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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein verbesserte wässrige antimikrobielle
Zusammensetzungen auf Iodbasis, die jeweilige Mengen an verfügbarem Iod
und nichtionischem Tensid einschließen, denen Mengen an preiswertem,
Iod solubilisierendem Halogenidion ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Chlorid- und Bromidionen und Mischungen davon zugesetzt worden
sind. Die Erfindung betrifft insbesondere solche Zusammensetzungen
(die in Form verdünnbarer
Konzentrate oder gebrauchsfertiger Lösungen vorliegen können), die
Cl– und/oder
Br–-Ion
als solubilisierende Halogenidionen in Kombination mit nichtionischen
Tensiden verwenden, um so den Bedarf an relativ teurerem Iodidion
deutlich zu reduzieren oder zu eliminieren, während gleichzeitig stabile
Zusammensetzungen bereitgestellt werden.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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Antimikrobielle
Zusammensetzungen auf Iodbasis, die zur Desinfektion harter Oberflächen oder
zur topischen Aufbringung auf die Haut vorgesehen sind, stehen seit
langem zur Verfügung.
Der erstere Typ von Zusammensetzung wird in der Regel zum Desinfizieren
der Oberflächen
von metallischen Gerätschaften
verwendet, z. B. in Milchhandhabungsgeräten oder dergleichen. Topisch
aufgebrachte Zusammensetzungen werden hauptsächlich in Produkten wie präoperativen
antiseptischen Zubereitungen, Handreinigern und in Eutertauchlösungen für Rinder
zur Mastitisprävention
verwendet. Siehe beispielsweise die
US-A-3 728 449 und die
US-A-5 368 868 , die Reiniger-Iod-Produkte
beschreiben.
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Die
US-A-2 931 777 beschreibt
die Verwendung nichtionischer Tenside als Hilfsmittel zur Verbesserung
der Löslichkeit
von Iod in keimtötenden
Zubereitungen. Die beschriebenen Mischungen sind allgemein nicht-wässrige Lösungen von
Iod in einem nichtionischen Tensid, die nach der Herstellung zu
Wasser gegeben werden können,
um eine Gebrauchslösung
zu bilden. Wenn das Iod in dem nichtionischen Tensid gelöst wird, werden
etwa 14 bis 55% des Iods in Iodidionen und/oder organisch gebundenes
Iod überführt. Da
nur die molekulare Form von Iod keimtötende Eigenschaften hat, trägt jener
Teil des ursprünglich
zugefügten
Iods, der in Iodide oder organische Komplexe umgewandelt wird, zu
den Kosten der Formulierungen bei, ohne zu einer keimtötenden Wirkung
zu führen.
Die Anwesenheit wesentlicher Iodidmengen ist jedoch erforderlich,
um das aktive molekulare Iod in der wässrigen Lösung gelöst zu halten.
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Die
US-A-3 028 299 offenbart
das Konzept der Zugabe von etwa 0,25 Teilen Iodid pro Teil Iod,
um die Solubilisierung des Iods in Lösungen zu unterstützen, die
nichtionische oder kationische Tenside enthalten. Die direkte Zugabe
von Iodidsalzen zu dem nichtionischen Tensid ermöglicht eine leichte Reduktion
der Iodidmenge, die ansonsten erforderlich ist, um das molekulare
Iod in Lösung
gelöst
zu halten.
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Die
US-A-5 002 763 behandelt
komplexierte Iodprodukte und speziell wasserlösliche Komplexe von Polyvinylpyrrolidon
(PVP), Chlorwasserstoff und Iodid. Gemäß der
US-A-5 002 763 resultieren
aus einem zweistufigen Herstellungsverfahren pulverisierte wasserlösliche (PVP)
2HCl:I
2-Komplexe,
wobei zuerst ein Intermediatkomplex mit PVP-Pulver und gasförmigem HCl
gebildet wird und anschließend
Iod zugegeben wird.
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Die
GB-A-1 475 695 offenbart
ein Iodophor, das Iod mit einem oder mehreren nichtionischen Tensiden komplexiert
enthält
und eine oder mehrere Verbindungen enthält, die Bromidionen quellen
sind. Diese Bromidionen verbessern die Verfügbarkeit von Iod während der
Iodophorbildung. Die Verwendung von Chloridionen, um Stabilität zu erreichen,
wird nicht gelehrt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung liefert verbesserte antimikrobielle wässrige Zusammensetzungen
auf Iodbasis in Form verdünnbarer
Konzentrate oder gebrauchsfertiger Lösungen, die allgemein die jeweiligen
Mengen an durchschnittlich verfügbarem
Iod und nichtionischem Tensid und zusätzlich eine Menge eines Iod
solubilisierenden Halogenidions ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Chlorid- und Bromidionen und Mischungen davon umfassen. Es hat
sich herausgestellt, dass solche Zusammensetzungen extrem stabil
sind und der Bedarf an solubilisierenden Iodidionen darin deutlich
reduziert ist oder sogar wegfällt.
