Compositions germicides et procédés pour les préparer et les
utiliser.
La présente invention se rapports de façon générale à des compositions germicides et à des procédés peul' les préparer et les utiliser et en particulier à de telles compositions se prêtant avec avantage à de nombreuses applications du nettoyage,de l'assainissement et de la désinfection.
L'utilisation de composés du chlore dans différentes compositions de nettoyage, d'assainissement et de désinfection, entre autres,est évidemment classique. Des composés du chlore suggérés à cette fin sont,par exemple,l'hypochlorite de sodium utilisé lors de la première guerre mondiale pour l'irrigation
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parfois une activité bactéricide plus forte et une toxicité plus
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(S.aureus). D'autres composés du chlore qui se sont révélés avantageux comme germicides pour l'une ou l'autre application sont,non limitativement,le chlore en phase gazeuse, le dioxyde de chlore, la chloramine T, le chlorure mercurique, l'hypochlorite de calcium (désinfectant courant pour bassins de natation), la chloropicrine (germicide d'éradication), le chloroforme
(agent de fumigation), le chlordane (insecticide) , le chlorure de zinc (agent de conservation) et la chloromycétine (antibiotique).
Le dioxyde de chlore en particulier s'est révélé être un germicide spécialement efficace. Ce composé a de nombreuses applications et a longtemps été utilisé comme agent de blanchiment tel quel pour l'oxydation des colorants naturels contenus dans le coton, la pâte à papier et d'autres matières cellulosiques fibreuses. En effet, le dioxyde de chlore,bien qu'étant un oxydant,n'attaque pas la matière fibreuse. De plus, le dio-
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eaux et est couramment disponible sous forme de perdre à utiliser dans les bassins de.natation et sous forme de liquide pour le nettoyage et la désinfection industriels ou domestiques. En
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zeux pour l'élimination des odeurs et saveurs et pour la destruction et l'élimination des algues et autres matières organiques. De plus, ce composé est considéré comme au moins aussi efficace sinon davantage que le chlore gazeux comme agent détruisant les bactéries, virus et spores. Le dioxyde de chlore offre de plus l'avantage que son pouvoir antiseptique n'est pas aussi sensible
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serve son pouvoir germicide dans une césure sensiblement plus grande et dans un plus grand intervalle de pH que le chlore.
Malgré les nombreux avantages du dioxyde de chlore pour les applications ci-dessus et différentes autres, certaines difficultés subsistent en pratique. Ainsi. le dioxyde de chlore à l'état de gaz concentré est explosif et toxique et
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teurs à petite ou moyenne échelle . Il est donc entré dans la pratique courante d'utiliser un composé dégageant du dioxyde de chlore,comme du chlorite de sodium en poudre,qui est beaucoup moins dangereux pour l'emmagasinage, l'expédition et la manipulation. Le dégagement du dioxyde de chlore par le chlorite de sodium est habituellement provoqué de l'une des trois façons suivantes:
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Le dégagement de dioxyde de chlore suivant la réaction (1) est généralement exécuté au moyen d'un acide inorganique relativement peu onéreux,comme lacide chlorhydrique ou sulfurique notamment. Pour une application domestique, l'acide phosphorique ou L'acide acétique est parfois recommandable, parce que ces acides sont relativement peu dangereux à utiliser et en général faciles à obtenir.
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sodium sous l'effet d'un acide de la manière recommandée et appliquée jusqu'à présent s'est révélé le plus souvent inopérant. Ainsi, il arrive souvent que l'acide utilisé tende à réagir avec le dioxyde de chlore dégagé et réduise ainsi la quantité effective d'agent actif disponible aux fins envisagées. De plus, le produit résultant de l!acidification du chlorite de sodium ne manifeste habituellement pas le pouvoir germicide désiré, en particulier du point de vue de la rapidité d'action. Pour pallier cet inconvénient, il est nécessaire d'augmenter la concentration en chlorite de sodium et en acide, mais cette mesure expose à des risques de toxicité,en particulier lorsque la composition est utilisée en espace confiné.
Une autre difficulté tient au fait que le produit résultant de l'interaction du chlorite de sodium avec un acide ne constitue pas un solvant réellement efficace pour les produits contenant
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ces constituants gazeux dans une mesure appréciable est évidemment dangereuse pour la santé et les risques auxquels le per-
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limite gravement la généralité d'application d'un tel mélange désinfectant,en particulier pour l'hygiène humaine.
L'invention a donc pour but de procurer des compositions de nettoyage,de désinfection et d'assainissement améliorées évitant les inconvénients ci-dessus ou les atténuant au moins sensiblement.
Elle a aussi pour but de procurer de telles compositions manifestant dans des conditions très variées une activité germicide fort efficace à 1 '.égard de différentes espèces
de germes et organismes producteurs de germes,notamment.
