JP2019509496A - 酸化剤及び酸化組成物中のピコリン酸塩及び他の化合物の定量化のための蛍光アッセイ - Google Patents

Abstract

酸化配合物中の化学構成成分の濃度を蛍光定量的に検出する方法が開示される。特定の一実施形態において、検出は、そのような配合物中に存在するピコリン酸の安定化構成成分の検出であるが、蛍光を発する任意の構成成分を検出することができる。本発明に従うと、酸化配合物の試料調製は、該試料に過剰量の還元剤を添加して、過酸と結合させることと、ピコリン酸の場合、該試料に過剰量の塩化テルビウムを添加することとを含む。その後、試料は、蛍光を誘起するために放射に供され、該化学構成成分の濃度が、発せられる蛍光と標的化学物質の濃度との間の直線的な関係によって決定される。【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年１月１２日出願の米国特許出願第１４／９９３，９６０号に対する優先権を主張し、この開示の全体が、本明細書に参照により組み込まれる。

本開示は一般に、溶液中の化学物質の濃度を測定するためのシステム及び方法に関する。より具体的には、本開示は、酸化溶液中の化学物質の濃度を測定するための蛍光光度計及び試料調製に関与するシステム及び方法に関する。

レストラン、ホテル、食品及び飲料工場、病院などの公共施設における清掃作業は典型的に、殺菌、消毒、及び／または抗菌特性を有する清掃製品を使用する。場合によっては、清掃製品は、いくつかの菌芽胞中に存在する特定の化学化合物（例えば、ジピコリン酸）と相互作用して、微生物を破壊することができる。あるいは、清掃製品の化学物質安定性及び／または有効期間を改善するために、それらに特定の化学化合物が添加されてもよい。例えば、特定の清掃製品の熱に対する耐性を改善するために、それらにジピコリン酸（ＤＰＡ）が添加されてもよく、これにより、熱に曝露されたときの清掃製品の分解速度が減少し、中のそのような清掃製品の使用が拡張される。ジピコリン酸は、特定の波長の電磁放射によって励起されたときに蛍光を呈し、ある溶液中のジピコリン酸の濃度は、その溶液の蛍光を測定することによって測定することができる。溶液によって発せられる蛍光の強度は、溶液中のジピコリン酸の濃度に依存し得る。例えば、溶液によって発せられる蛍光の強度は、ジピコリン酸の濃度に直接比例し得る。ジピコリン酸によって発せられる蛍光の強度を測定することによって、したがって、ジピコリン酸の濃度を決定することができる。

試料の蛍光を測定するための蛍光光度計は、比較的周知である。蛍光を測定するための一例示的な蛍光光度計は、ともにＥｃｏｌａｂ Ｉｎｃ．，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮに帰属する米国特許第８，２６９，１９３号及び米国特許第８，３５２，２０７号に開示され、これらの各々の開示の全体が、これにより参照により組み込まれる。蛍光光度計は一般に、試料（例えば、未知の濃度のジピコリン酸溶液）を励起し得る電磁放射源と、電磁放射によって発せられる蛍光の強度の測定に適応した検出器とを有する。

多くの状況において、溶液（例えば、清掃溶液）中の対象となる物質（例えば、ジピコリン酸）の濃度は、非常に低くあり得る。例えば、規制要件は、標的区域（例えば、医療施設、食品及び飲料の製造及び梱包施設）内に最小レベルの対象となる物質（例えば、ジピコリン酸）のみが存在することを必要とし得る。そのような場合、そのような対象となる物質によって発せられる蛍光の強度は、それらの濃度に比例し得る。低濃度（例えば、約十億分の数百）は、発せられる蛍光の強度の低下をもたらし得る。例えば、蛍光は、濃度の低下に直接比例して（または対象となる物質の希釈度によって）低下し得る。当該技術分野において既知である典型的な蛍光光度計は、そのような低レベルの蛍光を高い正確性及び感受性では測定できない可能性がある。

本発明は、酸化組成物中に存在する場合の標的分析物の濃度の蛍光検出に有用である方法及び組成物を含む。蛍光検出は、迅速かつ費用効果が高い一方で、蛍光の可変性によって制限され、温度及びｐＨを含む多数の要因に依存する。これらのパラメータの変化は、最終的な結果に偏りを与え得る。酸化剤は、蛍光と化学的に干渉し、故にそれを用いる分析方法の有効性を損ない得る。これらの組成物中の安定剤または他の化学物質の濃度の検出は典型的に、高速液体クロマトグラフィーなどの労働集約的な方法の使用を必要とする。

本発明に従うと、蛍光吸収との干渉を排除するために、アッセイ試料に有効量の還元剤（硫酸塩、より具体的にはチオ硫酸塩など）が添加される。本発明に従う有用な他の還元剤は、亜硫酸塩、亜リン酸塩、次亜リン酸塩、亜リン酸、シュウ酸、ギ酸、アスコルビン酸などを含む。故に、過酢酸、過オクタン酸（ｐｅｒｏｃｔａｎｏｉｃ ａｃｉｄ）（それを含む過ギ酸組成物を含む）、過酸化水素、ならびに他の酸化剤及び酸化薬剤などの強度の酸化剤を有する組成物は現在、ＤＰＡなどの様々な化学物質の濃度について有効に分析することができる。チオ硫酸ナトリウムなどの還元剤の試料溶液への添加は、処方物中の過酸及び過酸化物種を中和し、蛍光強度に対する過酸平衡の効果を軽減する。平衡化前後の酸化組成物の読み取りは、チオ硫酸塩の添加で有効にアッセイすることができる。利用可能な過酸の中和を確実にするために、中和剤は、過酸をわずかに超えて存在しなくてはならない。

強度の酸化組成物はしばしば、ピコリン酸（ジピコリン酸及びトリピコリン酸を含む）などの安定剤ならびに他の様々な構成成分の使用を含み、これらは、品質管理及び他の理由から定量化されなくてはならない。例えば、Ｓｔａｂｌｅ Ｐｅｒｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ Ａｃｉｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ Ａｎｄ Ｕｓｅｓ Ｔｈｅｒｅｏｆと題する２０１４年４月１０日出願の米国公開出願第２０１４００９７１４４号を参照されたい（この開示は、これにより参照により組み込まれる）。

本発明の別の態様において、ピコリン酸、ＤＰＡ、またはトリピコリン酸（ＴＰＡ）は、試料溶液に有効量の塩化テルビウムＴｂＣｌ_３を添加することによって蛍光定量的に測定することができる。塩化テルビウムは、１：３の比率の溶液中のＤＰＡと複合化して、複合体を形成する。再度繰り返すが、全ての利用可能なＤＰＡの結合を確実にするために、ＴｂＣｌ_３は、わずかに過剰量で存在しなくてはならない。ＴｂＣｌ_３・ＤＰＡ複合体は、２７２ｎｍの励起波長及び５４５ｎｍの発光波長を有する。

故に、本発明は、過酸が中和されるように、酸化薬剤を含む組成物の試料に十分な量の還元剤を添加することによる、蛍光検出のための試料調製を含む。ＤＰＡについてアッセイする場合、本発明はまた、ＤＰＡに結合するのに十分な量のＴｂＣｌ_３を添加するステップも含む。試料調製ステップの後、蛍光光度計の使用などによる、当業者にとって既知である任意の技術によって、蛍光を測定することができる。

本発明の１つ以上の実施形態の詳細が、添付の図面及び以下の記述に明記される。他の特徴、目的、及び利点は、記述及び図面から、ならびに特許請求の範囲から明らかであるだろう。

以下の図面は、本発明の特定の実施形態を説明し、したがって、本発明の範囲は限定しない。図面は、（そのように述べられない限り）必ずしも縮尺通りではなく、以下の発明を実施するための形態における説明と組み合わせての使用が意図される。本発明の実施形態は、同様の数字が同様の要素を表す添付の図面と組み合わせて、以下に記載される。

異なる濃度の試料生成物（過酸）及び１：２００の希釈度のＴｂＣｌ３での、蛍光光度法によって決定されるＤＰＡのｐｐｍ読み取りを示すグラフである。点線は、完全な直線的関係を示す。 １：２００の希釈度の生成物試料での、異なるレベルのＤＰＡでの過酸平衡中のＤＰＡの検出を示すグラフである。 １：１００の希釈度の過酸試料及びＴｂＣｌ_３の、ＤＰＡの蛍光光度計の読み取りを示すグラフである。 増加する過酸濃度による１：１０００の希釈度の、４００ｐｐｍのＤＰＡの読み取りの変動を示すグラフである。ｐｐｍ読み取りは、過酸の量の増加による蛍光の減衰につれて低下する。点線は、所望される直線的関係を示す。 １：１０００及び１：２０００の希釈度の試料での試験実行を示すグラフであり、はるかにより高い希釈度ですら、依然として蛍光の減衰を見ることができる １：１０００の希釈度のチオ硫酸塩の添加なしで過酸溶液が経時的に平衡化するときの、２００、４００、及び６００ｐｐｍのＤＰＡの測定を示すグラフである。 １：１０００の溶液のチオ硫酸塩の添加で過酸溶液が経時的に平衡化するときの、２００、４００、及び６００ｐｐｍのＤＰＡを示すグラフである。 異なる濃度のチオ硫酸塩での蛍光定量的読み取りを示すグラフである。 １：１０００の希釈度及びチオ硫酸塩の添加で決定されるＤＰＡのｐｐｍ試料読み取りのグラフである。 過酸濃度が経時的に増加するときの、チオ硫酸塩の添加ありで、及びチオ硫酸塩の添加なしで測定される４００ｐｐｍのＤＰＡを示すグラフである。測定は、１、２、５、及び７日目である。

以下の発明を実施するための形態は、例示的な性質であり、本発明の範囲、適用性、または構成を限定することは決して意図されない。むしろ、以下の記述は、本発明の例示的な実施形態を実装するためのいくつかの実際的な説明を提供する。いくつかの選択された要素について、構築、材料、寸法、及び製造プロセスの例が提供され、全ての他の要素は、本発明の当業者にとって既知であるものを用いる。当業者であれば、記述される実施例のうちの多くが様々な好適な代替例を有することを認識するだろう。

市販のペルオキシカルボン酸組成物は一般に、過酸化水素よりも有意に少ないか、またはおよそ等しい重量のペルオキシカルボン酸を有する。他の要因の中でも、過酸化水素対ペルオキシカルボン酸の比率が、ペルオキシカルボン酸組成物の安定性において重要な役割を果たすことが既知である。過酸化水素対ペルオキシカルボン酸の比率が高いほど、組成物はより安定する。いくつかの市販のペルオキシカルボン酸組成物は、約１．５〜１の過酸化水素対ペルオキシカルボン酸の比率を有する。より高いペルオキシカルボン酸対過酸化水素の比率を有する組成物が市販されている一方で、これらの組成物は、自己加速分解温度（ＳＡＤＴ）の輸送制限による制限から梱包サイズが小さく、組成物の限られた安定性のために制御された温度保管を必要とする。

これらの組成物は、これらの変化する比率のペルオキシカルボン酸及び過酸化水素のために蛍光光度法によるアッセイが困難であり得る。本発明の一態様に従うと、ペルオキシカルボン酸組成物または他の酸化組成物などの組成物は、適切な希釈及び還元剤の添加を含む試料調製ステップを有する蛍光光度法によって、アッセイすることができる。

ペルオキシカルボン酸組成物を安定化するために、組成物中では様々な化学物質が使用される。例えば、ピリジンカルボン酸系安定剤（ピコリン酸及び塩、ピリジン−２，６−ジカルボン酸及び塩など）と、ホスホン酸塩系安定剤（リン酸及び塩、ピロリン酸及び塩、ならびに最も一般的には１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸（ＨＥＤＰ）及び塩）とが使用される。正しいレベルで個々に使用されるとき、これらの安定剤は、ペルオキシカルボン酸組成物の安定性を有意に改善することができ、従来のペルオキシカルボン酸組成物については、これらの安定剤で達成される安定性プロファイルにより、これらの組成物の商業的使用が可能となる。品質保証または他の目的でのこれらの安定化化学物質の量のアッセイは現在、蛍光光度法の使用によって達成することができる。例えば、ピコリン酸では、試料調製物中の塩化テルビウムの使用により、蛍光検出が可能となるだろう。本発明のいくつかの実施形態に従う蛍光光度計は、組成物中に存在するピコリン酸の量の検出に好適である。ジピコリン酸及び塩化テルビウム溶液は、濃度に直線的に比例する蛍光強度を生成し、これにより濃度及び／または蛍光測定の感受性を増強することができる。

蛍光光度計は、特定の試料によって発せられる蛍光の測定に有用であり得る。更に、蛍光光度計は、測定された蛍光に基づいて、溶液中の特定の試料の濃度の決定を促進することができる。そのような実施形態は、（例えば、清掃製品中に見出される）ジピコリン酸及び他の化学物質などの試料によって発せられる蛍光の強度の測定に有用であり得る。発せられる蛍光の測定強度に基づいて、酸化組成物について、溶液（例えば、殺菌剤、消毒剤、及び洗剤など）中の標的分析物の濃度を決定することができる。

開示の明確さのためであり、限定としてではないが、本発明の発明を実施するための形態は、以下の下位節に分けられる。

定義
別段定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が属する当業者によって一般に理解されるものと同一の意味を有する。本明細書で言及される全ての特許、出願、公開出願、及び他の刊行物の全体が、参照により組み込まれる。この節に明記される定義が、本明細書に参照により組み込まれる特許、出願、公開出願、及び他の刊行物に明記される定義に反するか、またはそれと別様に矛盾する場合、この節に明記される定義が、本明細書に参照により組み込まれる定義に優先する。

本発明の実施形態は、変動する可能性があり、かつ当業者によって理解される特定のペルオキシカルボン酸組成物及びその使用方法には限定されない。本明細書で使用される全ての専門用語は、特定の実施形態を説明することが目的であるにすぎず、いかなる様式または範囲でも限定的であることは意図されないことが更に理解される。例えば、全ての単位、接頭辞、及び記号は、そのＳＩ許容形態で表され得る。本明細書内に引用される数的範囲は、その範囲を定義する数を含み、その定義された範囲内の各整数を含む。

本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、別段文脈が明らかに指示しない限り、単数形の「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、及び「その」は、複数形の参照対象を含むことに留意されたい。故に、例えば、「１つの化合物」を含有する組成物への言及は、２つ以上の化合物を有する組成物を含む。別段文脈が明らかに指示しない限り、「または」という用語は一般に、「及び／または」を含むその意味において用いられることにも留意されたい。

