KR100818542B1

KR100818542B1 - 표면을 살균하거나 소독하는 방법

Info

Publication number: KR100818542B1
Application number: KR1020060097047A
Authority: KR
Inventors: 리-리앙 치아; 배리 웨인스테인; 티르탕카 고쉬; 테리 마이클 윌리암스
Original assignee: 롬 앤드 하아스 컴패니
Priority date: 2005-10-07
Filing date: 2006-10-02
Publication date: 2008-04-01
Also published as: US20070082935A1; EP1772057A3; CN100540061C; JP2007106763A; TW200744680A; BRPI0604010A; ZA200608388B; EP1772057A2; CN1943793A; KR20070039404A; TWI326603B; AU2006222708A1; MXPA06011547A

Abstract

본 발명은 금속-폴리머 복합체를 포함하는 항균 조성물을 적용하여 표면을 살균 또는 소독하는 방법을 개시한다.

항균 조성물, 금속-폴리머 복합체, 은

Description

표면을 살균하거나 소독하는 방법{Method for disinfecting or sanitizing a surface}

본 발명은 항균 조성물을 적용하여 표면을 살균하거나 소독하는 방법에 관한 것이다.

끊임없이 계속되는 박테리아 오염의 위협 및 이와 관련된 건강에 미치는 영향으로 인해 상업용 및 주거용 세척 및 살균 공정을 이용하여 도처에 존재하는 부분을 항균 용액으로 처리하게 되었다. 희석된 수성 세정제로는 병원 및 주택의 주방 및 욕실과 같이 감염되기 쉬운 환경에서 박테리아의 성장 및 증식이 쉬운 표면상의 박테리아 수준을 감소시키지 못한다. 한편, 수성 하이포클로라이트 및 페놀계 조성물과 같은 산화제는 상대적으로 단시간 생존(3 내지 6시간)하는 박테리아 수준을 실질적으로 감소시킨다. 이러한 표면의 재사용으로 인해 재오염될 수 있고, 이에 따라 살균제를 자주 재적용할 필요가 있다. 또한, 광범위한 살균성을 얻기 위해서는 상대적으로 높은 농도의 활성화제가 배합물에 편입되어야 한다. 고농도는 피부 및 눈 자극과 같이 바람직하지 않은 부작용을 일으키며, 또한 잠재 적으로 식품과 접촉되는 경우에 위험하다. 따라서, 세척 용액에 접촉후 및 표면재사용후에도 재적용할 필요없이 오랜 기간동안 표면에 지속적이고 광범위한 미생물 살균력을 제공할 수 있는 신규한 살균 배합물의 개발이 요구되고 있다. 또한, 사용자에게 독성 문제가 없이 살균 작용을 달성하는 것이 바람직하다.

코팅 조성물, 수지 몰딩, 종이 및 바인더에 함유되는 경우에 항균 활성을 나타낼 수 있는 다수의 살미생물제가 제시되었다. 그 중에서 무기 살미생물제는 금속이온이 지지된 무기 화합물이다. 무기 살미생물의 예로는 활성탄, 아파타이트, 제올라이트 및 다양한 포스페이트상의 금속이 포함된다.

무기 살미생물제를 함유하는 조성물은 열 및/또는 빛에 노출시 자주 변색된다. 이러한 변색을 억제하는 방법이 오스미(Ohsumi) 등의 미국특허 제 5,698,229 호에 제공되어 있다. 오스미 등은 은이온이 하기 일반식의 화합물로 지지되는 무기 화합물의 혼합물을 개시한다:

상기 식에서, R¹은 수소 또는 저급 알킬기이며, R²는 수소 또는 알칼리 금속이다.

그럼에도 불구하고, 이러한 금속 이온이 편입된 조성물과 관련하여 자주 발 생하는 바람직하지 않은 열 및 빛 안정성으로 인한 문제없이 금속 이온의 양성적인 항균 활성을 나타내는 조성물을 사용하는 신규한 살균 방법이 여전히 요구된다.

본 발명의 제 1 측면으로, (a) 에탄올 및 프로판올에서 선택된 적어도 50%의 알콜; 및 (b) 폴리머가 복합된 금속을 포함하는 항균 조성물을 표면에 적용하는 것을 포함하여 표면을 소독하는 방법이 제공되며, 여기서 상기 금속은 구리, 은, 금, 주석, 아연 및 이들의 혼합물로부터 선택되고, 다르게는 상기 금속은 구리, 은, 금 및 이들의 혼합물로부터 선택되며, 다르게는 상기 금속은 구리, 은 및 이들의 혼합물로부터 선택되고, 다르게는 상기 금속은 은이며; 상기 폴리머는 잔기 A, 잔기 B, 잔기 C 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 모노머 잔기를 포함하되, 단 상기 폴리머는 잔기 B의 모노머 잔기를 99.5 wt% 이하, 다르게는 상기 잔기 B의 모노머 잔기를 99 wt% 이하, 다르게는 잔기 B의 모노머 잔기를 98 wt% 이하, 다르게는 잔기 B의 모노머 잔기를 95 wt% 이하, 다르게는 잔기 B의 모노머 잔기를 90 wt% 이하로 함유하는 것을 조건으로 하며;

여기에서,

상기 잔기 A는

이고;

상기 잔기 B는

이며;

상기 잔기 C는

이고;

상기 식에서,

X는 N, O 및 S로부터 선택되는 적어도 하나의 헤테로 원자를 가진 불포화 또는 방향족 헤테로사이클로부터 선택되며; 다르게는 X는 적어도 하나의 헤테로 N 원자를 가진 불포화 또는 방향족 헤테로사이클로부터 선택되며;

c는 0 또는 1이며; 다르게는 c는 0이고;

R₁은 H, CH₃ 및 -CO₂R₄로부터 선택되며; 여기서 R₄는 H, CH₃, C₂H₅, C₃-C₂₄알킬로부터 선택되고;

R₂는 H, CH₃, C₂H₅, 페닐, -CH₂CO₂R₅ 및 -CO₂R₅로부터 선택되며; 여기서 R₅는 다음 (Ⅰ)-(Ⅴ)로부터 선택되고,

(I) H;

(Ⅱ)

;

(Ⅲ) -(CH₂CH(R₁₁)O)_nH;

(Ⅳ) -(CH₂CH(R₁₁)O)_nCOCH₂COCH₃; 및

(Ⅴ)

;

상기 식에서, R₁₁은 H, 메틸 및 페닐로부터 선택되고; n은 1 내지 20의 정수이며; Y는 OH, SO₃Z 및 X로부터 선택되고; 여기서 Z는 H, 나트륨, 칼륨 및 NH₄ ⁺로부터 선택되며; 단, 상기 폴리머가 잔기 B의 모노머 잔기를 0 wt% 및 잔기 C의 모노머 잔기를 0 wt% 함유하는 경우, R₂는 -CH₂CO₂R₅ 또는 -CO₂R₅이고, R₅는 (V)이며, Y는 X인 것을 조건으로 하고;

R₃는 H, 메틸, 페닐, 설폰화 페닐, 페놀, 아세테이트, 하이드록시, 단편 O-R₁로부터 선택되며, 여기서 R₁은 상기 정의된 바와 같이 -CO₂R₁₂ 및 -CONR₆R₇이고; 여기에서 R₆ 및 R₇은 독립적으로 H, 메틸, 에틸, C(CH₃)₂CH₂SO₃Z로부터 선택되며, 여기서 Z는 상기 정의된 바와 같이 C₃-C₈ 알킬 및 결합된 환 구조이고, R₁₂는 H, CH₃, C₂H₅ 및 C₃-C₂₄ 알킬로부터 선택되며;

R₈ 및 R₉는 독립적으로 수소, 메틸, 에틸 및 C₃-C₄ 분지쇄 또는 직쇄 알킬로부터 선택되고; 다르게는, R₈ 및 R₉는 모두 수소이며;

R₁₀은 C₁-C₈ 알킬, C₂-C₈ 알케닐, C₆-C₁₀ 불포화 비사이클릭, C₆-C₁₀ 사이클릭, C₆-C₁₀ 방향족, C₂-C₄ 알킬렌 옥사이드 및 폴리(C₂-C₄ 알킬렌)_b 옥사이드로부터 선택 되며; 여기서 b는 2 내지 20의 정수이고; 다르게는 R₁₀은 C₂-C₈ 분지쇄 및 직쇄 알킬기로부터 선택된다.

