Антимикробные композиции, содержащие ароматическую карбоновую кислоту и спиртовой растворитель - RU2325203C2

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к антимикробным композициям, таким как композиции для личной гигиены, обладающем превосходной антимикробной эффективностью. Более конкретно настоящее изобретение относится к антимикробным композициям, включающим в себя ароматическую карбоновую кислоту и спиртовый растворитель, которые обеспечивают значительное уменьшение, например больше чем 99%, популяций грамположительных и грамотрицательных бактерий и вирусных популяций за одну минуту.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Антимикробные композиции для личной гигиены являются известными в данной области. Особенно применимыми являются антимикробные очищающие композиции, которые обычно применяют для чистки кожи тела и для уничтожения бактерий, вирусов и других микроорганизмов, присутствующих на коже, особенно кистях рук, рук от кистей до плеч и лица пользователя.

Другим классом антимикробных композиций для личной гигиены являются дезинфицирующие средства для рук. Этот класс композиций применяет в основном медицинский персонал для дезинфекции рук и пальцев. Дезинфицирующее средство для рук наносят на руки и пальцы и растирают и затем дают возможность композиции испариться с кожи. Вытирание композиции для удаления ее с кожи часто не является необходимым, поскольку высокое содержание спирта в некоторых дезинфицирующих средствах для рук приводит к быстрому и, по существу, полному испарению композиции с кожи.

Антимикробные композиции применяют, например, в промышленности медико-санитарной помощи, пищевой промышленности, промышленности переработки мяса и в частном секторе отдельными потребителями. Широко распространенное применение антимикробных композиций указывает на важность для потребителей устранения бактерий и других популяций микроорганизмов на коже. Важно, однако, чтобы антимикробные композиции обеспечивали существенное и в широком спектре уменьшение популяций микроорганизмов быстро и без проблем, связанных с токсичностью и раздражением кожи.

Антимикробные очищающие композиции обычно содержат активный антимикробный агент, поверхностно-активное вещество и различные другие ингредиенты, например красители, отдушки, загустители, кондиционеры для кожи и тому подобное в водном носителе. В антимикробных очищающих композициях применяют несколько разных классов антимикробных агентов. Примеры антимикробных агентов включают в себя бисгуанидин (например, диглюконат хлоргексидина), производные дифенила, бензиловые спирты, тригалогенкарбанилиды, четвертичные аммониевые соединения, этоксилированные фенолы и фенольные соединения, такие как галогензамещенные фенольные соединения, подобные РСМХ (т.е. п-хлор-м-ксилолу) и триклозану (т.е. 2,4,4'-трихлор-2'-гидроксидифениловому эфиру). В настоящее время антимикробные композиции на основе таких антимикробных агентов проявляют широкий диапазон антимикробной активности, простирающийся от низкой до высокой, в зависимости от микроорганизма, который нужно уничтожить, и конкретной антимикробной композиции.

Дезинфицирующие средства для рук содержат высокий процент спирта, такого как этанол. Когда высокий процент спирта присутствует в дезинфицирующем средстве для рук, спирт сам действует в качестве дезинфицирующего средства. Кроме того, спирт быстро испаряется, что позволяет избежать вытирания или мытья кожи, обработанной дезинфицирующим средством для рук. Однако дезинфицирующее средство для рук, содержащее высокий процент спирта, т.е. приблизительно 40% (масс.) или больше от массы композиции, имеет тенденцию высыхать и раздражать кожу.

Коммерческие антимикробные композиции обычно проявляют антимикробную активность от низкой до умеренной. Антимикробную активность оценивают по устранению широкого спектра микроорганизмов, включая вирусы и грамположительные и грамотрицательные бактерии. Логарифмическое уменьшение или в альтернативном случае процентное уменьшение бактериальных и вирусных популяций, обеспечиваемое антимикробной композицией, коррелирует с антимикробной активностью. Логарифмическое уменьшение, составляющее 3-5, является наиболее предпочтительным, уменьшение, составляющее 1-3, является предпочтительным, тогда как логарифмическое уменьшение, составляющее меньше чем 1, является, по меньшей мере, предпочтительным для конкретного времени контактирования, обычно составляющего от 15 секунд до 5 минут. Таким образом, очень предпочтительная антимикробная композиция проявляет логарифмическое уменьшение, составляющее 3-5, для широкого спектра микроорганизмов за короткое время контактирования. Предшествующие описания иллюстрируют попытки обеспечения таких антимикробных композиций, которые до сих пор не обеспечивают быстрое устранение микроорганизмов широкого диапазона, требуемое потребителями.

Применение органических карбоновых кислот в антимикробных композициях является известным. Одной часто применяемой ароматической карбоновой кислотой является салициловая кислота. Различные исследователи описали усовершенствования в антимикробных композициях, особенно в композициях для личной гигиены, которые включают в себя салициловую кислоту. Например, в патенте США №5824666 на изобретение, авторами которого являются Deckner et al., описаны эмульсии типа масло-в-воде, содержащие салициловую кислоту в качестве агента против акне и поверхностно-активное вещество для применения в качестве увлажняющих продуктов без снятия их с кожи.

