KR20050048630A - 살균 조성물 및 관련 방법 - Google Patents

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도널 에프 데이
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보드 오브 슈퍼바이저스 오브 루이지애나 스테이트 유니버시티 앤드 애그리컬춰럴 앤드 메카니컬 컬리지 쓰루 더 엘에스유 에이쥐센터
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Abstract

퍼옥시드 및 하이포클로라이트로 살균 조성물을 형성하며, 상기 살균 조성물은 하이포클로라이트 대 퍼옥시드의 중량비가 약 10:1 이상이 되도록 하이포클로라이트에 퍼옥시드를 가하여 형성된다. 이와 같은 살균 조성물 제조 방법은, 충전된 하이포클로라이트 대 거기에 가하여지는 퍼옥시드의 중량비가 약 10:1 이상이 되도록 하이포클로라이트의 양을 용기에 충전하고, 이후 충전된 하이포클로라이트에 퍼옥시드의 양을 가함에 의해 실시된다. 관련 방법은, 본 발명의 살균 조성물의 살균 유효량을, 탈오염시킬 표면에 적용함으로써 실시한다.

Description

살균 조성물 및 관련 방법{BIOCIDE COMPOSITION AND RELATED METHODS}
본 발명은 미생물 살상용 살균제에 관련된다.
인간 건강에 유해한 미생물을 효과적으로 박멸할 수 있는 살균 조성물을 개발하기 위한 많은 연구가 있어 왔다. 보통, 이들 연구는, 하나 이상의 문제를 가지는데, 고안한 해결책이 인간 또는 목표가 아닌 기타 생명체 형태에 지나치게 독성이거나 또는 실제 환경 하에서의 사용 및 이들의 효과적 저장을 가능하게 할 만큼 그 해결책이 충분히 안정하지 않은 때문이다. 또한, 많은 살균 조성물은, 스포어 형태의 특정 미생물 박멸에는 효과적이지 않다 (즉, 바실러스 안트라시스 (Bacillus anthracis)).
따라서, 비활성 또는 스포어 형태 어느 경우 모두의 미생물 박멸에 지극히 효과적이고, 저장, 운송 및 살균 효율 상 큰 손실 (즉 미생물 사멸률 감소가 >10%) 없이 보통의 환경 하에서 사용을 촉진하기에 충분히 안정한 살균 조성물에 대한 필요가 계속 존재한다.
본 발명은, 상기 및 기타 필요한 사항을, 고유하면서도 매우 효과적인 방식으로 만족하는 것이다. 본 발명의 한 구현에서는, 퍼옥시드 및 하이포클로라이트를 함유하는 성분으로 형성된 살균 조성물이 제공되며, 여기에서 살균 조성물은, 퍼옥시드에 대한 하이포클로라이트의 중량비가 약 10:1 이상이 되도록 퍼옥시드 성분을 하이포클로라이트 성분에 가함으로써 형성된다.
발명의 다른 구현에서, 살균 조성물 제조 방법이 제공된다. 본 방법은, 하이포클로라이트의 양을 용기에 충전하고, 이후 충전된 하이포클로라이트에 퍼옥시드의 양을 가하는 것을 포함하며, 첨가한 퍼옥시드에 대한 충전된 하이포클로라이트의 중량비는 약 10:1 이상이다.
발명의 또 다른 구현에서, 본 발명의 살균 조성물의 살균 유효량으로 미생물을 접촉시킴을 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 이들 및 기타 구현은, 하기의 도면, 발명의 상세한 설명 및 부착된 청구항에 의해 명백하여진다.
도 1은, 본 발명의 살균 조성물의 스펙트럼 패턴을 나타내는 그래프이다. 스펙트럼 패턴은 UV 가시광선 스캔으로 얻은 것이다.
도 2는, 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 스포어 존재하의 본 발명 살균 조성물의 스펙트럼 패턴을 나타내는 그래프로, 싱글릿 산소의 방출을 나타낸다. 스펙트럼 패턴은, 형광 프로브를 이용하여 찍었다. 하부 선은, 10:1 중량비의 본 발명 살균제 더하기 프로브 용액을 나타내고, 상부 선은, 살균제, 프로브 및 박테리아 스포어의 조합을 나타낸다.
도 3은, 본 발명에 따라 제조한 하이드로겐 퍼옥시드 및 소듐 하이포클로라이트 표백제 혼합물 (2500:25000 ppm) 및, 하이드로겐 퍼옥시드 단독에 대한, 표시한 시간 간격에서 찍은 UV 수치 그래프이다.
도 4는, 본 발명에 따라 제조한 하이드로겐 퍼옥시드 및 소듐 하이포클로라이트 표백제 혼합물 (2500:25000 ppm) 및, 소듐 하이포클로라이트 표백제 단독에 대한, 표시한 시간 간격에서 찍은 UV 수치 그래프이다.
