EA044503B1 - HAND SANITIZER - Google Patents
HAND SANITIZER Download PDFInfo
- Publication number
- EA044503B1 EA044503B1 EA201892805 EA044503B1 EA 044503 B1 EA044503 B1 EA 044503B1 EA 201892805 EA201892805 EA 201892805 EA 044503 B1 EA044503 B1 EA 044503B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- water
- hocl
- composition
- airless
- present
- Prior art date
Links
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 78
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 63
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 55
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 36
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 33
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 28
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 16
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical class OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 claims description 14
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical class OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000006172 buffering agent Chemical class 0.000 claims description 13
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 10
- 239000002202 Polyethylene glycol Chemical class 0.000 claims description 9
- 229920001223 polyethylene glycol Chemical class 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 229920001577 copolymer Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 6
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 6
- 229920000136 polysorbate Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000000341 volatile oil Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000001913 cellulose Chemical class 0.000 claims description 5
- 229920002678 cellulose Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 5
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 229950008882 polysorbate Drugs 0.000 claims description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 claims description 5
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims description 5
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 claims description 5
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 238000001802 infusion Methods 0.000 claims description 4
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 4
- 238000004448 titration Methods 0.000 claims description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 3
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 claims 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 13
- 201000004624 Dermatitis Diseases 0.000 description 12
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 208000010668 atopic eczema Diseases 0.000 description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 9
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 8
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 7
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910019093 NaOCl Inorganic materials 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 4
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 4
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 hypochlorite anion Chemical class 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 229940094522 laponite Drugs 0.000 description 4
- XCOBTUNSZUJCDH-UHFFFAOYSA-B lithium magnesium sodium silicate Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Na+].[Na+].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3.O1[Si](O2)([O-])O[Si]3([O-])O[Si]1([O-])O[Si]2([O-])O3 XCOBTUNSZUJCDH-UHFFFAOYSA-B 0.000 description 4
- NHYCGSASNAIGLD-UHFFFAOYSA-N Chlorine monoxide Chemical class Cl[O] NHYCGSASNAIGLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 3
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010029803 Nosocomial infection Diseases 0.000 description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N glyoxylic acid Chemical compound OC(=O)C=O HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 2
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 2
- 230000005588 protonation Effects 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- XOAAWQZATWQOTB-UHFFFAOYSA-N taurine Chemical compound NCCS(O)(=O)=O XOAAWQZATWQOTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N Adamantane Natural products C1C(C2)CC3CC1CC2C3 ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241001340526 Chrysoclista linneella Species 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 241000021559 Dicerandra Species 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 108700024827 HOC1 Proteins 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N Hydrogen atom Chemical compound [H] YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000010654 Melissa officinalis Nutrition 0.000 description 1
- RJQXTJLFIWVMTO-TYNCELHUSA-N Methicillin Chemical compound COC1=CC=CC(OC)=C1C(=O)N[C@@H]1C(=O)N2[C@@H](C(O)=O)C(C)(C)S[C@@H]21 RJQXTJLFIWVMTO-TYNCELHUSA-N 0.000 description 1
- 206010034133 Pathogen resistance Diseases 0.000 description 1
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 1
- 101100178273 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) HOC1 gene Proteins 0.000 description 1
- 206010072170 Skin wound Diseases 0.000 description 1
- 206010041925 Staphylococcal infections Diseases 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 1
- 229940064004 antiseptic throat preparations Drugs 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006472 autoimmune response Effects 0.000 description 1
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 1
- 230000032770 biofilm formation Effects 0.000 description 1
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 1
- 230000009920 chelation Effects 0.000 description 1
- 229940005989 chlorate ion Drugs 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910001902 chlorine oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 230000000368 destabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000000865 liniment Substances 0.000 description 1
- 238000004895 liquid chromatography mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 239000006210 lotion Substances 0.000 description 1
- 229940127554 medical product Drugs 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 229960003085 meticillin Drugs 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical group OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 1
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000244 polyoxyethylene sorbitan monooleate Substances 0.000 description 1
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229940068977 polysorbate 20 Drugs 0.000 description 1
- 229940068968 polysorbate 80 Drugs 0.000 description 1
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 1
- 229940068965 polysorbates Drugs 0.000 description 1
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 230000005180 public health Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 206010040872 skin infection Diseases 0.000 description 1
- 230000005808 skin problem Effects 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 230000003330 sporicidal effect Effects 0.000 description 1
- 208000015339 staphylococcus aureus infection Diseases 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960003080 taurine Drugs 0.000 description 1
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 1
- 229940100615 topical ointment Drugs 0.000 description 1
- 239000012049 topical pharmaceutical composition Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 229910021655 trace metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 1
Description
Родственные заявкиRelated applications
В настоящей заявке испрашиваются преимущества и приоритет заявки на патент США 15/167076, поданной 27 мая 2016 г., которая является частично продолжающей заявкой на патент США с серийным номером 14/618820, поданной 10 февраля 2015 г., являющейся частично продолжающей заявкой 13/770738, поданной 19 февраля 2013 г., в которой заявлен приоритет и преимущество предварительной заявки США с серийным номером 61/600344, поданной 17 февраля 2012 г.; а также данная заявка является частично продолжающей заявкой на патент США с серийным номером № 14/618799, поданной 10 февраля 2015 г., являющейся частично продолжающей заявкой на патент США с серийным номером 13/770738, поданной 19 февраля 2013 г., в которой заявлен приоритет и преимущество предварительной заявки США с серийным номером 61/600344, поданной 17 февраля 2012 г., и содержание каждой из которых включено в настоящий документ в полном объеме посредством ссылки.This application claims the benefit and priority of US Patent Application No. 15/167076, filed May 27, 2016, which is a continuation in part of US Patent Application Serial No. 14/618820, filed February 10, 2015, which is a continuation in part of Application 13/ 770738, filed February 19, 2013, claiming the priority and benefit of U.S. Provisional Application Serial No. 61/600344, filed February 17, 2012; and this application is a continuation in part of US Patent Application Serial No. 14/618799, filed February 10, 2015, which is a continuation in part of US Patent Application Serial No. 13/770738, filed February 19, 2013, which claims the priority and benefit of U.S. Provisional Application Serial No. 61/600344, filed February 17, 2012, the contents of each of which are incorporated herein by reference in their entirety.
Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Настоящее изобретение в общем случае относится к композициям дезинфицирующего средства для рук и способам их получения и применения.The present invention generally relates to hand sanitizer compositions and methods for their preparation and use.
Уровень техники изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
Медицинские работники подвержены значительно более высокому риску развития экземы, дерматита и возникновения других проблем с кожей, по сравнению со всеми слоями населения. Указанные состояния не только создают проблемы при оказании медицинской помощи, но и влияют на обследуемые группы пациентов. Например, экзема способствует распространению инфекции в больницах. Более 90% людей с экземой в умеренной и тяжелой форме развития заболевания колонизированы стафилококком Staphylococcus aureus. Стафилококковые инфекции могут быть смертельными. В частности, трудно бороться со штаммами, устойчивыми к антибиотикам, такими как MRSA (устойчивый к метициллину Staphylococcus aureus).Healthcare workers are at significantly higher risk of developing eczema, dermatitis and other skin problems than the general population. These conditions not only create problems in the provision of medical care, but also affect the studied groups of patients. For example, eczema contributes to the spread of infection in hospitals. More than 90% of people with moderate to severe eczema are colonized with Staphylococcus aureus. Staph infections can be fatal. In particular, antibiotic-resistant strains such as MRSA (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus) are difficult to control.
Поэтому распространенность экземы среди работников здравоохранения является серьезной проблемой.Therefore, the prevalence of eczema among healthcare workers is a serious problem.
Для людей с экземой мытье рук с мылом и водой может привести к дальнейшему раздражению и помешать заживлению. Вот почему многие работники здравоохранения вместо этого полагаются на дезинфицирующие средства для рук в качестве альтернативы или в качестве дополнения к мытью рук. По оценкам, 40% всех внутрибольничных инфекций возникает вследствие плохой дезинфекции рук, а основной причиной плохой дезинфекции рук является раздраженная кожа. Дезинфицирующие средства для рук или антисептики для рук, как правило, представляют собой гель, пенку или жидкие растворы с активным ингредиентом для уничтожения микроорганизмов. Большинство дезинфицирующих средств для рук включает спирт в виде этанола или изопропанола.For people with eczema, washing your hands with soap and water can cause further irritation and interfere with healing. That's why many healthcare workers rely instead on hand sanitizers as an alternative or complement to handwashing. It is estimated that 40% of all hospital-acquired infections are due to poor hand disinfection, and the leading cause of poor hand disinfection is irritated skin. Hand sanitizers or hand antiseptics are typically gel, foam, or liquid solutions with an active ingredient to kill microorganisms. Most hand sanitizers include alcohol in the form of ethanol or isopropanol.