Es können
somit statt der teureren Iodidionquellen sehr preisgünstige Halogenidionquellen,
wie Natriumchlorid oder -bromid, verwendet werden, um das verfügbare Iod
in den Zusammensetzungen zu solubilisieren.
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Die
erfindungsgemäßen Konzentrate
enthalten allgemein 1 bis 30 Gew.-% verfügbares Iod und 1 bis 30 Gew.-%
nichtionisches Tensid. Das solubilisierende Halogenidion ist darin
normalerweise in einer Menge von 0,1 bis 30 Gew.-% vorhanden. Derartige
Konzentrate schließen
in vielen Fällen
auch eine geringe Menge Puffermittel und andere optionale Bestandteile
ein, wie Aufweichmittel, Verdickungsmittel und Benetzungsmittel.
Der pH-Wert der Konzentrate liegt üblicherweise im Bereich von –1 bis 7.
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Die
erfindungsgemäß verwendeten
nichtionischen Tenside werden allgemein durch die Formel R(CHR'-CHR'-O)n-H dargestellt,
in der R den Rest einer organischen Verbindung darstellt, die ein
aktives Sauerstoff oder Hydroxid enthält, und R' Wasserstoff oder eine C1-
bis C4-Alkylgruppe darstellt und n eine
Zahl von 3 bis 212 ist. Die am meisten bevorzugten Tenside sind
ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus den polyethoxylierten Polyoxypropylen-Blockcopolymeren,
Alkylphenolethoxylaten mit C4- bis C12-Alkylgruppen, ethoxylierten Fettalkoholen und
Fettsäuren
und Mischungen derselben. Es sind sehr gute Ergebnisse mit der Pluronic-Familie
der nichtionischen Tenside erhalten werden, und insbesondere mit
jenen mit einem Molekulargewicht von 2000 und darüber.
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Die
Auswahl der Quelle des solubilisierenden Halogenidions wird vorwiegend
von den Kosten diktiert. Diese Quellen sind normalerweise ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Natriumchlorid, Salzsäure, Natriumbromid und Bromwasserstoffsäure; wenn
die Kosten nicht die Hauptüberlegung
darstellen, kann eine Vielfalt anderer Halogenidionenquellen verwendet
werden.
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Es
ist in einigen Fällen
gefunden worden, dass sich die Optimalmengen der Verwendung von
Chlorid- und Bromidion unterscheiden können. Wenn das Chloridion verwendet
wird, ist es im Allgemeinen in einer Menge von 0,01 bis 5 Gew.-%
vorhanden, insbesondere 0,01 bis 2 Gew.-% Der allgemeine Bereich
bei Bromidionen ist 0,01 bis 7 Gew.-% insbesondere 0,02 bis 5 Gew.-%
Wenn Mischungen von Cl–- und Br–-Ionen
verwendet werden, ist die Bestimmung geeigneter Einsatzmengen eine
Routineangelegenheit.
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Wenn
Hautzubereitungen erwünscht
sind, werden normalerweise ein oder mehrere Aufweichmittel verwendet,
insbesondere jene ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Glycerin, Propylenglykol, Polyethylenglykol,
Ethylenglykol, polyethoxyliertem Lanolin, Sorbitol und Mischungen
davon.
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Es
ist auch üblich,
den erfindungsgemäßen Iodzusammensetzungen
ein Puffermittel zuzufügen.
Es können
Puffer, wie niedermolekulargewichtige Fettsäuren oder anorganische Säuren, wie
Phosphorsäure,
verwendet werden. Benetzungs- und Verdickungsmittel können zugefügt werden,
um die Gesamtbenetzungseigenschaften und Viskositätscharakteristika
der Konzentrate und gebrauchsfertigen Lösungen zu verbessern. Zu brauchbaren
Benetzungsmitteln gehören
Natriumsulfosuccinatdioctylester, während Verdickungsmittel, wie Xanthangummi
oder Algin, geeignet sind. Für
Säuredesinfektionszubereitungen
können
0 bis 50 Gew.-% einer Säurequelle,
wie Phosphorsäure
oder Schwefelsäure,
verwendet werden. Es können
weitere Komplexiermittel, wie Polyvinylpyrrolidon, verwendet werden,
um die Komplexiereigenschaften des primären nichtionischen Tensids
zu ergänzen.
