BR112018074091B1

BR112018074091B1 - Métodos para desinfecção

Info

Publication number: BR112018074091B1
Application number: BR112018074091-8A
Authority: BR
Inventors: W. Russell Markesbery; Eugene J. Pancheri
Original assignee: Markesbery Blue Pearl LLC
Priority date: 2016-05-26
Filing date: 2017-05-25
Publication date: 2023-03-07
Also published as: CN114748659A; US20190091360A1; CN109414014B; EP3462866A1; US20170354144A1; US10603396B2; BR112018074091A2; WO2017205649A1; CA3025333A1; JP7202660B2; US20210015954A1; KR102422717B1; AU2017269388B2; EP3957174A1; BR112018074091B8; EP3462866B1; CN109414014A; MX2018014495A; US11679172B2; KR20190023052A

Abstract

A presente descrição refere-se a métodos e sistemas para a desinfecção de superfícies dentro de um espaço volumétrico pela formação de perácidos em uma camada de reação in situ diretamente sobre as superfícies a serem desinfetadas. Particularmente, um composto de peróxido e um composto de ácido orgânico são dispersos em sequência no espaço volumétrico, evitando a formação de perácidos até que os dois reagentes entrem em contato um com o outro na superfície a ser desinfectada. Os compostos reagentes de perácido podem ser dispersos como gotículas carregadas eletrostaticamente ou como vapor. Em particular, é proporcionado um sistema para dispersar sequencialmente os compostos reagentes de perácido por pulverização eletrostática.

Description

Campo da Invenção

[0001] A presente invenção está no campo dos métodos de desinfecção e esterilização.

Antecedentes da Invenção

[0002] Existe uma necessidade de um método barato, eficaz, mas seguro e conveniente para minimizar a carga microbiana de objetos com os quais interagimos. Além disso, este método não deve deixar para trás micróbios com resistência ao tratamento futuro. Esta necessidade é evidenciada principalmente por taxas inaceitavelmente altas de infecção em hospitais e centros de saúde. Mas também há problemas em creches, escolas, indústria alimentícia e indústria de viagens, entre outros. Além disso, esses problemas estão se tornando mais graves à medida que micróbios resistentes a praticamente todos os antibióticos conhecidos estão se tornando mais comuns. Previu-se que em breve poderemos entrar em uma era pós-antibiótica que será semelhante à era pré-antibiótica, na qual até mesmo pequenas infecções serão fatais.

[0003] Por conseguinte, é necessário um método para matar virtualmente todos os micróbios que evite que os micróbios desenvolvam uma resistência e com compostos de ingredientes que não sejam perigosos para os seres humanos, animais de estimação e outra vida benéfica que possam estar expostos a eles. Uma maneira potencial de fazer isso seria utilizar ingredientes e métodos que sejam relativamente seguros para os humanos, mas que sejam biocidas.

[0004] Durante séculos antes da era do antibiótico, os seres humanos utilizaram com segurança biocidas naturais. O vinagre tem sido bem conhecido por proteger os alimentos do efeito dos micróbios, evidenciado por muitos alimentos sendo postos em conserva. O etanol (álcool bebível) também é usado há anos. Na Europa, por exemplo, monges medievais que preparavam e bebiam vinho ou cerveja em vez da água local tinham períodos de vida muito mais longos. Além disso, certas especiarias, óleos essenciais e mel também têm propriedades antimicrobianas. Mais recentemente, o peróxido de hidrogênio tem demonstrado combater os micróbios, e tem sido um método interno que evoluiu na eterna luta dos animais contra os micróbios que os infestam. A eletricidade tem um efeito biocida. Além disso, a luz solar emite energia nos comprimentos de onda ultravioleta, o que é bem conhecido por suas propriedades biocidas.

[0005] O problema com estes biocidas seguros é que cada um individualmente não é eficaz contra todos os tipos de micróbios, e vários micróbios alvo desenvolveram mecanismos de defesa contra estes biocidas. No entanto, combinações de dois ou mais desses biocidas têm provado trabalhar sinergicamente para melhorar os efeitos de cada um. Particularmente, a combinação de peróxido de hidrogênio e ácido acético (o principal componente do vinagre) para formar ácido peroxiacético provou ser especialmente eficaz. Vários métodos, aparelhos e sistemas de desinfecção utilizando perácidos, incluindo ácido peroxiacético, foram descritos nas Patentes dos Estados Unidos 6.692.694, 7.351.684, 7.473.675, 7.534.756, 8.110.538, 8.696.986,8.716.339, 8.987.331, 9.044.403, 9.050.384, 9.192.909, 9.241.483 e nas Publicações de Patentes dos Estados Unidos 2015/0297770 e 2014/0178249, cujas divulgações são incorporadas por referência na sua totalidade.

[0006] No entanto, um dos maiores inconvenientes com o uso de perácidos é que eles são facilmente hidrolisados para produzir ácidos comuns e oxigênio ou água. Consequentemente, o ácido peroxiacético tem uma estabilidade de armazenamento limitada e uma vida útil curta. A instabilidade do ácido peroxiacético é descrita em detalhe na Patente dos Estados Unidos N° 8.034.759, cuja divulgação é incorporada por referência na sua totalidade. Frequentemente, os produtos comercialmente disponíveis contêm componentes adicionais para combater este problema, incluindo tanto um grande excesso de peróxido de hidrogênio para direcionar o equilíbrio para a forma de perácido, ou estabilizadores como outros ácidos, agentes oxidantes e tensoativos. Alguns métodos têm evitado a degradação durante o transporte e o armazenamento, exigindo que os componentes individuais de uma composição de perácido sejam misturados e subsequentemente aplicados, no local e hora em que um alvo será desinfetado ou esterilizado. No entanto, estes métodos requerem aditivos caros que são difíceis de obter, tais como álcoois poli-hídricos, ésteres e metais de transição, bem como condições de reação específicas.

[0007] Como um exemplo não limitativo das medidas tomadas para estabilizar as composições de perácido, a Patente dos Estados Unidos N° 8.716.339 descreve um sistema desinfetante que inclui uma primeira câmara contendo uma primeira solução que inclui um álcool, um ácido carboxílico orgânico, e um metal de transição ou liga de metal, e uma segunda cara contendo uma segunda solução que inclui perácido de hidrogênio. Antes de desinfetar, o sistema é configurado para misturar a primeira e a segunda solução antes de dispensar a mistura em uma superfície. A mistura das primeira e segunda soluções forma um perácido no sistema desinfetante antes da dispensação, mas a presença do metal de transição é necessária para ajudar a estabilizar o perácido no período entre o momento em que as soluções são misturadas e quando a mistura atinge a superfície contaminada.

[0008] De modo semelhante, a Patente dos Estados Unidos N° 8.110.538 descreve composições microbicidas, antimicrobianas e descontaminantes contendo peróxidos e perácidos com produtos de reação de equilíbrio em combinação com tensoativos e polímeros fotorreativos, em que o polímero interage com os perácidos e peróxidos. Tais produtos de reação de equilíbrio incluem ácidos orgânicos tais como o ácido acético e outros ácidos carboxílicos. Ao incluir uma quantidade excessiva de peróxido de hidrogênio e um ácido orgânico, a composição utiliza o princípio de Le Chatelier para afastar o equilíbrio da hidrólise do perácido, estabilizando a presença do perácido dentro da composição. Além disso, o polímero atua ainda como estabilizador, formando adutos e complexos químicos com os perácidos e peróxidos dentro da composição.

[0009] Em ambos os exemplos acima, os componentes somados adicionalmente servem para estabilizar as composições de perácido antes de distribuí-las sobre uma superfície a ser desinfetada. No entanto, esses componentes são caros, relativamente escassos e podem ter efeitos indesejáveis no ambiente a ser desinfetado. Tais efeitos indesejáveis geralmente incluem a saída de resíduos, filmes, manchas e odores pungentes em superfícies tratadas e áreas de superfície que requerem tempo, dinheiro e esforço para remover, se eles puderem ser removidos. Mesmo que esses efeitos indesejáveis possam ser remediados posteriormente, há preocupações de segurança conhecidas associadas à dispersão de partículas transportadas pelo ar ou perácidos no ambiente, em um esforço para esterilizar esse ambiente. Os dados de segurança e os níveis de exposição recomendados são descritos em detalhes nos Níveis de Diretrizes de Exposição Aguda para Produtos Químicos Aerotransportados Selecionados, Comitê Nacional (Estados Unidos) de Pesquisas sobre Níveis de Diretrizes de Exposição Aguda, pág. 327367, Volume 8, 2010, cuja divulgação é incorporada neste documento por referência na sua totalidade.

[0010] Como resultado, ainda há uma necessidade de métodos de esterilização e desinfecção utilizando perácidos que sejam simultaneamente eficazes, convenientes e seguros, enquanto ao mesmo tempo utilizem materiais baratos e prontamente disponíveis. Sumário da Invenção

[0011] A presente invenção fornece um método para desinfetar superfícies usando química de perácidos, eliminando problemas de instabilidade e questões de segurança humana associadas à formação do perácido em qualquer ponto antes de entrar em contato com uma superfície. A presente invenção proporciona métodos melhorados para desinfetar superfícies ao dispersar compostos reagentes de perácido em etapas de aplicação separadas e ao formar in situ o perácido diretamente na superfície.

[0012] Em algumas modalidades, uma eliminação de micróbios ampla e completa é alcançada através da seleção cuidadosa de mecanismos substancialmente diferentes agindo em conjunto uns com os outros, com o objetivo de que nenhum micróbio possa desenvolver mutações que tornariam as gerações futuras resistentes. Em outras modalidades, os métodos descritos neste documento podem proporcionar um revestimento profilático que pode proteger certas superfícies da corrosão e/ou da contaminação microbiana.

[0013] Em algumas modalidades, é fornecido um método de desinfecção de uma superfície com necessidade de desinfecção dentro de uma área volumétrica ou espaço, compreendendo as etapas de: a) dispersar no espaço volumétrico uma multiplicidade de gotículas de uma primeira composição aquosa compreendendo um primeiro composto reagente de perácido que é tanto um composto de peróxido ou um composto de ácido orgânico capaz de reagir com um composto de peróxido para formar um perácido; b) permitir um tempo suficiente para que a primeira composição aquosa se distribua por todo o espaço volumétrico, e se deposite e coalesça em uma camada sobre a superfície; c) dispersar no espaço volumétrico uma multiplicidade de gotículas de uma segunda composição aquosa compreendendo um segundo composto reagente de perácido que é diferente do primeiro composto reagente de perácido; e d) permitir um segundo tempo suficiente para as gotículas da segunda composição aquosa se depositarem na camada coalescida da primeira composição aquosa para formar uma camada de reação, deste modo formando um perácido in situ na camada de reação e desinfetando a superfície.

[0014] Em algumas modalidades, o pH da composição que compreende o composto de ácido orgânico é inferior ou igual a cerca de 7. Em modalidades adicionais, o pH da camada de reação é inferior ou igual a cerca de 7.

[0015] Em algumas modalidades, a quantidade estequiométrica do composto de peróxido disperso é igual ou maior do que a quantidade estequiométrica do composto de ácido orgânico disperso.

[0016] Em algumas modalidades, uma ou mais das composições aquosas têm uma volatilidade tal que pelo menos 90% da camada de reação pode evaporar dentro de 30 minutos após ser formada. Em outras modalidades, pelo menos 95% da camada de reação pode evaporar, em condições padrão, dentro de 30 minutos depois de formada. Em ainda outras modalidades, pelo menos 99% da camada de reação pode evaporar dentro de 30 minutos depois de formada. Ainda em outras modalidades, pelo menos 99,5% da camada de reação pode evaporar dentro de 30 minutos após ser formada. Ainda em outras modalidades, pelo menos 99,7% da camada de reação pode evaporar dentro de 30 minutos depois de formada. Ainda em outras modalidades, pelo menos 99,9% da camada de reação pode evaporar dentro de 30 minutos após a formação.

[0017] Em outra modalidade, os componentes individuais de uma ou mais das composições aquosas podem ser selecionados para ter pressões de vapor que facilitem a evaporação da camada de reação após a esterilização das superfícies dentro do espaço volumétrico estar completa. Em outras modalidades, uma ou ambas as composições aquosas podem ser formuladas de modo que pelo menos cerca de 99,0, 99,5 ou 99,9% dos componentes em peso da composição aquosa tenham uma pressão de vapor de pelo menos 1,0 mm Hg a 20°C. Em ainda outras modalidades, uma ou ambas as composições aquosas podem ser formuladas de modo que, essencialmente, 100% dos componentes em peso da composição aquosa tenham uma pressão de vapor de pelo menos cerca de 1,0 mm Hg a 20°C.

[0018] Em algumas modalidades, essencialmente 100% das composições aquosas são dispersas como gotículas. Em outras modalidades, o diâmetro efetivo da multiplicidade de gotículas é controlado para ser suficientemente pequeno para permitir que as gotículas atinjam uma diversidade das superfícies pretendidas para serem desinfetadas dentro de um espaço volumétrico, e para ser suficientemente grandes para minimizar a penetração profunda nos pulmões se as gotículas forem inaladas. Em outras modalidades, uma preponderância da multiplicidade de gotículas dispersas no espaço volumétrico tem um diâmetro eficaz de pelo menos cerca de 1 mícron, incluindo pelo menos cerca de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80 ou 90 mícrons, até cerca de 100 mícrons. Em outrasmodalidades, a preponderância da multiplicidade de gotículas dispersas no espaço volumétrico tem um diâmetro efetivo de cerca de 10 mícrons a cerca de 25 mícrons. Em ainda outras modalidades, a preponderância da multiplicidade de gotículas dispersas no espaço volumétrico tem um diâmetro efetivo de cerca de 15 mícrons.

[0019] Em algumas modalidades, a camada coalescida das primeira e segunda composições aquosas têm, respectivamente, uma espessura uniforme eficaz. Em outras modalidades, a camada coalescida tem uma espessura uniforme eficaz de pelo menos cerca de 1 mícron, incluindo pelo menos cerca de 2, ou 3, ou 5, ou 8, ou 10 ou 15 mícrons até cerca de 20 mícrons. Em ainda outras modalidades, a camada coalescida tem uma espessura uniforme eficaz de cerca de 3 mícrons a cerca de 8 mícrons.

[0020] Em algumas modalidades, o composto de peróxido pode incluir peróxidos não limitantes como o peróxido de hidrogênio, peróxidos de metais e ozônio. Em outras modalidades, a composição aquosa compreendendo o composto de peróxido compreende pelo menos cerca de 0,1% em peso de peróxido de hidrogênio, incluindo pelo menos cerca de 0,5, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 ou 20 % em peso, até cerca de 25% em peso. Em ainda outras modalidades, a composição aquosa compreendendo o composto de peróxido compreende cerca de 5% a cerca de 15% em peso do composto de peróxido. Ainda em outras modalidades, a composição aquosa compreendendo o composto de peróxido compreende cerca de 10% do composto de peróxido. Ainda em outras modalidades, o composto de peróxido é o peróxido de hidrogênio. Ainda em outras modalidades, o peróxido de hidrogênio é disperso na primeira composição aquosa.

[0021] Em algumas modalidades, o composto de ácido orgânico pode incluir qualquer ácido orgânico capaz de formar um perácido após a reação com um composto de peróxido. Em outras modalidades, a composição aquosa compreendendo o composto de ácido orgânico compreende pelo menos cerca de 0,5% em peso de ácido acético, incluindo pelo menos cerca de 1, 2, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 ou 45% em peso, até cerca de 50% em peso. Em ainda outras modalidades, a composição aquosa compreendendo o composto de ácido orgânico compreende cerca de 2% a cerca de 20% em peso do composto de ácido orgânico. Ainda em outras modalidades, a composição aquosa compreendendo o composto de ácido orgânico compreende cerca de 10% em peso do composto de ácido orgânico. Ainda em outras modalidades, o composto de ácido orgânico é disperso na segunda composição aquosa.

[0022] Em algumas modalidades, o composto de ácido orgânico tem um ou mais grupos funcionais de ácido carboxílico. Em outras modalidades, o ácido carboxílico orgânico é selecionado do grupo consistindo em: ácido fórmico, ácido acético, ácido cítrico, ácido succínico, ácido oxálico, ácido propanoico, ácido lático, ácido butanoico, ácido pentanoico e ácido octanoico. Em ainda outras modalidades, o composto de ácido orgânico é o ácido acético.

[0023] Em algumas modalidades, pelo menos, uma dentre a primeira composição aquosa ou a segunda composição aquosa compreende ainda um álcool. Em outras modalidades, a composição aquosa compreende pelo menos cerca de 0,05% em peso de álcool, incluindo pelo menos cerca de 0,1, 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 ou 60% em peso, até cerca de cerca de 70% em peso. Em ainda outras modalidades, a composição aquosa compreende cerca de 1% a cerca de 25% em peso do álcool. Ainda em outras modalidades, a composição aquosa compreende cerca de 15% em peso do álcool. Ainda em outras modalidades, o álcool compreende um álcool de cadeia inferior selecionado do grupo consistindo em etanol, isopropanol e t-butanol, e misturas dos mesmos. Ainda em outras modalidades adicionais, o álcool compreende isopropanol.

[0024] Em algumas modalidades, pelo menos uma dentre a primeira composição aquosa ou a segunda composição aquosa compreende ainda um ou mais biocidas naturais. Como exemplo não limitativo, tais compostos incluem mel de manuka e/ou óleos essenciais. Em outras modalidades, os óleos essenciais são selecionados a partir dos óleos essenciais de orégano, tomilho, capim-limão, limão, laranja, anis, cravo, sementes de anis, canela, gerânio, rosas, hortelã, hortelã pimenta, lavanda, citronela, eucalipto, sândalo, cedro, alecrim, pinheiro, verbena, e ratânia, incluindo combinações dos mesmos. Em ainda outras modalidades, a composição aquosa compreende cerca de 0,001% a cerca de 1% em peso do biocida natural.

