DE69926030T2

DE69926030T2 - Verfahren zur vor Ort Herstellung eines desinfizierenden Peressigsäuresystems

Info

Publication number: DE69926030T2
Application number: DE69926030T
Authority: DE
Inventors: Renato Tabasso
Original assignee: Nuova Farmec SRL
Current assignee: Nuova Farmec SRL
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2019-04-24
Also published as: EP0953283B9; US6514509B2; EP0953283A1; US20020004057A1; ES2246076T3; DE69926030D1; US20030211169A1; PT953283E; ITVR980033A1; EP0953283B1; ATE298979T1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Vor-Ort-Herstellung einer wässrigen Peressigsäure (PAA)-Lösung (Desinfektions-System), das für chemische Desinfektion und chemische Kaltsterilisation auf hohem Niveau für viele Vorrichtungen, Ausrüstung und Anlagen verwendet wird, zum Beispiel

• medizinische und chirurgische Vorrichtungen, einschließlich faseroptische Instrumente (Endoskope, etc.), Bettlaken oder andere Gewebe, die auf dem Sanitär- und Sanitäts-Gebiet verwendet werden (Hospitäler, Operationssäle, etc.);
• Werkzeuge, Oberflächen, Instrumente, CIP-Rohre (Reinigung an Ort und Stelle, cleaning in place) und Gegenstände im Allgemeinen auf dem Gebiet der Lebensmittelbehandlung;
• Abwasserbehandlungsanlagen;
• und jedes andere Gebiet, das eine Desinfektions- oder chemische Kaltsterilisations-Behandlung auf hohem Niveau erfordert.

Wirksame Sterilisationsverfahren sind für industrielle und sanitäre bzw. Sanitätsanwendungen erforderlich. Für ihre wiederholte Verwendung benötigen verschiedene Werkzeuge und Vorrichtungen sichere, wirksame und schnelle Desinfektions- und Sterilisationsverfahren. Obwohl die meisten „kritischen" medizinisch-chirurgischen Instrumente zur Mehrfachverwendung nach genauer Reinigung durch:

– Trockene-Hitze-Behandlung,
– Feuchte-Hitze-Behandlung (Dampfautoklav),
– Ethylenoxid-Sterilisation (für Kunststoffe),

Da überdies manche dieser Vorrichtungen oft bei der täglichen Arbeit für diagnostische und therapeutische Zwecke eingesetzt werden, ist ihr Durchgang durch einen Ethylenoxidautoklaven, obwohl durchführbar, unpraktisch infolge exzessiv hoher Kosten und Zeitbeschränkungen. Dementsprechend sind die Desinfektion und Sterilisation auf hohem Niveau mit chemischen Produkten bei Raumtemperatur das einzig durchführbare Verfahren für solche Instrumente.
Viele „kaltsterilisierende" Zusammensetzungen wurden bislang vorgeschlagen, zum Beispiel 2%, 2,5%, 3,2% Glutaraldehyd, vor der Verwendung auf pH 7,5–8,5 gepuffert, und das Phenol-Phenolat-Puffersystem in Verbindung mit Glutaraldehyd (Sporicidin^TM) oder, neuer, „Sporicidin Plus^TM", eine Verbindung von Phenol, Phenolderivaten und Glutaraldehyd, siehe US-Patentschrift 4 103 001 (Schattner). Alle diese Produkte haben die Anwesenheit von Glutaraldehyd gemeinsam und machen es möglich, die Sterilisation dieser Vorrichtungen zu erhalten, aber nur nach extrem langen Kontaktzeiten.
Ein Verfahren oder ein Produkt kann nur als ein Sterilisator betrachtet werden, wenn es alle mikrobiellen Lebensformen, einschließlich Sporen, eliminieren kann, die die höchste Resistenz gegenüber Sterilisationsverfahren haben. Demgemäß muss ein sterilisierendes chemisches Präparat bakterizid, fungizid, viruzid und sporozid sein.
Eine verhältnismäßig kleine Zahl von antimikrobiellen Mitteln ist tatsächlich sporozid und somit zur Chemosterilisation als „Chemosterilisatoren (chemosterilizers)" verwendbar. Eines davon ist Peressigsäure, ein Peroxidmittel, das eine weitreichende und schnelle keimtötende Wirksamkeit bzw. Aktivität hat. Die FDA (Lebens- und Arzneimittelbehörde, Food and Drug Administration) hat schon lange zwei Produkte als nach 510 (k)-freigegebene chemische Sterilisationsmittel anerkannt, deren wirksames Prinzip Peressigsäure ist:

– Steris 20^TM (0,2% Peressigsäure bei 50–56°C für 12 Minuten Kontakt)
– Peract 20^TM (0,08% Peressigsäure plus 1% Wasserstoffperoxid bei 20°C für 8 Std. Kontakt).

Das erste Produkt ist eine konzentrierte Lösung von 35% G/G Peressigsäure, die eine sechsmonatige Stabilitätsdauer hat. Das zweite Produkt ist eine gebrauchsfertige wässrige Säurelösung, die eine Stabilitätsdauer von einem Jahr hat.
Peressigsäure hat die gleichen Merkmale wie Wasserstoffperoxid (keimtötende und sterilisierende Kapazitäten, ungefährliche Zersetzungsprodukte und unbegrenzte Löslichkeit in Wasser), ist aber löslicher in Lipiden und unempfindlich gegen Deaktivierung durch Katalase- und Peroxidaseenzyme. Sie ist auch ein stärkeres antimikrobielles Mittel als Wasserstoffperoxid, da sie bei niedrigen Konzentrationen gegen eine lange Reihe von Mikroorganismen schnell wirksam ist. Weiterhin ist sie bei sehr niedrigen Temperaturen sporozid und bleibt sogar in Gegenwart organischen Materials wirksam. Als eine schwache Säure ist sie in einer sauren Umgebung wirksamer.
Wässrige Lösungen von konzentrierter Peressigsäure und Wasserstoffperoxid wurden kommerziell schon vorgeschlagen, sie haben jedoch eine sehr kurze Stabilitätsdauer. Eine gewisse Stabilität wird durch die Anwesenheit eines Überschusses an Essigsäure und/oder Wasserstoffperoxid im Hinblick auf das Gleichgewicht für Essigsäurelösungen, der von 0,5% bis 50% G/G reicht, gesichert. Darüber hinaus sichert die Zugabe eines Maskierungsmittels für Metallionen zu der wässrigen Lösung, zum Beispiel eine Diphosphonsäure, und eines anionischen grenzflächenaktiven Stoffs, der zur Klasse der Alkylbenzensulfonate, Alkylsulfonate oder Alkansulfonate gehört, wie in der US-Patentschrift 4 051 058 (Bowing et al.) offenbart, weitere Stabilität der konzentrierten wässrigen Peressigsäurelösungen, die verwendet werden, um verdünnte mikrobizide Lösungen in einer Sanitär- bzw. Sanitätsumgebung und einer Lebensmittelbehandlungsumgebung herzustellen. Jedoch können diese konzentrierten Lösungen, wenn sie richtig konserviert werden, bis zu sechs Monate als stabil betrachtet werden, ohne nennenswerte Verluste von aktivem Sauerstoff.
Der Ausdruck „sechs Monate" ist vom kommerziellen Standpunkt aus hoch benachteiligend, besonders, weil es keine industrielle Lagerung (d.h. Lagerung in relevanten Mengen) erlaubt, und dies hat einen negativen Effekt auf die Endkosten von Peressigsäure (PAA).
Allgemein sind Peroxide Verbindungen mit hohem Energieniveau und können als solche als thermodynamisch instabil betrachtet werden. Peressigsäure (PAA) ist deutlich weniger stabil als Wasserstoffperoxid (HP). Eine 40% G/G Lösung von PAA verliert 1 bis 2% ihres aktiven Inhaltsstoffes pro Monat, verglichen mit Wasserstoffperoxid (30 bis 90%), das weniger als 1% pro Jahr verliert. Die Zersetzungsprodukte von Peressigsäure sind Essigsäure, Wasserstoffperoxid (HP), Sauerstoff und Wasser. Verdünnte Lösungen von Peressigsäure sind sogar noch weniger stabil. Somit verliert zum Beispiel eine 1% G/G Lösung die Hälfte ihrer Konzentration durch Hydrolyse in sechs Tagen.
Nachdem das Herstellen hochkonzentrierten Wasserstoffperoxids erfolgreich war, wurde Peressigsäure in einem industriellen Maßstab durch die Reaktion von Essigsäure oder Essigsäureanhydrid mit konzentriertem Wasserstoffperoxid in der Gegenwart von Schwefelsäure hergestellt, die als Katalysator arbeitet, wie durch das folgende Reaktionsschema gezeigt:
Um die Rückreaktion zu vermeiden, werden Peressigsäurelösungen mit Essigsäure und Wasserstoffperoxid (HP) verstärkt. Darüber hinaus wird ein Stabilisator verwendet, zum Beispiel ein Maskierungsmittel (Natriumpyrophosphat) oder ein Chelatbildner (8-Hydroxychinolin), um jegliche Spur von Metallionen, die die Zersetzung von Peroxiden beschleunigen würden, zu entfernen. Ein System, in dem ein von anionischen grenzflächenaktiven Stoffen in PAA-Lösungen Gebrauch gemacht wird, hat nicht nur eine höhere Stabilität, sondern auch eine höhere antimikrobielle Wirksamkeit bzw. Aktivität – siehe US-Patentschrift 4 051 058. Schließlich wurden synergistische Effekte zwischen PAA und Ethylalkohol oder Isopropylalkohol in Verbindung mit keimtötender Wirksamkeit bzw. Aktivität beobachtet.
S.S. Block zeigt in „Disinfection, Sterilization and Preservation" (1992, Lea & Febiger, Philadelphia, USA) eine Untersuchung zu den bioziden Eigenschaften von Peressigsäurelösungen, die auf den Einfluss des pH-Werts auf die Wirksamkeit bzw. Aktivität dieser Persäure hinweist, wobei der bevorzugte pH-Bereich 5–8 ist. Dieses Dokument offenbart auch die synergistischen sporoziden Wirkungen von Peressigsäure in Verbindung mit Alkoholen und das Interesse an der Zugabe eines Überschusses von Essigsäure und Wasserstoffperoxid, um das Gleichgewicht in Richtung der Bildung der Persäure zu wenden.
DE-A-36 38 552 offenbart ein Desinfektions-System, das eine Stammlösung und einen Aktivator umfasst, wobei die Stammlösung Essigsäure und eine Mineralsäure enthält und der Aktivator eine wässrige Lösung von Wasserstoffperoxid ist. Die Persäure wird direkt vor der Verwendung durch Mischen beider Lösungen hergestellt.
Wenn eine stabile kommerzielle Peressigsäure mit Wasser verdünnt wird, zersetzt sie sich trotz der verschiedenen Vorschläge, wie oben beschrieben, schnell. Eine solche Zersetzung kann durch hohe Temperaturen und in Gegenwart von Schwermetallen in der Lösung beschleunigt werden. Demgemäß ist es ratsam, die Peressigsäure mit deionisiertem oder destilliertem Wasser zu verdünnen, sie an einem kühlen Ort zu lagern und sie so schnell wie möglich zu verbrauchen. Die Zersetzung von Peressigsäure kann in den drei folgenden Weisen auftreten:
Sauerstoff wird in Reaktion (1) gebildet. Die Zersetzungsrate dieses Wegs hängt von der Natur und der Menge der Schwermetalle in der Lösung ab. Diese Reaktion ist häufig verantwortlich für den Verlust von Wirksamkeit bzw. Aktivität von unzureichend stabilisierten PAA-Lösungen.
Reaktion (2) verläuft über intermediäre Radikale. Methylradikale können unter anderen Substanzen gebildet werden. Ähnlich wie Reaktion (1) wird auch diese Reaktion durch Metallionen katalysiert.
Die Hydrolyse von Peressigsäure (Reaktion 3) ist sehr pH-abhängig. Sie findet statt, wann immer Peressigsäurelösungen verdünnt werden. Die Reaktionsprodukte sind Essigsäure und Wasserstoffperoxid.
Jede Verdünnung von kommerziell erhältlichen PAA-Lösungen ergibt ein neues Gleichgewicht, das zwischen Peressigsäure, Essigsäure, Wasserstoffperoxid und Wasser erzielt wird. Obwohl es möglich ist, Peressigsäurelösungen zu verdünnen, kann sich die durch Verdünnung erhaltene Konzentration später ändern, weil sich das Gleichgewicht verschieben kann.
Peressigsäure ist in jeglicher Konzentration reaktiv und kann nur für lange Zeitdauern gelagert werden, wenn sie geeignet stabilisiert wird. Unter kontrollierten Lagerbedingungen und bei Raumtemperatur ist der Verlust an Wirksamkeit bzw. Aktivität sehr klein. Peressigsäure hat ein hohes Oxidationspotenzial und ist hoch reaktiv. Wenn der pH zunimmt, nimmt ihre Stabilität ab. Wenn sie mit Natriumhydroxid oder anderen alkalischen Medien in Kontakt gebracht wird, tritt Zersetzung auf. Ionen von Schwermetallen, zum Beispiel Kupfer, Mangan und Eisen, starten die katalytische Zersetzung. Hitze und Kontakt mit unverträglichen Lösungen kann zu dem Zersetzungsprozess führen.
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches System zur Herstellung bei Bedarf einer desinfizierenden, synergistischen, alkoholisch-wässrigen Peressigsäurelösung bereitzustellen, das auf Peressigsäure und anderen Additiven basiert, die ihre keimtötenden Ei genschaften mit einer synergistischen Wirkung verstärken. Da dieses System Peressigsäure nur bei Verwendung erzeugt, wird es nicht durch die oben genannten Stabilitäts- und Lagerprobleme beeinflusst, die auf seinem wirksamen Prinzip beruhen und denen sich alle kommerziell erhältlichen wässrigen Lösungen verschiedener Konzentrationen von Peressigsäure gegenübersehen.
Diese und andere Aufgaben, die im Folgenden besser offensichtlich werden, werden gemäß der Erfindung erreicht durch ein Zweikomponentensystem, das eine Hauptstammlösung und einen Aktivator umfasst, der zu der Stammlösung direkt vor der Verwendung zugegeben wird, um Peressigsäure durch ein einfaches Gleichgewicht zu bilden.
Um höhere Stabilität, die keimtötende Wirksamkeit bzw. Aktivität und die Verträglichkeit mit den behandelten Materialien zu sichern, wird die Vor-Ort-Herstellung vor der Verwendung vorteilhafterweise bei Raumtemperatur durchgeführt und die Lösung kann bis zu einem pH, der von 3,5 bis 7,0 reicht, bei 20°C gepuffert werden. Darüber hinaus ist ein solches erfindungsgemäßes System eine neue Peressigsäurelösung, die sich von den kommerziell erhältlichen Lösungen unterscheidet, da sie im Gleichgewicht einen veränderlichen Überschuss durch Aktivator hat, um die Hydrolysephänomene zu vermeiden, die das wirksame Prinzip beeinflussen. Tatsächlich haben die konzentrierten Peressigsäurelösungen, die auf dem Markt erhältlich sind, eine sehr spezifische Konzentration von Wasserstoffperoxid und Essigsäure im Überschuss im Hinblick auf das Gleichgewicht. Somit bleiben die molaren Verhältnisse zwischen den verschiedenen Komponenten ungeachtet der Verdünnung immer die gleichen.
Da die Konzentration der acetylierten Verbindung (Essigsäure oder Tetraacetylglycoluril) in der Stammlösung und die Konzentration des Peroxids in dem Aktivator voneinander unabhängig variieren können, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, eine große Vielfalt von Konzentrationen im Überschuss im Hinblick auf das Gleichgewicht von einer oder beiden reaktiven Komponenten in der aktivierten Lösung zu erhalten.
Weiterhin können die Konzentrationen von Peressigsäure, die durch die Herstellung gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten werden können, zwischen 0,01% und 10,00% G/G variieren. Mit diesem Konzentrationsbereich ist es möglich, einen weiten Bereich von gebrauchsfertigen Lösungen und von konzentrierten Lösungen, die in Wasser verdünnt werden sollen, zu erreichen, die eine hohe bakterizide, fungizide, viruzide, Tuberkulosebakterien-tötende und sporozide Wirksamkeit bzw. Aktivität bei extrem kurzen Kontaktzeiten haben.

