Микроэмульсионная бактерицидная композиция

Изобретение относится к бактерицидам. Бактерицидная композиция состоит из ароматического диальдегида, спирта с неразветвленной цепью средней длины, поверхностно-активного вещества, по меньшей мере, одного усиливающего агента, выбранного из группы, состоящей из галидной соли, карбонатной и карбоксилатной соли и воды. Бактерицидная композиция является микроэмульсией. Изобретение позволяет повысить бактерицидную активность композиции и сократить время дезинфекции. 8 з.п. ф-лы, 13 пр.

Перекрестные ссылки на родственную заявку

Настоящая заявка заявляет приоритет на основании заявки на патент США 61/049994, поданной 02 мая 2008 г.

Область применения

Настоящее изобретение относится к микроэмульсионным бактерицидным композициям, которые могут быть использованы для дезинфекции или стерилизации.

Предпосылки создания изобретения

В литературе рассмотрены различные широко известные и доступные в продаже бактерицидные композиции на основе альдегидов. Наиболее распространенными бактерицидными композициями являются те, в состав которых входят формальдегид, глутаральдегид или орто-фталевый альдегид (также известный просто как фталевый альдегид). Фталевый альдегид имеет ряд преимуществ по сравнению с формальдегидом и глутаральдегидом. Формальдегид является потенциально канцерогенным веществом и имеет неприятный запах. Глутаральдегид также имеет неприятный запах и может быть химически нестабильным при хранении. Фталевый альдегид не относится к канцерогенным веществам, не имеет сильного запаха и обладает быстрым бактерицидным действием. Благодаря этим и другим преимуществам существует общая потребность в новых и усовершенствованных бактерицидных композициях, содержащих фталевый альдегид.

В патенте США 2005/0136086 описываются бактерицидные композиции, содержащие бактерицидный диальдегид, и повышающие эффективность действия соли, галиды или карбонаты. В упомянутом патенте описаны бактерицидные композиции, содержащие фталевый альдегид и демонстрирующие улучшенное уменьшение после 4-часового контакта со спорами Bacillus subtilis (сенная палочка).

В CN1836508A описаны микроэмульсионные бактерицидные композиции, содержащие фталевый альдегид, в состав которых входит орто-фталевый альдегид, алифатический спирт A, алифатический спирт B, комплексообразующий агент, четвертичная аммониевая соль, неионогенное поверхностно-активное вещество, pH буферная система, ингибитор пенообразования и ингибитор коррозии металла, при этом в предпочтительном варианте осуществления CN1836508A целью является достижение уменьшения более чем на 5 порядков за 30-минутный контакт со спорами Bacillus subtilis.

Эффективность бактерицидного препарата и время, необходимое для дезинфекции или стерилизации, являются важными характеристиками бактерицидных композиций. Также существует общая необходимость в новых и усовершенствованных бактерицидных композициях, имеющих высокую бактерицидную активность и более быстрое бактерицидное действие, чем имеющиеся композиции.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Микроэмульсионные бактерицидные композиции, описанные в настоящей заявке, применимы для дезинфекции или стерилизации, и в общем способны достигать уменьшения более чем на 5 порядков за время 15 или менее минут контакта со спорами Bacillus subtilis.

Микроэмульсионные бактерицидные композиции, в соответствии с настоящим изобретением, представляют собой жидкие композиции, в состав которых в качестве активного ингредиента входит ароматический диальдегид. Примеры таких ароматических диальдегидов включают, помимо прочих, следующие: фталевый альдегид, также известный как орто-фталевый альдегид или 1,2-бензолдикарбоксальдегид, и 1,3-бензодиоксол-4,5-дикарбоксилальдегид

(CAS 52315-62-5):

Ароматический диальдегид может использоваться в описанных в настоящем документе микроэмульсионных бактерицидных композициях в количестве менее 0,8% по массе всей композиции. Например, фталевый альдегид предпочтительно используется в количестве от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,8%, и - более предпочтительно - в количестве от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,6%.

