ES2257754T3

ES2257754T3 - Esterilizacion por vapor usando complejos de peroxido de hidrogeno inorganicos.

Info

Publication number: ES2257754T3
Application number: ES96936565T
Authority: ES
Inventors: Paul T. Jacobs; Szu-Min Lin; Xiaolan Chen
Original assignee: Ethicon Inc
Current assignee: Ethicon Inc
Priority date: 1995-10-27
Filing date: 1996-10-23
Publication date: 2006-08-01
Anticipated expiration: 2016-10-23
Also published as: ATE381354T1; KR100457486B1; CA2235941A1; EP0862466A1; TW343922B; ATE317705T1; WO1997015333A1; EP1473044B1; ES2297336T3; AU704089B2; DE69637377T2; DE69635826T2; NO981827D0; KR970020122A; DE69637377D1; TW368418B; EP0862466B1; US5785934A; KR100483219B1; EP1473044A2

Abstract

UN APARATO Y UN PROCESO PARA LA ESTERILIZACION POR VAPOR DE PEROXIDO DE HIDROGENO DE INSTRUMENTOS DE USO MEDICO Y DISPOSITIVOS SIMILARES HACIENDO USO DEL VAPOR DE PEROXIDO DE HIDROGENO LIBERADO DE UN COMPLEJO DE PEROXIDO DE HIDROGENO INORGANICO. EL VAPOR DE PEROXIDO SE PUEDE LIBERAR A TEMPERATURA AMBIENTE Y A PRESION ATMOSFERICA; NO OBSTANTE , LA PRESION UTILIZADA PUEDE SER INFERIOR A 50 TORR Y LA TEMPERATURA SUPERIOR A 86 (GRADOS) C PARA FACILITAR LA LIBERACION DEL VAPOR DE PEROXIDO DE HIDROGENO. LOS COMPLEJOS DE PEROXIDO DE HIDROGENO PREFERENTES A UTILIZAR EN LA INVENCION COMPRENDEN NA 4 P 2 O 7.3H 2 O 2 Y KH 2 PO 4 .H 2 O 2 . EL GRADO DE CALENTAMIENTO PUEDE SER SUPERIOR A 5 (GRADOS) C. OPCIONALMENTE SE PUEDE UTILIZAR UN PLASMA JUNTO CON EL VAPOR.

Description

Esterilización por vapor usando complejos de peróxido de hidrógeno inorgánicos.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

Esta invención se refiere a un procedimiento para el uso de vapor de peróxido de hidrógeno para estilizar artículos tales como instrumentos médicos, y más particularmente al uso de un complejo de peróxido de hidrógeno inorgánico para tal procedimiento.

Descripción de la técnica relacionada

Tradicionalmente los instrumentos médicos se han esterilizado usando calor, tal como el suministrado con vapor, o un producto químico, tal como formaldehído u óxido de etileno en estado gaseoso o de vapor. Cada uno de estos procedimientos presenta inconvenientes. Muchos dispositivos médicos, tales como los dispositivos de fibra óptica, endoscopios, herramientas eléctricas, etc. son sensibles al calor, a la humedad, o a ambos. El formaldehído y el óxido de etileno son dos gases tóxicos que representan un peligro potencial para la salud de los trabajadores. Los problemas con el óxido de etileno son particularmente graves, debido a que su uso requiere periodos de aireación prolongados para eliminar el gas de los artículos esterilizados. Esto hace que el tiempo de un ciclo de esterilización sea indeseablemente prolongado. Además, el formaldehído y el óxido de etileno requieren la presencia de una cantidad sustancial de humedad en el sistema. Así, los dispositivos que se deben esterilizar se deben humidificar antes de que se introduzca el producto químico, o el producto químico y la humedad se deben introducir simultáneamente. La humedad desempeña un papel en la esterilización con una variedad de otros productos químicos en estado de vapor o gaseoso, además del óxido de etileno y del formaldehído, como se muestra en la Tabla 1.

TABLA 1

Producto químico	Requerimientos de humedad relativa	Referencias en la bibliografía
	para una eficacia óptima
Óxido de etileno	25-50%	1
Óxido de propileno	25-50%	1
Ozono	75-90%	2
Formaldehído	>75%	1
Glutaraldehído	80-90%	3
Dióxido de cloro	60-80%	4
Bromuro de metilo	40-70%	1
\beta-propiolactona	>75%	1
Ácido peracético	40-80%	5
1. Bruch, C. W. Gaseous Sterilization, Ann. Rev. Microbiology 15:245-262 (1961).
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3. \begin{minipage}[t]{155mm} Bovallius, A. y Anas, P. Surface-Decontaminating Action of Glutaraldehyde in the Gas-Aerosol Phase. Applied and Enviromental Microbiology, 129-134 (Ago. 1977). \end{minipage}
4. \begin{minipage}[t]{155mm} Knapp, J. E. y col. Chlorine Dioxide As a Gaseous Sterilant, Medical Device \amp{1} Diagnostic Industry, 48-51 (Sept. 1986). \end{minipage}
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La esterilización usando vapor de peróxido de hidrógeno ha demostrado tener algunas ventajas sobre otros procedimientos de esterilización química (véase, por ejemplo, patentes de EE.UU. Nº 4.169.123 y 4.169.124), y la combinación de peróxido de hidrógeno con plasma proporciona ventajas adicionales, como se describe en la patente de EE.UU. 4.643.876. En estas descripciones el vapor de peróxido de hidrógeno se genera a partir de una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno, que asegura que haya humedad presente en el sistema. Estas descripciones, junto con aquellas resumidas en la Tabla 1, enseñan que la humedad es necesaria para que el peróxido de hidrógeno en fase de vapor sea eficaz o para que presente su máxima actividad esporicida. No obstante, el uso de disoluciones acuosas de peróxido de hidrógeno para generar vapor de peróxido de hidrógeno para la esterilización puede causar problemas. A presiones superiores, tales como presión atmosférica, el exceso de agua en el sistema puede provocar la condensación. Así, se debe reducir la humedad relativa en el recinto de esterilización antes de introducir el vapor de peróxido de hidrógeno acuoso.

La esterilización de los artículos que contienen áreas de difusión restringida, tales como lúmenes largos y estrechos, supone un desafío especial para el vapor de peróxido de hidrógeno generado a partir de una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno, debido a que

1. El agua tiene una presión de vapor superior al peróxido de hidrógeno y se vaporizará más rápido que el peróxido de hidrógeno de una disolución acuosa.

2. El agua tiene un peso molecular inferior al peróxido de hidrógeno y se difundirá más rápido que el peróxido de hidrógeno en estado de vapor.

Debido a esto, cuando se vaporiza una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno, el agua llega primero a los artículos a esterilizar y en concentraciones superiores. Por tanto, el vapor de agua restringe la penetración del vapor de peróxido de hidrógeno en áreas de difusión restringida, tales como pequeñas hendiduras y lúmenes largos y estrechos. La eliminación del agua de la disolución acuosa y el uso de peróxido de hidrógeno más concentrado puede ser peligroso, debido a la naturaleza oxidante de la disolución.

Las patentes de EE.UU. 4.642.165 y 4.744.951 intentan solucionar este problema. Las descripciones anteriores miden pequeños incrementos de una disolución de peróxido de hidrógeno sobre una superficie calentada para asegurar que cada incremento está vaporizado antes de que se añada el siguiente incremento. Aunque esto ayuda a eliminar la diferencia en la presión de vapor y la volatilidad entre el peróxido de hidrógeno y el agua, no aborda el hecho de que el agua difunde más rápido que el peróxido de hidrógeno en estado de vapor.

La última patente describe un procedimiento para concentrar peróxido de hidrógeno a partir de una disolución relativamente diluida de peróxido de hidrógeno y agua y para suministrar el peróxido de hidrógeno concentrado en forma de vapor a una cámara de esterilización. El procedimiento implica la vaporización de una porción importante del agua en disolución y la eliminación del vapor de agua producido antes de la inyección del vapor de peróxido de hidrógeno concentrado en la cámara de esterilización. El intervalo preferido para la disolución concentrada de peróxido de hidrógeno es del 50% al 80% en peso. Este procedimiento tiene la desventaja de trabajar con disoluciones que se encuentran en un intervalo peligroso; es decir, superior al 65% de peróxido de hidrógeno, y además no elimina toda el agua de la fase de vapor. Puesto que todavía hay agua presente en la disolución, se vaporizará primero, difundirá más rápido, y llegará primero a los artículos a esterilizar. Este efecto será especialmente pronunciado en lúmenes largos y estrechos.

La patente de EE.UU. 4.943.414 describe un procedimiento en el que un tanque que contiene una pequeña cantidad de una disolución esterilizante de líquido vaporizable se acopla a un lumen, y el esterilizante se vaporiza y fluye directamente hacia el lumen del artículo a medida que se reduce la presión durante el ciclo de esterilización. El sistema tiene la ventaja de que el vapor de agua y de peróxido de hidrógeno es empujado a través del lumen por la diferencia de presiones que existe, incrementando la velocidad de esterilización de los lúmenes, pero tiene la desventaja de que el tanque necesita ser acoplado a cada lumen a esterilizar. Además, el agua se vaporiza más rápido y precede al vapor de peróxido de hidrógeno en el lumen.

La patente de EE.UU. Nº 5.008.106 describe que un complejo de PVP y H_{2}O_{2} sustancialmente anhidro es útil para reducir el contenido microbiológico de superficies. El complejo, en forma de un polvo blanco fino, se usa para formar disoluciones, geles, ungüentos antimicrobianos, etc. También se puede aplicar a gasas, algodones, esponjas y similares. El H_{2}O_{2} se libera tras el contacto con el agua presente en las superficies que contienen los microbios. Así, este procedimiento también requiere la presencia de humedad para conseguir la esterilización.

Se han presentado ciertos complejos de peróxido de hidrógeno inorgánicos incluyendo ejemplos dentro de las siguientes clases: carbonatos de metales alcalinos y de amonio, oxalatos de metales alcalinos, fosfatos de metales alcalinos, pirofosfatos, fluoruros e hidróxidos de metales alcalinos. El documento de la patente de U.R.S.S. Nº SU 1.681.860 (Nikolskaya y col.) describe que se pueden descontaminar superficies, aunque no necesariamente esterilizarlas, usando fluoruro de amonio peroxohidratado (NH_{4}F\cdotH_{2}O_{2}). No obstante, este complejo de peróxido inorgánico solamente consigue la descontaminación en un intervalo de temperaturas muy estrecho de 70-86ºC. Incluso dentro de este intervalo, los periodos de descontaminación son bastante prolongados, requiriendo al menos dos horas. Adicionalmente, se sabe que el fluoruro de amonio se descompone en amoniaco y ácido fluorhídrico a temperaturas superiores a 40ºC. Debido a su toxicidad y reactividad, el ácido fluorhídrico no es deseable en la mayoría de los sistemas de esterilización. Además, Nikolskaya y col. describen que a pesar de la liberación del 90% de su peróxido de hidrógeno a 60ºC, el NH_{4}F\cdotH_{2}O_{2} no es eficaz en la descontaminación de superficies a esta temperatura. Así, parece que otro factor distinto al peróxido de hidrógeno es responsable de la descontaminación indicada.

El peróxido de hidrógeno es capaz de formar complejos con compuestos orgánicos e inorgánicos. La unión en estos complejos se atribuye a los enlaces por puentes de hidrógeno entre los grupos funcionales ricos en electrones en el compuesto complejado y el peróxido de hidrógeno. Los complejos se han usado en aplicaciones comerciales e industriales tales como agentes blanqueadores, desinfectantes, agentes esterilizantes, reactivos oxidantes en síntesis orgánica, y catalizadores para reacciones de polimerización inducidas por radicales libres.

Generalmente, estos tipos de compuestos se han preparado mediante la cristalización del complejo en una disolución acuosa. Por ejemplo, el complejo de urea-peróxido de hidrógeno fue preparado por Lu y col. (J. Am. Chem. Soc. 63 (1): 1507-1513 (1941)) en fase líquida añadiendo una disolución de urea a una disolución de peróxido de hidrógeno y dejando cristalizar el complejo en las condiciones apropiadas. La patente de EE.UU. Nº 2.986.448 describe la preparación del complejo de carbonato sódico-peróxido de hidrógeno tratando una disolución saturada de Na_{2}CO_{3} con una disolución del 50 al 90% de H_{2}O_{2} en un sistema cíclico cerrado de 0 a 5ºC durante 4 a 12 horas. Más recientemente, la patente de EE.UU. Nº 3.870.783 describe la preparación del complejo de carbonato sódico-peróxido de hidrógeno haciendo reaccionar disoluciones acuosas de peróxido de hidrógeno y carbonato sódico en un cristalizador en continuo o en discontinuo. Los cristales se separan por filtración o centrifugación y los líquidos se usan para producir más disolución de carbonato sódico. Titova y col. (Zhurnal Neorg. Khim., 30: 2222-2227, 1985) describen la síntesis de carbonato potásico peroxihidratado (K_{2}CO_{3}\cdot3H_{2}O_{2}) mediante la reacción de carbonato potásico sólido con una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno a bajas temperaturas seguido de la cristalización del complejo en etanol. Estos procedimientos funcionan bien para complejos de peróxido que forman productos cristalinos sueltos y estables en disolución acuosa.

Las patentes de EE.UU. Nº 3.376.110 y 3.480.557 describen la preparación de un complejo de peróxido de hidrógeno con un compuesto N-vinilheterocíclico polimérico (PVP) en disolución acuosa. Los complejos resultantes contienen cantidades variables de peróxido de hidrógeno y cantidades sustanciales de agua. La patente de EE.UU. Nº 5.008.093 enseña que se pueden obtener complejos de PVP y H_{2}O_{2} sueltos y estables sustancialmente anhidros haciendo reaccionar una suspensión de PVP y una disolución de H_{2}O_{2} en un disolvente orgánico anhidro como acetato de etilo. Más recientemente, la patente de EE.UU. Nº 5.077.047 describe un procedimiento comercial para la producción del producto PVP-peróxido de hidrógeno añadiendo gotas finamente divididas de una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno del 30% al 80% en peso a un lecho fluidizado de PVP mantenido entre temperatura ambiente y 60ºC. Se encontró que el producto resultante era un polvo suelto y estable, sustancialmente anhidro, con una concentración de peróxido de hidrógeno del 15 al 24%.

La patente de EE.UU. Nº 5.030.380 describe la preparación de un complejo electrolítico polimérico sólido con peróxido de hidrógeno formando primero un complejo en disolución acuosa y a continuación secando el producto de reacción al vacío o por pulverización a una temperatura suficientemente baja para evitar la degradación térmica del producto.

Titova y col. (Russ. J. Inorg. Chem., 40: 384-387, 1995) formaron un complejo de Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3H_{2}O_{2} mezclando Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot10H_{2}O con una disolución de H_{2}O_{2} al 30-90% seguido de secado al vacío. Se observó que el complejo se descompuso parcialmente por exposición isotérmica durante dos horas a 120ºC y 140ºC.

Todos estos procedimientos previos de preparación de complejos de peróxido de hidrógeno usan disoluciones de peróxido de hidrógeno. El complejo se forma en una disolución que contiene peróxido de hidrógeno o se pulverizan gotas de una disolución de peróxido de hidrógeno sobre un lecho fluidizado del material reactivo.

Las reacciones en fase de vapor y en fase gaseosa son procedimientos de síntesis muy conocidos. Por ejemplo, la patente de EE.UU. Nº 2.812.244 describe un procedimiento sólido-gas para la deshidrogenación, el craqueo térmico, y la desmetanación. Fujimoto y col. (J. Catalysis, 133: 370-382 (1992)) describen la carboxilación de metanol en fase de vapor. Zellers y col. (Anal. Chem., 62: 1222-1227 (1990)) describen la reacción de vapor de estireno con un complejo de organoplatino plano cuadrado. Estas reacciones en fase de vapor y en fase gaseosa de la técnica anterior, no obstante, no se usaron para formar complejos de peróxido de hidrógeno.

Resumen de la invención

En el procedimiento de la invención se usa un aparato para la esterilización de un artículo con peróxido de hidrógeno. Este aparato incluye un contenedor para albergar el artículo a esterilizar, y una fuente de vapor de peróxido de hidrógeno en comunicación fluida con el contenedor. La fuente incluye un complejo de peróxido de hidrógeno inorgánico que no se descompone para formar un hidrácido de halógeno, y está configurada de manera que el vapor pueda entrar en contacto con el artículo para conseguir la esterilización. El aparato incluye opcionalmente una barrera transpirable. La fuente de vapor de peróxido de hidrógeno puede estar situada dentro del contenedor, o también puede estar situada en un recinto que esté en comunicación fluida con el contenedor. Si se suministra un recinto, se puede incluir una válvula entre el recinto y el contenedor. El aparato comprende un calentador precalentado adaptado para calentar la fuente que libera el vapor de peróxido de hidrógeno. Cuando el complejo está dentro del contenedor, también se puede adaptar un calentador para calentar el contenedor. Alternativamente, cuando se suministre un recinto que contiene el complejo de peróxido, se puede adaptar un calentador para calentar el recinto. Así, una forma de realización preferida incluye tres calentadores, para el calentamiento de cada uno del contenedor, el complejo y el recinto. Otro elemento opcional del aparato es una bomba para evacuar el contenedor. Si se suministra un recinto, la bomba se puede adaptar para evacuar el contenedor y el recinto, preferentemente de manera independiente. Así, el aparato también puede incluir dos bombas, una adaptada para evacuar el contenedor y una segunda bomba adaptada para evacuar el recinto. Además se puede incluir opcionalmente una válvula de ventilación que se adapta para ventilar el contenedor. Si se incluye un recinto, se puede adaptar una primera válvula de ventilación para ventilar el contenedor y se puede adaptar una segunda válvula de ventilación para ventilar el recinto independientemente de la primera válvula de ventilación. Aún otro componente opcional del aparato es un mecanismo para generar plasma. El plasma se puede generar dentro del contenedor o fuera del mismo. Se pueden usar una variedad de complejos. El complejo está preferentemente en fase sólida. En una forma de realización, el complejo es un complejo de peróxido de hidrógeno de una sal de fosfato o de fosfato condensado. En otras formas de realización, el complejo es un complejo de peróxido de hidrógeno de una sal de oxalato, una sal de carbonato, una sal de sulfato o una sal de
silicato.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la esterilización de un artículo con vapor de peróxido de hidrógeno. Este procedimiento incluye la etapa de puesta en contacto del artículo con el vapor de peróxido de hidrógeno liberado de un complejo de peróxido de hidrógeno inorgánico para esterilizar el artículo. El complejo de peróxido usado no se descompone al hidrácido de halógeno. Preferentemente, el complejo tiene menos del 10% de agua. El complejo se calienta con un calentador precalentado de manera que se facilita la liberación del vapor del complejo. Para muchos de estos complejos, el complejo se calienta preferentemente a una temperatura superior a 86ºC. Preferentemente, el calentamiento se realiza a una velocidad de al menos 5ºC/minuto, más preferentemente al menos 10ºC/minuto, aún más preferentemente al menos 50ºC/minuto, y lo más preferentemente a una velocidad de al menos 1000ºC/minuto. El calentamiento se realiza poniendo en contacto el complejo con el calentador precalentado. El procedimiento se puede llevar a cabo a presión atmosférica o subatmosférica. En ciertas formas de realización, el contenedor se evacua antes de introducir el vapor en el contenedor. Si se evacua el contenedor, preferentemente se lleva a una presión inferior a 6,7 kPa, más preferentemente inferior a 2,7 kPa, y lo más preferentemente inferior a 1,3 kPa. El complejo de peróxido se puede suministrar dentro de un recinto, en cuyo caso, la presión del contenedor y del recinto puede ser igual o diferente. La etapa de evacuación preferentemente se realiza antes de la etapa de puesta en contacto del artículo con el vapor. Una etapa opcional es la generación de plasma alrededor del artículo después de la introducción del vapor en el contenedor. Tal plasma se puede generar dentro del contenedor, o el plasma se puede generar fuera de contenedor y hacerlo fluir dentro del contenedor y alrededor del artículo. Otras etapas opcionales son los pulsos de presión del vapor durante la etapa de puesta en contacto, o la ventilación a una presión inferior o igual a la presión atmosférica. Se pueden usar una variedad de complejos inorgánicos. En una forma de realización preferida, el complejo es un complejo de una sal de fosfato o de fosfato condensado con peróxido de hidrógeno, tal como una sal de sodio o potasio, magnesio o calcio. En esta forma de realización, un complejo preferido es un complejo de peróxido de hidrógeno con Na_{4}P_{2}O_{7}, preferentemente uno con dos o más moléculas de peróxido de hidrógeno, aún más preferentemente Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3H_{2}O_{2}. Otros complejos preferidos son un complejo de peróxido de hidrógeno con Na_{3}PO_{4}, Na_{2}HPO_{4}, Na_{5}P_{3}O_{10}, K_{3}PO_{4}, K_{4}P_{2}O_{7} (especialmente aquel que tiene dos o más moléculas de H_{2}O_{2}), K_{2}HPO_{4}, KH_{2}PO_{4} (especialmente KH_{2}PO_{4}\cdotH_{2}O_{2}) y Ca_{2}P_{2}O_{7}, Mg_{2}P_{2}O_{7}. En otra forma de realización, el complejo inorgánico es un complejo de peróxido de hidrógeno con una sal de oxalato. Un complejo de una sal de oxalato preferido es un complejo de peróxido de hidrógeno con K_{2}C_{2}O_{4}, especialmente K_{2}C_{2}O_{4}\cdotH_{2}O_{2}. El complejo inorgánico también puede ser un complejo de peróxido de hidrógeno con una sal de carbonato, tal como una de sodio, potasio o rubidio. Los complejos de sales de carbonato preferidos incluyen Na_{2}CO_{3} (especialmente Na_{2}CO_{3}\cdot1,5H_{2}O_{2}), K_{2}CO_{3}, NaHCO_{3}, KHCO_{3} y Rb_{2}CO_{3}. En otra forma de realización, el complejo es un complejo de peróxido de hidrógeno con una sal de sulfato, tal como una de sus sales de sodio o potasio. Los complejos de sales de sulfato preferidos incluyen complejos de peróxido de hidrógeno con Na_{2}SO_{4} y K_{2}SO_{4}. Aún otra forma de realización es aquella en la que el complejo inorgánico es un complejo de peróxido de hidrógeno con una sal de silicato, tal como una de sus sales de sodio. Los complejos de sales de silicato preferidos incluyen complejos de peróxido de hidrógeno con Na_{2}SiO_{3} o Na_{2}Si_{3}O_{7}. Muchos de los complejos preferidos, y otros, liberan el peróxido de hidrógeno a presión atmosférica y temperatura ambiente. No obstante, para algunos complejos el peróxido se libera a una presión inferior a presión atmosférica. En una forma de realización alternativa, la etapa de puesta en contacto incluye el peróxido de hidrógeno procedente de una segunda fuente. La segunda fuente puede ser un segundo complejo de peróxido de hidrógeno, incluyendo un complejo de peróxido de hidrógeno orgánico. En algunas formas de realización, la fuente de vapor de peróxido la proporciona una mezcla de complejos de peróxido de hidrógeno. Esta mezcla puede ser una mezcla física o una mezcla química, según los términos definidos a
continuación.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un esquema de un aparato de esterilización por vapor.

