CN1173822A - 通过在表面使用催化剂清洁表面的制品,组合物和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用卫生试剂处理表面的方法,其包括步骤:a)在表面提供催化一种或多种母体形成卫生试剂的非光化学催化剂(例如过渡金属化合物),从而使上述催化剂沉积在上述表面上,和b)随后用含有某种或每种卫生试剂母体的处理试剂(例如过氧化氢溶液)处理表面,从而在上述表面产生卫生试剂。本发明还提供了一处方法,其包括用含有至少一种卫生试剂母体的处理试剂处理结合了非光化学催化剂的表面的步骤,其中上述母体在上述催化剂存在下形成上述卫生试剂,和一种制造制品的方法,其包括在制造过程中,在其中加入能够将至少一种卫生试剂母体转化成卫生试剂的非光化学催化剂的步骤。

Description

通过在表面使用催化剂清洁表面的制品、组合物和方法
技术领域
本发明涉及制品和处理上述制品，尤其是被微生物沾污的上述制品的表面的方法，和用于处理上述制品的组合物。更具体地说，本发明涉及一种方法，该方法通过使用卫生试剂或它们的母体以便消除或减少微生物污染。
发明背景
表面微生物沾染物在许多领域可产生问题。例如，有害于健康的微生物会存在于用于制作食物的表面。如果这些生物转移至食物中，会导致食用这些食物的人生病。其它的问题是由建筑物内的空调导管或供水管的内壁的微生物污染物或用于人体中或人体表面的装置，例如眼镜、手术器械等等的污染引起的。这些问题不仅有害于健康，而且，尤其在管子等的情况下，增加了流动摩擦阻力、热传递阻力和生物污染。从文献中可了解许多其它的实例，可以引用。
许多组合物是已知的，并用于表面的清洁和消毒。几乎所有的这些组合物具有常见的特征，即它们含有对微生物是毒性的或抑制微生物生长的卫生试剂。典型的卫生试剂包括，强酸、碱、酚醛塑料、氧化剂，例如过酸和次卤化物和带电物质，例如阳离子表面活性剂。它们通常是高活性物质，在一个或多个方面，即短贮存期限、毒性、腐蚀性和刺激性显示其活性，并且，这些组分在配方中需要较高的含量，以得到令人满意的结果。
在许多情况下，微生物在表面生长形成群集或部分群集的生物薄膜。细菌生物薄膜在家庭和工业卫生以及医疗中被认为是有问题的，因为可作为腐败生物或病原体的储存场所或可导致所谓的生物污染。生物薄膜被认为在与内在医疗装置和其它与湿的人体组织接触的制品，例如眼镜有关的感染方面是有问题的。
控制生物薄膜的常规研究，例如使用上述卫生试剂，表明这些薄膜是拒绝性的。许多因素被认为是有助于这种拒绝性的，人们相信，一个主要的因素是腊梅糖、多糖的细胞外聚合物和糖蛋白与高活性物质，例如上述氧化剂或卤素反应的能力和结合上述带电物质的能力。人们相信，这些相互作用抑制了在生物薄膜的暴露表面之外的卫生试剂的有效接触。
人们已知通过加入其它组分可改善某些卫生试剂的活性。例如，次氯酸盐溶液与强酸的反应将产生氯气，一种潜在的，虽然有些危险的卫生试剂。人们还已知通过催化作用产生卫生试剂。EP0436466公开了一种对过氧化氢稳定的物质的消毒方法，其包括用含过氧化氢溶液和过氧化氢分解剂，如在单独载体上的催化剂接触上述物质。
WO93/00815公开了如何能在表面上结合光敏化剂，该表面能够在可见光作用下催化三线态氧形成单线态氧，从而在暴露于可见光下提供表面的光杀菌性质和自动消毒性质。用于这种方法的组合物含有按重量计0.1-1.0％光敏化剂，它可以是卟啉或酞菁，优选以未金属化形式。中-四(N-辛基-4-吡啶鎓)卟啉四阳离子的盐已知同时具有细胞溶解和phocytotoxic活性。类似的技术已知用于制备瓷砖和其它这类卫生陶器。在该体系中，如在Toto Ltd of Minato-Ku，Tokyo的商品说明书中所述，基于二氧化钛的化合物的光活化作用被认为产生了作为卫生试剂有效的活化物质。