本発明をより容易に理解することができるように、特定の用語をまず定義する。別段定義されない限り、明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明の実施形態が属する当業者によって一般に理解されるものと同一の意味を有する。本発明の実施形態の実施においては、過度の実験法なしで、本明細書に記載されるものに類似した、修正された、または等価である多くの方法及び材料を使用することができ、好ましい材料及び方法が本明細書に記載される。本発明の実施形態の記載及び主張においては、以下に明記される定義に従って、以下の専門用語が使用されるだろう。

本明細書で使用される場合、「約」という用語は、例えば、濃縮物及び現実世界での使用溶液の作製に使用される典型的な測定及び液体取り扱い手順を通して、これらの手順における不注意による誤りを通して、ならびに組成物の作製及び方法の実行に使用される成分の製造、供給源、または純度の差などを通して生じ得る、数量の変動を指す。「約」という用語はまた、特定の初期混合物から生じる組成物の異なる平衡条件のために異なる量も包含する。「約」という用語によって修飾されているか否かに関わらず、特許請求の範囲は、量の等価物を含む。

本明細書で使用される場合、「清掃」という用語は、土壌除去、漂白、微生物の個体数減少、またはこれらの組み合わせの実行またはその補助を意味する。本特許出願の目的では、微生物の個体数減少の成功は、微生物の個体数が少なくとも約５０％、または水での洗浄によって達成されるよりも有意に減少したときに達成される。微生物の個体数のより大きな減少は、より大きなレベルの保護を提供する。

本明細書で使用される場合、「から本質的になる」は、方法及び組成物が、追加のステップ、構成成分、及び／または成分が主張される方法及び組成物の基本及び新規の特徴を実質的に変化させない場合にのみ、追加のステップ、構成成分、または成分などを含み得ることを意味する。

本明細書で使用される場合、「消毒剤」という用語は、Ａ．Ｏ．Ａ．Ｃ．Ｕｓｅ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ，Ｏｆｆｉｃｉａｌ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｆｆｉｃｉａｌ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｓ，ｐａｒａｇｒａｐｈ９５５．１４ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ ｓｅｃｔｉｏｎｓ，１５ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ，１９９０（ＥＰＡ Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ９１−２）に記載される手順を使用して、ほとんどの認識される病原微生物を含む全ての栄養細胞を殺滅する薬剤を指す。本明細書で使用される場合、「高レベルの消毒」または「高レベルの消毒剤」という用語は、高レベルの細菌芽胞を除く実質的に全ての生物を殺滅する化合物または組成物を指し、食品医薬品局が滅菌剤としての市販を認可した化学殺菌薬によりもたらされる。本明細書で使用される場合、「中レベルの消毒」または「中レベルの消毒剤」という用語は、環境保護局（ＥＰＡ）が結核菌殺菌剤として登録した化学殺菌薬で、マイコバクテリア、ほとんどのウイルス、及び細菌を殺滅する化合物または組成物を指す。本明細書で使用される場合、「低レベルの消毒」または「低レベルの消毒剤」という用語は、ＥＰＡが病院消毒剤として登録した化学殺菌薬で、いくつかのウイルス及び細菌を殺滅する化合物または組成物を指す。

本明細書で使用される場合、「を含まない」、「無」、「実質的無」、または「を実質的に含まない」という用語は、特定の化合物を含有しないか、または特定の化合物もしくは特定の化合物含有化合物が添加されていない組成物、混合物、または成分を指す。いくつかの実施形態において、実施形態に従う過酸化水素の減少及び／または排除は、過酸化水素を含まないか、または実質的に含まない組成物を提供する。最小量の組成物、混合物、もしくは成分の混入及び／または使用を通して特定の化合物が存在する場合、化合物の量は、約３重量％未満であるべきである。より好ましくは、化合物の量は、２重量％未満、１重量％未満であり、最も好ましくは、化合物の量は、０．５重量％未満である。

本明細書で使用される場合、「微生物」という用語は、あらゆる非細胞または単細胞（コロニーを含む）生物を指す。微生物は、全ての原核生物を含む。微生物は、細菌（ラン藻を含む）、芽胞、地衣類、真菌、原虫、ウイルス粒子、ウイロイド、ウイルス、ファージ、及びいくつかの藻類を含む。本明細書で使用される場合、「微生物（ｍｉｃｒｏｂｅ）」という用語は、微生物（ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ）と同義である。

本明細書で使用される場合、「混合された」または「混合物」という用語は、「過カルボン酸組成物」、「過カルボン酸」、「ペルオキシカルボン酸組成物」、または「ペルオキシカルボン酸」に関して使用されるとき、２つ以上の過カルボン酸またはペルオキシカルボン酸を含む組成物または混合物を指す。

本明細書で使用される場合、「殺菌剤」という用語は、細菌混入物の数を、公衆衛生要件によって安全と判断されるレベルまで減少させる薬剤を指す。一実施形態において、本発明において使用するための殺菌剤は、少なくとも９９．９９９％の減少（５対数次数の減少）を提供するだろう。これらの減少は、Ｇｅｒｍｉｃｉｄａｌ ａｎｄ Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔ Ｓａｎｉｔｉｚｉｎｇ Ａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｓｉｎｆｅｃｔａｎｔｓ，Ｏｆｆｉｃｉａｌ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｆｆｉｃｉａｌ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｓ，ｐａｒａｇｒａｐｈ９６０．０９ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ ｓｅｃｔｉｏｎｓ，１５ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ，１９９０（ＥＰＡ Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ９１−２）に明記される手順を使用して評価することができる。この参考文献に従うと、殺菌剤は、いくつかの試験生物に対して、２５＋−２℃の室温で３０秒以内に９９．９９９％の減少（５対数次数の減少）を提供するべきである。

抗菌「殺菌」または「静菌」活性の区別、有効性の程度を説明する定義、及びこの有効性を測定するための公式実験室プロトコルが、抗菌剤と組成物との関連性を理解するために考慮される。抗菌組成物は、２種類の微生物細胞損傷に影響を与え得る。第１は、完全な微生物細胞破壊または無能力化をもたらす、致死的で不可逆的な作用である。第２の種類の細胞損傷は可逆的であるため、生物から薬剤がなくなった場合には、それは再度増殖することができる。前者は殺菌と呼ばれ、後者は静菌と呼ばれる。殺菌剤及び消毒剤は、定義によると、抗菌または殺菌活性を提供する薬剤である。対照的に、保存剤は一般に、阻害剤または静菌組成物として説明される。

本明細書で使用される場合、本発明に従う処理のための「水」という用語は、淡水、池水、海水、塩水、もしくはブライン供給源、汽水、または再利用水などの様々な供給源を含む。水はまた、淡水源及び再利用水源（例えば、「生成水」）の両方、ならびに本発明に従う処理のための水の任意の組み合わせを任意で含むことが理解される。本明細書で使用される場合、「重量パーセント（ｗｅｉｇｈｔ ｐｅｒｃｅｎｔ）」、「重量％（ｗｔ−％）」、「重量パーセント（ｐｅｒｃｅｎｔ ｂｙ ｗｅｉｇｈｔ）」、「重量％（％ｂｙ ｗｅｉｇｈｔ）」、及びこれらの変化形は、ある物質の重量としてのその物質の濃度を、組成物の合計重量で除し、１００を乗じたものを指す。本明細書で使用される場合、「パーセント」及び「％」などは、「重量パーセント」、「重量％」などと同義であることが意図されることが理解される。

本明細書に記載される本発明の態様及び実施形態は、態様及び実施形態「からなる」及び／または「から本質的になる」を含むことが理解される。

本開示を通して、本発明の様々な態様が、範囲形式で提示される。範囲形式の記述は、単に便宜及び簡潔さのためであるに過ぎず、本発明の範囲に対する非柔軟な制限として解釈されるべきではないことを理解されたい。したがって、範囲の記述は、具体的に開示される全ての可能性のある下位範囲及びその範囲内の個々の数値を有するものと見なされるべきである。例えば、１〜６などの範囲の記述は、１〜３、１〜４、１〜５、２〜４、２〜６、３〜６などの具体的に開示される下位範囲、及びその範囲内の個々の数、例えば、１、２、３、４、５、及び６を有するものと見なされるべきである。これは、範囲の幅に関わらず適用される。

酸化組成物中の標的分析物の検出
本発明は、酸化組成物中に存在する場合の標的分析物の濃度の蛍光検出に有用である方法及び組成物を含む。本発明は、アッセイされる試料の前処理を伴う。蛍光吸収との干渉を排除するために、試料調製物に有効量の還元剤（硫酸塩、より具体的にはチオ硫酸塩など）が添加される。本発明に従う有用な他の還元剤は、亜硫酸塩、亜リン酸塩、次亜リン酸塩、亜リン酸、シュウ酸、ギ酸、アスコルビン酸などを含む。故に、過酢酸、過オクタン酸（それを含む過ギ酸組成物を含む）、過酸化水素、ならびに他の酸化剤及び酸化薬剤などの強度の酸化剤を有する組成物は現在、ＤＰＡなどの様々な化学物質の濃度について有効に分析することができる。チオ硫酸ナトリウムなどの還元剤の試料試験溶液への添加を使用して、処方物中の過酸及び過酸化物種を中和し、蛍光強度に対する過酸平衡の効果を軽減する。平衡化前後の酸化組成物の読み取りは、チオ硫酸塩の添加で有効にアッセイすることができる。全ての利用可能な過酸の中和を確実にするために、中和剤は、過酸をわずかに超えて存在しなくてはならない。

本発明に従うと、試料溶液に有効量の還元剤（チオ硫酸ナトリウムなど）が添加される。還元剤の量は、中和される過酸の量をわずかに超えなくてはならない。以下を使用して、添加される１つの理論的最小量の還元剤を決定することができる。

当量の使用は、酸化化学物質の分子量及びその還元剤との反応物の化学量論を考慮するだろう。出願者らは、チオ硫酸ナトリウムのヨウ素滴定要求に基づいてチオ硫酸塩の添加を決定し、通則として、１００ｍＬが許容されるだろう。２：１（元の平衡化前の処方物中のチオ硫酸塩：過酸化物）の最小比率の維持、及び希釈による電荷低下の追従は常に、試料希釈調製物中の過剰量のチオ硫酸塩をもたらすだろう。一実施形態において、チオ硫酸塩は溶液の約５％よりも多くてはならず、さもなければ、蛍光は直線的範囲外となる。

一実施形態において、水に２００ｍＬの０．０５チオ硫酸ナトリウムを添加して、試料溶液を形成する。（中和組成物の添加前または中和組成物の添加後のいずれかに）試料溶液に１ｍＬの酸化組成物を添加し、その後、試料溶液を蛍光定量的にアッセイする。

特定の実施形態において、所望される直線的様式で発せられる蛍光を適切に検出するために、溶液は希釈されなくてはならない。これは、ＤＰＡ；ＴｂＣｌ_３複合体以外の構成成分のベースライン希釈度を設定するために、事前決定される必要があり得る。水、好ましくは脱イオン水での希釈は、ＤＰＡ：塩化テルビウム複合体について最大約１：１０００以上まで必要であり得る。

ピコリン酸が標的分析物である場合、ピコリン酸は一般に、およそ０．４〜０．６ｐｐｍの濃度で存在することが所望される。ほとんどの試料は、試験前に希釈される必要があるだろう。本発明に従うと、酸化組成物中に存在する置換または非置換モノピコリン酸、ジピコリン酸、またはトリピコリン酸を、蛍光定量的にアッセイすることができる。ピコリン酸の例としては、以下の式を有する化合物であって、

式中、
Ｒ^１は、ＯＨもしくは−−ＮＲ^１ａＲ^１ｂであり、Ｒ^１ａ及びＲ^１ｂは独立して、水素もしくは（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキルであり、
Ｒ^２は、ＯＨもしくは−−ＮＲ^２ａＲ^２ｂであり、Ｒ^２ａ及びＲ^２ｂは独立して、水素もしくは（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキルであり、
各Ｒ^３は独立して、（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル、（Ｃ_２−Ｃ_６）アルケニル、もしくは（Ｃ_２−Ｃ_６）アルキニルであり、
ｎは、ゼロ〜３の数である、化合物、
またはその塩、
あるいは以下の式を有する化合物であって、

式中、
Ｒ^１は、ＯＨもしくは−−ＮＲ^１ａＲ^１ｂであり、Ｒ^１ａ及びＲ^１ｂは独立して、水素もしくは（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキルであり、
Ｒ^２は、ＯＨもしくは−−ＮＲ^２ａＲ^２ｂであり、Ｒ^２ａ及びＲ^２ｂは独立して、水素もしくは（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキルであり、
各Ｒ^３は独立して、（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル、（Ｃ_２−Ｃ_６）アルケニル、もしくは（Ｃ_２−Ｃ_６）アルキニルであり、
ｎは、ゼロ〜３の数である、化合物、
またはその塩が挙げられる。

ピコリン酸が分析物である場合、有効量の塩化テルビウムを添加する追加のステップが実行される。繰り返すが、全てのＤＰＡが複合化され得るように、塩化テルビウムは、ＤＰＡの量をわずかに超えなくてはならない。例えば、試料溶液を形成するための還元剤に加えて、上記の通り１ｍＬの試料を有するアッセイ容器に１ｍＬの０．０１１ＴｂＣｌ_３が添加され得る。ＴｂＣｌ_３は１：３の比率でＤＰＡを複合化するため、添加するＴｂＣｌ_３の量は、試料中のＤＰＡの濃度の約１／３を超える最小のものであるべきである。このステップは、試料調製中いつ生じてもよい。蛍光光度計のシグナルを「氾濫」させない、または最大限に到達させないような十分に低い希釈度を見出すためにもまた、注意を払わなくてはならない。

本発明の１つ以上の実施形態の詳細が、添付の図面及び以下の記述に明記される。他の特徴、目的、及び利点は、記述及び図面から、ならびに特許請求の範囲から明らかであるだろう。

一態様において、還元剤は、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、ボライト（ｂｏｒｉｔｅ）、メタ重亜硫酸塩（ピロ亜硫酸塩）、スルホキシル酸塩、チオ硫酸塩、亜ジチオン酸塩（ハイドロサルファイト）、ポリチオン酸塩、ならびにホルムアミジンスルフィン酸及び／またはその塩などの還元剤のうちの１つまたは混合物を含む。還元剤またはその混合物は、前述の還元剤のうちの１つまたは任意の組み合わせを含み得る。好ましい一実施形態において、還元剤は、チオ硫酸ナトリウムなどのチオ硫酸塩である。

