Дезинфицирующая композиция, используемая для дезинфицирования медицинского оборудования, имеющего металлические части - RU2122434C1

Описание

Изобретение касается композиций, способов получения таких композиций, двухмодульных систем для приготовления таких композиций и их применения. В особенности настоящее изобретение касается композиций, содержащих разбавленные водные растворы низших алифатических перкислот, и их применения в качестве дезинфицирующих составов.

Низшие алифатические перкислоты являются эффективными бактерицидными веществами с широким спектром действия, особые преимущества которых состоят в том, что они остаются после использования только в виде остатков соответствующих низших алифатических кислот и, следовательно, являются в особенности пригодными в тех случаях, где требуются дезинфицирующие средства, не загрязняющие окружающую среду. Тогда как здесь рассматриваются низшие алифатические перкислоты, например, такие, которые относятся к карбоновым алифатическим кислотам, содержащим от 2-х до 9-и атомов углерода, перуксусной кислоте уделяется особое внимание, поскольку она уже является важной промышленной перкислотой, используемой для дезинфицирующих целей. Хотя последующее описание относится к перуксусной кислоте, понятно, что она может быть заменена и другими перкислотами, при условии, что промышленное условия позволят это сделать.

Промышленностью выпускаются водные растворы перуксусной кислоты, содержащие до 45% по весу перуксусной кислоты. Такие растворы можно получить путем взаимодействия в водной среде концентрированной перекиси водорода и уксусной кислоты в присутствии кислотного катализатора, которым обычно является серная кислота или другая сильная минеральная кислота. Кислотный катализатор может присутствовать в количестве от 0,1% до 0,5% по весу от реакционной смеси.

Водные растворы перуксусной кислоты представляют равновесные смеси реагентов и продуктов реакции, и при относительно форсированных условиях реакции, например, когда используют один или несколько катализаторов в значительных количествах, повышенную температуру реакции и концентрированную реакционную смесь, равновесие может быть по существу достигнуто в течение относительно малого времени. Когда используют сильный кислотный катализатор в количестве от 2 до 5% от реакционной смеси, температуру от 30 до 50^oC и концентрацию кислоты выше 20% по весу реакционной смеси, можно достигнуть равновесия в течение нескольких часов. Для некоторых использований или когда необходимо длительное хранение, может быть нежелательным, чтобы в перкислотном продукте присутствовали остатки катализатора, в особенности в разбавленных продуктах, предназначенных для использования в быту. Во многих случаях необходимы разбавленные растворы перуксусной кислоты, например, менее 5% по весу, а часто менее 2%, например от 0,1 до 2% по весу. Концентрации перуксусной кислоты выше 0,5% по весу, например от 0,5 до 1%, являются в особенности эффективными с бактерицидной точки зрения, например, при очистке туалетов. Такие разбавленные растворы перуксусной кислоты можно получить непосредственно путем взаимодействия уксусной кислоты и перекиси водорода в подходящей разбавленной реакционной среде, но равновесие при этом может быть достигнуто в течение крайне длительного периода времени, в особенности при крайне больших разбавлениях. При концентрациях перкислоты ниже 1% по весу равновесие может достигаться в течение месяца и более, если реакцию не ускоряют кислотным катализатором, или в течение недели или более, если реакцию ускоряют с помощью кислотного катализатора. Это приводит к очень тяжелым условиям использования установки и оборудования в промышленном масштабе.

Если концентрированный равновесный раствор перуксусной кислоты разбавить водой, точка равновесия системы постепенно изменяется по мере разбавления в пользу регенерации первоначальных реагентов. Время старения, необходимое для достижения новой точки равновесия, после разбавления, является величиной того же самого порядка, которая необходима для непосредственного получения разбавленного раствора из соответствующих реагентов. Такой разбавленный раствор можно использовать непосредственно, хотя он не находится в состоянии равновесия и, следовательно, при хранении его состав может изменятся. Такие неравновесные разбавленные растворы также имеют состав, предписанный точкой равновесия при первоначально используемых концентрациях, который может быть нежелателен при некоторых использованиях.

