ES2240425T3 - Composiciones de acido peroxicarboxilico y su uso contra esporas microbianas. - Google Patents
Composiciones de acido peroxicarboxilico y su uso contra esporas microbianas.Info
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Abstract
Una composición de concentrado que tiene actividad antimicrobiana frente a una espora o un microorganismo formador de esporas relacionado, composición que comprende: (a) de 0, 2 a 6 por ciento en peso de peróxido de hidrógeno; (b) de 0, 5 a 80 por ciento en peso de un ácido carboxílico de la fórmula R(COOH)n en que R comprende hidrógeno, alquilo, alquenilo, un grupo alicíclico, arilo, heteroarilo o un grupo heterocíclico, y n es 1, 2 ó 3; (c) de 0, 2 a 30 por ciento en peso de un ácido peroxicarboxílico de la fórmula R(COOOH)n en que R comprende hidrógeno, alquilo, alquenilo, un grupo alicíclico, arilo, heteroarilo o un grupo heterocíclico, y n es 1, 2 ó 3; y (d) una cantidad eficaz de un compuesto de amonio cuaternario seleccionado entre n-alquil-dimetil-etil- bencilamonio, di-n-alquil-dimetilamonio, sal de di-n-alquil- metil-bencilamonio, n-alquil-dimetil-bencilamonio, n-alquil- metil-etil-bencilamonio, y una combinación de los mismos; en la que hay cuatro partes o más en peso de ácido peroxicarboxílico por cada parte en peso de peróxido de hidrógeno.
Description
Composiciones de ácido peroxicarboxílico y su uso
contra esporas microbianas.
El invento se dirige, en general, a una
composición que tiene actividad antimicrobiana, incluyendo actividad
contra esporas microbianas. Más particularmente, una composición del
invento incluye peróxido de hidrógeno, un ácido carboxílico y un
ácido peroxicarboxílico y tiene una relación ponderal de un ácido
peroxicarboxílico a peróxido de hidrógeno de al menos 4:1. Una
composición del invento es particularmente útil para el tratamiento
microbicida de sustancias que están contaminadas con microorganismos
del grupo del Bacillus cereus.
Diversas industrias, tales como, por ejemplo, la
industria alimentaria, la industria de asistencia sanitaria, la
industria institucional y la industria hostelera necesitan usar
tratamientos antimicrobianos para reducir las poblaciones
microbianas en los ambientes en que se desarrollan estas industrias.
En algunos casos, estos tratamientos antimicrobianos incluyen el uso
de materiales perácidos.
Se conocen composiciones para materiales
perácidos y su uso para reducir poblaciones microbianas. Por
ejemplo, Grosse-Bowing et al. (Patentes de
EE.UU. números 4.501.058 y 4.501.059) y Oakes et al.
(Patentes de EE.UU. números 5.200.189, 5.314.687 y 5.718.910)
describen materiales perácidos en una diversidad de usos finales.
Similarmente, Cosentino et al. (Patente de EE.UU. nº
5.279.735) enseñan el uso de materiales perácidos como agentes
esterilizadores para membranas de fibra hueca tales como las
utilizadas en procedimientos para diálisis renal. Richter et
al. (Patente de EE.UU. nº 5.436.008) enseñan materiales
higienizantes perácidos únicos que tienen aplicabilidad en el
tratamiento de equipos para procesar alimentos.
Los materiales perácidos típicos incluyen una
mezcla, de ácido acético, peróxido de hidrógeno, ácido peroxiacético
y un estabilizador en equilibrio. Un estabilizador reduce
típicamente el impacto de iones metálicos divalentes o trivalentes
sobre la descomposición de la especie peroxigenada activa. Los
estabilizadores adecuados incluyen un agente quelante o
secuestrante.
Aunque los materiales perácidos tienen
típicamente un amplio espectro de propiedades antimicrobianas, su
actividad contra esporas bacterianas, esporas fúngicas y hongos
puede ser menor de la deseable. Matar, inactivar o, en cualquier
caso, reducir la población activa de esporas bacterianas, esporas
fúngicas y hongos en superficies (por ejemplo, especialmente
superficies de alimentos y superficies en contacto con alimentos,
que son típicamente superficies duras que incluyen materiales
compuestos, metálicos, de vidrio, etc.) es un problema
particularmente difícil. En particular, las esporas bacterianas
tienen una composición química única de capas de espora que las hace
más resistentes que las bacterias vegetativas a los efectos
antimicrobianos de agentes químicos y físicos. Como las esporas
bacterianas, la composición química única de las células fúngicas,
especialmente de las esporas de mohos, las hace más resistentes a
agentes químicos y físicos que otros microorganismos.
Un problema particularmente difícil se refiere al
tratamiento microbicida de microorganismos bacterianos del grupo del
Bacillus cereus, que forman esporas. Los microorganismos del
grupo del Bacillus cereus incluyen Bacillus cereus,
Bacillus mycoides, Bacillus anthracis y Bacillus
thuringiensis. Estos microorganismos comparten muchas
propiedades fenotípicas, tienen un elevado nivel de similitud en la
secuencia cromosómica y son conocidos productores de
enterotoxinas.
Aunque todos los microorganismos formadores de
esporas son problemáticos en cuanto a los tratamientos microbicidas
porque forman esporas, el Bacillus cereus es uno de los más
problemáticos porque en él se ha identificado una resistencia
aumentada a los productos químicos germicidas usados para
descontaminar superficies ambientales [véase, por ejemplo,
Blakistone et al., Efficacy of Oxonia® Active Against
Selected Sporeformers (Eficacia de Oxonia® Active contra
formadores de esporas seleccionados), Journal of Food Protection,
volumen 62, páginas 262-267, en que se comunica que
Bacillus cereus fue más tolerante a los efectos de germicidas
de ácido peroxiacético formulados usando parámetros convencionales
que todas las demás bacterias formadoras de esporas analizadas,
incluyendo otras especies de Bacillus y
Clostridium].
Se ha establecido particularmente bien que el
Bacillus cereus es un patógeno productor de enterotoxinas y
de transmisión alimentaria. Se diagnostica frecuentemente que este
organismo es una causa de trastornos gastrointestinales, y se ha
sugerido que es la causa de diversas epidemias de transmisión
alimentaria. El organismo es de naturaleza ubicua y, en
consecuencia, está presente en el pienso y el forraje para animales.
A causa de su rápida capacidad de esporulación, el organismo
sobrevive fácilmente en el medio ambiente y puede sobrevivir al
tránsito intestinal en las vacas. El organismo puede contaminar la
leche fresca a través de heces y tierra, y el Bacillus cereus
puede sobrevivir fácilmente al proceso de pasteurización.
Se sabe también que el Bacillus cereus
causa una grave enfermedad humana a través de contaminación
ambiental. Por ejemplo, se sabe que el Bacillus cereus causa
infecciones oculares postraumáticas que pueden conducir a un
deterioro visual o una pérdida de visión a las 12-48
horas después de la infección.
Por lo tanto, existe la necesidad sustancial de
mejorar los materiales perácidos para que tengan una mayor actividad
antimicrobiana frente a esporas bacterianas y hongos y otros
microorganismos con resistencia a materiales germicidas,
particularmente actividad contra microorganismos del grupo del
Bacillus cereus.
Una creencia común en el campo de los
tratamientos microbicidas es que el ácido peroxicarboxílico y el
peróxido de hidrógeno actúan cooperativamente en los tratamientos
microbicidas para reducir las poblaciones microbianas. Y se cree
generalmente que cada uno del ácido peroxiacético y el peróxido de
hidrógeno en concentraciones acuosas de aproximadamente 1 a 10 por
ciento en peso puede tener significativas propiedades
antimicrobianas independientes.
Sin embargo, de acuerdo con este invento, se ha
hallado sorprendentemente que el peróxido de hidrógeno, en
combinación con un ácido carboxílico, un ácido peroxicarboxílico y
un compuesto de amonio cuaternario, facilita la resistencia de las
esporas bacterianas, particularmente del grupo del Bacillus
cereus, hacia el material perácido. Se necesita un medio para
reducir la resistencia provocada por el peróxido y aumentar la
eficacia.
En consecuencia, el presente invento se refiere a
una composición como la definida en la Reivindicación 1 y a un
método como el definido en la Reivindicación 21.
Una composición del invento se dirige a reducir
la concentración de peróxido de hidrógeno con respecto a la de un
ácido peroxicarboxílico, desde concentraciones convencionales hasta
un nivel aquí descrito. La reducción de la concentración de peróxido
de hidrógeno con respecto a la del ácido peroxicarboxílico
proporciona un grado de propiedades antimicrobianas que es
sorprendente y único en esta tecnología.
Una composición del invento incluye típicamente
peróxido de hidrógeno, un ácido carboxílico y un ácido
peroxicarboxílico, en la que la relación de ácido peroxicarboxílico
a peróxido de hidrógeno es al menos 4:1, preferiblemente al menos
5:1, más preferiblemente al menos 6:1, y aún más preferiblemente al
menos 7:1. Estas relaciones se expresan en partes en peso de ácido
peroxicarboxílico por cada parte en peso de peróxido de
hidrógeno.
Una composición del invento tiene típicamente una
actividad antimicrobiana, particularmente una actividad
antiesporicida, aumentada en comparación con materiales perácidos
que contienen mayores cantidades de peróxido de hidrógeno con
respecto a las de un ácido peroxicarboxílico que una composición del
invento, cuando todas las condiciones se mantienen constantes salvo
la cantidad de peróxido de hidrógeno.
En una realización, una composición de
concentrado incluye peróxido de hidrógeno en una cantidad de entre
aproximadamente 0,2 por ciento en peso y aproximadamente 6 por
ciento en peso; un ácido carboxílico de fórmula
R(COOH)_{n} en que R incluye hidrógeno, alquilo,
alquenilo, un grupo alicíclico, arilo, heteroarilo o un grupo
heterocíclico, y n es 1, 2 ó 3, estando presente el ácido
carboxílico en una cantidad de entre aproximadamente 5 por ciento en
peso y aproximadamente 80 por ciento en peso; y un ácido
peroxicarboxílico de fórmula R(COOOH)_{n} en que R
incluye hidrógeno, alquilo, alquenilo, un grupo alicíclico, arilo,
heteroarilo o un grupo heterocíclico, y n es 1, 2 ó 3, estando
presente el ácido peroxicarboxílico en una cantidad de entre 0,2 por
ciento en peso y 30 por ciento en peso, y siendo al menos 4:1 la
relación del ácido peroxicarboxílico al peróxido de hidrógeno.
En otra realización, una composición de
disolución para uso incluye peróxido de hidrógeno en una cantidad de
hasta 2.500 ppm; un ácido carboxílico de fórmula
R(COOH)_{n} en que R incluye hidrógeno, alquilo,
alquenilo, un grupo alicíclico, arilo, heteroarilo o un grupo
heterocíclico, y n es 1, 2 ó 3, estando presente el ácido
carboxílico en una cantidad de entre aproximadamente 2 ppm y
aproximadamente 27.000 ppm; y un ácido peroxicarboxílico de fórmula
R(COOOH)_{n} en que R incluye hidrógeno, alquilo,
alquenilo, un grupo alicíclico, arilo, heteroarilo o un grupo
heterocíclico, y n es 1, 2 ó 3, estando presente el ácido
peroxicarboxílico en una cantidad de entre aproximadamente 1 ppm y
aproximadamente 10.000 ppm, y siendo al menos 4:1 la relación del
ácido peroxicarboxílico al peróxido de hidrógeno.
Una composición del invento puede contener
también aditivos tales como, por ejemplo, un agente estabilizador,
un agente hidrotrópico, un agente tensioactivo, y/u otro agente
adyuvante para proporcionar propiedades adicionales.
Una composición del invento incluye además un
compuesto de amonio cuaternario. En algunos casos, la eficacia
esporicida y fungicida de una composición del invento puede ser
adicionalmente mejorada al incluir un compuesto cuaternario.
Un método del invento incluye típicamente poner
una sustancia en contacto con una composición del invento para
reducir las poblaciones microbianas. Por ejemplo, la composición
tiene actividad antimicrobiana contra una espora o un microorganismo
formador de esporas relacionado que comprende Bacillus cereus,
Bacillus anthracis, Bacillus thuringiensis y esporas asociadas
de los mismos. Este método es sorprendentemente eficaz para matar
esporas bacterianas, particularmente esporas del grupo del
Bacillus cereus.
En una realización, un método incluye poner una
sustancia que está contaminada con microorganismos del grupo del
Bacillus cereus en contacto con una composición que incluye
un ácido peroxicarboxílico y peróxido de hidrógeno en una relación
de ácido peroxicarboxílico a peróxido de hidrógeno de
aproximadamente 4:1 o mayor, preferiblemente de aproximadamente 5:1
o mayor, más preferiblemente de aproximadamente 6:1 o mayor, y aún
más preferiblemente de aproximadamente 7:1 o mayor.
Otro método del invento se dirige a reducir
deseablemente la concentración de peróxido de hidrógeno con respecto
a la concentración de un ácido peroxicarboxílico en una composición
del invento mediante, por ejemplo, la reacción con una superficie
catalítica, la reacción con un agente químico o la aplicación de
otras técnicas químicas.
En una realización, la concentración puede ser
deseablemente reducida con respecto a la concentración de un ácido
peroxicarboxílico al controlar la reacción de equilibrio entre el
peróxido de hidrógeno y un ácido carboxílico.
En otra realización, la concentración puede ser
deseablemente reducida con respecto a la concentración de un ácido
peroxicarboxílico al exponer una composición del invento a un agente
destructor de peróxido de hidrógeno, tal como catalasa.
El invento se dirige a composiciones adecuadas
para uso en un tratamiento microbicida de una diversidad de
sustancias y a métodos de tratamiento microbicida de una diversidad
de sustancias.
Una composición del invento es útil contra
microorganismos, incluyendo bacterias vegetativas, esporas, esporas
bacterianas, hongos, esporas fúngicas (por ejemplo, levaduras y
mohos), virus, parásitos, etc. Una composición del invento es
particularmente útil contra microorganismos del grupo del
Bacillus cereus y, más particularmente, es útil contra
esporas del grupo del Bacillus cereus.
