CN105473150A - 硼-硅烷聚醚络合物 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了硼与烷基醚封端的硅烷聚醚的络合物。本发明也描述了包含此类络合物的组合物。除硼-硅烷聚醚络合物之外，此类组合物还包含水和一种或多种酶。本发明还描述了还包含活性物质和/或多元醇的组合物。此类组合物的用途包括消毒。
Description
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2013年8月20日提交的印度专利申请3676/CHE/2013的优先权，其公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及硼化合物与具有封端烷基醚基团的硅烷聚醚的络合物。还描述了包含此类络合物的组合物，该组合物包括酶清洁组合物。
发明内容
简而言之，在一个方面，本公开提供了烷基醚封端的硅烷聚醚与硼化合物的络合物。在一些实施例中，所述烷基醚封端的硅烷聚醚具有下式：
其中m和n是独立选择的整数且在8至30的范围内，并且R1和R2为具有1至6个碳原子的直链或支化的烷基基团；并且其中所述硼化合物选自硼酸、硼砂以及它们的组合。
在一些实施例中，R1和R2为甲基基团。在一些实施例中，m和n为至少12且不大于24，例如，在一些实施例中，m和n为18。
在一些实施例中，所述硼化合物包括硼酸。在一些实施例中，所述硼化合物包括硼砂。
在另一方面，本公开提供了组合物，其包含水、至少一种酶和本文所描述的烷基醚封端的硅烷聚醚与硼化合物的络合物。在一些实施例中，所述硼化合物与所述硅烷聚醚的摩尔比为90:10至30:70。在一些实施例中，所述组合物包含至少0.5重量％且不大于2重量％的硅烷聚醚，其中所述硅烷聚醚的至少一部分与所述硼化合物络合。在一些实施例中，所述组合物包含至少2重量％且不大于5重量％的硼化合物。
在一些实施例中，所述组合物还包含多元醇，例如，选自下列的多元醇：糖、糖醇、糖酸、甘油和糖醛酸以及它们的组合。在一些实施例中，所述组合物包含2重量％至4重量％的多元醇。
在一些实施例中，所述酶选自淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶、蛋白酶以及它们的组合。在一些实施例中，所述组合物包含多种酶，所述多种酶选自淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶和蛋白酶中的至少三种。
在一些实施例中，所述组合物包含活性物质，例如，选自下列的活性物质：过氧化氢、醛、季铵盐、酸以及它们的组合。
本公开以上发明内容并非旨在描述本发明的每个实施例。本发明的一个或多个实施例的详细描述还在以下具体实施方式中示出。本发明的其他特征、目的和优点在具体实施方式和权利要求中将显而易见。
具体实施方式
表面消毒是医院中用于防止感染的一个关键方法。关键区域(诸如手术室、特护室、透析室和实验室)中的表面消毒是特别重要的。关键表面包括地板、工作台面、墙壁、器材和高触摸接触区域。
表面消毒剂可以能稀释使用的浓缩溶液递送。具体地，期望的是可用100、200或甚至300份水每份浓缩物稀释的水性溶液。消毒剂也可以即用型形式提供。液体产品可以喷雾、擦拭物、或需要或不需要稀释的其他形式提供。
以单制剂形式同时针对细菌、病毒、真菌和生物积聚提供有效防护的表面消毒溶液是特别有用的。然而，在配制此类多组分、多功能消毒剂，具体地，水性组合物时，存在许多挑战。例如，已知在存在生物材料时，活性物质，诸如季盐丧失其活性。人们也已承认了季铵生物杀灭剂被酶和其他蛋白质，以及存在于硬水中的某些离子瞬间灭活。因此，挑战在于制备包含生物灭杀剂和酶二者的组合物。
已使用硼砂(Na2B4O7●10H2O)或硼酸(B(OH)3)与某些多元醇的络合物来稳定在一个制剂中同时具有酶和活性物质二者的组合物。此类多元醇已包括糖、糖醇、糖酸、甘油和糖醛酸。具体地，已使用硼砂或硼酸与甘油的络合物来稳定酶并保护多组分组合物中的活性物质。在稀释时，该络合物释放硼酸、酶和活性物质。所述硼-硅烷聚醚络合物用作保护和释放酶的“活性保护剂”以除去生物积聚。随后，释放化学活性物质用于其消毒作用。
尽管可获得这些多元醇基制剂，但持续需要改善的多功能消毒剂，具体地，水性消毒剂。具体需要包括：(a)在目标表面上较好的铺展；(b)改善的膜形成能力；以及(c)稀释时可逆的最佳络合物形成。
本发明人已发现某些硅烷聚醚可与硼砂或硼酸络合。具体地，本发明人确定烷基醚封端的(例如，甲基醚封端的)硅烷聚醚可形成稳定的、可逆的络合物。甚至在高稀释比率下，此类络合物也在多组分消毒剂的功效和稳定性方面提供令人惊讶的改善。
在一些实施例中，所述硅烷聚醚可由下式表示：