塩化テルビウムは、１：３の比率の溶液中のＤＰＡと複合化して、以下に描写される複合体を形成する。

再度繰り返すが、全ての利用可能なＤＰＡの結合を確実にするために、ＴｂＣｌ_３は、わずかに過剰量で存在しなくてはならない。ＴｂＣｌ_３・ＤＰＡ複合体は、２７２ｎｍの励起波長及び５４５ｎｍの発光波長を有する。

酸化組成物
過カルボン酸組成物
本発明は、安定した平衡化過カルボン酸組成物または他の酸化組成物中に存在する構成成分の蛍光検出のためのアッセイ方法に関する。一態様において、本発明は、組成物のアッセイを対象とし、この組成物は、Ｃ_１−Ｃ_２２カルボン酸と、
過酸化水素と、ピコリン酸または以下の式（ＩＡ）を有する化合物であって、

式中、Ｒ^１は、ＯＨもしくは−−ＮＲ^１ａＲ^１ｂであり、Ｒ^１ａ及びＲ^１ｂは独立して、水素もしくは（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキルであり、
Ｒ^２は、ＯＨもしくは−−ＮＲ^２ａＲ^２ｂであり、Ｒ^２ａ及びＲ^２ｂは独立して、水素もしくは（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキルであり、
各Ｒ^３は独立して、（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル、（Ｃ_２−Ｃ_６）アルケニル、もしくは（Ｃ_２−Ｃ_６）アルキニルであり、
ｎは、ゼロ〜３の数である、化合物、
またはその塩、
あるいは以下の式を有する化合物であって、

式中、
Ｒ^１は、ＯＨもしくは−−ＮＲ^１ａＲ^１ｂであり、Ｒ^１ａ及びＲ^１ｂは独立して、水素もしくは（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキルであり、
Ｒ^２は、ＯＨもしくは−−ＮＲ^２ａＲ^２ｂであり、Ｒ^２ａ及びＲ^２ｂは独立して、水素もしくは（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキルであり、
各Ｒ^３は独立して、（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル、（Ｃ_２−Ｃ_６）アルケニル、もしくは（Ｃ_２−Ｃ_６）アルキニルであり、
ｎは、ゼロ〜３の数である、化合物、
またはその塩である安定剤とを含み、
かつ
該過酸化水素は、少なくとも約０．１重量％の濃度を有し、Ｃ_１−Ｃ_２２過カルボン酸は、該過酸化水素の濃度の少なくとも約２倍の濃度を有し、該組成物は、約４以下のｐＨを有する。

いくつかの実施形態において、本組成物は、過酸と、過酸化水素と、カルボン酸と、溶媒（例えば、水）とを含む平衡化された組成物である。いくつかの実施形態において、本組成物は、鉱酸（例えば、ＷＯ９１／０７３７５に開示される鉱酸）を含まない。

Ｃ_１−Ｃ_２２過カルボン酸は、過酸化水素の濃度に対して任意の好適な濃度で使用することができる。いくつかの実施形態において、Ｃ_１−Ｃ_２２過カルボン酸は、過酸化水素の濃度の少なくとも約６倍の濃度を有する。他の実施形態において、Ｃ_１−Ｃ_２２過カルボン酸は、過酸化水素の濃度の少なくとも約１０倍の濃度を有する。更なる他の実施形態において、Ｃ_１−Ｃ_２２過カルボン酸は、過酸化水素の濃度の少なくとも約６、７、８、９、または１０倍の濃度を有する。

カルボン酸
本発明は、過酸組成物及び過酸化水素を有するカルボン酸を含む。カルボン酸は、式Ｒ−−（ＣＯＯＨ）_ｎ（式中、Ｒは、水素、アルキル、アルケニル、アルキン、非環式（ａｃｙｌｉｃ）、脂環式基、アリール、ヘテロアリール、または複素環式（ｈｅｔｅｒｏｃｙｌｉｃ）基であり得、ｎは、１、２、または３である）の任意の化合物を含む。好ましくは、Ｒは、水素、アルキル、またはアルケニルを含む。「アルキル」、「アルケニル」、「アルキン」、「非環式」、「脂環式基」、「アリール」、「ヘテロアリール」、及び「複素環式基」という用語は、過酸に関して以下に定義される通りである。本発明に従う過酸の平衡システムに従う好適なカルボン酸の例としては、様々なモノカルボン酸、ジカルボン酸、及びトリカルボン酸が挙げられる。モノカルボン酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロパン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、グリコール酸、乳酸、サリチル酸、アセチルサリチル酸、マンデル酸などが挙げられる。ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、フマル酸、グルタル酸、マレイン酸、コハク酸、リンゴ酸、酒石酸などが挙げられる。トリカルボン酸としては、例えば、クエン酸、トリメリット酸、イソクエン酸、アガリシン酸などが挙げられる。

本発明の一態様において、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、乳酸、グリコール酸、クエン酸、マンデル酸、グルタル酸、マレイン酸、リンゴ酸、アジピン酸、コハク酸、酒石酸などの特に良好に適合したカルボン酸は、水溶性である。好ましくは、本発明の組成物は、酢酸、オクタン酸、またはプロピオン酸、乳酸、ヘプタン酸、オクタン酸、またはノナン酸を含む。

好適なカルボン酸の追加の例は、それらの全体が本明細書に参照により組み込まれる、米国特許公開第２０１０／００２１５５７号、同第２０１０／００４８７３０号、及び同第２０１２／００５２１３４号に開示されるスルホペルオキシカルボン酸またはスルホン化過酸システムにおいて用いられる。

本組成物中では、任意の好適なＣ_１−Ｃ_２２カルボン酸を使用することができる。いくつかの実施形態において、Ｃ１−Ｃ２２カルボン酸は、Ｃ２−Ｃ２０カルボン酸である。他の実施形態において、Ｃ１−Ｃ２２カルボン酸は、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４、Ｃ１５、Ｃ１６、Ｃ１７、Ｃ１８、Ｃ１９、Ｃ２０、Ｃ２１、またはＣ２２カルボン酸である。更なる他の実施形態において、Ｃ１−Ｃ２２カルボン酸は、酢酸、オクタン酸、及び／またはスルホン化オレイン酸を含む。

Ｃ１−Ｃ２２カルボン酸は、任意の好適な濃度で使用することができる。いくつかの実施形態において、Ｃ１−Ｃ２２カルボン酸は、約１０重量％〜約９０重量％の濃度を有する。他の実施形態において、Ｃ１−Ｃ２２カルボン酸は、約２０重量％〜約８０重量％の濃度を有する。更なる他の実施形態において、Ｃ１−Ｃ２２カルボン酸は、約１０重量％、２０重量％、３０重量％、４０重量％、５０重量％、６０重量％、７０重量％、８０重量％、または９０重量％の濃度を有する。

過酸
いくつかの態様において、過酸は、抗菌有効性のために組成物中に含まれる。本明細書で使用される場合、「過酸」という用語はまた、「過カルボン酸」または「ペルオキシ酸」とも称されることがある。スルホペルオキシカルボン酸、スルホン化過酸、及びスルホン化ペルオキシカルボン酸もまた、本明細書で使用される「過酸」という用語内に含まれる。「スルホペルオキシカルボン酸」、「スルホン化過酸」、または「スルホン化ペルオキシカルボン酸」という用語は、それらの全体が本明細書に参照により組み込まれる、米国特許公開第２０１０／００２１５５７号、同第２０１０／００４８７３０号、及び同第２０１２／００５２１３４号に開示されるスルホン化カルボン酸のペルオキシカルボン酸形態を指す。過酸とは、カルボン酸中のヒドロキシル基の水素がヒドロキシ基で置換された酸を指す。酸化過酸もまた、本明細書においてペルオキシカルボン酸と称されることがある。

過酸は、式Ｒ−−（ＣＯＯＯＨ）_ｎ（式中、Ｒは、水素、アルキル、アルケニル、アルキン、非環式（ａｃｙｌｉｃ）、脂環式基、アリール、ヘテロアリール、または複素環式基であり得、ｎは、１、２、または３であり、親酸にペルオキシで接頭辞を付けることによって名付けられる）の任意の化合物を含む。好ましくは、Ｒは、水素、アルキル、またはアルケニルを含む。「アルキル」、「アルケニル」、「アルキン」、「非環式」、「脂環式基」、「アリール」、「ヘテロアリール」、及び「複素環式基」という用語は、本明細書に定義される通りである。

本明細書で使用される場合、「アルキル」という用語は、１〜２２個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖飽和脂肪族炭化水素鎖（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル（１−メチルエチル）、ブチル、及びｔｅｒｔ−ブチル（１，１−ジメチルエチル）など）を含む。「アルキル」または「アルキル基」という用語はまた、直鎖アルキル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルなど）、環状アルキル基（あるいは「シクロアルキル」または「脂環式」基もしくは「炭素環式」基）（例えば、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなど）、分岐鎖アルキル基（例えば、イソプロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチルなど）、ならびにアルキル置換アルキル基（例えば、アルキル置換シクロアルキル基及びシクロアルキル置換アルキル基）を含む１つ以上の炭素原子を有する飽和炭化水素も指す。

別段明記されない限り、「アルキル」という用語は、「非置換アルキル」及び「置換アルキル」の両方を含む。本明細書で使用される場合、「置換アルキル」という用語は、炭化水素骨格の１つ以上の炭素上の１つ以上の水素を置換する置換基を有するアルキル基を指す。そのような置換基としては、例えば、アルケニル基、アルキニル基、ハロゲノ基、ヒドロキシル基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、カルボン酸塩基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アミノカルボニル基、アルキルアミノカルボニル基、ジアルキルアミノカルボニル基、アルキルチオカルボニル基、アルコキシル基、リン酸塩基、ホスホナト基、ホスフィナト基、シアノ基、アミノ基（アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、ジアリールアミノ基、及びアルキルアリールアミノ基を含む）、アシルアミノ基（アルキルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、カルバモイル基、及びウレイド基を含む）、イミノ基、スルフヒドリル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、チオカルボン酸塩基、硫酸塩基、アルキルスルフィニル基、スルホン酸塩基、スルファモイル基、スルホンアミド基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、シアノ基、アジド基、複素環式基、アルキルアリール基、または芳香族基（複素芳香族基を含む）を挙げることができる。

「アルケニル」という用語は、２〜１２個の炭素原子を有する不飽和脂肪族炭化水素鎖（例えば、エテニル、１−プロペニル、２−プロペニル、１−ブテニル、及び２−メチル−１−プロペニルなど）を含む。アルキルまたはアルケニルは、例えば、窒素原子、硫黄原子、または酸素原子などのヘテロ原子で末端置換されて、アミノアルキル、オキシアルキル、またはチオアルキル、例えば、アミノメチル、チオエチル、及びオキシプロピルなどを形成してもよい。同様に、上記のアルキルまたはアルケニルの鎖にヘテロ原子が割り込んで、アルキルアミノアルキル、アルキルチオアルキル、またはアルコキシアルキル、例えば、メチルアミノエチル、エチルチオプロピル、及びメトキシメチルなどを形成してもよい。

更に、本明細書で使用される場合、「脂環式」という用語は、３〜８個の炭素原子を含有する任意の環状ヒドロカルビルを含む。好適な脂環式基の例としては、シクロプロパニル、シクロブタニル、シクロペンタニルなどが挙げられる。「複素環式」という用語は、環内の炭素原子のうちの１つ以上が炭素以外の元素（ヘテロ原子）、例えば、窒素原子、硫黄原子、または酸素原子である炭素環式基に類似した、任意の閉環構造を含む。複素環式基は、飽和であっても、不飽和であってもよい。好適な複素環式基の例としては、例えば、アジリジン、エチレンオキシド（エポキシド、オキシラン）、チイラン（エピスルフィド）、ジオキシラン、アゼチジン、オキセタン、チエタン、ジオキセタン、ジチエタン、ジチエト、アゾリジン、ピロリジン、ピロリン、オキソラン、ジヒドロフラン、及びフランが挙げられる。好適な複素環式基の追加の例としては、テトラヒドロフラン、フラン、チオフェン、ピロリジン、ピペリジン、ピリジン、ピロール、ピコリン、クマリンなどに由来する基が挙げられる。

いくつかの実施形態において、アルキル、アルケニル、脂環式基、及び複素環式基は、非置換であっても、例えば、アリール、ヘテロアリール、Ｃ_１−４アルキル、Ｃ_１−４アルケニル、Ｃ Ｃ_１−４アルコキシ、アミノ、カルボキシ、ハロ、ニトロ、シアノ、−−ＳＯ_３Ｈ、ホスホノ、またはヒドロキシによって置換されてもよい。アルキル、アルケニル、脂環式基、または複素環式基が置換されるとき、好ましくは置換は、Ｃ_１−４アルキル、ハロ、ニトロ、アミド、ヒドロキシ、カルボキシ、スルホ、またはホスホノである。一実施形態において、Ｒは、ヒドロキシで置換されたアルキルを含む。「アリール」という用語は、例えば、フェニル及びナフチルなどの縮合芳香族環を含む芳香族ヒドロカルビルを含む。「ヘテロアリール」という用語は、例えば、窒素、酸素、リン、または硫黄などの少なくとも１つのヘテロ原子を有する複素環式芳香族誘導体を含み、例えば、フリル、ピロリル、チエニル、オキサゾリル、ピリジル、イミダゾリル、チアゾリル、イソオキサゾリル、ピラゾリル、イソチアゾリルなどを含む。「ヘテロアリール」という用語はまた、少なくとも１つの環が芳香族である縮合環（例えば、インドリル、プリニル、ベンゾフリルなど）も含む。

いくつかの実施形態において、アリール基及びヘテロアリール基は、非置換であっても、例えば、アリール、ヘテロアリール、アルキル、アルケニル、アルコキシ、アミノ、カルボキシ、ハロ、ニトロ、シアノ、−−ＳＯ_３Ｈ、ホスホノ、またはヒドロキシによって環上で置換されてもよい。アリール、アラルキル、またはヘテロアリールが置換されるとき、好ましくは置換は、Ｃ_１−４アルキル、ハロ、ニトロ、アミド、ヒドロキシ、カルボキシ、スルホ、またはホスホノである。一実施形態において、Ｒは、Ｃ_１−４アルキルで置換されたアリールを含む。