Elle a de plus pour but de procurer de telles compositions dans lesquelles les pertes de constituants actifs par des réactions secondaires sont réduites au minimum.
Elle a en outre pour but de procurer de telles compositions ayant une toxicité négligeable dans les conditions normales d'utilisation et donc fort intéressantes pour la désinfection des récipients à usage alimentaire, des ustensiles
de cuisine, du matériel médical, de différentes plaies de l'organisme humain, etc.
Elle a par ailleurs pour but de procurer de telles compositions se prêtant bien à une utilisation avec un appareil de nettoyage par ultrasons.
Elle a en outre pour but de procurer de telles compositions ayant une bonne stabilité dans un intervalle de pH relativement étendu.
Elle a d'autre part pour but de procurer des procé-
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<EMI ID=13.1> volume d'air confiné.
Ces buts et d'autres de l'invention ressortiront de
sa description plus détaillée ci-après.
Suivant les aspects les plus généraux de l'invention, on obtient les différents résultats voulus en appliquant un procédé pour produire une composition ayant des propriétés germicides,suivant lequel on met du chlorite de sodium en contact avec un agent acide sensiblement hydrosoluble choisi parmi les acides organiques et leurs mélanges avec un acide inorganique, l'agent acide comprenant au moine environ 15% en poids d'acide lactique et le contact étant effectué en milieu aqueux et en présence d'une quantité suffisante de l'agent acide pour abaisser le pH du milieu aqueux à une valeur de moins d'environ 7.
Suivant d'autres formes de réalisation, l'invention a pour objet un procédé de nettoyage, d'assainissement et de désinfection à l'aide de la composition ci-dessus,suivant lequel on applique la composition germicide telle quelle ou les réactifs permettant de la former in situ sur un porteur de germes, notamment des substrats de diff-érentes natures,de même qu'un volume d'air confiné.
L'utilisation de l'acide lactique dans les compositions et les procédés de l'invention est essentielle. La Demanderesse a en effet découvert que ce composé particulier exerce un effet synergique conjointement avec le chlorite de sodium dans les conditions décrites ci-dessus pour donner naissance à des compositions germicides d'une efficacité exceptionnelle. Ce résultat est surprenant parce qu'il était normalement à prévoir que l'acide lactique,de même que d'autres composés acides analogues, réagissent avec le dioxyde de chlore formé et qu'il en résulte une diminution de la quantité effective d'acide lactique et
de dioxyde de chlore qui serait sinon disponible à des fins utiles. De plus, le lactate produit par la réaction aurait pu d'ordinaire être envisagé comme étant une impureté pour la conduite d'un blanchiment ou pour la désinfection et l'élimination des composés organiques d'une adduction d'eau. Toutefois, ces
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abaisser le pH de la composition au-dessous d'environ 7. L'eau nécessaire est habituellement apportée par l'acide et le chlorrite qui sont présentés à l'état de solution aqueuse de différentes concentrations. Les quantités relatives de chlorite et d'acide lactique sont choisies pour que le pH du milieu aqueux soi t inférieur à environ 7. La quantité d'acide nécessaire dépend évidemment pour partie de la concentration de la solution de l'agent acide,de même que de la dilution totale de l'acide
et du chlorite après mélange. Les quantités nécessaires peuvent cependant être déterminées aisément suivant les techniques habituelles.
La composition germicide obtenue par mise en contact, c'est-à-dire réaction,du chlorite avec l'acide lactique comprend un mélange qui contient du dioxyde de chlore, de l'acide chloreux, de l'acide lactique et du lactate de sodium. Le mélange à l'équilibre des composés ci-dessus se révèle exister sous la forme d'un complexe, les analyses révélant la présence au moins des composés énumérés._ Ce mélange ou complexe est relativement stable,mais pour manifester le pouvoir germicide optimal, la composition doit être utilisée à peu près dans les
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que et le chlorite sont séparés l'un de l'autre dans des emballages distincts, éventuellement dans un récipient commun, leur durée de conservation utile n'est guère limitée à la condition que tout contact du chlorite avec l'acide lactique soit empêché jusqu'au moment de l'utilisation.
Ainsi, le chlorite et l'acide lactique peuvent être confinés dans des chambres distinctes d'un récipient d'aérosol muni d'un distributeur manoeuvré par la pression du doigt pour permettre le mélange et le débit sensiblement simultanés du chlorite et de l'acide lactique en un jet fin. La pression nécessaire pour la formation de l'aérosol peut être exercée à l'aide de l'un ou l'autre gaz propulseur connu,comme un hydrocarbure et/ou hydrocarbure halogène, par exemple chloré ou fluoré. La quantité de gaz propulseur doit permettre l'expulsion
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récipients d'aérosol conçus à cette fin sont classiques..