La Figura 2 es un esquema de un aparato de esterilización por vapor que incluye un electrodo que se usa opcionalmente para generar plasma.

La Figura 3A es un esquema de un dispositivo que se puede usar para calentar complejos de peróxido.

La Figura 3B es un esquema de un contenedor preferido para albergar la fuente de peróxido para la esterilización según la presente invención.

La Figura 4 es una gráfica que representa la liberación de vapor de peróxido de hidrógeno de un complejo de peróxido anhídrido de glicina no acuoso inestable al vacío.

La Figura 5 es un esquema de un sistema de control de presión de un calorímetro de barrido diferencial (DSC) usado para determinar la liberación de peróxido de hidrógeno o las propiedades de descomposición de complejos de peróxido inorgánicos según la presente invención.

La Figura 6 es una gráfica que muestra el efecto de la presión sobre la liberación de peróxido de hidrógeno de un complejo de oxalato de potasio-peróxido con un pequeño agujero sobre la tapa que cubre el complejo.

La Figura 7A es una vista esquemática de un fuelle para inyectar vapor de peróxido en una cámara de acuerdo con la presente invención antes de la introducción del vapor de peróxido.

La Figura 7B es una vista esquemática del fuelle de la Figura 7A que muestra una placa calentada en contacto con un complejo de peróxido durante la introducción.

La Figura 8 es una vista esquemática de una cámara de esterilización y un aparato de calentamiento para los complejos de peróxido de hidrógeno inorgánicos.

La Figura 9 es una vista esquemática de una capa empaquetada difusa de complejo de peróxido de hidrógeno para su uso en la esterilización por vapor.

La Figura 10 muestra el efecto de un platillo de aluminio abierto y un platillo con dos agujeros en una tapa que cubre el complejo sobre las curvas del DSC de K_{2}C_{2}O_{7}\cdotH_{2}O_{2} a presión atmosférica.

La Figura 11A es un perfil del DSC de Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot2H_{2}O_{2} y Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3H_{2}O_{2} a 101,3 kPa.

La Figura 11B es un perfil del DSC de Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot4H_{2}O_{2} a 101,3 kPa.

La Figura 12 es un perfil del DSC de Na_{3}PO_{4}\cdot5H_{2}O_{2} a 101,3 kPa, 933,3 Pa y 46,7 Pa.

La Figura 13 muestra un perfil del DSC de Na_{2}HPO_{4}\cdot1H_{2}O_{2} y Na_{2}HPO_{4}\cdot2H_{2}O_{2} a 101,3 kPa.

La Figura 14 muestra un perfil del DSC de Na_{5}P_{3}O_{10}\cdotH_{2}O_{2} a 101,3 kPa.

La Figura 15 muestra un perfil del DSC de K_{3}PO_{4}\cdot3,34H_{2}O_{2} a 101,3 kPa, 933,3 Pa y 133,3 Pa.

La Figura 16 es un perfil del DSC de K_{4}P_{2}O_{7}\cdot7H_{2}O_{2} a 101,3 kPa y a 933,3 Pa.

La Figura 17 muestra un perfil del DSC de K_{2}HPO_{4}\cdot3,15H_{2}O_{2} a 101,3 kPa y a 133,3 Pa.

La Figura 18 muestra un perfil del DSC de KH_{2}PO_{4}\cdotH_{2}O_{2} a 101,3 kPa.

La Figura 19 muestra un perfil del DSC de Na_{2}CO_{3}\cdot1,5H_{2}O_{2} a 101,3 kPa y a 933,3 Pa.

La Figura 20 muestra un perfil del DSC de Ca_{2}P_{2}O_{7}\cdot3,42H_{2}O_{2} a 101,3 kPa.

La Figura 21 es un perfil del DSC de Mg_{4}P_{2}O_{7}\cdot4,60H_{2}O_{2} a 101,3 kPa y a 933,3 Pa.

La Figura 22 es un perfil del DSC de Na_{2}SO_{4}\cdot1,28H_{2}O_{2} a 101,3 kPa.

La Figura 23 es un perfil del DSC de K_{2}SO_{4}\cdot0,62H_{2}O_{2} a 101,3 kPa.

La Figura 24 es un perfil del DSC de Na_{2}SiO_{3}\cdot2,15H_{2}O_{2} a 101,3 kPa, 133,3 Pa y 66,7 Pa.

La Figura 25 es un perfil del DSC de Na_{2}Si_{3}O_{7}\cdot0,68H_{2}O_{2} a 101,3 kPa.

Descripción detallada de la invención

Los esterilizadores de peróxido de hidrógeno usados en el pasado utilizaban invariablemente como fuente de esterilizante una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno. Estos esterilizadores presentan desventajas causadas por la presencia de agua en el sistema. A una presión elevada, tal como presión atmosférica, el exceso de agua en el sistema puede provocar la condensación. Esto requiere que se realice una etapa extra para reducir la humedad relativa de la atmósfera en el recinto a esterilizar hasta un nivel aceptable antes de que se introduzca el vapor acuoso de peróxido de hidrógeno. Estos esterilizadores también presentan inconvenientes causados por el hecho de que el agua, que tiene una presión de vapor superior, se vaporiza más rápidamente que el peróxido de hidrógeno en disolución acuosa; y el agua, que tiene un peso molecular inferior, difunde más rápidamente que el peróxido de hidrógeno. Cuando se introduce un dispositivo médico o similar en un esterilizador, el esterilizante inicial que llega al dispositivo desde la fuente de peróxido de hidrógeno está diluido en comparación con la concentración de la fuente. El esterilizante diluido puede ser una barrera para el esterilizante que llegue después, particularmente si el dispositivo que está siendo esterilizado es un artículo, tal como un endoscopio, que tiene lúmenes estrechos. El uso de una disolución concentrada de peróxido de hidrógeno como fuente de peróxido en un intento por superar estos inconvenientes no es satisfactorio, debido a que tales disoluciones son peligrosas.

La consecución de velocidades de evaporación adecuadas del vapor de peróxido anhidro de la fuente se puede facilitar con temperaturas elevadas y/o presión reducida. Son una parte del esterilizador un calentador para la fuente de peróxido y opcionalmente una bomba de vacío para evacuar la cámara de esterilización. Preferentemente, la fuente está cubierta con una capa de material permeable a gases, tal como tejido de polietileno no tejido TYVEK™, polipropileno no tejido tal como SPUNGUARD™, o materiales similares, que permitan el paso del vapor de peróxido, pero no el del material que compleja el peróxido. También se podría usar como cubierta aluminio perforado u otro material perforado adecuado.

La Figura 3A muestra un dispositivo 80 que se puede usar para medir la liberación de peróxido de hidrógeno de los complejos de peróxido de hidrógeno en diversas condiciones de temperatura. En este dispositivo, un platillo de aluminio 90 está cubierto con una capa permeable a gases 92, tal como una capa de calidad médica TYVEK™. El platillo 90 está colocado en la parte superior de un lecho calefactor 94 que está situado en un platillo de pyrex 96. Un termómetro termopar 98 está situado en el exterior del platillo 90 a 1 cm de la parte inferior aproximadamente. En una forma de realización preferida, un platillo de aluminio 90 está abierto a la atmósfera para permitir una mayor liberación del complejo de oxalato potásico-peróxido de hidrógeno a presión atmosférica.

En la Figura 3B se ilustra un contenedor preferido 99 para albergar la fuente de peróxido. El contenedor 99 comprende una placa metálica 100, por ejemplo, una placa de aluminio, con un calentador unido opcional usado para calentar el complejo de peróxido sólido. Se puede colocar un monitor de temperaturas 101, tal como un termómetro, sobre la placa 100 para controlar la temperatura. El complejo de peróxido está situado directamente sobre la placa 100. Alternativamente, para suministrar un calentamiento constante a todo el complejo de peróxido, el complejo de peróxido puede estar situado entre una o más láminas de aluminio 102, 104 situadas en la parte superior de la placa 100. Las láminas de aluminio 102, 104 proporcionan una mayor área superficial y un calentamiento constante del complejo cuando se usen mayores cantidades de complejo de peróxido. El complejo de peróxido, o la lámina o láminas 102, 104, a continuación se cubren con una capa permeable a gases 106, tal como una capa de calidad médica TYVEK™ o SPUNGUARD™, de manera que el peróxido de hidrógeno liberado del complejo pasa a través de la cubierta 106 antes de difundir al resto de la cámara. Opcionalmente se coloca una placa de aluminio perforada 108 en la parte superior de la capa TYVEK™ o SPUNGUARD™ 106 para suministrar presión para mantener el complejo en contacto con la placa calentada 100 y para asegurar un calentamiento constante del complejo de peróxido.

El dispositivo recién descrito suministra un calentamiento constante al complejo, que da como resultado una mayor cantidad de vapor de peróxido de hidrógeno liberado del complejo de peróxido.

La Figura 1 representa un esquema de un aparato de esterilización de vapor de peróxido de hidrógeno. La cámara 10 alberga un artículo 12 a esterilizar y que, por comodidad, está situado sobre el estante 14. La puerta 16 facilita el acceso al interior de la cámara 10. Se representa una fuente no acuosa de peróxido de hidrógeno 18 sobre el calentador 20, que está controlado por un controlador de temperatura 22. La concentración de peróxido se puede controlar mediante el monitor opcional 24. Si se desea, la cámara 10 se puede evacuar usando la bomba 26; no obstante, la esterilización también se puede llevar a cabo a presión atmosférica.

El contenedor que alberga los artículos a esterilizar puede ser una cámara de esterilización convencional, que se evacua, o puede ser un contenedor (o una sala) a presión atmosférica.

El tiempo necesario para esterilizar los artículos depende de la naturaleza, el número y el empaquetamiento de los artículos y su colocación en la cámara. Alternativamente, puede ser la propia cámara (o una sala entera) la que sea esterilizada. En cualquier caso, los tiempos óptimos de esterilización se pueden determinar empíricamente.

También se puede aplicar el uso de pulsos de presión para mejorar la penetración y la actividad antimicrobiana de los gases esterilizantes, que es muy conocido en materia de esterilización, al procedimiento de peróxido de hidrógeno no acuoso. Un procedimiento ejemplar de pulsos de presión, que se puede adaptar para su uso junto con los procedimientos y aparatos descritos en el presente documento, se describe en la patente de EE.UU. Nº 5.527.508. Como se describe con más detalle a continuación, también se puede usar plasma para mejorar adicionalmente la actividad y/o para eliminar residuos.

Al final del procedimiento de esterilización el exceso de peróxido de hidrógeno se puede retirar de los dispositivos que tienen una afinidad por el peróxido cambiando el aire en contacto con los dispositivos. Esto se puede llevar a cabo haciendo fluir aire caliente sobre los dispositivos durante un periodo prolongado o evacuando la cámara.

Los artículos esterilizados previamente por exposición al vapor de peróxido de hidrógeno también se pueden exponer al plasma para eliminar el peróxido de hidrógeno residual que pudiese quedar en los artículos. Puesto que el peróxido de hidrógeno se descompone en productos no tóxicos durante el tratamiento con plasma, los artículos esterilizados se pueden usar sin necesidad de etapas adicionales.

Puede ser deseable aislar la fuente de peróxido del esterilizador después de que se haya liberado el vapor de peróxido para evitar la reabsorción del vapor o, cuando se usa un plasma, para evitar la exposición de la fuente al plasma. El aislamiento también puede ser ventajoso cuando el complejo usado no es estable al vacío. El aislamiento se puede llevar a cabo usando válvulas u otros dispositivos aislantes muy conocidos en la técnica.

La Figura 2 representa un esquema de un sistema de esterilización por peróxido de hidrógeno con plasma. La esterilización se puede llevar a cabo con o sin el uso de plasma. El plasma se puede usar para mejorar la actividad esporicida del vapor de peróxido, y/o eliminar cualquier peróxido de hidrógeno residual que quede en los artículos esterilizados.

La esterilización se lleva a cabo en la cámara 30, que incluye una puerta o una apertura 32 a través de la cual se pueden introducir los artículos esterilizar. La cámara 30 incluye una salida 34 para una bomba de vacío 36, a través de la cual se puede evacuar la cámara. La salida 34 contiene una válvula 38 para aislar la cámara de la bomba de vacío 36. La cámara 30 también incluye una entrada conectada a un recinto 42 que contiene el complejo de peróxido de hidrógeno. La entrada 40 contiene una válvula 44 que permite que el recinto 42 se aísle de la cámara. El sistema de esterilización también contiene una entrada 41 que conecta el recinto 42 y la bomba de vacío 36, que contiene una válvula 43. Este sistema permite la evaporación simultánea del recinto 42 y de la cámara 30, o la evacuación independiente de cualquiera de los dos el recinto 42 o la cámara 30. La evacuación está controlada mediante la apertura y cierre de las válvulas 38, 44, y 43. Como será evidente para alguien con conocimientos ordinarios en la materia, también se podrían usar dos bombas, una para cada cámara, en este sistema.

El recinto 42 contiene un calentador 49 unido a un controlador de temperatura 46 para controlar la temperatura del complejo de peróxido de hidrógeno. La concentración del complejo de peróxido de hidrógeno en estado de vapor se puede controlar mediante un monitor de peróxido opcional 48. El interior de la cámara contiene un electrodo de radiofrecuencia (RF) 50, al cual está conectado una red de adaptación 52 y una fuente de alimentación de RF 54. Una forma conveniente para el electrodo es la de un cilindro perforado, que rodea las muestras y está abierto en ambos extremos. El funcionamiento general del presente procedimiento es el siguiente:

1.: Los artículos 56 a esterilizar se colocan en la cámara 30.

2.: La cámara 30 puede estar a presión atmosférica o, alternativamente, se puede evacuar para facilitar la penetración del peróxido de hidrógeno. La evacuación se lleva a cabo abriendo la válvula 38 y encendiendo la bomba de vacío 36. Alternativamente, tanto la cámara 30 como el recinto 42 se pueden evacuar abriendo las válvulas 38 y 44, y/o 43.

3.: Las válvulas 38 y 43 se cierran para aislar la bomba de vacío 36 de la cámara 30 y del recinto 42, y la válvula 44 se abre. El vapor de peróxido de hidrógeno se introduce en la cámara 30 desde la fuente de peróxido de hidrógeno, que se puede calentar para facilitar de liberación del vapor de peróxido de hidrógeno. Opcionalmente, también se puede añadir aire o un gas inerte.

4.: Los artículos 56 a esterilizar se tratan con vapor de peróxido hasta que se esterilicen o se pretratan con vapor de peróxido en la cámara 30 antes de que se genere plasma con una potencia suficiente para esterilizar. Si fuese necesario, la cámara 30 se puede evacuar en este momento para facilitar la generación del plasma. La duración del periodo de mantenimiento del pre-plasma depende del tipo de empaquetamiento usado, la naturaleza y el número de artículos a esterilizar, y la colocación de los artículos en la cámara. Los tiempos óptimos se pueden determinar empíricamente.

5.: Los artículos 56 se someten al plasma aplicando energía desde la fuente de alimentación de RF 54 al electrodo de RF 50. La energía de RF usada para generar el plasma puede ser pulsada o continua. Los artículos 56 permanecen en el plasma durante un tiempo para conseguir la esterilización completa y/o para eliminar el peróxido de hidrógeno residual. En ciertas formas de realización, se usan de 5 a 30 minutos de plasma. No obstante, los tiempos óptimos se pueden determinar empíricamente.

Cuando en la presente memoria descriptiva y reivindicaciones se use el término "plasma", está previsto que incluya cualquier fracción de gas o vapor que contenga electrones, iones, radicales libres, átomos o moléculas disociados y/o excitados producidos como resultado de la aplicación de un campo eléctrico, incluyendo cualquier radiación acompañante que se pudiera producir. El campo aplicado puede cubrir un amplio intervalo de frecuencias; no obstante, normalmente se usa radiofrecuencia o microondas.

El sistema de administración de peróxido de hidrógeno no acuoso descrito en la presente invención también se puede usar con plasma generado mediante los procedimientos descritos en la patente de EE.UU. 4.643.876 anteriormente mencionada. Alternativamente, se puede usar con plasmas descritos en las patentes de EE.UU. 5.115.166 ó 5.087.418, en las que el artículo a esterilizar se coloca en una cámara que está separada de la fuente de plasma.

El dispositivo recién descrito es particularmente ventajoso cuando se usan complejos de peróxido de hidrógeno que no son estables al vacío. Hay al menos dos posibles procedimientos que se pueden usar para minimizar la pérdida de peróxido de hidrógeno durante la fase de vacío. Primero, la cámara pequeña se puede evacuar independientemente. Segundo, si se usa una cámara suficientemente pequeña, no hay ninguna necesidad de evacuar la cámara pequeña.

Uno de tales complejos de peróxido no acuoso inestables es anhídrido de glicina-peróxido. Este compuesto libera el vapor de peróxido de hidrógeno cuando se pone al vacío. La Figura 4 es una gráfica que ilustra la liberación de vapor de peróxido de hidrógeno del complejo de anhídrido de glicina-peróxido al vacío. El procedimiento usado para liberar el peróxido de hidrógeno del complejo de anhídrido de glicina es el siguiente: (1) La cámara principal 30 se evacua con las válvulas 43 y 44 cerradas. (2) La cámara que contiene el complejo de peróxido de hidrógeno 42 se evacua con las válvulas 38 y 44 cerradas y la válvula 43 abierta. (3) La válvula 43 se cierra y la válvula 44 se abre y el vapor de peróxido de hidrógeno se deja difundir a la cámara 30.

Como se muestra en la gráfica, el vapor de peróxido de hidrógeno se libera del complejo a medida que se reduce la presión, incluso sin calentamiento adicional. Como se ilustra en la Figura 4, la liberación del vapor de peróxido se incrementa significativamente calentando el complejo a una temperatura superior. Así, incluso los complejos de peróxido inestables son útiles en el procedimiento de esterilización de la presente invención.

La presente invención proporciona al menos cuatro ventajas sobre los sistemas de esterilización de peróxido de hidrógeno precedentes:

1.: Se evita el uso de disoluciones de peróxido de hidrógeno concentradas, potencialmente peligrosas.

2.: Se elimina la necesidad de reducir de antemano la humedad relativa de las áreas a esterilizar para prevenir la condensación.

3.: Se elimina sustancialmente el agua del sistema, de manera que hay poca competición entre el agua y el peróxido de hidrógeno para su difusión en lúmenes largos y estrechos.

4.: Con frecuencia se puede eliminar la necesidad de conectar un tanque especial para introducir los gases esterilizantes en lúmenes largos y estrechos.

Que la esterilización se pueda conseguir usando vapor de peróxido de hidrógeno sustancialmente en ausencia de humedad es uno de los descubrimientos sorprendentes de la presente invención. La técnica anterior enseña que es necesario la presencia de agua para llevar a cabo la esterilización en procedimientos de esterilización química en estado de vapor o gaseoso. De manera ventajosa, la presente invención elimina sustancialmente el agua del sistema, que da como resultado una esterilización más rápida, más eficaz y más eficiente.

Se determinó la eficacia de la esterilización de diversos complejos de peróxido de hidrógeno no acuosos como se describe a continuación en los Ejemplos 1-4. Los Ejemplos 1-12 no se incluyen dentro del alcance de las reivindicaciones y solamente son con fines ilustrativos.

