KR100503825B1 - 강화된 항균 효능을 갖는 ｎ-클로로설파메이트 조성물 - Google Patents

강화된 항균 효능을 갖는 ｎ-클로로설파메이트 조성물 Download PDF

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Abstract

N-클로로설파메이트 용액, 즉, HClNSO3 -(모노-N-클로로설파메이트) 및 Cl2NSO3 -(디-N-클로로설파메이트)의 완충된 수용성 결합, 본원에서는 "안정된 하이포아염소산염"이라 불리는 용액의 항균 효능은 특정 유기성 도펀트의 첨가에 의해서 현저하게 강화될 수 있다. 도펀트 자체는 선택된 하이포아염소산염 안정제로, "유리된" 하이포아염소산염(HOCl 또는 NaOCl)과 반응할 때 안정한 유기클로라미드를 쉽게 형성하는 것으로 공지되어 있다. 매우 효과적인 항균 강화 도펀트는 5,5-디알킬 히단토인, 아릴술폰아미드, 및 숙신이미드를 포함한다. 이러한 것들의 예로는 5,5-디메틸히단토인, 벤젠술폰아미드, 및 숙신이미드를 포함한다. 그 밖에, 덜 효과적인 도펀트는 글리콜우릴을 포함한다. 일반적으로, 도펀트는 강화된 항균 용액에 존재하는 안정된 하이포아염소산염의 몰농도 양에 비해서, 더 적은 몰분율로 존재한다.

Description

강화된 항균 효능을 갖는 Ｎ-클로로설파메이트 조성물{N-CHLOROSULFAMATE COMPOSITIONS HAVING ENHANCED ANTIMICROBIAL EFFICACY}
본 발명은 항균 세정 용액 및 그러한 용액의 제조방법 및 이용방법에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 강화된 항균 효능을 갖는 N-클로로설파메이트 조성물, 및 그의 제조방법 및 이용방법에 관한 것이다.
하이포아염소산염 및 하이포아염소산 용액이 매우 효과적인 항균제일지라도, 그들은 또한 매우 반응을 잘하고, 화학적으로 활발하고, 불안정한 용액이다. 그러므로, 그들은 항균 세정 용액의 함유물로서 좋은 후보자가 아니다. 따라서, 보다 안정되고 사용자에게 좋은 형태의 하이포아염소산염 및/또는 하이포아염소산 용액을 개발하기 위한 노력이 이루어져 왔다. 일반적으로, 이는 하이포아염소산염 소스와 다양한 아민 및 아미드의 반응에 의한, 다양한 N-클로로 화합물(본원에서는 또한 안정된 하이포아염소산염 용액 또는 안정된 하이포아염소산염 종(species)이라고 함)의 생성에 의해서 수행되어 왔다. "안정한" 또는 "안정된"이라는 용어에 의해서, 우리는 활성성분이 상당한 기간에 걸쳐 분해하지 않는 화합물, 용액 또는 종을 의미한다.
예를 들어, 미국 특허 제2,438,781호는 벤젠 술폰아미드, 벤젠 N-나트륨 술폰아미드 또는 p-톨루엔 술폰아미드와 같은 안정제의 첨가에 의해서 알칼리금속 하이포아염소산염 용액을 안정시키는 방법을 개시한다. 상기 특허는 또한 개시된 안정제를 사용하면 그들이 첨가되는 하이포아염소산염 용액의 살균성 활성을 증가시킨다는 점에 주목한다.
수용성 안정된 하이포아염소산 용액, 예를 들어, N-클로로설파메이트 용액도 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제3,170,883호는 0.2ppm이상의 치사범위의 유리된 유용한 염소를 제공하기에 충분한 총 유용한 염소와 0.4ppm으로 낮은 농도의 설파메이트 이온에 의한 염소용액의 안정화(예를 들어, 하이포아염소산염 이온산출)를 개시한다. 생성된 안정된 염소용액은 냉각탑에 사용되기에 바람직하다. 또한, 미국 특허 제3,177,111호는 셀룰로오스성 물질, 특히 목재펄프를 무기성 하이포아염소산염과 설팜산(sulfamic acid)으로부터 유도된 N-클로로설팜산 및 N,N-디클로로설팜산과 같은 약제로 표백하는 방법을 개시한다. 설팜산과 하이포아염소산염의 이용은 예정된 수준의 표백을 얻는데 요구되는 하이포아염소산염의 양을 다른 방법으로 요구되는 양의 40-80%로 감소시킨다고 한다. 또한, 표백 작업을 정상보다 대체적으로 더 낮은 pH에서 실시되도록 하고 상당히 더 높은 점성 및 강도의 펄프를 산출한다. 미국 특허 제3,749,672호는 N-할로 화합물의 안정한 수용성계를 제조하는 방법을 개시하며, 그 방법에서 N-할로 화합물은 N-수소 화합물(예를 들어, 설팜산, 설파미드, 디메틸히단토인)과 NaOCl 또는 NaOBr을 혼합하여 형성된다. 수용성계는 계의 pH를 4 내지 11로 유지하는 완충제를 포함함으로써 안정된다. 유사하게 미국특허 제3,767,586호는 수산화물 존재하에, N-수소 화합물, 바람직하게, 설파미산의 반응에 의한 N-할로 화합물의 안정된 용액을 제조하는 방법과 관련된다.
N-클로로설파메이트 용액과 같은 안정된 하이포아염소산염 용액 또한 항균성 활성을 갖는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 미국 특허 제3,749,672호 및 제3,767,586호에는, 공정 흐름(process streams)에서 표백하고 미생물을 제어하는데 유용한 용액을 생산하는 방법이 개시된다. 또한, 미국 특허 제3,328,294호는 수용성 공정 흐름내 미생물을 제어하기 위한 조제품 및 N-클로로설파메이트 용액의 이용에 대해서 설명하고 있다.
그러나, N-클로로설파메이트 용액은 빠른 미생물 제거를 필요로 하는 예를 들어, 수영장과 같은, 사람들이 접촉하는 장소에서 살충 또는 살균제로서 매우 바람직하게 생각되지는 않았다. 그 이유는 NaOCl, HOCl, 염화 이소시아누르산(isocyanuric acids)(예를 들어, 트리클로로이소시아누르산 및 나트륨 디클로로이소시아누레이트), 및 염화 히단토인(예를 들어, 1,3-디클로로-5,5-디메틸히단토인)과 같은 다른 하이포아염소산염-함유 화합물에 비한 약한 항균 활성 때문이다(예를 들어: J.E.델라니 및 J.C.모리스, 클로로설파메이트의 살균성질, 국가 기사의 미국 사회의 위생 공사 분배-절차 저널, 98(SA1), 23-36; L.S.스타우트 및 L.F.오텐지오, 수영장 염소 안정제, 비누 및 화학 특성, 8월(1964); 및 L.F.오텐지오 및 L.S.스타우트, 수영장 물내 살균성의 효능 및 잔여 살균 활성의 용인성에 대한 표준 시험, A.O.A.C.의 저널, 47, 540-547(1964) 참조.). 이는 N-클로로설포메이트 용액이 매우 안정적일 뿐만 아니라, 중성 근처 범위의 pH를 갖기 때문에 부적당한 것이다. 중성 근처 범위의 pH를 갖는 용액은 사용시 인간 자극 및 특성 손상을 일으키는 경향이 약하기 때문에 매우 바람직하다.
