KR20060126456A - 농축된 항균 조성물 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일반적으로 유기 물질, 예컨대 가공된 육류, 과일 및 채소, 식물 부분 및 무생물 표면, 예컨대 직물 및 스테인레스 스틸 위에서 미생물 오염을 감소시키기 위한 제품 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 다량의 다가 알콜의 지방산 에스테르, 증진제 및 임의로 계면활성제를 함유하는 농축된 항균 조성물을 사용하여 육류 제품 및 기타 기질을 살균하기 위한 제품 및 방법에 관한 것이다.
항균 조성물, 다가 알콜의 지방산 에스테르, 증진제, 식품 매개 질병.

Description

농축된 항균 조성물 및 방법{CONCENTRATED ANTIMICROBIAL COMPOSITION AND METHODS}
본 발명은 일반적으로 유기 물질, 예컨대 가공 육류, 과일 및 채소, 식물 부분; 및 직물 및 스테인레스 스틸과 같은 기타 무생물 표면 위에서 미생물 오염을 감소시키기 위한 조성물 및 방법에 관한 것이다.
매년 식품 매개 질병이 상당한 질병 및 사망을 유발하며, 일부 출처에 의해 추정되는 직접적 및 간접적 의료 비용은 1년에 10억 이상이다. 일반적인 식품 병원체는 살모넬라(Salmonella), 리스테리아 모노사이토게네스(Listeria monocytogenes), 에스케리키아 콜리(Escherichia coli) O157:H7, 캄필로박터 제주니(Campylobacter jejuni), 바실러스 세레우스(Bacillus cereus), 및 노르워크(Norwalk)-유형 바이러스를 포함한다. 식품 매개 질병의 발병은 전형적으로 오염된 육류 제품, 원유, 또는 가금류 제품과 연관되어 있지만, 과일 및 채소도 또한 식품 매개 질병의 근원으로 작용할 수 있다. 표면, 용기 및 기타 기질이 식품 오염의 근원일 수 있다. 갈은 쇠고기, 핫도그 및 알팔파 싹, 및 오렌지 주스와 같은 식품 제품의 리콜은, 인간에게 안전하고 환경적으로 친화적이고 비용 효율적인 넓은 스펙트럼의 항균 용액의 필요성을 나타낸다.
식품 안 및 식품 위 뿐만 아니라 다른 표면에서 미생물 오염을 감소시키는데 사용되는 조성물은 일반적으로, 고 농도에서 처리된 표면의 성질에 영향을 미칠 수 있는 유기산 및 염소 화합물, 예컨대 소듐 하이포클로라이트와 같은 물질의 사용과 관련된다. 근년에는, 미국 특허 5,460,833호 및 5,490,992호에서와 같은 가금류, WO 200143549A에 기재된 바와 같은 과일 및 채소와 같은 식품, 및 미국 특허 출원 일련번호 09/572,549호 (2000년 5월 17일 출원)에서 직물 상에서 사용된 건조 조성물, 및 미국 특허 4,485,029호에 기재된 것과 같은 콘택트 렌즈에 대한 미생물 부하를 감소시키기 위하여 지방산 모노에스테르를 사용한 조성물이 사용되고 있다. 이러한 조성물에서 지방산 모노에스테르는 다른 성분의 존재하에서 제한된 안정성을 갖는다. 조성물의 항균 활성은 에스테르교환반응 또는 가수분해와 같은 반응을 통해 시간에 따라 감소된다. 비용 증가가, 고 농도의 비히클 또는 담체의 존재로 인하여, 이들 조성물의 선적과 연관된다.
발명의 요약
본 발명은 식품 및 포유동물 피부와 같은 유기 물질 및 무생물 재료 둘 다의 위에서 미생물의 수준을 감소시키기 위해 효과적인 항균 활성을 가진 항균 조성물 및 이러한 조성물을 사용하고 제조하는 방법을 제공한다. 이러한 조성물은 전형적으로 넓은 종류의 표면에 적용될 때 유용하다. 이들은 미생물, 특히 세균, 진균 및 바이러스의 효과적인 감소, 예방 또는 제거를 제공할 수 있다. 바람직하게는, 미생물은 비교적 넓은 종류이며, 따라서 본 발명의 조성물은 넓은 스펙트럼의 활성을 갖는다.
본 발명의 조성물은 항균 지질 성분을 포함한다. 본 발명의 조성물은 다가 알콜의 지방산 에스테르, 다가 알콜의 지방 에테르, 또는 그의(상기 에스테르 또는 에테르의) 알콕시화 유도체로 구성된 군에서 선택되는 항균 지질을 포함한다. 이러한 조성물은 증진제를 더 포함한다. 포함될 수 있는 다른 성분은 계면활성제 및 기타 첨가제이다. 조성물은 농축된 형태로 사용될 수 있거나, 사용 전에 수성 또는 비수성 비히클과 더 조합될 수 있다.
하나의 측면에서, 본 발명은 다가 알콜의 (C7-C14) 포화 지방산 에스테르, 다가 알콜의 (C8-C22) 불포화 지방산 에스테르, 다가 알콜의 (C7-C14) 포화 지방 에테르, 다가 알콜의 (C8-C22) 불포화 지방 에테르, 그의 알콕시화 유도체, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 화합물을 포함하는 다량의 항균 지질 성분 (여기에서, 상기 알콕시화 유도체는 다가 알콜 1몰당 5몰 미만의 알콕시드를 갖는다); 알파-히드록시산, 베타-히드록시산, 킬레이트제, (C1-C4)알킬 카르복실산, (C6-C12)아르알킬 카르복실산, (C6-C12)알크아릴 카르복실산, 페놀 화합물, (C1-C10)알킬 알콜, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 화합물을 포함하는 증진제; 및 임의로 계면활성제를 포함하는 항균 조성물을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은 60% 이상의 지방산 모노에스테르를 함유하는 C8-C14 프로필렌 글리콜 지방산 에스테르 다량, 증진제, 및 임의로 하나 이상의 계면활성제를 함유하는, 식품에서 사용하기에 안전한 항균 제제를 포함한다. 증진제는 EDTA 또는 그의 염과 같은 킬레이트제; 유기산(예, 락트산, 만델산, 숙신산, 타르타르산, 아스코르브산, 살리실산, 글리콜산, 벤조산, 아세트산, 말산 또는 아디프산)과 같은 산; 부틸화 히드록실 아니솔, 부틸화 히드록실 톨루엔, 및 알킬 파라벤 과 같은 페놀 화합물; 또는 에탄올 또는 이소프로판올과 같은 알콜일 수 있다. 조성물은 또한 글리세롤 모노라우레이트, 글리세롤 모노카프릴레이트 및 글리세롤 모노카프레이트와 같은 C8-C14 글리세롤 지방산 에스테르를 포함할 수 있다.
다른 측면에서, 조성물은 임의로 계면활성제를 함유할 수 있다. 조성물의 기대되는 용도를 기초로 하여 계면활성제가 선택될 수 있다. 적절한 계면활성제는 아실 락틸레이트염, 디옥틸 술포숙시네이트염, 라우릴 설페이트염, 도데실벤젠 술포네이트염, C8-C18 지방산의 염, 글리세롤 에스테르, 소르비탄 에스테르, 및 폴리알킬렌 옥사이드의 블록 공중합체를 포함한다.
본 발명의 추가의 측면에서, 식품-등급 성분을 함유하는 특정한 구현양태는 식품 및 식품 제품의 맛, 조직감, 색, 냄새 또는 외관에 해로운 영향을 미치지 않으면서 효과적인 항균 활성을 나타낸다. 이것은 맹검 미각 시험을 사용함으로써 평가될 수 있다. 햄버거와 같이 일반적으로 조리되는 식품에 있어서, 맹검 미각 시험은 조리된 식품에서 수행되어야 한다. 처리된 제품과 대조용 비처리 제품 사이에 통계적인 차이가 존재하지 않는다면, 처리된 식품은 식품 및 식품 제품의 맛, 조직감, 색, 냄새 또는 외관에 영향을 미치지 않는 것으로 간주된다.
다른 측면에서, 일반적으로 식품 등급(GRAS)으로서 인지되는 성분, 예컨대 본 발명의 다수의 에스테르 및 증진제를 함유하는 조성물은 바람직하게는 상당히 해로운 독성 또는 환경적인 문제를 내포하지 않는다. 많은 조성물들이 가공 플랜트에서 쉽게 취급될 수 있고, 가공 장치와 상용성이다.
본 발명의 다른 측면에서, 여기에 개시된 제제 및 방법을 사용하여, 기질( 예, 식품 제품) 상에서 바람직하게는 전체 호기성 세균 수(즉, 이들의 다수는 식품을 상하게 할 수 있다)의 적어도 1-로그 평균 감소가 달성될 수 있다. 이것은, 1% 항균 지질(육류 중량% 기준)이 갈은 쇠고기에 적용될 정도로 충분한 조성물이 적용될 때, 갈은 쇠고기 그램당 10,000 내지 100,000개 세균의 초기 천연 세균 농도를 가진 갈은 쇠고기 시료를 사용하여, 실시예 6에 기재된 방법에 따라 결정될 수 있다. 더욱 바람직하게는, 본 발명의 조성물은 적어도 2 로그 평균 감소를 달성하고, 더욱 더 바람직하게는 적어도 3 로그 평균 감소를 달성한다. 가장 바람직하게는, 본 발명의 조성물은 천연 세균을 완전히 박멸시킨다 (따라서, 세균 수준을 검출할 수 없다).
다른 측면에서, 본 발명은 식품 또는 표면을 농축된 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하는, 식품 또는 기타 표면의 살균 방법을 포함한다. 또한, 잔류물을 남김으로써 표면 상에 잔류 항균 효능을 제공하거나, 효과적인 상태로 남아있고 상당한 항균 활성을 제공하는 상태를 표면에 부여하기 위하여, 본 발명의 조성물을 사용할 수 있다.
대안적으로, 기질에 적용하기 전에 조성물을 희석하는 단계가 방법에 제공된다. 세번째 측면에서, 항균 지질을 포함하는 조성물을 적용하는 단계, 및 별도로 증진제를 적용하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에서, 본 명세서에 개시된 제제 및 방법을 사용하여, 식품 제품 상에서 병원성 세균의 적어도 1-로그 감소가 달성될 수 있다. 특정한 제제에서, 조성물은 유기 물질에 의해 불활성화되지 않는다. 즉, 본 발명의 조성물 은 혈액, 혈청, 지방 및 식품에서 전형적으로 발견되고 요오드 및 쿼트(quat)와 같은 다른 항균제를 불활성화시키는 것으로 알려진 기타 유기 물질의 존재하에서 활성이다.
다른 측면에서, 본 발명은 적어도 60% 지방산 모노에스테르를 함유하는 프로필렌 글리콜 지방산 에스테르 다량 및 증진제, 및 임의로 계면활성제를 포함하고, 여기에서 상기 지방산 프로필렌 글리콜 에스테르의 농도가 바로 사용할 수 있는 제제의 30중량% 초과이고, 상기 증진제가 바로 사용할 수 있는 제제의 약 0.1중량% 내지 약 30중량%인, 바로 사용할 수 있는 항균 제제를 특징으로 한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 다량의 C8-C14 프로필렌 글리콜 지방산 에스테르를 함유하는 조성물을 갖는 첫 번째 용기 및 증진제를 갖는 두 번째 용기를 포함하는 키트를 특징으로 한다. 대안적인 구현양태에서, 키트는 다량의 C8-C14 프로필렌 글리콜 지방산 에스테르 및 증진제를 함유하는 조성물을 갖는 첫 번째 용기, 및 제2 증진제를 갖는 두 번째 용기를 포함한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 다가 알콜의 (C8-C14)포화 지방산 에스테르, 다가 알콜의 (C8-C22)포화 지방산 에스테르, 다가 알콜의 (C8-C14)포화 지방 에테르, 다가 알콜의 (C8-C22)불포화 지방 에테르, 그의 알콕시화 유도체, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 화합물을 포함하는 다량의 항균 지질 성분을 함유하는 조성물을 갖는 것인 (여기에서, 상기 알콕시화 유도체는 다가 알콜 1몰당 5몰 미만의 알콕시드를 갖는다) 첫 번째 용기; 및 알파-히드록시산, 베타-히드록시산, 킬레이트제, (C1-C4)알킬 카르복실산, (C6-C12)아르알킬 카르복실산, (C6-C12) 알크아릴 카르복실산, 페놀 화합물, (C1-C10)알킬 알콜 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 화합물을 포함하는 증진제를 갖는 두 번째 용기를 포함하는 키트를 특징으로 한다. 대안적인 구현양태에서, 키트는 다량의 항균 지질 및 증진제를 함유하는 조성물을 갖는 첫 번째 용기 및 제2 증진제를 갖는 두 번째 용기를 포함한다.
키트 내의 하나 또는 둘 다의 용기들은 임의로 계면활성제를 함유할 수 있다. 키트는 미생물 오염을 감소시키는데 효과적인 항균 제제를 제조하기 위해 첫 번째 용기와 두 번째 용기의 내용물이 혼합됨을 나타내는 라벨 또는 포장 삽입물을 포함할 수 있다. 라벨 또는 포장 삽입물은 식품, 식품 제품 및 무생물 표면에 적용하기 전에 항균 제제를 희석할 수 있음을 표시할 수 있다.
본 발명의 상기 요약은 본 발명의 각각의 개시된 구현양태 또는 모든 실행을 설명하기 위한 것이 아니다. 하기 상세한 설명은 예증을 위한 구현양태를 더욱 구체적으로 예시한다. 본 출원 전체에 걸쳐 몇몇 곳에서, 실시예의 목록을 통해 지침이 제공되며, 이러한 실시예들은 다양한 조합으로 사용될 수 있다. 각각의 경우에, 열거된 목록은 단지 대표적인 군으로서 공급되고, 독점적인 목록으로서 해석되어서는 안된다. 본 발명의 다른 특징 및 장점들은 하기 상세한 설명 및 청구의 범위로부터 명백할 것이다.
본 발명은 다가 알콜의 지방산 에스테르, 다가 알콜의 지방 에테르, 또는 그의(상기 모노에스테르 또는 모노에테르의) 알콕시화 유도체로 구성된 군에서 선택되는 다량의 항균 지질 및 증진제를 포함하는 농축된 항균 조성물 및 이러한 조성물의 사용 방법을 포함한다. 조성물은 계면활성제 및 향미제를 비롯한 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다.
미생물에 의해 오염되거나 오염될 수 있는 각종 기질을 처리하기 위하여 제제를 사용할 수 있다. 예를 들어, 강철, 유리, 알루미늄, 목재, 종이, 중합체 재료, 포마이커, 고무, 종이 및 직물, 예컨대 면, 나일론, 폴리프로필렌 부직포 및 린넨을 처리하기 위하여 조성물이 사용될 수 있다. 예를 들어, 포유동물 조직 (특히, 피부, 점막 조직, 만성 상처, 급성 상처, 화상 등) 및 경질 표면, 예컨대 의료(예, 수술용) 장치, 마루 타일, 계산대, 욕조, 접시 뿐만 아니라 장갑 (예, 수술 장갑) 상에서 조성물이 사용될 수 있다. 이들은 예를 들어 자루걸레, 옷, 스펀지, 발포체, 부직포 및 종이 제품(예, 종이 타월 및 와이프)으로부터 전달될 수 있다. 실온에서 액체인 다량의 항균 지질을 포함하는 조성물에 있어서, 항균 지질은 활성 항균제, 및 항균 조성물의 기타 성분을 위한 비히클로서 작용한다. 조성물을 위한 기타 용도, 예컨대 의료적 응용이 동시 계류중인 특허 출원 10/659,571 (2003년 9월 9일 출원) 및 동일자로 출원된 미국 가출원 번호 (대리인 서류 번호 58707US003)에 기재되어 있다.
다량의 프로필렌 글리콜 지방산 에스테르를 포함하는 조성물에 있어서, 프로필렌 글리콜 지방산 에스테르는 활성 항균제, 및 항균 조성물의 다른 성분을 위한 비히클 둘 다로서 작용한다. 지방산 에스테르의 안전성은, 인간 병원체의 수 및 식품 오염을 감소시키기 위하여 이들을 식품 및 식품에 노출된 표면을 처리하는데 유용한 후보로 만든다. 본 발명에서 사용될 수 있는 C8-C12 지방산 에스테르는 라우르산, 카프릴산 및 카프르산의 공지된 글리세롤 모노에스테르 및(또는) 라우르산, 카프릴산 또는 카프르산의 프로필렌 글리콜 모노에스테르를 포함한다. 이러한 모노에스테르는 일반적으로 안전한 것으로 인정되는(GRAS) 재료인 식품 등급으로 보고되어 있고, 식품 보존제 및 국소적인 제약학적 약제로서 효과적인 것으로 보고되어 있다. 예를 들어, 문헌 [Kabara, J of Food Production, 44: 633-647 (1981)] 및 [Kabara, J. of Food Safety, 4: 13-25 (1982)]은 라우리시딘(LAURICIDIN)TM (모노라우린으로 일반적으로 일컬어지는 라우르산의 글리세롤 모노에스테르), 식품 등급 페놀 및 킬레이트제가 식품 보존제 시스템을 설계하는데 유용할 수 있음을 보고하고 있다. 50년에 걸쳐 페스트리 및 빵 반죽 덩어리, 아이스크림, 마가린 및 샐러드 드레싱과 같은 식품에서 지방산 모노에스테르가 식품 등급 유화제로서 사용되어 왔다.
