CN102459551A - 二元发泡清洁剂和消毒剂溶液 - Google Patents

二元发泡清洁剂和消毒剂溶液 Download PDF

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Abstract

提供了一种含有两种液体的二元组合物，两种液体在递送至硬表面、容器或排水管过程中形成混合物之前单独保存。混合物产生具有足够稳定性和量的泡沫以进行有效消毒和生物膜去除。第一液体优选包括季铵化合物、过氧剂，以及任选的表面活性剂、增稠剂、螯合剂(着色剂、腐蚀抑制剂、稳定剂、香料等)。第二液体优选包括次氯酸盐生成剂、碱性源，以及任选的表面活性剂、增稠剂、螯合剂(着色剂、腐蚀抑制剂、稳定剂、香料等)。由于两种液体最初是分离的，因此次卤酸盐和过氧化物试剂在使用前可以保存在有利于其稳定性的环境中。当两种液体混合时，次卤酸盐和过氧化物反应释放出氧气。当释放出的气体与季铵化合物和表面活性剂接触时出现泡沫生成并产生泡沫，泡沫扩散至完全填充或覆盖被处理的排水管，或其它容器或硬表面。扩散的泡沫含有季铵化合物和未与次卤酸盐生成剂反应的过氧化氢，其发挥消毒、清洁和去除生物膜的作用。

Description

二元发泡清洁剂和消毒剂溶液
发明背景
技术领域
本发明涉及发泡组合物，特别是掺和季铵和碱性过氧化物(peroxygen compound)的原位生成的发泡消毒剂组合物，其被配制成用作排水管(drain)中或其它硬表面和容器上的消毒剂、清洁剂、生物膜去除剂(biofilm remover)。
背景技术
对私人和公共设施，诸如餐厅、食品加工设施、杂货铺和大型仓储式零售店中硬表面、排水管、干线(trunk line)和容器的消毒对防止细菌污染和交叉污染至关重要。同样的，厨房、医院、医院地板和排水管、浴室/淋浴设施，以及许多其它设施中的表面也是需要控制的微生物来源。
由USDA食品安全检验局进行的食品加工设施2004核查报道27.8％接受检查的地板和排水管经试验对单核细胞增多性李司特氏菌(listeria monocytogenes)呈阳性，该菌是一种危险的食物病原体(Buege&Ingham，2004，Audit of Post-Lethality Environment of VerySmall Processing Plants for Listeria Species.Madison，WI，USA.http://www.meathaccp.wisc.edu/backgrounder/auditsummary1.s124.pdf，最后一次访问：05/27/2010)。在食品制备领域，排水管中的细菌通常被鉴定为引起食物中毒和产品召回的交叉污染的主要来源。食品与药品管理局引证蝇类为携带疾病的昆虫，它们每次着陆时都传播细菌，诸如葡萄球菌(staphylococcus)、大肠杆菌(E.coli)和沙门氏菌(salmonella)。进一步加重不卫生的排水管危险性的是蝇类的存在，包括果蝇，它们依赖碎屑、粘土以及附着于排水管壁的细菌生物膜生存(http://www.proflycontrol.com/page/page/1210200.htm.)。来自医院设施中的排水管的微生物污染与医院诱发的感染和甚至医院中的死亡的较高的危险性相关(Melnbardis，2007，Dirty Hospital DrainsBlamed in Canada Baby Deaths.From CareConnection.com.http://www.healthcentral.com/caregiver/news-37866-66.html.lastvisited：05/27/2010；and Hota，S.et al.，2009，Outbreak ofmultidrug-resistant Pseudomonas  aeruginosa  colonization  andinfection secondary to imperfect intensive care unit room design，Infect Control Hosp Epidemiol 30：25-33，最后一次访问：05/27/2010.)。微生物污染难以控制并且相关病原体由于在排水管中和其它硬表面上生物膜的形成而常常对抗微生物剂有抗性。
生物膜是微生物(细菌、真菌、藻类)群落，其被由这些微生物细胞产生的、粘附于液体与表面的交界面的细胞外生物聚合物包裹。粘性物质糖萼在液体与表面的交界处包裹细菌群落。当液体与惰性表面接触时，液体内的任何细菌都被吸引至表面并与之粘附。微生物污垢或生物污垢是应用于这些实际的或潜在的不期望的后果的术语(http://www.answers.com/topic/biofilm.于2010年5月12日最后一次访问，Biofilms in Infections.From http://www.wiziq.com/tutorial/40211-Biofilms-in-Infection.最后一次访问：05/27/2010.)。
