DE4439527A1 - Verfahren zum Desinfizieren und Sterilisieren von verunreinigtem Material - Google Patents
Verfahren zum Desinfizieren und Sterilisieren von verunreinigtem MaterialInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung und ein Verfahren zum Desinfizieren
und Sterilisieren von Gegenständen bzw. Materialien, die mit Bakterien, Pilzen,
Sporen, Viren und dergleichen kontaminiert sind.
Institutionen wie Hospitäler, Kliniken, Arztniederlassungen, biomedizinische
Laboratorien, Lebensmittelverarbeitungsbetriebe und die pharmazeutische und
kosmetische Industrie verwenden durchweg Sterilisierungs- oder Desinfizierungs-
Flüssigverfahren. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Desinfizieren und
Sterilisieren verschiedener Formen von Gegenständen bzw. Materialien, wobei ein
effektives Sterilisationsmittel oder Desinfektionsmittel erforderlich ist. Solche
Gegenstände können medizinische Instrumente, Untersuchungstische, Glaswaren,
Türen, Fenster, Wände, Lösungen, Zwischenräume oder Kammern, wie Inkubatoren,
Laborgerätschaften und dergleichen, einschließen. Folglich besitzt die Erfindung eine
potentielle Anwendbarkeit in allen der oben genannten Gebieten und anderen
Gebieten, bei denen ein effektives Sterilisationsmittel oder Desinfektionsmittel
benötigt wird. Nur zum Zwecke der Erläuterung werden medizinische Instrumente
beispielhaft durchgehend in dieser Beschreibung erwähnt.
Sterilisierungsverfahren für medizinische Instrumente führen zur Inaktivierung von
infektiösen Mikroorganismen und besitzen eine besondere Bedeutung bei der
Desinfizierung und Sterilisierung von wiederverwendbaren und gewissen für den
einmaligen Gebrauch konzipierten medizinischen Instrumenten und Gerätschaften,
implantierbaren Vorrichtungen und Prothesen. Die effektive Sterilisierung dieser
Items und Gerätschaften zur Herstellung von medizinischen Produkten ist wesentlich.
Die derzeitigen AIDS-, die als Begleiterscheinung auftretenden Tuberculose (TB)- und
Hepatitis B-Epidemien unterstreichen den Bedarf an effektiver Sterilisierung für ein
breites Anwendungsspektrum. Es wurde von Patient-zu-Patient-Übertragungen von
mikrobiellen Erkrankungen durch kontaminierte Instrumente und Gerätschaften
berichtet (Weller, I. et al, 29 Gut 1134 (1988); Hanson, P. & Collins, J., 44 Thorax
778 (1989); Bond, W., 257 J. Am. Med. Ass′n 843 (1987)). Derartige Studien haben
das Vorhandensein von diversen infektiösen Stoffen in medizinischen Vorrichtungen
gezeigt, insbesondere von HIV in faseroptischen Bronchoskopen. Diese Studien
weisen darauf hin, daß als eine mögliche Ursache für im Krankenhaus auftretende
Infektionen bei unzureichend sterilisierten medizinischen Gerätschaften, die für eine
vielseitige Verwendung genutzt werden, liegt (Favero, M. & Bond, W.,
"Sterilization", Disinfection, and Antisepsis in the Hospital, Manual of Clinical
Microbiology, 183-200 (American Society of Microbiology, 1989)).
Pathogene Infektionen und daraus entstehende Komplikationen, die durch
kontaminierte Gerätschaften bedingt sind, sind schwer zuzuschreiben. Die vor
liegenden Daten liegen vermutlich unter dem tatsächlichen Wert, und zwar aufgrund
von langen Inkubationszeiten und des Fortbewegens des Patienten vom Expositions
ort. Nach Bronchoskopien wurden 6% Infektionsfälle für Lungenentzündung, 30%
für Bakteriämie und 46% für Fieber gefunden (Perefra, W., et al, J 12 Am. Rev.
Resp. Dis. 59 (1975); Burman, S., 40 J. Thoracic und Cardiovas. Surg. 635 (1960)).
Obgleich Bronchoskopkontaminationen am besten dokumentiert zu sein scheinen, sind
auch mehrere andere medizinische Gerätschaften mit Krankheitsübertragungen in
Zusammenhang gebracht worden. Die Hepatitisübertragung durch kontaminierte
medizinische Gerätschaften bereitet schon seit langem Chirurgen und Klinikern
Sorgen. Die Bestimmung der bakteriellen Kontamination innerhalb eines Spirometers
nach der Anwendung über einen Zeitraum von einer Woche zeigte einen Wert von
einhundert Millionen (10⁸) Organismen pro Milliliter (Houston et al, 12 Breath 10
(1981)). Einige Modelle von Ventilatoren und Respiratoren werden ebenfalls der
Übertragung von infektiösen Mikroorganismen verdächtigt.
Sterilisationsverfahren zielen notwendigerweise auf die Zerstörung bzw. Vernichtung
von ubiquitären Mikroben ab. Einige Bakteriensporen sind gegenüber Hitze extrem
resistent und machen ein Erhitzen in Dampf unter Druck bei über 120°C für so lang
wie 11 Stunden erforderlich, um eine Zerstörung sicherzustellen. Die meisten Sporen
sind allerdings nicht so resistent und werden durch feuchte Wärme von über 120°C
während 30 min abgetötet. Bakteriensporen sind ebenfalls gegenüber bakteriziden
Verbindungen sehr resistent. Bei vielen üblicherweise verwendeten Desinfektions
mitteln, wie Hypochlorit und Phenolen, sind Konzentrationen von dem 1000-fachen bis
zum 10 000-fachen erforderlich, um Sporen abzutöten im Vergleich zum Abtöten von
vegetativen Zellen. Ein Ausnahme dieser Verallgemeinerung sind Alkalierungsmittel,
wie Ethylenoxid oder Formaldehyd, bei denen 1/2-mal bis 15-mal so viel Alkalierungs
mittel zur Abtötung von Sporen erforderlich ist wie für die Abtötung von vegetativen
Zellen. Deshalb ist ein sporizides Mittel wünschenswert, das zur Sterilisierung eines
breiten Spektrums von medizinischen Gerätschaften und Instrumenten in einer
einfachen und unkomplizierten Weise in der Lage ist.
Dioxirane sind eine vergleichsweise neue Klasse von Verbindungen. Die versuchte
Isolierung von Dioxiranen begann 1974, als Montgomery feststellte, daß Ketone die
Zerfallsrate von Peroxomonosulfatsalzen (die auch als Caroat bekannt sind) erhöhen,
wobei sich zeigte, daß mehrere Oxidationsreaktionen von Caroat durch Ketone
katalysiert werden (Montgomery, R., 96 J. Am. Chem. Soc. 7820 (1974)). Es wurde
dann vorgeschlagen, daß eine Vielzahl an Ketonen die Caroatzersetzung erhöhen
könnten, was zu einer theoretischen, allgemeinen Klasse an Verbindungen, Dioxirane
genannt, führen sollte. Das vorgeschlagene Reaktionsschema sieht wie folgt aus:
Die Bestätigung der Dioxirane als eine neue Klasse von Verbindungen wurde durch
Murray und Mitarbeiter erhalten, als sie 1985 Dimethyldioxiran (DMD) (R = CH₃ in
Formel I) isolierten (Murray, R. & Jeyaraman, R., 50 J. Org. Chem. 2847 (1985)).
Die Herstellung von Dimethyldioxiran aus dem entsprechenden Keton (Aceton) und
Caroat (KHSO₅) ermöglichte einen bequemen Zugang zu einer Reihe von kräftigen
Oxidationsmitteln (Murray, R. & Jeyaraman, R., 50 J. Org. Chem. 2847 (1985)).
Die in-situ-Herstellung von einigen Dioxiranen wird bewerkstelligt, indem Caroat
(Peroxomonosulfat) zu Lösungen einer Vielzahl von Ketonen gegeben wird.
Alternativ können einige Dioxirane mittels Destillation erzeugt und gereinigt werden,
was zu verdünnten Lösungen in dem Keton führt, aus dem sie hergestellt wurden,
zum Beispiel Dimethyldioxiran in Aceton.
Die Herstellung von Dimethyldioxiran aus dem entsprechenden Keton (Aceton) und
Caroat (KHSO₅) läuft wie folgt ab:
und Methyl-n-propyldioxiran wird aus 2-Pentanon gebildet;
Die nachfolgenden Beispiele sollen die potenten, und doch spezifischen, oxidativen
Eigenschaften von Dioxiranen erläutern. Das U.S.-Patent Nr. 50 87 752, erteilt an
Murray et al, stellt ein Verfahren zur Synthese von Nitroxiden unter Verwendung
von Dioxiranen dar. Dieses Patent diskutiert frühere Verfahren der Synthese von
Nitroxiden aus sekundären Aminen, welche mit Probleme behaftet waren, wie dem
Mangel an signifikanten Ausbeuten und der Erzeugung von unerwünschten
Nebenprodukten. Diese Probleme stellen den Wert solcher früheren Verfahren
deutlich in Frage. Im Gegensatz dazu, liefert das Verfahren nach Murray ein
allgemeines Verfahren zur Herstellung von Nitroxiden aus sekundären Aminen, das
einfach ist, in einem einzelnen Reaktionsgefäß mit hohen Ausbeuten durchgeführt
werden kann und zu wenigen oder zu keinen unerwünschten Nebenprodukten führt.
