JP2016520513A - 化学的除染性能および殺生物性を有する反応性表面コーティング - Google Patents
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Abstract
Description
その点で、材質または表面は通常、徹底的に清浄化および除染され、除去され、処理され、または交換されなくてはならない。
「ガス生成」組成物は、過酸化水素(0.5−20重量%)、二酸化塩素、二酸化硫黄、二酸化炭素および亜酸化窒素を含む。物品は、活性化剤によって、再生可能でも再活性化可能でもない。
過酸化水素および他の過酸化物塩類は、殺菌力と同様に殺ウイルス性を有すると考えられる酸化性能を有する抗菌剤としてリストに挙げられる。ビニール・ピロリドン共重合体は、過酸化水素安定化剤として言及される;しかしながら、ビニール・ピロリドン・ホモポリマーは、それらが堅いフィルムを形成するので、許容できない。望ましいビニール・ピロリドン共重合体は、フィルムを形成しないものか、柔軟なフィルムだけを形成するものである。処理は、再生可能なものとは記載されていない。
吸収性の物品が活性化材によって回復可能であること、または再活性化されることの言及はない。
組成物は、消毒剤を時間をかけて放散するスポンジあるいは他の物体を作成するために使用される。過酸化水素(3−70重量%)は、選択可能な消毒剤のうちの1つである。
この公開は、コーティングではなく、発泡系物品に関連する。消毒剤の活性は、再生可能ではない。
それは溶液、固体あるいはゲルとして使用されてもよく、または、装置の内部に収容されてよい。文献によれば、抗菌性織物、吸収性のスポンジ、ティッシュおよび他の物品を開発する際に、多数の活性が存在したが、標準的または大規模の、内部または外部における、化学的または生物学的な汚染、特に、化学的および生物学的戦争用の化学物質に直面したものを充分に除染する性能を示す現在の反応性表面技術は開発されていない。現在の技術は、反応性コーティングとして野外軍事的使用に利用可能ではない。大部分の活動は、汚染後に徹底的に清浄化および除染され、または、除去され処理され交換されねばならない、使い捨ての反応性表面および物品の開発を取り巻いている。現在の技術は、活性剤の単なる再適用で再生可能なことを実証していない。
限定的なキャパシティー
多くの技術は、理想的な条件下で、生物静止性(単に成長を止める)ことが示される。多数の現行システムは、現実的なレベルの汚染に充分に対処することができるまでに、長時間の延長された時間(日)を必要とする。理想的には、反応性表面は、胞子の殺菌は困難であるとしても、バクテリア、ウィルスおよび菌類に対して、非常に高レベルの活性を示すことである。さらに、理想的なシステムは同様に、化学兵器物質あるいは他の有毒化学物質からの脅威を縮小し得る。
交差汚染
生物静止性技術は、それらが適用された表面を保護する。このアプローチは、汚染物質が、接触した任意の表面あるいは物体へ移動する可能性を残す。理想的なシステムは、生物学的または化学的汚染物質を不活性化して、清掃作業間の安全な表面を保証する。
汚染
反応性コーティングのよく知られた課題は、環境条件または中和された汚染物質の残留物のいずれかによって、表面が汚染されることである。清浄表面で利用可能な活性剤は、単なる汚れ/埃の層によって容易に覆われる可能性があり、または、それらが、浄化された生物製剤あるいは化学薬品からの残留物によって覆われる可能性がある。理想的なシステムは、これらの有機的な負荷に起因する性能の低下に対し耐性を有するであろう。
実用的および複数の用途
現在の技術の多くは、理想的な条件下で特定の適用のために設計されており、したがって、それらの実施可能性内で制限されている。
理想的なシステムは、商業的(医療を含む)および軍事的の市場に適用可能であり、使用およ日取り扱いが安全であり、種々様々の汚染物質に対して有効であり、種々様々の多孔性・非多孔性の表面に対し、適用可能、または容易に組み込み可能であり、有機的な負荷増大の下で有効であり、そして活性剤の再適用によって再生可能または再活性化可能である。さらに、有用なシステムは安定的である、長い使用寿命を有し、その適用に融通性を持たせ、ユーザに、異なる形態の活性化剤を使用する多くの方法によってフィルムを活性化するための選択の余地を与えることである。