[0025] Em outras modalidades, pelo menos uma dentre a primeira composição aquosa ou a segunda composição aquosa compreende ainda um ou mais compostos biocidas naturais comumente encontrados no mel de manuka e óleos essenciais. Em outras modalidades, os compostos biocidas naturais são selecionados do grupo que consiste em metilglioxal, carvacrol, eugenol, linalol, timol, p-cimeno, mirceno, borneol, cânfora, cariofilina, cinamaldeído, geraniol, nerol, citronelol e mentol, incluindo combinações dos mesmos. Em ainda outras modalidades, a composição aquosa compreende cerca de 0,001% a cerca de 1% em peso do composto de biocida natural.

[0026] Em algumas modalidades, o método inclui ainda o passo de iluminar pelo menos uma dentre a primeira composição aquosa, a segunda composição aquosa, e a camada de reação com um comprimento de onda que consiste essencialmente de luz ultravioleta.

[0027] Em algumas modalidades, a multiplicidade de gotículas da primeira composição aquosa e/ou da segunda composição aquosa são carregadas eletrostaticamente.

[0028] Em algumas modalidades, a multiplicidade de gotículas da primeira composição aquosa e/ou a multiplicidade de gotículas da segunda composição aquosa são carregadas eletrostaticamente. Em outras modalidades, a multiplicidade de gotículas da segunda composição aquosa é carregada eletrostaticamente com a polaridade oposta da multiplicidade de gotículas da primeira composição aquosa.

[0029] Em algumas modalidades, a carga eletrostática da multiplicidade de gotículas da primeira composição aquosa e da segunda composição aquosa são otimizadas para fornecer a reação mais desejável do primeiro e segundo compostos reagentes de perácido. Em outras modalidades, a multiplicidade de gotículas da composição aquosa compreendendo o composto de peróxido são dispersas com uma carga negativa. Em outras modalidades, a multiplicidade de gotículas da composição aquosa que compreende o composto de ácido orgânico é dispersa com uma carga positiva.

[0030] Em algumas modalidades, a superfície na necessidade de desinfecção é aterrada.

[0031] Em algumas modalidades, a multiplicidade de gotículas da primeira composição aquosa e da segunda composição aquosa são formadas ao aquecer a primeira composição aquosa e a segunda composição aquosa para produzir uma fase de vapor compreendendo o respectivo composto reagente de perácido no ar ambiente, e permitir um tempo suficiente para a fase de vapor compreendendo o composto reagente de perácido se distribuir através do espaço volumétrico e para resfriar e condensar em gotículas de líquido.

[0032] Em algumas modalidades, a primeira composição aquosa e a segunda composição aquosa são aquecidas, separadamente, a uma temperatura superior a cerca de 250°C. Alternativamente, a primeira composição aquosa e a segunda composição são aquecidas, separadamente, a uma temperatura suficiente para vaporizar a massa da primeira composição aquosa e da segunda composição aquosa em um tempo de vaporização inferior a cerca de 30 minutos, incluindo menos de cerca de 25, inferior a cerca de 20, inferior a cerca de 15, inferior a cerca de 10 ou inferior a cerca de 5 minutos. Em uma outra modalidade, a primeira composição aquosa e a segunda composição são aquecidas, separadamente, até uma temperatura suficiente para vaporizar a massa da primeira composição aquosa e da segunda composição aquosa em cerca de dois minutos.

[0033] Em algumas modalidades, a primeira composição aquosa e a segunda composição aquosa na fase de vapor são, separadamente, resfriadas a uma temperatura inferior a 55°C para condensar em gotículas e depositar em superfícies dentro do espaço volumétrico a ser desinfetado.

[0034] Em algumas modalidades, a primeira composição aquosa na fase de vapor é formada pela introdução da primeira composição aquosa em uma primeira corrente gasosa quente, e a segunda composição aquosa na fase de vapor é formada pela introdução da segunda composição aquosa em uma segunda corrente gasosa quente.

[0035] Em algumas modalidades, uma ou mais composições aquosas são compostas de componentes de grau alimentício. Em outras modalidades, uma ou mais composições aquosas são substancialmente isentas de tensoativos, polímeros, quelantes e colóides de metal ou nanopartículas.

[0036] Em algumas modalidades, a aplicação da primeira composição aquosa e da segunda composição aquosa alcança um log- 6 ou maior eliminação de micróbios.

[0037] Em algumas modalidades, o método inclui ainda as etapas de dispersar no espaço volumétrico uma multiplicidade de gotículas de uma terceira composição aquosa compreendendo água, e em algumas modalidades consistindo essencialmente de água, e permitindo um tempo suficiente para que as gotículas da terceira composição aquosa se distribuam em todo o espaço volumétrico. Em outras modalidades, a multiplicidade de gotículas da terceira composição aquosa é carregada eletrostaticamente.

[0038] Em algumas modalidades, o método pode ainda incluir a etapa de dispersar no espaço volumétrico uma composição de pré- tratamento consistindo essencialmente de água, com o objetivo de aumentar a umidade no espaço volumétrico para estabilizar ou manter as gotículas de composições aquosas contendo compostos reagentes de perácido, e para limitar ou evitar que as gotículas se percam ou evaporem no ambiente ou no espaço volumétrico antes das gotículas dos compostos reagentes de perácido atingirem ou chegarem, e se depositarem sobre a superfície a ser desinfetada. Em algumas modalidades, um volume ou massa suficiente de uma composição de pré-tratamento consistindo essencialmente de água pode ser dispersa no espaço volumétrico com o objetivo de aumentar a umidade relativa no espaço volumétrico para pelo menos um de cerca de 50, incluindo pelo menos cerca de 60, pelo menos cerca de 70, pelo menos cerca de 80, pelo menos cerca de 90, pelo menos cerca de 95 ou pelo menos 99 por cento. Em outras modalidades, um volume ou massa suficiente de uma composição de pré-tratamento consistindo essencialmente de água pode ser dispersa no espaço volumétrico com o objetivo de aumentar a umidade relativa no espaço volumétrico para pelo menos um de cerca de 80, incluindo pelo menos cerca de 90, pelo menos cerca de 95, ou pelo menos cerca de 99 por cento.

[0039] Em outra modalidade, o método pode incluir uma etapa de dispersão no espaço volumétrico de uma composição intermediária consistindo essencialmente de água, após a dispersão da primeira composição aquosa compreendendo o primeiro composto reagente de perácido, com o objetivo de coalescer e aumentar a deposição de quaisquer gotículas em excesso ou remanescentes da primeira composição aquosa do ar.

[0040] Em outra modalidade, o método pode incluir uma etapa de dispersar no espaço volumétrico uma composição de acabamento consistindo essencialmente de água, após a dispersão da segunda composição aquosa compreendendo o segundo composto reagente de perácido para coalescer e aumentar a deposição de qualquer excesso ou gotículas remanescentes da segunda composição aquosa.

[0041] Em algumas modalidades, o diâmetro efetivo de uma preponderância das gotículas de uma composição aquosa consistindo essencialmente de água é pelo menos cerca de 1, incluindo pelo menos 10, pelo menos cerca de 20, pelo menos cerca de 30, pelo menos cerca de 40, pelo menos cerca de 50, ou pelo menos cerca de 100 mícrons. De preferência, o diâmetro efetivo de uma preponderância de gotículas da terceira composição aquosa é de cerca de 20 mícrons a cerca de 30 mícrons. Em outras modalidades, a preponderância da multiplicidade de gotículas tem um diâmetro eficaz inferior ou igual a cerca de 100, incluindo inferior ou igual a cerca de 50, inferior ou igual a cerca de 40, inferior ou igual a cerca de 30, inferior ou igual a cerca de 20, inferior ou igual a cerca de 10, ou inferior ou igual a cerca de 1 mícron. Intervalos úteis para o diâmetro efetivo de uma preponderância da multiplicidade de gotículas podem ser selecionados a partir de qualquer valor entre e incluindo cerca de 1 mícron a cerca de 100 mícrons. Exemplos não limitantes de tais intervalos podem incluir de cerca de 1 mícron a cerca de 100 mícrons, de cerca de 10 mícrons a cerca de 100 mícrons, de cerca de 20 mícrons a cerca de 100 mícrons, de cerca de 30 mícrons a cerca de 100 mícrons, de cerca de 40 mícrons cerca de 100 mícrons, de cerca de 50 mícrons a cerca de 100 mícrons, ou de cerca de 20 mícrons a cerca de 30 mícrons.

[0042] Em algumas modalidades, mais de três composições aquosas, incluindo uma ou mais composições aquosas que consistem essencialmente de água, podem ser dispersas no espaço volumétrico.

[0043] Em algumas modalidades, a invenção fornece um sistema de desinfecção para a desinfecção de uma superfície dentro de um espaço volumétrico, compreendendo a) um alojamento, b) um primeiro recipiente para um primeiro líquido, associado ao alojamento; c) um segundo recipiente para um segundo líquido, associado ao alojamento; d) um bocal ligado ao alojamento, em comunicação líquida com pelo menos um dentre o primeiro recipiente e o segundo recipiente, para distribuir um fluxo de gotículas de pelo menos um dentre o primeiro líquido e o segundo líquido; e) um meio opcional para transmitir uma carga eletrostática para pelo menos o primeiro líquido durante a distribuição do bocal; e f) um microprocessador incluindo uma memória e programação, configurado para distribuir uma massa pré-selecionada ou quantidade volumétrica do primeiro líquido e uma massa pré- selecionada ou quantidade volumétrica do segundo líquido. Opcionalmente, o sistema de desinfecção pode também incluir g) um mecanismo de temporização para controlar um período de tempo entre a distribuição do primeiro líquido e a distribuição do segundo líquido.

[0044] Em modalidades adicionais, o sistema de desinfecção compreende ainda um terceiro recipiente para um terceiro líquido, associado ao alojamento, em que o bocal está em comunicação líquida com pelo menos um dentre o primeiro recipiente, o segundo recipiente ou o terceiro recipiente, para distribuir um fluxo de gotículas de pelo menos um dentre o primeiro líquido, o segundo líquido e o terceiro líquido em um espaço volumétrico; o microprocessador inclui ainda uma memória e programação configuradas para dispensar uma quantidade pré-selecionada do terceiro líquido; e o mecanismo de temporização controla ainda a quantidade de tempo entre a distribuição do segundo líquido e do terceiro líquido.

[0045] Em uma modalidade, um único bocal pode estar em comunicação líquida seletiva com o primeiro recipiente, com o segundo recipiente, ou com um terceiro ou outro recipiente. Em outra modalidade, um bocal separado pode ser usado para o segundo recipiente ou um terceiro ou outro recipiente.

[0046] Em algumas modalidades, o sistema de desinfecção compreende ainda um meio para iluminar o espaço volumétrico ou as superfícies a serem desinfetadas, com um comprimento de onda que consiste essencialmente de luz ultravioleta.

[0047] Estas e outras modalidades da presente invenção serão evidentes para um especialista na matéria a partir da seguinte descrição detalhada.

Breve Descrição das Figuras

[0048] A FIG. 1 mostra uma fotografia do dispositivo de eletropulverização comercial de acordo com a tecnologia anterior.

[0049] A FIG. 2 mostra a dispersão e distribuição de gotículas idênticas carregadas eletrostaticamente sobre uma superfície que necessita de desinfecção.

[0050] A FIG. 3 mostra uma fotografia do interior de um compartimento de passageiros de um trem.

[0051] A FIG. 4 mostra uma fotografia do exterior de um contentor de transporte de metal.

[0052] A FIG. 5 mostra um esboço de um ambiente estéril em uma sala de operação.

[0053] A FIG. 6 mostra um esboço de superfícies potenciais para desinfetar na sala de pacientes do hospital.

[0054] A FIG. 7 mostra gráficos ilustrando a distribuição de ácido acético como uma função de mudanças na direção x, y e z do bocal em um dispositivo de eletropulverização.

[0055] A FIG. 8 mostra gráficos que ilustram o efeito independente de várias variáveis experimentais na percentagem de eliminação de bactérias.

[0056] A FIG. 9 mostra gráficos ilustrando o efeito correlativo de várias variáveis experimentais na percentagem de eliminação de bactérias.

Descrição Detalhada da Invenção

[0057] A presente descrição inclui um método e um sistema para esterilizar salas, áreas e espaços volumétricos e superfícies dentro dessas áreas ou espaços, particularmente gerando perácidos nesses alvos in situ ao aplicar compostos reagentes de perácido em duas ou mais aplicações separadas. Os métodos e sistema descritos neste documento têm várias vantagens em relação aos sistemas de desinfecção convencionais que utilizam perácidos para eliminar populações microbianas. Outros métodos e sistemas presentes requerem que o perácido seja formado antes da aplicação da composição de perácido nos alvos a serem desinfetados, conduzindo consequentemente a instabilidade, degradação e eventual perda da atividade e potência do peroxiácido antes mesmo da composição ser aplicada. Para ter em conta este problema, os métodos e sistemas de desinfecção convencionais requerem a adição de reagentes ou estabilizantes de perácidos adicionais à mistura de reação para estabilizar o peroxiácido antes da composição ser aplicada. Em contraste, um método e sistema da presente invenção não requer estabilizadores porque os reagentes de perácido são aplicados individualmente e o perácido é formado diretamente na superfície alvo após os ingredientes da reação serem adicionados sequencialmente.

[0058] Deve ser entendido que, embora seja feita referência a modalidades exemplificativas e uma linguagem específica seja utilizada para descrevê-las, nenhuma limitação do escopo da invenção é pretendida. Outras modificações dos métodos e sistema descritos neste documento, bem como aplicações adicionais dos princípios dessas invenções, como descrito, que ocorreriam a um especialista na técnica relevante e que possuam esta descrição, devem ser consideradas no âmbito desta invenção. Além disso, a menos que definido de outra forma, todos os termos técnicos e científicos utilizados neste documento têm o mesmo significado como normalmente entendido por um especialista na técnica ao qual pertencem as modalidades desta invenção particular. A terminologia utilizada destina-se apenas a descrever essas modalidades e não se destina a ser limitativa, a menos que seja especificada como tal.

Definições

[0059] Como utilizado neste relatório descritivo e nas reivindicações, as formas singulares "um", "uma" e "o" incluem os referentes plurais a menos que o conteúdo indique claramente o contrário.

[0060] O termo "sobre", como utilizado neste documento, refere-se à variação na quantidade numérica que pode ocorrer, por exemplo, através de procedimentos típicos de medição e manipulação de líquidos usados para fazer concentrados ou usar soluções no mundo real; através de erro inadvertido nestes procedimentos; através de diferenças na fabricação, fonte, ou pureza dos ingredientes utilizados para fazer as composições ou realizar os métodos; e algo semelhante. O termo “sobre” também abrange quantidades que diferem devido a diferentes condições de equilíbrio para uma composição resultante de uma mistura inicial particular. Da mesma forma, independentemente de uma reivindicação ser ou não modificada pelo termo “sobre”, as reivindicações incluem equivalentes às quantidades recitadas.

[0061] Como utilizado neste documento, o termo “composição aquosa” refere-se a uma combinação de componentes líquidos que inclui a água. Mais comumente, composições aquosas são sinônimas do termo “solução”, como é comumente utilizado na técnica para esta invenção. No entanto, dependendo da identidade dos componentes na composição em adição à água, “composições aquosas” podem também abranger misturas, emulsões, dispersões, suspensões ou algo semelhante. Além disso, embora a água deva estar presente, não necessita de compreender a maior parte da composição aquosa.

[0062] Como utilizado neste documento, os termos "biocida" e "composto biocida" referem-se a substâncias químicas destinadas a destruir, deter, tornar inofensivo ou exercer um efeito de controle sobre quaisquer organismos que sejam prejudiciais à saúde humana ou animal ou que causem danos a produtos naturais ou manufaturados. Exemplos não limitantes de biocidas incluem os compostos de peróxido, os compostos de ácidos orgânicos, perácidos, álcoois, mel de manuka, e óleos essenciais, e compostos biocidas naturais.

[0063] O termo "diâmetro efetivo" refere-se tanto ao diâmetro geométrico de uma gotícula esférica, quanto à distância de um lado a outro de uma gota esférica distorcida no ponto mais largo da gota.

[0064] O termo "espessura uniforme eficaz" refere-se à espessura alvo ou ideal de um líquido sobre uma superfície onde a massa ou o volume de um líquido depositado na superfície tem uma espessura substancialmente uniforme.

[0065] Os termos "óleo essencial" ou "óleo de especiaria" referem- se a produtos naturais concentrados produzidos e extraídos de plantas aromáticas devido às suas propriedades antimicrobianas com base nas interações com uma variedade de alvos celulares.

[0066] Como utilizado neste documento, a frase, "superfície de processamento de alimentos" refere-se a uma superfície de uma ferramenta, uma máquina, equipamento, um contêiner de transporte, vagão ferroviário, estrutura, edifício ou algo semelhante, que seja empregado como parte de um transporte de alimentos, processamento, preparação ou atividade de armazenamento. Exemplos de superfícies de processamento de alimentos incluem superfícies de processamento de alimentos ou equipamentos de preparação (por exemplo, corte, enlatamento ou equipamento de transporte, incluindo calhas), de produtos de processamento de alimentos (por exemplo, utensílios, louças, utensílios de lavar e copos de bar) e de pisos, paredes ou instalações de estruturas nas quais ocorre o processamento de alimentos. As superfícies de processamento de alimentos são encontradas e empregadas em sistemas de circulação de ar anti- deterioração, sanitização de embalagens assépticas, refrigeração de alimentos e produtos de limpeza, sanitizantes, saneantes para lavagem de louça, limpeza e desinfetante de branqueamento, materiais de embalagem de alimentos, aditivos de tábua de corte, saneantes de pias de terceiros, refrigeradores e aquecedores de bebidas, águas de esfriamento ou escaldamento de carne, sanitizantes de louça automáticos, géis sanitizantes, torres de resfriamento, sprays de vestuário antimicrobiano para processamento de alimentos, e lubrificantes para preparação de alimentos não tão pouco aquosos, óleos e aditivos de enxágue.

[0067] Como utilizado neste documento, a frase "produto alimentar" inclui qualquer substância alimentar que possa exigir um tratamento com um agente antimicrobiano ou composição que é comestível com ou sem uma preparação adicional. Os produtos alimentícios incluem carne (por exemplo, carne vermelha e carne de porco), frutos do mar, aves, produtos (por exemplo, frutas e vegetais), ovos, ovos vivos, produtos de ovos, alimentos prontos para o consumo, trigo, sementes, raízes, tubérculos, folhas, hastes, grãos, flores, brotos, condimentos ou uma combinação dos mesmos. O termo “produtos” refere-se a produtos alimentícios, como frutas e vegetais, e plantas ou materiais derivados de plantas que são normalmente vendidos não cozidos e, muitas vezes, não embalados, e que às vezes podem ser comidos crus.