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Bei
der Herstellung erfindungsgemäßer Konzentrate
können
das Iod, das nichtionische Tensid und das Iod solubilisierende Halogenidion
zu Wasser gegeben und ausreichend lange gemischt werden, um eine im
Wesentlichen gleichförmige
Mischung zu erzeugen. Wie wohl bekannt ist, führt dies dazu, dass ein Teil
des molekularen Iods in Iodid überführt wird,
und es führt
auch zu einer gewissen Komplexierung von Iod. Die Anwesenheit der
Cl–-
und/oder Br–-Ionen
reduziert die Menge der Iodumwandlung jedoch deutlich, wodurch mehr von
dem molekularen Iod als keimtötendes
Mittel zur Verfügung
steht. 5 g Iod ergeben beispielsweise in Kombination mit 95 g Nonylphenolethoxylat
nach Auflösen
des Iods nur 3,6 g Iod, die als verfügbares Iod verbleiben. Demnach
werden etwa 28 des Iods in Iodid umgewandelt und/oder werden organisch
gebunden. Zum Vergleich wurde eine erfindungsgemäße Lösung hergestellt, indem 9 g
Iod, 15 g Pluronic P105, 5 g NaCl und 71 g Wasser kombiniert wurden;
nach Auflösen
des Iods blieben 8,37 g Iod verfügbar.
Somit wurden nur 7 des ursprünglichen
Iods in Iodid umgewandelt.
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Es
wurde jedoch auch gefunden, dass der Prozess des Lösens von
Iod in einer Lösung
von nichtionischem Tensid, das C–- oder Br–-Ion
enthielt, durch anfängliche
Zugabe einer geringen Menge Iodidion verbessert werden konnte. Wenn
in dem genannten Beispiel 7 des Gesamtiods zu Beginn des Solubilisierungsprozesses
in Form von Iodid zugegeben werden, löst sich die Mischung ungefähr drei
Mal schneller als die Mischung ohne zugefügtes Iodid, während die
gleiche Menge an verfügbarem
Iod erhalten bleibt.
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Erfindungsgemäße Gebrauchslösungen werden
am leichtesten durch einfaches Verdünnen der entsprechenden Konzentrate
hergestellt. Die Gebrauchslösungen
können
alternativ direkt ohne zwischenzeitliche Herstellung der Konzentrate
hergestellt werden. Das bevorzugte Verfahren entspricht im letzteren
Fall genau dem in Bezug auf die Konzentrate beschriebenen, d. h.
die Bestandteile der Gebrauchslösung
werden zusammengemischt, vorzugsweise in Gegenwart der geeigneten
Menge an Iodidion.
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Die
erfindungsgemäßen Konzentrate
und Gebrauchslösungen
zeigen hervorragende Stabilität.
Diese Zusammensetzungen behalten speziell annehmbare Bereiche von
verfügbarem
Iod über
einen Lagerungszeitraum bei Raumtemperatur von mindestens etwa drei
Monaten und insbesondere mindestens etwa einem Jahr. Das wesentliche
Erhaltenbleiben der Menge an verfügbarem Iod bezieht sich auf
die Fähigkeit
der Zusammensetzungen, die nominelle Menge des verfügbaren Iods,
wie hergestellt, innerhalb von ± 20% beizubehalten. Die Lösungsstabilität der Zusammensetzungen
ist insbesondere so, dass die Produkte nach längerer Lagerung (z. B. mindestens
eine Woche) bei Temperaturen, die so niedrig wie 2°C und so
hoch wie 40°C
sind, im Wesentlichen vollständig
homogen bleiben. Obwohl sich ein gegebenes Produkt trennen kann,
wenn es gefroren wird, insbesondere wenn es mehrere Gefrier-Auftau-Zyklen
durchlaufen hat, sollte es durch einfaches Schütteln oder Mischen leicht wieder
in eine homogene Mischung zu verwandeln sein.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
folgenden Beispiele beschriebenen bevorzugte Verfahren der Erfindung.
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Beispiel 1
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15
g Pluronic P105, 5 g Natriumchlorid, 9 g Iod und 71 g entionisiertes
Wasser wurden vier Stunden lang bei Raumtemperatur gemischt, um
ein konzentriertes keimtötendes
Iodprodukt zu ergeben. Die anfängliche
verfügbare
Iodkonzentration dieses Produkts betrug 8,4%. Die Konzentration
des verfügbaren
Iods sank nach zweiwöchiger
Lagerung bei 50°C
auf 8,3%.