其中m和n是独立选择的整数且在8至30的范围内，并且R1和R2为直链或支化的烷基基团。在一些实施例中，m和n为至少12，例如，至少16。在一些实施例中，m和n不大于24，例如，不大于20。在一些实施例中，m和n为至少16且不大于20，例如，在一些实施例中，m和n为18，即，所述硅烷聚醚为双-(PEG-18烷基醚)二甲基硅烷。在一些实施例中，R1和R2具有1至6个碳原子，例如，1-4个碳原子。在一些实施例中，R1和R2为甲基基团。在一些实施例中，所述硅烷聚醚为双-(PEG-18甲基醚)二甲基硅烷。
在一些实施例中，所述硅烷聚醚可与硼酸混合以形成络合物。在一些实施例中，所述硅烷聚醚可与硼砂(也称为硼酸钠、四硼酸钠和四硼酸二钠)混合以形成络合物。在一些实施例中，氢键和/或氧孤对可有助于络合物的形成。
本发明的硼-硅烷聚醚络合物可用于消毒组合物中。本公开的多组分消毒组合物包含至少一种酶。消毒剂中所使用的常见酶包括淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶、蛋白酶以及它们的组合。在一些实施例中，所述消毒组合物包含至少一种酶，所述至少一种酶选自淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶和蛋白酶中至少三种中的每一种。在一些实施例中，存在至少一种酶来自这四个类别中的每一个。
在一些实施例中，可包含附加组分。在一些实施例中，存在至少一种活性物质。用于消毒的常见活性物质包括过氧化氢、醛、季铵盐、酸以及它们的组合。
实例
表1：实例的制备中所使用的材料汇总。
聚乙二醇和硅氧烷聚醚(“SPE”)被筛选作为络合剂。通过将硼砂与水混合并加热至50℃来制备表2的制剂。一旦硼砂溶解，就使溶液冷却至40-45℃。然后，添加络合剂并于室温下搅拌45分钟。观察组合物的澄清度。将样品储存在55℃下，并测量由溶液pH所决定的稳定性。最后，在30天的储存之后测量pH，将样品以约1:300份水稀释并再次测量pH。在1天和30天储存下的一致的pH结合稀释时增加的pH(指示形成可逆的络合物)共同展示了稳定的组合物。
表2：筛选各种硼络合剂。
在一些实施例中，所述组合物可包含烷基醚封端的硅烷聚醚和多元醇二者。适宜的多元醇包括糖、糖醇、糖酸、甘油和糖醛酸。例如，在一些实施例中，所述组合物可包含甘油。一般地，多元醇的量可取决于多种因素，包括所选择的特定多元醇。在一些实施例中，所述组合物包含1至5重量％，例如，2至4重量％的一种或多种多元醇。制备并评估了包含硼化合物、烷基醚封端的硅烷聚醚和多元醇的组合物。
表3：筛选硼络合剂的各种组合。
使用多种技术评估了硅烷聚醚-硼络合物的存在、稳定性和可逆性。
对于弱酸和弱碱体系，电导率为研究水中形成的络合物的有效定量工具。在目前的研究中，硅烷聚醚用作弱酸(pH在6左右)，并且硼砂用作弱碱(pH在9左右)。以下分析是使用20ml硼砂或SPE-1溶液于25℃下进行的。45分钟时(紧接络合之后)测量电导率。此结果以微西门子每厘米(μS/cm)为单位报导于表4a中。
表4a：硼砂和硅烷聚醚溶液的电导率。
0.025M硼砂-SPE络合物溶液的电导率以硼砂与硅烷聚醚(B:S)的各种摩尔比制备。以下分析是使用20ml溶液于25℃下进行的。45分钟时测量电导率且24小时之后再次测量以估计络合物的稳定性。该结果汇总于表4b。
表4b：包含硼砂与硅烷聚醚络合物的溶液的电导率。
如所示出的，90:10至30:70范围内B:S摩尔比下的稳定性优于10:90摩尔比下的稳定性，其中70:30比率下的电导率无显著差异。在一些实施例中，可希望90:10至30:70的B:S摩尔比，例如，70:30至40:60。
制备和评估了除硼-SPE络合物之外还包含各种酶的组合物的稳定性，如表5中所汇总的。相对于使用甘油作为络合剂的比较例，评估和比较了烷基醚封端的硅烷聚醚的重量百分比的影响。除聚醚或多元醇之外，所有样品还包含：(a)3重量％的硼砂；(b)10重量％的蛋白酶；(c)0.2重量％的脂肪酶；(d)0.11重量％的纤维素酶；和(e)1.5重量％的α淀粉酶；余量为水。
表5：在含酶组合物中筛选各种硼络合剂。
*CE-6的B:S比率为硼砂与甘油的摩尔比。
如表5所示，对于所使用的特定制剂，可希望0.25至0.5最小浓度的硅烷聚醚。然而，本领域的技术人员应认识到聚醚的最佳量以及期望的摩尔比B:S可取决于如下因素，所述因素诸如所使用的特定酶、具体硼化合物和所选择的烷基醚封端的硅烷聚醚，以及存在的附加添加剂例如，多元醇和活性物质。本文中所包含的程序和描述使此类优化易于进行。
在一些实施例中，所述消毒组合物包含至少2重量％的硼化合物。在一些实施例中，所述组合物包含不大于5重量％的硼化合物。在一些实施例中，所述组合物包含2重量％至4重量％的硼化合物。在一些实施例中，所述消毒组合物包含至少0.2重量％的硅烷聚醚。在一些实施例中，所述组合物包含不大于3重量％的硅烷聚醚。在一些实施例中，所述组合物包含0.5重量％至2重量％的硅烷聚醚。
