過氧化氫組合物的制作方法

專利名稱：過氧化氫組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及能用于清潔表面的過氧化氫組合物。
過氧化氫是公知的極好的硬表面滅菌劑和消毒劑，對環境安全并有效。其它諸如酚類和醛類滅菌劑/消毒劑在環境和毒性方面不如過氧化氫好。例如，盡管戊二醛組合物廣泛地用于感染控制，但戊二醛卻存在皮膚過敏，毒性和化學廢物處理等弊端。
雖然在消毒和滅菌應用上具有優越的效果，但過氧化氫仍未被廣泛地用于醫療器械的硬金屬表面的清洗，因為過氧化氫氧化諸如銅和黃銅等金屬。許多醫療設備和儀器含有銅和/或黃銅成份，當接觸過氧化氫溶液時由于腐蝕而造成不可逆的損壞。
以前為降低過氧化氫溶液腐蝕作用所做的嘗試工作取得了有限的成功。例如，當用已知的腐蝕抑制劑如苯磺酸、磷酸酯、鉬酸鈉、烷醇胺類、或苯并三唑類時，抗腐蝕活性或者是短時的(因為在過氧化氫存在下抑制劑不穩定)；根本觀察不到；或者在干燥后產生的組合物在硬表面上留下一層不希望有的氧化膜。
特別地，抗腐蝕劑1、2、3-苯并三唑和甲苯三唑已知可用來降低過氧化氫的腐蝕性。然而，它們在過氧化氫存在下均不穩定，且在短期儲存之后失去效果。后面的對比例說明了1、2、3-苯并三唑和甲苯三唑在過氧化氫中的有限穩定性。具有這些抗腐蝕劑的過氧化氫組合物具有很短的放置壽命。且由于組合物是不穩定的，因而沒有成為用于清洗金屬表面的可接受的組合物。
過氧化氫組合物的腐蝕性是留下來的一個問題用組合物處理所需要的是產生滅菌或消毒活性，但不促進金屬表面腐蝕的穩定的過氧化氫組合物。
上述問題已通過過氧化氫的含水組合物的發現而解決，該組合物含有a)0.25至25%(重量)的如下式Ⅰ甲基取代的三唑衍生物 其中R為C1-C4直鏈或支鏈烷基而R1為C1-C5直鏈或支鏈烷基；b)0.5至50%(重量)的過氧化氫；和c)酸性緩沖液其中所說的組合物的PH值在1至5之間，而所說的重量百分數以含水組合物的總重量為基礎。
出乎意料地，甲基取代的三唑衍生物與過氧化氫結合后存放不失去其抗腐蝕劑的功效。本發明的組合物顯示了高穩定性及良好的抗菌活性。重要的是，該組合物甚至在超期儲存之后，不促進金屬表面的腐蝕。因而，本發明的組合物意外地顯示超過已知過氧化氫組合物的重大商業價值的特性。
甲基取代的三唑衍生物如前由式Ⅰ定義(R和R1如標明的)。更優選地、三唑組分被定義為式Ⅰ中R代表-CH2基，而R1代表-CH2，-CH2CH2，或-CH2CH2CH2基。最優選地，三唑組分被定義為式Ⅰ中R為-CH2，R1為-CH2CH2，作為商品，例如從Ciba Geigy，Hawthorne，New York.得到的REOMETTM42、鑒定為75%活性成分2，2′-雙{〔(甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基〕亞氨基}的乙醇溶液。
根據本發明，甲基取代的三唑衍生物的存在量是在與過氧化氫一起在室溫儲存在至少一個月時能足以作為抗腐蝕劑使用。當高濃度的過氧化氫存在時，優選地是甲基取代的三唑衍生物的濃度也相應提高，以保證其作為抗腐蝕劑的效果。優選地，三唑衍生物的用量范圍為0.1至25%(重量)，更優選地0.4至10%(重量)，最優選地0.45至1%(重)，所說重量%(以100%活性提出)以含水組合物的總重為基礎。
根據所需的抗菌活性要求及組合物是否以濃縮物形式制得，組合物的過氧化氫組分可用寬范圍的濃度。優選的過氧化氫的濃度范圍為0.5至50%(重)，更優選地1至10%(重)，而最優選地7至9%(重)，所說的重量%(以100%活性提出)以含水組合物的總重為基礎。
