DE2024860A1 - SteriIisierungszusammensetzung - Google Patents

Description

Mappe 22255 ~ Dr₀ K Case MD 21933

Imperial Chemical Industries Ltd' London, Großbritannien

Sterilisierungezusammensetzung Proirotät: 2I₀ 5 ο 69

Oi* Erfindung bezieht sich auf Sterillsierungszusasusensetzungen und insbesondere auf SterilisierungszusamBensetzungen, die Äthy -lenoxid enthalten«

B· ist bekannt^ daß Athylenoxid als Bactericid oder als Steri lisierungsmittel verwendet werden kann» Sein· Wirkung ist besonders rasch, trenn es in Dampf fore verwendet wird α Athylenoxid besitzt jedoch viele Nachteile, da es stark entzündlich und explosiv ist und zu einer spontanen Polymerisation neigt ο

Bsi einer SterilisierungszusaBmensetzung ist es erwünscht, daß die aktive CoMponente im Da«pf in einer so hohen Konzentration wi* möglich anwesend ist ο Jedoch ist die Handhabung von Athylenoxid im unverdünnten Zustand gefährlich₈ und deshalb werden flüssig· Zusammensetzungen hergestellt, die ohne Polymerisation gelagert werden können und die nach einer Verdaepfung in Luft sicher verwendet werden können >

009848/1845

Es wurde nunmehr gefunden, daß PentafluorochJ.oroäthan in überraschenderweise eine Unterdrückung oder Verhinderung der Entzündlichkeit von Äthylenoxid bewirkt ο Außerdem sind Äthylenoxid und Pentafluorochloroäthan miteinander verträglich« da sie keinerlei Neigung zeigen, miteinander chemisch zu reagieren»

So wird also gemäß der Erfindung eine Sterilisierungezusammensetzung vorgeschlagen, welche aus Äthylenoxid und Pentafluorochloroäthan besteht, wobei das Gewichteverhältnis von Pentafluorochloroäthan zu Äthylenoxid mindestens 2:1 isto

Das Pentafluorochloroäthan kann dem Äthylenoxid in der flüssigen Phase zugegeben werden und unterdrückt die Entzündlichkeit dee flüssigen Gemische sowohl während der Lagerung als auch bei der Verdampfung des Gemische, wenn dieses als gasförmiges Sterilisierungsmittel verwendet wird» Es ist jedoch wichtig sicherzustellen, daß die dampfförmige Zusammensetzung praktisch die gleichen Konzentrationen der einzelnen Componenten wie die Flüssig' keit aufweist, und dies kann, dadurch erreicht werden, daß man eine gegebene Menge der Flüssigkeit beispielsweise in einem erhitzten Verdampfer vor dem Sterilisierungsprozeß vollständig verdampft ο uie flüssigen Zusammensetzungen können lange Zeiten bei Tempera» türen unter 40 Grad C gelagert werden, ohne daß eine wesentliche Polymerisation eintritt <>

Eine Sterilisation durch die erfindungsgemäß@n Äthylenoxidzusammensetzungen kann auf den verschiedensten Wegen erfolgen, beispielsweise durch Verdampfung der Zusammensetzung bei vermindertem Druck in Abwesenheit von Luft odor Sauerstoff oder durch Spritzen in eine sauerstoffhaltige Atmosphäre (beispielsweise Luft)α

Die Sterilislerungszusammensetzung kann aus Äthyienoxid und Pentafluorochloroäthan ohne Verdünnungsmittel bestehen, wodurch der volle Vorteil der flammhemmendem Eigenschaften vora