Микроэмульсионные бактерицидные композиции, в соответствии с настоящим изобретением, также включают по меньшей мере один спирт с неразветвленной цепью средней длины, имеющей приблизительно от 3 до 12 атомов углерода в количестве менее приблизительно 25% по массе всей композиции. Предпочтительно, чтобы спирт содержался в количестве приблизительно от 2 до приблизительно 25%, и - более предпочтительно - приблизительно от 11 до приблизительно 20%. Примеры таких спиртов включают, помимо прочих, следующие: 1-пропанол, 1-бутанол и 1-пентанол. Предпочтительным спиртом со средней длиной цепи является 1-пропанол.

Помимо описанных выше компонентов, микроэмульсионные бактерицидные композиции, указанные в настоящем изобретении, включают по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество в количестве менее приблизительно 10% по массе всей композиции, которое при использовании совместно со спиртом с неразветвленной цепью средней длины приводит к образованию микроэмульсионной системы. Могут использоваться неионогенные, катионогенные и анионогенные поверхностно-активные вещества. Предпочтительное поверхностно-активное вещество является неионогенным поверхностно-активным веществом, которое используется в количестве от приблизительно 0,5 до приблизительно 10%, и - более предпочтительно - от приблизительно 2 до приблизительно 8%. Примеры таких поверхностно-активных веществ включают, помимо прочего, следующие: алкилполи(этиленоксид) и алкилполигликозиды.

И, наконец, микроэмульсионные бактерицидные композиции, описанные в настоящем изобретении, включают по меньшей мере один усиливающий агент, выбранный из группы, состоящей из галидных солей, карбонатов и карбоксилатных солей, в количестве менее приблизительно 15% по массе всей композиции. Предпочтительный усиливающий агент используется в количестве от приблизительно 0,5 до приблизительно 15%, и - более предпочтительно - в количестве от приблизительно 1 до приблизительно 5%.

Примеры галидных солей включают органические и неорганические галидные соли металлов, такие как галидные соли щелочных металлов, но не ограничиваются ими. Примеры галидных солей металлов включают галиды лития, галиды натрия, галиды калия и комбинации указанного. Галиды могут включать фториды, хлориды, бромиды или иодиды. Примеры фторидов щелочных металлов включают фторид лития, фторид натрия, фторид калия и комбинации указанного. Примеры хлоридов щелочных металлов включают хлорид лития, хлорид натрия, хлорид калия и комбинации указанного. Примеры бромидов щелочных металлов включают бромид лития, бромид натрия, бромид калия и комбинации указанного. Примеры иодидов щелочных металлов включают иодид лития, иодид натрия, иодид калия и их комбинации.

Примеры карбонатов включают, помимо прочих, карбонатные и бикарбонатные соли. Примеры карбонатных солей включают, помимо прочих, следующие: карбонат натрия (Na2CO3), карбонат калия (K2CO3), карбонат кальция (CaCO3), карбонат магния (MgCO 3), карбонат лития (Li2CO3), а также комбинации указанных солей. Подходящие бикарбонатные соли включают, помимо прочих, следующие: бикарбонат натрия (NaHCO3 ), бикарбонат калия (KHCO3), бикарбонат лития (LiHCO 3), а также комбинации указанных солей. Предпочтительным карбонатом является карбонат калия.

Примеры карбоксилатных солей включают, помимо прочего, ацетат калия и цитрат калия.

Микроэмульсионные бактерицидные композиции, описанные в настоящем документе, могут дополнительно содержать невоспламеняющиеся органические растворители, включая, помимо прочих, следующие: глицерин, 1,2-пропандиол, полиэтиленгликоль; четвертичные аммониевые соединения, такие как дидецилдиметиламмония хлорид, дидецилдиметилбензиламмония хлорид (Maquat® 4480-E производства Mason Chemical) и бензалкония хлорид.