본 발명의 다른 측면으로, (a) 에탄올 및 프로판올에서 선택된 적어도 50%의 알콜; 및 (b) 폴리머가 복합된 금속을 포함하는 항균 조성물이 제공되며, 여기에서 상기 금속은 구리, 은, 금, 주석, 아연 및 이들의 혼합물로부터 선택되고, 다르게는 상기 금속은 구리, 은, 금 및 이들의 혼합물로부터 선택되며, 다르게는 상기 금속은 구리, 은 및 이들의 혼합물로부터 선택되고, 다르게는 상기 금속은 은이며; 상기 폴리머가 적어도 0.5 wt%의 가교결합제 및 적어도 5 wt%, 다르게는 적어도 75 wt%, 다르게는 적어도 80 wt%, 다르게는 적어도 85 wt%, 다르게는 적어도 90 wt%, 다르게는 적어도 95 wt%의 잔기 A, 잔기 B, 잔기 C 및 이들의 혼합물로부터 선택된 모노머 잔기를 포함하며; 여기서 잔기 A, 잔기 B 및 잔기 C는 상기 정의된 바와 같다.

본 명세서에 언급된 모든 퍼센트는 달리 명시하지 않는한 중량에 의한다. 본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용된 용어 "은"은 본 발명의 항균 조성물에 편입되는 은 금속을 말한다. 항균 조성물내로 편입되는 은의 산화상태(Ag⁰, Ag¹⁺ 또는 Ag²⁺)에 대해 한정하려는 것은 아니나, 탈이온수("DI")중의 질산은과 같은 은 용액에서 폴리머를 세척함으로써 항균 조성물에 은을 첨가할 수 있다. DI 외에, 다른 액체 매질로는 또한 물, 수성 완충 용액 및 폴리에테르 또는 알콜과 같은 유기 용액이 사용될 수 있다. 은의 다른 공급원으로는 실버 아세테이트, 실버 시트레 이트, 실버 요오다이드, 실버 락테이트, 실버 피크레이트 및 실버 설페이트가 포함되나 이들에 한정되지 않는다. 이러한 용액내의 은농도는 공지된 양의 은을 항균 조성물에 첨가하는데 필요한 농도에서 포화 은 용액까지 변화될 수 있다.

본 발명의 다른 일례로, 상기 항균 조성물은 적어도 10 ppm의 금속; 다르게는 적어도 25 ppm의 금속; 다르게는 적어도 50 ppm의 금속; 다르게는 적어도 75 ppm의 금속을 함유하며; 상기 항균 조성물은 500 ppm 이하의 금속; 다르게는 300 ppm 이하의 금속; 다르게는 200 ppm 이하의 금속; 다르게는 150 ppm 이하의 금속을 함유한다. 본 발명의 일례로, 상기 금속은 은을 포함한다.

본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용된 용어 "알킬"은 직쇄, 분지쇄 및 사이클릭 알킬기 모두를 포함한다.

본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용된 용어 "알케닐"은 직쇄 및 분지쇄 알케닐기 모두를 포함한다.

본 발명에 사용하기에 적합한 불포화 또는 방향족 헤테로사이클로는 예를 들어 약간의 불포화도를 가진 5 내지 7-원 헤테로사이클; N, O 및 S 원자로부터 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 가진 방향족 헤테로사이클; 이러한 헤테로사이클의 이성질체 및 이들의 혼합물이 포함된다. 또한, 적합한 헤테로사이클로는 예를 들어 함께 융합되어 적어도 하나의 N, O 및 S 원자를 가진 더 큰 9 내지 14-원 헤테로사이클을 형성하는 5 내지 7-원 헤테로사이클; 이러한 헤테로사이클의 이성질체 및 이들의 혼합물이 포함될 수 있다. 본 발명에 사용하기 적합한 추가의 헤테로사이클로는 카보사이클과 융합되어 더 큰 9 내지 14-원 헤테로사이클을 형성하는 5 내지 7-원 헤테로사이클이 포함된다.

다른 일례로, 본 발명의 항균 조성물은 이미다졸; 티오펜; 피롤; 옥사졸; 티아졸 및 이들의 각각의 이성질체(예, 티아졸-4-일, 티아졸-3-일 및 티아졸-2-일); 테트라졸; 피리딘; 피리다진; 피리미딘; 피라진; 아졸; 인다졸; 트리아졸 및 이들의 각각의 이성질체(예, 1,2,3-트리아졸 및 1,2,4-트리아졸); 및 이미다졸 1,2,3-트리아졸-1,2,4-트리아졸과 같은 이들의 혼합물; 벤조트리아졸; 메틸-벤조트리아졸; 벤조티아졸; 메틸벤조티아졸; 벤즈이미다졸 및 메틸 벤즈이미다졸로부터 선택되는 헤테로사이클기를 포함하는 폴리머를 포함한다. 이러한 일례의 한 측면으로, 본 발명의 항균 조성물은 이미다졸, 벤조트리아졸 및 벤즈이미다졸로부터 선택되는 헤테로사이클기를 포함하는 폴리머를 포함한다.

본 발명의 다른 일례로, 상기 항균 조성물은 헤테로사이클 함유 모노머 및 비-헤테로사이클 함유 모노머를 포함한다. 이러한 일례의 한 측면으로, 헤테로사이클 함유 모노머 대 비-헤테로사이클 함유 모노머의 비율은 95:5 내지 5:95; 다르게는 80:20 내지 20:80; 다르게는 60:40 내지 40:60이다. 이러한 일례의 한 측면으로, 상기 헤테로사이클 함유 모노머는 비닐이미다졸이다.

본 발명의 다른 일례로, 상기 항균 조성물은 은이 복합된 헤테로사이클 함유 모노머를 포함한다. 이러한 일례의 한 측면으로, 상기 헤테로사이클 함유 모노머 대 은의 중량비는 95:5 내지 5:95; 다르게는 90:10 내지 10:90; 다르게는 80:20 내지 20:80이다. 이러한 일례의 한 측면으로, 은 대 헤테로사이클 함유 모노머의 몰비는 10:1 내지 1:10; 다르게는 4:1 내지 1:4; 다르게는 2:1 내지 1:2이다. 이 러한 일례의 한 측면으로, 상기 헤테로사이클 함유 모노머는 비닐이미다졸이다. 본 발명의 다른 측면으로, 상기 폴리머는 1-비닐이미다졸, (메트)아크릴산(들), 및 알킬 아크릴레이트(들); 다르게는 C₄-C₁₂ 알킬 아크릴레이트 및 아크릴산의 코폴리머이다. 이러한 측면에서, 바람직하게는 1-비닐이미다졸은 35-50%의 양으로 존재하고, (메트)아크릴산은 5-15%의 양으로 존재하며, 알킬 아크릴레이트는 35-50%의 양으로 존재한다. 이러한 측면에서, 코폴리머는 또한 가교결합제(들)를 함유할 수 있다.

본 발명의 다른 일례로, 폴리머는 0.5 내지 60 wt%의 가교결합제, 다르게는 적어도 2 wt%의 가교결합제, 다르게는 적어도 5 wt%의 가교결합제, 다르게는 적어도 8 wt%의 가교결합제, 다르게는 적어도 10 wt%의 가교결합제; 다르게는 40% 이하의 가교결합제, 다르게는 30% 이하의 가교결합제, 다르게는 20% 이하의 가교결합제, 다르게는 15% 이하의 가교결합제를 포함한다. 본 발명의 다른 일례로, 폴리머는 0.5% 미만의 가교결합제를 사용하여 제조되거나, 다르게는 가교결합제를 실질적으로 사용하지 않고 제조될 수 있다.