使用に好適な過酸としては、上述のカルボン酸と過酸化水素との間の酸触媒平衡反応から調製することができる、異なる長さのペルオキシカルボン酸及び過カルボン酸（例えば、Ｃ１−２２）を含む、任意のペルオキシカルボン酸が挙げられる。ペルオキシカルボン酸はまた、アルデヒドの自動酸化によって、または過酸化水素と、酸塩化物、酸水素化物、カルボン酸無水物、もしくはナトリウムアルコラートとの反応によっても調製することができる。あるいは、過酸は、それらの全体が本明細書に参照により組み込まれる、各々「Ｉｎ Ｓｉｔｕ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｅｒｏｘｙｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ Ａｃｉｄｓ ａｔ Ａｌｋａｌｉｎｅ ｐＨ，ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｕｓｅ Ｔｈｅｒｅｏｆ」と題する米国特許出願第１３／３３１，３０４号及び同第１３／３３１，４８６号に開示される方法などの、インサイチュでの使用のために生成され得る非平衡反応を通して調製することができる。好ましくは、本発明の組成物は、ペルオキシ酢酸、ペルオキシオクタン酸、ペルオキシプロピオン酸、ペルオキシ乳酸、ペルオキシヘプタン酸、ペルオキシオクタン酸、及び／またはペルオキシノナン酸を含む。

いくつかの実施形態において、ペルオキシカルボン酸は、Ｒが１〜２２個の炭素原子のアルキルを含む、少なくとも１つの水溶性ペルオキシカルボン酸を含む。例えば、一実施形態において、ペルオキシカルボン酸は、ペルオキシ酢酸を含む。別の実施形態において、ペルオキシカルボン酸は、ヒドロキシで置換された１〜２２個の炭素原子のアルキルであるＲを有する。本明細書に参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第２，８３３，８１３号に開示されるものを含むペルオキシ酢酸の調製方法は、当業者に既知である。
別の実施形態において、スルホペルオキシカルボン酸は、以下の式を有し、

式中、Ｒ_１は、水素、または置換もしくは非置換アルキル基であり、Ｒ_２は、置換または非置換アルキレン基であり、Ｘは、水素、カチオン性基、またはエステル形成部分であるか、またはその塩もしくはエステルである。追加の実施形態において、スルホペルオキシカルボン酸は、ペルオキシ酢酸（ＰＯＯＡ）を有するスルホペルオキシカルボン酸（ＰＳＯＡ）及びペルオキシオクタン酸（ＰＯＡＡ）などの、単一または混合ペルオキシカルボン酸組成物と組み合わされる。

他の実施形態において、Ｒが５〜２２個の炭素原子を有するアルキルを含む、限定された水溶性の少なくとも１つのペルオキシカルボン酸と、Ｒが１〜４個の炭素原子のアルキルを含む、少なくとも１つの水溶性ペルオキシカルボン酸とを含む、ペルオキシカルボン酸などの混合過酸が用いられる。例えば、一実施形態において、ペルオキシカルボン酸は、ペルオキシ酢酸と、少なくとも１つの他のペルオキシカルボン酸（上記に名前が挙げられるものなど）とを含む。好ましくは、本発明の組成物は、ペルオキシ酢酸と、ペルオキシオクタン酸とを含む。混合過酸の他の組み合わせが、本発明における使用に良好に適合する。

別の実施形態において、その全体が本明細書に参照により組み込まれる、米国特許第５，３１４，６８７号に開示されるように、過酢酸と過オクタン酸との混合物を使用して、水源を処理する。一態様において、過酸混合物は、親水性過酢酸及び疎水性過オクタン酸であり、抗菌相乗作用を提供する。一態様において、混合過酸システムの相乗作用は、より少ない適用量の過酸の使用を可能にする。

別の実施形態において、その全体が本明細書に参照により組み込まれる、米国特許公開第２０１０／０００２１５５７号に開示されるように、三級過酸混合物組成物（ペルオキシスルホン化オレイン酸、過酢酸、及び過オクタン酸など）を使用して、水源を処理する。３つの過酸の組み合わせは、有意な抗菌相乗作用を提供し、本発明に従う水処理方法のための効率的な抗菌組成物を提供する。加えて、組成物中に構築される高い酸性度は、水からの化学混入物の除去を補助すると考えられる（例えば、亜硫酸塩及びスルフィド種）。
有利なことに、ペルオキシカルボン酸の組み合わせは、高い有機土壌負荷の存在下で望ましい抗菌活性を有する組成物を提供する。混合ペルオキシカルボン酸組成物はしばしば、相乗的な抗菌有効性を提供する。したがって、本発明の組成物は、ペルオキシカルボン酸またはその混合物を含み得る。

例えば、ＥｎｖｉｒｏＳａｎ（ＥｃｏｌａｂＩｎｃ．，Ｓｔ．Ｐａｕｌ Ｍｉｎｎ．）として入手可能な過酢酸（１５％）を含む、様々な市販の過酸配合物が入手可能である。ほとんどの市販の過酸溶液は、使用溶液中の他の化学構成成分に言及することなく、特定の過カルボン酸濃度を述べている。しかしながら、過酢酸などの市販の生成物はまた、対応するカルボン酸（例えば、酢酸）、過酸化水素、及び水も含有することを理解されたい。

本組成物中では、任意の好適なＣ_１−Ｃ_２２カルボン酸を使用することができる。いくつかの実施形態において、Ｃ_１−Ｃ_２２カルボン酸は、Ｃ_２−Ｃ_２０カルボン酸である。他の実施形態において、Ｃ_１−Ｃ_２２カルボン酸は、Ｃ_１、Ｃ_２、Ｃ_３、Ｃ_４、Ｃ_５、Ｃ_６、Ｃ_７、Ｃ_８、Ｃ_９、Ｃ_１０、Ｃ_１１、Ｃ_１２、Ｃ_１３、Ｃ_１４、Ｃ_１５、Ｃ_１６、Ｃ_１７、Ｃ_１８、Ｃ_１９、Ｃ_２０、Ｃ_２１、またはＣ_２２カルボン酸である。更なる他の実施形態において、Ｃ_１−Ｃ_２２カルボン酸は、酢酸、オクタン酸、及び／またはスルホン化オレイン酸を含む。

Ｃ_１−Ｃ_２２過カルボン酸は、任意の好適な濃度で使用することができる。いくつかの実施形態において、Ｃ_１−Ｃ_２２過カルボン酸は、約１重量％〜約４０重量％の濃度を有する。他の実施形態において、Ｃ_１−Ｃ_２２過カルボン酸は、約１重量％〜約２０重量％の濃度を有する。更なる他の実施形態において、Ｃ_１−Ｃ_２２過カルボン酸は、約１重量％、２重量％、３重量％、４重量％、５重量％、６重量％、７重量％、８重量％、９重量％、１０重量％、１１重量％、１２重量％、１３重量％、１４重量％、１５重量％、１６重量％、１７重量％、１８重量％、１９重量％、２０重量％、２５重量％、３０重量％、３５重量％、または４０重量％の濃度を有する。

過酸化水素
本発明は、過酸化水素を含む組成物のアッセイを含む。過酸化水素Ｈ_２Ｏ_２は、その低い分子量（３４．０１４ｇ／モル）のために高い比率の活性酸素を有し、かつそれは弱酸性、透明、かつ無色の液体であるために本発明の方法によって処理され得る多数の物質と適合する利点を提供する。過酸化水素の別の利点は、それが水及び酸素に分解することである。これらの分解生成物を有することが有利であるが、これは、それらが一般に、処理される物質と適合するためである。例えば、分解生成物は一般に、金属物質（例えば、実質的に非腐食性）と適合し、かつ一般に、偶然に接触しても無害であり、環境に優しい。

本発明の一態様において、過酸化水素は初期には、カルボン酸と、過酸化水素と、水などの溶媒と、過酸との間の平衡を維持するための有効量で抗菌過酸組成物中にある。過酸化水素の量は、本発明の組成物の抗菌活性に悪影響を与える量を超えるべきではない。本発明の更なる態様において、抗菌過酸組成物中の過酸化水素濃度は有意に減少し、好ましくは可能な限りゼロに近い濃度で過酸化水素を含有する。つまり、過酸化水素の濃度は、本発明に従う選択されたカタラーゼ酵素またはペルオキシダーゼ酵素の使用を通して最小化される。更なる態様において、過酸化水素の濃度を、希釈された平衡過酸組成物、過酸化水素分解のための他の触媒（例えば、生物模倣型複合体）、及び／またはエステル（例えば、トリアセチン）のアニオン性過加水分解の使用の結果として減少させて、かつ／または排除して、非常に低い過酸化水素を有する過酸を得る。

いくつかの実施形態において、過酸化水素の濃度を最小化する利点は、本発明の組成物の抗菌活性が、従来の平衡過酸組成物と比較して改善されることである。本発明の特定の理論に限定されるものではないが、抗菌有効性の有意な改善は、使用溶液中の過酸化水素濃度の減少に由来する過酸安定性の増強から生じる。

過酸化水素は、任意の好適な濃度で使用することができる。いくつかの実施形態において、過酸化水素は、約０．５重量％〜約１０重量％の濃度を有する。他の実施形態において、過酸化水素は、約１重量％〜約２重量％の濃度を有する。更なる他の実施形態において、過酸化水素は、約０．５重量％、１重量％、２重量％、３重量％、４重量％、５重量％、６重量％、７重量％、８重量％、９重量％、または１０重量％の濃度を有する。更なる他の実施形態において、過酸化水素は、約１重量％、１．１重量％、１．２重量％、１．３重量％、１．４重量％、１．５重量％、１．６重量％、１．７重量％、１．８重量％、１．９重量％、または２重量％の濃度を有する。

いくつかの実施形態において、Ｃ_１−Ｃ_２２カルボン酸は、酢酸であり、Ｃ_１−Ｃ_２２過カルボン酸は、過酢酸である。他の実施形態において、Ｃ_１−Ｃ_２２カルボン酸、例えば、酢酸は、約７０重量％の濃度を有し、Ｃ_１−Ｃ_２２過カルボン酸、例えば、過酢酸は、１５重量％の濃度を有し、過酸化水素は、少なくとも約１重量％の濃度を有する。

上記の構成成分のうちのいずれも、ともにまたは個々にのいずれかで、本アッセイ方法において有用な酸化組成物中に存在し得る。これらの組成物は、漂白剤、抗菌組成物、及び清掃組成物などのいくつかの用途のいずれかを有する。これらの組成物はまた典型的に、いくつかの追加の構成成分のいずれかも含み、その存在及び濃度は、本発明に従って確認することができる。そのような追加の構成成分のいくつかの例を、以下に列挙する。

安定剤
いくつかの態様において、ＤＰＡに加えて、２種類以上の安定剤が組成物中で使用される。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの安定剤は、ホスホン酸またはその誘導体である。いかなる特定の理論によっても拘束されることを望むものではないが、遷移金属イオンのキレート化を通して安定剤として機能することに加えて、ＨＥＤＰなどのホスホン酸系安定剤はまた、酸触媒としても作用し、対応するカルボン酸及び過酸化水素からのペルオキシカルボン酸の形成を補助すると考えられる。いくつかの実施形態において、ピリジンカルボン酸系安定剤が、第２の安定剤として使用される。２，６−ピリジンジカルボン酸（ＤＰＡ）などのピリジンカルボン酸は、金属イオンの周知のキレート剤である。２つの異なる種類の安定剤を使用することによって、ペルオキシカルボン酸の触媒分解の原因となる遷移金属が、両方のキレート剤に関与するより安定した複合体（複数可）を形成することによってより効率的に非活性化されると考えられる。

本組成物中では、任意の好適な安定剤を使用することができる。いくつかの実施形態において、安定剤は、ピコリン酸またはその塩である。他の実施形態において、安定剤は、２，６−ピリジンジカルボン酸またはその塩である。安定剤は、任意の好適な濃度で使用することができる。いくつかの実施形態において、安定剤は、約０．００５重量％〜約５重量％の濃度を有する。他の実施形態において、安定剤は、約０．０５重量％〜約０．１５重量％の濃度を有する。更なる他の実施形態において、安定剤は、約０．００５重量％、０．０１重量％、０．１重量％、１重量％、２重量％、３重量％、４重量％、または５重量％の濃度を有する。更なる他の実施形態において、安定剤は、約０．０５重量％、０．０６重量％、０．０７重量％、０．０８重量％、０．０９重量％、０．１０重量％、０．１１重量％、０．１２重量％、０．１３重量％、０．１４重量％、または０．１５重量％の濃度を有する。

本組成物中では、任意の好適な第２の安定剤を使用することができる。いくつかの実施形態において、第２の安定剤は、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸（ＨＥＤＰ）またはその塩である。第２の安定剤は、任意の好適な濃度で使用することができる。いくつかの実施形態において、第２の安定剤は、約０．１重量％〜約１０重量％、例えば、０．１重量％、０．５重量％、１重量％、２重量％、３重量％、４重量％、５重量％、６重量％、７重量％、８重量％、９重量％、または１０重量％の濃度を有する。他の実施形態において、第２の安定剤は、約０．５重量％〜約５重量％、例えば、０．５重量％、１重量％、１．５重量％、２重量％、２．５重量％、３重量％、３．５重量％、４重量％、４．５重量％、または５重量％の濃度を有する。更なる他の実施形態において、第２の安定剤は、約０．６重量％〜約１．８重量％、例えば、０．６重量％、０．７重量％、０．８重量％、０．９重量％、１．０重量％、１．１重量％、１．２重量％、１．３重量％、１．４重量％、１．５重量％、１．６重量％、１．７重量％、１．８重量％の濃度を有する。

いくつかの実施形態において、本組成物は、安定剤（複数可）の可溶化を補助する物質を更に含み得る。安定剤（複数可）の可溶化を補助し得る例示的な物質としては、ハイドロトロープ（キシレンスルホン酸ナトリウム、クメンスルホン酸ナトリウムなど）ならびに界面活性剤（アニオン性界面活性剤及び非イオン性界面活性剤など）が挙げられる。

本組成物は、通常の梱包、保管、輸送、及び／または使用条件（複数可）下で、任意の好適なレベルまたはパーセンテージのＣ_１−Ｃ_２２過カルボン酸活性を保持し得る。いくつかの実施形態において、本組成物は、約５０℃で約３０日間保管した後、少なくとも約８０％のＣ_１−Ｃ_２２過カルボン酸活性を保持する。好ましくは、本組成物は、約５０℃で約３０日間保管した後、少なくとも約８５％、９０％以上のパーセンテージのＣ_１−Ｃ_２２過カルボン酸活性を保持する。

