JP2021507272A - 過酢酸蒸気および過酸化水素蒸気を検出する方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれている、2017年12月21日に出願した米国特許仮出願第62/608798号、名称「SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING PERACTIC ACID AND HYDROGEN PEROXIDE VAPOR」の優先権および利益を主張するものである。
1 860波数でPAAのIR信号を判定する
2 820波数で背景IR吸光度のIR信号を判定する
3 860でのPAA信号から820での背景信号を減算する。たとえばPAA信号=(860での信号)−(820での信号)。
1 1250波数でPAA+H202の組み合わされた信号を判定する
2 860波数でPAAの信号を判定する
3 820波数または1115波数で背景信号を判定する
4 PAA(TAED化学構造)のみの解を使用して、860波数に対する1250波数でのPAAピークの比率を判定する。たとえば、比率=(1250でのPAA信号)/(860でのPAA信号)
5 860でのPAA信号にステップ4でdentlyに判定された比率を乗算することによって、1250波数でのPAA信号を判定する
6 1250波数でのH2O2を判定するために、ステップ1で判定された信号から、ステップ5で判定されたPAA信号およびステップ3で判定された信号を減算する。
過酢酸蒸気、過酸化水素蒸気、水蒸気、および酢酸蒸気の混合物を生成し、蒸気混合物を処理室に供給するように構成された蒸発器と、
少なくとも中赤外範囲の成分を有する光を処理室に供給するように構成された光源と、
過酢酸蒸気によって吸収され、過酸化水素蒸気、水蒸気、および酢酸蒸気のいずれによっても吸収されない第1のスペクトルと過酢酸蒸気および過酸化水素蒸気によって吸収される第2のスペクトルとで中赤外範囲光を個別に検出するように構成された検出器と、
処理室内の過酢酸蒸気の濃度を判定するように構成されたプロセッサと
を含む過酢酸および過酸化水素処理システム。
(b)過酢酸蒸気、過酸化水素蒸気、酢酸蒸気、および水蒸気の混合物を形成し、蒸気の混合物を処理室に供給するために、過酢酸、過酸化水素、酢酸、および水を含む水溶液を気化するように構成された蒸発器と、
(c)蒸気の混合物を介して中赤外範囲の光のビームを投影するように構成された光源と、
(d)過酢酸蒸気によって吸収され、過酸化水素蒸気、酢酸蒸気、および水蒸気のいずれによっても吸収されない第1のスペクトルと、過酢酸蒸気および過酸化水素蒸気によって吸収される第2のスペクトルとを検出するように構成された中赤外光検出器と、
(e)検出された第1および第2のスペクトルの光を、(a)過酢酸蒸気および過酸化水素蒸気によって吸収された中赤外光を示す吸光度値と、(b)過酢酸蒸気および過酸化水素蒸気を透過した中赤外光を示す透過率値とのうちの1つに変換するように構成された第1のプロセッサと、
(f)判定された吸光度値または透過率値を過酢酸蒸気の濃度および過酸化水素蒸気の濃度に変換するように構成された第2のプロセッサと
を含む、消毒システムまたは滅菌システム。
過酢酸、過酸化水素、酢酸、および水を含む気化された混合物を室に供給するステップと、
室の少なくとも一部を通過した気化された混合物の部分を通して中赤外範囲の光を投影するステップと、
過酢酸蒸気によって吸収され、過酸化水素蒸気、酢酸蒸気、および水蒸気のいずれによっても吸収されない第1のスペクトルと、過酢酸蒸気および過酸化水素蒸気によって吸収される第2の狭いスペクトルとで中赤外光を検出するステップと、
過酢酸蒸気および過酸化水素蒸気によって吸収される第2のスペクトル内の中赤外光を検出するステップと
を含む方法。
(b)圧力は、第1のスペクトルの中赤外光を検出した後の時間期間に650トール超にセットされ、
(c)圧力は、その後、その時間期間の後に200トール未満まで減らされ、
第2のスペクトルの中赤外光は検出される
段落87に記載の方法。
(b)過酢酸、過酸化水素、酢酸、および水を含む気化された混合物を室に供給するステップと、
(c)室の一部を通過した蒸気混合物の部分を通して中赤外範囲の光を投影するステップと、
(d)過酢酸蒸気によって吸収され、過酸化水素蒸気、酢酸蒸気、および水蒸気のいずれによっても吸収されない第1のスペクトルと、過酢酸蒸気および過酸化水素蒸気によって吸収される第2の狭いスペクトルとで中赤外光を検出するステップと、
(e)室の監視される領域を介して近赤外範囲の光を投影するステップと、
(f)過酢酸蒸気、過酸化水素蒸気、および酢酸蒸気によって吸収されるスペクトル内の近赤外光を検出するステップと
を含む方法。
例1
IRサンプラを有する低温滅菌システム(LTSS)