В патенте США №5968539 на изобретение, авторами которого являются Beerse et al., описано антимикробное средство для промывания, содержащее антимикробный агент (например, триклозан), протонодонорный агент (например, салициловую кислоту) и анионогенное поверхностно-активное вещество. Другие патенты, в которых описано применение салициловой кислоты в смеси с антимикробным агентом, включают в себя патенты США №№6106851; 6183757; 6190674; 6190675; 6197315; 6214363 и 6287577 на изобретения, авторами которых являются Beerse et al. Хотя в этих патентах описано применение салициловой кислоты в антимикробных композициях, каждое описание основано либо (1) на применении в композиции антимикробного агента, такого как триклозан, либо (2) композиции с рН 3,5 или меньше. В каждом из указанных выше патентов также описано включение в композицию поверхностно-активного вещества.

Предшествующие описания не предлагали применение салициловой кислоты или других ароматических карбоновых кислот в качестве основного или единственного антибактериального агента, присутствующего в антибактериальной композиции, особенно при рН приблизительно 3,5 или выше, например от приблизительно 3,5 до приблизительно 5. Предшествующие описания не предлагали также применение антимикробной композиции, которая содержит ароматическую карбоновую кислоту в качестве основного или единственного антимикробного агента и не содержит или, по меньшей мере, по существу, не содержит поверхностно-активное вещество.

В соответствии с этим существует потребность в антимикробных композициях, которые являются очень эффективными против широкого спектра грамположительных и грамотрицательных бактерий и вирусов, действуют в течение короткого периода времени и антимикробная активность которых относится в основном или только к присутствию ароматической карбоновой кислоты и спиртового растворителя в композиции. Настоящее изобретение относится к таким антимикробным композициям.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к антимикробным композициям для местного применения на поверхностях, в том числе на "живых" и "неживых" поверхностях. Композиции настоящего изобретения являются особенно применимыми в качестве антимикробных композиций для применения в средствах для личной гигиены.

Настоящее изобретение, в частности, относится к антимикробным композициям, которые обеспечивают значительное уменьшение популяций грамположительных и грамотрицательных бактерий и вирусов за время меньше, чем приблизительно одна минута. Более конкретно настоящее изобретение относится к антимикробным композициям, которые содержат ароматическую карбоновую кислоту, спиртовый растворитель и воду и не содержат или, по меньшей мере, по существу, не содержат поверхностно-активное вещество.

В соответствии с этим, одним аспектом настоящего изобретения является предоставление антимикробной композиции, включающей в себя (а) от приблизительно 0,1% (масс.) до приблизительно 10% (масс.) ароматической карбоновой кислоты; (b) от приблизительно 5% (масс.) до приблизительно 50 (масс.) % спиртового растворителя; (с) соединение, регулирующее рН, в количестве, достаточном для получения композиции, имеющей рН от приблизительно 2 до приблизительно 5,5, и (d) воду. Антимикробная композиция также не содержит или, по существу, не содержит поверхностно-активное вещество, т.е. включает в себя от 0% до приблизительно 0,2% (масс.) поверхностно-активного вещества.

Другим аспектом настоящего изобретения является предоставление антимикробной композиции, содержащей ароматическую карбоновую кислоту, например бензойную кислоту или салициловую кислоту, где ароматическая карбоновая кислота имеет рКа приблизительно 2,5 или больше, предпочтительно, приблизительно 3 или больше.

Еще одним аспектом настоящего изобретения является предоставление антимикробной композиции, содержащей спиртовый растворитель, имеющий параметр растворимости Хансена, составляющий приблизительно 38 или меньше, предпочтительно, приблизительно 35 или меньше.

Другим аспектом настоящего изобретения является предоставление антимикробной композиции, в которой ароматическую карбоновую кислоту и спиртовый растворитель применяют в качестве основных или единственных антимикробных агентов.

Еще одним аспектом настоящего изобретения является предоставление антимикробной композиции, которая проявляет логарифмическое уменьшение популяции грамположительных бактерий (т.е. S.aureus), составляющее по меньшей мере 3 после 30 секунд контактирования.

Еще одним аспектом настоящего изобретения является предоставление антимикробной композиции, которая проявляет логарифмическое уменьшение популяции грамотрицательных бактерий (т.е. Е.coli), составляющее по меньшей мере 3 после 30 секунд контактирования.

Другим аспектом настоящего изобретения является предоставление антимикробной композиции, которая проявляет значительное логарифмическое уменьшение популяции грамположительных и грамотрицательных бактерий и имеет рН от приблизительно 2 до приблизительно 5,5.

Еще одним аспектом настоящего изобретения является предоставление антимикробной композиции, которая проявляет логарифмическое уменьшение популяции вирусов (например, риновирусов и ротавирусов), составляющее по меньшей мере 3 после 30 секунд контактирования.

Другим аспектом настоящего изобретения является предоставление продуктов для потребителя, имеющих в качестве основы антимикробную композицию настоящего изобретения, например очищающего кожу средства, средства для разбрызгивания на кожу, средства для хирургической обработки рук, агента для ухода за раной, дезинфицирующего средства для рук, дезинфектанта, средства для полоскания рта, шампуни для мытья домашних питомцев, дезинфицирующего средства для твердой поверхности и тому подобное.

