DE4439527A1

DE4439527A1 - Verfahren zum Desinfizieren und Sterilisieren von verunreinigtem Material

Info

Publication number: DE4439527A1
Application number: DE4439527A
Authority: DE
Inventors: Frank P Mcneil; Christopher G Anderson; Larry A Gaudioso
Original assignee: CYCLO 3 PSS MEDICAL
Current assignee: CYCLO 3 PSS MEDICAL
Priority date: 1993-11-04
Filing date: 1994-11-04
Publication date: 1995-05-11
Also published as: JPH07265398A; US5403549A; GB2283423A; GB9422202D0; FR2711921B1; FR2711921A1; GB2283423B

Description

Gebiet der Erfindung

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.

Perspektive der Erfindung

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.

Stand der Technik

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.

Ziele und Zusammensetzung der Erfindung

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.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

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.

Beispiele

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.

Beispiel 1

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.

Tabelle 1

Beispiel 2

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.

Tabelle 2

Beispiel 3

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.

Tabelle 3

Beispiel 4

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.

Tabelle 4

Beispiel 5

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.

Tabelle 5

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).

Beispiel 6

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.

Tabelle 6

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.

Beispiel 7

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.

Tabelle 7

Beispiel 8

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.

Tabelle 8

Beispiel 9

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.

Tabelle 9

Beispiel 10

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.

Tabelle 10

Tabelle 10A

Beispiel 11

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.

Tabelle 11

Beispiel 12

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.

Tabelle 12

Beispiel 13

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 10^1,3/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.

Tabelle 13

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

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.