지방산 모노에스테르는 그람 양성 세균, 진균, 효모 및 지질 코팅된 바이러스에 대해 활성이지만, 단독으로는 일반적으로 그람 음성 세균에 대해 활성이 아니다. 지방산 모노에스테르를 조성물에서 증진제와 조합할 때, 조성물은 그람 음성 세균에 대해 활성이다.
특히, 본 발명의 제제는 육류에서 식품 매개 인간 병원체의 수를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 이들은 쇠고기, 돼지고기, 가금류, 어류 및 양고기의 도살된 몸체와 같은 육류의 도살된 몸체를 처리하기 위한 분무액 및 침지액으로 사용될 수 있다. 이들은 갈은 쇠고기, 갈은 돼지고기, 갈은 닭고기, 갈은 칠면조고기, 핫도그, 소시지 및 런치 육류와 같은 가공된 육류를 더 처리하기 위하여 분무액 및 침지액으로서 사용될 수 있다. 여기에 개시된 제제에 의해 사멸되는 인간 식품 매개 병원체는 예를 들어 이. 콜리 O157:H7, 리스테리아 모노사이토게네스, 및 살모넬라 세로바르스를 포함한다.
제제는 육류 및 육류 제품으로부터 인간 병원체를 제거하기 위해 사용될 뿐만 아니라, 식물 및 식물 부분과 같은 다른 식품을 인간 병원체 및 부패를 일으키고 과일 및 채소의 품질 및 저장 수명에 해로운 영향을 미치는 병원체들로부터 보호하는 것을 돕기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 본 발명의 항균 조성물은 오렌지 및 자몽과 같은 밀감류 과일의 부패를 유발하는 페니실리움 이탈리쿰(Penicillium italicum) 및 페니실리움 디지타툼(Penicillium digitatum)과 같은 곰팡이에 대해 효과적인 살상률을 나타낸다.
일반적으로, 조성물 내의 성분들은 그 전체로서 충분한 폭의 사멸 스펙트럼을 가진 항균 (항바이러스, 항세균 또는 항진균) 활성을 제공하거나, 필수적으로 대부분의 병원체 또는 바람직하지 못한 세균, 진균, 효모 및 지질 코팅된 바이러스의 수를 허용가능한 수까지 감소시킨다. 본 발명의 조성물에서 성분들의 농도 또는 양은, 별도로 고려될 경우, 허용가능한 수준까지 사멸시키지 못할 수 있거나, 바람직하지 못한 미생물의 넓은 스펙트럼을 사멸시키지 못할 수 있거나, 또는 빠르게 사멸시키지 못할 수 있다는 것을 이해해야 한다; 그러나, 함께 사용할 때, 이러한 성분들은 증가된 (바람직하게는 상승작용의) 항균 활성을 제공한다 (동일한 조건 하에서 단독으로 사용되는 동일한 성분에 비하여).
"유효량"은, 조성물에서 전체적으로 허용가능한 수준의 미생물이 얻어지도록 하나 이상의 미생물 종을 감소시키거나, 예방하거나 또는 제거하는 항균 (예를 들어, 항바이러스, 항세균 또는 항진균 포함) 활성을 제공하는 항균 지질 성분 및(또는) 증진제 성분의 양을 의미한다. 본 발명의 조성물에서, 성분들의 농도 또는 양은, 별도로 고려될 경우, 허용가능한 수준까지 사멸시키지 못할 수 있거나, 또는 바람직하지 못한 미생물의 넓은 스펙트럼을 사멸시키지 못할 수 있거나, 또는 빠르게 사멸시키지 못할 수 있다는 것을 이해해야 한다; 그러나, 함께 사용할 때, 이러한 성분들은 증가된 (바람직하게는 상승작용의) 항균 활성을 제공한다 (동일한 조건 하에서 단독으로 사용되는 동일한 성분에 비하여).
"다량"은 임의의 다른 개개의 성분에 비해 높은 농도로 존재하는 성분을 의미한다.
"증진제"는, 항균 지질을 갖지 않는 조성물 또는 증진제 성분을 갖지 않는 조성물이 별도로 사용될 때 이들이 조성물 전체와 동일한 수준의 항균 활성을 제공하지 못할 정도로, 항균 지질의 유효성을 증진시키는 성분을 의미한다. 예를 들어, 항균 지질의 부재하에서 증진제는 인식가능한 항균 활성을 제공하지 못할 수 있다. 증진 효과는 사멸 수준, 사멸 속도 및(또는) 사멸된 미생물의 스펙트럼과 관련될 수 있고, 모든 미생물에 대해 나타나지 않을 수 있다. 실제, 증진된 수준의 사멸이 에스케리키아 콜리와 같은 그람 음성 세균에서 종종 나타난다. 증진제는, 조성물의 나머지와 조합될 때 증진제 성분을 갖지 않는 조성물 및 항균 지질을 갖지 않는 조성물의 활성의 합보다 더 높은 활성을 나타내도록 하는 상승제일 수 있다.
"미생물"은 세균, 효모, 곰팡이, 진균, 마이코플라스마 뿐만 아니라 바이러스를 가리킨다.
여기에서 사용된 "지방"은, 달리 규정되지 않는 한, 6 내지 14개 (홀수 또는 짝수) 탄소 원자를 가진 직쇄 또는 분지쇄 알킬 또는 알킬렌 잔기를 가리킨다.
용어 "포함한다" 및 그의 변형은 제한적 의미를 갖지 않으며, 이러한 용어들은 상세한 설명 및 청구의 범위에서 나타난다.
본 명세서에서 사용된 "적어도 하나" 및 "하나 이상"은 서로 바꾸어 사용된다.
또한, 본 명세서에서 말단점에 의한 수치 범위의 열거는 그 범위 내에 포함된 모든 수를 포함한다 (예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2,75, 3, 3.80, 4, 5 등을 포함한다).
당업자라면 당 기술분야에 공지된 분석 및 세균 선별 방법을 사용하여 본 발명의 조성물이 향상되거나 상승작용하는 항균 활성을 제공할 때를 쉽게 결정할 것이다. 쉽게 수행되는 분석법은, 선택되어진 공지되거나 쉽게 입수가능한 생균 균주, 예컨대 에스케리키아 콜리, 스타필로코쿠스 종, 스트렙토코쿠스 종, 슈도모나스 종, 또는 살모넬라 종을 적절한 온도에서 배양 배지 중에서 소정의 세균 부하 수준으로 시험 조성물에 노출시키는 것을 포함한다. 충분한 접촉 시간 후, 노출된 세균을 함유하는 샘플의 분취량을 수집하고, 희석하고, 중화시키고, 한천과 같은 배양 배지 위에 도말한다. 도말된 세균 시료를 약 48시간 동안 배양하고, 플레이트 위에서 성장한 생균 콜로니의 수를 계수한다. 콜로니의 수를 세면, 시험 조성물에 의해 유발된 세균 수의 감소가 쉽게 결정된다. 일반적으로, 세균 감소는 초기 접종물 수의 로그10과 노출 후 접종물 수의 로그10 사이의 차이에 의해 결정되는 로그10 감소로서 기록된다.
바람직하게는, 본 발명의 조성물은 기질 위에서 사용될 때 적어도 전체 호기성 세균의 1-로그 평균 감소를 나타낸다. 증가된 활성과 상승작용 활성을 구별하기 위하여, 바둑판 분석을 수행할 수 있다.
"저장-수명"은 가공 식품이 상하게 되는데 걸리는 시간을 의미한다. 예를 들어, 쇠고기는 겉표면 면적(1 cm2)에 대한 세균 수가 107 (cm2 당 콜로니 형성 단위) 이상이라면 상한 것으로 간주될 수 있다.
"비히클"은 조성물의 성분을 위한 담체를 의미한다. 항균 조성물에서, 비히클은 전형적으로 다량으로 존재하는 성분이다.
항균 활성은, 이에 한정되지 않지만 그람-음성 세균 및 그람-양성 세균, 진균, 진균 포자, 효모, 마이코플라스마 유기체 및 지질 코팅된 바이러스를 비롯한 미생물에 대항한 활성을 포함한다.
"안정한 활성"은 조성물의 항균 활성이 필수적으로 일정하거나 또는 규정된 수준 이상으로 유지되는 것을 의미한다. 일부 조성물에서, 프로필렌 글리콜 지방산 에스테르, 및 임의로 글리세롤 지방산 에스테르는 존재하는 다른 성분과 반응할 수 있지만, 전체 조성물은 안정한 활성을 유지할 것이다.
본 발명의 바람직한 조성물은 물리적으로 안정하다. 여기에서 정의된 "물리적으로 안정한" 조성물은 23℃에서 적어도 3개월, 바람직하게는 적어도 6개월 동안 보관하는 동안 원래의 상태로부터 실질적인 침전, 결정화, 상 분리 등으로 인해 현저히 변화되지 않는 조성물이다. 대부분의 구현양태에서, 조성물은 4℃ 이상에서 거의 또는 전혀 상 분리되지 않고 물리적으로 안정할 것이다. 특히 바람직한 조성물은, 15 ml 원뿔 형태의 눈금매긴 플라스틱 원심분리 관(코닝)에 놓고 래보퓨지(Labofuge) B 모델 2650 (독일 오스테로드 소재의 헤래우스 세파테크(Heraeus Sepatech GmbH) 제조)을 사용하여 1분당 3,000회전 (rpm)으로 10분간 원심분리할 때, 조성물의 10 ml 시료가 시험관의 아래 또는 윗부분에서 눈에 보이는 상 분리를 갖지 않는다면 물리적으로 안정한 것이다.
본 발명의 바람직한 조성물은 양호한 화학적 안정성을 나타낸다. 이것은 특히, 종종 예를 들어 에스테르교환반응을 겪을 수 있는 항균 지방산 에스테르와 관련될 수 있다. 대부분의 조성물에서, 프로필렌 글리콜 지방산 에스테르는 화학적으로 안정하고, 거의 또는 전혀 가수분해되지 않는다. 바람직한 조성물은 50에서 4주일 동안 숙성 후에 항균 지질 성분의 적어도 85%, 더욱 바람직하게는 적어도 90%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 92%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 95%를 유지한다 (3개 시료의 평균). 가장 바람직한 조성물은 밀봉된 용기에서 50℃에서 4주일 동안 숙성 후에 항균 지질의 평균 적어도 97%를 유지한다. 퍼센트 보유율은, (바람직하게는 동일한 회분으로부터) 동일하게 제조된 시료로의 분해를 일으키지 않는 밀봉된 용기에서 숙성된 시료에 남아있는 양을, 제조되어 실온에서 1 내지 5일 동안 정치된 시료 중에서 실제 측정된 수준과 비교하여, 유지된 항균 지질 성분의 양을 의미하는 것으로 이해된다. 여러 부분으로 존재하는 조성물에 있어서는, 항균 지방산 에스테르를 포함하는 부분이 바람직하게는 상기 안정성을 나타낸다. 항균 지질 성분의 수준은 바람직하게는 실시예 2에 포함된 시험 방법에 기재된 바와 같이 기체 크로마토그래피를 사용하여 결정된다.
항균 제제
본 발명의 항균 제제는 하나 이상의 지방산 에스테르, 지방 에테르, 또는 그의 알콕시화 유도체, 하나 이상의 증진제 및 임의로 하나 이상의 계면활성제를 포함한다. 조성물은 식물 및 식품 부분, 육류 및 기타 식품 뿐만 아니라 무생물 표면 위에서 그람-음성 및 그람-양성 세균, 바이러스, 진균 및 진균 포자를 비롯한 미생물의 수준을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 여기에서 사용된 "미생물의 수준 감소"는 미생물 생육을 억제하고, 미생물 사멸을 촉진하고, 식물 또는 식물 부분, 육류 및 기타 식품 뿐만 아니라 무생물 표면으로부터 미생물을 제거하는 것을 포함한다.
바람직하게는, 본 발명의 조성물은 저 점도 액체 용액으로서 제형화된다. 그러나, 일부 조성물은 하기 형태 중 하나로 제형화될 수 있다:
소수성 연고: 소수성 기재(예, 증점화 또는 겔화 수 불용성 오일)를 사용하여 임의로 소량의 수용성 상을 갖도록 조성물을 제형화한다.
수-중-유 에멀젼: 조성물은, 항균 지질 성분이 소수성 성분의 불연속 상 및 물과 임의로 하나 이상의 극성 친수성 담체(들) 뿐만 아니라 염, 계면활성제, 유화제 및 기타 성분을 포함하는 연속 수성 상을 포함하는 에멀젼으로 유화되어 있는 제형일 수 있다. 이러한 에멀젼은 수용성 또는 수-팽윤성 중합체 뿐만 아니라 에멀젼을 안정화하는데 도움이 되는 하나 이상의 유화제(들)를 포함할 수 있다. 이러한 에멀젼은 일반적으로 미국 특허 출원 일련번호 09/966,511 (2001년 9월 28일 출원)에 기재된 바와 같이 고 전도성 값을 갖는다.
유-중-수 에멀젼: 조성물은, 소수성 성분의 연속 상 및 물과 임의로 하나 이상의 극성 친수성 담체(들) 뿐만 아니라 염 또는 기타 성분을 포함한 수성 상을 포함하는 에멀젼 내에 항균 지질 성분이 혼입되어 있는 제형일 수 있다. 이러한 에멀젼은 에멀젼을 안정화시키는데 도움이 되는 하나 이상의 에멀젼(들) 뿐만 아니라 오일-가용성 또는 오일-팽윤성 중합체를 포함할 수 있다.
증점화된 수성 겔: 이러한 시스템은 적어도 500 센티포이즈(cps), 더욱 바람직하게는 적어도 1,000cps, 더욱 더 바람직하게는 적어도 10,000cps, 더욱 더 바람직하게는 적어도 20,000cps, 더욱 더 바람직하게는 적어도 50,000cps, 더욱 더 바람직하게는 적어도 75,000cps, 더욱 더 바람직하게는 적어도 100,000cps, 더욱 더 바람직하게는 적어도 250,000cps (심지어, 500,000cps, 1,000,000cps 또는 그 이상으로 높음)의 점도를 달성하도록 증점화된 수성 상을 포함한다. 이러한 시스템은 하기 기재된 바와 같이 적절한 천연, 개질 천연, 또는 합성 중합체에 의해 증점될 수 있다. 대안적으로, 증점된 수성 겔은 조성물을 효과적으로 증점시키는 적절한 폴리에톡시화 알킬 사슬 계면활성제 뿐만 아니라 기타 비이온성, 양이온성 또는 음이온성 유화제 시스템을 사용하여 증점될 수 있다. 바람직하게는, 일부 폴리에톡시화 유화제가 특히 고 농도에서 항균 지질을 불활성화할 수 있기 때문에 양이온성 또는 음이온성 유화제 시스템이 선택된다. 특정한 구현양태에서, 음이온성 유화제 시스템이 사용된다.
친수성 비히클: 이들은 연속 상이 물 이외의 적어도 하나의 수용성 친수성 성분을 포함하는 시스템이다. 제형은 임의로 20중량% 이하의 물을 함유할 수 있다. 일부 조성물에서는 더 높은 수준이 적절할 수 있다. 적절한 친수성 성분은 하나 이상의 글리콜, 예컨대 글리세린, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜 등, 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 및(또는) 부틸렌 옥사이드의 랜덤 또는 블록 공중합체, 분자 당 하나 이상의 소수성 잔기를 가진 폴리알콕시화 계면활성제, 실리콘 코폴리올 뿐만 아니라 이들의 조합을 포함한다. 당업자라면 에톡시화 수준이 23℃에서 친수성 성분을 수용성 또는 수 분산성으로 만들기에 충분해야 한다는 것을 인식할 것이다. 대부분의 구현양태에서, 물 함량은 조성물의 20% 미만, 바람직하게는 10% 미만, 더욱 바람직하게는 5중량% 미만이다.
순수(neat) 조성물: 본 발명의 항균 지질 조성물은 순수한 형태로 또는 순수한 조성물을 남기도록 빨리 증발되는 휘발성 용매 중에서 기질에 전달될 수 있다. 이러한 조성물은 고체, 반-고체 또는 액체일 수 있다. 조성물이 고체인 경우에, 전달을 지속하거나 또는 쉽게 전달되는 분말의 제조를 수월하게 하기 위해 항균 지질 성분 및(또는) 증진제 및(또는) 계면활성제를 임의로 마이크로캡슐화할 수 있다. 대안적으로, 다른 성분의 첨가 없이 조성물을 미세 분말로 미분화할 수 있거나, 또는 조성물이 분말 제조를 수월하게 하는 충진제 및 기타 성분을 임의로 함유할 수 있다. 적절한 분말은, 이에 한정되지 않지만 탄산칼슘, 인산칼슘, 다양한 당류, 전분, 셀룰로스 유도체, 젤라틴, 및 폴리에틸렌 글리콜과 같은 중합체를 포함한다.