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être remballés séparément, mais vendus sous là forme d'un article <EMI ID=20.1> complet portant des instructions pour le mélange et l'utilisation par le consommateur à l'échelle domestique.
La composition de l'invention offre différents avantages. Le pouvoir germicide remarquable de la composition,par exemple à l'égard des 'bactéries telles que,non limitativement, S. aureus, S. albus,- Pseudomonas, E. coli, Proteus vulgaris, Strep pyogenes, Candida albicans (spores séchées), B. subtili.s
(spores séchées)etc. est particulièrement étonnants en raison de la température peu élevée de la composition utilisée pour détruire ces bactéries (environ 50[deg.]C) et de la faible toxicité de la composition. De plus, tous les micro-organismes essayés sont tués dans un délai d'environ 10 minutes dans de l'eau de
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sition est utilisée dans un appareil de nettoyage par ultrasons.
Des essais détaillés ont démontré que les compositions de l'invention sont encore moins irritantes et toxiques que, par exemple, l'hypochlorite qui est reconnu depuis longtemps comme étant relativement non toxique en application topique.
De manière générale, les solutions de dioxyde de chlore ne sont pas considérées comme dangereuses et sont déversées habituellement par les usines de traitement des matières textiles dans
les fleuves et rivières sans effet nuisible et en fait ces solutions sont d'usage courant pour l'épuration des bassins à poissons à l'échelle des communautés et des aquariums à l'échelle domestique. De plus, le dioxyde de chlore est utilisé comme agent de conservation pour différents aliments,notamment le fromage de ferme,et pour la désinfection des récipients et emballages d'aliments qui ne doivent pas être rincés après le traitement. Les compositions de l'invention sont encore moins toxiques que les solutions germicides habituelles de dioxyde de chlore et par conséquent peuvent être utilisées aux fins précitées,de même que pour le traitement des plaies ouvertes, le lavage des mains en chirurgie etc. Pour l'irrigation des plaies, l'utilisation d'un tampon qui maintient un pH compatible s'est souvent révélée avantageuse.
Bien que la validité de l'invention ne soit liée à celle d'aucune hupothèse particulière, la Demanderesse est
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lité dans l'eau qui est à peu près quintuple de celle du chlore, de sorte qu'il tend beaucoup moins à se perdre par volatilisation. De plus, l'ion chlorite est sensiblement moins corrosif que l'ion hypochlorite au point que pour le blanchiment du linge,par exemple, le dioxyde de chlore protège celui-ci contre l'attaque par l'hypochlorite. Le pouvoir bactéricide de l'hypochlorite est généralement attribué à son aptitude à diffuser à travers les parois cellulaires et atteindre les parties vitales des bactéries,qui sont ainsi tuées en raison de la réaction de l'acide
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auteurs affirment que le dioxyde de chlore accélère le métabolisme des bactéries au détriment de leur croissance. D'autres encore suggèrent que l'ion formé par le chlore dans le dioxyde de chlore passe par 8 stades d'oxydation possibles or. traversant les parois cellulaires. Comme algicide, le dioxyde de chlore détruit la chlorophile, attaque la cellule jusqu'à faire perdre de l'eau par le protoplasme et ensuite détruit ou oxyde complètement la cellule au point qu'aucun .résidu gluant ne subsiste
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ple,l'acide lactique qui est un sous-produit naturel du fonctionnement musculaire et de la fermentation de nombreuses bactéries, n'est pas un corps étranger dans le milieu ambiant des bactéries comme le sont d'autres acides étroitement apparentés. Pour cette raison, l'acide lactique est beaucoup plus apte à traverser les parois des cellules sans être rejeté et ainsi à entraîner le dioxyde de chlore et/ou l'acide chloreux. Après pénétration dans les bactéries, il est hautement possible que l'acide lactique et ses sels influencent l'activité métabolique et fasse apparaître des composés intermédiaires particulière-
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posés intermédiaires chlorés semi-stables peut être facilitée
et ceux-ci,de même que le dioxyde de chlore,pourraient inactiver les enzymes de réactions métaboliques critiques. De plus, il
est probable que l'oxydation par l'ion chlorite -présent en outre à l'extérieur de la paroi cellulaire soit favorisée par l'acide
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Quelle que soit la portée des indications ci-dessus, l'expérience a démontré que l'addition d'acide lactique en par-ticulier au chlorite de sodium donne naissance à une composition germicide extraordinairement efficace.
Les compositions germicides de l'invention se prêtent particulièrement bien à une utilisation dans des appareils de nettoyage par ultrasons. Le pouvoir germicide des ultrasons seuls ou de la cavitation est étudié depuis des années. Lorsque les intensités sont suffisantes, par exemple de plus de 100 watts par cm<2>, la cavitation non seulement tue les cellules,mais de plus les rompt. Toutefois, dans un appareil de nettoyage ordinaire * par ultrasons, les intensités sont beaucoup plus faibles, à savoir de l'ordre de 1 watt par cm . Sous une telle intensité, les bactéries peuvent toutefois croître plus rapidement qu'en l'absence d'ultrasons grâce à la dispersion des colonies et particules bactériennes.
