RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 158923 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 278862 (22) Data zgłoszenia: 14.04.1989 (51) IntCl5: A61L 2/16 A01N 59/00 (54) Środek odkażający i sposób wytwarzania środka odkażającego (73) Uprawniony z patentu: (43) Zgłoszenie ogłoszono: Instytut Chemii Przemysłowej, 15.10.1990 BUP 21/90 Warszawa, PL (72) Twórcy wynalazku: Alojzy Kłopotek, Nowy Dwór, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: Longina Osińska, Nowy Dwór, PL Teresa Tańczyk, Legionowo, PL 30. 10. 1992 WUP 10/92 Beata B. Kłopotek, Nowy Dwór, PL 1. Środek odkażający, zawierający nadtlenek w odoru, kwas octowy, kwas nadoctow y, stabilizatory aktywnego tlenu i inhibitory korozji, znamienny tym, że zawiera 1-30% wagowych nadtlenku wodoru, 20-60% wagowych kwasu octowego, 1-40% wagowych kwasu nadoctowego jako produktu reakcji nadtlenku wodoru z kwasem octowym, 0,001-20% wagowych monoi/lub diestrów kwasu ortofosforowego i polioksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych i/lu b ich soli alkalicznych, i/lu b 0,001-15% wagowych N,N -polioksyetyleno-n-alkiloam iny o długości łańcucha alkilowego C 4-C 2 4, i/lub 0,001-25% wagowych kwasu ortofosforowego i/lu b jego soli alkalicznej, i/lu b 0,1-5% wagowych soli alkalicznej kwasu pirofosforowego oraz uzupełniającą do 100% wagowych ilość wody. 2. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że jako sole alkaliczne stosuje się sole sodowe lub potasow e lub am onow e lub m onoetanoloam inow e lub dietanoloam inow e lub trietanoloam i- nowe, względnie ich mieszaniny.
ŚRODEK ODKAŻAJĄCY I SPOSÓB WYTWARZANIA ŚRODKA ODKAŻAJĄCEGO Z a s t r z e ż e n i a p a t e n t o w e 1. Środek odkażający, zawierający nadtlenek wodoru, kwas octowy, kwas nadooctowy, stabilizatory aktywnego tlenu i inhibitory korozji, z n a m i e n n y t y m, że zawiera 1-30% wagowych nadtlenku wodoru, 2-60% wagowych kwasu octowego, 1-40% wagowych kwasu nadoctowego jako produktu reakcji nadtlenku wodoru z kwasem octowym, 0,001-20% wagowych raonoi/lub diestrów kwasu ortofosforowego i poiioksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych i/lub ich soli alkalicznych, i/lub 0,001-15% wagowych N,N-polioksyetyleno-N-alkiloaminy o długości łańcucha alkilowego C4-C24, i/lub 0,001-25% wagowych kwasu ortofosforowego i/lub jego soli alkalicznej, i/lub 0,1-5% wagowych soli alkalicznej kwasu pirofosforowego oraz uzupełniającą do 100% wagowych ilość wody. 2. Środek według zastrz. 1, z n a m i e n n y t y m, że jako sole alkaliczne stosuje się sole sodowe lub potasowe lub amonowe lub monoetanoloaminowe lub dietanoloaminowe lub trietanoloaminowe, względnie ich mieszaniny. 3. Sposób wytwarzania środka odkażającego, zawierającego nadtlenek wodoru, kwas octowy, kwas nadoctowy, stabilizatory aktywnego tlenu i inhibitory korozji, z n a m i e n n y t y m, że w temperaturze 5-60 C na mieszaninę składającą się z nadtlenku wodoru, monol/lub diestrów kwasu ortofosforowego i polioksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych i/lub ich soli alkalicznych i/lub N,N-polioksyetyleno-N-alkiloaminy o długości łańcucha alkilowego C4-C24 i/lub kwasu ortofosforowego i/lub jego soli alkalicznej i/lub soli alkalicznej kwasu pirofosfarowego oraz wody działa się kwasem octowym lub bezwodnikiem kwasu octowego, względnie ich mieszaniną, przy czym stosunek molowy nadtlenku wodoru do kwasu octowego lub do jego bezwodnika lub do ich mieszaniny w przeliczeniu na kwas octowy wynosi od 4:1 do 1:4. * * * Przedmiotem wynalazku jest środek odkażający i sposób wytwarzania środka odkażającego. Znany z polskiego opisu patentowego nr 125 567 środek odkażający zawiera od 1 do 40 procent wagowych kwasu mrówkowego, od 2 do 30 procent wagowych aldehydu glutarowego i wodę w ilości uzupełniającej do 100 