В описанных в настоящем документе микроэмульсионных бактерицидных композициях дополнительно могут использоваться смачивающие реагенты, комплексообразующие агенты, пеногасящие реагенты, ингибиторы коррозии, красители, отдушки и иные желательные компоненты в количествах, достаточных для достижения необходимых свойств смачивания, комплексообразования, ингибирования коррозии, придания окраски или других.

Примеры смачивающих реагентов включают, помимо прочих, следующие: лаурокапрам, этоксилаты жирных спиртов и метанол.

Примеры подходящих комплексообразующих агентов, которые могут быть использованы в микроэмульсионной бактерицидной композиции, включают, помимо прочих, следующие: BDTA (N,N'-1,4-бутандиилбис[N-(карбоксиметил)] глицин), EDTA (этилендиаминтетрауксусная кислота), различные ионизированные формы EDTA, EGTA (N"-урсодеоксихолилдиэтилентриамин-N,N,N'-триацетоуксусная кислота), PDTA (N,N'-1,3-пропандиилбис[N-(карбоксиметил)] глицин), TTHA (3,6,9,12-тетраазатетрадекандикарбоновая кислота, 3,6,9,12-тетракис(карбоксиметил)), тринатриевый HEDTA (N-[2[бис(карбоксиметил) амино]этил]-N-(2-гидроксиэтил)глицин, тринатриевая соль), известный под торговой маркой Versenol 120. При необходимости могут быть использованы также и другие общеизвестные комплексообразующие агенты.

Пеногасящие реагенты, которые могут быть использованы в описанной в настоящем документе микроэмульсионной бактерицидной композиции, включают, помимо прочих, Merpol® A (поставляется компанией Stepan), полиэтиленгликоль и диметилполисилоксаны.

Примеры подходящих ингибиторов коррозии, которые могут быть использованы в микроэмульсионной бактерицидной композиции, включают, помимо прочих, следующие: аскорбиновая кислота, бензойная кислота, бензимидазол, лимонная кислота, 1H-бензотриазол, 1-гидрокси-1H-бензотриазол, фосфат, фосфоновая кислота, пиридин и бензоат натрия. При необходимости могут быть использованы также и другие общеизвестные ингибиторы коррозии.

Примеры подходящих красителей, которые могут быть использованы в микроэмульсионной бактерицидной композиции, включают, помимо прочих, следующие: Синий 1 (Синий блестящий FCF), если требуется голубоватый цвет, D&C Зеленый 5, D&C Зеленый 6, и D&C Зеленый 8, если требуется зеленоватый цвет, Желтый 5, если требуется желтоватый цвет, и т.д. При необходимости могут быть использованы также и другие общеизвестные красители.

Как правило, увеличение бактерицидной активности повышается с увеличением pH или щелочности. Например, значение pH описанных в настоящем документе микроэмульсионных бактерицидных композиций обычно находится в пределах от приблизительно 8 до приблизительно 13, и - предпочтительно - от приблизительно 9,5 до приблизительно 11,5. При необходимости для получения любого желаемого pH могут быть использованы кислоты, основания, буферы или другие регуляторы pH. Примеры подходящих регуляторов pH включают, помимо прочих, следующие: гидроксид натрия (NaOH) и хлористоводородная кислота. Буферы, которые могут использоваться с описанными в настоящем документе микроэмульсионными бактерицидными композициями, предпочтительно поддерживают pH в пределах от приблизительно 8 до приблизительно 13, и - предпочтительно - от приблизительно 9,5 до приблизительно 11,5. Примеры таких буферов включают, помимо прочих, следующие: четвертичная соль EDTA/HCl, тетраборат натрия/HCl и фосфатный буфер.