[0068] Os termos "livre" ou "substancialmente livre" referem-se à ausência total ou ausência quase total de um composto particular em uma composição, mistura ou ingrediente.

[0069] O termo "superfície de cuidados de saúde" refere-se a uma superfície de uma superfície de um instrumento, um dispositivo, um carrinho, uma gaiola, móveis, uma estrutura, um edifício, ou algo semelhante, que seja empregado como parte de uma atividade de cuidados com a saúde. Exemplos de superfícies de cuidados de saúde incluem superfícies de instrumentos médicos ou dentários, de dispositivos médicos ou dentais, de aparelhos eletrônicos utilizados para monitorar a saúde do paciente, e de pisos, paredes ou instalações de estruturas nas quais a assistência médica ocorre. Superfícies de cuidados de saúde são encontradas em hospitais, centros cirúrgicos, enfermarias, berçários, necrotérios, lares de idosos, e salas de diagnóstico clínico. Essas superfícies podem ser aquelas tipificadas como "superfícies duras" (tais como paredes, pisos, penicos, etc.) ou superfícies de tecido, por exemplo, superfícies de malha, tecidas e não- tecidas (tais como roupas cirúrgicas, cortinas, lençóis de cama, bandagens, etc.), ou equipamento de assistência ao paciente (tais como respiradores, equipamento de diagnóstico, derivações, escopos corporais, cadeiras de rodas, camas, etc.) ou equipamento cirúrgico e de diagnóstico. Superfícies de cuidados de saúde incluem artigos e superfícies utilizadas em cuidados de saúde animal.

[0070] Como utilizado neste documento, o termo "instrumento" refere-se a vários instrumentos ou dispositivos médicos ou dentários que podem se beneficiar da limpeza com uma composição de acordo com a presente invenção. Como utilizado neste documento, as frases "instrumento médico", "instrumento dentário", "dispositivo médico", "dispositivo dentário", "equipamento médico" ou "equipamento dentário" referem-se a instrumentos, dispositivos, ferramentas, aparelhos, aparatos e equipamentos utilizados em medicina ou odontologia. Tais instrumentos, dispositivos e equipamentos podem ser esterilizados a frio, embebidos ou lavados e depois esterilizados pelo calor, ou de outro modo se beneficiarem da limpeza em uma composição da presente invenção. Estes vários instrumentos, dispositivos e equipamentos incluem, mas não estão limitados a: instrumentos de diagnóstico, bandejas, penicos, suportes, cremalheiras, pinças, tesouras, lâminas, serras (por exemplo, serras de osso e suas lâminas), hemostáticas, facas, cinzéis, ruginas, limas, pinças, brocas, pontas de brocas, grosas, brocas de dentista, espalhadores, ruptores, elevadores, braçadeiras, porta-agulhas, transportadores, grampos, ganchos, goivas, curetas, retratores, alisador, punções, extratores, colheres, cerátomos, espátulas, expressores, trocartes, dilatadores, gaiolas, artigos de vidro, tubos, cateteres, cânulas, plugues, stents, escopos (por exemplo, endoscópios, estetoscópios e artroscópio) e equipamentos relacionados, e similares, ou combinações dos mesmos.

[0071] Como utilizado neste documento, o termo "microorganismo" refere-se a qualquer organismo não celular ou unicelular (incluindo colonial). Os microorganismos incluem todos os procariontes. Os microrganismos incluem bactérias (incluindo cianobactérias), esporos, líquenes, fungos, protozoários, virinos, viróides, vírus, fagos e algumas algas. Como utilizado neste documento, o termo "micróbio" é sinônimo de microrganismo.

[0072] Como utilizado neste documento, a frase, "composto de ácido orgânico", refere-se a qualquer ácido que seja capaz de formar um perácido que é eficaz como um agente desinfetante.

[0073] Como utilizado neste documento, os termos “perácido” ou “peroxiácido” referem-se a qualquer ácido tendo o hidrogênio de um grupo hidroxila substituído por um grupo per-hidroxila. Os perácidos oxidantes são referidos neste documento como ácidos peroxicarboxílicos.

[0074] Como utilizado neste documento, a frase "composto reagente de perácido" refere-se a um composto reagente que reagirá para formar um perácido na superfície alvo in situ.

[0075] Como utilizado neste documento, o termo "composto de peróxido" refere-se a qualquer composto que possa reagir com um ácido orgânico para formar um perácido, incluindo, mas não limitado a peróxido de hidrogênio, peróxidos de metal e ozônio.

[0076] Como utilizado neste documento, o termo “álcool poli- hídrico” refere-se a um álcool que possui dois ou mais grupos hidroxila. Álcoois poli-hídricos adequados para a utilização nas composições aquosas incluem, mas não estão limitados a açúcares, álcoois de açúcar e álcoois poli-hídricos não-alifáticos tais como fenóis.

[0077] Como utilizado neste documento, o termo "camada de reação" refere-se a uma camada formada em uma superfície a ser desinfetada quando uma multiplicidade de gotículas incluindo um segundo composto reagente, por exemplo um segundo composto reagente de perácido, é depositada em uma camada coalescida formada sobre a superfície por uma multiplicidade de gotículas que inclui um primeiro composto reagente, por exemplo, um primeiro composto reagente de perácido. O produto dos dois compostos reagentes é formado in situ sobre a camada de reação.

[0078] Como utilizado neste documento, o termo "vapor" refere-se a um estado ou fase fluida na qual uma porção de uma composição aquosa está substancialmente inteiramente em um estado gasoso, em oposição a outras modalidades nas quais há uma porção significativa de gotículas líquidas da composição aquosa suspensas no ar.

[0079] O termo “peso percentual”, “porcentagem em peso”, “w/w” e outras variações, tal como utilizado neste documento, refere-se à concentração de uma substância como um peso daquela substância dividido pelo peso total da composição, multiplicada por 100. Entende- se que "percentual", "%" e termos semelhantes devem ser sinônimo de "percentual ponderado", "porcentagem em peso", etc., em vez de porcentagem por volume da composição.

[0080] Ao descrever as modalidades dos métodos e sistemas de desinfecção na presente divulgação, será feita referência a "primeira" ou "segunda" à medida em que elas se referem a composições aquosas ou compostos reagentes de perácido. Exceto quando há um contexto claro de que uma ordem específica é pretendida, "primeira" e "segunda" são meramente termos relativos, e uma "primeira" composição ou composto reagente descrito poderia ser facilmente e convenientemente referida como uma "segunda" composição ou composto reagente, e tal descrição está implicitamente incluída neste documento.

[0081] Concentrações, dimensões, quantidades e outros dados numéricos podem ser apresentados neste documento em um formato de intervalo. É para ser entendido que tal formato de intervalo é utilizado meramente por conveniência e brevidade e deve ser interpretado de forma flexível para incluir não apenas os valores numéricos explicitamente recitados como os limites do intervalo, mas também para incluir todos os valores numéricos ou subintervalos individuais englobados dentro desse intervalo, à medida em que cada valor numérico e subintervalo for explicitamente recitado. Por exemplo, um intervalo de razão de peso de cerca de 0,5% a cerca de 10% em peso inclui não apenas os limites explicitamente recitados de 0,5% em peso e 10% em peso, mas também pesos individuais como 1% em peso e 5% em peso e subintervalos tais como 2% a 8% em peso, 5% a 7% em peso, etc.

Modalidades da Invenção

[0082] De acordo com estas definições, vários métodos para a desinfecção de superfícies alvo dentro de um espaço volumétrico por meio da formação de um perácido nessas superfícies in situ são fornecidos. As aplicações potenciais para esses métodos são extraordinariamente diversas, incluindo, mas não se limitando a, desinfecção de produtos alimentícios e superfícies de processamento; superfícies e instrumentos de cuidados de saúde; laboratórios; banheiros; veículos; escolas; escritórios; transporte público; instalações industriais, comerciais e domésticas; sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC); e inúmeras outras áreas e superfícies. Esta invenção supera as deficiências associadas à formação de perácidos antes de os aplicar para a esterilização, particularmente no que diz respeito à instabilidade e segurança do perácido em solução.

[0083] Enquanto outros métodos de esterilização tentam resolver o problema de estabilidade e segurança do perácido ao incluir um ou mais aditivos nas misturas de reação para promover a retenção do perácido no sistema, muitos desses aditivos são caros de produzir e não são prontamente atingíveis para uma pessoa média sem conexão com a indústria química. Em contraste, esta invenção aproveita o poder da química de perácido para desinfetar as superfícies alvo enquanto utiliza ingredientes que têm uma vida útil muito longa e que são geralmente considerados seguros porque podem ser obtidos em sua mercearia local ou loja de departamentos.

[0084] Sem ser limitado pela teoria, acredita-se que os perácidos são tão eficazes como desinfetantes, porque eles são poderosos agentes oxidantes que podem danificar irreversivelmente proteínas e DNA dentro de microorganismos. Os perácidos são formados em uma reação catalisada por ácido quando um agente oxidante forte, tal como um composto de peróxido, entra em contato com um composto de ácido orgânico. Por exemplo, em um sistema que utiliza o ácido acético como o composto de ácido orgânico, a adição de um composto de peróxido, tal como o peróxido de hidrogênio, pode resultar em uma reação na qual o ácido peracético e a água são produzidos em equilíbrio, como mostrado abaixo:H2O2 + CH3COOH θ CH3COO—OH + H2O

[0085] Uma vez que o perácido é formado na superfície a ser desinfetada, é fortemente eletrofílico. Se não houver fontes ricas em elétrons em solução com o perácido, o excesso de água conduzirá ao equilíbrio em direção à hidrólise do perácido e de volta à produção do ácido parental. Além disso, à medida que o ácido parental se torna cada vez mais ácido, o perácido resultante torna-se similarmente mais reativo. Deste modo, mesmo que o perácido resultante possa se tornar um desinfetante ainda melhor nessas condições, é também mais instável e provável que nunca atinja a superfície alvo, independentemente de quão imediatamente antes da aplicação os componentes individuais sejam misturados. Por consequência, as modalidades desta invenção podem, de modo semelhante, ser mais eficazes do que a presente tecnologia em aplicações industriais em que são utilizados componentes mais fortes e rigorosamente controlados e o custo não é um objeto.

[0086] Em uma primeira modalidade desta invenção, é fornecido um método para desinfetar superfícies com necessidade de desinfecção dentro de um espaço volumétrico, compreendendo as etapas de: dispersão, no espaço volumétrico, de uma multiplicidade de gotículas de uma primeira composição aquosa que é composta por um primeiro composto reagente de perácido que seja tanto um composto de peróxido ou um composto de ácido orgânico; permissão para que um tempo suficiente para a primeira composição aquosa se distribua por todo o espaço volumétrico, e se deposite e coalesça em uma camada sobre as superfícies; dispersão, no espaço volumétrico, de uma multiplicidade de gotículas de uma segunda composição aquosa que é composta por um segundo composto reagente de perácido que seja diferente do primeiro composto reagente de perácido; e permissão para que um segundo tempo suficiente para que as gotículas da segunda composição aquosa se depositem na camada coalescida da primeira composição aquosa para formar uma camada de reação, deste modo formando um perácido in situ na camada de reação e desinfetando as superfícies.

[0087] Desde que seja formado um perácido apenas na superfície a ser desinfetada, espera-se que a eficácia do método seja independente da ordem em que os compostos reagentes de perácido sejam dispersos. Desta maneira, o primeiro composto reagente de perácido pode ser um composto de ácido orgânico ou um composto de peróxido, desde que o segundo composto reagente de perácido seja o composto oposto daquele escolhido para ser o primeiro composto reagente de perácido. Por exemplo, o segundo composto reagente de perácido é um composto de ácido orgânico se um composto de peróxido é selecionado para ser o primeiro composto reagente de perácido, e o segundo composto de reagente de perácido é um composto de peróxido se um composto de ácido orgânico for selecionado para ser o primeiro reagente de perácido composto. Embora as composições contendo os compostos reagentes de perácido sejam geralmente principalmente aquosas, a água não precisa constituir a maior parte da composição. Além disso, pode ser utilizado qualquer sistema transportador líquido que possa facilitar a formação do perácido a partir de um composto de peróxido e de um composto de ácido orgânico.

[0088] O composto de peróxido pode ser qualquer composto que possa reagir com um composto de ácido orgânico para formar um perácido. Em geral, estes incluem, mas não se limitam a peróxido de hidrogênio, peróxidos de metais ou ozônio. Em algumas modalidades, uma composição aquosa contendo um composto de peróxido compreende pelo menos cerca de 0,1, incluindo pelo menos cerca de 0,5, pelo menos cerca de 1, pelo menos cerca de 2, pelo menos cerca de 4, pelo menos cerca de 6, pelo menos cerca de 10, pelo menos cerca de 12, pelo menos cerca de 14, pelo menos cerca de 16, pelo menos cerca de 18, pelo menos cerca de 20, ou pelo menos cerca de 25 por cento, em peso, do composto peróxido. Em outras modalidades, uma composição aquosa contendo um composto de peróxido compreende menos do que ou igual a cerca de 25, incluindo menos do que ou igual a cerca de 20, menos do que ou igual a cerca de 18, menos do que ou igual a cerca de 16, menos do que ou igual a cerca de 14, menos do que ou igual a cerca de 12, menos do que ou igual a cerca de 10, menos do que ou igual a cerca de 8, menos do que ou igual a cerca de 6, menos do que ou igual a cerca de 4, menos do que ou igual a cerca de 2, menos do que ou igual a cerca de 1, menos do que ou igual a cerca de 0,5, ou menos do que ou igual a cerca de 0,1%, em peso do composto de peróxido. Intervalos úteis podem ser selecionados a partir de qualquer valor entre e inclusive de cerca de 0,1% a cerca de 25% em peso do composto de peróxido. Exemplos não limitativos de tais intervalos podem incluir desde cerca de 0,1% a cerca de 25% em peso, desde cerca de 0,5% a cerca de 25% em peso, desde cerca de 1% a cerca de 25% em peso, desde cerca de 2% a cerca de 25% em peso, desde cerca de 4% a cerca de 25% em peso, desde cerca de 6% a cerca de 25% em peso, desde cerca de 8% a cerca de 25% em peso, desde cerca de 10% a cerca de 25% em peso, desde cerca de 12% a cerca de 25% em peso, desde cerca de 14% a cerca de 25% em peso, desde cerca de 16% a cerca de 25% em peso, desde cerca de 18% a cerca de 25% em peso, desde cerca de 20% a cerca de 25% em peso, desde cerca de 0,5% a cerca de 20% em peso, desde cerca de 1% a cerca de 18% em peso, desde cerca de 2% a cerca de 16% em peso, desde cerca de 5% a cerca de 15% em peso, ou desde cerca de 7% a cerca de 12% em peso. Em algumas modalidades, a composição aquosa compreende cerca de 10% em peso do composto de peróxido. Em modalidades preferidas, o composto de peróxido é o peróxido de hidrogênio.

[0089] O composto de ácido orgânico pode ser qualquer ácido orgânico que possa efetivamente formar um perácido ao reagir com um composto de peróxido. Em geral, estes incluem mas não se limitam a ácidos carboxílicos. Exemplos não limitativos de ácidos carboxílicos que podem ser utilizados incluem ácido fórmico, ácido acético, ácido cítrico, ácido succínico, ácido oxálico, ácido propanoico, ácido lático, ácido butanoico, ácido pentanoico, ácido octanoico, aminoácidos e misturas dos mesmos. Em algumas modalidades, uma composição aquosa contendo um composto de ácido orgânico compreende pelo menos cerca de 0,5, incluindo pelo menos cerca de 1, pelo menos cerca de 2, pelo menos cerca de 5, pelo menos cerca de 10, pelo menos cerca de 15, pelo menos cerca de 25, pelo menos cerca de 30, pelo menos cerca de 35, pelo menos cerca de 40, pelo menos cerca de 45, ou pelo menos cerca de 50%, em peso do composto de ácido orgânico. Em outras modalidades, uma composição aquosa contendo um composto de ácido orgânico compreende menos do que ou igual a cerca de 50, incluindo menos do que ou igual a cerca de 45, menos do que ou igual a cerca de 40, menos do que ou igual a cerca de 35, menos do que ou igual a cerca de 30, menos do que ou igual a cerca de 25, menos do que ou igual a cerca de 20, menos do que ou igual a cerca de 15, menos do que ou igual a cerca de 10, menos do que ou igual a cerca de 5, menos do que ou igual a cerca de 2, menos do que ou igual a cerca de 1, ou menos do que ou igual a cerca de 0,5 por cento, em peso, do composto de ácido orgânico. Os intervalos úteis podem ser selecionados a partir de qualquer valor entre e incluindo cerca de 0,5% a cerca de 50% em peso do composto de ácido orgânico. Exemplos não limitativos de tais intervalos podem incluir desde cerca de 0,5% a cerca de 50% em peso, desde cerca de 1% a cerca de 50% em peso, desde cerca de 2% a cerca de 50% em peso, desde cerca de 5% a cerca de 50% em peso, desde cerca de 10% a cerca de 50% em peso, desde cerca de 15% a cerca de 50% em peso, desde cerca de 20% a cerca de 50% em peso, desde cerca de 25% a cerca de 50% em peso, desde cerca de 30% a cerca de 50% em peso, desde cerca de 35% a cerca de 50% em peso, desde cerca de 40% a cerca de 50% em peso, desde cerca de 45% a cerca de 50% em peso, desde cerca de 1% a cerca de 35% em peso, desde cerca de 2% a cerca de 20% em peso, ou desde cerca de 4% a cerca de 12% em peso. Em algumas modalidades, a composição aquosa compreende cerca de 10% em peso do composto de ácido orgânico. Em modalidades preferidas, o composto de ácido orgânico é o ácido acético.