Un tratamiento microbicida incluye cualquier
tratamiento de una diversidad de sustancias dirigido para reducir,
eliminar o inactivar contaminantes microbianos en una superficie de
una sustancia tratada. Un tratamiento microbicida puede proporcionar
actividad antimicrobiana tal como actividad antibacteriana,
antifúngica, antivírica o antiparasitaria. Dicha actividad
antimicrobiana incluye una actividad que puede ser eficaz para el
deterioro de una sustancia, una actividad que puede contribuir a
enfermedades relacionadas con contaminantes humanos o animales, una
actividad que puede reducir el tiempo de almacenamiento de una
sustancia, etc.
El término "reducir" incluye deseablemente
reducir el número de microorganismos en una sustancia tratada. La
cantidad deseable de reducción en el número microbiano puede basarse
en normas industriales, reglamentos gubernamentales, etc., pero debe
ser significativa en la medida en que métodos estadísticos
convencionales confirmen que la cantidad de reducción es
estadísticamente significativa. Típicamente, la cantidad deseable de
reducción se calcula en términos de un log_{10} de reducción. Una
composición del invento proporciona generalmente una actividad
antimicrobiana de al menos una fracción de un log_{10} de
reducción mayor que las composiciones convencionales para
tratamientos microbicidas cuando todas las condiciones son idénticas
salvo las cantidades relativas de ácido peroxicarboxílico y peróxido
de hidrógeno. Es decir, cuando se hace tal comparación, la única
variación entre el tratamiento microbicida del invento y el
tratamiento microbicida convencional es que una composición
convencional tiene una mayor cantidad de peróxido de hidrógeno con
respecto a la de ácido peroxicarboxílico que una composición del
invento.
Aunque este invento no se limita a teoría
concreta alguna, una teoría sugiere que un microorganismo, incluidas
las esporas, puede ser resistente a tratamientos microbicidas en que
se usa un material antimicrobiano porque ciertos componentes pueden
evitar que otros actúen contra el microorganismo o porque ciertos
componentes pueden causar que un microorganismo adopte un
metabolismo defensivo contra el material antimicrobiano. En
particular, para materiales perácidos, una teoría sugiere que, en
algunos microorganismos, el peróxido de hidrógeno desencadena un
mecanismo de resistencia contra el material perácido. De este modo,
una composición del invento puede tener una actividad antimicrobiana
mejorada en comparación con composiciones convencionales porque es
menos probable que el mecanismo de resistencia de los
microorganismos diana, particularmente de microorganismos del grupo
del Bacillus cereus, al ácido peroxicarboxílico sea
desencadenado por una composición del invento.
Una composición del invento es adecuada para
tratar una diversidad de sustancias en una diversidad de ambientes.
Una composición del invento puede ser usada en cualquier ambiente en
que pueda ser deseable reducir la contaminación microbiana,
particularmente la contaminación microbiana que surge de
microorganismos del grupo del Bacillus cereus, tal como, por
ejemplo, la industria de asistencia sanitaria (por ejemplo,
hospitales para animales, hospitales para seres humanos, clínicas
para animales, clínicas para seres humanos, enfermerías, centros de
atención de día para niños o personas mayores, etc.), la industria
alimentaria (por ejemplo, restaurantes, plantas para procesamiento
de alimentos, plantas para almacenamiento de alimentos, tiendas de
comestibles, etc.), la industria hostelera (por ejemplo, hoteles,
moteles, centros turísticos, barcos de recreo, etc.), la industria
educacional (por ejemplo, escuelas y universidades), la industria
del tratamiento de aguas, torres de refrigeración, conductos de
descarga, piscinas, balnearios, etc.
Una composición del invento puede ser usada para
tratar una diversidad de sustancias en las que pueda ser deseable
reducir la contaminación microbiana, particularmente la
contaminación microbiana que surge de microorganismos del grupo del
Bacillus cereus, tal como, por ejemplo, superficies de
locales generales (por ejemplo, suelos, paredes, techos, exterior de
muebles, etc.), superficies de equipos específicos (por ejemplo,
superficies duras, equipos de fabricación, equipos de procesamiento,
etc.), productos textiles (por ejemplo, algodones, lanas, sedas,
tejidos sintéticos tales como poliésteres, poliolefinas y acrílicos,
mezclas de fibras tales como algodón-poliéster,
etc.), sistemas basados en madera y celulosa (por ejemplo, papel),
tierra, restos de animales muertos (por ejemplo, piel, carne, pelo,
plumas, etc.), productos alimenticios (por ejemplo, frutas,
vegetales, frutos secos, carnes, etc), y agua.
Una composición del invento puede ser formulada
en una diversidad de concentraciones que dependen, por ejemplo, de
los costes de transporte, la norma industrial, la aplicación, etc.
Una composición del invento puede ser formulada en forma de, por
ejemplo, una composición de concentrado, una disolución para uso, un
sistema de dos partes, etc.
Una composición de concentrado puede ser usada
sin dilución en algunos casos, pero una composición de concentrado
es típicamente diluida antes de su uso con un agente diluyente tal
como, por ejemplo, agua. Una disolución para uso puede ser preparada
al diluir una composición de concentrado en un agente diluyente tal
como, por ejemplo, agua. Típicamente, una disolución para uso del
invento se usa en un tratamiento microbicida de un sustrato,
particularmente en un tratamiento microbicida de un producto
textil.
Un sistema de múltiples partes para una
composición del invento incluye proporcionar los componentes en
múltiples partes, tal como, por ejemplo, peróxido de hidrógeno,
ácido carboxílico y ácido peroxicarboxílico en una parte y uno o más
aditivos en una o más partes adicionales. Las partes pueden ser
combinadas para producir una composición de concentrado del invento
o una disolución para uso del invento. Un sistema de múltiples
partes puede ser particularmente ventajoso cuando uno o más aditivos
pueden afectar negativamente a la actividad antimicrobiana de una
composición del invento. Un sistema de múltiples partes permite que
tales aditivos sean añadidos a una composición del invento
inmediatamente antes de un tratamiento microbicida.
Una composición del invento incluye una cantidad
reducida eficaz de peróxido de hidrógeno, una cantidad eficaz de
ácido carboxílico y una cantidad eficaz de ácido peroxicarboxílico
para producir la especie química eficaz y reducir las poblaciones de
microbios y esporas. Una composición del invento también comprende
un compuesto de amonio cuaternario. Una composición del invento
puede incluir también aditivos tales como, por ejemplo, un agente
estabilizador, un agente hidrotrópico, un agente tensioactivo, un
agente adyuvante, etc.
Una composición del invento incluye una mezcla de
un ácido peroxicarboxílico, peróxido de hidrógeno y un ácido
carboxílico en equililbrio, que resulta de una reacción de
equilibrio, catalizada por ácido, entre peróxido de hidrógeno y un
ácido carboxílico para formar un ácido peroxicarboxílico.
Para una reacción de equilibrio catalizada por
ácido, un ácido peroxicarboxílico, peróxido de hidrógeno y un ácido
carboxílico se mueven hacia un equilibrio en que las proporciones
relativas de cada componente dependen de las concentraciones y
proporciones relativas del ácido carboxílico y el peróxido de
hidrógeno usados como materiales de partida.
Conforme la mezcla se aproxima al equilibrio, la
proporción de ácido peroxicarboxílico aumenta hasta que se obtiene
un máximo en el equilibrio. La velocidad a la que la composición se
mueve hacia el equilibrio puede depender de las concentraciones de
los reaccionantes, la temperatura predominante y/o la concentración
de un catalizador tal como, por ejemplo, un ácido orgánico o
inorgánico fuerte (por ejemplo, ácido fosfórico, ácido fosfónico,
ácido sulfúrico, ácido sulfónico, etc.). Controlando la reacción de
equilibrio catalizada por ácido, por ejemplo, controlando las
concentraciones del ácido carboxílico, el peróxido de hidrógeno y el
agua, pueden controlarse las relaciones de ácido peroxicarboxílico y
peróxido de hidrógeno en una composición del invento.
Preferiblemente, la concentración de ácido peroxicarboxílico está
maximizada y la concentración de peróxido de hidrógeno está
minimizada, una con relación a la otra.
Una composición del invento incluye peróxido de
hidrógeno. El peróxido de hidrógeno incluye cualquier disolución
acuosa de peróxido de hidrógeno y disoluciones de peróxidos de
hidrógeno y metales alcalinos, sales alcalinas de percarbonato y
persulfato, y peróxidos orgánicos. Los peróxidos orgánicos incluyen
disoluciones de peróxido de hidrógeno que incluyen, por ejemplo,
peróxido de dicumilo, peróxidos de dialquilo, peróxido de urea,
etc., como base de la disolución del peróxido de hidrógeno.
Preferiblemente, la fuente de peróxido de hidrógeno es una
disolución acuosa de peróxido de hidrógeno.
El peróxido de hidrógeno, H_{2}O_{2},
proporciona las ventajas de tener una elevada relación de oxígeno
activo a causa de su bajo peso molecular (34,014 g/mol) y de ser
compatible con numerosas sustancias que pueden tratarse mediante
métodos del invento porque es un líquido débilmente ácido,
transparente e incoloro.
Otra ventaja del peróxido de hidrógeno es que se
descompone en agua y oxígeno. De este modo, una vez que una
composición del invento se usa para un tratamiento microbicida de
una sustancia, la combinación del ácido peroxicarboxílico y peróxido
de hidrógeno se descompone en el correspondiente ácido carboxílico,
agua y oxígeno.
Por ejemplo, en una realización, la composición
del invento incluye ácido peroxiacético y peróxido de hidrógeno.
Tras ser usados para un tratamiento microbicida, el ácido
peroxiacético y el peróxido de hidrógeno se descomponen en ácido
acético, agua y oxígeno. Es ventajoso tener estos productos de
descomposición porque son generalmente compatibles con las
sustancias que se tratan. Por ejemplo, los productos de
descomposición son generalmente compatibles con sustancias metálicas
(por ejemplo, sustancialmente no corrosivos) y compatibles con
productos alimenticios (por ejemplo, no alteran sustancialmente el
color, el sabor ni el valor nutritivo de un producto alimenticio); y
los productos de descomposición son generalmente inocuos en cuanto a
un contacto fortuito con seres humanos y son respetuosos con el
medio ambiente.
Una composición del invento incluye típicamente
peróxido de hidrógeno en una cantidad eficaz para mantener el
equilibrio entre un ácido carboxílico, peróxido de hidrógeno y un
ácido peroxicarboxílico. La cantidad de peróxido de hidrógeno no
debería sobrepasar una cantidad que afectara negativamente a la
actividad antimicrobiana de una composición del invento. Además, una
composición del invento contiene preferiblemente peróxido de
hidrógeno en una concentración lo más próxima posible a cero. Es
decir, la concentración de peróxido de hidrógeno está
minimizada.
Una ventaja de minimizar la concentración de
peróxido de hidrógeno es que la actividad antimicrobiana de una
composición del invento está mejorada en comparación con la de las
composiciones convencionales.
No obstante, se mantiene típicamente un exceso,
aunque ligero, de peróxido de hidrógeno en la composición de partida
(es decir, la mezcla de reacción de ácido carboxílico con peróxido
de hidrógeno) para que se alcance una producción de ácido
peroxicarboxílico en equilibrio en un periodo de tiempo razonable.
Un periodo de tiempo razonable incluye, por ejemplo, menos de 21
días, preferiblemente menos de 14 días y, más preferiblemente, menos
de 7 días. Como resultado, una composición del invento incluye
típicamente una cantidad residual de peróxido de hidrógeno mayor que
cero.
La estabilidad en almacenamiento puede también
limitar la cantidad mínima de peróxido de hidrógeno que puede estar
presente. Una composición del invento es preferiblemente estable en
almacenamiento durante al menos seis meses, más preferiblemente al
menos doce meses y, aún más preferiblemente, al menos veinticuatro
meses. Como se usa aquí, "estabilidad en almacenamiento" se
refiere a que se mantenga al menos el 90 por ciento en peso,
preferiblemente el 95 por ciento en peso, de la concentración
original de peróxido de hidrógeno, un ácido carboxílico y un ácido
peroxicarboxílico en equilibrio durante el almacenamiento de la
composición a temperatura ambiental.
En una realización, la concentración de peróxido
de hidrógeno puede ser reducida a aproximadamente cero de peróxido
de hidrógeno activo por reacción con un agente enzimático que
destruye peróxido de hidrógeno, tal como, por ejemplo, una enzima
(por ejemplo, catalasa, peroxidasa, etc.), un metal (por ejemplo,
platino metálico), etc. Pero reducir el peróxido de hidrógeno
mediante este método es probablemente poco práctico para uso
industrial a causa de su prohibitivo coste.
Puede usarse un agente enzimático para destruir
la actividad del peróxido de hidrógeno mediante, por ejemplo, la
disposición del agente enzimático en un pequeño reactor o columna de
lecho fijo a través del cual se hace pasar la composición del
invento en las 4 horas previas a su uso. Aunque dicho procedimiento
puede causar que el ácido peroxicarboxílico restante se desplace
hacia los materiales de partida y busque un nuevo equilibrio, la
dilución debería prolongar el efecto de Le Chatelier y no se
reduciría sustancialmente la actividad antimicrobiana de la
composición del invento.
Un método alternativo, aunque menos preferido,
para usar un agente enzimático para destruir la actividad del
peróxido de hidrógeno es añadir directamente el agente enzimático a
una composición del invento antes de su uso.
El peróxido de hidrógeno puede estar típicamente
presente en una disolución para uso en una cantidad de hasta
aproximadamente 2.500 ppm, preferiblemente de entre aproximadamente
3 ppm y aproximadamente 1.850 ppm, y más preferiblemente de entre
aproximadamente 6 ppm y aproximadamente 1.250 ppm. La abreviatura
"ppm" se define como partes por millón y se refiere a
cantidades una vez que la composición ha alcanzado el
equilibrio.
