ES2209901T3 - Metodo para controlar la esterilizacion con oxido de etileno. - Google Patents
Metodo para controlar la esterilizacion con oxido de etileno.Info
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Abstract
Un proceso que usa un dispositivo para controlar la esterilización de materiales, en el que dicho dispositivo comprende por lo menos una capa de polímero, que tiene incorporado: a) un indicador capaz de experimentar por lo menos un cambio de color al ser sometido a un aumento del pH, b) un activador para dicho indicador, siendo dicho activador un compuesto del grupo que consiste en sales orgánicas e inorgánicas, quelatos metálicos y complejos metálicos, que tiene un catión monovalente, que puede reaccionar con óxido de etileno, para provocar un aumento en el pH y dicho aumento en el pH provoca que dicho indicador experimente dicho cambio de color, que comprende los pasos de c) fijar el dispositivo a dichos materiales o recipientes que los contienen, d) llevar a cabo el proceso de esterilización que incluye el paso de introducir óxido de etileno y e) observar la presencia de un cambio de color de dicho dispositivo.
Description
Método para controlar la esterilización con óxido
de etileno.
La presente invención se refiere al uso de un
dispositivo indicador químico que cambia de color para controlar la
esterilización de insumos médicos con óxido de etileno. El
dispositivo experimenta por lo menos un cambio de color con el
tiempo, la temperatura y la concentración de óxido de etileno.
Los productos, tales como los insumos médicos, se
esterilizan para eliminar organismos vivos hasta llegar a un nivel
aceptable. Las pruebas directas para comprobar la esterilidad son
destructivas y caras y, por lo tanto, se usan métodos de prueba
indirectos. Se usan indicadores biológicos hechos de cultivos,
tales como esporas de bacilo subtilis, esporas de bacilo
pumilus y esporas clostridium sporogenes, para
controlar la esterilización. No obstante, se usan ampliamente
indicadores químicos porque resultan simples y económicos.
Una amplia variedad de insumos médicos se
esterilizan con materiales y técnicas tales como vapor, plasma,
radiación de alta energía y óxido de etileno. En la presente
memoria, el óxido de etileno se abrevia OE. Es fundamental tener la
seguridad de que los insumos médicos estén esterilizados. En la
literatura, se proponen una serie de indicadores, dosímetros y
monitores. Incluyen indicadores químicos y biológicos. Los
indicadores químicos que cambian de color son económicos y, por lo
tanto, ampliamente usados.
Se han otorgado un número de patentes para
indicadores de óxido de etileno.
La patente de los Estados Unidos Nº 3.852.034
describe un indicador para óxido de etileno que incluye un compuesto
indicador de amino substituido, por ejemplo sales ácidas de
xantenos, azinas, difenilmetanos o trifenilmetanos de amino
substituido, que experimenta un cambio de color en base al reemplazo
de hidrógeno lábil en grupos amino con hidroxietilo y un agente de
amortiguación seleccionado para proporcionar un equilibrio en la
disociación iónica, tal que el cambio de color se produzca sólo
cuando la esterilización haya sido efectiva.
En la patente de los Estados Unidos Nº 4.094.642,
se describe una composición indicadora para gas de óxido de etileno
que comprende 4-(4-nitrobencil)piridina,
nitrocelulosa, una sustancia básica y, opcionalmente, un agente
colorante azul. Cuando se expone la composición indicadora al gas
de óxido de etileno, ésta cambia de color y desarrolla una
indicación de color estable, típicamente de un color verde. La
composición puede tener cualquier forma y típicamente se aplica a
un substrato, tal como papel para formar la capa sobre éste. En las
patentes de los Estados Unidos nº^{s} 4.678.640, 4.826.772 y
4.436.819 se describen dispositivos que usan
4-(4-nitrobencil)piridina. Por ejemplo, en la
patente de los Estados Unidos nº 4.436.819, se describe un
dispositivo que cuantifica colorimétricamente la exposición al óxido
de etileno, que comprende un substrato de polímero que exhibe
transporte para óxido de etileno por el cuerpo en el cual se
dispersa, una concentración de compuesto formador de color que
experimenta un cambio de color al reaccionar con el óxido de
etileno, siendo elegida dicha concentración para proporcionar un
grado variable de cambio de color en dicho dispositivo que, a una
temperatura uniforme, es una función previamente determinada de la
cantidad de exposición del dispositivo al óxido de etileno. El
compuesto formador de color comprende un material seleccionado del
grupo de formadores de color reactivos al óxido de etileno que
consiste en 4-(p-nitrobencil)piridina,
N-fenilbencil-piridina y fenacina y
los catalizadores básicos son un miembro seleccionado del grupo que
consiste en trietanolamina, trietilendiamina, trietilentetramina,
N,N-bis(aminopropil)-1,3propanodiamina
y
N,N,N',N'-tetrakis(metil)-etilenodiamina.
En la patente de los Estados Unidos nº 4.407.960,
se describe una composición indicadora que experimenta una cambio de
color, que es progresivo con las condiciones y los períodos de
esterilización, tal que un cambio de color final y completo indica
la terminación de la esterilización por óxido de etileno efectiva.
La composición indicadora comprende un precursor leuco de un
colorante de metano acrílico seleccionado del grupo de colorantes
tales como hidrol de Michler, lactona violeta cristal, leuco verde
malaquita y leuco violeta cristal; y un constituyente ácido, tal
como ácido difenólico (ácido
4,4-bis[4-hidroxifenil]pentanoico).
En la patente de los Estados Unidos nº 4.495.291,
se describe un dispositivo que proporciona una indicación visual de
la cantidad de óxido de etileno residual presente en artículos
hospitalarios sólidos y otros dispositivos sanitarios tratados con
óxido de etileno. La cantidad de óxido de etileno residual está
indicado por la diferencia de color exhibida por distintas áreas
sensibilizadas del dispositivo en la forma de un miembro de soporte
opaco de color oscuro que tiene, unido a su superficie, una delgada
película de una composición de cristal líquido colestérica en un
aglutinante formador de película sólido.
En la patente de los Estados Unidos nº 5.258.065,
se proporciona una composición de tinta que indica el progreso de la
esterilización con óxido de etileno, que comprende: (1) por lo
menos un colorante disperso de la fórmula general
A-N=N-B en la que A es un residuo de
un compuesto heterocíclico que comprende un átomo de nitrógeno que
no está substituido con un grupo alquilo y seleccionado del grupo
que consiste en anillos de piridina, quinolina, isoquinolina,
triazol, tetrazol, indazol, tiazol, benzotiazol y tiadiazol; y este
residuo puede tener opcionalmente uno o más sustituyentes sin
disociar, y B es un componente de acoplamiento, (2) por lo menos un
componente aglutinante seleccionado del grupo que consiste en
copolímeros de ácido metacrílico y ácido acrílico, ácido
polimetacrílico y ácido poliacrílico y (3) por lo menos una carga
ultrafina seleccionada del grupo que consiste en partículas
ultrafinas de sílice, óxido de aluminio y óxido de titanio y (4)
por lo menos un disolvente polar.
Se ha preparado una composición de tinta como
testigo de la esterilización por óxido de etileno, que aprovecha el
hecho de que el cloruro de magnesio reacciona con el óxido de
etileno para producir una base, hidróxido de magnesio, que es
detectado por un colorante sensible al pH; ver patente de los
Estados Unidos nº 3.098.751. Un descubrimiento adicional en este
campo del control del óxido de etileno se describe en la patente de
los Estados Unidos nº 4.138.216. El dispositivo descrito consta de
una mecha impregnada con cloruro de magnesio y un colorante
sensible al pH encerrado en una envoltura impermeable al gas que
tiene un extremo abierto. Un componente adicional es un material
ácido, por ejemplo ácido tartárico, que actúa como un cuantificador
para ajustar el tiempo de respuesta del dispositivo. Este último
dispositivo es especialmente útil para el control de la
esterilización por óxido de etileno porque es sensible a los niveles
de humedad así como a la temperatura y a la concentración de gas.