Die Reaktion läuft wie folgt ab:
Das Murray-Verfahren führt zur Herstellung von Nitroxiden, indem ein sekundäres
Amin mit zwei Moläquivalenten eines Dioxirans umgesetzt wird. Das sekundäre Amin
wird zuerst zu einem Hydroxylamin-Intermediat oxidiert, welches unter Bildung des
Nitroxids weiter oxidiert wird. In einer späteren Arbeit erzeugten Murray et al
ebenfalls Dimethyldioxiran (DMD) unter Verwendung eines Caroat (Peroxomono
sulfat)-Aceton-Systems zur Herstellung von Epoxiden aus Alkenen, zur Umwandlung
von Acetaldeyhd zu Essigsäure und von Norbornen zum Epoxid (R. Murray, 89
Chem. Rev. 1187 (1989)). Auch Edwards et al verwendeten ein Peroxomonosulfat-
Aceton-System zur stereospezifischen Epoxidierung von Alkenen (Edwards, J. et al,
22 Acc. Chem. Res. 205 (1989)). Darüber hinaus wurden ähnliche Verfahren
eingesetzt, um Pyridin zu Pyridinoxid und Phenylmethylsulfid zu Phenylmethyl
sulfoxid umzuwandeln, und schließlich wurden Acetondiperoxid und -Triperoxid bei
52°C innerhalb von 16 Stunden bei überschüssigem Caroat hergestellt.
Murray und Jeyaraman, J. Org. Chem., 50, 2847 (1985), berichteten ferner, daß in
situ hergestellte Lösungen von Dioxiran bei Raumtemperatur mit Substanzen in
Lösung reagierten, was zu hohen Ausbeuten an spezifischen Produkten führte, z. B.:
(A) Ethyl-trans-cinnamat, cis-Stilben und trans-Stilben wurden allesamt zu den ent
sprechenden Epoxiden in 75 bis 95%iger Ausbeute (GLPC-Bestimmungen) umgesetzt.
In allen Fällen waren die Reaktionen stereospezifisch unter Beibehaltung der
Konfiguration; (B) Phenanthren wurde zu seinem 9,10-Oxid (83% Ausbeute)
umgesetzt, und Phenylmethylsulfid wurde zum Phenylmethylsulfoxid (84%
Ausbeute) umgesetzt; (C) 2-Butanon wurde zu Ethylmethyldioxiran umgesetzt, und
die Lösung wurde eingesetzt, um Phenanthren zu seinem 9,10-Oxid (82% Ausbeute)
und trans-Stilben zu trans-Stilbenoxid (58% Ausbeute) umzuwandeln.
Dem Beispiel von Murray und Jeyaramans folgend, brachten Curci et al, 30
Photochem. & Photobiol. 63 (1979) Licht in die Chemie der Dioxiranbildung, indem
sie die Existenz von "Carbonyloxiden" als Schlüsselintermediate in einer Anzahl von
Oxidationsprozessen postulierten. Die Dioxirane sind Vertreter des kleinsten
cyclischen Peroxidsystems, und sie sind isomer zu den Carbonyloxiden, Lovas, F. &
Suenram, R., 51 Chemical Physical Letters 453 (1977); Adam, W. et al, 22 Acc.
Chem. Ras. 205 (1989), einem der in dem Ozonolyseprozeß involvierten Peroxid-
Intermediaten. Derzeitige Ergebnisse weisen auf die mögliche Verwicklung von
Carbonyloxiden in der Dioxiranchemie hin:
Durch Ozonolyse von Ethylen erzeugtes Dioxiran (H₃CO₂) ist nicht stabil, wurde
jedoch durch Spektral- und Mikrowellenmethoden charakterisiert (Adam, W. et al,
22 Acc. Chem. Res. 205 (1989); Suenram, R. & Lovas, F., 100 J. Am. Chem. Soc.
5117 (1978)).
Obgleich Dioxirane als Intermediate zur Herstellung anderer Verbindungen verwendet
worden sind, wurde keine biologische Aktivität oder Verwendbarkeit ausgewiesen.
Die Verwendung von wäßrigen Lösungen von Kaliumperoxomonosulfat als ein Biozid
gegen bestimmte Bakterien und Pilze ist in dem U.S.-Patent Nr. 38 73 696 offenbart.
Auch wird die viruzide Verwendung von verdünnten wäßrigen Lösungen von
Kaliumperoxomonosulfat in dem U.S.-Patent 44 04 191 beansprucht.
Ein Breitband-Desinfekionsmittel, das angeblich gegen Bakterien, Pilze, Viren und
Bakterien- und Pilzsporen wirksam ist, wird in dem U.S.-Patent 51 86 946
beschrieben und besteht aus bis zu 90 Gew.-% Kaliumperoxomonosulfat zusammen
mit ausgewogenen Verhältnissen an Äpfel- und Sulfaminsäure. Darüber hinaus sind
jeweils ein Chelatisierungsmittel wie ein Natriumsalz von EDTA und ein Detergenz,
das aus einem alkylierten Ether von Polyethylenglykol besteht, erforderlich. Es wird
angegeben, daß diese in einer synergistischen Art und Weise wirken und zur
Herstellung von Wasserstoffperoxid und Sauerstoff als aktive Bestandteile führen.
Dies wird durch die Zersetzung des Kaliummonoperoxosulfats, eingeleitet durch die
irreduzible Äpfel- und Sulfaminsäure, bewerkstelligt. Ein Weg der bioziden Wirkung
soll der Bruch der Disulfidbindungen in der Proteinhülle der Sporen sein.
Es ist bekannt, daß Disulfidbrücken ein Merkmal von Zellwänden und anderer
proteinhaltiger Gebilde (features) von Bakterienzellen sind (Mahler, H. & Coredes,
E., Structural Organization of Proteins, Biological Chemistry 74 (1966)). Die Spal
tung oder der Bruch einer Disulfidbrücke durch Oxidation zu Sulfonsäureteilen ist in
der folgenden Formel 2 gezeigt:
Eine typische Bakterienspore ist von einem Exosporium, einem losen Sack, der für
einige Sporenspezies spezifisch ist, umgeben. Andere Schichten, die innen liegen,
schließen (a) mehrschichtige Ummantelungen, die an Disulfidbrücken reiche Proteine
enthalten, (b) eine dicke Cortex-Schicht, welche das Murein- (oder Peptidoglykan)-
Polymer enthält, (c) eine Plasmamembran und (d) einen Kern- oder Sporen
protoplasma ein.
Die erste Art der Resistenz von Bakteriensporen gegenüber exogenen Mitteln besteht
aus der proteinartigen Außenummantelung, die keratinartige Proteine enthält. Wie es
wohlbekannt ist, ist die Stabilität der Keratinstrukturen durch zahlreiche Haupt
valenzbrücken (Disulfidbindungen) und Nebenvalenzbrücken (Wasserstoffbindungen)
zwischen benachbarten Polypeptidketten bedingt. Keratinartige Proteine sind
typischerweise in wäßrigen Salzlösungen oder verdünnten Säure- und Baselösungen
unlöslich, und sie sind auch gegenüber proteolytischen Enzymen und Hydrolyse
resistent. Mit anderen Worten, sind die äußeren Ummantelungen ziemlich inert und
spielen eine vorherrschende Rolle beim Schutz der Spore gegenüber exogenen
Mitteln.
Die äußeren Schichten sind Umhüllungen eines alkalilöslichen Proteins, das die
Neigung besitzt, in vitro Fibrillen zu bilden. Diese alkalilösliche Schicht kann nur
nach dem mechanischen Zerbrechen der Sporen oder nach der Behandlung mit einem
Reagenz, das die Disulfidbindungen bricht, wie Mercaptoethanol, entfernt werden. Es
wurde spekuliert, daß eine Disulfid-reiche Schicht die alkalilösliche Schicht in
irgendeiner Art und Weise innerhalb der Spore hält (die physikalische Struktur der
Disulfidbrücken könnte z. B. der integrale Teil dieser Zellschichtfunktion sein).
Die Durchdringung der äußeren Schichten scheint eine wichtige Rolle bei der bioziden
Wirkung von Sporen zu spielen. Physikalische oder chemische Veränderungen der
Zellwand ermöglichen die Diffusion von antimikrobiellen Mitteln in das Protoplasma,
wodurch der Zellmetabolismus und die DNA-Synthese unterbrochen werden.
Die schützenden äußeren Schichten von vegetativen Bakterienzellen sind für anti
mikrobielle Mittel empfänglicher als von Sporen, somit wird von einem Mittel, das in
der Lage ist, die Zellwände von Sporen zu zerstören und die inneren Schichten einer
Spore zu durchdringen, erwartet, daß es ebenfalls vegetative Zellen abtötet. Die
Zellwände von Pilzen variieren in starkem Maße unter den taxonomischen Kategorien
und ebenfalls zwischen vegetativen und ruhenden Strukturen. Diese Resistenz von
ruhenden Strukturen gegenüber antimikrobiellen Verbindungen ist grob mit der von
Bakteriensporen vergleichbar. Viren sind Nucleinsäuren, die mit einer schützenden
Proteinhülle umgeben sind. Viren sind typischerweise viel stärker gegenüber
proteinzerstörenden Mitteln empfindlich als Bakterien und Pilze.
Es wäre wünschenswert, ein Breitspektrumbiozid bereitzustellen, das wirksam als
Desinfektionsmittel und als Sterilisationsmittel fungiert, welches nicht das Mischen
einer Vielzahl von Bestandteilen erfordert, welches keine residuelle Aktivität über
einen längeren Zeitraum hinweg besitzt und welches nicht von dem Material oder dem
Gegenstand entfernt werden muß, der behandelt wurde.
Es daher ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein Desinfektionsmittel oder eine
sterilisierende Zusammensetzung bereitzustellen, welche eine flüssige Mischung
umfaßt, die ein Peroxomonosulfatsalz und eine carbonylhaltige Verbindung und
Reaktionsprodukte davon enthält, insbesondere dort, wo die Reaktionsprodukte ein
Dioxiran zur Inaktivierung von Viren, Pilzen und bakteriellen vegetativen Zellen und
Sporen in oder auf verschiedenen Arten von Gegenständen ergeben.