本發明組合物優選地具有范圍為1至5的PH值，更優選地低于3，最優選地為1至2。可用各種已知技術將組合物的PH值調到這一水平。例如，有機和無機酸可用于調節PH值，包括，羥基乙酸，苯磺酸，三氟乙酸，鹽酸，硝酸，磷酸，硫酸，氨基磺酸，草酸，等等。由于低成本和可得性，特別優選的酸為，氨基磺酸，草酸，磷酸，和它們的混合物，而磷酸是最優選的。
本發明的組合物可以有其它成分存在，如能與酸性含水介質中的過氧化氫共存的含水乙醇中的叔胺，脂肪酸烷醇酰胺，表面活性劑，或它們的混合物。如這里定義的，共存性指所定義的任選的組分在酸性含水過氧化氫存在時對氧化和分解是相對穩定的。
更特定地，與過氧化氫在酸性含水介質中共存的合適表面活性劑包括市售的和本專業已知的非離子型、陰離子型、兩性型和陽離子型表面活性劑和它們的混合物。如果被包括，表面活性劑優選的用量范圍為0.01至30%(重)，更優選地0.1至10%(重)，最優選地0.75至1.25%(重)，以組合物總重為基礎。
如被應用，合適的非離子型表面活性劑的例子包括，例如，一種或多種如下的(1)在醇中含有11至15個碳原子和3至40單元環氧乙烷的乙氧基化的脂肪醇，通常可得的，如含有11至15個碳原子和9單元環氧乙烷的異構的線性仲醇和含12至15個碳原子和9單元環氧乙烷的線性伯醇；(2)如與乙二胺反應的聚氧乙烯和聚氧丙烯共聚物這樣的非離子型嵌段共聚物；(3)與乙二醇反應的聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物；(4)烷基酚乙氧基化合物，例如，含9至10單元環氧乙烷的壬基苯氧基聚乙氧基乙醇；(5)烷醇酰胺，例如，具有一個或兩個羥乙基或羥丙基的脂肪酸烷醇酰胺，如椰子和動物脂肪酸乙醇酰胺和二乙醇酰胺；和油酸二乙醇酰胺；和(6)胺氧化物等等。特別優選的非離子表面活性劑是與乙二胺反應的聚氧乙烯和聚氧丙烯共聚物。可用的合適的陰離子型表面活性劑的例子包括，例如，如下的(1)烷基硫酸鹽，(2)烷基磺酸鹽，(3)堿金屬烷基磺酸鹽，和(4)烷基芳基磺酸鹽。合適的可用的兩性表面活性劑的例子包括，例如，脂族咪唑啉衍生物。可用的合適的陽離子表面活性劑包括，例如，乙氧基化的胺類和季銨化合物，和二烷基季銨化合物，等等，是本專業人員已知的。
本發明的組合物可用于清洗多種表面。該組合物特別用于表面消毒和滅菌。在醫療和非醫療環境，對生物和非生物的，被細菌，真菌和病毒微生物和/或菌孢沾染的表面。該組合物可以很好地替換已知方法用于清洗人類和獸類內科和外科及牙科器械和物品的表面。這類物品可用該組合物在室溫或升高的溫度下處理。由于該組合物優良的消毒能力，該組合物可合適地應用于工業和家庭環境。
如本專業人員已知的，通過使用本發明組合物而達到的抗菌活性程度依賴于多種因素，如接觸時間，溫度，和過氧化氫濃度。被清洗，消毒，和/或滅菌的物體通常可用各種已知技術進行接觸，如浸漬，噴霧，擦洗，等等。高穩定性的本發明組合物是特別利于采用浸泡技術的，因為該組合物不促進腐蝕。處理用于醫療領域的物品的特別優選的方法是將物品在室溫或稍高的溫度，優選在20℃至50℃時，將物體浸泡于本發明的組合物中。在此優選的方法中，所需產生滅菌或消毒作用的浸泡時間取決于溫度，當溫度增加則所需時間逐漸減少。例如，優選的高的消毒活性可在室溫由10分鐘這樣少的接觸時間達到。較高的殺孢活性可在室溫接觸6小時或在50℃接觸10分鐘達到。
如熟悉本專業的人員所知的，該組合物也可制成濃縮物，它在使用前用水稀釋。用于處理表面的組合物的有效量隨所需的抗菌活性和組合物中存在的過氧化氫的量而有較大變化。