La patente de los Estados Unidos nº 5.451.372 describe un
dispositivo para controlar un proceso de esterilización por óxido de
etileno en el que se utiliza óxido de etileno al 100% como el
esterilizante, que comprende una mecha impregnada con un compuesto
químico sensible al óxido de etileno, un cuantificador y un
colorante sensible al pH; una tira de refuerzo impermeable al óxido
de etileno sobre la cual está montada la mecha; y una tira
protectora que tiene una película impermeable al óxido de etileno.
Las tiras de refuerzo y protectora están adheridas una a la otra, y
en un contacto íntimo con la mecha y selladas a ella. El compuesto
químico sensible al óxido de etileno es un cloruro de metales
bivalentes tales como magnesio, hierro y zinc, y el colorante
sensible al pH es azul de bromofenol, azul de timol o azul de
xilenol.
Aun cuando en las patentes de los Estados Unidos
nº^{s} 3.098.751, 4.138.216 y 5.451.372 se da cuenta de la
producción de una base por exposición al óxido de etileno, siempre
se limita a cloruros de metales bivalentes, tales como magnesio,
hierro y zinc. No hay informes sobre el uso de haluros (1) de
metales monovalentes, tales como sodio y potasio, (2) los otros
haluros, tales como bromuros y yoduros, de metales bivalentes o de
valencias mayores, (3) haluros orgánicos, tales como bromuro de
tetrabutilamonio para controlar el óxido de etileno y (4) otras
sales, tanto orgánicas como inorgánicas, tal como tiocianato sódico.
Hemos descubierto accidentalmente que una cubierta compuesta por
una sal orgánica o inorgánica monovalente, tal como bromuro sódico,
tiocianato sódico y bromuro de tetraetilamonio, un colorante
sensible al pH, tal como el azul de bromofenol, y un aglutinante
polimérico, tal como un poliacrilato, experimenta un cambio de
color cuando es expuesto al óxido de etileno.
WO 98/58 683 describe un controlador de
esterilización que incluye un substrato y una composición de
control. La composición de control contiene un colorante y una
fuente halógena y experimenta un cambio de color distintivo cuando
es expuesto a un perácido. El controlador de esterilización se
puede usar para controlar un proceso de esterilización que
involucra un perácido.
WO 00/61 200 describe indicadores para controlar
la esterilización con agentes oxidantes o plasma.
La esterilización con OE depende de diversos
factores, tales como el tiempo, la temperatura, la humedad y la
concentración de OE. A fin de garantizar la esterilización con OE,
el indicador debe determinar el valor integral de estos factores.
También es deseable que el indicador, en ausencia del óxido de
etileno, no se vea afectado esencialmente por otros parámetros,
tales como el calor seco, el vapor, la radiación y las condiciones
ambientales.
Se proporciona un proceso que usa un dispositivo
para controlar la esterilización de materiales, en el que dicho
dispositivo comprende
por lo menos una capa de polímero, que tiene
incorporada
a) un indicador capaz de experimentar por lo
menos un cambio de color cuando es sometido a un aumento en el
pH,
b) un activador para dicho indicador, en el que
dicho activador es un compuesto del grupo que consiste en sales
orgánicas e inorgánicas, quelatos metálicos y complejos metálicos,
que tiene un catión monovalente, que reacciona con óxido de
etileno, para provocar un aumento en el pH, dicho aumento en el pH
provoca que dicho indicador experimente dicho cambio de color, que
comprende los pasos de
c) adherir el dispositivo a dichos materiales o
recipientes que los contienen
d) llevar a cabo el proceso de esterilización que
incluye el paso de introducir el óxido de etileno y
e) observar la presencia de un cambio de color de
dicho dispositivo.
Tal dispositivo se hace recubriendo una mezcla de
(a) un polímero como aglutinante, (b) una sal reactiva de OE que
tiene un catión monovalente y (c) un colorante sensible al pH,
cuando entra en contacto con OE, experimenta por lo menos un cambio
de color. Dicho dispositivo puede usarse para controlar la
esterilización de insumos médicos.
Las formulaciones y los dispositivos que se
describen en la presente memoria ofrecen diversas ventajas sobre
aquellos basados en cloruro de magnesio de los que se da cuenta en
las patentes de los Estados Unidos nº^{s} 3.098.751, 4.138.216 y
5.451.372. Los hidróxidos de metales de mayor valencia, tal como el
hidróxido de magnesio, son significativamente más débiles que
aquellos metales alcalinos, tales como el hidróxido de potasio y el
hidróxido de sodio producidos por la exposición al óxido de
etileno. Como resultado, el dispositivo hecho a partir de metales
alcalinos y haluros orgánicos son significativamente más sensibles
que aquellos hechos de cloruro de magnesio. Con los dispositivos
descritos en la presente memoria se pueden detectar concentraciones
más bajas de óxido de etileno. Por ejemplo, un papel impregnado con
yoduro sódico o bromuro de tetrabutilamonio y azul de bromotimol
cambia de amarillo a azul casi instantáneamente cuando se lo
expone a óxido de etileno al 100% o en minutos a aproximadamente 20
ppm de óxido de etileno. Por lo tanto, al usar las formulaciones
propuestas en la presente memoria, se pueden hacer dispositivos más
sensibles, similares a los propuestos en las patentes de los Estados
Unidos nº^{s} 3.098.751, 4.138.216 y 5.451.372. Dado que los
haluros monovalentes, tales como yoduro sódico y bromuro de
potasio, generalmente son menos sensibles a la humedad que los
metales de mayor valencia, el dispositivo descrito en la presente
memoria es más estable frente a la humedad del ambiente y
razonablemente sensible a una mezcla de humedad y óxido de etileno
comparado con aquellos hechos de cloruro de magnesio y cloruro de
calcio. El cambio en el pH por la exposición al OE es mayor en el
caso de haluros monovalentes y, en consecuencia, el cambio de color
es más dramático y se pueden usar un mayor número de tinturas
sensibles al pH para lograr una variedad de cambios de color por la
exposición al óxido de etileno. También hemos encontrado que
haluros metálicos bivalentes y de mayor valencia provocan la
precipitación de los aglutinantes/vehículos de tinta acuosos, los
que se hacen solubles en agua o dispersables al incorporar
funcionalidades ácidas. Por lo tanto, es muy difícil incorporar
sales de metales bivalentes, tal como cloruro de magnesio, sin
provocar la precipitación de la mayoría de los vehículos acuosos.
Las sales monovalentes, por lo general, tienen menor toxicidad y
son más económicas comparadas con las sales de metales
bivalentes.
Los indicadores adecuados para usar en este
dispositivo incluyen pigmentos, colorantes, precursores de dichos
colorantes y mezclas de cualquiera de éstos. Una cualidad deseable
en un indicador es la capacidad de experimentar un cambio de color
con el producto de reacción de óxido de etileno y dicho activador.
Es deseable que el indicador experimente el cambio de color de
amarillo a azul, de amarillo a verde, de rojo a amarillo, de rojo a
verde o de rojo a azul.
El polímero usado en el dispositivo es,
adecuadamente, soluble en agua o dispersable en un medio disolvente
acuoso. Se pueden usar una amplia variedad de polímeros. Pueden ser
homopolímeros, copolímeros o sus mezclas.
Adecuadamente el producto de reacción del
activador y del óxido de etileno es una base. Activadores adecuados
son sales de cationes monovalentes, tales como haluros e
isocianatos, preferentemente bromuros. El activador también puede
ser una sal de una amina y un ácido orgánico o inorgánico.