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Beispiel 2
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Ein
konzentriertes keimtötendes
Iodprodukt wurde in einem Glasreaktionsgefäß hergestellt, indem 20 g Pluronic
P105, 5 g Natriumchlorid, 0,8 g Natriumiodid und 63,2 g entionisiertes
Wasser kombiniert wurden. Die Mischung wurde gemischt, bis sich
alle Bestandteile vollständig
gelöst
hatten. Danach wurden 11 g Iod zu der Lösung gegeben und kräftig gemischt.
Das Iod brauchte ungefähr
24 Stunden Mischen bei Raumtemperatur, um sich zu lösen. Die
am Anfang verfügbare
Iodkonzentration des Endprodukts betrug 10,35 Gew.-%. Die Iodkonzentration
sank nach zwei Wochen bei 50°C
auf 10,08 Gew.-%.
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Beispiel 3
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Ein
konzentriertes keimtötendes
Iodprodukt wurde in einem Glasreaktionsgefäß hergestellt, indem 15 g Pluronic
P105, 10 g Natriumbromid und 66 g entionisiertes Wasser kombiniert
wurden. Nachdem sich alle Bestandteile gelöst hatten, wurden 9 g Iod zugegeben.
Das Iod brauchte ungefähr
72 Stunden Mischen bei Raumtemperatur, um sich zu lösen.
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Beispiel 4
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Das
konzentrierte Iodprodukt von Beispiel 2 wurde in diesem Beispiel
zur Herstellung eines gebrauchsfertigen keimtötenden Iodprodukts verwendet.
Zuerst wurden 4 g Pluronic P105 in 85,8 g Wasser gelöst. Als
nächstes
wurde 0,2 g Phosphorsäure
(ein Puffer) mit einer ausreichenden Menge NaOH (50%) gemischt,
um den pH-Wert auf 5,5 einzustellen. 10 g des konzentrierten keimtötenden Iodprodukts
von Beispiel 2 wurden dann in die Mischung gemischt.
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Beispiel 5
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In
diesem Beispiel wurde eine gebrauchsfertige keimtötende Iodlösung hergestellt,
ohne dass zuerst ein Konzentrat wie in Beispiel 4 illustriert hergestellt
wurde. 84,74 g Wasser wurden mit 0,06% Keltrol (einem Verdickungsmittel)
gemischt, um eine Intermediatlösung
zu bilden. Zu dem Intermediat wurden 3 g Pluronic P105, 0,25 g Zitronensäure, 0,5
g Natriumchlorid und eine ausreichende Menge an NaOH (50%) (0,28
g) gegeben, um den pH-Wert auf 5,5 einzustellen. Dann wurden 1,07
g Iod und 0,1 g NaI zugegeben, und die Lösung wurde kräftig gemischt,
bis sich das Iod löste.
Schließlich
wurde 10 g Glycerin-Aufweichmittel zugefügt, um die fertige gebrauchsfertige
keimtötende
Iodlösung
zu ergeben. Die am Anfang verfügbare
Iodkonzentration betrug 0,87 Gew.-%, und nach zwei Wochen bei 50°C betrug
die Iodkonzentration 0,866 Gew.-%.
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Beispiel 6
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Eine
gebrauchsfertige keimtötende
Iodlösung
wurde auch hergestellt, indem 0,1 g Keltrol (ein Verdickungsmittel)
und 96,92 g Wasser kombiniert wurden, um eine Intermediatlösung zu bilden.
Dieser Intermediatlösung
wurden 0,2% Natriumchlorid, 1,0% Pluronic P105, 0,05% Natriumdioctylsulfosuccinat,
2% Glycerin, 0,1% Zitronensäure
und eine ausreichende Menge NaOH (50%), um den pH-Wert der Mischung
auf 5,5 einzustellen, zugefügt.
Es wurden 0,11 g Iod und 0,10% Natriumiodat zugefügt, und
der pH-Wert wurde mit Zitronensäure
oder NaOH wieder auf 5,5 eingestellt. Die anfänglich verfügbare Iodkonzentration der
gebrauchsfertigen keimtötenden
Iodlösung
betrug 0,090 Gew.-%, und nach zwei Wochen bei 50°C betrug die Iodkonzentration
0,090 Gew.-%.