界面活性剤
いくつかの実施形態において、酸化組成物は、界面活性剤を含む。酸化組成物との使用に好適な界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、及び双性イオン性界面活性剤が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、そのの本組成物は、約１０重量％〜約５０重量％の界面活性剤を含む。他の実施形態において、本組成物は、約１５重量％〜約３０％の界面活性剤を含む。依然更なる他の実施形態において、本組成物は、約２５重量％の界面活性剤を含む。いくつかの実施形態において、本組成物は、約１００ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍの界面活性剤を含む。

非イオン性界面活性剤
本発明の組成物との使用に好適である好適な非イオン性界面活性剤としては、アルコキシル化界面活性剤が挙げられる。好適なアルコキシル化界面活性剤としては、ＥＯ／ＰＯコポリマー、キャッピングされたＥＯ／ＰＯコポリマー、アルコールアルコキシレート、キャッピングされたアルコールアルコキシレート、またはこれらの混合物などが挙げられる。溶媒としての使用に好適なアルコキシル化界面活性剤としては、ＥＯ／ＰＯブロックコポリマー（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ及び逆Ｐｌｕｒｏｎｉｃ界面活性剤など）、アルコールアルコキシレート（Ｄｅｈｙｐｏｎ ＬＳ−５４（Ｒ−（ＥＯ）_５（ＰＯ）_４）及びＤｅｈｙｐｏｎ ＬＳ−３６（Ｒ−（ＥＯ）_３（ＰＯ）_６など）、ならびにキャッピングされたアルコールアルコキシレート（Ｐｌｕｒａｆａｃ ＬＦ２２１及びＴｅｇｏｔｅｎ ＥＣ１１）、またはこれらの混合物などが挙げられる。

半極性非イオン性界面活性剤
半極性型の非イオン性表面活性剤は、本発明の組成物中で有用な別のクラスの非イオン性界面活性剤である。半極性非イオン性界面活性剤としては、アミンオキシド、ホスフィンオキシド、スルホキシド、及びそれらのアルコキシル化誘導体が挙げられる。

アミンオキシドは、以下の一般式、

式中、矢印は、半極性結合の従来の表現であり、Ｒ^１、Ｒ^２、及びＲ^３は、脂肪族、芳香族、複素環式、脂環式、またはこれらの組み合わせである一般式に対応する、三級アミンオキシドである。一般に、洗剤の対象となるアミンオキシドについて、Ｒ^１は、約８〜約２４個の炭素原子のアルキルラジカルであり、Ｒ^２及びＲ^３は、１〜３個の炭素原子のアルキルもしくはヒドロキシアルキルまたはこれら混合物であり、Ｒ^２及びＲ^３は、例えば、酸素原子または窒素原子を通して互いに結合して、環構造を形成してもよく、Ｒ^４は、２〜３個の炭素原子を含有するアルキレン基またはヒドロキシアルキレン基であり、ｎは、０〜約２０に及ぶ。アミンオキシドは、対応するアミン及び酸化薬剤（過酸化水素など）から生成することができる。

有用な水溶性アミンオキシド界面活性剤は、オクチル、デシル、ドデシル、イソドデシル、ココナツ、または獣脂アルキルジ−（低級アルキル）アミンオキシドから選択され、これらの具体的な例は、オクチルジメチルアミンオキシド、ノニルジメチルアミンオキシド、デシルジメチルアミンオキシド、ウンデシルジメチルアミンオキシド、ドデシルジメチルアミンオキシド、イソ−ドデシルジメチルアミンオキシド、トリデシルジメチルアミンオキシド、テトラデシルジメチルアミンオキシド、ペンタデシルジメチルアミンオキシド、ヘキサデシルジメチルアミンオキシド、ヘプタデシルジメチルアミンオキシド、オクタデシルジメチルアインオキシド（ｏｃｔａｄｅｃｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌａｉｎｅ ｏｘｉｄｅ）、ドデシルジプロピルアミンオキシド、テトラデシルジプロピルアミンオキシド、ヘキサデシルジプロピルアミンオキシド、テトラデシルジブチルアミンオキシド、オクタデシルジブチルアミンオキシド、ビス（２−ヒドロキシエチル）ドデシルアミンオキシド、ビス（２−ヒドロキシエチル）−３−ドデコキシ−１−ヒドロキシプロピルアミンオキシド、ジメチル−（２−ヒドロキシドデシル）アミンオキシド、３，６，９−トリオクタデシルジメチルアミンオキシド、及び３−ドデコキシ−２−ヒドロキシプロピルジ−（２−ヒドロキシエチル）アミンオキシドである。

アニオン性界面活性剤
本組成物中での使用に好適なアニオン性硫酸界面活性剤としては、アルキルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸塩、直鎖及び分岐鎖第一級及び第二級アルキル硫酸塩、アルキルエトキシ硫酸塩、脂肪性オレイルグリセロール硫酸塩、アルキルフェノールエチレンオキシドエーテル硫酸塩、Ｃ_５−Ｃ_１７アシル−Ｎ−（Ｃ_１−Ｃ_４アルキル）及び−Ｎ−（Ｃ_１−Ｃ_２ヒドロキシアルキル）グルカミン硫酸塩、ならびにアルキル多糖類の硫酸塩（アルキルポリグルコシドの硫酸塩など）などが挙げられる。アルキル硫酸塩、アルキルポリ（エチレンオキシ）エーテル硫酸塩及び芳香族ポリ（エチレンオキシ）硫酸塩（エチレンオキシドと（通常１分子当たり１〜６個のオキシエチレン基を有する）ノニルフェノールとの硫酸塩または縮合生成物など）もまた、挙げられる。

本組成物中での使用に好適なアニオン性スルホン酸塩界面活性剤としてはまた、アルキルスルホン酸塩、直鎖及び分岐鎖第一級及び第二級アルキルスルホン酸塩、ならびに置換基を有するか、または有しない芳香族スルホン酸塩も挙げられる。

本組成物中での使用に好適なアニオン性カルボン酸塩界面活性剤としては、カルボン酸（及び塩）（アルカン酸（及びアルカン酸塩）など）、エステルカルボン酸（例えば、アルキルコハク酸塩）、ならびにエーテルカルボン酸などが挙げられる。そのようなカルボン酸塩としては、アルキルエトキシカルボン酸塩、アルキルアリールエトキシカルボン酸塩、アルキルポリエトキシポリカルボン酸塩界面活性剤及びセッケン（例えば、アルキルカルボキシル）が挙げられる。本組成物中で有用な第二級カルボン酸塩としては、第二級炭素に接続されたカルボキシル単位を含有するものが挙げられる。第二級炭素は、例えば、ｐ−オクチル安息香酸におけるように、またはアルキル置換シクロヘキシルカルボン酸塩におけるように、環構造内にあってもよい。第二級カルボン酸塩界面活性剤は典型的に、いかなるエーテル連鎖も、いかなるエステル連鎖も、及びいかなるヒドロキシル基も含有しない。更に、それらは典型的に、頭部基（両親媒性部分）内に窒素原子を欠く。好適な第二級セッケン界面活性剤は典型的に、合計１１〜１３個の炭素原子を含有するが、より多くの炭素原子（例えば、最大１６個まで）が存在してもよい。好適なカルボン酸塩としてはまた、アシルアミノ酸（及び塩）（アシルグルアメート（ａｃｙｌｇｌｕａｍａｔｅ）など）、アシルペプチド、サルコシン酸塩（例えば、Ｎ−アシルサルコシン酸塩）、ならびにタウリン酸塩（例えば、Ｎ−アシルタウリン酸塩及びメチルタウリン化物の脂肪酸アミド）なども挙げられる。

好適なアニオン性界面活性剤としては、以下の式のアルキルまたはアルキルアリールエトキシカルボン酸塩であって、
Ｒ−Ｏ−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｎ（ＣＨ_２）_ｍ−ＣＯ_２Ｘ（３）
式中、Ｒは、Ｃ_８−Ｃ_２２アルキル基である、アルキルまたはアルキルアリールエトキシカルボン酸塩、あるいは

であって、式中、Ｒ^１は、Ｃ_４−Ｃ_１６アルキル基であり、ｎは、１〜２０の整数であり、ｍは、１〜３の整数であり、Ｘは、対イオン（水素、ナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウムなど）またはアミン塩（モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、もしくはトリエタノールアミンなど）である、アルキルまたはアルキルアリールエトキシカルボン酸塩が挙げられる。いくつかの実施形態において、ｎは、４〜１０の整数であり、ｍは、１である。いくつかの実施形態において、Ｒは、Ｃ_８−Ｃ_１６アルキル基である。いくつかの実施形態において、Ｒは、Ｃ_１２−Ｃ_１４アルキル基であり、ｎは、４であり、ｍは、１である。

他の実施形態において、Ｒは、

であり、Ｒ^１は、Ｃ_６−Ｃ_１２アルキル基である。依然更なる他の実施形態において、Ｒ^１は、Ｃ_９アルキル基であり、ｎは、１０であり、ｍは、１である。

そのようなアルキル及びアルキルアリールエトキシカルボン酸塩は、市販されている。これらのエトキシカルボン酸塩は典型的に、酸形態として入手可能であり、これは、アニオン性形態または塩形態に容易に変換することができる。市販のカルボン酸塩としては、Ｃ_{１２−１３}アルキルポリエトキシ（４）カルボン酸であるＮｅｏｄｏｘ２３−４（Ｓｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）、及びＣ_９アルキルアリールポリエトキシ（１０）カルボン酸であるＥｍｃｏｌ ＣＮＰ−１１０（Ｗｉｔｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）が挙げられる。カルボン酸塩はまた、Ｃｌａｒｉａｎｔからも入手可能である（例えば、Ｃ_１３アルキルポリエトキシ（７）カルボン酸であるＳａｎｄｏｐａｎ（登録商標）ＤＴＣ製品）。

両性界面活性剤
両性または両性電解性の界面活性剤は、塩基性及び酸性親水性基ならびに有機疎水性基の両方を含有する。これらのイオン性主体は、他の種類の界面活性剤について本明細書に記載されるアニオン性基またはカチオン性基のいずれであってもよい。塩基性窒素及び酸性カルボン酸塩基は、塩基性及び酸性親水性基として用いられる典型的な官能基である。いくつかの界面活性剤において、スルホン酸塩、硫酸塩、ホスホン酸塩、またはリン酸塩は、負電荷を提供する。

両性界面活性剤は、脂肪族二級及び三級アミンの誘導体として広義に説明することができ、これは、脂肪族ラジカルが直鎖または分岐鎖であり得、脂肪族置換基のうちの１つが約８〜１８個の炭素原子を含有し、１つがアニオン性水溶化基（例えば、カルボキシ、スルホ、スルファト、ホスファト、またはホスホノ）を含有する。両性界面活性剤は、当業者にとって既知であり、「Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ」Ｃｏｓｍｅｔｉｃｓ＆Ｔｏｉｌｅｔｒｉｅｓ，Ｖｏｌ．１０４（２）６９−７１（１９８９）に記載される２つの主要なクラスに細分化される。第１のクラスは、アシル／ジアルキルエチレンジアミン誘導体（例えば、２−アルキルヒドロキシエチルイミダゾリン誘導体）及びそれらの塩を含む。第２のクラスは、Ｎ−アルキルアミノ酸及びそれらの塩を含む。いくつかの両性界面活性剤は、両方のクラスに適合するものとして想定することができる。

両性界面活性剤は、当業者にとって既知である方法によって合成することができる。例えば、２−アルキルヒドロキシエチルイミダゾリンは、アルキルエチレンジアミンによる長鎖カルボン酸（または誘導体）の縮合及び閉環によって合成される。市販の両性界面活性剤は、（例えば、クロロ酢酸または酢酸エチルでの）アルキル化によるイミダゾリン環の後続する加水分解及び開環によって誘導体化される。アルキル化中、１つまたは２つのカルボキシ−アルキル基が反応して、三級アミンを形成し、異なるアルキル化剤とのエーテル連鎖が、異なる三級アミンをもたらす。

本発明における用途を有する長鎖イミダゾール誘導体は一般に、以下の一般式、

式中、Ｒは、約８〜１８個の炭素原子を含有する非環式疎水性基であり、Ｍは、アニオンの電荷を中和するためのカチオン（一般にナトリウム）である、一般式を有する。本組成物中で用いることができる、商業的に卓越したイミダゾリン由来両性剤としては、例えば、ココアンホプロピオン酸塩、ココアンホカルボキシ−プロピオン酸塩、ココアンホグリシン酸塩、ココアンホカルボキシ−グリシン酸塩、ココアンホプロピル−スルホン酸塩、及びココアンホカルボキシ−プロピオン酸が挙げられる。アンホカルボン酸は、アンホジカルボン酸のジカルボン酸官能基が二酢酸及び／またはジプロピオン酸である脂肪性イミダゾリンから生成することができる。

本明細書に上述されるカルボキシメチル化化合物（グリシン酸塩）はしばしば、ベタインと呼ばれる。ベタインは、本明細書において双性イオン性界面活性剤と題する節において以下に論じられる、特別なクラスの両性剤である。

長鎖Ｎ−アルキルアミノ酸は、反応ＲＮＨ_２（Ｒ＝Ｃ_８−Ｃ_１８直鎖または分岐鎖アルキル、ハロゲン化カルボン酸を有する脂肪性アミン）によって容易に調製される。アミノ酸の一級アミノ基のアルキル化は、二級アミン及び三級アミンをもたらす。アルキル置換基は、２つ以上の反応性窒素中心を提供する追加のアミノ基を有してもよい。ほとんどの市販のＮ−アルキルアミン酸は、ベータ−アラニンまたはベータ−Ｎ（２−カルボキシエチル）アラニンのアルキル誘導体である。本発明における用途を有する市販のＮ−アルキルアミノ酸両性電解質の例としては、アルキルベータ−アミノジプロピオン酸塩、ＲＮ（Ｃ_２Ｈ_４ＣＯＯＭ）_２、及びＲＮＨＣ_２Ｈ_４ＣＯＯＭが挙げられる。一実施形態において、Ｒは、約８〜約１８個の炭素原子を含有する非環式疎水性基であり得、Ｍは、アニオンの電荷を中和するためのカチオンである。