出乎意料地，該組合物是穩定的并與現有技術的類似組合物相比可儲存更長時間。例如，該組合物在儲存期，例如在50℃時1至6個月(或當于室溫儲存時1至2年或更長時間)保持穩定。本發明組合物顯示出增強的穩定性，可用該組合物作為金屬表面、如銅，黃銅，鈦，鋅等的清潔劑，而不引起這些金屬的腐蝕。
本發明由下面的實施例舉例說明，但并不受其限制。
實施例將組合物用Metaspec Co.，San Antonio，TX提供的金屬樣(盤)進行腐蝕分析。銅樣完全由銅組成。黃銅由70%的銅和30%的鋅組成。所有試樣均為1×2×1/8″。視覺觀察產生的腐蝕，將腐蝕程度記錄為“無”，“輕微”，“中等”，或“嚴重”。
組合物A-D用下面指示的量的成分制備。對于組合物A和B，甲基取代的三唑衍生物REOMETTM被用作抗腐蝕劑(從Ciba Geigy，Hawthone，NY得到)，為如下結構 甲基取代的三唑衍生物 MW=250在比較組合物C中，1，2，3--苯并三唑被用作抗腐蝕劑(從PMC Specialties Group得到的COBRATECTM99)，結構如下
1，2，3-苯并三唑 MW=119在比較組合物D中，甲苯三唑被用作抗腐蝕劑(從PMC Specialties Group得到的COBRATECTMTT-100)，為如下代表的結構 甲苯三唑 MW=133被測試的配方如下，重量百分數以含水組合物的總重為基礎。
本發明組合物A組分 wt｀%去離子水 q.s.
TETRONICTM9081-(100%) 1REOMETTM422-(75%) 0.9磷酸3-(85%) 1過氧化氫4-(50%) 15PH=1.81.烷氧基化的二胺非離子表面活性劑，BASF Corp.，Parsippany，NJ，
2.75%(重)的活性成分2，2′-雙〔{甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基}亞氨基〕的乙醇溶液，Ciba Geigy，Hawthone，NY(基于100%活性成分的約0.7%(重))。
3.Monsanto，St.Louis，MO.
4.FMC Corp.，Princeton，NJ.(基于100%活性成分的7.5%(重))。
本發明組合物B組分 wt%去離子水 q.s.
TETRONICTM9081(100%) 1REOMET 422-(75%) 0.65磷酸3-(85%) 1過氧化氫4-(50%) 15PH=1.81.烷氧基化的二胺非離子型表面活性劑，BASF Corp.，Parsippany，NJ.
2.75%(重)的活性成分2，2′-雙〔{甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基}亞氨基〕的乙醇溶液，Ciba Geigy，Hawthone，NY(基于100%活性成分的約0.5%(重))。
3.Monsanto，St.Louis，MO.
4.FMC Corp.，Princeton，NJ.(基于100%活性成分的7.5%(重))。
對比組合物C組分 wt%去離子水 q.s.
TETRONICTM9081-(100%) 0.9COBRATEC 992-(100%) 0.7磷酸85%31過氧化氫50%4- 151.烷氧基化的二胺非離子型表面活性劑BASF，Parsippany，NJ.
2.1，2，3-苯并三唑，從PMC Specialties Group，Cincinnati，Ohio購買。
3.Monsanto，St，Louis，MO.
4.FMC Corp.，Princeton，NJ.(基于100%活性成分的7.5%(重))。
對比組合物D組分 wt%去離子水 q.s.