본 발명에 사용하기 적합한 가교결합제로는 상기 항균 조성물의 물리적 및 화학적 안정성이 가교결합 물질의 함유물에 의해 실질적으로 영향을 받지 않는 것을 전제로 하는 임의의 공지된 가교결합 물질이 포함된다. 본 발명에 사용하기 적합한 가교결합제의 예로는 디-, 트리-, 테트라- 및 보다 높은 멀티-작용성 에틸렌계 불포화 모노머, 예컨대 트리비닐벤젠; 디비닐톨루엔; 디비닐피리딘; 디비닐나프탈렌; 디비닐자일렌; 에틸렌글리콜 디아크릴레이트; 트리메틸올프로판 트리아크 릴레이트; 디에틸렌글리콜 디비닐 에테르; 트리비닐시클로헥산; 알릴 메타크릴레이트("ALMA"); 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트("EGDMA"); 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트("DEGDMA"); 프로필렌글리콜 디메타크릴레이트; 프로필렌글리콜 디아크릴레이트; 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트("TMPTMA"); 디비닐벤젠("DVB"); 2,2-디메틸프로판-1,3-디아크릴레이트; 1,3-부틸렌글리콜 디아크릴레이트; 1,3-부틸렌글리콜 디메타크릴레이트; 1,4-부탄디올 디아크릴레이트; 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트; 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트; 1,6-헥산디올 디아크릴레이트; 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트; 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트; 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트; 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트; 폴리에틸렌글리콜 200 디아크릴레이트; 테트라에틸렌글리콜 디메타크릴레이트; 폴리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트; 에톡시화 비스페놀 A 디아크릴레이트; 에톡시화 비스페놀 A 디메타크릴레이트; 폴리에틸렌글리콜 600 디메타크릴레이트; 폴리(부탄디올)디아크릴레이트; 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트; 트리메틸올프로판 트리에톡시 트리아크릴레이트; 글리세릴프로폭시 트리아크릴레이트; 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트; 펜타에리트리톨 테트라메타크릴레이트; 디펜타에리트리톨 모노하이드록시펜타아크릴레이트; 디비닐 실란; 트리비닐 실란; 디메틸 디비닐 실란; 디비닐 메틸 실란; 메틸 트리비닐 실란; 디페닐 디비닐 실란; 디비닐 페닐 실란; 트리비닐 페닐 실란; 디비닐 메틸 페닐 실란; 테트라비닐 실란; 디메틸 비닐 디실록산; 폴리(메틸 비닐 실록산); 폴리(비닐 하이드로실록산); 폴리(페닐 비닐 실록산) 및 이들의 혼합물이 포함되나 이들에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 다른 일례로, 상기 항균 조성물은 알릴 메타크릴레이트(ALMA); 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(EGDMA); 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(DEGDMA); 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(TMPTMA) 및 디비닐벤젠(DVB)으로부터 선택되는 가교결합제로 제조된 폴리머를 포함한다. 이러한 일례의 한 측면으로, 상기 항균 조성물은 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(TMPTMA)로 제조된 폴리머를 포함한다.

본 발명의 다른 일례로, 항균 조성물이 포함하는 폴리머는 200 ㎚ 미만; 다르게는 50 ㎚ 미만; 다르게는 1 내지 10 ㎚; 다르게는 10 ㎚ 미만; 다르게는 1 내지 8 ㎚; 다르게는 5 ㎚ 미만의 평균 입자 크기를 나타낸다.

본 발명의 다른 일례로, 상기 항균 조성물이 포함하는 폴리머는 500,000 미만, 다르게는 100,000 미만; 다르게는 50,000 미만; 다르게는 500 내지 5,000의 분자량을 나타낸다.

본 발명의 항균 조성물은 에탄올 및 이소프로판올에서 선택된 적어도 50%의 용매를 포함한다. 하나의 바람직한 일례로, 용매는 에탄올이다. 바람직하게도, 물이 또한 조성물에 존재한다. 본 발명의 한 일례로, 에탄올 또는 이소프로판올의 양은 적어도 55%, 다르게는 적어도 58%; 다르게는 80% 미만, 다르게는 75% 미만, 다르게는 70% 미만이다. 본 발명의 한 일례로, 조성물은 에탄올, 이소프로판올 및 물 이외의 용매는 실질적으로 함유하지 않는다. 핸드 세니타이저(sanitizer), 겔 및 와이프(wipe)에 사용되는 항균 조성물에 존재할 수 있는 다른 용매 및 첨가제로는 글리콜, 특히 프로필렌 글리콜; 글리세린; 에스테르, 특히 이소프로필 미리스테이트; 아미노메틸프로판올; Carbomer^TM 폴리머; 또는 유동성 조절을 위해 첨가되는 다른 폴리머; 방향제; 천연물; 아민; 킬란트(chelant); pH 완충제; 등이 포함된다.

본 발명의 다른 일례로, 상기 항균 조성물은 빛에 안정하다. 이러한 일례의 한 측면으로, 가시광 스펙트럼의 빛에 본 발명의 항균성 시스템이 장기간 노출되는 경우, 항균 시스템의 Hunter L, a, b 및 L*a*b*(CIELAB)의 독립적인 값은 3팩터 미만; 다르게는 2팩터 미만의 노출로 인한 변화를 나타낸다. Hunter Color 시험 방법의 설명은 빌메이어 쥬니어(Billmeyer, Jr.) 등의 문헌[PRINCIPLES OF COLOR TECHNOLOGY, John Willey & Sons, 2^ED(1981)]을 참고하기 바란다.

본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용된 용어 "장기간 노출"이란, 적어도 24 시간의 간헐적 노출기간; 다르게는 적어도 1 주일의 간헐적인 노출기간; 다르게는 적어도 1 년의 간헐적 노출기간; 다르게는 적어도 2 년의 간헐적 노출기간; 다르게는 적어도 5 년의 간헐적 노출기간을 의미한다. 본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용된 용어 "간헐적 노출기간"이란 가시광 스펙트럼의 빛에 대한 노출이 일정하지 않은 기간을 의미한다. 24 시간의 간헐적 노출기간의 예는 새벽에서 새벽까지의 옥외 광선 사이클일 것이다.

본 발명에 사용된 항균 조성물은 표면에 대한 박테리아 또는 다른 미생물의 접착성을 억제하고, 표면위에서 박테리아 또는 다른 미생물의 성장을 억제하며, 표면위에서 또는 적용된 지점으로부터 연장된 반경에서 박테리아 또는 다른 미생물을 사멸시킨다. 본 발명의 항균 조성물은 적어도 25%로 미생물 생성을 억제하며; 다르게는 본 발명의 항균 조성물은 적어도 1-log 감소(≥90% 억제)의 ㎖당 미생물 콜로니 형성 유닛을 나타내고; 다르게는, 본 발명의 항균 조성물은 적어도 2-log 감소(≥99% 억제)의 ㎖당 미생물 콜로니 형성 유닛을 나타내며; 다르게는, 본 발명의 항균 조성물은 적어도 3-log 감소(≥99.9% 억제)의 ㎖당 미생물 콜로니 형성 유닛을 나타내고, 이 수준의 감소가 본 명세서에서 말하는 "소독력"을 의미하며; 다르게는 본 발명의 항균 조성물은 적어도 6-log 감소(≥99.9% 억제)의 ㎖당 미생물 콜로니 형성 유닛을 나타내고, 이 수준의 감소가 본 명세서에서 말하는 "살균력"을 의미한다. 이러한 미생물로는 아우레오바시디움 풀루란스(Aureobasidium pullulans), 바실러스 세레우스(Bacillus cereus), 바실러스 투린기엔시스(Bacillus thuringiensis), 카에토미움 글로보숨(Chaetomium globosum), 엔테로박터 아에로기네스(Enterobacter aerogines), 에스케리키아 콜리(Escherichia coli), 글리오클라드툼 비렌스(Gliocladtum virens), 클레브시엘라 퓨모니아에(Klebsiella pheumoniae), 레지오넬라 늄포필라(Legionella pneumpophila), 리스테리아 모노사이토게네스(Listeria Monocytogenes), 마이코박테리움 투베르쿨로시스(Mycobacterium tuberculosis), 포르피로모나스 긴기발리스(Porphyromonas gingivalis), 프로테우스 미라빌리스(Proteus mirabilis), 프로테우스 불가리스(Proteus vulgaris), 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa), 사카로미세스 세레비시아에(Saccharomyces cerevisiae), 살모넬라 갈리나룸(Salmonella gallinarum), 살모넬라 타이피무리움(Salmonella typhimurium), 스타필로코쿠스 아 우레우스(Staphylococcus aureus), 스타필로코쿠스 에피더미디스(Staphylococcus epidermidis), 스트렙토코쿠스 아갈락티아에(Streptococcus agalactiae), 스트렙토코쿠스 파에칼리스(Streptococcus faecalis), 스트렙토코쿠스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 트리코피톤 말스텐(Trycophyton malmsten), 비브리오 파라하에몰리티쿠스(Vibrio parahaemolyticus), 스타키보트리스(Stachybotrys), 아스페르길루스 니거(Aspergillus niger), 칸디다 알비칸스(Candida albicans) 및 페니실리움 푸니쿨로숨(Penicillium funiculosum)이 포함되나 이들에 한정되지 않는다.