도 5는, 대조군 용액, 하이드로겐 퍼옥시드, 소듐 하이포클로라이트, 및 본 발명에 따른 후자 2개의 성분의 조합에 대한, 표시한 시간 간격에 걸친, 입방 센티미터 (인치) 당 컬러니 형성 유닛 (cfu)을 나타내는 그래프이다.
이제, 본 발명은 적어도 한 구현에서, 비활성 또는 스포어 형태 모두의 각종 박테리아에 대항하여 작용하는 2성분 접촉 살균제를 제공함을 알 수 있다. 본 발명의 살균 조성물은, 미생물의 기타 형태에 대해서도 동등하게 유효한 것으로 보여진다 (즉, 바이러스 및 균류). 이는 담그거나 살포하는 방식 모두에서 효과적이며, 거품 적용에서 사용 또는 에어로졸화시 우수하게 작용한다. 이는 비부식성이며 pH 독립적이다 (즉, 어떤 pH에서라도 제제로 사용 가능함). 또한, 주변 압력 하에서 적어도 4-100℃의 온도 범위에서 또한 효과적이다. 바이오필름 내의 생물체에 대해서도 또한 효과적인 것으로 입증되었다.
본 발명의 2성분 접촉 살균제는 (살스포어제 또는 살박테리아제), 하이드로겐 퍼옥시드 및 하이포클로라이트의 혼합물로, 이는, 목적하는 비율 내에서 상대적인 양 및, 특정 첨가 순서를 사용하여 제조된다. 이전에는, 이들 화합물의 혼합은, 하이드로겐 퍼옥시드를 분해시키는 것으로 생각되었다. 그러나, 본 발명에 따르면, 이러한 분해는 유기 화합물의 결여하에서 느린 것으로써, 본 발명의 특정 구현에서 본 발명의 살균 복합물의 살균 활성은 적어고 6일의 기간동안 유효하다. 보통, 본 발명의 살균 복합물의 분해는, 유기 물질 (미생물을 포함함) 존재하에서 신속하다. 화합물 혼합의 초기에, 보통 산소가 즉각 발생한다.
본 발명의 살균 조성물은, 하이포클로라이트에 퍼옥시드를 가함으로써 형성된다. 임의의 다른 순서로 이들 성분을 조합시 (즉, 퍼옥시드에 하이포클로라이드를 가하는 것)에는, 안정한 조성물이 형성되지 않음이 발견되었다. 하이포클로라이트에 첨가되는 퍼옥시드의 양 또한 중요하다. 하이포클로라이트에 첨가되는 퍼옥시드의 양은 바람직하게는, 퍼옥시드에 대한 하이포클로라이트의 중량비가 약 10:1 이상이 되기에 충분한 것으로, 50:1, 100:1 또는 그 이상의 비율도 가능하나 이는 덜 바람직하다. 가장 바람직하게는, 퍼옥시드에 대한 하이포클로라이트의 중량비가 약 10:1인 것이다. 이렇게 형성된 조성물은 특히 안정하며 살균에 효과적이다.
본 발명 실행에 유용한 퍼옥시드는, 하이포클로라이트와 안정한, 살균 조성물을 형성하는 것이다. 적절한 퍼옥시드의 예는, 하이드로겐 퍼옥시드, 알칼리 및 알칼리 토금속 퍼옥시드 및 기타 금속 퍼옥시드를 포함한다. 비제한적인 구체적인 예는, 바륨 퍼옥시드, 리튬 퍼옥시드, 마그네슘 퍼옥시드, 니켈 퍼옥시드, 아연 퍼옥시드, 포타슘 퍼옥시드, 소듐 퍼옥시드이며, 하이드로겐 퍼옥시드 및 소듐 퍼옥시드가 바람직하고, 하이드로겐 퍼옥시드가 특히 바람직하다.
본 발명 실행에 유용한 하이포클로라이트는, 퍼옥시드와 안정한 살균 조성물을 형성하는 것들이다. 적절한 하이포클로라이트의 예는, 알칼리 금속 하이포클로라이트를 포함하고, 일례로, 소듐 하이포클로라이트, 칼슘 하이포클로라이트, 리튬 하이포클로라이트와 같은 것이며, 소듐 하이포클로라이트가 바람직하다.
본 발명의 살균 조성물은, 필요시 기타 비유기 성분 물질과 혼합 또는 이와 다르게 함께 사용 가능하다. 조성물을 분해를 피하기 위해, 사용 이전에 유기 물질과 접촉하는 것은 금하여야한다. 보통의 사용 조건 하에서, 본 살균 조성물의 성분은, 액체 살균 조성물이 되기 위해 수성 액체로 합하여진다. 최종 조성물 내에서의 필요 중량비가 지켜지는 한, 각 수성 성분 용액의 농도는 가변이다.