009848/1845

Pentafluorochloroäthan ausgenutzt wird* Gewünschtenfalxs kann die Zusammensetzung ein oder mehrere Verdünnungemittel enthalten, und zwar vorzugsweise Verdünnungsmittel« die selbst nicht-entzünd=> lieh sind und gegenüber Äthylenoxid und Pentafluorochloroäthan chemisch inert sind; wie zum Beispiel die Chloro- und Chlorofluoroderivate von Methan und Äthan_n Geeignete Verdünnungsmittel sind zum Beispiel auch Stickstoff, Kohlendioxid, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, 1,2=D±chloroäthan und Chlorofluorokohlenstoffe wie Chlorotrifluoromethan_a Dichlorodifluoromethan, Tetrachlorodi= fluoroäthan, Trichlorotrifluoroäthan oder Tetrafluorodichloroäthanc Das Gewicht des in einer verdünnten Zusammensetzung an-= wesenden Verdünnungsmittels ist vorzugsweise nicht größer als das Gewicht des Pentafluorochloroäthan·ο

Die Konzentration der Componenten in der Zusammensetzung wird so gewählt, daß die Neigung von sowohl des flüssigen als auch des gasförmigen Äthylenoxids zur Entzündung oder zur Explosion gering ist s, auch wenn Luft oder Sauerstoff anwesend ist ο

Es ist erwünschte daß die Zusammensetzung nicht-entzündlich ist, wenn sie in beliebigem Verhältnis »it Luft gemischt wird, jedoch hängt die Menge dee Pentafluorochloroathans, die zur Erreichung dieses Ziel« erforderlich ist, von den Eigenschaften und den Mengen eines gegebenenfalls anwesenden Verdünnungsmittel« und von der Temperatur, bei der die Zusammensetzung gelagert odbi gebraucht wird, ab? Ea wurde gefunden, daß Pentafluorochloroäthan die Entzündlichkeit besser unterdrückt, als alle angegebenen Verdünnungsmittel, und deshalb beträgt das Gewichtsverhältnis von Pentafluorochloroäthan zu Äthylenoxid vorzugsweise Mindesten· 3S1°

Pentafluorochloroäthan unterdrückt die Entzündlichkeit so wirksam, daß es bevorzugt wird, diesen Stoff unverdünnt zu verwenden,, Durch diese Maßnahme kann die größtmögliche Konzentration an Äthylenoxid und die schnellste Sterilisation bei eines sicheren Gebrauch und einer sicheren Lagerung erzielt werden-.

009848/1845

Auf Grund der Resultate der in Beispiel eins beschriebenen Versuche wurde festgestellt₀ daß ein© unverdünnte Zusammensetzung: die ein Gewichtsverhältnis von Pentafluorochloroathan zu Äthylenoxid von mindestens 4_a4 aufweist₀ nicht-entzündlich ist, wenn es mit einem beliebigen Anteil Luft gemischt und bei atmoaphär&hem Druck bei 25 Grad C gebraucht wirdc Dieses Verhältnis entspricht lßj6 Gewo~% Äthylenoxid und 81₉.4 G ew <.■<--% Pent·™ fluorochloroäthano

Beim tatsächlichen Gebrauch der Zusammensetzung zur Sterilisation können die Bedingungen der Temperatur und des Drucks von denjenigen des Versuchs etwas verschieden sein und deshalb wird es bevorzugt, Zusammensetzungen zu verwenden,, die einen höheren Anteil an Pentafluorochloroathan enthalten,, damit ein Sicher-■ heitsspielraum besteht= Deshalb wird es in der Praxis bevorzugt) unverdünnte Zusammensetzungen zu verwenden,, iti denen das Gewichts verhältnis von Pentafluorochloroäthan zu Äthylenoxid in der Flüssigkeit oder im Dampf mindestens 5 s1 beträgt₃ (dies bedeutet ein Verhältnis von 16,7 Gew„9i Äthylenoxid und 83_? 3 Gewotf Pentafluorochloroäthan)η bei den bekannten Sterilisierungsgemischen aus Äthylenoxid und Difluorodichloromethan ist für ein sicheres Arbeiten in der Praxis eine Mischung nötig, die 12 Gew,-Äthylenoxid und Öö Gewo-% Difluorodichloromethan enthalt_c obwohl bei ähnlichen Entzündlichkeitsversuchen_t wie sie iij Beispiel eins beschrieben sind₀ eine Konzentration von 14_P6 Gew.■% Äthylenoxid und Ö'i_e4 Gevr^Ji Difluorodichloromethan in jedem beliebigen Ver-> hältnts mit Luft bei 2.5 Grad C und atmosphärischem Druck nichtentzündlich ist