대안적으로, 가온할 때 겔화 또는 증점화되는 제제가 고려될 수 있다. 예를 들어, 플루로닉 F127 (예, 약 17중량% 초과) 뿐만 아니라 유사한 구조의 기타 폴록사머 기재의 수성 조성물은 4℃에서는 비교적 낮은 점도이지만, 35℃ 이상으로 가온될 때 매우 점성이 될 수 있다.
유사하게, 불용성 충진제/틱소트로프의 첨가와 같이 결정성 또는 반결정성 유화제 및(또는) 소수성 담체를 혼입하거나, 또는 중합체 증점제 (바셀린 비히클 중의 폴리에틸렌 왁스)를 첨가함으로써 점도 및(또는) 융점이 증가될 수 있다. 중합체 증점제는 선형, 분지형이거나 또는 약간 가교될 수 있다.
항균 지질
항균 지질은 항균 활성의 적어도 일부를 제공하는 조성물의 성분이다. 즉, 항균 지질은 적어도 하나의 미생물에 대해 적어도 일부의 항균 활성을 갖는다. 일반적으로, 이것은 본 발명의 조성물의 주요 활성 성분으로 간주된다. 항균 지질은 다가 알콜의 하나 이상의 지방산 에스테르, 다가 알콜의 지방 에테르, 또는 그의(상기 에스테르 및 에테르 중 어느 하나 또는 둘 다의) 알콕시화 유도체, 및 이들의 조합을 포함한다. 특정한 구현양태에서, 항균 지질 성분은 다가 알콜의 (C7-C14)포화 지방산 에스테르 (다가 알콜의 (C8-C14) 포화 지방산 에스테르), 다가 알콜의 (C8-C22) 불포화 지방산 에스테르 (바람직하게는, 다가 알콜의 (C12-C22) 불포화 지방산 에스테르), 다가 알콜의 (C7-C14) 포화 지방 에테르 (바람직하게는, 다가 알콜의 (C8-C14) 포화 지방 에테르), 다가 알콜의 (C8-C22) 불포화 지방 에테르 (바람직하게는, 다가 알콜의 (C12-C22) 불포화 지방 에테르), 그의 알콕시화 유도체, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 화합물을 포함하고, 여기에서 상기 알콕시화 유도체는 다가 알콜 1몰당 5몰 미만의 알콕시드를 갖는다.
다가 알콜의 지방산 에스테르는 바람직하게는 화학식 (R1-C(O)-O)n-R2이고, 여기에서 R1은 (C7-C14) 포화 지방산 (바람직하게는, (C8-C14) 포화 지방산) 또는 (C8-C22) 불포화 (바람직하게는, 다중불포화를 포함한 (C12-C22) 불포화) 지방산의 잔기이고, R2는 다가 알콜의 잔기 (전형적으로 글리세린, 프로필렌 글리콜 또는 슈크로스)이고, n=1 또는 2이다)이다. R2 기는 적어도 하나의 유리 히드록실기 (바람직하게는, 글리세린, 프로필렌 글리콜 또는 슈크로스의 잔기)를 포함한다. 다가 알콜의 바람직한 지방산 에스테르는 C7, C8, C9, C10, C11 및 C12 포화 지방산으로부터 유래된 에스테르이다. 다가 알콜이 슈크로스일 경우에 n=1 또는 2이지만, 다가 알콜이 글리세린 또는 프로필렌 글리콜인 구현양태에서 n=1이다.
라우르산, 카프릴산, 카프르산의 글리세롤 모노에스테르와 같은 지방산 모노에스테르 및(또는) 라우르산, 카프릴산, 카프르산 및 헵탄산의 프로필렌 글리콜 모노에스테르는 그람 양성 세균, 진균, 효모 및 지질 코팅된 바이러스에 대해 활성이지만, 단독으로는 일반적으로 그람 음성 세균에 대해 활성이 아니다. 일례의 지방산 모노에스테르는, 이에 한정되지 않지만 라우르산의 글리세롤 모노에스테르(모노라우린), 카프릴산의 글리세롤 모노에스테르(모노카프릴린) 및 카프르산의 글리세롤 모노에스테르(모노카프린), 및 라우르산, 카프릴산 및 카프르산의 프로필렌 글리콜 모노에스테르 뿐만 아니라 슈크로스의 라우르산, 카프릴산 및 카프르산 모노에스테르를 포함한다. 일례의 지방산 디에스테르는, 이에 한정되지 않지만 슈크로스의 라우르산, 카프릴산 및 카프르산 디에스테르를 포함한다. 다른 지방산 모노에스테르는 글리세린 및 올레(18:1), 리놀레(18:2), 리놀렌(18:3) 및 아라키돈(20:4) 불포화 (다중불포화를 포함) 지방산의 프로필렌 글리콜 모노에스테르를 포함한다. 일반적으로 알려진 바와 같이, 예를 들어 18:1은 화합물이 18개 탄소 원자와 1개의 탄소-탄소 이중 결합을 가짐을 의미한다.
특정한 바람직한 구현양태에서, 특히 식품 제품과 함께 사용하기 위한 구현양태에서, 본 발명의 조성물에서 사용하기에 적절한 지방산 모노에스테르는 라우르산, 카프릴산 및 카프르산의 공지된 모노에스테르, 예컨대 GML 또는 상표명 라우리시딘(LAURICIDIN) (모노라우린 또는 글리세롤 모노라우레이트로 보통 일컬어지는 라우르산의 글리세롤 모노에스테르), 글리세롤 모노카프레이트, 글리세롤 모노카프릴레이트, 프로필렌 글리콜 모노라우레이트, 프로필렌 글리콜 모노카프레이트, 프로필렌 글리콜 모노카프릴레이트, 및 이들의 조합을 포함한다.
다가 알콜의 지방 에테르는 바람직하게는 화학식 (R3-O)n-R4이고, 여기에서 R3은 (C7-C12) 포화 지방족기 (바람직하게는 (C8-C12) 포화 지방족기), 또는 (C8-C22) 불포화 (바람직하게는, 다중불포화를 포함한 (C12-C22) 불포화) 지방족기이고, R4는 글리세린, 슈크로스 또는 프로필렌 글리콜의 잔기이고, n=1 또는 2이다. 글리세린 및 프로필렌 글리콜에 대하여 n=1이고, 슈크로스에 대하여 n=1 또는 2이다. 바람직한 지방 에테르는 (C7-C12)알킬기 (바람직하게는, (C8-C12)알킬기)의 모노에테르이다.
일례의 지방 모노에테르는, 이에 한정되지 않지만 라우릴글리세릴 에테르, 카프릴글리세릴에테르, 카프릴릴글리세릴 에테르, 라우릴프로필렌 글리콜 에테르, 카프릴프로필렌글리콜 에테르, 및 카프릴릴프로필렌글리콜 에테르를 포함한다. 다른 지방 모노에테르는 글리세린 및 올레일(18:1), 리놀레일(18:2), 리놀레닐(18:3) 및 아라코닐(20:4) 불포화 및 다중불포화 지방 알콜의 프로필렌 글리콜 모노에테르를 포함한다. 본 조성물에서 사용하기에 적절한 지방 모노에테르는 라우릴글리세릴 에테르, 카프릴글리세릴에테르, 카프릴릴 글리세릴 에테르, 라우릴프로필렌 글리콜 에테르, 카프릴프로필렌글리콜 에테르, 카프릴릴프로필렌글리콜 에테르 및 이들의 조합을 포함한다.
상기 언급된 지방산 에스테르 및 지방 에테르의 알콕시화 유도체 (예를 들어, 나머지 알콜기(들) 상에서 에톡시화 및(또는) 프로폭시화된 것)는, 전체 알콕실레이트가 비교적 낮게 유지되는 한, 항균 활성을 갖는다. 바람직한 알콕시화 수준이 미국 특허 5,208,257호 (Kabara)에 개시되어 있다. 에스테르 및 에테르가 에톡시화되는 경우에, 에틸렌 옥사이드의 전체 몰은 바람직하게는 5 미만, 더욱 바람직하게는 3 미만이다.
다가 알콜의 지방산 에스테르 또는 지방 에테르는 통상적인 기술에 의하여 알콕시화되고, 바람직하게는 에톡시화 및(또는) 프로폭시화될 수 있다. 알콕시화 화합물은 바람직하게는 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 및 이들의 혼합물 및 유사한 옥시란 화합물로 구성된 군에서 선택된다.
본 발명의 조성물은 원하는 결과를 얻기 위하여 하나 이상의 지방산 에스테르, 지방 에테르, 알콕시화 지방산 에스테르, 또는 알콕시화 지방 에테르를 적절한 수준으로 포함한다. 사용 전에 희석될 때, 항균 조성물은 전형적으로 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01중량% 이상, 바람직하게는 0.10중량% 이상, 더욱 바람직하게는 1중량% 이상의 상기 물질의 전체 량을 포함한다.
하나 이상의 지방산 모노에스테르, 지방 모노에테르 또는 그의 알콕시화 유도체를 포함하는 본 발명의 바람직한 조성물은, 일정량의 디- 또는 트리-지방산 에스테르 (즉, 지방산 디- 또는 트리-에스테르), 디- 또는 트리-지방 에테르 (즉, 지방 디- 또는 트리-에테르), 또는 그의 알콕시화 유도체를 포함할 수 있다. 프로필렌 글리콜의 모노에스테르, 모노에테르, 또는 알콕시화 유도체에 대하여, 바람직하게는 40% 이하의 이-작용성 물질이 존재한다. 글리세린의 모노에스테르, 모노에테르 또는 알콕시화 유도체에 대하여, 바람직하게는 단지 소량의 이- 또는 삼-작용성 물질이 존재한다. 글리세린의 지방산 모노에스테르 및 지방 모노에테르의 경우에, 바람직하게는 조성물에 존재하는 항균 지질의 총 중량을 기준으로 하여, 15중량% 이하, 더욱 바람직하게는 10중량% 이하, 더욱 더 바람직하게는 7중량% 이하, 더욱 더 바람직하게는 6중량% 이하, 심지어 더욱 더 바람직하게는 5중량% 이하의 디에스테르, 디에테르, 트리에스테르, 트리에테르, 또는 알콕시화 유도체가 존재한다.
프로필렌 글리콜 지방산 에스테르가 사용될 때, 조성물 중의 이러한 에스테르는 별도의 비히클로서 다른 수성 또는 비-수성 용매를 필요로 하지 않으면서, 항균 활성제 및 비히클 둘 다로서의 이중 목적을 수행한다. 4℃ 이상에서 액체인 다른 항균 지질 또한 비히클 및 항균 활성제 둘 다로서 작용할 수 있다. 바람직한 구현양태에서, 실온에서 고체인 항균 지질이 사용될 때, 항균 조성물은 4℃ 이상에서 액체이어야 한다. 다른 덜 바람직한 구현양태에서, 조성물은 항균 지질이 액체인지 고체인지에 무관하게 고체일 수 있다. 본 발명의 조성물은 식품 또는 다른 처리된 표면에 더 높은 농도의 항균 지질을 전달하기 위하여 매우 농축된 항균 용액을 비히클 및 활성 항균제 둘 다로서 개시하고 있다. 이러한 조성물은 효능을 증가시키는 동시에 안정한 조성물을 제공하며, 사용 비용을 감소시킨다.
증진제
본 발명의 조성물은 특히 그람 음성 세균, 예컨대 이. 콜리에 대한 항균 활성을 증가시키기 위한 증진제 (바람직하게는 상승제)를 포함한다. 증진제는 알파-히드록시산, 베타-히드록시산, 기타 카르복실산, 카르복실산 이외의 킬레이트화제, 페놀 화합물 (예컨대, 특정한 산화방지제 및 파라벤) 또는 (C1-C10)모노히드록시알콜일 수 있다. 다른 적절한 증진제는 본 출원인의 동시계류중인 미국 특허 출원 (대리인 서류 번호 58929US004) (동일자 출원)에 기재된 바와 같이, 박테리오신, 항균 효소, 철-결합 단백질 및 그의 유도체, 시데로포어, 당, 당 알콜 및 이들의 조합을 포함한다. 원한다면 증진제의 다양한 조합이 사용될 수 있다.
알파-히드록시산, 베타-히드록시산 및 기타 카르복실산 증진제는 바람직하게는 그들의 양성자화된 유리 산 형태로 존재한다. 산성 증진제 모두가 유리 산 형태로 존재할 필요는 없지만, 하기 기재된 바람직한 농도는 유리 산 형태로 존재하는 양을 가리킨다. 또한, 카르복실산기를 포함하는 킬레이터 증진제는 바람직하게는, 적어도 하나, 더욱 바람직하게는 적어도 2개의 카르복실산기가 유리 산 형태로 존재한다. 하기 주어진 농도는 그러한 것으로 가정한다.
본 발명의 조성물에서 하나 이상의 증진제가 원하는 결과를 얻기 위해 적절한 수준으로 사용될 수 있다. 바람직한 구현양태에서, 이들은 바로 사용할 수 있는 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 적어도 0.01중량%의 총 량으로 존재한다. 바람직한 구현양태에서, 이들은 바로 사용할 수 있는 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 20중량% 이하의 총 량으로 존재한다. 이러한 농도는 전형적으로 알파-히드록시산, 베타-히드록시산, 기타 카르복실산, 킬레이트제, 페놀, (C5-C10)모노히드록시 알콜에 적용된다. 일반적으로, 이하에 더욱 상세히 기재된 바와 같이, (C1-C4)모노히드록시 알콜에 대해 더 높은 농도가 요구된다.
알파-히드록시산. 알파-히드록시산은 전형적으로 하기 화학식으로 표시되는 화합물이다.
R5(CR6OH)nCOOH
(상기 식에서, R5 및 R6은 각각 독립적으로 H 또는 (C1-C8)알킬기 (직쇄, 분지쇄 또는 고리형), (C6-C12)아릴, 또는 (C6-C12)아르알킬 또는 알크아릴기 (여기에서, 알킬기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리형이다)이고, R5 및 R6은 하나 이상의 카르복실산기로 치환될 수 있고; n=1 내지 3, 바람직하게는 n=1 내지 2이다.)
일례의 알파-히드록시산은, 이에 한정되지 않지만 락트산, 말산, 시트르산, 2-히드록시부탄산, 3-히드록시부탄산, 만델산, 글루콘산, 글리콜산, 타르타르산, 알파-히드록시에탄산, 아스코르브산, 알파-히드록시옥탄산, 히드록시카프릴산 뿐만 아니라 그의 유도체 (예, 히드록실, 페닐기, 히드록시페닐기, 알킬기, 할로겐 뿐만 아니라 이들의 조합으로 치환된 화합물)를 포함한다. 바람직한 알파-히드록시산은 락트산, 말산 및 만델산을 포함한다. 이러한 산은 D, L 또는 DL 형태일 수 있지만, 유리 산, 락톤, 또는 그의 부분 염으로서 존재할 수도 있다. 바람직하게는, 산은 유리 산 형태로 존재한다. 특정한 바람직한 구현양태에서, 본 발명의 조성물에서 유용한 알파-히드록시산은 락트산, 만델산 및 말산 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된다. 다른 적절한 알파-히드록시산은 미국 특허 5,665,776호 (Yu)에 기재되어 있다.
원하는 결과를 얻기 위해, 본 발명의 조성물에서 하나 이상의 알파-히드록시산이 적절한 수준으로 사용될 수 있다. 바람직한 구현양태에서, 이들은 바로 사용할 수 있는 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 적어도 0.25중량%, 더욱 바람직하게는 적어도 0.5중량%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 1중량%의 총 량으로 존재한다. 바람직한 구현양태에서, 이들은 바로 사용할 수 있는 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 10중량% 이하, 더욱 바람직하게는 5중량% 이하, 더욱 더 바람직하게는 3중량% 이하의 총 량으로 존재한다.
베타-히드록시산. 베타-히드록시산은 전형적으로 하기 화학식으로 표시되는 화합물이다.
R7(CR8OH)n(CHR9 2)mCOOH 또는
Figure 112006024367776-PCT00001
(상기 식에서, R7, R8 및 R9은 각각 독립적으로 H 또는 (C1-C8)알킬기 (포화 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 기), (C6-C12)아릴, 또는 (C6-C12)아르알킬 또는 알크아릴기 (여기에서, 알킬기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리형)이고, R7 및 R8은 하나 이상의 카르복실산기로 치환될 수 있고; m=0 또는 1; n=1 내지 3 (바람직하게는, n=1 내지 2); R21은 H, (C1-C4)알킬 또는 할로겐이다.)
일례의 베타-히드록시산은, 이에 한정되지 않지만 살리실산, 베타-히드록시부탄산, 트로핀산, 및 트레토칸산을 포함한다. 특정한 바람직한 구현양태에서, 본 발명의 조성물에서 유용한 베타-히드록시산은 살리실산, 베타-히드록시부탄산 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된다. 기타 적절한 베타-히드록시산은 미국 특허 5,665,776호 (Yu)에 기재되어 있다.
원하는 결과를 얻기 위해, 본 발명의 조성물에서 하나 이상의 베타-히드록시산이 적절한 수준으로 사용될 수 있다. 바람직한 구현양태에서, 이들은 바로 사용할 수 있는 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 적어도 0.1중량%, 더욱 바람직하게는 적어도 0.25중량%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 0.5중량%의 총 량으로 존재한다. 바람직한 구현양태에서, 이들은 바로 사용할 수 있는 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 10중량% 이하, 더욱 바람직하게는 5중량% 이하, 더욱 더 바람직하게는 3중량% 이하의 총 량으로 존재한다.