본 발명 살균제 형성을 위해 퍼옥시드 및 하이포클로라이트 성분들이 조합되는 조건은 가변이나, 보통 주변의 온도 및 압력하이다. 첨가를 위해, 공동 공급을 포함한 다양한 방법 (즉, 배치, 반(semi)-연속, 연속)이 가능하나, 지정된 특정 순서상의 배치 방법이 안정한 조성물의 확실한 형성을 위해 바람직하다.
이론에 묶이지 않고, 산소의 공급원은 퍼옥시드 및/또는 하이포아염소산으로 전환하는 하이포클로라이트이다. 도 1은, 소듐 하이포클로라이트 및 하이드로겐 퍼옥시드를 이용하여 본 발명에 따라 제조한 10:1 중량비 혼합물의 스펙트럼 스캔으로, 장시간 이후 사라지는 반 (semi) 안정성 중간체의 형성을 나타낸다. 본 발명의 살균제 복합물이 가지는 형태는 불확실하며, 유기 물질에 분해되는 퍼옥시드 및 하이포클로라이트 간의 반안정성 화합물일 수 있다. 본 발명 혼합물의 살스포어 활성은, 산화 및 환원 기작 간의 조합 효과에 의한 것일 것이다. 하이포아염소산은 공지의 살균제이다. 본 발명의 실행에서, 퍼옥시드는, 또한 매우 강력한 항균 화합물인 자유 라디칼을 형성하는 것으로 보인다. 일례로 또한 도 2를 보면, 이는 싱글릿 산소의 방출을 입증한다. 도 2는, 대조군 샘플 및, 10:1 중량비에 대하여 앞서의 단락에서 기재한 특성을 가지는 본 발명의 살균제 및 용액내 특정 박테리아 스포어를 가지는 샘플간의 비교를 나타낸다. 하기에서 설명하는 바와 같이, 부분 억제 농도 (fractional inhibitory concentration; FIC) 값은, 임의의 표면 상 모든 생물체에 대한 상승 효과를 나타낸다. 상당한 가능성으로, 유기 물질에 의해, 본 발명의 반안정성 살균 복합물의 분해에 의한 칵테일의 조합에 의한 상승 (synergism)이 존재하는 것으로 보인다.
본 발명의 살균 복합물 효능 대, 개별 성분들 및 기타 공지 살균 조성물에 대한 효능을 하기에 기재한다. 농도 기준으로, 공지의 살균제에 비해 보다 효과적이다. 일례로, B.안트라시스 스포어 박멸에 대한 현재의 추천 내용은, 시간당 15%의 표백제 또는, 글루타알데히드 또는 포름알데히드의 사용이다. 독성 면에서, 성분들 혼합에 의한 초기의 벌크 개스 발생은 산소에 의한 것이다. 미량의 염소 기체가 발생 가능하나, 염소 기체의 증기압 및 물 내에서의 용해도를 고려할 때 문제가 되지 않는다.
실험
하기의 실험 부분에서, 달리 언급되지 않는 한, 사용한 퍼옥시드 성분은 수성 용액의 하이드로겐 퍼옥시드 (30중량%/부피)이고, 사용한 하이포클로라이트는, 수성 용액의 소듐 하이포클로라이트 (5중량%/부피)였다. 사용한 퍼옥시드를 소듐 퍼옥시드로 특정시, 소듐 퍼옥시드는, 30중량%/부피의 수성 용액에서 유래하는 것이다.
사례 1
생물체 및 유지
스포어 및 스포어 형성제: 바실러스 섭틸러스 (Bacillus subtilis), 바실러스 퓨밀러스 (Bacillus pumilus) RJ 0055, 및 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus)를 다음으로부터 구하였다: Department of Biological Sciences at Louisiana State University (Baton Rouge, LA). B.안트라시스 백신주는 다음으로부터 얻었다: LSU School of Veterinary Medicine. 바실러스 sp.의 비활성 세포를, 트립신성 소이 브로쓰 (TSB) (Difco, Detroit, Ml) 25ml 플라스크에 2ml의 TSB 밤새 현탁으로 접종하였다. 모든 플라스크를 24시간 동안 37℃에서 보관하였다. 이스트 추출물 및 고기 추출물을 함유한 아가 플레이트 상에 바실러스 sp.를 자라게 함으로써 스포어 현탁액을 제조하였다. 스포어를 수거하여, 소독 증류수로 3회 세척 및 재현탁하였다. 세척한 현탁액을 20 분간 75-80℃에서 가열하여 비활성 세포를 파괴하였다. 스포어를, 자가용해를 위해 사용 전 3일 동안 4℃에서 증류수 내의 고현탁액으로 보관하였다. 필요시까지 스포어는 4℃에 보관하였다. Shaeffer-Fulton 법에 의해 스포어를 확인하였다 (Schaefler, A. B. 및 M. Fulton, A simplified method of staining endospores, Science 77:194 (1933) 참조).