在不同的条件下微生物污垢影响多种表面。微生物生物膜可以在任意细菌能够存活的地方形成。生物膜可以在任意硬表面上形成，包括，例如医疗设备。CDC(疾病控制中心)估计超过65％的医院(医院获得性)感染是由生物膜引起的(Rao，2010)。在生物膜中生长的细菌对于抗微生物剂具有高度的抗性，它们比相同的不在生物膜中生长的细菌抗性高达1,000倍。标准的抗微生物/抗菌疗法通常是无效的，在植入医疗器械的情况下，唯一的解决方法可能是移除被污染的植入物。真菌生物膜也常常污染医疗器械(http://www.medterms.com/script/main/art.asp？articlekey＝16932，于2010年5月12日最后一次访问)。
在医院中、牙科手术过程中、厨房中、浴室中经常使用消毒剂杀死或以其它方式控制致病或致感染生物体。已知有多种类型的消毒剂。然而它们都有内在的限制，典型地仅在特定情况下使用。
已知的偶尔用于消毒硬表面和管道(pipe)或排水管的消毒剂是醛类，诸如甲醛和戊二醛。它们被有机物部分灭活，具有微弱的残留活性。一些细菌已经对戊二醛产生抗性，还已经发现戊二醛可以引起哮喘和其它健康危害(http://en.wikipedia.org/wiki/Disinfectant.于2010年5月10日最后一次访问)。此外，戊二醛是一种交联剂，并且在用于生物膜时可引起生物膜对去除更具有抗性。
氧化剂常用作消毒剂。氯和氧是氧化剂的实例。典型地，含氯的化合物代替氯使用。实例包括次氯酸钠、钙或溴或二氧化氯释放化合物，诸如亚氯酸钠、氯酸钠和氯酸钾。“烧掉”生物膜所需的高水平氧化剂是腐蚀性的。
季铵化合物(″QAC″)也用作消毒剂。然而，它们在渗透生物膜和杀死生物膜中存在的微生物方面不是非常有效，并且它们典型地迅速干燥从而也降低了其有效性。
明显地，需要额外的/可供选择的消毒剂溶液。
发明内容
本发明根据一方面提供一种用于消毒排水管、容器或硬表面的原位发泡含水组合物，该组合物含有至少两种在原位混合并产生发泡组合物的液体溶液，发泡组合物含有季铵化合物、过氧化物，且为碱性pH，其中，在混合之前，至少一种液体溶液含有水和过氧化物(peroxygen)，其中，在混合之前，至少一种液体溶液含有水、次卤酸盐(hapohalite)和碱性pH调节剂，其中，在混合之前，至少一种混合的水溶液含有季铵化合物。
根据一种实施方案，次卤酸盐是次氯酸盐。优选的次氯酸盐是次氯酸钠。
根据另一种实施方案，过氧化物化合物选自过氧化氢、过硼酸盐、过碳酸盐、有机过酸、无机过酸或过酸盐。优选地，过氧化物化合物是过氧化氢。
根据另一种实施方案，pH调节剂是碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物或氧化物。优选地，pH调节剂是碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物或氧化物的钠盐，或碳酸盐的钾盐，或氧化物或氢氧化物的钙盐。
根据另一种实施方案，基于摩尔基础(molar basis)，混合前溶液中过氧化物对于次卤酸盐是过量的，并且发泡组合物含有约100到50,000ppm的过氧化物。优选地，发泡组合物含有约650到50,000ppm的过氧化物。
根据另一种实施方案，发泡组合物中的季铵化合物约为100ppm到50,000ppm。
根据进一步的实施方案，发泡组合物含有约650ppm到50,000ppm的季铵化合物以及约650ppm到50,000ppm的过氧化物，并且组合物是生物膜去除剂。
根据进一步的实施方案，两种液体溶液中的至少一种进一步含有螯合剂、表面活性剂、增稠剂、香料、腐蚀抑制剂中的至少一种。优选地，组合物进一步含有螯合剂。更优选地，螯合剂是EDTA。
根据进一步的实施方案，两种液体溶液中的至少一种进一步含有表面活性剂或增稠剂。优选地，表面活性剂或增稠剂是胺氧化物、C14-C18烷基甜菜碱、烷基葡萄糖苷或非离子型表面活性剂或是表面活性剂。
根据另一方面，本发明提供一种用于保持至少两种液体分离的容器，含有至少用于储存第一液体的第一隔室以及用于储存第二液体的第二隔室，其中第一液体含有次卤酸盐并且第二容器含有过氧化物，其中每个容器中的液体可以经独立的递送通道从各自的隔室中流出，使得能够在从容器中递送混合物之前在腔室中混合液体或在液体从容器流出之前不发生液体的混合而递送液体。