好適な両性界面活性剤としては、ヤシ油またはなどのヤシ脂肪酸製品に由来するものが挙げられる。追加の好適なココナツ由来界面活性剤としては、それらの構造の一部として、エチレンジアミン部分、アルカノールアミド部分、アミノ酸部分、例えば、グリシン、またはこれらの組み合わせ、及び約８〜１８（例えば、１２）個の炭素原子の脂肪族置換基が挙げられる。そのような界面活性剤はまた、アルキルアンホジカルボン酸とも見なすことができる。これらの両性界面活性剤としては、Ｃ_１２−アルキル−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｎ^＋（ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＯ_２Ｎａ）_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＯＨまたはＣ_１２−アルキル−Ｃ（Ｏ）−Ｎ（Ｈ）−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｎ^＋（ＣＨ_２−ＣＯ_２Ｎａ）_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＯＨと表現される化学構造を挙げることができる。ジナトリウムココアンホジプロピオン酸塩は、１つの好適な両性界面活性剤であり、Ｒｈｏｄｉａ Ｉｎｃ．，Ｃｒａｎｂｕｒｙ，Ｎ．Ｊ．からＭｉｒａｎｏｌ（商標）ＦＢＳの商品名で市販されている。ジナトリウムココアンホジ酢酸塩の化学名を有する別の好適なココナツ由来両性界面活性剤は、同じくＲｈｏｄｉａ Ｉｎｃ．，Ｃｒａｎｂｕｒｙ，Ｎ．Ｊ．からＭｉｒａｔａｉｎｅ（商標）ＪＣＨＡの商品名で販売されている。

両性クラスの典型的な一覧、及びこれらの界面活性剤の種は、１９７５年１２月３０日にＬａｕｇｈｌｉｎ ａｎｄ Ｈｅｕｒｉｎｇに対して発行された米国特許第３，９２９，６７８号に提供される。更なる例は、「Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｔｉｖｅ Ａｇｅｎｔｓ ａｎｄ Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔｓ」（Ｖｏｌ．Ｉ ａｎｄ ＩＩ ｂｙ Ｓｃｈｗａｒｔｚ，Ｐｅｒｒｙ ａｎｄ Ｂｅｒｃｈ）に提供される。

双性イオン性界面活性剤
双性イオン性界面活性剤は、両性界面活性剤の部分集合として考えることができ、アニオン性電荷を含み得る。双性イオン性界面活性剤は、二級及び三級アミンの誘導体、複素環式二級及び三級アミンの誘導体、または四級アンモニウム、四級ホスホニウム、もしくは三級スルホニウム化合物の誘導体として広義に説明することができる。典型的には、双性イオン性界面活性剤は、正電荷の四級アンモニウム、または場合によっては、スルホニウムもしくはホスホニウムイオンと、負電荷のカルボキシル基と、アルキル基とを含む。双性イオン性は一般に、分子の等電点領域内でほぼ等しい程度までイオン化し、正電荷中心と負電荷中心との間に強い「分子内塩」誘引を発生させ得る、カチオン性基及びアニオン性基を含有する。そのような双性イオン性合成界面活性剤の例としては、脂肪族四級アンモニウム、ホスホニウム、及びスルホニウム化合物の誘導体が挙げられ、これは、脂肪族ラジカルが直鎖または分岐鎖であり得、脂肪族置換基のうちの１つが８〜１８個の炭素原子を含有し、１つがアニオン性水溶化基（例えば、カルボキシ、スルホン酸塩、硫酸塩、リン酸塩、またはホスホン酸塩）を含有する。ベタイン及びスルタイン界面活性剤は、本明細書における使用のための例示的な双性イオン性界面活性剤である。
これらの化合物の一般式は、

式中、Ｒ^１は、０〜１０個のエチレンオキシド部分及び０〜１個のグリセリル部分を有する８〜１８個の炭素原子のアルキル、アルケニル、またはヒドロキシアルキルラジカルを含有し、Ｙは、窒素、リン、及び硫黄原子からなる群から選択され、Ｒ^２は、１〜３個の炭素原子を有するアルキルまたはモノヒドロキシアルキル基であり、ｘは、Ｙが硫黄原子であるとき１であり、Ｙが窒素またはリン原子であるとき２であり、Ｒ^３は、１〜４個の炭素原子のアルキレンまたはヒドロキシアルキレンまたはヒドロキシアルキレンであり、Ｚは、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸塩、ホスホン酸塩、及びリン酸塩基からなる群から選択されるラジカルである、一般式である。

上記に列挙される構造を有する双性イオン性界面活性剤の例としては、４−［Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−オクタデシルアンモニオ］−ブタン−１−カルボン酸塩、５−［Ｓ−３−ヒドロキシプロピル−Ｓ−ヘキサデシルスルホニオ］−３−ヒドロキシペンタン−１−硫酸塩、３−［Ｐ，Ｐ−ジエチル−Ｐ−３，６，９−トリオキサテトラコサンホスホニオ］−２−ヒドロキシプロパン−１−リン酸塩、３−［Ｎ，Ｎ−ジプロピル−Ｎ−３−ドデコキシ−２−ヒドロキシプロピル−アンモニオ］−プロパン−１−ホスホン酸塩、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヘキサデシルアンモニオ）−プロパン−１−スルホン酸塩、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヘキサデシルアンモニオ）−２−ヒドロキシ−プロパン−１−スルホン酸塩、４−［Ｎ，Ｎ−ジ（２（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ（２−ヒドロキシドデシル）アンモニオ］−ブタン−１−カルボン酸塩、３−［Ｓ−エチル−Ｓ−（３−ドデコキシ−２−ヒドロキシプロピル）スルホニオ］−プロパン−１−リン酸塩、３−［Ｐ，Ｐ−ジメチル−Ｐ−ドデシルホスホニオ］−プロパン−１−ホスホン酸塩、及びＳ［Ｎ，Ｎ−ジ（３−ヒドロキシプロピル）−Ｎ−ヘキサデシルアンモニオ］−２−ヒドロキシ−ペンタン−１−硫酸塩が挙げられる。該洗剤界面活性剤中に含有されるアルキル基は、直鎖または分岐鎖であっても、飽和または不飽和であってもよい。

本組成物中での使用に好適な双性イオン性界面活性剤は、以下の一般構造のベタインを含む。

これらの界面活性剤ベタインは典型的に、極度のｐＨで強いカチオン性またはアニオン性特徴を呈さず、それらは、それらの等電点範囲内で水溶性の減少も示さない。「外部」四級アンモニウム塩とは異なり、ベタインは、アニオン性剤と適合する。好適なベタインの例としては、ココナツアシルアミドプロピルジメチルベタイン、ヘキサデシルジメチルベタイン、Ｃ_{１２−１４}アシルアミドプロピルベタイン、Ｃ_８−１４アシルアミドヘキシルジエチルベタイン、４−Ｃ_{１４−１６}アシルメチルアミドジエチルアンモニオ−１−カルボキシブタン、Ｃ_{１６−１８}アシルアミドジメチルベタイン、Ｃ_{１２−１６}アシルアミドペンタンジエチルベタイン、及びＣ_{１２−１６}アシルメチルアミドジメチルベタインが挙げられる。

本発明において有用なスルタインとしては、式、（Ｒ（Ｒ^１）_２Ｎ^＋Ｒ^２ＳＯ^３−（式中、Ｒは、Ｃ_６−Ｃ_１８ヒドロカルビル基であり、各Ｒ^１は典型的に独立して、Ｃ_１−Ｃ_３アルキル、例えば、メチルであり、Ｒ^２は、Ｃ_１−Ｃ_６ヒドロカルビル基、例えば、Ｃ_１−Ｃ_３アルキレンまたはヒドロキシアルキレン基である）を有する化合物が挙げられる。

双性イオン性クラスの典型的な一覧、及びこれらの界面活性剤の種は、１９７５年１２月３０日にＬａｕｇｈｌｉｎ ａｎｄ Ｈｅｕｒｉｎｇに対して発行された米国特許第３，９２９，６７８号に提供される。更なる例は、「Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｔｉｖｅ Ａｇｅｎｔｓ ａｎｄ Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔｓ」（Ｖｏｌ．Ｉ ａｎｄ ＩＩ ｂｙ Ｓｃｈｗａｒｔｚ，Ｐｅｒｒｙ ａｎｄ Ｂｅｒｃｈ）に提供される。

一実施形態において、本発明の組成物は、ベタインを含む。例えば、本組成物は、ココアミドプロピルベタインを含み得る。

摩擦減少剤
酸化組成物中には、摩擦減少剤が存在してもよい。一般的に使用される摩擦減少剤の例としては、ポリアクリルアミドポリマー及びコポリマーが挙げられる。一態様において、追加の好適な摩擦減少剤としては、アクリルアミド由来ポリマー及びコポリマー（ポリアクリルアミド（時折ＰＡＭと省略）など）、アクリルアミド−アクリル酸塩（アクリル酸）コポリマー、アクリル酸−メタクリルアミドコポリマー、部分加水分解ポリアクリルアミドコポリマー（ＰＨＰＡ）、部分加水分解ポリメタクリルアミド、及びアクリルアミド−メチル−プロパンスルホン酸塩コポリマー（ＡＭＰＳ）などを挙げることができる。そのようなポリマー及びコポリマーの様々な誘導体、例えば、四級アミン塩及び加水分解バージョンなどが、本明細書に記載されるポリマー及びコポリマーに含まれることを理解されたい。

摩擦減少剤は、水及び／または他の水性流体と組み合わされ、この組み合わせはしばしば、「スリック水」流体と称される。スリック水流体は、減少した摩擦抵抗及び有利な流動特徴を有し、これが、例えば、破砕のためのものを含む、様々なガス及び／または石油生成領域への水性流体のポンピングを可能にする。

本発明の一態様において、摩擦減少剤は、使用溶液中に約１００ｐｐｍ〜１，０００ｐｐｍの量で存在する。更なる一態様において、摩擦減少剤は、使用溶液中に少なくとも約０．０１重量％〜約１０重量％、好ましくは少なくとも約０．０１重量％〜約５重量％、好ましくは少なくとも約０．０１重量％〜約１重量％、より好ましくは少なくとも約０．０１重量％〜約０．５重量％、及び更により好ましくは少なくとも約０．０１重量％〜約０．１重量％の量で存在する。有利なことに、本発明の組成物及び方法は、水溶液中に含まれる摩擦減少剤とは負に干渉しない。

増粘剤
本発明に従う方法でアッセイされる酸化組成物中には、天然及び／または合成増粘ポリマーが存在してもよい。増粘剤はまた、ゲル化剤とも称されることがあり、例としては、グアー、キサンタン、セルロース誘導体及びポリアクリルアミド、ならびにポリアクリレートポリマー及びコポリマーなどが挙げられる。

本発明の一態様において、増粘剤は、使用溶液中に約１００ｐｐｍ〜１，０００ｐｐｍの量で存在する。更なる一態様において、増粘剤は、使用溶液中に少なくとも約０．０１重量％〜約１０重量％、好ましくは少なくとも約０．０１重量％〜約５重量％、好ましくは少なくとも約０．０１重量％〜約１重量％、少なくとも約０．０１重量％〜約２重量％、好ましくは少なくとも約０．０１重量％〜約１重量％、好ましくは少なくとも約０．０１重量％〜約０．５重量％の量で存在する。有利なことに、本発明の組成物及び方法は、水溶液中に含まれる増粘剤とは負に干渉しない。本発明の特定の理論に限定されるものではないが、過酸組成物からの酸化体過酸化水素の減少及び／または排除は、使用溶液中に存在する増粘剤の量のあらゆる変動の安定性及び有効性を促進すると考えられる。

腐食阻害剤
腐食阻害剤は、酸化組成物中に存在し得る追加の分子である。本開示において用いることができる腐食阻害剤としては、それらの全体が本明細書に参照により組み込まれる、米国特許第５，９６５，７８５号、米国特許出願第１２／２６３，９０４号、英国特許第１，１９８，７３４号、ＷＯ／０３／００６５８１、ＷＯ０４／０４４２６６、及びＷＯ０８／００５，０５８に開示される例示的な腐食阻害剤が挙げられる。

本発明の一態様において、腐食阻害剤は、使用溶液中に約１００ｐｐｍ〜１，０００ｐｐｍの量で存在する。更なる一態様において、腐食阻害剤は、使用溶液中に少なくとも約０．０００１重量％〜約１０重量％、好ましくは少なくとも約０．０００１重量％〜約５重量％、好ましくは少なくとも約０．０００１重量％〜約１重量％、好ましくは少なくとも約０．０００１重量％〜約０．１重量％、及び更により好ましくは少なくとも約０．０００１重量％〜約０．０５重量％の量で存在する。有利なことに、本発明の組成物及び方法は、水溶液中に含まれる腐食阻害剤とは負に干渉しない。

スケール阻害剤
これらの種類の用途において用いることができる一般的なスケール阻害剤としては、ポリマー及びコポリマー、リン酸塩、ならびにリン酸エステルなどが挙げられる。
本発明の一態様において、スケール阻害剤は、使用溶液中に約１００ｐｐｍ〜１，０００ｐｐｍの量で存在する。更なる一態様において、スケール阻害剤は、使用溶液中に少なくとも約０．０００１重量％〜約１０重量％、少なくとも約０．０００１重量％〜約１重量％、好ましくは少なくとも約０．０００１重量％〜約０．１重量％、好ましくは少なくとも約０．０００１重量％〜約０．０５重量％の量で存在する。有利なことに、本発明の組成物及び方法は、水溶液中に含まれるスケール阻害剤とは負に干渉しない。

追加の抗菌剤
酸化組成物中には、追加の抗菌剤が含まれてもよい。過酸組成物の使用に加えて、追加の抗菌剤及び殺生物剤が用いられてもよい。追加の殺生物剤としては、例えば、その全体が本明細書に参照により組み込まれる、米国特許第６，６２７，６５７号に開示される四級アンモニウム化合物を挙げることができる。有利なことに、四級アンモニウム化合物の存在は、過酸とともに両方の相乗的な抗菌有効性を提供し、本組成物の長期間の殺生物有効性を維持する。

別の実施形態において、追加の殺生物剤としては、塩化トリブチルテトラデシルホスホニウムなどの酸化剤適合ホスホニウム殺生物剤を挙げることができる。ホスホニウム殺生物剤は、過酸との組み合わせで四級アンモニウム化合物に類似した抗菌利点を提供する。加えて、ホスホニウム殺生物剤は、本発明に従って開示されるフラッキングの方法などの石油分野用途において一般的に使用されるアニオン性ポリマー化学物質と適合する。

追加の抗菌及び殺生物剤を、抗菌有効性を提供するのに十分な量で用いてもよく、その量は、処理を必要とする水源及びその中の混入物によって変動し得る。そのような薬剤は、使用溶液中に少なくとも約０．１重量％〜約５０重量％、好ましくは少なくとも約０．１重量％〜約２０重量％、より好ましくは約０．１重量％〜約１０重量％の量で存在してもよい。