1)軍隊を、迅速に、完全な作戦実行可能な状態に復帰させる能力;
2)装置および乗り物を使用可能な状態に迅速に復旧すること;
および3)汚染除去操作の後方支援的な負担を減らすこと。
本発明は、製造工程の一部として表面または物体に組み込まれてもよい、あるいは、既存の物体に対し、その寿命の間のどの時点でも適用されてもよい、反応性表面コーティング組成物に関する。本発明の適用可能な表面は限定されない。
本発明は、硬質の非多孔性の表面および多孔性の表面の両方に適用されたときに、有効なことが実証された。
発明性のある反応性表面の組成物は主として吸湿性のポリマーまたはポリマーの混合物(以下、ポリマーと呼ぶ)および活性化剤を含む。発明性のある反応性表面の組成物の物理的性質を改変して様々な目的にそれらを合わせる能力は、本発明の予測できない明瞭な利点である。発明性のある組成物において使用が洗濯されるポリマーは、たとえば、限定はされないが、過酸化水素、塩素、過酢酸などのような活性化剤との相乗効果を持ち得るか、持つことが望ましい。この相乗効果は、それはポリマーのみまたは活性化剤のみを単独で使用したときに得られる効果と比べて、殺菌性または化学的除染性能の増加として実証される。活性化剤との混合または接触において重要なのは、選択されたポリマーが、その適用に利用可能な活性化剤の量およびその効能を、低減させたり制限したりしないことである。好ましいポリマーはポリビニルピロリドン(PVP)であり、好ましい活性化剤は過酸化水素である。本発明は、液体、ガスあるいは蒸気の形態で、表面へ活性化剤を追加する任意の方法を通じて、再活性化または活性化される反応性表面を提供する。適用される活性化剤の量は、所望の用途に機能性を合わせるために、異なるレベルの表面活性が得られように変更されてもよい。
まだ別の実施例では、本発明は、活性化剤が溶液中でポリマーと結合し、ポリマー/活性化剤混合物が表面に適用され、続いて反応性フィルムを乾燥させる、表面に反応性コーティングを提供する方法に関する。
「活性剤」は、生体を破壊する能力あるいは化学的または生物的汚染物質を中和または妨害する能力を持っている化学物質あるいは他の物質を意味する。
「殺生物性」は、生体を破壊できる能力を意味する。
「殺細菌性」は、生きているバクテリアを破壊できる能力を意味する。
「化学的中和」あるいは「化学的除染」は、化学的汚染物質を人間または動物の被検体に対し、中和し、無害にすることを意味する。
「殺菌剤」は、細菌、特に病原性微生物を殺す薬剤を意味する。
「吸湿性ポリマー」は、環境から水分子あるいは湿気を吸収することができるポリマーを意味する。
「微生物体」は、バクテリア、原虫類、菌類あるいはウィルスなどの、生きている微生物を意味する。
「殺菌性」あるいは「殺微生物性」は、生きている微生物を破壊することができる能力を意味する。
「戦争薬剤」は、武器として使用される化学的または生物学的な、有毒性あるいは疾病導引性の物質を意味する。
本発明の目的において、「殺生物性」、「殺菌性」、「殺微生物性」、「殺病原菌性」、「殺細菌性」は、相互交換的に使用される。
本発明の目的において、化学的「除染」と中和とは相互交換的に使用される。
本発明の目的において、「再生可能」または「再活性化可能」は、相互交換的に使用される。
本発明の目的において、大きな分子量は重量キロドルトン(KDa)の略語で表現され、適用可能なところで「K」として指定される。
塩素ガス;
過酢酸;
ヨウ素;
あるいはこれらの混合物を含む。
他の有用な活性剤は、クロラミンT(トシルクロルアミドまたはN−クロロトシラミド、ナトリウム塩、N−クロリネートスルホンアミド、N−デプロトネートスルホンアミドが、殺生物性および緩やかな消毒剤として使用される);およびDCICA(ジクロロイソシアヌル酸)およびその塩類を含む。
これらの活性剤のうちの一部は、過酸化物ベースの反応性組成物への追加的な薬剤として使用されてもよい。