実験セットアップは、3つの主要構成要素すなわち、1)Thermo Omnic Softwareを走らせるThermo Nicolet 380 FTIRシステム、2)Nicolet 2メートル・ガス・アクセサリ、および3)Thermo MCTA液体窒素検出器を含んだ。気体分析は、すべての気体種が滅菌サイクル全体の間にリアル・タイムで検出/監視され得るようにするために、主大滅菌室を2mガス・セルに接続することによって実行された。Thermo Nicolet Avatar 380 FTIRは、その標準構成(KBRビームスプリッタを用いる)およびMCTA検出器で使用された。MCTA検出器は、標準的な室温DTGS検出器と比較して、10倍高い感度を提供するので好ましい。長い経路長のセル(2m以上)は、本来、その長い経路長に起因して光を失い、したがって、MCTA検出器をよりよいオプションにする。サイクル全体の間に、データ点は、高い信号対雑音比を有する繰り返し可能な結果を得るために、10s(平均化を伴って)おきにとられた。
この例の目的は、3つの別々のランを実行し、較正曲線を生成することによって、滅菌サイクル中の過酢酸のFTIR吸光度と過酢酸蒸気の濃度(mg/L)との相関を見出すことであった。この例は、過酢酸IR吸収を用いて過酢酸蒸気(mg/L)の較正曲線をどのように見出すべきかをも示す。
・Agilentポンプ、モデル:G1310B 1260 IsoPump、SN:DEAB903915
・Ivekノズル(長ノズル、Sonicair 5mm、Ext Tip、Encap 0.5mm PN 14658−15)
・Magtech %RHおよび温度センサ
・化学構造:約5%PAA、23%H2O2、6%AA、および残りの水を含む水溶液
・Balance、OHAUS Adventurer、SN:C5954
・120L室を有する気化室テスト・ベッド
・タイマ
・FTIR検出実験
○FTIRシステム、Thermo、Nicolet iS5、SN:ASB1817658
○10メートル・ガス・セル
○PTFEチュービング
・FTIRプログラム構成
○スキャン数:4
○分解能:4
○吸光度モード
○試料コンパートメント:主
○検出器:DGTS KBr
○ビーム・スプリッタ:KBr
○光源:IR
○アクセサリ:iD Base Adaptet Plate for Nicolet iS5
○ウィンドウ:ZnSe
○範囲:1600〜800cm−1
○利得:8
○光学速度:0.4747
○アパーチャ:100
サンプリング・コレクションのセットアップを図7に示す。
mg/L単位の蒸気濃度の計算が、理想気体法則に基づいて行われた。
初期圧力 試料を採取する直前の室の圧力=P1
最終圧力 試料を採取した直後の室の圧力=P2
温度(T) 標本化中の室の平均温度
初期総モル数(n1) 標本化の前の室内の気体(空気、H2O2、PAA、AA、および水)の総モル数
最終総モル数(n2) 標本化の後の室内の気体(空気、H2O2、PAA、AA、および水)の総モル数
室の体積(V) 120L
R(気体定数)=62.363L×トール×K−1×mol−1
収集された気体(空気、H2O2、PAA、AA、および水)の総モル数ncol=n1−n2
コールド・トラップ体積=10mL DI
H2O2の収集されたモル数=10ml DIにコールド・トラップによって収集されたH2O2のモル数
PAAの収集されたモル数(npAA collected)=10ml DIにコールド・トラップによって収集されたPAAのモル数
AAの収集されたモル数=10ml DIにコールド・トラップによって収集されたAAのモル数
PAAの分子量=76.05g/mol
計算は、次の通りであった。
PAA蒸気(mg/L)初期値
この例の目的は、例3で作成されたPAA−IR較正曲線に基づいてPAA蒸気(mg/L)濃度を計算することであった。
・Agilentポンプ、モデル:G1310B 1260 IsoPump、SN:DEAB903915
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○スキャン数:4
○分解能:4
○吸光度モード
○試料コンパートメント:主
○検出器:DGTS KBr
○ビーム・スプリッタ:KBr
○光源:IR
○アクセサリ:iD Base Adaptet Plate for Nicolet iS5
○ウィンドウ:ZnSe
○範囲:1600〜800cm−1
○利得:8
○光学速度:0.4747
○アパーチャ:100
各ランの前に、RHセンサおよび温度センサを室内に配置した。試験サイクルは、室を10トールにポンプ・ダウンすることによって開始された。
Claims (43)
- 過酢酸蒸気および過酸化水素蒸気検出システムであって、
a.過酢酸蒸気、過酸化水素蒸気、水蒸気、および酢酸蒸気の供給源と、
b.少なくとも中赤外範囲の成分を有する光を供給するように構成された光源と、