마지막으로, 미국 특허 제5,565,109호는 특정한 N-수소 화합물(예를 들어, 디메틸히단토인, 메틸히단토인, 시아누르산, 숙신이미드 및 글리콜우릴)과 그들의 염화 유도체가 추측상 활성 염소의 수명을 증가시킴으로써, 펄프 슬러리내 하이포아염소산염 용액의 살균적 효능을 극적으로 향상시킬 수 있다는 것을 가르친다. '109특허에 따라서, 디메틸히단토인을 하이포아염소산나트륨 용액에 첨가하면 하이포아염소산나트륨의 살생적 활성을 강화시키고, 히단토인의 활성은 설팜산보다 커지고 시아누르산과 유사하게 된다.
그러나, 설팜산 또는 설파메이트로 안정된 하이포아염소산염 용액은 5,5-디알킬 히단토인 또는 이소시아누르산 유도 화합물로 안정된 하이포아염소산염 용액에 비해서 더 우수한 장기간 화학적 안정성을 나타낸다. 또한, 알킬 히단토인 또는 시아누르산 화합물을 포함하는 안정된 하이포아염소산염 용액은 보통 하이포아염소산염-함유 조성물 중 N-클로로 화합물로 불리는 화합물의 용해성의 부족으로 인해 현탁액 또는 슬러리로 제제된다. 대조적으로, 설팜산을 포함하는 안정된 하이포아염소산염 용액은 일반적으로 동종(단일-상) 용액으로 남아있는다. 동종(단일-상) 용액은 소비자에 의해서 선호되고 따라서 보다 더 상업적으로 실행가능하다.
따라서, 가정용 세제, 공정 흐름 및 냉각탑을 포함한 다양한 적용분야에 사용될 수 있는 강화된 항균 용액이 요구된다. 특히, 괴로운 염소 냄새를 방출하지 않는 안정한, 사용될 준비가 된 용액뿐만 아니라, 중성 pH 근처의 약한 산성으로 인해 "사용자에게 친근한(user friendly)" 용액이 매우 효과적인 항균 용액으로 유용할 것이다.
놀랍게도, 우리는 설파메이트가 첨가되고 부가적으로 특정한 유기아미드 도펀트를 포함하여 안정된 하이포아염소산염 용액이 처음의 설파메이트만으로 안정된 하이포아염소산염 용액에 비해서 강화된 항균 활성을 갖는다는 것을 알아냈다. 이는 설파메이트로 안정된 하이포아염소산염 용액의 공지된 항균 효능의 부족으로 인해서 예상밖의 결과이다.
특히, 일 측면에서, 우리는 본질적으로 모노-N-클로로설파메이트(HClNSO3 -) 및 디-클로로설파메이트(Cl2NSO3)의 완충된 수용성 결합으로 구성된 안정된 하이포아염소산염 용액; 및 디알킬 히단토인, 바람직하게는 5,5-디알킬히단토인, (예를 들어, 5,5-디메틸히단토인, 5-에틸-5-메틸히단토인, 또는 5,5-디에틸-히단토인), 아릴 술폰아미드(예를 들어, 벤젠술폰아미드, 톨루엔 술폰아미드, 4-카르복실벤젠술폰아미드), 숙신이미드 및 글리콜우릴로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 도펀트를 포함하는 항균성 용액을 발명하였다. 도펀트로 강화된 안정된 하이포아염소산염 용액은 약 2 내지 약 10의 pH, 바람직하게는 약 2 내지 약 7, 가장 바람직하게는 약 3 내지 약 6의 pH를 갖는다.
다른 측면에서, 본 발명은 또한 설파메이트로 안정된 하이포아염소산염; 및 5,5-디알킬 히단토인, 아릴 술폰아미드, 숙신이미드 및 글리콜우릴로 구성된 군에서 선택된 도펀트를 포함하는 강화된 항균성을 갖는 안정된 하이포아염소산염 용액을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 강화된 미생물 효능을 갖고, 적어도 약 0.5 : 1.0의 설파메이트 대 하이포아염소산염 몰비, 및 약 1: 50의 도펀트 대 하이포아염소산염의 최소 몰비를 갖는 안정된 하이포아염소산염 조성물을 더 제공한다. 존재하는 전체 유용한 염소의 농도는 바람직하게 약 10 내지 약 100,000ppm, 보다 바람직하게 약 100 내지 약 50,000ppm이다.
또한, 본 발명은 (a) 하이포아염소산염의 소스를 설파메이트의 완충된 소스에 첨가함으로써 안정된 하이포아염소산염 용액을 형성하는 단계; 및 (b) 5,5-디알킬 히단토인, 아릴 술폰아미드, 숙신이미드 및 글리콜우릴과 같은 디알킬 히단토인으로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 도펀트를 단계 (a)에서 형성된 안정된 하이포아염소산염 용액에 첨가하여, 도펀트 대 하이포아염소산염의 몰비가 적어도 약 1 : 50이고, 설파메이트 대 하이포아염소산염 몰비가 적어도 약 0.5 : 1.0인 강화된 항균 용액을 형성하는 단계를 포함하는 강화된 항균 용액의 제조방법을 제공한다.
대안적인 실시예에서, 본 발명은 (a) 하이포아염소산염의 소스를 설파메이트의 완충된 소스에 첨가함으로써 안정된 하이포아염소산염 용액을 형성하는 단계; 및 (b) 염화 5,5-디알킬 히단토인, 염화 아릴 술폰아미드, 염화 숙신이미드 및 염화 글리콜우릴과 같은 염화 디알킬 히단토인으로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 염화 도펀트를 단계 (a)에서 형성된 안정된 하이포아염소산염 용액에 첨가하여, 도펀트 대 하이포아염소산염의 몰비가 적어도 약 1 : 50이고, 설파메이트 대 하이포아염소산염 몰비가 적어도 약 0.5 : 1.0인 강화된 항균 용액을 형성하는 단계를 포함하는 강화된 항균성 용액의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에서, 조성물의 하이포아염소산염 함량은 상기 단계 (a) 및 (b)의 하이포아염소산염 소스(source)에 기인한다.
또 다른 대안적인 실시예에서, 본 발명은 설파메이트의 완충된 소스와 하이포아염소산염의 소스를 결합하여, 설파메이트 대 하이포아염소산염의 몰비가 적어도 약 0.5 : 1.0인 단계를 포함하는 강화된 항균 용액의 제조방법이 제공되고, 여기서, 하이포아염소산염의 소스는 5,5-디알킬 히단토인, 염화 아릴 술폰아미드, 염화 숙신이미드 및 염화 글리콜우릴과 같은 염화 디알킬 히단토인으로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 염화 도펀트로 구성된다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 (a) 적어도 약 0.5 : 1.0의 설파메이트 대 하이포아염소산염 몰비 및 적어도 1 : 50의 도펀트 대 하이포아염소산염의 최소 몰비를 갖는 안정된 하이포아염소산염 수용성 용액을 표면에 적용하는 단계로, 여기서, 조성물은 pH가 약 2 내지 약 10이고, 존재하는 총 유용한 염소의 농도는 약 10 내지 약 100,000ppm인 단계; 및 (b) 조성물을 상기 표면상의 미생물 집단의 적어도 대부분을 말살하기에 충분한 기간동안 표면과 접촉해 있도록 하는 단계를 포함하는 미생물 집단을 감소시키는 방법을 제공한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 예를 들어, 공정 흐름 또는 냉각탑내 미생물 집단을 제어하는 방법으로서, 적어도 약 0.5 : 1.0의 설파메이트 대 하이포아염소산염 몰비, 약 1 : 50의 도펀트 대 하이포아염소산염 최소 몰비를 갖는 안정된 하이포아염소산염 수용액을 공정 흐름 또는 냉각탑에 첨가하는 단계를 포함하는 방법을 제공하고, 여기서, 조성물은 pH가 약 2 내지 약 10이고, 존재하는 총 유용한 염소의 농도는 약 10 내지 약 100,000ppm이다.