Cependant, l'utilisation des compositions germicides de l'invention dans un appareil de nettoyage par ultrasons fonctionnant avec une intensité ordinaire ou réduite s'est révélée beaucoup plus efficace que celle des compositions germicides traditionnelles. Par conséquent, les compositions de l'invention sont beaucoup moins toxiques, moins polluantes et plus efficaces à plus basse température et de plus sont inodores. L'utilisation des compositions de l'invention dans un appareil de nettoyage par ultrasons permet au chirurgien., au. dentiste, au: préparateur d'aliments etc. tant
de nettoyer,que de désinfecter un instrument ou un appareil rapidement en une seule opération. Il se révèle à l'utilisation que les colonies de bactéries sont dispersées ou que les bactéries sont détachées de l'appareil ou dispositif et se trouvent ainsi complètement exposées à la solution et donc à son pouvoir germicide. Les bulles microscopiques qui entourent fréquemment ou protègent autrement les bactéries sont éliminées. Ces bulles, de même que les bulles produites par la cavitation se remplissent de dioxyde de chlore. Ces bulles qui sont très petites
se fixent souvent à des fissures, crevasses- et autres imperfections des appareils ou instruments nettoyés et permettent une désinfection profonde. De plus, la cavitation provoque un bombardement des parois cellulaires et bactéries par la composition désinf ectante, f acilitant ainsi la diffusion de la composition germicide à l'intérieur des bactéries.
Par conséquent, suivant l'invention, la combinaison des avantages propres à un appareil de nettoyage par ultrasons <EMI ID=33.1>
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cumuler des bactéries, virus, spores etc.
L'utilisation de l'acide lactique seul en combinaison avec le chlorite constitue une forme de réalisation particulièrement préférée de l'invention. Néanmoins, l'utilisation de l'acide lactique en combinaison avec d'autres acides organiques et/ou avec des acides inorganiques est efficace aussi. Les
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2 à environ 16 atomes de carbone, notamment l'acide acétique, l'acide citrique, l'acide sorbique, l'acide fumarique, l'acide tannique etc. Des acides inorganiques convenables sont,par exemple,l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, l'acide phosphorique etc. Dans ces mélanges d'acides, il est nécessaire que l'acide lactique forme au moins environ 15% et
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pour assurer l'efficacité des résultats.
Bien au'il soit préférable d'utiliser le chlorite de sodium comme agent dégageant du dioxyde de chlore, d'autres ca-
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des cations d'autres métaux alcalins tels que le potassium et de métaux alcalino-terreux,parmi lesquels le premier métal est particulièrement préféré.
Par "substrat" ou "porteur de germes", il convient d'entendre aux fins de l'invention toute surface dure ou tout porteur où peuvent s'accumuler des germes, virus, spores, bactéries, champignons etc.,c'est-à-dire des micro-organismes parasites de toute nature. Des exemples évidents sont les instruments de chirurgie et dentisterie, les récipients d'ali-
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bassins de natation, les éviers, les poubelles, les accessoires de salle de bain etc. L'effet de nettoyage peut être accentué par addition d'agents mouillants qui doivent être compatibles et exempts de toute tendance à une réaction avec le dioxyde
de chlore. Des agents mouillants particulièrement efficaces
à cette fin sont les agents tensio-actifs fluorocarbonés vendus par la Société Du Pont. Les compositions de l'invention sous forme d'aérosols peuvent être utilisées avec efficacité pour détruire les germes dispersés dring l'air, par exemple dans un espace confiné. Par "porteur de germes", il convient donc d'entendre également aux fins de l'invention ces porteurs atmosphériques ou gazeux.
Parfois, par exemple pour l'application de la composi-
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main, il peut être recommandable d'ajouter un tampon propre à maintenir un pH compatible avec les tissus. Des tampons clas-
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cette fin.
Les compositions de l'invention peuvent être utilisées en concentrations d'un intervalle relativement étendu, le critère essentiel à satisfaire étant que la quantité germicide,
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vent déterminée par le point au delà duquel on ne bénéficie plus d'aucun nouvel avantage. La quantité nécessaire et efficace dans chaque cas particulier dépend aussi de facteurs comme la température et la nature d'un rayonnement pouvant induire une perte
de dioxyde de chlore de la solution. En règle générale toutefois, le chlorite en quantité d'environ 100 à 5.000 ppm dans
la solution et de préférence d'environ 2.700 à 3.300 ppm est efficacement germicide.
L'invention est illustrée sans être limitée par les exemples suivants,dans lesquels les parties et pourcentages
sont en poids sauf indication contraire.