El dispositivo puede comprender, además, un
aditivo, tal como un ácido o base, para controlar la velocidad de
reacción y cambio de color.
El dispositivo puede tener dos capas, es decir,
comprender además una capa polimérica superior. Ésta puede ser una
capa polimérica superior con forma de cuña.
El proceso de hacer tal dispositivo abarca
disolver los componentes en un disolvente, aplicar la solución que
ahí se forma a un substrato y permitir que se evapore el
disolvente.
El substrato puede ser un recipiente de un
elemento que será esterilizado. También puede ser un plástico, una
película, un papel o un metal, lo que incluye, sin carácter
limitativo, una película de poliéster o poliolefinas hiladas unidas
o papel.
En una realización deseable de la presente
invención, la solución es una formulación de tinta, adecuadamente
una formulación de tinta acuosa, más adecuadamente una que comprenda
un polímero de acrilato.
Realizaciones de la presente invención
comprenden:
un proceso para usar un dispositivo para
controlar el óxido de etileno, en el que dicho dispositivo
comprende
por lo menos una capa de polímero, que tiene
incorporada
a) un indicador capaz de experimentar por lo
menos un cambio de color cuando es sometido a un aumento en el
pH,
b) un activador para dicho indicador, en el que
dicho activador es un compuesto del grupo que consiste en sales
orgánicas e inorgánicas, quelatos metálicos y complejos metálicos,
que tiene un catión monovalente, que reacciona con óxido de
etileno, para provocar un aumento en el pH, dicho aumento en el pH
provoca que dicho indicador experimente dicho cambio de color, que
comprende los pasos de
c) exponer el dispositivo al óxido de etileno
d) observar la presencia de un cambio de color en
el dispositivo.
Un método para controlar la esterilización con
óxido de etileno que comprende:
exponer una composición controladora que
comprende por lo menos una capa de polímero, que tiene
incorporada
a) un indicador capaz de experimentar por lo
menos un cambio de color cuando es sometido a un aumento en el
pH,
b) un activador para dicho indicador, en el que
dicho activador es un compuesto del grupo que consiste en sales
orgánicas e inorgánicas, quelatos metálicos y complejos metálicos,
que tiene un catión monovalente, que reacciona con óxido de
etileno, para provocar un aumento en el pH, dicho aumento en el pH
provoca que dicho indicador experimente dicho cambio de color
cuando sea expuesto al óxido de etileno y
tomar nota del cambio de color de dicho
indicador.
Figura 1. Una sección transversal esquemática de
lado de una realización del indicador de esterilización por OE usado
en esta invención en el que se aplica, a un substrato, una capa de
indicador que consiste en un aglutinante polimérico, activador de
OE e indicador de OE.
Figura 2. Una sección transversal esquemática de
lado del indicador de esterilización por OE usado en esta invención
que tiene una capa adhesiva y una capa desprendible.
Figura 3. Una sección transversal de lado de un
dispositivo multicapa en el que la capa superior es un recubrimiento
o laminación como una barrera.
La mejor descripción del dispositivo se logra por
referencia a las figuras. Tal como se muestra en la Figura 1, el
dispositivo en una de las formas más simples consta de una capa
indicadora (20) aplicada sobre un substrato (10). El substrato (10)
también puede ser un recipiente, tal como una bolsita para
productos que van a ser esterilizados. La capa indicadora (20) está
formada por un aglutinante polimérico (21) que contiene por lo
menos un indicador de OE, tal como el colorante sensible al pH
(22), capaz de experimentar un cambio de color con un producto de
reacción tal como una base, producida por reacción al OE con el
activador de OE (23), cuando entra en contacto con el OE. El
recubrimiento (20) puede contener otros aditivos, por ejemplo
aditivo (24) para controlar la relación de cambio de color y
aditivo (25) para mantener los colores y la vida en
almacenamiento.
Tal como se muestra en la Figura 2, el substrato
(10) del dispositivo se puede recubrir con una capa adhesiva (30).
La capa adhesiva permite que el dispositivo sea fijado a un
recipiente que contenga el producto que se va a esterilizar. A la
cara inferior de la capa adhesiva (30), se puede fijar una capa
desprendible (40) para facilitar el empaque y que se remueve apenas
antes de usar. Remover la capa desprendible (40) hará posible que
el dispositivo entero se fije al recipiente que contiene el
producto que se va a esterilizar.
El dispositivo puede estar compuesto por más de
una capa. En su forma más simple, el dispositivo podría tener dos
capas. Tal como se muestra en la Figura 3, en su forma más simple
de dispositivo de dos capas, la segunda capa superior (50) podría
ser una barrera para el OE, por ejemplo un recubrimiento polimérico
o una película laminada, sobre la capa (20). La capa de barrera (50)
puede reducir la difusión del OE, aumentando así el tiempo
requerido para el cambio de color.
Se puede crear un dispositivo de límites móviles
si la capa de barrera (50) está en forma de cuña sobre la capa
indicadora (20). La capa de barrera resistirá, pero será permeable,
al óxido de etileno.
También son posibles otras variaciones en el
dispositivo indicador de OE, por ejemplo se puede crear un
dispositivo gradiente recubriendo una serie de formulaciones que
hace que el tiempo que se requiere para el cambio de color aumente
o disminuya. Tal gradiente se puede obtener recubriendo dichas
formulaciones en forma de líneas o barras cercanas una a la
otra.
También se puede crear el dispositivo imprimiendo
la formulación indicadora en la forma de un número, una imagen, un
código de barras o un mensaje, por ejemplo, "Si esta leyenda es
de color verde, el producto que se encuentra en el interior está
esterilizado".
Esta invención se practicó usando un diluente de
tinta de impresión de acrilato 001270 provista por Environmental
Inks and Coating Co., Lithicum, MD, como aglutinante y
bromuro de tetraetilamonio como activador del OE y púrpura de
bromocresol como indicador. En la presente memoria se refiere al
diluente de tinta de acrilato 001270 como EC001270 y al bromuro de
tetraetilamonio como BTEA.
Como indicadores, se pueden usar una amplia
variedad de colorantes que cambian de color cuando cambia el pH,
tales como nitroso, nitro, azo (mono, di, tri y poliazo), azoico,
estilbeno, carotenoideo, difenilmetano, trifenilmetano, xanteno,
acridina, quinolina, metano y polimetina, tiazol, indamina e
indofenol, azina, oxazina, sulfuro, lactona, aminocetona,
hidroxicetona, antraquinona, indigoides, ftalocianina y natural.
Un colorante que tiene una funcionalidad amina y
está neutralizado con ácidos, tales como HI y HBr, puede
experimentar cambios de color con OE sin activador o requeriría una
concentración menor de activador.
La concentración de activador requerida para un
cambio de color notable depende de varios factores, tales como el
espesor del recubrimiento y el coeficiente de absorbancia de los
colorantes. La concentración preferida es 0,1 a 20% del total
sólido del recubrimiento. La gama preferida de concentración del
indicador es 0,5 a 5%.
Una larga lista de colorantes, tal como se
detalla en la Tabla 1, se agregaron a una mezcla de EC001270 (1)
BTEA (2) tiocianato sódico y (3) bromuro de tetrabutilfosfonio y con
esto se recubrió una película de poliéster y papel. Se expusieron
trozos de los recubrimientos al OE.