procent wagowych, przy czym stosunek wagowy kwasu mrówkowego do aldehydu glutarowego wynosi od 1:25 do 10:1. środek myjąco-dezynfekujący według polskiego opisu patentowego nr 124 932 zawiera: od 5 do 21% wagowych związków kompleksowych chlorowców z substancjami powierzchniowo czynnymi, od 2 do 15% wagowych kwasu wersenowego lub jego soli metalu alkalicznego, od 0,1 do 71% wagowych regulatora odczynu do ph = 2-11 w postaci kwasu fosforowego, kwasu dodecylobenzenosulfonowego, kwasu cytrynowego, fosforanów lub polifosforanów metali alkalicznych, od 0,1 do 3% wagowych regulatora własności pianotwórczych i antyelektrostatycznych w postaci oleju silikonowego, eteru p-alkilofenylowego glikolu polietyleno-polipropylenowego lub kopolimeru blokowego tlenków etylenu i propylenu, od 1 do 5% wagowych inhibitora korozji w postaci etanoloamidów kwasów tłuszczowych lub soli etanoloaminowych fosforanów polietylenoglikolowych alkoholi tłuszczowych oraz do 100% wagowych wody, przy czym wzajemny stosunek wagowy związków kompleksowych chlorowców ze związkami powierzchniowo czynnymi do kwasu wersenowego lub jego soli metalu alkalicznego wynosi od 1:3 do 10:1. Mikrobiobójcze skoncentrowane preparaty zawierające kwasy nadoctowy, octowy lub nadpropionowy z nadtlenkiem wodoru znane są z opisu patentowego nr 2 536 618 Republiki Federalnej Niemiec. Preparaty te zawierają 0,5-20% kwasu nadoctowego lub kwasu nadpropionowego i/lub odpowiednich kwasów monokarboksylowych, 25-40% H2O2, 0,25-10% kwasu fosforowego lub wodnego roztworu fosfonianu i wodę. Stabilne w czasie składowania skoncentrowane kompozycje mikrobiobójcze według opisu patentowego nr 2 536 617 Republiki Federalnej Niemiec zawierają 0,5-20% kwasu nadoctowego lub nadpropionowego i/lub odpowiadające im alifatyczne kwasy monokarboksylowe, 25-40% nadtlenku wodoru i wodę do 100%.
158 923 3 Celem wynalazku jest wyeliminowanie wad dotychczas znanych środków odkażających przez podanie składu chemicznego i sposobu wytwarzania nowego środka odkażającego o wysokiej skuteczności mikrobiobójczej przy niskim stężeniu w stosunku do bakterii gram-dodatnich, gram- -ujemnych, grzybów i o dużej aktywności prątkobójczej, a ponadto charakteryzującego się stabilnością aktywnego tlenu w czasie 9-miesięcznego przechowywania. Środek według wynalazku zawiera: od 1 do 30 procent wagowych nadtlenku wodoru, od 2 do 60 procent wagowych kwasu octowego, od 1 do 40 procent wagowych kwasu nadoctowego jako produktu reakcji nadtlenku wodoru z kwasem octowym, od 0,001 do 20 procent wagowych mono- i diestrów kwasu ortofosforowego i polioksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych i/lub ich soli alkalicznych, od 0,001 do 15 procent wagowych N,N-polioksyetyleno-N-alkiloaminy o długości łańcucha alkilowego C4-C2 4, i/lub od 0,001 do 25 procent wagowych kwasu ortofosforowego i/lub jego soli alkalicznej, i/lub 0,1 do 5 procent wagowych soli alkalicznej kwasu pirofosforowego oraz uzupełniającą do 100 procent wagowych ilość wody. Środek według wynalazku wytwarza się w ten sposób, że w temperaturze 5-60 C na mieszaninę składającą się z nadtlenku wodoru, mono- i/lub diestrów kwasu ortofosforowego i polioksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych i/lub ich soli alkalicznych, i/lub N,N-polioksyetyleno-N-alkiloaminy o długości łańcucha alkilowego i/lub kwasu ortofosforowego i/lub jego soli alkalicznej, i/lub soli alkalicznej kwasu pirofosforowego oraz wody działa się kwasem octowym lub bezwodnikiem kwasu octowego, względnie ich mieszaniną, przy czym stosunek molowy nadtlenku wodoru do kwasu octowego lub do jego bezwodnika lub do ich mieszaniny w przeliczeniu na kwas octowy wynosi od 4:1 do 1:4. Jako sole alkaliczne stosuje się sole sodowe lub potasowe lub amonowe lub monoetanoloaminowe lub dietanoloaminowe lub