Авторы в работе (Proc. 42-nd Ann. Mtg. Chem. Spec. Man. Ass. Dec, 1955) обнаружили, что устойчивые разбавленные растворы перуксусной кислоты могут быть получены при использовании перкислотных стабилизаторов в сочетании с соответствующим регулированием относительных концентраций компонентов разбавленного перкислотного раствора, говоря иными словами, если приготовленный разбавленный раствор неполностью находится в состоянии равновесия, при регулировании баланса по компонентам смеси можно достигнуть устойчивости.

Растворы, о которых идет речь, могут быть получены разбавлением коммерческих, например, полностью равновесной перуксусной кислоты, которую получают при использовании незначительных количеств минерального кислотного катализатора.

В патенте США N 4297298 описано получение водного раствора низшей алифатической перкислоты путем приготовления на первой стадии способа концентрированного раствора перкислоты из соответствующей карбоновой кислоты или ангидрида и концентрированной перекиси водорода в присутствии незначительного количества сильнокислотного катализатора и разбавления раствора раствором, содержащим по крайней мере один из реагентов из первой стадии способа, с тем, чтобы довести концентрацию алифатической перкислоты до концентрации смеси, при этом концентрацию разбавленного реагента или реагентов выбирают таким образом, "чтобы сразу же после разбавления система больше не находилась в состоянии равновесии, а имела склонность к дальнейшему образованию алифатической перкислоты с очень медленной скоростью". В способе, подробно описанном в патенте США N 4297298, получают неравновесную композицию, которая содержит крайне высокую концентрацию перекиси водорода, например от 28 до 46%. Такая концентрация при контакте с пользователем вызовет обесцвечивание кожи и боль.

В патенте США N 4743447 описано получение растворов, содержащих перекись водорода, используемых для дезинфекции контактных линз, при этом раствор содержит от 0,005 до 0,1% по весу перуксусной кислоты, от 1 до 8% перекиси водорода и уксусную кислоту в количестве, достаточном для достижения равновесного состояния системы. Такой раствор можно получить прямым взаимодействием, используя очень разбавленную реакционную смесь с длительным установлением равновесного состояния, или из стабильного промышленного раствора слабой перуксусной кислоты, к которой добавляют другие составляющие композиции. В патенте указывается, что при этом не избегают отдельной начальной стадии получения устойчивого слабого раствора перуксусной кислоты, из которого, в свою очередь, получают конечный продукт.

В EP-A-0357238 (Steris Corp.) раскрыта бактерицидная композиция, содержащая сильный окислитель, ингибитор коррозии меди и латуни, буферную добавку, по крайней мере одну антикоррозионную добавку, предупреждающую коррозию по крайней мере алюминия, углеродистой стали и нержавеющей стали, и смачивающее вещество. Ингибиторы коррозии, представленные конкретно для латуни и алюминия, содержат триазолы и молибдаты, которые, как известно, обладают неблагоприятной токсичностью и которые поэтому являются нежелательными для использования в медицинском оборудовании.

Целью настоящего изобретения является получение дезинфицирующей композиции, основанной на разбавленном растворе перкислоты, которая может быть использована для медицинского оборудования, содержащего металлические части, подвергаемые дезинфекции.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ получения водной дезинфицирующей композиции, отличающийся тем, что включает смешивание первого водного раствора, содержащего низшую алифатическую перкислоту, с вторым водным раствором, содержащим ингибитор коррозии и стабилизатор перекиси водорода и/или стабилизатор перкислоты.

По другому аспекту настоящее изобретение обеспечивает дезинфицирующую композицию, получаемую способом, включающим смешивание первого водного раствора, содержащего низшую алифатическую перкислоту, с вторым водным раствором, содержащим ингибитор коррозии и стабилизатор перекиси водорода и/или стабилизатор перкислоты. Понятно, что перкислотная композиция настоящего изобретения не находится в состоянии равновесия и содержит относительно повышенную концентрацию стабилизатора(ов), чем та концентрация, которую специалист в данной области ожидает найти в композиции, которая находится в равновесии и содержит аналогичную концентрацию перкислоты.

По еще одному аспекту настоящее изобретение обеспечивает двухмодульную систему для получения дезинфицирующей композиции, отличающуюся тем, что один модуль содержит первый водный раствор, содержащий низшую алифатическую перкислоту, а другой модуль содержит второй водный раствор, содержащий ингибитор коррозии и стабилизатор перекиси водорода и/или стабилизатор перкислоты.