Дезинфицирующие средства на основе спирта на самом деле могут усугубить проблему для людей с экземой за счет стимулирования аутоиммунного ответа, который вызывает экзему. При воздействии спирта Staphylococcus aureus и другие выжившие бактерии реагируют, продуцируя защитную биопленку. Известно, что биопленки ухудшают заживление ран на коже и снижают местную антибактериальную эффективность, а также могут распространять бактерии в воздух. Тем временем устойчивые к антибиотикам бактерии, такие как MRSA, быстро размножаются в биопленке, что приводит к множеству серьезных и опасных внутрибольничных инфекций. Экзема, особенно среди медицинских работников, остается серьезной проблемой общественного здравоохранения.Alcohol-based sanitizers may actually make the problem worse for people with eczema by stimulating the autoimmune response that causes eczema. When exposed to alcohol, Staphylococcus aureus and other surviving bacteria react by producing a protective biofilm. Biofilms are known to impair skin wound healing and reduce local antibacterial effectiveness, and can also spread bacteria into the air. Meanwhile, antibiotic-resistant bacteria such as MRSA multiply rapidly in the biofilm, leading to many serious and dangerous hospital-acquired infections. Eczema, especially among healthcare workers, remains a major public health problem.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
В настоящем изобретении предлагается дезинфицирующее средство для кожи, которое эффективно, помимо прочего, для лечения кожи с экземой, предотвращения размножения бактерий, борьбы с устойчивостью к противомикробным препаратам, предотвращения образования биопленки и удаления биопленки там, где она уже существует. В изобретении в качестве дезинфицирующего средства используют хлорноватистую кислоту (HOCl) и уксусную кислоту, а не спирт. HOCl обладает высокой окислительной способностью, что делает ее идеальным дезинфицирующим средством. Однако HOCl является нестабильным соединением. Указанное ограничение сделало известные дезинфицирующие средства на основе HOCl неэффективными.The present invention provides a skin disinfectant that is effective for, among other things, treating eczema skin, preventing bacterial growth, combating antimicrobial resistance, preventing biofilm formation, and removing biofilm where it already exists. The invention uses hypochlorous acid (HOCl) and acetic acid as the disinfectant rather than alcohol. HOCl has a high oxidizing power, making it an ideal disinfectant. However, HOCl is an unstable compound. This limitation has made known HOCl-based disinfectants ineffective.
В настоящем изобретении предлагаются высокоэффективные, но стабильные композиции на основе HOCl и уксусной кислоты. Композиции хлорноватистой кислоты по настоящему изобретению практически не содержат ионов металлов. Композиции по настоящему изобретению имеют сбалансированное значение рН в диапазоне от приблизительно 3,7 до 5,8. В раскрытых композициях предложено стабильное дезинфицирующее средство для кожи на основе HOCl с длительным сроком хранения, ранее недоступное в данной области техники. В композицию могут быть включены другие добавки и вспомогательные соединения, которые дополнительно повышают стабильность. Следует понимать, что не все имеющиеся в наличии обычные добавки являются совместимыми, поскольку они могут разлагать активное соединение в такой степени, что продукт теряет свою активность. Некоторые вспомогательные соединения для использования в указанных составах раскрыты ниже.The present invention provides highly effective but stable compositions based on HOCl and acetic acid. The hypochlorous acid compositions of the present invention contain substantially no metal ions. The compositions of the present invention have a balanced pH value ranging from about 3.7 to 5.8. The disclosed compositions provide a stable HOCl-based skin sanitizer with a long shelf life not previously available in the art. Other additives and auxiliary compounds may be included in the composition to further enhance stability. It should be understood that not all commercially available additives are compatible as they may degrade the active compound to such an extent that the product loses its activity. Some auxiliary compounds for use in these formulations are disclosed below.
В соответствии с некоторыми аспектами, в настоящем изобретении предлагается композиция, которая включает хлорноватистую кислоту (HOCl), уксусную кислоту (НАс), воду; и вспомогательное соеди- 1 044503 нение. Значение рН композиции равняется от приблизительно 3,7 до приблизительно 5,8 и, предпочтительно, равно приблизительно 4,76. Указанное значение рН достигается титрованием композиции с помощью NaOH и НАс. Композицию обычно получают путем смешивания в безвоздушной среде, такой как среда, которую получают путем дегазации при пониженном давлении.In accordance with some aspects, the present invention provides a composition that includes hypochlorous acid (HOCl), acetic acid (HAc), water; and auxiliary connection - 1 044503. The pH of the composition is from about 3.7 to about 5.8, and preferably is about 4.76. The specified pH value is achieved by titrating the composition with NaOH and HAc. The composition is usually prepared by mixing in an airless environment, such as that obtained by degassing under reduced pressure.
Водный компонент композиции предпочтительно представляет собой очищенную воду. Вспомогательное соединение может включать загуститель и/или хелатирующий агент. Вспомогательные соединения могут включать, например, неорганические загустители, такие как коллоидный диоксид кремния, синтетические глинистые вещества или продукт, продаваемый под торговой маркой LAPONITE компанией BYK Additives (Чешир, Великобритания). Вспомогательные соединения могут дополнительно или в качестве альтернативы включать ЭДТК, полиэтиленгликоль, полисорбат, глицерин, акрилатный сополимер, эфирные масла, буферные агенты, производные целлюлозы или ксантановую камедь.The aqueous component of the composition is preferably purified water. The auxiliary compound may include a thickening agent and/or a chelating agent. Auxiliary compounds may include, for example, inorganic thickeners such as colloidal silica, synthetic clays or the product sold under the trade name LAPONITE by BYK Additives (Cheshire, UK). Excipients may additionally or alternatively include EDTA, polyethylene glycol, polysorbate, glycerin, acrylate copolymer, essential oils, buffering agents, cellulose derivatives or xanthan gum.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения композиция пригодна в качестве дезинфицирующего средства для рук. Композиция пригодна для лечения экземы или инфекции, включая инфекцию Staphylococcus aureus.In some embodiments of the present invention, the composition is useful as a hand sanitizer. The composition is suitable for the treatment of eczema or infection, including Staphylococcus aureus infection.
В соответствии со связанными аспектами, в изобретении предлагается способ дезинфекции кожи. Способ включает приготовление композиции на основе хлорноватистой кислоты (HOCl), уксусной кислоты (НАс), воды и вспомогательного соединения и нанесение композиции на кожу. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения указанный способ также включает разрушение биопленки на коже. Биопленка может быть связана с кожной инфекцией или экземой. Биопленка может быть биопленкой Staphylococcus aureus.In accordance with related aspects, the invention provides a method for disinfecting skin. The method includes preparing a composition based on hypochlorous acid (HOCl), acetic acid (HAc), water and an auxiliary compound and applying the composition to the skin. In some embodiments of the present invention, the method also includes destroying biofilm on the skin. Biofilm may be associated with a skin infection or eczema. The biofilm may be Staphylococcus aureus biofilm.
В вариантах осуществления способов по настоящему изобретению композиции имеют значение рН в диапазоне от приблизительно 3,7 до приблизительно 5,8 и, предпочтительно, приблизительно 4,76. Способ может дополнительно включать титрование композиции с помощью NaCl и НАс. Композиция может быть получена путем смешивания в безвоздушной среде, такой как среда, полученная путем дегазации при пониженном давлении.In embodiments of the methods of the present invention, the compositions have a pH value ranging from about 3.7 to about 5.8, and preferably about 4.76. The method may further include titrating the composition with NaCl and HAc. The composition can be prepared by mixing in an airless environment, such as an environment obtained by degassing under reduced pressure.
Водный компонент композиции может быть очищенной водой. Вспомогательное соединение может включать загуститель и/или хелатирующий агент. Вспомогательные соединения могут включать, например, неорганические загустители, такие как коллоидный диоксид кремния, синтетические глинистые вещества или продукт, продаваемый под торговой маркой LAPONITE компанией BYK Additives (Чешир, Великобритания). Вспомогательные соединения могут дополнительно или в качестве альтернативы включать ЭДТК, полиэтиленгликоль, полисорбат, глицерин, акрилатный сополимер, эфирные масла, буферные агенты, производные целлюлозы или ксантановую камедь.The aqueous component of the composition may be purified water. The auxiliary compound may include a thickening agent and/or a chelating agent. Auxiliary compounds may include, for example, inorganic thickeners such as colloidal silica, synthetic clays or the product sold under the trade name LAPONITE by BYK Additives (Cheshire, UK). Excipients may additionally or alternatively include EDTA, polyethylene glycol, polysorbate, glycerin, acrylate copolymer, essential oils, buffering agents, cellulose derivatives or xanthan gum.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
На фиг. 1 показана жидкостная система для использования по настоящему изобретению.In fig. 1 illustrates a fluid system for use in the present invention.