Es ist ebenfalls ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Anwendung des
Desinfektionsmittels oder der sterilisierenden Zusammensetzung bereitzustellen, so
daß die Zusammensetzung, wenn sie unter geeigneten Umgebungsbedingungen auf
den Gegenstand oder dem Material angewandt wird, als hochwirksames mikrobizides
Mittel zur Inaktivierung einer großen Vielzahl von Mikroorganismen wirken kann.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Desinfektionsmittel oder eine sterilisierende
Zusammensetzung bereitzustellen, welche aus einer flüssigen Mischung besteht, die
ein Peroxomonosulfatsalz und eine carbonylhaltige Verbindung und Reaktions
produkte davon enthält, wobei die carbonylhaltige Verbindung ein Keton oder
Aldehyd ist und insbesondere aus der aus Aceton, 2-Pentanon, 4-Hydroxy-4-methyl-
2-pentanon und Camphersulfonsäure bestehenden Gruppe gewählt ist, allein oder in
Kombination mit einem oder mehreren aus der aus Peroxiden, Aldehyden, Epoxiden
und Tensiden bestehenden Gruppe gewählten Vertretern. Bestimmte Metallionen wie
Cu2+ können ebenfalls vorhanden sein.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Desinfektionsmittel oder eine sterilisierende
Zusammensetzung bereitzustellen, welche aus einer ein Dioxiran enthaltenden
flüssigen Mischung wie, jedoch nicht beschränkt auf, Dimethyldioxiran, 4-Hydroxy-
4-methyl-2-pentadioxiran, 2-Pentadioxiran und dem Dioxiran von Camphersulfon
säure allein oder in Kombination mit einem oder mehreren aus der aus Peroxiden,
Aldehyden, Epoxiden und Tensiden bestehenden Gruppe gewählten Vertreter besteht.
Falls gewünscht, können auch Metallionen wie Cu2+ vorhanden sein.
Es ist noch ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Desinfektionsmittel oder eine
sterilisierende Zusammensetzung bereitzustellen, welche eine ein Peroxomonosulfat
salz und eine carbonylhaltige Verbindung und Reaktionsprodukte davon enthaltende
flüssige Mischung umfaßt, wobei mindestens eines der Reaktionsprodukte ein
Dioxiran ist, das im wesentlichen alle aktiven Viren, Pilze und bakteriellen
vegetativen Zellen und Sporen, mit denen man in der Regel bei der Sterilisierung
medizinischer Instrumente in Kontakt kommt, zerstört.
Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Desinfektionsmittel oder
eine sterilisierende Zusammensetzung bereitzustellen, welche eine ein Peroxomono
sulfatsalz und eine carbonylhaltige Verbindung und Reaktionsprodukte davon
enthaltende flüssige Mischung umfaßt, wobei mindestens eines der Reaktionsprodukte
ein Dioxiran ist zur Verwendung bei der Desinfektion oder der Sterilisierung von
Laborgerätschaften, medizinischen und prosthetischen Geräten, Homotransplantaten
und Heterotransplantaten, synthetischen Transplantaten, Implantaten, Nahrungs
produkten und dergleichen, zur Verwendung am oder im menschlichen Körper oder in
Umgebungen, die dem Menschen als Lebensraum dienen, indem man dieselben mit
dem Desinfektionsmittel oder den sterilisierenden Zusammensetzungen behandelt.
Diese und andere Ziele werden mit einer Zusammensetzung realisiert, die eine
wirksame Menge einer Peroxomonosulfat und eine carbonylhaltige Verbindung und
Reaktionsprodukte davon enthaltenden flüssigen Mischung zur Verwendung als
Sterilisations- und Desinfektionsmittel zur Inaktivierung von Viren, Pilzen und
bakteriellen vegetativen Zellen und Sporen sowie zur Inaktivierung ganz bestimmter
Zellen enthält.
Zusammen mit der flüssigen Mischung können auch andere Verbindungen als
Ergebnis der Reaktion zwischen dem Peroxomonosulfat und der carbonylhaltigen
Verbindung wie Dioxirane, Carbonyloxide, Epoxide, Diperoxide und möglicherweise
Triperoxide vorhanden sein. Diese anderen Verbindungen können zur Wirksamkeit
der flüssigen Mischung als Sterilisationsmittel, Desinfektionsmittel, Mikrobizid und
Zelleninhibitor beitragen. Die Bereitstellung einer flüssigen Mischung, welche als
wirksames Sterilisationsmittel, Desinfektionsmittel, Mikrobizid oder als selektiver
Zellinaktivator fungiert, hängt von der Auswahl eines geeigneten Ketons oder
Aldehyds als das carbonylhaltige Molekül ab, welches mit der richtigen Menge
Peroxomonosulfat oder Caroat zu kombinieren ist. Obwohl man annimmt, daß der
Keton- und Aldehydteil als Beimischung mit dem Caroat in situ reagiert und
Dioxirane produziert, läßt sich nicht bestreiten, daß die Mischung an sich ebenfalls
eine biozide Wirkung besitzt.
Ein idealer mikrobiozider Sauerstoffträger wäre einer, der beim Transport von
Sauerstoff wirksam ist, bei seiner Reaktionsfähigkeit selektiv ist, mit dem oxidierten
Produkt schonend umgeht, sich bequem aus handelsüblichen Materialien herstellen
läßt, eine katalytische Wirksamkeit besitzt und der wiederverwertbar und umwelt
schonend ist. Die Eigenschaften bestimmter flüssiger Mischungen aus Peroxomono
sulfat und einer carbonylhaltigen Verbindung, welche aus der aus Ketonen und
Aldehyden bestehenden Gruppe ausgewählt ist, kommen diesem Ideal sehr nahe,
wenn sie auf die hierin beschriebene und beanspruchte Weise verwendet werden.
Um die vielschichtigen äußeren Hüllen bakterieller Sporen zu verändern und damit ein
weiteres Eindringen und mögliche Wechselwirkungen in der kritischen Cortex- oder
den Protoplastenregion durch ein antimikrobielles Mittel zu ermöglichen, muß man
ein hochaktives Mittel wählen. Die in der vorliegenden Erfindung beschriebenen
Mittel sind ideale Vehikel, um reaktive Atome, freie Radikale und Moleküle
bereitzustellen, welche die Schutzschichten bakterieller vegetativer Zellen und Sporen,
Viren und Pilze drastisch verändern.
Ein wünschenswerter Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren für die in-situ-Reaktion
von Peroxomonosulfat mit Ketonen oder Aldehyden, um flüssige Mischungen herzu
stellen, die aktive mikrobizide Mittel sind, und die Verwendung dieser Verbindungen,
um die Schutzschichten bakterieller vegetativer Zellen und Sporen, Pilze und Viren
anzugreifen und zu verändern und sie dadurch abzutöten. Man nimmt an, daß das
Vermischen von Peroxomonosulfat mit einem Keton oder Aldehyd als carbonylhaltiger
Verbindung eine Oxidation der carbonylhaltigen Verbindung verursacht und ein
Dioxiran und möglicherweise andere Verbindungen produziert, welche die
mikrobizide Wirksamkeit aufweisen. Die Produktion von Dioxiranen unter den hier
beschriebenen Bedingungen wurde allerdings noch nicht streng nachgewiesen. Obwohl
die in-situ-Herstellung der flüssigen Mischung die besten Ergebnisse gebracht hat und
ein bevorzugtes Verfahren bei der Anwendung der Erfindung ist, eignen sich bei der
vorliegenden Erfindung auch flüssige Mischungen, die zuvor hergestellt wurden und
eine ausreichende Lagerungsbeständigkeit haben.
Wie untenstehend dargestellt und durch Testdaten in den Beispielen belegt, ist im
spezifischen Fall bei den in der Erfindung verwendeten Bioziden nachgewiesen, daß
sie im wesentlichen 100% der getesteten Mikroorganismen, einschließlich Bakterien,
bakterielle Sporen, Viren und Pilze, inaktivieren, wenn sie einer wirksamen Menge
der flüssigen Mischung während einer ausreichenden Zeitdauer ausgesetzt werden. In
bezug auf die Zerstörung von Mikroben veranschaulichen die Beispiele die
Bedingungen und die Wirkungserfolge, die die bioziden flüssigen Mischungen der
Erfindung erzielt haben.
Im vorliegenden Gebrauch sind die Bezeichnung "biozide flüssige Mischung", "Caroat/Carbonyl-Produkt", "Carbonyl/Caroat-Produkt", "ein Peroxomonosulfatsalz
und eine carbonylhaltige Verbindung und Reaktionsprodukte davon enthaltende
flüssige Mischung", "Peroxomonosulfat/Carbonyl-Reaktionsprodukt" und "Dioxfran"
und andere ähnliche Bezeichnungen gegenseitig austauschbar. Während man annimmt,
daß die bioziden Eigenschaften der näher beschriebenen Flüssigkeit der Bildung von
Dioxiranen zuzuschreiben sind, läßt sich nicht abstreiten oder anzweifeln, daß
Mischungen aus carbonylhaltigen Verbindungen und Caroat ebenfalls eine biozide
Wirkung besitzen. Die Bezeichnung "Dioxiran" wird bevorzugt bei der Beschreibung
der Erfindung verwendet, doch soll sie auch Carbonyl/Caroat-Produkte ergebende
Carbonyl/Caroat-Mischungen einschließen. Diese Definition soll als die zutreffende
gelten, weil ein Großteil des produzierten Dioxirans durch die in-situ-Reaktion der
Carbonylverbindung und des Caroats hergestellt wird.