비활성 세포: 야생에서 수득한 리스테리아 (Listeria) 모노사이토젠을, 35℃에서 24시간 동안 TSB 상에서 키웠다. 류코노스톡 메세니에로이데스 (Leuconostoc mesenieroides) B512F를 락토바실리 MRS 브로쓰 (Difco, Sparks, MD)에서 배양하고, 30℃에서 24시간 동안 성장시켰다. 기타 모든 사용한 생물체는, Dr. D. F. Day의 배양 컬렉션에서 얻었다.
최소 억제 농도
각 살균제 또는 조합의 최소 억제 농도 (MIC) 특정을 위해, 바실러스 spp. (스포어 및 비활성 세포) 및 리스테리아 (Listeria) 모노사이토젠에 대해서는 TBS로, 류코노스톡 메센테로이데스에 대해서는 MRS 브로쓰, 및 살모넬라 티피뮤리움 (Salmonella typhimurium) ATCC 14028, 에스쳐리치아 콜라이 B. ATCC 23226 및 잔토모나스 말토필리아 (Xanthomonas maltophilia) #948에 대해서는 NBY로 각 살균 성분을 희석하였다. 각 튜브에 0.1ml의 세포 또는 스포어 현탁액 (그에 따른)을 접종하여 살균 용액 1ml 당 약 106개의 비활성 세포 또는 스포어 개수가 되게 한다. 배양액을 적절한 온도, 즉, 바실러스 spp. 및 살모넬라 티피뮤리움 ATCC 14028에 대해서는 37℃, 류코노스톡 메센테로이데스 B512F에 대해서는 30℃ 및 에스쳐리치아 콜라이, 잔토모나스 말토필리아 #948 및 리스테리아 모노사이토젠에 대해서는 35℃에서 24시간 배양하였다. 살균제의 중화 (스포어 경우에만)는, 각 살균제 또는 조합 0.5ml를 5ml의 D/E 중화 브로쓰 (Difco, Sparks, MD) 5ml에 가함으로써 실시하였다. 현탁액은 1분간 보르텍싱 (vortexing)하였다. 각 현탁액 약 0.1ml를 5ml의 TSB에 가하고 상기한 온도들에서 24시간 동안 저장하였다. 혼탁 방지를 위하여 필요한 살균제의 최소 농도로써 MIC를 결정하였다. 모든 실험에서, 세포 또는 스포어 현탁액의 생활성 개수를 살균제 처리 이전에 측정하였다.
부분 억제 농도
부분 억제 농도 (FIC)를, Berenbaum 법에 의해 계산하였다. 하기 식을 참조한다.
Ac/Ae + Bc/Be
식 중, Ac 및 Bc는 조합으로 사용된 살균 성분을 나타내고; Ae 및 Be는, 단독으로 사용된 살균 성분을 나타내며, 여기에서 A는 한 살균제 성분의 유효 농도 (MIC)를 나타내고, B는 다른 살균제 성분의 유효 농도 (MIC)를 나타낸다. 이들 부분의 총합이 1일 때, 조합은 합산성 (additive)이고; 합이 1 미만이면 조합은 상승성 (synergistic)이고; 합이 1 초과일 때 조합은 안타고니스트성 (antagonistic)이다. 살균 성분 조합의 MIC 값을 측정하고, 상기한 바와 같이 FIC를 계산하였다.
스테인리스 스틸 상의 스포어에 대한 살균제의 항균 활성
스테인리스 스틸 쿠폰의 제조: 스테인리스 스틸 쿠폰 (1cm x 1cm)을 1N NaOH로 세척하여, 표면 잔류물 모두를 제거하고, 121℃에서 15 분간 오토클레이빙하여 사용 전에 소독하였다. B.섭틸러스, B.퓨밀러스 RJ 0055, 또는 B.세레우스의 스포어 (107 스포어 /ml) 현탁액 (1ml)을 쿠폰 상에 가하고 55℃ 인큐베이터 내에서 밤새 건조되게 하였다. 대조군 스테인리스 스틸 쿠폰 상에는 약 1x105 스포어/cm2가 부착되었다.
노출 시간 효과: 각 쿠폰을 본 발명의 살균 복합물로 2회 분사하고 (2.4ml), 4℃, 23℃, 및 37℃에서 30초, 1분, 및 5분간 노출시켰다. 0.1% 펩톤 용액 (pH 7.2) 및 0.5g의 3mm 소독 유리 비드 (Fisher, Fair Lawn, NJ)를 함유한 시험관 내에서 1분간 쿠폰을 보르텍싱하여 혼합하였다.