상기 각각의 실시예에서, 바람직하게 설파메이트 대 하이포아염소산염의 몰비는 약 0.5 : 1 내지 약 5 : 1이다. 보다 바람직하게, 상기 각각의 실시예에서, 설파메이트 대 총 하이포아염소산염의 몰비는 약 0.7 : 1 내지 약 3 : 1이다. 가장 바람직하게, 상기 각각의 실시예에서, 설파메이트 대 총 하이포아염소산염의 몰비는 약 1 : 1 내지 약 2 : 1이다.
또한, 상기 각각의 실시예에서, 바람직하게 도펀트 대 하이포아염소산염의 몰비는 적어도 약 1 : 25이다. 가장 바람직하게, 상기 각각의 실시예에서, 도펀트 대 하이포아염소산염의 몰비는 적어도 약 1 : 10이다.
N-클로로설파메이트 용액, 즉 HClNSO3 -(모노-N-클로로설파메이트) 및 Cl2NSO3(디-N-클로로설파메이트)의 완충된 수용성 결합, 본원에서는 "안정된 하이포아염소산염"으로 불리는 용액의 항균성 효능은 특정한 유기성 도펀트(a.k.a. 도핑제 또는 강화제)의 첨가에 의해서 현저하게 강화될 수 있다. "안정된 하이포아염소산염"내 "하이포아염소산염"이란 용어는 일반적으로 +1 산화 상태의 모든 형태의 염소(단일양성 염소)를 말한다. 도펀트 자체는 선택된 하이포아염소산염 안정제이며, "유리된(free)" 하이포아염소산염(HOCl 또는 NaOCl)과 반응할 때 안정된 유기클로라미드를 쉽게 형성하는 것으로 알려져 있다. 매우 효과적인 항균성 강화 도펀트는 디알킬 히단토인(바람직하게 5,5-디알킬 히단토인), 아릴술폰아미드, 및 숙신이미드를 포함한다. 5,5-디알킬 히단토인의 예로는 5,5-디메틸히단토인, 5-에틸-5-메틸히단토인 및 5,5-디에틸-히단토인을 포함한다. 아릴 술폰아미드의 예로는 벤젠 술폰아미드, 톨루엔 술폰아미드, 4-카르복시벤젠술폰아미드, 및 이들 화합물 중 어느 하나의 치환된 유도체를 포함한다. 상기 근원 화합물의 다양한 다른 치환된 유도체는 또한 효과적인 강화제(예를 들어, 4-에틸-벤젠술폰아미드)이어야 한다. 덜 효과적인 도펀트는 글리콜우릴을 포함한다. 지금까지, 우리는 멜라민 또는 시아누르산이 성능 강화 도펀트인 것을 알지 못했다. 본 발명은 당업계의 기술자가 부가적인 안정제/도펀트가 안정된 하이포아염소산염(N-클로로설파메이트) 조성물의 항균성 효능을 매우 강화시킬 것으로 기대하지 않았기 때문에, 예상밖이다.
도펀트는 강화된 항균 용액에 존재하는 하이포아염소산염의 몰농도 양에 비해서, 보다 적은 몰분율로 존재하는 것이 바람직하나 필수적인 것은 아니다. 강화된 미생물 효능을 갖는 안정된 하이포아염소산염 조성물은 적어도 약 0.5 : 1.0의 설파메이트 대 하이포아염소산염 몰비(예를 들어, 1몰의 설파메이트 대 1몰의 총 하이포아염소산염) 및 적어도 약 1 : 50의 유기성 강화제(도펀트) 대 하이포아염소산염의 몰비(예를 들어, 1몰의 5,5,-디메틸히단토인 대 30몰의 하이포아염소산염)을 갖는 것으로 화학적으로 설명될 수 있다. 바람직하게, 설파메이트 대 하이포아염소산염의 몰비는 약 0.5 : 1 내지 약 5 : 1이고; 보다 바람직하게, 몰비는 약 0.7 : 1 내지 약 3 : 1; 가장 바람직하게, 몰비는 약 1 : 1 내지 약 2 : 1이다. 또한, 바람직하게, 도펀트 대 하이포아염소산염의 몰비는 적어도 약 1 : 25(예를 들어, 1몰의 벤젠술폰아미드 대 25몰의 총 하이포아염소산염)이다. 가장 바람직하게, 도펀트 대 하이포아염소산염의 몰비는 적어도 약 1 : 10(예를 들어, 1몰의 디메틸히단토인 대 10몰의 총 하이포아염소산염)이다.
강화된 항균 효능을 갖는 이러한 안정된 하이포아염소산염 용액에 존재하는 총 유용한 염소의 농도는 바람직하게 약 10 내지 100,000ppm, 보다 바람직하게 약 100 내지 50,000ppm의 범위에 있다. "총 유용한 염소(TAC)" 및 "유리 유용한 염소(FAC)" 농도란 용액(㎏)당 Cl2(㎎)(ppm Cl2)를 통상적인 용어로 표현한 것이다.
본 발명의 안정된 하이포아염소산염 조성물은 단일양성 염소 이온의 소스로부터 제조된다. 이러한 이온의 알맞은 소스는 무기성 하이포아염소산염이다. 단일양성 염소이온의 다른 알맞은 소스는 예를 들어, 하이포아염소산 및 염소 기체의 수용액, 및 N-클로로 화합물을 포함한다. 본 발명에서 채택된 무기성 하이포아염소산염은 예를 들어, 하이포아염소산칼륨, 하이포아염소산나트륨, 하이포아염소산리튬 및 하이포아염소산칼슘을 포함한다. N-클로로 화합물의 예로는 1,3-디클로로-5,5-디메틸히단토인, N-클로로숙신이미드, 및 N-클로로-N-소디오벤젠-술폰아미데이트를 포함한다. 일반적으로, 하이포아염소산염 소스는 조성물의 약 0.001중량% 내지 약 10중량%, 바람직하게 약 0.01중량% 내지 약 5중량%의 양으로 이용된다.
생각컨대 예를 들어, 염화 디알킬 히단토인, 염화 아릴 술폰아미드, 염화 숙신이미드 및 염화 글리콜우릴과 같은 염화 도펀트는 하이포아염소산염의 소스로서 사용될 수 있다는 것을 주목하여야 한다.
강화된 항균성 효능을 갖는 안정된 하이포아염소산염 용액의 pH는 약 pH 2 내지 약 pH 10의 범위, 바람직하게 약 pH 2 내지 약 pH 7의 범위, 및 가장 바람직하게 약 pH 3 내지 약 pH 6의 범위이어야 한다.
본 발명은 완충된 수용액의 형태로 가장 잘 실시된다는 것을 알아냈다. 이러한 용액들은 적합한, 불활성의 완충제로 완충되어야 한다. 바람직한, 불활성 완충계는 약산(약 2 내지 약 7의 pKa) 및 그의 짝염기를 포함하고, pH를 약 2 내지 약 6.5의 범위로 안정화시킬 수 있는 산성계이다. 적합한 완충제의 예는 시트르산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 아세트산, 프로판산, 폴리아크릴산, 인산, 붕산, 말산과 비닐 에테르의 공중합체, 아크릴산과 말산의 공중합체, 및 아크릴산과 비닐 에테르의 공중합체에서 유도된 것들을 포함한다. 산에서 "유도된" 완충제에 의해서, 완충제는 동종계를 형성하기 위해서 산과 그의 짝염기를 결합해서 제조되는 것을 의미한다. 선호하는 완충계는 시트르산 및 폴리아크릴산에 기초한 것들이다. 완충계는 조성물의 약 0.1중량% 내지 약 20중량%, 바람직하게 약 0.5중량% 내지 약 10중량% 범위의 양으로 존재한다. 락트산 및 말산에서 유도된 것들과 같이, 산화에 본질적으로 불안정한, 활성 염소 소스에 의해서 그들을 산화에 매우 민감하게 만드는 2차 수산기를 갖는 완충제는 사용되어서는 안된다.