Ejemplo 1

Los datos de la eficacia se obtuvieron con vapor de peróxido de hidrógeno liberado del complejo de urea-peróxido sustancialmente anhidro usando esporas de Bacillus subtilis var. (niger) en lúmenes de plástico TEFLON™ y de metal como control biológico.

A. Procedimientos de prueba 1. Equipo

Se pusieron cuatro gramos de comprimidos de aducto de urea - peróxido de hidrógeno triturados (Fluka Chemical Corp, Ronkonkoma, NY) en un platillo de aluminio 90, como se describe en la Figura 3A. La parte superior del platillo 90 se cubrió con TYVEK™ de calidad médica 92 (un tejido Spundbond de polietileno transpirable) de manera que cualquier peróxido de hidrógeno liberado del complejo necesitaría pasar a través de la cubierta de TYVEK™ antes de difundir al resto de la cámara. El platillo de aluminio 90 se puso sobre un lecho calefactor 94 en una placa de pyrex 96 situada en la parte inferior de una cámara de esterilización de aluminio (véase Figura 1). La cámara de esterilización, que tenía un volumen aproximado de 173 litros, también contenía:

\bullet: Un monitor de peróxido de hidrógeno para medir la concentración de peróxido de hidrógeno en fase de vapor.

\bullet: Un controlador de temperatura para controlar la temperatura del lecho calefactor.

\bullet: Un puerto de inyección a través del cual se podía inyectar peróxido de hidrógeno líquido en la cámara.

\bullet: Un estante metálico sobre el que se colocó una bandeja de plástico que contenía los dispositivos con lúmenes para la prueba.

\bullet: Calentadores de resistencia eléctrica en el exterior de las paredes de la cámara, que mantuvieron la temperatura de la cámara a 45ºC durante las pruebas de eficacia.

2. Pruebas y control biológico

Para evaluar la eficacia del sistema de administración de peróxido no acuoso, se puso un control biológico constituido por 1,04 x 10^{6} esporas de B. subtilis var. (niger) en la cuchilla de un escalpelo de acero inoxidable equidistantes de cada uno de los extremos de los lúmenes de acero inoxidable de unas dimensiones de 3 mm de diámetro interno x 40 cm de largo, 3 mm de diámetro interno x 50 cm de largo, 1 mm de diámetro interno x 50 cm de largo. Estos diámetros internos y longitudes son típicos para lúmenes metálicos usados en dispositivos médicos. El compartimento en medio de cada lumen que contenía la pieza de la prueba biológica tenía unas dimensiones de 13 mm de diámetro interno x 7,6 cm de largo. En la prueba biológica con lúmenes metálicos, se evaluaron un total de 9 lúmenes por prueba. Éstos incluyen 3 lúmenes de cada uno de los 3 grupos diferentes de diámetros internos y longitudes disponibles.

Se realizaron pruebas similares con un control biológico constituido por 4,1 x 10^{5} esporas de B. subtilis var. (niger) en una tira de papel (papel de cromatografía Whatman #1 de 6 mm x 4 mm) equidistantes de los extremos de los lúmenes de TEFLON™ de unas dimensiones de 1 mm de diámetro interno x 1 m de largo, 1 mm de diámetro interno x 2 m de largo, 1 mm de diámetro interno x 3 m de largo, y 1 mm de diámetro interno x 4 m de largo. El compartimiento central de estos lúmenes que contenía la pieza de la prueba biológica tenía unas dimensiones de 15 mm de diámetro interno x 7,6 cm de largo. En la prueba biológica con lúmenes de TEFLON™, se evaluaron un total de 12 lúmenes por prueba, 3 lúmenes para cada una de las 4 longitudes diferentes disponibles.

Los lúmenes que contenían las muestras de la prueba biológica se pusieron en una bandeja de plástico que se colocó en el estante de la cámara de esterilización. A continuación se cerró la puerta de la cámara y la cámara se evacuó hasta 26,7 Pa de presión con una bomba de vacío. A continuación el platillo de aluminio que contenía el aducto de urea-peróxido de hidrógeno se calentó de 80 a 81ºC durante un período de 5 minutos, medido por un termómetro termopar colocado en la pared lateral del platillo de aluminio (a 1 cm aproximadamente de la parte inferior del platillo). Durante este tiempo la concentración de peróxido de hidrógeno en la cámara se incrementó hasta 6 mg/l, medida por el monitor de peróxido.

Las muestras de la prueba biológica se expusieron al vapor de peróxido de hidrógeno durante periodos de 5, 10, 15, 20, y 25 minutos. Después de la exposición al vapor de peróxido de hidrógeno, las muestras de la prueba biológica se transfirieron asépticamente a 15 ml de caldo de soja tripticasa que contenía 277 unidades de catalasa para neutralizar cualquier peróxido de hidrógeno residual que pudiera quedar en las muestras de prueba. Todas las muestras se incubaron durante 7 días a 32ºC y se observó el crecimiento.

También se realizaron estudios comparativos en los que se inyectó una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno al 50% en la cámara de esterilización y se vaporizó en un inyector calentado (una superficie metálica calentada). El volumen de la disolución de peróxido de hidrógeno inyectado produjo una concentración de peróxido de hidrógeno en fase de vapor de 6 mg/l. Las muestras de la prueba biológica y de los lúmenes de prueba usadas en estas pruebas eran idénticas a aquellas usadas en las pruebas de peróxido de hidrógeno no acuoso. La manipulación de las muestras de la prueba biológica después de la exposición al peróxido de hidrógeno también fue idéntica.

B. Resultados de la prueba

Los resultados de estas pruebas con lúmenes de acero inoxidable y de TEFLON™, que se presentan en las Tablas 3 y 4, respectivamente, ilustran las ventajas del sistema de administración de peróxido no acuoso con lúmenes metálicos y no metálicos. La muerte total de las esporas de la bacteria se consiguió en 5 minutos con el sistema de administración de peróxido no acuoso para los lúmenes evaluados más largos y con el diámetro interno más pequeño. Al mismo tiempo, incluso después de 25 minutos de tiempo de difusión no se consiguió la muerte total con la disolución de peróxido de hidrógeno al 50%.

TABLA 3 Comparación de la eficacia acuosa/no acuosa de cuchillas de Al en lúmenes de Al

Fuente de peróxido	Tiempo de difusión	Resultados de esterilidad (positivos/muestras)
		3 mm x 40 cm	3 mm x 50 cm	1 mm x 50 cm
Disolución al 50%	5	3/3	3/3	3/3
	10	0/3	2/3	3/3
	15	1/3	1/3	1/3
	20	0/3	0/3	1/3
	25	0/3	0/3	1/3
Urea-peróxido	5	0/3	0/3	0/3
	10	0/3	0/3	0/3
	15	0/3	0/3	0/3
	20	0/3	0/3	0/3
	25	0/3	0/3	0/3

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TABLA 4 Comparación de la eficacia acuosa/no acuosa en tiras de papel de 6 mm x 4 mm en lúmenes de TEFLON™

Fuente de peróxido	Tiempo de difusión	Resultados de esterilidad (positivos/muestras)
		1 mm x 1 m	1 mm x 2 m	1 mm x 3 m	1 mm x 4 m
Disolución al 50%	5	3/3	3/3	3/3	3/3
	10	3/3	3/3	3/3	3/3
	15	0/3	1/3	1/3	2/3
	20	0/3	0/3	1/3	1/3
	25	0/3	0/3	0/3	1/3
Urea-peróxido	5	0/3	0/3	0/3	0/3
	10	0/3	0/3	0/3	0/3
	15	0/3	0/3	0/3	0/3
	20	0/3	0/3	0/3	0/3
	25	0/3	0/3	0/3	0/3

El hecho de que se pueda conseguir una esterilización rápida en ausencia de cantidades sustanciales de agua es sorprendente, en vista de los datos de que generalmente hay presencia de humedad durante la esterilización química en fase gaseosa/vapor con diversos esterilizantes distintos del peróxido de hidrógeno. Puesto que los sistemas de esterilización por peróxido de hidrógeno en fase de vapor han usado disoluciones acuosas de peróxido de hidrógeno, también había humedad presente en esos sistemas.

Para probar la eficacia de la esterilización de otros diversos complejos de peróxido, se realizaron los siguientes experimentos.

Ejemplos 2, 3 y 4

El aparato del Ejemplo 1 se usó para probar la eficacia del complejo polivinilpirrolidona-peróxido de hidrógeno (Ejemplo 2), complejo de nailon 6-peróxido de hidrógeno (Ejemplo 3), y complejo de 1,3-dimetilurea-peróxido de hidrógeno (Ejemplo 4). Estos compuestos se sintetizaron según el procedimiento descrito a continuación en los Ejemplos 12 y 13. Los parámetros de prueba fueron los siguientes:

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	Ejemplo 2	Ejemplo 3	Ejemplo 4

Temperatura de la cámara	45ºC	45ºC	45ºC
Presión inicial	26,7 Pa	13,3 Pa	13,3 Pa
% en peso de peróxido	17%	10,5%	26,6%
Concentración de peróxido	6 mg/l	6 mg/l	6 mg/l
Peso de complejo usado por ciclo	8 g	18 g	6 g
Temperatura para liberar el peróxido	110ºC	110ºC	80ºC

En cada caso, los soportes de las esporas eran sustratos de papel de 6 mm x 4 mm en lúmenes de plástico y cuchillas de acero inoxidable en lúmenes de acero inoxidable. Los resultados de esta prueba de eficacia aparecen a continuación en la Tabla 5.

TABLA 5 Eficacia de complejos con PVP, nailon 6, y 1,3-dimetilurea

Tipo de lumen	Tamaño de los lúmenes	Resultados de esterilidad (positivos/muestras)
		con una exposición de 5 minutos
		Ejemplo 2	Ejemplo 3	Ejemplo 4
TEFLON™	1 mm x 1 m	0/3	0/3	0/3
	1 mm x 2 m	0/3	0/3	0/3
	1 mm x 3 m	0/3	0/3	0/3
	1 mm x 4 m	0/3	0/3	0/3
Acero inoxidable	3 mm x 40 cm	0/3	0/3	0/3
	3 mm x 50 cm	0/3	0/3	0/3
	1 mm x 50 cm	0/3	0/3	0/3

Los resultados que aparecen en la Tabla 5 muestran que cada uno de los complejos de peróxido de hidrógeno probados genera vapor de peróxido que proporciona una esterilización eficiente después de sólo 5 minutos de exposición.

La temperatura necesaria para liberar el vapor de peróxido de hidrógeno del complejo sólido que se muestra anteriormente es la temperatura medida por un termómetro termopar localizado en el exterior del platillo de aluminio a 1 cm de la parte inferior del platillo aproximadamente. Pruebas adicionales usando un termómetro, tal como un termómetro fluoróptico, colocado en el interior de la parte inferior del platillo indicaron que la temperatura en la parte inferior del platillo era 30-35ºC más alta aproximadamente, como se describe en el Ejemplo 5 a continuación. Así, en el ejemplo previo, la temperatura en la parte inferior del platillo era de 110-115ºC aproximadamente cuando la lectura del termómetro termopar era de 80ºC, y la temperatura en la parte inferior del platillo era de 140-145ºC cuando la lectura del termómetro termopar era de 110ºC.

Ejemplo 5

Para determinar la temperatura en la parte inferior del platillo de aluminio usado para contener el complejo de peróxido sólido, se pegó con cinta adhesiva un termómetro fluoróptico al interior de la parte inferior del platillo de aluminio. Se colocó un termómetro termopar Omega™ en el exterior del platillo de aluminio a 1 cm de la parte inferior del platillo aproximadamente. Se tomaron tres lecturas diferentes de los termómetros. En cada caso el platillo se calentó hasta la temperatura deseada indicada por el termómetro situado en el lateral del platillo, se dejó enfriar, y a continuación se volvió a calentar hasta la temperatura deseada. Las temperaturas registradas se listan a continuación:

Temp. en el lateral del platillo	Temperatura en la parte inferior del platillo (ºC)

	1ª	2ª	3ª	Media
80ºC	110,9	110,6	110,6	110,7
100ºC	131,5	132,6	132,0	132,0

Los resultados muestran que la temperatura en la parte inferior del platillo de aluminio era 30-35ºC más alta aproximadamente que la temperatura indicada por el termómetro termopar localizado en el lateral del platillo.

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Se realizaron pruebas adicionales para comparar los datos de eficacia obtenidos usando una fuente de peróxido acuosa y no acuosa en un sistema abierto (no luminal). Los experimentos se describen con detalle a continuación.

Ejemplo 6

El aparato del Ejemplo 1 se usó con un control biológico constituido por 6,8 x 10^{5} esporas de B. subtilis var. (niger) en una tira de papel de cromatografía Whatman #1 de 6 mm x 4 mm empaquetada en una envuelta de TYVEK™/MYLAR™ (TYVEK™ es un tejido permeable a gases hecho de polietileno. MYLAR™ es un material de poliéster no permeable a gases). Las tiras del control biológico empaquetadas se pusieron en el frontal, en el medio y en la parte posterior de una bandeja de óxido de polifenileno que contenía un sigmoidoscopio flexible de fibra óptica. La bandeja se puso en un contenedor de óxido de polifenileno que tenía un puerto en la parte superior y dos puertos en la parte inferior para permitir la difusión. Los puertos de 4 pulgadas de diámetro se cubrieron con un material de empaquetamiento de polipropileno transpirable (SPUNGUARD™ Heavy Duty Sterilization Wrap, Kimberly-Clark, Dallas, TX) para mantener la esterilidad del contenido del contenedor después de la esterilización. El contenedor se puso en el aparato del Ejemplo 1 y la presión de la cámara se redujo hasta 26,7 Pa. El platillo de aluminio que contenía 2 gramos de aducto de urea-peróxido de hidrógeno (Fluka Chemical Corp.) a continuación se calentó de 80 a 81ºC, medido por un termómetro termopar colocado en el exterior del platillo de aluminio a 1 cm de la parte inferior del platillo de aluminio aproximadamente, durante 5 minutos para proporcionar 3 mg/l de vapor de peróxido de hidrógeno en la cámara. Las muestras biológicas de prueba se expusieron al vapor de peróxido de hidrógeno durante periodos de 5 y 10 minutos. Después de la exposición las muestras de prueba se manipularon de la misma manera que aquellas del Ejemplo 1.

También se realizaron estudios comparativos en los que se inyectó una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno al 50% en la cámara de esterilización y se vaporizó en un inyector calentado. El volumen de disolución de peróxido de hidrógeno inyectado produjo una concentración en fase de vapor de 3 mg/l. La configuración de la prueba, la composición de las muestras biológicas de prueba, y la manipulación de las muestras biológicas de prueba después de la exposición fueron idénticas a aquellas usadas en las pruebas de peróxido de hidrógeno no acuoso. Los resultados de estas pruebas se presentan en la Tabla 6.

TABLA 6 Comparación de la eficacia acuosa/no acuosa en un sistema abierto (prueba no luminal)

Fuente de peróxido	Tiempo de difusión (min)	Resultados de esterilidad (positivos/muestras)

Disolución al 50%	5	3/3
	10	3/3
Urea-peróxido	5	1/3
	10	0/3

Los resultados de estas pruebas demuestran la eficacia superior del procedimiento no acuoso cuando se compara con el procedimiento con peróxido de hidrógeno acuoso en un sistema "abierto" en el que la muestra biológica no está puesta en un lumen. De nuevo, se descubrió sorprendentemente que el sistema no acuoso proporciona una esterilización superior incluso cuando no es necesaria la difusión de peróxido de hidrógeno en un lumen largo y estrecho. Esto sugiere que el modo de acción del peróxido de hidrógeno no es igual para sistemas con y sin agua.

Se realizaron pruebas adicionales para determinar la eficacia del vapor de peróxido no acuoso a presión normal, no reducida. Esta prueba se detalla a continuación.

Ejemplo 7

Las pruebas de eficacia se realizaron con el vapor de peróxido de hidrógeno liberado del complejo de urea-peróxido en un sistema abierto a presión atmosférica. En esta prueba el control biológico de 1,04 x 10^{6} esporas de B. subtilis var. (niger) en cuchillas quirúrgicas de acero inoxidable se empaquetó en una envuelta de TYVEK™/MYLAR™. Las cuchillas del control biológico empaquetadas se pusieron en el frontal, en el medio, y en la parte posterior de una bandeja de óxido de polifenileno. La bandeja se puso en el aparato del Ejemplo 1 y la puerta de la cámara se cerró. El platillo de aluminio que contenía 4,0 g de urea-peróxido (Fluka Chemical Corp.) se calentó de 80 a 81ºC, medido por un termómetro termopar colocado en el lateral del platillo de aluminio a 1 cm de la parte inferior del platillo aproximadamente, durante la duración de la prueba. Las muestras biológicas de prueba se expusieron al vapor de peróxido de hidrógeno durante periodos de 5, 10, 20 y 30 minutos. Después de la exposición las muestras de prueba se manipularon de la misma manera que aquellas del Ejemplo 1. Los resultados de estas pruebas se presentan en la Tabla 7 y demuestran la eficacia del procedimiento con peróxido no acuoso en un sistema abierto a presión atmosférica.

TABLA 7 Eficacia del procedimiento con peróxido no acuoso en un sistema abierto a presión atmosférica

Fuente de peróxido	Tiempo de difusión	Resultados de esterilidad
	(minutos)	(positivos/muestras)
Urea-peróxido	5	3/3
	10	1/3
	20	0/3
	30	0/3

Se realizaron pruebas adicionales para determinar la cantidad aproximada de peróxido liberado del complejo de urea-peróxido de hidrógeno a diversas temperaturas. Esta prueba se describe en el Ejemplo 8.

Ejemplo 8

Se puso urea-peróxido pulverizado, obtenido triturando comprimidos disponibles comercialmente (Fluka Chemical Corp.) entre dos láminas de aluminio en un aparato según la Figura 3B con unas dimensiones de 12,7 cm x 12,7 cm. A continuación la placa de aluminio se calentó y la temperatura se controló usando un termómetro situado cerca de una esquina de la placa de aluminio. La Tabla 8 lista el porcentaje aproximado de peróxido liberado a diversas temperaturas después de calentar durante cinco minutos. Los datos muestran que se libera el 100% de peróxido aproximadamente del complejo a una temperatura de 140ºC. A temperaturas inferiores se liberan porcentajes más bajos de
peróxido.

TABLA 8 Liberación de peróxido no acuoso a diversas temperaturas

\dotable{\tabskip\tabcolsep\hfil#\hfil\+#\hfil\+\hfil#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 Temperatura   de calentamiento \+  \hskip3cm  \+ % de  
peróxido liberado\cr \+\+\cr  80ºC \+  \+  \sim 25%\cr  100ºC \+ \+
 \sim 65%\cr  120ºC \+ \+  \sim 80%\cr  130ºC \+ \+  \sim 90%\cr 
140ºC \+ \+
 \sim 100%\cr}

Los complejos de peróxido con capacidad para liberar vapor de peróxido de hidrógeno a temperatura ambiente y presión atmosférica, tales como el complejo de urea-peróxido, permite que sean efectivos para su uso en diversas aplicaciones de esterilización. Se pueden usar no sólo en el aparato de esterilización de la presente invención descrito anteriormente, sino que los compuestos de la presente invención también se pueden usar como parte de materiales empaquetados auto-esterilizantes, o aplicados sobre soportes tales como gasas, esponjas, algodón, y similares. Los compuestos permiten la esterilización de paquetes sellados a temperatura ambiente o a temperaturas elevadas, y son particularmente útiles para la esterilización de productos médicos o quirúrgicos empaquetados.

Los usos particulares de los compuestos de la presente invención se describen en los ejemplos siguientes. El complejo de peróxido usado en los siguientes ejemplos fue urea-peróxido en forma de comprimidos (Fluka Chemical Corp.) o en forma pulverizada obtenida triturando los comprimidos.

Ejemplo 9

Se preparó una bolsa auto-esterilizante como sigue: se puso un escalpelo quirúrgico con 3,8 x 10^{5} esporas de B. subtilis var. (niger) en su superficie en una placa Petri estéril. La placa se puso en una placa Petri más grande, junto con 1 g de complejo de urea-peróxido en forma de comprimido o pulverizado. A continuación la placa Petri más grande se introdujo en una bolsa formada de TYVEK™/MYLAR™ (permeable a gases, Tabla 9), MYLAR™/MYLAR™ (no permeable a gases, Tabla 10) o papel/MYLAR™ (permeable a gases, Tabla 10). A continuación la bolsa se
selló.

Cada bolsa se expuso a varias temperaturas durante diversos períodos de tiempo, como se muestra en las Tablas 9 y 10 a continuación. Las muestras biológicas de prueba se evaluaron para su esterilización como se describe en el Ejemplo 1. Los resultados se incluyen en las Tablas 9 y 10, con un signo "+" que indica crecimiento bacteriano.

TABLA 9 Bolsas auto-esterilizantes con barrera transpirable (TYVEK™/MYLAR™)

Temperatura	Tipo de peróxido	1 h	2 h	3 h	4 h
23ºC	Pulverizado	+	-	-	-
	Comprimido	+	+	-	-
40ºC	Pulverizado	-	-	-	-
	Comprimido	-	-	-	-
60ºC	Pulverizado	-	-	-	-
	Comprimido	-	-	-	-

La Tabla 10 lista los datos de eficacia para bolsas auto-esterilizantes con (papel/MYLAR™) o sin (papel/MY-
LAR™) una barrera transpirable. Las bolsas se prepararon como se describe anteriormente, no obstante la fuente de vapor de peróxido fue urea-peróxido sólo en forma pulverizada.