さらに、それは抗菌剤および除染剤として知られている。さらに、過酸化水素の不活性な分解生成物は水と酸素であり、したがってどんな長期毒性危険も排除できる。カルシウムと過酸化マグネシウムは、酸化体全体の期間の点で、かなり長期間の安定性を持っているので、同様に有用な過酸化物源であり得るが、大きな体積が必要とされることによりフィルム品質が問題となる場合は、あまり好まれない。さらに、それらは殺生物性または除染の効果を、過酸化水素水より長期間与え得る。
試験は、表面の性能が、ある程度の有機的な負荷に影響されないことを示す。
清浄作業員の変わりやすさ
すべての到達困難な表面上の性能
長期持続する性能:保護が清浄化/除染工程の後に適所に止まること。
化学物質が、使用上安全で環境に対しやさしいこと。
本発明の反応性表面のコーティングの様々な物理的性質は、多数の異なる適用において、使用のために最適化されてもよい。可溶性、品質、柔軟性および物質に対する接着性などの特性は、任意の特定用途における、本発明の組成物の有用性を決定する。滑らかな表面、および表面にわたる構成成分の均一な分布は、考慮されるべき重要なフィルム品質特性である。
表面を覆うために必要とされる各ポリマーの濃度の変更はまた、使用可能なフィルムまたはコーティングが得られることを保証するのに重要である。例えば、ごく少量のPVPが使用されたとき、粉状の残留物が表面を被覆するが、フィルムは形成されないであろう。同様に、PVP/LDPEのようなポリマー・ブレンドを用いたときの、PVP濃度に対する制限は、処理中に発生した孔または亀裂の量に基づいて設定される。
PVPは、水への高い親和性を有しており、ほとんどの溶剤に対し高度な可溶性を示す。
この高い可溶性は、反応性コーティングが除去可能な適用、たとえば除染特性を有する透明な除去可能なコーティングが必要であるような適用において使用される場合に理想的である。そのような適用における制限のない例は、フロントガラス、照明、あるいは頻繁に洗われる内部表面を含んでいる。可溶性は、短期使用される反応性組成物を調整する際に、重要な役割を果たす。
架橋されたPVPは、可溶性のない、PVPの特性をすべて保持する。本発明の組成物の非水溶性のバージョンは、多くの適用への使用が可能である。架橋されたPVPは、水との接触で膨潤する。これは、液体との接触にかかわらず、それらの特性を保持する他のポリマー複合体と比較した時、ある触覚的および視覚的な不一致を示してもよい。しかし、この吸収性の特性は、化学兵器を捕らえて、かつ接触が生じた領域を示すために利用することができる。表面の特性の変化は、除染用エリアを強調するためにも使用することができ、そして、除染手順を、全表面から指定の領域に減じることができる。
PVPが、液体または気体の活性剤による活性化に到達できる限り、この方法は実現可能である。非水溶性バージョンの適用は、限定はされないが、自己除染が不可欠であるテント・ライナーおよび高所タッチ・エリアを含む。
実施例で用いられる方法論
利用された方法は概して下に記述される。どの特定の例が異なる方法論を使用した限りには、それは実施例の中で記述される。
ポリマーと結合する有効成分の量は、任意の効能試験に先立って評価された。酸化の化学が技術の開発に選ばれたので、大多数の評価は、好ましい方法としてヨウ素酸カリウムと組み合わせて、チオ硫酸ナトリウム滴定を使用して行なわれた。この技術は、表面上の活性剤の濃度を評価すると同時に、候補技術を評価するときに、溶液中の活性剤の量を測定するために使用された。修正は固体試料のテストに適用した。
物理的性質は適切に質的観察および計量的手法の両方を使用して評価された。ある場合には、可能性のある成分を区別するために、表面の仕上げ、柔軟性および孔隙率の領域について、単なる観察が適切であると見なされた。顕微鏡検査は、微粒子が物質中のどこに存在するか、また、それがどれくらい均等に分散されているかを評価するために使用された。IR分光学は、過酸化水素が、本発明のコーティングの表面に存在する酸化体であることを確認するために使用された。試験は、近赤外をかすめる角度に用いて、コーティング中への過酸化水素浸透のレベルを解明しようと努めるために、行われた、窒素試験は、フィルム・ブレンド中のPVPの組成物を確認するために使用された。サンプルは所定のフィルム・サンプル中の様々な場所から切り取られ、そして、一定量の意図したPVP濃度があったかどうかを決定するためにテストされた。