본 발명의 항균 조성물은 기질의 표면위에 배치되어 그 위에 항균층을 형성한다. 표면은 하드(hard) 표면, 즉 비다공성인 것, 이를테면 주방용 조리대(countertop), 캐비넷(cabinet), 문 손잡이, 고정품(fixture) 등일 수 있고, 유리, 세라믹, 돌, 금속, 플라스틱, 마감 목재, 또는 예를 들어 유리섬유 및 다른 플라스틱/유리 및 플라스틱/세라믹 복합체를 비롯한 복합체 물질로 이루어질 수 있다. 다르게는, 표면은 다공성 표면, 이를테면 점토, 목재, 가죽, 직물, 고무, 종이 및 스킨(skin)일 수 있다.

한 일례로, 본 발명의 항균 조성물은 살균 스프레이로서 사용될 수 있다. 펌프 또는 에어로졸 스프레이가 적합하다. 다른 적용 방법으로는 조성물을 겔의 형태로 와이핑 및 적용하는 것을 포함한다. 스프레이에 의한 전형적인 적용은 처리된 영역을 완전하게 피복하고 포화시킬 수 있도록 표면으로부터 2-12 인치의 거리에서 1-10 초간 스프레이하는 것이었다. 이러한 적용 방법을 통해서는 표면위 에 0.01 내지 0.5 g/㎠의 물질을 제공하였을 것이다. 최적의 결과를 위해, 표면은 적어도 30 초동안 습윤상태를 유지해야 한다. 와이핑에 의한 전형적인 적용은 적어도 30 초동안 습윤상태를 유지하는 것과 같이 표면을 철저히 습윤시키기 위해 섬유 또는 부직포 직물에 조성물을 적용하는 것이다. 이러한 적용 방법을 통해서는 표면위에 0.01 내지 0.5 g/㎠의 물질을 제공하였다. 겔 형태의 전형적인 적용은 펌프 보틀로부터 겔을 펌핑하여 표면을 피복할 수 있었고, 적어도 30 초동안 습윤상태를 유지해야 한다. 이러한 적용 방법을 통해서는 표면위에 0.01 내지 1 g/㎠의 물질을 제공하였을 것이다.

다른 일례로, 본 발명의 항균 조성물은 임의로 하나 이상의 항균제를 포함할 수 있는데, 단 상기 항균 조성물의 물리적 및 화학적 안정성은 이러한 함유물에 의해 실질적으로 영향을 받지 않음을 전제로 한다. 본 발명에 사용하기 적합한 항균제로는 예를 들어, 3-이소티아졸론; 3-요오도-2-프로피닐부틸카바메이트; 2-브로모-2-니트로프로판디올; 글루타릭 디알데히드; 2-n-옥틸-3-이소티아졸론; 소디움 2-피리딘티올-1-옥사이드; p-하이드록시 벤조산 알킬 에스테르; 트리스(하이드록시메틸)니트로메탄; 디메틸올-디메틸-하이단토인; 벤즈이소티아졸론; 및 2,4,4'-트리클로로-2'-하이드록시 -디페닐에테르가 포함된다.

다른 일례로, 본 발명의 항균 조성물은 임의로 하나 이상의 살균제를 포함할 수 있는데, 단 상기 항균 조성물의 물리적 및 화학적 안정성은 이러한 함유물에 의해 실질적으로 영향을 받지 않음을 전제로 한다. 본 발명에 사용하기 적합한 살균제로는 예를 들어, 4차 암모늄 살균제 및 페놀계 살균제를 포함한다.

본 발명의 일부 일례가 다음의 실시예에 상세히 설명될 것이다. 이하 실시예에 설명된 모든 비율 및 퍼센트는 달리 특정하지 않는한 중량에 의한다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 설명하고자 하며, 이로써 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예 1-4

폴리머 생성물의 제조

하기 공정을 사용하여 폴리머 생성물을 제조하였다:

(a) 교반기, 적가 깔때기 및 콘덴서가 장착된 1 리터의 케틀에 이소프로판올(99 wt% 515 g)을 채웠다;

(b) 상기 케틀의 내용물을 일정하고 부드럽게 교반하면서 80℃로 가열하였다;

(c) 각각의 실시예 1 내지 4의 경우, 일정하고 부드럽게 교반하면서 케틀 내용물의 온도를 80 ℃로 유지하면서, 표 1에 개시된 조성을 갖는 혼합물을 2 시간동안 상기 케틀에 천천히 적가하였다.

(d) (c)의 생성물을 일정하고 부드럽게 교반하면서 30 분동안 80℃로 유지하였다;

(e) 이소프로판올(99 중량%, 5g)중의 t-아밀 퍼옥시피발레이트(2g)를 상기 (d)의 생성물에 첨가하였다;

(f) 상기 (e)의 생성물을 일정하고 부드럽게 교반하면서 30 분동안 80℃로 유지하였다;

(g) 이소프로판올(99 wt% 5g)중의 t-아밀 퍼옥시피발레이트(2g)를 상기 (f)의 생성물에 첨가하였다;

(h) 상기 (g)의 생성물을 일정하고 부드럽게 교반하면서 30 분동안 80℃로 유지하였다;

(i) 이소프로판올(99 wt% 5g)중의 t-아밀 퍼옥시피발레이트(2g)를 상기 (h)의 생성물에 첨가하였다;

(j) 상기 (i)의 생성물을 일정하고 부드럽게 교반하면서 30 분동안 80℃로 유지하였다;

(k) 상기 가열 공급원을 제거하고 상기 (j)의 생성물을 상온으로 냉각시켰다;

(l) 진공하에서 상기 (k)의 생성물로부터 이소프로판올을 제거하여 폴리머 생성물을 얻었다.

성분	실시예 1 혼합물 조성	실시예 2 혼합물 조성	실시예 3 혼합물 조성	실시예 4 혼합물 조성
부틸 아크릴레이트(BA)	40g	40g	45g	40g
1-비닐이미다졸(VI)	40g	50g	45g	0g
1-비닐피롤리돈	0g	0g	0g	40g
아크릴산(AA)	10g	0g	10g	10g
트리메틸올프로판 트리아실레이트(TMPTA)	10g	10g	0g	10g
t-아밀 퍼옥시비발레이트	2g	2g	2g	2g
이소프로판올	25g	25g	25g	25g

실시예 5

가교결합된 이미다졸 함유 폴리머를 사용한 은 복합체의 제조

은 복합체를 다음과 같이 제조하였다:

(a) 실시예 1로부터 얻은 폴리머 생성물(3g)의 균질한 샘플을 탈이온수(17g)에 분산시켰다;

(b) 에탄올(95 wt% 17g)을 교반하면서 (a)의 생성물에 첨가하였다;

(c) 질산은의 수용액(탈이온수 5g에 용해된 AgNO₃ 0.44g)을 교반하면서 (b)의 생성물에 첨가하여 백색 침전을 형성하였다;

(d) 수산화암모늄 수용액(5 wt% 용액 4.4g)을 교반하면서 (c)의 생성물에 첨가하여 0.53 wt%의 은을 함유하는 투명한 담황색 용액을 형성하였다.