A. Die Stammlösung hat die folgende Zusammensetzung:
a) N-acetylierte Verbindungen (zum Beispiel N,N',N'',N'''-Tetraacetylglycoluril (TAGU), Tetraacetylethylendiamin (TAED) 0,001–13,000% G/G
b) O-acetylierte Verbindungen (zum Beispiel Eisessig oder konzentrierte Essigsäure) 0,001–81,000% G/G
c) Deionisiertes Wasser: Rest bis zu 100,000% G/G und wahlweise mindestens eine der folgenden Komponenten:
1. Ein Acetatsalz, in einer variablen Menge, abhängig von dem Prozentsatz an Essigsäure, um das Puffersystem zum Puffern des pHs auf 3,50–7,00 bei 20°C zu bilden;
2. andere Puffersysteme, die zum Puffern des pHs der Stammlösung und der aktivierenden Lösung auf 3,5 und 7,0 bei 20°C geeignet sind (zum Beispiel Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Mononatriumphosphat, Natriumhydroxid, schwache organische Monocarbon- und Polycarbonsäuren, wie Citronensäure, Weinsäure oder dergleichen);
3. einen Oxid-Reduktions-Indikator (wie Amaranthrot), soweit benötigt (Spuren)
4. primäre, sekundäre und tertiäre lang- und kurzkettige Alkohole (zum Beispiel Ethylalkohol und Isopropylalkohol) 0,001–35,000% G/G;
5. Stabilisatoren (Maskierungsmittel oder Chelatbildner für Metallionen, zum Beispiel Diphosphonsäuren, Ethylendiaminotetraessigsäure (EDTA)), Natriumpyrophosphat, 8-Hydroxychinolin) 0,001–15,000% w/w
6. anionische grenzflächenaktive Stoffe, wie Sulfate und Sulfonate (zum Beispiel Natriumalkyl (C₆-C₁₈)-benzensulfonat) 0,001–5,000% G/G;
7. ein Benetzungsmittel (zum Beispiel Glycerin, Propylenglycol) 0,001–10,000% G/G;
8. eine starke anorganische Säure (konzentrierte Schwefelsäure) 0,001–1,000% G/G. Die wesentlichen und unverzichtbaren reaktiven Komponenten der Stammlösung sind die O-acetylierten Verbindungen, wie Eisessig, und die N-acetylierten Verbindungen, wie Tetraacetylglycoluril (TAGU) oder Tetraacetylethylendiamin (TAED).
B. Der Aktivator umfasst eine einzelne Komponente, d.h. eine Peroxid-Verbindung, wie Kaliumperoxydisulfat, -peroxymonosulfat, -peroxydisulfonsäure, Wasserstoffperoxid und Derivate davon, zum Beispiel Kalium- und Natriumperoxoborate, Carbamidperoxid (auch bekannt als Harnstoff-Wasserstoffperoxid (urea hydrogen peroxide)), die alle in einem beliebigen physikalischen Zustand (fest, flüssig und gasförmig) und in verschiedenen Konzentrationen von aktivem Sauerstoff vorliegen. Die Aktivatormenge, die zu der Stammlösung hinzugefügt werden soll, kann gemäß der gewünschten Konzentration von Peressigsäure und dem molaren Überschuss von Wasserstoffperoxid im Hinblick auf das Gleichgewicht gegenüber dem anderen Reagens (N- oder O-acetyliertes Derivat) variieren.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Zweikomponentensystem zur Vor-Ort-Herstellung einer sterilisierenden wässrigen Peressigsäurelösung und anderer Additive bereit, die ihre Stabilität und keimtötende Wirksamkeit bzw. Aktivität sowie die Verträglichkeit mit verschiedenen Materialien verbessern. Diese Lösungen können konzentriert sein und daher zur Verdünnung mit Wasser direkt vor der Verwendung vorgesehen sein oder sie können gebrauchsfertige Lösungen sein. Sie können auch einen sauren pH oder einen gepufferten pH im Bereich von 3,50 bis 7,00 bei 20°C haben, um eine bessere Verträglichkeit mit den Materialien zu erhalten. Die beiden Komponenten werden getrennt in zwei getrennten Packungen gelagert und erst unmittelbar vor der Verwendung vereinigt. Peressigsäure bildet sich erst bei der Vereinigung durch ein chemisch-physikalisches Gleichgewicht. Auf diese Weise wird jegliches Problem bezüglich der Instabilität der Peressigsäure und daher ihrer erweiterten Lagerung ausgeschlossen, da sich das wirksame Prinzip erst nach dem Vereinigen zweier getrennt gelagerter Komponenten bildet.
Dieses System ermöglicht es auch, eine Lösung zu erhalten, die merklich bessere keimtötende, Stabilitäts- und Material-Verträglichkeits-Charakteristika hat als konventionelle, auf PAA basierende wässrige Lösungen – siehe das Folgende.
Zum besseren Verständnis der innovativen Charakteristika gemäß der vorliegenden Erfindung sollte man die Funktion jeder Komponente betrachten.
A. Stammlösung