TABLA 10 Bolsas auto-esterilizantes con y sin barrera transpirable

Temperatura	Tipo de empaquetamiento	2 h	4 h
23ºC	MYLAR/MYLAR	-	-
	Papel/MYLAR	+	-
40ºC	MYLAR/MYLAR	-	-
	Papel/MYLAR	-	-
60ºC	MYLAR/MYLAR	-	-
	Papel/MYLAR	-	-

Los resultados de esta prueba demuestran que el complejo de urea-peróxido de la presente invención incluido en una bolsa con o sin barrera transpirable proporciona la esterilización efectiva de un artículo en el interior de la bolsa en ausencia de humedad a temperatura ambiente y presión atmosférica después de sólo 2 a 3 horas. A temperaturas superiores, la esterilización se consigue después de sólo una hora.

Para determinar la eficacia del sistema de esterilización de la presente invención en un contenedor cerrado, se realizó el siguiente experimento.

Ejemplo 10

Se preparó un contenedor auto-esterilizante como sigue: se puso un soporte de acero inoxidable con 3,8 x 10^{5} esporas de B. subtilis var. (niger) en su superficie (Tabla 11) o con 9,2 x 10^{5} esporas de B. subtilis var. (niger) en su superficie (Tabla 12) en el interior de un vial pequeño de polietileno (PE) con 20 agujeros (4,7 mm de tamaño) en su superficie. El vial se puso en un vial de PE más grande, que se cubrió con un tapón hermético al aire, o una capa permeable a gases de SPUNGUARD™ (envoltorio de CSR). Además se incluyó en el vial más grande un segundo vial de PE, también con 20 agujeros (4,7 mm de tamaño) en su superficie. Este vial contenía 1 g de urea-peróxido en forma pulverizada o de comprimido, y se selló en una bolsa SPUNGUARD™ (envoltorio de CSR) o TYVEK™.

Cada contenedor se expuso a varias temperaturas durante diversos períodos de tiempo, como se muestra en las Tablas 11 y 12 a continuación. Las muestras biológicas de prueba se evaluaron para su esterilización como se describe en el Ejemplo 1. Los resultados se incluyen en las Tablas 11 y 12, con un signo "+" que indica crecimiento bacteriano.

TABLA 11 Contenedores auto-esterilizantes sin ventana transpirable

Temperatura	Tipo de empaquetamiento	2 h	6 h
23ºC	Comprimido sin empaquetar	+	-
	Comprimido empaquetado C/C*	+	-
	Polvo empaquetado C/C	+	-
40ºC	Comprimido sin empaquetar	-	-
	Comprimido empaquetado C/C	-	-
	Polvo empaquetado C/C	-	-
60ºC	Comprimido sin empaquetar	-	-
	Comprimido empaquetado C/C	-	-
	Polvo empaquetado C/C	-	-
* Bolsa formada de un envoltorio de CSR

TABLA 12 Contenedores auto-esterilizantes con ventana transpirable de CSR

T	Tipo de empaquetamiento	0,5 h	1,0 h	1,5 h	2,0 h	3,0 h	4,0 h
23ºC	Comprimido sin empaquetar		+	+	+	-	-
	Polvo sin empaquetar		+	+	+	-	-
	Comprimido empaquetado T/T*		+	+	+	+	-
	Polvo empaquetado T/T		+	+	+	-	-
	Comprimido empaquetado C/C**		+	+	+	-	-
	Polvo empaquetado C/C		+	+	+	-	-
40ºC	Comprimido sin empaquetar	-	-	-	-
	Polvo sin empaquetar	-	-	-	-
	Comprimido empaquetado T/T	+	-	-	-
	Polvo empaquetado T/T	-	-	-	-
	Comprimido empaquetado C/C	-	-	-	-
	Polvo empaquetado C/C	-	-	-	-
60ºC	Comprimido sin empaquetar	-	-	-	-
	Polvo sin empaquetar	-	-	-	-
	Comprimido empaquetado T/T	-	-	-	-
	Polvo empaquetado T/T	-	-	-	-
	Comprimido empaquetado C/C	-	-	-	-
	Polvo empaquetado C/C	-	-	-	-
* Bolsa formada de TYVEK™
** Bolsa formada de un envoltorio de CSR

Los resultados de esta prueba demuestran que el complejo de urea-peróxido no acuoso incluido en un contenedor con y sin barrera transpirable proporciona una esterilización eficaz a temperatura ambiente después de sólo 3-4 horas. A temperaturas superiores, la esterilización se consigue después de sólo media hora.

Se encontrado que los complejos de peróxido no acuosos que liberan vapor de peróxido son útiles en la esterilización de artículos a temperatura ambiente, y más efectivamente, a temperaturas superiores. Estos complejos se pueden poner en una bolsa, contenedor, cámara, sala o cualquier área que se pueda sellar, en la que liberan el vapor de peróxido que esteriliza efectivamente los artículos. Los complejos se pueden calentar para facilitar la liberación del vapor, y para proporcionar la esterilización en menos tiempo del necesario para la esterilización a temperatura ambiente. Los compuestos de la presente invención son útiles, por tanto, en una variedad de aplicaciones en las que se desee la esterilización. La esterilización se puede conseguir simplemente poniendo el complejo en un área sellada que contenga un artículo o artículos a esterilizar. En contraste con los procedimientos de la técnica anterior, no hay necesidad de contacto con la humedad para facilitar la activación del peróxido de hidrógeno.

Para confirmar que se puede conseguir la esterilización usando complejos de peróxido no acuosos en menos tiempo a temperaturas inferiores, se realizaron los siguientes experimentos.

Ejemplo 11

Se preparó un contenedor auto-esterilizante como sigue: se puso un soporte de acero inoxidable con 9,2 x 10^{5} esporas de B. subtilis var. (niger) en su superficie en el interior de un vial pequeño de PE con 20 agujeros (4,7 mm de tamaño) en su superficie. El vial se puso en un vial de PE más grande, que se cubrió con una capa permeable a gases de envoltorio de CSR (SPUNGUARD™). Además se incluyó en el vial más grande un segundo vial de PE, también con 20 agujeros (4,7 mm de tamaño) en su superficie. Este vial contenía 1 g de urea-peróxido en forma pulverizada o de comprimido. A continuación el vial se selló en un envoltorio de CSR o una bolsa TYVEK™.

Las viales grandes se pusieron en una cámara de esterilización de 4,5 l o en una cámara de esterilización de 173 l. Cada contenedor se expuso a una presión de 13,3 kPa y 23ºC de temperatura durante 2 horas, como se muestra en la Tabla 13. Las muestras biológicas de prueba se evaluaron para su esterilización como se describe en el Ejemplo 1. Los resultados se incluyen en la Tabla 13.

TABLA 13 Contenedores auto-esterilizantes con ventana transpirable en condiciones de presión reducida

Temperatura	Tipo de empaquetamiento	Cámara de 4,5 l	Cámara de 173 l
23ºC	Polvo sin empaquetar	-	-
	Polvo empaquetado T/T	-	-
	Polvo empaquetado C/C	-	-

Estos resultados demuestran que el complejo de urea-peróxido no acuoso incluido en un contenedor con una barrera transpirable proporciona una esterilización efectiva a 13,3 kPa y a temperatura ambiente después de sólo 2 horas. Estos resultados, cuando se comparan con los resultados de la Tabla 12, demuestran que los complejos de peróxido de la presente invención proporcionan esterilización a presiones reducidas en menos tiempo del necesario para conseguir la esterilización a presión atmosférica.

Así, los complejos de peróxido de hidrógeno de la presente invención pueden proporcionar una esterilización efectiva en períodos de tiempo significativamente más cortos. Además, como se ha descrito anteriormente, también se puede usar plasma para mejorar la actividad esterilizadora del vapor de peróxido de hidrógeno. Los artículos a esterilizar se someten a un plasma después de su exposición al vapor de peróxido, y permanecen en el plasma durante un periodo de tiempo suficiente para conseguir la esterilización completa.

Los artículos esterilizados por exposición al vapor de peróxido de hidrógeno se pueden exponer a un plasma para eliminar cualquier residuo de peróxido de hidrógeno que quede en los artículos. Debido a que el peróxido de hidrógeno residual se descompone en productos no tóxicos durante el tratamiento con plasma, los artículos esterilizados están listos para su uso después de tratamiento, sin necesidad de ninguna etapa adicional.

Los complejos de peróxido no acuosos son útiles en una variedad de aplicaciones, incluyendo como componentes de un empaquetamiento auto-esterilizante. Además, los complejos son adecuados para su uso en diversos procedimientos para la esterilización de artículos con vapor, tales como el procedimiento descrito en la patente de EE.UU. Nº 4.943.414. Esta patente describe un procedimiento en el que un tanque que contiene una pequeña cantidad de disolución esterilizante de líquido vaporizable se acopla a un lumen, y el esterilizante se vaporiza y fluye directamente hacia el lumen del artículo a medida que se reduce la presión durante el ciclo de esterilización. El procedimiento descrito en la patente se puede modificar para permitir el uso de un compuesto de peróxido no acuoso. El compuesto se pone en un tanque y se conecta al lumen del artículo a esterilizar. A continuación el artículo se pone dentro de un contenedor y el contenedor se evacua. El lumen del artículo y el exterior del artículo se ponen en contacto con el vapor de peróxido de hidrógeno liberado del compuesto no acuoso. Opcionalmente se puede generar un plasma y se puede usar para mejorar la esterilización y/o para eliminar cualquier peróxido de hidrógeno residual. El sistema recién descrito supera la desventaja de que el agua en disolución acuosa se vaporiza más rápido y precede al vapor de peróxido de hidrógeno en el lumen. Así, se consigue una esterilización más efectiva y se requiere menos tiempo para conseguir la esterilización. Los complejos de peróxido de hidrógeno tales como el anhídrido de glicina son especialmente ventajosos puesto que liberan una cantidad significativa de peróxido de hidrógeno a presión reducida sin la necesidad del calentamiento adicional del complejo.

Síntesis de complejos de peróxido de hidrógeno no acuosos

La presente invención además proporciona un procedimiento para la preparación de complejos de peróxido de hidrógeno no acuosos que son útiles como fuente en un esterilizador de vapor de peróxido de hidrógeno, o como componente de un empaquetamiento auto-esterilizante, como se ha descrito anteriormente. Por supuesto, los complejos de peróxido de hidrógeno se pueden usar para otras aplicaciones, tales como para agentes blanqueantes, disoluciones para lentes de contacto, catalizadores, y otras aplicaciones que son muy conocidas por aquellos con conocimientos ordinarios en la materia.

El procedimiento general para la preparación de complejos de peróxido de hidrógeno de esta invención es el siguiente:

(1) Poner el material reactivo en la cámara

El material a reaccionar con el peróxido de hidrógeno puede ser un sólido en diversas formas (por ejemplo, polvo, cristal, película, etc., preferentemente con un área superficial elevada para incrementar la velocidad de reacción). El material reactivo también puede estar presente como una disolución en agua o en otro disolvente, si se deja tiempo suficiente para evaporar el disolvente después de que se haya reducido la presión en la cámara. El material también puede ser un líquido cuyo punto de ebullición sea superior al del peróxido de hidrógeno (150ºC). Puesto que las velocidades de reacción son más rápidas a temperaturas elevadas, la cámara se calienta preferentemente antes o después de que se introduzca la composición reactiva. No obstante, la temperatura no debería ser tan alta como para que el reactivo bulla o se vaporice.

La composición reactiva puede estar contenida en cualquier contenedor que facilite el acceso al vapor de peróxido. Si está en forma pulverizada o en otra forma que pueda ser arrastrada cuando se evacue la cámara, entonces el reactivo puede estar retenido en un contenedor permeable, que permita al peróxido de hidrógeno difundir al contenedor.

(2) Evacuar la cámara

En ciertas formas de realización, la cámara se evacua a una presión inferior a la presión atmosférica, tal como una presión que esté por debajo de la presión de vapor del peróxido de hidrógeno (que depende de su concentración y su temperatura), para asegurar que todo el peróxido esté en fase de vapor. La presión de vapor aumenta con el incremento de temperatura y disminuye con el incremento de la concentración de peróxido. Para la mayoría de los experimentos, la cámara se evacuó hasta 26,7 Pa aproximadamente y la temperatura era temperatura ambiente o
inferior.

(3) Generar el vapor de peróxido de hidrógeno

El vapor de peróxido de hidrógeno se puede generar a partir de una disolución de peróxido de hidrógeno o a partir de un complejo de peróxido de hidrógeno sustancialmente anhidro. Este último da peróxido de hidrógeno seco en estado de vapor, que es una ventaja si el material a reaccionar con el vapor o el complejo a formar es higroscópico. Otra ventaja de generar el vapor de peróxido de hidrógeno a partir de un complejo sustancialmente exento de agua es que el porcentaje de peróxido de hidrógeno en el complejo formado es superior que si el vapor se genera a partir de una disolución acuosa de H_{2}O_{2}. Esto se debe probablemente a la competición entre las moléculas de agua y las moléculas de H_{2}O_{2} por los sitios de unión del complejo cuando se usa una disolución acuosa para generar el vapor de H_{2}O_{2}.

El vapor de peróxido se puede generar dentro de la propia cámara que alberga el material reactivo o en otra cámara separada de ella por una válvula de vacío.

(4) Hacer reaccionar el material reactivo con peróxido de hidrógeno

El tiempo necesario para la reacción depende, por supuesto, de la velocidad de reacción del reactivo con el peróxido de hidrógeno. Se puede determinar empíricamente controlando la presión, que disminuye durante la unión del peróxido al material reactivo. Normalmente, el tiempo de reacción es de 5-30 minutos aproximadamente. La concentración del peróxido de hidrógeno vaporizado y el peso del material de partida determinan el porcentaje en peso de peróxido en el producto de reacción final. A medida que la relación ponderal de reactivo a peróxido de hidrógeno se incrementa, el porcentaje en peso de peróxido de hidrógeno en el complejo disminuye. La reacción se puede repetir múltiples veces para incrementar la concentración de peróxido de hidrógeno en el complejo.

(5) Evacuar la cámara de nuevo

Al final del periodo de reacción, la cámara se vuelve a evacuar a 26,7 Pa aproximadamente para eliminar todo el peróxido de hidrógeno sin reaccionar.

(6) Ventilar la cámara y recuperar el complejo de peróxido de hidrógeno

El mecanismo mediante el cual el peróxido de hidrógeno forma un complejo con el material reactivo no se conoce completamente. Se cree que la formación del complejo implica la formación de puentes de hidrógeno entre el peróxido de hidrógeno y los grupos funcionales ricos en electrones que contienen oxígeno y/o nitrógeno en el material reactivo. No se sabe si éste es el único modo de unión; no obstante, se ha encontrado que materiales con una amplia variedad de grupos funcionales forman complejos con el peróxido de hidrógeno.

Las ventajas de la reacción en fase de vapor sobre los procedimientos de formación de complejos de peróxido de hidrógeno precedentes incluyen:

1.: La relación de peróxido de hidrógeno a material reactivo se puede controlar de manera precisa variando la cantidad de peróxido de hidrógeno presente en estado de vapor o la cantidad de material reactivo expuesto al vapor.

2.: Se elimina la necesidad de retirar el disolvente del producto de reacción.

3.: Se pueden formar complejos de peróxido que son líquidos o sólidos, tales como polvos, cristales, películas, etc.

4.: Se pueden preparar complejos de peróxido de materiales higroscópicos.

La síntesis de complejos de peróxido no acuosos según la presente invención se describe en profundidad en los siguientes ejemplos. Muchos de estos compuestos tienen utilidad como catalizadores, además de tener las utilidades descritas con mayor detalle en el presente documento, como apreciarán fácilmente aquellos con conocimientos ordinarios en la materia. Los ejemplos representan formas de realización de las composiciones y procedimientos de la invención, pero no se pretende que limiten de ninguna forma el alcance de la invención.

Ejemplo 12

Se preparó un complejo de anhídrido de glicina-peróxido de hidrógeno como sigue: se usó una muestra de 1,0 g de anhídrido de glicina (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI) en una bandeja de aluminio en una cámara de 173 litros mantenida a una temperatura de 45ºC. La parte superior de la bandeja de aluminio se cubrió con tejido no tejido TYVEK™, que previene que el anhídrido de glicina se salga de la bandeja cuando se reduce la presión en la cámara, pero es transpirable y no absorbe el peróxido de hidrógeno. La puerta de la cámara se cerró y la presión de la cámara se redujo a 26,7 Pa evacuando la cámara con una bomba de vacío. Se creó una concentración de peróxido de hidrógeno de 10 mg/litro por evaporación de un volumen apropiado de una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno al 70% (FMC Corp., Philadelphia, PA) en la cámara. El vapor de peróxido de hidrógeno se mantuvo en contacto con el anhídrido de glicina durante 20 minutos. Al final del periodo de reacción, la presión de la cámara se redujo a 26,7 Pa y a continuación se volvió a presión atmosférica. El producto de reacción se retiró de la cámara y se analizó para el porcentaje en peso de peróxido de hidrógeno mediante las siguientes reacciones de titulación
yodométricas.

H_{2}O_{2} + 2KI + H_{2}SO_{4} \rightarrow I_{2} + K_{2}SO_{4} + 2H_{2}O

I_{2} + 2Na_{2}S_{2}O_{3} \rightarrow Na_{2}S_{4}O_{6} + 2NaI

Se usó un indicador de almidón en la reacción de titulación de yodo-tiosulfato sódico para potenciar el cambio de color en el punto final. El porcentaje en peso de peróxido de hidrógeno se calculó mediante la siguiente ecuación:

% en peso de H_{2}O_{2} =[(ml de Na_{2}S_{2}O_{3})\cdot(normalidad de Na_{2}S_{2}O_{3})\cdot1,7]/(peso de la muestra en gramos)

Se encontró que el porcentaje en peso de peróxido de hidrógeno en el complejo de anhídrido de glicina era del 24,3%.

\newpage

Ejemplo 13

Se prepararon complejos de peróxido de hidrógeno de una amplia variedad de complejos inorgánicos usando el procedimiento del Ejemplo 12. En cada caso, las condiciones de reacción fueron las mismas que aquellas del Ejemplo 12, excepto que se usó 1,0 gramo de cada uno de los compuestos presentados en la Tabla 14 en lugar de anhídrido de glicina.

TABLA 14 Compuestos evaluados y porcentaje en peso de peróxido de hidrógeno presente en complejos formados mediante el procedimiento de síntesis en fase de vapor

Nombre químico	Estructura química	% en peso después del	Categoría
		tratamiento con peróxido
Carbonato sódico	Na_{2}CO_{3}	14,3%	Inorgánico
Carbonato potásico	K_{2}CO_{3}	33,9%	Inorgánico
Carbonato de rubidio	Rb_{2}CO_{3}	37,0%	Inorgánico
Hidróxido cálcico	Ca(OH)_{2}	23,4%	Inorgánico
Bicarbonato sódico	NaHCO_{3}	10,7%	Inorgánico
Pirofosfato de tetrasodio	Na_{4}P_{2}O_{7}	18,9%	Inorgánico

Los complejos inorgánicos incluyen carbonatos con cationes de sodio, potasio, y rubidio, así como bicarbonato sódico. Además, también se prepararon complejos de peróxido de hidrógeno de hidróxido cálcico y pirofosfato de tetrasodio. Los materiales de partida eran polvos finamente divididos o materiales cristalinos ligeramente más grandes.

Los complejos de peróxido de hidrógeno obtenidos con estos materiales en las condiciones de prueba eran sólidos.

Complejos de peróxido de hidrógeno inorgánicos

Los complejos de peróxido de hidrógeno inorgánicos también son adecuados para su uso como esterilizantes como se describe con detalle a continuación para los complejos de peróxido de hidrógeno orgánicos. El vapor de peróxido se puede liberar de estos complejos inorgánicos a presión atmosférica y a temperatura ambiente. No obstante, como se describe con mayor detalle a continuación, cantidades sustanciales de vapor de peróxido de hidrógeno se pueden liberar de complejos de peróxido inorgánicos tras el calentamiento rápido a una temperatura de liberación particular a presión atmosférica y reducida. Para liberar efectivamente peróxido de hidrógeno del peróxido inorgánico, la velocidad de calentamiento de los complejos de peróxido inorgánicos es preferentemente de al menos 5ºC/min; más preferentemente es de al menos 10ºC por minuto; aún más preferentemente al menos 50ºC/min; y lo más preferentemente, es de al menos 1000ºC por minuto.

En la Tabla 16 se presenta una lista representativa de estos complejos de peróxido inorgánicos, y el porcentaje en peso de peróxido de hidrógeno. Los complejos inorgánicos preferidos son aquellos que no se descomponen para formar un hidrácido de halógeno. Así, los complejos especialmente preferidos no contienen halógenos. También es posible proporcionar una mezcla de complejos de peróxido como fuente de vapor de peróxido. Tal mezcla puede ser una "mezcla física" en la que dos complejos de peróxido diferentes previamente preparados se mezclan físicamente, o una "mezcla química" en la que los compuestos del complejo se mezclan antes de la preparación a partir de ellos de los complejos de peróxido.