根据另一方面，本发明提供一种制备原位发泡消毒剂和含水组合物的方法，包括：提供至少一种含有水和过氧化物的溶液，提供至少一种含有水、次卤酸盐和碱性pH调节剂的溶液，提供至少一种含有水和季铵化合物的溶液，其中含有过氧化物的溶液不能含有次卤酸盐，其中含有季铵化合物的溶液可以是单独的溶液或可以是含有过氧化物的相同的溶液或含有季铵化合物的相同的溶液，在管道、容器或硬表面上混合上述溶液，藉此原位形成泡沫，并通过暴露于泡沫溶液至少2分钟进行处理以消毒管道、容器或硬表面，其中发泡溶液是混合前液体溶液组合体积的至少2倍，其中发泡溶液含有季铵化合物、过氧化物，并且是碱性pH，其中发泡溶液消毒管道、容器或硬表面。
根据另一方面，本发明提供一种制备原位发泡消毒剂和含水组合物的方法，包括：
在管道、容器或硬表面上混合至少两种液体溶液，其中，在混合前，至少一种液体溶液含有水和过氧化物，其中，在混合前，至少一种液体溶液含有水、次卤酸盐和碱性pH调节剂，其中，在混合前，至少一种液体溶液含有水和季铵化合物，其中在混合前含有次卤酸盐的溶液不含有过氧化物，并且通过暴露于泡沫溶液至少2分钟进行处理以消毒管道、容器或硬表面，其中发泡溶液是混合前液体溶液组合体积的至少2倍，其中发泡溶液含有季铵化合物、过氧化物，并且是碱性pH，其中发泡溶液消毒管道、容器或硬表面。
根据一种实施方案，次卤酸盐是次氯酸盐。优选的次氯酸盐是次氯酸钠。
根据另一种实施方案，过氧化物化合物选自过氧化氢、过硼酸盐、过碳酸盐、有机过酸、无机过酸或过酸盐。优选地，过氧化物化合物是过氧化氢。
根据另一种实施方案，pH调节剂是碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物或氧化物。优选地，pH调节剂是碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物或氧化物的钠盐。
根据另一种实施方案，基于摩尔基础，混合前溶液中过氧化物对于次卤酸盐是过量的，并且获得的发泡组合物含有约100到50,000ppm的过氧化物。优选地，发泡组合物含有约650到50,000ppm的过氧化物。
根据另一种实施方案，发泡组合物中的季铵化合物约为100ppm到50,000ppm。优选地，发泡组合物含有约650ppm到50,000ppm的季铵化合物以及约650ppm到50,000ppm的过氧化物，并且组合物是生物膜去除剂。
根据进一步的实施方案，至少两种液体溶液中的至少一种进一步含有螯合剂、表面活性剂、增稠剂、香料、腐蚀抑制剂中的至少一种。优选地，至少两种液体溶液中的至少一种进一步含有螯合剂。更优选地，螯合剂是EDTA。
根据进一步的实施方案，至少两种液体溶液中的至少一种进一步含有表面活性剂或增稠剂。优选地，表面活性剂或增稠剂是胺氧化物、C14-C18烷基甜菜碱、烷基葡萄糖苷或非离子型表面活性剂。
发明详述
本发明提供一种泡沫组合物，含有过氧化氢和季铵化合物，它们在碱性条件下协同作用对排水管、容器或硬表面消毒、清洁或去除生物膜。该组合物是“二元的”，即它是至少两种液体的产物，两种液体在混合前分别存放。它是“二元的”还在于它含有至少两种活性成分，季铵化合物和过氧化氢。第一液体典型地由季铵化合物和过氧化氢或过氧化氢生成剂组成。本文中过氧化氢和过氧化氢生成剂也称作过氧化物化合物。第二液体典型地包括次卤酸盐或次卤酸盐生成剂和碱性源。当需要特殊的应用时，任一液体可任选含有螯合剂、表面活性剂、着色剂和腐蚀抑制剂。二元系统的两种液体在使用前单独存放从而使过氧化氢和次卤酸盐化合物保持在适宜它们各自稳定性的环境中。当通过同时将两种液体倒出或喷洒到排水管、容器或硬表面上而混合它们时，次卤酸盐和过氧化氢按照下述不平衡方程反应释放氧气：
次卤酸盐+过氧化氢→O2(气体)
释放出的气体和季铵化合物以及溶液中任选存在的表面活性剂接触，产生泡沫，其扩散至填满排水管、容器或覆盖表面。扩散的泡沫优选地含有未与次卤酸盐反应的过氧化氢并且进一步含有季铵化合物。泡沫具有一定的弹性/稳定性，通过延长对活性成分，主要是季铵化合物和过氧化物的暴露时间使消毒剂作用能够有效地持续。
根据一种优选的实施方案，本发明包括一种稳定的二元消毒剂组合物，在含水溶液中含有：a)由至少一种季铵化合物和过氧化物组成的第一液体，和b)含有至少一种次卤酸盐或次卤酸盐生成剂和碱性源的第二液体，其中，当混合两种溶液时，次卤酸盐和过氧化物化合物反应生成泡沫，泡沫的特征在于其体积至少是组合液体体积的两倍，其中泡沫含有有效量的过氧化物和季铵化合物，在碱性pH下是有效的消毒剂和生物膜去除剂。
根据一种可供选择的实施方案，本发明包括一种稳定的二元消毒组合物，在含水溶液中含有：a)由至少一种过氧化物组成的第一液体，和b)含有至少一种次卤酸盐、季铵化合物和碱性源的第二液体，其中，当混合两种溶液时，次卤酸盐和过氧化物化合物反应生成泡沫，泡沫的特征在于其体积至少是组合液体体积的两倍，其中泡沫含有有效量的过氧化物和季铵化合物，在碱性条件下是有效的消毒剂和生物膜去除剂。