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On ajoute à une solution aqueuse contenant 3.000 ppm de chlorite de sodium suffisamment d'une solution aqueuse d'aci-
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viron 3. On prélève une fraction de la solution qui se révèle
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de l'acide lactique et du lactate de sodium. Cn apprécie le pouvoir germicide du mélange en utilisant de l'eau de distribution chaude (environ 50[deg.]C) à l'égard des.organismes suivants:
a) S. aureus b) S. albus c) Pseudomonas <EMI ID=47.1> e) Proteus vulgaris f) Strep pyogenes g) Candida albicans (spores séchées)
h) B. subtilis (spores séchées)
On exécute l'essai dans chaque cas en imprégnant jusqu'à saturation au moyen d'une suspension de la bactérie indiquée,un tampon cylindrique et un noeud dans du fil à suturer. On immerge les éprouvettes alors dans la composition germicide préparée comme indiqué. On observe dans chaque cas que les micro-organismes sont tous tués en environ 10 minutes.
EXEMPLE 2 -
On répète les opérations de l'exemple 1) mais avec un appareil de nettoyage par ultrasons avec une intensité de 1 watt
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micro-organismes sont tués en moins de 5 minutes.
Les résultats ci-dessus sont particulièrement surprenants en raison de la température peu élevée entretenue pendant l'essai et de la toxicité relativement faible de la composition germicide.
En répétant les exemples ci-dessus, mais en remplaçant totalement l'acide lactique Respectivement, par (a) de l'acide phosphorique, (b) de l'acide acétique, (c) de l'acide sorbique, (d) de l'acide fumarique, (e) de l'acide sulfamique, <EMI ID=49.1> de tannique et (i) de l'acide citrique, on obtient des résultats nettement moins bons que ceux auxquels conduit l'acide lactique pour ce qui est de la vitesse et de la proportion dans laquelle les micro-organismes sont tués. Ce résultat
est surprenant en raison de l'étroite parenté entre certains de ces acides et l'acide lactique.
En répétant les exemples 1 et 2,mais en remplaçant l'acide lactique par de l'acide phosphorique, de l'acide acétique, de l'acide sorbique etc. respectivement,en proportion
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efficaces,mais moins que les compositions illustrées par les exemples 1 et 2.
Bien que divers modes et détails de réalisation aient été décrits pour illustrer l'invention, .il va de soi que celleci est susceptible de nombreuses variantes et modifications
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RE.VENDICATION S.
1 - Procédé de production d'une composition ayant un pouvoir germicide, caractérisé en ce qu'on met du chlorite de sodium en contact avec un agent acide sensiblement hydrosoluble choisi parmi les acides organiques et leurs mélanges avec un acide inorganique, l'agent acide comprenant au moins environ
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milieu aqueux et en présence d'une quantité suffisante d'acide pour abaisser le pH du milieu aqueux à une valeur de moins d'environ 7.
Germicidal compositions and processes for their preparation and
use.
The present invention relates generally to germicidal compositions and to methods which can be prepared and used, and in particular to such compositions which are advantageously suited to numerous cleaning, sanitizing and disinfection applications.
The use of chlorine compounds in various cleaning, sanitizing and disinfecting compositions, among others, is obviously conventional. Chlorine compounds suggested for this purpose are, for example, sodium hypochlorite used in WWI for irrigation
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sometimes a stronger bactericidal activity and a higher toxicity
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(S. aureus). Other chlorine compounds which have proved to be advantageous as germicides for one or the other application are, without limitation, gaseous chlorine, chlorine dioxide, chloramine T, mercuric chloride, hypochlorite. calcium (common disinfectant for swimming pools), chloropicrin (germicide for eradication), chloroform
(fumigant), chlordane (insecticide), zinc chloride (preservative) and chloromycetin (antibiotic).
Chlorine dioxide in particular has been shown to be an especially effective germicide. This compound has many applications and has long been used as an as-is bleach for the oxidation of natural dyes contained in cotton, pulp and other fibrous cellulosic materials. Indeed, chlorine dioxide, although being an oxidant, does not attack the fibrous material. In addition, the dio-
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water and is commonly available in waste form for use in swimming pools and as a liquid for industrial or domestic cleaning and disinfection. In
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zeux for the elimination of odors and flavors and for the destruction and elimination of algae and other organic matter. In addition, this compound is considered to be at least as effective if not more effective than chlorine gas in destroying bacteria, viruses and spores. Chlorine dioxide also offers the advantage that its antiseptic power is not as sensitive
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serves its germicidal power in a significantly larger cut-off and in a larger pH range than chlorine.