El procedimiento de titulación usado para determinar el porcentaje en peso de H_{2}O_{2} en los complejos fue como se describe en el Ejemplo 12. El complejo de bicarbonato sódico-H_{2}O_{2} se adquirió en la Fluka Chemical Corp. El procedimiento de síntesis en fase de vapor usado para sintetizar los complejos de peróxido inorgánicos fue igual que aquel descrito en el Ejemplo 12, con las excepciones de que se emplearon 10 g de muestra inorgánica sólida en lugar de 1-5 g, y dos ciclos de reacción frente a uno.

Ejemplo 16

El procedimiento de reacción para la síntesis de complejos de peróxido de hidrógeno inorgánicos en fase líquida fue esencialmente como se describe por Jones y col. (J. Chem. Soc., Dalton, 12: 2526-2532, 1980). Resumiendo, primero se disolvieron los sólidos inorgánicos en una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno al 30% para preparar una disolución saturada, seguido de la adición gota a gota de etanol. Para los complejos de oxalato de potasio y carbonato de rubidio, los precipitados de peróxido blanco se fueron formando a medida que se incrementaba gradualmente la cantidad de etanol añadido. Para el carbonato potásico, el pirofosfato potásico y el pirofosfato sódico, las disoluciones saturadas se incubaron a -10ºC durante varias horas para facilitar la formación del complejo de peróxido cristalino. Los complejos se separaron del líquido por filtración al vacío, se lavaron con etanol al menos tres veces y se secaron al vacío.

TABLA 16 Compuestos evaluados y porcentaje en peso de peróxido de hidrógeno presente en los complejos

Nombre químico	Fórmula química	% en peso de H_{2}O_{2} en los complejos

		Comprado^{2}	Vapor^{3}	Líquido^{3}
Carbonato sódico	Na_{2}CO_{3}	27,35
Carbonato potásico	K_{2}CO_{3}		7,43	22,70
Carbonato de rubidio	Rb_{2}CO_{3}		20,31	26,78
Oxalato potásico	K_{2}C_{2}O_{4}		16,13	16,42
Pirofosfato sódico	Na_{4}P_{2}O_{7}		11,48	23,49
Pirofosfato potásico	K_{4}P_{2}O_{7}		20,90	32,76
Ortofosfato sódico	Na_{3}PO_{4}		15,67
Ortofosfato potásico	K_{3}PO_{4}		16,11
1. \begin{minipage}[t]{155mm} El procedimiento de titulación empleado para determinar el porcentaje en peso de H_{2}O_{2} en los complejos es el mismo que el indicado en la solicitud de patente previa. \end{minipage}
2. El complejo de carbonato sódico-peróxido de hidrógeno se adquirió en la Fluka Chemical Corp.
3. Se usaron procedimientos en fase líquida y de vapor para sintetizar el peróxido inorgánico.

Se usó un calorímetro de barrido diferencial (DSC) (instrumentos Model PDSC 2920, TA y Metler-Toledo Model DSC 27HP) para determinar la liberación de H_{2}O_{2} o las propiedades de descomposición de los complejos de peróxido inorgánicos. El DSC se corrió con una pendiente de calentamiento de 10ºC/min y a un intervalo de temperaturas entre 30ºC y 220ºC en condiciones de presión atmosférica y de vacío variable. Ahora en referencia a la Figura 5, el DSC comprende una cámara de muestras 110, una placa de calentamiento 112 y un sistema de control de presión. El sistema de control de presión comprende un transductor de presión 114 conectado a un manómetro 116. El manómetro 116 está conectado a un contador 118 que, a su vez, está conectado a una válvula de control de presión 120. El transductor de presión 114 está en comunicación fluida con la válvula de control de presión 120 y con la bomba 122.

Se puso el complejo de oxalato potásico-peróxido de hidrógeno sintetizado como se ha descrito anteriormente en un DSC y se sometió a una presión de vacío particular sobre el intervalo de temperaturas de 50ºC a 170ºC. Como se puede ver en la Figura 6, bajo estas condiciones del DSC con un agujero sobre la tapa del platillo de muestras, a presiones inferiores se produjo un proceso endotérmico y una mayor liberación de H_{2}O_{2}, mientras que se favoreció la descomposición exotérmica del H_{2}O_{2} a presiones superiores. No obstante, como se muestra en la Figura 10, también se puede producir la liberación parcial de peróxido a presión atmosférica cuando el mismo experimento se repite sin ninguna cubierta sobre el platillo (es decir, un platillo abierto). Así, para ciertos complejos de peróxido de hidrógeno, un sistema más abierto y/o una presión reducida pueden facilitar la liberación de H_{2}O_{2} del complejo.

En el uso de complejos de peróxido inorgánicos para la esterilización, es crítico para la estabilidad del complejo que el calentamiento se produzca rápidamente, que se consigue precalentando la placa de aluminio antes de ponerla en contacto con la composición de peróxido inorgánica. En el uso de compuestos de peróxido inorgánicos, también se prefiere que la temperatura sea superior a 86ºC.

Como se ha descrito anteriormente, se prefiere que el complejo de peróxido de hidrógeno inorgánico se caliente rápidamente, es decir, tan rápido como 1000ºC/minuto o más. Esto se consigue poniendo el peróxido en contacto con una placa calefactora precalentada. Una forma de realización preferida para llevar a cabo tal calentamiento rápido se muestra en las Figuras 7A y 7B. En referencia a la Figura 7A, se muestra un aparato 125 para inyectar vapor de peróxido a la cámara de esterilización 131 en una posición cerrada. El complejo de peróxido de hidrógeno inorgánico se incorpora al disco de peróxido 132. El disco 132 comprende cinco capas: tres capas de envoltorio de CSR, complejo de peróxido en polvo y papel de aluminio recubierto con polipropileno. El disco 132 se calienta sellado alrededor de su borde para retener el complejo de peróxido en polvo. El disco de peróxido 132 se pone debajo de una placa de aluminio perforada 130 que está acoplada a la carcasa 150 por piezas de unión de aluminio 142. El disco 132 se mantiene libremente en su lugar entre los aros en O 151. Antes de la introducción del vapor de peróxido de hidrógeno en la cámara, un rodillo de aluminio 134 calentado se separa del disco de peróxido 132 y se acopla a una placa de aluminio 136. Un muelle (no mostrado) dentro del fuelle 138 mantiene la placa 136 hacia abajo en posición cerrada. Cuando la cámara 131 se evacua, el fuelle 138 también se evacua. La placa 136 está asentada contra los aros en O 148, separando así la cámara de liberación de peróxido 152 de los corredores 158. El aparato se mantiene en su lugar y está conectado a una cámara de esterilización 131 por los pernos 144, 146, 154 y 156.

En referencia a la Figura 7B, para llevar el rodillo 134 hacia arriba en contacto con el disco de peróxido 132, se ventila el fuelle 138. Una vez incrementa la presión, el fuelle 138 se mueve hacia arriba, propulsando así el rodillo de aluminio 134 calentado contra el disco de peróxido 132. En una forma de realización preferida, el rodillo de aluminio 134 se precalienta a 175ºC; no obstante se pueden usar otras temperaturas. A continuación el vapor de peróxido se libera del polvo a través de las capas del CSR, pasa a través de las perforaciones 160 en la placa de aluminio perforada 130, y entra en la cámara de liberación de peróxido 152. El movimiento hacia arriba del rodillo de aluminio 134 calentado también abre la cámara de liberación de peróxido 152, permitiendo que el vapor de peróxido entre en los corredores 158 que están en comunicación fluida con la cámara de esterilización.

Ahora en referencia a la Figura 8, se ilustra una cámara de esterilización 170 que contiene una pluralidad de barras de vidrio 172 dispuestas ortogonalmente en ella. Las cuchillas de escalpelo de acero inoxidable 174 y 176 puestas en la parte superior y en la parte inferior, respectivamente, de la cámara 170 contienen Bacillus stearothermophilus inoculado en ellas. Contenido dentro de la cámara de esterilización 170 y mostrado a su derecha está un aparato 178 usado para calentar los complejos de peróxido de hidrógeno, que a modo de ejemplo eran complejos de pirofosfato sódico (Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3H_{2}O_{2}) y oxalato potásico (K_{2}C_{2}O_{4}\cdotH_{2}O_{2}) y peróxido de hidrógeno. El aparato 178 comprende un cuenco de pyrex 180 en la parte inferior de la cámara 170. Se colocó una placa de pyrex 182 en la parte superior del cuenco de pyrex 180. Se puso una placa de aluminio 184 con un lecho calefactor 186 en la parte superior de la placa de pyrex 182. El complejo de peróxido se puso sobre la placa de aluminio 184. Un cable de alimentación 188 está conectado al lecho calefactor 186 y un termopar 190 está conectado a la placa de aluminio 184. Las cuchillas de escalpelo 174 están situadas dos pulgadas por encima de la placa de aluminio 184.

En ciertas formas de realización, se proporcionan complejos de peróxido de hidrógeno dentro de un recinto separado en comunicación fluida con el contenedor en el que está localizado el artículo a esterilizar. Las presiones dentro del recinto y del contenedor pueden ser iguales o diferentes. Una diferencia de presión positiva en el recinto facilitará el movimiento del vapor de peróxido liberado del complejo de peróxido dentro del recinto hacia el contenedor. Tal presión positiva será particularmente útil cuando el contenedor sea grande, tal como cuando sea toda una sala.

En otra forma de realización preferida, el complejo de peróxido en forma pulverizada se aplica a una superficie adhesiva. Las superficies adhesivas preferidas incluyen cintas adhesivas para temperaturas elevadas tales como cintas adhesivas A10 y A25 (3M Corp., Minneapolis, MN). Estas cintas adhesivas recubiertas con complejo de peróxido pulverizado a continuación se calientan para conseguir la liberación del peróxido de ellas usando el aparato mostrado en, por ejemplo, las Figuras 3A, 7A y 8.

En referencia a la Figura 9, la cinta adhesiva para altas temperaturas 200 con el complejo de peróxido pulverizado 202 se coloca sobre una capa de papel de aluminio 204. Se pone una o más capas de CSR 206 sobre la parte superior de la capa de cinta adhesiva 200. Esta disposición puede tener forma de láminas de material individual, o se pueden formar un rollo del material.

Los complejos de peróxido inorgánicos usados en los Ejemplos 17 y 18 para determinar la cantidad de peróxido liberado y la eficacia de la esterilización fueron pirofosfato potásico (K_{4}P_{2}O_{7}\cdot3H_{2}O_{2}: PP), oxalato potásico (K_{2}C_{2}O_{4}\cdot1H_{2}O_{2}: OP) y carbonato sódico (Na_{2}CO_{3}\cdot1,5H_{2}O_{2}: CS).

Ejemplo 17 Liberación de peróxido del CS, OP y PP

La temperatura ideal a la cual el H_{2}O_{2} se libera del CS, OP y PP se determinó por DSC. La cantidad real de H_{2}O_{2} liberado a partir de 2 g de cada uno de estos complejos se determinó a diversas temperaturas usando una cámara de 75 litros y el aparato mostrado en la Figuras 7A y 7B. La cantidad de H_{2}O_{2} liberado del PP a 175ºC fue superior que para el CS y el OP. Aunque el CS liberó menor cantidad de H_{2}O_{2} a 175ºC, se observó una liberación significativamente mayor cuando se incrementó la cantidad de muestra.

TABLA 17 Liberación de peróxido en una cámara de 75 litros

	CS	OP	PP

T para liberar el H_{2}O_{2} (por DSC)	170ºC	150ºC	130ºC
Con 2 gramos de muestra
\hskip0.5cm A 125ºC	0,3 mg/l	0,8 mg/l	1,0 mg/l
\hskip0.5cm A 150ºC	1,2 mg/l	2,0 mg/l	1,5 mg/l
\hskip0.5cm A 175ºC	1,8 mg/l	2,5 mg/l	3,4 mg/l
Con 3 gramos de muestra
\hskip0.5cm A 175ºC	2,3 mg/l
Con 4 gramos de muestra
\hskip0.5cm A 175ºC	2,9 mg/l

Ejemplo 18 Pruebas de eficacia usando CS, OP y PP

Se inocularon 2 x 10^{6} esporas de B. subtilis var. (niger) en una cuchilla de acero inoxidable. Primero se pusieron tres cuchillas inoculadas en la parte frontal, en el medio y en la parte posterior de una bandeja de óxido de polifenileno de 254 mm x 533 mm x 89 mm envuelta con Spunguard. A continuación la bandeja envuelta se puso en una cámara de vacío de 75 litros con una presión de vacío inicial de 26,7 Pa. Se preparó un disco de peróxido de 140 mm sellando térmicamente los polvos de peróxido inorgánico de CS, OP o PP entre tres capas de Spunguard y una capa de papel de aluminio cubierta con una película de polipropileno. El peróxido se liberó poniendo en contacto el disco con la placa de aluminio que se había precalentado a 175ºC durante 2 minutos, seguido de un período de difusión adicional de 8 minutos para un periodo de exposición total de 10 minutos. Después del tratamiento, las tres cuchillas se pusieron separadamente en caldo de soja tripticasa (TSB) a 32ºC durante 7 días y se observó el crecimiento bacteriano. Los resultados se resumen en la Tabla 18.

TABLA 18 Resultados de la prueba de eficacia

Complejo de peróxido	Peso del complejo	Concentración de peróxido	Esterilidad (+/total)

PP	2 gramos	3,4 mg/l	0/3
OP	2 gramos	2,5 mg/l	0/3
CS	2 gramos	1,8 mg/l	1/3
CS	3 gramos	2,3 mg/l	0/3
CS	4 gramos	2,9 mg/l	0/3

Como se puede observar en la Tabla 18, no se observó el crecimiento de esporas, con la excepción de 2 g de CS (1/3). No obstante, cuando la cantidad de CS sometido a vaporización se incrementó a 3 gramos, no se observó crecimiento bacteriano. Estos resultados recalcan la eficacia de la esterilización usando complejos de peróxido de hidrógeno inorgánicos.

Los complejos de peróxido de hidrógeno inorgánicos se pueden incorporar fácilmente a los procedimientos de esterilización descritos anteriormente en relación con los complejos de peróxido orgánicos. Por ejemplo, los complejos inorgánicos se pueden usar junto con un procedimiento de esterilización por plasma, o junto con un recinto auto-esterilizante en el que el peróxido se libera lentamente del complejo. De manera similar, los complejos inorgánicos también se pueden usar en la esterilización de artículos con lúmenes estrechos, en los que un tanque que contiene el complejo de peróxido inorgánico se conecta al lumen. Además, se puede emplear pulsos de presión del vapor liberado de los complejos de peróxido inorgánicos. Otros ejemplos del uso de complejos inorgánicos para la esterilización serán evidentes para alguien con conocimientos ordinarios en la materia en referencia a la presente memoria descriptiva.

Síntesis de complejos de peróxido de fosfato y fosfato condensado

Algunos complejos de peróxido de fosfato y fosfato condensado, junto con los procedimientos para su síntesis presentados en la bibliografía, se resumen en la Tabla 19. En general, estos complejos se pueden sintetizar mezclando las sales de fosfato con una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno (añadiendo el sólido a la disolución de peróxido o añadiendo la disolución de peróxido al sólido). Puesto que el calor generado por la reacción puede dar como resultado la descomposición del peróxido de hidrógeno, se han realizado intentos para controlar la temperatura de reacción mezclando lentamente el sólido con la disolución de peróxido o usando una disolución de peróxido fría (por ejemplo, 0ºC). También se han formado complejos de peróxido disolviendo el hidrato de las sales de fosfato o de fosfato condensado en la disolución de peróxido.

TABLA 19

Materiales de partida	Síntesis	Fórmula del complejo	Ref
Sólidos	H_{2}O_{2}
Na_{4}P_{2}O_{7}	\geq65%	Añadiendo despacio el	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdotnH_{2}O_{2}	1
		Na_{4}P_{2}O_{7} a la dis. de H_{2}O_{2}	n = 2, 3 o superior
		a temp controlada por debajo de 50ºC
Na_{4}P_{2}O_{7}	\geq50%	Reaccionando 3 mol de H_{2}O_{2}	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3H_{2}O_{2}	2
		al 50% con 1 mol de Na_{4}P_{2}O_{7}, secando
		en lecho fluidizado a bajas temperaturas
Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot10H_{2}O	30-90%	Añadiendo el Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot10H_{2}O	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3H_{2}O_{2}	3
		a la dis. de H_{2}O_{2} y secando al vacío a 20ºC
Na_{3}PO_{4}\cdot12H_{2}O	30%	Añadiendo el Na_{3}PO_{4}\cdot12H_{2}O	Na_{3}PO_{4}\cdot5H_{2}O_{2}	4
		a la dis. de H_{2}O_{2} y secando al vacío a 20ºC
Na_{2}HPO_{4}\cdot12H_{2}O	4-76%	Añadiendo el Na_{2}HPO_{4}\cdot12H_{2}O	Na_{2}HPO_{4}\cdotnH_{2}O_{2}	4
		a la dis. de H_{2}O_{2} y secando al vacío a 20ºC	n = 1, 2
Na_{5}P_{3}O_{10}	60%	Pulverizando la dis. de H_{2}O_{2}	Na_{5}P_{3}O_{10}\cdotnH_{2}O_{2}	5
		sobre Na_{5}P_{3}O_{10} en un lecho fluidizado a	n < 1
		40-50ºC y secando en el lecho.
K_{3}PO_{4}\cdot7H_{2}O	65-70%	Disolviendo el K_{3}PO_{4}\cdot7H_{2}O	K_{3}PO_{4}\cdotnH_{2}O_{2}	6
		en la dis. de H_{2}O_{2} a 0ºC, manteniendo la	n = 1, 2, 4
		temperatura por debajo de 70ºC
K_{4}P_{2}O_{7}	60-90%	Añadiendo despacio el K_{4}P_{2}O_{7} a la dis.	K_{4}P_{2}O_{7}\cdotnH_{2}O_{2}	7
		de H_{2}O_{2} para mantener la temp por debajo	n = 5,35, 7
		de 50ºC. No se forma complejo usando este
		procedimiento cuando se emplean grandes canti-
		dades de sólido de partida (por ejemplo, 174 g)
1. Richmond, Howard, Publicación PCT Nº WO 95/05341.
2. \begin{minipage}[t]{155mm} Xiao y col., Faming Zhuanli Shanquing Gongkai Shoumingshu, CN 1.097.798, 25 de enero de 1995. \end{minipage}
3. Titova y col., Russ. J. Inorg. Chem., 40[3]: 384 (1995).
4. Titova y col., Russ. J. Inorg. Chem., 39[5]: 754 (1994).
5. \begin{minipage}[t]{155mm} Kudo, I., Japan Kokai, (C1.C01B), 29 de agosto de 1975, Appl. 74 15.389, 8 de febrero de 1974. \end{minipage}
6. \begin{minipage}[t]{155mm} Kirsanova, M. P., Bogdanov, G. A., Dymova, Z. N., Safonov, V. V., Vyssh. Ucheb. Zaved. Kjim. Khim. Tekhnol. 15[2]: 183-6 (1972). \end{minipage}
7. Majewski, H. W., patente de EE.UU. N^{o} 3.650.750.

Procedimiento por pulverización

Se realizaron procedimientos similares a aquellos descritos previamente en la bibliografía para determinar la facilidad y las limitaciones de los procedimientos de preparación de complejos de fosfato y fosfato condensado. En general, los complejos se prepararon pulverizando una disolución de peróxido sobre sales sólidas de tamaño uniforme, seguido de secado al vacío o en horno. La Tabla 20 resume los complejos sintetizados mediante el procedimiento por pulverización. El Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3H_{2}O_{2} no se pudo sintetizar usando una disolución de H_{2}O_{2} al 30%, que es coherente con la técnica anterior. El complejo de K_{3}PO_{4}-peróxido no se pudo preparar añadiendo directamente la disolución de H_{2}O_{2} a K_{3}PO_{4} anhidro a temperatura ambiente. Las condiciones detalladas de la síntesis se dan en los Ejemplos 21 a 36 a continuación.