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Beispiel 7
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Eine
dritte gebrauchsfertige keimtötende
Iodlösung
wurde hergestellt, indem zuerst 0,1 g Keltrol und 87,4 g Wasser
kombiniert wurden. Es wurden 6,0 g Pluronic PI27 zugegeben, und
der pH-Wert wurde durch Zugabe von 0,5 g Zitronensäure und
einer ausreichenden Menge NaOH (50%), um den pH-Wert auf 5,5 einzustellen,
auf 5,5 eingestellt. Als nächstes
wurden 0,4 g Natriumchlorid und 0,60 g Iod in der Mischung gelöst. Die
Herstellung wurde schließlich
durch Zugabe von 5 g Glycerin abgeschlossen.
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Beispiel 8
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In
diesem Beispiel wurden mehrere Lösungen,
die unterschiedliche Mengen an Kaliumiodid, Natriumchlorid und Wasser
enthielten, analysiert, um die Löslichkeit
des darin enthaltenen Iods zu bestimmen. Die Löslichkeit des Iods wurde gemessen,
indem 100 Teile des wässrigen
Testlösung
genommen wurden, ein Überschuss
an Iod zugegeben und gemischt wurde, bis so viel Iod wie möglich gelöst wurde.
Tabelle 1 führt die
Testlösungszusammensetzungen
und die Maximalmengen an Iod auf, die sich in den jeweiligen Lösungen lösen. Das
Chloridsalz allein hat wenig Einfluss auf die Löslichkeit des Iods in des wässri gen
Testlösungen. Natriumchlorid
verbesserte wegen des synergistischen Einflusses dieser kombinierten
Komponenten in Gegenwart eines nichtionischen Tensids die Löslichkeit
des Iods deutlich, wie in dem nächsten
Beispiel gezeigt wird. Tabelle 1. Löslichkeit von Iod in wässrigen
Salzlösungen
| Testlösungszusammensetzung | Iodteile,
die sich bei 25°C
in 100 Teilen Testlösung
lösten |
| 0%
KI
0% NaCl
100% Wasser | 0,03 |
| 5%
KI
0% NaCl
95% Wasser | 3,72 |
| 0%
KI
5% NaCl
95% Wasser | 0,048 |
| 5%
KI
5% NaCl
90% Wasser | 3,58 |
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Beispiel 9
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Dieses
Beispiel zeigt die synergistische Wirkung einer Kombination von
Pluronic P105, einem Polyalkylenoxid-Blockcopolymer, mit Natriumchlorid
auf die Löslichkeit
von Iod. Mehrere Lösungen,
die unterschiedliche Mengen an Pluronic P105, Natriumchlorid und
Wasser enthielten, wurden auf ihre Fähigkeit zum Solubilisieren
von Iod getestet. Die Löslichkeit
von Iod wurde gemessen, indem 100 Teile der wässrigen Testlösung genommen
wurden, welche das nichtionische Tensid und das Chloridsalz enthielt,
und Iod in Portionen von 0,5 oder 1 Teil zugefügt wurde. Nach jeder Zugabe
des Iods, die sich gelöst
hatte, wurde eine weitere Portion Iod zugefügt, bis sich das Iod nicht
länger
löste.
Der in Tabelle 2 aufgeführte
Bereich ist die Maximalmenge an Iod, die sich in der speziellen
Testlösung
löste,
und die Mindestmenge an Iod, die die Löslichkeitsgrenze überschritt.
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Die
Daten in Tabelle 2 zeigten die deutlich verbesserte Löslichkeit
von Iod, wenn ein Polyalkylenoxid-Blockcopolymer, wie Pluronic P105,
und Natriumchlorid kombiniert wurden. Eine 5%ige wässrige NaCl-Lösung löste beispielsweise
nur 0,048% Iod, und eine 15%ige Pluronic P105 ohne NaCl löste 1,5
Teile Iod auf jeweils 100 Teile Lösung. 15%ige Pluronic P105
mit 5%iger NaCl lösten
jedoch 10 bis 11 Teile Iod auf jeweils 100 Teile der Lösung.
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Tabelle
2 bestätigt,
dass es eine optimale Konzentration an Natriumchlorid gibt, die
das meiste Iod löste.