実際の薬剤試験は、本発明のポリマーが適用された布物質上で行なわれた。その後、布サンプルはVHPチェンバーに置かれ、活性化のために30分間400ppmのVHPに晒された。もし実施例中で他の方法が注記されない限り、すべてのVHP活性化は、30分間400ppmで生じさせた。
他の汚染も利用された。
コーティング材は3つの方法のうちの1つを使用して活性化された:
ポリマー表面のVHP活性化/曝露、
乾燥前での活性化剤のポリマー内への直接的組み込み、
または、乾燥ポリマー表面への活性化剤溶液の適用。
サンプルに対する典型的な曝露サイクルは、気化過酸化水素(VHP)チャンバ内で、400ppm過酸化水素、30分間であった。液体形態の過酸化水素適用が、プレキャストフィルムでもテストされた。プレキャストフィルムのサンプルが調製され、所要のサイズにカットされ、その後、1−7%の濃度の過酸化水素溶液に様々な時間間隔でさらされた。サンプルは風乾され、そして、酸化体、つまり過酸化水素のパーセントがテストされた。他のサンプルは成形の後に続けて、過酸化水素液または他の活性化剤を、PVPに最初に加えることにより調製された。
フィルム作成の最も単純な形態は鋳込み形である。フィルムを作成するこの基本的な方法は、既知のエリアを備えた表面に、所定量の高分子溶液を加えることである。小重量ボート、GCバイアルキャップ、ガラス製バイアルおよびCARCパネルはすべて、表面の型板として使用された。作成されるフィルムは、非常に均一となるように意図され、試験のための優れた表面を形成する。キャスティング法は、非常に速く多数のサンプルを調製することを可能にした。同様の技術が、ガラスとヴァイトン(商標)の大きなシート上に作成されたフィルムの厚さを制御するためのメイヤーバー(Meyer bar)を使用した。
フィルム作成のため、メタノールが表面張力を縮小するために溶液に加えられ、これは、フィルムの均一厚みを作成し、乾燥時間の短縮縮小の鍵であった。
PVPは、水だけでなく種々様々の溶媒に対し、非常に溶けやすいポリマーである。
すべての適用が、可溶性システムから利益を得るとは限らない。2つの方法がPVPの溶解度の低減のために研究された。1つの技術は、ポリマーを架橋して、所定の表面上で不溶性の形態を作成することである。架橋結合は、それによってポリマー鎖が化学結合してポリマー網目構造を形成する手法である。PVPは、特定波長の紫外線への露光、あるいは化学的架橋剤つまり開始剤の使用を含む、これらに限定されない当業者に既知の様々な方法によって、非可溶性表面を作るために架橋することができる。化学的架橋剤の使用は、多数の化学物質の評価を必要とするとともに、テストに別の変数を加えた。かくして、紫外線トンネルがPVP架橋のために使用され、容易に生産拡大を可能にした。
PVPの溶解度を低減する別の方法は、過酸化物を吸収して表面効能を提供することを利用可能にする一方で同時に、これを表面の水から保護する物質へ組み入れることだった。
PVPと低密度ポリエチレン(LDPE)とを組み合わせ、押出し成形によって物質を作成することが、テストされた。目的は、使用性と耐久性とのバランスを提供でき、過酸化物の吸収することを可能する一方で同時に、水を提供し、および、表面効能を提供する2つの材料から成るマトリックスを作成することであった。
押出し成形は、プラスチックを有用な素材に変換する確立した工程である。いくつかの異なる押出成形法がテストされた。PVPは、その融点より低い、劣化温度を有している。
これは、PVPが単独での押出成形に適しておらず、所望の特性を提供するポリマーと組み合わせなくてはならないことを意味する。LDPEは、その利用可能性、PVPの劣化温度以下の温度での優れた押出成形性、および、その非常に明確なポリマー特性の理由によって、PVPと組み合わせるために選択された。
溶液中でのPVP/過酸化水素の酸化体含量および効能