a) N-acetylierte Verbindungen (Tetraacetylglycoluril (TAGU) oder Tetraacetylethylendiamin (TAED): Dies ist ein wesentliches Reagens zur Herstellung von PAA durch Reaktion mit einem Peroxidaktivator (siehe Formel 4). Es hat die gleiche Funktion wie Essigsäure. Gegenüber Essigsäure reagiert es jedoch schneller mit Wasserstoffperoxid. In den Begriffen der Reaktionskinetiken könnte man sagen, dass Tetraacetylglycoluril elektrophiler ist als Essigsäure. Dieses N-acetylierte Derivat erlaubt daher die rasche Bildung von Peressigsäure, wenn die Stammlösung mit dem Aktivator vereinigt wird. Diese Reaktion benötigt nicht einmal einen Katalysator. Es ist tatsächlich bekannt, dass ein nucleophiler Angriff auf ein Carbonylkohlenstoffatom bei einem Imid (wie Tetraacetylglycoluril) und einem Amid schneller auftritt als bei einer Säure oder einem Ester. Säurechloride und -anhydride sind sogar noch elektrophiler, aber aufgrund ihrer hohen Reaktivität und Instabilität in einer wässrigen Lösung können sie für diesen Zweck nicht verwendet werden.
b) Essigsäure hat die gleiche Funktion wie Tetraacetylglycoluril, wobei der einzige Unterschied ist, dass ihre Reaktionskinetik mit Wasserstoffperoxid bei ansonsten gleichen Bedingungen langsamer ist.
Demgemäß erlaubt die Anwesenheit von Tetraacetylglycoluril und von Essigsäure innerhalb der Formulierung eine unmittelbare und anhaltende Bildung von Peressigsäure (PAA) als eine Konsequenz der Aktivierung. Durch Variieren ihrer Konzentration verändern sich sowohl die Konzentration von PAA im Gleichgewicht als auch die Reaktionskinetik. Mit anderen Worten, es variieren sowohl der Prozentsatz G/G von Peressigsäure als auch die Wartedauer nach der Aktivierung, um eine voreingestellte PAA-Konzentration und die Gebrauchszeit der Lösung zu erhalten.
c) Acetatsalze, zum Beispiel Natriumacetat, sind konjugierende Salze einer schwachen Säure. Demgemäß wird mit der Säure ein Puffersystem gebildet, das den pH-Wert der Lösung auf einen Wert nahe seines eigenen pKa-Werts puffert, was in diesem Fall 4,75 ist. Das Puffern der Lösung auf diese pH-Werte ist eine weitere Neuerung gegenüber konventionellen PAA-Lösungen, die stark sauer sind. Tatsächlich ermöglicht es das, die Lösung auch zum Sterilisieren besonders empfindlicher Instrumente, wie faser-optische Instrumente, ohne das Risiko zu verwenden, korrosive Wirkungen zu verursachen, die bei stark sauren Lösungen deutlich häufiger sind.
d) Es ist möglich, alle schwachen organischen Säuren, wie oben spezifiziert, und die entsprechenden korrespondierenden Salze oder jegliche starke Base, die es erlaubt, ein Essigsäure/Acetatsalz-Puffersystem zu erzeugen, als ein Puffersystem zu verwenden. Es gibt tatsächlich zwei Wege, den pH-Wert zu puffern:
– Durch simultanes Zugeben einer schwachen Säure, in einer stöchiometrischen Menge, des entsprechenden korrespondierenden Salzes zu der zu puffernden Lösung;
– Nur durch Zugeben einer schwachen Säure zu einer starken Base, die in der Lage ist, einen Teil der Säure in ihre korrespondierende Base zu überführen oder umgekehrt durch Zugeben des korrespondierenden Salzes und einer starken Säure, um einen Teil des Salzes in die entsprechende korrespondierende schwache Säure zu überführen.
e) Der Oxid-Reduktions-Indikator ist so ausgelegt, dass er dem Anwender anzeigt, dass die Stammlösung aktiviert wurde. Dies ist eine Verbindung, die eine verschiedene Farbe in dem reduzierten Zustand und in dem oxidierten Zustand hat. Durch Zugeben des Aktivators verändert sich der Oxidationszustand der Lösungsumgebung und dementsprechend nimmt die Lösung eine andere Farbe an.
f) Die primären, sekundären und tertiären Alkohole, die verwendet werden können, sind kurzkettige Alkohole, wie Ethylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, Butylalkohol, oder mittel-/langkettige Alkohole, wie Undecylalkohol und dergleichen, Alkyl- oder Arylalkohole, mit einer keimtötenden Wirksamkeit bzw. Aktivität. Natürlich müssen die Alkohole, die in der Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, eine mehr oder weniger signifikante Mischbarkeit mit Wasser haben, um sich gleichförmig mit Wasser mischen zu können, ohne eine Phasentrennung zu entwickeln oder eine mehr oder weniger stabile Emulsion. Die Gegenwart eines solchen Elements stellt eine Neuerung gegenüber allen anderen auf PAA basierenden Desinfektionslösungen dar, die gegenwärtig kommerziell erhältlich sind. Zusätzlich dazu, dass er als ein Konservierungsstoff für die Stammlösung dient, hat der Alkohol tatsächlich auch eine keimtötende synergistische Wirkung mit der PAA.
g) Die Stabilisatoren sind Maskierungsmittel oder Chelatbildner (Ethylendiaminotetraessigsäure (EDTA) und Salze davon, Natriumtripolyphosphat, Natriumpyrophosphat), die dazu dienen, die Spuren von Metallionen zu entfernen, die die Zersetzung der Peroxide beschleunigen würden. Diese Kategorie von Stabilisatoren schließt auch die Phosphonsäuren ein, die in der US-Patentschrift 4 051 058 offenbart sind. Jedoch wird den Phosphonsäuren der Vorzug gegeben, die eine niedrige relative Molekülmasse haben und mindestens zwei anionische Gruppen enthalten, von denen eine eine Phosphonsäuregruppe ist. Diese schließen auch die Phosphonsäuren ein, die die folgende Formel haben: R₁CH₅O₇P₂; R₁R₂R₃CH₅O₆NP₂ worin R₁ ein Glied ist, das gewählt ist aus der Gruppe, die Phenyl, Cycloalkyl mit 5 bis 6 Kohlenstoffatomen und Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen enthält, R₂ und R₃ Glieder sind, die gewählt sind aus der Gruppe, die Wasserstoff, Alkyle mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und Aminoalkyle mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen umfasst. Diese schließen ein: Aminotri(methylenphosphonsäure) Dimethylaminomethandiphosphonsäure Aminoessigsäure N-di-(methylenphosphonsäure) Ethylendiamintetra-(methylenphosphonsäure) 1-Amino-1-cyclohexylmethan-1,1-diphosphonsäure 3-Aminopropan-1-hydroxy-1,1-diphosphonsäure 2-Phosphonbutan-1,2,4-tricarbonsäure Phosphonbernsteinsäure 1-Phosphon-1-methylbernsteinsäure Die folgenden sind besonders bevorzugt: Dimethylaminmethandiphosphonsäure 1-Amino-1-Phenylmethandiphosphonsäure Aminotri(methylenphosphonsäure) Aminoessigsäure N-di-(methylenphosphonsäure) 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure Diese Säuren können auch in der Form ihrer wasserlöslichen Salze verwendet werden, besonders als Alkalimetallsalze, wie Natrium und Kalium. Falls erforderlich, ist es auch möglich, Mischungen einzelner Phosphonsäuren oder von Säuresalzen davon zu verwenden.
h) Die Gegenwart von mindestens eines anionischen grenzflächenaktiven Stoffs stellt nicht nur höhere Stabilität sicher, sondern auch höhere antimikrobielle Wirksamkeit bzw. Aktivität der verdünnten Lösungen von PAA, wie in der US-Patentschrift 4 051 058 offenbart. Die anionischen grenzflächenaktiven Stoffe, die in der Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind vom Sulfat- und Sulfonattyp, wie Alkylbenzensulfonate, die 6 bis 18 Kohlenstoffatome in dem Alkyl, den Alkylsulfaten und/oder Alkansulfaten (jedes mit 18 bis 22 Kohlenstoffatomen in der Alkyl- oder Alkangruppe) haben, und werden in Mengen zwischen 0,001 und 5% G/G zugefügt. Die Alkylbenzensulfonate, die verwendet werden können, sind bevorzugt jene, die ein Alkylradikal mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen enthalten, bevorzugt 9 bis 15 Kohlenstoffatome. An stelle von Alkylbenzensulfonaten ist es möglich, Alkylsulfate oder Alkansulfate mit einem Alkyl- oder Alkanradikal, das eine Kette von 12–18 Kohlenstoffatomen hat, zu verwenden. Falls erforderlich, ist es natürlich möglich, Mischungen der oben erwähnten anionischen grenzflächenaktiven Verbindungen zu verwenden, die in der US-Patentschrift 4 051 058 offenbart sind.
i) Die Benetzungsmittel, die verwendet werden können, gehören zu der Kategorie der Polyole, wie Propylenglycol, Diethylenglycol und Glycerin. Alle diese Verbindungen können mit Wasser gemischt werden und dienen dazu, die Gegenstände, die desinfiziert werden sollen, vor jeder Aggressivität des Produktes zu schützen.
j) Die starke anorganische Säure dient als ein Katalysator für die Reaktion zum Herstellen von PAA, weil sie die Aktivierungsenergie verwendet, d.h. eine schnellere Reaktion bereitstellt. Wie all die Katalysatoren verändert sich die anorganische Säure durch die Reaktion nicht und somit sind wenige Spuren in der Lösung ausreichend. Unter den starken anorganischen Säuren wird der Verwendung der konzentrierten Schwefelsäure der Vorzug gegeben, da sie für dieselben Zwecke auch in der industriellen chemischen Herstellung konzentrierter Peressigsäurelösungen verwendet wird. Außer dass sie eine starke Säure ist, ist sie auch ein oxidierendes und dehydrierendes Mittel. In diesem Fall jedoch beeinflusst die Zugabe der anorganischen Säure nur die Bildungsrate der Essigsäure.
k) Gereinigtes Wasser stellt das Lösungsmittel der Stammsäure dar. Die Anwesenheit dieser Komponente ist ebenfalls eine Neuerung, besonders im Hinblick auf konzentrierte Lösungen, basierend auf PAA, die zum Zeitpunkt der Verwendung verdünnt werden sollen. Die Verwendung von Leitungswasser zur Verdünnung gefährdet tatsächlich sehr häufig die Stabilität der Lösung aufgrund der Anwesenheit von Metallionen, die den Abbau der Peroxide unterstützen.