연속 희석을 실시하고, 트립신성 소이 아가 (TSA) 플레이트 (Difco, Detroit, Ml)에 도말하여, 24시간 동안 37℃에서 저장하였다. 대조군 쿠폰은 동량의 물로 2회 분사하였다.
본 발명 살균 복합물의 안정성
본 발명 살균 복합물의 안정성 (pH 10 및 6.5)을, B.섭틸러스 스포어가 부착된 스테인리스 스틸 쿠폰에 대해 4℃, 24℃ 및 37℃에서 1주일간 테스트하였다. 스테인리스 스틸 쿠폰은 상기한 바와 같이 제조하였다.
산업상 적용
본 발명의 스프레이 형태 살균 복합물을, 루이지애나 설탕 제분소의 사탕 수수 세척 테이블 상의 심하게 오염된 거더 (girder)에 대해 테스트하였다. 표면의 선택된 영역에 분사하고, 2.54cm (1인치) 정방형 영역을 닦아내어 미생물 계수를 위해 도말하였다.
살균 복합물의 제조
본 발명 살균 복합물의 3가지 강도 (5X, 20X 및 50X; X는, 35 중량ppm/하이드로겐 퍼옥시드 부피: 350 ppm 중량/소듐 하이포클로라이드 부피)를 제조하여 임상 테스트하였다.
박테리아 밀도 감소: 세척 테이블 뒤의 2O.32cm x l0l.6cm(8인치 x 4O인치) 부위 (바이오필름으로 덮힌 것)를, 테스트 영역으로 삼았다. 상기 영역을 약 20.32 cm x 15.24 cm (8 인치 x 6 인치)의 4 구획 (대조군, 5X, 2OX, 및 5OX)으로 나누었다. 20.32 cm x 78.74 cm x 15.24 cm (8 인치 x 31 인치 x 6 인치)의 스테인리스 스틸 가림판을 세워 영역에 떨어지는 물을 피하도록 하였다. 각 영역을 살균제 첨가 이전 및 이후에 면봉으로 닦아내었다 (30초, 15분 및 30분). 본 발명의 살균 복합물을 표면 영역에서 30.48cm (12 인치) 떨어진 곳에 2회 분사하였다 (약 5.4ml, Hudson sparyer Model 60136, Hasting, MN). 대조군 영역에서는, 살균제 대신 증류수를 사용하였다. 면봉을 5ml 인산 완충액을 함유한 시험관에 가하고, 냉각 박스에 보관하였다. 동일자로, 샘플을 Plate Count Agar (PCA) 상에 2 세트로 도말하고, 30℃에서 24-48시간 동안 보관하였다. 각 살균 성분을 대조군으로 실시하였다.
살균 복합물의 안정성
혼합후, 본 발명의 살균 복합물은 최대 6일간 활성을 가진다. 스펙트럼 스캔은, 300nm 주변의 넓은 흡수 피크가 감소하면서, 증가하는 골짜기 (베이스 스캔으로 하이포클로라이트를 사용한 것 - 도 4) 또는 감소하는 피크 (베이스로 퍼옥시드를 사용한 것 - 도 3)를 형성하며, 이는, 본 발명 살균 복합물의 지표로 생각된다. 이러한 파장의 변화는, 살균 활성의 소실과 일치한다.
MIC 및 FIC 측정
MIC 및 FIC를, 비활성 세포에 대한 살균 복합물의 각 식품 등급 살균 성분에 대해 계산하였다. 이들 계산은 하기 표 1 및 2에 요약하였다.
[표 1]
표 1에 개시된 바와 같이, 본 발명의 살균 복합물은 테스트한 모든 박테리아에 대해 상승 효과를 나타내었다. 종에 따라 특이적이기는 하지만, 평균적으로 소량의 퍼옥시드를 가한 경우, MIC에 도달하기 위하여 필요한 하이포클로라이트 양은 4배 감소하였다.
[표 2]
표 2에서 보이는 바와 같이, 본 발명의 살균 복합물은, 테스트한 모든 스포어에 대해 상승 효과를 나타내었다. 평균적으로, 소량의 퍼옥시드를 가한 경우, MIC에 도달하기 위하여 필요한 하이포클로라이트 양은 2배 감소하였다.
사멸 속도 측정
표 3은, 3가지의 다른 온도에서 0, 30초, 1분 및 5분 동안 본 발명의 살균 복합물로 처리 이전 또는 이후에 스테인리스 스틸 쿠폰 상의 바실러스 sp. 스포어의 로그 개수를 나타낸다. 스포어의 사멸 속도는 30초 미만이었다. 스포어에 대한 하이포클로라이트에 대한 보고된 최고의 사멸 속도는 15분 내지 1시간의 접촉 시간을 필요로 하는 것이었다. 테스트한 온도 범위 (4-37℃)에 대한 사멸 속도에는 차이가 없었다.