Violeta de alizarina ácido N, negro ácido 24,
negro ácido 48, azul ácido 113, azul ácido 120, azul ácido 129,
azul ácido 161, azul ácido 25, azul ácido 29, azul ácido 40, azul
ácido 41, azul ácido 45, azul ácido 80, azul ácido 93, fucsina
ácida, verde ácido 25, verde ácido 27, verde ácido 41, anaranjado
ácido 74, rojo ácido 1, rojo ácido 114, rojo ácido 151, rojo ácido
88, violeta ácido 17, violeta ácido 7, amarillo ácido 99,
anaranjado acridina, anaranjado acridina base, anaranjado acridina
G, amarillo acridina G, clorhidrato de acriflavina, azul alciano
8GX, amarillo alciano, alizarina, negro azulado de alizarina SN,
alizarina complexona, dihidrato de alizarina complexona, rojo de
alizarina, violeta de alizarina 3R, amarillo de alizarina GG,
amarillo de alizarina R, azul alcalino 6B, verde indeleble alcalino
10GA, alfazurina A, aluminón, clorhidrato de aminoacridina,
aminoantraquinona, aminoftaltidrazida, azul de anilina, azul de
astra 6GLL, auramina O, azocarmín, azocarmín B, azur A, azur B
tiocianato, azur C, azul básico 3, azul básico 41, azul básico 66,
fucsina básica, rojo básico 29, amarillo básico 11, benzo purpurina
4B, sal NA de escarlata de biebrich, marrón bismarck B, marrón
bismarck Y, azul de tetrazolio, burdeo R, azul brillante B, azul
brillante G, azul de cresil brillante ALD, croceína brillante MOO,
verde brillante, sulfaflavina brillante, amarillo brillante, azul
de bromoclorofenol, verde de bromocresol, púrpura de bromocresol,
azul de bromofenol, rojo de bromopirogalol, azul de bromotimol,
azul de bromoxilenol, calmagite, carbol fucsina, ácido carmínico,
caroteno, azul celestino, celeste Chicago, rojo de clorofenol,
cromo azurol S, cromótropo 2B, cromotrope 2R, cianina cromoxane B,
crisoidina, crisofenina, rojo brillante de cibacrón 3BA, rojo
Congo, cobre(II) ftalocianina, púrpura de cresol, cresol,
cresoftaleína, cresoftaleína complexona, violeta cristal, curcumina,
rojo darrow, hemisulfato de diaminoacridina, rojo diazo RC,
dibromofluoresceína, diclorofluoresceína, dicloroindofenol,
dicinnamalactona, dietilaminoetil cumarina, yoduro de
dietiloxacarbocianina, yoduro de dietiltiatricarbocianina, ácido
dihidroxi-bencenosulfónico, ftalocianina dilitio,
azul de dimetil metileno, dimetilglioxina, dinitro difenilamina,
difeniltiocarbazona, azul directo 71, verde directo 6, rojo directo
23, rojo directo 75, rojo directo 81, violeta directo 51, amarillo
directo 62, ftalocianina disódica, azul disperso 14, azul disperso
3, anaranjado disperso, anaranjado disperso 11, anaranjado disperso
25, amarillo disperso 7, emodina, eosina B, eosina Y, negro de
eriocromo T, negro azulado de eriocromo B, erioglaucina, eritrosina
B, eosina de etilo, anaranjado de etilo, rojo de etilo, violeta de
etilo, azul Evans, negro indeleble, sal de azul indeleble B, azul
indeleble BB, azul indeleble RR, sal de azul indeleble RR, sal de
corinto indeleble V, base granate indeleble GBC, verde indeleble
FCF, sal de aluminio de rojo indeleble, sal de violeta rojizo
indeleble LB, sal de violeta indeleble B, grasa parda, sal de grasa
verde GDC, flavacina I, fluoresceína, fluorexona, galocianina, verde
de Guinea B, hematoxilina, azul de hidroxi-naftol,
1,4-hidroxi-naftoquinona, índigo,
carmín índigo, azul de indolina, ftalocianina de hierro(II),
verde de Janus B, lacmoide, mancha de Leishman, violeta cristal
leuco, verde de leucomalaquita, leucoquinizarina, verde claro SF
amarillento, verde lisamina B, tornasol, azul indeleble luxol, base
verde malaquita, clorhidrato de verde malaquita, oxalato de verde
malaquita, amarillo de metanilo, eosina de metilo, verde de metilo,
anaranjado de metilo, rojo de metilo, violeta de metilo 2B, base
violeta de metilo B, amarillo de metilo, azul de metileno, verde de
metileno, violeta de metileno 3RAX, metilesculetina, azul de
metiltimol, mordiente azul 9, mordiente marrón 24, mordiente marrón
4, mordiente anaranjado, mordiente anaranjado 1, mordiente
anaranjado 6, mordiente rojo 19, mordiente amarillo 10, hidrato de
morina, murexida, verde de naftocromo, naftol AS, negro azulado de
naftol, verde de naftol B, amarillo de naftol, naftolbenceína,
naftolbenceno, naftolftaleína, rojo neutral, nuevo coccine, nueva
fucsina, nuevo azul de metileno N, nigrosina, azul Nilo A, cloruro
de azul Nilo, amarillo de nitracina, nitro rojo, nitrofenantrolina,
nitrofenol-2, nitrofenol-3
nitrofenol-4,
nitrofenilazo-resorcinol, rojo indeleble nuclear,
azul de aceite N, rojo de aceite EGN, rojo de aceite O, anaranjado
G, anaranjado II, negro cromo palatino 6BN, amarillo indeleble
palatino BLN, acetato de pararosanilina, base pararosanilina,
cloruro de pararosanilina, azul patente VF,
pentametoxitrifenilmetanol, fenantrolina, fenacina, rojo de fenol,
fenolftaleína, disfosfato de fenolftaleína, fenotiacina,
fenilazoanilina, fenilazodifenilamina, ácido fenilazofórmico,
fenilazofenol, floxina B, ftalocinina, cloruro de pinacianol,
plasmocorinto, ponceau S, primulina, rojo proción
MX-5B, amarillo proción H-E3G, azul
prusiano, purpurina, piridilazo naftol, sal de sodio de
priridilazo-resorcinol, violeta de pirocatecol,
rojo de pirogalol, pironina B, rojo de quinaldina, quinizarina,
amarillo de quinolina, negro reactivo 5, azul reactivo 15, azul
reactivo 2, azul reactivo 4, anaranjado reactivo 15, resazurina,
violeta cristal de resorcina, rodamina B, base rodamina B, rodamina
GG, rodamina S, rodanina, ácido rosálico, rosa de bengala, lactona
de rosa de bengala, safranina O, azul solvente 35, azul solvente
59, verde solvente 3, estirilo 7, negro de Sudán 8, anaranjado de
Sudán G, rojo de Sudán 7B, sal de sulfobromoftaleína sódica,
sulforodamina B, tartacina, azul de tetabromofenol, tetrabromo
fenolftaleína, tetrabromo fenolftaleína, tetrayodo fenolftaleína,
tetrafenil-butadieno, violeta de tetrazolio,
amarillo de tiazol G, tioflavina S, tioflavina T, tionina, azul de
timol, timolftaleína,, monofosfato de timolftaleína, monofosfato de
timolftaleína, azul de toluidina O, bromuro de trifenimetilo,
tropaelina O, azul tripan, turmerica, sal de azul de variamina RT,
sal de azul de variamina RT, azul victoria B, azul victoria B, azul
victoria puro BO, mancha de wright, ponceau xilidina 2R, azul de
xilenol y anaranjado de xilenol.
Algunos de estos colorantes son colorantes
fluorescentes y hubo un cambio en la fluorescencia. También se
pueden usar las formas reducidas y oxidadas de los colorantes antes
mencionados.
Como indicador de OE, puede usarse cualquier
material que experimente un cambio de color con el producto de
reacción de óxido de etileno y el activador de OE. La mayoría de
las clases preferidas de indicadores de OE son colorantes, pigmentos
y sus precursores. El uso de un colorante sensible al pH dependerá
del pH del medio. Algunos colorantes no cambian de color en EC001270
mientras que sí cambian de color en alcohol polivinílico, en
condiciones idénticas. El pH del recubrimiento seco del EC001270 es
aproximadamente 5 mientras que el del alcohol polivinílico es
aproximadamente 7.