На фиг. 2 показано смесительное устройство для использования по настоящему изобретению.In fig. 2 shows a mixing device for use in the present invention.
На фиг. 3 показаны компоненты смесительного устройства, приведенного на фигуре 2.In fig. Figure 3 shows the components of the mixing device shown in Figure 2.
На фиг. 4 показана калибровочная кривая, сравнивающая электропроводность с концентрацией HOCl.In fig. Figure 4 shows a calibration curve comparing conductivity with HOCl concentration.
На фиг. 5 и 6 показаны переключающий клапан и трубопровод для сточных вод.In fig. 5 and 6 show the change-over valve and waste water piping.
На фиг. 7 проведено сравнение стабильностей, достигнутых в различных условиях.In fig. 7 compares the stabilities achieved under different conditions.
Подробное описаниеDetailed description
Настоящее изобретение учитывает дезинфицирующую способность HOCl и использует ее в стабильной композиции, которая идеально подходит для дезинфекции кожи. Хлорноватистая кислота является активным веществом благодаря своей окислительной способности. В водном растворе HOCl участвует в создании химического равновесия с другими реагентами и продуктами. Множественные равновесия могут быть сложными, и для того, чтобы контролировать или кинетически задерживать разложение HOCl, изобретение контролирует несколько факторов в процессе приготовления композиции. В отличие от способов, известных из предшествующего уровня техники, настоящее изобретение стабилизирует раствор HOCl путем регулирования величины рН, удаления ионов металлов и снижения ионной силы. Указанными факторами управляют с помощью процесса, который сочетает ионный обмен и смешивание в среде, практически не содержащей воздух или полностью свободной от воздуха, такой как безвоздушная среда, полученная путем дегазации при пониженном давлении. Полученная композиция сохраняет реакционную способность хлорноватистой кислоты, но обладает повышенной стабильностью, что делает ее пригодной как для потребителей, так и для медицинских работников. Контейнеры для хранения на протяжении всего процесса (включая конечную упаковку) скомпонованы таким образом, чтобы они не содержали воздух, а также контролировали другие переменные, такие как воздействие ультрафиолета. Защитная упаковка может помочь в дальнейшей стабилизации композиции.The present invention takes into account the disinfecting ability of HOCl and uses it in a stable composition that is ideal for skin disinfection. Hypochlorous acid is an active substance due to its oxidizing ability. In an aqueous solution, HOCl participates in creating chemical equilibrium with other reagents and products. Multiple equilibria can be complex, and in order to control or kinetically delay the decomposition of HOCl, the invention controls several factors during the preparation of the composition. Unlike methods known in the prior art, the present invention stabilizes the HOCl solution by adjusting the pH value, removing metal ions and reducing ionic strength. These factors are controlled by a process that combines ion exchange and mixing in a substantially or completely air-free environment, such as an airless environment obtained by degassing under reduced pressure. The resulting composition retains the reactivity of hypochlorous acid, but has increased stability, making it suitable for both consumers and healthcare professionals. Storage containers throughout the process (including final packaging) are designed to be air-free and also control other variables such as UV exposure. Protective packaging may help further stabilize the composition.
Получение хлорноватистой кислоты.Preparation of hypochlorous acid.
В композициях и способах по настоящему изобретению используются преимущества протонирования гипохлорит-иона (OCl-). При использовании, например, HCl и NaOCl протонирование осуществляют путем введения кислоты (например, HCl) в раствор, что приводит к протеканию следующей реакции:The compositions and methods of the present invention take advantage of the protonation of the hypochlorite ion (OCl - ). When using, for example, HCl and NaOCl, protonation is carried out by introducing an acid (for example, HCl) into the solution, which leads to the following reaction:
HCl (aq)+NaOCl (aq) θ HOCl (aq)+NaCl (aq).HCl (aq)+NaOCl (aq) θ HOCl (aq)+NaCl (aq).
- 2 044503- 2 044503
Хлорноватистая кислота в водном растворе частично диссоциирует на гипохлорит анион (OCl-). Таким образом, в водном растворе всегда существует равновесие между хлорноватистой кислотой и анионом (OCl-). Указанное равновесие зависит от рН, и при более высоких значениях рН преобладает анион. В водном растворе хлорноватистая кислота также находится в равновесии с другими соединениями хлора, в частности, с газообразным хлором, Cl2, и различными оксидами хлора. При кислотном значении рН все более превалируют газообразные соединения хлора, а при нейтральном значении рН в растворе преобладает хлорноватистая кислота. Таким образом, предпочтительным является регулирование воздействия воздуха и величины рН при получении хлорноватистой кислоты.Hypochlorous acid in aqueous solution partially dissociates into the hypochlorite anion (OCl - ). Thus, in an aqueous solution there is always an equilibrium between hypochlorous acid and the anion (OCl - ). This equilibrium is pH dependent, and at higher pH values the anion predominates. In aqueous solution, hypochlorous acid is also in equilibrium with other chlorine compounds, particularly chlorine gas, Cl 2 , and various chlorine oxides. At an acidic pH value, gaseous chlorine compounds increasingly predominate, and at a neutral pH value, hypochlorous acid predominates in the solution. Thus, it is preferable to control exposure to air and pH during the production of hypochlorous acid.
Любое соединение, которое продуцирует гипохлорит анион (OCl-) в воде, может быть использовано в способах по настоящему изобретению. Типичные соединения включают NaOCl и Ca(OCl)2. В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения указанным соединением является NaOCl. Любое соединение, которое продуцирует ион водорода (Н+) в воде, может быть использовано в способах по настоящему изобретению. Примерами соединений являются кислоты, такие как уксусная кислота, HCl и H2SO4. В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения соединение представляет собой HCl. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения соединение представляет собой уксусную кислоту. Уксусная кислота является более слабой кислотой, чем HCl, с предпочтительным значением pKa. Она в большей степени способна поддерживать предпочтительный уровень рН.Any compound that produces the hypochlorite anion (OCl - ) in water can be used in the methods of the present invention. Typical compounds include NaOCl and Ca(OCl)2. In specific embodiments of the present invention, said compound is NaOCl. Any compound that produces hydrogen ion (H + ) in water can be used in the methods of the present invention. Examples of compounds are acids such as acetic acid, HCl and H2SO4. In specific embodiments of the present invention, the compound is HCl. In preferred embodiments of the present invention, the compound is acetic acid. Acetic acid is a weaker acid than HCl, with a preferred pKa value. It is more able to maintain the preferred pH level.
Смешивание соединений может проводиться в камере или жидкостной системе. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения используется жидкостная система 100, показанная на фиг. 1. Система 100 включает ряд взаимосвязанных трубок 101а-с с множеством смесительных устройств 102 и 103, связанных с множеством трубок 101а-с. Трубки и смесительные устройства могут быть соединены друг с другом с помощью уплотнений, так что весь воздух может быть удален из системы, что позволяет осуществить способы по настоящему изобретению в безвоздушной среде. В определенных вариантах осуществления настоящего изобретения способы по изобретению также осуществляют под давлением. Осуществление способов по настоящему изобретению в безвоздушной среде и под давлением позволяет получать HOCl, не взаимодействующую с находящимися в воздухе газами (например, кислородом и СО2), которые могут дестабилизировать образующуюся HOCl.Mixing of compounds can be done in a chamber or liquid system. Some embodiments of the present invention utilize the fluid system 100 shown in FIG. 1. System 100 includes a number of interconnected tubes 101a-c with a plurality of mixing devices 102 and 103 associated with the plurality of tubes 101a-c. The tubes and mixing devices can be connected to each other using seals so that all air can be removed from the system, allowing the methods of the present invention to be carried out in an airless environment. In certain embodiments of the present invention, the methods of the invention are also carried out under pressure. Carrying out the methods of the present invention in an airless environment and under pressure allows for the production of HOCl that does not react with airborne gases (eg, oxygen and CO 2 ), which can destabilize the resulting HOCl.