낮은 농도의 물을 갖거나 또는 필수적으로 물을 갖지 않는 시스템에서, 에스테르교환반응이 지방산 모노에스테르(FAME), 지방 알킬모노에테르(FAMEth), 및 이러한 활성 성분의 알콕시화 유도체의 주된 손실 경로일 수 있다. 따라서, 특정한 베타-히드록시산(BHA)은, AHA 또는 BHA의 히드록실기의 반응에 의해 에스테르 항균 지질 또는 기타 에스테르를 에스테르교환할 가능성이 낮은 것으로 생각되기 때문에, 특히 바람직하다. 예를 들어, 페놀 히드록실기가 훨씬 더 산성 알콜이고 따라서 반응할 가능성이 훨씬 낮기 때문에, 특정한 제형에서 살리실산이 특히 바람직할 수 있다.
다른 카르복실산 . 알파- 및 베타-카르복실산 이외의 카르복실산이 증진제로서 사용하기에 적절하다. 이들은 전형적으로 18개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬, 아릴, 아르알킬 또는 알크아릴 카르복실산을 포함한다. 바람직한 부류는 하기 화학식으로 표시될 수 있다:
R10(CR11)nCOOH
(상기 식에서, R10 및 R11은 각각 독립적으로 H 또는 (C1-C4)포화 또는 불포화 지방족기 (직쇄, 분지쇄 또는 고리형 기일 수 있음), (C6-C12)아릴기, 아릴기 및 지방족기 둘 다를 함유하는 (C6-C18)기이며 (직쇄, 분지쇄 또는 고리형 기일 수 있음), R10 및 R11은 하나 이상의 카르복실산기로 치환될 수 있고; n=0 내지 3, 바람직하게는 0 내지 2이다.)
일례의 산은, 이에 한정되지 않지만 아세트산, 프로피온산, 벤조산, 벤질산, 노닐벤조산 등을 포함한다. 벤조산이 특히 바람직하다.
원하는 결과를 얻기 위해, 본 발명의 조성물에서 하나 이상의 카르복실산이 적절한 수준으로 사용될 수 있다. 바람직한 구현양태에서, 이들은 바로 사용할 수 있는 농도 조성물을 기준으로 하여 적어도 0.1중량%, 더욱 바람직하게는 적어도 0.25중량%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 0.5중량%, 가장 바람직하게는 적어도 1중량%의 총 량으로 존재한다. 바람직한 구현양태에서, 이들은 바로 사용할 수 있는 조성물을 기준으로 하여 10중량% 이하, 더욱 바람직하게는 5중량% 이하, 더욱 더 바람직하게는 3중량% 이하의 총 량으로 존재한다.
킬레이터 . 킬레이트제(즉, 킬레이터)는 전형적으로 용액 중에서 금속 이온과 다중 배위될 수 있는 유기 화합물이다. 전형적으로, 이러한 킬레이트제는 다중음이온 화합물이고, 다가 금속 이온과 가장 잘 배위된다. 일례의 킬레이트제는, 이에 한정되지 않지만 에틸렌 디아민 테트라아세트산(EDTA) 및 그의 염 (예, EDTA(Na)2, EDTA(Na)4, EDTA(Ca), EDTA(K)2), 소듐 산 피로포스페이트, 산성 소듐 헥사메타포스페이트, 아디프산, 숙신산, 폴리인산, 소듐 산 피로포스페이트, 소듐 헥사메타포스페이트, 산성화 소듐 헥사메타포스페이트, 니트릴로트리스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타아세트산, 1-히드록시에틸렌, 1,1-디포스폰산, 및 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산)을 포함한다. 특정한 카르복실산, 특히 알파-히드록시산 및 베타-히드록시산, 예를 들어 말산 및 타르타르산이 또한 킬레이터로서 작용할 수 있다.
시데로포어와 같은 제1철 및(또는) 제2철 이온의 결합에 매우 특이적인 화합물 및 철 결합 단백질이 킬레이터로서 포함된다. 철 결합 단백질은 예를 들어 락토페린 및 트랜스페린을 포함한다. 시데로포어는 예를 들어 엔테로클린, 엔테로박틴, 비브리오박틴, 앙구이박틴, 피오켈린, 피오베르딘 및 에어로박틴을 포함한다.
특정한 바람직한 구현양태에서, 본 발명의 조성물에서 유용한 킬레이트제는 에틸렌디아민테트라아세트산 및 그의 염, 숙신산, 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된 것을 포함한다. 바람직하게는, EDTA의 유리 산 또는 일- 또는 이-염 형태가 사용된다.
원하는 결과를 얻기 위하여, 본 발명의 조성물에서 하나 이상의 킬레이트제가 적절한 수준으로 사용될 수 있다. 바람직한 구현양태에서, 이들은 바로 사용할 수 있는 조성물을 기준으로 하여 적어도 0.01중량%, 더욱 바람직하게는 적어도 0.05중량%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 0.1중량%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 1중량%의 총 량으로 존재한다. 바람직한 구현양태에서, 이들은 바로 사용할 수 있는 조성물의 중량을 기준으로 하여 10중량% 이하, 더욱 바람직하게는 5중량% 이하, 더욱 더 바람직하게는 1중량% 이하의 총 량으로 존재한다.
페놀 화합물. 페놀 화합물 증진제는 전형적으로 하기 화학식을 가진 화합물이다.
Figure 112006024367776-PCT00002
(상기 식에서, m은 0 내지 3 (특히 1 내지 3)이고, n은 1 내지 3 (특히 1 내지 2)이고, 각각의 R12은 독립적으로 사슬 내 또는 사슬 위에서 O로 치환될 수 있거나(예를 들어, 카르보닐기로서) 사슬 위에서 OH로 치환될 수 있는 12개 이하(특히 8개 이하)의 탄소 원자의 알킬 또는 알케닐이고, 각각의 R13은 독립적으로 H 및 사슬 내 또는 사슬 위에서 O로 치환될 수 있거나 (예를 들어, 카르보닐기로서) 사슬 위에서 OH로 치환될 수 있는 8개 이하의 탄소 원자 (특히 6개 이하의 탄소 원자)의 알킬 또는 알케닐이고, R13이 H인 경우에 n은 바람직하게는 1 또는 2이다.)
페놀 증진제의 예는, 이에 한정되지 않지만 부틸화 히드록시 아니솔, 예를 들어 3(2)-tert-부틸-4-메톡시페놀(BHA), 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀(BHT), 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질페놀, 2,6-디-tert-4-헥실페놀, 2,6-디-tert-4-옥틸페놀, 2,6-디-tert-4-데실페놀, 2,6-디-tert-부틸-4-에틸페놀, 2,6-디-tert-4-부틸페놀, 2,5-디-tert-부틸페놀, 3,5-디-tert-부틸페놀, 4,6-디-tert-부틸-레조르시놀, 메틸 파라벤(4-히드록시벤조산 메틸 에스테르), 에틸 파라벤, 프로필 파라벤, 부틸 파라벤, 2-페녹시에탄올 뿐만 아니라 이들의 조합을 포함한다. 페놀 화합물의 바람직한 군은 R13=H이고, R12가 8개 이하의 탄소 원자를 가진 알킬 또는 알케닐이고, n이 0, 1, 2 또는 3이고, 특히 적어도 하나의 R12가 부틸, 특히 tert-부틸인 상기 나타낸 화학식을 가진 페놀 종, 및 특히 그의 비-독성 부원이다. 바람직한 페놀 상승제의 일부는 BHA, BHT, 메틸 파라벤, 에틸 파라벤, 프로필 파라벤, 및 부틸 파라벤 뿐만 아니라 이들의 조합이다.
원하는 결과를 얻기 위해, 본 발명의 조성물에서 하나 이상의 페놀 화합물이 적절한 수준으로 사용될 수 있다. 의료용 등급 조성물에서 페놀 화합물의 농도는 넓은 범위에서 변할 수 있지만, 상기 언급된 범위 내에서 상기 기재된 에스테르가 존재할 때, 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.001중량% 정도의 적은 양이 효과적일 수 있다. 바람직한 구현양태에서, 이들은 바로 사용할 수 있는 조성물을 기준으로 하여 적어도 0.01중량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.10중량% 이상, 더욱 더 바람직하게는 0.25중량% 이상의 총 량으로 존재한다. 바람직한 구현양태에서, 이들은 바로 사용할 수 있는 조성물을 기준으로 하여 8중량% 이하, 더욱 바람직하게는 4중량% 이하, 더욱 더 바람직하게는 2중량% 이하의 총 량으로 존재한다.
이후의 희석을 위해 농축된 제형을 의도하지 않는 한, 상기 기재된 농도의 페놀이 보통 관찰된다. 한편, 특별한 용도에 따라, 항균 효과를 제공하기 위한 페놀 및 항균 지질 성분의 최소 농도가 변할 것이다.
모노히드록시 알콜. 추가의 증진제는 1 내지 10개 탄소 원자를 가진 모노히드록시 알콜이다. 이것은 저급 (즉, C1-C4) 모노히드록시 알콜 (예를 들어, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 부탄올) 뿐만 아니라 장쇄 (즉, C5-C10) 모노히드록시 알콜 (예, 이소부탄올, t-부탄올, 옥탄올 및 데칸올)을 포함한다. 바람직한 구현양태에서, 본 발명의 조성물에서 유용한 알콜은 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된다.
원하는 결과를 얻기 위하여, 본 발명의 조성물에서 하나 이상의 알콜이 적절한 수준으로 사용될 수 있다. 바람직한 구현양태에서, 단쇄 (즉, C1-C4) 알콜이 바로 사용할 수 있는 조성물을 기준으로 하여 적어도 15중량%, 더욱 바람직하게는 적어도 20중량%, 및 더욱 더 바람직하게는 적어도 25중량%의 총 량으로 존재한다. 다른 바람직한 구현양태에서, 장쇄 (즉, C5-C10) 알콜이 바로 사용할 수 있는 조성물을 기준으로 하여 적어도 0.1중량%, 더욱 바람직하게는 적어도 0.25중량%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 0.5중량%, 가장 바람직하게는 적어도 1.0중량%의 총 량으로 존재한다. 바람직한 구현양태에서, (C5-C10) 알콜이 바로 사용할 수 있는 조성물의 총 량을 기준으로 하여 10중량% 이하, 더욱 바람직하게는 5중량% 이하, 더욱 더 바람직하게는 2중량% 이하의 총 량으로 존재한다.
증진제가 이소프로판올 또는 에탄올과 같은 알콜일 때, 상승작용 항균 활성을 유지하는 최소의 농도는 약 15중량% (예, 에탄올에 대해 20 내지 30중량% 및 이소프로판올에 대해 15 내지 20중량%)이다. 데실 알콜과 같은 장쇄 알콜에 대하여, 상승작용 활성을 유지하는 최소의 농도는 약 1중량% (예, 1 내지 2중량%)인 반면, 1-옥탄올에 대하여, 최소 농도는 약 0.5중량% (예, 0.5 내지 1.0중량%)이다.
계면활성제
본 발명의 조성물은, 표면을 습윤시켜 미생물과 접촉하는 것을 돕고 조성물을 유화시키기 위하여 계면활성제를 포함할 수 있다. 여기에서 사용된 용어 "계면활성제"는 공유 결합되어진 극성 및 비극성 영역을 모두 갖는 분자로서 정의된 친양쪽성 화합물을 의미한다. 이 용어는 비누, 세제, 유화제, 표면 활성제 등을 포함하는 것을 의미한다. 계면활성제는 양이온성, 음이온성, 비이온성 또는 양쪽성일 수 있다. 이것은 다양한 종류의 통상적인 계면활성제를 포함한다; 그러나, 특정한 에톡실화 계면활성제는 항균 지질의 항균 효능을 감소시키거나 제거할 수 있다. 이의 정확한 기작은 공지되지 않았으며, 모든 에톡시화 계면활성제가 이러한 부정적인 효과를 나타내지는 않는다. 예를 들어, 폴록사머 폴리에틸렌 옥사이드/폴리프로필렌 옥사이드 계면활성제는 항균 지질 성분과 친화성을 나타내었으나, ICI에 의해 상표명 트윈(TWEEN)으로 시판되는 것과 같은 에톡시화 소르비탄 지방산 에스테르는 일부 제형에서 친화성이 아니다. 이들은 널리 일반화되어 있으며, 활성이 제형 의존성, 다시 말해서 사용된 항균 지질 및 에톡시화 계면활성제의 양 및 선택에 기초할 수 있음을 주목해야 한다. 당업자라면 제형을 만들고 실시예 부분에 기재된 바와 같이 항균 활성에 관한 시험을 수행함으로써 계면활성제의 친화성을 쉽게 결정할 수 있다. 원한다면, 다양한 계면활성제의 조합을 사용할 수 있다.
계면활성제의 다양한 부류의 예를 이하에 설명한다. 특정한 바람직한 구현양태에서, 본 발명의 조성물에서 유용한 계면활성제는 술포네이트, 술페이트, 포스포네이트, 포스페이트, 폴록사머 (폴리에틸렌 옥사이드/폴리프로필렌 옥사이드 블록 공중합체), 양이온성 계면활성제 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된다. 더욱 바람직한 구현양태에서, 술포네이트, 술페이트, 포스페이트 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 본 발명의 조성물에서 유용한 계면활성제가 선택된다.
바람직한 결과를 얻기 위해, 본 발명의 조성물에서 하나 이상의 계면활성제가 적절한 수준으로 사용될 수 있다. 바람직한 구현양태에서, 이들은 바로 사용할 수 있는 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.1중량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.5중량% 이상, 더욱 더 바람직하게는 1.0중량% 이상의 총 량으로 존재한다. 바람직한 구현양태에서, 이들은 바로 사용할 수 있는 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 10중량% 이하, 더욱 바람직하게는 5중량% 이하, 더욱 더 바람직하게는 2중량% 이하의 총 량으로 존재한다. 계면활성제의 총 농도 대 항균 지질 성분의 총 농도의 비율은 중량 기준으로 바람직하게는 5:1 내지 1:100, 더욱 바람직하게는 3:1 내지 1:10, 가장 바람직하게는 2:1 내지 1:3의 범위이다.
양이온성 계면활성제. 일례의 양이온성 계면활성제는, 이에 한정되지 않지만 1차, 2차 또는 3차 지방 아민 및 이들의 폴리옥시알킬렌화 유도체; 4급 암모늄염, 예컨대 테트라알킬암모늄, 알킬아미도알킬트리알킬암모늄, 트리알킬벤질암모늄, 트리알킬히드록시알킬암모늄 또는 알킬피리디늄 할라이드 (바람직하게는 클로라이드 또는 브로마이드); 이미다졸린 유도체; 양이온 성질의 아민 산화물 (예, 산성 pH에서)을 포함한다.
특정한 바람직한 구현양태에서, 본 발명의 조성물에서 유용한 양이온성 계면활성제는 테트라알킬 암모늄, 트리알킬벤질암모늄 및 알킬피리디늄 할라이드 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된다.
또한, 하기 화학식의 알킬아미도알킬디알킬아민 옥사이드 및 알킬을 포함하는 아민 옥사이드 계면활성제가 특히 바람직하다:
(R14)3-N→O
(상기 식에서, R14는 (C1-C22)알킬기 (바람직하게는, (C1-C14)알킬기) 또는 (C6-C18)아르알킬 또는 (C6-C18)알크아릴기이고, 이러한 기들은 아미드, 에스테르, 히드록실 등과 같은 기를 비롯한 N, O, S에 의해 사슬 내 또는 사슬 위에서 치환될 수 있다. 각각의 R14는 동일하거나 상이할 수 있으나, 적어도 하나의 R14 기는 8개 이상의 탄소를 포함한다. 임의로, 알킬 모르폴린, 알킬 피페라진 등의 아민 산화물과 같은 계면활성제를 형성하기 위해, R14 기가 결합되어 질소를 가진 헤테로시클릭 고리를 형성할 수 있다. 바람직하게는, 2개의 R14기가 메틸이고, 하나의 R14기가 (C12-C16)알킬 또는 알킬아미도프로필기이다.)
음이온성 계면활성제. 일례의 음이온성 계면활성제는, 이에 한정되지 않지만 사르코시네이트, 글루타메이트, 알킬 설페이트, 아르알킬 설페이트, 소듐 알킬에트 설페이트, 암모늄 알킬에트 설페이트, 암모늄 라우레스-n-설페이트, 라우레스-n-설페이트, 이세티오네이트, 글리세릴에테르 술포네이트, 술포숙시네이트, 알킬글리세릴 에테르 술포네이트, 알킬 포스페이트, 아르알킬 포스페이트, 알킬포스포네이트, 및 아르알킬포스포네이트를 포함한다. 이러한 음이온성 계면활성제는 금속 또는 유기 암모늄 반대이온을 가질 수 있다. 특정한 바람직한 구현양태에서, 본 발명의 조성물에서 유용한 음이온성 계면활성제는 다음으로 구성된 군에서 선택된다:
1. 술포네이트 및 술페이트. 적절한 음이온성 계면활성제는 알킬 설페이트, 알킬에테르 설페이트, 알킬 술포네이트, 알킬에테르 술포네이트, 알킬벤젠 술포네이트, 알킬벤젠 에테르 술페이트, 알킬술포아세테이트, 2차 알칸 술포네이트, 2차 알킬설페이트 등과 같은 술포네이트 및 설페이트를 포함한다. 이들 중 다수는 하기 화학식으로 표시될 수 있다:
R14-(OCH2CH2)n(OCH(CH3)CH2)p-(Ph)a-(OCH2CH2)m-(O)b-SO3 -M+; 및
R14-CH[SO3-M+]-R15
(상기 식에서, a 및 b = 0 또는 1; n, p, m = 0 내지 100 (바람직하게는 0 내지 20, 더욱 바람직하게는 0 내지 10); R14는, 적어도 하나의 R14 또는 R15가 C8 이상이면, 상기 정의된 바와 같고; R15는 N, O 또는 S 원자 또는 히드록실, 카르복실, 아미드 또는 아민기로 치환될 수 있는 (C1-C12)알킬기 (포화 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 기)이고; Ph=페닐이고; M은 H, Na, K, Li, 암모늄, 양성자화 3급 아민, 예컨대 트리에탄올아민, 또는 4급 암모늄기와 같은 양이온성 반대이온이다.)