Se puede usar como activador cualquier compuesto
de los grupos que consisten en sales orgánicas e inorgánicas,
quelatos metálicos y complejos metálicos, que tiene un catión
monovalente, que reacciona con óxido de etileno, para provocar un
aumento en el pH, en el que dicho aumento provoca que dicho
indicador experimente dicho cambio de color.
Sales de metales alcalinos, tal como tiocianato
sódico y sales de amonio cuaternarias, tal como BTEA, resultaron
efectivas como activadores. Los activadores de OE, tales como
NaSCN, bromuro de tetrabutilfosfonio, bromuro de tetrabutilfosfonio
y BTEA, también son mencionados como activadores en la presente
memoria. La producción de especies reactivas indicadoras, tal como
una base, puede introducir un cambio de color en un colorante
sensible al pH. Una variedad de clases de compuestos orgánicos e
inorgánicos se estudiaron como activadores para controlar el OE.
Incluyen sales orgánicas e inorgánicas, tales como bisulfitos,
bisulfatos, carbonatos, carbamatos, carboxilatos, cianatos,
haluros, nitritos, nitratos, fenolatos, fosfatos, sulfatos,
sulfuros, sulfitos y tiocianatos. Sales orgánicas e inorgánicas, en
especial haluros y tiocianatos de (1) metales alcalinos y (2)
fosfonio, sulfonio y amonio orgánicos resultaron activadores más
efectivos. Sales de ácidos con aminas, tales como bromhidrato de
tetrametilhexanediamina y acetato de tetrametilhexanediamina
también fueron efectivos activadores de OE. Complejos y quelatos
metálicos, tal como acetilacetonatos sódicos, también resultaron
efectivos activadores de OE.
Ejemplos específicos de compuestos estudiados
como activadores de OE con algunos colorantes seleccionados (por
ejemplo, azul de bromofenol y púrpura de bromocresol) incluyen
acetilacetonato alumínico, sulfato alumínico amónico, cloruro
alumínico, sulfato alumínico, acetato amónico, bisulfito amónico,
bromuro amónico, carbamato amónico, nitrato amónico, sulfamato
amónico, sulfito amónico, tiocianato amónico, tiosulfato amónico,
ferrocianuro cálcico, tiocianato de cobre, acetilacetonato de
hierro, complejos de hierro, tales como ferrocianuro potásico,
sulfato de hierro acetilacetonato sódico, bisulfito sódico, cianato
sódico, carbamato dietilditio sódico, carbamatodietilditio sódico,
ditionito sódico, hidrosulfuro sódico, nitrito sódico, persulfato
sódico, sulfito sódico, sulfito sódico, sulfito sódico, sulfito
sódico, tiocianato sódico, tiosulfato sódico, ácido sulfosalicílico
y bromuro de tetrabutilfosfonio. Los activadores también incluyen
una variedad aminas alifáticas y aromáticas, primarias, secundarias
y terciarias, neutralizadas con ácidos orgánicos e inorgánicos.
Muchos haluros orgánicos e inorgánicos son
activadores de indicadores muy sensibles. Estos haluros incluyen
cloruro de acetilcolina, bromuro amónico, cloruro de colina, yoduro
de colina, bromuro de dodeciltrimetilamonio, cloruro de glicidil
trimetil amonio, bromuro potásico, yoduro sódico, yoduro de
tetrabutil amonio, bromuro de tetraetil amonio, bromuro de
tetrahexil amonio, cloruro de tetrametil amonio y bromuro de
tetrabutil fosfonio. En general los yoduros fueron más bromuros y
los bromuros fueron más efectivos que los cloruros.
Sales ácidas base, por ejemplo aquellas
producidas neutralizando aminas primarias, secundarias y terciarias
(por ejemplo, hexil amina, dietanolamina, diamina de
tetrametilexane) con ácidos tales como ácido acético, ácido
clorhídrico, ácido bromhídrico y ácido yodhídrico también son
activadores efectivos.
El tiempo requerido para el cambio de color se
puede controlar usando una mezcla apropiada de los activadores. A
fin de minimizar el efecto del óxido de etileno, se prefiere
concentraciones más bajas de haluros para ciertos colorantes.
Los activadores podrían ser poliméricos, tales
como ácido poliacrílico cloruro de
co-polialilamonio y polibreno.
El tiempo requerido para el cambio de color se
puede variar seleccionando una mezcla apropiada de haluros,
tiocianatos, acetatos, citratos, etc.
Con ciertos colorantes, una concentración tan
baja como 0,5% de BTEA y yoduro sódico fue efectiva para introducir
un cambio de color notable con el OE. La velocidad del cambio de
color se incrementa al incrementar la concentración del activador.
Se puede usar 0,5 a 50% peso/peso de concentración de un activador.
El intervalo preferido de concentración es 2-20%
peso/peso del sólido total.
Una matriz o un medio en donde se pueden disolver
o dispersar los activadores, los indicadores y los aditivos se
denominan en la presente memoria como un aglutinante de OE. En la
presente memoria, los aglutinantes de OE también se denominan como
aglutinantes, polímeros o aglutinantes poliméricos. Se pueden usar
una gran variedad de materiales poliméricos como aglutinantes para
el indicador, siempre y cuando los activadores y los indicadores se
puedan disolver o dispersar en ellos. Se pueden usar tanto
aglutinantes acuosos como no acuosos. Aunque se pueden usar
polímeros solubles en agua, dispersables en agua e insolubles en
agua como aglutinantes, es preferible usar polímeros solubles en
agua y dispersables en agua como aglutinantes. Los aglutinantes
pueden estar formulados en forma de formulaciones de tinta, tales
como tintas para flexo y fotograbado. También pueden usarse otras
tintas como aquellas para impresión tipográfica, offset y
serigráfica. La elección del polímero dependerá del equipo de
impresión/recubrimiento que se use.
Como aglutinantes para las tintas, usualmente se
emplean polímeros acrílicos, emulsiones de polímeros acrílicos,
ocasionalmente polímeros naturales, tales como almidones, ligninas
y derivados de la lignina. Las resinas son solubles en agua o
pueden emulsionarse mediante la neutralización con compuestos
básicos, tales como el amoníaco y las aminas. Las tintas contienen
una variedad de aditivos para eliminar la formación de espuma, la
dispersión de los pigmentos, los modificadores reológicos y los
agentes de deslizamiento.
Aglutinantes poliméricos para tinta incluyen
homopolímeros, copolímeros y copolímeros bloque, entre ellos
aquellos de ácido etilen acrílico, ácido etilen metacrílico, etilen
n-butil acrilato y etilen metil acrilato.
Aglutinantes para tintas también podrían ser una mezcla de
homopolímeros y copolímeros, por ejemplo aquellos de metil
metacrilato, ácido acrílico, estireno, metil acrilato, otros
ésteres y agentes de enlace reticulado, tal como polivinilazaridina.
También se incluyen los polímeros de acrilatos, ácido acrílico,
acrilamida, acetato de vinilo, alcohol vinílico, cloruro de vinilo,
poliuretanos, nitrato de celulosa, carboximetilcelulosa o sus
mezclas. Es deseable que el polímero sea un polímero de acrilato,
nitrato de celulosa o carboximetilcelulosa.
Fuentes comerciales de polímeros adecuados para
formulaciones de tinta incluyen Air products (Allentown, PA), Rohm
and Haas (Philadelphia, PA), S.C. Johnsons and Sons (Racine, WI),
Wilco (Houston, PA) y ESI (Valley Stream, NY). Si bien un gran
número de polímeros constituyen un diluente de tinta adecuado,
EC001270 producido por Environmental Inks and Coating Co.,
Lithicam, MD, que se compone de aproximadamente 40% polímeros de
estireno-acrílico, un porcentaje bajo de hidróxidos
amónicos, aditivos, tales como cera y alcohol y el agua de
equilibrio, ha demostrado ser muy adecuado.