Первый водный раствор предпочтительно содержит низшую алифатическую перкислоту, например перуксусную, в количестве от 2 до 10%, более предпочтительно от 3 до 7% от веса раствора. Первый водный раствор может дополнительно содержать стабилизатор(ы) для перекиси водорода и/или перкислоты в равновесном растворе, при этом каждый стабилизатор присутствует в предпочтительном количестве от 20 до 10000 ppm (20-10000 мг/л). Предпочтительно как пероксид, так и перкислоту стабилизируют в растворе, получая предпочтительную концентрацию объединенного стабилизатора от 3000 до 6000 ppm. Подходящим стабилизатором перкислоты является дипиколиновая кислота, а подходящие стабилизаторы пероксида включают фосфоновые кислоты и их соли, например продукты, продаваемые Ф. Монсанто под фабричной маркой "Dequest", например гидроксиэтилендендифосфонат, диэтилентриаминпентаметиленфосфонат и такие стабилизаторы, которые представлены в Европейской заявке на патент 0426949, в особенности циклогексан-1,2-диаминотетраметиленфосфоновую кислоту и ее соли (CD ТМР). Понятно, что первый раствор обычно является равновесной смесью реагентов и продуктов реакции, как вообще описано в абзаце, связывающем страницы 1 и 2, и что вышеприведенное количество перкислоты по существу указывает количество перкислоты в растворе. Предпочтительный способ получения разбавленных растворов низших алифатических перкислот, пригодных в настоящем изобретении, раскрыт в заявке PCT на патент, имеющей N WO 91/13058.

Второй водный раствор предпочтительно содержит от 0,1 до 5%, более предпочтительно от 0,1 до 1% по весу раствора ингибитора коррозии. Предпочтительно ингибитором коррозии является фосфат щелочного металла, наиболее предпочтительно фосфат калия. Наиболее предпочтительным ингибитором коррозии является вторичный кислый фосфат калия (K₂HPO₄).

Второй водный раствор предпочтительно содержит от 0,1 до 2%, часто от 0,1 до 1%, более предпочтительно от 0,2 до 0,7% или от 0,7 до 1% по весу раствора стабилизатора перекиси водорода и/или стабилизатора перкислоты, например 0,5 или 1% стабилизатора. Предпочтительно используют стабилизатор перекиси водорода. Предпочтительными стабилизаторами пероксида являются фосфоновые кислоты и их соли, например, такие, которые описаны выше как подходящие для первого водного раствора.

Подходящим стабилизатором перкислоты является дипиколиновая кислота. Смешивание первого и второго раствора тотчас же приводит к получению дезинфицирующей композиции, содержащей после смешивания по крайней мере 0,05% и обычно не более 1% по весу перкислоты. Во многих вариантах смесь двух растворов, полученных сразу же после смешивания, содержит от 0,1 до 0,25% или от 0,25 до 0,5% по весу перкислоты. Желательно также, чтобы смесь содержала от 0,1 до 5% ингибитора коррозии и от 0,1 до 1% стабилизатора пероксида и/или стабилизатора перкислоты. Такие смеси могут быть соответствующим образом получены путем выбора объемного отношения первого раствора к второму раствору, которое обычно составляет по крайней мере 1:5 и обычно не более чем 1: 50, предпочтительно от 1: 10 до 1:30, если принять в расчет концентрацию компонентов в каждом растворе.

Один или оба водных раствора могут содержать другие компоненты, пригодные в дезинфицирующих композициях, например ингибитор коррозии триазола и/или смачивающее вещество, хотя присутствие таких компонентов является несущественным для получения преимущества изобретения (в самом деле такие компоненты могут быть в некоторой степени вредными). Один или оба раствора могут содержать индикатор, который претерпевает изменение цвета, для того, чтобы указать, что два раствора смешаны вместе.

Было признано, что композиции, обеспеченные способом настоящего изобретения, не являются равновесными и что при естественном ходе событий перкислотный компонент композиций приведен к равновесию. Например, композиция, описанная выше, будет изменяться в течение относительно короткого периода времени от смешивания первого и второго растворов вместе, и по мере прохождения времени концентрация перкислоты в растворе будет уменьшаться по мере того, как он будет приближаться к равновесию. Можно ожидать, что обычное равновесие будет достигнуто через два дня, если предположить, что перкислота и/или пероксид не разложится в этот период времени.