상기 화학식에서, 에틸렌 옥사이드기 (즉, "n" 및 "m"기) 및 프로필렌 옥사이드기 (즉, "p" 기)는 반대 순서로 뿐만 아니라 랜덤, 연속 또는 블록 배열로 일어날 수 있다. 바람직하게는, 이러한 부류의 경우, R14는 R16-C(O)N(CH3)CH2CH2- (식 중, R16는 (C8-C22)알킬기 (분지쇄, 직쇄 또는 고리형 기)임)와 같은 알킬아미드기 뿐만 아니라 -OC(O)-CH2와 같은 에스테르기를 포함한다.
2. 포스페이트 및 포스포네이트. 적절한 음이온성 계면활성제는 알킬 포스페이트, 알킬에테르 포스페이트, 아르알킬포스페이트 및 아르알킬에테르 포스페이트와 같은 포스페이트를 포함한다. 다수는 하기 화학식으로 표시될 수 있다:
[R14-(Ph)a-O(CH2CH2O)n(CH2CH(CH3)O)p]q-P(O)[O-M+]r
(상기 식에서, Ph, R14, a, n, p 및 M은 상기 정의된 바와 같고; r은 0 내지 2이고; q는 1 내지 3이고; 단, q=1일 때 r=2이고, q=2일 때 r=1이고, q=3일 때 r=0이다.) 상기와 같이, 에틸렌 옥사이드기 (즉, "n" 기) 및 프로필렌 옥사이드기 (즉, "p" 기)는 반대 순서로 뿐만 아니라 랜덤, 연속 또는 블록 배열로 일어날 수 있다.
양쪽성 계면활성제. 양쪽성 유형의 계면활성제는 양성자화될 수 있는 3급 아민기 뿐만 아니라 양쪽이온성 계면활성제를 함유하는 4급 아민을 포함한다. 특히 유용한 것은 다음을 포함한다:
1. 암모늄 카르복실레이트 양쪽성 화합물. 이러한 부류의 계면활성제는 하기 화학식으로 표시될 수 있다:
R17-(C(O)-NH)a-R18-N+(R19)2-R20-COO-
(상기 식에서, a=0 또는 1이고; R17은 (C7-C21)알킬기 (포화 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 기), (C6-C22)아릴기, 또는 (C6-C22)아르알킬 또는 알크아릴기 (포화 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 알킬기)이고, R17은 하나 이상의 N, O 또는 S 원자, 또는 하나 이상의 히드록실, 카르복실, 아미드 또는 아민기로 치환될 수 있고; R19는 H 또는 (C1-C8)알킬기 (포화 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 기)이고, R19는 하나 이상의 N, O 또는 S 원자 또는 하나 이상의 히드록실, 카르복실, 아민기, (C6-C9)아릴기 또는 (C6-C9)아르알킬 또는 알크아릴기로 치환될 수 있고; R18 및 R20은 각각 독립적으로, 동일하거나 상이할 수 있고 하나 이상의 N, O 또는 S 원자 또는 하나 이상의 히드록실 또는 아민기로 치환될 수 있는 (C1-C10)알킬렌기이다.)
더욱 바람직하게는, 상기 화학식에서, R17은 (C1-C18)알킬기이고, R19는 바람직하게는 메틸 또는 벤질기, 가장 바람직하게는 메틸기로 치환된 (C1-C2)알킬기이다. R19가 H일 때, 더 높은 pH 값에서 계면활성제는 Na, K, Li와 같은 양이온성 반대이온을 가진 3급 아민, 또는 4급 아민기로서 존재할 수 있는 것으로 이해된다.
2. 암모늄 술포네이트 양쪽성 화합물. 이러한 부류의 양쪽성 계면활성제는 "술테인" 또는 "술포베타인"이라 일컬어지고, 하기 화학식으로 표시될 수 있다.
R17-(C(O)-NH)a-R18-N+(R19)2-R20-SO3 -
(상기 식에서, R17 내지 R20 및 "a"는 상기 정의된 바와 같다.) 술포네이트 기가 더욱 낮은 pH 값에서 이온화된 채로 유지되기 때문에, 술포 양쪽성물질이 카르복실레이트 양쪽성 물질에 비해 더 바람직할 수 있다.
비이온성 계면활성제. 일례의 비이온성 계면활성제는, 이에 한정되지 않지만 알킬 글루코시드, 알킬 폴리글루코시드, 폴리히드록시 지방산 아미드, 슈크로스 에스테르, 지방산 및 다가 알콜의 에스테르, 지방산 알칸올아미드, 에톡시화 지방산, 에톡시화 지방족 산, 에톡시화 지방 알콜 (예, 상표명 트리톤 X-100으로 입수가능한 옥틸 페녹시 폴리에톡시에탄올 및 상표명 노니데트 P-40으로 입수가능한 노닐 페녹시 폴리(에틸렌옥시)에탄올, 둘 다 미국 미조리주 세인트루이스 소재의 시그마 사로부터 입수가능함), 에톡시화 및(또는) 프로폭시화 지방족 알콜 (예, 상표명 플루닉 F127 (시그마)로 입수가능함), 에톡시화 글리세리드, 에틸렌 디아민테트라아세트산(EDTA)를 가진 에톡시화 블록 공중합체, 에톡시화 고리형 에테르 부가물, 에톡시화 아미드 및 이미다졸린 부가물, 에톡시화 아민 부가물, 에톡시화 메르캅탄 부가물, 알킬 페놀을 가진 에톡시화 축합물, 에톡시화 질소-기재 소수성물질, 에톡시화 폴리옥시프로필렌, 중합체 실리콘, 플루오르화 계면활성제 (예, 미국 미네소타주 세인트폴 소재의 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩쳐링 컴퍼니로부터 상표명 플루오래드(FLUORAD)-FS 300, 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 듀퐁 드 네무와 컴퍼니로부터 조닐(ZONYL)로 입수가능함) 및 중합가능한 (반응성) 계면활성제 (예, SAM 211 (알킬렌 폴리알콕시 설페이트 계면활성제, 미국 펜실바니아주 피츠버그 소재의 PPG 인더스트리즈 인코포레이티드로부터 상표명 메이존(MAZON)으로 입수가능함)를 포함한다. 특정한 바람직한 구현양태에서, 본 발명의 조성물에서 유용한 비이온성 계면활성제는 플루로닉(BASF)과 같은 폴록사머, 소르비탄 지방산 에스테르 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된다.
식품 응용에서의 제제
본 발명의 제제는 에스케리키아 콜리 O157:H7, 살모넬라 타이피뮤리움을 비롯한 살모넬라 항원형, 리스테리아(예, 엘. 모노사이토게네스), 캄필로박터 (예, 씨. 제주니), 시겔라 종, 및 바실러스 세레우스를 비롯한 식품 매개 인간 병원체의 수준을 감소시키는데 특히 유용하다.
항균 제제에서 사용하기에 적절한 지방산 모노에스테르는 일반적으로 식품 등급, GRAS로 간주되고/되거나 미국 식품 의약 안전청(FDA)-승인 식품 첨가물이다. 특히, 카프릴산, 카프르산, 헵탄산 또는 라우르산의 글리세롤 모노에스테르 및(또는) 카프릴산, 카프르산, 헵탄산 또는 라우르산의 프로필렌 글리콜 모노에스테르와 같은 C7-C12 지방산 (바람직하게는 C8-C12 지방산)으로부터 유래된 하나 이상의 지방산 모노에스테르가 본 발명의 제제에서 유용하다. 지방산 모노에스테르의 조합이 표적 미생물에 맞추어질 수 있다. 예를 들어, 식물 또는 식품 부분의 표면 위에서 진균의 수준을 감소시키는 것을 원할 때, 라우레이트 모노에스테르를 카프릴레이트 모노에스테르 및(또는) 카프레이트 모노에스테르와 조합할 수 있다.
본 발명에서 유용한 모노글리세리드는 전형적으로, 미반응 글리세롤, 모노글리세리드, 디글리세리드 및 트리글리세리드의 혼합물의 형태로 입수가능하다. 따라서, 예를 들어 약 60중량% 초과의 높은 농도의 모노글리세리드를 함유하는 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 일부 조성물에서, 바람직한 물질은 85중량% 또는 90중량%를 초과하는 농도의 모노글리세리드를 함유할 것이다. 특히 유용한 상업적으로 입수가능한 물질의 예는 글리세롤 모노라우레이트 (GML) (미국 미시간주 이스트 랜싱 소재의 메드-켐 래보러토리즈(Med-Chem Laboratories)로부터 상표명 라우리시딘(LAURICIDIN)TM으로 입수가능함), 글리세롤 모노카프레이트(GM-C8) 및 글리세롤 모노카프레이트(GM-C10) (일본 도꾜 소재의 리켄 비타민 리미티드(Riken Vitamin Ltd.)로부터 각각 상표명 포엠(POEM)TM M-100 및 포엠TM M-200으로 입수가능함) 및 독일 헨켈 코포레이션으로부터 상표명 "모노물스(MONOMULS)TM 90 L-12"로 입수가능한 것을 포함한다. 프로필렌 글리콜 모노카프릴레이트(PG-8), 프로필렌 글리콜 모노카프레이트(PG-C10), 및 프로필렌 글리콜 모노라우레이트(PG-12)가 유니케마 인터내셔날 (미국 일리노이주 시카고)로부터 입수가능하다.
식품 응용에서, 증진제는 식품 등급, GRAS 목록에 실려있고/있거나 FDA-승인된 식품 첨가제이다. 적절한 유기산은 예를 들어 락트산, 타르타르산, 아디프산, 숙신산, 시트르산, 아스코르브산, 글리콜산, 말산, 만델산, 아세트산, 소르브산, 벤조산 및 살리실산을 포함할 수 있다. 적절한 킬레이트제는 예를 들어 소듐 산 피로포스페이트, 산성 소듐 헥사메타포스페이트 (예컨대 스포릭스(SPORIX) 산성 소듐 헥사메타포스페이트), 에틸렌디아민테트라아세트산 (EDTA) 및 그의 염을 포함할 수 있다. 적절한 알콜은 예를 들어 에탄올, 이소프로판올, 또는 장쇄 알콜, 예컨대 옥탄올 또는 데실 알콜일 수 있다. 부틸화 히드록시아니솔, 부틸화 히드록시톨루엔 및 3급 부틸 히드로퀴논과 같은 페놀 화합물은, 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸 파라벤과 같은 벤조산 유도체와 마찬가지로, 지방산 모노에스테르와 상승적으로 작용한다.
농축된 조성물을 제공하는데 사용되는 본 발명에서의 산 또는 킬레이트제의 양은 전형적으로 20.0중량% 이하, 바람직하게는 약 1.0 내지 10.0중량%이다. 사용 시에, 약 0.01 내지 1.0중량%, 바람직하게는 약 0.01 내지 0.5중량%의 산 또는 킬레이트제 농도를 제공하기 위하여 농축물을 비히클로 희석할 수 있다. 식품의 맛, 조직, 색, 냄새 또는 외관이 원치않게 변화 또는 변성되는 것을 피하기 위하여, 낮은 농도의 증진제가 부분적으로 필요할 수 있다. 사용되는 특정한 증진제에 따라, 이것이 에스테르 중에서 가용성이고 안정하다면, 농축물 비히클 내로 직접 제형화할 수 있거나, 또는 적절한 용매 중에서 별도로 포장할 수 있다.
항균 제제는 또한 하나 이상의 계면활성제를 포함할 수 있고, 이것은 농축물을 희석할 때 물에 모노에스테르를 용해 또는 분산시키는 것을 수월하게 하고/하거나 식품 및 다른 기질의 표면으로부터 부착된 미생물을 떼어놓거나 제거하는 것을 도와, 미생물이 제제에 의해 더욱 쉽게 접촉되고 파괴될 수 있도록 한다. 항균 지방산 에스테르의 적절한 에멀젼을 만들기 위하여, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제 및 양쪽성 계면활성제가 사용될 수 있다. 예를 들어, 항균 제제는 아실 락틸레이트 염, 디옥틸 술포숙시네이트 염, 라우릴 설페이트 염, 도데실벤젠 술포네이트 염, 및 C8-C18 지방산의 염과 같은 음이온성 계면활성제를 포함할 수 있다. 적절한 염은 소듐, 포타슘 또는 암모늄 염을 포함한다. 아실 락틸레이트는 예를 들어 칼슘 또는 소듐 스테아로일-2-락틸레이트, 소듐 이소스테아로일-2-락틸레이트, 소듐 라우로일-2-락틸레이트, 소듐 카프로일 락틸레이트, 소듐 코코일 락틸레이트 및 소듐 베헤노일 락틸레이트를 포함한다. 비이온성 계면활성제는 데카글리세릴 테트라올레에이트와 같은 글리세롤 에스테르; 소르비탄 에스테르, 예컨대 유니케마 인터내셔날 (미국 일리노이주 시카고)로부터 스팬(SPAN)TM 20으로서 상업적으로 입수가능한 소르비탄 모노라우레이트; 및 폴리알킬렌 옥사이드의 블록 공중합체, 예를 들어 바스프(미국 뉴저지주 파시패니)로부터 플루로닉스TM 및 테트로닉스TM로 입수가능한 폴리에틸렌 옥사이드 및 폴리프로필렌 옥사이드를 포함한다. 디옥틸 소듐 술포숙시네이트는 미국 노쓰캐롤라이나 스펜서 소재의 파인텍스 인코포레이티드(Finetex Inc.)로부터 겜텍스(GEMTEX)TM SC40 계면활성제 (이소프로판올 중의 40% 디옥틸 소듐 술포숙시네이트)로서 상업적으로 입수가능하다. 소듐 카프로일 락틸레이트는 리타(RITA) (미국 일리노이주 우드스톡)로부터 패티오닉(PATIONIC)TM 122A로서 상업적으로 입수가능하다. 소듐 라우릴 설페이트는 미국 일리노이주 노쓰필드 소재의 스테판 케미칼 컴퍼니로부터 상업적으로 입수가능하다.
대부분의 조성물에서, 식품 등급 및(또는) GRAS 계면활성제는 약 1.0 내지 30.0중량%, 바람직하게는 약 4.0 내지 12.0중량%의 농축된 조성물을 제공하는 양으로 사용된다. 사용될 때, 약 0.001 내지 1.0중량%, 바람직하게는 0.01 내지 0.5중량%의 계면활성제 농도를 제공하기 위해 농축물을 비히클에서 희석할 수 있다.
미생물 생육을 효과적으로 억제하는데 필요한 상기 언급된 성분의 농도는 표적 미생물 및 사용된 제제의 유형 (예를 들어, 존재하는 항균 지질, 증진제 및 계면활성제의 유형)에 의존된다. 각각의 성분의 농도 또는 양은, 개별적으로 고려될 때, 조성물 전체에서 병원성 또는 원치않는 미생물의 스펙트럼을 상당히 사멸시키거나, 이들을 빨리 사멸시키거나, 또는 이러한 미생물의 수를 허용가능한 수준으로 감소시키지 못한다. 즉, 제제의 성분들은, 함께 사용될 때, 단독으로 사용된 동일한 성분에 비하여 동일한 조건에서 육류, 식물 또는 식물 부분, 또는 다른 처리된 표면에 상승작용적인 항균 활성을 제공한다. 항균 활성의 허용가능한 수준은 전형적으로 식품 내 또는 식품 위 또는 다른 표면 위에서 1-로그 감소를 초과한다.
각각의 성분의 유효량은 본 명세서의 교시내용 및 당 기술분야에 공지된 분석을 사용하여 당업자에 의해 쉽게 확인될 수 있다. 프로필렌 글리콜 에스테르는 30 내지 90중량%의 범위로 농축된 항균 조성물에 존재한다. 많은 구현양태에서, 프로필렌 글리콜 에스테르는 조성물의 60 내지 90중량%를 차지한다. 본 발명의 프로필렌 글리콜 지방산 에스테르 중의 지방산 모노에스테르의 양은 적어도 60중량%이다.