본 발명의 조성물은 낮은 비용 및 환경 및 안전성 관계로 용매로 물을 포함한다. 그러나, 원한다면, 다른 용매가 첨가될 수 있다. 그러한 예시적인 용매는 3차 알코올, 예를 들어, t-부틸 알코올 및 t-아밀 알코올뿐만 아니라, 다양한 글라임(glymes) 및 폴리글라임(polyglymes)(예를 들어, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 및 디프로필렌 글리콜의 디알킬 에테르들)을 포함하며, 기름으로 인한 오염의 세정을 강화할 수 있다.
본 발명의 용액은 또한 계면활성제, 킬레이트제, 방향 (fragrance), 브롬이온을 포함하는 염, 하이포브로마이트(hypobromite)의 소스, 및 점증제와 같은 다른 성분들을 포함할 수 있다. 앞서 지적한 많은 완충제들도 킬레이트제로서 사용될 수 있다(예를 들어, 시트레이트 또는 아크릴레이트).
계면활성제(들)은 본 발명의 조성물의 세정 및/또는 거품 성질을 강화시키기 위해서 포함될 수 있다. 그러한 계면활성제로는 음이온성 술폰산염화 또는 황산염화 계면활성제, 예를 들어, 선상 알킬 벤젠 술포네이트, 알킬 황산염, 알킬 술폰산염, 알코올 에테르 황산염 등이 포함하나 이에 한정되지 않는다. 바람직한 계면활성제로는 나트륨 라우릴 황산염, 나트륨 도데실벤젠술폰산염, 2차 알킬 술폰산염, 나트륨 라우릴 에테르 황산염, 알코올 에톡시 카르복실레이트 및 알킬 디페닐 옥사이드 디술폰산염이 있다. 존재할 수는 있으나 덜 바람직한 다른 계면활성제는 에톡실화된 비이온성 계면활성제, 아민 옥사이드, 예를 들어, 라우릴 디메틸 아민 옥사이드, 알킬 베타인(betaines), 알킬 술포베타인(sulfobetaines), 및 테트라알킬 4 암모늄 계면활성제이다. 본 발명의 조성물에 이용된 계면활성제의 양은 계면활성제 세정 성질뿐만 아니라 산성 표백 조성물이 제제되기 위한 특별한 적용에 의해서 결정된다. 일반적으로, 계면활성제는 조성물 중량의 약 0.05% 내지 약 10%, 바람직하게 약 0.1중량% 내지 약 5중량%의 양으로 존재한다.
단일양성 브롬 이온의 소스는 표백 및 미생물 제어 성능을 더욱 강화시키기 위해서 본 발명의 조성물에 선택적으로 첨가된다. 브롬 원소, 또는 브롬화물 또는 리튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 또는 아연의 브롬산염이 단일양성 염소 이온의 소스와 결합해서 단일양성 브롬 이온의 소스로서 이용될 수 있다. NaOBr과 같은 무기성 하이포브로마이트염도 직접 첨가될 수 있다. 브롬화된 히단토인, 숙신이미드, 아렌(arene) 술폰아미드, 이소시아누르산, 및 글리콜우릴과 같은 안정된 하이포브로마이트 화합물도 하이포브로마이트의 소스로서 이용될 수 있다. 예로는 N-브로모-숙신이미드, 1,3-디브로모-5,5-디메틸히단토인, 및 N-브로모-N-소디오-벤젠 술폰아미데이트를 포함한다. 단일양성 브롬이온의 소스는 약 0.01% 내지 약 5%, 바람직하게 약 0.05% 내지 약 2%의 범위의 양이 존재할 수 있다.
본 발명의 조성물은 또한 조성물의 점성을 강화시키기 위해서 점증제를 포함할 수 있다. 조성물의 점성이 증가하면 수직 표면상에 그들의 최상의 이용을 향상시킬 수 있다. 그렇게 점증된 조성물은 일반적으로 실온에서 약 10cP 내지 약 3500cP, 바람직하게 약 100cP 내지 약 2500cP, 및 가장 바람직하게 약 100cP 내지 1000cP의 범위의 점성을 갖는다. 예시적인 점증제로는 알킬 에테르 황산염과 같은 계면활성제, 아크릴레이트 수지(예를 들어, Carbopol?? 672 또는 676, B.F. 굿리치 스페셜티 케미컬, 클리브랜드, 오하이오), 또는 점토(예를 들어, Laponite??, 사우턴 점토 프로덕트, 존제일스, 텍사스)와 같은 내산화 중합체를 포함한다.
항균 용액의 제조에서, 우리는 설파메이트의 소스로서 설팜산을 선호하고, 반면에 하이포아염소산염의 바람직한 소스는 하이포아염소산나트륨이다. 그러나, 우리의 강화된 항균 용액이 염화 도펀트(예를 들어, 염화 5,5-디알킬 히단토인, 염화 아릴 술폰아미드, 염화 숙신이미드 또는 염화 글리콜우릴)를 이용해서 제조될 경우, 염화 도펀트는 일부 또는 모든 하이포아염소산염의 소스로서 작용할 수 있다는 것을 주목하여야 한다.
상기한 바와 같은 계면활성제, 킬레이트제, 방향(fragrance), 브롬-이온 함유 염, 하이포브로마이트 소스 및 점증제가 강화된 항균 용액에 첨가될 수 있다.
본 발명의 강화된 항균 용액은 많은 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 강화된 항균 용액은 (a) 설파메이트의 완충된 소스에 하이포아염소산염의 소스를 첨가하여 안정된 하이포아염소산염 용액을 형성하는 단계; 및 (b) 디알킬 히단토인(예를 들어, 5,5-디알킬 히단토인), 아릴 술폰아미드, 숙신이미드 및 글리콜우리실로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 도펀트를 단계 (a)에서 형성된 안정된 하이포아염소산염 용액에 첨가하여 도펀트 대 하이포아염소산염의 최소 몰비가 약 1 : 50이고, 설파메이트 대 하이포아염소산염의 비가 적어도 약 0.5 : 1.0인 강화된 항균 용액을 형성하는 단계를 포함하는 일 방법에 의해서 제조될 수 있다.
대안적으로, 강화된 항균 용액은 (a) 설파메이트의 완충된 소스에 하이포아염소산염의 소스를 첨가하여 안정된 하이포아염소산염 용액을 형성하는 단계, 및 (b) 염화 디알킬 히단토인(예를 들어, 1,3-디클로로-5,5-디메틸히단토인, 1,3-디클로로-5-에틸-5-메틸히단토인 및 1,3-디클로로-5,5-디에틸히단토인과 같은 염화 5,5-디알킬 히단토인), 염화 아릴 술폰아미드(예를 들어, N-클로로 아릴 술폰아미드, N,N-디클로로 아릴 술폰아미드, 또는 염화 아릴 술폰아미드의 염), 염화 숙신이미드(예를 들어, N-클로로-숙신이미드) 및 염화 글리콜우릴로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 염화 도펀트를 상기 단계 (a)에서 형성된 안정된 하이포아염소산염 용액에 첨가하여 도펀트 대 하이포아염소산염의 몰비가 적어도 약 1 : 50이고 설파메이트 대 하이포아염소산염의 몰비가 적어도 약 0.5 : 1.0인 강화된 항균 용액을 형성하는 단계를 포함하는 일 방법에 의해서 제조될 수 있다. 상기 지적한 바와 같이, 강화된 항균 용액의 이러한 제조방법에서, 본 조성물의 하이포아염소산염의 함량은 상기 단계 (a) 및 (b)의 하이포아염소산염 소스에서 기인한다.