Описанные в настоящем документе микроэмульсионные бактерицидные композиции имеют средний размер частиц в интервале от приблизительно 1 до приблизительно 500 нм, предпочтительно - от приблизительно 2 до приблизительно 150 нм, и более предпочтительно - от приблизительно 2,5 до приблизительно 80 нм. Размер и распределение частиц по образцу ОФА (орто-фталевый альдегид) можно определить с помощью анализатора размера частиц Nanotrac (Microtrac Inc.) или любого другого прибора, основанного на рассеивании света.

Описанные в настоящем документе микроэмульсионные бактерицидные композиции, как правило, готовят так, как описано ниже в примерах, и они в основном способны достигать уменьшения более чем на 5 порядков в течение 15 или меньше минут контакта со спорами Bacillus subtilis в соответствии с процедурой, предложенной в примерах. В частности, в примерах 1-3, 5-9 и 11-12 получено уменьшение на 6 порядков в течение 15 минут, в то время как в примерах 4 и 10 было получено уменьшение на 5 порядков в течение 5 минут после контакта со спорами Bacillus subtilis. Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения, пример 11, обеспечил достижение уменьшения более чем на 6 порядков за 2,5 минуты, что представляет собой значительное повышение бактерицидной эффективности и сокращение времени достижения дезинфекции или стерилизации в сравнении с известными бактерицидными композициями.

ПРИМЕРЫ

Пример 1

Приготовить раствор бензотриазола 1 мг/мл: отмерить точно 100 мг бензотриазола и перенести в мерную колбу на 100 мл. Довести до объема деионизированной водой и тщательно перемешать.

Основываясь на приведенной выше таблице рецептуры, точно отмерить компоненты 1~8 и 11 и перенести в один сосуд. Добавить 10 мл раствора бензотриазола 1 мг/мл в сосуд. Затем добавить 43,7 мл деионизированной H2O. Перемешивать в течение 2 часов. Раствор будет мутным. В указанный выше раствор постепенно добавить 1-пропанол. После добавления 6~7 мл 1-пропанола раствор будет становиться прозрачным. И, наконец, добавить ~15 г (18,66 мл) 1-пропанола. Тщательно перемешать. Профильтровать через мембрану 0,45 мкм перед последующим испытанием.

Спорицидный тест:

1) Добавить 9 мл испытуемой рецептуры в стерильную пробирку с маркировкой «Испытуемый раствор».

2) Затем добавить 1 мл суспензии спор B. subtilis (~107 КОЕ/мл, содержащую ~5% FBS*) в пробирку «Испытуемый раствор», начать отсчет времени и перемешивание.

3) Взять 1 мл образца для испытаний по истечении 10 минут и нейтрализовать образцы для испытаний как описано ниже:

а. Смочить мембрану фильтрующего элемента смесью ~10 мл глицин/лецитин/флюид D*** перед отбором пробы для испытаний.

b. Добавить 1 мл испытуемого образца. Сразу же профильтровать.

c. Незамедлительно добавить 100 мл нейтрализатора****. Отфильтровать.

d. Добавить 3×100 мл аликвот смеси глицин/лецитин/флюид D, фильтруя после добавления каждой аликвоты.

e. В стерильных условиях переместить фильтрующую мембрану в чашку с меткой «TSA» и культивировать в течение 2-7 суток при 36 C.

4) Повторить шаги 1-3 для каждой рецептуры, подлежащей тестированию.

5) Для (+) контроля разбавить 1 мл суспензии спор B. subtilis (~107 КОЕ/мл) 10-кратно и провести последовательное разбавление. Распределить соответствующее последовательное разбавление на чашку с меткой «TSA»** и культивировать в течение 2-7 суток при 36°C.

Приготовление разбавления 1:1,3 - добавить 15 г деионизированной воды к 50 г образца из примера 1 и тщательно перемешать.

Средний размер частиц образца из примера 1 составляет 25,06 нм.

Примеры 2 и 3

Пример 4

Средний размер частиц в образце примера 4 составляет 2,77 нм.

Пример 5

Пример 6

Средний размер частиц в образце примера 6 составляет 7,06 нм.