关于每种液体以及存在的成分的某些变化是可能的。例如，在两种溶液中都可以存在一定水平的QAC，或在混合前单独保存在与过氧化物或次卤酸盐不同的第三容器中。就溶液的稳定性以及在预期时间产生泡沫的能力而言，在预期的大约产生泡沫的时间之前单独保存次卤酸盐和过氧化物是至关重要的。优选地，一种溶液含有过氧化物和QAC，另一种溶液含有次卤酸盐和碱性源。不希望碱性源和过氧化物共同保存。尽管本发明说明书涉及至少两种“液体”或“溶液”的组合，本领域技术人员能够理解组合不同物理形式，例如固体或浆体形式的一种或多种成分，或组合两种以上液体等等，只要组合后成分均在含水溶液中，就在本发明的范围内。
第一和第二“液体”的比例不是特别重要。然而，优选地，两种“液体”的体积或重量不超过各自的大约3倍，优选不超过约2倍，最优选它们是大约相等的。
在本发明的另一种实施方案中，第一和/或第二液体还包括赋予产品预期粘度和额外发泡作用所必需的辅助的增稠剂和表面活性剂。第一和/或第二液体还可以包括其它任选的添加剂，包括但不限于腐蚀抑制剂、稳定剂、着色剂、香料和螯合剂。
在本发明的一种优选的实施方案中，第一和/或第二液体包括赋予硬水相容性并且特别是在存在金属离子的情况下有助于瓦解生物膜的所必需的螯合剂。
优选地，这些产生发泡组合物的两种或多种液体组合物在混合之前单独保存。然而，可以以粉末、浆体或任何物理形式递送一种或两种起始混合物。尽管优选的实施方案是提供在混合组分混合物时形成的组合物，可以在使用之前即刻混合液体组合物或相继提供液体。例如，可以在管道中递送低密度的混合物，之后使用较重的组分混合物。
本发明进一步提供一种消毒排水管、容器和其它表面的方法，包括将原位生成泡沫的液体倒入或喷洒入排水管、容器或其它表面的步骤，泡沫的特征在于其体积至少是液体体积的2倍，更优选是至少约3到5倍，其中泡沫含有有效量的消毒活性物。有利地，该方法以及两种溶液的二元组合物还提供递送有效量的消毒或生物膜去除剂。“消毒”是指破坏或杀死引起疾病的病菌或其它有害的、腐蚀性的或腐败的微生物的作用。生物膜去除涉及阻止和分散生物膜结构。本发明的另一优势在于二元组合物是化学和相稳定的，并在宽范围的温度内保持该稳定性。优选地，温度是混合物为液态的温度，优选在-4℃到约60℃，更优选在约0℃到约30℃。本发明的另一优势在于当被配制成排水管、容器或硬表面消毒剂时，发泡组合物提供长的接触时间，改善了消毒剂/清洁剂/生物膜去除组合物的有效性。
本发明还提供在递送前单独保持两种液体的容器。该容器包括一个用于含有过氧化物的液体的隔室并且第二隔室包括含有次卤酸盐的液体。两个隔室中的任一个或两个可以含有浓缩系统和任选的组分(例如螯合剂、辅助表面活性剂、腐蚀抑制剂、脱脂剂、增效剂、hydrotopes、湿润剂、泡沫稳定剂、着色剂、香料，以及本领域技术人员能够预想的在特殊条件下需要的其它试剂)。根据本发明的一个方面，容器可以具有对于两种液体组分而言单独的用于递送两种液体的通道，从而形成混合物。可以构建这些递送通道以同时递送两种液体至容器的外部，从而使两种液体相遇形成混合物。可供选择地，单独的递送通道可以与混合空间相通，两种液体在其中形成混合物并从中递送至容器的外部。此类容器的实例由Choy等在U.S.Pat.No.5,767,055中披露。
本发明的组合物在室温(5℃到35℃)基本保持泡沫相，即泡沫体积至少是混合前原始组合液体的两倍。泡沫将持续至少约2分钟，优选持续至少约5分钟，更优选持续至少约10分钟到20分钟。可以通过本发明的方法和组合物制备更持久的泡沫组合物，通常希望制造更持久的泡沫组合物。
根据本发明，次卤酸盐优选地选自次卤酸盐的碱金属和碱土金属盐、卤代胺、卤代亚胺、卤代酰亚胺和卤代酰胺。据信这些都能在原位生成次卤(hypohalous)漂白物质。除非另有说明，本文中使用的术语“次卤酸盐”用于描述次卤酸盐和次卤酸盐生成剂。尽管次溴酸盐也是适合的次卤酸盐，优选次氯酸盐和在含水溶液中生成次氯酸盐的化合物。代表性的次氯酸盐生成化合物包括次氯酸钠、钾、锂、钙，氯化磷酸三钠十二水合物，二氯异氰尿酸钾和钠，三氯氰尿酸和三溴氰尿酸，二溴和二氯氰尿酸及其钾和钠盐，N-溴化和N-氯化琥珀酰亚胺，丙二酰亚胺，邻苯二甲酰亚胺和萘二甲酰亚胺。乙内酰脲也是适合的，诸如二溴和二氯二甲基乙内酰脲、氯溴二甲基乙内酰脲、N-氯磺酰胺(卤酰胺)和氯胺(卤代胺)。本发明特别优选的是含量为液体组分约0.01重量百分比到约15重量百分比的次氯酸钠，在产生混合组合物之前其存在于该液体组分中。其它次卤酸盐或次卤酸盐生成剂应该以提供与使用NaOCl的优选实施方案中所描述的同样摩尔浓度的量使用。
次卤酸盐可以以用于产生泡沫的过氧化物的化学计量的量存在。试剂的“化学计量的量”或“化学计量比”是指所有试剂均被消耗，无残留，但也不存在试剂不足量的情况。当产率低于100％时则有残留。如果基本上全部过氧化氢都用于产生泡沫并且没有过氧化物残留作为活性成分起作用，则组合物仍将作为消毒组合物起作用但作为生物膜去除剂的效力有限。更优选地是过氧化氢过量存在，既产生泡沫又与季铵化合物协同作用以提供消毒和生物膜去除。