Alternativamente, el peróxido de hidrógeno puede
estar presente en una composición de concentrado destinada a la
dilución de una parte en volumen de composición de concentrado a de
menos de aproximadamente 256 partes en volumen hasta 1.920 partes en
volumen y más, preferiblemente de entre aproximadamente 512 partes
en volumen y aproximadamente 1.280 partes en volumen, de agua, en
una cantidad de entre 0,2 por ciento en peso y 6 por ciento en peso,
preferiblemente de entre aproximadamente 0,5 por ciento en peso y
aproximadamente 5 por ciento en peso, y más preferiblemente de entre
aproximadamente 0,8 por ciento en peso y aproximadamente 4 por
ciento en peso.
Como se usa aquí, la expresión "tanto por
ciento en peso" se refiere a un porcentaje en peso/peso de 100%
de ingredientes activos una vez que la composición ha alcanzado el
equilibrio.
Un experto en la técnica apreciará que las
cantidades de los componentes en una composición de concentrado
variarán dependiendo de la dilución final deseable. La dilución
final deseable puede depender de la norma industrial, los costes de
transporte, la aplicación, etc. Por lo tanto, una composición de
concentrado puede ser diluida en más de 1.920 partes en volumen de
agua.
Una composición del invento también incluye un
ácido carboxílico. Un ácido carboxílico incluye cualquier compuesto
de fórmula R-(COOH)_{n} en que R puede ser hidrógeno,
alquilo, alquenilo, un grupo alicíclico, arilo, heteroarilo o un
grupo heterocíclico, y n es 1, 2 ó 3. Preferiblemente, R incluye
hidrógeno, alquilo o alquenilo.
El término "alquilo" incluye una cadena
hidrocarbonada alifática y saturada, lineal o ramificada, que tiene
de 1 a 12 átomos de carbono, tal como, por ejemplo, metilo, etilo,
propilo, isopropilo (1-metiletilo), butilo,
terc-butilo (1,1-dimetiletilo) y
similares.
El término "alquenilo" incluye una cadena
hidrocarbonada alifática insaturada que tiene de 2 a 12 átomos de
carbono, tal como, por ejemplo, etenilo,
1-propenilo, 2-propenilo,
1-butenilo,
2-metil-1-propenilo
y similares.
El alquilo o alquenilo anterior puede estar
terminalmente sustituido con un heteroátomo, tal como, por ejemplo,
un átomo de nitrógeno, azufre u oxígeno, formándose un aminoalquilo,
oxialquilo o tioalquilo, tal como, por ejemplo, aminometilo,
tioetilo, oxipropilo y similares. Similarmente, el alquilo o
alquenilo anterior puede tener la cadena interrumpida por un
heteroátomo, formándose un alquilaminoalquilo, alquiltioalquilo o
alcoxialquilo, tal como, por ejemplo, metilaminoetilo,
etiltiopropilo, metoximetilo y similares.
El término "alicíclico" incluye cualquier
hidrocarbilo cíclico que contiene de 3 a 8 átomos de carbono. Los
ejemplos de grupos alicíclicos adecuados incluyen ciclopropanilo,
ciclobutanilo, ciclopentanilo, etc.
El término "heterocíclico" incluye cualquier
hidrocarbilo cíclico que contiene de 3 a 8 átomos de carbono y está
interrumpido por un heteroátomo, tal como, por ejemplo, un átomo de
nitrógeno, azufre u oxígeno. Los ejemplos de grupos heterocíclicos
adecuados incluyen grupos derivados de tetrahidrofuranos, furanos,
tiofenos, pirrolidinas, piperidinas, piridinas, pirroles, picolina,
coumaline (sic), etc.
El alquilo, el alquenilo, los grupos alicíclicos
y los grupos heterocíclicos pueden estar no sustituidos o
sustituidos con, por ejemplo, arilo, heteroarilo, alquilo
C_{1-4}, alquenilo C_{1-4},
alcoxilo C_{1-4}, amino, carboxi, halo, nitro,
ciano, -SO_{3}H, fosfono o hidroxi. Cuando el alquilo, el
alquenilo, el grupo alicíclico o el grupo heterocíclico está
sustituido, la sustitución es preferiblemente alquilo
C_{1-4}, halo, nitro, amido, hidroxi, carboxi,
sulfo o fosfono. En una realización, R incluye alquilo sustituido
con hidroxi.
El término "arilo" incluye hidrocarbilo
aromático, incluyendo anillos aromáticos fusionados, tal como, por
ejemplo, fenilo y naftilo.
El término "heteroarilo" incluye derivados
aromáticos heterocíclicos que tienen al menos un heteroátomo tal
como, por ejemplo, nitrógeno, oxígeno, fósforo o azufre, e incluye,
por ejemplo, furilo, pirrolilo, tienilo, oxazolilo, piridilo,
imidazolilo, tiazolilo, isoxazolilo, pirazolilo, isotiazolilo,
etc.
El término "heteroarilo" también incluye
anillos fusionados en que al menos un anillo es aromático, tales
como, por ejemplo, indolilo, purinilo, benzofurilo, etc.
Los grupos arilo y heteroarilo pueden estar no
sustituidos o sustituidos en el anillo con, por ejemplo, arilo,
heteroarilo, alquilo, alquenilo, alcoxilo, amino, carboxi, halo,
nitro, ciano, -SO_{3}H, fosfono o hidroxi. Cuando el arilo,
aralquilo o heteroarilo está sustituido, la sustitución es
preferiblemente alquilo C_{1-4}, halo, nitro,
amido, hidroxi, carboxi, sulfo o fosfono. En una realización, R
incluye arilo sustituido con alquilo C_{1-4}.
Los ejemplos de ácidos carboxílicos adecuados
incluyen una diversidad de ácidos monocarboxílicos, ácidos
dicarboxílicos y ácidos tricarboxílicos.
Los ácidos monocarboxílicos incluyen, por
ejemplo, ácido fórmico, ácido acético, ácido propanoico, ácido
butanoico, ácido pentanoico, ácido hexanoico, ácido heptanoico,
ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico, ácido
undecanoico, ácido dodecanoico, ácido glicólico, ácido láctico,
ácido salicílico, ácido acetilsalicílico, ácido mandélico, etc.
Los ácidos dicarboxílicos incluyen, por ejemplo,
ácido adípico, ácido fumárico, ácido glutárico, ácido maleico, ácido
succínico, ácido málico, ácido tartárico, etc.
Los ácidos tricarboxílicos incluyen, por ejemplo,
ácido cítrico, ácido trimelítico, ácido isocítrico, ácido agaicic
(sic), etc.
Un ácido carboxílico adecuado para uso en una
composición del invento puede ser seleccionado por su solubilidad,
coste, aprobación como aditivo alimentario, olor, pureza, etc.
Un ácido carboxílico particularmente útil para
una composición del invento incluye un ácido carboxílico que es
soluble en agua, tal como el ácido fórmico, ácido acético, ácido
propiónico, ácido butanoico, ácido láctico, ácido glicólico, ácido
cítrico, ácido mandélico, ácido glutárico, ácido maleico, ácido
málico, ácido adípico, ácido succínico, ácido tartárico, etc. Estos
ácidos carboxílicos pueden ser también útiles porque los ácidos
carboxílicos solubles en agua pueden ser aditivos alimentarios,
tales como el ácido fórmico, ácido acético, ácido láctico, ácido
cítrico, ácido tartárico, etc.
Preferiblemente, una composición del invento
incluye ácido acético, ácido octanoico, o ácido propiónico, ácido
láctico, ácido heptanoico, ácido octanoico, o ácido nonanoico.
Una composición del invento puede incluir un
ácido carboxílico en una cantidad eficaz para mantener el equilibrio
entre un ácido carboxílico, peróxido de hidrógeno y un ácido
peroxicarboxílico. Un ácido carboxílico puede estar típicamente
presente en una disolución para uso en una cantidad de entre
aproximadamente 2 ppm y aproximadamente 27.000 ppm, preferiblemente
de entre aproximadamente 100 ppm y aproximadamente 21.000 ppm y, más
preferiblemente, de entre aproximadamente 200 ppm y aproximadamente
15.000 ppm.
Alternativamente, un ácido carboxílico puede
estar presente en una composición de concentrado destinada a la
dilución de una parte en volumen de composición de concentrado a de
entre aproximadamente 256 partes en volumen y aproximadamente 1.920
partes en volumen, preferiblemente de entre aproximadamente 512
partes en volumen y aproximadamente 1.280 partes en volumen, de
agua, en una cantidad de entre 0,5 por ciento en peso y 80 por
ciento en peso, preferiblemente de entre aproximadamente 10 por
ciento en peso y aproximadamente 70 por ciento en peso, y más
preferiblemente de entre aproximadamente 15 por ciento en peso y
aproximadamente 60 por ciento en peso.
En una realización, una composición de
concentrado destinada a la dilución de una parte en volumen a de
entre aproximadamente 256 partes en volumen y aproximadamente 1.920
partes en volumen, preferiblemente de entre aproximadamente 512
partes en volumen y aproximadamente 1.280 partes en volumen, más
preferiblemente aproximadamente 768 partes en volumen, de agua,
incluye un ácido carboxílico, en el que R incluye alquilo de
1-4 átomos de carbonos, en una cantidad de entre
aproximadamente 0,5 por ciento en peso y aproximadamente 25 por
ciento en peso, preferiblemente de entre aproximadamente 1 por
ciento en peso y aproximadamente 20 por ciento en peso, y más
preferiblemente de entre aproximadamente 2 por ciento en peso y
aproximadamente 15 por ciento en peso. En otra realización, una
composición de concentrado incluye además un ácido carboxílico en
que R incluye alquilo de 1-4 átomos de carbonos.
Una composición del invento también incluye un
ácido peroxicarboxílico. Un ácido peroxicarboxílico es también
conocido en la técnica como un ácido percarboxílico, un peroxiácido
y un perácido.
Un ácido peroxicarboxílico incluye cualquier
compuesto de la fórmula R-(COOOH)_{n} en que R puede ser
hidrógeno, alquilo, alquenilo, un grupo alicíclico, arilo,
heteroarilo o un grupo heterocíclico, y n es 1, 2 ó 3.
Preferiblemente, R incluye hidrógeno, alquilo o alquenilo.
Los términos y expresiones "alquilo",
"alquenilo", "grupo alicíclico", "arilo",
"heteroarilo" y "grupo heterocíclico" son como se
definieron anteriormente.
Los ácidos peroxicarboxílicos útiles en este
invento incluyen cualquier ácido peroxicarboxílico que pueda ser
preparado a partir de la reacción de equilibrio, catalizada por
ácido, entre un ácido carboxílico anteriormente descrito y el
peróxido de hidrógeno anteriormente descrito. Preferiblemente, una
composición del invento incluye ácido peroxiacético, ácido
peroxioctanoico, o ácido peroxipropiónico, ácido peroxiláctico,
ácido peroxiheptanoico, ácido peroxioctanoico, o ácido
peroxinonanoico.
Aunque menos preferiblemente, un ácido
peroxicarboxílico puede ser también preparado mediante la
autooxidación de aldehídos o mediante la reacción de peróxido de
hidrógeno con un cloruro de ácido, hidruro de ácido, anhídrido de
ácido carboxílico o alcóxido sódico.
En algunas realizaciones, un ácido
peroxicarboxílico incluye al menos un ácido peroxicarboxílico
soluble en agua, en que R incluye alquilo de 1-4
átomos de carbono. Por ejemplo, en una realización, un ácido
peroxicarboxílico incluye ácido peroxiacético. En otra realización,
un ácido peroxicarboxílico tiene un R que es un alquilo de
1-4 átomos de carbono, sustituido con hidroxi.
En una realización, el ácido peroxicarboxílico
comprende ácido peroxiacético, ácido peroxioctanoico, ácido
peroxipropiónico, ácido peroxibutírico, ácido peroxiglicólico, ácido
peroxiglutárico, ácido peroxisuccínico, ácido peroxiláctico, ácido
peroxicítrico, ácido peroxidecanoico, ácido peroxifórmico, ácido
peroxipentanoico, ácido peroxiheptanoico, ácido peroxinonanoico,
ácido peroxiundecanoico, ácido peroxidodecanoico, o mezclas de los
mismos.
Quienes tienen experiencia en la técnica conocen
métodos para preparar ácido peroxiacético, incluyendo los descritos
en la Patente de EE.UU. número 2.833.813.
Una ventaja de usar un ácido peroxicarboxílico en
que R incluye alquilo de 1-4 átomos de carbono es
que dichos ácidos peroxicarboxílicos tienen tradicionalmente un pKa
menor que los ácidos peroxicarboxílicos que tienen un R que es
alquilo con más de 4 átomos de carbono. Este pKa menor puede
favorecer una velocidad mayor del equilibrio del ácido
peroxicarboxílico y puede ser eficaz para proporcionar una
composición del invento con, por ejemplo, un pH ácido, lo que puede
ser ventajoso para una eliminación mejorada de incrustaciones de
cal y/o suciedad.
En otras realizaciones, un ácido
peroxicarboxílico incluye al menos un ácido peroxicarboxílico (de
limitada solubilidad en agua) en el que R incluye alquilo de
5-12 átomos de carbono y al menos un ácido
peroxicarboxílico, soluble en agua, en el que R incluye alquilo de
1-4 átomos de carbono. Por ejemplo, en una
realización, el ácido peroxicarboxílico incluye ácido peroxiacético
y al menos otro ácido peroxicarboxílico de los anteriormente
mencionados. Aquí, el ácido peroxicarboxílico que comprende un R que
es alquilo C_{5-12} puede estar presente en una
cantidad de entre 0,3 por ciento en peso y 5 por ciento en peso.
Preferiblemente, una composición del invento incluye ácido
peroxiacético y ácido peroxioctanoico.
Una ventaja de combinar un ácido carboxílico o
ácido peroxicarboxílico soluble en agua con un ácido carboxílico o
ácido peroxicarboxílico que tiene una solubilidad limitada en agua
es que el ácido carboxílico o ácido peroxicarboxílico soluble en
agua puede proporcionar un efecto hidrotrópico a los ácidos
carboxílicos y peroxicarboxílicos menos solubles en agua, lo que
puede facilitar una dispersión uniforme y/o la consiguiente
estabilidad física de la composición.