[표 3]
표 4는, 2500 ppm 중량/하이드로겐 퍼옥시드 부피: 25000 ppm 중량/소듐 하이포클로라이드 부피(즉, 1:10의 퍼옥시드 대 하이포클로라이트 중량비)를 사용한, 스테인리스 스틸 쿠폰 상의 B.안트라시스 스포어의 생존을 나타낸다.
[표 4]
본 발명의 살균 복합물을 또한 루이지애나 설탕 제분소의 사탕 수수 세척 장치에서 발견되는 류코노스톡 메센테로이데스의 두꺼운 바이오필름에 대한 산업적 적용으로 측정하였다. 적용은 스프레이어에 의하였으며, 살균제의 알려진 량을 투여하였다. 결과를 표 5에 요약하였다.
[표 5]
상기의 표에서, A는 하이드로겐 퍼옥시드, B는 소듐 하이포클로라이트, A/B는 하이포클로라이트 대 퍼옥시드의 중량비가 10:1 인 조합이다. 대조군은 물이 스프레이된 영역이다. 이들 결과는 도 5에 그래프로 표시하였다. 효과는 매우 신속하여, 20분 미만에 사멸이 완료되었다. 필름 형성을 위해 적절한 조건 하에서 수시간 동안 바이오필름이 재형성 되지 않기 때문에, 특정량의 잔류 활성이 존재하였다.
첨가의 순서
하기 표 6은, 형성된 복합물의 반감기에 대한 첨가 순서의 중요한 효과를 나타낸다. 24℃의 알칼리 pH에 유지된 샘플에 대해 스펙트럼으로 반감기를 측정하였다. 비교를 위해, 각 살균 성분에 대해 별도로 반감기를 또한 측정하였다.
[표 6]
사례 2
본 연구에서는, 도시 사무실 환경에서 특징적인 물질 6 종류에 대한 살균제의 성능을 평가하였다. 테스트 표면을 B.섭틸러스 스포어로 균일하게 오염시키고, 실온에서 밤새 건조시켰다. 테스트 표면을, 살균제 처리 이전 0분 시점 및, 살균제 처리 이후 5분 및 10분 시점 (필요시)에 샘플링 하였다.
테스트에 사용한 물질
* 촘촘히 짜인 시판 카핏
* 목재 바닥 타일
* 낡은 콘크리트 블록
* 거친 표면의 타일
* 부드러운 표면의 타일
* 방음 천장 타일
오염 과정
바실러스 섭틸러스 오염을, 내부 공기 순환 시스템을 가진 미생물 안정 후드 내에서 실시하였다. 작은 구멍 노즐을 가진 바실러스 섭틸러스 에어로졸 스프레이를 약 14 인치의 거리에서, 수직으로 매단 테스트 패널의 표면에 직각으로 가하였다. 각 테스트 물질에, 약 106 칼러니 형성 유닛 (CFU)/샘플 영역 (1 인치2)의 최종 침착 밀도로, 108 스포어/ml로 3회 스프레이 하였다.
예비-탈오염 샘플링
오염된 테스트 물질은 약 17시간 동안 실온에서 밤새 건조하였다. 각 오염된 물질을 0 시점에서 2개의 상이한 부위에서 샘플링하였다. 소독된 면봉을 1.25인치 x 1.25인치 영역 내에서 앞뒤로 굴리고, 5ml의 D/E 중화 브로쓰 (Difco, Sparks, MD)를 함유한 시험관에 가하였다. 닦은 샘플을 포함한 시험관에 대해 스포어 생존을 즉각 분석하였다.
탈오염
약 17 시간 동안 실온에서 건조한 이후의 테스트 물질을 약 14 인치 거리에서 살균제 및 각 살균 성분들로 미생물 안정 후드 내에서 4회 분사하였다. 각 처리에 대한 노출 5분 또는 10 분 이후 (필요시), 1.25 인치 x 1.25 인치 영역을 면봉 적용기로 닦아내고 면봉을 5ml의 D/E 중화 브로쓰 내에 넣었다. 면봉 샘플을 가진 시험관을 스포어 생존에 대해 즉각 분석하였다. 잠재적인 소독제로의 본 발명 살균제의 유효성을 다음에 설명하도록 한다.
미생물 어세이
바실러스 섭틸러스 스포어 (오염 이전 및 이후)의 농도를, Plate Count Agar (PCA)를 사용하여 측정하였다. 스포어 현탁액을 Butterfield/Es 포스페이트 완충액 pH7으로 100 내지 106으로 연속 희석하였다. 각 샘플의 적절한 희석의 소량을 3세트로 도말하였다. 모든 플레이트는 24-48 시간 동안 37℃에서 저장하였다.