다량의 프로필렌 글리콜 에스테르를 포함하는 조성물은 지방산 모노에스테르, 계면활성제, 증진제, 및 프로필렌 글리콜 에스테르 중에서 가용성/혼화성인 기타 성분을 함유할 수 있다. 프로필렌 글리콜 에스테르의 중량 퍼센트는 최종 농축된 용액 중에서 적어도 30%이다. 최종 농축물 제제는 바람직하게는 실온에서 적어도 1일 동안 투명하게 유지되고, 예를 들어 단일 상 상태로 유지된다. 일부 농도는 실온에서 상 분리를 가질 수 있지만, 40℃ 또는 50℃와 같은 더 높은 온도에서 단일 상으로 되돌아간다.
본 발명의 농축된 제제는 제조되어 직접 사용될 수 있거나, 사용 전에 희석되어 비-수성 또는 수성 용액, 에멀젼 또는 현탁액을 제조할 수 있다. 용액 또는 현탁액을 제조하는데 적절한 비히클은 전형적으로 안전하고, FDA 및 미국 환경 보호국(EPA)과 같은 관리 기관에 허용될 수 있다. 특히 허용가능한 비히클은 물, 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 글리세린, 에탄올, 이소프로판올 및 이들의 조합을 포함한다. 대안적으로, 하나 이상의 항균 지질이 비히클로서 작용할 수 있다.
사용 전에 희석될 때, 지방산 모노글리세리드는 항균 제제의 약 0.001 내지 30중량%(wt%)이고, 증진제는 약 0.001 내지 30중량%이고, 하나 이상의 계면활성제는 0.001 내지 30중량%이다. 예를 들어, 바로 사용할 수 있는 제제는 0.01 내지 5.0중량%의 지방산 모노에스테르, 약 0.5 내지 30중량%의 증진제, 및 약 0.5중량% 내지 5.0중량%의 계면활성제를 포함할 수 있다. 특히, 바로 사용할 수 있는 제제는 약 0.2중량% 내지 약 2.0중량%의 지방산 모노에스테르, 약 0.1중량% 내지 약 25.0중량%의 증진제, 및 약 0.1중량% 내지 약 1.5중량%의 하나 이상의 계면활성제를 포함할 수 있다.
항균 제제의 추가의 성분들은 예를 들어 식품-등급 코팅제, 예컨대 식품-등급 왁스, 즉, 밀랍, 파라핀, 카르나우바, 칸데릴라, 폴리에틸렌 왁스; 수지, 셀락, 목재 로진 및 옥수수 제인과 같은 다른 코팅 물질; UV 불활성화 또는 분해로부터 제제를 보호하는 성분, 착색제, 냄새-개선제, 점도 조절제, 예컨대 트라가칸트 고무, 아라비아 고무, 카라기난, 카르보폴 (미국 오하이오주 클래브랜드 소재의 B.F.굿리치), 구아 고무 및 셀룰로스 고무; 실리콘 발포방지제와 같은 발포방지제, 예를 들어 폴리디메틸실록산 (미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝), 점착제, 또는 향미제, 예컨대 천연 오일 또는 인공 감미제를 포함할 수 있다.
본 발명의 농축된 조성물은 4 내지 80℃에서 조성물의 상 분리를 거의 또는 전혀 나타내지 않는다. 일부 조성물은 4℃에서 상 분리되지만, 가열될 때 단일 상으로 되돌아간다.
식품 응용에서 사용되는 항균 제제는 전형적으로 적용되는 온도가 증가됨에 따라 증가된 항균 효능을 나타낸다.
육류 및 육류 제품의 처리
당업자에게 공지된 방법 및 절차를 사용하여 상기 기재된 성분들을 조합함으로써 본 발명의 조성물을 제조할 수 있다. 예를 들어, 프로필렌 글리콜 지방산 에스테르를 70℃로 가열하고, 계면활성제를 첨가한 다음, 지방산 에스테르에 가용성인 증진제를 첨가하여 용액을 형성함으로써 농축된 조성물을 제조한다. 일부 구현양태에서, 증진제를 적용하는 것과 별도의 단계에서 항균 지질을 적용할 수 있다.
다양한 가공 단계 동안에 각종 적절한 방식으로 식품 가공 플랜트에서 본 발명의 조성물을 사용할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 조성물을 육류 제품, 예컨대 쇠고기 도살몸체, 쇠고기 손질부(trim), 쇠고기 주요부(primal), 또는 갈은 육류에 분무, 헹굼 또는 세척 용액으로서 적용할 수 있다. 또한, 육류 제품을 조성물에 담글 수도 있다. 추가로, 본 발명은 가공 플랜트에서 상이한 단계에서 조성물이 사용될 수 있는 넓은 유용한 온도 범위를 갖는다. 예를 들어, 조성물은 쇠고기 도살몸체를 살균하기 위해 높은 온도에서 사용될 수도 있고, 갈은 쇠고기 및 쇠고리 손질부를 살균하기 위해 차가운(4 내지 5℃) 온도에서 사용될 수도 있다. 또한, 육류 또는 육류 제품이 조리될 경우, 본 발명의 조성물이 특히 효과적일 수 있다. 본 발명의 조성물은 미국 특허 5,460,833호 및 5,490,992호에 개시된 제품 및 방법에서 유용할 수도 있다.
식물 및 식물 부분의 처리
본 발명의 제제를 사용할 경우, 식물 및 식물 부분의 표면 위에서 식물 병원체의 수준이 감소될 수 있고, 이것은 식물 및 식물 부분의 저장 수명을 연장시킬 수 있다. 식물 병원체의 비-제한적 예는 에르위니아 카로토보라(Erwinia carotovora), 푸사리움(Fusarium) 종, 보트리티스(Botrytis) 종, 피토프테라(Phytopthera) 종, 포마(Phoma) 종, 베르티실리움(Verticilium) 종, 페니실리움(Penicillium) 종, 및 콜레토트리쿰(Colletotrichum) 종을 포함한다. 본 발명의 제제는 식물 및 식물 부분의 표면 위에서 포자, 예컨대 페니실리움 진균으로부터의 포자의 생육력을 감소시키는데 효과적이다.
본 발명의 제제는 예를 들어 분무하거나, 침지하거나, 닦아내거나, 솔질하거나, 스펀지로 닦아내거나 속을 채움으로써 식물 및 식물 부분에 적용될 수 있다. 제제를 식물 또는 식물 부분의 외부 표면의 일부 또는 전체에 적용할 수 있다. 대부분의 응용에서, 식물 또는 식물 부분의 전체 표면을 제제로 완전히 습윤시키다. 일부 구현양태에서, 항균 지질을 증진제의 적용과 별개의 단계에서 적용할 수 있다.
제제는 2℃ 내지 90℃의 온도에서 적용될 수 있고, 미생물 수준을 감소시키기에 충분한 시간(예, 10초 내지 60분)동안 식물 또는 식물 부분의 표면과 접촉된다. 전형적으로, 온도가 증가될 때 적용 시간이 감소된다. 제제를 40 내지 65℃ (예, 44 내지 60℃, 46 내지 58℃, 48 내지 56℃, 또는 50 내지 54℃)로 가열하고, 따뜻한 채로 유지하면서 표면에 적용하는 것이 식물 또는 식물 부분 위에서 미생물 수준을 감소시키기에 특히 효과적이다. 존재한다면, 액체 비히클을 예를 들어 통풍 건조에 의하여 식물 또는 식물 부분의 표면으로부터 제거할 수 있다. 또한, 식물 또는 식물 부분이 조리될 때, 본 발명의 조성물은 특히 효과적일 수 있다.
적절한 식물 및 식물 부분은 원료 농업 물자 (즉, 비-가공 제품) 및 가공된 제품을 포함한다. 원료 농업 물자의 비-제한적인 예는 알팔파 종자, 싹, 오이, 멜론, 양파, 상추, 양배추, 당금, 감자, 가지, 자몽, 레몬, 라임 및 오렌지와 같은 감귤류 과일, 바나나, 파인애플, 키위 및 사과를 포함한다. 가공된 제품은 찢어 내거나, 얇게 저미거나, 잘게 자르거나, 조각으로 찢거나, 잘게 다진 과일 또는 채소 뿐만 아니라 과일 또는 채소로부터 수득된 쥬스를 포함한다.
예를 들어, 오렌지와 같은 과일을 본 발명의 항균 제제로 처리하고, 통풍-건조한 다음, 식품-등급 왁스로 코팅할 수 있다. 이것은, 오렌지와 식품-등급 코팅 사이에 삽입된 항균 제제를 가진 오렌지를 생산한다. 대안적으로, 항균 제제와 식품-등급 코팅을 적용 전에 함께 혼합할 수 있다. 다른 대안에서, 식품 등급 왁스를 오렌지와 같은 과일에 적용할 수 있고, 이어서 과일을 왁스 위에서 항균 조성물로 처리할 수 있다.
본 발명의 조성물은 공보 WO 200143549A에 개시된 제품 및 방법에서 유용할 수도 있다.
제제 및 제조 방법
추가의 방부제, 살균제 또는 항생물질이 포함될 수 있는 것으로 이해되고 기대된다. 이들은 예를 들어 오존과 같은 산화제; 소듐 하이포클로라이트, 클로라이드 디옥사이드와 같은 염소 화합물; 인산삼나트륨 및 산성 황산칼슘과 같은 염; 은, 구리, 아연과 같은 금속의 첨가; 요오드 및 요오도포르; 클로르헥시딘 및 그의 다양한 염, 예컨대 클로르헥시딘 디글루코네이트; 폴리헥사메틸렌비구아니드, 파라클로로메타실레놀, 트리클로산, 고분자 4급 아민을 비롯한 항균 4급 아민, 클로르트리마졸, 미코나졸, 에코나졸, 케토코나졸 및 그의 염을 포함한 "아졸" 항진균 제 등을 포함한다. 네오마이신 설페이트, 바시트라신, 뮤코피로신, 폴리믹신, 리팜핀, 테트라사이클린 등과 같은 항생물질이 또한 포함될 수 있다.
다른 적절한 방부제의 예는 예를 들어 퍼옥시드, (C6-C14)알킬 카르복실산 및 알킬 에스테르 카르복실산, 본 출원인의 양수인의 공동계류중인 미국 특허 출원 일련번호 (대리인 서류 번호 59889US002) (2004년 9월 7일 출원)에 기재된 것과 같은 항균 천연 오일; 할로겐화 페놀, 디페닐 에테르, 비스페놀 (p-클로로 m-크실레놀(PCMX) 및 트리클로산 포함) 및 본 출원인의 양수인의 공동계류중인 미국 특허 출원 일련번호 (대리인 서류 번호 59887US002, 2004년 9월 7일 출원)에 기재된 할로겐화 카르바닐리드; 디글루코네이트, 디아세테이트, 디메토술페이트, 및 디락테이트 염; 중합체 4급 암모늄 화합물, 예컨대 폴리헥사메틸렌비구아니드; 은 및 다양한 은 착물; 소 분자 4급 암모늄 화합물, 예컨대 벤즈알코늄 클로라이드 및 알킬 치환된 유도체; 적어도 하나의 알킬(C8-C18) 사슬을 가진 4급 암모늄 화합물; 세틸피리디늄 할라이드 및 그들의 유도체; 벤젠토늄 클로라이드 및 그의 알킬 치환된 유도체; 및 본 출원인의 양수인의 공동계류중인 미국 특허 출원 일련번호 (대리인 서류 번호 57888US002, 2004년 9월 7일 출원)에 기재된 옥테니딘; 및 그의 상용가능한 조합을 포함한다.
특정한 유기체의 성장을 막기 위해 제제에 보존제를 포함시키는 것이 적절할 수 있다. 적절한 보존제는 산업 표준 화합물, 예컨대 파라벤(메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 이소부틸 등), 2-브로모-2-니트로-1,3-디올; 5-브로모-5-니트로-1,3- 디옥산, 클로르부탄올, 디아졸리디닐 우레아; 요오도프로피닐 부틸카르바메이트, 페녹시에탄올, 할로겐화 크레졸, 메틸클로로이소티아졸리논 등 뿐만 아니라 이러한 화합물의 조합을 포함한다.
제제는 전형적으로 하기 5개 유형 중 하나로부터 선택된다: (1) 무수, 거의 무수이거나 또는 수성 상을 더 포함할 수 있는 소수성 비히클을 가진 제제; (2) 수 불용성 연속 "오일" 상이 하나 이상의 소수성 성분으로 이루어진 유-중-수 에멀젼을 기초로 한 제제; (3) 무수, 거의 무수이거나 또는 수성 상을 더 포함할 수 있는 친수성 비히클을 가진 제제; (4) 용액 또는 수-중-유 에멀젼일 수 있는 매우 점성의 수성계 제제; 및 (5) 항균 지질, 임의로 증진제 및 더 임의로 계면활성제를 포함하는 소수성 또는 친수성 비히클 성분을 본질적으로 갖지 않는 순수한 조성물. 후자의 경우에, 조성물은 의도된 기질에 전달하기 위한 휘발성 담체 용매에 용해될 수 있거나, 또는 건조 분말, 액체, 또는 반-고체 조성물로서 부위에 전달될 수 있다. 상이한 유형의 조성물을 이하에서 더욱 언급한다.
(1) 소수성 비히클을 가진 무수 또는 거의 무수 제제: 본 발명의 특정한 바람직한 구현양태에서, 조성물은 계면활성제(들), 증진제 성분 및 소량의 친수성 성분과 임의로 조합된, 소수성 비히클 중의 항균 지질 성분을 포함한다. 대부분의 경우에, 증진제는 높은 온도에 있을 수 있긴 하지만, 이들은 실온에서 소수성 성분에 가용성이 아니다. 친수성 성분은 일반적으로 조성물 내의 증진제(들)를 안정화(아마도 가용화)시키기에 충분한 양으로 존재한다. 이러한 제제는, 소수성 성분(들) 내로 유화된 친수성 성분에 증진제 및(또는) 계면활성제가 용해되거나, 유화되거나 또는 분산되어진 에멀젼을 생산하는 것으로 생각된다. 이러한 조성물은 냉각 및 원심분리 시에 안정하다.
존재하는 항균 지질의 화학적 분해를 최소화할 뿐만 아니라 저장 동안 조성물 내에서 미생물 오염에 관한 염려를 감소시키기 위하여, 이러한 제제의 물 함량은 바람직하게는 20중량% 미만, 더욱 바람직하게는 10중량% 미만, 더욱 더 바람직하게는 5중량% 미만, 가장 바람직하게는 2중량% 미만이다.
(2) 유-중-수 에멀젼: 본 발명의 항균 지질 성분을 증진제(들) 및 계면활성제(들)과 조합하여 유-중-수 에멀젼 내로 제형화할 수 있다. 특히 바람직한 조성물은 적어도 35중량%, 바람직하게는 40중량% 이상, 더욱 바람직하게는 45중량% 이상, 가장 바람직하게는 50중량% 이상의 유상을 포함한다. 여기에서 사용된 유상은 물에 불용성이거나 또는 23℃에서 존재하는 오일(들)에서 우선적으로 가용성인 모든 성분으로 이루어진다.
(3) 친수성 비히클: 본 발명의 항균 지질 성분을 증진제(들) 및 계면활성제(들)와 임의로 조합하여, 상기 언급된 친수성 화합물을 기초로 하는 것과 같은 친수성 성분내로 제형화할 수 있다. 임의로 하나 이상의 글리콜을 함유하는 상이한 분자량 PEG의 배합물을 비롯하여 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 글리콜 및 이들의 조합이 특히 바람직하다.
(4) 수-기재 제제: 본 발명의 수성 조성물은 물이 최대량으로 존재하고 이에 의해 "비히클"를 형성하는 것이다. 대부분의 응용에서, 본 발명의 항균 조성물과의 사용에 앞서서 수-기재 제제가 형성된다. 일부 응용에서, 수-기재 제제를 증점제 시스템로 증점시킬 수 있다. 적절한 증점제 시스템은 유기 중합체 또는 무기 틱소트로프, 예컨대 실리카겔, 점토 (예컨대, 벤토나이트, 라포나이트, 헥토라이트, 몬모릴로나이트 등) 뿐만 아니라 유기적으로 개질된 무기 입자 물질 등을 포함한다. 조성물의 항균 지질 및 증진제 성분과 상용성이라면, 하나 이상의 비이온성, 양이온성, 음이온성, 양쪽성 또는 결합 중합체로부터 증점제 시스템을 제조할 수 있다. 바람직하게는, 낮은 pH에서 잘 수행하기 때문에, 양이온성 또는 비이온성 증점제를 사용하여 산성 증진제 성분을 포함하는 조성물을 증점시킨다. 또한, 비이온성 및 양이온성 중합체의 다수는 높은 수준의 염 및 기타 첨가제를 견딜 수 있고, 여전히 높은 점도를 유지한다.
비이온성 중합체 증점제의 바람직한 군은 개질 셀룰로스, 구아, 크산탄 고무, 및 다당류 및 단백질과 같은 기타 천연 중합체를 포함한다.