Despite the many advantages of chlorine dioxide for the above and various other applications, some difficulties remain in practice. So. concentrated chlorine dioxide gas is explosive and toxic and
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small or medium scale teurs. It has therefore become common practice to use a compound releasing chlorine dioxide, such as powdered sodium chlorite, which is much less hazardous for storage, shipping and handling. The release of chlorine dioxide from sodium chlorite is usually caused in one of three ways:
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The evolution of chlorine dioxide following reaction (1) is generally carried out by means of a relatively inexpensive inorganic acid, such as hydrochloric or sulfuric acid in particular. For home application, phosphoric acid or acetic acid is sometimes advisable, because these acids are relatively safe to use and generally easy to obtain.
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sodium under the effect of an acid in the manner recommended and applied heretofore has mostly been found to be ineffective. Thus, it often happens that the acid used tends to react with the chlorine dioxide evolved and thus reduces the effective amount of active agent available for the intended purposes. In addition, the product resulting from the acidification of sodium chlorite usually does not exhibit the desired germicidal power, particularly from the point of view of rapidity of action. To overcome this drawback, it is necessary to increase the concentration of sodium chlorite and of acid, but this measure exposes risks of toxicity, in particular when the composition is used in a confined space.
Another difficulty arises from the fact that the product resulting from the interaction of sodium chlorite with an acid does not constitute a really effective solvent for products containing
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these gaseous constituents to an appreciable extent is obviously dangerous for health and the risks to which the per-
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severely limits the general application of such a disinfectant mixture, in particular for human hygiene.
The object of the invention is therefore to provide improved cleaning, disinfection and sanitizing compositions which avoid the above drawbacks or at least substantially mitigate them.
It also aims to provide such compositions showing, under very varied conditions, a very effective germicidal activity with regard to different species.
germs and germ-producing organisms, in particular.
It further aims to provide such compositions in which losses of active constituents by side reactions are minimized.
It also aims to provide such compositions having negligible toxicity under normal conditions of use and therefore very advantageous for the disinfection of food containers, utensils.
kitchen, medical equipment, various wounds of the human organism, etc.
It further aims to provide such compositions which are suitable for use with an ultrasonic cleaning device.
It further aims to provide such compositions having good stability over a relatively wide pH range.
On the other hand, it aims to provide procedures
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These and other objects of the invention will become apparent from
its more detailed description below.
According to the most general aspects of the invention, the various desired results are obtained by applying a process for producing a composition having germicidal properties, according to which sodium chlorite is brought into contact with a substantially water-soluble acidic agent chosen from acids. organic products and their mixtures with an inorganic acid, the acidic agent comprising approximately 15% by weight of lactic acid and the contact being carried out in an aqueous medium and in the presence of a sufficient quantity of the acidic agent to lower the pH of the aqueous medium to a value of less than about 7.
According to other embodiments, the subject of the invention is a process for cleaning, sanitizing and disinfecting using the above composition, according to which the germicidal composition is applied as it is or the reagents making it possible to form it in situ on a carrier of germs, in particular substrates of different natures, as well as a volume of confined air.
The use of lactic acid in the compositions and methods of the invention is essential. The Applicant has in fact discovered that this particular compound exerts a synergistic effect together with sodium chlorite under the conditions described above to give rise to germicidal compositions of exceptional efficiency. This result is surprising because it would normally be expected that lactic acid, as well as other analogous acid compounds, will react with the chlorine dioxide formed and result in a decrease in the effective amount of acid. lactic and
of chlorine dioxide that would otherwise be available for useful purposes. In addition, the lactate produced by the reaction could ordinarily have been considered as an impurity for the conduct of bleaching or for the disinfection and removal of organic compounds from a water supply. However, these
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lowering the pH of the composition below about 7. The necessary water is usually supplied by acid and chlorrite which are presented as aqueous solutions of different concentrations. The relative amounts of chlorite and lactic acid are chosen so that the pH of the aqueous medium is less than about 7. The amount of acid required obviously depends in part on the concentration of the solution of the acidic agent, likewise than the total dilution of the acid
and chlorite after mixing. The quantities required can, however, be easily determined according to the usual techniques.
The germicidal composition obtained by contacting, i.e. reacting, chlorite with lactic acid comprises a mixture which contains chlorine dioxide, chlorous acid, lactic acid and lactate. sodium. The equilibrium mixture of the above compounds is found to exist in the form of a complex, the analyzes revealing the presence of at least the listed compounds. This mixture or complex is relatively stable, but in order to show the optimum germicidal power, the composition should be used roughly in
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as and chlorite are separated from each other in separate packages, possibly in a common container, their useful shelf life is hardly limited provided that any contact of chlorite with lactic acid is prevented until 'at the time of use.
Thus, chlorite and lactic acid can be confined in separate chambers of an aerosol container fitted with a dispenser operated by finger pressure to allow substantially simultaneous mixing and flow of chlorite and acid. lactic in a fine spray. The pressure necessary for the formation of the aerosol can be exerted using one or the other known propellant gas, such as a hydrocarbon and / or halogenated hydrocarbon, for example chlorinated or fluorinated. The quantity of propellant gas must allow the expulsion
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Aerosol containers designed for this purpose are conventional.