Композиции настоящего изобретения в особенности пригодны для использования в качестве медицинского дезинфицирующего средства. Предпочтительно композиции используют для дезинфицирования медицинского оборудования, имеющего металлические части, например из алюминия, латуни, меди и особенно стали, подлежащие дезинфекции. Например, композиция в особенности пригодна для дезинфицирования эндоскопов. Настоящее изобретение имеет, кроме того, преимущества над известными композициями Steris. Выбранные компоненты композиции изобретения взаимодействуют с целью защиты металлических частей, в особенности стальных от локальной в частности питтинговой коррозии; при этом достигается защита такая же, если не лучшая, чем случай, когда присутствует молибдат, триазол и/или смачивающий агент. Это является наиболее удивительным в свете описания композиции Steris (с. 4, строки 7-9).

Настоящее изобретение обладает преимуществом, состоящим в получении разбавленной композиции, содержащей относительно высокую концентрацию перкислоты. Более того, способ настоящего изобретения обеспечивает достижение более длительного срока хранения отдельных водных растворов по сравнению с тем, который может быть достигнут, если композицию использовать в готовом виде. Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Приготовление композиции в соответствии с настоящим изобретением
Приготавливали двухмодульную систему. Один модуль содержал 250 мл водного раствора перуксусной кислоты, 5% по весу. Другой содержал 10 л водного раствора, содержащего 0,6% по весу вторичного кислого фосфата калия и 0,5% по весу CD ТМР. Содержимое двух модулей перемешивали вместе для образования композиции настоящего изобретения.

Пример 2.

Приготовление композиции в соответствии с настоящим изобретением
Раствор, содержащий 5 мас.% перуксусной кислоты, 20 мас.% перекиси водорода, 8 мас.% уксусной кислоты, разбавили в 14 раз раствором, содержащим 1 мас. % CD ТМР и 0,8% вторичного кислого фосфата калия, для образования раствора, содержащего 3500 ppm (3500 мг/л) перуксусной кислоты.

Пример 3 и сравнительный пример А.

Коррозионные испытания композиций дезинфицирующего средства
Двойные образцы малоуглеродистой стали и нержавеющей стали 316 погрузили на 72 ч при комнатной температуре (15-25^oC) в растворе дезинфицирующего средства. В примере 3 раствор дезинфицирующего средства приготавливали в соответствии со способом примера 2 после разбавления в 25 раз для получения раствора, содержащего 2000 ppm перуксусной кислоты. В сравнительном примере А раствор дезинфицирующего средства приготавливали в соответствии с примером, приведенным в первой таблице страницы 6, строки 1-18 Европейской заявки на патент N 0357238. Ежедневно растворы полностью заменяли свежими растворами. Осмотр образцов как невооруженным глазом, так и под оптическим микроскопом по завершении испытаний показал, что у обоих металлов, находившихся в композиции в соответствии с заявкой "Steris", имелась значительная локальная коррозия и питтинг, а у металлов, находившихся в растворе дезинфицирующего средства в соответствии с настоящим изобретением, имела место очень незначительная локальная коррозия.

Значительное уменьшение локальной коррозии, достигнутое с помощью заявленных композиций, по сравнению с композициями, которые раскрыты из с. 4 строки 7-9 заявки "Steris", является особенно выгодным, потому что результаты были достигнуты без использования токсичного молибдата и триазола.

Реферат

Изобретение относится к области санитарии и касается дезинфицирующих средств. Дезинфицирующая композиция, используемая для дезинфицирования медицинского оборудования, имеющего металлические части, содержит низкомолекулярную перкислоту, стабилизатор перкислоты и ингибитор коррозии, компоненты берут в определенных количественных соотношениях, причем перкислота не находится в состоянии равновесия, а композицию получают путем смешения двух растворов, один из которых включает низкомолекулярную перкислоту, а другой - ингибитор коррозии и стабилизатор пероксида и/или стабилизатор перкислоты. Предложенная двухмодульная композиция выполнена в виде двух модулей, при этом один модуль содержит первый водный раствор, включающий низшую алифатическую перкислоту, а другой модуль включает второй водный раствор, содержащий ингибитор коррозии и стабилизатор перекиси водорода и/или стабилизатор перкислоты. Композиция позволяет устранить коррозию металлов на оборудовании. 2 с. и 15 з.п. ф-лы.

Формула