优选地，部分过氧化氢与次卤酸盐反应生成气体。剩余的过氧化氢与季铵化合物协同作用，从而为组合物提供消毒和生物膜去除性质。
除非另有说明，本文中使用的术语“过氧化物”用于描述过氧化氢和过氧化氢生成剂。优选的过氧化物化合物是过氧化氢或过酸或过酸盐，包括有机和无机过酸和过酸盐，诸如过氧乙酸和单过二硫酸盐(monoperoxysulfate)。过硼酸盐和过碳酸盐也适合本发明的组合物。高浓度的过氧化物化合物可以是粉末制剂并且可以高达100％。在液体制剂中接近100％的过氧化物浓度理论上是可以的，但从实际观点看低于约10％的过氧化物浓度更可能实施。
在一种优选的实施方案中，一种溶液中过氧化氢的量约在其存在的、最终混合物之前的液体的0.01到8重量百分比，优选约在0.5到7.5重量百分比，最优选约在1到7重量百分比。在预混溶液含有非过氧化氢的过氧化物的实施方案中，使用的过氧化物的量应该提供与上述使用过氧化氢的优选的实施方案中过氧化氢的相等的量(按摩尔计)。
当过氧化氢是气体生成剂并且次卤酸盐是次氯酸钠、钾、锂或钙时，溶液中次卤酸盐与过氧化氢的优选的摩尔比约为1∶10摩尔到1∶1，优选为1∶8到4∶5，更优选为1∶2到1∶7。
可以向含有次卤酸盐的液体中加入pH调节剂使得当第一和第二液体混合时得到的混合物的pH高于约7.0，更优选高于约7.5，最优选高于约8.0。为了次氯酸钠的最高稳定性，优选在高于约11的pH保存(混合两种溶液之前)。pH调节剂包括任何增加碱性的有机或无机碱。优选地，pH调节剂是碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物(hydroxides)、氢氧化物(hydroxide)或氧化物、或其混合物。碱性pH调节剂以其被保存其中的液体的约0到90重量百分比存在，优选约0.1到15重量百分比。
季铵化合物通常具有下式R1R2R3R4N+X-。根据R基团的性质、阴离子、四价氮原子的数目，抗微生物QAC典型地被分为单烷基三甲基铵化合物、单烷基二甲基苄基铵盐、二烷基二甲基铵盐、杂芳香铵盐、多取代季铵盐、双季铵盐或多聚铵盐。单烷基三甲基铵盐的实例包括溴化十六烷基三甲基铵(CTAB)、烷基三甲基氯化铵、烷基芳基三甲基氯化铵、溴化十六烷基二甲基乙基铵。单烷基二甲基苄基铵盐的实例包括烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基3，4二氯苄基氯化铵以及烷基二甲基苄基氯化铵和烷基二甲基取代苄基(乙基苄基)氯化铵的混合物。二烷基二甲基铵盐的实例包括二癸基二甲基卤化铵和辛基十二烷基(dodoceyl)二甲基氯化铵。杂芳香铵盐的实例包括卤代十六烷基吡啶(CPC)、1-[3-氯丙烯基]-3，5，7-三氮杂-1-氮
Figure BDA0000124636790000112
金刚烷胺(azoniaadamantane)、烷基-异喹啉
Figure BDA0000124636790000113
溴化物(isoquinoliniummbromide)和烷基二甲基萘基甲基氯化铵。多取代季铵盐化合物的实例包括烷基二甲基苄基糖精铵和烷基二甲基乙基苄基环己基磺酸铵。双季铵盐的实例包括1，10-双(2-甲基-4-喹啉
Figure BDA0000124636790000114
氯化物)-癸烷、b 1，6-双[1-甲基-3-(2，2，6-三甲基环己基)-丙基二甲基氯化铵]己烷。
特别适合的季铵化合物是烷基二甲基苄基氯化铵、烷基二甲基乙基苄基氯化铵、二烷基二甲基季铵化合物或这些季铵化合物的混合物。
特别感兴趣的是烷基二甲基苄基氯化铵，其中烷基是50％C14、40％C12和10％C16的混合物。另一种感兴趣的烷基二甲基苄基氯化铵的烷基是5％C12、60％C14、30％C16和5％C18的混合物。
特别感兴趣的烷基二甲基乙基苄基氯化铵包括那些烷基具有如下分布的化合物：50％C12、30％C14、17％C16和3％C18。也感兴趣的是其烷基具有68％C12和32％C14分布的烷基二甲基乙基苄基氯化铵。
特别感兴趣的二烷基二甲基氯化铵包括二癸基(didcecyl)二甲基氯化铵、二辛基二甲基氯化铵、二癸基二甲基氯化铵和辛基癸基氯化铵。
优选的季铵化合物的混合物是适合的。使用宽范围的季铵化合物浓度。本领域技术人员可以确定在特定条件集合下，诸如生物膜的量，能满足需求最低有效量是多少。优选地，泡沫组合物中季铵化合物的浓度范围在约100ppm到50,000ppm。
任一溶液都可以增稠，优选使用表面活性剂增稠剂。可以用于调节溶液的表面活性剂的实例包括C14-C18烷基甜菜碱，例如十六烷基二甲基甜菜碱，或胺氧化物，例如十六烷基胺氧化物(cetamine oxide)、癸基胺氧化物、月桂基胺氧化物或修饰的胺氧化物。其它增稠剂诸如聚合物或橡胶只要能获得预期的泡沫特征和相容性就是适合的。
