ES2544583T3 - Composición limpiadora desinfectante alcalina biodegradable con tensioactivo analizable - Google Patents

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Abstract

Una composición limpiadora acuosa alcalina que comprende: a. una fuente de alcalinidad que comprende hidróxido sódico activo al 50%, hidróxido potásico activo al 46%, o sus combinaciones, en una cantidad de 25 a 55% en peso, basado en el peso total de la composición limpiadora; b. un sistema tensioactivo biodegradable, poco espumoso, analizable por UV, que comprende al menos un tensioactivo no iónico; al menos un hidrótropo; y un tensioactivo analizable por UV en una cantidad total de 4 a 20% en peso, basado en el peso total de la composición limpiadora; c. un agente quelante biodegradable que comprende ácidos metilglicina-diacéticos, ácido metilglicina-diacético trisódico, ácido iminodisuccínico tetrasódico, etilendiaminodisuccinatos, carboximetil-inulina, carboximetil-inulina sódica, ácidos etilendiaspárticos, o sus combinaciones, en una cantidad de 1 a 20% en peso, basado en el peso total de la composición limpiadora; y d. agua en una cantidad de hasta 100% en peso, basado en el peso total de la composición limpiadora, en donde la composición limpiadora está libre de fosfonatos y fosfatos, es estable durante una vida útil esperada, es poco espumosa y capaz de ser validada usando técnicas conocidas de detección por UV, y en donde la composición limpiadora tiene propiedades antimicrobianas cuando se usa sola, sin componentes adicionales higienizantes o desinfectantes o etapas separadas de higienización y desinfección.

Description

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La composición contiene un agente quelante biodegradable como se define en la reivindicación 1, que se ha demostrado en múltiples estudios que tiene un impacto positivo en el rendimiento limpiador. El agente quelante interacciona con iones metálicos con los que la composición puede entrar en contacto durante el uso. Los agentes quelantes ayudan tanto en la tolerancia al agua dura como en el rendimiento limpiador. Los agentes quelantes biodegradables son la serie Trilon de BASF, que son ácidos metilglicina-diacéticos; la serie Baypure CX de Lanxess, que son ácidos iminodisuccínicos; la serie Octaquest de Octel, que son etilendiaminodisuccinatos; y la serie DeQuest de Solutia, que es carboximetil-inulina; y ácido etilendiaspártico. Específicamente, han demostrado ser útiles Baypure CX 100, Baypure CX-34 (sal tetrasódica de ácido iminodisuccínico), Octaquest E30, DeQuest SPE 156225 (sal sódica de carboximetil-inulina), Trilon M (sal trisódica de ácido metilglicina-diacético), y las series DeQuest BP, tal como DeQuest BP 11625, (ácidos etilendiaspárticos).
La composición puede contener opcionalmente inhibidores de corrosión. Ejemplos de inhibidores de corrosión incluyen, pero no se limitan a, toliltriazoles, benciltriazoles, y sus mezclas, y especialmente tensioactivos con propiedades específicas de inhibición de la corrosión.
La composición puede contener opcionalmente agentes anti-redeposición. Los ejemplos de agentes antiredeposición incluyen, pero no se limitan a, ácido poli(acrílico), poli(acrilato sódico), gluconato sódico, lignosulfonato sódico, y copolímeros de ácido málico y acrílico de diversos pesos moleculares.
La composición puede contener opcionalmente depresores de espuma dependiendo de la aplicación, aunque la formulación acuosa alcalina de acuerdo con la invención es poco espumosa.
Los componentes de las composiciones de la invención se mezclan preferiblemente en el siguiente orden: agua, tensioactivos, hidrótropos, fuente de alcalinidad, agentes quelantes y aditivos opcionales, aunque el orden de mezcla puede variar dependiendo de los componentes seleccionados.
Las composiciones de la invención, como se ha descrito anteriormente, son alcalinas y tienen un pH de 13-14 para la forma concentrada y un pH de 12-13 cuando se diluye. Las composiciones son muy estables, poco espumosas y biodegradables. Los tensioactivos no biodegradables y otros componentes son tóxicos para los organismos acuáticos y pueden hacer difícil la eliminación de aceite y grasa.