이러한 방법 중 하나에서, 설파메이트 대 하이포아염소산염의 바람직한 몰비는 약 0.5 : 1 내지 약 5 : 1이고; 보다 바람직하게 약 0.7 : 1 내지 약 3: 1이고; 가장 바람직하게, 약 1 : 1 내지 약 2 : 1이다. 게다가, 어느 한 방법에서, 바람직하게, 도펀트 대 하이포아염소산염의 몰비는 적어도 약 1 : 25이고; 가장 바람직하게 도펀트 대 하이포아염소산염의 몰비는 적어도 약 1 : 10이다.
강화된 항균 용액은 또한 설파메이트의 완충된 소스와 하이포아염소산염의 소스를 결합하여, 설파메이트 대 하이포아염소산염의 몰비가 적어도 약 0.5 : 1.0인 단계를 포함하는 일 방법에 의해서 제조될 수 있으며, 여기서, 하이포아염소산염의 소스는 염화 디알킬 히단토인(예를 들어, 1,3-디클로로-5,5-디메틸히단토인, 1,3-디클로로-5-에틸-5-메틸-히단토인 및 1,3-디클로로-5,5-디에틸히단토인과 같은 염화 5,5-디알킬 히단토인), 염화 아릴 술폰아미드(예를 들어, N-클로로 아릴 술폰아미드, N,N-디클로로 아릴 술폰아미드, 또는 염화 아릴 술폰아미드의 염), 염화 숙신이미드(예를 들어, N-클로로숙신이미드) 및 염화 글리콜우리실로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 염화 도펀트로 구성된다. 이러한 방법에서, 하이포아염소산염 대 도펀트의 몰비는 염화 도펀트 또는 도펀트들의 선택에 의해서 구술되어진다. 바람직하게, 설파메이트 대 하이포아염소산염의 몰비는 약 0.5 : 1 내지 약 5 : 1이고, 보다 바람직하게, 약 0.7 : 1 내지 약 3 : 1이고, 가장 바람직하게, 약 1 : 1 내지 약 2 : 1이다.
강화된 항균 용액에 대한 상기 세 가지 제조방법은 모두 사용전에 상기 향상된 항균 용액을 물로 희석시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 세 가지 방법 중 어떤 것을 이용해서, 최종적으로 생성된 강화된 항균 용액은 약 2 내지 10, 바람직하게는 약 2 내지 약 7, 가장 바람직하게는 약 3 내지 6의 완충된 pH를 갖는다. 게다가, 강화된 항균 용액에 존재하는 총 유용한 염소의 농도는 약 10 내지 약 100,000ppm인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 약 100 내지 약 50,000ppm이어야 한다.
안정된 하이포아염소산염 용액을 생성할 수 있는 타입의 반응의 예로서, 하이포아염소산나트륨 및 설팜산(즉, 설파메이트 이온의 소스)은 N-모노 및 그의 N,N-디클로로설파메이트 염을 형성하기 위해서 여러 단계에서 반응할 수 있다. 완충 수용액에서 설팜산과 하이포아염소산염간의 화학적 반응은 하기 화학식으로 나타낼 수 있다:
(1) NaOCl + H2NSO3H → HClNSO3Na + H2O
(2) NaOCl + HClNSO3Na + H+ → Cl2NSO3 -Na + H2O + Na+
(3) 2NaOCl + H2NSO3H + H+ → Cl2NSO3 -Na + 2H2O + Na+
본 발명의 안정된 하이포아염소산염 용액은 예를 들어, 상기 설명한 반응에 의해서 생성될 수 있는 모노-N-클로로설파메이트(HClNSO3 -) 및 디-N-클로로설파메이트(Cl2NSO3 -)의 완충된 수용성 결합을 포함한다.
선택적으로, 하이포아염소산염의 소스는 또한 염화 5,5-디알킬 히단토인, 염화 아릴 술폰아미드, 염화 숙신이미드 및 염화 글리콜우릴과 같은 염화 도펀트일 수 있다. 염화 도펀트의 예는 N-클로로숙신이미드(ClNC4H4O2), 1,3-디클로로-5,5-디메틸히단토인, 및 클로라민-T (N-클로로-N-소디오톨루엔술폰아미데이트)를 포함한다.
이러한 조성물에서, 단일양성의 염소의 교환이 일어나서, 화학평형에서, 용액이 소량의 염화 도펀트(예를 들어, N-클로로숙신이미드, ClNC4H4O2)와 함께, 대체로 모노-N-클로로설파메이트, 디-N-클로로설파메이트, 비-염화 도펀트(예를 들어, 숙신이미드, HNC4H4O2)로 구성되는 것으로 생각된다. 항균 활성의 강화는 완충된 N-클로로-설파메이트 용액내 염화 도펀트의 작은 평형 농도에서 생기는 것으로 생각된다.
또 다른 실시예에서, 우리는 미생물 집단을 줄이는 방법으로서: (a) 적어도 약 0.5 : 1.0의 설파메이트 대 하이포아염소산염 몰비, 및 약 1 : 50의 도펀트 대 하이포아염소산염의 최소 몰비를 갖는 안정된 하이포아염소산염 수용액을 표면에 적용하는 단계로, 여기서, 조성물은 pH가 약 2 내지 약 10, 바람직하게 약 2 내지 약 7, 및 가장 바람직하게 약 3 내지 약 6이고, 존재하는 총 유용한 염소의 농도는 약 10 내지 약 100,000ppm인 단계; 및 (b) 표면 위의 미생물 집단의 적어도 대부분 을 말살시키기에 충분한 기간동안 조성물을 표면과 접촉시키는 단계를 포함하는 방법을 제공한다. 바람직하게, 조성물은 표면 위의 미생물 집단의 적어도 약 90%를 말살시키기에 충분한 기간동안 표면과 접촉하도록 유지될 수 있다. 또한, 바람직하게, 안정된 하이포아염소산염 수용액은 단단하거나 부드러운 표면에 적용될 수 있다.
본 발명의 항균 용액은 또한 미생물 제어방법으로서, 예를 들어, 공정 흐름 및/또는 냉각탑에 사용될 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예는 공정 흐름 또는 냉각탑내 미생물 집단을 제어하는 방법에 관한 것으로, 적어도 약 0.5 : 1.0의 설파메이트 대 하이포아염소산염 몰비, 및 약 1 : 50의 도펀트 대 하이포아염소산염의 최소 몰비를 갖는 안정된 하이포아염소산염 수용액을 공정 흐름에 첨가하는 단계로, 여기서, 조성물은 pH가 약 2 내지 약 10, 바람직하게 약 2 내지 약 7, 및 가장 바람직하게 약 3 내지 약 6이고, 존재하는 총 유용한 염소 농도는 약 10 내지 약 100,000ppm인 단계를 포함한다.
상기 실시예에서, 바람직하게 설파메이트 대 하이포아염소산염의 몰비는 약 0.5 : 1 내지 약 5 : 1이고, 보다 바람직하게 약 0.7 : 1 내지 약 3 : 1이고, 가장 바람직하게 약 1 : 1 내지 약 2 : 1이다. 또한, 바람직하게, 도펀트 대 하이포아염소산염의 몰비는 적어도 약 1 : 25이고, 가장 바람직하게 도펀트 대 하이포아염소산염의 몰비는 적어도 약 1 : 10이다.
여기서 설명된 본 발명은 항균성을 원하는 다양한 세정 적용에 유용하다. 이는 "사용하기에 편리한" 세제 분야 뿐만 아니라, 사용전에 물을 첨가하여 희석하도록 된 조성물도 포함한다.
항균 강화의 실시예가 본 발명의 변경된(도프된) 안정된 하이포아염소산염 조성물의 향상된 성능을 입증하기 위해서 하기에 제공된다.