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be repackaged separately, but sold as a complete <EMI ID = 20.1> item with instructions for mixing and consumer use on a household scale.
The composition of the invention offers various advantages. The remarkable germicidal power of the composition, for example with regard to bacteria such as, without limitation, S. aureus, S. albus, - Pseudomonas, E. coli, Proteus vulgaris, Strep pyogenes, Candida albicans (dried spores) , B. subtili.s
(dried spores) etc. is particularly surprising because of the low temperature of the composition used to destroy these bacteria (about 50 [deg.] C) and the low toxicity of the composition. In addition, all microorganisms tested are killed within about 10 minutes in water.
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sition is used in an ultrasonic cleaning device.
Detailed tests have demonstrated that the compositions of the invention are even less irritating and toxic than, for example, hypochlorite which has long been recognized as being relatively non-toxic when applied topically.
Generally speaking, chlorine dioxide solutions are not considered hazardous and are usually discharged from textile processing plants in
rivers and rivers without harmful effects and in fact these solutions are in common use for the purification of fish ponds at the community level and aquariums at the domestic scale. In addition, chlorine dioxide is used as a preservative for various foods, including farmhouse cheese, and for the disinfection of food containers and packaging that do not need to be rinsed after processing. The compositions of the invention are even less toxic than the usual germicidal solutions of chlorine dioxide and therefore can be used for the aforementioned purposes, as well as for the treatment of open wounds, washing of hands in surgery etc. For wound irrigation, the use of a buffer which maintains a compatible pH has often been found to be advantageous.
Although the validity of the invention is not linked to that of any particular hupothesis, the Applicant is
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content in water which is about five times that of chlorine, so that it tends much less to be lost through volatilization. In addition, the chlorite ion is significantly less corrosive than the hypochlorite ion to the extent that in bleaching laundry, for example, chlorine dioxide protects the laundry against attack by hypochlorite. The bactericidal power of hypochlorite is generally attributed to its ability to diffuse through the cell walls and reach the vital parts of the bacteria, which are thus killed due to the reaction of the acid.
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Authors claim that chlorine dioxide accelerates the metabolism of bacteria to the detriment of their growth. Still others suggest that the ion formed by chlorine in chlorine dioxide goes through 8 possible oxidation stages in gold. crossing cell walls. As an algaecide, chlorine dioxide destroys the chlorophile, attacks the cell until water is lost by the protoplasm and then completely destroys or oxidizes the cell to the point that no sticky residue remains.
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ple, lactic acid, which is a natural byproduct of muscle function and the fermentation of many bacteria, is not a foreign body in the environment of bacteria like other closely related acids. For this reason, lactic acid is much more apt to pass through cell walls without being rejected and thus to entrain chlorine dioxide and / or chlorous acid. After penetration into bacteria, it is highly possible that lactic acid and its salts influence metabolic activity and cause particular intermediate compounds to appear.
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semi-stable chlorinated intermediates can be facilitated
and these, along with chlorine dioxide, could inactivate the enzymes of critical metabolic reactions. Moreover, he
it is likely that the oxidation by the chlorite ion - also present outside the cell wall is favored by the acid
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Regardless of the scope of the above indications, experience has shown that the addition of lactic acid, in particular to sodium chlorite, gives rise to an extraordinarily effective germicidal composition.
The germicidal compositions of the invention are particularly suitable for use in ultrasonic cleaning devices. The germicidal power of ultrasound alone or of cavitation has been studied for years. When the intensities are sufficient, for example more than 100 watts per cm <2>, the cavitation not only kills the cells, but also breaks them. However, in an ordinary ultrasonic cleaner *, the intensities are much lower, namely of the order of 1 watt per cm. Under such intensity, however, bacteria can grow faster than in the absence of ultrasound thanks to the dispersion of bacterial colonies and particles.
However, the use of the germicidal compositions of the invention in an ultrasonic cleaning apparatus operating at ordinary or reduced intensity has been found to be much more effective than that of traditional germicidal compositions. Consequently, the compositions of the invention are much less toxic, less polluting and more effective at lower temperatures and moreover are odorless. The use of the compositions of the invention in an ultrasonic cleaning apparatus allows the surgeon., Au. dentist, to: food preparer etc. so much
to clean, than to disinfect an instrument or a device quickly in a single operation. It appears in use that the colonies of bacteria are dispersed or that the bacteria are detached from the apparatus or device and are thus completely exposed to the solution and therefore to its germicidal power. Microscopic bubbles that frequently surround or otherwise protect bacteria are removed. These bubbles, like the bubbles produced by cavitation, fill with chlorine dioxide. These bubbles that are very small
Often attach to cracks, crevices and other imperfections in cleaned devices or instruments and allow for deep disinfection. In addition, the cavitation causes a bombardment of the cell walls and bacteria by the disinfectant composition, thus facilitating the diffusion of the germicidal composition inside the bacteria.