作为有效的消毒剂，混合物应该含有至少各约100ppm的QAC和过氧化氢，至多各约50,000ppm的QAC和过氧化氢。作为有效的生物膜去除剂和消毒剂，QAC和过氧化氢的浓度优选各约为650ppm到约50,000ppm。本领域技术人员能够认识到较高水平的过氧化氢和QAC仍可作为有效的生物膜去除剂和消毒剂。较高的水平适合例如以浓缩形式销售的产品(例如意味着在使用前稀释)。
发泡混合物中有效量的螯合剂典型的在约50-50,000ppm，优选在约100-30,000ppm，更优选在约25,000ppm。本领域技术人员能够认识到可能希望甚至更高量螯合剂的特殊情况，诸如在极“硬”水的情况下。本发明的方法和组合物可以适应较高浓度的螯合剂。
可以使用大量其它的已知与第一和第二液体及其组分相容的佐剂。一种此类佐剂是通过化学、酶或物理相互作用提供清洁的清洁活性物。有用的化合物是酸、碱、氧化剂、还原剂、溶剂、酶、thiorganic化合物、表面活性剂、去污剂及其混合物。还可以包括本领域已知的其它非清洁活性佐剂。这些包括腐蚀抑制剂、螯合(掩蔽)剂、染料和香料。
可以使用任意数目的表面活性剂。然而最优选所选的表面活性剂与过氧化氢和QAC相容并在碱性条件下稳定。适合的表面活性剂包括胺氧化物、甜菜碱、烷基葡萄糖苷、和非离子型表面活性剂。感兴趣的是胺氧化物，甜菜碱和烷基葡萄糖苷。特别感兴趣的是C14-C18烷基甜菜碱，如十六烷基二甲基甜菜碱；胺氧化物，如十六烷基胺氧化物、癸基胺氧化物和月桂基胺氧化物；烷基葡萄糖苷，如癸基葡萄糖苷。
实施例1
溶液1(FB3-59-2)
将下列成分加入250ml玻璃烧杯中，用包被了Teflon的磁力搅拌杆搅拌至均匀。
Figure BDA0000124636790000131
溶液2
溶液2由6％次氯酸钠溶液组成。
当将来自上述实施例的25ml溶液1和25ml溶液2同时倒入500ml玻璃量筒(Pyrex No.3042)中时，泡沫和液体的总体积达到325ml的高度，几乎全部是泡沫形式。产生的泡沫的体积至少是混合前组合的原始溶液的六倍。
实施例2
溶液1(FB3-60-1)
将下列成分加入600ml玻璃烧杯中并用包被了Teflon的磁力搅拌杆搅拌至均匀。
Figure BDA0000124636790000141
溶液2(FB3-60-2)
将下列成分加入250ml玻璃烧杯中并用包被了Teflon的磁力搅拌杆搅拌至均匀。
  化学药品   量(g)
  去离子水   50.0
  6％次氯酸钠水溶液   50.0
当将来自上述实施例的25ml溶液1(FB3-60-1)和25ml溶液2(FB3-60-2)同时倒入500ml玻璃量筒(Pyrex No.3042)中时，泡沫和液体的总体积在30秒内达到220ml的高度。3分钟后泡沫高度为175ml，5分钟时泡沫高度剩余约150ml。产生的泡沫的体积至少约为混合前组合的液体的三倍。
实施例3
溶液1(FB3-62-1)
将下列成分加入1000ml玻璃烧杯中并用包被了Teflon的磁力搅拌杆搅拌至均匀。
Figure BDA0000124636790000151
溶液2(FB3-62-2)
将下列成分加入1000ml玻璃烧杯中并用包被了Teflon的磁力搅拌杆搅拌至均匀。
  化学药品   量(g)
  去离子水   380.0
  6％次氯酸钠水溶液   500.0
  碳酸钠   120.0
当将来自上述实施例的25ml溶液1(FB3-62-1)和25ml溶液2(FB3-62-2)同时倒入500ml玻璃量筒(Pyrex No.3042)中时，测定泡沫+液体的总体积和下列特征。泡沫生成：
  时间(min)   泡沫+液体体积(ml)
  0.5   180ml
  1.0   190ml
  1.5   200ml
  2.0   205ml
  3.0   210ml
  5.0   200ml
  6.0   190ml
  7.0   175ml
  10.0   150ml
  12.0   150ml
测得溶液1的pH为6.31。测得溶液2的pH为11.5。溶液1测得的过氧化氢浓度为2.54％，测得的季铵浓度为1.02。同时加入等体积的溶液1和溶液2后，过氧化氢的终浓度预计为0.42％。测得过氧化氢的实际浓度为0.39％。
虽然测量在12分钟后结束，泡沫体积保持组合的预混液体体积2倍以上达更长的时间，至少约为20分钟。
实施例4
在该实施例中，排除了次卤酸盐。加入溶液1和溶液2将得到具有上述实施例中所示浓度活性物(季铵化合物和过氧化氢)的混合物。
溶液1(批号7H085)
通过将成分加入化学上相容的混合罐中加入下列成分并搅拌至均匀。
Figure BDA0000124636790000161
溶液2(Lot 8B007)
将下列成分加入化学上相容的混合罐中并搅拌至均匀。
Figure BDA0000124636790000172