(5) 순수 조성물: 본 발명의 항균 지질 조성물은 순수한 형태로 전달되거나 또는 순수한 조성물을 남기도록 빨리 증발되는 휘발성 용매로 전달될 수 있다. 이러한 조성물은 고체, 반-고체 또는 액체일 수 있다. 조성물이 고체인 경우에, 항균 지질 및(또는) 증진제 및(또는) 계면활성제는 임의로 미세캡슐화되어 전달을 지속하거나 쉽게 전달되는 분말을 제조하는 것을 수월하게 할 수 있다. 대안적으로, 다른 성분의 첨가 없이도 조성물을 미세 분말로 미분화할 수 있거나, 또는 충진제 및 분말 제조를 수월하게 하는 다른 성분을 임의로 함유할 수 있다. 적절한 분말은, 이에 한정되지 않지만 탄산칼슘, 인산칼슘, 다양한 당류, 전분, 셀룰로스 유도체, 젤라틴, 및 폴리에틸렌 글리콜과 같은 중합체를 포함한다.
항균 조성물은 적당한 고체 또는 겔 상 담체 또는 부형제를 포함할 수도 있다. 이러한 담체 또는 부형제의 예는, 이에 한정되지 않지만 탄산칼슘, 인산칼슘, 다양한 당류, 전분, 셀룰로스 유도체, 젤라틴, 및 폴리에틸렌 글리콜과 같은 중합체를 포함한다.
전달 방법 및 장치
본 발명의 제제를 키트로 포장할 수 있다. 일부 항균 지질은 특히 히드록시-치환된 유기산 또는 킬레이트제와 같은 증진제의 존재하에서 본질적으로 반응성일 수 있다. 예를 들어, 지방산 모노에스테르는 수성 매질 중에서 상응하는 지방산으로 가수분해될 수 있거나, 히드록시-함유 증진제(예, 락트산)와 에스테르교환되거나, 또는 히드록시-함유 용매와 에스테르교환된다. 선택된 성분에 따라, 액체 조성물의 항균 활성이 감소될 수 있고, 저장 수명이 1년 미만으로 단축될 수 있다.
따라서, 안정성을 증가시키기 위하여 제제를 2-부분 시스템(키트)로 편리하게 포장할 수 있다. 2-부분 시스템의 일례에서, 증진제를 제외한 제제의 모든 성분들은 하나의 용기에 존재하는 반면, 증진제는 별개의 용기에 존재한다. 다른 예에서, 첫 번째 용기는 프로필렌 글리콜 지방산 에스테르 중에 가용성인 증진제를 비롯하여 조성물의 모든 성분을 함유하는 반면, 두 번째 용기는 제2 증진제를 함유한다. 각각의 용기로부터의 내용물을 함께 혼합하고, 적용가능한 식품 또는 표면을 처리하기 전에 희석할 수 있다.
일부 구현양태에서, 항균 제제를 다양한 성분을 저장하기 위한 별개의 구획을 가진 단일 용기에 포장하고, 예를 들어 증진제를 하나의 구획에 저장하고, 항균 지질 및 임의로 하나 이상의 계면활성제 및 제2 증진제를 동일한 용기의 두 번째 구획에 저장한다. 이러한 2-구획 용기는 전형적으로 2개 구획 사이에서 부술 수 있거나 제거할 수 있는 칸막이를 사용한다. 이어서, 혼합을 위하여 칸막이를 부수거나 제거할 수 있다. 대안적으로, 각각의 구획의 전체 내용물을 혼합하지 않은 채, 각각의 구획으로부터 내용물의 일부를 제거할 수 있도록 용기를 구성한다. 예를 들어, 2-구획 용기의 설명을 위하여 미국 특허 5,862,949호, 6,045,254호 및 6,089,389호를 참조한다.
다른 구현양태에서, 조성물을 2개의 부분으로 제공할 수 있고, 항균 지질 성분을 동일 반응계에서 제조할 수 있다. 예를 들어, 모노글리세리드를 포유동물 또는 세균 유래 리파제와 같은 리파제의 존재하에서 디- 또는 트리-글리세리드로부터 동일 반응계에서 형성할 수 있다. 이것은 기질 상에서 또는 기질에 적용하기 전에 일어날 수 있다.
본 발명의 방법에서, 항균 지질 조성물은 기질에 전달하기 위한 적절한 제제로서 제공될 수 있다. 적절한 제제는, 이에 한정되지 않지만 크림, 겔, 발포체, 연고, 로션, 밤(balm), 왁스, 고약, 용액, 현탁액, 분산액, 유중수 또는 수중유 에멀젼, 미세에멀젼, 페이스트, 분말, 오일, 구중정, 큰 알약 및 스프레이 등을 포함할 수 있다.
달리 정의되지 않는 한, 여기에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 발명을 실행하기 위하여 여기에 기재된 것과 유사하거나 균등한 방법 및 물질을 사용할 수 있긴 하지만, 적절한 방법 및 물질을 이하에 기재한다. 모순되는 경우에, 정의를 포함한 본 발명의 명세서를 조절할 수 있다. 또한, 물질, 방법 및 실시예는 단지 예증을 위한 것이고, 제한적인 것으로 해석되지 않는다. 본 발명은 이하 실시예에서 더욱 설명될 것이고, 이것은 청구의 범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
하기 실시예는 본 발명의 실행에 관한 세부사항 및 구현양태를 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예증 목적을 위해 하기 실시예가 제공되며, 이것이 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 모든 물질들은 달리 언급되거나 명백하지 않는 한 상업적으로 입수가능하다. 실시예에서 모든 부, 퍼센트, 비율 등은 달리 나타내지 않는 한 중량 기준이다.
용어
물질 명세서에서의 명칭 공급업자
글리세롤 모노라우레이트 GMLC12 메드-켐, 랩스, 미시간주
프로필렌 글리콜 모노카프릴레이트 PGMC8 유니케마, 뉴저지주
프로필렌 글리콜 모노카프레이트 PGMC 유니케마, 뉴저지주
프로필렌 글리콜 모노라우레이트 PGMC12 유니케마, 뉴저지주
프로필렌 글리콜 디-카프레이트 PGDC10 유니케마, 뉴저지주
프로필렌 글리콜 디-라우레이트 PGDC12 유니케마, 뉴저지주
라우르산 라우르산 시그마 케미칼 컴퍼니, 미조리주 세인트루이스
소듐 카프로일 락틸레이트 패티오닉 122A RITA, 일리노이주 시카고
소듐 라우로일 락틸레이트 패티오닉 138C RITA, 일리노이주 시카고
소르비탄 모노라우레이트 스팬 20 유니케마, 뉴저지주
PEG-400 중의 50% 디옥틸 소듐 술포숙시네이트 DOSS 사이텍, 뉴저지주
부틸화 히드록시아니솔 BHA 이스트만, 테네시주
플루로닉 P65 계면활성제 플루로닉 P65 바스프, 뉴저지주
플루로닉 P68 계면활성제 플루로닉 P68 바스프, 뉴저지주
소르비탄 모노올레에이트 스팬 80 유니케마, 뉴저지주
소르비탄 트리올레에이트 스팬 85 유니케마, 뉴저지주
플루로닉 L35 플루로닉 L35 바스프, 뉴저지주
글리세린 글리세린 J.T. 베이커, 뉴저지주
라우릴/미리스틸 알콜 라우릴/미리스틸 알콜 프록터 앤드 갬블, 오하이오주
벤조산 벤조산 말린크로트, 미조리주 세인트루이스
살리실산 살리실산 말린크로트, 미조리주 세인트루이스
메틸파라벤 메틸파라벤 프로타민 케미칼, 일리노이주
프로필파라벤 프로필파라벤 프로타민 케미칼, 일리노이주
폴리에틸렌 글리콜 400 PEG400 다우, 미시간주 미들랜드
락트산 락트산 푸랙, 일리노이주 링컨셔
타르타르산 타르타르산 말린크로트, 미조리주 세인트루이스
프로필렌 글리콜 프로필렌 글리콜 hci, 미네소타주 세인트폴
이소프로필 미리스테이트 IPM 알드리치 케미칼 컴퍼니, 미조리주 세인트루이스
글리세롤 모노미리스테이트 MMG 시그마 케미칼 컴퍼니, 미조리주 세인트루이스
에틸헥실글리세린 센시바 SC50 슐크 앤드 메이 GmbH, 독일
실시예 1
농축된 용액의 제조
2개 절차 중 하나에 의하여 지방산 에스테르의 농축 용액을 만들었다. 첫 번째 절차는 표 1에 기재된 것과 같은 제제에 필요한 모든 성분을 유리 용기 내에 무게를 재어 넣고, 용액이 균질한 투명 액체가 될 때까지 손으로 용액을 주기적으로 진탕하면서, 성분들을 70 내지 80℃의 오븐에서 수 분 내지 수 시간 동안 가열하는 것으로 구성되었다.
두 번째 절차는 가열 플레이트 위에서 가열하면서 각각의 성분을 유리 용기에 첨가하는 것으로 구성되었다. 가열 동안에, 용액을 자석 또는 프로펠러 교반 시스템에 의해 일정하게 교반하였다. 균질한 투명 단일 상 액체가 얻어질 때까지 용액을 혼합하였다. 표 1은 상기 기재된 2개 절차 중 하나에 의해 만들어진 농축된 제제의 조성물을 기재한다. 2개 절차는 추가의 시험을 위한 균등한 용액을 제공하였다. 모든 제제들은 실온에서 적어도 1일 동안 상 분리를 갖지 않았다. 대부분의 조성물은 수 개월 동안 4℃에서 하나의 상에서 물리적으로 안정하였다.
농축된 용액 제제
농축 제제
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
GML12 10.0 25.0 20.0 20.0 20.0 20.0 15.0 20.0 20.0 15.0
PGMC8 50.0 70.0 90.0 45.0 45.0 40.0 40.0 45.0
PGMC10 40.0 45.0 50.0 40.0
PGMC12 15.0 45.0
패티오닉 122A 20.0 10.0 10.0 25.0 25.0 25.0 20.0 10.0 10.0 25.0
패티오닉 138C 10.0
스팬20 10.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 15.0
도스 5.0 2.0 20.0 5.0 10.0
BHA 10.0 5.0
플루로닉 P65 15.0 8.0 20.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0
스팬 80 10.0 20.0
스팬 85 5.0
플루로닉 L35 5.0
글리세롤
벤조산 10.0
PEG400 5.0 5.0 10.0 10.0
농축된 용액 제제(계속)
고 에스테르 농축물 FAME 제제
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
GML12 15.0 10.0 10.0 15.0 15.0 15.0 15.0 10.0 10.0 15.0
PGMC8 40.0 35.0 45.5 41.0 40.0 51.0 45.0 38.0 45.0 45.0 34.0
PGMC10 50.0 40.0 50.0
PGMC12 30.0 30.0 15.0 15.0 30.0
락트산 10.0 10.0
패티오닉 122A 15.0 25.0 10.0 24.0 9.0 15.0 25.0 20.0 10.0 20.0
패티오닉 138C
스팬20 1.0 13.0 10.0 15.0 20.0 20.0 20.0
도스 10.0 10.0 2.0 2.5 2.5 5.0 10.0 2.0 3.0 5.0 3.0 3.0 66.0 10.0
BHA 2.0 2.0 2.0 2.0
플루로닉 P65 5.0 13.0 2.0 9.5
글리세롤 2.0
라우릴/미리스틸 알콜 10.0
벤조산 10.0 10.0 10.0
살리실산 10.0 10.0 10.0
메틸파라벤 10.0
프로필파라벤 10.0
안정성을 비교하기 위하여, US5460833에 기재된 절차에 따라서 표 2에 제공된 제제 28 및 29를 제조하였다.
비교용 지방산 에스테르 용액
제제 28 제제 29
GMLC12 1.00 1.00
PGMC8 2.50 2.50
PGMC10 2.50 2.50
도스, 50% 10.00 10.00
플루로닉 P68 5.00 10.00
타르타르산 6.00
락트산 6.00
물 53.00
프로필렌 글리콜 73.00 15.00
실시예 2
제제의 안정성을 평가하기 위하여, 초기에 그리고 50℃에서 2 및 4주일간 숙성 후에, 기체 크로마토그래피(GC)를 사용하여 조성물에 대한 용액을 분석하였다. 용매는 모두 크로마토그래피 등급(EM 옴니솔브(R))였고, 염화칼륨 및 황산나트륨(무수)은 ACS 시약 등급(미국 미조리주 세인트루이스 소재의 시그마 케미칼 컴퍼니로부터 입수가능함)이었다. 표준으로 사용된 GMLC12는 제제를 제조하는데 사용된 동일한 로트로부터 얻어졌다. 이것은 GC 분석 대 GMLC12의 99+% 표준에 의하여 97% 순도인 것으로 결정되었다.
유니케마로부터 공급된 상응하는 기술 등급 모노에스테르의 증류에 의하여,표준을 위한 프로필렌 글리콜 모노- 및 디-카프릴레이트(PGMC8, PGDC8), 프로필렌 글리콜 모노- 및 디-카프레이트(PGMC10, PGDC10), 및 프로필렌 글리콜 모노- 및 디-라우레이트(PGMC12, PGDC12) 시료를 수득하였다. 모두 GC 분석에 의하여 99+% 순수하였다. 상기 시료를 사용하여 보정 곡선을 생성하였다. 내부 표준으로서 사용된 글리세롤 모노미리스테이트(MMG)는 99+% 순수하였다 (미국 미조리주 세인트루이스 소재의 시그마 케미칼 컴퍼니로부터 입수가능함). 이소프로필 미리스테이트(IPM) 역시 내부 표준으로 사용되었으며, 98% 순수하였다 (미국 미조리주 세인트루이스 소재의 알드리치 케미칼 컴퍼니로부터 입수가능함). 에스테르 대 내부 표준의 비율 및 보정 곡선은 숙성 및 초기 시료의 조성물에 대한 표 1 및 표 2의 제제 14, 15, 27, 28 및 29의 분석을 가능하게 하였다.
시료의 제조:
분석물의 농도가 시험된 제제들 사이에서 10의 인자만큼 변하였으므로, 분석되어지는 샘플 중에 활성 에스테르의 대략 동일한 농도가 존재하도록 분석된 제제의 양을 조절하였다. 이러한 조절은 모든 제제에서 한 세트의 표준 곡선이 사용될 수 있도록 한다. 하기 표 3은 각각의 제제에 대해 분석된 시료의 양을 나타낸다.
제제 당 분석된 시료의 양
제제 제제 14 제제 15 제제 21 제제 28 제제 29
분석된 중량(mg) 30 30 30 300 300
각각의 3중(triplicate) 샘플을 제조하였다. 상기 규정된 것의 5mg 내의 양을 타르를 칠한 10ml 용량 플라스크에 첨가하였다. 정확한 중량을 기록하고, 플라스크를 내부 표준으로 부피를 맞추고 혼합하였다. 첫 4개 제제를 GC에 의해 직접 분석하였다. 존재하는 다량의 물을 제거하기 위하여 GC 분석에 앞서서 제제 29의 샘플을 추출해야 했다. 이를 위하여, 분석되어지는 시료 용액 300mg을 깨끗한 7ml 바이알에 옮기고, HPLC 등급 수 중의 0.4중량% KCl을 첨가하였다. 바이알을 밀봉하고, 1분 동안 와류시킨 다음, 5분 동안 원심분리시켜 2개의 상을 형성하였다. 하부 상의 일부를 소량의 Na2(SO4)를 함유하는 두번째 바이알에 옮기고, 마개를 닫고, 잠시 진탕하여 잔류 수를 제거하였다. 이어서, 분취액을 오토 샘플러 바이알로 옮기고, GC에 의해 분석하였다. 분석을 위하여 초기 및 숙성된 시료를 동일한 방식으로 제조하였고, 초기 농도에 대한 활성 에스테르의 농도를 표 4에 제공한다.
50℃에서 숙성 후에 중량 기준으로 존재하는 초기 퍼센트
분석된 활성물 GMLC12 PGMC8 PGMC10
숙성 시간 2주일 4주일 2주일 4주일 2주일 4주일
제제 14 NA NA 99.8 93.5 NA NA
제제 15 88.3 84.6 NA NA 96.6 91.7
제제 21 92.3 99.7 108 107 NA NA
제제 28 50.4 41.1 101 102 92.3 89.4
제제 29 18.3 19.3 25 20.7 18.4 14.3
표 4에 나타낸 결과는, 농축된 제제(제제 14, 15 및 21)가 제제 28 및 29에 비해 더욱 양호한 저장 수명을 나타낸다는 것을 증명한다.
실시예 3
시험관 내에서 농축된 제제의 항균 효능
5℃에서 시험관 내에서 농축된 제제의 항균 효능을 평가하였다. 표 1의 농축된 제제 16, 17 및 18을 물로 1% 활성 에스테르 용액까지 희석함으로써 몇몇 용액을 제조하고, 락트 산을 증진제로서 희석된 용액에 첨가하여, 2% w/w 락트산 최종 농도를 얻었다. 우유와 같은 에멀젼이 형성될 때까지 용액을 진탕하였다. 만든 직후에 에멀젼 용액을 사용하였다.
물 중의 1% 용액으로 희석한 후의 제제를 2% 락트산 용액의 효능과 비교하였다. 2% 락트산 용액은 오늘날 육류 산업에서 도살몸체 살균제로서 일반적으로 사용된다.