光化学体系的缺点是在弱光条件下或在黑暗中它们是不太有效的。在许多可产生细菌污染物的场合是没有充分光线的条件下(例如空调导管或供水管内壁)，人们需要提供卫生体系，其在光线和黑暗条件下对生物薄膜是有效的，而不需要使用高含量的活性卫生试剂。
发明的简单描述
我们发现，如果卫生试剂是在生物薄膜污染的表面由母体化合物非光化学产生的，而不是单独制备和施用于生物薄膜的暴露表面的话，可大大提高卫生试剂的效率。这可以通过在生物薄膜形成之前用黑暗中起作用的催化剂活化表面，随后用可由催化剂转变为卫生试剂的催化剂作用物处理污染的表面完成。
尽管不希望将本发明限制于操作的理论，但我们相信在表面产生卫生试剂产生了一个向离开被污染的表面的方向递减的浓度梯度，而在试剂施用于生物薄膜的暴露表面的情况下梯度是向着表面递减的。此外，在污染表面上的某种或每种卫生试剂母体的消耗确定了上述母体的浓度梯度，它促进了上述母体向污染表面的扩散。
因此，本发明的第一方面提供了用卫生试剂处理表面的方法，其包括步骤：
a)在表面提供催化一种或多种母体形成卫生试剂的非光化学催化剂，从而使上述催化剂沉积在上述表面上，和
b)随后用含有某种或每种卫生试剂母体的处理试剂处理表面，从而在上述表面产生卫生试剂。
应注意的是，对于某些催化剂，在每次进行步骤(b)之前，不需要进行上述步骤(a)，因为在这些实施方案中，将存在足够的由先前的清洁周期残余的催化剂以便由某种或每种母体产生卫生试剂：因此，本发明的一个重要方面是，该方法可由少量的在表面提供催化剂的处理过程和大量的向催化剂提供作用物的随后处理过程组成。因此，沉积的催化剂可用作单一的消毒操作或多元的这种操作。
在本说明书中使用的术语“非光化学的”并不排除催化剂的性质通过光照改善的可能性，但主要是催化剂能够在基本上不存在光的条件下产生卫生试剂。因此，本发明的主要优点是，它能够在黑暗和通常不能进入的地方，例如水管和导管的内部，在不需要光照这些地方的条件下催化产生卫生试剂。
因此，本发明的第二方面提供了处理生长了微生物的表面的方法，包括用含有至少一种卫生试剂母体的处理试剂处理结合了非光化学催化剂的表面的步骤，其中上述母体在上述催化剂存在下形成卫生试剂。
本发明还涉及一种用于处理易被微生物污染的表面的组合物，上述组合物含有能够与表面结合并随后化学转化成是或含有一种对上述微生物有效的卫生试剂或其母体的催化剂。该组合物优选是浸渍溶液或涂覆组合物。
应注意的是，催化剂可通过在形成表面之前往形成表面的材料中加入催化物质而沉积在表面上。
因此，本发明的第四方面涉及制造三维制品的方法，其包括在制造过程中，在其中加入能够将至少一种卫生试剂母体转化成对微生物有效的卫生试剂的非光化学催化剂的步骤，其中该制品在使用过程中微生物的生长发生在制品的表面。
本发明的第五方面涉及含有在制造过程中加入的能够将至少一种卫生试剂母体转化成卫生试剂的非光化学催化剂的三维制品，其中该制品在使用过程中微生物的生长发生在制品的表面。
发明的详细描述
本发明的主要特征在于通过用某种或每种卫生试剂母体处理催化剂形成卫生试剂。在本发明的某些实施方案中，这些母体本身具有抗细菌或其它抗微生物活性。与卫生试剂相比，这些性质显示出较小或较大程度区别。在其它实施方案中，母体基本上没有抗微生物性质，优选的是，对使用者有利的是，它们不显示或显示很小的上述毒性、腐蚀性和/或刺激性。
卫生试剂和催化剂