Die Zugabe von Natriumchlorid im Überschuss zu einer Formulierung
verbessert die Fähigkeit
der Lösung, Iod
zu lösen,
daher möglicherweise
nicht unbedingt. Die Zugabe von Überschussmengen
an Natriumchlorid zu einem nichtionischen Tensid neigte dazu, den
Trübungspunkt
des Tensids herabzusetzen. Es war daher allgemein besser, eine Mindestmenge
an Salz zu verwenden, um die Löslichkeit
von Iod zu unterstützen,
um eine Lösung
zu produzieren, die über
einen weiten Temperaturbereich stabil war. Tabelle 2. Maximale Löslichkeit von Iod in Pluronic
P105/NaCl-Mischungen
bei 25°C
| Testlösungszusammensetzung | Iodteile,
die sich in 100 Teilen Testlösung
lösten,
auf Gew./Gew.-Basis |
| 0%
NaCl
5% Pluronic P105
95% Wasser | > 2 und < 2,5 |
| 0%
NaCl
10% Pluronic P105
90% Wasser | > 2 und < 2,5 |
| 5%
NaCl
10% Pluronic P105
85% Wasser | > 5 und < 6 |
| 10%
NaCl
10% Pluronic P105
80% Wasser | > 7 und < 8 |
| 15%
NaCl
10% Pluronic P105
75% Wasser | > 4 und < 5 |
| 0%
NaCl
15% Pluronic P105
85% Wasser | > 1,0 und < 1,5 |
| Testlösungszusammensetzung | Iodteile,
die sich in 100 Teilen Testlösung
lösten,
auf Gew./Gew.-Basis |
| 5%
NaCl
15% Pluronic P105
80% Wasser | > 10 und < 11 |
| 7,5%
NaCl
15% Pluronic P105
77,5% Wasser | > 10 und < 11 |
| 10%
NaCl
15% Pluronic P105
75% Wasser | > 10 und < 11 |
| 15%
NaCl
15% Pluronic P105
70% Wasser | > 4 und < 5 |
| 0%
NaCl
20% Pluronic P105
80% Wasser | > 5 (geliert) |
| 5%
NaCl
20% Pluronic P105
75% Wasser | > 13 und < 14 (Lösung gelierte
zuerst, wurde nach Zugabe von Iod jedoch wieder flüssig) |
| 10%
NaCl
20% Pluronic P105
70% Wasser | Geliert |
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Beispiel 10
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In
diesem Beispiel wurde die Maximallöslichkeit von Iod in Igepal
CO720 (einem Nonylphenol-Ethylenoxid)-Lösungen mit und ohne Natriumchlorid
getestet. Wie in Tabelle 3 zu sehen ist, löste die Kombination aus Natriumchlorid
mit einem Nonylphenol-Polyethylenoxid-Tensid Iod effektiver als
Nonylphenol-Polyethylenoxid
oder Natriumchlorid allein, wodurch der dramatische synergistische
Effekt eines Tensids und eines Chloridsalzes in Kombination auf
die Löslichkeit
von Iod in Lösung
gezeigt wird. Die Löslichkeit
von Iod wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 beschrieben
mit Testlösungen
getestet, die aus unterschiedlichen Mengen NaCl, Igepal CO720 und
Wasser zusammengesetzt waren. Die Ergebnisse dieser Tests sind in
Tabelle 3 aufgeführt. Tabelle 3. Löslichkeit von Iod in Igepal
CO720/NaCl-Mischungen bei 25°C
| Testlösungszusammensetzung | Iodteile,
die sich in 100 Teilen Testlösung
lösten,
auf Gew./Gew.-Basis |
| 0%
NaCl
10% Igepal CO720
90% Wasser | > 1,5 und < 2,0 |
| 1%
NaCl
10% Igepal CO720
89% Wasser | > 2,0 und < 2,5 |
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Beispiel 11
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In
diesem Beispiel wurden Bromidsalze zur Verbesserung der Löslichkeit
von Iod in wässrigen
Lösungen
von nichtionischem Tensid verwendet. Die Löslichkeit von Iod wurde in
der gleichen Weise wie in Beispiel 9 beschrieben getestet. Tabelle
4 zeigt den Einfluss von Natriumbromid auf die Löslichkeit von Iod in einer
Lösung
von Pluconic P105. Die Zugabe von 5% NaBr zu einer 15%igen Lösung erhöhte, wie
in Tabelle 4 zu sehen ist, die Löslichkeit
von Iod von 1,0 bis 1,5 Teilen pro 100 Teile Lösung bis auf 11 bis 12 Teile
pro 100 Teile Lösung.