실시예 6

대조군의 제조

은 비함유 복합체를 다음과 같이 제조하였다:

(a) 실시예 1로부터 얻은 폴리머 생성물(9g)의 균질한 샘플을 탈이온수(51g)에 분산시켰다;

(b) 에탄올(95 wt% 51g)을 교반하면서 (a)의 생성물에 첨가하였다;

(c) 수산화암모늄 수용액(5 wt% 용액 12.3g)을 교반하면서 (b)의 생성물에 첨가하여 은 비함유 복합체 생성물을 형성하였다.

실시예 7

이미다졸 함유 폴리머를 사용한 은 복합체의 제조

은 복합체를 다음과 같이 제조하였다:

(a) 실시예 3으로부터 얻은 폴리머 생성물(15g)의 균질한 샘플을 탈이온수(85g) 및 수산화암모늄 수용액(10 wt% 15g)과 혼합하였다;

(b) 질산은 수용액(탈이온수 10g중의 AgNO₃2.2g)을 교반하면서 (a)의 생성물에 첨가하여 뿌연 담황색 용액을 형성하였다;

(c) 상기 (b)의 생성물을 여과하여 0.62 wt%의 은을 함유하는 투명한 담황색 여액을 얻었다.

실시예 8

피롤리돈 함유 폴리머를 이용한 은 복합체의 제조

은 복합체를 다음과 같이 제조하였다:

(a) 실시예 4로부터 얻은 폴리머 생성물(16.5g)의 균질한 샘플을 탈이온수(6.2g)와 혼합하였다;

(b) 이소프로판올(6g) 및 수산화암모늄 수용액(10 wt% 용액 15g)을 교반하면서 (a)의 생성물에 첨가하였다;

(c) 질산은 수용액(탈이온수 10g중의 AgNO₃ 2.2g)을 교반하면서 (b)의 생성물에 첨가하여 0.63 wt%의 은을 함유하는 무색 투명한 용액을 생성물로 형성하였다.

실시예 9

가교결합된 이미다졸 함유 폴리머를 이용한 은 복합체의 제조(암모니아 없이)

은 복합체를 다음과 같이 제조하였다:

(a) 실시예 1의 폴리머 생성물(3.7g)의 균질한 샘플을 탈이온수(6.2g)에 분산시켰다;

(b) 이소프로판올(99 wt% 6g) 및 2-아미노-2-메틸프로판올(1.5g)을 교반하면서 (a)의 생성물에 첨가하였다;

(c) 질산은 수용액(탈이온수 2g중의 AgNO₃0.7g)을 교반하면서 (b)의 생성물에 첨가하고 2.2 wt%의 은을 함유하는 담황색 용액을 생성물로 형성하였다.

실시예 10

가교결합된 이미다졸 함유 폴리머를 이용한 은 복합체의 제조(암모니아 이용)

은 복합체를 다음과 같이 제조하였다:

(a) 실시예 1의 폴리머 생성물(3g)의 균질한 샘플을 탈이온수(17g)에 분산시켰다;

(b) 에탄올(95 wt% 20g)을 교반하면서 (a)의 생성물에 첨가하였다;

(c) 질산은 수용액(탈이온수 2g 중의 AgNO₃ 0.2g)을 교반하면서 (b)의 생성물에 첨가하여 점착성의 백색 침전물을 형성하였다;

(d) 수산화암모늄 수용액(14 wt% 용액 1.7g)을 교반하면서 (c)의 생성물에 첨가하여 0.31 wt%의 은을 함유하는 투명한 담황색 용액을 생성물로 형성하였다.

실시예 11

가교결합된 이미다졸 및 폴리비닐피롤리돈 함유 폴리머를 이용한 은 복합체의 제조

은 복합체를 다음과 같이 제조하였다:

(c) 질산은 수용액(탈이온수 2g 중의 AgNO₃0.2g)을 교반하면서 (b)의 생성물에 첨가하여 백색 침전을 형성하였다;

(d) 폴리비닐피롤리돈(0.4g)을 교반하면서 (c)의 생성물에 첨가하여 0.32 wt%의 은을 함유하는 투명한 담황색 용액을 생성물로 형성하였다.

실시예 12

실시예 5 및 8의 생성물을 사용하여 형성된 필름의 안정성

실시예 5의 생성물을 유리 슬라이드에 드로우하여 필름을 형성하였다. 실시예 8의 생성물을 이와 유사하게 별도의 유리 슬라이드에 드로우하여 투명한 무색 필름을 형성하였다. 상기 필름을 실온에서 밤새 유리 슬라이드상에서 건조시켰다. 그 다음날 투명한 무색 필름을 갖는 상기 유리 슬라이드를 창턱에 배치하고, 이를 60 일 동안 자연광에 노출시켰다. 60 일 기간의 말기에, 실시예 5의 생성물로부터 제조된 필름은 투명하고 무색이었다. 그러나, 실시예 8의 생성물로부터 제조된 필름은 암적색을 띄는 흑색의 외관을 나타내었다.

실시예 13

은 함유 필름의 살균 효과

ACTT 6538 균주의 스타필로로쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus)를 성장 배지(nutrient broth, 영양 배지)에서 성장시키고 37℃에서 배양하였다. 현미경 커버 글라스 평방인치당 약 1×10⁶개의 박테리아를 함유하는 접종원 10 ㎕를 두 세트의 현미경 커버 글라스에 접종하였다. 이어, 현미경 커버 글라스를 30 내지 40 분동안 37℃에서 건조하였다. 상기 현미경 커버 글라스중 한 세트의 위에는 90 ppm의 은으로 희석된 실시예 10의 생성물 용액의 샘플을 분무하여 처리하였다. 다른 세트의 현미경 커버 글라스위에는 90 ppm의 은으로 희석된 실시예 11의 생성물 용액의 샘플을 분무하여 처리하였다. 성장-제로 성장 결정(growth-no growth determination)을 위해 Dey-Engley 중화 배지("D/E 배지")에 현미경 커버 글라스를 배치하여 생존물을 회수하였다. 즉, D/E 배지는 37℃에서 48 시간 후에 혼탁이 관찰되었다. 혼탁도는 박테리아 성장의 지표이다. 처리된 현미경 커버 글라스상에서의 계속적인 성장 면적은 표준 영양 한천을 이용한 생존 플레이트(viable plate) 계수에 의해 결정되었다. 이러한 분석 결과를 표 2에 나타내며, 실시예 10 및 11로부터 얻은 희석된 생성물 용액은 접촉 24 시간후 처리된 박테리아의 >99.99%를 사멸시킨다는 것을 입증한다.

분무된 샘플	각 시간후의 Log(CFU¹/ml) 감소
분무된 샘플	10분	1시간	4시간	24시간
실시예 10	0	0	2	6
실시예 11	0	0	0	6

실시예 14

은 함유 필름의 소독 효능

두 세트의 현미경 커버 글래스를 은 함유 필름으로 예비-처리하였다. 특히, 현미경 커버 글래스중 한 세트위의 필름에 실시예 10의 생성물 용액(탈이온수를 사용하여 90 ppm의 은으로 희석)을 분무하였다. 다른 세트의 현미경 커버 글래스위의 필름에 실시예 11의 생성물 용액(탈이온수를 사용하여 90 ppm의 은으로 희석)을 분무하였다.

ACTT 6538 균주의 스타필로로쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus)를 성장 배지(nutrient broth, 영양 배지)에서 성장시키고 37℃에서 배양하였다. 현미경 커버 글라스 평방인치당 약 1×10⁶개의 박테리아를 함유하는 접종원 10 ㎕를 두 세트의 예비처리한 현미경 커버 글라스에 접종하였다. 이어, 현미경 커버 글라스에 대해 수세정, 연마 및 재-접종의 사이클을 여러번 반복하였다. 각각의 세척 사이클후에 실시예 21에 설명된 바와 같이 미생물 생존률을 결정하였다. 각각의 경우에, 처리된 샘플의 효능을 세정 및 연마 과정에 기인한 사멸수를 계수하여 대조군 개체와 비교하였다. 대조군 샘플이 세정 및 연마 과정후 슬라이드 당 10⁴개미만의 콜로니를 나타내는 시험은 효능이 없는 것으로 판단하였다. 결과를 표 3에 나타내며, 이는 실시예 10 및 11로부터 얻은 희석된 생성물 용액으로 드로우된 필름의 항균 활성이 4 사이클의 연속적인 세정/연마후에도 감소되지 않음을 입증한다.