La naturaleza del aglutinante, por ejemplo el pH
y la permeabilidad a los gases, juega un papel importante. El cambio
de color de un sistema de BTEA y azul de bromofenol con OE es más
lento en EC001270 (un acrilato) que en poliuretano (Witcobond 213,
Wilco Corporation, Houston, TX) y alcohol polivinílico. La
permeabilidad de los gases reactivos se puede controlar también
agregando un agente de enlace reticulado y otros aditivos, tales
como plastificantes, que cambian la permeabilidad del OE.
Aun cuando se prefieren las formulaciones de
recubrimiento o tinta acuosas, se pueden usar formulaciones de
recubrimiento basada en disolventes los polímeros usados en dichas
formulaciones son nitrato de celulosa, carboximetilcelulosa,
poliolefinas, cloruro de polivinilo, poliuretano, polisiliconas y
poliepoxi.
Como alternativa a los aglutinantes antes
mencionados, es posible usar una tinta y una formulación de
recubrimiento que se puede curar con luz UV. Formulaciones de tinta
y de recubrimiento que pueden curarse con luz UV incluyen
compuestos polimerizables/curables, tales como
epoxi-acrilatos, acrilatos de poliéster y resinas,
típicamente los acrilatos de difenilol propano diglicidil éter como
componente principal. A fin de lograr una viscosidad menor y
proporcionar un puente entre moléculas de polímeros grandes, se
usan monómeros acrílicos, típicamente los ésteres de acrilato de
glicoles o alcoholes polifuncionales. El uso de monómeros como
agentes de enlace reticulado es vital para la rápida formación de
películas curadas, y tiene una influencia muy importante en las
propiedades tanto de la tinta o del recubrimiento como en las del
producto curado. Las tintas para impresión con resinas de
epoxi-acrilato como componente principal usualmente
son de curado rápido. A fin de preparar el dispositivo, se pueden
disolver o dispersar el indicador, el activador y los aditivos en
el diluente curable con UV seguido por el recubrimiento del
substrato y el curado con luz UV.
Si una formulación indicadora es sensible a la
luz ultravioleta,se pueden agregar materiales que absorban la UV a
fin de minimizar el efecto. Se encuentran disponibles comercialmente
un gran número de absorbedores UV, por ejemplo aquellos usado en
lociones bronceadoras, por ejemplo Tinuvins de
Ciba-Geigy Corporation. Los absorbedores UV incluyen
compuestos tales como ácido maleico, salicilato de sodio,
benzofenona o benzofenona tetracarboxilato y un gran número de
compuestos poliaromáticos. Estos absorbedores UV no se pueden usar
cuando el polímero aglutinante se 3preparó mediante curado con
UV.
La esterilización de un artículo también
dependerá de la difusión del OE en el aglutinante. Por lo tanto, el
tiempo requerido para el cambio de color del dispositivo se puede
incrementar aplicando una cubierta de barrera en el dispositivo.
Una cubierta de barrera puede ser preferentemente de un material
polimérico. La cubierta de barrera preferida es una laca o una tinta
sin pigmento. La cubierta de barrera puede ser un uno de los
polímeros enumerados en la presente memoria. Las clases generales
de polímeros adecuados para una cubierta de barrera incluyen
resinas, tales como epoxi, fenol-formaldehído,
amino-formaldehído, poliamidas, vinilos, acrílicos,
poliuretanos, poliésteres, resinas solubles en agua, alquídicos,
elastómeros y rosinas. El material preferido para una cubierta
superior es un halopolímero a través del cual el OE puede
difundirse lentamente.
El dispositivo puede tener más de una capa de
indicador, y cada una de ellas contener el indicador, el activador
y los aglutinantes. A fin de obtener más de un cambio de color, por
lo menos el indicador debería ser distinto en las diferentes capas
de indicador y debería experimentar distintos cambios de color.
No es necesario que ambas capas experimenten
cambios de color con el OE. Incluso si una sola capa experimenta un
cambio de color, se puede notar un cambio de color, especialmente
si la capa superior se queda sin color.
Los cambios de color y los colores deseados se
pueden obtener mezclando los colorantes adecuados en cantidades
apropiadas. De manera similar, el tiempo requerido para el cambio
de color se puede variar usando una mezcla adecuada de los
activadores y los aditivos en cantidades apropiadas. Los colores
deseados y el tiempo requerido para los cambios de color se pueden
obtener seleccionando una mezcla adecuada de aglutinantes, aditivos
y activadores compatibles.
Aunque el dispositivo podría ser una película de
polímeroautosustentable que contenga el activador y el indicador,
es deseable preparar el dispositivo en un substrato. El dispositivo
también se puede hacer recubriendo un substrato con la formulación
indicadora. El substrato puede ser cualquier superficie sólida; por
ejemplo, una hecha de papel, plástico, cerámica y metal. El
substrato puede ser un recipiente, por ejemplo una bolsa o una
bolsita para artículos que deben ser esterilizados. El indicador de
esterilización se puede preparar también en la forma de
autoadhesivos.
Si bien se puede usar cualquier substrato sólido
que tenga una superficie lisa, un substrato preferido es una
película plástica, transparente y flexible, papeles naturales
(celulosa) y sintéticos (por ejemplo, poliolefinas hiladas unidas,
por ejemplo Tyvek®) A modo de substrato transparente se pueden usar
películas plásticas, tales como el polietileno, el polipropileno, el
cloruro de polivinilo, el polimetilmetacrilato, los poliuretanos,
los nilones, los poliésteres, los policarbonatos, el acetato de
polivinilo, el celofán y los ésteres de celulosa. Se pueden usar
hojuelas de metal, tal como el aluminio. Los substratos más
preferidos son las películas de 5-300 micras de
espesor de tereftalato de polietileno, papel de celulosa y
Tyvek®.
El pH del sistema depende del indicador, el
activador, el aglutinante y el aditivo. Si el aglutinante es ácido,
por ejemplo ácido poliacrídico, o el aditivo es un ácido, por
ejemplo ácido cítrico, el pH del sistema será bajo, por ejemplo pH
de 2 a 3. No obstante, por otra parte, si se usa el sistema básico,
por ejemplo polietilenimina como aglutinante o una base tal como
hidróxido de sodio o se agrega una amina tal como dietalonamina como
aditivo, el pH del sistema podría ser elevado, por ejemplo pH de
10 a 12. El indicador, por ejemplo un colorante sensible al pH,
que será seleccionado dependerá del pH del recubrimiento. La
producción de una base por exposición al OE desplazaría el pH del
sistema hacia el lado básico. El indicador debería experimentar por
lo menos un cambio de color sobre el pH del sistema de aglutinante
que contiene el indicador, el activador y el aditivo. El intervalo
de pH del sistema podría ser de 3 a 11. El intervalo de pH preferido
del sistema es 5-9. El intervalo de pH más
preferido del sistema es 6-8. El cambio en el pH
del sistema por exposición al OE podría ser tanto como 5, por
ejemplo de 4-9. El cambio en el pH preferido es
aproximadamente 2, por ejemplo de 6 a 8 o de 5 a 7.
El indicador puede experimentar un cambio de
color desde una temperatura muy baja (por ejemplo, -30ºC) a una
temperatura muy elevada de cien grados centígrados. La temperatura
preferida es menor, aproximadamente 70ºC, y la temperatura
preferida es 20-60ºC.