Трубки и смесители могут быть изготовлены из любого инертного вещества таким образом, чтобы вещество труб и смесителей не вовлекалось в реакцию, протекающую внутри жидкостной системы. Примеры веществ включают PVC-U. Указанные трубки коммерчески доступны от компании Georg Ficher AB. Трубки и смесители могут быть сконфигурированы таким образом, чтобы они имели линейное расположение и чтобы трубки и смесители располагались по прямой линии. В качестве альтернативы, трубки и смесители могут иметь нелинейное расположение, так что вода должна протекать через изгибы и искривленные участки на протяжении всего процесса. Система 100 демонстрирует вариант нелинейной конфигурации трубок 101а-с и смесителей 102 и 103.Pipes and mixers can be made of any inert substance in such a way that the substance of the pipes and mixers is not involved in the reaction occurring inside the liquid system. Examples of substances include PVC-U. These tubes are commercially available from Georg Ficher AB. The tubes and mixers can be configured to be linear and the tubes and mixers to be arranged in a straight line. Alternatively, the tubes and faucets may have a non-linear arrangement so that water must flow through bends and curved areas throughout the process. System 100 demonstrates a non-linear configuration of tubes 101a-c and mixers 102 and 103.
Трубка 101а является входной трубкой, получающей воду, которая будет протекать через систему. В общем случае вода в трубках 101а-с поддерживается под давлением, равным, по меньшей мере, приблизительно 0,1 бар, например, 0,2 бар или больше, 0,3 бар или больше, 0,4 бар или больше, 0,5 бар или больше, 0,7 бар или больше, 0,9 бар или больше, 1,0 бар или больше, 1,2 бар или больше, 1,3 бар или больше, или 1,5 бар или больше. При указанных давлениях создается турбулентный поток воды, так что реагенты вводятся в высоко турбулентный поток воды, который облегчает первоначальное смешивание реагентов с водой перед дальнейшим смешиванием в смесительных устройствах 102 и 103.Tube 101a is an inlet tube receiving water that will flow through the system. In general, the water in the tubes 101a-c is maintained at a pressure of at least about 0.1 bar, such as 0.2 bar or more, 0.3 bar or more, 0.4 bar or more, 0. 5 bar or more, 0.7 bar or more, 0.9 bar or more, 1.0 bar or more, 1.2 bar or more, 1.3 bar or more, or 1.5 bar or more. At these pressures, a turbulent flow of water is created such that the reactants are introduced into the highly turbulent flow of water, which facilitates the initial mixing of the reactants with the water before further mixing in the mixing devices 102 and 103.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения используется водопроводная вода. В других вариантах осуществления настоящего изобретения используется деионизованная вода с добавлением известных буферных агентов. Одним из примеров буферного агента является фосфатный буфер. Для лучшего регулирования и большей стабильности технологического процесса может оказаться более предпочтительным использовать подготовленную деионизованную воду, чем водопроводную воду, поскольку водопроводная вода может меняться в зависимости от местоположения, а также со временем. Кроме того, использование деионизованной воды с известными добавками также обеспечивает стабильную величину рН поступающего потока воды.In some embodiments of the present invention, tap water is used. In other embodiments of the present invention, deionized water is used with the addition of known buffering agents. One example of a buffering agent is phosphate buffer. For better control and greater process stability, it may be preferable to use prepared deionized water rather than tap water, since tap water can vary depending on location as well as over time. In addition, the use of deionized water with known additives also ensures a stable pH value of the incoming water stream.
С целью введения реагентов в воду, трубка 101а включает отверстие 104 для впрыска, а трубка 101b включает отверстие 105 для впрыска. Отверстия 104 и 105 для впрыска позволяют вводить реагенты в поток воды. В данном варианте осуществления настоящего изобретения находящееся в воде соединение, которое генерирует ион водорода, вводится в воду в трубке 101а через отверстие 104 для впрыска. Соединение, которое генерирует ион водорода, вводят с помощью инфузионного дозатора, который герметично соединен с отверстием 104. Подобным образом в любой момент времени контролируется скорость потока и, таким образом, количество введенного в воду соединения, которое генерирует ион водорода. Инфузионный дозатор может управляться автоматически или вручную. Скорость введения соединения, которое генерирует ион водорода в воде, зависит от качества поступающей воды (электропроводности и уровня рН), а также от давления и расхода поступающей воды. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения дозатор способен вводить в воду приблизительно 6,5 л хлористоводородной кислоты в час. Введение может представлять собой непрерывное вливание или осуществляться прерыви- 3 044503 стым способом. Поскольку вода течет по трубкам в виде турбулентного потока, происходит первоначальное смешивание соединения, которое генерирует в воде ион водорода при введении в воду хлористоводородной кислоты.For the purpose of introducing reagents into water, the tube 101a includes an injection hole 104, and the tube 101b includes an injection hole 105. Injection ports 104 and 105 allow the introduction of reagents into the water stream. In this embodiment of the present invention, a compound in water that generates a hydrogen ion is introduced into the water in the tube 101a through the injection hole 104. The compound that generates the hydrogen ion is administered through an infusion pump that is sealed to the orifice 104. Likewise, the flow rate and thus the amount of the compound that generates the hydrogen ion introduced into the water is controlled at any given time. The infusion pump can be controlled automatically or manually. The rate of introduction of the compound that generates the hydrogen ion in water depends on the quality of the incoming water (electrical conductivity and pH level), as well as the pressure and flow rate of the incoming water. In some embodiments of the present invention, the dispenser is capable of introducing approximately 6.5 liters of hydrochloric acid per hour into the water. Administration may be a continuous infusion or carried out in an intermittent manner. As the water flows through the tubes in a turbulent flow, there is an initial mixing of a compound that generates a hydrogen ion in the water when hydrochloric acid is introduced into the water.
Смесительное устройство 102 позволяет создавать множество вихрей в жидкости внутри устройства. Пример подобного устройства показан на фиг. 2, которая представляет собой чертеж внутренней части камеры 108 устройства 102. Камера 108 включает множество элементов 109, при этом указанные элементы отделены друг от друга и закреплены внутри камеры 108 перпендикулярно впускному отверстию и выпускному отверстию, образуя множество подкамер 110. Каждый элемент 109 имеет, по меньшей мере, одно отверстие 111, которое позволяет жидкости протекать через элемент. На фиг. 3 показан вид элементов 109 спереди, так что отверстия 111 могут быть видны. Размер отверстий зависит от потока воды и давления в системе.The mixing device 102 allows for multiple vortices to be created in the liquid within the device. An example of such a device is shown in Fig. 2, which is a drawing of the interior of a chamber 108 of the device 102. The chamber 108 includes a plurality of elements 109, which elements are separated from each other and secured within the chamber 108 perpendicular to the inlet opening and the outlet opening, forming a plurality of sub-chambers 110. Each element 109 has, at least one opening 111 that allows fluid to flow through the element. In fig. 3 shows a front view of the elements 109 so that the holes 111 can be seen. The size of the holes depends on the water flow and pressure in the system.
Получением HOCl можно оперативно управлять, измеряя величину рН и электропроводность. Величину рН используют в сочетании с электропроводностью на основе предварительно откалиброванной зависимости между электропроводностью и концентрацией HOCl, измеренной с помощью спектрофотометрии. Измеренная электропроводность является мерой способности растворителя проводить электрический ток. Сравнивая один и тот же образец с различными известными концентрациями HOCl и OCl-, строят калибровочную кривую (фиг. 4), которую используют в сочетании с устройством для измерения рН, с целью регулирования титрования и управления процессом.The production of HOCl can be operatively controlled by measuring pH and electrical conductivity. The pH value is used in combination with conductivity based on a pre-calibrated relationship between conductivity and HOCl concentration measured by spectrophotometry. Measured electrical conductivity is a measure of a solvent's ability to conduct electrical current. By comparing the same sample with different known concentrations of HOCl and OCl - , a calibration curve is constructed (FIG. 4) and used in conjunction with a pH measuring device to adjust the titration and control the process.
Как показано на фигурах 5 и 6, трубка 101с может быть соединена с переключающим клапаном 112, который осуществляет переключение между трубопроводом 113 для сточных вод и линией 114 сбора продукта. Клапан 112 включает измеритель рН и устройство для измерения электропроводности. Указанные устройства измеряют концентрацию (в м.д.), чистоту и рН образующейся HOCl и обеспечивают обратную связь для изменения указанных свойств получаемой HOCl. Как только HOCl, образовавшаяся в трубке 101с, достигает требуемой концентрации, чистоты и величины рН, клапан 112 осуществляет переключение с линии 113 сточных вод на линию 114 сбора продукта, с целью сбора требуемого продукта.As shown in Figures 5 and 6, tube 101c may be connected to a switching valve 112 that switches between wastewater line 113 and product collection line 114. Valve 112 includes a pH meter and a device for measuring electrical conductivity. These devices measure the concentration (in ppm), purity and pH of the resulting HOCl and provide feedback to change the specified properties of the resulting HOCl. Once the HOCl generated in tube 101c reaches the desired concentration, purity, and pH, valve 112 switches from waste water line 113 to product collection line 114 to collect the desired product.