この例では、経時的殺菌研究(time kill study)は、様々な化学式の微生物学的効能を評価するために行なわれた。溶液の実施例として、微生物学的汚染試験が、黄色ブドウ球菌ATCC6538株を使用して行なわれた。有機体懸濁液は、バターフィールドのバッファ中で、1×108濃度に一度希釈された。100μLの懸濁液が、各テスト製剤の9.9mLへ、ピペットで移され混合された。100μLのサンプルが、規定時間でこの溶液から取り除かれ、1%のカタラーゼを含むLATブイヨンの9.9mLを加えることにより中和された。その後、中和された有機体のチューブは、連続的に希釈され、プレートへ散布された。プレートは37℃で恒温培養されるが、あるいは、テストされる有機体の要求にしたがう。1〜2日間の培養の後、プレートが取り出され、内部好気性の平板菌数法(MCM200.05)により記録された結果を計数する。
過酸化水素濃度は4つの溶液すべてで10%であり、また、10%の過酸化水素が対照として使用された。
図2に示される各溶液の10mLが、固形培地から移された黄色ブドウ球菌ATCC6538株のバッファ浮遊培養液でそれらを汚染することによって、殺生物性活性が評価された。反応はLATブイヨン(アソレクチン(asolectin)およびトゥイーン(tween)(1%v/vカタラーゼ)で補われたレシーン(letheen)ブイヨン)で15、30および60秒で止められた。そして、引き続き、CFUで分析された。各溶液/時間点はそれぞれ3回テストされた。各溶液/時間の組み合わせの結果的対数減少の平均は、図2に示される。
使用された表面に対する微生物学的試験手順は修正QCT2である。
テストされる有機体はバターフィールドのバッファで1x107濃度に希釈された。
その後、20μLの接種材料(黄色ブドウ状球菌ATCC6538株)が、時間0(t0)で、各テスト表面に適用された。表面は、反転したGCバイアル・キャップ、ガラス製バイアル、布、一般に軍備上で用いられる耐化学物質性のコーティング(CARC)を使用する塗面、あるいは、本発明を適用する任意の他の表面を含んでもよい。この例に使用された表面は4ドラムのバイアルの底に作成されたフィルムであった。適切な接触時間の後、表面は、1%のカタラーゼを含むLATブイヨン10mLを加えることにより、またはテスト表面を覆うのに適切な容量により中和された。中和剤を備えた表面は、短時間攪拌され、5分間超音波で処理され、再び短時間攪拌され、サンプリングされた。
連続希釈は、適切な有機寒天培地を用いて混釈平板法で行った。プレートは37℃、あるいは、テストされる有機体によって要求されるように、恒温培養された。要求された培養期間(有機体による)の後、プレートは内部好気性の平板菌数方法(MCM200.05)により計数され記録された。
テストはこれを確認した。
GCバイアルキャップ、布および織物、軍事用CARCを含む塗面、およびガラスからのテフロン被覆隔膜
紫外線装置は4つの24Wの紫外線照明を平行に取り付けた。照明からサンプルが設置される土台までの距離は、5cmだった。UVC範囲内でのエネルギー密度は100mJ/minより大であった。また、露光時間は2時間だった。
サンプルは次の組成物を用いて調製された:
VHP400ppm30分間晒された、1300Kの架橋PVP;
1300Kの架橋PVP;
VHP400ppm30分間晒された、1300Kの架橋されていないPVP;
および300Kの架橋されていないPVP。
サンプルは、バッファー懸濁液として提供された105CFUの黄色ブドウ球菌ATCC6538株で汚染された。
1)接種材料液が時間0で加えられ、接触時間は10、20、40、80および160分であった、および
2)接種材料液が時間0で加えられ、接触時間は40から87.5分まで、2.5分ごとであった。
中和するために、サンプルは、LATブイヨン(1%のv/vカタラーゼ)の10mLで満たされたガラス培養試験管に移され、短時間攪拌され、5分間超音波で処理され、再び短時間攪拌され、そしてサンプリングされた。希釈は、LAT寒天培地を用いて混釈平板法で行い、37℃で1日間および30℃で1日間、恒温培養した。
1) 接種材料は時間0で加えられ、接触時間は20、40、90、150および300分だった。および
2)接種材料は時間0で加えられ、接触時間は15、30および45分、ならびに1から12時間までの毎時間であった。