Se puede variar el tiempo requerido para el
cambio de color al variar uno o más parámetros tales como el espesor
de la capa del indicador y del aglutinante, la concentración del
activador, la concentración del indicador, la concentración de
otros aditivos, la naturaleza del aglutinante, la naturaleza de la
barrera, el espesor de la barrera, la naturaleza del activador, la
naturaleza del indicador, la naturaleza de los aditivos y la
concentración del OE. Por ejemplo, el tiempo requerido para el
cambio de color se puede incrementar (1) disminuyendo la
concentración del activador, (2) seleccionando un activador lento,
(3) con aditivos que neutralizan los productos de reacción, tales
como un ácido o fenoles, y (4) seleccionando un indicador que tenga
un intervalo de pH mayor para el cambio de color. De manera
similar, el tiempo requerido para el cambio de color se puede
disminuir (1) aumentando la concentración del activador, (2)
seleccionando un activador más rápido, (3) con aditivos, tal como
la amina, y (4) seleccionando un indicador que tenga un intervalo de
pH menor para el cambio de color.
Para un ciclo de esterilización dado, el tiempo
requerido para el cambio de color se puede variar alterando uno o
más de los siguientes parámetros (peso/peso = porcentaje de peso a
peso):
El espesor de las capas de indicador y de barrera
puede variar de una micra a algunos cientos de micras. El espesor
preferido es 1-50 micras y el intervalo más
preferido es 2-20 micras.
La concentración del activador puede variar de
0,1 a 50% peso/peso. La concentración preferida es de 1 a 20%
peso/peso y la concentración más preferida es 2-10%
peso/peso.
La concentración del indicador puede variar de
0,1 a 20% peso/peso. La concentración preferida es de 1 a 10%
peso/peso y la concentración más preferida es 2-5%
peso/peso.
La concentración de aditivos puede variar de 0,1
a 20% peso/peso. La concentración preferida es de 0,5 a 10%
peso/peso y la concentración más preferida es 1-5%
peso/peso.
Este es el mismo grupo que el polímero, pero
puede ser distinto.
La barrera puede tener un espesor de entre 2 y
200 micras, preferentemente 2-20 micras.
El tiempo requerido para el cambio de color
dependerá de la concentración del gas de OE. El gas de OE se puede
diluir con gases tales como aire, nitrógeno, argón, dióxido de
carbono, fluorocarbonos y vapor de agua (humedad). El tiempo
requerido para el cambio de color será menor con mayor concentración
de OE y viceversa. Mayor humedad disminuirá el tiempo requerido
para el cambio de color.
El intervalo de tiempo preferido para la
esterilización es de 10 minutos a 10 horas. El tiempo más preferido
es aproximadamente 30 minutos a cinco horas.
A fin de proteger a los trabajadores que emplean
OE en su trabajo, la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional
(OSHA) estableció un límite de 1 ppm en el aire del lugar de
trabajo para un día de trabajo de 8 horas y un límite de 5 ppm para
un período de 15 minutos. Un filtro de papel recubierto con una
mezcla de azul de bromotimol y yoduro potásico cambia de amarillo
claro a azul verdoso en minutos a aproximadamente 100 partes por
millón.
El dispositivo se puede usar para controlar una
concentración baja de OE. Aunque se demostró el concepto con OE, el
dispositivo también se puede usar con otros epóxidos.
El dispositivo ofrece algunas de las ventajas más
importantes.
\blacklozenge Las formulaciones son
económicas.
\blacklozenge Los ingredientes son considerados
no tóxicos.
\blacklozenge Es fácil hacer las formulaciones
de tinta, simplemente mezclando los ingredientes adecuados en un
diluente de tinta.
\blacklozenge El dispositivo es selectivo para
el OE. No se ve afectado por el vapor, el calor y la radiación.
\blacklozenge No se ve afectado por la barra
caliente selladora.
\blacklozenge Tiene el tiempo de vida útil
requerido.
\blacklozenge No hay drenaje ni difusión de los
colorantes.
\blacklozenge Los ingredientes
(indicadores/colorantes y activadores/aditivos) son solubles en
agua. No es necesario moler los ingredientes.
\blacklozenge La tinta se puede imprimir con
prensas para flexograbado y fotograbado en poliéster, papel y
Tyvek®.
\blacklozenge Los rodillos de impresión son
fáciles de limpiar.
\blacklozenge El tiempo requerido para el
cambio de color se puede variar fácilmente.
\blacklozenge Proporciona los cambios de color
deseados (desde un color inicial claro, tal como blanco o sin
color, amarillo, anaranjado, rosa o rojo a un color final oscuro,
tal como azul, verde, negro, púrpura o violeta).
\blacklozenge Proporciona un color intermedio
para controlar un ciclo parcial.
En un tubo de ensayo de 10 ml se agregaron
aproximadamente 3 ml de EC001270 (un diluente de tinta de acrilato
suministrado por Environmetal Inks and Coating Co.,
Lithicum, MD), aproximadamente 0,5 ml de una solución de
activador (por ejemplo, 50% peso/peso BTEA en agua) y
aproximadamente 0,5 ml de una solución de indicador (por ejemplo,
4% peso/peso de soluciones de un colorante, por ejemplo púrpura de
bromocresol en etanol). El contenido se mezcló y se recubrieron ya
sea con #5 o #10 vara envuelta con alambre en una película de
poliéster y papel de 100 micras. Los recubrimientos se secaron en un
horno a aproximadamente 50ºC durante aproximadamente unos
minutos.
minutos.
Muestras del ejemplo 1 se colocaron en una celda
(por ejemplo, 30 x 30 x 1 cm^{3}) y se bañaron con gas de OE al
100% durante algunos minutos. Se tomó nota de los cambios de color
de las muestras.
Algunas muestras elegidas también se expusieron a
OE al 10% (90% un gas clorofuoro) a 60ºC, 100% de humedad.
Usando el procedimiento general descrito en el
ejemplo 1, se prepararon recubrimientos con EC001270 como
aglutinante, BTEA como activador y la mayoría de los colorantes
enumerados en la Tabla 1 como indicadores. Los recubrimientos se
expusieron al OE durante algunas horas. Algunos de los cambios de
color representativos se enumeran en la Tabla 2.
Colorante | Color original | Color tras la exposición al OE |
Azul victoria B | Azul | Marrón |
Violeta cristal leuco | Azul | Sin color |
Azul básico 66 | Azul | Rojo |
Naftolbenceno alfa | Marrón | Verde |
Naftolftaleína-alfa | Sin color | Verde |
Verde lisamina B | Gris | Transparente |
Verde brillante | Verde | Sin color |
Verde de Guinea B | Verde | Sin color |
Cianina cromoxane R | Lavanda | Amarillo |
Quinizarina | Durazno | Lavanda |
Ácido rosálico | Durazno | Rosa |
Rojo de alizarina | Durazno | Púrpura |
Fucsina ácida | Rosa | Sin color |
Rojo ácido 1 | Rosa | Rojo |
Rojo de metilo | Rosa | Amarillo |
Negro cromo palatino 6BN | Púrpura | Azul |
Púrpura de bromocresol | Amarillo | Azul |
Azul de bromofenol | Amarillo | Azul |
Azul de bromotimol | Amarillo | Azul |
Amarillo de tiazol G | Amarillo | Marrón |
Rojo de Cresol | Amarillo | Púrpura |
Amarillo de alizarina | Amarillo | Rojo |
Rojo de fenol | Amarillo | Rojo |
El cambio de color por lo general ocurre
selectivamente con el OE. No hay mucho efecto de radiación ni de
vapor.
Se obtuvieron cambios de color similares con
muchos otros activadores, tales como tiocianato sódico y bromuro de
tetrabutilfosfonio, y aglutinantes, por ejemplo poliuretano
(Witcobond 213, Wilco Corporation, Housto, Tx) y nitrato de
celulosa.