HOCl, которая была получена в отсутствие воздуха, собирается и бутилируется в безвоздушной среде. Помещение жидкостей в бутыли в безвоздушных условиях известно в данной области техники. Пример подобного способа включает помещение выдувного сосуда (такого как баллон) в бутыль. Выдувной сосуд соединен непосредственно с линией 114 сбора, и HOCl перекачивается в выдувной сосуд в бутыли, не подвергаясь воздействию воздуха. Другой метод включает заполнение бутылей в вакууме. Другой способ заполнения без воздействия воздуха включает заполнение бутылей в среде инертного газа, который не взаимодействует с HOCl, такого как аргон или азот.HOCl, which was produced in the absence of air, is collected and bottled in an airless environment. Placing liquids in bottles under airless conditions is known in the art. An example of such a method involves placing a blow molding vessel (such as a balloon) in a bottle. The blow vessel is connected directly to the collection line 114, and the HOCl is pumped into the blow vessel in the bottle without being exposed to air. Another method involves vacuum filling the bottles. Another filling method without exposure to air involves filling the bottles under an inert gas that does not react with HOCl, such as argon or nitrogen.
Полученная хлорноватистая кислота не содержит воздух и имеет величину рН от приблизительно 4,5 до приблизительно 7,5. Однако величину рН полученной HOCl можно регулировать после завершения процесса получения путем добавления либо кислоты (например, НАс), либо щелочи (например, NaOH) к полученной хлорноватистой кислоте. Например, значение рН в диапазоне от приблизительно 4,5 до приблизительно 7 наиболее пригодно для применения в процессе обработки чувствительных к нагреванию медицинских инструментов. Другие применения, такие как использование хлорноватистой кислоты в не медицинских сферах, например, при переработке птицы и рыбы, а также в общем сельскохозяйственном и нефтехимическом использовании, с целью разрушения бактериальной биопленки и очистки воды, могут потребовать различных уровней рН.The resulting hypochlorous acid does not contain air and has a pH value of from about 4.5 to about 7.5. However, the pH of the resulting HOCl can be adjusted after completion of the production process by adding either an acid (eg, HAc) or alkali (eg, NaOH) to the resulting hypochlorous acid. For example, a pH value in the range of about 4.5 to about 7 is most suitable for use in the processing of heat-sensitive medical instruments. Other applications, such as the use of hypochlorous acid in non-medical applications such as poultry and fish processing, and in general agricultural and petrochemical uses to disrupt bacterial biofilm and purify water, may require different pH levels.
Стабильность продукта.Product stability.
В настоящем изобретении контролируют несколько факторов, которые способствуют стабильности конечного продукта. Указанные факторы включают воздействие воздуха, величину рН, буферную емкость, концентрацию ионов, присутствие ионов металлов и упаковку, которая блокирует воздействие ультрафиолета. Как станет очевидным из последующего обсуждения, указанные факторы многосторонне взаимосвязаны.The present invention controls several factors that contribute to the stability of the final product. These factors include exposure to air, pH value, buffer capacity, ion concentration, presence of metal ions and packaging that blocks UV exposure. As will become obvious from the subsequent discussion, these factors are multilaterally interrelated.
Защита композиции от воздействия воздуха повышает стабильность HOCl. Способы и устройства для получения HOCl в безвоздушной среде описаны в US 2013/0216628 и US 2013/0215709, и оба документы целиком включены в данное описание посредством ссылки. Одной из причин почему получение HOCl и смешивание дезинфицирующей композиции для рук в безвоздушной среде, такой как среда, дегазированная путем понижения давлении, помогает повышению стабильности, является то, что безвоздушная среда снижает или устраняет концентрацию диоксида углерода (CO2), который присутствует в воздухе. CO2 легко растворяется в воде (приблизительно 1,5 г/л). Кроме того, равновесие между воздухом и водой устанавливается в течение нескольких минут. Когда растворенный CO2 реагирует с водой, он образует Н2СО3, которая является кислотой. Н2СО3 выделяет ион водорода в воде, образуя H3O+, что снижает величину рН воды.Protecting the composition from exposure to air increases the stability of HOCl. Methods and apparatus for producing HOCl in an airless environment are described in US 2013/0216628 and US 2013/0215709, both of which are incorporated herein by reference in their entirety. One reason why obtaining HOCl and mixing the hand sanitizer composition in an airless environment, such as a pressure degassed environment, helps improve stability is that the airless environment reduces or eliminates the concentration of carbon dioxide (CO 2 ) that is present in the air. . CO2 is easily soluble in water (approx. 1.5 g/l). In addition, the balance between air and water is established within a few minutes. When dissolved CO2 reacts with water, it forms H2CO3 , which is an acid. H 2 CO 3 releases hydrogen ion in water, forming H 3 O + , which lowers the pH value of the water.
CO2 можно удалить из водного раствора путем нагревания или путем продувания воды газообразным N2. Продувка замещает CO2 на N2. Но это не решает проблему полностью, если раствор все еще подвергается воздействию воздуха. Поскольку растворимость CO2 в воде высока, новые порции CO2 будут быстро растворяться и замещать N2, если вода не защищена от взаимодействия с воздухом.CO2 can be removed from an aqueous solution by heating or by flushing N2 gas through the water. Purge replaces CO2 with N2. But this does not completely solve the problem if the solution is still exposed to air. Since the solubility of CO2 in water is high, new portions of CO2 will quickly dissolve and replace N2 if the water is not protected from interaction with air.
Помимо CO2, кислород является еще одной реакционноспособной молекулой, присутствующей вBesides CO2 , oxygen is another reactive molecule present in
- 4 044503 воздухе, которая, как и CO2, растворяется в воде, хотя и не так быстро и не в той же степени. Как и CO2, кислород можно удалить из водного раствора путем нагревания или путем продувания газообразного N2 через воду, чтобы заменить O2 на N2. В растворе HOCl кислород может реагировать с гипохлоритным ионом ClO- и образовывать хлоратный ион ClO3 -. Указанная реакция зависит от величины рН, и это является одной из причин, почему контролирование уровня рН является важным фактором. Указанная реакция в существенной степени не протекает при низких значениях рН, таких как приблизительно 4,0.- 4 044503 air, which, like CO2, dissolves in water, although not as quickly and not to the same extent. Like CO2, oxygen can be removed from an aqueous solution by heating or by blowing N2 gas through water to replace the O2 with N2. In a HOCl solution, oxygen can react with the hypochlorite ion ClO- and form the chlorate ion ClO 3 - . This reaction is dependent on the pH value, and this is one of the reasons why controlling the pH level is an important factor. This reaction does not occur to a significant extent at low pH values, such as approximately 4.0.
Есть дополнительные причины, по которым в настоящем изобретении стремятся контролировать величину рН. Некоторые из равновесий, устанавливающихся в смеси HOCl в воде, зависят от рН, и это означает, что регулирование рН имеет чрезвычайно большое значение. Значение рН должно контролироваться на всех стадиях: при получении HOCl; при приготовлении дезинфицирующего средства для рук; и при хранении приготовленного продукта.There are additional reasons why the present invention seeks to control the pH value. Some of the equilibria that occur in a mixture of HOCl in water are pH dependent, meaning that pH control is extremely important. The pH value must be monitored at all stages: when receiving HOCl; when preparing hand sanitizer; and when storing the prepared product.
HOCl в воде находится в равновесии с менее действенным ионом OCl-. При более высоком значении (более основном значении) рН преобладает ион OCl-. Таким образом, при более низком значении рН, где преобладает более действенный HOCl, получают продукт с лучшими свойствами. При значении рН приблизительно в диапазоне 4,0-5,0 не образуется большого количества газообразного Cl2.HOCl in water is in equilibrium with the less potent ion OCl - . At higher (more basic) pH values, the OCl - ion predominates. Thus, at a lower pH value, where the more effective HOCl predominates, a product with better properties is obtained. At a pH value of approximately 4.0-5.0, not much Cl2 gas is produced.