如上所述，处理试剂含有至少一种卫生试剂母体，其在上述催化剂存在下形成上述卫生试剂。在本发明中，术语卫生试剂包括生物杀伤剂和非生物杀伤剂物质。尽管优选的是卫生试剂是生物杀伤剂，但也包括在更常见的情况下，从表面由物理方法除去至少一部分微生物的卫生试剂，例如，通过削弱微生物与表面的连接或通过在表面上产生气泡。因此，在本发明的某些实施方案中，卫生试剂是通过物理作用而不是化学作用对微生物是有效的。
合适的卫生试剂母体包括过氧化合物，异噻唑酮、卤化物和次卤酸盐。优选的是这些母体作为液体组合物存在，尤其优选上述液体组合物应基本上没有催化剂。
合适的过氧化合物包括过氧化氢、过氧化钠、过乙酸、过甲酸和单过硫酸盐。除了上述酸之外，使用亚氨基过氧-羧酸，包括e-N-N-对苯二甲酰基-氨基-过氧基-己酸是已知的。由标题为“作为高效漂白体系的TAED和新过氧羧酸”80th AOCS Meeting，Cincinnati OH 1989年5月的文章中已知其它的过氧羧酸，在此引入作为参考。作为过氧化合物，过氧化氢和单过硫酸钾是尤其优选的。
用于分解过氧化合物的合适的催化剂包括过渡金属和它们的化合物。优选使用过渡金属化合物而不是金属本身。优选的过渡金属是钴、铜、铂、钛、锰、钒、银、锌、钯、铱和铁。尤其优选的催化剂包括钴、锰和铜化合物，更优选二氧化锰，和酞菁铜或钴。这些和其它催化剂可通过用含有催化剂的组合物处理表面从而使上述催化剂沉积在表面上。
我们发现，当生物薄膜生长在含有酞菁钴的塑料材料上和随后用含有单过硫酸钾的溶液处理时，用作催化剂的酞菁钴和用作卫生试剂的单过硫酸钾的结合对降低上述生物薄膜种群的活细胞数是尤其有效的。
过氧化合物和次卤酸盐的稳定溶液的制备方法在现有技术中是已知的。人们已知这些溶液应优选没有上述金属，因为人们知道它们明显降低了溶液的贮存期限。我们发现，在将要消毒的表面提供催化剂能够用很低浓度的处理试剂得到有效的结果，与不使用催化剂所需的用量相比较，明显降低了用量。因此，例如在其中处理试剂含有过氧化氢和催化剂含有过渡金属的情况下，我们发现，用低于3mg/ml过氧化氢浓度可使得生物薄膜基本上除去。如果不提供催化剂，该浓度对于从表面除去和消毒类似生物薄膜是完全无效的。因此，本发明的一个显著优点是可使用较低的母体浓度，尤其是在例如外科或医疗应用中。
本发明并不限制于在处理试剂中使用如此低含量的卫生试剂母体，因为在某些情况下，使用较高含量是必需或希望的。通常卫生试剂母体的浓度为10ppm-40％w/v。
其它的催化剂包括酶。尤其优选的酶是‘氧化酶’类，它们在暴露于合适的作用物时产生过氧化氢。
用于本发明中的一类酶是葡萄糖氧化酶，虽然也可以使用其它的酶，例如卤代过氧化酶。
当施用于陶器、玻璃和其它该类硬表面和，尤其是，用于塑料和其它聚合物材料(包括厨房层压材料)时，本发明的方法是尤其有用的，上述材料不同于某些金属，其没有将母体转化为卫生试剂的固有的催化能力。尽管通常参照普通家庭和工业表面清洁描述本发明，但并不是想排除本发明的方法用于特殊清洁任务，例如清洁和消毒医疗设备，包括眼镜和补齿，或医疗或个人护理装置，包括牙刷。
如上所述，在本发明的某些实施方案中，在制品的制造过程中将催化剂加入制品中或应用于其表面。优选在制造过程中在表面加入催化剂。因此，本发明包括了许多实验室和家庭设备的制品，包括管道和管子、支架和容器、工具和器皿，包括擦器。
优选的制品由塑料制造，上述塑料含有在其中分布的催化剂。另外，催化剂可以涂料的形式施用于制品的表面。
尤其优选的是，处理试剂是液体，其含有含水载体和溶液中某种或每种卫生试剂的一种或多种的母体。某种或每种卫生试剂的一种或多种的母体优选以在水中高达1％的含量形成稳定的溶液或悬浮液，即气体母体通常是避免的，而固体或液体母体是优选的。液体母体可以是合剂、喷雾剂和气溶胶形式。被设计用于本发明的实践中的一类气态卫生试剂是汽化形式的过氧化氢。该蒸汽被认为是十分活泼的，在以常规浓度使用时需要采用特殊的预防措施。我们相信，本发明提供了以低于常规浓度使用有效含量的过氧化氢蒸汽。同样我们相信可以使用蒸汽形式的有机酸。