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Bromidanionen
waren damit zur Verbesserung der Löslichkeit von Iod in einer
nichtionischen wässrigen
Lösung
ebenso wirksam wie Chloridanionen. Tabelle 4. Verbesserte Löslichkeit
von Iod unter Verwendung von Bromidsalzen
| Testlösungszusammensetzung | Iodteile,
die sich in 100 Teilen Testlösung
lösten,
auf Gew./Gew.-Basis |
| 0%
NaBr
10% Pluronic P105
90% Wasser | 2,3–2,5 |
| 5%
NaBr
10% Pluronic P105
85% Wasser | 6–8 |
| 10%
NaBr
10% Pluronic P105
80% Wasser | 2–4 |
| 15%
NaBr
10% Pluronic P105
75% Wasser | 2–4 |
| 0%
NaBr
15% Pluronic P105
85% Wasser | 1,0–1,5 |
| 5%
NaBr
15% Pluronic P105
80% Wasser | 11–12 |
| 10%
NaBr
15% Pluronic P105
75% Wasser | 9–10 |
| 15%
NaBr
5% Pluronic P105
70% Wasser | 7–8 |
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Beispiel 12
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In
diesem Beispiel wurde der Prozess des Auflösens von Iod in einer Lösung von
nichtionischem Tensid, das Chlorid- oder Bromidanionen enthielt,
durch Zugabe einer geringen Menge Iodidanionen erleichtert. Wie
bei der 15%igen Pluronic P105-Lö sung
mit 5% Natriumchlorid reagierten ungefähr 7% des Iods, welche sich
lösten,
unter Bildung von Iodidionen. 7% des gesamten Iods wurden daher
zu Beginn des Solubilisierungsprozesses in Form von Iodid zugegeben.
Eine Lösung
von 15% Pluronic P105, 5% Natriumchlorid und 0,74 g Natriumiodid
löste 8,37
Teile Iod drei Mal schneller als eine Lösung, die anfangs kein Iodid
enthielt, und das meiste des Iods, welches sich löste, blieb
in Form von verfügbarem
Iod. Tabelle 5 zeigt den zeitlichen Unterschied, der zum Lösen von
Iod mit und ohne eine geringe Menge Natriumiodid erforderlich war. Tabelle 5. Einfluss von Iodidsalzen auf
die Auflösungsge
schwindigkeit von Iod
| Testlösungszusammensetzung | erforderliche
Zeit zum Auflösen
von Iod |
| 15%
Pluronic P105
5% NaCl
9% Iod
0% NaI
71% Wasser | 80
Stunden |
| 15%
Pluronic P105
5% NaCl
9% Iod
0,79% NaI
70,21%
Wasser | 24
Stunden |
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Beispiel 13
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Zusätzlich zu
der Verwendung von Natriumchlorid wurden andere Chloridsubstanzen
verwendet, um Iod in Lösung
effektiv zu solubilisieren. Tabelle 6 zeigt die Wirkung von Kaliumchlorid,
Lithiumchlorid und Salzsäure
auf die Löslichkeit
von Iod in einer 15%igen Pluronic P105-Lösung. Die Löslichkeit von Iod wurde in
der gleichen Weise wie in Beispiel 9 beschrieben getestet. Tabelle 6. Einfluss unterschiedlicher
Chloridsubstanzen auf die Löslichkeit
von Iod
| Testlösungszusammensetzung | Teile
Iod, die sich in 100 Teilen Lösung
lösten |
| 15%
Pluronic P105
80% Wasser
5% HCl | 13–14 |
| 15%
Pluronic P105
80% Wasser
5% LiCl | 2–3 |
| 15%
Pluronic P105
80% Wasser
5% KCl | 1–2 |
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Beispiel 14
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In
diesem Beispiel wurde die freie Iodkonzentration mehrerer wässriger
Lösungen
bestimmt. Die in Tabelle 7 aufgeführten Daten zeigen, dass ein
Anstieg der Chlorid- oder Iodidkonzentration bewirkt, dass der freie Iodwert
der Lösung
verringert wird, weil Chlorid und Iodid in Gegenwart eines nichtionischen
Tensids mit Iod komplexieren. Die freien Iodwerte waren für die Chlorid
enthaltenden Testlösungen,
wie in Tabelle 7 gezeigt ist, signifikant höher als diejenige der entsprechenden
Lösungen,
die eine äquivalente
Menge an Iodid enthielten. Ein höher
freier Iodwert entspricht üblicherweise
einem wirksameren keimtötenden
Mittel. Es ist oft erwünscht,
die freie Iodkonzentration zu optimieren, so dass der Gehalt für antimikrobielle
Wirksamkeit ausreichend hoch ist, jedoch nicht so hoch, dass Korrosion
hervorgerufen wird. Der freie Iodgehalt kann optimiert werden, indem
eine Mischung aus Chlorid/Bromid und Iodid verwendet wird, um das
Iod zu komplexieren. Tabelle 7. Freie Iodwerte für Lösungen,
die Chlorid oder Iodid enthalten
| Testlösungszusammensetzungen | freier
Iodwert |
| 15%
Pluronic P105
3% NaCl
2% Iod
80% Wasser | 40
ppm |
| 15%
Pluronic P105
6% NaCl
2% Iod
78,5% Wasser | 24
ppm |
| 15%
Pluronic P105
1,5% NaI
2% Iod
80% Wasser | 0,7
ppm |
| 15%
Pluronic P105
3% NaI
2% Iod
80% Wasser | 0,06
ppm |
| 3%
Pluronic P105
1% NaCl
1% Iod
95% Wasser | 184
ppm |
| Testlösungszusammensetzungen | freier
Iodwert |
| 3%
Pluronic P105
2% NaCl
1% Iod
94% Wasser | 92
ppm |
| 3%
Pluronic P105
0,5% Natriumiodid
1% Iod
95,5% Wasser | 7
ppm |
| 3%
Pluronic P105
1% Natriumiodid
1,0% Iod
95% Wasser | 4
ppm |
-
Beispiel 15
-
Die
Langzeitstabilität
von Iod kann durch Zugabe eines Oxidationsmittels, wie Iodat, zu
der Formulierung verbessert werden. Die
US-A-4 271 149 beschreibt
die verbesserte Stabilität,
die erhalten werden kann, wenn einem System, das Iod und Iodidspezies
enthält,
ein Oxidationsmittel zugefügt
wird. Eine ähnliche
Stabilität
wird erhalten, wenn Iodat zu einer Formulierung gegeben wird, die
Iod und Chlorid enthält.