Otra ventaja de esta combinación de ácidos
peroxicarboxílicos es que puede proporcionar una composición del
invento con una actividad antimicrobiana deseable en presencia de
altas cargas de suciedad orgánica, tal como, por ejemplo, en el
tratamiento de esqueletos de animales, vertimientos de fluidos
corporales en hospitales, ropa sucia de hospitales y hoteles,
etc.
Una composición del invento puede incluir un
ácido peroxicarboxílico, o mezclas de los mismos, en una cantidad
eficaz para mantener el equilibrio entre el ácido carboxílico, el
peróxido de hidrógeno y el ácido peroxicarboxílico y para
proporcionar una actividad antimicrobiana eficaz. Un ácido
peroxicarboxílico puede estar típicamente presente en una disolución
para uso en una cantidad de entre aproximadamente 1 ppm y
aproximadamente 30.000 ppm, 2 ppm y aproximadamente 27.000 ppm,
preferiblemente entre aproximadamente 100 ppm y 21.000 ppm, y más
preferiblemente entre aproximadamente 200 ppm y aproximadamente
15.000 ppm.
Alternativamente, el ácido peroxicarboxílico
puede estar presente en una composición de concentrado destinada a
la dilución de una parte en volumen de composición de concentrado a
de entre aproximadamente 256 partes en volumen y aproximadamente
1.920 partes en volumen, preferiblemente de entre aproximadamente
512 partes en volumen y aproximadamente 1.280 partes en volumen, más
preferiblemente aproximadamente 768 partes en volumen, de agua, en
una cantidad de entre aproximadamente 0,2 por ciento en peso y
aproximadamente 30 por ciento en peso, preferiblemente de entre
aproximadamente 2,5 por ciento en peso y aproximadamente 25 por
ciento en peso, y más preferiblemente de entre aproximadamente 4 por
ciento en peso y aproximadamente 20 por ciento en
peso.
peso.
Una composición del invento incluye generalmente
ácido peroxicarboxílico y peróxido de hidrógeno en una relación de
al menos 4:1, preferiblemente al menos 5:1, preferiblemente al menos
6:1, y aún más preferiblemente al menos 7:1. Esta relación se
determina con cantidades de componentes en equilibrio, y las
cantidades usadas pueden basarse en partes por millón o porcentaje
en peso.
Una composición del invento incluye un compuesto
de amonio cuaternario. Un compuesto de amonio cuaternario puede ser
eficaz para potenciar la actividad antimicrobiana/antifúngica de una
composición del invento.
En la composición del invento puede usarse
cualquier compuesto de amonio cuaternario con actividad
antimicrobiana. Un compuesto de amonio cuaternario adecuado para uso
con una composición del invento incluye un compuesto de fórmula
(NR_{1}R_{2}R_{3}R_{4})^{+}X^{-} en que
R_{1}-R_{4} son independientemente alquilo,
alquenilo, arilo o heteroarilo y X^{-} es un contraión
aniónico.
Salvo cuando se indique lo contrario, los
términos "alquilo", "alquenilo", "arilo" y
"heteroarilo" son como se definieron anteriormente.
La expresión "contraión aniónico" incluye
cualquier ion que pueda formar una sal con amonio cuaternario.
Los ejemplos de contraiones aniónicos adecuados
incluyen cloruro, propionatos, metosulfatos, sacarinatos,
etosulfatos, hidróxidos, acetatos, fosfatos y nitratos. El contraión
aniónico es preferiblemente cloruro.
Cuando se usan compuestos de amonio cuaternario
que tienen un contraión de cloruro, el cloruro de amonio cuaternario
debería mezclarse con una composición del invento justo antes del
uso para actividad antimicrobiana porque el ion cloruro puede causar
una rápida degradación de especies oxigenadas activas.
Los compuestos de amonio cuaternario útiles
incluyen sales de
N-alquil-dimetil-bencilamonio,
N-alquil-dimetil-etil-bencilamonio,
di-n-alquil-dimetilamonio
y
di-n-alquil-metil-bencilamonio,
o mezclas de las mismas, en que el alquilo contiene de 1 a 20 átomos
de carbono en cada grupo alquilo o está interrumpido por oxígeno
para formar un oxialquilo de 1 a 8 átomos de carbono.
Otros compuestos de amonio cuaternario adecuados
para uso en una composición del invento incluyen cloruros de
di-n-alquil-dimetilamonio
tales como cloruro de didecil-dimetilamonio, vendido
bajo el nombre comercial Bardac™ 2250 o 2280 y asequible de Lonza,
Inc. (Fair Lawn, New Jersey, EE.UU.), cloruro de
dioctil-dimetilamonio, vendido bajo los nombres
comerciales Bardac™ LF y Bardac™ LF-80, y cloruro
de octil-decil-dimetilamonio,
vendido en mezcla con los cloruros de didecil- y
dioctil-dimetilamonio bajo el nombre comercial
Bardac™ 2050 y 2080.
Una composición del invento puede incluir un
compuesto de amonio cuaternario en una cantidad eficaz para
potenciar la actividad antimicrobiana de una composición del
invento. Un compuesto de amonio cuaternario puede estar presente en
una disolución para uso en una cantidad de hasta aproximadamente 200
ppm, preferiblemente de entre aproximadamente 4 ppm y
aproximadamente 100 ppm, y más preferiblemente de entre
aproximadamente 10 ppm y aproximadamente 50 ppm.
Alternativamente, un compuesto de amonio
cuaternario puede estar presente en una composición de concentrado
destinada a la dilución de una parte en volumen de composición de
concentrado a de entre aproximadamente 256 partes en volumen y
aproximadamente 1.920 partes en volumen, preferiblemente de entre
aproximadamente 512 partes en volumen y aproximadamente 1.280 partes
en volumen, más preferiblemente aproximadamente 768 partes en
volumen, de agua, en una cantidad de hasta aproximadamente 10 por
ciento en peso, preferiblemente de entre aproximadamente 0,08 por
ciento en peso y aproximadamente 7 por ciento en peso, y más
preferiblemente de entre aproximadamente 0,15 por ciento en peso y
aproximadamente 4 por ciento en peso.
Una composición del invento puede incluir
aditivos tales como, por ejemplo, un agente estabilizador, un agente
hidrotrópico, un agente tensioactivo y un agente adyuvante. Los
aditivos pueden potenciar la actividad antimicrobiana/antifúngica de
una composición del invento y/o pueden proporcionar cualidades
adicionales, tales como, por ejemplo, acción limpiadora, atracción
sensorial, etc., a una composición del invento.
Todo aditivo incluido en una composición del
invento debería ser compatible con los demás componentes de la
composición a largo plazo, por ejemplo, al menos 6 meses,
preferiblemente 12 meses y, más preferiblemente, 2 años, para
composiciones de un solo producto, o a corto plazo para
composiciones cooperativas de múltiples componentes, mezcladas en el
momento de su uso.
Una composición del invento puede incluir también
un agente estabilizador para reducir la probabilidad de que los
componentes peroxigenados, tal como un ácido peroxicarboxílico o el
peróxido de hidrógeno de una composición del invento, se
descompongan en oxígeno y una especie no oxidada.
Aunque este invento no está limitado por teoría
alguna, una teoría indica que las disoluciones acuosas que contienen
ácidos peroxicarboxílicos pueden descomponerse de tres modos: (1)
descomposición espontánea para producir el correspondiente ácido
carboxílico y oxígeno; (2) hidrólisis bajo condiciones fuertemente
ácidas o básicas para proporcionar el ácido carboxílico y peróxido
de hidrógeno; y (3) descomposición catalítica por metales pesados y
sus sales para producir principalmente dióxido de carbono, oxígeno y
el ácido carboxílico. La descomposición catalítica puede ser
particularmente preocupante porque los materiales de partida, los
aditivos y/o el equipo con los que la composición entra en contacto
pueden proporcionar impurezas a una composición del invento.
Puede añadirse un agente estabilizador a la
composición del invento para evitar o retrasar este efecto
catalítico en la composición y, durante el uso, para potenciar la
actividad antimicrobiana. Se reconocerá que es menos probable que
las composiciones que se preparan y diluyen justo antes de ser
usadas presenten problemas de descomposición que las composiciones
preparadas para almacenamiento a largo plazo, por ejemplo, de hasta
aproximadamente 6 meses.
Todo compuesto que pueda reducir la probabilidad
de descomposición de la composición del invento puede ser usado como
agente estabilizador. Típicamente, los agentes estabilizadores
secuestran metales para proteger de la descomposición. De esta
manera, todo compuesto que pueda secuestrar metales puede ser usado
como agente estabilizador en una composición del invento.
Los ejemplos de agentes estabilizadores adecuados
incluyen ácidos policarboxílicos (por ejemplo, ácido dipicolínico,
ácido etilendiaminatetraacético o ácido cítrico), sales solubles de
fosfatos que pueden tener la forma de especies monómeras sencillas o
de polifosfatos lineales condensados o metafosfatos cíclicos, y
similares.
Otros ejemplos de agentes estabilizadores
adecuados incluyen ácidos organofosfónicos y sus sales. Los ácidos
organofosfónicos y sus sales pueden contener otros grupos
funcionales tales como hidroxi o amino. Estos se ejemplifican en
compuestos tales como ácido
1-hidroxietiliden-1,1-difosfónico
(Dequest® 2010, Monsanto, St. Louis, Missouri, EE.UU.) y ácidos
poli(metilenamino)-fosfónicos (Briquest®,
Uniqema, Wilmington, Delaware, EE.UU.) tales como aminotri(ácido
metilenfosfónico) y dietilentriaminapenta(ácido
metilenfosfónico).
Preferiblemente, un agente estabilizador incluye
un ácido fosfónico o una sal del mismo. El ácido fosfónico puede
servir como un catalizador ácido fuerte para aumentar la velocidad
de formación del ácido peroxicarboxílico durante la reacción de
equilibrio. En una realización, una composición del invento incluye
Dequest® 2010.
Una composición del invento puede incluir un
agente estabilizador en una concentración eficaz para proporcionar
protección frente a la descomposición de componentes de una
composición del invento.
Un agente estabilizador puede estar presente en
una disolución para uso en una cantidad de hasta aproximadamente 150
ppm, preferiblemente de entre aproximadamente 2 ppm y
aproximadamente 100 ppm, y más preferiblemente de entre
aproximadamente 3 ppm y aproximadamente 50 ppm.
Alternativamente, un agente estabilizador puede
estar presente en una composición de concentrado destinada a la
dilución de una parte en volumen de composición de concentrado a de
entre aproximadamente 256 partes en volumen y aproximadamente 1.920
partes en volumen, preferiblemente de entre aproximadamente 512
partes en volumen y aproximadamente 1.280 partes en volumen, más
preferiblemente aproximadamente 768 partes en volumen, de agua, en
una cantidad de hasta aproximadamente 10 por ciento en peso,
preferiblemente de entre aproximadamente 0,1 por ciento en peso y
aproximadamente 5 por ciento en peso, y más preferiblemente de entre
aproximadamente 0,2 por ciento en peso y aproximadamente 3 por
ciento en peso.
En una realización, una composición del invento
incluye ácido acético en una cantidad de entre aproximadamente 60
por ciento en peso y aproximadamente 70 por ciento en peso, peróxido
de hidrógeno en una cantidad de entre aproximadamente 1,0 por ciento
en peso y aproximadamente 2,5 por ciento en peso, ácido
peroxiacético en una cantidad de entre aproximadamente 10 por ciento
en peso y aproximadamente 15 por ciento en peso, y un agente
estabilizador en una cantidad de entre aproximadamente 0,1 por
ciento en peso y aproximadamente 1 por ciento en peso.
Preferiblemente, el agente estabilizador es Dequest® 2010.
En aún otra realización, una composición del
invento incluye ácido acético en una cantidad de entre
aproximadamente 64 por ciento en peso y aproximadamente 66 por
ciento en peso, peróxido de hidrógeno en una cantidad de entre
aproximadamente 1,5 por ciento en peso y aproximadamente 2 por
ciento en peso, ácido peroxiacético en una cantidad de entre
aproximadamente 11,5 por ciento en peso y aproximadamente 13,5 por
ciento en peso, y un agente estabilizador en una cantidad de entre
aproximadamente 0,5 por ciento en peso y aproximadamente 0,7 por
ciento en peso. Preferiblemente, la relación de ácido peroxiacético
a peróxido de hidrógeno es aproximadamente 7:1.
Una composición del invento puede también incluir
un agente hidrotrópico. Un agente hidrotrópico puede aumentar la
miscibilidad, solubilidad o estabilidad de fases de materiales
orgánicos e inorgánicos en disolución acuosa mediante una asociación
fisico-química. Un agente hidrotrópico puede también
facilitar la estabilidad física y/o la homogeneidad de una
composición del invento en un concentrado y puede facilitar la
solubilización de los mismos ingredientes en una disolución para
uso.
Un agente hidrotrópico puede ser particularmente
útil en una composición del invento cuando se usan mezclas de ácidos
carboxílicos precursores y uno o más tienen una solubilidad limitada
en agua. Por ejemplo, los agentes hidrotrópicos pueden ser
particularmente útiles para composiciones que contienen ácidos
peroxicarboxílicos que tienen un R que es alquilo
C_{5-12}.
Un agente hidrotrópico incluye cualquier
compuesto adecuado para solubilizar productos intermedios.
Los ejemplos de agentes hidrotrópicos adecuados
incluyen los ácidos xileno-, cumeno- y
tolueno-sulfónicos, ácidos alquilbencenosulfónicos,
ácidos n-octanosulfónicos, ácidos
naftalenosulfónicos, ácidos alquil- y
dialquil-naftalenosulfónicos, ácidos
difenil-éter-disulfónicos, o sus sales de metales
alcalinos.
Otros ejemplos incluyen ésteres de fosfato,
óxidos de amina, y polioles que sólo contienen átomos de carbono,
hidrógeno y oxígeno y contienen de aproximadamente 2 a
aproximadamente 6 grupos hidroxi. Los ejemplos de polioles incluyen
1,2-propanodiol, 1,2-butanodiol,
hexilenglicol, glicerol, sorbitol, manitol y glucosa.