表面活性剂
处理试剂优选还含有表面活性剂。表面活性剂可以是非离子的、阴离子的、阳离子的、两性的或两性离子的，只要它们和必要时它们的抗衡离子基本上不与卫生试剂或它的母体反应。
合适的非离子洗涤剂活性化合物可以广义地描述为通过使亲水性的烯化氧基团与可以是脂族或烷基芳烃的有机疏水化合物缩合制备的化合物。与任何特定疏水基团缩合的亲水或聚氧化烯基团的长度可容易地调节以制备具有所需亲水和疏水成分之间平衡程度的水溶性化合物。
具体实例包括具有8-22个碳原子的直链或支链构型的脂族醇与环氧乙烷的缩合产物，例如每摩尔椰子油醇含有3-10摩尔环氧乙烷的椰子油环氧乙烷缩合物；烷基含有6-12个碳原子的烷基苯酚与每摩尔烷基苯酚3-10摩尔环氧乙烷的缩合产物。
优选的烷氧基醇非离子表面活性剂是具有链长C9-C11和EO值至少3但小于10的乙氧基醇。尤其优选的非离子表面活性剂包括C10醇与3-8摩尔环氧乙烷的缩合产物。该优选的乙氧基醇具有10-16的计算的HLB值。合适的表面活性剂的实例是‘IMBENTIN 91-35 OFA’(TM，来自Kolb AG)，一种具有平均5摩尔乙氧基化程度的C9-11醇。
当存在时，用于本发明的组合物中活性的非离子洗涤剂的量通常为0.1-30％重量，优选1-20％重量，和对于非浓缩产物，最优选3-10％重量。浓缩产物具有10-20％重量非离子表面活性剂，而适用于喷雾的稀产物具有0.1-5％重量非离子表面活性剂。
少量和选择性组分
本发明的组合物可含有有助于其清洁性能和保持产物物理和化学稳定性的其它少量和非必需的组分。这些组分是清洁剂配方的现有技术中已知的物质。
例如，组合物可含有洗涤剂助剂。通常，当使用时，助剂占组合物重量的0.1-25％。
组合物可任选地包括一种或多种两性表面活性剂，优选甜菜碱，或其它表面活性剂，例如氧化胺和烷基氨基-甘氨酸盐。甜菜碱由于成本、低毒性(尤其与氧化胺相比较)和广泛获得性的原因是优选的。应选择这些组分使它们不与产物的卫生试剂母体或其它组分反应。
金属离子螯合物，例如乙二胺四乙酸盐、氨基聚膦酸盐(例如DEQUESTR系列)和磷酸盐，和各种其它多功能团有机酸和盐也可以选择性地使用。同样，应选择这些组分使它们不与产物的卫生试剂母体或其它组分反应。
增溶剂是有用的任选的组分。合适的增溶剂包括，碱金属甲苯磺酸盐、脲、碱金属二甲苯和枯烯磺酸盐、聚二醇、＞20EO乙氧基化醇、短链，优选C2-C5醇和二元醇。在这些增溶剂中优选的是磺酸盐，尤其是枯烯、二甲苯和甲苯磺酸盐。同样，应选择这些组分使它们不与产物的卫生试剂母体或其它组分反应。
对于磺酸盐，增溶剂的含量通常为0-5％。需要相应较高的脲和醇用量。对于稀释的、可喷雾的产物并不总是需要增溶剂，但如果使用较低EO或较长烷基乙氧基物时或浊点需要大大提高时是需要的。枯烯磺酸盐是最优选的增溶剂。
除了上述组分之外，本发明的组合物还可以含有各种其它任选的组分，例如溶剂、着色剂、荧光增白剂、污垢悬浮剂、洗涤剂酶、相容的漂白剂、凝胶控制剂、冻熔稳定剂、其它杀菌剂或抗菌剂、香料和遮光剂。本发明的组合物也可以包胶囊的形式提供，使得在表面上存在的催化剂或处理试剂可以延时释放。
其中预计本发明可以使用的许多非限制性应用在如下说明：
a)施用了催化剂的硬表面的工业、公共场所和家庭清洁和/或消毒，包括金属、塑料材料或其它聚合物、水泥和用于制备食物和饮料的玻璃表面(例如加工台、传送系统和器皿)或其它工业、公共场所和家庭的表面，例如卫生陶器。