c.(a)前記過酢酸蒸気によって吸収され、前記過酸化水素蒸気、前記酢酸蒸気、または前記水蒸気によって吸収されない第1の中赤外スペクトルと(b)前記過酢酸蒸気および前記過酸化水素蒸気によって吸収される第2の中赤外スペクトルとの中赤外範囲光を個別に検出するように構成された検出器と
を含むシステム。 - 前記第1の中赤外スペクトルは、約920cm−1から約970cm−1までである、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の中赤外スペクトルは、約830cm−1から約880cm−1までである、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の中赤外スペクトルは、約3270cm−1から約3330cm−1までである、請求項1に記載のシステム。
- 前記第2の中赤外スペクトルは、約1220cm−1から約1260cm−1までである、請求項1から4のいずれかに記載のシステム。
- 前記検出器は、さらに、前記酢酸蒸気によって吸収される第3の中赤外スペクトルを個別に検出する、請求項1から5のいずれかに記載のシステム。
- 前記第3の中赤外スペクトルは、約1140cm−1から約1200cm−1までである、請求項6に記載のシステム。
- 少なくとも近赤外範囲の成分を有する光を供給する光源をさらに含む、請求項1から7のいずれかに記載のシステム。
- 前記過酢酸蒸気、前記過酸化水素蒸気、および前記酢酸蒸気によって吸収される近赤外スペクトルの近赤外範囲光を個別に検出する検出器をさらに含む、請求項8に記載のシステム。
- 前記近赤外スペクトルは、約1390nmから約1430nmまでである、請求項9に記載のシステム。
- 前記第1の中赤外スペクトルの前記検出された光から少なくとも前記過酢酸蒸気の濃度を判定するように構成されたプロセッサをさらに含む、請求項1から10のいずれかに記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記第2の中赤外範囲スペクトルの前記検出された光から少なくとも前記過酸化水素蒸気の濃度を判定するように構成される、請求項11に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記近赤外スペクトルの前記検出された光から少なくとも前記過酸化水素蒸気の濃度を判定するように構成される、請求項11に記載のシステム。
- a.処理室と、
b.過酢酸蒸気、過酸化水素蒸気、水蒸気、および酢酸蒸気の混合物を生成し、前記蒸気混合物を前記処理室に供給するように構成された蒸発器と、
c.少なくとも中赤外範囲の成分を有する光を前記処理室に供給するように構成された光源と、
d.過酢酸蒸気によって吸収され、過酸化水素蒸気、水蒸気、および酢酸蒸気のいずれによっても吸収されない第1のスペクトルと前記過酢酸蒸気および前記過酸化水素蒸気によって吸収される第2のスペクトルとで中赤外範囲光を個別に検出するように構成された検出器と、
e.前記処理室内の前記過酢酸蒸気の濃度を判定するように構成されたプロセッサと
を含む過酢酸および過酸化水素処理システム。 - 前記第1の中赤外スペクトルは、約920cm−1から約970cm−1までである、請求項14に記載のシステム。
- 前記第1の中赤外スペクトルは、約830cm−1から約880cm−1までである、請求項14に記載のシステム。
- 前記第1の中赤外スペクトルは、約3270cm−1から約3330cm−1までである、請求項14に記載のシステム。
- 前記第2の中赤外スペクトルは、約1220cm−1から約1260cm−1までである、請求項14に記載のシステム。
- 前記検出器は、さらに、前記酢酸蒸気によって吸収される第3の中赤外スペクトルを個別に検出する、請求項14から18のいずれかに記載のシステム。
- 前記第3の中赤外スペクトルは、約1140cm−1から約1200cm−1までである、請求項19に記載のシステム。
- 少なくとも近赤外範囲の成分を有する光を供給する光源をさらに含む、請求項14から20のいずれかに記載のシステム。
- 前記近赤外スペクトルは、約1390nmから約1430nmまでである、請求項21に記載のシステム。
- 前記システムは、医療デバイスを処理するように構成される、請求項14から22のいずれかに記載のシステム。
- 前記医療デバイスは、内視鏡である、請求項23に記載のシステム。
- a.処理室と、
b.過酢酸蒸気、過酸化水素蒸気、酢酸蒸気、および水蒸気の混合物を形成し、蒸気の前記混合物を前記処理室に供給するために、過酢酸、過酸化水素、酢酸、および水を含む水溶液を気化するように構成された蒸発器と、
c.蒸気の前記混合物を介して中赤外範囲の光のビームを投影するように構成された光源と、