Пример 7

Пример 8

Пример 9

Пример 10

Пример 11

Пример 12

Пример 12, приготовление разбавления (0,45% ОФА) - добавить 10 г деионизированной воды в 30 г образца примера 12 и тщательно перемешать.

Пример 13

Сравнительные примеры 1-4

Предпочтительный вариант осуществления, описанный в патенте CN1836508A, был приготовлен в сравнительном примере 1. Для приготовления прозрачных рецептур в сравнительных примерах 2-4 вместо 1-додеканола использовали 1-пропанол.

Образец сравнительного примера 1 был мутным, дальнейший спорицидный тест на этой рецептуре не проводился. Спорицидные тесты проводили для сравнительных примеров 2-4 при времени контакта 2 часа. При одних и тех же процедурах спорицидного теста при времени контакта 2 часа не наблюдалось никакой существенной бактерицидной активности для сравнительных примеров 2-4 в сравнении с примерами 1-13.

Несмотря на то, что в настоящем документе было показано несколько предпочтительных вариантов осуществления, специалисту будет понятно, что данное описание ни в коей мере не ограничивает объем изобретения, а скорее стремится охватить все возможные модификации и альтернативные составы, соответствующие сущности и объему изобретения. Таким образом, описание должно рассматриваться как иллюстрирующее, а не как ограничивающее.

Формула изобретения

1. Бактерицидная композиция, состоящая из ароматического диальдегида, спирта с неразветвленной цепью средней длины, поверхностно-активного вещества, по меньшей мере одного усиливающего агента, выбранного из группы, состоящей из галидной соли, карбонатной и карбоксилатной соли, и воды; при этом бактерицидная композиция является микроэмульсией.

2. Бактерицидная композиция по п.1, состоящая по массе менее, чем из 0,8% ароматического диальдегида, менее, чем 25% спирта с неразветвленной цепью средней длины, менее, чем 10% поверхностно-активного вещества, менее, чем 15% усиливающего агента, при этом остальное составляет вода.

3. Бактерицидная композиция по п.2, в которой ароматический диальдегид выбран из группы, состоящей из фталевого альдегида и 1,3-бензодиоксол-4,5-дикарбоксиальдегида; спирт с неразветвленной цепью средней длины выбран из группы, состоящей из 1-пропанола, 1-бутанола и 1-пентанола; поверхностно-активное вещество выбрано из группы, состоящей из неионогенного, катионогенного и ионогенного поверхностно-активного вещества.

4. Бактерицидная композиция по п.3, в которой неионогенное ПАВ представляет собой поверхностно-активное вещество и усиливающий агент представляет собой карбонат.

5. Бактерицидная композиция по п.4, в которой ароматическим диальдегидом является фталевый альдегид.

6. Бактерицидная композиция по п.5, в которой спирт с неразветвленной цепью средней длины является 1-пропанол, а в качестве карбоната используется карбонат калия.

7. Бактерицидная композиция по п.5, включающая по массе от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,8% фталевого альдегида, от приблизительно 2 до приблизительно 25% спирта с неразветвленной цепью средней длины, от приблизительно 0,5 до приблизительно 10% неионогенного поверхностно-активного вещества, от приблизительно 0,5 до приблизительно 15% карбоната, при этом остальное составляет вода; где микроэмульсия бактерицидной композиции имеет средний размер частиц в интервале от 1 до 500 нм.

8. Бактерицидная композиция по п.7, включающая по массе от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,6% орто-фталевого альдегида, от 11 до 20% 1-пропанола, от 2 до 8% неионогенного поверхностно-активного вещества, от 1 до 5% карбоната калия, при этом остальное составляет вода.

9. Бактерицидная композиция по п.8, в которой микроэмульсия бактерицидной композиции имеет средний размер частиц в интервале от 2 до 80 нм и рН в интервале от приблизительно 9,5 до приблизительно 11,5.