中和するために、キャップは、注射器からLATブイヨン(1%のv/vカタラーゼ)10 mLで満たされたガラス培養試験管に移され、短時間攪拌され、5分間超音波処理され、再び短時間攪拌され、その後、サンプリングされた。希釈は、LAT寒天培地を用いて混釈平板法によって行われ、30℃で2日間恒温培養された。
表2に提示されるデータは、テストされた有機体と得られた結果とを示している。データは、1300Kの架橋されたPVPが、休止期(非胞子産生性)および胞子産生性の種両者に対し、優れた広範囲にわたる能力を提供することを実証した。いくつかの有機体は実験の間に生命力を失ったので、最も高いログ減少が必ずしも最長の接触時間でおこるとは限らず、これは、表中で、経時的に減少する対数減還元値として現われる。
研究に基づいたフィルム(例4)で以前に観察された値と一致する酸化電位によって、軍事用表面上の不溶性の架橋されたPVPフィルムは、生物学的に活性を有することが示された。
中和するために、各試験片はそれぞれ、LATブイヨン(1%のv/vカタラーゼ)の20mLを用いて、カップ内で洗われた。その後、試験片と中和剤を収容するカップは短時間旋回され、パラフィルムで被覆された。被覆されたカップは、5分間超音波処理され、短時間攪拌され、次いでサンプリングされた。直ちに超音波で処理できなかったカップは4℃に維持された。希釈は、LAT寒天培地を用いて混釈平板法によって行われ、37℃で2日間恒温培養された。
接種材料は時間0で加えられた。接触時間は15、30、45、60、90、120、150、180、210、240、270、300、330、420分であった.中和するために、試験片は、LATブイヨン(1%のv/vカタラーゼ)の10mLで満たされたガラス培養試験管に移され、短時間攪拌され、6分間超音波処理され、再び短時間攪拌され、次いでサンプリングされた。
明るいフィールド画像は2msの曝露で撮影した。蛍光画像は80msの曝露で撮影した。低倍率画像は、立体顕微鏡を通して、ドロイド2フォーンカメラを使用して撮影された。
反応性表面は2つの方法で活性化可能である。1つの方法は表面へ活性化剤とレセプタの両方を同時に組み込むことである。他方はレセプタを表面へ組み込み、次に、活性化剤を適用する二段構えの方法である。これらの方法が両方とも評価された。活性化剤が第2のステップとして加えられた場合、これが表面に有効に活性剤を集結させたとともに、汚染物質とのより優れた相互作用をもたらすので、よりよい結果が、第2の方法を使用して達成された。
架橋されたPVP−HPフィルムの使用寿命を測定するために、汚染前一日から一週間VHPに晒された1300Kの架橋PVPフィルムの殺胞子性および殺微生物活性が評価された。VHPに晒された、1300Kの架橋されたPVPが、両方ともバッファ懸濁液の20μLとして提供された、105CFUの黄色ブドウ球菌ATCC 6538および枯草菌ATCC 19659胞子よって、汚染された。フィルムは反転ヴィトンGCバイアル・キャップの中で調製され、面積〜1.3cm2を測定した。テストを3回反復して実行するために、十分量のキャップが調製された。キャップは最初のテストの1日前にVHPに晒され、VHP曝露後、1、4および7日にテストが開始された。すべての場合において、接種材料は時間0で加えられ、接触時間は20、40、90、180および360分だった。中和するために、キャップは、LATブイヨン(1%のv/vカタラーゼ)の10mLで満たされたガラス培養試験管に移され、短時間攪拌され、5分間超音波処理され、再び短時間攪拌され、次いでサンプリングされた。希釈はLAT寒天培地を用いて混釈平板法で行い、37℃で2日間恒温培養された。図20の結果は、1週以内に、それらの過酸化物含有量の半分以上を失うにもかかわらず、全てのフィルムの殺胞子活性はわずかにしか低下しなかったことを示した。これは、かなりの量の過酸化物はPVPコーティングの表面から失われるが、微生物に対しする効果は維持されることを示す。