TABLA 20

Materiales de partida	Síntesis	Fórmula del complejo	Ej.
Sólidos	H_{2}O_{2}
Na_{4}P_{2}O_{7}	>50%	Pulverizando la dis. de H_{2}O_{2} sobre Na_{4}P_{2}O_{7}	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdotnH_{2}O_{2}	21-27
			n = 3, o superior
Na_{4}P_{2}O_{7}	30%	Pulverizando la dis. de H_{2}O_{2} sobre Na_{4}P_{2}O_{7}	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdotnH_{2}O_{2} n < 2	26
Na_{3}PO_{4}	30-70%	Pulverizando la dis. de H_{2}O_{2} sobre Na_{3}PO_{4}	Na_{4}PO_{4}\cdot5H_{2}O_{2}	28
Na_{2}HPO_{4}	30-70%	Pulverizando la dis. de H_{2}O_{2} sobre Na_{2}HPO_{4}	Na_{2}HPO_{4}\cdotnH_{2}O_{2} n = 1-2	29
Na_{5}P_{3}O_{10}	30-70%	Pulverizando la dis. de H_{2}O_{2} sobre Na_{5}P_{3}O_{10}	Na_{5}P_{3}O_{10}\cdotnH_{2}O_{2} n = 1-2	30
K_{3}PO_{4}	59%	Pulverizando la dis. de H_{2}O_{2} sobre K_{3}PO_{4}	no se formó complejo	31
K_{4}P_{2}O_{7}	59-70%	Pulverizando la dis. de H_{2}O_{2} sobre K_{4}P_{2}O_{7}	K_{4}P_{2}O_{7}\cdotnH_{2}O_{2} n = 4-7	32
K_{2}HPO_{4}	59%	Pulverizando la dis. de H_{2}O_{2} sobre K_{2}HPO_{4}	K_{2}HPO_{4}\cdot3,15H_{2}O_{2}	33
KH_{2}PO_{4}	59%	Pulverizando la dis. de H_{2}O_{2} sobre KH_{2}PO_{4}	KH_{2}PO_{4}\cdot1H_{2}O_{2}	34
Ca_{2}P_{2}O_{7}	59%	Pulverizando la dis. de H_{2}O_{2} sobre Ca_{2}P_{2}O_{7}	Ca_{2}P_{2}O_{7}\cdot3,42H_{2}O_{2}	35
Mg_{2}P_{2}O_{7}	59%	Pulverizando la dis. de H_{2}O_{2} sobre Mg_{2}P_{2}O_{7}	Mg_{2}P_{2}O_{7}\cdot4,60H_{2}O_{2}	36

Síntesis por pulverización en fase líquida de Na_{4}P_{2}O_{7}\cdotnH_{2}O_{2}

En general, se sintetizó un complejo anhidro de pirofosfato sódico y peróxido de hidrógeno (Na_{4}P_{2}O_{7}\cdotnH_{2}O_{2}) usando una reacción en fase sólido-líquido seguido de secado al vacío y/o en horno. Se variaron una serie de parámetros en relación a la síntesis por pulverización en fase líquida de un complejo de pirofosfato sódico y peróxido de hidrógeno, como se describe a continuación en los Ejemplos 21-27. Se pulverizó gota a gota una disolución concentrada de peróxido de hidrógeno (H_{2}O_{2} al 30-90%) sobre pirofosfato sódico (98%, Aldrich). La mezcla se incubó a 10ºC, 25ºC o 45ºC durante 1-16 horas, seguido de secado al vacío a 25ºC-60ºC y/o secado en un horno a 60ºC. La concentración de H_{2}O_{2}, la relación molar de H_{2}O_{2} a Na_{4}P_{2}O_{7} de partida, la relación de sólido a líquido, el tiempo y la temperatura de incubación, el modo de secado, la temperatura de secado y la cantidad de materiales de partida se variaron como se describe en los siguientes ejemplos para determinar sus efectos sobre la composición del producto.

Los Ejemplos 21 a 23 muestran el efecto de los procedimientos de secado (secado al vacío a 30ºC, secado al vacío a 60ºC, y secado en un horno a 60ºC, respectivamente) sobre el % en peso final de H_{2}O_{2} en el complejo resultante con un tiempo de reacción de 2 horas a 25ºC.

El Ejemplo 24 muestra el efecto del tiempo de reacción con secado al vacío a 25ºC. Los resultados indican que un tiempo de reacción de una hora es suficiente para formar una relación de 1:3 de pirofosfato sódico a H_{2}O_{2} en el complejo.

El Ejemplo 25 muestra el efecto de la temperatura de reacción sobre la formación del complejo de peróxido. Los resultados indican que aún se podría formar complejo con una relación de 1:3 aproximadamente a una temperatura por debajo de 45ºC cuando se emplea una pequeña cantidad de materiales de partida.

El Ejemplo 26 muestra el efecto de la concentración de peróxido de hidrógeno sobre la composición del complejo de peróxido resultante usando la síntesis por pulverización en fase líquida. Como se indica en la Tabla 26, cuando se pulveriza H_{2}O_{2} al 30% sobre pirofosfato sódico sólido, incluso a una relación molar de H_{2}O_{2} a PS de 4:1, el complejo resultante, Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot1,67H_{2}O_{2}, tiene una relación molar de H_{2}O_{2} a PS inferior a 2:1 (bis-peroxihidrato). Se pudo formar el tris-peroxihidrato (Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3H_{2}O_{2}) cuando la concentración de H_{2}O_{2} era superior al 45%, preferentemente superior al 50%. La composición de Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot4H_{2}O_{2} con una relación molar de H_{2}O_{2} a PS de 4:1, sólo era estable a una temperatura inferior a 60ºC.

El Ejemplo 27 muestra que no se pudo preparar con éxito el complejo de pirofosfato sódico tris-peroxihidratado mediante el procedimiento por pulverización en fase líquida cuando se usó una mayor cantidad de Na_{4}P_{2}O_{7}.

Ejemplo 21 Secado al vacío a 30ºC

Se mezcló H_{2}O_{2} (59%) con pirofosfato sódico (PS) con una relación de sólido a líquido de 1:0,8, 1:0,9 y 1:1,1 en peso, se incubó a 25ºC durante 2 horas y se secó al vacío a 30ºC durante 4 horas o a 30ºC durante 4 horas seguido de 60ºC durante 15 horas. El rendimiento del producto fue del 84 al 99%. Los resultados se resumen en la Tabla 21.

TABLA 21

Compuestos de partida	Tiempo de	Peso	% en peso de H_{2}O_{2}
	reacción a 25ºC	del prod.
PS	H_{2}O_{2}	Relac. molar			Sec. al	Vacío a 30ºC 4 h +
	59%	H_{2}O_{2}/PS			vacío a 30ºC	60ºC 15 h
(g)	(g)			(g)	4 h	Sellado^{1}	Abierto^{2}
10	8	3,7	2 h	13,5	26,81	26,11	26,18
10	9	4,2	2 h	13,9	27,75	26,95	26,98
10	11	5,1	2 h	11,7	27,75	26,61	26,88
1. \begin{minipage}[t]{145mm} En condiciones selladas, el complejo estaba en una botella de plástico tapada herméticamente; \end{minipage}
2. En condiciones abiertas, el complejo estaba en una placa Petri abierta.

Ejemplo 22 Secado al vacío a 60ºC

Se mezcló H_{2}O_{2} (59%) con pirofosfato sódico con una relación de sólido a líquido de 1:0,8, 1:0,9 y 1:1,1 en peso, se incubó a 25ºC durante 2 horas y se secó al vacío a 60ºC durante 4 horas. Los resultados se resumen en la Tabla 22.

TABLA 22

Compuestos de partida	Tiempo de	Temp. de	% en peso de H_{2}O_{2}
	reacción	reacción
PS	H_{2}O_{2} 59%	Relac. molar			Sec. al	Vacío a 60ºC 4 h +
		H_{2}O_{2}/PS			vacío a 60ºC	60ºC 15 h
(g)	(g)		(h)	(ºC)	4 h	Abierto^{2}
10	8	3,7	2	25	26,54	25,53
10	9	4,2	2	25	26,92	26,38
10	11	5,1	2	25	26,83	26,28

Ejemplo 23 Secado en horno a 60ºC

Se mezcló H_{2}O_{2} (59%) con pirofosfato sódico con una relación de sólido a líquido de 1:0,8, 1:0,9 y 1:1,1 en peso, se incubó a 25ºC durante 2 horas y se secó en un horno a 60ºC durante 6 horas o 21 horas. Los resultados se resumen en la Tabla 23.

TABLA 23

Compuestos de partida	Tiempo de	Temp. de	% en peso de H_{2}O_{2}
	reacción	reacción
PS	H_{2}O_{2} 59%	Relac. molar			Secado en horno a 60ºC
		H_{2}O_{2}/PS
(g)	(g)		(h)	(ºC)	6 h	21 h
10	8	3,7	2	25	27,22	26,63
10	9	4,2	2	25	27,10	26,87
10	11	5,1	2	25	29,57	26,74

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Ejemplo 24 Efecto del tiempo de reacción

Se mezcló H_{2}O_{2} (59%) con pirofosfato sódico con una relación de sólido a líquido de 1:0,8 en peso, se incubó a 25ºC durante 1, 2 y 16 horas y se secó al vacío a 25ºC durante 4 horas. Los resultados se resumen en la Tabla
24.

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TABLA 24

Compuestos de partida	Tiempo de	Temp. de	% en peso de H_{2}O_{2}
	reacción	reacción
PS	H_{2}O_{2} 59%	Relac. molar			Sec. al	Vacío a 25ºC 4 h +
		H_{2}O_{2}/PS			vacío a 25ºC	60ºC 15 h
(g)	(g)		(h)	(ºC)	4 h	Abierto
10	8	3,7	1	25	27,45	26,77
10	8	4,2	2	25	26,81	26,18
10	8	5,1	16	25	27,01	26,96
25*	20	3,7	16	25	27,12	26,90
* Esta muestra se usó para el estudio de estabilidad térmica del Ejemplo 39.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 25 Efecto de la temperatura de reacción

Se mezcló H_{2}O_{2} (59%) con pirofosfato sódico con una relación de sólido a líquido de 1:0,8, 1:1,1 ó 1:1,3 en peso, se incubó a 10ºC, 25ºC o 45ºC, y se secó al vacío. Los resultados se resumen en la Tabla 25.

TABLA 25

Compuestos de partida	Tiempo de	Temp. de	% en peso de H_{2}O_{2}
	reacción	reacción
PS	H_{2}O_{2}	Relac. molar			Sec. al	Secado al
	59%	H_{2}O_{2}/PS			vacío a 25ºC	vacío a 45ºC
(g)	(g)		(h)	(ºC)	4 h	2 h
10	8	3,7	2	10	27,81
10	8	4,2	2	25	26,81
25	27	5,0	1,5	45		26,07
25	32,5	6,0	1,5	45		27,23

Ejemplo 26 Efecto de la concentración de H_{2}O_{2}

Se añadió gota a gota una disolución de H_{2}O_{2} con diferentes concentraciones a pirofosfato sódico (Aldrich, 98%). La mezcla se incubó a 25ºC durante 2 horas, a continuación se secó al vacío a 25ºC durante 4 horas, seguido de secado en un horno a 60ºC durante 15 horas con la excepción de la muestra de la última fila de la Tabla 26, que se secó al vacío a 25ºC durante 4 horas, y a continuación se secó en un horno a 40ºC durante 9 horas. Los resultados se resumen en la Tabla 26 e indican que son necesarias concentraciones de peróxido superiores para preparar un complejo de peróxido con una relación molar de H_{2}O_{2} a PS de 1:3 aproximadamente.

TABLA 26

Compuestos de partida	Complejos
PS	Peso de	Conc. de	Relac. molar	% en peso de	Composición
	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}/PS	H_{2}O_{2}
(g)	(g)	(%)
10	15,8	30	3,7	15,69	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot1,46H_{2}O_{2}
10	17,2	30	4,0	17,36	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot1,64H_{2}O_{2}
10	11	45	4,0	25,48	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot2,67H_{2}O_{2}
10	8	59	3,7	26,18	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot2,78H_{2}O_{2}
10	9	59	4,2	26,98	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot2,89H_{2}O_{2}
10	12	90	5,6	27,16	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot2,92H_{2}O_{2}
10	12	90	5,6	34,44*	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot4,11H_{2}O_{2}
* \begin{minipage}[t]{145mm} La muestra se secó al vacío a 25^{o}C durante 4 horas y a continuación en un horno a 40^{o}C durante 9 horas. \end{minipage}

Ejemplo 27 Efecto de la cantidad de material de partida

Se pulverizó lentamente una disolución de H_{2}O_{2} al 59% a temperatura ambiente sobre pirofosfato sódico sólido. Cuando se hubo añadido el H_{2}O_{2} al 50% a 300 gramos de PS, la temperatura de la mezcla subió por encima de 60ºC. Así, cantidades superiores de PS parecen no funcionar tan bien como cantidades más pequeñas. Los resultados se resumen en la Tabla 27.

TABLA 27

Compuestos de partida	Temp. durante	Tiem. de	Condic.	% en peso
	la mezcla (ºC)	incubación	secado	de H_{2}O_{2}
PS	H_{2}O_{2}	Relac. molar
	59%	H_{2}O_{2}/PS
(g)	(g)		(h)	(h)
10	8	3,7	\sim35	1	vac. 25ºC	26,77
					3,5 h + hor.
					-60ºC 15 h
100	80	3,7	\sim45	3	vac. 25ºC	25,86
					3,5 h + hor.
					-60ºC 15 h
300	250	3,7	por encima	3	vac. -45ºC	19,98
			de 60		15 h

En los Ejemplos 28-34 a continuación se describen varias síntesis adicionales por pulverización en fase líquida de complejos de peróxido adicionales.

Ejemplo 28 Síntesis por pulverización en fase líquida de Na_{3}PO_{4}\cdot5H_{2}O_{2}

Se pulverizaron disoluciones con concentraciones de peróxido de hidrógeno del 30%, 59% y 70% sobre ortofosfato sódico sólido, tribásico (SPT; 96%, Aldrich) hasta formar una pasta. La mezcla se incubó durante 2 horas a 25ºC y a continuación se secó al vacío a 25ºC. Los resultados se resumen en la Tabla 28.

TABLA 28

Compuestos de partida	Complejos
Na_{3}PO_{4}	Peso de	Conc. de	Relac. molar	% en peso de	Composición
	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}/Na_{3}PO_{4}	H_{2}O_{2}
(g)	(g)	(%)
5	34,6	30	10	51,70	Na_{3}PO_{4}\cdot5,16H_{2}O_{2}
5	17,6	59	10	52,23	Na_{3}PO_{4}\cdot5,27H_{2}O_{2}
5	14,8	70	10	48,81	Na_{3}PO_{4}\cdot4,60H_{2}O_{2}

Ejemplo 29 Síntesis en fase líquida de Na_{2}HPO_{4}\cdotH_{2}O_{2} y NaH_{2}PO_{4}\cdot2H_{2}O_{2}

Se disolvió fosfato sódico dibásico sólido (99,95%, Aldrich) en una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno y se incubó a 25ºC durante 1 hora, y a continuación se secó al vacío a 25ºC. El producto resultante era un gel con una relación de Na_{2}HPO_{4}/H_{2}O_{2} de 1:2 aproximadamente. El secado posterior del gel dio como resultado un polvo con una relación de Na_{2}HPO_{4}/H_{2}O_{2} de 1:1 aproximadamente. Los resultados se resumen en la Tabla 29.

TABLA 29

Compuestos de partida	Complejos
Na_{2}HPO_{4}	Peso de	Conc de	Relac molar	% en peso de	Compos.	% en peso de	Compos.
	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}/Na_{2}HPO_{4}	H_{2}O_{2}		H_{2}O_{2}
(g)	(g)	(%)		en forma de gel	en forma de polvo
5	12,0	30	3,0			20,37	Na_{2}HPO_{4}
							\cdot1,07H_{2}O_{2}
5	19,8	30	5,0	33,72	Na_{2}HPO_{4}	23,01	Na_{2}HPO_{4}
					\cdot2,12H_{2}O_{2}		\cdot1,25H_{2}O_{2}
5	6,1	59	3,0	27,88	Na_{2}HPO_{4}	22,28	Na_{2}HPO_{4}
					\cdot1,61H_{2}O_{2}		\cdot1,20H_{2}O_{2}
5	10,2	59	5,0	35,33	Na_{2}HPO_{4}	20,85	Na_{2}HPO_{4}
					\cdot2,28H_{2}O_{2}		\cdot1,10H_{2}O_{2}
5	5,1	70	3,0	31,31	Na_{2}HPO_{4}
					\cdot1,92H_{2}O_{2}
5	8,5	70	5,0	35,13	Na_{2}HPO_{4}	21,49	Na_{2}HPO_{4}
					\cdot2,26H_{2}O_{2}		\cdot1,14H_{2}O_{2}

Ejemplo 30 Síntesis por pulverización en fase líquida de Na_{5}P_{3}O_{10}\cdot1-2H_{2}O_{2}

Se pulverizó gota a gota una disolución concentrada de peróxido de hidrógeno sobre tripolifosfato sódico (85%, Aldrich) (STP). La mezcla se incubó a 25ºC durante 1 hora, y a continuación se secó en un horno a 60ºC. Los resultados se muestran en la Tabla 30.

TABLA 30

Compuestos de partida	Complejos
Na_{5}P_{3}O_{10}	Peso de	Conc. de	Relac. molar	% en peso de	Composición
	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}/Na_{5}P_{3}O_{10}	H_{2}O_{2}
(g)	(g)	(%)
10	13,0	30	5,0	10,58	Na_{5}P_{3}O_{10}\cdot1,40H_{2}O_{2}
10	6,6	59	5,0	12,58	Na_{5}P_{3}O_{10}\cdot1,627H_{2}O_{2}
10	5,6	70	5,0	13,40	Na_{5}P_{3}O_{10}\cdot1,73H_{2}O_{2}

Ejemplo 31 Síntesis por pulverización en fase líquida de K_{3}PO_{4}\cdotnH_{2}O_{2}

Se añadió gota a gota una disolución de H_{2}O_{2} al 59% sobre fosfato potásico, tribásico (97%, Aldrich). La temperatura de la mezcla de reacción subió hasta 80ºC aproximadamente durante la pulverización. La mezcla pastosa se secó al vacío durante 4 horas. Los resultados se resumen en la Tabla 31 e indican que la mayoría del peróxido en el complejo se descompuso debido a la elevada temperatura de reacción.

TABLA 31

Compuestos de partida	Complejos
K_{3}PO_{4}	Peso de	Conc. de	Relac. molar	% en peso de	Composición
	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}/K_{3}PO_{4}	H_{2}O_{2}
(g)	(g)	(%)
10	8	59	3,0	0,34	K_{3}PO_{4}\cdot0,02H_{2}O_{2}

Ejemplo 32 Síntesis por pulverización fase líquida de K_{4}P_{2}O_{7}\cdotnH_{2}O_{2}

Se pulverizó una disolución de peróxido de hidrógeno con una concentración del 59% o del 70% sobre pirofosfato potásico (PP) (97%, Aldrich) hasta formar una pasta, cuya temperatura fue de 30ºC a 35ºC aproximadamente durante la pulverización. La mezcla se incubó a 25ºC durante 2 horas, y se secó al vacío a 25ºC. Los resultados se resumen en la Tabla 32.

TABLA 32

Compuestos de partida	Complejos
K_{4}P_{2}O_{7}	Peso de	Conc. de	Relac. molar	% en peso de	Composición
	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}/K_{4}P_{2}O_{7}	H_{2}O_{2}
(g)	(g)	(%)
10	8,0	59	4,6	28,74	K_{4}P_{2}O_{7}\cdot3,91H_{2}O_{2}
10	9,5	59	5,4	33,70	K_{4}P_{2}O_{7}\cdot4,74H_{2}O_{2}
10	11,0	59	6,4	36,30	K_{4}P_{2}O_{7}\cdot5,67H_{2}O_{2}
10	17,5	59	10	41,64	K_{4}P_{2}O_{7}\cdot6,93H_{2}O_{2}
10	21,0	59	12	41,48	K_{4}P_{2}O_{7}\cdot6,99H_{2}O_{2}
10	14,7	70	10	42,80	K_{4}P_{2}O_{7}\cdot7,26H_{2}O_{2}
10	17,6	70	12	41,11	K_{4}P_{2}O_{7}\cdot6,78H_{2}O_{2}

Ejemplo 33 Síntesis por pulverización en fase líquida de K_{2}HPO_{4}\cdot3H_{2}O_{2}

Se pulverizó gota a gota una disolución concentrada de peróxido de hidrógeno sobre hidrogenofosfato sódico (98%, Aldrich) (PHP). La mezcla se incubó a 25ºC durante 1 hora, y se secó al vacío a 25ºC. Los resultados se muestran en la Tabla 33.

TABLA 33

Compuestos de partida	Complejos
K_{2}HPO_{4}	Peso de	Conc. de	Relac. molar	% en peso de	Composición
	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}/K_{2}HPO_{4}	H_{2}O_{2}
(g)	(g)	(%)
5	4,97	59	3,0	38,04	K_{2}HPO_{4}\cdot3,15H_{2}O_{2}

Ejemplo 34 Síntesis por pulverización en fase líquida de KH_{2}PO_{4}\cdotH_{2}O_{2}

Se pulverizó gota a gota una disolución concentrada de peróxido de hidrógeno sobre dihidrogenofosfato sódico (98%, Aldrich) (PDHP). La mezcla se incubó a 25ºC durante 1 hora, y se secó al vacío a 25ºC. Los resultados se muestran en la Tabla 34.

TABLA 34

Compuestos de partida	Complejos
KH_{2}PO_{4}	Peso de	Conc. de	Relac. molar	% en peso de	Composición
	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}/KH_{2}PO_{4}	H_{2}O_{2}
(g)	(g)	(%)
5	6,23	59	3,0	20,18	KH_{2}PO_{4}\cdotH_{2}O_{2}

Ejemplo 35 Síntesis por pulverización en fase líquida de Ca_{2}P_{2}O_{7}\cdot3,42H_{2}O_{2}

Se pulverizó una disolución de peróxido de hidrógeno al 59% sobre pirofosfato cálcico sólido (Aldrich). La mezcla se incubó a 25ºC durante 1 hora, y se secó al vacío a 25ºC. Los resultados se muestran en la Tabla 35.