[0090] Como descrito acima, a síntese de perácidos a partir de um composto de ácido orgânico e um composto de peróxido é um processo catalisado por ácido (veja Zhao, X., et al., (2007) Journal of Molecular Catalysis A 271: 246-252). Tipicamente, os ácidos orgânicos tais como o ácido acético e os outros listados acima têm pelo menos um grupo funcional carboxilato com um valor de pKa acídico inferior ou igual a cerca de 7, tornando tais compostos adequados para reagir com um composto de peróxido para produzir um perácido. Alguns ácidos orgânicos, tais como o ácido cítrico, têm múltiplos grupos de ácido carboxílico, cada um com um valor de pKa abaixo de 7 e podem, deste modo, reagir com um composto de peróxido para formar o produto de perácido. No entanto, ácidos orgânicos que possuem grupos funcionais de ácido carboxílico com valores de pKa acima de 7 podem ser usados como substratos, desde que pelo menos um dos grupos funcionais de ácido carboxílico tenha um valor de pKa menor ou igual a cerca de 7. Por consequência, em algumas modalidades, o pH da composição compreendendo o composto de ácido orgânico é menor do que ou igual a cerca de 7. Em outras modalidades, o pH da camada de reação é menor do que ou igual a cerca de 7.

[0091] Em algumas modalidades, pelo menos cerca de 90, 95, 97,98, ou 99 por cento das composições aquosas são dispersas como uma multiplicidade de gotículas. Em outras modalidades, essencialmente 100 por cento das composições aquosas são dispersas como uma multiplicidade de gotículas. O tempo suficiente para a multiplicidade de gotículas de cada uma das composições aquosas se dispersar em um espaço volumétrico, e para depositar e coalescer em uma camada sobre a superfície ou superfícies a serem desinfetadas, pode depender de diversos fatores, incluindo mas não limitado a: o tamanho e a velocidade das gotículas enquanto estão dispersas; o tamanho volumétrico e a umidade do espaço volumétrico; e a identidade e concentração dos componentes dentro da composição aquosa. No que diz respeito ao tamanho das gotículas, o tempo suficiente para que as gotículas alcancem e coalesçam sobre as superfícies a serem desinfetadas é aproximadamente inversamente proporcional ao tamanho da gotícula. Deste modo, quando uma gotícula é pequena, por exemplo com um diâmetro efetivo de cerca de 1 a cerca de 2 mícrons, é necessário mais tempo para se depositar em uma superfície do que quando a gotícula é grande, por exemplo, com um diâmetro efetivo de cerca de 50 a cerca de 100 mícrons. Embora esses grandes tamanhos de gotículas sejam funcionalmente adequados para a desinfecção de múltiplas superfícies em grandes espaços volumétricos, como salas ou contêineres, foi observado que a capacidade das gotículas permanecerem no ar o tempo suficiente para superar a gravidade e alcançar as superfícies a serem desinfetadas fica comprometida uma vez que o diâmetro efetivo das gotículas atinge cerca de 20 mícrons ou mais.

[0092] Desta maneira, em algumas modalidades, a preponderância da multiplicidade de gotículas tem um diâmetro efetivo de pelo menos cerca de 1, incluindo pelo menos cerca de 5, pelo menos cerca de 10, pelo menos cerca de 15, pelo menos cerca de 20, pelo menos cerca de 20, pelo menos cerca de 25, pelo menos cerca de 30, pelo menos cerca de 35, pelo menos cerca de 40, pelo menos cerca de 45, pelo menos cerca de 50, pelo menos cerca de 60, pelo menos cerca de 70, pelo menos cerca de 80, pelo menos cerca de 90 ou pelo menos cerca de 100 mícrons. Em outras modalidades, a preponderância da multiplicidade de gotículas tem um diâmetro eficaz menor do que ou igual a cerca de 100, incluindo menor do que ou igual a cerca de 90, menor do que ou igual a cerca de 80, menor do que ou igual a cerca de 70, menor do que ou igual a cerca de 60, menor do que ou igual a cerca de 50, menor do que ou igual a cerca de 45, menor do que ou igual a cerca de 40, menor do que ou igual a cerca de 35, menor do que ou igual a cerca de 30, menor do que ou igual a cerca de 25, menor do que ou igual a cerca de 20, menor do que ou igual a cerca de 15, menor do que ou igual a cerca de 10, menor do que ou igual a cerca de 5 mícrons. Intervalos úteis para o diâmetro efetivo de uma preponderância da multiplicidade de gotículas podem ser selecionados a partir de qualquer valor entre e incluindo cerca de 1 mícron a cerca de 100 mícrons. Exemplos não limitantes de tais intervalos podem incluir desde cerca de 1 mícron a cerca de 100 mícrons, desde cerca de 5 mícrons a cerca de 100 mícrons, desde cerca de 10 mícrons a cerca de 100 mícrons, desde cerca de 15 mícrons a cerca de 100 mícrons, desde cerca de 20 mícrons cerca de 100 mícrons, desde cerca de 25 mícrons a cerca de 100 mícrons, desde cerca de 30 mícrons a cerca de 100 mícrons, desde cerca de 35 mícrons a cerca de 100 mícrons, desde cerca de 40 mícrons a cerca de 100 mícrons, desde cerca de 45 mícrons a cerca de 100 mícrons, desde cerca de 50 mícrons a cerca de 100 mícrons, desde cerca de 60 mícrons a cerca de 100 mícrons, desde cerca de 70 mícrons a cerca de 100 mícrons, desde cerca de 80 mícrons a cerca de 100 mícrons, desde cerca de 90 mícrons a cerca de 100 mícrons, desde 3 mícrons a cerca de 75 mícrons, ou desde cerca de 10 mícrons a cerca de 25 mícrons.

[0093] No entanto, os problemas também podem surgir quando o diâmetro efetivo das gotículas é pequeno. Sabe-se que gotículas aerotransportadas podem ser inaladas e retidas no pulmão profundo a diâmetros efetivos menores do que cerca de oito a cerca de dez mícrons, como ilustrado em Drogas e Desenvolvimento Biológico: Da Molécula ao Produto e Além, editado por Ronald Evens, pág. 210 e seções aplicáveis, 2007, pelo presente incorporado por referência em sua totalidade. Por consequência, em algumas modalidades da invenção em que uma pessoa está presente na área ou espaço volumétrico enquanto a composição aquosa é dispersa na forma de gotículas, o diâmetro efetivo de uma preponderância das gotículas deve permanecer acima de cerca de 10 mícrons com o objetivo de evitar a penetração funda no pulmão. Neste sentido, em algumas modalidades, o diâmetro efetivo de uma preponderância da multiplicidade de gotículas dispersas de uma composição aquosa é de cerca de 15 mícrons. Em outras modalidades em que uma pessoa não está presente na sala quando as composições aquosas são dispersas, o diâmetro eficaz de uma preponderância da multiplicidade de gotículas pode ser qualquer diâmetro que facilite a distribuição, deposição e coalescência das gotículas em uma superfície ou superfícies a serem desinfetadas, incluindo os diâmetros efetivos listados acima.

[0094] Em algumas modalidades da invenção, uma vez que a multiplicidade de gotículas da primeira composição aquosa é depositada sobre uma superfície a ser desinfetada, as gotículas de preferência coalescem em uma camada tendo uma espessura substancialmente uniforme, com o objetivo de fornecer uma cobertura máxima sobre a superfície. Em modalidades preferidas, a espessura depositada real da camada coalescida deve ser minimizada, ao mesmo tempo que cubra substancialmente todas as localizações expostas e não expostas na superfície. A espessura da camada coalescida depende tanto do tamanho quanto da tensão superficial da multiplicidade de gotículas. Em algumas modalidades em que a multiplicidade de gotículas consiste apenas em compostos de peróxido ou compostos de ácidos orgânicos em uma solução aquosa, as gotículas podem possuir uma tensão superficial próxima da água pura, que é de cerca de 72 dines/cm a 20°C. Nesta situação, a camada coalescida pode ser mais espessa porque as gotículas irão se espalhar estreitamente após serem depositadas na superfície. Deste modo, mais composição é necessária para cobrir completamente e desinfetar toda a superfície. Por outro lado, a multiplicidade de gotículas pode incluir adicionalmente compostos não aquosos que diminuam a tensão superficial da composição. Por exemplo, o etanol puro tem uma tensão superficial de cerca de 22,27 dine/cm a 20°C. Nesta situação, as gotículas de composição com a menor tensão superficial serão mais amplamente espalhadas, criando uma camada coalescente mais fina, o que requer menos quantidade da composição para cobrir completamente e desinfetar a superfície.

[0095] Desta maneira, em algumas modalidades, a camada coalescida pode ter uma espessura uniforme eficaz e, de preferência, uma espessura uniforme real de pelo menos cerca de 1, incluindo pelo menos cerca de 2, pelo menos cerca de 3, pelo menos cerca de 5, pelo menos cerca de 8, pelo menos cerca de 10, pelo menos cerca de 15, ou pelo menos cerca de 20 mícrons. Em outras modalidades, a camada coalescida pode ter uma espessura uniforme eficaz e, de um modo preferido, uma espessura uniforme real menor do que ou igual a cerca de 20, incluindo menor do que ou igual a cerca de 15, menor do que ou igual a cerca de 10, menor do que ou igual a cerca de 8, menor do que ou igual a cerca de 5, menor do que ou igual a cerca de 3, menor do que ou igual a cerca de 2, ou menor do que ou igual a cerca de 1, mícrons. Intervalos úteis para a espessura substancialmente uniforme de uma camada coalescida de uma composição aquosa podem ser selecionados a partir de qualquer valor entre e inclusive de cerca de 1 mícron a cerca de 20 mícrons. Exemplos não limitantes de tais intervalos podem incluir desde cerca de 1 mícron a cerca de 20 mícrons, desde cerca de 2 mícrons a cerca de 20 mícrons, desde cerca de 3 mícrons a cerca de 20 mícrons, desde cerca de 5 mícrons a cerca de 20 mícrons, desde cerca de 8 mícrons cerca de 20 mícrons, desde cerca de 10 mícrons a cerca de 20 mícrons, desde cerca de 15 mícrons a cerca de 20 mícrons, ou desde cerca de 3 mícrons a cerca de 8 mícrons.

[0096] Em algumas modalidades, o álcool pode ser adicionado a uma ou ambas as composições aquosas para diminuir a tensão superficial das composições e as gotículas depositadas na superfície a ser desinfetada. O álcool contido em qualquer composição aquosa promove uma camada coalescida mais fina sem ter que reduzir o tamanho da gotícula a um diâmetro efetivo menor, onde um diâmetro suficientemente pequeno poderia resultar em uma penetração profunda no pulmão para quaisquer pessoas ou animais presentes na área ou espaço volumétrico. Além disso, alguns álcoois também fornecem independentemente uma atividade biocida separada do perácido. Por essa razão, a utilização de álcoois em combinação com a formação do perácido in situ na superfície a ser desinfetada pode proporcionar efeitos aditivos sobre a atividade antimicrobiana, em comparação com as camadas de reação que contêm apenas um composto de peróxido e um composto de ácido orgânico.

[0097] Embora um álcool em forma líquida possa ser utilizado em altas concentrações (70% em peso ou acima) para esterilizar instrumentos ou superfícies, muitos álcoois são combustíveis nessas mesmas concentrações quando volatilizados, especialmente à medida em que a temperatura da área ou espaço volumétrico é aumentada. Deste modo, em algumas modalidades, uma composição aquosa compreendendo um álcool pode consistir de pelo menos cerca de 0,05, 0,1, 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60 ou 70 por cento em peso do álcool. Em outras modalidades, uma composição aquosa contendo um álcool compreende menos do que ou igual a cerca de 0,05, 0,1, 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60 ou 70 por cento em peso do álcool. Intervalos úteis podem ser selecionados a partir de qualquer valor entre e incluindo cerca de 0,05% a cerca de 70% em peso do álcool. Exemplos não limitativos de tais intervalos podem incluir desde cerca de 0,05% a cerca de 70% em peso, desde cerca de 0,1% a cerca de 70% em peso, desde cerca de 1% a cerca de 70% em peso, desde cerca de 5% a cerca de 70% em peso, desde cerca de 10% a cerca de 70% em peso, desde cerca de 15% a cerca de 75% em peso, desde cerca de 20% a cerca de 70% em peso, desde cerca de 25% a cerca de 70% em peso, desde cerca de 40% a cerca de 70% em peso, desde cerca de 50% a cerca de 70% em peso, desde cerca de 60% a cerca de 70% em peso, desde cerca de 1% a cerca de 25% em peso peso, ou desde cerca de 10% a cerca de 20% em peso do álcool. Em algumas modalidades, uma composição aquosa compreendendo um álcool pode compreender cerca de 15% em peso do álcool.

[0098] O álcool presente em uma composição aquosa pode ser um álcool simples ou uma combinação de múltiplos álcoois. Um álcool pode incluir álcoois alifáticos e outros álcoois contendo carbono tendo de 1 a 24 carbonos. O álcool pode ser selecionado a partir de um álcool de cadeia linear ou completamente saturado ou de outros álcoois contendo carbono, incluindo álcoois alifáticos ramificados, álcoois alicíclicos, aromáticos e insaturados. Álcoois poli-hídricos também podem ser usados sozinhos ou em combinação com outros álcoois. Exemplos não limitativos de álcoois poli-hídricos que podem ser utilizados na presente divulgação incluem o etilenoglicol (etano-1,2-diol) glicerina (ou glicerol, propano-1,2,3-triol), propano-1,2-diol, álcool polivinílico, sorbitol, outros polióis e semelhantes. Outros álcoois não alifáticos podem também ser utilizados, incluindo mas não limitados a fenóis e fenóis substituídos, álcool erucílico, álcool ricinolílico, álcool araquidílico, álcool caprílico, álcool cáprico, álcool behenílico, álcool laurílico (l-dodecanol), álcool miristílico (l- tetradecanol), álcool cetílico (ou palmitil) (l-hexadecanol), álcool estearílico (l-octadecanol), álcool isoestearílico, álcool oleílico (cis-9-octadeceno-1-ol), álcool palmitoleílico, álcool linoleico (9Z, 12Z- octadecadieno-1-ol), álcool elaidico (9E-octadeceno-1-ol), álcool elaidolinoleico (9E, 12E-octadecadieno-1-ol), álcool linolenico (9Z, 12Z, 15Z-octadecatrieno-l-ol), álcool elaidolinolenil (9E, 12E, 15-E- octadecatrieno-l-ol) e combinações dos mesmos.

[0099] Em algumas modalidades, para considerações práticas, o metanol, etanol, isopropanol, t-butanol e álcoois desnaturados podem ser usados devido às suas propriedades e custo. O álcool pode ser selecionado para satisfazer os requisitos dos sistemas de qualidade alimentar e segurança alimentar. No entanto, muitos álcoois, particularmente álcoois primários, por exemplo metanol e etanol, podem formar um éster em uma reação secundária com um composto de ácido orgânico. Como um exemplo não limitativo, o etanol e o ácido acético podem formar acetato de etilo à temperatura ambiente, particularmente sob condições de pH ácido. Por consequência, em modalidades preferidas, o isopropanol e o t-butanol podem ser escolhidos porque as reações secundárias com o composto de ácido orgânico não são favorecidas porque o isopropanol e o t-butanol são álcoois secundários e terciários, respectivamente.

[0100] Em outras modalidades, compostos adicionais podem ser incluídos em qualquer composição aquosa para aumentar ou suplementar a eficácia do perácido gerado in situ na superfície a ser desinfetada. Tais compostos podem incluir um ou mais biocidas naturais, tais como mel de manuka e óleos essenciais, e/ou compostos biocidas naturais tipicamente encontrados no mel de manuka e óleos essenciais, tais como metilglioxal, carvacrol, eugenol, linalol, timol, p- cimeno, mirceno, borneol, cânfora, cariofilina, cinamaldeído, geraniol, nerol, citronelol e mentol, incluindo combinações dos mesmos. O mel, particularmente o mel de manuka, é conhecido há muito tempo por possuir propriedades biocidas. As propriedades antibacterianas do metilglioxal, o principal componente do mel de manuka, já foram descritas anteriormente (veja Hayashi, K., et al., (Abril de 2014) Fronteiras em Microbiologia, 5 (180): 1-6, pelo presente incorporadas por referência na sua totalidade). O metilglioxal demonstrou ser eficaz contra bactérias multirresistentes, incluindo Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA), Pseudomonas aeruginosa multirresistente, e Escherichia coli patogênica com concentrações inibitórias mínimas (CIM) tão baixas quanto 0,005% em peso.

[0101] Em outras modalidades, óleos essenciais podem ser incluídos em qualquer composição aquosa. Óleos essenciais têm sido amplamente utilizados em medicamentos ao longo da história humana, e são particularmente conhecidos por terem atividade antimicrobiana em concentrações tão baixas quanto 0,001% em peso, como descrito em Efeito de óleos essenciais em bactérias patogênicas, Farmacêutica, pg. 1451-1474, Volume 6, 2013, e Atividade Antimicrobiana de Alguns Óleos Essenciais Contra Microorganismos Deteriorando Sucos de Frutas, Microbiologia, pg. 219-229, Volume 34, 2006, ambos os quais são pelo presente incorporados por referência na sua totalidade. A utilização de óleos essenciais como componentes em desinfetantes é descrita na Patente dos Estados Unidos N° 6.436.342, cuja divulgação é incorporada por referência na sua totalidade. Exemplos não limitativos de óleos essenciais que podem ser incluídos em uma ou mais das composições aquosas incluem os óleos essenciais de orégano, tomilho, erva-limão, limões, laranjas, anis, cravo, sementes de anis, canela, gerânios, rosas, hortelã, hortelã-pimenta, lavanda, citronela, eucalipto, sândalo, cedro, alecrim, pinheiro, erva-de-flandres e ratânia.