TETRONICTM9081-(100%) 1COBRATECTMTT-1002-(100%) 0.5ACITROLTM51013- 0.5磷酸85%4- 1過氧化氫50%5- 15
1.烷氧基化的二胺非離子型表面活性劑，BASF Corp.，Parsippany，NJ.
2.甲苯三唑，PMC Specialties/Cincinnati,OH.
3.含水丙醇(約5%)六亞甲基四胺(約20%)-脂肪酸烷醇酰胺(約30%)混合物，E.F. Houghton ＆ Company，Valley Forge，Penn.
4.Monsanto，St.Louis，MO.
5.FMC Corp.，Princeton，NJ.(基于100%活性成分的7.5%(重))。
實施例Ⅰ組合物A在室溫下存放2個月。然后在流體巰基乙酸肉湯和5%馬血清存在下，用“使用稀釋法”-標準的-如Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists∶62-63，llth Ed.，Washington，D.C.1970所述的測試組合物的抗菌活性。測試溫度為20℃。被測試的生物體為Staphylococcus aureus(ATCC 6538)、Pseudomonas aeruginoso(ATCC 15442)和Salmonella Choleraesuis(ATCC10708)。每種生物體重復試驗60次，載體數為+/10。所有的重復試驗樣品測試為0。對S.Choleraesuis進行雙重再次培養，其結果對60個重復試驗樣品再次顯示為0。
實施例Ⅱ組合物A和B的腐蝕分析在每個組合物在稍高的溫度50℃下存放1個月之后進行。銅和黃銅樣完全浸泡于組合物A和B的測試溶液(未稀釋)中。在24小時，48小時，和1周的間隔記錄腐蝕的目測結果。無論組合物A還是B，在24小時，48小時，和1周時間對任何試樣均沒有觀察到腐蝕(“無”)｀。結果列于表中。
實施例Ⅲ組合物A和B在稍高的溫度50℃存放2個月之后，對其重復實施例Ⅱ的過程。組合物A和B在24小時，48小時，和1周時間對任何試樣設有觀察到腐蝕(“無”)。結果列于表中。
實施例Ⅳ組合物A和B在室溫存放2個月之后，對其重復實施例Ⅱ的過程。組合物A和B在24小時，48小時，和1周時間對任何試樣沒有觀察到腐蝕(“無”)。結果列于表中。
對比實施例Ⅰ組合物C在50℃存放2個月之后，用實施例Ⅱ所述的方法對其進行腐蝕分析，只對銅樣進行試驗。通過目測腐蝕，在24小時觀察到“輕微”腐蝕，48小時“中等”腐蝕而1周“嚴重”腐蝕。結果列于表中。
對比實施例Ⅱ組合物D在50℃存放2個月之后，測試其腐蝕活性。試驗方法如前面實施例Ⅱ所述，只對銅樣進行測試。如表中所示，在24小時觀察到“嚴重”腐蝕。對超過24小時的沒有進行額外觀察。
表銅的腐蝕接觸時間24小時48小時1周組合物的A，EX.Ⅱ(本發明1個月，50℃)無無無組合物B，EX.Ⅱ(本發明2個月，50℃)無無無組合物A，EX.Ⅲ(本發明2個月，50℃)無無無組合物B，EX.Ⅲ(本發明2個月，50℃)無無無組合物A，EX.Ⅳ(本發明2個月，室溫)無無無組合物B，EX.Ⅳ(本發明2個月，室溫)無無無組合物C，對比例Ⅰ(對比物1個月，50℃)輕微中等嚴重組合物D，對比例Ⅱ(對比物2個月，50℃)嚴重嚴重嚴重
權利要求
1.一種含水組合物，包含a)0.25至25%(重)的由下式Ⅰ代表的甲基取代的三唑衍生物 其中R為C1-C4直鏈或支鏈烷基而R1為直鏈或支鏈C1-C5烷基；b)0.5至50%(重)的過氧化氫；和c)酸性緩沖液，其中組合物的PH值在1至5之間，重量百分數以含水組合物的總重為基礎。
