ES2209901T3 - Metodo para controlar la esterilizacion con oxido de etileno. - Google Patents

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.

Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención

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.

2. Breve descripción de la técnica anterior

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.

Sumario de la invención

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.

Breve descripción de los dibujos

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.

Breve descripción de la invención y realizaciones preferidas

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.

Clases de colorantes

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.

TABLA 1 Lista de colorantes probados con BTEA, tiocianato sódico y bromuro de tetrabutilfosfonio como activador del OE en EC001270

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.

Indicadores

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.

Activadores

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.

Efecto de los haluros

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.

Efecto de la concentración del activador

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.

Polímeros usados como aglutinantes

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.

Aglutinante preparado por curado con UV

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.

Absorbedor 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.

Efecto de sobretodo

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.

Dispositivo de dos capas

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.

Mezclas

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.

Substrato

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®.

Intervalo de pH

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.

Temperatura

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.

Tiempo

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):

1. Espesor de la capa indicadora de polímero

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.

2. Concentración del activador

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.

3. Concentración del indicador

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.

4. Concentración de otros aditivos

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.

5. Naturaleza del polímero 6. Naturaleza de la barrera

Este es el mismo grupo que el polímero, pero puede ser distinto.

7. Espesor de la barrera

La barrera puede tener un espesor de entre 2 y 200 micras, preferentemente 2-20 micras.

8. Naturaleza del activador 9. Naturaleza del indicador 10. Naturaleza de los aditivos 11. Concentración del OE

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.

Control del OE

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.

Ventajas

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.

Ejemplos Ejemplo 1 Procedimiento para la preparación de los dispositivos de muestra

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.

Ejemplo 2 Exposición al OE

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.

Ejemplo 3 Efecto del activador en los colorantes

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.

TABLA 2 Cambios de color representativos de algunos colorantes con EC001270 y BTEA

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.

Ejemplo 4 Efecto de otros haluros

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.

Ejemplo 5 Dispositivo sin aglutinante

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.

TABLA 3 Los cambios de color de un indicador de pH universal con distintos activadores

	PB	NaSCN	BTEA
Color
Original	Rojo	Rojo	Amarillo
Expuesto	Verde	Violeta	Verde

Ejemplo 6 Detección de OE residual absorbido

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.

Ejemplo 7 Mezcla de dos indicadores

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.

Ejemplo 8

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.

Ejemplo 9 Recubrimiento piloto

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.