b)工业、公共场所和家庭液体供应应用，例如在用于供应饮用水的管道(例如塑料管道)的内壁上，或空调导管的内壁上或输油管内壁上提供催化剂。这类的其它应用包括在热交换器和暖气装置内提供催化剂以便对其进行消毒和防止生物污染。在这些情况下，消毒通过将处理试剂流过有关的设备进行。
c)在医疗、外科或牙科装置、设备、器材或物资的消毒中的应用，例如，在导管、眼镜、外科衣物或外科设备(例如内窥镜)的表面提供催化剂，以便其易于消毒。
d)在涂料工艺中的应用，例如，将催化剂加入用于表面的涂料漆或其它涂料组合物中，使得表面可随后被消毒。
e)园艺应用，例如用低浓度的母体材料消毒温室的表面。
f)海洋应用，以处理船体或结构的浸没部分的生物污染。
g)软表面，包括织物(例如衣服、抹布和布)和生物来源的无生命材料(例如木材)。
h)与人的皮肤和头发洗涤和人的口腔护理过程和制品，包括牙刷有关的应用。
为进一步理解本发明，参考如下举例说明的实施例说明本发明。
实施例
实施例1  在表面处理过程中使用二氧化锰催化剂
将足够的聚苯乙烯泡沫溶解在少量氯仿中以得到薄膜溶剂基粘合剂。在该粘合剂中混合入少量二氧化锰。将得到的产物用于玻璃条状盖板上，使其干燥。以类似的方式，用不含有锰化合物的相同粘合剂组合物部分涂覆玻璃条状盖板。
在氯仿蒸发后，两组盖板浸在大肠杆菌的禄亚贝属肉汤培养液(约107细胞/ml)中。培养液保持在加热水浴中以在条状盖板表面形成生物薄膜。以这种方式得到的典型生物薄膜具有约106细胞/cm2细胞密度。
在形成生物薄膜后，将条状盖板从培养液中取出，用过氧化氢溶液处理。通过检查注意到，与简单地涂有粘合剂的盖板相比较，该处理过程从涂了含有二氧化锰的粘合剂的盖板上明显地除去了更多的生物薄膜。还注意到，通过分解过氧化氢产生的氧气有助于除去表面上的生物薄膜。
实施例2  在制造过程中使用酞菁铜和钴催化剂
将Trylon(TM)树脂(苯乙烯单体的聚酯树脂，来自Trylon Ltd.Wollaston，Northants，UK)与Trylon(TM)硬化剂(甲基乙基酮过氧化物)以约1％的硬化剂浓度混合，倒入50ml蒸煮管中，使其在室温下硬化过夜。通过破碎管子取出塑料材料棒。
通过在1ml树脂中加入粉碎的催化剂、混合和加入其它组分，在某批塑料材料中加入酞菁铜(来自Sigma)以得到含有100mg/l催化剂的塑料材料。用酞菁钴进行类似的实验。
从棒中切下1mm厚和20mm直径的塑料材料圆片。在使用前，所有的圆片放置在介质中，在121℃高压灭菌20分钟以消毒圆片和介质，或通过贮存在乙醇(70％wt vol)中消毒。
存在催化剂的效果通过对由绿脓假单胞菌PaWH的稳定的类粘蛋白的临床分离物得到的生物薄膜的效果评价。在37℃培养过夜后，培养物在4℃的黑暗中保持在Tryptine Aoya Agar(TSA，Oxoid(TM)CM131)斜面上。
如果需要，过夜培养物通过在250ml锥形瓶中接种100ml体积的Tryptine Soya Broth(TSB，Oxoid CM129)，在轨道培养器(200rpm)中于37℃培养16小时由斜面制备。含有过氧化氢浓度范围(0-3.75mg.ml/l)的20ml无菌盐水用绿脓假单胞菌的过夜培养物接种，从而得到每ml108菌落形成单位(c.f.u)的最终浓度。试验悬浮液在室温下放置30分钟。当暴露于杀虫剂后，悬浮液连续稀释以中和杀虫剂，对每种稀释进行5次重复以确定存活细胞的数目。
将含有或不含催化剂的Trylon圆片垂直固定在由Teflon制造的箱子内，箱子内以径向排列多达16个圆片。当浸没在培养基(200ml)和放置在500ml烧瓶中时，箱子允许液体向园片自由循环。含有TSB(200ml)的烧瓶(500ml)和空箱子通过高压釜消毒，然后无菌放入无菌的圆片。通过用取自Tryptine Aoya Agar板的菌落接种生长培养基引发微生物的附着。将该装置在振荡培养器(37℃，200rpm)中培养24小时。