Im vorliegenden Gebrauch bedeutet die Bezeichnung "Carbonylverbindung" ein Keton
oder Aldehyd, und sie soll nicht andere Verbindungen, die eine Carbonylgruppe
enthalten, wie Säuren, Ester, Anhydride, Amide und Acylhalogenide, einschließen.
Vorzugsweise ist die Carbonylverbindung ein Keton.
Im vorliegenden Gebrauch werden "Caroat", "Caroatsalz", "Peroxomonosulfat",
"Peroxomonosulfatsalz" gegenseitig austauschbar verwendet und beziehen sich, sofern
nichts anderes angegeben ist, auf das Kaliumsalz und sind daher ebenfalls gleich
bedeutend mit den Bezeichnungen Kaliumcaroat und "Kaliumperoxomonosulfat".
Die hierin verwendeten Bezeichnungen "Gegenstand" oder "Material" beziehen sich
auf ein kontaminiertes Produkt, welches zu sterilisieren und desinfizieren ist. Es
handelt sich vorzugsweise um Oberflächen irgendeiner Art, wie ein medizinisches
Instrument, einen Untersuchungstisch, um Operationsraumtische und -Gerätschaft,
Laborgegenstände aus Glas oder andere Oberflächen, Wände, Türen, Fußböden,
Fenster und dergleichen, die ein Abwaschen oder Abwischen mit einer Desinfektions
lösung erforderlich machen. Inkubationskammern, Luftschächte, Zwischenräume und
dergleichen müssen jedoch mit einer gasförmigen oder flüssigen Dioxiranlösung
behandelt werden. Es ist außerdem beabsichtigt, daß Lösungen, poröse Materialien
wie Schwämme, Nahrungsmittel und alle Produkte, die in Kontakt mit dem Dioxiran
gebracht werden können, ebenfalls als "Gegenstand" oder "Material" angesehen wer
den können. Daher sind diese Begriffe im breitestmöglichen Sinne auszulegen, ledig
lich eingeschränkt durch die Funktionalität des Caroat/Carbonyl-Produkts oder von
Dioxiran, wenn man derartige "Gegenstände" oder "Materialien" desinfiziert oder
sterilisiert.
Im vorliegenden Gebrauch bedeutet "medizinisches Instrument" ein Instrument, eine
Gerätschaft, ein Werkzeug, eine Maschine, ein Gerät, ein implantierbares Gerät, eine
Prothese und dergleichen, welches durch Mikroben einer Kontaminierung ausgesetzt
ist und welches vor dem Gebrauch desinfiziert und sterilisiert werden sollte.
Im vorliegenden Gebrauch bedeutet "in-situ" die Herstellung des Caroat/Carbonyl-
Produktes oder der dioxiranhaltigen flüssigen Mischung an dem oder in der Nähe des
Zeitpunktes und Ortes, an dem die flüssige Mischung für die Desinfektion oder
Sterilisierung eines Materials zu verwenden ist.
Im vorliegenden Gebrauch betrifft "flüssig" beide, Flüssigkeiten und Gase, die als
Träger für das Dioxiran-(Caroat/Carbonyl)-Produkt dienen.
Im vorliegenden Gebrauch bedeutet "wirksame Menge" eine Menge der flüssigen
Mischung, welche ein Dioxiran oder Caroat/Carbonyl-Produkt enthält, und gegeben
enfalls andere Bestandteile, die beim Abtöten aller oder praktisch aller das Material
kontaminierenden Mikroben wirksam sind, welches innerhalb einer bestimmten Zeit
desinfiziert oder sterilisiert werden muß. Es sollte berücksichtigt werden, daß eine
wirksame Menge eine Funktion der Konzentration der aktiven Bestandteile der
flüssigen Mischung und der Kontaktdauer ist. Wie in den Beispielen gezeigt wird,
sind Konzentrationen einer flüssigen Mischung, die nicht alle kontaminierenden
Mikroben in einer kurzen Zeitdauer abtöten, über einen längeren Zeitraum hinweg
absolut wirksam beim Abtöten aller kontaminierenden Mikroben. Die vorliegende
Erfindung soll auch Umstände mitberücksichtigen, unter denen hohe Konzentrationen
und kurze Zeiträume ebenso wie geringere Konzentrationen und längere Zeiträume
zur Anwendung kommen.
Die Erfindung umfaßt eine desinfizierende flüssige Mischung, welche eine Lösung
oder ein Gas oder eine Mischung davon sein kann, die durch Vermischen
verschiedener Ketone oder Aldehyde mit Caroat in einer geeigneten polaren Lösung
oder gasförmigen Umgebung hergestellt wird. Vorzugsweise ist die polare Lösung
eine wäßrige Lösung, doch sie kann auch Alkohole, Ketone und dergleichen enthalten
oder aus diesen bestehen. Wie weiter unten gezeigt wird, ist es oft wünschenswert,
wenn man überschüssiges Caroat zur Verfügung hat. In derartigen Situationen würden
wäßrige Lösungen oder Alkohollösungen gegenüber einem carbonylhaltigen Lösungs
mittel wie einem Keton vorzuziehen sein. Wie zuvor schon erwähnt, nimmt man an,
daß das Caroat den Carbonylteil unter Bildung des Dioxirans oxidiert, und daß das
Dioxiran das Hauptmikrobizid ist. Beispielsweise kann man 2-Pentanon mit Caroat in
Wasser oder wäßrigen Lösungen, welche auch andere Lösungsmittel oder Bestandteile
enthalten, vermischen, um Methyl-n-propyldioxiran zu bilden. Auf ähnliche Weise
wird Aceton mit Caroat in einer wäßrigen Umgebung vermischt, um Dimethyl
dioxiran zu bilden. Auch wird Camphersulfonsäure mit Caroat in Wasser vermischt,
um das Dioxiran der Camphersulfonsäure zu bilden. Alle diese Reaktionen werden bei
Raumtemperatur bei etwa 20-25°C durchgeführt. Die Erfindung soll nicht auf die
spezifischen in den Beispielen beschriebenen Dioxiran- oder Carbonyl/Caroat-
Produkte beschränkt sein. Im allgemeinen sind die erhaltenen Lösungen zu mindestens
etwa 60% Wasser. Die Lösungen sind dann fertig für den Gebrauch, um Oberflächen
oder Gegenstände zu desinfizieren hygienisch zu reinigen oder zu sterilisieren. Doch
lassen sich auch andere Konzentrationen aus Caroat, Ketonen oder Aldehyden und
Dioxiranen durch Verdünnung oder Konzentrierung der anfänglichen Reaktionslösung
herstellen. Die biozide Wirkung der Lösungen hängt von der Expositionsdauer ab,
und sie sind selbst in niedrigen Konzentrationen, zum Beispiel 2,5% (w/v) Caroat mit
5% (w/v) Keton innerhalb 30 Minuten wirksam.
Wie obenstehend gezeigt, wird ein Mol einer Carbonylverbindung wie Aceton mit
einem Mol eines Caroats umgesetzt, um ein Dioxiran zu produzieren, d. h. ein
Dimethyldioxiran im Falle von Aceton. Theoretisch sind stöchiometrische Mengen
verhältnisse von Reagentien in den meisten Situationen zufriedenstellend. Allerdings
werden für die Zwecke der vorliegenden Erfindung Molverhältnisse zwischen etwa
0,01 : 1 und 10 : 1, vorzugsweise zwischen etwa 0,1:1 und 3 : 1, des Caroats zu der
carbonylhaltigen Verbindung als ausreichend angesehen. Die niedrigeren Caroatanteile
sind ausreichend, um genügend Dioxiran oder Carbonyl/Caroat bereitzustellen, um
die biozide Wirksamkeit aufrechtzuerhalten, wenn mindestens jeweils etwa 1 Gew.-%
Caroat und Keton oder Aldehyd in der Zusammensetzung vorkommen. Allerdings soll
der Umfang der Erfindung nur durch die Funktionalität festgelegt werden. Daher
können Caroat/Carbonyl-Mengenverhältnisse von sogar mehr als 10:1 verwendet
werden, was zugesichert werden kann. Wie in Formel 2 gezeigt, erfordert die
Oxidation von Disulfidbindungen eine beträchtliche Menge Sauerstoff. In solchen
Fällen kann ein Dioxiran zu seinem Carbonylvorläufer zurückreduziert werden. Ein
Überschuß an Caroat würde in situ zusätzliches Dioxiran erzeugen und dem
Carbonylvorläufer ermöglichen, in wiederholter Weise so lang als nötig oxidiert und
reduziert zu werden.
Die Konzentration an Caroat/Carbonyl oder Dioxiran in einer Flüssigkeit kann bis zur
Sättigung gehen oder kann gerade 1 Gew.-% betragen. Höhere Konzentrationen
erfordern weniger Zeit, sind aber toxischer und können eine spezielle Handhabung
und die Entfernung von dem behandelten Gegenstand erfordern. Eine geringere
Konzentration erfordert mehr Zeit für das Desinfizieren und/oder Sterilisieren des
behandelten Gegenstandes, doch möglicherweise nicht dessen Entfernung. Es ergibt
sich ganz klar, je höher die Konzentration der aktiven Bestandteile, desto größer ist
die Chance, daß das Biozid mit dem zu zerstörenden Organismus in Kontakt kommt.
Die Erfindung richtet sich nach der Verwendung der Zusammensetzungen für ihren
beabsichtigten Zweck, und die zu verwendenden Konzentrationen lassen sich leicht
von einem Fachmann bestimmen. Im allgemeinen sind Konzentrationen zwischen
etwa 1 und 40 Gew.-% ausreichend.