B. Aktivator
Der Aktivator ist eine Peroxid-Verbindung, die aktiven Sauerstoff in Wasser freisetzt. Alle Peroxid-Verbindungen teilen die aktive Funktion R₁-O-O-R₂, die für den nucleophilen Angriff auf das Carbonylkohlenstoffatom der Acetylsubstrate verantwortlich ist. Spezieller werden konzentriertes Wasserstoffperoxid oder Derivate davon in jeglicher physikalischer Form und jeglicher Konzentration verwendet. H₂O₂ (Wasserstoffperoxid) ist das Reagens, das an der Bildung des Gleichgewichts der Peressigsäure (PAA) beteiligt ist. Es kann in der Form einer Säurelösung oder als Salz, wie Natriumperoxoborat, Carbamidperoxid, die stattdessen in einer wässrigen Lösung basisch sind, verwendet werden.
Die Aktivierung besteht darin, die Stammlösung mit dem Aktivator zu vereinigen. Nach einer Wartezeit in dem Bereich von zwischen 30 Minuten und 48 Stunden, abhängig von dem speziellen Fall, werden PAA-Konzentrationen erhalten, die breit gefächerte und rasche mikrobizide Wirkungen haben. Diese Konzentrationen und Wirksamkeiten bzw. Aktivitäten bleiben für mindestens 5 Tage stabil, wenn die aktivierten Lösungen bei Raumtemperatur gelagert werden und keinem heftigen Schütteln unterzogen werden. Die Stabilität kann weiterhin erweitert werden, wenn die Lösung nach dem Gebrauch in einem geschlossenen Behälter, entfernt von Hitze und Lichtquellen, aufbewahrt wird.
Einige gegenwärtig bevorzugte Beispiele zur Herstellung einer „chemosterilisierenden" Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden gegeben.
Beispiel 1
Eine Stammlösung mit der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt:
Die folgenden Instrumente wurden für diese Herstellung verwendet:
ein 300 ml-Standkolben,
ein Are 2 Velp Scientifica Magnetrührer,
eine Mettler PM100 analytische Waage (für Gewichte bis zu 100 g),
eine Mettler Toledo PB1502 technische Waage (für Gewichte von 100 bis 1500 g).
Die oben aufgelisteten Komponenten wurden getrennt abgewogen, mit besonderer Vorsicht bei der konzentrierten Schwefelsäure, die unter einem Abzug mit Schutzhandschuhen gehandhabt werden muss. Die Komponenten wurden in der oben aufgelisteten Reihenfolge gemischt, wobei sichergestellt wurde, dass die Komponente, die gerade behandelt wurde, vollkommen eingemischt war, bevor die nächste zugegeben wurde. Nach der Zugabe der Komponenten wurde die Mischung für 15 Minuten gerührt, für 10 Minuten ruhen gelassen und eine Probe wurde entnommen, um ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften zu überprüfen.
Alle Arbeitsvorgänge wurden bei Raumtemperatur (20°C) durchgeführt, um ein Überhitzen der Lösung zu vermeiden. Als die konzentrierte Schwefelsäure zu dem Wasser zugegeben wurde, trat ein leichtes Erwärmen auf, das rasch durch das wässrige Verdünnungsmittel absorbiert wurde.
Die folgenden chemisch-physikalischen Eigenschaften wurden gemessen:
35% G/G Wasserstoffperoxid wurde als Aktivator verwendet. Die Menge in Gramm des Aktivators, der für eine Stammlösung von 250 g verwendet wurde, wurde aus der Gleichung 35 × = 3 (250 + x) und somit x = 23,44 erhalten. Demgemäß ist die Zusammensetzung des Aktivators 35% G/G von Wasserstoffperoxid, bereitgestellt als 23,44 g pro 250 g der Stammlösung, was gleich ist zu 9,38 g/100 g der Stammlösung.
Die Eigenschaften des Aktivators entsprechend denjenigen kommerziellen Wasserstoffperoxids, d.h.:
Beispiel 2
Es wurde der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 1 gefolgt und eine Stammlösung mit der folgenden prozentualen Zusammensetzung wurde hergestellt:
Isopropylalkohol bei Konzentrationen von etwa 20% oder höher (siehe (1*) Leaper S. 1984b, Synergistic killing of spores of bacillus subtilis by peracetic acid and alcohol – J. Food Technol., 19–355) hat eine synergistische Wirkung mit PAA bezüglich ihrer keimtötenden Wirksamkeit bzw. Aktivität. Gleichzeitig erlaubt es die Zugabe dieser Komponente, dass die Wassermenge verringert wird, und somit das Umkehren des Peressigsäurebildungsgleichgewichts.
Vom organoleptischen Gesichtspunkt aus verringert die Zugabe von Alkohol überdies den stechenden Geruch der Essigsäure.
Die Komponenten wurden in der oben erwähnten Reihenfolge gemischt. Nach der Zugabe der Komponenten wurde das Rühren für 15 Minuten durchgeführt, dann wurde das System für 10 Minuten ruhen gelassen; eine Probe wurde dann genommen, um die physikalischen-chemischen Charakteristika zu bestimmen, von denen festgestellt wurde, dass sie wie folgt sind.
Eine Wasserstoffperoxidlösung (35% G/G) wurde als Aktivator verwendet. Die Menge in Gramm des Aktivators, der für eine 250 g Stammlösung verwendet wurde, wurde wie folgt bestimmt: 35·x = 3·(250 + x) und somit x = 23,44. Demgemäß war die Zusammensetzung des Aktivators:
Die chemisch-physikalischen Eigenschaften des Aktivators waren diejenigen, die in Beispiel 1 aufgelistet sind.
Nach der Aktivierung waren die chemisch-physikalischen Eigenschaften der aktivierten Lösung wie folgt:
Beispiel 3
Es wurde der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 2 gefolgt, um eine Stammlösung mit der folgenden prozentualen Zusammensetzung herzustellen:
Ethylalkohol bei Konzentrationen von etwa 20% (siehe (1*) wie oben) hat eine synergistische Wirkung mit PAA bezüglich ihrer keimtötenden Wirksamkeit bzw. Aktivität. Gleichzeitig erlaubt es die Zugabe dieser Komponente, dass die Wassermenge verringert wird, und somit das Umkehren des Peressigsäurebildungsgleichgewichts.
Die Komponenten wurden in der oben erwähnten Reihenfolge gemischt. Nach der Zugabe der Komponenten wurde das Rühren für 15 Minuten durchgeführt, das System wurde dann für 10 Minuten ruhen gelassen, worauf eine Probe genommen wurde, um die physikalischen und chemischen Charakteristika zu bestimmen, von denen festgestellt wurde, dass sie wie folgt sind:
Eine 35% G/G Lösung von HP wurde als ein Aktivator verwendet. Die Menge in Gramm des Aktivators, der für eine 250 g Stammlösung verwendet wurde, wurde wie folgt bestimmt:
35·x = 3·(250 + x) und somit x = 23,44. Demgemäß war die Zusammensetzung des Aktivators:
Die chemisch-physikalischen Eigenschaften des Aktivators waren diejenigen, die in Beispiel 1 aufgelistet sind.
Nach der Aktivierung hatte die aktivierte Lösung folgende chemisch-physikalische Eigenschaften:
Beispiel 4
Es wurde der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 3 gefolgt, um eine Stammlösung mit der folgenden prozentualen Zusammensetzung herzustellen:
Ein Natriumalkylbenzensulfonat mit einer mittleren Alkylkette und mit der Beschaffenheit einer starken Säure, und somit unter sauren Bedingungen vollständig dissoziiert, wurde als ein anionischer grenzflächenaktiver Stoff verwendet. Alkylsulfone oder Alkylethersulfonderivate, die mit der sauren Umgebung kompatibel sind, sind somit als anionische grenzflächenaktive Komponenten bevorzugt.
Die Anwesenheit einer anionischen grenzflächenaktiven Komponente stellt nicht nur eine höhere Stabilität sicher, sondern auch eine höhere antimikrobielle Wirksamkeit bzw. Aktivität der verdünnten Lösungen von PAA.
Die Komponenten wurden gemischt gemäß der oben erwähnten Reihenfolge. Nach der Zugabe der Komponenten wurde das System für 15 Minuten gerührt und dann für 10 Minuten ruhen gelassen, worauf eine Probe genommen wurde, um die physikalisch-chemischen Charakteristika zu bestimmen, von denen festgestellt wurde, dass sie wie folgt sind:
Eine 35% G/G Lösung von HP wurde als ein Aktivator verwendet. Die Menge in Gramm des Aktivators, die für eine 250 g Stammlösung verwendet wurde, wurde wie folgt bestimmt:
35·x = 3(250 + x) und somit x = 23,44. Demgemäß war die Zusammensetzung des Aktivators:
Die chemisch-physikalischen Eigenschaften des Aktivators waren diejenigen, die in Beispiel 1 aufgelistet sind.
Nach der Aktivierung hatte die aktivierte Lösung die folgenden chemisch-physikalischen Eigenschaften:
Beispiel 5
Es wurde der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 4 gefolgt, um eine Stammlösung mit der folgenden prozentualen Zusammensetzung herzustellen:
Der Stabilisator besteht aus einem Maskierungsmittel, wie Natriumpyrophosphat, oder aus einem Chelatbildner, wie 8-Hydroxychinolin, das dazu dient, die Spuren von Metallionen zu entfernen, die die Zersetzung der Peroxide beschleunigen.
Die Komponenten wurden gemäß der oben aufgelisteten Reihenfolge gemischt. Nach der Zugabe der Komponenten wurde das System für 15 Minuten gerührt und dann für 10 Minuten ruhen gelassen, worauf eine Probe genommen wurde, um die physikalisch-chemischen Charakteristika zu bestimmen, von denen festgestellt wurde, dass sie wie folgt waren:
Eine 35% G/G Lösung von HP wurde als ein Aktivator verwendet. Die Menge in Gramm des Aktivators, der für eine 250 g Stammlösung verwendet wurde, wurde wie folgt bestimmt:
35·x = 3·(250 + x), und somit x = 23,44. Demgemäß war die Zusammensetzung des Aktivators:
Die chemisch-physikalischen Eigenschaften des Aktivators waren diejenigen, die in Beispiel 1 aufgelistet sind.
Nach der Aktivierung hatte die aktivierte Lösung die folgenden chemisch-physikalischen Eigenschaften:
Beispiel 6
Es wurde derselben Vorgehensweise wie in Beispiel 5 gefolgt, um eine Stammlösung, die die folgende prozentuale Zusammensetzung hatte, herzustellen:
Die Komponenten wurden gemäß der oben aufgelisteten Reihenfolge gemischt. Nach der Zugabe der Komponenten wurde das System für 15 Minuten gerührt und dann für 10 Minuten ruhen gelassen, worauf eine Probe genommen wurde, um die physikalisch-chemischen Charakteristika zu bestimmen, von denen festgestellt wurde, dass sie wie folgt waren:
Eine 50% G/G Lösung von HP wurde als ein Aktivator verwendet. Die Menge in Gramm des Aktivators, die für eine 250 g Stammlösung verwendet wurde, wurde wie folgt bestimmt:
50·x = 3·(250 + x), und somit x = 15,96. Demgemäß war die Zusammensetzung des Aktivators:
Die chemisch-physikalischen Eigenschaften des Aktivators waren wie folgt:
Nach der Aktivierung hatte die aktivierte Lösung die folgenden chemisch-physikalischen Eigenschaften:
Beispiel 7
Es wurde der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 1 gefolgt, um eine Stammlösung, die die folgende prozentuale Zusammensetzung hatte, herzustellen:
Die Komponenten wurden gemäß der oben aufgelisteten Reihenfolge gemischt. Nach der Zugabe der Komponenten wurde das System für 15 Minuten gerührt und dann für 10 Minuten ruhen gelassen, worauf eine Probe genommen wurde, um die physikalisch-chemischen Charakteristika zu bestimmen, von denen festgestellt wurde, dass sie wie folgt waren:
Eine 35% G/G Lösung von HP wurde als ein Aktivator verwendet. Die Menge in Gramm des Aktivators, der für eine 250 g Stammlösung verwendet wurde, wurde wie folgt bestimmt:
35·x = 3·(250 + x), und somit x = 23,44. Dementsprechend war die Zusammensetzung des Aktivators:
Die chemisch-physikalischen Eigenschaften des Aktivators waren diejenigen, die in Beispiel 1 aufgelistet sind:
Nach der Aktivierung hatte die aktivierte Lösung die folgenden chemisch-physikalischen Eigenschaften:
Beispiel 8