酸味料
酸化組成物中には、酸味料が追加の機能的成分として含まれてもよい。一態様において、その全体が本明細書に参照により組み込まれる、米国特許第４，５８７，２６４号に開示されるように、硝酸または硫酸などの強鉱酸を使用して、水源を処理することができる。強鉱酸と過酸組成物との併用は、水源中の化学混入物の除去を補助する酸性度の結果として抗菌有効性の増強を提供する（例えば、亜硫酸塩及びスルフィド種）。加えて、硝酸などのいくつかの強鉱酸は、本発明に従う過酸組成物によって接触される金属に対する腐食のリスクを減少させる更なる利益を提供する。例示的な生成物は、Ｅｎｖｉｒｏ Ｔｅｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｒｅｆｌｅｘブランド）から、及びＳｏｌｖａｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｐｒｏｘｉｔａｎｅ（登録商標）ＮＴブランド）から市販されている。

酸味料を、意図される抗菌有効性及び／または抗腐食利益を提供するのに十分な量で用いてもよく、その量は、処理を必要とする水源及びその中の混入物によって変動し得る。そのような薬剤は、使用溶液中に少なくとも約０．１重量％〜約５０重量％、好ましくは少なくとも約０．１重量％〜約２０重量％、より好ましくは約０．１重量％〜約１０重量％の量で存在してもよい。

カタラーゼ酵素及びペルオキシダーゼ酵素
カタラーゼ酵素またはペルオキシダーゼ酵素を使用して、抗菌過酸組成物中の過酸化水素の濃度を減少させる、かつ／または排除することができる。酵素は、水及び酸素への過酸化水素の分解を触媒する。有利なことに、過酸化水素（強度の酸化剤）の減少及び／または排除は、分解されないか、または不適合となる水処理源（例えば、水源）のための他の添加剤をもたらす。削井、回収、及び生成用途において使用される水性流体を増強するか、またはその特徴を修正するために使用される様々な添加剤は、過酸化水素の酸化効果による分解のリスクにある。これらには、例えば、商業的削井、坑井仕上げ及び坑井刺激、または生成用途において使用される摩擦減少剤及び増粘剤を挙げることができる。

動物源（牛肉肝臓から単離されるウシカタラーゼ、Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｃｈｒｙｓｏｇｅｎｕｍ、Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｎｏｔａｔｕｍ、及びＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒを含む真菌から単離される真菌カタラーゼなど）、細菌源（Ｓｔａｐｈｙｌｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓなど）、ならびにこれらの遺伝的変異形及び修飾形を含む、カタラーゼ酵素の様々な供給源を、本発明に従って用いることができる。本発明の一態様において、真菌カタラーゼを利用して、過酸組成物の過酸化水素含有量を減少させる。カタラーゼは、液体形態及びスプレー乾燥形態を含む様々な形態で市販されている。市販のカタラーゼは、活性酵素と、酵素の安定性を増強するための追加の成分との両方を含む。いくつかの例示的な市販のカタラーゼ酵素としては、Ｇｅｎｅｎｃｏｒ ＣＡ−１００及びＣＡ−４００、ならびにＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｇａｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ（ＭＧＣ）ＡＳＣ ｓｕｐｅｒ Ｇ及びＡＳＣ ｓｕｐｅｒ２００、ならびにＧｅｎｅｃｏｒ ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌのＯｐｔｉｍａｓｅ ＣＡ４００Ｌが挙げられる。好適なカタラーゼ酵素についての追加の記述は、米国特許公開第２００９／０２６９３２４号に開示され、その全体が本明細書に参照により組み込まれる。

本発明の一態様において、カタラーゼ酵素は、過酸化水素を分解する高い能力を有する。有利なことに、酸化組成物からの過酸化水素の減少または排除は、酸化薬剤によって引き起こされる様々な損失を取り除く。具体的には、過酸組成物とともにカタラーゼを使用すると、従来の酸化薬剤（例えば、過酢酸、次亜塩素酸塩もしくは次亜塩素酸、及び／または二酸化塩素）に関連する損傷（腐食など）を引き起こすことなく、抗菌利益の増強がもたらされる。

ペルオキシダーゼ酵素を用いて、過酸組成物から過酸化水素を分解することもできる。ペルオキシダーゼ酵素は主に、過酸化水素による基質の酸化を可能にするように機能するものの、それらはまた、過酸化水素を組成物中の過酸比率まで有効に低下させるのにも好適である。例えば、動物源、真菌ペルオキシダーゼ、ならびにこれらの遺伝的変異形及び修飾形を含む、ペルオキシダーゼ酵素の様々な供給源を、本発明に従って用いることができる。ペルオキシダーゼは、液体形態及びスプレー乾燥形態を含む様々な形態で市販されている。市販のペルオキシダーゼは、活性酵素と、酵素の安定性を増強するための追加の成分との両方を含む。

いくつかの実施形態において、カタラーゼ酵素またはペルオキシダーゼ酵素は、過酸組成物中の過酸化水素の初期濃度の少なくとも約５０％を分解することができる。好ましくは、酵素は、過酸組成物の過酸化水素濃度を、少なくとも約５０％超、より好ましくは少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％だけ減少させるのに十分な量で提供される。いくつかの実施形態において、酵素は、過酸組成物の過酸化水素濃度を９０％超だけ減少させる。
本発明の一態様において、酵素は、使用に好適であり、約０〜１８０℃に及び得る水処理用途における温度範囲を含む幅広い温度に対する耐性を有する。好適なカタラーゼ酵素は、そのような保管温度及び／または適用温度下で少なくとも約１０分間、好ましくは少なくとも約１時間、その活性の少なくとも５０％を維持するだろう。

本発明の更なる一態様において、本明細書に記載されるカタラーゼ酵素またはペルオキシダーゼ酵素は、水処理用途において見出されるｐＨ範囲に対する耐性を有する。水処理用途における酢酸レベル（または他のカルボン酸）は、百万分の一（ｐｐｍ）の酢酸または他のカルボン酸に広く及び得る。溶液は、０超〜約１０のｐＨ範囲の対応する範囲を有し得る。好適なカタラーゼ酵素またはペルオキシダーゼ酵素は、そのような酢酸または他のカルボン酸の溶液中で約１０分間にわたって、その活性の少なくとも約５０％を維持するだろう。

本発明の一態様において、カタラーゼ酵素またはペルオキシダーゼ酵素は、過酸組成物から過酸化水素の濃度を、約１０分間以内、好ましくは約５分間以内、好ましくは約２〜５分間以内、より好ましくは約１分間以内に少なくとも５０％だけ減少させるのに十分な量で、水処理の使用溶液及び過酸組成物中に存在する。酵素の濃度の範囲は、過酸組成物から過酸化水素の５０％が除去される時間の量によって変動するだろう。本発明の特定の態様において、カタラーゼ酵素またはペルオキシダーゼ酵素は、約１ｐｐｍ〜約１，０００ｐｐｍ、好ましくは約５ｐｐｍ〜５００ｐｐｍ、及びより好ましくは約１０ｐｐｍ〜約１００ｐｐｍの量で、処理される水源を含む使用溶液組成物中に存在する。

蛍光定量的検出
本発明に従って調製される試料には、任意の蛍光光度計を使用することができる。一般に、蛍光光度計は、対象となる物質（例えば、ジピコリン酸）を有する試料（例えば、抗菌または清掃製品などの化学溶液）からの蛍光発光の強度を測定することができる。蛍光光度計は、試料中の物質の濃度を計算し、決定された濃度をユーザに示すことができる。その後、ユーザは、決定された濃度に基づいて、例えば、より多くの物質を添加して、物質の濃度を増加させることなどの任意の所望される措置を実行することができる。蛍光光度計が、濃度が閾値濃度よりも低いか、または高いとを決定する場合、ユーザは、より多いまたはより少ない物質を分注してもよい。加えて、蛍光光度計は、製品外センサーに操作可能に連結されてもよい。特定の実施形態において、物質の濃度が所定の閾値未満であるとき、物質によって発せられる蛍光は、強度がより低くあり得る。この時点で、製品外センサーは、ユーザに物質の濃度が所定の閾値未満に達したことを警告し得る。シグナルは、可視的な音声シグナルであっても、当該技術分野において既知である任意の他の種類のシグナルであってもよい。したがって、ユーザは、所望される効果（清浄度、微生物の減少、耐熱性、製品安定性、潤滑など）を達成するのに十分な量及び／または濃度の清掃、抗菌、殺菌、及び／もしくは消毒溶液、または対象となる他の物質が存在することを確実にすることができる。

蛍光光度計の基本的操作は周知であり、したがって、簡潔さ及び明確さのために、本明細書では様々な詳細が省略される。蛍光光度計は、物質の蛍光特性に基づいて、試料中の特定の物質の濃度を計算することができる。本明細書により詳細に記載されるように、蛍光光度計は、１つ以上の選択された波長で、またはある波長範囲内で連続的に電磁放射を発する励起源を含む。対象となる物質が１つ以上の選択された波長（例えば、ある波長範囲内）の電磁放射に曝露されると、それは、その物質の特定の分子内の電子の励起を引き起こし、それらが電磁放射を発することを誘起し得る。発せられる電磁放射は、励起源によって発せられる電磁放射とは異なるエネルギー（すなわち、別の波長範囲）のものであり得る。その後、物質によって発せられる電磁放射は、電気シグナルに変換され得る。電気シグナルは、蛍光発光の強度を示し得る。その後、蛍光発光の強度と物質の濃度との間の既知の関係に基づいて、（例えば、較正を介して）物質の濃度を決定することができる。

本発明の特定の実施形態は、試料の蛍光を測定するための蛍光光度計を含む。蛍光光度計は、収容部と、収容部によって支持されるコントローラーと、センサーヘッドとを含み得る。センサーヘッドは、発光体モジュールと、コントローラーに操作可能に連結された検出器モジュールとを含み得る。発光体モジュールは、１つ以上の波長で電磁放射を発して、試料中の蛍光を誘起するように構成された励起源を含み得る。電磁放射の発光は、第１のビーム経路に沿って方向付けされ得る。センサーヘッドは、第１の波長範囲内の電磁放射を試料に向かって伝達するための励起フィルターを含み得る。励起フィルターは、励起フィルターホルダーによって支持され得る。励起フィルターホルダーは、電磁放射の通過のための開口部を画定し得る。励起フィルターホルダーは、励起フィルターが、フィルタリングされた電磁放射を、開口部を通してかつ試料に向かって通過させて、第１のビーム経路が、開口部を介してかつ試料に向かって励起源から励起フィルターまでの電磁放射の軌跡を画定するように、励起フィルターを支持し得る。検出器モジュールは、試料によって発せられる蛍光を検出し得る。蛍光光度計は、測定された蛍光に基づいて、コントローラーによって決定される試料中の物質の濃度を示す。

いくつかの実施形態において、蛍光光度計は、第１の集束装置と、第２の集束装置とを含む。第１の集束装置及び第２の集束装置は、センサーヘッド近位の収容部内に収容され得る。第１の集束装置は、励起源から生じ、励起フィルターによって試料に向かって伝達される電磁放射を方向付けし得る。第２の集束装置は、試料から生じる蛍光を検出器モジュールに向かって方向付けし得る。

いくつかの実施形態において、開口部が電磁放射の非対称的な部分を第１のビーム経路内に通過させ、励起フィルターホルダーが電磁放射の対応する非対称的な部分の第１のビーム経路内の通過を遮断するように、開口部は、第１のビーム経路に対して非対称的に位置付けられ得る。電磁放射の対応する非対称的な部分の第１のビーム経路内の通過の遮断は、発光体モジュールから検出器モジュールへと直接配向される電磁放射の量を減少させることができる。いくつかの実施形態において、開口部は、半円形の断面である。いくつかの実施形態において、開口部は、円形の開口の少なくとも一部分を閉塞させることによって成形される。いくつかの実施形態において、開口部は、第２の集束装置に向かって方向付けられることによって、第１の集束装置を通して電磁放射が通過するのを防止するように成形される。

蛍光光度計に関与する本発明の実施形態について、この一般的プロセスのいくつかの変異形及び具体的な詳細が企図される。一例において、水処理生成物または溶液の濃度が決定され得る。別の例において、対象となる物質は、任意の化学溶液であり得る。例としては、殺生物剤（殺虫剤及び抗菌製品など）、腐食防止剤、スケール防止剤、及び汚染防止剤製品、消毒剤、ならびに他の清掃製品、洗剤、添加剤、添加剤、界面活性剤、潤滑剤、抗菌剤、溶媒、ハイドロトロープ、再付着防止剤、染料、腐食阻害剤、酸、アルカリ溶液、塩溶液、ならびに漂白添加剤が挙げられるが、これらに限定されない。これらの化合物は、食器洗浄洗剤、濯ぎ補助剤、洗濯用洗剤、定置洗浄剤、抗菌剤、床コーティング、肉、家禽、及び海産物の死骸処理、殺虫剤、車両管理用組成物、水管理用組成物、プール及び温泉組成物、無菌梱包組成物、ならびにボトル洗浄組成物などの製品中に組み込まれ得る。これらの化合物のうちのいくつかの例及び対応する用途は、本出願の譲受人に帰属する米国特許第７，５５０，７４６号に見出すことができ、この開示は、本明細書に参照により組み込まれる。

故に、本発明の実施形態が開示される。本発明は、特定の開示される実施形態を参照しながらかなり詳細に記載されているものの、開示される実施形態は、限定目的ではなく説明目的で提示されており、本発明の他の実施形態が可能である。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱せずに、様々な変更、適応、及び修正がなされ得ることを理解するだろう。

実施例１−還元剤なしでの試料試験
以下の試験の各々について、蛍光光度計を２７２ｎｍの発光で使用して、５４５ｎｍの蛍光を引き起こし、その後、これを較正して、存在するＤＰＡの量を決定した。試料調製物は、開示される通りであり、０．０１１ＭのＴｂＣｌ_３の添加を含む。試験を実行し、ＤＰＡで安定化したペルオキシカルボン酸の試料を測定して、異なるレベルのＤＰＡで、ＤＰＡの濃度を決定した。ＤＰＡを塩化テルビウムと複合化して、ＤＰＡ；ＴｂＣｌ_３複合体の測定可能な励起シグナルを生成した。結果を図１に図表により示し、以下の表１に報告する。試験は、４００ｐｐｍのＤＰＡを含有する試料について行った。１：２００の生成物希釈度で、決定される濃度が直線的ではなく、酸化薬剤（ペルオキシ酢酸−ＰＯＡＡ）が励起光を吸収していることを理解することができる。試料の濃度が高すぎる。