研究が、活性剤、この場合、過酸化水素と組み合わせた再生成能力および微生物に対する効果を見るために行なわれた。テフロン被覆されたGCバイアルキャップ中で架橋された1300KのPVPのサンプルが、30分間400ppmのVHPにさらされた。30分の400ppmのサイクルへの接触の後の過酸化水素の典型的な値は、0.4−0.6mg/cm2である。図21は、最初の7日間における過酸化水素の崩壊速度を示す。7日後に、フィルムは、0.3mg/cm2に対し、〜0.5 mg/cm2の過酸化物を追加的に加え、30分間400ppmのVHPに再び晒され、7日後までまだ残した。サンプルはさらに2.5週を通じて観察され続けた。サンプルは試験用引き出しの中で、空気に晒されて、格納された。全オキシダントの量は、図21に表示する時間において、チオ硫酸塩滴定によって測定された。報告された値はそれぞれ5つのキャップの平均だった。結果は、過酸化水素の崩壊速度が、第2のVHP曝露後と、最初の曝露後とで同じであることを示す。これは、VHPへ再曝露すると、活性の側面に影響を与えずに、表面が再生能力を示している。微生物学的テストも活性剤の崩壊速度と共に行なわれた。テストは黄色ブドウ球菌(図22を参照)および枯草菌の両方で行なわれた(図23を参照)。活性剤濃度はモニターされた週間減少したが、これは、テストされた有機体の、完全な死滅(つまり5乗または6乗のログ減少)を達成する時間には、効果をほとんど与えない。0.03mg/cm2の過酸化水素濃度でさえ、枯草菌胞子を殺すのに必要な時間は13時間だった。これは、他の反応性表面に必要な時期より著しく小さな反応時間である。
一貫した結果は400ppm、30分のVHP除染サイクルで達成された。それでも、表面上の酸化体の最初の濃度を増加させる余地があったと考えられた。2つのテストがコーティングが保持することができる最大の水素濃度を測定しようと努めるために使用された。1つのテストは、より長い露光時間を備えた400ppmのサイクルの使用について見た;別のテストはVHP曝露濃度を1000ppmに増加させることについて見た。架橋されていないフィルムはGCバイアルキャップの中で1300KのPVPを使用して調製された。その後、フィルムは、2、4または6時間、400ppmまたは1000ppmのどちらかのVHP除染サイクルに晒された。フィルムはすべてコンディショニング期に晒され、次に、除染の適切な時間の後に回復された。フィルムはチオ硫酸塩滴定を使用して、全オキシダントが測定された。値はすべて曝露の表面積当たりについて報告された。図24は、より長時間より高濃度のVHP曝露の後の1300のPVPフィルムの過酸化物量レベルを示す。過酸化水素レベルは、全6時間の間、400ppmおよび1000ppmの両方のレベルが安定した割合で増加し続けた。1000ppmの6時間の除染期でさえ、PVPフィルムがより多くの過酸化物をまだ吸収することができたと思われる。この結果は、著しくシステムにロードされる過酸化物の高位レベルのポテンシャルを示し、テクノロジーの異なる適用用過酸化物のレベルを修正するために使用することができた。
ロードするレベルは、るための表面の賦活水準のために可能性を提示する。化学的な効能が0.5mg/cm2レベルでNMR作品で検知されなかった一方、より高い過酸化物濃度はよりよい結果を提示するかもしれない。
表面の汚損の関連性は、表面の反応性に対する有機的な負荷の影響への注目をもたらす。
0.5g/mLのBSA(ウシ血清アルブミン)は選ばれたレベルだった。20μLの溶液が活性化されたフィルム表面に適用され、表面上の有機物に構造を時間的にシミュレートするために乾かされた。その後、表面は他のすべての表面と同じ方法でテストされた。
図26の中のデータは、有機的な負荷なしで同じ活性化された表面と比較して、黄色ブドウ球菌に対する表面の反応性に有機的な負荷のこのレベルが影響を及ぼさなかったことを示す。
Claims (15)
- 物品の表面へ、殺生物性および化学的除染特性を有する反応性コーティングを提供する方法であって、下記工程を含むことを特徴とする方法。
a.物品の表面に吸湿性のポリマーを適用する工程;
b.フィルムを形成するために前記ポリマーを処理する工程;および