使用UV可见光谱来表征硼砂-SPE络合物。最初，制备硼砂和SPE-1的标准溶液，并且于分光光度计中运行以确立基线校正。这些基线样品处于0.0001M至0.1M硼砂和0.0005M至0.1MSPE-1的浓度范围。接着，制备包含0.1M硼砂和0.05MSPE-1(B:S＝66:33)的样品(EX-8)。用水稀释(100:1)该样品(EX-9)并随后用水进一步稀释至10,000:1(EX-10)。通过向样品EX-8添加酶来制备实例EX-11。随后用水稀释(300:1)该组合物以形成EX-12。UV可见光谱结果汇总于表6。
表6：光谱结果。
比较了EX-6(硼砂-SPE-1络合物)和CE-6(硼砂-甘油络合物)的消毒溶液。将十微升水、EX-6和CE-6分散在玻璃板上并观察铺展。尽管CE-6具有比水显著更小的外形，但一滴下仍形成外形，从而指示仅中度润湿。相比之下，即使施用两滴EX-6后，仍无可观察的外形，从而指示超常的铺展。
使用标准测试规程来评估消毒溶液EX-6和CE-6以测量多酶活性。所述样品具有可比较的活性，其中AU/ml＝活性物质单位每毫升，并且KNU/ml＝千诺氏单位每毫升。
表7：酶活性
| 样品 | 蛋白酶(AU/ml) | 淀粉酶(KNU/ml) |
| EX-6 | 0.307 | 5.655 |
| CE-6 | 0.314 | 5.603 |
使用BROWNESTF负荷检查条评估了EX-6和CE-6的含酶消毒溶液。所述负荷检查条印刷有认为包含蛋白质、脂质和多糖中的两种来源的亮红色污垢配方，并且被认为具有与ENISO15882-5中所描述的Edinburgh测试污垢等同的性能。首先，将所述溶液用水稀释(300:1)，并且于45℃下进行五分钟清洁测试。基于该测试，尽管它们具有可比较的酶活性，但与使用CE-6溶液时更大深红色区域残留相比，EX-6的消毒溶液产生仅具有小的浅红色区域残留的优异结果。
在不脱离本发明的范围和实质的情况下，本发明的各种修改和更改对于本领域的技术人员将变得显而易见。
Claims (20)
1.一种烷基醚封端的硅烷聚醚与硼化合物的络合物，其中所述烷基醚封端的硅烷聚醚具有式：
其中m和n是独立选择的整数且在8至30的范围内，并且R1和R2为具有1至6个碳原子的直链或支化的烷基基团；并且其中所述硼化合物选自硼酸、硼砂以及它们的组合。
2.根据权利要求1所述的络合物，其中R1和R2为甲基基团。
3.根据权利要求1或2所述的络合物，其中m和n为至少12且不大于24。
4.根据权利要求3所述的络合物，其中m和n为至少16且不大于20。
5.根据权利要求4所述的络合物，其中m和n为18。
6.根据前述权利要求中任一项所述的络合物，其中所述硼化合物包括硼酸。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的络合物，其中所述硼化合物包括硼砂。
8.一种组合物，其包含水、至少一种酶和根据前述权利要求中任一项所述的络合物。
9.根据权利要求8所述的组合物，其中所述硼化合物与所述硅烷聚醚的摩尔比为90:10至30:70。
10.根据权利要求9所述的组合物，其中所述硼化合物与所述硅烷聚醚的摩尔比为70:30至40:60。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的组合物，其包含至少0.5重量％且不大于2重量％的所述硅烷聚醚，其中所述硅烷聚醚的至少一部分与所述硼化合物络合。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的组合物，其包含至少2重量％且不大于5重量％的所述硼化合物。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的组合物，其还包含多元醇。
14.根据权利要求13所述的组合物，其中所述多元醇选自糖、糖醇、糖酸、甘油和糖醛酸以及它们的组合。
15.根据权利要求14所述的组合物，其中所述多元醇选自甘油、葡萄糖以及它们的组合。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的组合物，其包含2重量％至4重量％的所述多元醇。
17.根据权利要求8至16中任一项所述的组合物，其中所述酶选自淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶、蛋白酶以及它们的组合。
18.根据权利要求17所述的组合物，其包含多种酶，所述多种酶选自淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶和蛋白酶中的至少三种。
19.根据权利要求8至18中任一项所述的组合物，其还包含活性物质，所述活性物质选自过氧化氢、醛、季铵盐、酸以及它们的组合。
20.根据权利要求8至19中任一项所述的组合物，其中在用300份水每1份所述组合物稀释时，所述组合物的pH提高了至少1。
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