Beim Testen der Wirkung von Dioxiranen als Sterilisierungs- und Desinfektionsmittel
wurden Testlösungen hergestellt, indem man Caroat und ein Keton in situ kom
binierte, um eine aktive Caroat/Carbonyl-Verbindung oder dioxiranhaltige Lösungen
herzustellen. Testlösungen, die einen variablen Gewichtsanteil Caroat und ein Keton
in destilliertem Wasser enthielten, wurden bei Raumtemperatur vermischt. Die
Mischungen waren klar, farblos, ohne eine nachweisbare Gasentwicklung, und sie
bildeten kein Präzipitat. Kontrollösungen und Pufferlösungen wurden ebenfalls
hergestellt und gleichzeitig untersucht.
Lösungen wurden wie folgt hergestellt. Caroat wurde in einem austarierten 5ml-
Fläschchen, und das Keton wurde in einem 30ml-Fläschchen mit Verschlußkappe
gewogen. Wasser oder Pufferlösung wurde dem das Keton enthaltenden Fläschchen
hinzugegeben, und es wurden Proben zu 10 g (Nettogewicht) hergestellt. Die
Lösungen wurden aktiviert, indem man das vorab ausgewogene Caroat den wäßrigen
Bestandteilen in dem 30 ml-Fläschchen bei Raumtemperatur hinzugab, die erhaltene
Mischung umrührte und die Probe bei Raumtemperatur 10 Minuten lang stehen ließ.
Die Lösungen wurden dann auf ihre biozide Wirkung untersucht.
Das Caroat erhielt man von Aldrich Chemical Co., Inc. (Milwaukee, WI), das unter
der DuPont-Handelsbezeichnung "OXONE" vertrieben wird. Diese Zubereitungsform
von Caroat ist eine Mischung aus Kaliumperoxomonosulfat, Kaliumhydrogensulfat
und Kaliumsulfat (2 KHSO₄·KHSO₄·K₂SO₄). Ebenfalls von Aldrich Chemical
Co., Inc. erhielt man 10-Camphersulfonsäure und 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon,
während man Aceton von Mallinckrodt Inc. (St. Louis, MO) bezog. Entionisiertes,
destilliertes Wasser wurde in allen Fällen verwendet, außer in den Fällen, wo ein
Puffer angegeben ist. Die Pufferlösung war 0,5 M KH₂PO₄, pH 7,4. Die Tenside
Polyethylenglycol (Union Carbide, Danbury, CT) und Nonylphenol (Emery
Industries, Los Angeles, CA) wurden getestet, um eine mögliche Verbesserung der
antibakteriellen Wirkung der bioziden Lösungen infolge der Oberflächenwirkung auf
die Zellen festzustellen. Alle Mengen von Bestandteilen in den Lösungen werden in
den folgenden Beispielen in Gew.-% ausgedrückt.
Die angewandte Vorgehensweise zum Austesten der sporiziden Aktivität von
Caroat/Keton- oder Dioxiranverbindungen war die gemäß den "Official Methods of
Analysis of the Association of Official Analytical Chemists", 966.04 (AOAC 1990),
welche hier durch den Bezug darauf eingebunden ist. B. subtilis (ATCC 19659) wurde
in einer Bodenextrakt-Nährbrühe vermehrt. Dieses Medium wurde hergestellt, indem
1 Pound Gartenerde in 1 Liter Wasser extrahiert, mehrere Male durch ein SS #588-
Papier filtriert und zum Ausgangsvolumen aufgefüllt (diluted to volume) wurde. Dann
wurden 5 g Rinderextrakt, 5 g NaCl und 10 g Pepton hinzugesetzt. Das Medium
wurde dann 20 Minuten gekocht und zum Ausgangsvolumen aufgefüllt. Der pH
wurde durch die Zugabe von 1 N NaOH auf einen pH von 6,9 eingestellt, und das
Medium wurde erneut durch Filterpapier filtriert. Das Medium wurde dann auf
Röhrchen verteilt und bei 121°C 60 Minuten lang autoklaviert. Die Röhren mit der
Bodennährlösung wurden mit B. subtilis inokuliert und mindestens 72 Stunden bei
37°C inkubiert. Die Kultur wurde durch Vortexen oder Mahlen aufgeschlossen,
wodurch die Membran aufgebrochen wurde. Die Kultur wurden dann durch feuchte
Baumwolle oder Gaze in sterile Teströhrchen von 25 x 150 mm filtriert. Seide
fadenschleifen wurden mit Bacillus subtilis kontaminiert, indem sie in die
Kulturröhrchen eingeführt und sie durch Rühren bzw. Schütteln 10 bis 15 Minuten
lang durchnäßt wurden. Die kontaminierten Fadenschleifen wurden dann auf ein
Filterpapier gegeben und in einen CaCl₂ enthaltenden Vakuumtrockner gelegt und 24
Stunden lang unter einem Vakuum von 22 Inch (558,8 mm) Quecksilber getrocknet.
Kontaminierte Schleifen wurden in die Caroat/Keton- oder Dioxiranlösung gegeben.
Jede Probenlösung wurde mit sechs Fadenschleifen getestet. Die Fadenschleifen
wurden aus den Lösungen 10, 20 und 30 Minuten nach dem Beginn des Aussetzens
der Lösung herausgenommen. Die Fadenschleifen wurden dann in einzelne Röhrchen
gelegt, die 20 bis 25 ml Thioglycollat-Medium (Difco) enthielten, dann wurden die
Röhrchen gevortext, und die Fadenschleifen wurden in frische Röhren mit
Thioglycollat-Medium überführt.
Die Thioglycollat-Medium enthaltenden Röhrchen wurden zu einem eigenständigen
Labor transportiert und bei 35 ± 2°C 72 Stunden lang inkubiert, wonach sie durch
qualifizierte Laboranten bzw. Chemotechnikern bezüglich des Bakterienwachstums
beurteilt wurden.
Die Tabelle 1 zeigt die Wirkungen der Konzentration von Caroat und Keton und die
Gegenwart von einem Puffer und/oder Tensid auf die bakterizide Aktivität bei einem
sporenbildenden Bakterium, Bacillus subtilis. Die Proben A-10 und B-26 zeigen, daß
die Reaktion, die sich aus einer Mischung aus Aceton und Caroat, d. h. Dimethyl
dioxiran, ergibt, wirksam bei der Abtötung von sporenbildenden Bakterien ist. Selbst
bei geringen Konzentrationen (Probe B-29) zeigt die Dimethyldioxiranformulierung
eine signifikante sporizide Aktivität. Allerdings inhibierte die Zugabe von Puffer die
bakterizide Aktivität der Mischung, und Caroat allein zeigt keine gute antibakterielle
Aktivität.
Die Vorgehensweise des Beispiels 1 wurde wiederholt, außer daß die getesteten
Ketonreaktanten Aceton (AC), Camphersulfonsäure (CSA) und 4-Hydroxy-4-methyl-
2-pentanon (4HP) waren. Weder CSA noch 4HP zeigten irgendeine sporizide
Aktivität in Abwesenheit von Caroat (Proben C-02A bzw. C-03A). Allerdings führte
das Mischen von Caroat mit CSA (Probe C-02) oder von Caroat mit 4HP (Probe C-
08) in Anwesenheit einer geringen Menge an Puffer zu keinem bakteriellen
Wachstum. Eine höhere Konzentration an Puffer in der Mischung inhibierte die
sporizide Aktivität von Caroat und CSA (Probe E-07). Isopropylalkohol (50% IPA,
Probe E-08) besaß keinen Effekt auf das Sporenwachstum. Somit zeigten die
erhaltenen Dioxirane, die in situ durch Mischen von Caroat und entweder Aceton,
CSA oder 4HP erhalten wurden, eine 100%ige Wirksamkeit bei der Abtötung des
sporenbildenden Bakteriums B. subtilis.
In diesem Beispiel wurde die Vorgehensweise des Beispiels 1 wiederholt, mit der
Ausnahme, daß die Proben sofort nach der Herstellung getestet wurden. Tabelle 3
zeigt, daß die Kombination von Caroat und 4HP vollständig wirksam war bei der
Eliminierung des Bakterienwachstums, wohingegen die Kombination von Caroat und
CSA nicht so wirksam war wie nach 10minütiger Inkubation (Beispiel 2). Diese für
Caroat und CSA erforderliche Inkubationszeit zeigt, daß ein Reaktionsprodukt als
aktiver Bestandteil gebildet wird, d. h. das Dioxiran von CSA. Es wird ebenfalls
vermutet, daß 4HP und Caroat ebenfalls reagieren, daß aber die Kinetik der Reaktion
dazu führt, daß das Dioxiran viel schneller gebildet wird. Die Wirkung des Puffers
bei der Verminderung der Wirksamkeit der Caroat-Keton-Kombination, die in den
Beispielen 1 und 2 festgestellt wurde, hat sich wiederholt gezeigt.
In diesem Beispiel wurde der Verfahrensweg des Beispiels 1 nachvollzogen,
einschließlich der 10minütigen Reaktionsdauer nach dem Mischen des Ketons und
Caroats. Die in Tabelle 4 aufgeführten Ergebnisse zeigen, daß Monokaliumphosphat
puffer die bakterizide und sporizide Aktivität stört (Probe C-14A). Ein im Handel
verfügbarer Puffer, der bei der Probe C-15N eingesetzt wurde, störte die Aktivität des
dioxiranhaltigen Reaktionsproduktes nicht.