생성물 용액으로부터 드로우된 필름	각 시간후의 Log(CFU¹/ml) 감소
생성물 용액으로부터 드로우된 필름	1 사이클	2 사이클	3 사이클	4 사이클
실시예 10	6	6	6	6
실시예 11	6	6	6	6

은-폴리머 복합체의 알콜 용액에 대한 살균 및 잔류 효능 데이터

방법 및 시험 설명

각각의 섹션에 대한 시험의 구체적인 설명 및 결과의 요약이 이하에 제공된다. 은 대조군의 경우 : AgNO₃를 에탄올/물의 60/40 용액(중량 기준)에서 100 ppm Ag(pH 6-6.5)으로 희석하였고, 높은 pH의 은-폴리머 복합체와 비교하기 위해 또다른 샘플을 또한 pH 9(암모니아 사용)로 조정하였다.

접촉 사멸(contact kill) 또는 건조 필름 잔류 효능 평가에 사용되는 은-폴리머 배합물 및 모든 질산은 대조군을 60:40 에탄올:물의 용액(중량 기준)에서 100 ppm Ag로 희석하였다. 비교시험시, 암모니아(NH₃)를 사용하여 60:40 에탄올/물의 pH를 9로 조정하였다. 60:40 에탄올/물의 용액은 생물학적 효능 시험에 대한 대조군으로서 작용하였다.

표면 살균 및 잔류 효능을 조사하기 위해 유리 슬라이드를 사용하였다. 배합물은 100 ppm의 은 농도로 시험하였고, 100 ㎕를 박테리아 접종 전후 유리 표면에 적용하였다.

조사에 사용된 박테리아는 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa)(ATCC 15442) 및 살모넬라 콜레라에수이스(Salmonella choleraesuis)(ATCC 10708)를 포함하였다. 표면 조사를 위해, 유리 슬라이드를 밀리리터당 대략 10⁶개의 콜로니 형성 유닛((cfu/ml))의 밤새 배양한 박테리아 배양액 10㎕로 접종하였다. 박테리아를 함유하는 샘플을 습윤실에서 37℃로 배양하였다. 특정의 접촉 시간후, 슬라이드를 DE 중화 배지(neutralizing broth)로 옮기고, 37℃에서 24 시간후 살아있는 박테리아를 트립티케이스 소이 브로스(trypticase soy broth, TSB)상에서 최확수법(most probable number method)을 사용하여 계수하였다. 특정 시간 간격으로 취한 대조군(비처리) 샘플과 비교하여 박테리아 감소율을 산출하였다.

특정의 시간 간격으로 복제 슬라이드를 취하고 15 초간 탈이온수에서 상하방향으로 세정하여 세정 잔류 효능에 대해 조사하였다. 멸균 종이 타올(저울상에서 3000 그램 중량)을 사용하여 상기 슬라이드를 닦아 건조물을 제거한 다음 재접종하였다. 이러한 사이클을 최대 5 회 반복하였다.

시험한 폴리머-은 조성물

다음의 은-폴리머 배합물(표 4)을 효능 평가에 사용하였다. 본 배합물은 다양한 비율의 부틸 아크릴레이트(BA), 1-비닐 이미다졸(VI), 아크릴산(AA) 및 라우릴 아크릴레이트(LA)를 함유하였다. 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA)를 함유하는 혼합물은 가교결합된 폴리머 시스템이었다. TMPTA를 함유하지 않은 샘플은 가교결합되지 않았다. 모든 조성물을 동등한 은을 기초로하여 시험하였다(최종농도=100 ppm 은). TMPTA를 사용하여 제조한 조성물의 평균 입자 크기는 10 ㎚ 미만이었다.

샘플 번호	조성(%)	총 고체(%)	은(%)
1	45BA/45VI/1OAA	11.75	1.35
2	4OBA/4OVI/1OAA/1OTMPTA	10.89	1.25
3	4OBA/4OVI/1OAA/1OTMPTA	23.20	2.45
4	45BA/45VI/1OAA	18.33	2.11
5	4OLA/4OVI/1OAA/1OTMPTA	18.56	2.13
6	45LA/45VI/1OAA	16.99	1.96
7	4OBA/4OVI/1OAA/1OTMPTA	17.81	2.04

실시예 15

표면위의 박테리아에 대한 접촉 사멸(살균시험)

멸균 유리 슬라이드를 박테리아 접종원(슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa))으로 접종하고 최대 2 시간동안 건조시켰다. 이어, 배합물을 유리 슬라이드위에 도포하였다. 30 초, 1, 2, 5 및 10 분의 접촉시간 후 박테리아 성장을 평가하였다. 모든 배합물은 100 ppm Ag에서 시험하였다.

표면 살균 결과는 7개중 5개의 은-폴리머 복합체가 낮은 pH (6-6.5) 및 pH 9(암모니아 NH₃로 조정) 모두에서 질산은 단독사용한 경우와 동등한 사멸력(30 초 효능)을 제공한 것으로 나타났으며, 이는 폴리머 복합체로 인한 활성의 감소가 없었음을 나타내는 것이다.

가교결합 및 비가교결합 폴리머 복합체 모두 매우 효과적이었다. 모든 은-폴리머 배합물에서 1 분의 접촉시간 후 완전 사멸(검출가능 수준 미만의 박테리아)을 나타내었고, 알콜 단독 사용한 경우(2 분 효능)에 비해 향상된 활성을 보여주었다. 결과를 표 5에 나타내었다.

샘플	용액의 pH	특정 접촉시간에서 Log 감소(대조군 대비)
샘플	용액의 pH	30 초	1 분	2 분	5 분	10 분
1	8.5-9	2.7	>4.4	>4,2	>4.0	>3.2
2	8.5-9	>3.7	>4.4	>4,2	>4.0	>3.2
3	8.5-9	>3.7	>4.4	>4,2	>4.0	>3.2
4	8.5-9	>3.7	>4.4	>4,2	>4.0	>3.2
5	8.5-9	>3.7	>4.4	>4,2	>4.0	>3.2
6	8.5-9	>3.7	>4.4	>4,2	>4.0	>3.2
7	8.5-9	2.7	>4.4	>4,2	>4.0	>3.2
AgNO₃	6-6.5	>3.7	>4.4	>4,2	>4.0	>3.2
AgNO₃+NH₃	8.5-9	>3.7	>4.4	>4,2	>4.0	>3.2
60:40 에탄올:물		2.3	2.7	>4,2	>4.0	>3.2

실시예 16

하드 표면 잔류 효능(자가-소독 효능)

살생물 배합물(100 ppm 은으로 시험)을 유리 슬라이드에 적용하고 건조시킨 다음 접종하였다(살모넬라 콜레라에수이스(Salmonella choleraesuis))및 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa)). 10 분, 1 시간, 4 시간 및 24 시간 접촉시간후에 박테리아 성장을 평가하였다. 모든 배합물은 100 ppm 은에서 시험하였다.

표면에 적용하고 건조시킨 7개의 은-폴리머 복합체(100 ppm 은) 모두가 처리된 표면에 가해진 경우의 박테리아 대해 1-4 시간의 사멸력(>3-log)을 제공하였음이 잔류 효능 조사를 통해 나타났다. 대부분의 은-폴리머 배합물은 슈도모나스(Pseudomonas)에 대해 1 시간 이내의 유의적인 사멸력을 나타내었지만, 살모넬라(Salmonella)에 대한 효능을 위해서는 4 시간이 필요한 것으로 나타났다. 이들 시험은 또한 시험을 위한 동일한 알콜:물 희석액 및 질산은 대조군을 사용하였다.