실시예 1
물질 및 방법:
항균 효능을 평가하는데 사용된 실험방법은 하기 설명된 살균제 실험이었다. 살균제 실험은 본원에서 참고로 결합된 내용, U.S. 환경 보호 위원회(EPA) 비-식품 접촉 살균제 실험, DIS/TSS-10(1982년 1월 7일)에 대응한다.
살균제 실험: 18×35㎜ 크기의 유리 슬라이드를 접시 닦는 기계에서 닦은 다음, 2장의 왓트맨 no. 2 여과지 위의 유리 페트리 접시위에 놓고 오토클레이브로 소독하였다. 슬라이드에 10㎕의 살균된 세균 루프를 접종하였다. 접종물을 슬라이드의 모서리를 초과하지 않도록 주의하면서 슬라이드의 상부 표면위에 분포시켰다. 접종물은 ㎖당 대략 109 유기물의 농도를 갖는 24시간 배양이었다. 접종 후에, 슬라이드를 35℃에서 30±5분 동안 배양하여 슬라이드를 건조시켰다. 그 다음에 실험 생성물을 실험 표면 위에 넉넉하게 뿌리고(6분무/슬라이드-대략 6㎖의 생성물), 슬라이드를 원하는 접촉 시간동안 유지하도록 한다. 슬라이드를 특정한 접촉시간 동안 실험 생성물에 노출시킨 후 불붙은 핀셋을 이용해서 페트리 접시에서 제거하고 실험 생성물의 중화를 위해서 원하는 중화제 15.0㎖를 포함하는 실험 튜브내에 놓았다. 2x 레틴(Letheen) 배양액(트윈 80 & 레시틴) 및 데이/엔글레이(Dey/Engley) 중화 배양액 두 개를 별도로 이용하였다. 실험 박테리아는 15초 동안 각각의 실험 튜브를 소용돌이쳐서 회수되었다. 희석제를 이용해서 일련의 희석이 이루어졌다. 트립틱(Tryptic) 콩 한천을 이용한 주입 평판 기술이 평판계수를 얻는데 사용되었다. 대응하는 실험이 대조구로 이용되기 위해서 동일한 방식으로 도프된 실험 용액내의 그것과 동일한 농도의 도펀트의 시트르산염-완충된(pH 5) 용액 또는 0.01% 트리톤 X-100 용액(9-10몰 옥시에틸렌의 이소옥틸페녹시-폴리에톡시에탄올)을 이용하여 시행되었다. 실험 제품으로서 살균, 탈이온화된 물을 이용한 블랭크 비교 대조구가 평가되었다.
유리 슬라이드 실험 표면을 이용한 5분 접촉 시간이 채택되었다. 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)(ATCC 25923)이 항균 활성 평가에 사용된 접종물/실험 유기물이었다.
하기 실험 제품이 사용되었다:
기초 안정된 하이포아염소산염 조성물 #1: 985ppm 총 유용한 염소(TAC), 용액을 제조하는데 사용된 1.0 대 1.0 몰비의 설파메이트 대 NaOCl, pH 5의 시트르산 완충제(0.25%), 155ppm으로 결정된 유리된 유용한 염소(FAC).
기초 안정된 하이포아염소산염 조성물 #2: 2010ppm 총 유용한 염소(TAC), 용액을 제조하는데 사용된 1.0 대 1.0 몰비의 설파메이트 대 NaOCl, pH 5의 시트르산 완충제(0.5%), 300ppm으로 결정된 유리된 유용한 염소(FAC).
도펀트(도프된 용액) : 하기 화합물이 0.20 대 1.0의 도펀트 대 하이포아염소산염의 몰비로 기초 안정된 하이포아염소산염 조성물 1에 첨가되었다; 5,5-디메틸히단토인, 벤젠술폰아미드, 4-카르복시벤젠술폰아미드, 톨루엔술폰아미드, 및 숙신이미드.
대조 용액: 도프된 용액과 동일한 농도에서 도펀트로서 상기 사용된 화합물을 포함하는 pH 5의 시트르산 완충제(0.25%).
결과:
"로그 환산"으로 표현된 결과를 블랭크 비교 대조와 비교해서 기록하였다. 따라서, "3 로그 환산"은 블랭크 비교 대조에서 회수된 유기물의 수에 비해서, 유기물의 99.9%이 죽은 것을 의미하는 반면에, "5 로그 환산"은 유기물의 99.999%가 죽은 것을 의미한다.
실험용액 도펀트 로그 환산 FAC/TAC
기초 조성물 1 무 2-3 155/985
기초 조성물 2 무 3-4 300/2010
도프된 용액 1 5,5-디메틸히단토인 5 175/985
도프된 용액 2 벤젠술폰아미드 5 165/985
도프된 용액 3 톨루엔술폰아미드 5 155/985
도프된 용액 4 4-카르복시벤젠술폰아미드 5 145/985
도프된 용액 5 숙신이미드 5 155/985
대조 용액 1 5,5-디메틸히단토인 <2 0
대조 용액 2 벤젠술폰아미드 <2 0
대조 용액 3 톨루엔술폰아미드 <2 0
대조 용액 4 숙신이미드 <2 0
결론:
따라서, 디메틸히단토인, 벤젠술폰아미드, 톨루엔술폰아미드, 4-카르복시벤젠술폰아미드 또는 숙신이미드를 도펀트로서 기초 안정된 하이포아염소산염 조성물 1에 첨가하면 기초 조성물의 항균 활성을 상당히 강화시키는 것을 볼 수 있다. 주목할만하게, 도프된 안정된 하이포아염소산염 조성물은 도프된 용액의 두 배의 FAC 및 TAC 농도를 갖는, 기초 안정된 하이포아염소산염 조성물 2 보다 현저하게 높은 항균 활성을 나타낸다. 또한, 대조 용액은 도펀트 및 pH 5 시트르산 완충제가 혼자서 조성물의 항균 효능에 기여하지 않는다는 것을 보여준다.
실시예 2
물질 및 방법
실시예 1과 동일한 방법이 실시예 2에 사용되었다. 사용된 실험 제품은 하기에 설명되어 있다.
기초 안정된 하이포아염소산염 조성물 #3: 985ppm 총 유용한 염소(TAC), 용액을 제조하는데 사용된 1.0 대 1.0 몰비의 설파메이트 대 NaOCl, pH 5 시트르산 완충제(0.25%), 150ppm으로 결정된 유리된 유용한 염소(FAC).
기초 안정된 하이포아염소산염 조성물 #2: 1985ppm 총 유용한 염소(TAC), 용액을 제조하는데 사용된 1.0 대 1.0 몰비의 설파메이트 대 NaOCl, pH 5 시트르산 완충제(0.5%), 310ppm으로 결정된 유리된 유용한 염소(FAC).
도펀트(도프된 용액): 하기 화합물이 0.20 대 1.0의 도펀트 대 하이포아염소산염 몰비로 기초 안정된 하이포아염소산염 조성물에 첨가되었다; 멜라민, 시아누르산, 톨루엔술폰아미드, 및 글리콜우릴.
대조 용액: 도프된 용액과 동일한 농도에서 도펀트로서 상기 사용된 화합물을 포함하는 pH 5 시트르산 완충제(0.25%).
결과:
실험용액 도펀트 로그 환산 FAC/TAC
기초 조성물 3 무 2-3 155/985
기초 조성물 4 무 3-4 310/1985
도프된 용액 6 톨루엔술폰아미드 6 160/985
도프된 용액 7 글리콜우릴 3 175/985
도프된 용액 8 시아누르산 2-3 155/985
도프된 용액 9 멜라민 2-3 177/985
대조 용액 5 톨루엔술폰아미드 <2 0
대조 용액 6 글리콜우릴 <2 0
대조 용액 7 시아누르산 <2 0
대조 용액 8 멜라민 <2 0
결론:
따라서, 상기 결과는 실시예 1 결과에 나타난 바와 같이, 도펀트로서 톨루엔술폰아미드의 항균 강화 능력을 입증한다. 글리콜우릴 도펀트는 적당한 항균 잇점을 갖는 반면에, 시트르산 및 멜라민은 항균 강화 효과를 갖는 것으로 나타나지 않는다.