Tabelle 8 zeigt die Iodstabilität
einer Formulierung mit und ohne Zugabe von Iodat. Tabelle 8. Iodformulierungen, die Chlorid
und Iodat enthalten
| Formulierung | anfangs
verfügbares
Iod | nach
vier Wochen bei 50°C
verfügbares
Iod |
| 2%
Pluronic P105,
0,5% Iod,
0,3% NaCl,
97,2% Wasser | 0,45% | 0,36% |
| 2%
Pluronic P105,
0,5% Iod,
0,3% NaCl,
0,1% NaIO3,
97,1% Wasser | 0,45% | 0,42% |
-
Die
folgende Tabelle fasst die ungefähren
allgemeinen, bevorzugten und am meisten bevorzugten Bereiche von
wesentlichen und optionalen Bestandteilen für die erfindungsgemäßen Konzentrate
und Gebrauchslösungen
zusammen. Tabelle 9
| Bestandteil/Eigenschaft | allgemeiner
Bereich (Gew.-%) | bevorzugter
Bereich (Gew.-%) | am
meisten bevorzugter Bereich (Gew.-%) |
| Konzentrate |
| Säurequelle | 0–50% | 0–42% | 0–42% |
| Iod | 1–30 | 2–20 | 8–12 |
| Iod
solubilisierende Halogenidionen | 0,1–30 | 0,1–12 (Cl–)
0,5–25 (Br–) | 1,8–3 (Cl–)
4–7 (Br–) |
| nichtionisches
Tensid | 1–30 | 5–25 | 15–20 |
| Iodidion | 0,01–20 | 0,05–10 | 0,1–5 |
| Aufweichmittel | 0–20 | 1–10 | 2–8 |
| Puffermittel | 0–2 | 0,1–1 | 0,2–0,7 |
| Polyvinylpyrrolidon | 0–15 | 0–12,5 | 0–10 |
| Wasser | q.
s. | q.
s. | q.
s. |
| Viskosität | 1–5000 cps | 1–2000 cps | 1–1000 cps |
| pH | –1 bis 8 | –1 bis 7 | –1 bis 5 |
| Gebrauchslösungen |
| Iod | 0,05–5 | 0,05–2 | 0,05–1 |
| Iod
solubilisierende Halogenidionen | 0,01–10 | 0,01–5 (Cl–)
0,01–7 (Br–) | 0,01–2 (Cl–)
0,02–5 (Br–) |
| nichtionisches
Tensid | 0,01–10 | 0,02–7 | 0,2–5 |
| Iodidion | 0,01–5 | 0,01–3 | 0,01–0,5 |
| Aufweichmittel | 0–15 | 0–10 | 0–10 |
| Polyvinylpyrrolidon | 0–5 | 0–3,5 | 0–2,5 |
| Bestandteil/Eigenschaft | allgemeiner
Bereich (Gew.-%) | bevorzugter
Bereich (Gew.-%) | am
meisten bevorzugter Bereich (Gew.-%) |
| Wasser | q.
s. | q.
s. | q.
s. |
| Puffermittel | 0–1 | 0–0,7 | 0–0,5 |
| Viskosität | 1–100 cps | 1–30 cps | 1–20 cps |
| pH | 2–8 | 3–7 | 3–5 |