[0102] Além de suas propriedades antimicrobianas, vários óleos essenciais produzem odores que são agradáveis para os usuários subsequentes da sala desinfetada ou espaço volumétrico após o método ter sido concluído. Por conseguinte, um ou mais biocidas naturais ou compostos biocidas naturais, em particular os óleos essenciais e/ou seus componentes químicos, podem ser incluídos em uma composição aquosa a uma concentração inferior à MIC. Deste modo, em algumas modalidades, uma composição aquosa pode compreender um ou mais biocidas naturais ou compostos biocidas naturais em uma concentração de pelo menos cerca de 0,001, 0,005, 0,01, 0,05, 0,1, 0,25, 0,5 ou 1 por cento, em peso. Em outras modalidades, uma composição aquosa pode compreender um ou mais biocidas naturais ou compostos biocidas naturais em uma concentração menor do que ou igual a cerca de 0,001, 0,005, 0,01, 0,05, 0,1, 0,25, 0,5 ou 1 por cento, por peso. Intervalos úteis podem ser selecionados a partir de qualquer valor entre e inclusive de cerca de 0,001% a cerca de 1% em peso do biocida natural ou composto de biocida natural. Exemplos não limitativos de tais intervalos podem incluir desde cerca de 0,001% a cerca de 1% em peso, desde cerca de 0,005% a cerca de 1% em peso, desde cerca de 0,01% a cerca de 1% em peso, desde cerca de 0,05% a cerca de 1% em peso, desde cerca de 0,1% a cerca de 1% em peso, desde cerca de 0,25% a cerca de 1% em peso, desde cerca de 0,5% a cerca de 1% em peso, desde cerca de 0,01% a cerca de 0,5% em peso, ou desde cerca de 0,06% a cerca de 0,3% em peso do biocida natural ou composto de biocida natural.

[0103] Sem estar vinculado por uma teoria particular, a espessura uniforme eficaz de uma camada líquida coalescida ou camada de reação pode ser otimizada de acordo com as concentrações desejadas dos compostos reagentes de perácido ou qualquer outro componente das composições aquosas. Em outras modalidades, as concentrações dos compostos reagentes de perácido ou outros componentes podem ser otimizadas de acordo com a espessura uniforme efetiva desejada. Por exemplo, em algumas modalidades em que se deseja que a concentração dos compostos reagentes de perácido ou outros componentes de reação seja relativamente diluída, então o volume das composições aquosas dispersas pode ser ajustado em conformidade de modo a aumentar a espessura uniforme eficaz da camada de reação (deste modo, a quantidade total de composto reagente de perácido presente) e conseguir uma eliminação microbiana desejada. Uma tal modalidade pode ser útil em situações em que as soluções armazenadas utilizadas para formar uma ou mais das composições aquosas são menos concentradas, como com é o ácido acético ou o peróxido de hidrogênio, que podem ser adquiridas pelos consumidores na sua mercearia local ou farmácia. Inversamente, em outras modalidades em que estão disponíveis soluções de armazenamento em escala industrial, é desejada uma concentração de reagente de perácido relativamente elevada, ou o espaço volumétrico é relativamente grande, o volume das composições aquosas dispersas pode ser ajustado com o objetivo de formar uma camada de reação relativamente mais fina. Os especialistas na tecnologia possuem o conhecimento necessário para determinar a concentração dos compostos reagentes de perácido ou outros componentes com o objetivo de determinar o volume das composições aquosas a dispersar para formar uma camada de reação com uma espessura uniforme eficaz desejada, com base em fatores tais como a concentração de soluções em estoque, eliminação microbiana desejada, e o volume dentro do espaço volumétrico, entre outros fatores.

[0104] Uma vantagem dos componentes descritos acima, incluindo os compostos reagentes de perácido, álcoois e compostos biocidas naturais, é que eles são facilmente volatilizados após a esterilização estar completa. Tais modalidades incluem situações em que é necessária alta rotatividade para permitir que as pessoas retornem ao espaço volumétrico tão rapidamente quanto possível após o método de esterilização estar completo. Em modalidades em que a camada coalescida nas superfícies a serem desinfetadas tem uma espessura uniforme eficaz de cerca de 1 mícron a cerca de 20 mícrons, as composições aquosas podem evaporar rapidamente das superfícies tratadas, evitando a necessidade de tratamentos adicionais para remover componentes indesejados e produtos residuais, e facilitando um turno mais rápido da área em que as superfícies estão localizadas. Por consequência, tais modalidades requerem que os sais não voláteis e os materiais de elevado peso molecular sejam usados com parcimônia ou sejam omitidos completamente, com o objetivo de promover uma alta rotatividade do espaço volumétrico que contém as superfícies a serem desinfetadas. Em algumas modalidades, as composições aquosas têm uma volatilidade tal que pelo menos cerca de 90, incluindo pelo menos cerca de 95, pelo menos cerca de 99, pelo menos cerca de 99,5, pelo menos cerca de 99,7 ou pelo menos cerca de 99,9 por cento em peso da camada de reação pode evaporar dentro de 30 minutos depois de formada.

[0105] Para aumentar a volatilidade das composições aquosas depois de serem depositadas em uma ou mais superfícies, os componentes individuais de cada uma das composições aquosas podem ser selecionados para terem uma pressão de vapor padrão relativamente mais alta em comparação com componentes menos lábeis que permanecem nas superfícies por muito tempo depois delas serem desinfetadas. As pressões de vapor padrão de vários componentes típicos das composições aquosas estão listadas abaixo na Tabela 1. Nota-se que o peróxido de hidrogênio na superfície que não reagiu com o composto de ácido orgânico se decomporia subsequentemente em água e gás oxigênio, cada um dos quais é muito mais volátil do que o próprio peróxido de hidrogênio.TABELA 1 Pressões de Vapor Padrão de Componentes da Composição Aquosa Comum a 20ºC

[0106] Deste modo, em algumas modalidades, uma ou ambas as composições aquosas podem ser formuladas de modo que pelo menos cerca de 99,0, ou pelo menos cerca de 99,5, ou pelo menos cerca de 99,9%, dos componentes, em peso da composição aquosa, tenha uma pressão de vapor padrão de pelo menos 1,0 mm Hg a 20°C. Em outras modalidades, uma ou ambas as composições aquosas podem ser formuladas de modo que, essencialmente, 100% dos componentes em peso da composição aquosa tenham uma pressão de vapor de pelo menos cerca de 1,0 mm Hg a 20°C.

[0107] Em outras modalidades, no entanto, pode ser vantajoso incluir componentes adicionais em pelo menos uma das composições aquosas com o objetivo de suplementar ou intensificar a desinfecção de superfícies dentro de um espaço volumétrico, particularmente em situações em que a volatilidade das composições aquosas, depois de terem sido depositadas nas superfícies, não é uma preocupação. Tais componentes adicionais podem incluir, mas não estão limitados a: tensoativos, polímeros, quelantes, colóides metálicos e/ou nanopartículas, oxidantes, e outros aditivos químicos, incluindo combinações dos mesmos, cuja utilização é descrita nas Patentes dos Estados Unidos N° 6.692.694, 7.351.684, 7.473.675, 7.534.756, 8.110.538, 8.679.527, 8.716.339, 8.772.218, 8.789.716, 8.987.331, 9.044.403, 9.192.909,9.241.483, e 9.540.248, bem como nas Publicações de Patentes dos Estados Unidos 2008/ 0000931; 2013/0199539; 2014/0178249;2014/0238445; 2014/0275267; e 2014/0328949, cujas divulgações são incorporadas por referência na sua totalidade.

[0108] Em algumas modalidades, os componentes suplementares, tais como os tensoativos, polímeros, quelantes, colóides metálicos e/ou nanopartículas, oxidantes, e outros aditivos químicos descritos acima podem ser entregues ou dispersos dentro de uma ou mais composições aquosas, além da primeira ou segunda composições aquosas, como descrito acima, que contêm os compostos reagentes de perácido. Ao longo de um único tratamento, três ou mais composições aquosas podem ser utilizadas e dispersas de acordo com os métodos da presente invenção. Neste sentido, dentro de tais modalidades, os compostos reagentes de perácido podem ser administrados por quaisquer duas composições aquosas separadas dispersas durante os métodos, e não necessariamente têm que ser incluídas na "primeira" ou na "segunda" composição aquosa dispersa, desde que um composto de peróxido e um composto de ácido orgânico sejam dispersos como parte de duas composições separadas e um perácido seja formado in situ em uma superfície a ser desinfetada.

[0109] Em uma outra modalidade, a uma ou mais composições aquosas adicionais podem compreender pelo menos uma composição aquosa consistindo essencialmente de água. As composições de dispersão que consistem essencialmente de água abrem várias possibilidades opcionais no que diz respeito às etapas de pré- tratamento, intermediária e de acabamento que podem ser implementadas em conjunção com os métodos apresentados neste documento. Por exemplo, em algumas modalidades, um método pode ainda incluir a etapa de dispersar no espaço volumétrico uma composição de pré-tratamento que é constituída essencialmente de água, com o objetivo de aumentar a umidade no espaço volumétrico para manter as gotículas de composições aquosas contendo os compostos reagente de perácido e inibir ou impedir que eles sejam perdidos ou evaporados no ambiente antes que os compostos reagentes de perácido atinjam a superfície a ser desinfetada. Em algumas modalidades, um volume suficiente de uma composição de pré-tratamento consistindo essencialmente de água pode ser dispersa no espaço volumétrico com o objetivo de aumentar a umidade relativa no espaço volumétrico para pelo menos cerca de 50, incluindo pelo menos cerca de 60, ou 70, ou 80, ou 90, ou 95 ou 99 por cento. Em outras modalidades, um volume ou massa suficiente de uma composição de pré-tratamento consistindo essencialmente de água pode ser dispersa no espaço volumétrico com o objetivo de elevar a umidade relativa no espaço volumétrico para, pelo menos, cerca de 90 por cento. Os especialistas na tecnologia podem determinar o volume necessário de uma composição de pré-tratamento consistindo essencialmente de água para dispersar com o objetivo de atingir a umidade relativa desejada com base nas condições atmosféricas dentro do espaço volumétrico bem como as dimensões cartesianas do espaço volumétrico.

[0110] Em outras modalidades, o método pode incluir uma etapa de dispersão no espaço volumétrico de uma composição intermediária consistindo essencialmente de água, após a dispersão da primeira composição aquosa compreendendo o primeiro composto reagente de perácido, com o objetivo de coalescer e aumentar a deposição de quaisquer gotículas em excesso ou remanescentes da primeira composição aquosa do ar. Em outra modalidade, o método pode incluir uma etapa de dispersar no espaço volumétrico uma composição de acabamento consistindo essencialmente de água, após a dispersão e deposição da composição aquosa compreendendo o segundo composto reagente de perácido para coalescer e aumentar a deposição de qualquer excesso ou remanescente gotículas da segunda composição aquosa. A remoção de gotículas suspensas em excesso ou remanescentes de qualquer composição aquosa contendo um composto reagente de perácido pode tornar o espaço volumétrico substancialmente isento de qualquer dos componentes químicos dispersos durante a desinfecção.

[0111] O tamanho de gotícula de qualquer das composições de pré- tratamento, intermediário ou de acabamento pode ser controlado para aumentar a remoção de gotículas remanescentes ou suspensas contendo um composto reagente de perácido, bem como promover a rápida deposição nas superfícies abaixo. Em algumas modalidades o diâmetro eficaz de uma preponderância das gotículas de uma composição aquosa consistindo essencialmente de água é, de pelo menos cerca de 1, ou 10, ou 20, ou 30, ou 40, ou 50, ou 100, mícrons. De preferência, o diâmetro efetivo de uma preponderância de gotículas da terceira composição aquosa é de cerca de 20 mícrons a cerca de 30 mícrons. Em outras modalidades, a preponderância da multiplicidade de gotículas tem um diâmetro eficaz menor do que ou igual a cerca de 1, ou 10, ou 20, ou 30, ou 40, ou 50, ou 100, mícrons. Intervalos úteis para o diâmetro efetivo de uma preponderância da multiplicidade de gotículas podem ser selecionados a partir de qualquer valor entre e incluindo entre cerca de 1 mícron e cerca de 100 mícrons. Exemplos não limitantes de tais intervalos podem incluir de cerca de 1 mícron a cerca de 100 mícrons, desde cerca de 10 mícrons a cerca de 100 mícrons, desde cerca de 20 mícrons a cerca de 100 mícrons, desde cerca de 30 mícrons a cerca de 100 mícrons, desde cerca de 40 mícrons a cerca de 100 mícrons, desde cerca de 50 mícrons a cerca de 100 mícrons, ou desde cerca de 20 mícrons a cerca de 30 mícrons.

[0112] Como um exemplo não limitativo, um método para desinfetar uma superfície com necessidade de ser desinfetada dentro de um espaço volumétrico pode compreender as etapas de dispersão no espaço volumétrico uma multiplicidade de gotículas de uma primeira composição aquosa que consiste essencialmente de água, permissão de um tempo suficiente para que a primeira composição aquosa se distribua por todo o espaço volumétrico, e se deposite e coalesça em uma camada sobre as superfícies; dispersão no espaço volumétrico de uma multiplicidade de gotículas de uma segunda composição aquosa compreendendo um primeiro composto reagente de perácido que é selecionado a partir do grupo consistindo em um composto de peróxido e um composto de ácido orgânico; permissão de um segundo tempo suficiente para que as gotículas da segunda composição aquosa se depositem na camada coalescida da primeira composição aquosa; dispersão no espaço volumétrico de uma multiplicidade de gotículas de uma terceira composição aquosa compreendendo um segundo composto reagente de perácido que é diferente do primeiro composto reagente de perácido; e permissão de um terceiro tempo suficiente para que as gotículas da terceira composição aquosa se depositem na camada coalescida da primeira e da segunda composição aquosa para formar uma camada de reação, deste modo formando um perácido in situ na camada de reação e desinfetando as superfícies.

[0113] Em outra modalidade da invenção, a multiplicidade de gotículas de qualquer composição aquosa pode ser eletrostaticamente carregada. Um exemplo de pulverização eletrostática é descrito na Patente dos Estados Unidos N° 6.692.694, cuja divulgação é incorporada por referência na sua totalidade. A FIG. 1 ilustra um exemplo de um dispositivo de pulverização eletrostática comercial 10 de acordo com a técnica anterior. O dispositivo de pulverização eletrostática 10 inclui um alojamento 12; um recipiente 14 associado ao alojamento 12 para armazenar um líquido; vários bocais 16 em comunicação líquida com o recipiente 14 para distribuir gotículas aerossolizadas do líquido; e um sistema de carregamento de alta capacidade 18 capaz de transmitir uma carga eletrostática nas gotículas após elas estarem dispersas. Os especialistas na tecnologia apreciarão que qualquer dispositivo de pulverização eletrostática pode ser utilizado para dispersar gotículas carregadas eletrostaticamente, incluindo dispositivos que pulverizam gotículas tendo apenas uma carga positiva, dispositivos que pulverizam gotículas tendo apenas uma carga negativa, e dispositivos que são ajustáveis seletivamente para a pulverização de gotículas com qualquer carga desejada. Em algumas modalidades, pode ser utilizado um dispositivo de pulverização eletrostática que seja ajustável para pulverizar seletivamente gotículas possuindo uma carga positiva, negativa ou neutra.

[0114] Existem várias vantagens que podem ser exploradas pela dispersão das gotículas com uma carga eletrostática, incluindo, mas não se limitando a: uma dispersão mais eficaz e direcionada nas superfícies a serem desinfetadas, aplicação em superfícies na vertical e não sob a linha de visão e superfícies sob as laterais, e a ativação aumentada dos compostos reagentes de perácido antes da formação do perácido na superfície. Sem estar limitado pela teoria, acredita-se que a aplicação de uma carga eletrostática leva a uma dispersão mais eficaz da composição aquosa, porque a multiplicidade de gotículas de carga semelhante se repele mutuamente, de acordo com a lei de Coulomb. Como mostrado na FIG. 2, as partículas carregadas negativamente 120 distribuídas a partir do bocal de um dispositivo de pulverização eletrostática 116 irão se depositar em todas as faces de uma superfície 130 carregada com carga positiva ou neutra. As gotículas serão adicionalmente distribuídas uniformemente através de uma área ou espaço volumétrico e depositadas em uma diversidade de superfícies, incluindo as superfícies traseiras e as superfícies inferiores, de um objeto em um esforço para maximizar a distância de gotícula a gotícula.

[0115] Por causa do volume da composição aquosa dispersa no espaço volumétrico, as partículas com carga semelhante coalescem espontaneamente em uma camada na superfície. Em algumas modalidades, a primeira composição aquosa é carregada eletrostaticamente para proporcionar uma distribuição uniforme de gotículas nas superfícies a serem desinfetadas, seguindo-se a dispersão da segunda composição aquosa no espaço volumétrico. Em outras modalidades, a lei de Coulomb pode ser adicionalmente explorada pela carga eletrostática da multiplicidade de gotículas da segunda composição aquosa com a polaridade oposta da multiplicidade de gotículas da primeira composição aquosa, criando uma atração entre a primeira composição aquosa e a segunda composição aquosa e assegurando que os compostos reagentes de perácido entrarão em contato uns com os outros na camada coalescida sobre a superfície a ser desinfetada.

[0116] Além disso, a carga eletrostática colocada em uma composição aquosa pode ser selecionada para aumentar a reatividade dos compostos reagentes de perácido. Em algumas modalidades, a composição aquosa que inclui o composto de peróxido pode ser submetida a eletropulverização com uma carga negativa, enquanto a composição aquosa incluindo o composto de ácido orgânico pode ser submetida a eletropulverização com uma carga positiva. Em outras modalidades, a situação oposta pode ocorrer em que a composição aquosa incluindo o composto de peróxido pode ser submetida a eletropulverização com uma carga positiva e a composição aquosa incluindo o composto de ácido orgânico pode ser pulverizada com uma carga negativa. Em última análise, qualquer combinação de carga eletrostática (positiva, negativa ou neutra) pode ser aplicada a qualquer composição aquosa, independentemente da identidade dos componentes presentes em qualquer composição aquosa.

[0117] Em adição ao aumento da deposição das composições aquosas sobre as superfícies a serem desinfetadas e ao aumento da reação de formação de perácido, a utilização de eletropulverização traz benefícios suplementares adicionais aos métodos descritos neste documento. Ao mesmo tempo que a atração que as gotículas carregadas eletrostaticamente têm pelas superfícies seja benéfica para facilitar a reação nas superfícies a serem desinfetadas, ela também fornece uma medida de segurança adicional para qualquer pessoa que possa estar na área ou no espaço volumétrico. As gotículas menores que poderiam penetrar no pulmão profundo de uma pessoa seriam, ao invés disso, atraídas para as superfícies da cavidade nasal ou da boca da pessoa, onde seus efeitos, se houverem, podem ser facilmente neutralizados pelo corpo. Adicionalmente, a repulsão experimentada por partículas com carga idêntica pode fazer com que as gotículas permaneçam no ar por um longo período de tempo sem serem forçadas ao solo pela gravidade. Deste modo, tamanhos maiores de gotículas podem ser usados e a desinfecção de superfícies dentro de espaços volumétricos maiores pode ser facilitada.

