Индикатор процесса стерилизации паром - RU2213112C2

Описание

Изобретение относится к индикаторным изделиям для применения в процессах стерилизации паром и к краскам, применяемым при получении таких изделий.

Водяной пар под давлением используется в больницах для стерилизации медицинского оборудования многократного пользования. Чтобы отличить лоток, содержащий стерилизованные изделия, от лотка, содержащего нестерильные изделия, которые не обработаны, используется индикатор. Обычно это полоска бумаги с напечатанной на ней цветной меткой. Процесс стерилизации вызывает изменение цвета метки на бумаге. Часто исходная окраска светлая, а после обработки окраска темная. Изменение цвета вызывается химической реакцией между водяным паром и краской.

Один из наиболее широко применяемых изменяющих цвет индикаторов стерилизации содержит серу и соли свинца. Эти соединения реагируют в условиях стерилизации паром с образованием сульфида свинца, что вызывает изменение окраски от желтого цвета до черного. Несмотря на широкое применение и низкую стоимость таких индикаторов, есть ряд недостатков, связанных с ними. Во-первых, краска имеет тенденцию перемещаться и окрашивать изделия, с которыми она приходит в контакт в автоклаве. Кроме того, что это некрасиво, эти пятна могут также содержать высокотоксичные соединения, которые, по неосторожности, могут быть введены пациенту. Во-вторых, чувствительность краски со временем снижается, особенно, при хранении во влажных условиях, так что начальная и конечная окраски могут усредниться.

Существует много других систем с изменением цвета, способных детектировать стерилизацию паром, содержащих соли металлов, органические кислоты или другие соединения. Многие из них не менее токсичны, чем краски с серой и солями свинца, имеют ограниченное изменение цвета и/или являются дорогостоящими.

В настоящем изобретении разработана индикаторная краска, преодолевающая или существенно смягчающая недостатки, присущие известному уровню техники.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, чувствительная к водяному пару краска содержит, в качестве ингредиента, соль тетразолия.

Используемая в настоящем изобретении соль тетразолия является представителем класса соединений, содержащих общую структуру I

Предпочтительно, по меньшей мере один из R² и R³, a предпочтительнее - оба, представляют собой ароматические группы. Предпочтительно, чтобы R⁵ также представлял собой ароматическую группу.

Ароматические группы R², R³ и/или R⁵ включают 5- и 6-членные моноциклические кольцевые системы, как карбоциклические, так и гетероциклические, а также конденсированные циклические системы. Примерами являются фенил, нафтил, хинолинил, пиридил и азолил (например, оксазолил, тиазолил, бензоксазолил, бензотиазолил и т.п.). Кольца могут быть незамещенными или могут замещаться одним или несколькими самыми разными заместителями. Примерами заместителей, которые могут присутствовать, являются низший алкил или низший алкокси (т. е. алкил или алкокси с одним-шестью атомами углерода, и которые также могут быть замещенными, например, любым из перечисленных здесь заместителей), арильные группы (например, фенил, бензил, стирил, бифенил, нафтил и т. п. ), арилокси (например, фенокси), галоген (т.е. фтор, хлор, бром, иод), нитро, амино, цианидо, азидо и т.п.

Предпочтительными в данном случае ароматическими группами R², R³ и/или R⁵ являются незамещенные или замещенные моноциклические группы и наиболее предпочтительны фенильная и оксазолильная группы.

Особенно предпочтительными соединениями являются соединениям, в которых оба заместителя R³ и R⁵ представляют собой фенил.

Когда любой из R², R³ и R⁵ не является ароматической группой, тогда он может представлять собой водород или алифатическую группу, например, низшую алкильную группу, которая может быть замещена любым из многих заместителей (например, из числа перечисленных выше).

Кроме того, один или несколько заместителей R², R³ и R⁵ могут действовать как мостик, соединяющий тетразолиевое кольцо с другой тетразолиевой циклической структурой, т.е. активный ингредиент может содержать более одной такой циклической структуры. Например, активный ингредиент может иметь общую формулу II

Противоион (X^-) может представлять собой любой анион, но, предпочтительно, представляет собой ион хлора, брома, иода, тетрафторборат, гексафторфосфат, перхлорат или сульфат.

Конкретными солями тетразолия, которые можно упомянуть, являются следующие соли:
2,3, 5-трифенил-2Н-тетразолийхлорид,
2-(п-иодфенил)-3-(п-нитрофенил)-5-фенил-2Н-тетразолийхлорид,
3-(1-нафтил)-2,5-дифенил-2H-тетразолийхлорид,
3-(4,5-диметил-2-тиазолил)-2, 5-дифенил-2Н-тетразолийбромид,
2-(2-бензотиазолил)-3-(4-фталгидразидил)-5-стирил-2Н-тетразолийхлорид,
3,3'-(3,3'-диметокси-4, 4'-бифенилен)-бис-(2-(п-нитрофенил)-5-(п-тиокарбамилфенил)-2Н-тетразолийхлорид),
3,3'-(4,4'-бифенилен)-бис-(2,5-дифенил)-2Н-тетразолийхлорид),
3,3'-(3,3'-диметокси-4, 4'-бифенилен)-бис-(2,5-дифенил-2Н-тетразолийхлорид),
3,3'-(3,3'-диметокси-4,4'-бифенилен)-бис-(2-(п-нитрофенил)-5-фенил-2Н-тетразолийхлорид),
3,3'-(3,3'-диметокси-4, 4'-бифенилен)-бис-(2,5-(п-нитрофенил)-2Н-тетразолийхлорид).