Для достижения указанного оптимального значения рН в настоящем изобретении используют NaOH и уксусную кислоту, чтобы титровать воду до нужного значения рН. Выбор уксусной кислоты важен, поскольку она имеет pKa 4,76, и поэтому ее максимальная буферная емкость составляет рН 4,76. Таким образом, уксусная кислота является хорошим выбором для титрования раствора с целью получения продукта, в котором преобладает HOCl, а не OCl-.To achieve this optimal pH value, the present invention uses NaOH and acetic acid to titrate the water to the desired pH value. The choice of acetic acid is important because it has a pKa of 4.76 and therefore has a maximum buffering capacity of pH 4.76. Thus, acetic acid is a good choice for titrating a solution to obtain a product that is dominated by HOCl rather than OCl - .
Ионная сила является еще одним важным фактором стабильности HOCl. Ионная сила коррелирует с общей концентрацией ионов в растворе. Для НОС1 было показано, что более высокая ионная сила, которая может быть результатом использования буферных агентов, добавляющих ионы в раствор, на самом деле дестабилизирует HOCl (см. Adam et al., Inorg. Chem. 1992, 31, 3534-41). Таким образом, не все буферные агенты увеличивают стабильность HOCl. Если исходить из оптимального значения рН и использовать кислоту с правильной величиной рКа (такую как уксусная кислота, как описано выше), то предотвращается необходимость в титровании, которое привносит избыток ионов. Было обнаружено, что комбинация NaOH и НАс, дающая буферный агент HAc-NaAc, обеспечивает лучшую стабильность, чем использование NaOH и HCl. Комбинация NaOH и HCl увеличивает ионную силу, а также повышает содержание хлорид-ионов, что также ухудшает стабильность. Она также лучше, чем фосфатная буферная система, которая, как было установлено, дает худшую стабильность.Ionic strength is another important factor in the stability of HOCl. Ionic strength correlates with the total concentration of ions in a solution. For HOC1, it has been shown that the higher ionic strength, which can result from the use of buffering agents adding ions to the solution, actually destabilizes HOCl (see Adam et al., Inorg. Chem. 1992, 31, 3534-41). Thus, not all buffering agents increase the stability of HOCl. By assuming an optimal pH and using an acid with the correct pKa value (such as acetic acid as described above), the need for titration, which introduces excess ions, is avoided. The combination of NaOH and HAc, yielding the buffering agent HAc-NaAc, was found to provide better stability than the use of NaOH and HCl. The combination of NaOH and HCl increases the ionic strength and also increases the chloride ion content, which also reduces stability. It is also better than the phosphate buffer system, which has been found to provide poorer stability.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения поступающая вода до титрования имеет величину рН 6. Если вода контактировала с воздухом так, что СО2 растворялся, то рН может быть меньше 6. В этом случае добавляют больше NaOH, что приводит к увеличению общего количества ионов в растворе, а это дестабилизирует продукт.In some embodiments of the present invention, the incoming water has a pH value of 6 before titration. If the water has been exposed to air such that the CO2 has dissolved, the pH may be less than 6. In this case, more NaOH is added, resulting in an increase in the total number of ions in solution, and this destabilizes the product.
На выбор буферного агента влияют различные факторы. Буферный агент может стабилизировать величину рН (что положительно влияет на стабильность продукта) и в то же время увеличить ионную силу (что оказывает отрицательное действие). Различные буферные агенты оказывают не одинаковый положительный эффект (в зависимости от их pKa) или не одинаковый отрицательный эффект (одно-, двух- и трехвалентные ионы оказывают разное влияние на ионную силу).Various factors influence the choice of buffering agent. A buffering agent can stabilize the pH value (which has a positive effect on product stability) and at the same time increase the ionic strength (which has a negative effect). Different buffering agents do not have the same positive effect (depending on their pKa) or the same negative effect (mono-, di- and trivalent ions have different effects on ionic strength).
Другим фактором стабильности, который регулируется в настоящем изобретении, является присутствие ионов металлов в растворе. Ионы металлов, такие как Fe2+, Fe3+ и Mn2+, представляют собой источники дестабилизации. Ионы металлов не удаляются продувкой с помощью N2 или нагреванием воды. При производстве медицинских препаратов ЭДТК используется для захвата или хелатирования ионов металлов. Хелатирование ионов металлов гарантирует, что они не инициируют каталитическое разложение. Однако добавление ЭДТК к раствору нежелательно для HOCl, поскольку ЭДТК окисляется, что приводит к образованию токсичного газообразного хлора Cl2. Ионы металлов присутствуют в их заряженной ионной форме, и поэтому в настоящем изобретении для их удаления используется способ ионного обмена.Another stability factor that is controlled by the present invention is the presence of metal ions in the solution. Metal ions such as Fe 2+ , Fe 3+ and Mn 2+ are sources of destabilization. Metal ions are not removed by N2 flushing or heating water. In the production of medical products, EDTA is used to trap or chelate metal ions. Chelation of metal ions ensures that they do not initiate catalytic decomposition. However, adding EDTA to the solution is not desirable for HOCl because EDTA oxidizes, resulting in the formation of toxic chlorine gas Cl2. Metal ions are present in their charged ionic form, and therefore the present invention uses an ion exchange method to remove them.
Ионный обмен удаляет ионы металлов и CO2 (путем удаления ионов СО3 2- и НСО3-) и обеспечивает близкое к нейтральному значение рН поступающей воды. Такой подход снижает ионную силу конечного продукта. Защита композиции от воздуха путем смешивания в безвоздушной среде помогает дополнительно стабилизировать величину рН, поскольку защищает воду от CO2. Вода может быть пропущена через ионообменную смолу дважды, что помогает удалять СО3 2- и НСО3 +, а также удалять больше ионов металлов, чтобы предотвратить протекание каталитических реакций.Ion exchange removes metal ions and CO 2 (by removing CO 3 2- and HCO3 - ions) and provides a near-neutral pH value to the incoming water. This approach reduces the ionic strength of the final product. Protecting the composition from air by mixing in an airless environment helps further stabilize the pH value by protecting the water from CO2. Water can be passed through the ion exchange resin twice, which helps remove CO 3 2- and HCO 3 + and also remove more metal ions to prevent catalytic reactions from occurring.
В известных способах использование лишь газообразного N2 для удаления газа, такого как кислород и диоксид углерода, не позволяет уменьшить количество ионов металла и не позволяет предотвратить взаимодействие с воздухом. Кроме того, указанные известные способы не гарантируют, что поступающая используемая в технологии вода имеет правильный значение рН, чтобы снизить конечную ионную силу продукта.In known methods, using only N2 gas to remove gas such as oxygen and carbon dioxide does not reduce the amount of metal ions and does not prevent interaction with air. In addition, these known methods do not ensure that the incoming water used in the process has the correct pH value to reduce the final ionic strength of the product.
На фиг. 7 проводится сравнение стабильностей, достигнутых в различных условиях. Когда HOCl получают в присутствии воздуха, результатом является плохая стабильность, независимо от того, приме- 5 044503 няли один или два цикла ионного обмена. Как показано на графике, защита раствора от воздуха повышает стабильность. Проведение процесс без доступа воздуха в сочетании с двумя циклами ионного обменными обеспечивает значительно более высокую стабильность, чем один лишь цикл ионного обмена. Полученный результат подтверждает, что управление вышеуказанными реакциями и равновесиями является важным фактором стабильности композиции.In fig. 7 compares the stabilities achieved under different conditions. When HOCl is produced in the presence of air, the result is poor stability, regardless of whether one or two ion exchange cycles are used. As shown in the graph, protecting the solution from air increases stability. Conducting the process without air access in combination with two ion exchange cycles provides significantly higher stability than one ion exchange cycle alone. The obtained result confirms that control of the above reactions and equilibria is an important factor in the stability of the composition.
Состав дезинфицирующего средства.Composition of the disinfectant.