Es wurde der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 2 gefolgt, um eine Stammlösung, die die folgende prozentuale Zusammensetzung hatte, herzustellen:
Die Komponenten wurden gemäß der oben aufgelisteten Reihenfolge gemischt. Nach der Zugabe der Komponenten wurde das System für 15 Minuten gerührt und dann für 10 Minuten ruhen gelassen, worauf eine Probe genommen wurde, um die physikalisch-chemischen Charakteristika zu bestimmen, von denen festgestellt wurde, dass sie wie folgt waren:
Eine 35% G/G Lösung von HP wurde als ein Aktivator verwendet. Die Menge in Gramm des Aktivators, der für eine 250 g Stammlösung verwendet wurde, wurde wie folgt bestimmt:
35·x = 3·(250 + x), und somit x = 23,44. Demgemäß war die Zusammensetzung des Aktivators:
Die chemisch-physikalischen Eigenschaften des Aktivators waren diejenigen, die in Beispiel 1 aufgelistet sind:
Nach der Aktivierung hatte die aktivierte Lösung die folgenden chemisch-physikalischen Eigenschaften:
Beispiel 9
Es wurde der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 8 gefolgt, um eine Stammlösung, die die folgende prozentuale Zusammensetzung hatte, herzustellen:
Die Komponenten wurden gemäß der oben aufgelisteten Reihenfolge gemischt. Nach dem Einführen der Komponenten wurde das System für 15 Minuten einem Rühren unterzogen und dann für 10 Minuten ruhen gelassen, worauf eine Probe genommen wurde, um die physikalischchemischen Charakteristika zu bestimmen, von denen festgestellt wurde, dass sie wie folgt waren:
Eine 35% G/G Lösung von HP wurde als ein Aktivator verwendet. Die Menge in Gramm des Aktivators, der für eine 250 g Stammlösung verwendet wurde, wurde wie folgt bestimmt:
35·x = 3·(250 + x), und somit x = 23,44. Demgemäß war die Zusammensetzung des Aktivators:
Die chemisch-physikalischen Eigenschaften des Aktivators waren diejenigen, die in Beispiel 1 aufgelistet sind:
Nach der Aktivierung hatte die aktivierte Lösung die folgenden chemisch-physikalischen Eigenschaften:
Beispiel 10
Es wurde der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 9 gefolgt, um eine Stammlösung, die die folgende prozentuale Zusammensetzung hatte, herzustellen:
Die Komponenten wurden gemäß der oben aufgelisteten Reihenfolge gemischt. Nach der Zugabe der Komponenten wurde das System für 15 Minuten gerührt und dann für 10 Minuten ruhen gelassen, worauf eine Probe genommen wurde, um die physikalisch-chemischen Charakteristika zu bestimmen, von denen festgestellt wurde, dass sie wie folgt waren:
Eine 35% G/G Lösung von HP wurde als ein Aktivator verwendet. Die Menge in Gramm des Aktivators, der für eine 250 g Stammlösung verwendet wurde, wurde wie folgt bestimmt:
35·x = 3·(250 + x), und somit x = 23,44. Demgemäß war die Zusammensetzung des Aktivators:
Die chemisch-physikalischen Eigenschaften des Aktivators waren diejenigen, die in Beispiel 1 aufgelistet sind:
Nach der Aktivierung hatte die aktivierte Lösung die folgenden chemisch-physikalischen Eigenschaften:
Beispiel 11
Es wurde der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 5 gefolgt, um eine Stammlösung, die die folgende prozentuale Zusammensetzung hatte, herzustellen:
Die Komponenten wurden gemäß der oben aufgelisteten Reihenfolge gemischt. Nach der Zugabe der Komponenten wurde das System für 15 Minuten gerührt und dann für 10 Minuten ruhen gelassen, worauf eine Probe genommen wurde, um die physikalisch-chemischen Charakteristika zu bestimmen, von denen festgestellt wurde, dass sie wie folgt waren:
Eine 35% G/G Lösung von HP wurde als ein Aktivator verwendet. Die Menge in Gramm des Aktivators, der für eine 250 g Stammlösung verwendet wurde, wurde wie folgt bestimmt:
35·x = 3·(250 + x), und somit x = 23,44. Demgemäß war die Zusammensetzung des Aktivators:
Die chemisch-physikalischen Eigenschaften des Aktivators waren diejenigen, die in Beispiel 1 aufgelistet sind:
Nach der Aktivierung hatte die aktivierte Lösung die folgenden chemisch-physikalischen Eigenschaften:
Beispiel 12
Es wurde der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 11 gefolgt, um eine Stammlösung, die die folgende prozentuale Zusammensetzung hatte, herzustellen:
Die Komponenten wurden gemäß der oben aufgelisteten Reihenfolge gemischt. Nach der Zugabe der Komponenten wurde das System für 15 Minuten gerührt und dann für 10 Minuten ruhen gelassen, worauf eine Probe genommen wurde, um die physikalisch-chemischen Charakteristika zu bestimmen, von denen festgestellt wurde, dass sie wie in Beispiel 11 waren:
Eine 50% G/G Lösung von HP wurde als ein Aktivator verwendet. Die Menge in Gramm des Aktivators, der für eine 250 g Stammlösung verwendet wurde, wurde wie folgt bestimmt:
50·x = 3·(250 + x), und somit x = 15,96. Demgemäß war die Zusammensetzung des Aktivators:
Die chemisch-physikalischen Eigenschaften des Aktivators waren diejenigen, die in Beispiel 6 aufgelistet sind:
Nach der Aktivierung hatte die aktivierte Lösung die folgenden chemisch-physikalischen Eigenschaften:
Beispiel 13
Es wurde derselben Vorgehensweise wie in Beispiel 7 gefolgt, um eine Stammlösung, die die folgende prozentuale Zusammensetzung hatte, herzustellen:
Die Komponenten wurden gemäß der oben aufgelisteten Reihenfolge gemischt. Nach der Zugabe der Komponenten wurde das System für 15 Minuten gerührt und dann für 10 Minuten ruhen gelassen, worauf eine Probe genommen wurde, um die physikalisch-chemischen Charakteristika zu bestimmen, von denen festgestellt wurde, dass sie wie folgt waren:
Eine 35% G/G Lösung von HP wurde als ein Aktivator verwendet. Die Menge in Gramm des Aktivators, der für eine 250 g Stammlösung verwendet wurde, wurde wie folgt bestimmt:
35·x = 3·(250 + x), und somit x = 23,44. Demgemäß war die Zusammensetzung des Aktivators:
Die chemisch-physikalischen Eigenschaften des Aktivators waren diejenigen, die in Beispiel 1 aufgelistet sind:
Nach der Aktivierung hatte die aktivierte Lösung die folgenden chemisch-physikalischen Eigenschaften:
Beispiel 14
Es wurde der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 13 gefolgt, um eine Stammlösung, die die folgende prozentuale Zusammensetzung hatte, herzustellen:
Die Komponenten wurden gemäß der oben aufgelisteten Reihenfolge gemischt. Nach der Zugabe der Komponenten wurde das System für 15 Minuten gerührt und dann für 10 Minuten ruhen gelassen, worauf eine Probe genommen wurde, um die physikalisch-chemischen Charakteristika zu bestimmen, von denen festgestellt wurde, dass sie wie folgt waren:
Eine 35% G/G Lösung von HP wurde als ein Aktivator verwendet. Die Menge in Gramm des Aktivators, der für eine 250 g Stammlösung verwendet wurde, wurde wie folgt bestimmt:
35·x = 3·(250 + x), und somit x = 23,44. Demgemäß war die Zusammensetzung des Aktivators:
Die chemisch-physikalischen Eigenschaften des Aktivators waren diejenigen, die in Beispiel 1 aufgelistet sind:
Nach der Aktivierung hatte die aktivierte Lösung die folgenden chemisch-physikalischen Eigenschaften:
Beispiel 15
Es wurde der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 14 gefolgt, um eine Stammlösung, die die folgende prozentuale Zusammensetzung hatte, herzustellen:
Die Komponenten wurden gemäß der oben aufgelisteten Reihenfolge gemischt. Nach der Zugabe der Komponenten wurde das System für 15 Minuten gerührt und dann für 10 Minuten ruhen gelassen, worauf eine Probe genommen wurde, um die physikalisch-chemischen Charakteristika zu bestimmen, von denen festgestellt wurde, dass sie wie folgt waren:
Eine 35% G/G Lösung von HP wurde als ein Aktivator verwendet. Die Menge in Gramm des Aktivators, der für eine 250 g Stammlösung verwendet wurde, wurde wie folgt bestimmt:
35·x = 3·(250 + x), und somit x = 23,44. Demgemäß war die Zusammensetzung des Aktivators:
Die chemisch-physikalischen Eigenschaften des Aktivators waren diejenigen, die in Beispiel 1 aufgelistet sind:
Nach der Aktivierung hatte die aktivierte Lösung die folgenden chemisch-physikalischen Eigenschaften:
Die auf Peressigsäure basierenden Desinfektionslösungen, die direkt vor der Verwendung mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, werden nun mit gegenwärtig kommerziell erhältlichen Lösungen verglichen, das heißt:
Beispiel 16
Eine Stammlösung gemäß der vorliegenden Erfindung mit der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt:
Die Instrumente von Beispiel 1 wurden für diese Herstellung verwendet.
Die obigen Komponenten wurden getrennt abgewogen. Um das Tetraacetylglucoluril zu lösen, wurde das Wasser auf etwa 70–80°C unter Rühren erhitzt. Nach der Zugabe der Komponen ten wurde weiteres Rühren für 15 Minuten durchgeführt und das Produkt wurde für 10 Minuten ruhen gelassen.
Der verwendete Aktivator war Carbamidperoxid mit 35% G/G H₂O₂ in der Menge von 5 g pro 250 g der Stammlösung, was 2 g pro 100 g der Stammlösung bedeutet. Die Eigenschaften dieses Aktivators entsprechen denjenigen des wirksamen Prinzips.
Beispiel 17
Eine Stammlösung mit der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt:
Die Instrumente von Beispiel 1 wurden für diese Herstellung verwendet.
Die obigen Komponenten wurden getrennt abgewogen. Um das Tetraacetylglucoluril zu lösen, wurde das Wasser auf etwa 70–80°C unter Rühren erhitzt. Nach dem Abkühlen der Lösung auf 20°C wurde Eisessig zugegeben. Nach der Zugabe der Komponenten wurde weiteres Rühren für 15 Minuten durchgeführt und das Produkt wurde für 10 Minuten ruhen gelassen.
Der verwendete Aktivator war 35% G/G Wasserstoffperoxid in der Menge von 5 g pro 250 g der Stammlösung, was 2 g pro 100 g Stammlösung bedeutet. Die Eigenschaften dieses Aktivators entsprechen denjenigen des wirksamen Prinzips.
Beispiel 18
Eine Stammlösung mit der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt:
Die Instrumente von Beispiel 1 wurden für diese Herstellung verwendet.
Die obigen Komponenten wurden getrennt abgewogen. Um das Tetraacetylglucoluril zu lösen, wurde das Wasser auf etwa 70–80°C unter Rühren erhitzt. Nach dem Abkühlen der Lösung auf 20°C wurden Eisessig und Isopropylalkohol zugegeben. Nach der Zugabe der Komponenten wurde weiteres Rühren für 15 Minuten durchgeführt und das Produkt wurde für 10 Minuten ruhen gelassen.
Bei diesen Konzentrationen hat Isopropylalkohol eine synergistische Wirkung mit Peressigsäure bezüglich ihrer keimtötenden Wirksamkeit bzw. Aktivität. Gleichzeitig erlaubt es die Zugabe dieser Komponente, dass die Wassermenge verringert wird, während der Umkehrung des Peressigsäurebildungsgleichgewichts.
Von dem organoleptischen Gesichtspunkt her verringert die Zugabe von Alkohol außerdem den stechenden Geruch der Essigsäure und dient als ein Konservierungsstoff für die Stammlösung vor der Aktivierung.
Der verwendete Aktivator war 35% G/G Wasserstoffperoxid in der Menge von 5 g pro 250 g der Stammlösung, was 2 g pro 100 g der Stammlösung bedeutet. Die Eigenschaften dieses Aktivators entsprechen denjenigen des wirksamen Prinzips.
Beispiel 19
Eine Stammlösung mit der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt:
Die Instrumente von Beispiel 1 wurden für diese Herstellung verwendet.