[0118] Em algumas modalidades, as superfícies dentro do espaço volumétrico também podem ser aterradas antes de dispersar a primeira composição aquosa por pulverização eletrostática. Como uma atração elétrica é criada entre as superfícies aterradas e as gotículas carregadas no espaço volumétrico, as gotículas podem ser atraídas preferencialmente, ou somente, para as superfícies aterradas. Como um exemplo não limitativo, superfícies de alto tráfego ou altamente contaminadas em um quarto de hospital, como maçanetas, torneiras e barras e grades hospitalares, podem ser direcionadas a serem aterradas antes da desinfecção, facilitando uma rotatividade mais rápida da sala entre os pacientes. Em outras modalidades, as superfícies que já são aterradas dentro de uma área ou espaço volumétrico podem ser removidas da fonte de aterramento antes de dispersar uma primeira composição aquosa carregada eletrostaticamente, com o objetivo de proporcionar uma melhor cobertura geral de todas as superfícies dentro do espaço volumétrico. Em outras modalidades, a pulverização eletrostática de superfícies aterradas selecionadas com a primeira composição aquosa pode ser utilizada em combinação com a dispersão de uma segunda composição aquosa sem carga eletrostática com o objetivo de proporcionar uma cobertura geral da superfície em todo o espaço volumétrico.

[0119] De modo semelhante, a carga eletrostática pode ser aplicada a gotículas dispersas de composições aquosas adicionais que não contêm compostos reagentes de perácido, tanto para aumentar a distribuição da composição aquosa em todo o espaço volumétrico como para facilitar uma atração ou repulsão entre as gotículas eletrostaticamente carregadas dispersas em outras etapas do método. Por exemplo, em algumas modalidades, o método pode compreender as etapas de dispersão, no espaço volumétrico, de uma multiplicidade de gotículas carregadas positivamente de uma primeira composição aquosa compreendendo um primeiro composto reagente de perácido que é ou um composto de peróxido ou um composto de ácido orgânico; a permissão de um tempo suficiente para que a primeira composição aquosa se distribua por todo o espaço volumétrico, e se deposite e coalesça em uma camada sobre a superfície; a dispersão, no espaço volumétrico, de uma multiplicidade de gotículas carregadas negativamente de uma segunda composição aquosa compreendendo um segundo composto reagente de perácido que é diferente do primeiro composto reagente de perácido; a permissão de um segundo tempo suficiente para que as gotículas da segunda composição aquosa se depositem sobre a camada coalescida da primeira composição aquosa para formar uma camada de reação, deste modo formando um perácido in situ na camada de reação e desinfetando a superfície; a dispersão, no espaço volumétrico, de gotículas carregadas positivamente de uma composição de acabamento que consiste essencialmente de água; e a permissão de um tempo suficiente para que a terceira composição aquosa se distribua ao longo do espaço volumétrico. A dispersão da composição de acabamento com uma carga positiva após a dispersão e deposição da segunda composição aquosa carregada negativamente pode facilitar a remoção de qualquer excesso ou gotículas remanescentes da segunda composição aquosa que permaneça no espaço volumétrico após a desinfecção estar completa.

[0120] Em algumas modalidades, uma carga eletrostática pode ser aplicada antes da aerossolização da composição aquosa ou após a composição ter sido dispersa. A distribuição da multiplicidade de gotículas carregadas eletrostaticamente pode ser adaptada ao ajustar a magnitude da voltagem aplicada ao bocal no pulverizador eletrostático, tamanho ou tipo de bocal, e a taxa de fluxo da composição aquosa através do bocal.

[0121] Dependendo da natureza e da contaminação das superfícies, o tamanho do espaço volumétrico em que essas superfícies estão localizadas, os compostos escolhidos para cada uma das composições aquosas, pode ser vantajoso para realizar os métodos descritos nesse documento sem que uma pessoa esteja presente. Por consequência, em uma modalidade da invenção, é proporcionado um sistema de desinfecção que compreende a) um alojamento, b) um primeiro recipiente para um primeiro líquido associado ao alojamento; c) um segundo recipiente para um segundo líquido associado ao alojamento; d) um bocal ligado ao alojamento, em comunicação líquida com pelo menos um dentre o primeiro recipiente e o segundo recipiente, para distribuir um fluxo de gotículas de pelo menos um dentre o primeiro líquido e o segundo líquido; e) um meio para transmitir uma carga eletrostática para pelo menos o primeiro líquido durante a distribuição pelo bocal; f) um microprocessador que inclui uma memória e programação, configurado para distribuir uma quantidade pré- selecionada do primeiro líquido e uma quantidade pré-selecionada do segundo líquido; e opcionalmente g) um mecanismo de temporização para controlar um período de tempo entre a distribuição do primeiro líquido e a distribuição do segundo líquido.

[0122] Em outra modalidade, o sistema de desinfecção pode adicionalmente incluir um terceiro recipiente, em comunicação líquida com um bocal, para um terceiro líquido associado ao alojamento. Em conjunto com a inclusão de um terceiro recipiente no sistema de desinfecção, o microprocessador pode ser configurado para dispensar uma quantidade pré-selecionada do terceiro líquido, e o mecanismo de temporização pode controlar a quantidade de tempo entre a distribuição do primeiro, do segundo e do terceiro líquidos. Em algumas modalidades, o terceiro líquido consiste essencialmente de água, que pode ser aplicada em qualquer uma das etapas de pré-tratamento, intermediária e de acabamento descritas acima, seja antes ou após dispersar qualquer uma das composições aquosas compreendendo um composto reagente de perácido.

[0123] A distribuição dos compostos reagentes de perácido em composições aquosas pode ser feita através de métodos, além da eletropulverização das superfícies a serem desinfetadas, especialmente onde essas superfícies estão dentro de dutos de ar, espaços confinados ou em grandes espaços volumétricos. Nestas situações, vaporizar as composições aquosas no ar ambiente ou introduzi-las em uma corrente gasosa quente pode ser altamente eficaz. A esterilização com a utilização destes métodos foi descrita nas Patentes dos Estados Unidos N° 8.696.986 e 9.050.384, cujas divulgações são incorporadas por referência na sua totalidade. Semelhante às outras referências de patentes descritas acima, os métodos descritos nestas patentes requerem que o perácido seja formado e depois distribuído em um espaço volumétrico. Em contraste, os compostos reagentes de perácido são dispersos em etapas de aplicação separadas, deste modo formando o perácido in situ apenas sobre as superfícies a serem desinfetadas.

[0124] Em algumas modalidades, uma superfície em necessidade de desinfecção dentro de um espaço volumétrico contendo ar ambiente pode ser desinfetada com a utilização de um método compreendendo as etapas de: a) aquecimento de uma primeira composição aquosa compreendendo um composto de peróxido para produzir um vapor compreendendo o composto de peróxido no ar ambiente; b) permissão de um primeiro tempo suficiente para que o vapor compreendendo o composto de peróxido se distribua através do espaço volumétrico, e se resfrie, condense e se deposite em uma camada líquida sobre a superfície, compreendendo a camada líquida o composto de peróxido; c) aquecimento de uma segunda composição aquosa compreendendo um composto de ácido orgânico para produzir um vapor que compreende o composto de ácido orgânico; e d) permissão de um segundo tempo suficiente para que o vapor compreendendo o composto de ácido orgânico se distribua ao longo do espaço volumétrico, e se resfrie, condense e deposite o composto de ácido orgânico na camada líquida compreendendo o composto de peróxido para formar uma camada de reação, formando, deste modo, um perácido in situ na camada de reação e desinfetando a superfície.

[0125] Em algumas modalidades, com o objetivo de formar um vapor uma composição aquosa pode ser alimentada por pressão para um dispositivo de atomização em que a composição é mecanicamente introduzida como uma névoa de alta pressão em ar atmosférico a temperatura ambiente, formando uma névoa ou spray. A névoa ou spray é, então, aquecida e vaporizada por passagem repetida da névoa ou spray em estreita proximidade com um ou mais elementos de aquecimento integrados no dispositivo de atomização. À medida que a composição aquosa circula repetidamente, dispersa-se ainda em um vapor superaquecido contendo água molecular, um composto reagente de perácido e quaisquer biocidas adicionais facultativamente adicionados (como descrito acima) a quaisquer temperaturas selecionáveis pelo usuário, por exemplo, acima de cerca de 250°C. Como alternativa, a primeira composição aquosa e a segunda composição são aquecidas a uma temperatura suficiente para vaporizar uma massa da primeira composição aquosa e da segunda composição aquosa, respectivamente, em menos de cerca de 30 minutos, incluindo menos de cerca de 25 ou 20, ou 15, ou 10 ou 5 minutos. Em uma outra modalidade, a primeira composição aquosa e a segunda composição são aquecidas a uma temperatura suficiente para vaporizar cada uma das massas da primeira composição aquosa e da segunda composição aquosa em cerca de dois minutos.

[0126] Depois de sair do dispositivo de atomização, o vapor superaquecido esfria enquanto se dispersa e se instala no ar. Em utilização, o dispositivo de atomização pode ser localizado a uma distância suficiente da superfície a ser desinfetada de modo tal que a temperatura do vapor à medida que este se deposita na superfície seja inferior ou igual a cerca de 55°C. Em algumas modalidades, o vapor é aplicado a uma temperatura que se aproxima da temperatura ambiente na instalação de armazenamento, otimamente variando desde cerca de 10°C a cerca de 25°C. Ao permitir que o vapor seja resfriado a esta temperatura, o usuário pode aplicar com segurança o vapor tanto a superfícies sólidas inertes quanto a superfícies não inertes de produtos agrícolas. Em modalidades em que todo o método é aplicado ao longo de períodos de tempo que variam desde 40 minutos a 8 horas, substancialmente todas as superfícies podem ser desinfetadas dentro do espaço volumétrico, eliminando virtualmente todas as bactérias, esporos bacterianos, fungos, protozoários, algas e vírus em ambos os produtos agrícolas armazenados e as superfícies das instalações de armazenamento nas quais os produtos agrícolas são armazenados.

[0127] Semelhante a outras modalidades da presente invenção descritas acima, nas quais as gotículas líquidas das composições aquosas são dispersas no ar, os métodos de desinfecção de acordo com a presente invenção que envolvem a vaporização mostram também uma eficácia reduzida em ambientes secos. Deste modo, em algumas modalidades, os métodos de vaporização podem ainda incluir a etapa de pré-tratamento da área ou espaço volumétrico por dispersão de uma composição vaporizada consistindo essencialmente de água para aumentar a umidade da área.

[0128] Em outra modalidade da invenção, a primeira composição aquosa e a segunda composição aquosa podem ser vaporizadas ao lhes serem introduzidas uma corrente gasosa quente antes da sua dispersão no espaço volumétrico. Em algumas modalidades, o fluxo de gás aquecido é ar estéril, embora outros gases, tais como azoto, CO2, ou veículos de gás nobre, possam também ser utilizados. O fluxo de gás pode ser aquecido a qualquer temperatura controlada pelo usuário acima de aproximadamente 250°C. Uma composição aquosa pode ser introduzida na corrente de ar por qualquer meio bem conhecido de um especialista na técnica. Em modalidades preferidas, a composição aquosa é dispersa diretamente na corrente. Semelhante às modalidades descritas acima, uma vez que o vapor contendo a composição aquosa é disperso no espaço volumétrico, o tempo suficiente para que o vapor se resfrie, condense e se deposite em uma camada líquida sobre uma superfície variará dependendo de fatores que incluem, mas não são limitados a: a identidade e concentração dos componentes na composição aquosa e a natureza do material da superfície a ser desinfetada.

[0129] Em uma modalidade adicional da invenção, qualquer um dos métodos acima descritos pode ainda incluir a etapa de iluminar a superfície a ser desinfetada com um comprimento de onda que consiste essencialmente de luz ultravioleta (UV). A luz UV é conhecida por eliminar agentes patogênicos no ar, em superfícies e em líquidos. Os métodos que empregam luz UV para eliminar agentes patogênicos são descritos nas Patentes dos Estados Unidos N° 6.692.694 e 8.110.538, cujas revelações são incorporadas por referência na sua totalidade. Além de ter sua própria atividade biocida, a luz UV pode ativar os compostos de peróxido para torná-los ainda mais reativos em reações com os compostos de ácidos orgânicos para formar os perácidos. Por exemplo, o peróxido de hidrogênio pode ser ativado quando é bombardeado por luz UV intensa para formar dois radicais hidroxila. Em modalidades preferidas, uma vez que uma composição aquosa incluindo um composto de peróxido tenha sido depositada e coalescida em uma superfície a ser desinfetada, a superfície é, então, iluminada com um comprimento de onda que consiste essencialmente de luz UV. Alternativamente, a composição contendo o composto de peróxido pode ser iluminada com um comprimento de onda consistindo essencialmente de luz UV à medida que é dispersa. A luz UV pode ser gerada com a utilização de qualquer meio bem conhecido por um especialista na tecnologia.

[0130] Em algumas modalidades da invenção, os métodos desinfetantes descritos acima para gerar perácidos em superfícies a serem desinfetadas podem ser usados para uma variedade de propósitos biocidas identificados pelo usuário, incluindo aplicações antimicrobianas, de branqueamento ou sanitizantes. Em outros aspectos, os perácidos gerados podem ser usados para eliminar uma ou mais bactérias patogênicas de origem alimentar associadas a um produto alimentício, incluindo, mas não se limitando a Salmonella typhimurium, Campylobacter jejuni, Listeria monocytogenes e Escherichia coli 0157:H7, fermento e mofo.

[0131] Em algumas modalidades, os perácidos gerados de acordo com os métodos e sistema da presente invenção são eficazes para eliminar uma ou mais das bactérias patogênicas associadas a superfícies de saúde e instrumentos, incluindo mas não limitado a, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus, Salmonella choleraesurus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Mycobacteria, fermento e mofo. Em outras modalidades, os perácidos gerados são também eficazes em aplicações domésticas ou industriais e podem ser aplicados em uma variedade de áreas ou espaços volumétricos incluindo, mas não se limitando a, compartimentos de passageiros em transporte público (FIG. 3), superfícies interiores e exteriores de contentores metálicos (FIG. 4), salas de operação (FIG. 5), salas de pacientes hospitalares (FIG. 6), cozinhas, banheiros, fábricas, hospitais, consultórios odontológicos, restaurantes, serviços de lavanderia ou têxteis, e instalações de processamento de alimentos.

[0132] Adicionalmente, as composições contendo compostos reagentes de perácido podem ser aplicadas a uma variedade de superfícies duras ou moles com topografia lisa, irregular ou porosa. As superfícies duras adequadas incluem, por exemplo, superfícies arquitetônicas (por exemplo, pavimentos, paredes, janelas, pias, mesas, contadores e sinais); utensílios de comer; instrumentos e dispositivos médicos ou cirúrgicos de superfície dura; e embalagem de superfície dura. Tais superfícies duras podem ser feitas a partir de uma variedade de materiais incluindo, por exemplo, cerâmica, metal, vidro, madeira ou plástico rígido. Superfícies macias adequadas incluem, por exemplo, papel; meios filtrantes, lençóis hospitalares e cirúrgicos e vestuário; instrumentos e dispositivos médicos ou cirúrgicos de superfície macia; e embalagem de superfície macia. Tais superfícies macias podem ser feitas a partir de uma variedade de materiais incluindo, por exemplo, papel, fibra, tecido acabado ou não tecido, plásticos macios e elastômeros. A FIG. 6 ilustra particularmente a variedade de superfícies em um quarto de paciente hospitalar que pode ser desinfetada e esterilizada, incluindo a parede 230, o piso 232, a moldura da cama 234, o equipamento de cuidados ao paciente 236, a mesa de cabeceira 238, e a roupa de cama 240.

[0133] Além disso, os perácidos gerados de acordo com os métodos e sistema da presente invenção são eficazes contra uma ampla variedade de microorganismos, tais como organismos Gram-positivos (Listeria monocytogenes ou Staphylococcus aureus), organismos Gram- negativos (Escherichia coli ou Pseudomonas aeruginosa), organismos catalase-positivos (Micrococcus luteus ou Staphylococcus epidermidis), ou organismos esporulentos (Bacillus subtilis).

[0134] Em algumas modalidades da invenção, os métodos podem ser praticados usando apenas componentes de grau alimentício. Por exemplo, embora não seja necessário, os métodos desinfetantes nesta invenção podem ser praticados substancialmente isentos de ingredientes vulgarmente presentes em muitos produtos de limpeza de superfícies, comercialmente disponíveis. Exemplos de componentes não alimentares que podem ser omitidos incluem, mas não estão limitados a, aldeídos tais como glutaraldeído, componentes contendo cloro e bromo, componentes contendo iodóforos, componentes contendo fenólicos, componentes contendo quaternários de amônia e outros. Além disso, como os perácidos são formados in situ sobre a superfície a ser desinfetada, metais de transição pesados, tensoativos ou outros compostos estabilizantes que poderiam ser usados para prevenir a hidrólise do perácido antes de desinfetar a superfície alvo também não são necessários e podem ser omitidos das composições aquosas entrando em contato com superfícies de preparação de alimentos ou com o próprio alimento.

[0135] Por conseguinte, os métodos para produzir os perácidos diretamente sobre as superfícies a serem desinfetadas podem ser utilizados em alimentos e espécies de plantas para reduzir as populações microbianas superficiais, ou na fabricação, processamento ou locais de transporte refrigerados e não refrigerados que manipulam tais alimentos e espécies de plantas. Por exemplo, as composições podem ser utilizadas em linhas de transporte de alimentos (por exemplo, como pulverizadores de correia); bicos de lavagem com bota e mão; instalações de armazenamento de alimentos; contêineres de transporte; vagões; sistemas de circulação de ar anti-deterioração; equipamentos de refrigeração e resfriamento; refrigeradores e aquecedores de bebidas; branqueadores; tábuas de corte; áreas de pias de terceiros; e refrigeradores de carne ou dispositivos de escaldagem.