Una clara ventaja de la presente invención es que la verificación de la eliminación de las composiciones limpiadoras se puede determinar fácilmente debido a la inclusión de un tensioactivo analizable por UV. Por ejemplo, el agua de enjuague se analiza recogiendo una muestra de la superficie del sustrato y obteniendo de ella agua de enjuague, o mediante la obtención de una alícuota de la última agua de enjuague y midiendo para cualquier composición limpiadora restante usando cromatografía líquida de alta resolución. La muestra recuperada o disolución de agua de enjuague se puede inyectar en una columna de fase reversa, en donde el tensioactivo analizable por UV tal como xilensulfonato sódico o Ethylan HB4 se puede eluir como un solo pico cromatográfico utilizando fases móviles isocráticas de acetonitrilo-agua o metanol-agua. El analito se puede detectar mientras se eluye de la columna, usando un detector de UV estándar instalado para medir la absorbancia del analito a longitudes de onda específicas, específicas para cada analito. Naturalmente, si se detecta cualquier composición limpiadora, el sustrato se enjuaga adicionalmente y se vuelve a probar. El sustrato se considera generalmente que está limpio cuando la prueba de verificación de cualquier composición limpiadora que queda en el agua de enjuague o muestra es generalmente menor que 20 partes e idealmente menor que 10 partes por millón (ppm). Es decir, el pico a la longitud de onda especificada es generalmente inexistente. Por tanto la utilización de las composiciones limpiadoras de la presente invención elimina cualquier necesidad de obtener muestras de agua de enjuague y someter a las mismas a un análisis químico que puede requerir muchos minutos e incluso horas para llevar a cabo. También es un método limpiador validable que es favorable al cliente, ya que reduce drásticamente el tiempo de inactividad y es compatible con las exigencias de las agencias reguladoras.
Una ventaja adicional de la presente invención es que se ha demostrado que tiene inesperadamente mejor eficacia antimicrobiana, incluso virucida, en comparación con el uso de cualquiera de los componentes solo. En consecuencia, el uso de la(s) composición(es) reivindicada(s) da por resultado el ahorro de tiempo y costes al eliminar la necesidad de componentes adicionales o de una etapa adicional higienizante o desinfectante después de que el proceso de limpieza se ha completado.
Además, otra clara ventaja de la presente invención es que las composiciones limpiadoras acuosas están libres de fosfonatos y fosfatos. El fósforo es un nutriente para el crecimiento de las plantas y cuando está presente en concentraciones en exceso en agua, la eutrofización, o el crecimiento de algas en exceso, tiende a ocurrir y conduce a un grave deterioro de la calidad de la masa de agua.
La producción de la forma concentrada de la composición limpiadora acuosa alcalina se desea con respecto al almacenamiento inicial, el transporte y cualquier posterior almacenamiento antes de su uso. Como se ha discutido anteriormente, las composiciones limpiadoras de la presente invención dan sorprendentemente resultados sinérgicos con respecto al rendimiento limpiador y estabilidad y producen resultados inesperados con respecto a sus propiedades desinfectantes, incluyendo las virucidas, que se podrían lograr con cualquier componente solo.
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La composición puede usarse sola, o en combinación con una composición limpiadora ácida o una composición limpiadora de pH neutro, o en combinación con diversos agentes desinfectantes, aunque no se requieren componentes adicionales con el fin de conseguir las ventajas de la invención. Las composiciones proporcionan una limpieza superior cuando se aplican a numerosos sustratos, tales como superficies duras, artículos, equipos y similares para eliminar diversos residuos del producto (suciedades). Los ejemplos de sustratos incluyen, pero no se limitan a, recipientes de reacciones químicas, equipos de tratamiento, contenedores y equipos farmacéuticos, equipos médicos, instrumentos quirúrgicos, alimentos y productos alimenticios y por tanto equipo de procesamiento, y diversos tipos de artículos de cuidado personal y cosméticos, tales como rímel, pomada para pañales, protectores solares, lociones para después del afeitado, bálsamo para los labios, lociones para la piel, cremas, acondicionadores para el cabello y geles y otros productos impermeables. Otros sustratos incluyen varios recipientes de almacenamiento, tanques, tuberías, bombas, válvulas, intercambiadores de calor, secadores. La composición limpiadora se puede aplicar a los sustratos de cualquier manera convencional, tal como por cepillado, pulverización revestimiento por pulverización, o el sustrato puede ser sumergido en la composición limpiadora con agitación opcional.
Las composiciones limpiadoras de la invención también tienen propiedades superiores de limpieza y son eficaces con respecto a los materiales que dejan un residuo tras el secado o cocción. Los residuos incluyen, pero no se limitan a, polímeros, tales como homopolímeros o copolímeros de alto peso molecular; resinas, tales como mezclas de ácidos carboxílicos derivados de vegetales, aceites, terpenos, y otros residuos de plantas o animales, gomas, barnices, adhesivos, resinas de colofonia; agentes espesantes; materiales naturales o modificados de la familia de la celulosa, tales como hidroxipropilmetilcelulosa; gel natural tal como alginatos, almidón pre-gelatinizado. Sin embargo, otros residuos se derivan de materiales proteicos, tales como mucosa, sangre, huevos.