실시예 3
부가적인 항균 데이터
물질 및 방법:
항균 효능을 평가하는데 사용된 실험 방법은 또 다시, U.S.EPA 비-식품 접촉 살균제 실험, DIS/TSS-10(1982년 1월 7일)에 대응하는 실시예 1의 살균제 실험이었다. 그러나, 유리 슬라이드 실험 표면을 이용한 1분 접촉 시간이 채택되었다. 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)이 사용된 실험 유기물이었다. 사용된 실험 제품은 하기에 설명되었다.
기초 안정된 하이포아염소산염 조성물 #1: 500ppm 총 유용한 염소, 1.0 대 1.0 몰비의 설파메이트 대 NaOCl, pH 5 시트르산 완충제(0.13%). 도프된 용액 1-3을 제조하는데 사용된 조성물.
기초 안정된 하이포아염소산염 조성물 #2: 200ppm 총 유용한 염소, 1.0 대 1.0 몰비의 설파메이트 대 NaOCl, pH 5 시트르산 완충제(0.07%). 도프된 용액 4-6을 제조하는데 사용된 조성물.
도펀트(도프된 용액) : 하기 화합물이 0.20 대 1.0의 도펀트 대 하이포아염소산염의 몰비의 기초 안정된 하이포아염소산염 조성물에 첨가되었다; 5,5-디메틸히단토인, 벤젠술폰아미드 및 숙신이미드.
결과:
블랭크 비교 대조에 대한 제제의 세균의 감소(로그 환산)로서 결과가 기록되었다.
실험용액 도펀트 로그 환산
기초 조성물 1 무 <3
도프된 용액 1 5,5-디메틸히단토인 3
도프된 용액 2 벤젠술폰아미드 >5
도프된 용액 3 숙신이미드 >5
기초 조성물 2 무 <3
도프된 용액 4 5,5-디메틸히단토인 3
도프된 용액 5 벤젠술폰아미드 >5
도프된 용액 6 숙신이미드 3-4
결론:
이러한 실험 결과는 5,5-디메틸히단토인, 벤젠술폰아미드 및 숙신이미드 각각을 포함하는 안정된 하이포아염소산염 용액이 더 낮은 총 유용한 염소 수준에서도, 항균성 효과를 갖는다는 것을 입증한다. 그러나, 벤젠술폰아미드를 포함하는 용액은 낮은 수준(즉, 200ppm)의 총 유용한 염소에서도 가장 효과적이고, 숙신이미드를 포함하는 안정된 하이포아염소산염 용액이 그 다음이다. 더 낮은 수준의 총 유용한 염소에서(즉, 500 및 200ppm), 디메틸히단토인을 포함하는 안정된 하이포아염소산염 용액은 가장 낮은 수준의 강화된 항균 효능을 나타내었다.
실시예 4
부가적인 항균 데이터
물질 및 방법:
항균 효능을 평가하기 위해서 사용된 실험 방법은 또 다시 U.S. EPA 비-식품 접촉 살균제 실험, DIS/TSS-10(1982년 1월 7일)에 대응하는 실시예 1의 살균제 실험이었다. 그러나, 유리 슬라이드 실험 표면을 이용한 1분 접촉 시간이 채택되었고, 폐렴간균(Klebsiella pneumoniae)(ATCC 4352)가 사용된 접종물/실험 유기물이었다. 사용된 실험 제품은 하기에 설명되었다.
기초 안정된 하이포아염소산염 조성물 #1: 100ppm 총 유용한 염소, 1.0 대 1.0 몰비의 설파메이트 대 NaOCl, pH 5 시트르산 완충제(0.03%). 도프된 용액 1-3을 제조하는데 사용된 조성물.
도프된 용액: 하기 화합물을 0.20 대 1.0의 도펀트 대 하이포아염소산염의 몰비로 기초 안정된 하이포아염소산염 조성물에 첨가하였다: 5,5-디메틸히단토인, 벤젠술폰아미드 및 숙신이미드.
대조 용액: 도프된 용액과 동일한 농도에서 도펀트로 상기 사용된 화합물을 포함하는 pH 5 시트르산 완충제(0.03%).
결과:
결과를 블랭크 비교 대조에 대해서 제제의 세균 감소(로그 환산)로서 기록하였다.
실험용액 도펀트 로그 환산
기초 조성물 1 무 <3
도프된 용액 1 5,5-디메틸히단토인 5
도프된 용액 2 벤젠술폰아미드 >5
도프된 용액 3 숙신이미드 >5
대조 용액 1 5,5-디메틸히단토인 <2
대조 용액 2 벤젠술폰아미드 <2
대조 용액 3 숙신이미드 <2
결론:
이러한 실험결과는 5,5-디메틸히단토인, 벤젠술폰아미드 및 숙신이미드를 각각 포함하는 안정된 하이포아염소산염 용액이 낮은 총 유용한 염소(TAC) 수준에서(예를 들어, 100ppm TAC) 폐렴간균에 대해서 항균 효과를 갖는다는 것을 입증한다.
실시예 5
안정성 연구
물질 및 방법:
원액 3.0% 안정된 하이포아염소산염 용액(0.75 대 1.0 몰비의 설파메이트 대 NaOCl, pH 4.9 시트르산 완충제): 무수 시트르산(210.0g), 설팜산(88.0g) 및 수산화나트륨(93.0g)을 탈이온화된 물(1897.54g)에 용해하였다. 반응 혼합물을 실온으로 식혔다(대략 1시간). 수용성 하이포아염소산나트륨(12.65% 용액의 711.46g, 1.21몰)을 저으면서 천천히 첨가하였다. 생성 용액, pH=4.9는 요드적정법에 의해서 3.0% 안정된 NaOCl을 포함하는 것으로 밝혀졌다.
모든 안정된 하이포아염소산염-함유 실험 식이 3.0% 안정된 NaOCl 원액을 더 희석하여 제조되었다. 적용될 경우, 적합한 양의 각각의 도펀트가 공지된 부피의 희석된 원액에 첨가되었다. 다양한 몰비의 설파메이트 대 NaOCl(1.0 대 1.0 및 1.5 대 1.0)을 포함하는 용액이 필요에 따라, 고체 나트륨 설파메이트를 희석된 원액의 1.0 리터 부분에 첨가하여 제조되었다. 모든 "도프된" 식에 대해서, NaOCl 대 도펀트의 비는 1.0 : 0.20이었다.
장기간 안정성 시료를 40EC 인큐베이터에 저장하였다. 실온(23EC)으로 식힌 후에, NaOCl의 농도를 요드적정법으로 결정하였다. 실험적으로 결정된 NaOCl의 농도는 몰(M)의 단위로 표현되었다. 각 식의 기록된 pH를 괄호로 나타내었다.