[0136] Enquanto modalidades particulares da invenção foram descritas, a invenção pode ser modificada ainda dentro do espírito e âmbito desta divulgação. Os especialistas na tecnologia reconhecerão, ou serão capazes de determinar utilizando não mais do que experimentação de rotina, numerosos equivalentes aos procedimentos, modalidades, reivindicações e exemplos específicos descritos neste documento. Como tal, tais equivalentes são considerados como estando dentro do âmbito da invenção, e este pedido é, portanto, destinado a cobrir quaisquer variações, utilizações ou adaptações da invenção que utilizem os seus princípios gerais. Além disso, a invenção destina-se a cobrir tais desvios da presente divulgação, como estando dentro da prática conhecida ou habitual na técnica a que essa invenção pertence e que se enquadram nas reivindicações em anexo.

[0137] É apreciado que certas características da invenção, que são, para maior clareza, descritas no contexto de modalidades separadas, possam também ser proporcionadas em combinação em uma única modalidade. Inversamente, várias características da invenção, que são, por brevidade, descritas no contexto de uma única modalidade, podem também ser proporcionadas separadamente ou em qualquer sub- combinação adequada ou como adequado em qualquer outra modalidade descrita da invenção. Determinadas características descritas no contexto de várias modalidades não devem ser consideradas características essenciais dessas modalidades, a menos que a modalidade seja inoperante sem esses elementos.

[0138] O conteúdo de todas as referências, patentes e pedidos de patente mencionados nesta relatório descritivo são aqui incorporados por referência, e não deve ser interpretado como uma admissão de que tal referência está disponível como tecnologia anterior à presente invenção. Todas as publicações e pedidos de patente incorporados nesta descrição são indicativos do nível de habilidade comum na técnica a que essa invenção pertence, e estão incorporados na mesma medida como se cada publicação individual ou pedido de patente fosse especificamente indicado e individualmente indicado por referência.

[0139] A invenção é ainda ilustrada pelos seguintes exemplos de trabalho e proféticos, nenhum dos quais deve ser interpretado como limitando a invenção. Além disso, na medida em que os cabeçalhos de seção são usados, eles não devem ser interpretados como necessariamente limitantes. Qualquer uso do pretérito para descrever um exemplo indicado como construtivo ou profético não pretende refletir que o exemplo construtivo ou profético foi realmente realizado.

Exemplos de Trabalho

[0140] Os exemplos seguintes ilustram as modalidades da invenção que são presentemente mais conhecidas. No entanto, deve ser entendido que os que se seguem são apenas exemplificativos ou ilustrativos da aplicação dos princípios da presente invenção. Numerosas modificações e composições alternativas, métodos e sistemas podem ser concebidos pelos especialistas na técnica sem sair do espírito e âmbito da presente invenção. Deste modo, embora a presente invenção tenha sido descrita acima com particularidade, os exemplos seguintes fornecem mais pormenores em relação ao que é presentemente considerado como sendo as modalidades mais práticas e preferidas da invenção.

Exemplo 1: Estudo de Distribuição por Eletropulverização de Sistema Fechado

[0141] Um estudo foi realizado de acordo com as modalidades da presente divulgação para avaliar a distribuição de uma composição aquosa contendo 5% em peso de ácido acético em múltiplas superfícies alvo com a utilização de um dispositivo de pulverização eletrostática. Duas balanças analíticas foram colocadas dentro de uma caixa de luvas transparente de 1 metro cúbico (o “Cubo”) e conectadas a uma estação de computador configurada para coletar e registrar medições de massa em função do tempo. Cada balança teve um erro de leitura padrão de 0,005 gramas. Em cada balança, uma folha de plástico de 1000 centímetros quadrados foi colocada dentro de um painel de pesagem. A posição de cada balança foi escalonada para estar em posições diferentes ao longo dos eixos x, y e z em relação ao pulverizador eletrostático, colocado em uma extremidade do Cubo.

[0142] O cubo foi construído com um quadro externo de madeira coberto no interior com um vinil transparente. O chão do Cubo era de fórmica branca. Uma ante-câmara foi colocada na parte inferior de uma das paredes do Cubo. Havia um exaustor na ante-câmara. Outra parede do Cubo abrigava uma porta que permitia que toda a parede do Cubo fosse aberta como uma porta. O ar de maquiagem quando o Cubo estava sendo exaurido era fornecido através de um portal no canto superior do teto do Cubo e adjacente à parede oposta à ante-câmara. O portal foi coberto com um filtro HEPA que usou um filtro de forno de alta eficiência como um pré-filtro. Com o objetivo de manipular materiais dentro do Cubo enquanto o Cubo estava fechado ao ambiente externo, uma única luva foi instalada na parede oposta à ante-câmara, e duas luvas foram instaladas adjacentes à ante-câmara em si. Prateleiras foram instaladas perto de cada estação de luva para permitir a colocação das balanças nas posições x, y e z escalonadas, conforme descrito acima. Um termômetro digital e medidor de umidade também foram instalados dentro do Cubo.

[0143] O dispositivo de pulverização eletrostática utilizado foi um aplicador de aerossol eletrostático portátil Hurricane ES™, que foi colocado dentro da ante-câmara do cubo. O ar de maquiagem do pulverizador veio do Cubo e passou por baixo do Pulverizador de modo que pudesse entrar na parte de trás do pulverizador. Este ar foi forçado através do pulverizador, onde pegou a solução de teste e foi forçado através de três bicos no caminho de três eletrodos. A pulverização, em seguida, passou por uma câmara curta contendo uma luz UV C de alta intensidade antes de passar para o interior do Cubo. A linha de alimentação da solução de teste saiu da ante-câmara e se estendeu para um béquer colocado em uma balança analítica. Cerca de 24,5 gramas de cada solução de teste foram passadas para o Cubo, dando uma espessura de película efetiva teórica de cerca de 3 mícrons. Os objetos a serem testados foram colocados fora da linha direta do pulverizador, de modo que receberam apenas uma pulverização indireta, imitando condições potenciais de uma superfície a ser desinfetada na prática. Durante cada experimento, todas as aberturas do Cubo foram vedadas do ambiente externo.

[0144] A composição de ácido acético foi então pulverizada eletrostaticamente ao longo de todo o Cubo por 30 segundos com um tamanho de partícula definido de cerca de 15 mícrons. O tempo de aplicação foi selecionado para fornecer um revestimento de 2 mícrons de espessura dentro do espaço de tratamento medido pelas balanças. Durante a aplicação, as medições de massa das duas balanças foram coletadas e registradas pelo computador. O resultado do teste é fornecido da seguinte maneira:TABELA 2

[0145] A massa da primeira composição aquosa depositada na balança A e na balança B indicou uma diferença de 0,015 +/- 0,010 g. Em combinação com uma observação qualitativa de que as superfícies internas do Cubo pareciam ser igualmente revestidas com a solução de ácido acético, acredita-se que o método de eletropulverização distribuiu uniformemente a primeira composição aquosa dentro do Cubo.

Exemplo 2: Preparação da primeira e da segunda composições aquosas

[0146] Foram preparadas duas composições aquosas separadas contendo um composto reagente de perácido, uma contendo ácido acético e uma contendo peróxido de hidrogênio, de acordo com as modalidades da presente divulgação, que inclui os seguintes ingredientes em quantidades aproximadas. Primeira composição aquosa: 8% (p / p) de ácido acético Etanol a 15% (p / p) 0,003% (p / p) de óleo de canela 76,997% (w / w) de água destilada Segunda composição aquosa: 5% (p / p) de peróxido de hidrogênio Etanol a 15% (p / p) 80% (w / w) de água destilada

[0147] A primeira composição aquosa e a segunda composição aquosa foram colocadas em recipientes separados até que pudessem ser dispersas em superfícies com necessidade de desinfecção dentro de um espaço volumétrico.

Exemplo 3: Estudos de Log-Kill de Sistema Fechado por Adição Sequencial das Composições Aquosas do Exemplo 2

[0148] Um estudo foi conduzido de acordo com as modalidades da presente invenção para determinar a atividade antimicrobiana contra estirpes comuns de bactérias ao aplicar sequencialmente as duas composições aquosas do Exemplo 2 para formar perácidos in situ diretamente sobre as superfícies a serem desinfetadas em um sistema fechado. O sistema fechado foi o Cubo utilizado no Exemplo 1. Culturas provenientes de cepas comercialmente disponíveis de quatro espécies de bactérias - Bacillus subtilis, Micrococcus luteus, Rhodospirillum rubrum e Staphylococcus epidermis - foram selecionadas para um estudo de log-kill, pois possuem várias espécies de mecanismos de defesa conhecidos para biocidas comuns, tendo ao mesmo tempo propriedades físicas diferentes umas das outras. Placas de ágar pré- vazadas e esterilizadas foram usadas como meio de crescimento para produzir colônias de cada bactéria. Oito placas foram inoculadas para cada espécie. Dessas 8 placas, 4 placas foram expostas à aplicação sequencial das duas composições aquosas do Exemplo 2, e 4 placas foram mantidas como controle. As placas foram inoculadas com a utilização do método T de padrão de estrias para estudos log-kill, onde a concentração de bactérias no quarto quadrante da placa é de cerca de 1.000.000X diluída em relação ao primeiro quadrante. As placas de teste para cada espécie foram então colocadas dentro do Cubo com as tampas abertas. As placas de controle foram seladas com fita adesiva.

[0149] Ao fechar o Cubo, uma multiplicidade de gotículas da primeira composição aquosa foi aplicada eletrostaticamente a todo o Cubo com a utilização de um Aplicador de Aerossol Eletrostático Portátil Hurricane ES™. As gotículas foram pulverizadas por 30 segundos, usando uma taxa de fluxo de 6 oz/min, que se correlaciona com um tamanho de gotícula de 10-20 mícrons, de acordo com as instruções fornecidas pelo fabricante do aplicador Hurricane ES™. O momento da aplicação da primeira composição aquosa foi selecionado para proporcionar um revestimento tendo uma espessura calculada de 2 mícrons nas placas dentro do espaço de tratamento, conforme determinado pela massa da solução. Cerca de 1 minuto depois de completar a pulverização da primeira composição aquosa, a segunda composição aquosa foi pulverizada durante 3 segundos a uma distância de cerca de 6-8 polegadas com a utilização de um pulverizador manual, e todo o sistema permaneceu intocado durante mais 5 minutos. Depois de evacuar o espaço aéreo da pulverização residual, as placas de teste foram fechadas com suas tampas dentro do Cubo antes de serem levadas para o ambiente, onde foram seladas com fita adesiva. Durante a transferência do Cubo para o ambiente exterior, as tampas das placas de teste 1 e 2 de B. subtilis foram abertas inadvertidamente. Estas placas foram imediatamente fechadas e seladas com fita adesiva. Todas as placas de controle e teste seladas foram então incubadas a cerca de 28°C e inspecionadas após 1,2 e 4 dias.

[0150] Os resultados dos testes são fornecidos da seguinte forma:TABELA 3

TABELA 4

TABELA 5

[0151] Todos os controles produziram os resultados esperados,com placas de controle positivas não tratadas com as composições aquosas aplicadas sequencialmente contendo os compostos reagentes de perácido apresentando crescimento para cada organismo característico do seu crescimento em um ambiente aberto. Sobre as 16 placas de controle, havia uma média de 4 colônias no quarto quadrante da placa, indicando que havia 4.000.000 colônias na inoculação inicial.

[0152] As colônias foram observadas em duas placas de teste de B.subtilis após 1 dia. No entanto, essas placas de teste foram as que foram inadvertidamente expostas ao ambiente após a conclusão do método, mas antes que as tampas fossem seladas. Estas colônias possuíam uma morfologia diferente das placas de controle de B. subtilis. Por consequência, acredita-se que estas colônias representam um falso positivo, com base em bactérias que foram introduzidas nas placas quando as tampas foram abertas inadvertidamente. Como as colônias foram encontradas em placas previamente expostas a um perácido, esses resultados também sugerem que as próprias placas de teste eram capazes de suportar o crescimento bacteriano, e que a falta de colônias observáveis no restante das placas de teste é uma consequência direta do método de desinfecção empregado no experimento. Portanto, a falta de colônias no resto das placas de teste, juntamente com as aproximadamente 4.000.000 colônias observadas nas placas de controle, indica que o método foi eficaz para pelo menos uma taxa de eliminação de log-6, representando uma eliminação de pelo menos 99,9999% das bactérias originalmente presentes nas placas.

Exemplo 4: Estudo de Distribuição de Eletropulverização de Espaço Volumétrico Médio

[0153] Um estudo foi conduzido de acordo com as modalidades da presente divulgação para avaliar a distribuição de uma composição aquosa contendo 1% em peso de ácido acético em múltiplas superfícies alvo com a utilização de um dispositivo de pulverização eletrostática. O dispositivo de pulverização eletrostática utilizado foi um Aplicador de Aerossol Eletrostático Portátil Hurricane ES™. O espaço do laboratório em que as superfícies de teste estavam localizadas foi fechado para o ambiente circundante e tinha um volume de cerca de 30 metros cúbicos, aproximadamente do tamanho de um pequeno quarto de hospital. O dispositivo de eletropulverização foi colocado em uma plataforma de aproximadamente 2 pés de altura e aproximadamente 5 pés de um dos cantos do espaço de laboratório, e foi apontado para o canto oposto, permitindo testar a distribuição atrás do dispositivo de eletropulverização ao longo do eixo y (definido abaixo). Várias tiras de teste de pH foram fixadas em todo o espaço do laboratório, particularmente nas paredes, piso, teto e equipamentos, incluindo superfícies expostas e não expostas. As tiras de pH foram avaliadas tanto antes como depois da eletropulverização da composição de ácido acético para uma mudança de cor em resposta à exposição à composição de ácido acético. Cada aplicação da composição de ácido acético foi pulverizada com uma carga negativa.

[0154] Para cada aplicação, a composição de ácido acético foi pulverizada por aproximadamente 45 segundos usando uma taxa de fluxo de 6 oz/min, que se correlaciona com um tamanho de gotícula de 10-20 mícrons, de acordo com as instruções fornecidas pelo fabricante do aplicador Hurricane ES™. Após a pulverização, os pesquisadores entraram na sala para avaliar as tiras de pH. Ao longo de três ensaios, cada tira de pH exibiu uma mudança de cor durante cada tentativa, indicando que a composição de ácido acético contatou cada tira, mesmo tiras de pH que estavam escondidas ou não expostas.

[0155] O pH em cada localização de tira de pH foi quantificado, e a distribuição de pH como uma função de mudanças na direção x, y e z do bocal no dispositivo de eletropulverização é mostrada na FIG. 7. Cada uma das linhas representa uma linha de melhor ajuste de dados coletados de cada uma das tiras de pH dentro da área. Um valor de pH mais baixo indica que mais ácido acético entrou em contato com a tira de pH naquele local do que em um local com um valor de pH mais alto. Todas as distâncias foram calculadas em polegadas. O eixo x foi definido como o eixo horizontal perpendicular ao sentido para fora do dispositivo de eletropulverização. O eixo y foi definido como o eixo horizontal paralelo à direção externa do dispositivo de eletropulverização. O bocal do dispositivo de eletropulverização foi orientado para pulverizar a um ângulo de 45° em relação aos eixos x e y. O eixo z é a altura vertical que se estende diretamente para cima ou para baixo a partir do bocal do pulverizador. Em ambos os eixos x e z, o contato com o spray de ácido acético geralmente aumentava à medida que a distância do pulverizador aumentava, como evidenciado pela diminuição do pH medido nesses locais. No entanto, o efeito foi hiperbólico e achatado após um tempo. Ao longo do eixo y, no entanto, a cobertura diminuiu geralmente a uma distância maior do pulverizador, embora aproximadamente a mesma diminuição tenha sido observada tanto na frente (valores de distância positivos) como atrás (valores negativos de distância) da eletropulverização. No entanto, em todos os casos, a diferença entre o pH na maior cobertura e na menor cobertura nas localizações medidas foi estreita, embora o efeito tenha sido mais pronunciado ao longo do eixo z.

Exemplo 5: Análise Multidimensional dos Parâmetros de Reação e seu Efeito no Percentual de Eliminação de Bactérias

[0156] Um estudo foi conduzido de acordo com as modalidades da presente divulgação para avaliar o efeito de vários parâmetros de reação na percentagem de eliminação de micróbios. Os parâmetros de reação testados incluem: a concentração dos compostos reagentes de perácido em uma composição aquosa, ordem de adição de composições aquosas contendo compostos reagentes de perácido, a carga aplicada quando se dispersam os compostos reagentes de perácido, a concentração de álcool incluída em cada composição aquosa, a concentração de um biocida natural ou composto biocida incluído em cada composição, e o efeito de iluminar a superfície com um comprimento de onda consistindo essencialmente de luz ultravioleta. Em todas as experiências em que um álcool foi incluído em uma composição aquosa, o álcool foi o etanol. Em todas as experiências em que um biocida natural foi incluído, o biocida natural era o óleo de canela. As soluções armazenadas típicas utilizadas na formulação de composições aquosas para cada experiência incluíram água destilada, 35% de peróxido de hidrogênio de grau alimentar, ácido acético glacial a 99%, etanol a 95%, e óleo de canela diluído a 20% de concentração com etanol.

[0157] Todos os experimentos foram conduzidos no Cubo utilizado no Exemplo 1. O dispositivo de pulverização eletrostática utilizado foi um Aplicador de Aerossol Eletrostático Portátil Hurricane ES™, modificado para ter a capacidade de dispersar gotículas com carga negativa, carga positiva e carga neutra. Três bactérias diferentes foram testadas em cada experiência, Bacillus subtilis, Micrococcus luteus e Staphylococcus epidermidis, de acordo com os procedimentos do Exemplo 3. A quantidade de bactérias eliminadas foi avaliada como uma percentagem de eliminação, em vez de um log kill, para avaliar experiências onde ou mais componentes de reação não foram incluídos, facilitando a análise comparando os resultados em todas as experiências. Placas de Petri contendo bactérias foram classificadas 24 horas, 3 dias e 5 dias após cada experimento. As reações de controle bacteriana foram conduzidas em paralelo com cada experiência, de acordo com os procedimentos do Exemplo 3. De modo a assegurar uma umidade constante e facilitar a deposição das gotículas de cada composição aquosa, foi utilizado uma etapa de pré-tratamento em cada experiência, onde a água destilada foi pulverizada usando uma carga neutra dentro do Cubo até que a umidade relativa dentro do Cubo registrasse 90% no medidor de umidade.