Una vez que las composiciones limpiadoras de la presente invención se han aplicado al residuo y/o sustrato de la manera indicada anteriormente, se les permite mojar el residuo mediante remojo, fregado, impregnación, saturación, etc. Después de una cantidad suficiente de tiempo a una temperatura y concentración deseadas, que en general están predeterminadas fácilmente de acuerdo con su uso habitual y aplicación, el sustrato se enjuaga al menos una vez, preferiblemente con agua, aunque se pueden utilizar otros disolventes adecuados, y el residuo se elimina.
La invención se entenderá mejor por referencia a los siguientes ejemplos que sirven para explicar, pero no para limitar, el alcance de la invención.
Ejemplos
Los ejemplos demuestran las propiedades únicas de las composiciones limpiadoras alcalinas de la invención, que incluyen entre otras cosas, rendimiento limpiador superior, tendencia a poca espumosidad, y actividad antimicrobiana, incluida la virucida.
Ejemplo 1 – Eficacia antimicrobiana/virucida:
Formulación PRC 1B: se probó la siguiente composición:
Nombre RM
% en peso Función
Berol 505
2,0% Tensioactivo no iónico / etoxilato de alcohol
Berol 508
1,0% Tensioactivo no iónico / etoxilato de alcohol
AG 6206
4,0% Tensioactivo no iónico – alquilglucósido / hidrótropo / activo al 75%
Hidróxido sódico (50%)
26,0% Reivindicaciones de desinfectante ingrediente activo / fuente de alcalinidad
Xilensulfonato sódico (40%)
2,5% Tensioactivo aniónico – hidrótropo / tensioactivo analizable
Trilon M (Acido metilglicina-diacético trisódico – 40%)
10% Agente quelante
Agua
54,5% Disolvente
El ejemplo anterior de las composiciones de la invención se probó bajo desinfectante de grado hospitalario (condiciones de prueba: 1% a aproximadamente 60°C, 250 ppm de agua dura, 5 minutos). Los dos estudios para la eficacia virucida/poliovirus usaron diferentes condiciones (Condición de prueba 1: 1% a aproximadamente 60C, 250 ppm de agua dura, 10 minutos; Condición de prueba 2: 3% a aproximadamente RT (temperatura ambiente), agua DI (desionizada), 30 minutos). Los resultados observados indicaban que la composición cumplía con los requisitos de
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Especie de microorganismo
Lote de producto Número de vehículos positivos Número total de vehículos probados
Salmonella enteric, Serovar Choleraesuis
1 (Lote  6233-73) 0/60
(ATCC  10708)
2 (Lote  6233-83) 0/60
3 (Lote  PTR06007)
0/60
*Las vetas de aislamiento y tinción de gram confirmó la presencia de la cepa de desafío.
La eficacia virucida de la composición de la invención frente a Poliovirus de tipo 1 se evaluó usando los criterios y métodos de prueba aprobados por la Agencia de Protección Medioambiental de los Estados Unidos para el registro de un producto como virucida. Se prepararon películas de Poliovirus de tipo 1 en placas Petri de vidrio estériles y se secaron. Las películas secas se trataron con cada lote de la sustancia de prueba. A continuación en la Tabla 3 se ha calculado la Dosis Infectiva de Tejidos Celulares al 50%
Tabla 3
Dilución
Control de Virus de Entrada Seco (Grupo A) Control de Virus Seco (Valor a la Temperatura deReferencia (Grupo A) Poliovirus de tipo 1 + Lote  6233-83 (Grupo B) Poliovirus de tipo 1 + Lote  PTR06007 (Grupo B)
Control Celular
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0 0 0 0 0 0 + 0 0 0 0 0 0 0 0 0
TCID50/0,1 Ml
106,5 103,75 100,5 100,5
Además de las pruebas estándar de la EPA enumeradas anteriormente, se realizaron estudios experimentales
10 detallados sobre las composiciones de la invención. Se realizaron pruebas utilizando la versión modificada mencionada anteriormente de la Prueba Uso de Dilución de la AOAC, para cuantificar el número de bacterias viables que permanecen en los penicilindros de acero inoxidable. Una visión general de los resultados de las pruebas se muestran en la Figura 1. Los datos de la Figura 1 apoyaban el resultado principal inesperado de que la actividad antimicrobiana de la composición no procedía de la temperatura o NaOH solo, sino más bien como consecuencia de
15 la combinación sinérgica de los componentes seleccionados.