Wenn m«n den gleichen Sicherheitsspielraun für Pentafluorochloro äthan enthaltende; Geiaiuche verwendet« wie sie eich in der Praxis für Difluorodichloromethan enthaltende Gemische als brauchbar erwiesen haben^ dann wird gefunden, daß eine Zusammensetzung? die 15 ι 3 Gew-% Äthylenoxid und &^li _T 7 Gew„.-% Pentaf luorochloro» ath«n (GewichtsvörhnJtnis 5o5il) enthält, die gleiche Sicherheit

009848/18A5 BAD ORIGINAL

gegen Entzündung ergibt wie die bekannten. Gemische, wobei jedoch da8 erfindungsgemäße Gemisch eine höhere Konzentration an

Äthylenoxid enthält* Die kleine Zunahme von 18 auf 15 ₄ 3 Ge*r,~9i

.. oxjwl bedeutet eine Zunahme der Athylenjkonzentration von 27,3 auf 3Ö,Ö VoIo-Ii in demjenigen Dampf_s der aus einer ausreichend sicheren Zusammensetzung erhalten wird₀ wenn diese vollständig verdampft wirda Die graphische Darstellung von Beispiel zwei (Figο2) demonstriert gleichfalls daß bei den "beiden sicheren Zusammensetzungen, bei denen der Sicherheitsspielraum berück» sichtigt ist, die eine, die Pentafluorochloroäthan enthält, eine beträchtlich größere Arbeitskonzentration an Äthylenoxid beim gleiche« Arbeitsdruck ergibt oder umgekehrt die gleiche Konzentration an Äthylenoxid bei einem niedrigerem Arbeitsdruck ergibt ο ■ ■ .

Die größere Konzentration an Äthylenoxid, die mit den Pent«« fluorochloroäthan enthaltenden Zusammensetzungen erzielt wird, erlaubt einen größeren Durchsatz von zu sterilisierenden Gegen» ständen bei einem gegebenen Sterilisatorvolumeno Aus diesem Grunde wird ei besonders bevorzugt₀ Zusammensetzungen zu verwenden ₉ in denen das Gewichtsverhältnis von Pentafluorochloro«· äthan zu Äthylenoxid zwischen 5s1 und ti:1 liegt ο

Die Zusammensetzungen, ob sie nun verdünnt sind oder nicht, werden zweckmäßigerweise in flüssiger Form unter einem Druck von mehr als 1 at gelagert, und sie können aus dem Lagerbehälter durch den autogenen Druck entlassen werden, um sie als Steri» lieierungs- oder Ausräucherurigsmittel in Dampfform zu verwenden« Einige der hier beschriebenen Verdünnungsmittel können die zusätzliche Funktion besitzen, daß .tie die Flüchtigkeit der ZusaBHseneetzung insgesamt, verändern ο So können Zusammensetzungen hergestellt werden, welche eine besonders günstige Kombination von Eigenschaften aufweisen₉ wenn die Verdünnungsmittel dementsprechend ausgewählt werden, Beispielsweise ist Tetrafiuorodichloroathati ein brauchbarer Flammen» und Damp fun tordrücker für <*en Zusatz zu Pentafluorochloroäthan/Äthylenoxid-

§ § 114 8 / t a 4 5 OFHGiNAL iNSPECTED

202Α860

Ba muß hier wie hei allen anderen Zusammensetzungen; die Athvlenoxid enthalten, darauf geachtet werden« einen Kontakt von toxischen Mengen mit dem Menschen zu νormeiden«aber die er f indungsgemäßen Zusammensetzungen sind in dieser Hinsicht (neben der verringerten Feuergefahren) weniger gefähr= lieh als reines Athylenoxid*

Die Zusammensetzungen eignen sich besonders zur Sterilisation von Vorrichtungen, die von Ärzten vorwendet werden, aber sie können auch bei der Niedrigtemporatursterilisation von anderen. Gegenständen, wie zum Beispiel Kleidunfestücke in Wäschereien und Krankenhäusern und pharmazeutische Packungen<, verwendet werden

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert .

Beispiel 1 .

-—*-* . vmrdtn

Ethylenoxid und Pentaflttorochloroäthan/fietrennt verdampft

und in einen Behälter eingesessen um Gemische mit den verschiedensten Verhältnissen herzustellen Proben eines Jeden Gemische wurden mit einer Reihe von bekannten Luftvoxumina in einen Behälter eingesessenο Die Entzündlichkeit dee Luft/

Dampf«Genischs wurde bei 25°C und atmosphärischem Druck be

stimmt ο wobei eine Standardvorrichtung; und ein Standardver·= fahren verwendet wurden, wie sie auf Seite IO in "Limits of Flanwability of Gases and Vapours,¹¹ von H₇F_n Coward und GW., Jones,, Bulletin 5Ο3 U*S* Bureau of Min©» *95Ä < beschrieben sindn Aus den Ergebnissen dieser Vor suche wurde tue in. Figur gezeigte graphische Darstellung erstellt, welche die entzündlichen und nicht- entzündlichen Bereiche und eine Schwellen linie H₀ welche die beiden Bereiche trennt, darstellt η Weil die garaue Achse A die Zusammensetzung von Gemischen darstellt ο die keine Luft enthalten, stallt jede Linie (z.ß Linie C), welche einen Punkt auf dmw Achse A mit dem Ursprung Q der graphischen Darstellung verbindet_a eine «nder· Konsentration *n Luft dar, welche einer Mischung mit einem konstanten Verhältnis von Athylonoxid unti Penta -

008841/1848

fluorochloroäthan zugesetzt worden ist₀ Es ist ersichtlich., daß die Linie C den entzündlichen Bereich durchquert, und aus diesem Grunde ist diese Mischung aus organischen Componenten bei bestimmten Luftkonzentrationen entzündliche Dagegen durchquert die Linie T, welche die SchraiLlenlinie H bei F tangiert, den entzündlichen Bereich nicht_s und deshalb ist das durch die Tangente T dargestellte Gemisch bei keinem Mischungsverhältnis mit Luft entzündlich,-

Aus der graphischen Darstellung ergibt sich für die Linie T:

Volumenverhältnis Pentafluorochloroathan. » ίο » I₅ 25

Äthylenoxid ~U

Die Molculargevrichte sind:

Pentaf luor Dchloroäthan ** 154 _s 5-Äthylenoxid s 44

Daraus ergibt sich:

Gewichtsverhältnis Pentgf luorochloroäthan ^ 1^25 χ

Äthyl enoxid £V

Es ist leicht ersichtlich, daß viele andere Gemische, die durch Linien dargestellt werden, die vom Ursprung ausgehen und nicht durch den entzündlichen Bereich hindurchlaufen, in ähnlicher Weine bei jedem Mischungsverhältnis mit Luft unentzündlich sind-. Jedoch enthalten solche Gemische kleinere Anteile an Äthylenoxid im Verhältnis zu Pentafluorochloroäthan₉ weshalb sie natürlich auch weniger wirksame Sterilisiei ut &siaittel sind. Die durch die Linae T dargestellte Mischung ist das aktivste Sterilisierungsgemisch,, das in keinem Mischungsverhältnis mit Luft entzündlich ist,, wenn es bei 25 Grad C und bei atmosphärischem Druck ver-= wendet wird" ·

Beispiel 2

Eine Mischung aus üb" Gew., % Dichlorodifluoromethan und 12 Gew, % Äl.hylenoxid wurde als Sterilisierungsatusaminensetzung · verwendet,, Die Sicherheitsgrenze der kritischen entzündlichen Zusammensetzung liegt bei Ö5₀^ Gewo % Dichlorodifluoromethan· UmJ l'i,6 fiew,-^ Athylenoxid, wenn die Messung durch ein ähnliches VcrfahrGi! wie dasjenige von Bcsispiel 1 durchfieführt wirdn