Следующим аспектом настоящего изобретения является предоставление способа уменьшения популяций грамположительных и/или грамотрицательных бактерий и вирусных популяций на ткани животного, в том числе ткани человека, контактированием ткани, подобной дерме, с композицией настоящего изобретения в течение достаточного периода времени, такого как приблизительно от 15 секунд до 5 минут, для уменьшения бактериального уровня до требуемого уровня. Композицию можно стереть или смыть с кожи. В некоторых вариантах осуществления композицию оставляют на коже до тех пор, пока летучие компоненты композиции не испарятся.

Указанные выше и другие новые аспекты и преимущества настоящего изобретения иллюстрируются в нижеследующем, неограничивающем, подробном описании предпочтительных вариантов осуществления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Продукты для личной гигиены, включающие в себя активный антимикробный агент, известны в течение многих лет. С тех пор, как в практику были введены антимикробные продукты для личной гигиены, было сделано много заявлений, что такие продукты обеспечивают антимикробные свойства. Однако чтобы быть наиболее эффективной, антимикробная композиция должна обеспечивать высокое логарифмическое уменьшение популяций организмов широкого спектра за такое короткое время контактирования, как возможно. Может быть также полезно, если антимикробная композиция обеспечивает остаточное благоприятное действие.

На сегодняшний день продуктам особенно не хватает эффективности против грамотрицательных бактерий, таких как Е.coli, которые особенно имеют отношение к здоровью человека. Поэтому настоящее изобретение относится к антимикробным композициям, имеющим исключительно высокую антимикробную эффективность широкого спектра действия, измеряемую быстрым уничтожением бактерий (т.е. измерением времени их уничтожения), которое должно отличаться от постоянного уничтожения.

Настоящие композиции являются антимикробными композициями, имеющими превосходную эффективность как против грамположительных и грамотрицательных бактерий, так и против вирусов. Настоящая композиция проявляет также способность к быстрому уничтожению указанных организмов. Антимикробная композиция настоящего изобретения включает в себя (а) от приблизительно 0,1% (масс.) до приблизительно 10% (масс.) ароматической карбоновой кислоты в качестве антимикробного агента; (b) приблизительно от 0,1% (масс.) до приблизительно 40% (масс.) спиртового растворителя; (с) соединение, регулирующее рН, в количестве, достаточном для обеспечения рН от приблизительно 2 до приблизительно 5,5, и (d) воду. Композиция не содержит или, по существу, не содержит поверхностно-активное вещество. Композиция проявляет логарифмическое уменьшение популяций грамположительных и грамотрицательных бактерий и вирусов, составляющее приблизительно 3 после 30 секунд контактирования. Композиции проявляют также мягкое действие и обеспечивают постоянное уничтожение, поскольку нет необходимости смывать или стирать композиции с кожи.

В соответствии с настоящим изобретением антимикробные композиции включают в себя активный антимикробный агент (т.е. ароматическую карбоновую кислоту), спиртовый растворитель, соединение, регулирующее рН, и носитель, включающий в себя воду. Ароматическая карбоновая кислота является единственным или основным антимикробным агентом в композиции. Спиртовый растворитель может обеспечивать некоторую антимикробную эффективность. Настоящие композиции не содержат или, по существу, не содержат поверхностно-активные вещества, т.е. содержат от 0% до приблизительно 0,2% (масс.) соединений, которые проявляются поверхностную активность. Композиции могут дополнительно включать в себя гидротроп и дополнительные необязательные ингредиенты, описанные ниже, такие как красители, кондиционеры для кожи, витамины и отдушки.

Ниже приводится иллюстрация неограничивающих вариантов осуществления настоящего изобретения и обсуждение различных ингредиентов, присутствующих в антимикробных композициях.

Антимикробный агент

Антимикробный агент присутствует в композиции настоящего изобретения в количестве от приблизительно 0,1% (масс.) до приблизительно 10% (масс.), предпочтительно, от приблизительно 0,1% (масс.) до приблизительно 5% (масс.) композиции. Для достижения полного преимущества настоящего изобретения антимикробный агент присутствует в количестве от приблизительно 0,2% (масс.) до приблизительно 5% (масс.) композиции.

Антимикробные композиции могут быть композициями, готовыми к применению, которые обычно содержат от 0,1% (масс.) до приблизительно 7% (масс.), предпочтительно, от 0, 2% (масс.) до приблизительно 5% (масс.), и наиболее предпочтительно от приблизительно 0,2% (масс.) до приблизительно 3% (масс.) антимикробного агента от массы композиции. Антимикробные композиции могут быть также изготовлены в виде концентратов, которые разбавляют перед применением водой в количестве от одной до приблизительно 100 частей для получения конечной композиции, готовой к применению. Концентрированные композиции обычно содержат более чем приблизительно 0,1% (масс.) и до приблизительно 10% (масс.) антимикробного агента. Рассматриваются также применения, в которых конечная композиция, готовая для применения, содержит больше, чем 7% (масс.), антимикробного агента.

Антимикробными агентами, применяемыми в настоящем изобретении, являются ароматические карбоновые кислоты, имеющие рКа приблизительно 2,5 или больше, предпочтительно, приблизительно 3 или больше. Для достижения полного преимущества настоящего изобретения ароматическая карбоновая кислота имеет рКа приблизительно 3.5 или больше. Пригодные ароматические карбоновые кислоты имеют структурную формулу

где R независимо выбран из группы, состоящей из гидрокси C_1-4-алкила, C_1-4-алкокси, амино, галогена, фенила и бензила, и n равно 0, 1 или 2.