In diesem Beispiel wurde der Verfahrensweg des Beispiels 1 nachvollzogen, mit der
Ausnahme, daß die Desinfektionslösungen auch gegen Clostridium sporogenes (ATCC
3584) getestet wurden. C. sporogenes wurde in einem Bodenextrakt-Ei/Fleisch-
Medium vermehrt. Dieses Medium wurde hergestellt, indem 1 ,5 g entwässertes
Ei/Fleisch-Medium und 15 ml Gartenerdeextrakt in 25 × 150 mm große Röhrchen
gegeben wurden. Das Medium wurde dann bei 121°C 60 Minuten lang autoklaviert
und zur Vermehrung der Bakterien verwendet. Die Kulturröhrchen wurden mit
Bakterien inokuliert und mindestens 72 Stunden bei 37°C inkubiert. Die Kultur wurde
durch feuchte Baumwolle oder Gaze in sterile 25 × 150 mm große Kulturröhrchen
filtriert. 10 Fadenschleifen wurden in die Kultur gelegt, inkubiert, getrocknet und wie
in Beispiel 1 beschrieben getestet, außer daß den Laboranten keine spezifischen
Instruktionen gegeben wurden, 10 Minuten nach der Herstellung der Desinfekions
lösung vor ihrer Anwendung zu warten.
Diese Probenserie wurde durchgeführt, um zu sehen, ob die vorhergehend erhaltenen
Ergebnisse reproduzierbar sein würden. In der Tat sind die Ergebnisse im wesent
lichen die gleichen wie zuvor. Sporen wurden in 20 Minuten elimiert, außer wenn die
Caroat/CSA-Menge auf jeweils 7% (CS14) reduziert wurde. Die Lösungen wurden
sofort nach dem Mischen verwendet (keine spezifische Wartezeit war im Protokoll
vermerkt).
In diesem Beispiel wurde der Verfahrensweg des Beispiels 1 nachvollzogen, mit der
Ausnahme, daß die nicht-sporenbildenden Bakterien Pseudomonas aeruginosa,
Salmonella choloraesuis und Staphylococcus aureaus anstelle von B. subtilis
verwendet wurden. Proben (50 g) wurden der Desinfektionslösung 20 Minuten lang
ausgesetzt.
Diese Studie, bei der Pseudomonas aeruginosa, Salmonella choloraesuis und
Staphylococcus aureus unter Vergleich mit abcoCIDE getestet wurden, zeigte gleiche
Ergebnisse für 20 Minuten; beide Mittel verhinderten das Wachstum von allen
Organismen.
In diesem Beispiel wurde der Verfahrensweg des Beispiels 5 nachvollzogen, mit der
Ausnahme, daß die Desinfektionslösungen 10 Minuten bei Raumtemperatur stehen
gelassen wurden, bevor man sie testete. Die resultierende Dioxiran-haltige Lösung
enthielt 10% Caroat und entweder 10% CSA oder 10% des Natriumsalzes von CSA
(NaCSA). Somit betrug das Molverhältnis von Caroat zu Keton in jedem Fall 0,38.
NaCSA wurde hergestellt, indem 0, 172 g NaOH pro Gramm CSA in die Lösung
gegeben wurden. Die geeignete Menge Caroat wurde der Lösung hinzugesetzt, um
das Dioxiran für das Testen herzustellen. Wie in Tabelle 7 aufgeführt, vermindert das
Natriumsalz von CSA (Probe 2CNAI-9) die Wirksamkeit des Dioxirans gegenüber B.
subtilis. Dieses Ergebnis läßt vermuten, daß die Anwesenheit von Ionen in den
gepufferten Lösungen die Wirksamkeit der Dioxirane ebenfalls in diesem Test stören
kann. Allerdings führten längere Expositionszeiten von NaCSA-haltigen Dioxiran
lösungen zu einer erhöhten sporiziden Aktivität als kürzere Expositionen. Tabelle 7
zeigt auch, daß NaCSA zu 100% wirksam bei der Abtötung von C. sporogenes war.
Aus CSA und Caroat hergestellte Dioxiranlösungen waren ausgezeichnete Bakterizide
sowohl gegen B. subtilis als auch gegen C. sporogenes. Jede angegebene Größe ist
der Durchschnitt von 9 Wiederholungen des Experimentes.
In diesem Beispiel wurde der Verfahrensweg des Beispiels 5 nachvollzogen,
einschließlich dem Merkmal, daß den Laboranten keine speziellen Instruktionen ge
geben wurden, 10 Minuten vor der Verwendung der Lösung zu warten. Die re
sultierenden dioxiranhaltigen Lösungen wurden bezüglich ihrer bakteriziden Aktivität
getestet, und dann wurden die Dioxiran-haltigen Lösungen bei 20 bis 24°C 6 Tage
lang gelagert und erneut getestet. Die Ergebnisse der Tests unmittelbar nach dem
Zusammenbringen von Caroat und den Ketonen sind in Tabelle 8 aufgeführt. Ein
weites Spektrum von Ergebnissen wurde während der ersten 10 Minuten erhalten, was
vermuten läßt, daß die anfänglichen 10 Minuten nach dem Mischen des Caroats und
Ketons kritisch sind. Diese Zeitdauer ermöglicht das Auftreten der Reaktion, was zur
Erzeugung des Dioxirans führt. Zwanzig Minuten nach der Herstellung der
Dioxiranlösung bildet sich allerdings die sporizide Aktivität der Testlösungen heraus.
In Tabelle 9 sind die Ergebnisse des Tests der Dioxiranlösungen, ausgewählt von den
Proben der Tabelle 8, nach 6 Tagen Lagerung bei 20 bis 24°C aufgeführt. Mit 10%
Caroat und 10% CSA hergestellte Doxirane ergaben fast die gleichen Ergebnisse wie
die frisch hergestellten, 100% sporizide Aktivität nach einer 20minütigen Aus
setzung. Allerdings zeigten die mit Caroat und Pentanon (Probe 8-6-PC) hergestellten
Dioxirane keine sporizide Aktivität 6 Tage nach der Herstellung. Somit zeigten mit
Camphersulfonsäure hergestellte Dioxirane bezüglich der Langzeitstabilität die besten
Ergebnisse von allen getesteten.
In diesem Beispiel wurde der Verfahrensweg des Beispiels 5 nachvollzogen, mit der
Ausnahme, daß die Mischung aus Caroat und CSA 10 Minuten äquilibriert wurde zur
Bildung des Dioxirans von CSA vor dem Testeinsatz. Drei Testmischungen wurden
hergestellt, TS-1, TS-2 und TS-3, wobei jede äquimolare Anteile an Caroat und CSA,
d. h. 26 Gew.-% Caroat und 10 Gew.-% CSA enthielten. Die drei Testmischungen
wurden dann sowohl gegen B. subtilis als auch gegen C. sporogenes getestet. Die
Analysen der Kulturröhrchen wurden 3, 7, 14 und 21 Tage nach dem Start des
Experimentes vorgenommen. Wie es in Tabelle 10 gezeigt ist, wurde bei keinem
Organismus ein Wachstum in irgendeinem Röhrchen festgestellt. Dieselben drei
Teströhrchen wurden 2 Tage bei Raumtemperatur gehalten, und dann wurde die
Wirksamkeit der Testmischungen erneut in der gleichen Weise getestet. Wie es in
Tabelle 10A gezeigt ist, wurde bei keinem Organismus ein Wachstum zu welcher Zeit
auch immer festgestellt. Diese Ergebnisse zeigen, daß das Dioxiran von CSA
gegenüber sporenbildenden Bakterien für mindestens 2 Tage wirksam blieb.
Das angewandte Verfahren zum Testen der tuberculoziden Aktivität von Caroat/Keton-
oder Dioxiranverbindungen war das Testverfahren "Tuberculocidal Activity Test
Method", das von der "Environmental Protection Agency" am 11. Dezember 1985
gewählt wurde, welches hier durch den Bezug darauf eingebunden ist (siehe U.S.
Environmental Protection Agency, Office of Pesticids and Toxic Substances, Data
Call-In Notice for Tuberculocidal Effectiveness Data for All Antimicrobial Pesticides
with Tuberculocidal Claims (erhalten am 13. Juni 1986)). Die Testlösungen wurden
durch die Verwendung von Mycobacterium bovis BCG (TMC 1028) beurteilt, die zu
einem Titer von 1,49 × 10⁷ Koloniebildungseinheiten (CFU) pro ml modifiziertes,
Tween 80 enthaltendes Proskauer-Beck-Medium herangezogen waren. Dieses Medium
enthielt 2,5 g KH₂PO₄, 5,0 g Asparagin, 0,6 g MgSO₄·7 H₂O, 2,5 g Magnesium
citrat, 0,0046 g FeCl₃, 0,001 g ZnSO₄·7 H₂O, 20 ml Glycerin und 1 ml Tween 80
pro Liter. Aliquots wurden bei -70°C bis zur Verwendung gelagert. Aliquots wurden
bei Raumtemperatur aufgetaut, mit dem gleichen Volumen an gepufferter Gelantine
verdünnt und kurz in einem Eisbad homogenisiert. Die gepufferte Gelantine enthielt
33 ml Lösung A (2,8 g NaH₂PO₄/100 ml Wasser), 67 ml Lösung B (5,4 g Na₂HPO₄·
7 H₂O/100 ml Wasser), 2 g Bacto-Gelantine (Difco) und Wasser, mit dem auf 200 ml
aufgefüllt wurde. Die Zellsuspension wurde dann auf etwa 10⁷ CFU/ml in
Salzlösung/Tween (0,85% NaCl, 0,1% (v/v) Tween 80) mit 5% Kälberserum
verdünnt. Dann wurden 9-ml-Aliquots des zu testenden Desinfektionsmittels bei 20°C
äquilibriert, und 1 ml M. bovis-Kultur wurde hinzugesetzt und mittels Vortexen
vermischt. Zu jedem Zeitintervall wurde 1 ml Aliquot entfernt und mit 50 ml
Neutralisierungsbrühe (30 g Sojabohnen-Casein-Verdauungsbrühe, 5 g Twen 80, 0,7 g
Azolectin und 0,5 g Natriumthiosulfat pro Liter Wasser) vermischt. Diese
Suspension wurde dann durch eine hydrophobe 0,45-mm-Randfiltermembran filtriert.