Ejemplo 2 -Efecto de la temperatura/ingredientes:
Con el fin de confirmar que la actividad antimicrobiana no era exclusivamente atribuible a la temperatura elevada, la composición limpiadora acuosa alcalina se comparó con agua DI (desionizada) caliente. La figura 2 refleja los datos obtenidos por la comparación y demuestra que la combinación sinérgica de componentes era responsable de la
20 actividad antimicrobiana mejorada, y no simplemente una temperatura elevada.
Con el fin de confirmar adicionalmente que la actividad antimicrobiana no era atribuible únicamente a la alcalinidad, la composición de la invención, se comparó con un control de hidróxido de sodio que contenía el mismo porcentaje
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Tabla 7
Suciedad
Agua DI sola CIP 100 (3%) CIP 100 + Ad. CIP (1,5%+1,5%) CIP 100 + Ad. CIP (3%+3%) PRC 1B (3%)
Simeticona
    
Rhodorsil Fluid 47 V 30,000
-    
Aceite de Sésamo
-  -  
Hielo Mineral
-    
Nursoy Soybase
-    
Ungüento para Dermatitis del Pañal en ZnO2
- - - - 
Plasma Humano
-    
Fluidos de Huevos
-    
Protector Labial
- -   
Bálsamo Después del Afeitado
-    
Estudios de limpieza muestran comportamiento similar independiente de la fuente de alcalinidad (NaOH frente a KOH).
Se realizaron estudios de capacidad de enjuague utilizando una gran variedad de diferentes técnicas: HPLC, carbono orgánico total (TOC), plasma acoplado inductivamente-(ICP), conductividad y pH. Los estudios mostraron que el NaOH o KOH de la fórmula eliminan por enjuague a la misma velocidad, y que no se produce absorción selectiva de los ingredientes.
La Tabla 7 anterior muestra los rendimientos limpiadores de diferentes composiciones limpiadoras (solas o en combinación) obtenidos a diferentes concentraciones frente a suciedades comunes usadas en las industrias cosmética y farmacéutica. El agua desionizada sola podía limpiar solamente una suciedad completamente. CIP 100 a una concentración del 3% limpió 8 de las 10 suciedades y CIP 100 + Aditivo CIP (ambos al 1,5%) limpiaron 8 de las 10 suciedades. CIP 100 + Aditivo CIP al 3% + 3% limpiaron 9 de las 10 suciedades. Sólo PRC 1B (la composición de la invención) limpió con eficacia todas las 10 suciedades, y de manera significativa y de forma inesperada no fue necesario un producto de "refuerzo tensioactivo"
Como se demuestra por los ejemplos anteriores, la composición de la invención ofrece ventajas significativas sobre la técnica anterior en que el producto presenta mejor actividad desinfectante, incluso virucida, dentro de las concentraciones normales de uso a temperatura ambiente y temperaturas elevadas en base al nivel de hidróxido sódico de la composición en combinación con componentes sinérgicos, tales como el sistema tensioactivo, incluyendo hidrótropo, y agente quelante. Las composiciones de la invención se pretenden usar a temperaturas de 40-80C C y también se demostró que tenían la capacidad limpiadora superior a estas temperaturas y a temperatura ambiente frente a una amplia gama de suciedades difíciles de limpiar.
Las composiciones de la invención de la presente invención son únicas porque utilizan un ingrediente antimicrobiano conocido, a saber hidróxido sódico, con una combinación sinérgica de agentes tensioactivos, hidrótropos (agentes de acoplamiento) y agentes quelantes y lograron un rendimiento limpiador superior, estabilidad a través de una vida útil esperada, e inesperadamente eficacia antimicrobiana mejorada, incluso eficacia virucida. Como se ha demostrado, los resultados fueron debidos a la combinación de ingredientes de la composición y no pueden lograrse mediante la mera alteración de las condiciones de prueba o ingredientes individuales por sí solos. La actividad antimicrobiana se logra sin la adición de componentes higienizantes o desinfectantes conocidos o una etapa separada de higienización o desinfección en el proceso limpiador. Las composiciones de la invención también proporcionan la capacidad de analizar directamente el detergente o residuos de limpieza en los tanques, recipientes u otro equipo o superficies, para ayudar al cliente que desee o se le exija validar su proceso limpiador. Por último, estos beneficios son ofrecidos en una composición limpiadora acuosa alcalina que contiene componentes biodegradables y, como tal, es respetuosa del medio ambiente.
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Claims (1)

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US11/715,695 US7838485B2 (en) 2007-03-08 2007-03-08 Biodegradable alkaline disinfectant cleaner with analyzable surfactant
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