Многие другие соли тетразолия перечислены в патенте США 4284704.

Краска по изобретению, предпочтительно, содержит также связующее.

Связующее может содержать любой водостойкий теплостойкий полимер. Подходящими полимерами являются растворимые полимеры, такие как этил- и нитроцеллюлоза, ацетат целлюлозы и его производные, гидроксипропилцеллюлоза, полистирол, полиметакрилаты, поливинилхлорид, поливинилацетат; эмульсионные латексы, такие как поливинилиденхлоридный, акриловые и поливинилацетатный; образующие трехмерную структуру смолы, такие как фенолоформальдегидные, мочевиноформальдегидные и меламиноформальдегидные; системы, отверждающиеся под действием УФ; и высыхающие масла.

Предпочтительными в данном случае полимерными связующими являются производные целлюлозы, особенно, этилцеллюлоза и нитроцеллюлоза.

При необходимости можно использовать растворитель в качестве носителя полимера. Подходящими растворителями для применения в краске по изобретению являются, например, алифатические спирты, промышленный метилированный спирт, алкилэфиры этиленгликоля, например, моноэтиловый эфир этиленгликоля, уайт-спирит, алифатические сложные эфиры, например, изопропилацетат, или алифатические углеводородные растворители, или смеси двух или большего их числа. Также могут подойти вода или системы водных растворителей.

Одним из особенно предпочтительных растворителей является 2-этоксиэтанол.

Могут включаться другие добавки для улучшения окрашивания и эксплутационных свойств. Типичными добавками для улучшения окрашивания являются противовспенивающие агенты и пластификаторы. Эксплуатационные свойства можно улучшить путем добавления антиоксидантов, которые можно использовать для регулирования интервалов времени. Примерами являются аскорбиновая кислота и гидрохиноны. Для стабилизации системы можно использовать полигидроксибензойные кислоты; к ним относятся ди- и тригидроксибензойная кислоты. Добавление щелочных агентов, таких как гидроксиды металлов, амины и гуанидины, может усилить конечную окраску и ускорить изменение цвета.

В соответствии со вторым аспектом изобретения, оно относится к индикатору стерилизации паром, содержащему краску, включающую в качестве активного ингредиента соль тетразолия, нанесенную на подложку или которой пропитана подложка.

К подложкам, на которые можно наносить краску или которые можно пропитывать краской, относится бумага и подобные материалы, проницаемые для водяного пара, но которые сохраняют свою целостность в условиях стерилизации паром.

Краска и индикатор стерилизации по изобретению имеют, главным образом, то преимущество, что они претерпевают резкое изменение цвета, когда попадают в условия стерилизации паром. Кроме того, они могут быть дешевле и/или быть менее токсичными, чем известные материалы, и/или могут проявлять большую устойчивость.

Изобретение иллюстрируется, но только в качестве примера приведенными далее примерами.

Пример 1
Неотетразолийхлорид* - 7,5 г
2,4-Дигидроксибензойная кислота - 12,5 г
Этилцеллюлоза - 150 г
2-Этоксиэтанол - 1 л
Дифенилгуанидин - 12,5 г
Дубильная кислота - 7,5 г
Пример 2
Неотетразолийхлорид* - 7,5 г
2,4-Дигидроксибензойная кислота - 25 г
Этилцеллюлоза - 150 г
2-Этоксиэтанол - 1 л
Гидрохинон - 2,5 г
Пример 3
МТТ** - 10 г
Этанол - 1 л
Нитроцеллюлоза - 400 г
Дибутилфталат - 5 г
Пример 4
Синий тетразолийхлорид*** - 10 г
2-Этоксиэтанол - 1 л
Этилцеллюлоза - 150 г
2,4,6-Тригидроксибензойная кислота - 20 г
Аскорбиновая кислота - 10 г
Пример 5
Синий нитротетразолийхлорид **** - 13,5 г
Этилцеллюлоза - 168 г
2-Этоксиэтанол - 1 л
Гидрохинон - 2,2 г
2,4-Дигидроксибензойная кислота - 101 г
Дубильная кислота - 13,5 г
*Неотетразолийхлорид= 3,3'-(4,4'-бифенилен)-бис-(2,5-дифенил-2Н-тетразолийхлорид
**МТТ=3-(4,5-диметил-2-тиазолил)-2,5-дифенил-2Н-тетразолийхлорид
***Синий тетразолийхлорид= 3,3'-(3,3'-диметокси-4,4'-бифенилен)-бис-(2,5-дифенил-2Н-тетразолийхлорид)
****Синий нитротетразолийхлорид= 3,3'-(3,3'-диметокси-4, 4'-бифенилен)-бис-(2-(п-нитрофенил)-5-фенил-2Н-тетразолийхлорид)
В случае каждого состава компоненты смешивают и растворяют, затем наносят на бумажную подложку путем нанесения как покрытия или печатания. До стерилизации индикаторная краска имеет бежевый цвет, а после стерилизации паром становится пурпурной.