Die Membran wurde gründlich mit 50 ml Salzlösung (0,85% NaCI) gespült und dann
auf Mycobakterien-7H11-Agar gelegt und in einer Befeuchtungskammer 21 Tage lang
bei 37°C inkubiert. Der Mycobakterien-7H11-Agar enthält: 1 g pankreatischen
Caseinverdau, 0,5 g L-Glutaminsäure, 0,4 g Natriumcitrat, 0,001 g Pyroxidin,
0,0005 g Biotin, 0,04 g Eisen(III)-ammoniumsulfat, 0,5 g Ammoniumsulfat, 1,5 g
Dinatriumphosphat, 1,5 g Monokaliumphosphat, 0,05 g Magnesiumsulfat, 15 g
Bacto-Agar, 0,001 g Bacto-Malachitgrün, 5 ml Glycerin pro Liter. Nach dem
Sterilisieren wurde das Medium auf 50-55°C abgekühlt und mit 100 ml Bacto-
Middlebrook-OADC-Anreicherung versetzt.
Die Tabelle 11 zeigt die Ergebnisse der Exposition einer resultierenden Lösung des
Dioxirans von CSA, die 10% Caroat, 10% CSA und 80% H₂O enthielt. Das
Molverhältnis von Caroat zu CSA betrug 0,38. Das auf diese Weise hergestellte
Dioxirandesinfektionsmittel führte zu 1 Überlebenden von M. bovis BCG nach
20-minütiger Exposition.
Das zum Testen der fungiziden Aktivität von Caroat/Keton und Dioxiranverbindungen
verwendete Verfahren war der "Test zur fungiziden", wie er in "1 AOAC
Methods", Kapitel 6, 955.17 (15. Ausgabe 1990) beschrieben ist, welcher durch den
Bezug darauf hierin eingebunden ist. Kurz gesagt wurde eine Vorratslösung
Trichophyton mentagrophytes (ATCC 9533) auf Neopepton-Glucose-Schrägagar
(NGA) inokuliert und bei 25 bis 30°C 10 Tage lang inkubiert. NGA besteht aus 10 g
Neopepton, 20 g Glucose und 20 g Agar pro Liter Wasser. Die Kultur wurde dann
von dem Schrägagar auf 5 NGA-Platten überführt und bei 25 bis 30°C 10 Tage lang
inkubiert. Nach der Inkubation wurden die Myzelfortplanzungen unter Verwendung
eines sterilen Spatels entfernt. Die Kultur wurde in 25 ml Salzlösung durch Vortexen
mit Glaskügelchen aufgeschlossen. Die Suspension wurde durch sterile Baumwollgaze
filtriert, um die Pilzfadenelemente zu entfernen. Der Konidientiter wurde mit einem
Hämocytometer bestimmt, und der Titer wurde auf etwa 10⁶ Konidien pro ml
eingestellt.
Die Desinfektionslösung wurde hergestellt, indem das Pulver mit der Flüssigkeit
vermischt wurde, und man es sich 10 Minuten auflösen ließ. Je fünf ml der
Desinfektionslösung wurden in 10 Röhrchen gegeben und bei 20°C in einem
Wasserbad äquilibriert. Alle 30 Sekunden wurde ein 0,5 ml großer Aliquot der
Konidiensuspension jedem Röhren mit Desinfektionsmittel hinzugesetzt. Nach 5-, 10-,
20- und 30-minütiger Exposition wurde eine 4 mm große Öse verwendet, um eine
Probe aus jedem Untersuchungsröhrchen zu nehmen. Diese Probe wurde in ein
Röhrchen mit Neopepton-Glucose-Brühe und Neutralisator (NGB/N; 10 g Neopepton,
20 g Glucose, 0,5 g Natriumthiosulfat pro Liter Wasser) überführt. Diese Röhrchen
wurden bei 25 bis 30°C 10 Tage lang inkubiert.
Eine 5%ige Vorratslösung von Phenol wurde weiter verdünnt, um 1 : 60- und 1 : 70-
Verdünnungen zu erhalten. Jeweils 5 ml des verdünnten Phenols wurden jedem der 10
Röhrchen hinzugesetzt und bei 20°C in einer Wasserbad äquilibriert. Alle 30
Sekunden wurde ein 0,5 ml großer Aliquot der Konidiensuspension jedem Röhren mit
Phenol hinzugesetzt. Nach 5-, 10-, 20- und 30-minütiger Exposition wurde eine 4 mm
große Öse verwendet, um eine Probe aus jedem Untersuchungsröhrchen zu nehmen
und diese in ein Röhrchen mit NGB/N zu geben. Diese Röhrchen mit Nährlösung
wurden bei 25 bis 30°C 10 Tage lang inkubiert.
Nach der Inkubation wurde jedes Röhrchen auf das Wachstum des Pilzes hin
untersucht, und die Röhrchen wurden als positiv oder negativ bewertet. Die
Neutralisierung wurde getestet, indem eine Reihe von Röhrchen, die als negative
beurteilt wurden, mit 10 bis 100 CFU des Beimpfungsorganismus (challange
organism) inokuliert wurden. Diese Röhrchen wurden 10 Tage lang bei 25 bis 30°C
inkubiert und dann begutachtet und beurteilt.
In Tabelle 12 wird gezeigt, daß Trichophyton mentagrophytes wirkungsvoll durch eine
fünfminütige Exposition einer Lösung des Dioxirans von CSA, die 10% CSA, 10%
Caroat und 80% Wasser enthielt, abgetötet wurde. Das Molverhältnis von Caroat zu
CSA betrug 0,38. Der Pilz war gegenüber Phenol bei den getesteten Konzentrationen
resistent, und es wurde ein positives Wachstum in den Neutralisierungstests
festgestellt, was die effektive Neutralisierung der Dioxiranlösungen aufzeigte.
Das Verfahren zum Testen der viruziden Wirksamkeit von Caroat/Keton- oder
Dioxiran-haltigen Lösungen wurde gemäß den Richtlinien der "Environmental
Protection Agency for virucidal preparations", U.S. -Environmentai Protection
Agency, "Efficacy Data Requirments: Virocide" (Office of Pesticide Programs, EPA,
1976) durchgeführt, welches durch den Bezug darauf hierin eingebunden ist.
Kurz gesagt, wurde ein konfluenter Kolben mit menschlichen Krebsepithelzellen vom
Gebärmutterhals (HeLa) mit 2 ml Poliovirus vom Typ 1 in Minimalmedium (MEM)
mit 2% Kälberserum unter Verwendung eines Infektionsmultiplikators von 0,01
inokuliert. Der Virus wurde 30 Minuten zur Absorption stehen gelassen, wonach etwa
10 ml Medium dem Kolben hinzugesetzt wurden. Der Kolben wurde bei 37°C mit 5%
CO₂ inkubiert bis ein zytopathologischer +4-Effekt (CPE) erreicht war. Der
Kolben wurden dann bei -70°C eingefroren und aufgetaut, um die Viren zu ernten.
Die Virenvorratslösung wurde bei -70°C gelagert.
Das TCID-50-Assay wurde wie folgt durchgeführt. Zuerst wurden 96-Well-Mikro
titerplatten mit HeLa-Zellen beimpft. Die Platten wurden über Nacht bei 37°C in 5%
CO₂ inkubiert, bis Konfluenz erreicht war. 1/10-Reihenverdünnungen wurden von
den Viren in MEM mit 2% Kälberserum hergestellt. Die Verdünnungen wurden den
Vertiefungen bzw. Wells auf den Platten in 0, 1ml-Aliquots in Vierergruppen
hinzugesetzt. Vier Vertiefungen, die als negative Kontrolle eingeschlossen waren,
erhielten nur MEM mit 2% Kälberserum. Den Viren wurde ermöglicht, während 30
Minuten an den Zellen zu absorbieren, dann wurde zusätzlich 0,1 ml MEM mit 2%
Kälberserum jeder Vertiefung der Platten hinzugesetzt. Die Platten wurden dann bei
37°C mit 5% CO₂ 3 Tage lang inkubiert. Die Platten wurden dann mit 10%igem
Formalin fixiert und mit 0,1%igem Kristallviolett gefärbt. Die TCID-50 der Probe
wurde unter Verwendung der Reed-Muench-Methode bestimmt.
Die Toxizitätskontrollen wurden wie folgt durchgeführt. 10ml-Aliquots der
Desinfektionslösung wurden in sterilen Röhrchen in ein 20°C warmes Wasserbad
gestellt und 10-15 min zur Äquilibrierung stehen gelassen. Ein steriler Träger wurde
in jedes Röhrchen für 15 min (die maximale Expositionszeit) gegeben, dann entfernt
und in 3 ml MEM mit 2% Kälberserum gevortext. 1/10-Reihenverdünnungen wurden
mit dem die Träger enthaltenden Medien hergestellt. Die Verdünnungen wurden auf
HeLa-Zellen in einer 96-Well-Platte wie im TCID-50-Verfahren aufbeschichtet.
MEM mit 2% Kälberserum setzte man 4 Vertiefungen als Zellkontrollen hinzu. Die
Platten wurden bei 37°C 30 Minuten lang inkubiert, und zusätzliche 0, 1 ml MEM mit
2% Kälberserum wurden jeder Vertiefung der Platten hinzugefügt. Die Platten
wurden bei 37°C mit 5% CO₂ 3 Tage lang inkubiert. Die Platten wurden dann mit
10%igem Formalin fixiert und mit 0,1%igem Kristallviolett gefärbt. Jede Vertiefung
wurde bezüglich der Toxizität bewertet, und der TCID-50 wurde unter Verwendung
der Reed-Muench-Methode berechnet, wenn Toxizität festgestellt worden war.