Улучшенная стабильность HOCl, достигаемая в настоящем изобретении, делает ее гораздо более пригодной в качестве дезинфицирующего средства, чем это было возможно раньше. Дезинфицирующие свойства HOCl общеизвестны. HOCl является слабой кислотой, которая, как известно, быстро инактивирует бактерии, споры, вирусы, водоросли, грибы и другие органические вещества, что делает ее эффективным средством против широкого спектра микроорганизмов. Люди продуцируют некоторые соединения, такие как таурин, которые позволяют им переносить хлорноватистую кислоту, а поэтому она представляет собой безопасное дезинфицирующее средство для использования на коже. Однако HOCl, полученная традиционными способами, весьма нестабильна, и в течение короткого периода времени (например, от нескольких часов до пары недель) хлорноватистая кислота разлагается. Таким образом, несмотря на то, что она является эффективным биоцидом, использование хлорноватистой кислоты ранее было ограничено необходимостью генерировать ее на месте и сложностью поддержания стабильности при хранении.The improved stability of HOCl achieved by the present invention makes it much more useful as a disinfectant than was previously possible. The disinfecting properties of HOCl are well known. HOCl is a weak acid that is known to quickly inactivate bacteria, spores, viruses, algae, fungi and other organic matter, making it effective against a wide range of microorganisms. Humans produce certain compounds, such as taurine, that allow them to tolerate hypochlorous acid, making it a safe disinfectant to use on the skin. However, HOCl produced by traditional methods is quite unstable, and within a short period of time (eg, a few hours to a couple of weeks), the hypochlorous acid decomposes. Thus, although it is an effective biocide, the use of hypochlorous acid has previously been limited by the need to generate it on site and the difficulty of maintaining storage stability.
Тем не менее, композиции и способы по настоящему изобретению позволяют приготовить стабильное дезинфицирующее средство для рук на основе HOCl. Предпочтительный вариант осуществления композиции по настоящему изобретению включает HOCl, уксусную кислоту (НАс), воду и вспомогательное соединение.However, the compositions and methods of the present invention provide a stable HOCl-based hand sanitizer. A preferred embodiment of the composition of the present invention includes HOCl, acetic acid (HAc), water and an auxiliary compound.
Композицию можно титровать с помощью NaOH и НАс, чтобы получить величину рН приблизительно в диапазоне 4,6-4,7.The composition can be titrated with NaOH and HAc to obtain a pH value in the range of approximately 4.6-4.7.
Помимо оказания буферизующего действия на продукт во время хранения и после нанесения, уксусная кислота обладает также тем преимуществом, что она на 40% улучшает спорицидное действие, по сравнению с другими кислотами, используемыми для протонизации HOCl.In addition to providing a buffering effect on the product during storage and after application, acetic acid also has the advantage that it improves the sporicidal effect by 40% compared to other acids used to protonate HOCl.
Как указано выше, рН является важным фактором, который в настоящем изобретении контролируют на протяжении всего процесса получения. Когда величина рН слишком низка, выделяется газообразный хлор, что нежелательно. Когда величина рН слишком высока (как и в большинстве других содержащих HOCl продуктов на рынке), в равновесии продуктов преобладают менее действенные ионы OCF. Композиции по настоящему изобретению могут иметь величину рН в диапазоне от 3,0 до 8,0, хотя составы с верхним диапазоном данного интервала будут намного менее эффективны, чем композиции с предпочтительным значением рН в диапазоне от 4,0 до 5,0 и, еще более предпочтительно, 4,76. Уксусная кислота обладает буферизующей способностью в диапазоне от приблизительно 3,7 до 5,8.As stated above, pH is an important factor that in the present invention is controlled throughout the production process. When the pH value is too low, chlorine gas is released, which is undesirable. When the pH value is too high (as with most other HOCl-containing products on the market), the less potent OCF ions dominate the equilibrium of the products. The compositions of the present invention may have a pH value in the range from 3.0 to 8.0, although compositions in the upper range of this range will be much less effective than compositions with a preferred pH value in the range from 4.0 to 5.0 and, more more preferably 4.76. Acetic acid has a buffering power ranging from approximately 3.7 to 5.8.
Композиция по настоящему изобретению включает добавку или вспомогательное вещество. Вспомогательные вещества придают конечному продукту различные качества, такие как требуемая вязкость для перекачивания и обработки. Вспомогательные вещества могут включать загуститель и/или хелатирующий агент. Вспомогательные вещества могут включать, например, неорганические загустители, такие как коллоидный диоксид кремния, синтетические глинистые вещества или продукт, продаваемый компанией BYK Additives (Чешир, Великобритания) под торговой маркой LAPONITE. Вспомогательные соединения могут дополнительно или в качестве альтернативы включать ЭДТК, полиэтиленгликоль, полисорбат, глицерин, акрилатный сополимер, эфирные масла, буферные агенты, производные целлюлозы или ксантановую камедь.The composition of the present invention includes an additive or excipient. Excipients impart various qualities to the final product, such as the required viscosity for pumping and processing. Excipients may include a thickener and/or chelating agent. Excipients may include, for example, inorganic thickeners such as colloidal silica, synthetic clays or a product sold by BYK Additives (Cheshire, UK) under the trade name LAPONITE. Excipients may additionally or alternatively include EDTA, polyethylene glycol, polysorbate, glycerin, acrylate copolymer, essential oils, buffering agents, cellulose derivatives or xanthan gum.
Добавки также могут вводиться для создания увлажняющего эффекта, что желательно для продуктов, предназначенных для местного применения. Добавки также могут вводиться для улучшения аромата, очищающих свойств, с целью консервации или для придания других качеств конечному продукту, который может принимать форму крема, геля, лосьона, бальзама или иной мази для местного применения.Additives may also be added to provide a moisturizing effect, which is desirable for products intended for topical use. Additives may also be added to enhance flavor, cleansing properties, preservative purposes, or to impart other qualities to the final product, which may take the form of a cream, gel, lotion, balm, or other topical ointment.
Ниже обсуждаются многие добавки, которые обычно используются в дезинфицирующих средствах для рук, известных в данной области техники. Поскольку HOCl является окислителем, выбор добавки не прост. Некоторые добавки не следует использовать с HOCl при предпочтительных уровнях рН. Список добавок, которые обсуждаются ниже, включает обычные вспомогательные соединения, используемые в дезинфицирующих средствах для рук или других продуктах подобного типа, и он представляет собой неполный список добавок, которые используются в настоящем изобретении.Discussed below are many additives that are commonly used in hand sanitizers known in the art. Since HOCl is an oxidizing agent, choosing an additive is not easy. Some additives should not be used with HOCl at preferred pH levels. The list of additives that are discussed below includes common excipients used in hand sanitizers or other similar products, and is not a complete list of additives that are used in the present invention.
Некоторые из обсуждаемых вспомогательных соединений более желательны, чем другие, что частично обусловлено подверженностью к окислению, которое влияет на срок годности. Менее желательные вспомогательные соединения все же можно использовать, отчасти в зависимости от других факторов, таких как молекулярная вариативность (например, агенты перекрестной сшивки в некоторых полимерах), присутствие ионов металлов (в частности, глицерин) и химическое происхождение (например, поверхностно-активные вещества на основе полиэтиленгликоля или поверхностно-активные вещества на основе сахара).Some of the excipients discussed are more desirable than others, due in part to susceptibility to oxidation, which affects shelf life. Less desirable auxiliary compounds may still be used, depending in part on other factors such as molecular variability (eg, cross-linking agents in some polymers), presence of metal ions (particularly glycerol), and chemical origin (eg, surfactants). polyethylene glycol based or sugar based surfactants).
- 6 044503- 6 044503
Окисление происходит с любым вспомогательным соединением, но некоторые из них обеспечивают сохранность с течение более длительного периода времени. Даже обсуждаемые ниже вспомогательные соединения, которые имеют относительно короткое время хранения, все равно обеспечивают приемлемый срок годности продукта, в частности, потому, что HOCl в этой композиции содержится в очень малом количестве.Oxidation occurs with any auxiliary compound, but some provide preservation over a longer period of time. Even the auxiliaries discussed below, which have a relatively short shelf life, still provide an acceptable product shelf life, in part because the HOCl contained in this composition is in very small quantities.
Одним из вспомогательных соединений, обычно используемых в препаратах, предназначенных для местного применения, является этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТК). ЭДТК представляет собой хелатирующий агент, который обычно используют для снижения каталитической реакционной способности следов ионов металлов в очищенной воде. В присутствии HOCl ЭДТК окисляется с образованием глиоксиловой кислоты и формальдегида, а HOCl будет восстанавливаться до газообразного хлора. Последнее, как известно, происходит, когда ЭДТК добавляют к концентрированному раствору HOCl/OCl-. В предпочтительном препарате по настоящему изобретению при относительно низких концентрациях HOCl кинетика более медленная, тем не менее, данная комбинация со временем деградирует. Таким образом, другие вспомогательные соединения могут оказаться более предпочтительными, чем ЭДТК. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения ионы металлов удаляют посредством разработанного авторами изобретения процесса ионного обмена, а не с помощью ЭДТА.One excipient commonly used in topical formulations is ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA). EDTA is a chelating agent that is commonly used to reduce the catalytic reactivity of trace metal ions in purified water. In the presence of HOCl, EDTA will oxidize to form glyoxylic acid and formaldehyde, and HOCl will be reduced to chlorine gas. The latter is known to occur when EDTA is added to a concentrated HOCl/OCl - solution. In the preferred formulation of the present invention, at relatively low HOCl concentrations, the kinetics are slower, however, the combination degrades over time. Thus, other auxiliary compounds may be preferable to EDTA. In preferred embodiments of the present invention, metal ions are removed through our inventors' ion exchange process rather than using EDTA.