La concentración de un agente hidrotrópico
adecuado para uso en una composición del invento puede variar de
acuerdo con la concentración de los ácidos carboxílico y
peroxicarboxílico y sus respectivas solubilidades en la composición
de partida.
Un agente hidrotrópico puede estar presente en
una disolución para uso en una cantidad de hasta aproximadamente
3.500 ppm, preferiblemente de entre aproximadamente 10 ppm y
aproximadamente 2.500 ppm, y más preferiblemente de entre
aproximadamente 30 ppm y aproximadamente 1.500 ppm.
Alternativamente, un agente hidrotrópico puede
estar presente en una composición de concentrado destinada a la
dilución de una parte en volumen de composición de concentrado a de
entre aproximadamente 256 partes en volumen y aproximadamente 1.920
partes en volumen, preferiblemente de entre aproximadamente 512
partes en volumen y aproximadamente 1.280 partes en volumen, más
preferiblemente aproximadamente 768 partes en volumen, de agua, en
una cantidad de hasta aproximadamente 20 por ciento en peso,
preferiblemente de entre aproximadamente 1 por ciento en peso y
aproximadamente 15 por ciento en peso, y más preferiblemente de
entre aproximadamente 3 por ciento en peso y aproximadamente 10 por
ciento en peso.
Una composición del invento puede incluir también
un agente tensioactivo. Un agente tensioactivo puede incluir
cualquier compuesto adecuado para afectar a la espumación,
detergencia y/o humectación de una composición del invento.
Los ejemplos de agentes tensioactivos adecuados
para uso con una composición del invento incluyen agentes
tensioactivos no iónicos solubles en agua o dispersables en agua, no
iónicos semipolares, catiónicos y anfóteros. Un experto en la
técnica entenderá que pueden usarse agentes tensioactivos aniónicos
pero reconocerá que debería limitarse o evitarse la inclusión de
compuestos de amonio cuaternario en la composición del invento
porque estos compuestos pueden presentar incompatibilidad de pares
iónicos.
En una realización, una composición del invento
incluye un agente tensioactivo no iónico. Algunas ventajas de un
agente tensioactivo no iónico es que hay una amplia selección
comercial y que los agentes tensioactivos no iónicos ejercen un
deseable efecto detersorio (es decir, humectación de superficies,
penetración en la suciedad, y separación y suspensión de la suciedad
de la superficie que se limpia y desinfecta).
Los ejemplos de agentes tensioactivos no iónicos
adecuados para una composición del invento incluyen un agente
tensioactivo con restos de óxido de etileno, restos de óxido de
propileno, o mezclas de los mismos, y agentes tensioactivos con
restos de óxido de etileno-óxido de propileno en formación hetérica
o de bloques. En el presente invento son adicionalmente útiles los
agentes tensioactivos no iónicos que incluyen compuestos de
alquil-óxido de etileno, compuestos de alquil-óxido de propileno,
compuestos de alquil-óxido de etileno-óxido de propileno, y
compuestos de alquil-óxido de etileno-óxido de propileno en que el
resto de óxido de etileno-óxido de propileno está en formación
hetérica o de bloques.
Otros agentes tensioactivos no iónicos útiles en
una composición del invento incluyen agentes tensioactivos no
iónicos que tienen cualquier mezcla o combinación de restos de óxido
de etileno-óxido de propileno enlazados a una cadena alquílica, en
que los restos de óxido de etileno y óxido de propileno pueden estar
según cualquier patrón aleatorio u ordenado y tienen cualquier
longitud específica. Otros agentes tensioactivos no iónicos útiles
en una composición del invento incluyen un agente tensioactivo que
tiene secciones aleatorias de óxido de etileno-óxido de propileno de
bloques y hetéricos. Los restos no iónicos pueden estar
terminalmente rematados con un agrupamiento bencilo, alcoxilo, o
alquilo de cadena corta.
Un agente tensioactivo puede estar presente en
una disolución para uso en una cantidad de hasta aproximadamente
2.000 ppm, preferiblemente de entre aproximadamente 5 ppm y
aproximadamente 1.000 ppm, y más preferiblemente de entre
aproximadamente 10 ppm y aproximadamente 500 ppm.
Alternativamente, un agente tensioactivo puede
estar presente en una composición de concentrado destinada a la
dilución de una parte en volumen de composición de concentrado a de
entre aproximadamente 256 partes en volumen y aproximadamente 1.920
partes en volumen, preferiblemente de entre aproximadamente 512
partes en volumen y aproximadamente 1.280 partes en volumen, más
preferiblemente aproximadamente 768 partes en volumen, de agua, en
una cantidad de hasta aproximadamente 15 por ciento en peso,
preferiblemente de entre aproximadamente 0,01 por ciento en peso y
aproximadamente 10 por ciento en peso, y más preferiblemente de
entre aproximadamente 0,1 por ciento en peso y aproximadamente 5 por
ciento en peso.
Una composición del invento puede también
contener cualquier número de otros componentes que son conocidos por
los expertos en la técnica y que pueden facilitar el tratamiento
microbicida del invento.
Otros componentes que pueden ser útiles en
composiciones del invento incluyen ácidos inorgánicos fuertes (por
ejemplo, los ácidos fosfórico, nítrico, sulfúrico y sulfámico) y
ácidos organosulfónicos fuertes (por ejemplo, los ácidos
decilsulfónico, dodecilsulfónico, toluenosulfónico y
metilsulfónico). Pueden usarse ácidos organosulfónicos o inorgánicos
fuertes como catalizadores para acelerar el equilibrio de las
composiciones y/o para servir como agentes acidulantes fuertes para
disolver matrices de suciedad inorgánica e
inorgánica-orgánica, tales como películas de agua
dura, residuos lácteos en utensilios, residuos orgánicos del
interior de aparatos para elaboración de cerveza, de las
correspondientes superficies.
Otros componentes que pueden ser útiles para
composiciones del invento incluyen agentes auxiliares de fabricación
tales como agentes antiespumantes, inhibidores de la corrosión,
modificadores de propiedades reológicas, colorantes tintóreos y
pigmentarios, y fragancias.
Las Tablas A y B ilustran ingredientes e
intervalos para composiciones del invento.
La Tabla A ilustra los intervalos útiles,
preferidos y más preferidos de un ácido carboxílico, peróxido de
hidrógeno y un ácido peroxicarboxílico incluidos en una composición
del invento prevista como una composición de concentrado. La Tabla 1
también ilustra intervalos útiles, preferidos y más preferidos de un
compuesto de amonio cuaternario y un agente estabilizador, que
pueden incluirse en una composición del invento.
La Tabla A ilustra los intervalos útiles,
preferidos y más preferidos de un ácido carboxílico, peróxido de
hidrógeno y un ácido peroxicarboxílico incluidos en una composición
del invento prevista como una composición de concentrado. La Tabla A
también ilustra intervalos útiles, preferidos y más preferidos de un
compuesto de amonio cuaternario, un agente hidrotrópico, un agente
tensioactivo y un agente estabilizador, que pueden incluirse en una
composición del invento.
Un agente hidrotrópico puede ser particularmente
útil en una composición del invento que contenga un ácido
carboxílico menos miscible con agua.
La Tabla B ilustra los intervalos útiles,
preferidos y más preferidos de un ácido carboxílico, peróxido de
hidrógeno y un ácido peroxicarboxílico incluidos en una composición
del invento prevista como una disolución para uso. La Tabla 3
también ilustra intervalos útiles, preferidos y más preferidos de un
compuesto de amonio cuaternario, un agente hidrotrópico, un agente
tensioactivo y un agente estabilizador, que pueden incluirse en una
composición del invento.
Una ventaja de una composición del invento es que
la composición puede incluir cantidades reducidas de peróxido de
hidrógeno con respecto a las de ácido peroxicarboxílico cuando se
compara aquélla con composiciones conocidas. Esto permite que las
composiciones del invento tengan una actividad antimicrobiana
potenciada frente a esporas bacterianas particularmente resistentes,
por ejemplo, esporas del grupo del Bacillus cereus. Es decir,
las composiciones del invento tienen una actividad antimicrobiana
mejorada en comparación con composiciones conocidas que tienen ácido
peroxicarboxílico y peróxido de hidrógeno en una relación de ácido
peroxicarboxílico a peróxido de hidrógeno menor que 4:1, tal como,
por ejemplo, 3:1. Para dichas composiciones conocidas, esto
significa que la cantidad de peróxido de hidrógeno es mayor con
respecto a la cantidad de ácido peroxicarboxílico cuando se comparan
con una composición del invento. La expresión "actividad
antimicrobiana mejorada" incluye al menos una fracción de un
log_{10} mayor, como se definió anteriormente.
Los métodos del invento se dirigen al tratamiento
microbicida de una diversidad de sustancias. El tratamiento
microbicida de una sustancia incluye poner la sustancia en contacto
con una composición del invento.
Una composición del invento es adecuada para
tratar una diversidad de sustancias en una diversidad de ambientes.
Una composición del invento puede ser usada en cualquier ambiente en
que pueda ser deseable reducir la contaminación microbiana,
particularmente la contaminación microbiana que surge de
microorganismos del grupo del Bacillus cereus, tal como, por
ejemplo, la industria de asistencia sanitaria (por ejemplo,
hospitales para animales, hospitales para seres humanos, clínicas
para animales, clínicas para seres humanos, enfermerías, centros de
atención de día para niños o personas mayores, etc.), la industria
alimentaria (por ejemplo, restaurantes, plantas para procesamiento
de alimentos, plantas para almacenamiento de alimentos, tiendas de
comestibles, etc.), la industria hostelera (por ejemplo, hoteles,
moteles, centros turísticos, barcos de recreo, etc.), la industria
educacional (por ejemplo, escuelas y universidades), etc.
Una composición del invento puede ser usada para
tratar una diversidad de sustancias en las que pueda ser deseable
reducir la contaminación microbiana, particularmente la
contaminación microbiana que surge de microorganismos del grupo del
Bacillus cereus, tal como, por ejemplo, superficies de
locales generales (por ejemplo, suelos, paredes, techos, exterior de
muebles, etc.), superficies de equipos específicos (por ejemplo,
superficies duras, equipos de fabricación, equipos de procesamiento,
etc.), productos textiles (por ejemplo, algodones, lanas, sedas,
tejidos sintéticos tales como poliésteres, poliolefinas y acrílicos,
mezclas de fibras tales como algodón-poliéster,
etc.), sistemas basados en madera y celulosa (por ejemplo, papel),
tierra, restos de animales muertos (por ejemplo, piel, carne, pelo,
plumas, etc.), productos alimenticios (por ejemplo, frutas,
vegetales, frutos secos, carnes, etc), y agua.
En una realización, un método del invento se
dirige al tratamiento microbicida de productos textiles. Las esporas
del grupo del Bacillus cereus han sido identificadas como el
contaminante predominante de productos textiles tras el lavado de
estos. De esta manera, el tratamiento de productos textiles con una
composición del invento es particularmente útil para la actividad
antimicrobiana contra los contaminantes de productos textiles.
Los ejemplos de productos textiles que pueden ser
tratados con una composición del invento incluyen artículos
personales (por ejemplo, camisas, pantalones, calcetines, ropa
interior, etc.), artículos institucionales (por ejemplo, toallas,
batas de laboratorio, togas, delantales, etc.), artículos de
hostelería (por ejemplo, toallas, servilletas, manteles, etc.),
etc.
Un tratamiento microbicida de productos textiles
con una composición del invento puede incluir poner el producto
textil en contacto con una composición del invento. Esta puesta en
contacto puede tener lugar antes del lavado del producto textil.
Alternativamente, esta puesta en contacto puede tener lugar durante
el lavado del producto textil para proporcionar actividad
antimicrobiana y, opcionalmente, proporcionar actividad limpiadora
para eliminar o reducir suciedades, manchas, etc., del producto
textil.
En una realización, un producto textil es puesto
en contacto con una composición del invento al mezclar el producto
textil con una composición del invento en un recipiente tal como,
por ejemplo, el tambor de lavado de una lavadora. El producto textil
puede ser luego limpiado al lavar el producto textil con un
detergente y disoluciones blanqueadoras para la ropa, para eliminar
la suciedad y las manchas.
En otra realización, el producto textil es
primero enjuagado con agua a una temperatura de aproximadamente 32ºC
y es drenado. El producto textil enjuagado es luego puesto en
contacto con una composición del invento a una temperatura de
aproximadamente 38ºC y es drenado.
Puede incluirse también cualquier combinación de
las operaciones siguientes una vez que el producto textil ha sido
puesto en contacto con una composición del invento. El producto
textil puede ser enjuagado, por ejemplo, enjuagado con agua a una
temperatura de aproximadamente 54ºC, y ser luego lavado, por
ejemplo, lavado con un detergente alcalino a una temperatura de
aproximadamente 66ºC, y drenado. El producto textil puede ser
enjuagado de nuevo, por ejemplo, enjuagado con agua a una
temperatura de aproximadamente 66ºC, y drenado.
El producto textil puede ser blanqueado mediante,
por ejemplo, enjuague con peróxido de hidrógeno a una temperatura de
aproximadamente 66ºC, drenado, y enjuagado de nuevo con agua a una
temperatura de aproximadamente 65ºC. Preferiblemente, cualquier
operación de blanqueo llevada a cabo tiene lugar después de que el
producto textil ha sido puesto en contacto con una composición del
invento, para evitar que los microorganismos generen resistencia a
una composición del invento y/o para evitar exponer una composición
del invento a un pH superior a 8, lo que puede afectar negativamente
a la eficacia del ácido peroxicarboxílico.
El producto textil puede ser enjuagado de nuevo a
una temperatura de aproximadamente 54ºC y enjuagado de nuevo a una
temperatura de aproximadamente 43ºC.
Al final del ciclo, el producto textil puede ser
enjuagado con un agente neutralizante del pH, por ejemplo, un ácido
diluido.
Puesto que el procedimiento de lavado para
productos textiles varía mucho de industria a industria, el método
para tratar un producto textil con una composición no se limita a un
procedimiento concreto sino que puede adaptarse para que sea útil en
cualquiera de las industrias anteriormente identificadas. Por
ejemplo, la temperatura, el número de enjuagues, el blanqueo, etc.,
pueden variar dependiendo de la sustancia que se lave.