[0158] Os dados para cada experimento foram compilados no JMP, um software de análise estatística também disponível no SAS Institute, Inc, que é capaz de analisar, modelar e visualizar dados sobre diversas variáveis, com o objetivo de determinar correlações entre variáveis em várias dimensões. Particularmente, o percentual de eliminação foi determinado em duas dimensões como uma função de múltiplos pontos de dados coletados para cada parâmetro de reação. Usando todos os dados compilados, o software JMP pode então calcular um modelo que pode ser utilizado para determinar o efeito na porcentagem de eliminação das bactérias tanto em concentrações não testadas quanto em valores para um único parâmetro de reação, bem como o efeito de um parâmetro de reação sobre a capacidade de outros parâmetros de reação dentro do sistema para afetar as bactérias.

[0159] Em um primeiro conjunto de experiências, determinou-se o efeito da presença de peróxido de hidrogênio, ácido acético, etanol, óleo de canela, bem como iluminação por luz ultravioleta e dispersão das composições aquosas na presença de uma carga elétrica. Treze condições de reação separadas foram testadas, de acordo com a Tabela 6, abaixo. O valor relatado na coluna de porcentagem de eliminação representa o percentual médio de eliminação de todas as três espécies de bactérias, com cada experimento repetido em triplicado. TABELA 6

[0160] Conforme indicado na Tabela 6, “x” ilustra que o componente está presente na condição experimental; "HP" = 5% em peso de peróxido de hidrogênio; "AA" = 8% em peso de ácido acético; "EtOH" = 16% em peso de etanol; “UV” = a superfície é iluminada por luz ultravioleta durante as condições de reação; “Charge” = pelo menos uma composição aquosa é dispersa com uma carga eletrostática; e “Cinn” = 0,1% em peso de óleo de canela. "Comp 1" refere-se à composição aquosa dispersa primeiro e "Comp 2" refere-se à composição aquosa dispersa em segundo lugar. Entre parênteses, a carga eletrostática da composição aquosa como foi dispersada é mostrada, onde aplicável. Em experimentos nas quais o etanol estava presente nas condições de reação, o etanol foi incluído em ambas as composições aquosas. Em experimentos nos quais o óleo de canela estava presente nas condições de reação, óleo de canela foi adicionado na composição juntamente com o ácido acético. Em experimentos nos quais a superfície foi exposta à luz UV, os procedimentos de acordo com o Exemplo 1 foram utilizados. Os Experimentos de 2 a 7 representam condições de reação em que foi incluído um composto reagente de perácido em cada uma das composições aquosas dispersas, enquanto os Experimentos de 8 a 13 representam reações de controle nas quais um ou ambos os compostos reagentes de perácido foram omitidos.

[0161] Os resultados na Tabela 6 ilustram que em experiências em que ambos os compostos reagentes de perácido estão incluídos (Experiências de 2 a 7), a percentagem de eliminação é demonstravelmente maior do que em qualquer uma das Experiências de 8 a 13 em que um ou zero reagentes de perácidos estão incluídos. Além disso, a percentagem de eliminação das Experiências 8 e 9 em conjunto, em que apenas o peróxido de hidrogênio ou apenas o ácido acético estão incluídos, é visivelmente menor do que em qualquer uma das Experiências de 2 a 7 em que ambos os compostos estão incluídos. Este resultado demonstra que um perácido está sendo formado na superfície e que o aumento da eliminação bacteriana é o resultado da formação do perácido. As Experiências de 4 a 7, que alteram a ordem de dispersão e carga associadas a cada composição aquosa, ilustram, cada uma delas, resultados percentuais semelhantes. As condições de reação nas Experiências de 4 a 7, particularmente de 4 a 6, ilustram que pelo menos um dentre o etanol, UV ou óleo de canela tem um efeito aumentado na percentagem de eliminação em relação às reações nas quais esses componentes estão ausentes (Experiências 2 e 3).

[0162] Em um segundo conjunto de experiências, os efeitos da concentração dos compostos reagentes de perácido, etanol e óleo de canela foram estudados como uma função da ordem de adição e carga eletrostática ao longo de 174 experiências separadas. Em várias reações, a concentração de alguns componentes da reação foi mantida intencionalmente baixa, com o objetivo de determinar o efeito de outras condições de reação. As concentrações testadas de ácido acético variaram de 0 a 15% em peso da composição aquosa; as concentrações testadas de peróxido de hidrogênio variaram entre 0 e 10% em peso da composição aquosa; as concentrações testadas de etanol variaram de 0 a 16% em peso da composição aquosa; e as concentrações testadas de óleo de canela variaram de 0% a 0,16% em peso da composição aquosa.

[0163] Os dados de eliminação percentual de cada experiment como uma função de alterar uma ou mais variáveis de reação foram compilados no programa JMP. Os dados de todas as 174 experiências foram utilizados para calcular um modelo para prever a eliminação média em todas as condições de reação e intervalos de concentração testados para cada componente de reação. O modelo calculado determinou que havia nove variáveis independentes estatisticamente significativas (R2 = 97%) que tiveram um efeito sobre a percentagem de eliminação, incluindo: a concentração de ácido acético, a polaridade da carga da segunda composição aquosa dispersa, a concentração de óleo de canela, a presença e ordem de adição da composição compreendendo peróxido de hidrogênio, a concentração de peróxido de hidrogênio, e se a superfície foi iluminada com luz ultravioleta. Termos adicionais, incluindo o quadrado da ordem de adição da composição compreendendo o peróxido de hidrogênio, o quadrado da concentração de peróxido de hidrogênio, e se a superfície foi iluminada com luz ultravioleta em conjunto com a adição de peróxido de hidrogênio, onde também estatisticamente relevante.

[0164] As FIGS. 8 e 9 ilustram os efeitos na percentagem de eliminação de cada um dos componentes considerados separadamente (FIG. 8) e quando analisados em conjunto (FIG. 9). Na FIG. 8, quando as concentrações reais de ácido acético (AA-a), óleo de canela (EO-a) e peróxido de hidrogênio (HP-a) são todas 0, o modelo prevê que o percentual de eliminação das bactérias é 0. Esse resultado é equivalente a reações de controle nas quais nenhum dos componentes da reação é adicionado. Embora a plotagem da segunda composição (Chrg 2) e a ordem de adição (ordem HP) ilustrem linhas contínuas, essas plotagens são artefatos do programa JMP. Para a carga da segunda composição, um valor de -1 indica uma carga negativa, um valor de 0 indica uma carga neutra e um valor de +1 indica uma carga positiva. Para a ordem de adição, um valor de ordem de HP de 0 indica que o peróxido de hidrogênio não está presente, um valor de ordem de HP de 1 indica que o peróxido de hidrogênio foi dispersado na primeira composição aquosa e um valor de ordem de HP de 2 indica que o peróxido de hidrogênio foi dispersado na segunda composição aquosa. Não surpreendentemente, a adição de peróxido de hidrogênio tem um efeito mais perceptível na porcentagem de eliminação do que a adição de uma quantidade equivalente de ácido acético. No entanto, o efeito da adição de HP parece estabilizar em concentrações mais altas, enquanto a correlação de adicionar mais ácido acético parece ser linear. Este fenômeno pode indicar que o ácido acético deve estar presente em concentrações superiores às testadas nesses experimentos para maximizar o efeito do peróxido de hidrogênio e fazer com que a relação entre a concentração de peróxido de hidrogênio e o percentual de eliminação seja mais linear, se existir tal relação. Por outro lado, o nivelamento com concentrações mais altas de peróxido de hidrogênio pode indicar um efeito de extinção na porcentagem de eliminação das bactérias.

[0165] Por outro lado, a FIG. 9 ilustra o efeito máximo que cada parâmetro de reação tem na porcentagem de eliminação. Em cada caso, onde o gráfico para um determinado parâmetro de reação atinge 100%, indica o valor ótimo para cada variável, sobre todas as concentrações e condições de reação testadas. O valor acima de cada rótulo do eixo x indica o valor ideal para cada variável. Curiosamente, o valor ideal para as concentrações de ácido acético e óleo de canela é o valor máximo testado (15% em peso de ácido acético, 0,16% em peso de óleo de canela), indicando que concentrações mais altas de ácido acético e óleo de canela podem ser usadas para ter um efeito ainda maior em eliminar as bactérias. Surpreendentemente, enquanto os gráficos de cada uma das variáveis geralmente têm o mesmo perfil que na FIG. 8, o gráfico para a carga na segunda composição aquosa ilustra uma forte preferência por ser dispersa com uma carga negativa. Isto é verdade mesmo que a percentagem de eliminação seja quase idêntica se a composição aquosa compreendendo peróxido de hidrogênio é dispersa em primeiro ou em segundo lugar. Por consequência, a abundância de elétrons associada à dispersão da segunda composição aquosa com uma carga negativa parece aumentar a reatividade do perácido à medida que este é formado.

[0166] Em um conjunto final de experiências, dada a presence estatisticamente significativa de óleo de canela na percentagem de eliminação de bactérias, foram testados os efeitos de concentração do óleo de canela, bem como o efeito de outros biocidas naturais, utilizando um procedimento semelhante como acima. O biocida natural foi disperso como parte da primeira composição aquosa juntamente com o ácido acético, e o peróxido de hidrogênio foi disperso na segunda composição aquosa. Em ambas as composições aquosas estava presente 16% em peso de álcool isopropílico (i-PrOH). Quatro diferentes concentrações de óleo de canela foram testadas: 0,065% em peso; 0,13% em peso; 0,20% em peso; e 0,26% em peso. Adicionalmente, óleo de tomilho (Thym), óleo de cravo (Clov) e metilglioxal (MGly) foram também testados a 0,026% em peso em experiências separadas. Foi realizada uma experiência em que cada um dos quatro biocidas naturais foi incluído na primeira composição aquosa a uma concentração de 0,065% em peso. Quando presente, o peróxido de hidrogênio e o ácido acético foram tipicamente adicionados a 10% em peso, embora em três das experiências compreendessem apenas 5% em peso das respectivas composições aquosas. Os parâmetros e resultados da reação são apresentados abaixo na Tabela 7.TABELA 7

[0167] Como ilustrado na Tabela 7, as reações contendo 10% em peso de peróxido de hidrogênio e ácido acético, juntamente com as concentrações mais elevadas de biocidas naturais, tiveram o efeito mais forte na percentagem de eliminação. Observando os experimentos de 3 a 6, o óleo de canela foi o mais fraco dos quatro biocidas naturais testados a 0,26% em peso, pois o óleo de tomilho, óleo de cravo e metilglioxal na mesma concentração foram mais eficazes que o óleo de canela. No entanto, a Experiência 8, em que o óleo de canela estava presente em apenas 0,13% em peso, foi mais eficaz do que quando o óleo de canela foi incluído em 0,26% em peso, indicando um possível problema de têmpera em altas concentrações de óleo de canela que não são exibidas pelos outros biocidas naturais. No entanto, a alta eficácia de composições contendo um biocida natural ilustra a eficácia da inclusão de tais compostos em pelo menos uma das composições aquosas de acordo com os métodos da presente invenção.

Claims

1. Método para a desinfecção de uma superfície necessitada de desinfecção dentro de um espaço volumétrico, caracterizado por compreender as etapas de: a) dispersão no espaço volumétrico de uma multiplicidade de gotículas de uma primeira composição aquosa compreendendo um primeiro composto reagente de perácido que seja tanto um composto de peróxido ou um composto de ácido orgânico capaz de reagir com um composto de peróxido para formar um perácido; b) permissão de um tempo suficiente para a primeira composição aquosa se distribuir por todo o espaço volumétrico e se depositar e coalescer em uma camada sobre a superfície; c) dispersão no espaço volumétrico de uma multiplicidade de gotículas de uma segunda composição aquosa compreendendo um segundo composto reagente de perácido que seja outro diferente do primeiro composto reagente de perácido; e d) permissão de um segundo tempo suficiente para as gotículas da segunda composição aquosa se depositarem na camada coalescida da primeira composição aquosa para formar uma camada de reação, deste modo formando um perácido in situ na camada de reação e desinfetando a superfície.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos cerca de 99,0% em peso da primeira composição aquosa e da segunda composição aquosa, preferivelmente pelo menos cerca de 99,5% ou cerca de 99,9% em peso, até substancialmente toda a primeira composição aquosa e a segunda composição aquosa, compreende compostos com uma pressão de vapor padrão de pelo menos cerca de 1,0 mm Hg a 20°C e em que a primeira composição aquosa e a segunda composição aquosa são substancialmente isentas de surfatantes, polímeros, quelantes e nanopartículas ou colóides de metal.

3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma preponderância da multiplicidade de gotículas da primeira composição aquosa e uma preponderância da multiplicidade de gotículas da primeira composição aquosa dispersa no espaço volumétrico tem um diâmetro efetivo de pelo menos cerca de 1 mícron, de preferência pelo menos cerca de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80 ou 90, mícrons e até cerca de 100 mícrons, de um modo preferido, um diâmetro eficaz de cerca de 10 mícrons a cerca de 25 mícrons e, de um modo mais preferido, um diâmetro eficaz de cerca de 15 mícrons.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma quantidade da primeira composição aquosa dispersa é suficiente para proporcionar a camada coalescida da primeira composição aquosa com uma espessura uniforme eficaz de pelo menos cerca de 1 mícron e até cerca de 20 mícrons e, de um modo preferido, uma espessura uniforme eficaz de cerca de 3 mícrons até cerca de 8 mícrons, e que uma quantidade da segunda composição aquosa dispersa é suficiente para proporcionar à camada de reação uma espessura uniforme eficaz de pelo menos cerca de 1 mícron e até cerca de 20 mícrons e, de preferência, uma espessura uniforme eficaz de cerca de 3 mícrons a cerca de 8 mícrons.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma quantidade estequiométrica do composto de peróxido disperso é igual ou maior do que uma quantidade estequiométrica do composto de ácido orgânico disperso, e que o pH da composição aquosa que compreende o composto de ácido orgânico é inferior ou igual a cerca de 7.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o primeiro composto reagente perácido é um composto ácido orgânico; particularmente um ácido carbolíxico orgânico selecionado do grupo consistindo em: ácido fórmico, ácido acético, ácido cítrico, ácido succínico, ácido oxálico, ácido propanoico, ácido lático, ácido butanoico, ácido pentanoico e ácido octanoico; e mais particularmente ácido acético, e o segundo composto reagente perácido é um composto peróxido, particularmente peróxido de hidrogênio, e em que compreende pelo menos cerca de 0,5% em peso de ácido acético, incluindo pelo menos cerca de 1, 2, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 ou 45% em peso, até cerca de 50% em peso,particularmente cerca de 2% a cerca de 20% em peso de ácido acético, e mais particularmente cerca de 10% em peso de ácido acético e a segunda composição aquosa compreende pelo menos cerca de 0,1% em peso de perácido de hidrogênio, incluindo pelo menos cerca de 0,5, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 ou 20% em peso até cerca de 25% em peso, particularmente cerca de 5% a cerca de 15% em peso de peróxido de hidrogênio, e mais particularmente cerca de 10% em peso de peróxido de hidrogênio.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações amteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma dentre a primeira composição aquosa e a segunda composição aquosa compreende ainda um álcool, particularmente pelo menos cerca de 0,05% em peso de álcool, incluindo pelo menos cerca de 0,1, 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, ou 60% em peso, até cerca de 70% em peso, mais particularmente cerca de 1% a cerca de 25% em peso de álcool, e ainda mais particularmente cerca de 15% em peso de álcool, e preferencialmente em que o álcool compreende um álcool de cadeia inferior selecionado do grupo que consiste em etanol, isopropanol, t- butanol e misturas dos mesmos, particularmente isopropanol.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma dentre a primeira composição aquosa ou a segunda composição aquosa compreende cerca de 0,001% a cerca de 1% em peso de um biocida natural selecionado do grupo que consiste em mel manuka e os óleos essenciais de orégano, tomilho, capim-limão, limões, laranjas, anis, cravo-da-índia, sementes de anis, canela, gerânios, rosas, hortelã, hortelã-pimenta, lavanda, citronela, eucalipto, sândalo, cedro, rosmarina, pinheiro, erva-de-várzea e ratânia, e combinações dos mesmos, ou um composto biocida natural selecionado do grupo que consiste em metilglioxal, carvacrol, eugenol, linalol, timol, p-cimeno, mirceno, borneol, cânfora, cariofileno, cinamaldeído, geraniol, nerol, citronelol e mentol, e combinações dos mesmos.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a multiplicidade de gotículas da primeira composição aquosa é carregada eletrostaticamente, preferencialmente carregada negativamente, em que a multiplicidade de gotículas da segunda composição aquosa é carregada eletrostaticamente, tendo particularmente uma polaridade oposta da multiplicidade de gotículas carregadas eletrostaticamente da primeira composição aquosa.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a multiplicidade de gotículas da primeira composição aquosa e da segunda composição aquosa são formadas ao aquecer a primeira composição aquosa no ar ambiente, preferencialmente pela introdução da primeira composição aquosa em uma primeira corrente gasosa quente e o vapor da segunda composição aquosa é formado pela introdução da segunda composição aquosa em uma segunda corrente gasosa quente e a segunda composição aquosa, para produzir um vapor compreendendo o composto reagente perácido no ar ambiente, e permitindo um tempo suficiente para que o vapor compreendendo o composto reagente de perácido possa se distribuir por todo o espaço volumétrico e possa se resfriar e condensar em gotículas.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por ainda incluir as etapas de dispersão no espaço volumétrico de uma multiplicidade de gotículas de uma terceira composição aquosa que consiste essencialmente de água, e permitindo um tempo suficiente para que a terceira composição aquosa se distribua através do espaço volumétrico, preferencialmente em que a multiplicidade de gotículas da terceira composição aquosa é carregada eletrostaticamente.