40℃에서의 안정성 결과:
0.75/1.0 몰비 설파메이트/NaOCl
대조-첨가된 도펀트 No 0.20/1.0 몰비5,5-디메틸히단토인/NaOCl 0.20/1.0 몰비벤젠술폰아미드/NaOCl
0일21일58일 0.136M(5.09)0.121M(4.92)0.104M(4.91) 0.136M(5.13)0.120M(4.94)0.103M(4.89) 0.136M(5.10)0.121M(4.97)0.107M(4.89)
1.0/1.0 몰비 설파메이트/NaOCl
대조-첨가된 도펀트 No 0.20/1.0 몰비5,5-디메틸히단토인/NaOCl 0.20/1.0 몰비벤젠술폰아미드/NaOCl
0일21일58일 0.135M(5.09)0.120M(4.96)0.112M(4.91) 0.135M(5.12)0.120M(4.96)0.111M(4.98) 0.135M(5.09)0.123M(4.97)0.111M(4.91)
1.5/1.0 몰비 설파메이트/NaOCl
대조-첨가된 도펀트 No 0.20/1.0 몰비5,5-디메틸히단토인/NaOCl 0.20/1.0 몰비벤젠술폰아미드/NaOCl
0일21일58일 0.136M(5.08)0.124M(4.95)0.122M(4.93) 0.136M(5.07)0.125M(4.96)0.119M(4.95) 0.136M(5.07)0.124M(4.96)0.119M(4.92)
결과
상기 결과는 5,5-디메틸히단토인 또는 벤젠술폰아미드와 같은 도펀트의 첨가가 설파메이트로 안정된 하이포아염소산염 용액의 장기간 안정성을 변경시키지 않는다는 것을 지적한다.
본 발명은 강화된 항균성을 갖는 안정된 하이포아염소산염 용액을 제공한다. 본 발명은 항균성을 요하는 다양한 세정 적용에 유용하다. 이는 "사용하는데 편리한" 세제 분야뿐만 아니라, 세탁소 살균제와 같이, 사용전에 부가적인 물로 희석하도록 된 조성물을 포함한다. 우리는 본 발명이 예를 들어, 공정 흐름 및 냉각탑내 미생물을 제어하는데 사용될 수 있다고 생각한다. 우리는 또한 용액이 항균 효과가 요구되는 다른 과정에서 사용될 수 있다는 것을 인정한다.
본 발명이 현재 바람직한 실시예로 생각되는 것에 대해서 설명되었으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 반대로, 본 발병은 첨부된 청구항의 정신 및 범위 내에 포함된 다양한 변경 및 동등한 배합을 포함하도록 의도된다. 하기 청구항의 범위는 모든 그러한 변경 및 대등한 식 및 작용을 포함하도록 일치된 가장 넓은 해석이 되어야 한다.

Claims (54)

  1. 모노-N-클로로설파메이트(HClNSO3 -) 및 디-N-클로로설파메이트 (Cl2NSO3 -)의 완충된 수용성 결합으로 필수적으로 구성된 안정된 하이포아염소산염 용액; 및
    디알킬 히단토인, 아릴 술폰아미드, 숙신이미드 및 글리콜우릴로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 도펀트를 포함하며,
    상기 안정된 하이포아염소산염 용액은 하이포아염소산염의 소스 및 설파메이트의 소스를 혼합하여 준비되며,
    상기 존재하는 총 유효 염소의 농도는 100 내지 50,000ppm인 것을 특징으로 하는 항균성 용액.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 디알킬 히단토인은 5,5-디알킬 히단토인인 것을 특징으로 하는 항균성 용액.
  3. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 도펀트는 항균 용액에 존재하는 안정된 하이포아염소산염의 몰농도 양에 비해서 용액에 보다 적은 몰분율로 존재하며, 도펀트 대 하이포아염소산염의 최소 몰비는 1 : 50인 것을 특징으로 하는 항균성 용액.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 5,5-디알킬 히단토인은 5,5-디메틸히단토인, 5-에틸-5-메틸히단토인, 및 5,5-디에틸히단토인으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 항균성 용액.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 아릴 술폰아미드는 벤젠술폰아미드, 톨루엔 술폰아미드, 4-카르복시벤젠술폰아미드 및 이들 화합물 중 어느 하나의 치환된 유도체로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 항균성 용액.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 완충된 수용성 결합을 위한 완충제는 시트르산, 폴리아크릴산, 아세트산, 프로판산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 붕산 및 인산으로 구성된 군에서 선택된 산에서 유도되는 것을 특징으로 하는 항균성 용액.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 용액의 pH는 2 내지 10인 것을 특징으로 하는 항균성 용액.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 용액의 pH는 2 내지 7인 것을 특징으로 하는 항균성 용액.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 용액의 pH는 3 내지 6인 것을 특징으로 하는 항균성 용액.
  10. 제 1 항에 있어서, 계면활성제, 킬레이트제, 방향(fragrance), 브롬 이온을 함유하는 염, 하이포브로마이트 소스 및 점증제로 구성된 군에서 선택된 성분들 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항균성 용액.
  11. 강화된 미생물 효능을 갖고, 적어도 0.5 : 1.0의 설파메이트 대 하이포아염소산염 몰비 및 1 : 50의 도펀트 대 하이포아염소산염의 최소 몰비를 갖으며,
    상기 존재하는 총 유효 염소의 농도는 100 내지 50,000ppm이며,
    상기 도펀트는 디알킬 히단토인, 아릴 술폰아미드, 숙신이미드로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 안정된 하이포아염소산염 조성물.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 존재하는 총 유효 염소의 농도는 약 100 내지 약 20,000ppm인 것을 특징으로 하는 조성물.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 존재하는 총 유효 염소의 농도는 약 100 내지 약 10,000ppm인 것을 특징으로 하는 조성물.
  14. 강화된 항균성 용액의 제조방법에 있어서,
    (a) 모노-N-클로로설파메이트(HClNSO3 -) 및 디-N-클로로설파메이트 (Cl2NSO3 -)의 완충된 수용성 결합으로 필수적으로 구성된 안정된 하이포아염소산염 용액을 형성하는 단계; 및
    (b) 디알킬 히단토인, 아릴 술폰아미드, 숙신이미드로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 도펀트를 첨가하는 단계를 포함하며,
    상기 안정된 하이포아염소산염 용액은 하이포아염소의 소스 및 설파메이트의 소스를 혼합하여 준비되며,
    상기 존재하는 전체 유효 염소의 농도는 100 내지 50,000ppm 인 것을 특징으로 하는 제조방법.
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  48. 제 1 항에 있어서, 상기 존재하는 전체 유효 염소의 농도는 100 내지 20,000 ppm인 것을 특징으로 하는 항균성 용액.
  49. 제 1 항에 있어서, 상기 존재하는 전체 유효 염소의 농도는 100 내지 10,000 ppm인 것을 특징으로 하는 항균성 용액.
  50. 모노-N-클로로설파메이트(HClNSO3 -) 및 디-N-클로로설파메이트 (Cl2NSO3 -)의 완충된 수용성 결합으로 필수적으로 구성된 안정된 하이포아염소산염 용액; 및
    디알킬 히단토인, 아릴 술폰아미드, 숙신이미드 및 글리콜우릴로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 도펀트를 포함하며,
    상기 안정된 하이포아염소산염 용액은 하이포아염소산염의 소스 및 설파메이트의 소스를 혼합하여 준비되며,
    상기 존재하는 전체 유효 염소의 농도는 100 내지 2,000ppm 인 것을 특징으로 하는 항균성 용액.
  51. 제 51 항에 있어서, 상기 용액의 pH는 2 내지 10인 것을 특징으로 하는 항균성 용액.
  52. 제 51 항에 있어서, 상기 용액의 pH는 2 내지 7인 것을 특징으로 하는 항균성 용액.
  53. 제 51 항에 있어서, 상기 용액의 pH는 3 내지 6인 것을 특징으로 하는 항균성 용액.
  54. 제 51 항에 있어서, 상기 완충된 수용성 결합을 위한 완충제는 시트르산, 폴리아크릴산, 아세트산, 프로판산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 붕산 및 인산으로 구성된 군에서 선택된 산에서 유도되는 것을 특징으로 하는 항균성 용액.
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