Este invento será adicionalmente caracterizado
mediante los ejemplos siguientes. Estos ejemplos no están destinados
a limitar el alcance del invento, que ha sido totalmente expuesto en
la descripción precedente. Variaciones en el alcance del invento
serán evidentes para los expertos en la técnica.
Se midió la velocidad a la que una composición
del invento mataba un organismo de ensayo, inoculando disoluciones
para uso a un organismo de ensayo y cuantificando luego los
supervivientes después de varios tiempos de exposición. Se
transfirieron noventa y nueve ml de cada disolución para uso a un
matraz Erlenmeyer de 250 ml de capacidad y se dejaron equilibrar a
la temperatura de ensayo. Se removió enérgicamente el líquido del
matraz con un rápido movimiento circular y se añadió 1 ml de una
suspensión del organismo de ensayo. Después del tiempo de
exposición, se transfirieron cantidades de 1 ml de la mezcla de
disolución para uso/organismo de ensayo a 9 ml del neutralizador de
la disolución para uso. El neutralizador fue térmicamente sacudido
durante 13 minutos a 80ºC y fue luego rápidamente enfriado a la
temperatura ambiental.
Un neutralizador de la disolución para uso
termina la actividad antimicrobiana de la disolución para uso, lo
que permite que se determine el número de supervivientes después de
un tiempo de exposición establecido.
Se sembraron, por vertimiento, cantidades de un
ml del neutralizador en placas usando el medio para cultivo en
placa. También se sembraron diluciones sucesivas de 10 veces o 100
veces de la disolución neutralizadora. Se incubaron las placas y
luego se contaron los microorganismos supervivientes. El log_{10}
de reducción del organismo de ensayo a causa de la disolución para
uso fue determinado comparando la reducción con la de un grupo
testigo no tratado (referido como Números de Inóculo).
Se preparó primero una composición que contenía
34,1 por ciento en peso de ácido peroxiacético (POAA; del inglés,
peroxyacetic acid), 7,13 por ciento en
peso de peróxido de hidrógeno (H_{2}O_{2}) y 36,1 por ciento en
peso de ácido acético. Luego se diluyó la composición con agua para
obtener una disolución para uso que contenía 150 ppm de POAA. Se
añadió H_{2}O_{2} o ácido acético adicional a la disolución para
uso, para desarrollar disoluciones para uso que contenían
H_{2}O_{2} y ácido acético en cantidades como las indicadas en
la Tabla 1. La Tabla 1 proporciona los resultados de análisis
duplicados de POAA, H_{2}O_{2}, ácido acético y pH de cada
disolución para uso, después de su preparación.
Se usaron los siguientes parámetros
experimentales para determinar el efecto de la concentración de
peróxido de hidrógeno y ácido acético sobre la actividad esporicida
del ácido peroxiacético. El organismo de ensayo estudiado fue una
cosecha de esporas de Bacillus cereus nº N1009 (National Food
Processors Association). La temperatura de ensayo fue 60ºC y los
tiempos de exposición fueron 10, 15, 20, 25, 30 y 40 minutos. El
neutralizador de la disolución para uso fue medio Tioglicolato
Fluido (Difco Laboratories, Sparks, Maryland, EE.UU.), y los
cultivos fueron sembrados en placas de agar Dextrosa Triptona (Difco
Laboratories, Sparks, Maryland, EE.UU.) y fueron incubados durante
48 horas a 32ºC.
La Tabla 2 muestra los resultados para los
microorganismos no tratados (grupo testigo) y la Tabla 3 muestra los
resultados para los microorganismos tratados. CFU (del inglés,
colony forming unit) significa "unidad
formadora de colonias".
Los resultados muestran que la velocidad de
destrucción del ácido peroxiacético, en disolución acuosa con ácido
acético y peróxido de hidrógeno, es mayor cuando está en presencia
de bajas concentraciones de peróxido de hidrógeno con respecto a la
concentración de ácido peroxiacético (como en las disoluciones para
uso A y B). Es decir, las disoluciones para uso que contienen una
relación de ácido peroxiacético a peróxido de hidrógeno de
aproximadamente 4:1 o mayor mostraron una mejor actividad
esporicida en los primeros 15 minutos de exposición que las demás
disoluciones para uso.
Las disoluciones para uso C a F contenían más de
100 ppm de peróxido de hidrógeno y una relación de ácido
peroxiacético a peróxido de hidrógeno de aproximadamente 0,7:1 o
menos. Estas disoluciones muestran una velocidad de destrucción que
es sustancialmente menor que la de las disoluciones para uso A y B,
que tienen una relación de ácido peroxiacético a peróxido de
hidrógeno de aproximadamente 4:1 o mayor.
Los datos muestran que, en el periodo inicial de
tiempo después del contacto, se consigue una muerte mucho más rápida
de esporas con una composición modificada con concentración reducida
de peróxido de hidrógeno en relación con la de un ácido
peroxicarboxílico no modificado. La acusada diferencia de estas
composiciones en cuanto a la velocidad de destrucción demuestra la
eficacia mejorada de una composición del invento, en comparación con
la de una composición que contiene mayores concentraciones de
peróxido de hidrógeno en relación con las de ácido
peroxicarboxílico, frente a esporas bacterianas. Es una completa
sorpresa que reducir la concentración de peróxido de
hidrógeno en relación con la de ácido peroxicarboxílico
aumente la velocidad de la actividad destructora de
esporas.
El método de ensayo fue llevado a cabo del modo
descrito para el Ejemplo 1.
Se preparó una composición que contenía 34,1 por
ciento en peso de POAA, 7,13 por ciento en peso de H_{2}O_{2} y
36,1 por ciento en peso de ácido acético. Luego se diluyó la
composición con agua para obtener una disolución para uso que
contenía 150 ppm de POAA. Se añadió H_{2}O_{2} o ácido acético
adicional a la disolución para uso, para desarrollar disoluciones
para uso que contenían H_{2}O_{2} y ácido acético en cantidades
como las indicadas en la Tabla 4.
Puesto que los análisis químicos de las
disoluciones para uso del Ejemplo 1 se correlacionaban bien con los
análisis teóricos de las disoluciones para uso, este Ejemplo se basa
en los análisis teóricos de las disoluciones para uso para
determinar la concentración de los componentes.
La Tabla 4 muestra las cantidades teóricas de
POAA, H_{2}O_{2} y ácido acético y el pH de cada disolución para
uso, después de su preparación.
Se usaron los siguientes parámetros
experimentales para determinar el efecto de la concentración de
peróxido de hidrógeno y ácido acético sobre la eficacia esporicida
del ácido peroxiacético. El organismo de ensayo estudiado fue una
cosecha de esporas de Bacillus cereus nº N1009 (National Food
Processors Association). La temperatura de ensayo fue 40ºC y los
tiempos de exposición fueron 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0 y 3,5
horas. El neutralizador de la disolución para uso fue medio
Tioglicolato Fluido, y los cultivos fueron sembrados en placas de
agar Dextrosa Triptona y fueron incubados durante 48 horas a
32ºC.
La Tabla 5 muestra los resultados para los
microorganismos no tratados (grupo testigo) y la Tabla 6 muestra los
resultados para los microorganismos tratados.
Los resultados muestran que la velocidad de
destrucción del ácido peroxiacético, en disolución acuosa con ácido
acético y peróxido de hidrógeno, es máxima cuando está en presencia
de bajas concentraciones de peróxido de hidrógeno con respecto a la
concentración de ácido peroxiacético (como en las disoluciones para
uso A y B). Es decir, las disoluciones para uso que contienen una
relación de ácido peroxiacético a peróxido de hidrógeno superior a
aproximadamente 4:1 mostraron una mejor actividad esporicida a lo
largo de todos los tiempos de exposición que las demás disoluciones
para uso.
Las disoluciones para uso C a F contenían más de
100 ppm de peróxido de hidrógeno y una relación de ácido
peroxiacético a peróxido de hidrógeno de aproximadamente 0,5:1 o
menos. Estas disoluciones muestran una velocidad de destrucción que
es sustancialmente menor que la de las disoluciones para uso A y B,
que tienen una relación de ácido peroxiacético a peróxido de
hidrógeno superior a 4:1.
Los datos muestran una muerte mucho más rápida de
esporas con una concentración de peróxido de hidrógeno reducida en
relación con la del ácido peroxicarboxílico. La acusada diferencia
de estas composiciones en cuanto a la velocidad de destrucción
demuestra la eficacia mejorada de una composición del invento, en
comparación con la de una composición que contiene mayores
concentraciones de peróxido de hidrógeno en relación con las de
ácido peroxicarboxílico, frente a esporas bacterianas. Es una
completa sorpresa que reducir la concentración de peróxido de
hidrógeno en relación con la de ácido peroxicarboxílico
aumente la velocidad de la actividad destructora de
esporas.
Se midió la velocidad a la que disoluciones para
uso de las composiciones mataban un organismo de ensayo, inoculando
una disolución para uso a un organismo de ensayo y cuantificando
luego los supervivientes después de varios tiempos de exposición. Se
transfirieron noventa y nueve ml de cada disolución para uso a un
matraz Erlenmeyer de 250 ml de capacidad y se dejaron equilibrar a
la temperatura de ensayo. Se removió enérgicamente el líquido del
matraz con un rápido movimiento circular y se añadió 1 ml de una
suspensión del organismo de ensayo.
Se ensayaron tres grupos diferentes de organismos
de ensayo frente a la disolución para uso. Los organismos del grupo
1 fueron pretratados con 300 ppm de H_{2}O_{2} durante 1 minuto,
los organismos del grupo 2 fueron pretratados con 300 ppm de
H_{2}O_{2} durante 10 minutos y los organismos del grupo 3 no
fueron pretratados.
Después del tiempo de exposición, se
transfirieron cantidades de 1 ml de la mezcla de disolución para
uso/organis-
mo de ensayo a 9 ml del neutralizador de la disolución para uso. El neutralizador fue térmicamente sacudido durante 13 minutos a 80ºC y fue luego rápidamente enfriado a la temperatura ambiental. Se sembraron, por vertimiento, cantidades de un ml del neutralizador en placas usando el medio para cultivo en placa. También se sembraron diluciones sucesivas de 10 veces o 100 veces de la disolución neutralizadora.
mo de ensayo a 9 ml del neutralizador de la disolución para uso. El neutralizador fue térmicamente sacudido durante 13 minutos a 80ºC y fue luego rápidamente enfriado a la temperatura ambiental. Se sembraron, por vertimiento, cantidades de un ml del neutralizador en placas usando el medio para cultivo en placa. También se sembraron diluciones sucesivas de 10 veces o 100 veces de la disolución neutralizadora.
Se incubaron las placas y luego se contaron los
microorganismos supervivientes. El log_{10} de reducción del
organismo de ensayo a causa de la disolución para uso fue
determinado comparando la reducción con la de un grupo testigo no
tratado (referido como Números de Inóculo).
Se preparó una composición que contenía 34,1 por
ciento en peso de POAA, 7,13 por ciento en peso de H_{2}O_{2} y
36,1 por ciento en peso de ácido acético. Luego se diluyó la
composición con agua para obtener una disolución para uso que
contenía 150 ppm de POAA. Se añadió H_{2}O_{2} o ácido acético
adicional a la disolución para uso, para desarrollar disoluciones
para uso que contenían H_{2}O_{2} y ácido acético en cantidades
como las indicadas en la Tabla 7.
Se prepararon disoluciones de 300 ppm de peróxido
de hidrógeno a partir de un material concentrado (H_{2}O_{2} al
35,29%).
ppm de POAA | ppm de H_{2}O_{2} | ppm de ácido acético | pH |
150 | 31 | 159 | 3,75 |
Se usaron los siguientes parámetros
experimentales para determinar el efecto del peróxido de hidrógeno
sobre la actividad esporicida del ácido peroxiacético. El organismo
de ensayo estudiado fue una cosecha de esporas de Bacillus
cereus nº N1009 (National Food Processors Association). La
temperatura de ensayo fue 40ºC y los tiempos de exposición fueron 5,
10, 15, 20, 25 y 30 minutos. El neutralizador de la disolución para
uso fue medio Tioglicolato Fluido, y los cultivos fueron sembrados
en placas de agar Dextrosa Triptona y fueron incubados durante 48
horas a 32ºC.
La Tabla 8 muestra los resultados para los
microorganismos no tratados (grupo testigo) y la Tabla 9 muestra los
resultados para los microorganismos tratados.
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Los resultados muestran que las esporas de
Bacillus cereus pretratadas con peróxido de hidrógeno son más
resistentes a la actividad esporicida de una disolución para uso, lo
que indica que el peróxido de hidrógeno inhibe la actividad
esporicida del ácido peroxiacético.
El método de ensayo fue llevado a cabo del modo
descrito en el Ejemplo 1.
Se preparó una composición que contenía 33,5 por
ciento en peso de POAA, 7,03 por ciento en peso de H_{2}O_{2} y
37,2 por ciento en peso de ácido acético. También se preparó una
disolución concentrada de ácido octanoico/peroxioctanoico [11,4% de
ácido octanoico (OA; del inglés, octanoic acid), 2,4%
de ácido peroxioctanoico (POOA; del inglés,
peroxyoctanoic acid), 10,29% de ácido peroxiacético, 3,70% de peróxido de hidrógeno]. Se añadió H_{2}O_{2}, ácido octanoico o ácido peroxioctanoico adicional a la disolución para uso, para desarrollar disoluciones para uso que contenían H_{2}O_{2}, ácido octanoico y ácido peroxioctanoico en cantidades como las indicadas en la Tabla 10.
peroxyoctanoic acid), 10,29% de ácido peroxiacético, 3,70% de peróxido de hidrógeno]. Se añadió H_{2}O_{2}, ácido octanoico o ácido peroxioctanoico adicional a la disolución para uso, para desarrollar disoluciones para uso que contenían H_{2}O_{2}, ácido octanoico y ácido peroxioctanoico en cantidades como las indicadas en la Tabla 10.