Конкретные примеры пригодных ароматических карбоновых кислот включают, но не ограничиваются перечисленным, салициловую кислоту (т.е. о-гидроксибензойную кислоту, рКа у которой приблизительно 3), бензойную кислоту (рКа 4,19), о-аминобензойную кислоту (рКа 6,97), м-аминобензойную кислоту (рКа 4,78), п-аминобензойную кислоту (рКа 4,92), о-бромбензойную кислоту (рКа 2,84), м-бромбензойную кислоту (рКа 3,86), о-хлорбензойную кислоту (рКа 2,92), м-хлорбензойную кислоту (рКа 3,82), п-хлорбензойную кислоту (рКа 3,98), 2,4-дигидроксибензойную кислоту (рКа 2,94), 2, 5-дигидроксибензойную кислоту (рКа 2,97), 3,4-дигидроксибензойную кислоту (рКа 4,48), 3,5-дигидроксибензойную кислоту (рКа 4,04), этилбензойную кислоту (рКа 4,35), м-гидроксибензойную кислоту (рКа 4, 06), п-гидроксибензойную кислоту (рКа 4,48), о-иодбензойную кислоту (рКа 2,85), м-иодбензойную кислоту (рКа 3,80), метил-о-аминобензойную кислоту (рКа 5,34), метил-м-аминобензойную кислоту (рКа 5,10), метил-о-аминобензойную кислоту (рКа 5,04), о-фенилбензойную кислоту (рКа 3,46), изопропилбензойную кислоту (рКа 4,48) и их смеси. Предпочтительными ароматическими карбоновыми кислотами являются салициловая кислота, бензойная кислота, м-гидроксибензойная кислота, п-гидроксибензойная кислота, о-аминобензойная кислота, м-аминобензойная кислота, п-аминобензойная кислота и их смеси.

Композиция не содержит другие стандартные антимикробные агенты, такие как фонолы, бисгуанидин, тригалогенкарбанилиды, хлориды четвертичных аммониев и тому подобное.

Спиртовый растворитель

Кроме ароматической карбоновой кислоты композиция настоящего изобретения включает в себя также спиртовый растворитель. Спиртовый растворитель присутствует в количестве от приблизительно 5% (масс.) до приблизительно 50% (масс.), предпочтительно, от приблизительно 7% (масс.) до приблизительно 45% (масс.) композиции. Для достижения полного преимущества настоящего изобретения композиция содержит от приблизительно 10% (масс.) до приблизительно 40% (масс.) спиртового растворителя от массы композиции.

Указываемый здесь "спиртовый растворитель" является, по меньшей мере, частично растворимым в воде и представляет собой органическое соединение, содержащее одну-шесть, обычно одну-три гидроксильные группы. Спиртовый растворитель, применяемый в настоящем изобретении, имеет параметр растворимости Хансена приблизительно 38 или меньше, предпочтительно, приблизительно 35 или меньше. Для достижения полного преимущества настоящего изобретения спиртовый растворитель имеет параметр растворимости Хансена приблизительно 30 или меньше, например до 18. Параметр растворимости Хансена является известным для специалистов в данной области, обсуждение такого параметра можно найти, например, в "CRC Handbook of Solubility Parameters and Other Cohesion Parameters, 2^nd Edition", by Allan F.M.Barton, CRC Press, Boca Raton (1991).

Спиртовый растворитель обычно имеет растворимость в воде, составляющую по меньшей мере 0,1 г спиртового растворителя на 100 г воды, при 25°С. Не имеется верхнего предела растворимости в воде спиртового растворителя, например спиртовый растворитель и вода могут быть растворимыми во всех пропорциях.

Термин "спиртовый растворитель" таким образом включает в себя водорастворимые спирты, диолы, триолы и полиолы. Конкретные примеры спиртовых растворителей включают, но не ограничиваются перечисленным, метанол, этанол, изопропиловый спирт, н-бутанол, н-пропиловый спирт, этиленгликоль, пропиленгликоль, глицерин, диэтиленгликоль, дипропиленгликоль, трипропиленгликоль, гексиленгликоль, бутиленгликоль, 1,2,5-гексантриол, сорбит, ПЭГ-4, бензиловый спирт, аналогичные гидроксилсодержащие соединения и их смеси.

Соединение, регулирующее рН

Кроме антимикробного агента и спиртового растворителя настоящая антимикробная композиция содержит регулирующее рН соединение в количестве, достаточном для обеспечения значение рН композиции от приблизительно 2 до приблизительно 5,5, предпочтительно, от приблизительно 2 до приблизительно 5, более предпочтительно, от приблизительно 2,25 до приблизительно 5. Регулирующее рН соединение обычно присутствует в количестве от приблизительно 1% (масс.) до приблизительно 5% (масс.), предпочтительно, от приблизительно 1% (масс.) до приблизительно 4% (масс.) композиции. Для достижения полного преимущества настоящего изобретения регулирующее рН соединение присутствует в количестве от приблизительно 1,5% (масс.) до приблизительно 3,5% (масс.).