시판 표면 물질 상의 바실러스 스포어 탈오염을 위한 기술의 비교
바실러스 spp 스포어의 각종 소독기술에 대한 보고된 데이터를 (Harper 및 Larsen, 2001) 사용하여, 잠재적 살스포어제/소독제로서의 본 발명의 살균 효능을 나타내었다. 그 결과를 표 7, 8, 9 및 10에 요약하였다. 이들 표에 사용된 바와 같이, '본 발명'은, 10:1 중량비의 소듐 하이포클로라이트 및 하이드로겐 퍼옥시드를 사용하여 본 발명에 따라 제조된 살균제이었다.
[표 7]
콘크리트 블록 상의 바실러스 스포어 탈오염을 위한 기술의 비교
* 본 발명을 제외한 모든 데이터는 SBCCOM Report에서 취하였다 (Harper 및 Larsen, 2001).
N/A: 데이터 없음
[표 8]
방음 천장 타일 상의 바실러스 스포어 탈오염을 위한 기술의 비교
* 본 발명을 제외한 모든 데이터는 SBCCOM Report에서 취하였다 (Harper 및 Larsen, 2001).
N/A: 데이터 없음
[표 9]
촘촘히 짜인 카핏 상의 바실러스 스포어 탈오염을 위한 기술의 비교
* 본 발명을 제외한 모든 데이터는 SBCCOM Report에서 취하였다 (Harper 및 Larsen, 2001).
N/A: 데이터 없음
[표 10]
스틸 표면 상의 바실러스 스포어 탈오염을 위한 기술의 비교
* 본 발명을 제외한 모든 데이터는 SBCCOM Report에서 취하였다 ("A comparison of Decontamination Technologies for Biocidal Agents on Selected Commercial Surface Materials', Dr. B.Harper 및 Dr. L.Larsen, Dugway Proving Ground, 2001년 4월)
사례 3
슈도모나스 아에루기노사 (Pseudomonas aeruginosa) 미생물에 대한 살균제의 상승 효과 및 유지
슈도모나스 아에루기노사 ATCC 1942는 American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, VA)에서 구하고, 약 108 CFU/ml으로 영양 브로쓰 (Difco, Detroit, MI), 35℃에서 밤새 성장시켰다. 배양을 영양 아가 플레이트 상에 유지하고 4℃에서 보관하였다.
스탁 용액의 제조
하이드로겐 퍼옥시드 (2.5% 및 0.5%) (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO), 소듐 하이포클로라이트 (5% 및 0.5%) (Sigma-Aldrich, Allentown, PA) 및 소듐 퍼옥시드 (0.5%) (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) 용액을, 소독 증류수로 농축 스탁 용액을 희석함에 의해 각 실험 전에 새로이 제조하였다.
최소 억제 농도의 측정: 각 살균제 또는 조합의 최소 억제 농도 (MIC)는, 각 살균 성분 또는 조합을 15ml 시험관에 섞고, 영양 브로쓰를 서서히 가하여 목적하는 살균제 농도 및 최종 부피가 10ml가 되도록 수득하였다. 각 시험관을 이후 슈도모나스 아에루기노사 ATCC 1942 밤새 배양액 0.1ml로 접종하여 최종 농도가 약 106 CFU/ml이 되게 하였다. 배양을 35℃에서 24시간 보관하였다. 24시간 이후에도 성장이 없는 살균제 최저 농도를 MIC로 취하였다 (Lorian 1991).
부분 억제 농도의 측정: 부분 억제 농도 (FIC)를, Berenbaum 법에 의해, 수득한 MIC를 이용하여 계산하였다. 하기 식을 참조한다.
Ac/Ae + Bc/Be
식 중, Ac 및 Bc는 조합으로 사용된 살균 성분을 나타내고; Ae 및 Be는, 단독으로 사용된 살균 성분을 나타내며, 여기에서 A는 한 살균제 성분의 유효 농도 (MIC)를 나타내고, B는 다른 살균제 성분의 유효 농도 (MIC)를 나타낸다. 이들 부분의 총합이 1일 때, 조합은 합산성 (additive)이고; 합이 1 미만이면 조합은 상승성 (synergistic)이고; 합이 1 초과일 때 조합은 안타고니스트성 (antagonistic)이다 (Barenbaum 1978).
결과: 표 11 및 12는 슈도모나스 아에루기노사 ATCC 1942에 대한 본 발명에 따라 제조한 상기 살균 조합의 MIC 및 FIC 값을 나타낸다.