試験はまた、ＴｂＣｌ３の量を変えても実行し、結果は類似した非直線的なものであった。以下の表２を参照されたい。

理解され得るように、１：２００の希釈度の生成物希釈度で、生成物の試料サイズ及びＴｂＣｌ_３の両方を変え、応答は非直線的であり、これは試料の濃度が高すぎ、吸光度が高すぎることを示した。蛍光の量の読み取りは、存在するＤＰＡの量と直線的な様式では相関しなかった。

次に、ペルオキシカルボン酸溶液が経時的に平衡化するにつれて、ＤＰＡのレベルを変えて、ＤＰＡで安定化した１：２００の希釈度のペルオキシカルボン酸組成物について試験を実行した。結果を図２に示す。図２の結果は、以下の表３から調製した試料を使用して測定した。ＤＰＡ濃度は常に、４００ｐｐｂ＝４００ｐｐｍ／１０００である。

生成物希釈度、５０％パイントでは２０００、１００％点では１０００、２００％点では５００、４００％点では２５０。

−１０００倍のＤＰＡ希釈度を有する第１の試料について、ＴｂＣｌ３は相対的に１０倍
−試料は、４％を有するように２５倍に希釈された濃縮物である。
結果から、経時的により多くのＰＯＡＡが生成されるにつれて、より多くのシグナルが吸収され、直線性が低下することを理解することができる。

次に、試料希釈度を１：２００から１：１０００へと拡張した。データを図３に示す。このレベルの希釈度では直線的な応答が見られるが、これは既に平衡化された生成物（異なるレベルのＰＯＡＡなし）のものだった。試験はまた、異なる人々によっても実行し、結果は類似したより直線的なものであった（以下の表４を参照されたい）。

図４において、１：０００の希釈度で可変ＰＯＡＡ濃度が存在するとき、過酸の効果は継続し、ＤＰＡのｐｐｍ読み取りは依然として可変的であり、ＰＯＡＡの量の増加が蛍光シグナルを減衰させるにつれて低下することを理解することができる。図５において、希釈度は、１：２０００まで増加し、１：１０００と比較された。再度繰り返すが、２０００の希釈度はより直線的であるものの、２０００の希釈度ですら、ＰＯＡＡはシグナルを減衰させる。

図６において、試料が平衡化するにつれて経時的に、蛍光の比較を測定した。経時的により多くのＰＯＡＡが存在するにつれて、異なる量のＤＰＡですら、シグナルは減衰されることを理解することができる。

実施例２−酸化剤からの干渉を排除するための還元剤の使用
出願者らは、チオ硫酸塩などの還元剤の使用が、ＰＯＡＡからの干渉を排除し得ることを発見した。本発明に従うと、チオ硫酸ナトリウムは、ペルオキシ酢酸（ＰＯＡＡ）と反応して、酢酸、硫酸ナトリウム、及び元素状硫黄を形成する。チオ硫酸ナトリウムはまた、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）とも反応して、水、硫酸ナトリウム、及び硫酸を形成する。

平衡中、活性濃度は常に変化するが、チオ硫酸ナトリウムを添加すると、溶液は安定し、一定となる。

図７は、図６で行われる試料調製及び試験へ１００ｍＬの０．１Ｎのチオ硫酸塩を添加することにより、それを示す。チオ硫酸塩の添加によって、グラフは、２００ｐｐｍ、４００ｏｏｍ、及び６００ｐｐｍのＤＰＡでより直線的となることを理解することができる。

その後、図７のための試料調製を別に６回反復し、直線性が優れ、平均回収パーセントは９９．７９％で優れることを理解することができる。結果を表５に示す。

結果は、各分析者の５％以内である。

その後、チオ硫酸塩の添加の量を試験し、ＤＰＡ単独、過酸単独、２．５％のチオ硫酸塩を有するＤＰＡ、ならびにＤＰＡ及び２．５％のチオ硫酸塩を有する過酸、ＤＰＡ及び５％のチオ硫酸塩を有する過酸、ならびに最後にＤＰＡ及び１０％のチオ硫酸塩を有する過酸で、蛍光光度計測定を行った。（０．１Ｎのチオ硫酸塩を添加した）。結果を図８及び以下の表４に示す。直線的な範囲内の検出のためには、チオ硫酸塩は、２．５％〜５％の間でなくてはならないことを理解することができる。

０．０１Ｎのチオ硫酸塩では、応答は２０倍低下し、５％超の吸光は直線的な範囲外の操作を示し得ることを理解することができる。励起は、２７２ｎｍである。

図９は、１：１０００の希釈度での、測定されるＤＰＡでの読み取りを示す。１：１０００の希釈度及びチオ硫酸塩の添加では、観察される応答はほぼ完全に直線的であることを理解することができる。図１１中、チオ硫酸塩の添加ありまたはなしでの、４００ｐｐｍのＤＰＡを有する試料において、平衡化中の１〜７日目、試料が平衡化するにつれて異なる量のＰＯＡＡが存在する場合ですら、チオ硫酸塩ありのものでは測定値の変動性が有意により少ないことを実証することを理解することができる。測定は、１、２、５、及び７日目に行った。

実施例３ 試料試験プロトコル
分子は、液体溶液中の光を吸収することができ、これにより基底状態の電子をより高いエネルギー状態へと促進する。電子が基底状態に戻るにつれて、光の光子が放出されるとき、蛍光は、約１０ナノ秒間以下生じる。蛍光は、温度及びｐＨを含む多数の要因に依存する。これらのパラメータの変化は、最終的な結果に偏りを与え得る。ＴｂＣｌ３が溶液中のＤＰＡに添加されるとき、それは１：３の比率で結合して、複合体を形成する。ＴｂＣ１_３が全ての利用可能なＤＰＡに結合することを確実にするために、それは、わずかに過剰量である必要がある。形成される複合体は、２７２ｎｍの励起波長及び５４５ｎｍでの発光波長を有する。４００ｐｐｍのＤＰＡの水溶液で、試験を実行した。いくつかの分子はこれらの波長の光を吸収し、これは蛍光シグナルと干渉し、偏りの少ない結果をもたらすだろう。試料中の有意に異なるレベルの過酸は、同一の濃度のＤＰＡについて異なる結果をもたらすだろう。試料試験溶液へのチオ硫酸ナトリウムの添加を使用して、処方物中の過酸及び過酸化物種を中和し、蛍光試験に対する過酸平衡の効果を軽減する。平衡化前後の読み取りは、チオ硫酸塩の添加で行うことができる。
２７２／５４５ｎｍで励起／発光することができる蛍光光度計
手順：全ての試料は、およそ室温で実行されるべきである
１．およそ８００ｍＬの脱イオン水をＩＬ容積測定フラスコに添加する。
２．メスシリンダーを使用して、１００ｍＬの０．１Ｎのチオ硫酸ナトリウムをフラスコに添加する。
３．（製品品質明細書によって明記される）所望される量の過酸生成物を、１Ｌのフラスコへと秤量またはアリコートする。１ｍＬの０．０１１ＭのＴｂＣｌ_３を、１Ｌのフラスコへとアリコートする。
４．フラスコを容量調節し、３０分間（＋／−５分間）混合する
６．蛍光を測定し、記録することによって、蛍光定量的にアッセイする。

Claims (27)

1. 酸化組成物の試料中の標的分析物を検出する方法であって、
   前記試料に有効量の還元剤を添加して、試料溶液を形成し、かつ過酸が還元されるようにすることと、
   前記試料溶液を蛍光検出でアッセイすることと、を含む、方法。
2. 酸化組成物が、過酸組成物である、請求項１に記載の方法。
3. 前記分析物が、置換または非置換モノピコリン酸、ジピコリン酸、またはトリピコリン酸である、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記ピコリン酸が、以下の式を有し、
   
   

   

   式中、Ｒ^ｌが、ＯＨもしくは−−ＮＲ^１ａＲ^１ｂであり、Ｒ^１ａ及びＲ^１ｂが独立して、水素もしくは（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキルであり、
   Ｒ^２が、ＯＨもしくは−−ＮＲ^２ａＲ^２ｂであり、Ｒ^２ａ及びＲ^２ｂが独立して、水素もしくは（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキルであり、
   各Ｒ^３が独立して、（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル、（Ｃ_２−Ｃ_６）アルケニル、もしくは（Ｃ_２−Ｃ_６）アルキニルであり、
   ｎが、ゼロ〜３の数であるか、
   またはその塩であるか、
   あるいは以下の式を有する化合物であって、
   

   

   
   式中、
   Ｒ^ｌが、ＯＨもしくは−−ＮＲ^１ａＲ^１ｂであり、Ｒ^１ａ及びＲ^１ｂが独立して、水素もしくは（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキルであり、
   Ｒ_２が、ＯＨもしくは−−ＮＲ^２ａＲ^２ｂであり、Ｒ^２ａ及びＲ^２ｂが独立して、水素もしくは（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキルであり、
   各Ｒ^３が独立して、（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル、（Ｃ_２−Ｃ_６）アルケニル、もしくは（Ｃ_２−Ｃ_６）アルキニルであり、
   ｎが、ゼロ〜３の数である、化合物であるか、
   またはその塩である、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 前記還元剤が、亜硫酸塩、亜リン酸塩、次亜リン酸塩、亜リン酸、シュウ酸、ギ酸、アスコルビン酸、または硫酸塩のうちの１つ以上である、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
6. 前記還元剤が、硫酸塩である、請求項１〜５の請求項いずれかに記載の方法。
7. 前記還元剤が、チオ硫酸塩である、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
8. 前記試料を有効量の塩化テルビウムで処理して、前記塩化テルビウムが前記試料中のピコリン酸と複合体を形成するようにするステップを更に含む、請求項４〜７のいずれかに記載の方法。
9. 前記酸化組成物が、漂白組成物である、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
10. 前記蛍光検出が、手持ち式蛍光光度計によるものである、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
11. 前記試料溶液を水で１：１０００に希釈するステップを更に含む、請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
12. 酸化組成物の試料中のピコリン酸の前記濃度を決定する方法であって、
    前記試料を有効量の塩化テルビウムで前処理して、前記ピコリン酸が塩化テルビウムと複合化されるようにすることと、
    前記試料を有効量の還元剤で前処理して、その過酸が還元されるようにすることと、
    前記化学配合物中に存在するピコリン酸中の蛍光を誘起する波長で、励起源から電磁放射を発することと、
    発せられる蛍光とピコリン酸の前記濃度との間の所定の関係を使用して、ピコリン酸によって発せられる蛍光を検出することと、を含む、方法。
13. 試料前処理が、約１：３の比率で、塩化テルビウムを前記ピコリン酸に添加することを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 蛍光とピコリン酸の濃度との間の前記所定の関係が、直線的である、請求項１２または１３に記載の方法。
15. 前記試料を水で希釈するステップを更に含む、請求項１２〜１４のいずれかに記載の方法。
16. 前記試料が、１：１０００に希釈される、請求項１２〜１５のいずれかに記載の方法。
17. 約２５０ナノメートル〜約２９０ナノメートルの波長で電磁放射を発して、ピコリン酸中の蛍光を誘起することを更に含む、請求項１２〜１６のいずれかに記載の方法。
18. 前記電磁放射が、約２７２ナノメートルの波長で発せられる、請求項１２〜１７のいずれかに記載の方法。
19. 約５３０ナノメートル〜約５８０ナノメートルのスペクトル範囲内の蛍光を検出することを更に含む、請求項１２〜１８のいずれかに記載の方法。
20. 前記化学配合物が、約５４５ナノメートルのスペクトル範囲内の蛍光を発する、請求項１２〜１９のいずれかに記載の方法。
21. 過酸化学配合物中の標的化学化合物の濃度を検出する方法であって、
    前記配合物を水で希釈することによって、前記過酸配合物の試料を調製することと、
    前記試料に有効量の還元剤を添加して、過酸が還元されるようにすることと、
    前記試料を、化学配合物中に存在する標的化合物中の蛍光を誘起する波長の電磁放射に曝露することと、
    前記標的化学物質によって発せられる蛍光を検出することと、
    発せられる蛍光と前記標的化学物質の前記濃度との間の所定の関係を使用して、前記標的化学物質の前記濃度を決定することと、を含む、方法。
22. 前記標的化学物質が、置換または非置換モノピコリン酸、ジピコリン酸、またはトリピコリン酸である、請求項２１に記載の方法。
23. 前記試料に有効量の塩化テルビウムを添加するステップを更に含む、請求項２１または２２に記載の方法。
24. 発せられる蛍光と標的化学物質の濃度との間の直線的な関係を実証する、水希釈及び還元剤の量を事前決定するステップを更に含む、請求項２１〜２３のいずれかの請求項に記載の方法。
25. 前記希釈が、１：１０００以上の比率である、請求項２１〜２４のいずれかに記載の方法。
26. 前記ピコリン酸が、ジピコリン酸である、請求項２１〜２５のいずれかに記載の方法。
27. 前記ジピコリン酸が、以下の式を有し、
    

    

    
    式中、Ｒ^１が、ＯＨもしくは−−ＮＲ^１ａＲ^１ｂであり、Ｒ^１ａ及びＲ^１ｂが独立して、水素もしくは（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキルであり、
    Ｒ^２が、ＯＨもしくは−−ＮＲ^２ａＲ^２ｂであり、Ｒ^２ａ及びＲ^２ｂが独立して、水素もしくは（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキルであり、
    各Ｒ^３が独立して、（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル、（Ｃ_２−Ｃ_６）アルケニル、もしくは（Ｃ_２−Ｃ_６）アルキニルであり、
    ｎが、ゼロ〜３の数であるか、
    またはその塩であるか、
    あるいは以下の式を有し、
    
    

    

    式中、
    Ｒ^１が、ＯＨもしくは−−ＮＲ^１ａＲ^１ｂであり、Ｒ^１ａ及びＲ^１ｂが独立して、水素もしくは（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキルであり、
    Ｒ^２が、ＯＨもしくは−−ＮＲ^２ａＲ^２ｂであり、Ｒ^２ａ及びＲ^２ｂが独立して、水素もしくは（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキルであり、
    各Ｒ^３が独立して、（Ｃ_１−Ｃ_６）アルキル、（Ｃ_２−Ｃ_６）アルケニル、もしくは（Ｃ_２−Ｃ_６）アルキニルであり、
    ｎが、ゼロ〜３の数であるか、
    またはその塩である、請求項２１〜２６のいずれかに記載の方法。
    

Images