Примеры основных соединений, регулирующих рН, включают, но не ограничиваются перечисленным, аммиак; моно-, ди- и триалкиламины; моно-, ди- и триалканоламины; гидроксиды щелочных металлов и щелочноземельных металлов; фосфаты щелочных металлов; сульфаты щелочных металлов; карбонаты щелочных металлов и их смеси. Однако идентичность основного соединения, регулирующего рН, не ограничивается, и можно применять любое, регулирующее рН основное соединение, известное в данной области. Конкретными, неограничивающими примерами основных соединений, регулирующих рН, являются аммиак; гидроксид натрия, калия и лития; фосфаты натрия и калия, в том числе гидро- и дигидрофосфаты; карбонат и бикарбонат натрия и калия; сульфат и бисульфат натрия и калия; моноэтаноламин; триметиламин; изопропаноламин; диэтаноламин и триэтаноламин.

Идентичность кислотного, регулирующего рН соединения не ограничивается и можно применять любое кислотное, регулирующее рН соединение, известное в данной области, одно такое соединение или в комбинации. Примерами конкретных кислотных соединений, регулирующих рН, являются минеральные кислоты и поликарбоновые кислоты. Неограничивающими примерами минеральных кислот являются хлористоводородная кислота, азотная кислота, фосфорная кислота и серная кислота. Неограничивающими примерами поликарбоновых кислот являются лимонная кислота, гликолевая кислота и молочная кислота.

Носитель

Носителем в настоящем изобретении является вода.

Необязательные ингредиенты

Антимикробная композиция настоящего изобретения может содержать также необязательные ингредиенты, хорошо известные специалистам в данной области. Например, композиция может содержать гидротроп. Композиции могут содержать также другие необязательные ингредиенты, такие как красители и отдушки, которые присутствуют в количестве, достаточном для выполнения предназначенной им функции и не оказывающем неблагоприятное влияние на антимикробную эффективность композиции. Такие необязательные ингредиенты обычно присутствуют, в отдельности, в количестве от 0% до приблизительно 5% (масс.) композиции и, сообща, в количестве от 0% до приблизительно 20% (масс.) композиции.

Классы необязательных ингредиентов включают, но не ограничиваются перечисленным, красители, отдушки, гелеобразователи, буферные агенты, антиоксиданты, кондиционеры и защитные агенты для кожи, хелатирующие агенты, замутнители, витамины и подобные классы необязательных ингредиентов, известных специалистам в данной области. Конкретные классы необязательных ингредиентов включают в себя витамины А, Е и С в качестве витаминов и производные EDTA в качестве хелатирующих агентов.

Настоящая композиция может содержать также необязательный гидротроп. Гидротропом является соединение, которое обладает способностью повышать растворимость в воде других соединений. Гидротроп, применяемый в настоящем изобретении, не обладает свойствами поверхностно-активного вещества, обычно он представляет собой алкиларилсульфонат с короткой алкильной цепью. Конкретные примеры гидротропов включают, но не ограничиваются перечисленным: кумолсульфонат натрия, кумолсульфонат аммония, ксилолсульфонат аммония, толуолсульфонат калия, толуолсульфонат натрия, ксилолсульфонат натрия, толуолсульфоновую кислоту и ксилолсульфоновую кислоту. Другие применимые гидротропы включают в себя полинафталинсульфонат натрия, полистиролсульфонат натрия, метилнафталинсульфонат натрия и двунатриевую соль янтарной кислоты.

Настоящая композиция может содержать также необязательный гелеобразователь. Если нужно, антимикробные композиции содержат достаточное количество такого гелеобразователя, чтобы композиция была вязкой жидкостью, гелем или полутвердой композицией, которую можно легко нанести и растереть на коже. Специалисты в данной области знают тип и количество гелеобразователя, который включают в композицию для обеспечения требуемой вязкости или консистенции композиции.

Термин "гелеобразователь", применяемый здесь и далее, относится к соединению, способному повышать вязкость композиции на водной основе или способному превращать композицию на водной основе в гель или полутвердую композицию. Гелеобразователь, следовательно, может быть органическим по природе, например природной камедью или синтетическим полимером, или неорганическим по природе.

Как указано ранее, настоящие композиции не содержат поверхностно-активное вещество. Поверхностно-активное вещество преднамеренно не добавляют к настоящей антибактериальной композиции, но оно может присутствовать в количестве от 0% до приблизительно 0,2% (масс.), так как поверхностно-активное вещество может присутствовать в коммерческой форме гелеобразователя для помощи распределению гелеобразователя в воде. Поверхностно-активное вещество может присутствовать также в качестве добавки или побочного продукта в других ингредиентах композиции. Обширный список пригодных гелеобразователей описан в патенте США №6136771, включенном здесь в качестве ссылки.

Примеры необязательных кондиционеров для кожи включают в себя смягчающие вещества, такие как, например, цетилмиристат, глицерилдиолеат, изопропилмиристат, ланолин, метиллаурат, PPG-9-лаурат, октилпальмитат и PPG-5-ланоат.Кондиционером для кожи может быть также влагоудерживающее вещество, например глюкамины и пиридоксингликоль. Можно также применять окклюзивные кондиционеры для кожи, например ланолат алюминия, кукурузное масло, метикон, кокосовое масло, стеарилстеарат, фенилтриметикон, тримиристин, оливковое масло и синтетический воск. Кроме разнообразных кондиционеров, известных специалистам в данной области, можно применять комбинации классов кондиционеров для кожи, взятых как таковые или в комбинации. Неограничивающие примеры разнообразных кондиционеров для кожи также описаны в патенте США №6136771, включенном здесь в качестве ссылки.