c.前記フィルムを、過酸化水素、塩素、過酢酸、ヨウ素あるいはこれらの混合物を含む、液体または気体の酸化体と接触させ、この酸化体が前記フィルムと反応するかまたは吸収されるのに十分な時間、晒す工程 - 前記液体または気体の酸化体は過酸化水素であり、前記フィルムは、約30分間、少なくとも約400ppmの気体の過酸化水素に晒されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記ポリマーは、ポリビニルピロリドン、低密度ポリエチレン、またはこれらの混合物を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記フィルムは、6,000−12,000 mJ/cm2 のエネルギー密度の紫外線を使用して架橋されることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 前記ポリビニルピロリドンは、分子量が10K、58K、360K、1300Kであるか、またはこれらの混合物であることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 物品の表面へ、殺生物性および化学的失活特性がある反応性コーティングを提供する方法であって、下記工程を含むことを特徴とする方法。
a. 反応性組成物の総重量に基づいて1−99重量%の範囲の量で存在するポリマーを提供する工程;
b. 前記ポリマーに、反応性組成物の総重量に基づいて1−10重量%の範囲の量で存在する過酸化水素の水溶液を混合する工程;
c.物品の表面に、前記ポリマー/過酸化水素混合物を適用する工程;および
d.前記混合物を乾燥する工程 - 前記ポリマーは、ポリビニルピロリドン、低密度ポリエチレン、またはこれらの混合物を含むことを特徴とする、請求項6に記載の方法。
- 殺生物性および化学的除染特性を有する再活性化可能な反応性組成物であって、
a.ポリビニルピロリドン、低密度ポリエチレン、またはこれらの混合物であり、反応性表面組成物の総重量に基づいて、約1から約99重量%までの量で存在するポリマー、および;
b.過酸化マグネシウム、過酸化カルシウム、過酸化水素、塩素、過酢酸、ヨウ素あるいはこれらの混合物を含み、反応性表面組成物の総重量に基づいて約1から約10重量%までの量で存在する活性物質であって、活性剤が汚損、枯渇または腐食されたときに、前記ポリマーを追加の活性剤に晒すことによって、表面特性を再生可能または再活性化可能である活性物質
を含むことを特徴とする反応性組成物。 - 殺生物性および化学的除染特性を有する反応性組成物であって:
a.ポリビニルピロリドン、低密度ポリエチレンまたはこれらの混合物を含む吸湿性ポリマー;および
b.液体または気体の過酸化物、塩素、過酢酸、ヨウ素またはこれらの混合物を含む前記ポリマーへ組み込まれた活性物質
を含むことを特徴とする反応性組成物。 - 反応性組成物の総重量に基づいて、前記ポリマーは約90から約99重量%までの範囲の量で存在し、前記活性剤は約1から約10重量%までの範囲の量で存在する、ことを特徴とする、請求項9に記載の反応性組成物。
- 前記活性剤は、ポリマーフィルムに液体または気体の形態の活性剤を、活性剤が前記ポリマー内へ分散するのに十分な時間晒すことによって、ポリマーによって形成されたフィルム内へ組み込まれることを特徴とする、請求項9に記載の反応性組成物。
- 請求項9の反応性組成物を含む表面コーティング。
- 請求項9の反応性組成物を含む物品。
- 物品の製造中に反応性組成物を組み込む工程を含む、物品に殺生物性および化学的除染特性を提供するための方法であって、前記反応性組成物は、吸湿性のポリマーおよび活性剤を含むことを特徴とする方法。
- 殺生物性および化学的除染特性を有する反応性組成物であって、
a.10K、58K、360Kまたは1300Kの分子量であるポリビニルピロリドンであり、反応性組成物の総重量に基づいて、約1から約99重量%までの量で存在する吸湿性のポリマー、;および
b.過酸化水素であり、反応性組成物の総重量に基づいて、約1から約10重量%までの量で存在する活性剤
を本質的に含むことを特徴とする反応性組成物。
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