为证明要求保护的产品作为消毒剂的能力，使用稀释法，AOAC官方分析法1990并根据DIS/TSS-1有效性数据要求和DIS/TSS-2有效性要求中由EPA规定的指南测定实施例4混合物的微生物有效性。受试生物体是金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(ATCC 6538)、猪霍乱沙门氏菌(Salmonella choleraesuis)(ATCC 10708)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)(ATCC 15422)。
将100ml上述溶液1加入100ml上述溶液2并用800ml的400ppm AOAC合成硬水稀释。然后使用AOAC使用稀释法将稀释的样品暴露于上述生物体。暴露10分钟后，在60个初级或次级传代培养管中均未观察到金黄色葡萄球菌、猪霍乱沙门氏菌或铜绿假单胞菌生长。
实施例5
溶液1
将下列成分加入化学上相容的混合罐中并搅拌至均匀。
Figure BDA0000124636790000173
Figure BDA0000124636790000181
溶液2
将下列成分加入化学上相容的混合罐中并搅拌至均匀。
Figure BDA0000124636790000182
通过取一份溶液1、一份溶液2和10份合成硬水制备母液以测定生物膜去除。
为证明从硬表面上去除生物膜，在从巴尔的摩市马里兰大学牙科学院巴尔的摩牙外科系2年综合治疗台(unit)中随机选出的40个临床牙科综合治疗台流水线(DUWL)中进行了一项研究。在每项研究中使用未处理的对照以证明要求保护的制剂的有效性。DUWL含有在典型的牙科行医操作条件过程中积累的多种属天然生物膜。暴露过夜后用无菌水冲洗DWUL两分钟以比较去除生物膜和消毒DUWL的有效性(未处理的流水线为阴性对照)。通过测定DUWL流出物中的浮游细菌、测定生物膜中的细菌计数、评价生物膜基质的去除程度来评价处理的有效性。通过扫描电子显微术(SEM)对处理的DUWL流水线成像来完成生物膜评价。
对来自如上所述的操作DUWL的多种属天然生物膜进行一次过夜处理从循环水(4.5log10减少/ml)和生物膜(3.74log 10减少/cm2)中清除全部细菌。
实施例6
溶液1(FB3-111-1)
将下列成分加入2000ml玻璃烧杯中并用包被了Teflon的磁力搅拌杆搅拌至均匀。
溶液2(FB3-62-2)
将下列成分加入2000ml玻璃烧杯中并用包被了Teflon的磁力搅拌杆搅拌至均匀。
  化学药品   量(g)
  去离子水   1023.9
  次氯酸钠(12.5％)   384.3
  碳酸钠   192.1
将251ml溶液1与251ml溶液2同时倒入内径为2英寸，从P型阱(p-trap)到排水盖(drain cap)长度约为20英寸的排水管中。水管从P型阱到排水盖基本被泡沫充满。泡沫基本上充满水管10分钟然后用水冲洗。擦拭排水管并检测拭子(swab)的细菌污染。试验结果显示细菌至少为3log减少。
在上述实施例1-6中，数量栏下列出的量是所列化合物的重量单位或占所描述溶液总重量的百分比。以水稀释的或从任何特定供应商处获得的化合物并不将本发明限制至该供应商或使用特定的浓度。本领域技术人员可以方便的指定不同的供应商、不使用特定商标销售的等同化合物，或制备液体中所标示化学成分的替代浓度以产生与实施例中描述的溶液完全等同的终溶液。
所有参考文献，包括本文中引用的出版物、专利申请、专利、网页内容都同等程度地通过引用并入本文，每个参考文献都独立地、明确地通过引入并入并在本文中完整的呈现。
除非在本文中另有说明或与上下文明显矛盾，在描述本发明的上下文中使用的术语“一个″、″一″、″所述″和类似指示语涵盖了单数和复数。
除非在本文中另有说明，本文中数值范围的叙述仅是单独提及落在该范围内的每个独立的数值的速记法，每个单独的数值都如其在本文中被独立的引用而整合入说明书。当伴随数值时，单词“约”表明最多偏离所述数值的10％以内(包括端点)。除非另有说明，本文中使用的任何以及全部实施例或示例性语言(“例如”、“诸如”)仅用于更好地解释本发明而非限制本发明的范围。说明书中任何语言不得被解释为指出任何对本发明的实施必需的未要求保护的元素。

Claims (34)

1.一种原位发泡的排水管、容器或硬表面消毒剂含水组合物，含有：至少两种原位混合的并且产生发泡组合物的液体溶液，所述发泡组合物含有季铵化合物、过氧化物并且为碱性pH，
其中，在混合之前，至少一种液体溶液含有水和过氧化物，
其中，在混合之前，至少一种液体溶液含有水、次卤酸盐和碱性pH调节剂，
其中，在混合之前，至少一种混合的水溶液含有季铵化合物。
2.权利要求1的组合物，其中次卤酸盐是次氯酸盐。
3.权利要求2的组合物，其中次氯酸盐是次氯酸钠。
4.权利要求1的组合物，其中过氧化物选自过氧化氢、过硼酸盐、过碳酸盐、有机过酸、无机过酸或过酸盐。