Реферат

Изобретение относится к индикатору для применения в процессе стерилизации паром медицинского оборудования многоразового использования. Описывается способ стерилизации паром медицинского оборудования многоразового использования, включающий воздействие водяным паром как на указанное оборудование, так и на индикатор, причем указанный индикатор содержит в качестве активного ингредиента соль тетразолия. Изобретение позволяет удешевить процесс, сделать его менее токсичным и более наглядным, т.к. индикатор претерпевает резкое изменение цвета с бежевого на пурпурный, когда попадает в условия стерилизации паром. 19 з.п.ф-лы.

Формула

1. Способ стерилизации паром медицинского оборудования многоразового использования, включающий воздействие водяным паром как на указанное оборудование, так и на индикатор стерилизации паром, причем указанный индикатор содержит в качестве активного ингредиента соль тетразолия.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соль тетразолия представляет собой соединение общей формулы I

где X^- представляет собой анион;
по меньшей мере один из R², R³ и R⁵, которые могут быть одинаковыми или разными, представляет собой ароматическую группу.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один из R² и R³, а предпочтительно оба, представляют собой ароматические группы.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что R⁵ также представляет собой ароматическую группу.

5. Способ по любому из пп. 2-4, отличающийся тем, что ароматические группы R², R³ и/или R⁵ выбирают из группы, состоящей из 5- и 6-членных карбоциклических моноциклических кольцевых систем и 5-членных гетероциклических кольцевых систем.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что ароматические группы выбирают из группы, состоящей из фенила и азолила.

7. Способ по любому из пп. 2-6, отличающийся тем, что ароматические группы являются незамещенными или замещены одним или несколькими заместителями, которые выбирают из группы, состоящей из низшего алкила, низшей алкокси, арильных групп, арилокси и нитрогрупп.

8. Способ по любому из пп. 2-7, отличающийся тем, что R², R³ и/или R⁵ представляют собой фенильную или оксазолильную группы.

9. Способ по любому из п. п. 2-8, отличающийся тем, что обе группы R³ и R⁵ представляют собой фенил.

10. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что активный ингредиент имеет общую формулу II

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что R² представляет собой бифенильную группу.

12. Способ по любому из пп. 2-11, отличающийся тем, что X^- представляет собой противоион, который выбирают из группы, состоящей из ионов хлора, брома и йода.

13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соль тетразолия выбирают из группы, состоящей из
2,3, 5-трифенил-2Н-тетразолийхлорида,
2-(п-иодфенил)-3-(п-нитрофенил)-5-фенил-2Н-тетразолийхлорида,
3-(1-нафтил)-2,5-дифенил-2Н-тетразолийхлорида,
3-(4,5-диметил-2-тиазолил)-2, 5-дифенил-2Н-тетразолийбромида,
2-(2-бензотиазолил)-3-(4-фталгидразидил)-5-стирил-2Н-тетразолийхлорида,
3,3'-(3,3'-диметокси-4, 4'-бифенилен)-бис-(2-(п-нитрофенил)-5-(п-тиокарбамилфенил)-2Н-тетразолийхлорида),
3,3'-(4,4'-бифенилен)-бис-(2,5-дифенил)-2Н-тетразолийхлорида),
3,3'-{ 3,3'-диметокси-4, 4'-бифенилен)-бис-(2,5-дифенил-2Н-тетразолийхлорида),
3,3'-(3,3'-диметокси-4,4'-бифенилен)-бис-(2-(п-нитрофенил)-5-фенил-2Н-тетразолийхлорида),
3,3'-(3,3'-диметокси-4, 4'-бифенилен)-бис-(2,5-(п-нитрофенил)-2Н-тетразолийхлорида).

14. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что индикатор включает связующее.

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что связующее выбирают из группы, состоящей из этил- и нитроцеллюлозы и ацетата целлюлозы.

16. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанный индикатор также включает растворитель.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что растворитель выбран из группы, состоящей из этанола и 2-этоксиэтанола.

18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что растворитель представляет собой 2-этоксиэтанол.

19. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанную соль тетразолия наносят на подложку или ею пропитывают подложку.

20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что подложка представляет собой бумагу, проницаемую для водяного пара, но сохраняющую свою целостность в условиях стерилизации паром.