从箱子内取出圆片和与其相联的生物薄膜(上面)，用两个相继量(20ml)的无菌盐水漂洗(以除去疏松的相联细胞)，在室温下在杀虫剂(20ml)中浸30分钟。当暴露于杀虫剂后，圆片用两个相继量(20ml)的无菌盐水漂洗(漂洗n°1)，然后转移至含有10ml无菌盐水的试管中。当卫生试剂母体是KMPS时，用3.75mg/ml硫代硫酸钠代替无菌盐水。
然后将试管在烧瓶振荡器(Griffin and George Scientific，Lonkon，UK)剧烈振荡10分钟，以除去大多数生物薄膜细胞。我们认为该方法除去了仅附着其它细胞的细胞，而留下牢固附着试验表面的细胞。在生物薄膜的稀释下漂洗和剧烈振荡用于进一步中和(在需要时)和停止杀虫剂的作用。取出圆片，用三个相继量20ml的无菌盐水中进一步漂洗(漂洗n°2)。最后，将圆片转移至15TSA板系列中。将这些板培养，进行存活计数。同时对两种漂洗溶液、振荡溶液和杀虫剂处理小瓶的残余溶液进行计数。结合这些存活的计数，以确定可被漂洗掉的和/或在处理后通过振荡从生物薄膜中除去的存活种群。板系列得到的结果不仅表示与试验表面牢固相联的残余的存活细胞的数目，而且表示可通过摩擦容易除去的细胞的数目。
与板系列联合的菌落是在盐水中通过漂洗或剧烈振荡难以除去的细胞的结果。因此，结果分成两类：(1)杀虫剂对由三次重复实验圆片转移至每个15TSA板的系列的c.f.u数目得到的附着的生物薄膜种群的效果，和(2)杀虫剂对总生物薄膜种群的效果，用附着种群和当暴露于杀虫剂后在漂洗和振荡过程中除去的生物的总和表示。
在用板系列方法测定存活细胞数目后，平均c.f.u随板系列数目按指数律地下降。用SPSS统计组进行回归分析，确定最佳拟合线。数据适合方程1：
        CFU＝A.10-KN    (1)
其中CFU是转移至任何给定的TSA板的生物数目，
A是相应于最佳拟合线与纵座标的截距值的常数，
K是最佳拟合线的下降指数，被认为是表示附着表面的强度的程度。
N是系列板数。
由方程1，用已知的A和K，可以计算出在每个园片上的生物总数。
不用过氧化氢杀虫剂，用单过硫酸钾进行同样的实验。
如下表1给出了当暴露于过氧化氢和单过硫酸钾(KMPS)时，由上述agar系列方法测定的，减少从含有酞菁铜或钴的Trylon圆片上附着的生物薄膜回收的存活细胞数目的90％所需的杀虫剂浓度mg/ml。
                 表1
   过氧化氢     KMPS
    铜催化剂      2200     374
    钴催化剂      150     5
表1显示，与过氧化氢相比，KMPS通常对附着于含有催化剂的圆片上的生物薄膜种群更有效，KMPS/酞菁铜组合是最有效的试验组合。
如下表2给出了当暴露于过氧化氢和单过硫酸钾(KMPS)时，减少从含有酞菁铜或钴的Trylon圆片上的总生物薄膜种群和当说明时浮游生物种群回收的存活细胞数目的90％所需的杀虫剂浓度mg/ml。
                  表2
    过氧化氢     KMPS
    铜催化剂       375     200
    钴催化剂       125     3.75
    浮游生物      1125     1200
从表2的结果可以看出，与过氧化氢相比，KMPS通常对总生物薄膜种群明显更有效，KMPS/酞菁钴组合达到存活细胞下降90％所需的浓度比其它组合低达100倍。