Die obigen Komponenten wurden getrennt abgewogen. Um das Tetraacetylglucoluril zu lösen, wurde das Wasser auf etwa 70–80°C unter Rühren erhitzt. Nach dem Abkühlen der Lösung auf 20°C wurden Eisessig, Isopropylalkohol und der Stabilisator zugegeben. Nach der Zugabe der Komponenten wurde weiteres Rühren für 15 Minuten durchgeführt und das Produkt wurde für 10 Minuten ruhen gelassen.
Der verwendete Aktivator war Carbamidperoxid mit 35% G/G H₂O₂ in der Menge von 5 g pro 250 g der Stammlösung, was 2 g pro 100 g der Stammlösung bedeutet. Die Eigenschaften dieses Aktivators entsprechen denjenigen des wirksamen Prinzips.
Beispiel 20
Eine Stammlösung mit der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt:
Die Instrumente von Beispiel 1 wurden für diese Herstellung verwendet.
Die obigen Komponenten wurden getrennt abgewogen. Um das Tetraacetylglucoluril zu lösen, wurde das Wasser auf etwa 70–80°C unter Rühren erhitzt. Nach dem Abkühlen der Lösung auf 20°C wurden Eisessig, Isopropylalkohol, der Stabilisator und der anionische grenzflächenaktive Stoff zugegeben. Nach der Zugabe der Komponenten wurde weiteres Rühren für 15 Minuten durchgeführt und das Produkt wurde für 10 Minuten ruhen gelassen.
Der verwendete Aktivator war 35% G/G Wasserstoffperoxid in der Menge von 5 g pro 250 g der Stammlösung, was 2 g pro 100 g der Stammlösung bedeutet. Die Eigenschaften dieses Aktivators entsprechen denjenigen des wirksamen Prinzips.
Beispiel 21
Eine Stammlösung mit der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt:
Die Instrumente von Beispiel 1 wurden für diese Herstellung verwendet.
Die obigen Komponenten wurden getrennt abgewogen. Um das Tetraacetylglucoluril zu lösen, wurde das Wasser auf etwa 70–80°C unter Rühren erhitzt. Nach dem Abkühlen der Lösung auf 20°C wurden Eisessig, Isopropylalkohol, der Stabilisator, der grenzflächenaktive Stoff und das Benetzungsmittel zugegeben. Nach der Zugabe der Komponenten wurde weiteres Rühren für 15 Minuten durchgeführt und das Produkt wurde für 10 Minuten ruhen gelassen.
Der verwendete Aktivator war 35% G/G Wasserstoffperoxid in der Menge von 5 g pro 250 g der Stammlösung, was 2 g pro 100 g der Stammlösung bedeutet. Die Eigenschaften dieses Aktivators entsprechen denjenigen des wirksamen Prinzips.
Beispiel 22
Eine Stammlösung mit der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt:
Die Instrumente von Beispiel 1 wurden für diese Herstellung verwendet.
Die obigen Komponenten wurden getrennt abgewogen. Um das Tetraacetylglucoluril zu lösen, wurde das Wasser auf etwa 70–80°C unter Rühren erhitzt. Nach dem Abkühlen der Lösung auf 20°C wurden der Eisessig, der Isopropylalkohol, der Stabilisator, der grenzflächenaktive Stoff, das Benetzungsmittel und das Natriumacetat zugefügt, um den pH der Stammlösung in den Bereich von 3,50 bis 7,00 bei 20°C zu puffern. Nach der Zugabe der Komponenten wurde weiteres Rühren für 15 Minuten durchgeführt und das Produkt wurde für 10 Minuten ruhen gelassen.
Der verwendete Aktivator war 35% G/G Wasserstoffperoxid in der Menge von 5 g pro 250 g der Stammlösung, was 2 g pro 100 g der Stammlösung bedeutet. Die Eigenschaften dieses Aktivators entsprechen denjenigen des wirksamen Prinzips.
Beispiel 23
Eine Stammlösung mit der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt:
Die Instrumente von Beispiel 1 wurden für diese Herstellung verwendet.
Die obigen Komponenten wurden getrennt abgewogen. Um das Tetraacetylglucoluril zu lösen, wurde das Wasser auf etwa 70–80°C unter Rühren erhitzt. Nach dem Abkühlen der Lösung auf 20°C wurden der Eisessig, der Isopropylalkohol, der Stabilisator, der anionische grenzflächenaktive Stoff und das Benetzungsmittel zugegeben, gefolgt von dem Natriumhydroxid, um den pH der Stammlösung in den Bereich von 3,50 bis 7,00 bei 20°C zu puffern. Nach der Zugabe der Komponenten wurde weiteres Rühren für 15 Minuten durchgeführt und das Produkt wurde für 10 Minuten ruhen gelassen.
Der verwendete Aktivator war 35% G/G Wasserstoffperoxid in der Menge von 5 g pro 250 g der Stammlösung, was 2 g pro 100 g der Stammlösung bedeutet. Die Eigenschaften dieses Aktivators entsprechen denjenigen des wirksamen Prinzips.
Beispiel 24
Eine Stammlösung mit der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt:
Die Instrumente von Beispiel 1 wurden für diese Herstellung verwendet.
Die obigen Komponenten wurden getrennt abgewogen. Um das Tetraacetylglucoluril zu lösen, wurde das Wasser auf etwa 70–80°C unter Rühren erhitzt. Nach dem Abkühlen der Lösung auf 20°C wurden der Eisessig, der Isopropylalkohol, der Stabilisator, der anionische grenzflächenaktive Stoff und das Benetzungsmittel zugegeben, gefolgt von dem Natriumcarbonat, um den pH der Stammlösung innerhalb des Bereichs 3,00 bis 7,00 bei 20°C zu puffern. Nach der Zugabe der Komponenten wurde weiteres Rühren für 15 Minuten durchgeführt und das Produkt wurde für 10 Minuten ruhen gelassen.
Der verwendete Aktivator war 35% G/G Wasserstoffperoxid in der Menge von 5 g pro 250 g der Stammlösung, was 2 g pro 100 g der Stammlösung bedeutet. Die Eigenschaften dieses Aktivators entsprechen denjenigen des wirksamen Prinzips.
Beispiel 25
Eine Stammlösung mit der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt:
Die Instrumente von Beispiel 1 wurden für diese Herstellung verwendet.
Die obigen Komponenten wurden getrennt abgewogen. Um das Tetraacetylglucoluril zu lösen, wurde das Wasser auf etwa 70–80°C unter Rühren erhitzt. Nach dem Abkühlen der Lösung auf 20°C wurden der Eisessig, der Isopropylalkohol, der Stabilisator, der anionische grenzflächenaktive Stoff und das Benetzungsmittel zugegeben, gefolgt von dem Natriumcarbonat, um den pH der Stammlösung innerhalb des Bereichs von 3,50 bis 7,00 bei 20°C zu puffern. Nach der Zugabe der Komponenten wurde weiteres Rühren für 15 Minuten durchgeführt und das Produkt wurde für 10 Minuten ruhen gelassen.
Der verwendete Aktivator war Carbamidperoxid mit 35% G/G H₂O₂ in der Menge von 5 g pro 250 g der Stammlösung, was 2 g pro 100 g der Stammlösung bedeutet. Die Eigenschaften dieses Aktivators entsprechen denjenigen des wirksamen Prinzips.
Beispiel 26
Eine Stammlösung mit der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt:
Die Instrumente von Beispiel 1 wurden für diese Herstellung verwendet.
Die obigen Komponenten wurden getrennt abgewogen. Um das Tetraacetylglucoluril zu lösen, wurde das Wasser auf etwa 70–80°C unter Rühren erhitzt. Nach dem Abkühlen der Lösung auf 20°C wurden der Eisessig, der Isopropylalkohol, der Stabilisator, der anionische grenzflächenaktive Stoff und das Benetzungsmittel zugegeben, gefolgt von dem Natriumcarbonat, um den pH der Stammlösung innerhalb des Bereichs von 3,50–7,00 bei 20°C zu puffern, und schließlich wurde der Oxid-Reduktions-Indikator zugegeben.
Nach der Zugabe der Komponenten wurde weiteres Rühren für 15 Minuten durchgeführt und das Produkt wurde für 10 Minuten ruhen gelassen. Der Indikator, der am Ende zugegeben wurde, gibt der Stammlösung eine Farbe, die sich ändert, wenn der Aktivator zugegeben ist, und somit den Anwender bei dem Erkennen aktivierter Lösungen unterstützt.
Als Indikator kann jede Verbindung oder jeder Komplex mit konjugierten Doppelbindungen verwendet werden, der die Farbe abhängig von seinem Oxidationszustand ändert.
Der verwendete Aktivator war Carbamidperoxid mit 35% G/G H₂O₂ in der Menge von 5 g pro 250 g der Stammlösung, was 2 g pro 100 g der Stammlösung bedeutet. Die Eigenschaften dieses Aktivators entsprechen denjenigen des wirksamen Prinzips.
Beispiel 27
Eine Stammlösung mit der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt:
Die Instrumente von Beispiel 1 wurden für diese Herstellung verwendet.
Die obigen Komponenten wurden getrennt abgewogen. Um das Tetraacetylglucoluril zu lösen, wurde das Wasser auf etwa 70–80°C unter Rühren erhitzt. Nach dem Abkühlen der Lösung auf 20°C wurden der Eisessig und die konzentrierte Schwefelsäure zugefügt, wobei alle Vorsichtsmaßnahmen für die Schwefelsäure aus den oben genannten Gründen vorgenommen wurden.
Nach der Zugabe der Komponenten wurde weiteres Rühren für 15 Minuten durchgeführt und das Produkt wurde für 10 Minuten ruhen gelassen.
Der verwendete Aktivator war Wasserstoffperoxid mit 35% G/G H₂O₂ in der Menge von 5 g pro 250 g der Stammlösung, was 2 g pro 100 g der Stammlösung bedeutet. Die Eigenschaften dieses Aktivators entsprechen denjenigen des aktiven Prinzips.
Beispiel 28
Eine Stammlösung mit der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt:
Die Instrumente von Beispiel 1 wurden für diese Herstellung verwendet.
Die obigen Komponenten wurden getrennt abgewogen. Um das Tetraacetylethylendiamin (TAED) zu lösen, wurde das Wasser auf etwa 70–80°C unter Rühren erhitzt. Nach dem Abkühlen der Lösung auf 20°C wurden der Eisessig und die konzentrierte Schwefelsäure zugegeben, wobei jede Vorsichtsmaßnahme bei der letzteren aus den oben erwähnten Gründen vorgenommen wurde.
Nach der Zugabe der Komponenten wurde weiteres Rühren für 15 Minuten durchgeführt und das Produkt wurde für 10 Minuten ruhen gelassen.
Der verwendete Aktivator war 35% G/Gs Wasserstoffperoxid G/G in der Menge von 5 g pro 250 g der Stammlösung, was 2 g pro 100 g der Stammlösung bedeutet. Die Eigenschaften dieses Aktivators entsprechen denjenigen des wirksamen Prinzips.
Beispiel 29
Eine Stammlösung mit der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt:
Die Instrumente von Beispiel 1 wurden für diese Herstellung verwendet.
Die obigen Komponenten wurden getrennt abgewogen. Um das Tetraacetylethylendiamin zu lösen, wurde das Wasser auf etwa 70–80°C unter Rühren erhitzt und nachdem das Natriumcarbonat zugegeben wurde. Nach dem Abkühlen der Lösung auf 20°C wurden der Eisessig, der Isopropylalkohol, der Stabilisator, der anionische grenzflächenaktive Stoff, das Benetzungsmittel und der Oxid-Reduktions-Indikator (Amaranth Rot) zugegeben.
Nach der Zugabe der Komponenten wurde weiteres Rühren für 15 Minuten durchgeführt und das Produkt wurde für 10 Minuten ruhen gelassen.
Der verwendete Aktivator war Carbamidperoxid mit 35% G/G H₂O₂ in der Menge von 5 g pro 250 g der Stammlösung, was 2 g pro 100 g der Stammlösung bedeutet. Die Eigenschaften dieses Aktivators entsprechen denjenigen des wirksamen Prinzips.
Beispiel 30
Eine Stammlösung mit der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt:
Die Instrumente von Beispiel 16 wurden für diese Herstellung verwendet.
Die obigen Komponenten wurden getrennt abgewogen. Sie wurden dann gemischt und für 15 Minuten gerührt und die resultierende Lösung wurde für 10 Minuten ruhen gelassen.
Der verwendete Aktivator war Wasserstoffperoxid mit 35% G/G H₂O₂ in der Menge von 5 g pro 250 g der Stammlösung, was 2 g pro 100 g der Stammlösung bedeutet. Die Eigenschaften dieses Aktivators entsprechen denjenigen des wirksamen Prinzips.
Die auf Peressigsäure basierenden Desinfektionslösungen, die direkt vor der Verwendung gemäß der Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, haben, verglichen mit den gegenwärtig kommerziell erhältlichen Lösungen, d.h.:

• der Peract 20^TM-Lösung, hergestellt durch die Unitrol Division of Minntech Corporation, Minneapolis, USA, zusammengesetzt aus: HP (Wasserstoffperoxid) 1,00% PAA (Peressigsäure) 0,08% inerte Inhaltsstoffe 98,92%
• der Steris 20^TM-Lösung, hergestellt durch die Steris Corporation in Mentor, Ohio, USA, und zusammengesetzt aus: PAA (Peressigsäure) 35%,

Darüber hinaus stellt die Anwesenheit eines Alkoholderivats, eines anionischen grenzflächenaktiven Stoffes und eines Wasserstoffperoxidüberschusses in der Lösung eine Zunahme der keimtötenden Wirksamkeit bzw. Aktivität des wirksamen Prinzips, d.h. der Peressigsäure, infolge einer synergistischen Wirkung sicher.
Die auf Peressigsäure basierenden Lösungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind sehr vielseitig, da es durch Variieren des Prozentsatzes der O-acetylierten und N-acetylierten Verbindungen in der Stammlösung und durch Variieren des Prozentsatzes des Peroxid-Aktivators möglich ist, mehr oder weniger schnell Lösungen von Peressigsäure in verschiedenen Prozentsätzen und mit unterschiedlicher Stabilität zu erhalten. Die Reaktion zur Herstellung durch Zugabe des Peroxidaktivators zu der Stammlösung kann mittels saurer Katalyse beschleunigt werden oder noch besser durch Zugeben einer starken anorganischen Säure.
Dies kann jedoch auch dadurch erreicht werden, dass der Prozentsatz der N-acetylierten Verbindung und der Stammlösung erhöht wird und der Prozentsatz der O-acetylierten Verbindung verringert wird, da erstere elektrophiler ist als letztere, d.h., sie reagiert schneller mit dem Peroxid-Reagens.
Die auf Peressigsäure basierenden Lösungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind bakterizid, fungizid, Tuberkulosebakterien-tötend, viruzid und sporozid bei kurzen Kontaktzeiten. Die Stabilität des gesamten Systems, welches den Aktivator und die Stammlösung umfasst, die getrennt gelagert werden, hängt im Wesentlichen von der Stabilität des Aktivators ab. Wie oben erwähnt, verliert der Aktivator 1% seines aktiven Inhaltsstoffs pro Jahr.
Diese Abnahme, während sie selbst mäßig ist, beeinflusst jedoch nicht die Wirkung des gesamten Systems, da es in jedem Fall einen Überschuss des Aktivators im Hinblick auf das Gleichgewicht hat, was die Konzentration der Peressigsäure sicherstellt, die für die beabsichtigte keimtötende Wirkung erforderlich ist. Die Stammlösung in einer integralen Verpackung (integral packaging) ist sowohl in chemisch-physikalischer Hinsicht als auch in mikrobiologischer Hinsicht stabil. Die Gegenwart einer Alkoholverbindung dient tatsächlich als Konservierungsstoff für die Lösung.
Weiterhin haben die wirksamen Prinzipien dieser Lösung, d.h. die Acetylverbindungen, keinen schädlichen Effekt in der Lösung, insoweit, dass die Stabilitätsdauer der Lösung mit 5 Jahren angegeben werden kann.
Die Desinfektionskraft der Peressigsäure bei medizinischen und chirurgischen Instrumenten hinsichtlich der Konzentration und der Kontaktzeiten ist weitgehend offenbart und gezeigt in den Tabellen, die in Seymour S. Block Disinfection, Sterilization and Preservation, 4. Auflage (1991), Seiten 172–179, gefunden werden.
Diese Tabellen zeigen, dass, wenn die Konzentration der Peressigsäure (PAA) zunimmt, die Kontaktzeiten abnehmen. Spezieller werden die folgenden Daten gefunden:
Diese einfache Tabelle zeigt, dass infolge der Vielseitigkeit des Systems der vorliegenden Erfindung (das es ermöglicht, verschiedene PAA-Konzentrationen zu erhalten) die Lösungen verwendet werden können für:

1) eine erste Dekontamination medizinisch-chirurgischer Instrumente (einschließlich Endoskope) und für den Schutz gegen Kontamination mit HIV in öffentlichen und privaten medizinischen Einrichtungen, gemäß den geltenden gesetzlichen Vorschriften, bei PAA-Konzentrationen von 0,200 bis 0,500% (2000–5000 ppm) für eine Kontaktzeit von 5–30 Minuten;
2) Desinfektion auf hohem Niveau oder Sterilisation von medizinischen und chirurgischen Instrumenten (einschließlich Endoskope) bei PAA-Konzentrationen von 0,200 bis 3,00% (2000–30.000 ppm) für Kontaktzeiten von 20 Minuten bis 30 Sekunden, entsprechend.

Die vorliegende Erfindung sieht auch die Verwendung von Peressigsäurelösungen bei verschiedenen Konzentrationen vor, die direkt vor der Verwendung hergestellt werden, durch ein physikalisches System zur Ultraschallerzeugung (Ultraschallgeber, sonicator), um Folgendes zu verbessern:

– ihre keimtötende Wirksamkeit, da durch Aufbrechen von Bakterienkolonien und jedweder Reste von organischem Material die Kontaktfläche mit der Desinfektionslösung vergrößert wird; und
– ihre Diffusion und ihre Fähigkeit, in eingegrenzte Räume einzudringen, durch Zerplatzen von Sauerstoffbläschen in der Lösung, die den direkten Kontakt der Desinfektionslösung mit einigen Flächen eines medizinischen oder chirurgischen Instruments verhindern würden, welche somit kontaminiert blieben.

Die oben beschriebene Erfindung ist empfänglich für zahlreiche Modifikationen und Variationen innerhalb des Rahmens, der durch die Ansprüche definiert ist.
Die Offenbarungen in der italienischen Patentanmeldung Nr. VR98A000033, deren Priorität diese Anmeldung in Anspruch nimmt, sind hierin durch Bezugnahme eingeschlossen.

Claims

Ein Verfahren zur Herstellung einer desinfizierenden, synergistischen alkoholisch-wässerigen Peressigsäure Lösung, wobei das Verfahren die Herstellung der Lösung direkt vor dem Gebrauch umfasst, durch Reaktion einer Stammlösung, wobei die Lösung mindestens eine acetylierte Verbindung umfasst, die gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus N- und O-acetylierten Verbindungen, und einer Aktivator-Peroxid-Verbindung, worin: – die mindestens eine acetylierte Verbindung in Form einer alkoholisch-wässerigen Lösung mit einem sauren pH bereitgestellt wird, – die Peroxidverbindung in einem molaren Überschuss bereitgestellt wird.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung vor der Verwendung bei einem sauren pH und bei Raumtemperatur stattfindet.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung vor der Verwendung bei einem pH gepuffert bei 3,50 bis 7,00 bei 20°C und bei Raumtemperatur stattfindet.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung vor der Verwendung eine Konzentration von Peressigsäure zwischen 0,01 und 10,000% m/m einschließt.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Dichte der Stammlösung im Bereich von 0,870 bis 1,100 g/ml bei 20°C eingeschlossen ist, abhängig vom Vorhandensein von Alkoholen in der Lösung.
Ein Verfahren gemäß irgendeinem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der pH der Stammlösung sauer gehalten wird.
Ein Verfahren gemäß irgendeinem Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der pH der Stammlösung gepuffert zwischen pH 3,50 bis 7,00 bei 20°C gehalten wird.
Ein Verfahren gemäß irgendeinem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es die Anwendung der aktivierten Stammlösung mit Hilfe von Ultraschall-Instrumenten oder mit anderen mechanischen Wasch- und Desinfektions-Vorrichtungen zur Verstärkung ihrer keimtötenden Wirkung umfasst.
Ein Desinfektions-System, das Folgendes umfasst: A) eine Stammlösung mit der folgenden Zusammensetzung: N-acetylierte Verbindung 0,001–13,000% m/m O-acetylierte Verbindung 0,001–81,000% m/m deionisiertes Wasser Rest bis zu 100,000% m/m und wahlweise mindestens eine der folgenden Komponenten: a) ein Acetatsalz, um das Puffersystems zum Puffern des pHs auf 3,50–7,00 bei 20°C zu bilden; b) andere Puffersysteme zum Puffern des pHs der Stammlösung und der aktivierten Lösung auf zwischen 3,5 und 7,0 bei 20°C; c) ein Oxid-Reduktions-Indikator; d) primäre, sekundäre und tertiäre lang- und kurzkettige Alkohole in 0,001–35,000% m/m; e) Stabilisatoren in 0,001–15,000% m/m; f) anionische grenzflächenaktive Stoffe in 0,001–5,000 m/m; g) ein Benetzungsmittel in 0,001–10,000% m/m; h) eine starke anorganische Säure in 0,001–1,000% m/m und B) ein Aktivator-Feroxid-Reagenz, dadurch gekennzeichnet, dass die Peroxidverbindung in einem molaren Überschuss bereitgestellt wird.
Ein Desinfektions-System gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die N-acetylierte Verbindung gewählt wird aus der Gruppe, die gebildet wird aus N, N', N'', N'''-Tetraacetylglycoluril und Tetraacetylethylendiamin (TAED).
Ein Desinfektions-System gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die O-acetylierte Verbindung Eisessig oder konzentrierte Essigsäure umfasst.
Ein Desinfektions-System gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stammlösung mindestens einen primären und/oder sekundären und/oder tertiären kurzkettigen oder langkettigen Alkohol in einem Prozentsatz im Bereich zwischen 0,001 und 35,000% m/m umfasst.
Ein Desinfektions-System gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stammlösung ein konjugiertes Salz (Acetat) von Essigsäure in einer Menge umfasst, die von dem Prozentsatz der Essigsäure abhängt, um ein Puffersystem zu bilden, das den pH auf 3,50 bis 7,00 bei 20°C puffert.
Ein Desinfektions-System gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stammlösung ein Puffersystem umfasst, das mindestens eine schwache Säure/korrespondierende Base oder eine Base und korrespondierende Säure umfasst, das geeignet ist, den pH auf 3,50 bis 7,00 bei 20°C zu puffern.
Ein Desinfektions-System gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stammlösung mindestens eine anionische grenzflächenaktive Verbindung in einem Prozentsatz im Bereich zwischen 0,001 und 5,000% m/m umfasst.
Ein Desinfektions-System gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die anionische grenzflächenaktive Verbindung gewählt ist aus der Gruppe, die Folgendes umfasst: Alkylbenzensulfonate mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, Alkansulfonate mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen in der Alkangruppe und Alkylsulfate mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe.
Ein Desinfektions-System gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Stammlösung mindestens einen Stabilisator in einem Prozentsatz zwischen 0,001 und 15,000% m/m umfasst.
Ein Desinfektions-System gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisator mindestens ein Maskierungsmittel oder einen Chelatbildner umfasst, der/das dazu dient, alle Spuren von Metallionen zu beseitigen, die die Zersetzung von Peroxiden beschleunigen.
Ein Desinfektions-System gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Maskierungsmittel mindestens eine Phosphonsäure mit niedrigem Molekulargewicht umfasst, die mindestens zwei anionische Gruppen enthält, von denen eine eine Phosphonsäuregruppe ist.
Ein Desinfektions-System gemäß Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Maskierungsmittel gewählt ist aus der Gruppe gebildet aus EDTA, 8-Hydroxychinolin, Natriumtripolyphosphat und Natriumpyrophosphat.
Ein Desinfektions-System gemäß irgendeinem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Phosphonsäure gewählt ist aus der Gruppe, die aus Diphosphonsäuren mit der folgenden allgemeinen Formel gebildet ist: R₁CH₅O₇P₂; R₁R₂R₃CH₅O₆NP₂ worin R₁ ein Glied ist, das gewählt ist aus der Gruppe, die Phenyl, Cycloalkyl mit 5 bis 6 Kohlenstoffatomen und Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen umfasst, R₂ und R₃ Glieder sind, die gewählt sind aus der Gruppe, die Wasserstoff, Alkyle mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und Aminoalkyle mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen umfasst.
Ein Desinfektions-System gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Diphosphonsäuren Folgendes umfassen: Amminotri-(methylenphosphonsäure) Dimethylaminomethandiphosphonsäure Amminoessigsäure N-di-(methylenphosphonsäure) Ethylendiamintetra-(methylenphosphonsäure) 1-Amino-1-cyclohexylmethan-1,1-diphosphonsäure 3-Aminopropan-1-hydroxy-1,1-diphosphonsäure 2-Phosphonbutan-1,2,4-tricarbonsäure Phosphonbernsteinsäure 1-Phosphon-1-methylbernsteinsäure Dimethylaminomethandiphosphonsäure 1-Amino-1-phenylmethandiphosphonsäure Aminotri-(methylenphosphonsäure) 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure, deren wasserlösliche Salze, insbesondere Alkalimetall-Salze, Mischungen aus einzelnen Phosphonsäuren oder aus Säure-Salzen davon.
Ein Desinfektions-System gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Stammlösung mindestens ein Benetzungsmittel in einem Prozentsatz im Bereich zwischen 0,001 und 70,000 ° m/m umfasst.
Ein Desinfektions-System gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Benetzungsmittel ein Polyol ist.
Ein Desinfektions-System gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyol Glycerin, Propylenglycol, Ethylenglycol, Diethylenglycol und Monomethyletherdipropylenglycol umfasst.
Ein Desinfektionsmittel gemäß irgendeinem der Ansprüche bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Stammlösung mindestens einen Oxid-Reduktions-Indikator in einem Prozentsatz umfasst, der ausreicht, um durch Farbveränderung anzuzeigen, dass eine Aktivierung stattgefunden hat oder Aktivator-Peroxid-Verbindung hinzugefügt wurde.
Ein Desinfektions-System gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Indikator eine farbige Verbindung mit einem Komplex von konjugierten Doppelbindungen und wechselnder Farbe je nach Oxidationszustand ist.
Ein Desinfektions-System gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivator-Peroxid-Verbindung mindestens eine Peroxidverbindung umfasst, die gewählt ist aus der Gruppe, die Folgendes einschließt: Kaliumperoxydisulfat, Kaliumperoxymonosulfat, Wasserstoffperoxid und Derivate davon, Kalium- und Natriumperoxoborate, Carbamidperoxid, die alle in einem beliebigen physikalischen Zustand und in Konzentrationen von aktivem Sauerstoff vorliegen.
Ein Desinfektions-System gemäß Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Peroxidverbindung Kalium- und Natriumperoxoborate und Carbamidperoxid umfasst.
Ein Desinfektions-System gemäß Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Peroxidverbindung, die zur Stammlösung hinzugefügt werden soll, von einer gewünschten Konzentration von Peressigsäure und einem gewünschten molaren Überschuss an Wasserstoffperoxid im Hinblick auf das Gleichgewicht gegenüber dem anderen Reagenz abhängt, einschließlich eines N- oder O-acetylierten Derivates.