TABLA 35

Compuestos de partida	Complejos
Ca_{2}P_{2}O_{7}	Peso de	Conc. de	Relac. molar	% en peso de	Composición
	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}/Ca_{2}P_{2}O_{7}	H_{2}O_{2}
(g)	(g)	(%)
5	10	59	8,82	31,41	Ca_{2}P_{2}O_{7}\cdot3,42H_{2}O_{2}

Ejemplo 36 Síntesis por pulverización en fase líquida de Mg_{2}P_{2}O_{7}\cdot4,60H_{2}O_{2}

Se pulverizó una disolución de peróxido de hidrógeno al 59% sobre pirofosfato de magnesio sólido (Aldrich). La mezcla se incubó a 25ºC durante 1 hora, y se secó al vacío a 25ºC. Los resultados se muestran en la Tabla 36.

TABLA 36

Compuestos de partida	Complejos
Mg_{2}P_{2}O_{7}	Peso de	Conc. de	Relac. molar	% en peso de	Composición
	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}/Mg_{2}P_{2}O_{7}	H_{2}O_{2}
(g)	(g)	(%)
5	10	59	7,72	41,28	Mg_{2}P_{2}O_{7}\cdot4,60H_{2}O_{2}

Aunque se han descrito varios complejos de fosfato-peróxido, no se conoce un procedimiento general de síntesis para la producción de complejos estables. La reacción entre la disolución de peróxido de hidrógeno y un fosfato o un fosfato condensado es una reacción exotérmica. El calor producido por esta reacción exotérmica puede dar como resultado la descomposición del peróxido de hidrógeno. Como resultado, el complejo puede ser inestable, o puede tener una relación de peróxido a fosfato o fosfato condensado menor a la deseada. Este problema es particularmente pronunciado cuando se prepara una gran cantidad de complejo.

Procedimiento en pasta

En un esfuerzo por controlar el calor producido por la reacción de la disolución de peróxido de hidrógeno con el fosfato o fosfato condensado, hemos desarrollado una variedad de procedimientos de síntesis. Uno de tales procedimientos lo denominamos procedimiento "en pasta" debido a que inicialmente se forma una pasta a partir del fosfato o fosfato condensado con agua. Este procedimiento de síntesis en fase líquida-pasta para complejos de peróxido de hidrógeno inorgánicos comprende la mezcla del compuesto inorgánico deseado con agua para formar una pasta blanda. La pasta se deja enfriar, y se añade la disolución acuosa de peróxido de hidrógeno a la pasta inorgánica. La mezcla resultante se seca para retirar el agua, dando el complejo de peróxido de hidrógeno inorgá-
nico.

La ventaja principal de este esquema sintético es que aunque la reacción del compuesto orgánico con agua es exotérmica, se genera muy poco calor durante la formación del complejo de peróxido inorgánico, evitando así la degradación del peróxido de hidrógeno durante la síntesis. Esta es una mejora significativa sobre los procedimientos previos en los que se generan grandes cantidades de calor que degradan el peróxido de hidrógeno. Los cristales resultantes del complejo de peróxido inorgánico son más finos y más estables que aquellos producidos según los otros procedimientos y además se pueden usar menores concentraciones de H_{2}O_{2}.

Sin querer estar limitados por ninguna teoría o mecanismo de acción particular, creemos que inicialmente se forma un hidrato tras la formación de la pasta, y que el agua de estos hidratos a continuación es reemplazada por el peróxido para formar los complejos de peróxido inorgánicos. Los Ejemplos 37 y 38 proporcionan procedimientos ejemplares para la producción de dos complejos de fosfato-peróxido diferentes.

Ejemplo 37 Síntesis en fase líquida-pasta de Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot2-3H_{2}O_{2} usando diferentes concentraciones de H_{2}O_{2}

Se mezcló pirofosfato sódico sólido (98%, Aldrich) con agua desionizada y se agitó lentamente, dando como resultado la formación de una pasta blanda. Debido a que esta reacción es exotérmica, la pasta se dejó enfriar a temperatura ambiente. Se mezcló con la pasta una disolución acuosa de H_{2}O_{2} con diferentes concentraciones de H_{2}O_{2}. No se produjo incremento de la temperatura. La mezcla se incubó a 25ºC durante 1 hora, y a continuación se secó al vacío a 25ºC. Las muestras secadas al vacío se secaron adicionalmente en un horno a 60ºC para retirar cualquier agua remanente. Los resultados se resumen en la Tabla 37.

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TABLA 37

Compuestos de partida	Complejos
PS	Peso de	Peso de	Conc. de	Relac. molar	% en peso de	Composición
	H_{2}O	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}/PS	H_{2}O_{2}
(g)	(g)	(g)	(%)
5	5	24,4	12	4,6	26,60	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot2,84H_{2}O_{2}
5	5	9,8	30	4,6	27,92	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3,03H_{2}O_{2}
5	5	2,4	59	2,2	17,16	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot1,62H_{2}O_{2}
5	5	3,0	59	2,8	19,67	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot1,92H_{2}O_{2}
5	5	3,2	59	3,2	24,43	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot2,53H_{2}O_{2}
5	5	4	59	3,7	26,02	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot2,75H_{2}O_{2}
5	5	5	59	4,6	28,10	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3,06H_{2}O_{2}
50*	50	50	59	4,6	27,40	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot2,95H_{2}O_{2}
200	200	200	59	4,6	28,31	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3,01H_{2}O_{2}
* Esta muestra se usó para el estudio de estabilidad térmica del Ejemplo 39.

\newpage

La Tabla 37 demuestra varias ventajas del procedimiento en pasta para la preparación de complejos de peróxido de hidrógeno:

1. La concentración de partida de H_{2}O_{2} no está restringida a ser superior al 50% para preparar pirofosfato sódico tris-peroxihidratado (Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3H_{2}O_{2}). El complejo se pudo preparar cuando se empleó una disolución con sólo el 12% de H_{2}O_{2}.

2. El Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3H_{2}O_{2} se pudo preparar con éxito usando mayores cantidades de materiales de partida (por ejemplo 200 gramos de PS), debido a que no se produjo el incremento de temperatura durante la mezcla de la disolución de H_{2}O_{2} con la pasta de PS-agua.

3. Se pueden preparar fácilmente complejos de peróxido con diferentes composiciones controlando la relación molar del H_{2}O_{2} al PS en la mezcla de partida.

Ejemplo 38 Síntesis en fase líquida-pasta de K_{3}PO_{4}\cdotnH_{2}O_{2}

Se mezcló fosfato potásico tribásico (97%, Aldrich) (PPT) con agua desionizada y se agitó lentamente, dando como resultado la formación de una pasta blanda que se dejó enfriar a temperatura ambiente. Una disolución acuosa de H_{2}O_{2} (59%) se mezcló con la pasta. No se observó incremento de temperatura. La mezcla se incubó a 25ºC durante 2 horas y se secó al vacío a 25ºC. Los resultados se resumen en la Tabla 38. No se pudo formar fosfato potásico-peróxido mediante el procedimiento por pulverización en fase líquida (como se muestra en el Ejemplo 31) usado para la mayoría de las síntesis del complejo fosfato-peróxido. Cuando se pulverizó una disolución de peróxido de hidrógeno sobre el fosfato sódico sólido, la temperatura de la mezcla de reacción subió hasta 80ºC aproximadamente. Esta temperatura elevada lo más probable es que dé como resultado la descomposición del peróxido de hidrógeno de manera que se produce una incorporación mínima del peróxido de hidrógeno al fosfato potásico. El procedimiento en pasta es claramente superior al procedimiento por pulverización en fase líquida para la preparación del complejo de K_{3}PO_{4}\cdot3H_{2}O_{2}.

TABLA 38

Compuestos de partida	Complejo
K_{3}PO_{4}	Peso de	Peso de	Conc. de	Relac. molar	% en peso de	Composición
	H_{2}O	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}/K_{3}PO_{4}	H_{2}O_{2}
(g)	(g)	(g)	(%)
5	2	6,6	59	5,0	34,57	K_{3}PO_{4}\cdot3,34H_{2}O_{2}

Ejemplo 39 Estabilidad térmica del Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3H_{2}O_{2} preparado usando el procedimiento por pulverización y el procedimiento en pasta

Se almacenaron 0,3 g de muestra de complejo aproximadamente en una botella de plástico de 5 ml que se dejó sin enroscar (abierta, condición 1) o tapada herméticamente (sellada, condición 2). Las botellas abiertas y selladas se pusieron en un incubador con una humedad relativa del 50% (HR) a 23ºC o en un horno a 60ºC. A continuación se determinó el contenido H_{2}O_{2} del complejo. Los resultados se resumen en la Tabla 39.

TABLA 39

Pr. Sínt.	Cond. de almacen.*	Cond. de prueba	% en peso de H_{2}O_{2}
Pulv.	(1)		1 w	2 w	3 w	4 w	6 w
		23ºC, HR 50%	26,35	27,04	26,10	26,38	N/D
		60ºC, en horno	25,76	24,57	20,39	21,22	N/D
	(2)	23ºC, HR 50%	26,86	26,71	26,87	26,81	26,84
		60ºC, en horno	26,70	25,10	23,61	21,33	17,70

TABLA 39 (continuación)

Pr. Sínt.	Cond. de almacen.*	Cond. de prueba	% en peso de H_{2}O_{2}
Pasta	(1)	23ºC, HR 50%	26,85	26,93	26,73	26,64	26,98
		60ºC, en horno	26,84	26,29	25,58	24,78	23,73
	(2)	23ºC, HR 50%	27,15	27,04	26,98	26,72	27,33
		60ºC, en horno	26,87	27,74	26,17	26,10	25,71
* \begin{minipage}[t]{145mm} Condiciones de almacenamiento: (1) botella de plástico sin enroscar; (2) botella de plástico enroscada herméticamente. \end{minipage}

Comparando los resultados presentados en la Tabla 39, la estabilidad del complejo producido mediante el procedimiento por pulverización era menos estable a 60ºC que el complejo preparado mediante el procedimiento en pasta. No obstante, la estabilidad a 23ºC y a una humedad relativa de 50% era más o menos comparable. Así, el procedimiento en pasta ofrece una estabilidad inesperada en condiciones de almacenamiento adversas, tales como las que se producen habitualmente durante el transporte.

Procedimiento con un hidrato

Como se ha descrito anteriormente, creemos que el procedimiento en pasta inicialmente produce un hidrato del fosfato o del fosfato condensado. Para muchos de los compuestos fosfato o fosfato condensados, los hidratos se pueden producir fácilmente usando técnicas muy conocidas por aquellos con conocimientos ordinarios en la materia, o están disponibles comercialmente. Así, intentamos un procedimiento de síntesis con un hidrato para los complejos de peróxido que omite la formación inicial de la pasta del procedimiento en pasta, sustituyendo en su lugar un hidrato preparado. Como se cree que ocurre en el procedimiento en pasta, las moléculas de agua del hidrato son sustituidas por el peróxido. El Ejemplo 40 a continuación proporciona un procedimiento de síntesis ejemplar con un hidrato.

Ejemplo 40 Síntesis con un hidrato de Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3H_{2}O_{2}

Se mezcló pirofosfato sódico sólido decahidratado (99%, Aldrich) con una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno al 12%, 30% o 59%, se incubó durante una hora a 25ºC, y a continuación se secó al vacío a 25ºC. Los resultados se resumen en la Tabla 40. Así, este complejo se puede preparar con una disolución con menos del 30% de peróxido de hidrógeno.

TABLA 40

Compuestos de partida	Complejos
Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot10H_{2}O	Peso de	Conc. de	Relac. molar	% en peso de	Composición
	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}/Na_{4}P_{2}O_{7}	H_{2}O_{2}
(g)	(g)	(%)
8,4	24,5	12	4,6	25,87	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot2,78H_{2}O_{2}
8,4	10,0	30	4,6	28,04	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3,057H_{2}O_{2}
200	120	59	4,6	27,57	Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot2,97H_{2}O_{2}

Síntesis de complejos de sulfato-peróxido

También sintetizamos complejos de peróxido de hidrógeno de sales de sulfato para su uso junto con los procedimientos de esterilización descritos en el presente documento. Los Ejemplos 41 y 42 proporcionan detalles sintéticos para dos complejos de sales de sulfato ejemplares.

Ejemplo 41 Síntesis por pulverización en fase líquida de Na_{2}SO_{4}\cdot1,28H_{2}O_{2}

Se pulverizó una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno al 59% sobre sulfato sódico sólido (99%+, Aldrich). La mezcla se incubó durante 1 hora a 25ºC, y a continuación se secó al vacío a 25ºC. Los resultados se resumen en la Tabla 41.

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TABLA 41

Compuestos de partida	Complejo
Na_{2}SO_{4}	Peso de	Conc. de	Relac. molar	% en peso de	Composición
	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}/Na_{2}SO_{4}	H_{2}O_{2}
(g)	(g)	(%)
10	10	59	2,46	23,47	Na_{2}SO_{4}\cdot1,28H_{2}O_{2}

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Ejemplo 42 Síntesis por pulverización en fase líquida de K_{2}SO_{4}\cdot0,62H_{2}O_{2}

Se pulverizó una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno al 59% sobre sulfato potásico sólido (99%+, Aldrich). La mezcla se incubó durante 1 hora a 25ºC, y a continuación se secó al vacío a 25ºC. Los resultados se resumen en la Tabla 42.

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TABLA 42

Compuestos de partida	Complejo
K_{2}SO_{4}	Peso de	Conc. de	Relac. molar	% en peso de	Composición
	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}/K_{2}SO_{4}	H_{2}O_{2}
(g)	(g)	(%)
10	7	59	2,12	10,82	K_{2}SO_{4}\cdot0,62H_{2}O_{2}

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Síntesis de complejos de silicato-peróxido

También sintetizamos complejos de peróxido de hidrógeno de sales de silicato para su uso junto con los procedimientos de esterilización descritos en el presente documento. Los Ejemplos 43 y 44 proporcionan detalles sintéticos para dos complejos de sales de silicato ejemplares.

Ejemplo 43 Síntesis en fase líquida-pasta de Na_{2}SiO_{3}\cdotnH_{2}O_{2}

Se mezcló metasilicato sódico sólido (Na_{2}SiO_{3}, Aldrich) con agua, dando como resultado la formación de una pasta blanda, que se dejó enfriar a temperatura ambiente. La disolución acuosa de peróxido de hidrógeno (12%) se mezcló con la pasta. La temperatura durante la mezcla fue de 30-35ºC. La mezcla se incubó durante 1 hora a 25ºC, y a continuación se secó al vacío a 25ºC. Los resultados se resumen en la Tabla 43.

TABLA 43

Compuestos de partida	Complejo
Na_{2}SiO_{3}	Peso de	Peso de	Conc. de	Relac. molar	% en peso de	Composición
	H_{2}O	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}/Na_{2}SiO_{3}	H_{2}O_{2}
(g)	(g)	(g)	(%)
5	5	23,22	12	2,0	24,74	Na_{2}SiO_{3}\cdot1,18H_{2}O_{2}
5	5	34,83	12	3,0	37,45	Na_{2}SiO_{3}\cdot2,15H_{2}O_{2}
5	5	46,45	12	4,0	37,64	Na_{2}SiO_{3}\cdot2,17H_{2}O_{2}

Ejemplo 44 Síntesis con un hidrato de Na_{2}Si_{3}O_{7}\cdot0,68H_{2}O_{2}

Se pulverizó una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno al 59% sobre trisilicato sódico sólido hidratado (Na_{2}Si_{3}O_{7}\cdotxH_{2}O_{2}, Aldrich). La mezcla se incubó durante 1 hora a 25ºC, y a continuación se secó al vacío a 25ºC. Los resultados se resumen en la Tabla 44.

TABLA 44

Compuestos de partida	Complejo
Na_{2}Si_{3}O_{7}\cdotxH_{2}O	Peso de	Conc. de	Relac. molar	% en peso de	Composición
	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}	H_{2}O_{2}/Na_{2}Si_{3}O_{7}	H_{2}O_{2}
(g)	(g)	(%)
5	4,76	59	4,0	8,73	Na_{2}Si_{3}O_{7}\cdot0,68H_{2}O_{2}

Así, hemos demostrado que se pueden producir complejos de peróxido de hidrógeno de una amplia variedad de sales inorgánicas. Creemos que se puede conseguir la liberación con éxito de H_{2}O_{2} en relación con los procedimientos de esterilización descritos en el presente documento usando un gran número de sales de aniones capaces de formar puentes de hidrógeno, tales como aquellas que incluyen al menos un átomo de oxígeno y/o de nitrógeno. Véase, Tabla 14, anteriormente, para ejemplos de complejos orgánicos y complejos inorgánicos adicionales que se pueden usar junto con los procedimientos de la presente invención.

Liberación de peróxido de los complejos

Las curvas del DSC mostradas en los ejemplos previos, por ejemplo Figura 6, se realizaron con un agujero sobre un platillo tapado a presión atmosférica y a presión reducida. Con sólo un pequeño agujero en la tapa, se observó un pico exotérmico en el DSC a 101,3 kPa para el complejo de oxalato potásico-peróxido. Se repitió la misma prueba a presión atmosférica para determinar si se puede liberar más peróxido usando un sistema más abierto, como se muestra a continuación en el Ejemplo 45.

Ejemplo 45 Liberación de H_{2}O_{2} del complejo de K_{2}C_{2}O_{4}-peróxido a presión atmosférica

Se calentó complejo de oxalato potásico-peróxido de hidrógeno (K_{2}C_{2}O_{4}\cdotH_{2}O_{2}) a presión atmosférica usando el aparato mostrado en la Figura 5, que tenía dos agujeros en la tapa sellada de un platillo de muestras sobre la placa calefactora 112 o con un platillo de aluminio abierto a la atmósfera. El perfil del DSC se muestra en la Figura 10. Un gran pico endotérmico seguido de un pequeño pico exotérmico indica la liberación parcial de H_{2}O_{2} si el platillo está abierto. Un pequeño pico endotérmico seguido de un gran pico de exotérmico indica que se ha producido algo de liberación, pero mayoritariamente la degradación, cuando el platillo tenía una tapa con dos agujeros.

En vista de los resultados del Ejemplo 45 de que se puede producir la liberación de una cantidad significativa de H_{2}O_{2} con un platillo abierto, pero sin usar una tapa con dos agujeros, realizamos el resto de nuestras pruebas de liberación de peróxido de los complejos a presión atmosférica usando un platillo abierto y a presión reducida usando un platillo cubierto con una tapa con un agujero en el DSC. Los perfiles del DSC de una serie de complejos inorgánicos se muestran en las Figuras 11-25 y en la Tabla 45 se muestra un resumen del comportamiento térmico de los complejos de peróxido en los estudios del DSC.

La Figura 11A es un perfil del DSC de Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot2H_{2}O_{2} y Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3H_{2}O_{2} a 101,3 kPa. Como se puede ver, se observa un pico endotérmico, que indica que se ha producido una liberación casi completa.

La Figura 11B es un perfil del DSC de Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot4H_{2}O_{2} a 101,3 kPa. Como se puede ver, se observan dos picos endotérmicos, que indican que se ha producido una liberación casi completa.

La Figura 12 es un perfil del DSC de Na_{3}PO_{4}\cdot5H_{2}O_{2} a 101,3 kPa, 933,3 Pa y 46,7 kPa. El complejo se sintetizó usando el procedimiento de pulverización en fase líquida. Como se puede ver, picos endotérmicos seguidos de un pequeño pico exotérmico indican que se ha producido liberación parcial a 101,3 kPa. Sin embargo, al vacío, un amplio efecto endotérmico indica que se ha producido la liberación casi completa.

La Figura 13 muestra perfiles del DSC de Na_{2}HPO_{4}\cdot1H_{2}O_{2} y Na_{2}HPO_{4}\cdot2H_{2}O_{2} a 101,3 kPa. Ambos complejos mostraron un efecto endotérmico en el DSC, que indica que se ha producido una liberación casi total a presión atmosférica.

La Figura 14 muestra un perfil del DSC de Na_{5}P_{3}O_{10}\cdotH_{2}O_{2} a 101,3 kPa. Varios picos endotérmicos indican que se ha producido una liberación casi total a presión atmosférica.

La Figura 15 muestra un perfil del DSC de K_{3}PO_{4}\cdot3,34H_{2}O_{2} a 101,3 kPa, 933,3 Pa y 133,3 Pa. Un pico exotérmico en el DSC a presión atmosférica indica que la mayoría del H_{2}O_{2} se ha descompuesto a presión atmosférica, pero se produjo la liberación parcial al vacío puesto que se observa un pico endotérmico antes del pico exotérmico al vacío.

La Figura 16 es un perfil del DSC de K_{4}P_{2}O_{7}\cdot7H_{2}O_{2} a 101,3 kPa y a 933,3 Pa. Basándose en los datos de pérdida de peso obtenidos independientemente, es probable que un pico endotérmico haya sido contrarrestado por un pico exotérmico en el intervalo de temperaturas de 140ºC-180ºC a presión atmosférica. Así, el DSC muestra que se ha producido la liberación parcial a presión atmosférica. Varios picos endotérmicos al vacío indican una liberación casi total bajo estas condiciones.