[표 11]
슈도모나스 아에루기노사 ATCC 1942에 대한 MIC 값
[표 12]
슈도모나스 아에루기노사 ATCC 1942에 대한 FIC 값
본 연구에서 얻은 데이터에 따르면, 하이드로겐 퍼옥시드 : 소듐 하이포클로라이트 및 소듐 퍼옥시드 : 소듐 하이포클로라이트간에 슈도모나스 아에루기노사 ATCC 1942에 대한 상승 효과가 존재한다.
상기 기재 및 실험 연구가 나타내듯이, 본 발명은 상당한 살균 효능을 가지는 살균제의 제조 및 사용을 가능하게 하며, 동시에 상당한 시간 기간 동안에도 효능에 있어 심한 손상이 없는 채로, 저장, 사용 및/또는 운반이 가능한 안정한 조성물을 제공한다.
본 문서 어디에서라도 화학명 또는 식으로 언급된 화합물들은, 복수이건 단수이건, 화학명 또는 화학타입 (즉, 다른 성분 또는 용매)으로 언급된 기타 물질과 접촉 이전에 존재하는 것으로 확인되는 것임을 인지하여야한다. 결과의 혼합물 또는 용액에서 발생하는 화학 변화 (존재하는 경우)는 문제가 되지 않으며, 이는 그러한 변화가 본 명세서에 따라 취한 조건 하에서 특정 물질들을 함께 모으는 것에 의한 자연스러운 결과이기 때문이다. 이들 물질을 함께 모음에 의한 결과로 발생하는 변환은 화학자에게 보통 공지이며 더 이상의 언급은 불필요하다.
또한, 청구항인 현재형의 물질을 언급한다고 하여도 (즉, '포함하며', '이고'), 이는 본 명세서에 따라 하나 이상의 다른 물질과 그것이 처음 접촉, 첨가, 섞임 또는 혼합되기 이전의 시점에 존재하는 물질을 언급하는 것이다.
달리 표시되지 않는 한, 관사 'a' 또는 'an' (영문명세서에 사용된 경우)은 한정을 위한 것이 아니며, 명세서 또는 청구항을 본 문헌이 언급하는 하나의 성분에 제한하는 것이 아님을 이해하여야한다. 이와는 반대로, 관사 'a' 또는 'an' (영문명세서에 사용된 경우)은, 내용이 달리 표현하지 않는 한, 하나 이상의 그러한 성분을 포함하기 위한 것이다.
본 발명은, 부가한 청구항의 정신 및 범위 내에서 상당히 가변적인 것이다.

Claims (19)

  1. 퍼옥시드 및 하이포클로라이트를 함유하는 성분들로 형성된 살균 조성물로, 하이포클로라이트 대 퍼옥시드의 중량비가 약 10:1 이상이 되도록 하이포클로라이트 성분에 퍼옥시드 성분을 가하여 형성된 살균 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 퍼옥시드가 알칼리 금속 퍼옥시드인 살균 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서, 퍼옥시드가 소듐 퍼옥시드인 살균 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 퍼옥시드가 하이드로겐 퍼옥시드인 살균 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 하이포클로라이트가 알칼리 금속 하이포클로라이트인 살균 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서, 하이포클로라이트가 소듐 하이포클로라이트인 살균 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 퍼옥시드가 하이드로겐 퍼옥시드이고 하이포클로라이트가 소듐 하이포클로라이트인 살균 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서, 소듐 하이포클로라이트 대 하이드로겐 퍼옥시드의 중량비가 약 10:1 인 살균 조성물.
  9. 살균 조성물 제조 방법으로, 충전된 하이포클로라이트 대 거기에 가하여지는 퍼옥시드의 중량비가 약 10:1 이상이 되도록 하이포클로라이트의 양을 용기에 충전하고, 이후 충전된 하이포클로라이트에 퍼옥시드의 양을 가하는 것을 포함하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 본질적으로 유기 물질의 결여하에서 상기 방법을 실시하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 퍼옥시드가 알칼리 금속 퍼옥시드인 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 퍼옥시드가 소듐 퍼옥시드인 방법.
  13. 제 9 항에 있어서, 퍼옥시드가 하이드로겐 퍼옥시드인 방법.
  14. 제 9 항에 있어서, 하이포클로라이트가 알칼리 금속 하이포클로라이트인 방법
  15. 제 14 항에 있어서, 하이포클로라이트가 소듐 하이포클로라이트인 방법.
  16. 제 9 항에 있어서, 하이포클로라이트가 소듐 하이포클로라이트이고 퍼옥시드가 하이드로겐 퍼옥시드인 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 충전된 하이포클로라이트 대 거기에 가한 퍼옥시드의 중량비가 약 10:1 인 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 본질적으로 유기 물질의 부재하에 상기 방법을 실시하는 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 조성물의 살균 유효량으로 미생물을 접촉시킴을 포함하는 방법.
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