Для демонстрации новых и неожиданных результатов, обеспечиваемых антимикробными композициями настоящего изобретения, приведены нижеследующие примеры и сравнительные примеры и определена способность композиций уничтожать грамположительные и грамотрицательные бактерии и вирусы. Массовые проценты, перечисленные в каждом из нижеследующих примеров, представляют собой действительное или активное массовое количество каждого ингредиента, присутствующего в композиции. Композиции получали смешиванием ингредиентов, как понятно специалистам в данной области и как описано ниже.

В примерах испытания применяли следующий метод:

Определение быстрой бактерицидной (время уничтожения) активности антимикробных продуктов. Активность антимикробных композиций измеряли способом определения времени уничтожения, посредством которого выживание оцениваемых организмов, подвергаемых действию антибактериальной испытуемой композиции, определяют как функцию времени. В этом испытании разбавленную аликвоту композиции контактируют с известной популяцией испытуемых бактерий в течение определенного периода времени при определенной температуре. Испытуемую композицию нейтрализуют в конце периода времени, чтобы подавить антибактериальную активность композиции. Подсчитывают процентное или в альтернативном случае логарифмическое уменьшение первоначальной популяции бактерий. В общем, способ по времени уничтожения является известным для специалистов в данной области.

Композицию можно испытывать при любой концентрации от 0% до 100%. Выбор концентрации для применения находится на усмотрении исследователя, подходящие концентрации легко определяются специалистами в данной области. Например, вязкие образцы обычно испытывают при 50% разбавлении, тогда как невязкие образцы не разбавляют. Испытуемый образец помещают в стерильный 250 мл стакан, снабженный магнитным перемешивающим бруском, и объем образца, если необходимо, доводят до 100 мл стерильной деионизированной водой. Все испытания проводят в трех повторностях, результаты объединяют и регистрируют среднее логарифмическое уменьшение.

Выбор периода времени контактирования также находится на усмотрении исследователя. Можно выбрать любой период времени контактирования. Типичные времена контактирования составляют от 15 секунд до 5 минут, причем обычным временем контактирования является 30 секунд и 1 минута. Температурой контактирования также может быть любая температура, обычно комнатная температура или температура приблизительно 25 градусов по Цельсию.

Бактериальную суспензию или инокулят для испытания получают выращиванием бактериальной культуры на любой подходящей твердой среде (например, агаре). Бактериальную популяцию затем смывают с агара стерильным физиологическим солевым раствором, и популяцию бактериальной суспензии регулируют до приблизительно 108 колониеобразующих единиц на мл (КОЕ/мл).

В таблице ниже перечислены испытуемые бактериальные культуры, применяемые в нижеследующих испытаниях, в эту таблицу включены названия бактерий, идентификационный номер АТСС (American Type Culture Collection) и аббревиатура для названия организма, применяемого ниже.

S.aureus является грамположительной бактерией, тогда как E.coli, К.pneum и S.choler. являются грам-отрицательными бактериями.

Стакан, содержащий испытуемую композицию, помещают в водяную баню (если требуется постоянная температура) или помещают на магнитную мешалку (если требуется температура окружающей среды лаборатории). Образец затем инокулируют 1,0 мл суспензии бактерий для испытания. Инокулят перемешивают с испытуемой композицией в течение предварительно установленного времени контактирования. Когда время контактирования истекает, 1,0 мл смеси испытуемая композиция/бактерии переносят в 9,0 мл раствора нейтрализующего вещества триптон-гистидин-твин (ТНТ). Затем проводят десятичные разведения до исчисляемого диапазона. Разведения могут быть разными для разных организмов. Выбранные продукты разведения помещают в трех повторностях на чашки с TSA+ (TSA+ представляет собой триптиказо-соевый агар с лецитином и полисорбатом 80). Чашки затем инкубируют в течение 25±2 часов и подсчитывают колонии для определения числа выживания и вычисления процентного или логарифмического уменьшения. Результат контроля (числа контроля) определяют проведением процедуры, как описано выше, за исключением того, что ТНТ применяют вместо испытуемой композиции. Результаты подсчета на чашках переводят в КОЕ/мл для чисел контроля и образцов соответственно стандартными микробиологическими методами.

Логарифмическое уменьшение вычисляют с применением формулы:

Логарифмическое уменьшение = log₁₀ (числа контроля) - log₁₀ (числа выживания испытуемого образца)

Следующая таблица коррелирует процентное уменьшение бактериальных и вирусных популяций с логарифмическим уменьшением, и такое уменьшение называется далее индексом антимикробной эффективности (AEI):

Композиции настоящего изобретения имеют AEI, составляющий по меньшей мере 3, причем этот индекс AEI равен логарифмическому уменьшению (log₁₀) при времени контактирования 30 секунд, определенному испытанием по времени уничтожения, как описано выше, в борьбе с широким спектром бактериальных видов (т.е. широкий спектр бактериальных видов определяют как по меньшей мере один грамположительный бактериальный вид и по меньшей мере один грамотрицательный бактериальный вид).