00984 8-/1845 ^s ---

"'' BAD ORIGINAL

Ba wurde eine Zusammensetzung hergestellt, die Peatafluoro=· chloroäthan und Athylexioxid enthielt «ad den gleichen Sicherheit sspielraum aufwies, wie er für die Dichlorodifluoromethan enthaltenden Zusammens et aumgen verwendet wurde ο Bs wurde gefunden, daß eine derartige Zusammensetzung 84,7 Gew_o<=% pentaf luorochloroä than und 15 «5 Gew_o~!$ Äthylenoxid enthielte

Die Drücke« die erzeugt wurden, wenn Proben dieser beiden Gemische in einem Sterilisator verdampft wurdea₉ sind in Figur gezeigt, worin sie gegen die Konzentration des im Dampf anweisenden Äthylenoxide aufgetragen wurdenο Es ist ersichtlich_s daß bei allen gewählten Temperature» die enthaltenden Gemische eine um 40 bis %5 % höluer® zentration an Äthyienoxid beim gleictaon Druck im Sterilisator ergaben« Umgekehrt kann, die gleiche Komaeiitration an Äthylen·= oxid bei einem niedrigeren Drwck mit dem Gemisch erhalten werden, da« Pentafluorochloroäthan enthalte Be ist ersichtlich, daß die Temperatur bei diesee Versuch einen kleinen Unterschied bedingte

U U © © ^ Θ / I gf)

Claims (1)

1. Pat entangprüche

   In Sterilisierungszusammensetzungs welche Äthylenoxid enthält„ dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Pentafluorochloroätisam und Äthylenoxid besteht, wobei das Gewichtsverhältnis vom Pentafluorochloroäthan zu Äthylenoxid mindestens 2s 1 beträgt₀

   Sterilisierungszusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch ge» kennzeichnet_a daß das Gewichtsverhältnis von Pentafluorochlo·» roäthan zu Äthylenoxid mindestens 3s1 beträgt»

   3" Sterilisierungszusammensetzung nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichteverhältnis von Pentafluorochloroäthan zu Äthylenoxid mindestens 5s1 beträgt»

   kn Sterilisierungszusanmensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Pentafluorochloroäthan zu Äthylenoxid 5,5:1 bis'ö:1 beträgt«

   5ο Sterilinierungβzusammensetzung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Verdünnung«« mittel enthält»

   Sterilisierungszusaainensetzung nach Anspruch 5s dadurch gekennzeichnet, daß das Verdünnungsmittel ein nicht-entzündliches Verdünnungsmittel ist ο

   7» Sterilisierungezuaaoünensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdünnungsmittel ein nicht-entzündliches Chloro- oder Chlorofluoroderivat von Methan oder Äthan ist ο

   Bo Sterilisiarungszuaamnensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet« daß sie ein d@n Dampfdruck erniedrigendes Mittel enthält»

   9» 8t«rili«ierttng«zuaa«menn«t»uimg nach Aaeprueh Ii, dadurch s·- keiansB·ichaet, daß das den Dampfdruck erniitdrigende Mittel ' 'betrafluorodichloroäthan into

   ' 9 8 4 8 /. 1 8 4 5 ■ ' ' ■

   10ο Sterilisierungszusamniensetzung mach AiisprBis& S₅₁ welche aus Pentafluorochloroäthan «ad Äthyl©aoxid bestofet und praktisch kein Verdünnungsmittel enthält, dadurch gelseamseiclsaet, daB das Gewicfatsverhältttis von Peatafluoroefeloiroathan zu At hy« lenoxid %j4sl bis Ö:1 beträgto

   PATENTANWÄLTE

   DEL-ING. H. FIKCKE, DIPL-ING. H. BOHB G. S. STAEGES

   09848/ 1 845

   Lee-rse ι te.