결과는 은-폴리머 복합체가 질산은 단독 사용한 경우와 유사하거나 그보다 더 효과적인 것으로 나타났고(pH 6-6.5 또는 암모니아를 사용하여 pH 9로 조정), 이는 폴리머에 기인한 활성 감소가 없었음을 나타내는 것이다. 가교결합 및 비가교결합 폴리머 복합체 둘다 매우 효과적이었다. 에탄올-물 대조군 용액은 건조후 잔류 효능을 나타내지 않았다. 결과를 표 6에 제공하였다.

샘플	특정 접촉 시간에서 Log 감소(대조군 대비)
	슈도모나스 아에루기노사 (Pseudomonas aeruginosa)				살모넬라 콜레라에수이스 (Salmonella choleraesuis)
	10분	1시간	4시간	24시간	10분	1시간	4시간	24시간
1	1.8	>6	>6	>6	-0.5	-0.7	4.1	4.1
2	0.8	>6	>6	>6	-0.8	-0.2	>4.2	>4.2
3	0.3	5.9	5.3	>6	-0.8	-0.4	4.1	>4.2
4	0.8	2.6	>6	>6	-2.2	0.2	>4.2	>4.2
5	0.6	3.3	>6	>6	- 2.2	-0.5	>4.2	>4.2
6	1.6	2.0	>6	>6	-0.2	-1.0	>4.2	>4.2
7	1.0	1.6	5.9	>6	-0.4	-0.8	>4.2	>4.2
AgNO₃	1.0	3.6	>6	>6	-1.0	-0.5	>4.2	>4.2
AgNO₃+NH₃	1.0	2.6	>6	>6	-0.2	0.0	>4.2	>4.2

실시예 17

다중 세척 잔류 효능(세정후의 자가-소독 효능)

배합물을 하드 표면(멸균 유리 슬라이드)위에 적용하고 1-2 시간동안 건조시켰다. 이어, 건조 필름을 교반하면서 최대 5 회 세척하고, 가압하여 건조시킨 다음 재접종하였다(살로넬라 콜레라에수이스(Salmonella choleraesuis)로 재접종). 4 시간의 접촉시간후, 박테리아의 회수율을 평가하였다.

처리된 표면을 세척하고 박테리아를 재접종하는 것에 의한 잔류 효능의 추가적 시험은, 7개의 은-폴리머 복합체(100 ppm 은) 모두가 5회의 세정-접종 사이클동안 최소 3-log 사멸력을 제공하였음을 나타내었다. 암모니아를 사용하여 pH 9로 조정한 질산은은 덜 효과적이어서 5 번째 세정 사이클후 3-log 사멸력을 제공하지 못했다. 에탄올-물을 단독 사용한 경우 첫 번째 세정후 실패하였다(세척으로 효능이 없음). 이는 처리된 표면을 수세정하는 추가의 스트레스하에서도 은-폴리머 복합체의 효능이 지속된다는 것을 입증한다. 가교결합 및 비가교결합 폴리머 복합체는 모두 매우 효과적이었다. 결과를 표 7에 제공하였다.

샘플 ID	특정 세척 사이클후 Log 감소: (대조군 대비 4 시간 접촉 시간)
샘플 ID	0	1	2	3	4	5
1	>5.2	>5.0	>5.4	4.4	4.5	4.4
2	>5.2	>5.0	>5.4	>5.0	>5.2	>4.8
3	>5.2	>5.0	>5.4	>5.0	>5.2	>4.8
4	>5.2	>5.0	>5.4	>5.0	>5.2	>4.8
5	>5.2	>5.0	>5.4	>5.0	5.1	3.8
6	>5.2	>5.0	>5.4	>5.0	>5.2	4.4
7	>5.2	>5.0	>5.4	>5.0	>5.2	>4.8
AgNO₃	>5.2	>5.0	>5.4	>5.0	>5.2	>4.8
AgNO₃+NH₃	>5.2	>5.0	>5.4	4.9	5.1	2.7
에탄올+NH₃	0.8	0.4	0.7	-0.2	0.2	-0.2

실시예 18

다중 세척 및 와이프 잔류 효능

C에 상술된 바와 동일하게 시험하였다. 단, 접종하기전 각각의 세척 사이클후에 연마재를 사용하여 슬라이드를 한번 와이핑하였다(wiping).

와이핑-연마 단계를 가진 추가적인 잔류 효능 시험은, 7개중 6개의 은-폴리머 복합체 용액(100 ppm 은)가 최소 5회의 세정-와이핑-접종 사이클동안 적어도 3-log 사멸 효능을 제공하였음을 나타내었다. 가교결합 및 비가교결합 폴리머 복합체 모두 매우 효과적이었다. 질산은 대조군 샘플(pH 값 모두)은 4 또는 5회 세정-와이핑 사이클후 3-log 사멸력을 달성하는데 실패하였다. 에탄올을 단독 사용한 경우, 첫 번째 세정후 실패하였다. 본 시험은 처리된 표면을 수동 와이핑 또는 연마 및 수세정하는 추가의 스트레스하에서도 은-폴리머 복합체의 효능이 지속된다는 것을 입증하며, AgNO₃을 단독 사용한 것과 비교하여 항균 잔류 활성이 향상되었음을 입증한다. 결과를 표 8에 제공하였다.

샘플	특정 세척 사이클후의 Log 감소 (대조군 대비 4 시간 접촉시간)
샘플	0	1	2	3	4	5
1	>5.0	>5.0	>4.8	>5.0	4.7	4.5
2	>5.0	>5.0	4.8	>5.0	4.9	>5.2
3	>5.0	>5.0	4.8	>5.0	>5.0	4.2
4	>5.0	>5.0	>4.8	4.9	4.9	5.1
5	>5.0	>5.0	>4.8	>5.0	4.9	4.5
6	>5.0	>5.0	>4.8	>5.0	4.9	3.5
7	>5.0	1.8	2.1	1.0	1.3	2.0
AgNO₃	>5.0	>5.0	>4.8	4.9	4.6	1.0
AgNO₃+NH₃	>5.0	4.9	4.4	3.3	1.0	1.0
에탄올+NH₃	0.8	0.8	-0.6	0.0	0.6	0.5

실시예 19

4 시간 세척 시험(확장된 세정 시험)

100 ppm의 Ag 희석 용액을 멸균 유리 슬라이드위에 도포하고 건조시켰다. 이어, 이 슬라이드를 유속 1200 ㎖/분의 흐르는 물에서 현탁시켰다. 4 시간 세정후, 슬라이드를 공기건조시킨 다음 접종하고(살모넬라 콜레라에수이스(Salmonella choleraesuis)) 4 시간의 접촉시간후 박테리아 성장에 대해 평가하였다. 모든 배합물은 lOOppm Ag으로 시험하였다.

100 ppm의 은 처리된 표면 샘플을 사용한 최종의 시험은 4 시간의 수세정, 이어 박테리아에 의한 접종을 포함하였다. 7 개의 은-폴리머 복합체 샘플중 6 개는 확장된 세정 기간후에도 여전히 3-log의 사멸 효능을 유지하였다는 결과를 보였다. 폴리머 조성에서 약간의 변화가 관찰되었다. 가교결합 및 비-가교결합 폴리머 복합체 모두 매우 효과적이었다. 에탄올 단독 사용의 경우 세정 시험에 실패하였다. pH가 낮은 질산은(pH 6-6.5) 샘플은 우수한 효능을 나타내었지만, 암모니아로 조정된 pH 9의 샘플은 잔류 사멸 효능을 나타내지 않았다. 결과를 표 9에 제공하였다.

샘플	4 시간 접촉시간후 Log 감소 (대조군 대비)
샘플	무세척	4 시간 세척
1	>4.2	>4.2
2	>4.2	3.0
3	>4.2	-0.5
4	>4.2	3.8
5	>4.2	>4.2
6	>4.2	>4.2
7	>4.2	>4.2
AgNO₃	>4.2	>4.2
AgNO₃+NH₃	>4.2	-0.2
알콜+NH₃	0.5	-0.8

본　발명에　따라　제공되는 항균 조성물은, 금속 이온이 편입된 조성물과 관련된 바람직하지 않은 열 및 빛 안정성으로 인한 문제없이, 표면에 대한 박테리아 또는 다른 미생물의 접착성을 억제하고, 표면위에서 박테리아 또는 다른 미생물의 성장을 억제하며, 표면위에서 또는 적용된 지점으로부터 연장된 반경에서 박테리아 또는 다른 미생물을 사멸시킬 수 있는 지속적이면서 광범위한 항균 활성을 제공한다.