La Figura 17 muestra un perfil del DSC de K_{2}HPO_{4}\cdot3,15H_{2}O_{2} a 101,3 kPa y a 133,3 Pa. Varios picos endotérmicos seguidos de picos exotérmicos indican que se ha producido la liberación parcial a presión atmosférica, pero no se observan picos exotérmicos al vacío, que indican una liberación casi total bajo estas condiciones.

La Figura 18 muestra un perfil del DSC de KH_{2}PO_{4}\cdotH_{2}O_{2} a 101,3 kPa. Se observan dos picos endotérmicos que indican que se ha producido una liberación casi total a presión atmosférica.

La Figura 19 muestra un perfil del DSC de Na_{2}CO_{3}\cdot1,5H_{2}O_{2} a 101,3 kPa y a 933,3 Pa. Se cree que el pico endotérmico a 90-100ºC es de la liberación de H_{2}O para ambas condiciones atmosféricas y de vacío. El pico exotérmico a 150ºC aproximadamente a presión atmosférica indica la descomposición mayoritaria del H_{2}O_{2}. No obstante, el pico exotérmico se volvió endotérmico seguido de un pequeño pico exotérmico en condiciones de vacío, que indica que la mayoría del H_{2}O_{2} fue liberado.

La Figura 20 muestra un perfil del DSC de Ca_{2}P_{2}O_{7}\cdot3,42H_{2}O_{2} a 101,3 kPa. Un pico endotérmico indica que se ha producido la liberación casi completa de H_{2}O_{2}.

La Figura 21 es un perfil del DSC de Mg_{4}P_{2}O_{7}\cdot4,60H_{2}O_{2} a 101,3 kPa y a 933,3 Pa. Un pico endotérmico seguido de un pico exotérmico indica que se ha producido la liberación parcial de H_{2}O_{2} a presión atmosférica, pero un gran pico endotérmico observado al vacío indica la liberación casi total al vacío.

La Figura 22 es un perfil del DSC de Na_{2}SO_{4}\cdot1,28H_{2}O_{2} a 101,3 kPa. Un pico endotérmico indica que se ha producido la liberación casi completa en condiciones atmosféricas.

La Figura 23 es un perfil del DSC de K_{2}SO_{4}\cdot0,62H_{2}O_{2} a 101,3 kPa. Un pico endotérmico indica que se ha producido la liberación casi completa en condiciones atmosféricas.

La Figura 24 es un perfil del DSC de Na_{2}SiO_{3}\cdot2,15H_{2}O_{2} a 101,3 kPa, 133,3 Pa y 66,7 Pa. Los picos exotérmicos a presión atmosférica y a presión reducida indican que la mayoría del H_{2}O_{2} se ha descompuesto bajo estas condiciones.

La Figura 25 es un perfil del DSC de Na_{2}Si_{3}O_{7}\cdot0,68H_{2}O_{2} a 101,3 kPa. Un pico exotérmico indica que la mayoría del H_{2}O_{2} se ha descompuesto a presión atmosférica.

La Tabla 45 a continuación resume el comportamiento térmico de los complejos de peróxido en los estudios del DSC.

TABLA 45

Complejo	Comportamiento térmico en el DSC	Figura Nº
	9,8 x 10^{-6} Pa (101,3 kPa)	al vacío
K_{2}C_{2}O_{4}\cdot1H_{2}O_{2}	endo + exo	endo	10
Na_{4}P_{2}O_{7}\cdotnH_{2}O_{2} n = 2, 3, 4	endo	endo	11A y 11B
Na_{3}PO_{4}\cdot5H_{2}O_{2}	endo + exo	endo	12
Na_{2}HPO_{4}\cdotnH_{2}O_{2} n = 1, 2	endo	endo	13
Na_{5}P_{3}O_{10}\cdotnH_{2}O_{2} n = 1-2	endo	endo	14
K_{3}PO_{4}\cdot3,34H_{2}O_{2}	exo	endo + exo	15
K_{4}P_{2}O_{7}\cdot7H_{2}O_{2}	endo + exo	endo	16
K_{2}HPO_{4}\cdot3,15H_{2}O_{2}	endo + exo	endo	17
KH_{2}PO_{4}\cdot1H_{2}O_{2}	endo	endo	18
Na_{2}CO_{3}\cdot1,5H_{2}O_{2}	exo	endo + exo	19
Ca_{2}P_{2}O_{7}\cdot3,42H_{2}O_{2}	endo	endo	20
Mg_{4}P_{2}O_{7}\cdot4,60H_{2}O_{2}	endo + exo	endo	21
Na_{2}SO_{4}\cdot1,28H_{2}O_{2}	endo	endo	22
K_{2}SO_{4}\cdot0,62H_{2}O_{2}	endo	endo	23
Na_{2}SiO_{3}\cdot2,15H_{2}O_{2}	exo	exo	24
Na_{2}Si_{3}O_{7}\cdot0,68H_{2}O_{2}	exo	exo	25

Resultados de la prueba de eficacia

Los ejemplos previos, por ejemplo, Ejemplos 17 y 18, demuestran que los complejos de peróxido inorgánicos fueron capaces de proporcionar esterilización junto con las técnicas descritas en el presente y en otros documentos en condiciones de vacío. Para demostrar que esos complejos inorgánicos eran capaces de proporcionar esterilización en condiciones atmosféricas, probamos la eficacia de esterilización de una serie de compuestos. El Ejemplo 46A proporciona resultados en los que se produjo esterilización a 101,3 kPa y a bajas temperaturas (\leq60ºC) para un complejo con sólo un pico endotérmico en el DSC a 101,3 kPa. El Ejemplo 46B proporciona resultados en los que se produjo esterilización a 101,3 kPa y a bajas temperaturas (\leq60ºC) para un complejo con ambos picos endotérmico y exotérmico en el DSC a 101,3 kPa. El Ejemplo 46C proporciona resultados en los que se produjo esterilización a 101,3 kPa y a bajas temperaturas (\leq60ºC) para un complejo con sólo un pico exotérmico en el DSC a 101,3 kPa. El Ejemplo 47 proporciona resultados en los que se produjo esterilización a 101,3 kPa y el complejo se calentó usando un complejo con sólo un pico endotérmico en el DSC a 101,3 kPa. El Ejemplo 48 proporciona resultados en los que se produjo esterilización a 101,3 kPa y el complejo se calentó usando un complejo con ambos picos endotérmico y exotérmico a 101,3 kPa. Como se observa a continuación, bajo estas condiciones se podría conseguir una esterilización eficaz a una presión de 101,3 kPa usando estos complejos, incluso para un complejo con sólo un pico exotérmico en el DSC. Como se ha descrito anteriormente, se cree que en ciertos casos un pico endotérmico es enmascarado por un pico exotérmico que se produce en el mismo intervalo de temperaturas, justificando la esterilización eficaz observada al usar los complejos que sólo presentan un pico exotérmico en el DSC.

Ejemplo 46A

Esterilización usando el complejo de peróxido KH_{2}PO_{4}\cdotH_{2}O_{2} (101,3 kPa y bajas temperaturas)

Se preparó una bolsa auto-esterilizante como sigue: se puso una cuchilla de acero inoxidable con 7,7 x 10^{5} esporas de B. subtilis var. (niger) en su superficie en una placa Petri estéril (60 x 15 mm). Se pusieron 2 gramos de complejo KH_{2}PO_{4}\cdotH_{2}O_{2} pulverizado (que contenía el 20,31% en peso de H_{2}O_{2}) en otra placa Petri. Ambas placas se introdujeron juntas en una bolsa de 100 x 250 mm formada de TYVEK™/MYLAR™. La bolsa se selló y se expuso a temperatura ambiente (23ºC aproximadamente), 40ºC (en una incubadora) y 60ºC (en un horno) durante diferentes períodos de tiempo. Los resultados de la prueba de esterilidad se resumen en la Tabla 46A.

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TABLA 46A

Temperatura de exposición	Tiempo de exposición (positivos/muestras)
	1 h	2 h	4 h	6 h	8 h
23ºC (TA)	+	+	-	-	-
40ºC	+	+	-	-	-
60ºC	+	-	-	-	-

Ejemplo 46B

Esterilización usando el complejo de peróxido K_{2}C_{2}O_{4}\cdotH_{2}O_{2} (101,3 kPa y bajas temperaturas)

Se preparó una bolsa auto-esterilizante como sigue: se puso una cuchilla de acero inoxidable con 1,34 x 10^{6} esporas de B. subtilis var. (niger) en su superficie en una placa Petri estéril (60 x 15 mm). Se pusieron 2 gramos de complejo K_{2}C_{2}O_{4}\cdotH_{2}O_{2} pulverizado (que contenía el 14,21% en peso de H_{2}O_{2}) en otra placa Petri. Ambas placas se introdujeron juntas en una bolsa de 100 x 250 mm formada de TYVEK™/MYLAR™. La bolsa se selló y se expuso a 40ºC (en una incubadora) y 60ºC (en un horno) durante diferentes períodos de tiempo. Los resultados de la prueba de esterilidad se resumen en la Tabla 46B.

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TABLA 46B

Temperatura de exposición	Tiempo de exposición (positivos/muestras)
	8 h	16 h	24 h	48 h	72 h
40ºC	N/D	N/D	+	+	-
60ºC	+	-	-	-	-

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Ejemplo 46C

Esterilización usando el complejo de peróxido Na_{2}CO_{3}\cdot1,5H_{2}O_{2} (101,3 kPa y bajas temperaturas)

Se preparó una bolsa auto-esterilizante como sigue: se puso una cuchilla de acero inoxidable con 1,34 x 10^{6} esporas de B. subtilis var. (niger) en su superficie en una placa Petri estéril (60 x 15 mm). Se pusieron 2 gramos de complejo Na_{2}CO_{3}\cdot1,5H_{2}O_{2} pulverizado (que contenía el 27,78% en peso de H_{2}O_{2}, Fluka) en otra placa Petri. Ambas placas se introdujeron juntas en una bolsa de 100 x 250 mm formada de TYVEK™/MYLAR™. La bolsa se selló y se expuso a 60ºC (en un horno) durante diferentes períodos de tiempo. Los resultados de la prueba de esterilidad se resumen en la Tabla 46C.

TABLA 46C

Temperatura de exposición	Tiempo de exposición (positivos/muestras)
	24 h	48 h	72 h
60ºC	+	-	-

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Ejemplo 47 Esterilización usando el complejo de peróxido Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3H_{2}O_{2} (101,3 kPa y bajas temperaturas)

Se usó Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3H_{2}O_{2} (% en peso = 27%) en el aparato de esterilización mostrado en la Figura 8. Los parámetros de esterilización fueron los siguientes: tamaño de la cámara = 159 mm x 159 mm x 178 mm (4,5 litros); temperatura de la cámara = 40ºC; temperatura de la cámara = 101,3 kPa; temperatura de calentamiento = 175-180ºC. Se usó B. stearothermophilus (1,5 x 10^{6}/cuchilla de escalpelo) como inoculante. Los resultados se resumen en las Tablas 47A y 47B. Como es evidente de la Tabla 47A, la esterilización completa de las cuchillas del escalpelo situadas dos pulgadas por encima del aparato de calentamiento se consiguió con sólo 0,01 g de complejo. En contraste, en los inóculos situados en la parte inferior de la cámara, fueron necesarios 0,3 g de complejo para la esterilización completa.

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TABLA 47A

	Resultados de esterilidad (positivos/muestras) con
	muestras situadas 51 mm por encima de la placa calentada
Peso del complejo	Ciclo* 2/10	Ciclo 2/15	Ciclo 2/30
0,0 g	2/2	2/2	2/2
0,01 g	0/2	0/2	0/2
0,03 g	0/2	0/2	0/2
0,05 g	0/2	0/2	0/2
*: Tiempo del ciclo = Tiempo de calentamiento (min)/Tiempo total de exposición (min)

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TABLA 47B

	Resultados de esterilidad (positivos/muestras) con
	muestras situadas en la parte inferior de la cámara
Peso del complejo	Ciclo* 2/10	Ciclo 2/15	Ciclo 2/30
0,0 g	2/2	2/2	2/2
0,1 g	2/2	2/2	2/2
0,2 g	1/2	1/2	1/2
0,3 g	0/2	0/2	0/2
0,5 g	0/2	0/2	0/2
*: Tiempo del ciclo = Tiempo de calentamiento (min)/Tiempo total de exposición (min)

Ejemplo 48 Esterilización usando el complejo de peróxido K_{2}C_{2}O_{4}\cdotH_{2}O_{2} (101,3 kPa y bajas temperaturas)

Se usó K_{2}C_{2}O_{4}\cdotH_{2}O_{2} (% en peso = 16,3%) en el aparato de esterilización mostrado en la Figura 8. Los parámetros de esterilización fueron los resumidos en el Ejemplo 47, con excepción de la temperatura de calentamiento, que fue de 155-160ºC. En este experimento, las cuchillas del escalpelo inoculadas solamente se colocaron por encima de la placa calefactora. Los resultados se resumen en la Tabla 48.

TABLA 48

	Resultados de esterilidad (positivos/muestras) con
	muestras situadas 51 mm por encima de la placa calentada
Peso del complejo	Ciclo* 2/10	Ciclo 2/15	Ciclo 2/30
0,0 g	2/2	2/2	2/2
0,01 g	1/2	1/2	0/2
0,03 g	0/2	0/2	0/2
0,05 g	0/2	0/2	0/2
0,1 g	0/2	0/2	0/2
0,2 g	0/2	0/2	0/2
*: Tiempo del ciclo = Tiempo de calentamiento (min)/Tiempo total de exposición (min)

Con el complejo de oxalato potásico, la esterilización completa se produjo usando 0,01 g con 30 minutos de exposición. Se observó la esterilización completa con 0,03 g del complejo en los tres ciclos.

En resumen, el H_{2}O_{2} se puede liberar del complejo a una presión de 101,3 kPa y a temperatura ambiente. Esta liberación se puede facilitar con temperaturas elevadas y presiones reducidas.

Sistema para la liberación de vapor de complejos de peróxido de hidrógeno

El aparato descrito anteriormente en relación con las Figuras 7A y 7B se puede usar en un sistema para la liberación de vapor de peróxido de hidrógeno de complejos de peróxido de hidrógeno. Tal aparato se puede usar junto con complejos de peróxido formados en discos. No obstante, hemos encontrado que el vapor se puede liberar más completa y eficazmente cuando se usa en forma pulverizada. El polvo se puede poner en un aparato que use el mismo mecanismo descrito anteriormente en relación con las Figuras 7A y 7B. No obstante, se lleva a cabo otro procedimiento de introducción del polvo aplicando inicialmente el polvo en una cinta adhesiva para temperaturas elevadas. Por ejemplo, la 3M Corporation fábrica cintas para temperaturas elevadas 9469 que hacen uso de su adhesivo A10. El polvo se puede espolvorear sobre el adhesivo y la cinta se puede introducir en la cámara para la liberación del vapor de peróxido de hidrógeno. Otra cinta adhesiva ejemplar para este propósito puede estar formada de cinta 3M 9485 con adhesivo 3M A25.

Conclusión

Nótese que la presente invención no está limitada solamente a aquellas formas de realización descritas en la Descripción detallada. La invención sólo está limitada por el alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims

1. Un procedimiento para la esterilización por vapor de peróxido de hidrógeno de un artículo, que comprende:

la colocación de dicho artículo en un contenedor;

el calentamiento de un complejo de peróxido de hidrógeno inorgánico que no se descompone para liberar un hidrácido de halógeno con un calentador precalentado para facilitar la liberación del vapor de dicho complejo; y

la puesta en contacto del artículo con dicho vapor de peróxido de hidrógeno para esterilizar el artículo.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha fuente es un complejo de peróxido de hidrógeno con una sal de fosfato, una sal de fosfato condensado, una sal de oxalato, una sal de carbonato, una sal de sulfato o una sal de silicato.

3. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que la sal es una sal de fosfato o de fosfato condensado de potasio, sodio, magnesio o calcio, tal como Na_{4}P_{2}O_{7}, Na_{3}PO_{4}, Na_{2}HPO_{4}, Na_{5}P_{3}O_{10}, K_{3}PO_{4}, K_{4}P_{2}O_{7}, KH_{2}PO_{4}, K_{2}HPO_{4}, Ca_{2}P_{2}O_{7} o Mg_{2}P_{2}O_{7}.

4. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que la sal es K_{2}C_{2}O_{4}.

5. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que la sal es una sal de carbonato de sodio, potasio o rubidio, tal como Na_{2}CO_{3}, K_{2}CO_{3}, NaHCO_{3}, KHCO_{3} o Rb_{2}CO_{3}.

6. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que la sal es una sal de sulfato de sodio o potasio, tal como Na_{2}SO_{4} y K_{2}SO_{4}.

7. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que la sal es una sal de silicato de sodio, tal como Na_{2}SiO_{3} o Na_{2}Si_{3}O_{7}.

8. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el complejo contiene dos o más moléculas de peróxido de hidrógeno.

9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que el complejo es Na_{4}P_{2}O_{7}\cdot3H_{2}O_{2}, KH_{2}PO_{4}\cdotH_{2}O_{2}, K_{2}C_{2}O_{4}\cdotH_{2}O_{2} o Na_{2}CO_{3}1,5H_{2}O_{2}.

10. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho complejo de peróxido de hidrógeno inorgánico se selecciona del grupo constituido por Na_{3}PO_{4}, Na_{2}HPO_{4}, Na_{5}P_{3}O_{10}, K_{3}PO_{4}, K_{4}P_{2}O_{7}, K_{2}HPO_{4}, KH_{2}PO_{4}, Ca_{2}P_{2}O_{7}, Mg_{2}P_{2}O_{7}, K_{2}C_{2}O_{4}, KHCO_{3}, Na_{2}SO_{4} y K_{2}SO_{4}.

11. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que dicho calentamiento se realiza a una velocidad de al menos 5, preferentemente al menos 10, más preferentemente al menos 50 y lo más preferentemente al menos 1000ºC/minuto.

12. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que dicho complejo se calienta a una temperatura superior a 86ºC, preferentemente a una temperatura de 175ºC aproximadamente.

13. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que se realiza a presión atmosférica.

14. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que además comprende la evacuación del contenedor, preferentemente antes de la etapa de puesta en contacto del artículo con el vapor, a una presión reducida.

15. El procedimiento de la reivindicación 14, en el que dicha presión es inferior a 6,7 kPa.

16. El procedimiento de la reivindicación 15, en el que dicha presión es inferior a 2,7 kPa.

17. El procedimiento de la reivindicación 16, en el que dicha presión es inferior a 1,3 kPa.

18. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en el que la etapa de puesta en contacto comprende la ventilación a una presión inferior o igual a la presión atmosférica.

19. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en el que dicho vapor de peróxido de hidrógeno se libera de dicho complejo situado dentro de un recinto cerrado.

20. El procedimiento de la reivindicación 19, en el que dicho recinto cerrado está dentro de dicho contenedor.

21. El procedimiento de la reivindicación 19, en el que dicho recinto cerrado está fuera de dicho contenedor.

22. El procedimiento de la reivindicación 21, en el que el recinto cerrado y el contenedor están a presiones diferentes.

23. El procedimiento de la reivindicación 21 o reivindicación 22, en el que dicho recinto cerrado está separado selectivamente de dicho contenedor por una válvula.

24. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 23, en el que dicho recinto cerrado está separado de dicho contenedor.

25. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 19 a 24, en el que el contenedor está sellado.

26. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, que además comprende la generación de un plasma alrededor de dicho artículo después de la puesta en contacto del artículo con dicho vapor.

27. El procedimiento de la reivindicación 26, en el que dicho plasma se genera dentro del contenedor.

28. El procedimiento de la reivindicación 26, en el que dicho plasma se genera fuera del contenedor y se hace fluir al interior del contenedor y alrededor de dicho artículo.

29. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 28, en el que la etapa de puesta en contacto comprende pulsos de presión de dicho vapor.

30. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29, en el que dicho contenedor se selecciona del grupo constituido por una bolsa, un contenedor, una cámara, o una sala.

31. El procedimiento de las reivindicaciones 1 a 29, en el que dicho contenedor está hecho de un material permeable a gases.

32. El procedimiento de la reivindicación 31, en el que dicho material permeable a gases se selecciona del grupo constituido por TYVEK, un envoltorio de CSR, y papel.

33. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 32, en el que el complejo tiene menos del 10% de agua.

34. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 33, en el que el complejo está en fase sólida.

35. El procedimiento de la reivindicación 34, en el que dicho complejo de peróxido de hidrógeno está en forma de polvo o de un comprimido.

36. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 35, en el que el peróxido de hidrógeno se libera a presión atmosférica y a temperatura ambiente.

37. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 35, en el que el peróxido de hidrógeno se libera a una presión inferior a presión atmosférica.

38. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 37, en el que dicha etapa de puesta en contacto adicionalmente comprende la liberación de un esterilizante de una segunda fuente.

39. El procedimiento de la reivindicación 38, en el que la segunda fuente es un complejo de peróxido de hidrógeno orgánico, peróxido de hidrógeno líquido o dióxido de cloro.

40. El procedimiento de la reivindicación 38, en el que la segunda fuente es un complejo inorgánico diferente de la primera fuente.

41. El procedimiento de la reivindicación 40, en el que los complejos diferentes se mezclan física o químicamente.