Usando el procedimiento descrito en el ejemplo 1,
se prepararon recubrimientos con algunos haluros orgánicos e
inorgánicos como activadores y azul de bromofenol y púrpura de
bromocresol como indicadores. Los recubrimientos se expusieron al
OE. Todos los recubrimientos cambiaron de amarillo a azul. Yoduro y
bromuros fueron más efectivos que otros haluros para introducir el
cambio de color.
El haluro probado incluía cloruro de acetil
colina, bromuro amónico, bromuro bárico, bromuro cálcico, cloruro de
colina, yoduro de colina, bromuro de dimetildioctadecilamonio,
bromuro de difenilyodo, bromuro de dodeciltrimetilamonio, cloruro
de glicidil trimetil amonio, bromuro de hierro (III), bromuro de
fenacilpiridinio, bromuro potásico, bromuro potásico, yoduro
potásico, yoduro sódico, yoduro de tetrabutil amonio, bromuro de
tetrabutil fosfonio, bromuro de tetrabutilamonio, bromuro de
tetraetil amonio, bromuro de tetrahexil amonio, cloruro de
tetrametil amonio, bromhidrato de tetrametilhexanediamina,
yodhidrato de tetrametilhexanediamina y bromuro de zinc.
Cincuenta por ciento (peso/peso) de soluciones de
bromuro de tetrabutilfosfonio (PB), tiocianato sódico (NaSCN) y
bromuro de tetraetilamonio (BTEA) se prepararon en agua. Se
sumergieron trozos de papel de filtro en las soluciones. Se
colocaron gotas de un indicador de pH universal (Fischer Scientific)
en llos papeles de filtro de pape recubiertos. Los papeles de
filtro se secaron en un horno a 50ºC durante 1 hora. Luego se
expusieron los papeles de filtro a gas de OE. El cambio de color
ocurrió en segundos cuando se los expuso al OE. El cambio de color
se dio más rápido con tiocianato sódico y más lento con bromuro de
tetraetilamonio. Los cambios de color se presentan a
continuación.
PB | NaSCN | BTEA | |
Color | |||
Original | Rojo | Rojo | Amarillo |
Expuesto | Verde | Violeta | Verde |
Se expuso un trozo de película de poliéster de
100 micras con un recubrimiento de EC001270 al OE durante 10
minutos. La película recubierta se retiró y se colgó al aire
durante diez minutos. En la película expuesta al OE, se colocó un
recubrimiento de EC001270, azul de bromofenol y BTEA en poliéster.
El recubrimiento amarillo se volvió verde en 5 minutos.
Usando el procedimiento descrito en el ejemplo 1,
se preparó un recubrimiento con rojo de etilo, azul de bromofenol y
su mezcla 1:1 como indicadores, y BTEA como activador. El
recubrimiento rojo de etilo cambió de color rojo a amarillo, el de
azul de bromofenol cambió de amarillo a verde a azul y el de la
mezcla cambió de anaranjado a amarillo a verde amarillento a
verde.
Usando el procedimiento descrito en el ejemplo 1,
se preparó un recubrimiento con azul de bromofenol como indicador y
una mezcla 1:1 de BTEA y NaSCN como activadores. El recubrimiento
era amarillo. El recubrimiento cambió de color amarillo a verde a
azul al exponerlo al OE.
A 13 kg de diluente EC001270, se agregaron,
mientras se mezclaba: 200 g de hidróxido de amonio al 28%, 3 kg de
agua, 2 kg de bromuro de tetraetilamonio, 2 kg de tiocianato
sódico, 100 g de púrpura de bromocresol y 135 g de azul de
bromotimol. Con esta formulación se recubrió papel en Rexam Medical
Packaging, Mundelein, IL.
Las muestras se expusieron a OE al 100%. El
indicador cambió de amarillo a verde a azul. El indicador no
experimenta demasiado el efecto de (1) calor seco a 60ºC durante
cinco días, (2) 100% de humedad relativa a 60ºC durante cinco días,
(3) tratamiento de esterilización por vapor normal (121ºC, 30
minutos). El color azul final no se vio esencialmente afectado
después de 5 días a 50ºC a 100% de HR.
Claramente, debería ser ahora bastante evidente
para los expertos en la técnica, que si bien esta invención se ha
mostrado y descrito en detalle en el contexto de una realización
preferida, y con varias modificaciones, una amplia variedad de
otras modificaciones se pueden llevar a cabo sin apartarse del
alcance de las enseñanzas de esta invención.
Claims (7)
1. Un proceso que usa un dispositivo para
controlar la esterilización de materiales, en el que dicho
dispositivo comprende
por lo menos una capa de polímero, que tiene
incorporado
a) un indicador capaz de experimentar por lo
menos un cambio de color al ser sometido a un aumento del pH,
b) un activador para dicho indicador, siendo
dicho activador un compuesto del grupo que consiste en sales
orgánicas e inorgánicas, quelatos metálicos y complejos metálicos,
que tiene un catión monovalente, que puede reaccionar con óxido de
etileno, para provocar un aumento en el pH y dicho aumento en el pH
provoca que dicho indicador experimente dicho cambio de color, que
comprende los pasos de
c) fijar el dispositivo a dichos materiales o
recipientes que los contienen,
d) llevar a cabo el proceso de esterilización que
incluye el paso de introducir óxido de etileno y
e) observar la presencia de un cambio de color de
dicho dispositivo.
2. Un proceso para usar un dispositivo para
controlar óxido de etileno, en el que dicho dispositivo
comprende
por lo menos una capa de polímero, que tiene
incorporado
a) un indicador capaz de experimentar por lo
menos un cambio de color al ser sometido a un aumento del pH,
b) un activador para dicho indicador, siendo
dicho activador un compuesto del grupo que consiste en sales
orgánicas e inorgánicas, quelatos metálicos y complejos metálicos,
que tiene un catión monovalente, que puede reaccionar con óxido de
etileno, para provocar un aumento en el pH y dicho aumento en el pH
provoca que dicho indicador experimente dicho cambio de color, que
comprende los pasos de
c) exponer el dispositivo a óxido de etileno
d) observar la presencia del cambio de color en
el dispositivo.
3. El proceso de la reivindicación 1 ó 2, en el
que el catión se selecciona del grupo que consiste en litio, sodio,
potasio, cesio, nitrógeno cuaternario, fósforo cuaternario y
sulfuro cuaternario orgánico.
4. El proceso de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el anión de la sal se selecciona
del grupo que consiste en bisulfito, bisulfato, carbonato,
carbamato, carboxilato, cianato, haluro, nitrito, nitrato, fenolato,
fosfato, sulfato, sulfuro, sulfito y tiocianato.
5. Un método para controlar la esterilización con
óxido de etileno que comprende:
exponer una composición de control a óxido de
etileno, que comprende por lo menos una capa de polímero, que tiene
incorporado
a) un indicador capaz de experimentar por lo
menos un cambio de color al ser sometido a un aumento del pH,
b) un activador para dicho indicador, siendo
dicho activador un compuesto del grupo que consiste en sales
orgánicas e inorgánicas, quelatos metálicos y complejos metálicos,
que tiene un catión monovalente, que puede reaccionar con óxido de
etileno, para provocar un aumento en el pH y dicho aumento en el pH
provoca que dicho indicador experimente dicho cambio de color cuando
se expone al óxido de etileno y
tomar nota del cambio de color de dicho
indicador
6. El método de la reivindicación 5, en la que el
catión se selecciona del grupo que consiste en litio, sodio,
potasio, cesio, nitrógeno cuaternario y fósforo cuaternario.
\newpage
7. El método de la reivindicación 6, en el que el
anióón se selecciona del grupo que consiste en bisulfito,
bisulfato, carbonato, carbamato, carboxilato, cianato, haluro,
nitrito, nitrato, fenolato, fosfato, sulfato, sulfuro, sulfito y
tiocianato.
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