Claims

(a) 에탄올 및 프로판올에서 선택된 50 wt% 내지 80 wt%의 알콜; 및 (b) 폴리머가 복합된 금속을 포함하는 항균 조성물을 표면에 적용하는 단계를 포함하여 표면을 소독하는 방법:

(여기서, 상기 금속은 구리, 은, 금, 주석, 아연 및 이들의 혼합물로부터 선택되고; 상기 폴리머는 잔기 A, 잔기 B, 잔기 C 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 모노머 잔기를 포함하되, 단 상기 폴리머는 잔기 B의 모노머 잔기를 0 wt% 초과 99.5 wt% 이하로 함유하는 것을 조건으로 하며;

여기에서,

상기 잔기 A는
이고;

상기 잔기 B는
이며;

상기 잔기 C는
이고;

상기 식에서,

X는 N, O 및 S로부터 선택되는 적어도 하나의 헤테로 원자를 가진 불포화 또는 방향족 헤테로사이클이며;

c는 0 또는 1이고;

R₁은 H, CH₃ 및 -CO₂R₄로부터 선택되며; 여기서 R₄는 H, CH₃, C₂H₅, C₃-C₂₄알킬로부터 선택되고;

R₂는 H, CH₃, C₂H₅, 페닐, -CH₂CO₂R₅ 및 -CO₂R₅로부터 선택되며; 여기서 R₅는 다음 (Ⅰ)-(Ⅴ)로부터 선택되고,

(I) H;

(Ⅱ)
;

(Ⅲ) -(CH₂CH(R₁₁)O)_nH;

(Ⅳ) -(CH₂CH(R₁₁)O)_nCOCH₂COCH₃; 및

(Ⅴ)
;

상기 식에서, R₁₁은 H, 메틸 및 페닐로부터 선택되고; n은 1 내지 20의 정수이며; Y는 OH, SO₃Z 및 X로부터 선택되고; 여기서 Z는 H, 나트륨, 칼륨 및 NH₄ ⁺로부터 선택되며; 단, 상기 폴리머가 잔기 B의 모노머 잔기를 0 wt% 및 잔기 C의 모노머 잔기를 0 wt% 함유하는 경우, R₂는 -CH₂CO₂R₅ 또는 -CO₂R₅이고, R₅는 (V)이며, Y는 X이며;

R₃는 H, 메틸, 페닐, 설폰화 페닐, 페놀, 아세테이트, 하이드록시, 단편 O-R₁로부터 선택되며, 여기서 R₁은 상기 정의된 바와 같이 -CO₂R₁₂ 및 -CONR₆R₇이고; 여기에서 R₆ 및 R₇은 독립적으로 H, 메틸, 에틸, C(CH₃)₂CH₂SO₃Z로부터 선택되며, 여기서 Z는 상기 정의된 바와 같이 C₃-C₈ 알킬 및 결합된 환 구조이고, R₁₂는 H, CH₃, C₂H₅ 및 C₃-C₂₄ 알킬로부터 선택되며;

R₈ 및 R₉는 독립적으로 수소, 메틸, 에틸 및 C₃-C₄ 알킬로부터 선택되고;

R₁₀은 C₁-C₈ 알킬, C₂-C₈ 알케닐, C₆-C₁₀ 불포화 비사이클릭, C₆-C₁₀ 사이클릭, C₆-C₁₀ 방향족, C₂-C₄ 알킬렌 옥사이드 및 폴리(C₂-C₄ 알킬렌)_b 옥사이드로부터 선택되며; 여기서 b는 2 내지 20의 정수이다).
제 1 항에 있어서, 상기 폴리머가 2 wt% 내지 60 wt%의 가교결합제를 추가로 포함하고, 상기 폴리머의 평균 입자 크기가 1 nm 이상 10 ㎚ 미만인 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 항균 조성물이 50 ppm 내지 500 ppm의 은을 함유하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 폴리머가 헤테로사이클 함유 모노머 및 비-헤테로사 이클 함유 모노머의 코폴리머를 포함하는 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 헤테로사이클 함유 모노머 대 비-헤테로사이클 함유 모노머의 비가 95:5 내지 5:95인 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 항균 조성물이 은이 복합된 1-비닐이미다졸 코폴리머를 포함하는 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 표면이 하드(hard) 표면인 방법.
제 7 항에서, 상기 표면이 항균 조성물로 분무되는 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 표면이 점토, 목재, 가죽, 직물, 고무, 종이 및 스킨(skin)으로 구성된 그룹중에서 선택되는 방법.
(a) 에탄올 및 프로판올에서 선택된 50 wt% 내지 80 wt%의 알콜; 및 (b) 폴리머가 복합된 은을 포함하는 항균 조성물을 표면에 적용하는 단계를 포함하여 표면을 소독하는 방법:

(여기서, 상기 폴리머는 0.5 wt% 내지 60 wt%의 가교결합제, 및 잔기 A, 잔기 B, 잔기 C 및 이들의 혼합물로부터 선택된 40 wt% 내지 99.5 wt%의 모노머 잔기를 포함하며;

여기에서,

상기 잔기 A는
이고;

상기 잔기 B는
이며;

상기 잔기 C는
이고;

상기 식에서,

X는 N, O 및 S로부터 선택되는 적어도 하나의 헤테로 원자를 가진 불포화 또는 방향족 헤테로사이클로부터 선택되며;

c는 0 또는 1이고;

R₁은 H, CH₃ 및 -CO₂R₄로부터 선택되며; 여기서 R₄는 H, CH₃, C₂H₅, C₃-C₂₄알킬로부터 선택되고;

R₂는 H, CH₃, C₂H₅, 페닐, -CH₂CO₂R₅ 및 -CO₂R₅로부터 선택되며; 여기서 R₅는 다음 (Ⅰ)-(Ⅴ)로부터 선택되고,

(I) H;

(Ⅱ)
;

(Ⅲ) -(CH₂CH(R₁₁)O)_nH;

(Ⅳ) -(CH₂CH(R₁₁)O)_nCOCH₂COCH₃; 및

(Ⅴ)
;

상기 식에서, R₁₁은 H, 메틸 및 페닐로부터 선택되고; n은 1 내지 20의 정수이며; Y는 OH, SO₃Z 및 X로부터 선택되고; 여기서 Z는 H, 나트륨, 칼륨 및 NH₄ ⁺로부터 선택되며; 단, 상기 폴리머가 잔기 B의 모노머 잔기를 0 wt% 및 잔기 C의 모노머 잔기를 0 wt% 함유하는 경우, R₂는 -CH₂CO₂R₅ 또는 -CO₂R₅이고, R₅는 (V)이며, Y는 X이며;

R₃는 H, 메틸, 페닐, 설폰화 페닐, 페놀, 아세테이트, 하이드록시, 단편 O-R₁로부터 선택되며, 여기서 R₁은 상기 정의된 바와 같이 -CO₂R₁₂ 및 -CONR₆R₇이고; 여기에서 R₆ 및 R₇은 독립적으로 H, 메틸, 에틸, C(CH₃)₂CH₂SO₃Z로부터 선택되며, 여기서 Z는 상기 정의된 바와 같이 C₃-C₈ 알킬 및 결합된 환 구조이고, R₁₂는 H, CH₃, C₂H₅ 및 C₃-C₂₄ 알킬로부터 선택되며;

R₈ 및 R₉는 독립적으로 수소, 메틸, 에틸 및 C₃-C₄ 알킬로부터 선택되고;

R₁₀은 C₁-C₈ 알킬, C₂-C₈ 알케닐, C₆-C₁₀ 불포화 비사이클릭, C₆-C₁₀ 사이클릭, C₆-C₁₀ 방향족, C₂-C₄ 알킬렌 옥사이드 및 폴리(C₂-C₄ 알킬렌)_b 옥사이드로부터 선택되며; 여기서 b는 2 내지 20의 정수이다).