Puesto que los análisis químicos de las
disoluciones para uso del Ejemplo 1 se correlacionaban bien con los
análisis teóricos de las disoluciones para uso, este Ejemplo se basa
en los análisis teóricos de las disoluciones para uso.
La Tabla 10 muestra las cantidades teóricas de
POAA, H_{2}O_{2}, POOA, ácido octanoico y ácido acético de cada
disolución para uso, después de su preparación, para determinar la
concentración de los componentes.
Se usaron los siguientes parámetros
experimentales para determinar el efecto del peróxido de hidrógeno
sobre la actividad esporicida del ácido peroxiacético. El organismo
de ensayo estudiado fue una cosecha de esporas de Bacillus
cereus nº N1009 (National Food Processors Association). La
temperatura de ensayo fue 40ºC y los tiempos de exposición fueron 5,
10, 15, 20, 25 y 30 minutos. El neutralizador de la disolución para
uso fue medio Tioglicolato Fluido, y los cultivos fueron sembrados
en placas de agar Dextrosa Triptona y fueron incubados durante 48
horas a 32ºC.
La Tabla 11 muestra los resultados para los
microorganismos no tratados (grupo testigo) y la Tabla 12 muestra
los resultados para los microorganismos tratados.
Los resultados muestran que la velocidad de
destrucción del ácido peroxiacético, en disolución acuosa con ácido
acético, ácido octanoico, ácido peroxioctanoico y peróxido de
hidrógeno, es máxima en disoluciones para uso que contienen una
relación de ácido peroxiacético + ácido peroxioctanoico a peróxido
de hidrógeno superior a 4:1 (como en las disoluciones para uso 1, 3,
5 y 7).
Se midió la velocidad a la que una composición
del invento mataba un organismo de ensayo, inoculando disoluciones
para uso a un organismo de ensayo y cuantificando luego los
supervivientes después de varios tiempos de exposición. Se
transfirieron noventa y nueve ml de cada disolución para uso a un
matraz Erlenmeyer de 250 ml de capacidad y se dejaron equilibrar a
la temperatura de ensayo. Se removió enérgicamente el líquido del
matraz con un rápido movimiento circular y se añadió 1 ml de una
suspensión del organismo de ensayo.
Después del tiempo de exposición, se
transfirieron cantidades de 1 ml de la mezcla de disolución para
uso/organis-
mo de ensayo a 9 ml del neutralizador de la disolución para uso. Se sembraron, por vertimiento, cantidades de un ml del neutralizador en placas usando el medio para cultivo en placa. También se sembraron diluciones sucesivas de 10 veces o 100 veces de la disolución neutralizadora. Se incubaron las placas y luego se contaron los microorganismos supervivientes. El log_{10} de reducción del organismo de ensayo a causa de la disolución para uso fue determinado comparando la reducción con la de un grupo testigo no tratado (referido como Números de Inóculo).
mo de ensayo a 9 ml del neutralizador de la disolución para uso. Se sembraron, por vertimiento, cantidades de un ml del neutralizador en placas usando el medio para cultivo en placa. También se sembraron diluciones sucesivas de 10 veces o 100 veces de la disolución neutralizadora. Se incubaron las placas y luego se contaron los microorganismos supervivientes. El log_{10} de reducción del organismo de ensayo a causa de la disolución para uso fue determinado comparando la reducción con la de un grupo testigo no tratado (referido como Números de Inóculo).
Se preparó una composición que contenía 5,8 por
ciento en peso de POAA, 27,5 por ciento en peso de H_{2}O_{2},
y/o cloruro de alquil
(C_{12}-C_{16})-dimetil-bencilamonio
(ADBAC; del inglés, alkyl dimethyl benzyl
ammonium chloride; 50%). Luego se prepararon
disoluciones para uso diluyendo la composición con agua para obtener
una concentración de ácido peroxiacético de 128 ppm.
La Tabla 13 muestra los componentes incluidos en
la disolución para uso.
Disolución para uso | ppm de POAA | ppm de H_{2}O_{2} | ppm de ADBAC |
1 | 128 | 533 | 0 |
2 | 0 | 0 | 20 |
3 | 128 | 533 | 20 |
Se usaron los siguientes parámetros
experimentales para determinar el efecto antifúngico de una
composición que contiene ácido peroxiacético y/o un compuesto de
amonio cuaternario. Los organismos de ensayo estudiados fueron
Candida albicans ATCC 18804, Saccharomyces cerevisiae
ATCC 834, Geotrichum candidum ATCC 34614,
Zygosaccharomyces bailii ATCC 60483, Candida sp.
(organismo silvestre) y una levadura no identificada (organismo
silvestre).
La temperatura de ensayo usada fue 25ºC y el
tiempo de exposición fue 30 segundos. Los neutralizadores de la
disolución para uso usados fueron tiosulfato sódico al 1%/peptona al
1%/catalasa al 0,025% (para POAA/H_{2}O_{2}; Sigma, St. Louis,
Missouri, EE.UU.), neutralizador Chambers (para el compuesto de
amonio cuaternario; Difco Laboratories, Sparks, Maryland, EE.UU.), y
una mezcla 1:1 de los anteriores (para POAA/H_{2}O_{2}/compuesto
de amonio cuaternario). Los microorganismos fueron sembrados en
placas de agar dextrosa Sabouraud y fueron incubados durante 4 días
a 26ºC.
La Tabla 14 muestra los resultados para los
microorganismos no tratados (grupo testigo) y las Tablas 15, 16 y 17
muestran los resultados para los microorganismos tratados.
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\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados muestran que la actividad
fungicida del ácido peroxiacético, en disolución acuosa con ácido
acético y peróxido de hidrógeno, resulta aumentada
significativamente en presencia de concentraciones relativamente
bajas de un compuesto de amonio cuaternario (como en la fórmula 3).
La combinación de ácido peroxiacético y un compuesto de amonio
cuaternario da lugar a una actividad fungicida sinérgica.
El método de ensayo fue llevado a cabo del modo
descrito en el Ejemplo 5.
Se preparó una composición que contenía 5,8 por
ciento en peso de POAA y 27,5 por ciento en peso de H_{2}O_{2}.
También se preparó una composición que contenía 35 por ciento en
peso de POAA, 7 por ciento en peso de H_{2}O_{2}, y cloruro de
didecil-dimetilamonio (DDAC; del inglés,
didecyl dimethyl ammonium chloride;
80%). Luego se prepararon disoluciones para uso diluyendo la
composición apropiada con agua para obtener las disoluciones para
uso mostradas en la Tabla 18. El pH de todas las disoluciones para
uso fue ajustado con H_{3}PO_{4} o NaOH para obtener el pH
mostrado en la Tabla 18.
Se usaron los siguientes parámetros
experimentales para determinar la actividad antifúngica de peróxido
de hidrógeno y ácido peroxiacético independientemente y en
combinación con un compuesto de amonio cuaternario. El organismo de
ensayo estudiado fue Zygosaccharomyces bailii ATCC 60483.
La temperatura de ensayo usada fue 25ºC y el
tiempo de exposición fue 30 segundos. El neutralizador de la
disolución para uso utilizado fue tiosulfato sódico al 1%/peptona al
1%/catalasa al 0,025% (para POAA, H_{2}O_{2}), neutralizador
Chambers (para el compuesto de amonio cuaternario), y una mezcla 1:1
de los anteriores (para POAA/H_{2}O_{2}/compuesto de amonio
cuaternario).
Los microorganismos fueron sembrados en placas de
agar dextrosa Sabouraud y fueron incubados durante 4 días a
26ºC.
La Tabla 19 muestra los resultados para los
microorganismos no tratados (grupo testigo) y las Tablas
20-26 muestran los resultados para los
microorganismos tratados.
Los resultados muestran que la actividad
fungicida aumentada del ácido peroxiacético, en disolución acuosa
con ácido acético y peróxido de hidrógeno combinados con un
compuesto de amonio cuaternario, es el resultado de una actividad
sinérgica entre el ácido peroxiacético y el compuesto de amonio
cuaternario. La concentración del peróxido de hidrógeno presente con
el ácido peroxiacético no afecta a la sinergia con el compuesto de
amonio cuaternario.
El método de ensayo fue llevado a cabo del modo
descrito en el Ejemplo 5.
Se preparó una composición que contenía 15 por
ciento en peso de POAA, 11 por ciento en peso de H_{2}O_{2},
cloruro de didecil-dimetilamonio (80%; DDAC) y
catalasa (catalasa de hígado bovino: una unidad descompone 1
micromol de H_{2}O_{2} por minuto en un pH de 7,0, a 25ºC;
Sigma, St. Louis, Missouri, EE.UU.).
En la Tabla 27 se muestran las disoluciones para
uso ensayadas.
Se usaron los siguientes parámetros
experimentales para determinar el efecto de la reducción del
peróxido de hidrógeno por catalasa. El organismo de ensayo estudiado
fue una cosecha de esporas de Bacillus cereus nº N1009
(National Food Processors Association). La temperatura de ensayo
usada fue 40ºC y los tiempos de exposición usados fueron 15, 30, 60
y 120 minutos. Los neutralizadores de las disoluciones para uso
utilizados fueron Chambers al 33% y 66% de tiosulfato sódico al 1%
(Sigma, St. Louis, Missouri, EE.UU.).
Los microorganismos fueron sembrados en placas de
agar Dextrosa Triptona y fueron incubados a 35ºC durante 48
horas.
La Tabla 28 muestra los resultados para los
microorganismos no tratados (grupo testigo) y la Tabla 29 muestra
los resultados para los microorganismos tratados.
Sistema de ensayo | A | B | C | Media |
B. cereus | 35 x 10^{6} | 38 x 10^{6} | 34 x 10^{6} | 3,6 x 10^{7} |
Los resultados muestran que la actividad
esporicida de una disolución para uso resultó aumentada mediante la
adición de catalasa. Por lo tanto, la actividad esporicida de una
composición del invento resulta mejorada conforme se minimiza la
cantidad de peróxido de hidrógeno activo.
Además, la actividad esporicida de la disolución
para uso que contiene ácido peroxiacético y peróxido de hidrógeno,
con o sin catalasa, resultó mejorada al usarse una cantidad
controlada de un compuesto de amonio cuaternario.
El método de ensayo se llevó a cabo del modo
descrito en el Ejemplo 5.
Se preparó una composición que contenía 15 por
ciento en peso de POAA, 11 por ciento en peso de H_{2}O_{2}, y
catalasa (catalasa de hígado bovino: una unidad descompone 1
micromol de H_{2}O_{2} por minuto en un pH de 7,0, a 25ºC).
En la Tabla 30 se muestran las disoluciones para
uso evaluadas.
Disolución para uso | Catalasa (%) | POAA (ppm) | H_{2}O_{2} (ppm) | POAA:H_{2}O_{2} |
A | 0 | 150 | 114 | 1,3:1 |
B | 0,025 | 123 | 7 | 17,6:1 |
Se usaron los siguientes parámetros
experimentales para determinar el efecto de la reducción del
peróxido de hidrógeno sobre la actividad esporicida. Los organismos
de ensayo estudiados fueron Bacillus cereus (cosecha de
esporas nº N1009), Bacillus mycoides (cosecha de esporas ATCC
6462) y Bacillus thuringiensis (cosecha de esporas ATCC
10792). La temperatura de ensayo usada fue 40ºC y los tiempos de
exposición fueron 15, 30, 60 y 120 minutos.
El neutralizador de las disoluciones para uso
utilizado fue caldo de Tioglicolato Fluido.
Los microorganismos fueron sembrados en placas de
agar Dextrosa Triptona y fueron incubados a 32ºC durante 48
horas.
La Tabla 31 muestra los resultados para los
microorganismos no tratados (grupo testigo) y las Tablas
32-34 muestran los resultados para los
microorganismos tratados.
Los resultados muestran que la actividad
esporicida de una disolución para uso frente a microorganismos del
grupo del Bacillus cereus resultó aumentada mediante la
reducción del peróxido de hidrógeno con catalasa.
El método de ensayo fue llevado a cabo del modo
descrito en el Ejemplo 1.
Se prepararon cuatro composiciones: Nº 1 (5,8% en
peso de POAA, 27,5% en peso de H_{2}O_{2}), Nº 2 (15% en peso de
POAA, 11% en peso de H_{2}O_{2}), Nº 3 (35% en peso de POAA, 7%
en peso de H_{2}O_{2}), Nº 4 (12% en peso de POAA, 2% en peso de
H_{2}O_{2}). Se prepararon tres disoluciones para uso a partir
de cada composición. Para preparar las disoluciones para uso, cada
composición fue diluida en agua desionizada estéril para dar lugar a
disoluciones para uso que contenían 150, 200 ó 300 ppm de POAA.
En la Tabla 35 se muestran las disoluciones para
uso evaluadas.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
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Se prepararon también composiciones de
hipoclorito sódico para comparar con las composiciones de ácido
peroxiacético. El hipoclorito sódico es un agente higienizante
comúnmente usado para aplicaciones de lavado de ropa. Las
composiciones de hipoclorito sódico se prepararon a partir de un
material concentrado que contenía hipoclorito sódico al 5,5%. La
disolución concentrada fue diluida en agua desionizada estéril para
dar lugar a disoluciones para uso que contenían 63, 120 ó 155 ppm de
cloro asequible total.
Se usaron los siguientes parámetros
experimentales para evaluar la actividad antimicrobiana frente a
Bacillus cereus aislado de compresas quirúrgicas. El
organismo de ensayo estudiado fue Bacillus cereus (aislado de
una compresa quirúrgica). La temperatura de ensayo usada fue 37,8
\pm 2,8ºC y el tiempo de exposición fue 5 ó 10 minutos.
El neutralizador de las disoluciones para uso
utilizado fue tiosulfato sódico al 0,1% + Tween 80 al 0,5%. Los
microorganismos fueron sembrados en placas de agar de extracto de
glucosa triptona y fueron incubados a 32ºC durante 48 horas.
La Tabla 36 muestra los resultados para el método
de ensayo.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Los resultados muestran que las disoluciones para
uso con bajas cantidades de peróxido de hidrógeno con respecto a las
de ácido peroxiacético eran capaces de reducir los números de
Bacillus cereus, aislados de una compresa quirúrgica, más
rápidamente que las fórmulas con mayores concentraciones de peróxido
de hidrógeno con respecto a las de ácido peroxiacético y más
rápidamente que el hipoclorito sódico.