我们发现，在3mg/ml浓度下，附着于含有酞菁钴的圆片的生物薄膜的存活百分数以1.5log周期下降，而仅用过氧化氢生长和处理的圆片上的细胞显示不可测量的存活率的下降。我们还注意到，过氧化氢处理增加曲线系列下降指数值，这说明不仅存在过氧化氢传递的杀伤力的增加，而且暴露于过氧化氢存活的细胞更疏松地附于表面，结果更易除去。
板系列方法，通过得到的CFU加上测定的残余附着种群，能够得到杀虫剂对测定的全部原始生物薄膜种群的效果。在3mg/ml过氧化氢浓度下，与残余附着种群相比，总生物薄膜存活能力下降至很大的程度(3log周期)，与浮游生物种群相比下降到相同的程度。这可以由如下事实解释，即，在漂洗和振荡步骤除去的细胞是更疏松地附着于底层或仅结合于其它细胞的细胞。这些细胞不一定受益于由生物薄膜生长本身提供的保护(改变生理、埋入外细胞聚合物基质(EPS)的基体中阻碍杀虫剂的扩散)，于是对过氧化氢的杀虫效果更敏感。
用杀虫剂溶液处理的结果示于附图的图1-4中。在显示的曲线中，CFU数据用暴露于0浓度的杀虫剂的圆片校正。
图1是过氧化氢浓度对微生物总的和附着的存活部分百分数的曲线。在没有催化剂的圆片上形成的对照生物薄膜在所采用的过氧化氢浓度下是无效的。与之相反，在含有铜和钴的圆片上总的和附着的种群显著下降。由曲线可以看出，钴在提高细菌杀伤力方面明显好于铜。
图2是KMPS浓度对微生物总的和附着的存活部分百分数的曲线。在没有催化剂的圆片上形成的对照生物薄膜在所采用的KMPS浓度下是无效的。与之相反，在含有铜和钴的圆片上总的和附着的种群显著下降。由曲线可以看出，在很低的KMPS浓度下，钴在提高细菌杀伤力方面是尤其有效的。
图3是说明过氧化氢对下降指数k的效果，图4是相似的，但显示KMPS的结果。这些曲线清楚地说明，在含有催化剂的材料处理后，消毒处理后幸存的微生物附着不牢固，因而更容易地通过普通清洁方法除去。随着杀虫剂浓度增加，附着的存活细胞变得更易除去。

Claims (9)

1.一种用卫生试剂处理表面的方法，其包括步骤：
a)在表面提供催化一种或多种母体形成卫生试剂的非光化学催化剂，从而上述催化剂沉积在上述表面上，和
b)随后用含有某种或每种卫生试剂母体的处理试剂处理表面，从而在上述表面产生卫生试剂。
2.一种处理生长了微生物的表面的方法，其包括用含有至少一种卫生试剂母体的处理试剂处理结合了非光化学催化剂的表面的步骤，其中上述母体在上述催化剂存在下形成上述卫生试剂。
3.一种制造三维制品的方法，其包括在制造过程中，在其中加入能够将至少一种卫生试剂母体转化成卫生试剂的非光化学催化剂的步骤，其中该制品在使用过程中微生物的生长发生在制品的表面。
4.根据权利要求1-3任何一项的方法，其中卫生试剂和/或至少一种卫生试剂母体是过氧化合物、异噻唑酮、卤化物或次卤酸盐。
5.根据权利要求1-3任何一项的方法，其中卫生试剂和/或至少一种卫生试剂母体是过氧化氢、过氧化钠、过乙酸、过甲酸、单过硫酸盐或亚氨基过氧羧酸。
6.根据权利要求1-3任何一项的方法，其中非光化学催化剂是过渡金属或其化合物。
7.根据权利要求1或2的方法，其中在处理试剂中至少一种卫生试剂母体的浓度为10ppm-40％w/v。
8.一种含有在制造过程中加入的能够将至少一种卫生试剂母体转化成有效对抗微生物的卫生试剂的非光化学催化剂的三维制品，其中制品在使用过程中微生物的生长发生在制品的表面。
9.一种用于处理易于微生物污染的表面的组合物，所述组合物含有能够与表面结合并随后化学转化成是或含有一种对上述微生物有效的卫生试剂或其母体的处理试剂的非光化学催化剂。
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