trietanoloaminowe, względnie ich mieszaniny. Nieoczekiwanie okazało się, że mono- i diestry kwasu ortofosforowego i polioksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych oraz ich sole alkaliczne zapobiegają rozkładowi związków nadtlenowych i w ten sposób stabilizują zawartość aktywnego tlenu w środku według wynalazku w czasie jego przechowywania przez okres wielu miesięcy. Nieoczekiwanie okazało się również, że wytwarzanie środka odkażającego sposobem według wynalazku przy zachowaniu stosunku molowego nadtlenku wodoru do kwasu octowego w przedziale od 4:1 do 1:4 przeciwdziała tworzeniu się szkodliwego nadtlenku diacetylu. Ponadto nieoczekiwanie stwierdzono, że zastosowane substancje chemiczne w układzie środka według wynalazku i przy zachowaniu sposobu jego wytwarzania wykazują synergizm mikrobiobójczego działania, co pozwala na obniżenie stężenia środka w wodnych roztworach i poszerza spektrum jego przeciwdrobnoustrojowego działania. Stwierdzono, że środek według wynalazku wykazuje bardzo dużą aktywność bakteriobójczą zarówno in vitro, jak i in vivo. Działa on bójczo na Mycobacterium avium w stężeniach wielokrotnie niższych od formaldehydu i fenolu, a więc jego działanie przeciwprątkowe jest bardzo silne. Środek według wynalazku działa bójczo na bakterie gram-dodatnie, gram-ujemne, grzyby oraz wirusy już przy niskich stężeniach i w krótkim czasie. Nieoczekiwanie okazało się, że środek według wynalazku nie działa korodująco na aluminium, stal kwasoodporną, stal zwykłą i inne tworzywa konstrukcyjne - mimo obecności w jego składzie chemicznym silnie agresywnego i korodującego kwasu nadoctowego oraz nadtlenku wodoru, a jego wodne roztwory odkażające nie stanowią zagrożenia dla zdrowia ludzi i zwierząt. Środek według wynalazku może być stosowany do zwalczania chorób zakaźnych i inwazyjnych, do dezynfekcji pomieszczeń, narzędzi i aparatury w medycynie, weterynarii i w przemyśle spożywczym. Przedmiot wynalazku przedstawiono w poniższych przykładach wykonania. P r z y k ł a d I. Przykładowe składy chemiczne środka odkażającego podaje tabela 1.
4 158 923 T a b e l a 1 Przykładowe składy chemiczne środka odkażającego Lp. Wyszczególnienie składników środka odkażającego Zawartość składników w % wagowych w środku według receptury nr: 1 2 3 4 1 Nadtlenek wodoru 2 12 15 30 2 Kwas octowy 60 36 40 10 3 Kwas nadoctowy 20 9 7 2 4 Sól dietanoloaminowa monoestru kwasu ortofosforowego i polioksyetylenowanego alkoholu laurylowego 1 2-10 5 N,N-polioksyetyleno-N-alkiloamina o długości łańcucha alkilowego C16- C 18 1 3-5 6 Kwas ortofosforowy 2-15 25 7 Pirofosforan sodowy 1-0,5-8 Woda 13 38 22,5 18 P r z y k ł a d II. Przykładowy sposób otrzymywania środka odkażającego przedstawia się następująco: do reaktora kwasoodpornego wyposażonego w element grzewczo-chłodniczy, termometr i wkraplacz wprowadza się: 53 kg wody utlenionej zawierającej 30% wag. nadtlenku wodoru, 2 kg soli dietanoloaminowej monoestru kwasu ortofosforowego i poiioksyetylenowanego alkoholu laurylowego oraz 3 kg N,N-polioksyetyleno-N-alkiloaminy o długości łańcucha węglowego C16-C18. Zawartość reaktora miesza się przez 15 minut - aż do uzyskania jednorodnej mieszaniny w postaci wodnego roztworu. Następnie przez 1-2 godzin do reaktora dozuje się 42 kg 96% wag. wodnego roztworu kwasu octowego. Po wkropleniu całej ilości kwasu octowego zawartość reaktora podgrzewa się do temperatury 50± 2 C i w tej temperaturze prowadzi się proces syntezy kwasu nadoctowego i stabilizacji środka odkażającego jeszcze przez 0,5-1 godziny. Skład chemiczny otrzymanego w ten sposób środka odkażającego odpowiada podanemu w przykładzie I według receptury 2. P r z y k ł a d III. Celem określenia mikrobiobójczości środka odkażającego przeprowadzono porównawcze badania mikrobiologiczne w stosunku do