d.前記過酢酸蒸気によって吸収され、前記過酸化水素蒸気、前記酢酸蒸気、および前記水蒸気のいずれによっても吸収されない第1のスペクトルと、前記過酢酸蒸気および前記過酸化水素蒸気によって吸収される第2のスペクトルとを検出するように構成された中赤外光検出器と、
e.前記検出された第1および第2のスペクトルの光を、(a)前記過酢酸蒸気および前記過酸化水素蒸気によって吸収された中赤外光を示す吸光度値と、(b)前記過酢酸蒸気および前記過酸化水素蒸気を透過した中赤外光を示す透過率値とのうちの1つに変換するように構成された第1のプロセッサと、
f.前記判定された吸光度値または透過率値を前記過酢酸蒸気の濃度および前記過酸化水素蒸気の濃度に変換するように構成された第2のプロセッサと
を含む、消毒システムまたは滅菌システム。 - 前記第1の中赤外スペクトルは、約920cm−1から約970cm−1までである、請求項25に記載のシステム。
- 前記第1の中赤外スペクトルは、約830cm−1から約880cm−1までである、請求項25に記載のシステム。
- 前記第1の中赤外スペクトルは、約3270cm−1から約3330cm−1までである、請求項25に記載のシステム。
- 前記第2の中赤外スペクトルは、約1220cm−1から約1260cm−1までである、請求項25から28のいずれかに記載のシステム。
- 蒸気混合物内の過酢酸および過酸化水素の存在を検出する方法であって、
a.過酢酸、過酸化水素、酢酸、および水を含む気化された混合物を室に供給するステップと、
b.前記室の少なくとも一部を通過した前記気化された混合物の部分を通して中赤外範囲の光を投影するステップと、
c.前記過酢酸蒸気によって吸収され、前記過酸化水素蒸気、前記酢酸蒸気、および前記水蒸気のいずれによっても吸収されない第1のスペクトルと、過酢酸蒸気および過酸化水素蒸気によって吸収される第2の狭いスペクトルとで中赤外光を検出するステップと、
d.前記過酢酸蒸気および前記過酸化水素蒸気によって吸収される第2のスペクトル内の中赤外光を検出するステップと
を含む方法。 - 第1のスペクトル内で検出された前記光から少なくとも前記過酢酸蒸気の濃度を判定することをさらに含む、請求項30に記載の方法。
- 前記第2の狭いスペクトル内で検出された前記光から前記過酸化水素の濃度を判定することをさらに含む、請求項30または31のいずれかに記載の方法。
- 前記第1の中赤外スペクトルは、約920cm−1から約970cm−1までである、請求項30から32のいずれかに記載の方法。
- 前記第1の中赤外スペクトルは、約830cm−1から約880cm−1までである、請求項30から32のいずれかに記載の方法。
- 前記第1の中赤外スペクトルは、約3270cm−1から約3330cm−1までである、請求項30から32のいずれかに記載の方法。
- 前記第2の中赤外スペクトルは、約1220cm−1から約1260cm−1までである、請求項30から35のいずれかに記載の方法。
- 前記判定されたスペクトルを、前記蒸気混合物を通る中赤外光の吸光度および透過率のうちの1つに変換することと、前記吸光度および透過率のうちの前記判定された1つを前記過酢酸蒸気の濃度および前記過酸化水素蒸気の濃度に変換することとをさらに含む、請求項30から36のいずれかに記載の方法。
- 蒸気混合物内の過酢酸および過酸化水素の存在を検出する方法であって
a.過酢酸、過酸化水素、酢酸、および水を含む気化された混合物を室に供給するステップと、
b.前記室の一部を通過した前記蒸気混合物の部分を通して中赤外範囲の光を投影するステップと、
c.前記過酢酸蒸気によって吸収され、前記過酸化水素蒸気、前記酢酸蒸気、および前記水蒸気のいずれによっても吸収されない第1のスペクトルと、過酢酸蒸気および過酸化水素蒸気によって吸収される第2の狭いスペクトルとで中赤外光を検出するステップと、
d.前記室の監視される領域を介して近赤外範囲の光を投影するステップと、
e.前記過酢酸蒸気、前記過酸化水素蒸気、および前記酢酸蒸気によって吸収されるスペクトル内の近赤外光を検出するステップと
を含む方法。 - 前記第1の中赤外スペクトルは、約920cm−1から約970cm−1までである、請求項38に記載の方法。
- 前記第1の中赤外スペクトルは、約830cm−1から約880cm−1までである、請求項38に記載の方法。
- 前記第1の中赤外スペクトルは、約3270cm−1から約3330cm−1までである、請求項38に記載の方法。
- 前記近赤外スペクトルは、約1390nmから約1430nmまでである、請求項38から41のいずれかに記載の方法。
- 前記第1の中赤外スペクトルで検出された前記光から少なくとも前記過酢酸蒸気の濃度を判定することをさらに含む、請求項38から42のいずれかに記載の方法。
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