2.根據權利要求1的組合物，其中三唑衍生物由式Ⅰ定義，其中R為-CH2而R1為-CH2CH2，使用濃度范圍為0.1至25%(重)。
3.根據權利要求2的組合物，其中過氧化氫的用量為5至10%(重)。
4.根據權利要求3的組合物，其中PH值低于3，而三唑衍生物的用量范圍為0.4至10%(重)。
5.根據權利要求4的組合物，其中過氧化氫的用量為7至9%(重)，三唑衍生物的應用濃度范圍為0.45至1%(重)，PH值在1和2之間。
6.根據權利要求1的組合物，進一步含有可與過氧化氫共存的表面活性劑。
7.根據權利要求6的組合物，其中表面活性劑是非離子型的，且存在量為0.01至30%(重)。
8.根據權利要求7的組合物，其中表面活性劑是與乙二胺反應的聚氧乙烯和聚氧丙烯嵌段共聚物。
9.根據權利要求8的組合物，其中表面活性劑的用量為0.75至1.25%(重)，而酸性緩沖液為磷酸。
10.根據權利要求9的組合物，其中三唑由式Ⅰ定義，其中R為-CH2、R1為-CH2CH2，而三唑的用量范圍為0.45至1%(重)；過氧化氫的用量范圍為7至9%(重)，PH值在1和2之間。
11.一種含水組合物，基本組成如下a)0.25至25%(重)的由式Ⅰ表示的甲基取代的三唑衍生物 其中R為C1-C4直鏈或支鏈烷基，而R1為直鏈或支鏈C1-C5烷基；b)0.5至50%的過氧化氫；和c)酸性緩沖液其中組合物的PH值在1至5的范圍，而重量百分數以含水組合物的總重為基礎。
12.根據權利要求11的組合物，其中三唑衍生物由式Ⅰ定義，其中R為-CH2、R1為-CH2CH2，其濃度范圍為0.1至25%(重)。
13.根據權利要求12的組合物，進一步包含可與過氧化氫共存的非離子表面活性劑，其中過氧化氫的用量范圍為1至10%(重)、三唑存在量范圍為0.4至10%(重)，酸性緩沖液選自氨基磺酸、草酸、磷酸、和其混合物。
14.一種表面消毒和滅菌的方法，包括將表面與有效量的一種含水組合物接觸，該組合物包括a)0.25至25%(重)的下式Ⅰ的甲基取代的三唑衍生物， 其中R為C1-C4直鏈或支鏈烷基，而R1為直鏈或支鏈C1-C5烷基；b)0.5至50%(重)的過氧化氫；和c)酸性緩沖液其中組合物的PH值范圍為1至5，重量百分數是以含水組合物的總重為基礎。
15.根據權利要求14的方法，其中在組合物三唑衍生物由R為-CH2、R1為-CH2CH2的式Ⅰ所定義，所用濃度范圍為0.1至25%(重)。
16.根據權利要求15的方法，其中在組合物中過氧化氫的用量范圍為1至10%(重)。
17.根據權利要求16的方法，其中組合物進一步含有可與過氧化氫共存的表面活性劑，其用量范圍為0.01至30%(重)。
18.根據權利要求17的方法，其中組合物中的表面活性劑為與乙二胺反應的聚氧乙烯和聚氧丙烯嵌段共聚物。
19.根據權利要求18的方法，其中在組合物中三唑的用量范圍為0.4至10%(重)，過氧化氫的用量范圍為1至10%(重)。
20.根據權利要求19的方法，其中在組合物中三唑存在量的范圍為0.45至1%(重)，過氧化氫存在量的范圍為7至9%(重)。
全文摘要
含有過氧化氫和甲基取代的苯并三唑衍生物的含水酸性組合物被發現具有高的穩定性，并且當用于清洗金屬物體時不促進腐蝕。
文檔編號C07D249/18GK1104424SQ9410839
公開日1995年7月5日 申請日期1994年7月16日 優先權日1993年7月16日
發明者M·V·蒙蒂塞羅 申請人:伊斯曼柯達公司