formaldehydu, fenolu i skoncentrowanej kompozycji mikrobiobójczej, otrzymanej według opisu patentowego nr 2 536 617 Republiki Federalnej Niemiec. Do badań użyto następujących szczepów: Staphylococcus aureus NCTC 4163, Escherichia coli NCTC 8196, Proteus vulgaris NCTC 4635 i Pseudomonas aeruginosa NCTC 6749 pochodzących z Muzeum szczepów Państwowego Zakładu Higieny oraz Mycobacterium avium TB z kolekcji szczepów Zakładu Mikrobiologii Instytutu Weterynarii w Puławach. Aktywność prze- ciwdrobnoustrojową wyżej wymienionych preparatów określono na podłożu płynnym. Sporządzono 10%-we wag. roztwory poszczególnych preparatów odkażających, a następnie rozcieńczono je 10-krotnie w bulionie odżywczym z dodatkiem glukozy uzyskując w ten sposób 1%-we stężenie badanego preparatu. Z kolei rozcieńczono je w postępie geometrycznym bulionem rozlanym do probówek w objętości 2 cm3. Do sporządzonych rozcieńczeń dodawano po 0,05 cm3 24-godzinnej
158 923 5 hodowli bulionowej badanych szczepów (z wyjątkiem Mycobacterium avium). Kontrolę stanowiły probówki, do któ rych zamiast środka odkażającego dodano jałową wodę destylowaną - posiane jak wyżej oraz bez posiewu. Po 48 godzinach inkubowania w temperaturze 37 C z dwóch ostatnich probówek, w których nastąpiło zahamowanie wzrostu, wykonano posiew na agar z krwią, po czym płytki wstawiono do termostatu na 48 godzin. Po upływie tego czasu ustalono stężenie bakteriobójcze badanego preparatu w stosunku do danego drobnoustroju testowego. W przypadku prątka ptasiego, zawiesinę 10-14 dniowej hodowli Mycobacterium avium na podłożu Lowensteina - Jensena (106 komórek bakteryjnych w 1 cm3) dodawano do 100 cm3 określonego środka odkażającego, a następnie po 5, 15 i 60 minutach pobierano próbki mieszaniny i rozcieńczono je jałową wodą destylowaną w celu przerwania działania dezynfektanta, wirowano, osad przemywano wodą destylowaną, a następnie posiewano na odpowiednie podłoże. Brak wzrostu drobnoustrojów świadczył, że dany roztwór badanego preparatu odkażającego zabija w określonym czasie prątki użyte do doświadczeń. Działanie bójcze badanych preparatów in vitro na drobnoustroje testowe ilustruje tabela 2. T a b e l a 2 Zdolność mikrobiobójcza środka według wynalazku w porównaniu ze znanymi związkami i preparatami dezynfekującymi Lp. Nazwa drobnoustroju testowego środek wg receptury 2 z przykładu I wynalazku Stężenie bójcze (MBC) preparatu w %: formaldehyd fenol środek wg patentu nr 2536617 RFN 1 Staphylococcus aureus 0,06 0,07 0,5 0,2 2 Escherichia coli 0,06 0,07 0,2 0,18 3 Proteus vulgaris 0,06 0,07 0,25 0,18 4 Pseudomonas aeruginosa 0,06 nie badano 0,1 0,12 5 Mycobacterium avium 0,5 w czasie 5 minut 15,0 w czasie 5 minut 1,5 w czasie 5 minut 2,5 w czasie 5 minut Zawarte w tabeli 2 wyniki badań wskazują, że środek według wynalazku posiada większą zdolność mikrobiobójczą od znanych związków i preparatów odkażających, a w stosunku do Mycobacterium avium jest ona wielokrotnie wyższa. Potwierdza to występowanie między składnikami środka według wynalazku synergizmu w przeciwdrobnoustrojowym działaniu. P r z y k ł a d IV. W celu ustalenia stabilności środka według wynalazku oraz wpływu jego składników na zmianę zawartości aktywnego tlenu w czasie magazynowania przeprowadzono badania porównawcze w stosunku do znanych środków zawierających aktywny tlen oraz do wzorca zawierającego te same ilości nadtlenku wodoru, kwasu octowego i kwasu nadoctowego. Po sporządzeniu środków oznaczono w nich znanymi redoksowymi metodami titrometrycznymi zawartość aktywnego tlenu, a następnie analizy te powtórzono po 3, 6 i 9 miesiącach składowania środków w temperaturze 20± 2 C.Zmianę zawartości aktywnego tlenu w badanych środkach odkażających w czasie ich składowania przedstawiono w tabeli 3 w postaci ubytku aktywnego tlenu w procentach wagowych.