Se usó el siguiente método experimental para
determinar la actividad antimicrobiana de composiciones frente a
Bacillus cereus en compresas quirúrgicas. Se inocularon
aproximadamente 10^{7} CFU de esporas de Bacillus cereus
(aisladas de una compresa quirúrgica)/compresa a compresas poniendo
porciones de 1/2 ml de una suspensión de esporas (10 ml de una
suspensión de esporas de 10^{6} CFU/ml) en 20 zonas de cada
compresa escogidas al azar. Luego se dejó que cada compresa se
secara al aire durante aproximadamente 24 horas.
Cada una de tres compresas fue diluida en
neutralizador, presionada/frotada manualmente a fondo durante 1
minuto y sembrada en placas para determinar el inóculo inicial
presente en las compresas antes de comenzar el ciclo de lavado.
Estas tres compresas se usaron como grupo testigo.
Para cada disolución para uso se examinaron seis
compresas con inóculo. Se enjuagaron primero las compresas con agua
a 32ºC durante aproximadamente 5 minutos y se extrajo el agua. Luego
se enjuagaron las compresas con disolución para uso a 38ºC o testigo
de agua caliente durante aproximadamente 10 minutos y se extrajo la
disolución para uso.
En la Tabla 37 se muestran las disoluciones para
uso examinadas.
Composición | POAA (ppm) | H_{2}O_{2} (ppm) | POAA:H_{2}O_{2} |
POAA al 12%, | 150 | 25 | 6:1 |
H_{2}O_{2} al 2% | 200 | 33 | 6:1 |
300 | 50 | 6:1 |
Se introdujeron las compresas en una lavadora con
13,6 kg de compresas de felpa no sometidas a inoculación y se
comenzó el ciclo de lavado.
Se tomaron muestras de tres de las seis compresas
después de una exposición de 10 minutos a agua (para el grupo
testigo) o a la disolución para uso (para las compresas
experimentales) y se añadieron a una bolsa que contenía 400 ml de
neutralizador de la disolución para uso (tiosulfato sódico al 0,1% +
Tween 80 al 0,5%). Se determinó que el peso medio de una compresa
húmeda era aproximadamente 100 g. Luego el peso total era
aproximadamente 500 g.
Se presionaron/frotaron manualmente las compresas
durante 1 minuto, y luego se sembraron diluciones 1:100 y 1:10.000
en placas (las diluciones finales de las placas fueron 1:500,
1:50.000 y 1:5.000.000) de agar de Extracto de Glucosa Triptona
mediante la técnica de siembra por vertimiento y se incubaron a 32ºC
durante 48 horas.
Los resultados se muestran en las Tablas 38 y
39.
Disolución para uso | Log Reducción con respecto |
al testigo no tratado | |
Testigo de agua | 1,16 |
150 ppm de POAA | 2,51 |
200 ppm de POAA | 4,77 |
300 ppm de POAA | 4,71 |
Disolución | Cuenta de placas aerobias | Log Reducción con respecto |
para uso | (CFU/ml) | al testigo de agua |
Testigo de agua | 3,9 x 10^{3} | |
150 ppm de POAA | 2,6 x 10^{1} | 2,18 |
200 ppm de POAA | < 1 | > 3,59 |
300 ppm de POAA | < 1 | > 3,59 |
Estos resultados muestran que las composiciones
proporcionaron la reducción de Bacillus cereus en productos
textiles.
Ha de advertirse que, como se usa en esta memoria
descriptiva y en las reivindicaciones adjuntas, las formas
singulares "un", "una", "la" y "los" incluyen
las referencias plurales a menos que el contenido exprese claramente
otra cosa. De esta manera, por ejemplo, la referencia a una
composición que contiene "un ácido carboxílico" incluye una
mezcla de dos o más ácidos carboxílicos.
Aunque se han descrito anteriormente
realizaciones del invento, éste no se limita a aquéllas, y a las
personas expertas en la técnica les resultará evidente que numerosas
modificaciones y variaciones forman parte del presente invento.
Claims (38)
1. Una composición de concentrado que tiene
actividad antimicrobiana frente a una espora o un microorganismo
formador de esporas relacionado, composición que comprende:
(a) de 0,2 a 6 por ciento en peso de peróxido de
hidrógeno;
(b) de 0,5 a 80 por ciento en peso de un ácido
carboxílico de la fórmula R(COOH)_{n} en que R
comprende hidrógeno, alquilo, alquenilo, un grupo alicíclico, arilo,
heteroarilo o un grupo heterocíclico, y n es 1, 2 ó 3;
(c) de 0,2 a 30 por ciento en peso de un ácido
peroxicarboxílico de la fórmula R(COOOH)_{n} en que
R comprende hidrógeno, alquilo, alquenilo, un grupo alicíclico,
arilo, heteroarilo o un grupo heterocíclico, y n es 1, 2 ó 3; y
(d) una cantidad eficaz de un compuesto de amonio
cuaternario seleccionado entre
n-alquil-dimetil-etil-bencilamonio,
di-n-alquil-dimetilamonio,
sal de
di-n-alquil-metil-bencilamonio,
n-alquil-dimetil-bencilamonio,
n-alquil-metil-etil-bencilamonio,
y una combinación de los mismos;
en la que hay cuatro partes o más en peso de
ácido peroxicarboxílico por cada parte en peso de peróxido de
hidrógeno.
2. Una composición de acuerdo con la
Reivindicación 1, en que la composición comprende hasta 10 por
ciento en peso del compuesto de amonio cuaternario.
3. Una composición de acuerdo con la
Reivindicación 1, en que la composición comprende de 0,08 a 7 por
ciento en peso del compuesto de amonio cuaternario.
4. Una composición de acuerdo con la
Reivindicación 1, en que la composición tiene actividad
antimicrobiana frente a una espora o un microorganismo formador de
esporas relacionado del grupo del Bacillus cereus.
5. Una composición de acuerdo con la
Reivindicación 4, en que la composición tiene actividad
antimicrobiana frente a una espora o un microorganismo formador de
esporas relacionado que comprende Bacillus cereus, Bacillus
anthracis, Bacillus thuringiensis y esporas asociadas de los
mismos.
6. Una composición de acuerdo con la
Reivindicación 1, en la que hay más de cinco partes en peso de ácido
peroxicarboxílico por cada parte en peso de peróxido de
hidrógeno.
7. Una composición de acuerdo con la
Reivindicación 1, en la que hay más de seis partes en peso de ácido
peroxicarboxílico por cada parte en peso de peróxido de
hidrógeno.
8. Una composición de acuerdo con la
Reivindicación 1, en que la composición comprende peróxido de
hidrógeno en una cantidad de entre 0,5 por ciento en peso y 5 por
ciento en peso.
9. Una composición de acuerdo con la
Reivindicación 1, en que la composición comprende el ácido
carboxílico en una cantidad de entre 10 por ciento en peso y 70 por
ciento en peso.
10. Una composición de acuerdo con la
Reivindicación 1, en que la composición comprende el ácido
peroxicarboxílico en una cantidad de entre 2,5 por ciento en peso y
25 por ciento en peso.
11. Una composición de acuerdo con la
Reivindicación 1, en la que el ácido peroxicarboxílico comprende
ácido peroxiacético, ácido peroxioctanoico, ácido peroxipropiónico,
ácido peroxibutírico, ácido peroxiglicólico, ácido peroxiglutárico,
ácido peroxisuccínico, ácido peroxiláctico, ácido peroxicítrico,
ácido peroxidecanoico, ácido peroxifórmico, ácido peroxipentanoico,
ácido peroxiheptanoico, ácido peroxinonanoico, ácido
peroxiundecanoico, ácido peroxidodecanoico, o mezclas de los
mismos.
12. Una composición de acuerdo con la
Reivindicación 1, en la que el ácido peroxicarboxílico comprende un
R que es alquilo C_{1-4}.
13. Una composición de acuerdo con la
Reivindicación 12, que comprende además un ácido peroxicarboxílico
que comprende un R que es alquilo C_{5-12}.
14. Una composición de acuerdo con la
Reivindicación 13, en la que el ácido peroxicarboxílico que
comprende un R que es alquilo C_{5-12} está
presente en una cantidad de entre 0,3 por ciento en peso y 5 por
ciento en peso.
15. Una composición de acuerdo con la
Reivindicación 13, en que la composición comprende ácido
peroxiacético y ácido peroxioctanoico.
\newpage
16. Una composición de acuerdo con la
Reivindicación 1, que comprende además un agente estabilizador en
una cantidad de entre 0,1 por ciento en peso y 5 por ciento en
peso.
17. Una composición de acuerdo con la
Reivindicación 1, en la que el agente estabilizador es un ácido
fosfónico o una sal del mismo.
18. Una composición de acuerdo con la
Reivindicación 16, en la que el agente estabilizador comprende ácido
1-hidroxietiliden-1,1-difosfónico
o una sal del mismo.
19. Una composición de acuerdo con la
Reivindicación 1, en que la composición es diluida con agua para
obtener una disolución para uso, disolución para uso que
comprende:
(a) el peróxido de hidrógeno en una cantidad de
hasta 2.500 ppm;
(b) el ácido carboxílico en una cantidad de entre
2 ppm y 27.000 ppm;
(c) el ácido peroxicarboxílico en una cantidad de
entre 1 ppm y 10.000 ppm; y
(d) el compuesto de amonio cuaternario en una
cantidad de hasta 200 ppm.
20. Una composición de acuerdo con la
Reivindicación 19, en que la composición es diluida con agua en una
relación de una parte de composición a 768 partes de agua.
21. Un método para reducir la concentración de
bacterias vegetativas formadoras de esporas y esporas bacterianas
relacionadas, método que comprende poner una superficie de una
sustancia contaminada por bacterias vegetativas y esporas
bacterianas en contacto con una composición que comprende:
(a) una cantidad antimicrobiana eficaz de
peróxido de hidrógeno;
(b) una cantidad antimicrobiana eficaz de un
ácido carboxílico de la fórmula R(COOH)_{n} en que R
comprende hidrógeno, alquilo, alquenilo, un grupo alicíclico, arilo,
heteroarilo o un grupo heterocíclico, y n es 1, 2 ó 3;
(c) una cantidad antimicrobiana eficaz de un
ácido peroxicarboxílico de la fórmula R(COOOH)_{n}
en que R comprende hidrógeno, alquilo, alquenilo, un grupo
alicíclico, arilo, heteroarilo o un grupo heterocíclico, y n es 1, 2
ó 3; y
(d) una cantidad eficaz de un compuesto de amonio
cuaternario que comprende
n-alquil-dimetil-etil-bencilamonio,
di-n-alquil-dimetilamonio,
sal de
di-n-alquil-metil-bencilamonio,
n-alquil-dimetil-bencilamonio,
n-alquil-metil-etil-bencilamonio
o una combinación de los mismos;
en la que hay más de cuatro partes en peso de
ácido peroxicarboxílico por cada parte en peso de peróxido de
hidrógeno.
22. Un método de acuerdo con la Reivindicación
21, en el que la composición comprende hasta 10 por ciento en peso
del compuesto de amonio cuaternario.
23. Un método de acuerdo con la Reivindicación
21, en el que la composición comprende de 0,08 a 7 por ciento en
peso del compuesto de amonio cuaternario.
24. Un método de acuerdo con la Reivindicación
21, en el que la composición tiene actividad antimicrobiana frente a
una espora o un microorganismo formador de esporas relacionado del
grupo del Bacillus cereus.
25. Un método de acuerdo con la Reivindicación
21, en el que las bacterias vegetativas y las esporas bacterianas
comprenden Bacillus cereus, Bacillus mycoides, Bacillus
anthracis, Bacillus thuringiensis o mezclas de los
mismos.
26. Un método de acuerdo con la Reivindicación
21, en el que la sustancia que se pone en contacto está en un
ambiente de asistencia sanitaria.
27. Un método de acuerdo con la Reivindicación
21, en el que el ambiente de asistencia sanitaria comprende un
hospital para seres humanos, un hospital para animales, una clínica
para seres humanos, una clínica para animales, una enfermería o un
centro de atención de día.
28. Un método de acuerdo con la Reivindicación
21, en el que la sustancia que se pone en contacto está en un
ambiente alimentario.
29. Un método de acuerdo con la Reivindicación
28, en el que el ambiente alimentario comprende un restaurante, una
planta para procesamiento de alimentos, una planta para
almacenamiento de alimentos o una tienda de comestibles.
30. Un método de acuerdo con la Reivindicación
21, en el que la sustancia que se pone en contacto está en un
ambiente hostelero.
31. Un método de acuerdo con la Reivindicación
30, en el que el ambiente hostelero comprende un hotel, un motel, un
centro turístico o un barco de recreo.
32. Un método de acuerdo con la Reivindicación
21, en el que la sustancia que se pone en contacto está en un
ambiente educacional, ambiente educacional que comprende una escuela
o una universidad.
33. Un método de acuerdo con la Reivindicación
21, en el que la sustancia que se pone en contacto comprende una
superficie de local general, en el que la superficie de local
general comprende un suelo, un techo, un mueble, o una mezcla de los
mismos.
34. Un método de acuerdo con la Reivindicación
21, en el que la sustancia que se pone en contacto comprende una
superficie de equipo específico, en el que la superficie de equipo
específico comprende una superficie dura, un equipo de fabricación,
un equipo de procesamiento, o una mezcla de los mismos.
35. Un método de acuerdo con la Reivindicación
21, en el que la sustancia que se pone en contacto comprende
sistemas basados en celulosa o madera.
36. Un método de acuerdo con la Reivindicación
21, en el que la sustancia que se pone en contacto comprende
productos alimenticios.
37. Un método de acuerdo con la Reivindicación
21, en el que la sustancia que se pone en contacto comprende
suciedad, suciedad que está presente en una torre de refrigeración,
un conducto de descarga, una superficie dura, un producto
alimenticio, o una mezcla de los mismos.
38. Un método de acuerdo con la Reivindicación
21, en el que la sustancia que se pone en contacto comprende
agua.
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