Die Neutralisierungskontrollen wurden wie folgt durchgeführt. 10ml-Aliquots der
Desinfektionslösungen wurden in sterilen Röhrchen in ein Wasserbad gestellt und 10-
15 min bei 20°C zur Äquilibrierung stehen gelassen. Ein steriler Träger wurde in
jedes Röhrchen für 15 min (die maximale Expositionszeit) gegeben, dann entfernt und
in 3 ml MEM mit 2% Kälberserum gevortext. 1/10-Reihenverdünnungen wurden mit
dem die Träger enthaltenden Medien hergestellt. Jede Verdünnung wurde mit Viren
inokuliert, um zu einer Endkonzentration von 10 bis 100 Viren pro ml zu kommen.
Eine "Blindmenge", die MEM mit 2% Kälberserum enthielt, wurde ebenfalls mit
Viren als Viruskontrolle inokuliert. Die Verdünnungen wurden auf HeLa-Zellen in
einer 96-Well-Platte wie im TCID-50-Verfahren aufbeschichtet. Die Platten wurden
bei 37°C 30 Minuten lang inkubiert, und zusätzliche 0,1 ml MEM mit 2%
Kälberserum wurden jeder Vertiefung der Platten hinzugefügt. Die Platten wurden bei
37°C mit 5% CO₂ 3 Tage lang inkubiert. Die Platten wurden dann mit 10%igem
Formalin fixiert und mit 0,1%igem Kristallviolett gefärbt. Jede Vertiefung wurde
bezüglich des CPE bewertet.
Man stellte eine Caroat/Keton- oder Dioxiran-Desinfektionslösung her, indem 3 g
Caroat mit 27 g entionisiertem Wasser, das 3 g CSA enthielt, vermischt wurden. Die
Exposition der Träger der Desinfektionslösungen wurde gestartet, indem Träger in
Virusvorratslösungen 15 min lang getan, dann diese entfernt wurden und ihnen
ermöglicht wurde, 15 min lang bei Raumtemperatur auf einem sterilen Filterpapier zu
trocknen. 10ml-Aliquots der Desinfektionsmittel wurden in sterile Röhrchen getan und
bei 20°C in einem Wasserbad äquilibriert. Man legte kontaminierte Träger 5, 10 oder
15 Minuten lang in Röhrchen, entfernte sie dann und vortexte sie in 3 ml MEM mit 2%
Kälberserum, um das Desinfektionsmittel zu neutralisieren und den Virus
freizusetzen. Jede Expositionszeit wurde mit 3 Replikaten geprüft. Das TCID-50-
Verfahren wurde auf den Medien durchgeführt, die die Träger enthielten, um auf den
Virus hin zu untersuchen. Drei kontaminierte Träger wurden in 3ml-Aliquots MEM
mit 2% Kälberserum gevortext und als positive Viruskontrollen "getitert".
Die Tabelle 13 zeigt die Ergebnisse des Desinfektionsmittels des Dioxirans von CSA
bei der Verminderung des Virustiters in Versuchen zur Feststellung der Desinfektions
wirksamkeit. Eine 3 log₁₀-Verminderung wird von der EPA für viruzide Zu
bereitungsformen gefordert. Wenn kein Virus nach der Exposition des Desinfektions
mittels festgestellt werden konnte, wurde die log₁₀-Verminderung des Virus durch das
Desinfektionsmittel berechnet, indem der TCID-50 (die detektierbare Grenze) vom
durchschnittlichen Viruskontrolltiter abgezogen wurde. Das Desinfektionsmittel
verminderte den Virustiter um 3,4 log₁₀, wodurch die Anforderungen der EPA für
eine viruzide Zubereitungsform erfüllt wurden. Toxizitätskontrollexperimente er
gaben, daß die erste Verdünnung des Trägers in 3 ml MEM mit 2% CS (Träger/3 ml
oder 1/3-Verdünnung) für Zellen in drei der vier Bestimmungen toxisch war. Eine
1/10-Verdünnung des den Träger enthaltenden Mediums war nicht toxisch. Der
TCID-50 für beide Ansätze der Lösung des Dioxirans von CSA betrug 101,3/ml.
Neutralisierungskontrollexperimente zeigten, daß die erste Verdünnung des Trägers in
3 ml MEM mit 2% CS (1/3-Verdünnung) toxisch war, weshalb der Virus nicht
detektierbar war. Eine 1/10-Verdünnung des den Träger enthaltenden Mediums war
ausreichend, um die Dioxiranlösung zu neutralisieren. Virale cytopathische Effekte
(CPE), vergleichbar mit den Viruskontrollen, wurden bei vier Bestimmungen
festgestellt.
Wenngleich bestimmte repräsentative Ausführungsformen der Erfindung zum Zwecke
der Erläuterung hierin beschrieben worden sind, kann die Erfindung in anderen
spezifischen Formen ausgeführt werden, ohne daß vom Erfindungsgedanken oder von
wesentlichen Charakteristiken abgewichen wird, und die beschriebenen Beispiele
sollten nicht als beschränkend sondern nur als erläuternd angesehen werden. Der
Umfang der Erfindung wird somit durch die anhängigen Ansprüche und deren
Äquivalente, eher als durch die vorstehenden Beispiele, definiert.
Claims (29)
1. Verfahren zum Desinfizieren und Sterilisieren von Material, das mit einem oder
mehreren der aus Bakterien, Bakteriensporen, Pilzen und Viren bestehenden
Gruppe ausgewählten Vertretern kontaminiert ist, umfassend die folgenden
Schritte:
- (a) das Bereitstellen einer bioziden Flüssigkeit, die eine Mischung aus Peroxo monosulfat und einer carbonylhaltigen Verbindung und Reaktionsprodukte davon enthält, worin das Molverhältnis von Peroxomonosulfat zur carbonylhaltigen Verbindung mindestens 0,01 : 1 beträgt; und
- (b) das Kontaktieren des Materials mit der bioziden Flüssigkeit während einer Zeitdauer, die für das Desinfizieren und Sterilisieren des Materials ausreicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Molverhältnis des Peroxomonosulfats
zur carbonylhaltigen Verbindung zwischen etwa 0,01 : 1 und 10 : 1 liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die carbonylhaltige Verbindung ein aus der
aus Aceton, 2-Pentanon, 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon und Campher
sulfonsäure bestehenden Gruppe gewählter Vertreter ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die biozide Flüssigkeit eine polare Lösung
ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die biozide Flüssigkeit eine wäßrige Lösung
ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die carbonylhaltige Verbindung Aceton ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die carbonylhaltige Verbindung 2-Pentanon
ist.
8. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die carbonylhaltige Verbindung 4-Hydroxy-
4-methyl-2-pentanon ist.
9. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die carbonylhaltige Verbindung Campher
sulfonsäure ist.
10. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Mischung aus Peroxomonosuifat und
einer carbonylhaltigen Verbindung und Reaktionsprodukten davon in der wäßrigen
Lösung in einer Konzentration zwischen etwa 1 Gew.-% und der Sättigung
vorliegen.
11. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Material einen Oberflächenbereich
aufweist, welcher zu desinfizieren und sterilisieren ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Material ein medizinisches Instrument
ist.
13. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Molverhältnis von Peroxomonosulfat zur
carbonylhaltigen Verbindung zwischen etwa 0, 1 : 1 und 3 : 1 liegt.
14. Verfahren nach Anspruch 2, welches zusätzlich einen oder mehrere der aus der
aus Peroxiden, Aldehyden, Epoxiden und Tensiden bestehenden Gruppe gewählten
Vertreter beansprucht.
15. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die biozide Flüssigkeit ein Dioxiran als ein
Reaktionsprodukt zwischen dem Peroxomonosulfat und der carbonylhaltigen
Verbindung enthält.
16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das Molverhältnis von Peroxomonosulfat
zur carbonylhaltigen Verbindung zwischen etwa 0,01 : 1 und 10 : 1 liegt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die carbonylhaltige Verbindung ein
Vertreter ist, der aus der aus Aceton, 2-Pentanon, 4-Hydroxy-4-methyl-2-
pentanon und Camphersulfonsäure bestehenden Gruppe gewählt ist, und bei dem
das Dioxiran ein Vertreter ist, der aus der aus Dimethyldioxiran, Methyl-n-
propyldioxiran, 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentadioxiran und dem Dioxiran von
Camphersulfonsäure gewählt ist.
18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die biozide Flüssigkeit eine polare Lösung
ist.
19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die biozide Flüssigkeit eine wäßrige Lösung
ist.
20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die carbonylhaltige Verbindung Aceton ist
und das Dioxiran Dimethyldioxiran ist.
21. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die carbonylhaltige Verbindung 2-Pentanon
ist und das Dioxiran Methyl-n-propyldioxiran ist.
22. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die carbonylhaltige Verbindung 4-Hydroxy-
4-methyl-2-pentanon ist und das Dioxiran 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentadioxiran
ist.
23. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die carbonylhaltige Verbindung Campher
sulfonsäure ist und das Dioxiran das Dioxiran der Camphersulfonsäure ist.
24. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die Mischung aus Peroxomonosulfat und
einer carbonylhaltigen Verbindung dem Dioxiranreaktionsprodukt in der wäßrigen
Lösung in einer Konzentration von etwa 1 Gew.-% bis zur Sättigung vorliegt.
25. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das Material einen Oberflächenbereich
aufweist, der zu desinfizieren und sterilisieren ist.
26. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem das Material ein medizinisches Instrument
ist.
27. Verfahren nach Anspruch 16, welches zusätzlich einen oder mehrere aus der aus
Peroxiden, Aldehyden, Epoxiden und Tensiden bestehenden Gruppe gewählte
Vertreter enthält.
28. Reaktionsprodukt der Camphersulfonsäure und Peroxomonosulfat in einer
wäßrigen Lösung.
29. Produkt von Anspruch 28, welches das Dioxiran der Camphersulfonsäure ist.
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