6 158 923 T a b e l a 3 Ubytki aktywnego tlenu środków odkażających w czasie ich składowania w zależności od składu chemicznego i sposobu wytwarzania Określenie środka wytworzeniu Ubytek aktywnego tlenu w S w środku odkażającym po: 3 miesiącach 6 miesiącach 9 miesiącach 1. środek według receptury 2 z przykładu I wynalazku 0 12 25 35 2. środek wzorcowy 0 50 95 100 3. środek otrzymany wg opisu patentowego nr 2536618 RFN 0 31 90 97 4. środek otrzymany wg opisu patentowego nr 2536617 RFN 0 40 91 99 Zawarte w tabeli 3 wyniki badań wskazują, że środek o składzie chemicznym według wynalazku i otrzymany sposobem według wynalazku wykazuje wysoką stabilność w czasie 9 miesięcy składowania, co zapewnia mu skuteczne działanie mikrobiobójcze. Nieoczekiwanie okazało się, że jego skład chemiczny i sposób wytwarzania przeciwdziała utracie aktywnego tlenu. Środek wzorcowy i inne znane środki praktycznie tracę całkowicie po 9 miesiącach składowania aktywny tlen, będący podstawowym czynnikiem ich zdolności odkażającej P r z y k ł a d V. Przeprowadzono badania porównawcze korodującego działania środka według wynalazku w porównaniu ze znanymi środkami zawierającymi kwas nadoctowy i nadtlenek wodoru. Oznaczenie własności korozyjnych wykonano zgodnie z normą PN-78/H-04610 "Korozja metali. Metody oceny badań korozyjnych". Jednostkowy ubytek korozyjny masy płytek określono metodą wagową. Do badań użyto płytek ze stali kwasoodpornej 1H18N9T, ze stali zwykłej ST-3 i z aluminium PA43. Temperatura medium korozyjnego wynosiła 20 C, a czas jego działania 48 godzin. Medium korozyjne stanowiły 1%-we wodne roztwory środków odkażających. Uzyskane wyniki badań podano w tabeli 4. T a b e l a 4 Wyniki badań porównawczych działania korozyjnego środka według wynalazku i znanych środków odkażających w stosunku do niektórych tworzyw konstrukcyjnych Wyszczególnienie środka odkażającego Ubytek masy tworzywa konstr. w g : (dm3 48h) stal kwasoodporna 1H18N9T stal zwykła ST-3 aluminium PA43 1. środek wg receptury 1 z przykładu I wynalazku 0,0000 0,0001 0,0002 2. środek wg opisu patentowego nr 2536618 RFN 0,0000 0,0007 0,0013 3. środek wg opisu patentowego nr 2536617 RFN 0,0000 0,0010 0,0018
158 923 7 Środek według wynalazku praktycznie nie koroduje tworzyw konstrukcyjnych, stosowanych w przemyśle spożywczym i innych gałęziach przemysłu, natomiast znane z opisów patentowych Republiki Federalnej Niemiec środki odkażające wywołuję w postaci 1% wodnych roztworów stosunkowo silne działanie korozyjne w stosunku do aluminium i stali zwykłej ST-3.
150 923 Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 5000 zł.