5.权利要求4的组合物，其中过氧化物是过氧化氢。
6.权利要求1的组合物，其中pH调节剂是碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物或氧化物。
7.权利要求1的组合物，其中pH调节剂是碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物或氧化物的钠盐，或碳酸盐的钾盐，或氧化物或氢氧化物的钙盐。
8.权利要求1的组合物，其中基于摩尔基础，混合前溶液中过氧化物对于次卤酸盐是过量的，并且发泡组合物含有约100到50,000ppm的过氧化物。
9.权利要求8的组合物，其中发泡组合物含有约650到50,000ppm的过氧化物。
10.权利要求1的组合物，其中发泡组合物中的季铵化合物约为100ppm到50,000ppm。
11.权利要求1的组合物，其中发泡组合物含有约650ppm到50,000ppm的季铵化合物以及约650ppm到50,000ppm的过氧化物，并且组合物是生物膜去除剂。
12.权利要求1的组合物，其中两种液体溶液中的至少一种进一步含有螯合剂、表面活性剂、增稠剂、香料、腐蚀抑制剂中的至少一种。
13.权利要求12的组合物，含有螯合剂。
14.权利要求13的组合物，其中螯合剂是EDTA。
15.权利要求12的组合物，含有表面活性剂或增稠剂。
16.权利要求15的组合物，其中表面活性剂或增稠剂是胺氧化物、C14-C18烷基甜菜碱、烷基葡萄糖苷或非离子型表面活性剂。
17.一种用于保持至少两种液体分离的容器，含有至少用于储存第一液体的第一隔室以及用于储存第二液体的第二隔室，其中第一液体含有次卤酸盐并且第二容器含有过氧化物，其中每个容器中的液体可以经独立的递送通道从各自的隔室中流出，使得能够在从容器中递送混合物之前在腔室中混合液体或者在液体从容器流出之前不发生液体的混合而递送液体。
18.一种原位发泡的排水管、容器或硬表面消毒剂含水组合物，含有：至少两种原位混合的并且产生发泡组合物的液体溶液，所述发泡组合物含有季铵化合物并且是碱性pH，
其中，在混合之前，至少一种液体溶液含有水和过氧化物，
其中，在混合之前，至少一种液体溶液含有水、次卤酸盐和碱性pH调节源，
其中，在混合之前，至少一种混合的水溶液含有季铵化合物。
19.一种制备原位发泡的消毒剂含水组合物的方法，包括：提供至少一种含有水和过氧化物的溶液，
提供至少一种含有水、次卤酸盐和碱性pH调节剂的溶液，
提供至少一种含有水和季铵化合物的溶液，
其中含有过氧化物的溶液不能含有次卤酸盐，其中含有季铵化合物的溶液可以是单独的溶液或可以是含有过氧化物的相同的溶液或含有季铵化合物的相同的溶液，
在管道、容器或硬表面上混合上述溶液，藉此原位形成泡沫，并且
通过暴露于泡沫溶液至少2分钟进行处理以消毒管道、容器或硬表面，并且其中发泡溶液是混合前液体溶液组合体积的至少2倍，并且其中发泡溶液含有季铵化合物、过氧化物，并且是碱性pH，并且其中发泡溶液消毒管道、容器或硬表面。
20.权利要求19的方法，其中次卤酸盐是次氯酸盐。
21.权利要求20的方法，其中次氯酸盐是次氯酸钠。
22.权利要求19的方法，其中过氧化物选自过氧化氢、过硼酸盐、过碳酸盐、有机过酸、无机过酸或过酸盐。
23.权利要求22的方法，其中过氧化物是过氧化氢。
24.权利要求19的方法，其中pH调节剂是碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物或氧化物。
25.权利要求24的方法，其中pH调节剂是碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物或氧化物的钠盐。
26.权利要求19的方法，其中基于摩尔混合前溶液中的过氧化物对于次卤酸盐是过量的，并且所获得的发泡组合物含有约100到50,000ppm的过氧化物。
27.权利要求26的方法，其中发泡组合物含有约650到50,000ppm的过氧化物。
28.权利要求1的方法，其中发泡组合物中的季铵化合物为约100ppm到50,000ppm。
29.权利要求1的方法，其中发泡组合物含有约650ppm到50,000ppm的季铵化合物以及约650ppm到50,000ppm的过氧化物，并且组合物是生物膜去除剂。
30.权利要求1的方法，其中至少两种液体溶液中的至少一种进一步含有螯合剂、表面活性剂、增稠剂、香料、腐蚀抑制剂中的至少一种。
31.权利要求30的方法，含有螯合剂。
32.权利要求31的方法，其中螯合剂是EDTA。
33.权利要求30的方法，含有表面活性剂或增稠剂。
34.权利要求33的方法，其中表面活性剂或增稠剂是胺氧化物、C14-C18烷基甜菜碱、烷基葡萄糖苷或非离子型表面活性剂。
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