Полиэтиленгликоль (PEG) является другим распространенным вспомогательным соединением. Однако PEG очень чувствителен к окислению и будет разлагаться под действием HOCl, в результате чего образуются такие продукты окисления, как альдегиды, кетоны, кислоты и диоксоланы, а также появляется сильный запах и дестабилизируется рН.Polyethylene glycol (PEG) is another common excipient. However, PEG is very sensitive to oxidation and will degrade when exposed to HOCl, resulting in the formation of oxidation products such as aldehydes, ketones, acids and dioxolane, as well as a strong odor and pH destabilization.
Другим вспомогательным соединением, часто встречающимся в дезинфицирующих средствах для рук, является любое из ряда эфирных масел. Их свойства ухудшаются в результате окисления (см., например, Turek & Stintzing, 2014, Stability of Essential Oils: A Review, Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety). Результатом могут быть продукты распада, которые приводят к появлению неприятных запахов и к дестабилизации рН, как и в случае с PEG.Another excipient often found in hand sanitizers is any of a number of essential oils. Their properties are degraded by oxidation (see, for example, Turek & Stintzing, 2014, Stability of Essential Oils: A Review, Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety). The result can be degradation products that lead to unpleasant odors and pH destabilization, as is the case with PEG.
Буферные агенты также являются потенциальными вспомогательными соединениями. Как обсуждалось выше, многие буферные системы увеличивают ионную силу раствора, оказывая дестабилизирующее действие. В настоящем изобретении предпочтительной является буферная система на основе NaOH и уксусной кислоты.Buffering agents are also potential auxiliary compounds. As discussed above, many buffer systems increase the ionic strength of a solution, causing a destabilizing effect. In the present invention, a buffer system based on NaOH and acetic acid is preferred.
Полисорбаты (полисорбат 20 и полисорбат 80) также являются обычными добавками, но и они подвержены окислительной деградации (см. Borisov et al. Oxidative Degradation of Polysorbate Surfactants Studied by Liquid Chromatography-Mass Spectrometry, J. Pharm. Sci. 194(3), 2015).Polysorbates (Polysorbate 20 and Polysorbate 80) are also common additives, but they are also subject to oxidative degradation (see Borisov et al. Oxidative Degradation of Polysorbate Surfactants Studied by Liquid Chromatography-Mass Spectrometry, J. Pharm. Sci. 194(3), 2015).
Полимеры, такие как любые типы акрилатных сополимеров, которые хорошо известны специалистам в данной области техники, могут обладать хорошей функциональной способностью в композиции по настоящему изобретению. Акрилатные сополимеры представляют собой гомо- и сополимеры акриловой кислоты, перекрестно сшитые полиалкенильным полиэфиром. Акрилатные сополимеры имеют различную плотность прививки. Они различаются с точки зрения их способности к окислению и по количеству привитых цепей в полимере. Одним из возможных сшивающих агентов является пентаэритрит, который очень стабилен, а поэтому он является хорошим выбором для использования в настоящем изобретении. В настоящем изобретении могут быть использованы полимеры полиакриловой кислоты (РАА), которые, как известно, стабилизируют составы, содержащие Н2О2 (см. Schmucker-Castner & Desai, 1999, Rheology Modification of Hydrogen Peroxide Based Applications Using A Cross-linked PAA polymer, Int. J. Cosmet. Sci. 21 (5):313-25).Polymers, such as any types of acrylate copolymers, which are well known to those skilled in the art, may have good functionality in the composition of the present invention. Acrylate copolymers are homo- and copolymers of acrylic acid cross-linked with a polyalkenyl polyester. Acrylate copolymers have different grafting densities. They differ in terms of their ability to oxidize and in the number of grafted chains in the polymer. One possible crosslinking agent is pentaerythritol, which is very stable and is therefore a good choice for use in the present invention. Polyacrylic acid (PAA) polymers which are known to stabilize formulations containing H 2 O 2 can be used in the present invention (see Schmucker-Castner & Desai, 1999, Rheology Modification of Hydrogen Peroxide Based Applications Using A Cross-linked PAA polymer, Int J Cosmet Sci 21(5):313-25).
Может использоваться множество других вспомогательных соединений. Лучшие результаты могут обеспечить неорганические загустители, такие как диоксид кремния и лапонит (синтетическое глинистое вещество, сходное с диоксидом кремния). Например, оксид кремния легко образует гель и сохраняет концентрацию HOCl. Глицерин является еще одним распространенным вспомогательным соединением. Он также может окисляться, но в отсутствие ионов металла или металлических поверхностей, это не создает проблемы с точки зрения срока годности продукта. Другими распространенными вспомогательными соединениями являются производные целлюлозы. Одним из примеров является гидроксипропилцеллюлоза. В другом варианте осуществления настоящего изобретения используется ксантановая камедь, которая представляет собой природный высокомолекулярный полисахарид, часто используемый в составах продуктов для ухода за кожей, с целью достижения желаемых реологических свойств. Коллоидный диоксид кремния в качестве модификатора вязкости можно использовать при более низких значениях рН, если диоксид кремния был подвергнут катионной модификации. В данной области техники известны также поверхностно-активные вещества на основе сахаров и другие поверхностно-активные вещества.Many other auxiliary connections may be used. Inorganic thickeners such as silica and laponite (a synthetic clay substance similar to silica) may provide better results. For example, silica easily forms a gel and maintains the HOCl concentration. Glycerin is another common excipient. It can also oxidize, but in the absence of metal ions or metal surfaces, this does not pose a problem in terms of product shelf life. Other common auxiliary compounds are cellulose derivatives. One example is hydroxypropylcellulose. Another embodiment of the present invention uses xanthan gum, which is a naturally occurring high molecular weight polysaccharide often used in skin care product formulations to achieve desired rheological properties. Colloidal silica as a viscosity modifier can be used at lower pH values if the silica has been cationically modified. Sugar-based surfactants and other surfactants are also known in the art.
Способ приготовления композиции.Method of preparing the composition.
Способ приготовления конечного продукта включает очистку воды, добавление вспомогательных соединений, добавление реагентов NaOCl и НАс и помещение композиции в безвоздушную упаковку для продления срока годности. Способ целиком осуществляют в условиях без доступа воздуха.The method for preparing the final product includes purifying water, adding auxiliary compounds, adding NaOCl and HAc reagents, and placing the composition in airless packaging to extend shelf life. The entire method is carried out in conditions without air access.
Подготавливают воду, такую как обычная питьевая вода или деионизованная вода. Вода может быть подвергнута процессу очистки один или несколько раз с тем, чтобы удалить организмы и ионы.Prepare water such as ordinary drinking water or deionized water. Water may be subjected to a purification process one or more times to remove organisms and ions.
--
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15/167,076 | 2016-05-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA044503B1 true EA044503B1 (en) | 2023-08-30 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10675299B2 (en) | Hand disinfectant | |
| AU2017271130B2 (en) | Hand disinfectant | |
| US11772968B2 (en) | Multi-chamber hypochlorous acid dispenser | |
| EP3557990A1 (en) | Preparations for controlled-release of hypochlorous acid | |
| GB2437489A (en) | Disinfectant mixture of a donor of freely available chlorine (e.g. hypochlorite) and a buffering agent or acid, optionally in the form of an aqueous solution | |
| CN107410353A (en) | Hospital Sewage Treatment Potassium Monopersulfate composite disinfectant | |
| EA044503B1 (en) | HAND SANITIZER | |
| US20220323488A1 (en) | Preparations for controlled-release of hypochlorous acid | |
| CN111264559A (en) | Sea salt disinfectant | |
| CN118000213A (en) | High-purity long-acting instant chlorine dioxide aqueous solution | |
| CN114938812A (en) | Sea salt disinfectant | |
| KR20210076466A (en) | Bactericidal disinfectant composition comprising sodium hypochlorite as an active ingredient and method for preparing thereof | |
| CA2223704A1 (en) | Water treatment with hydrogen peroxide and a polyquaternary ammonium stabilizer |