Нижеследующие примеры иллюстрируют новые и неожиданные преимущества, обеспечиваемые композициями настоящего изобретения. AEI каждого примера определяли проведением испытания против четырех разных бактериальных видов, S.aureus представляет собой грамположительный бактериальный вид, тогда как другие три вида являются, все, грамотрицательными бактериями. AEI композиции настоящего изобретения определяли также испытанием на устранение трех разных вирусных видов, т.е. Rhinovirus 1A, Rhinovirus 2A и Rotavirus Wa.

Пример 1

Данный пример иллюстрирует, что композиции настоящего изобретения проявляют превосходную антимикробную эффективность на протяжении широкого диапазона величин рН. Композициями этого примера были водные растворы, содержащие 3,3% (масс.) салициловой кислоты, 11% (масс.) этанола, 27% (масс.) дипропиленгликоля и фосфат натрия, в количестве, достаточном для обеспечения величин рН, указанных в следующей таблице.

Данный пример иллюстрирует, что композиции настоящего изобретения, в которых применяют ароматическую карбоновую кислоту в качестве единственного антимикробного агента, сохраняют AEI, составляющий по меньшей мере 3, до рН 5,04. Это является усовершенствованием по сравнению с композициями предшествующего уровня техники, для которых требуется либо присутствие дополнительного антимикробного агента либо рН 3,5 или меньше.

Пример 2 (сравнительный)

Для демонстрации влияния ароматической карбоновой кислоты на эффективность композиции получали несколько сравнительных композиций и испытывали их при различных уровнях рН, как суммировано в приведенной ниже таблице. Сравнительные композиции данного примера не содержали салициловую кислоту и содержали 11% этанола, 27% дипропиленгликоля и фосфатный буфер в количестве, достаточном для обеспечения величин рН, указанных в таблице.

Ни одна из сравнительных композиций, которые не содержали ароматическую карбоновую кислоту, присутствующую в композиции по изобретению, не достигла AEI, составляющего по меньшей мере 3, при величинах рН между 2 и 5,5.

Пример 3

Данный пример иллюстрирует влияние спиртового растворителя на эффективность композиции настоящего изобретения. Антибактериальную эффективность для различных концентраций салициловой кислоты в деионизированной воде определяли на протяжении диапазона величин рН. Различные величины рН достигали посредством применения подходящего количества фосфата натрия. В таблице ниже суммированы результаты этого испытания.

SA представляет собой салициловую кислоту.

Эти результаты иллюстрируют благотворное влияние включения спиртового растворителя в композицию настоящего изобретения, т.е. только одна салициловая кислота не обеспечивает AEI, составляющего по меньшей мере 3, при любом испытуемом рН.

Пример 4

Данный пример иллюстрирует влияние изменения количества спиртового растворителя при данном значении рН и постоянной концентрации салициловой кислоты. Все композиции этого примера содержали 2% (масс.) салициловой кислоты, массовый процент дипропиленгликоля (DPG), указанный в приведенной ниже таблице, количество фосфата натрия, достаточное для поддержания рН 4, и деионизированную воду.

Данный пример показывает, что AEI 3 обеспечивается композициями, содержащими DPG с концентрациями 20% (масс.) и выше. Очевидно, что требуется минимальное количество спиртового растворителя в композиции для обеспечения AEI, составляющего по меньшей мере 3, и что это минимальное количество связано с идентичностью спиртового растворителя, рН раствора и концентрацией ароматической карбоновой кислоты. Минимальное количество спиртового растворителя можно легко определить для любой композиции с помощью критериев испытаний, описанных в данном примере.

Пример 5

Данный пример иллюстрирует другую композицию настоящего изобретения, содержащую 3,3% (масс.) салициловой кислоты, 11% (масс.) бензилового спирта, 27% (масс.) дипропиленгликоля и фосфат натрия в количестве, достаточном для поддержания рН 3,97. Композицию испытывали указанным выше способом определения времени уничтожения организмов и показали, что она имеет AEI, составляющий больше чем 3.

Пример 6

Данный пример иллюстрирует другую композицию настоящего изобретения, содержащую 3,3% (масс.) салициловой кислоты, 22% (масс.) изопропанола и фосфат натрия в количестве, достаточном для поддержания рН 3,97. Композицию испытывали указанным выше способом определения времени уничтожения организмов и показали, что она имеет AEI, составляющий больше чем 3.

Пример 7

Данный пример показывает, что в композиции настоящего изобретения можно применять ароматические карбоновые кислоты, отличные от салициловой кислоты. Все композиции данного примера содержат 3,3% (масс.) бензойной кислоты, 11% (масс.) этанола, 27% (масс.) дипропиленгликоля и фосфат натрия в количестве, достаточном для поддержания величин рН, перечисленных для различных композиций, как указано в приведенной ниже таблице.

Каждая из композиций настоящего изобретения демонстрирует AEI, составляющий по меньшей мере 3, на протяжении широкого диапазона величин рН. Сравнительная композиция, в которой отсутствует ароматическая карбоновая кислота, не демонстрирует AEI, равный 3, при рН 3,02.