Therefore, according to the invention, the combination of the advantages of an ultrasonic cleaning device <EMI ID = 33.1>
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accumulate bacteria, viruses, spores etc.
The use of lactic acid alone in combination with chlorite constitutes a particularly preferred embodiment of the invention. However, the use of lactic acid in combination with other organic acids and / or with inorganic acids is also effective. The
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2 to about 16 carbon atoms including acetic acid, citric acid, sorbic acid, fumaric acid, tannic acid etc. Suitable inorganic acids are, for example, sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid etc. In these acid mixtures, it is necessary that the lactic acid forms at least about 15% and
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to ensure effective results.
Although it is preferable to use sodium chlorite as a chlorine dioxide releasing agent, other ca-
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cations of other alkali metals such as potassium and of alkaline earth metals, of which the first metal is particularly preferred.
By "substrate" or "carrier of germs", it is appropriate to understand for the purposes of the invention any hard surface or any carrier where germs, viruses, spores, bacteria, fungi etc. can accumulate, that is to say that is to say parasitic microorganisms of all kinds. Obvious examples are surgical and dental instruments, food containers,
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swimming pools, sinks, bins, bathroom accessories etc. The cleaning effect can be enhanced by the addition of wetting agents which must be compatible and free from any tendency to react with the dioxide.
of chlorine. Particularly effective wetting agents
for this purpose are the fluorocarbon surfactants sold by the company Du Pont. The compositions of the invention in aerosol form can be used effectively to destroy germs dispersed in the air, for example in a confined space. For the purposes of the invention, the term “germ carrier” should therefore also be understood to mean these atmospheric or gaseous carriers.
Sometimes, for example for the application of the compound
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hand, it may be advisable to add a clean buffer to maintain a tissue pH compatible. Classic stamps
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this end.
The compositions of the invention can be used in concentrations of a relatively wide range, the essential criterion to be satisfied being that the germicidal quantity,
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wind determined by the point beyond which we no longer benefit from any new advantage. The amount needed and effective in each particular case also depends on factors such as temperature and the nature of radiation that may induce loss.
of chlorine dioxide from the solution. As a rule, however, chlorite in an amount of about 100 to 5,000 ppm in
the solution and preferably about 2,700 to 3,300 ppm is effectively germicidal.
The invention is illustrated without being limited by the following examples, in which the parts and percentages
are by weight unless otherwise indicated.
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To an aqueous solution containing 3,000 ppm sodium chlorite is added sufficient aqueous acid solution.
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about 3. A fraction of the solution is taken which turns out to be
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lactic acid and sodium lactate. Cn assesses the germicidal power of the mixture using hot tap water (approximately 50 [deg.] C) with regard to the following organisms:
a) S. aureus b) S. albus c) Pseudomonas <EMI ID = 47.1> e) Proteus vulgaris f) Strep pyogenes g) Candida albicans (dried spores)
h) B. subtilis (dried spores)
The test is performed in each case by impregnating to saturation with a suspension of the indicated bacteria, a cylindrical plug and a knot in suturing thread. The test pieces are then immersed in the germicidal composition prepared as indicated. It is observed in each case that the microorganisms are all killed in about 10 minutes.
EXAMPLE 2 -
The operations of example 1) are repeated but with an ultrasonic cleaning device with an intensity of 1 watt
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microorganisms are killed in less than 5 minutes.
The above results are particularly surprising due to the low temperature maintained during the test and the relatively low toxicity of the germicidal composition.
By repeating the above examples, but completely replacing the lactic acid respectively, by (a) phosphoric acid, (b) acetic acid, (c) sorbic acid, (d) de fumaric acid, (e) sulphamic acid, <EMI ID = 49.1> tannic and (i) citric acid, results are obtained significantly worse than those to which lactic acid leads for what is the rate and rate in which microorganisms are killed. This result
is surprising because of the close relationship between some of these acids and lactic acid.
By repeating Examples 1 and 2, but replacing the lactic acid with phosphoric acid, acetic acid, sorbic acid etc. respectively, in proportion
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effective, but less than the compositions illustrated by Examples 1 and 2.
Although various embodiments and details of embodiment have been described to illustrate the invention, it goes without saying that the latter is susceptible of numerous variations and modifications.
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RE.VENDICATION S.
1 - Process for producing a composition having a germicidal power, characterized in that sodium chlorite is brought into contact with a substantially water-soluble acid agent chosen from organic acids and their mixtures with an inorganic acid, the acidic agent comprising at least approximately
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aqueous medium and in the presence of a sufficient amount of acid to lower the pH of the aqueous medium to less than about 7.