Пример 8 (сравнительный)

Данный пример демонстрирует, что алифатические карбоновые кислоты не проявляют себя как эффективные антимикробные агенты. Так, получали композицию, содержащую 0,2% (масс.) циклогексанкарбоновой кислоты, 11% (масс.) этанола и 27% (масс.) дипропиленгликоля. рН Раствора поддерживали на уровне 4 и композицию испытывали для определения AEI. Композиция не показала AEI, составляющего по меньшей мере 3.

Пример 9

Композицию настоящего изобретения (т.е. "активную композицию") получали смешиванием 2% (масс.) салициловой кислоты, 25% (масс.) дипропиленгликоля, воды и фосфат натрия в количестве, обеспечивающем рН приблизительно 3,7. Кроме того, получали идентичную композицию "плацебо", в которой отсутствовала салициловая кислота. Как активную композицию, так и "плацебо" испытывали на антивирусную эффективность (т.е. способность инактивировать вирусы) с применением риновируса 1А (АТСС VR1364), риновируса 2А (АТСС VR382) и ротавируса WA (типа 1 Sera, клинический изолят) в суспензии. Испытание проводили в соответствии с методом испытания ASTM Е1052-96 ("стандартный метод испытания на эффективность антимикробных агентов против вирусов в суспензии") с модификацией в отношении типа вируса и времени контактирования, что очевидно специалистам в области испытания антивирусной эффективности. Антивирусную эффективность этого испытания выражают в виде логарифмических уменьшений числа вирусных частиц при времени контактирования испытания. В таблице ниже суммированы результаты испытания на эффективность (логарифмические уменьшения, log₁₀) для активной композиции и плацебо при различном времени контактирования (в секундах).

Пример 9 явно показывает, что композиция настоящего изобретения, содержащая салициловую кислоту, является очень эффективной в уменьшении вирусных популяций, как показано с помощью высоких логарифмических уменьшении при применении активной композиции в борьбе против трех примененных в испытании вирусов по сравнению с композицией плацебо. Уменьшение вирусных популяций является важным в области антимикробных композиций, поскольку риновирусы вызывают насморк и ротавирусы вызывают желудочно-кишечные заболевания.

Антимикробные композиции настоящего изобретения имеют несколько практических завершающих применений, в том числе в качестве очищающих средств для рук, средств для полоскания рта, средств для хирургической обработки рук, средств для разбрызгивания на тело, дезинфицирующих средств для рук и аналогичных продуктов для личной гигиены, таких как кондиционеры для кожи. Дополнительные типы композиций включают в себя вспененные композиции, такие как кремы, муссы и тому подобное, и композиции, содержащие органические и неорганические материалы-наполнители, такие как эмульсии, лосьоны, кремы, пасты и тому подобное. Кроме того композиции можно применять в качестве антимикробного очищающего средства для твердых поверхностей, например раковин и поверхности столов в больницах, площадей службы питания и мясоперерабатывающих предприятий. Настоящие антимикробные композиции можно изготовлять в виде разбавленных, готовых к применению композиций или в виде концентратов, которые разбавляют перед применением.

Композиции можно также вводить в тканевый материал для получения антимикробного изделия для вытирания. Изделие для вытирания можно применять для очистки и санитарной обработки кожи тела или "неживых" поверхностей.

Настоящие антимикробные композиции обеспечивают преимущества в устранении широкого спектра грамположительных и грамотрицательных бактерий и вирусов за короткое время контактирования. Короткое время контактирования для значительного логарифмического уменьшения количества бактерий и вирусов является важным ввиду обычного интервала времени 15-60 секунд, применяемого для очистки и дезинфекции кожи тела и "неживых" поверхностей.

Очевидно, что можно сделать много модификаций и вариантов изобретения, как ранее здесь изложено, не выходящих за пределы сущности и объема его, и, следовательно, только такие ограничения должны вводиться, какие указываются прилагаемой формулой изобретения.

Реферат

Изобретение относится к области медицины, в частности медико-санитарной области, а также может применяться в пищевой, перерабатывающей и других отраслях промышленности. Антимикробные композиции содержат ароматическую карбоновую кислоту, которая является единственным антимикробным агентом в композиции, спиртовый растворитель (дипропиленгликоль, бензиловый спирт или их смесь), соединение, регулирующее рН, и воду. Антимикробные композиции обеспечивают существенное и в широком спектре уменьшение популяций микроорганизмов и вирусов, не раздражают кожу. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 8 табл.

Формула

1. Антимикробная композиция, включающая в себя

(а) примерно 0,1-10 мас.% ароматической карбоновой кислоты со следующей структурой:

где R независимо выбран из группы, состоящей из гидроксила, С_1-4алкила, С_1-4алкокси, амино, галогена, фенила, и бензила; и n равно 0, 1 или 2;

(b) примерно 5-50 мас.% спиртового растворителя, содержащего дипропилен гликоль, бензиловый спирт или их смесь;

(c) достаточное количество регулирующего рН соединения для обеспечения значения рН примерно 2-5,5; и

(d) носитель, содержащий воду, где ароматическая карбоновая кислота является единственным антимикробным агентом в композиции, и композиция содержит 0-0,2 мас.% поверхностно-активного вещества.