배양 현탁액의 제조:
35℃±2℃에서 16 내지 24시간 동안 트립틱 소이 브로쓰(TSB) (미국 일리노이주 시카고 소재의 VWR 사이언티픽으로부터 입수가능함)에서 세균을 배양하였다. 0.3ml의 유기체 배양 현탁액을 35℃에서 16 내지 24시간 동안 배양된 트립틱 소이 한천(TSA) 플레이트의 표면에 전개시켰다. 1 내지 3ml의 TSB를 첨가함으로써 세균 세포를 한천 플레이트로부터 L-막대로 수거하고, 시험관에 옮겼다. 3개의 세균 균주를 사용하였다: 스타필로코쿠스 아우레우스 (ATCC# 6538), 이.콜리 (ATCC# 11229) 및 비-독성 이.콜리 O157:H7 (ATCC# 700728).
시험 절차:
자기 교반 막대를 함유하는 3개의 엘렌마이어 시험 플라스크의 각각에 20.0ml의 희석된 용액을 무균적으로 옮김으로써, 표 1의 희석된 제제 16, 17 및 18을 평가하였다. 교반 능력을 가진 조절된 5℃ 수욕에 플라스크를 놓았다. 물을 튀기지 않으면서 플라스크가 빨리 교반되도록 자기 교반기를 조절하였다. 배양 현탁액의 일부 (0.1ml)를 각각의 플라스크에 첨가하였다. 노출 시간은 2분, 5분, 10분 및 1시간으로 구성되었다. 각각의 노출 시간이 끝났을 때, 1.0ml의 접종된 샘플을 각각의 플라스크로부터 9.0ml의 레틴(Letheen) 브로쓰를 함유하는 관으로 옮기고 와류시켰다. 이것은 10-1 희석액이다. 와류 후에, 1mil를 9ml의 레틴 브로쓰 (FAME 항균 반응을 중화시킴)로 옮김으로써 용액을 연속적으로 10배 더 희석시켰다. 각각의 희석으로부터, 0.1ml 부피를 TSA 플레이트 상에 도말하고, L-막대로 전개시켰다. 플레이트를 37℃에서 24시간 동안 배양하고, 콜로니 형성 단위를 계수하였다. 살균 용액의 3회 복제로 시험을 수행하였다. 희석된 세균 현탁액을 중복 도말하였다.
각각의 유기체의 초기 접종 플레이트에 대하여, 콜로니 형성 단위(CFU)를 25 내지 250개의 수를 가진 희석 수준에서 계수하였다. 선택된 희석 수준에서 2개의 중복 플레이트의 평균을 사용하였다. 하기 식을 사용하여 초기 접종 계수를 계산하였다.
초기 접종 계수 = T시간=0 = 2개 복제물의 평균 CFU × [희석 수준] × 0.005
(샘플 접종물이 희석되므로 (20.1ml FAME 중의 0.1ml)).
각각의 시간에서 각 유기체의 시험 플레이트에 대해, 모든 10-2 및 10-3 플레이트 상에서 CFU을 계수하였다. 25 내지 250의 수를 가진 희석 수준을 결정하고 사용하였다. 선택된 희석 수준에서 3개 중복 플레이트의 평균을 사용하여, 하기 식을 사용하여 주어진 시간에서 시험 플레이트 수를 계산하였다.
T시간=x = 주어진 시간에서 3개 복제물의 평균 CFU × [희석 수준]
노출 시점에서 3개 복제물의 평균 플레이트 수
로그 감소를 결정하기 위하여, 하기 식을 사용하여 T시간=x 및 T시간=0의 로그값을 취함으로써 로그 감소를 결정하였다.
x 시점에서 로그 감소 = log T시간=0 - log T시간=x
2% 락트산과 비교한, 희석된 고 농축물 FAME 용액의 시험관내 시험으로부터의 결과를 표 5에 나타낸다. 시험 온도는 5℃ 내지 8℃였다.
시험관내 시험 - 로그 감소
시간 2% LA 단독 제제 16 제제 17 제제 18
이.콜리 ATCC 11229, 초기 접종물 계수 8.3로그
2분 <2.72 4.41 5.89 6.22
5분 <2.72 5.93 6.25 6.31
10분 <2.72 6.33 6.31 6.31
1시간 <2.72
이.콜리 O157:H7 ATCC 7007728, 초기 접종물 계수, 8.36로그
2분 >6.36
5분 >6.36
10분 >6.36
스타필로코쿠스 아우레우스, ATCC 25923, 초기 접종물 계수 8.06로그
2분 <2.72 5.54 5.96 5.23
5분 <2.72 4.65 6.33 5.97
10분 <2.72 6.37 6.43 6.13
1시간 <2.72
결과는, 1%로 희석된 농축 용액 (물 중에서 1:100 희석)이 냉장 온도에서 락트산 단독에 비해 훨씬 높은 항균 효능을 가진다는 것을 나타낸다.
실시예 4
배양 칵테일 현탁액의 제조
실시예 3에 기재된 것과 동일한 절차로 세균을 생육시켰다. 사용된 세균 균주는 4개의 살모넬라 단리물 (에스. 엔테리티디스 파지 유형 IV, 에스. 타이피뮤리움 (ATCC 13311), NATO 32091 (미국 미네소타주 웨이제이타 소재의 카르길 인코포레이티드(Cargill Inc.)로부터 수득됨), FRB 93922 (미국 미네소타주 웨이제이타 소재의 카르길 인코포레이티드로부터 수득됨); 및 이. 콜리(ATCC 11229)이었다. 칵테일을 제조하기 위하여, 2ml의 이. 콜리 및 0.5ml의 4개 살모넬라 배양물 각각을 첨가한다. 잘 진탕한다. 세균 칵테일 위의 접종물 계수를 시행한다.
세균 접종물 칵테일로의 육류 조각의 접종
몇몇 육류 조각 (5×5×0.6cm 크기)을 접종하였다. 기름기가 적은 시료와 기름기가 많은 시료 (소매 육류 공급업자 또는 상업적인 도살장에서 구입)를 8× 11 트레이에 놓고, 표면을 완전히 습윤시키기에 충분한 핸드 펌프질 분무 병으로부터 육류 조각 위에 칵테일 용액 1 스트로크를 분무함으로써 접종물 칵테일로 접종하였다. 육류 시료의 트레이를 40℃ 오븐에서 20분 동안 놓아두었다.
접종된 육류 세균 수의 결정
3개의 접종된 육류 시료를 각각 훨팩(Whirlpak) 주머니 (미국 일리노이주 시카고 소재의 VWR 사이언티픽으로부터 입수가능함)에 놓고, 여기에 99ml의 버터필드(Butterfields) 완충액 (미국 워싱턴주 보텔 소재의 인터내셔날 바이오 프러덕츠로부터 입수가능함)을 첨가하였다. 육류로부터 세균의 제거를 돕기 위하여 주머니를 30초동안 무균균질화하였다. 각각의 시료 주머니로부터 분취량(11ml)를 회수하고, 다른 99ml 버터필드 완충액을 첨가하고, 완전히 혼합하여 추가의 시험을 위한 용액을 수득하였다. 페트리필름TM 이.콜리/콜리폼 계수 플레이트 (미국 미네소타주 세인트폴 소재의 3M으로부터 입수가능함), 살모넬라 XLD 한천 (미국 캔사스주 레넥사스 소재의 레말 인코포레이티드로부터 입수가능함) 및 페트리필름TM 에어로빅 카운트(미국 미네소타주 세인트폴 소재의 3M으로부터 입수가능함)를, 버퍼필드 완충액을 사용하는 연속 10배 희석법에서 배지로서 사용하였다. 플레이트를 37℃에서 18 내지 24시간 동안 배양한 후에, 실시예 3에 기재된 바와 같이 계수하여 초기 세균 수를 얻었다.
제제 처리 및 세균 로그 감소의 결정
표 1로부터의 제제 1 및 7을 사용 전에 물 중에서 1%로 희석하였다. 락트산을 희석된 용액에 증진제로서 1% 또는 2% 최종 w/w 농도까지 첨가하였다. 유질 에멀젼이 형성될 때까지 용액을 잘 진탕하였다. 에멀젼 용액을 만든 직후 사용하였다.
각각의 용액 처리를 위하여, 6개의 접종된 육류 시료를 예정된 온도에서 5분동안 제조된 용액에 담구었다. 모든 6개의 육류 시료를 예정된 온도에서 용액으로부터 제거하고, 과량의 용액을 육류 조각으로부터 수 초동안 방울방울 떨어뜨리고, 육류 시료를 훨팩 주머니에 놓아 두었다. 3개의 시료를 5분 계수에 즉시 사용하였으며, 3개의 시료는 6-8℃ 냉장고에 24시간 동안 놓아두어 24시간 계수 시료를 제공하였다. 예정된 시간(5분, 24시간)에서 99ml의 버터필드 완충액을 훨팩 주머니의 시료에 첨가하였다. 육류로부터 세균의 제거를 돕기 위하여 주머니에 있는 시료를 30초 동안 손으로 문질렀다. 11ml의 분취액을 주머니로부터 회수하고, 다른 99ml의 버터필드 완충액과 합하고, 용액을 완전히 혼합한 후에 세균 계수 시험에 사용하였다. 페트리필름TM 이.콜리/콜리폼 계수 플레이트 (미국 미네소타주 세인트폴 소재의 3M으로부터 입수가능함), 살모넬라 XLD 한천 및 페트리필름TM 호기성균 카운트(미국 미네소타주 세인트폴 소재의 3M으로부터 입수가능함)를 버터필드 완충액을 사용한 연속 10배 희석법에서 배지로서 사용하였다. 플레이트를 37℃에서 18 내지 24시간 동안 배양하였다. 제제 용액과 비교하기 위한 대조로서 2% 락트산 및 물을 사용하여 상기 단계를 반복하였다.
배양 후에 플레이트를 판독하고, 로그 감소를 실시예 3에 나타낸 것과 같이 결정하였다. 결과를 표 6 내지 8에 제공한다.
기름기가 적은 쇠고기 부위에서 로그 감소
처리 온도 이.콜리 초기 접종물 5.5로그 살모넬라 칵테일 초기 접종물 5.5로그 총 호기성균 수 초기 접종물 수 6.2로그
5분 침지1 5℃에서 24시간 저장2 5분 침지1 5℃에서 24시간 저장2 5분 침지1 5℃에서 24시간 저장2
제제 7 23℃ 4.82 2.57 4.32 2.37 2.70 1.91
제제 1 3.45 3.08 3.48 2.82 1.76 1.44
2% 락트산 2.83 1.82 1.62 1.77 0.97 0.82
제제 7 40℃ 4.85 3.30 4.80 4.80 3.04 2.68
제제 1 4.65 2.78 4.03 3.14 2.54 2.22
제제 7 50℃ 4.81 4.21 4.79 4.59 3.47 3.16
제제 1 4.51 3.25 4.79 4.36 3.56 2.39
1 "5분 침지"에서의 데이타는 5분 침지 직후에 육류 시료를 시험하였음을 의미한다. 2 "5℃에서 24시간 저장"에서의 데이타는, 육류 시료를 5분 동안 침지시킨 다음 시험 전에 5℃에서 24시간 저장함을 의미한다.
기름기가 적은 쇠고기 부위에서 로그 감소
23℃의 물을 사용하여, 물 중에서 제제 1 %3 (희석 수준) 이.콜리 초기 접종물 5로그 살모넬라 칵테일 초기 접종물 5.5로그
5분 침지1 5℃에서 24시간 저장 후2 5분 침지1 5℃에서 24시간 저장 후2
1.0% (1:100) 3.45 3.08 3.48 2.82
0.5% (1:200) 2.86 3.13 2.38 2.45
0.33% (1:300) 3.35 2.64 3.25 2.48
2% 락트산 단독 2.83 1.82 1.62 1.77
1 "5분 침지"에서의 데이타는 5분 침지 직후에 육류 시료를 시험하였음을 의미한다. 2 "5℃에서 24시간 저장"에서의 데이타는, 육류 시료를 5분 동안 침지시킨 다음 시험 전에 5℃에서 24시간 저장함을 의미한다. 3 락트산은 최종 농도로서 2% w/w였다.
기름기가 많은 쇠고기 부위에서 세균의 로그 감소
1%로 희석된 FAME 제제 1 및 23℃에서 5분간 처리 살모넬라 칵테일 초기 접종물 수 5.98로그 이.콜리 초기 접종물 수 5.4로그 총 호기성균 수 초기 접종물 수 6.62로그
증진제 락트산 수준 1% w/w 2% w/w 1% w/w 2% w/w 1% w/w 2% w/w
5분 침지후 로그 감소1 2.53 5.28 3.55 4.7 1.78 5.51
5℃에서 24시간 저장 후 로그 감소2 3.39 5.28 3.54 4.7 1.93 5.17
1 "5분 침지"에서의 데이타는 5분 침지 직후에 육류 시료를 시험하였음을 의미한다. 2 "5℃에서 24시간 저장"에서의 데이타는, 육류 시료를 5분 동안 침지시킨 다음 시험 전에 5℃에서 24시간 저장함을 의미한다.
표 6, 7 및 8의 결과는, 2% 락트산 단독에 비하여, 농축된 용액의 항균 효능 (사용 전에 희석됨)을 증명한다. 표 6에서의 데이타는 고온이 FAME 제제 효능을 일반적으로 개선시킴을 나타낸다.
실시예 5
육류 조각의 준비 및 세균 접종물로의 접종
실시예 3에 기재된 것과 동일한 절차에서 세균을 생육시켰다. 세균 균주는 비-독성 이.콜리 O157:H7 (ATCC# 700728)이었다.
실시예 4에 기재된 것과 동일한 절차를 사용하여, 대략 100cm2×0.3cm 크기의 몇몇 냉장된 지방질 많은 쇠고기 조각을 접종하였다. 접종 후에, 육류 조각을 5℃에서 30+/- 5분동안 냉각기에 놓아두어 유기체를 부착시켰다.
초기 시료 접종물 결정
접종된 샘플로부터 3mm보다 두껍지 않은 표면 조직 절제부를 잘라내기 위하여 11.4cm2 코링 장치를 사용하였다. 시료 중의 교차-오염을 막기 위하여, 각각의 시행에 앞서서 스테인레스 스틸 코링 장치를 살균하였다. 각각의 원형 조직 절제부를 15ml의 레틴 희석제를 가진 필터 스토마커 주머니에 넣고, 도말에 앞서 1분 동안 무균균질화하였다. 스토마커 주머니로부터 희석되지 않은 시료를 사용하여, 페트리필름TM 엔테로박테리아세아 플레이트 (미국 미네소타주 세인트폴 소재의 3M으로부터 입수가능한 페트리필름 EB) 위에서 도말을 수행하였다. 일련의 10-배 연속 희석액을 만들고 페트리필름 EB 위에 도말하였다. 플레이트를 배양하고, 포장 삽입물 상에 추천된 바에 따라 계수하였다.
처리 적용
접종된 시료로부터 3mm보다 두껍지 않은 표면 조직 절제부를 잘라내기 위하여 11.4cm2 코링 장치를 사용하였다. 육류 시료 중에서 교차-오염을 막기 위하여, 각각의 시행에 앞서서 스테인레스 스틸 코링 장치를 살균하였다.
표 1로부터의 제제 16 및 17을 물에서 1% w/w로 희석하였다. 락트산을 증진제로서 최종 2% w/w 농도까지 희석된 용액에 첨가하였다. 유질 에멀젼이 형성될 때까지 용액을 잘 진탕하였다. 에멀젼 용액을 제조된 직후에 사용하였다.
용액에 5℃, 23℃, 및 50℃에서 5분 동안 침지시킴으로써, 접종된 서클(circle)을 희석된 용액 또는 2% 락트산 단독 용액(대조 시료)으로 처리하였다. 서클을 즉시 꺼내고, 과량의 용액을 서클로부터 5초 동안 방울로 떨어뜨렸다.
서클을 스토마커 주머니에 놓았다. 이들 중 2개를 냉장고에 넣고, 15ml의 레틴 희석제를 세 번째 스토마커 주머니에 첨가함으로써 세 번째 것을 시험하였다. 이 주머니를 도말 전에 1분 동안 무균균질화하였다. 스토마커 주머니에서 희석되지 않은 샘플로부터 중복 샘플을 도말하였다. 연속 10배 희석을 수행하고, 각각의 희석으로부터 페트리필름 EB 플레이트 상에 도말하였다. 배양 후에, 포장 삽입물에 추천된 바와 같이 플레이트를 계수하였다. 1시간 냉장 후에, 냉장된 스토마커 주머니 중 하나를 꺼내어, 1시간 시험 서클을 위해 상기 단계를 반복하였다. 24시간 냉장 후에, 스토마커 주머니의 마지막 것을 꺼내어, 24시간 시험 서클을 위해 상기 단계를 반복하였다.
접종 후에 플레이트를 판독하고, 실시예 3에 나타낸 것과 같이 로그 감소를 결정하였다. 결과를 표 9에 나타낸다.
기름기가 많은 쇠고기에서 로그 감소
이.콜리 O157:H7 초기 접종물 5.55로그 5.11로그 4.98로그
쇠고기 지방을 희석된 제제로 처리한 후의 로그 감소1
제제 16 제제 17 2% 락트산 단독
5℃ 23℃ 50℃ 5℃ 23℃ 50℃ 5℃ 23℃ 50℃
5분 침지2 0.77 1.22 1.30 0.74 1.13 1.81 0.51 0.87 1.72
5℃에서 60분3 1.25 1.68 1.81 1.13 1.65 2.10 1.37 1.74 2.43
5℃에서 24시간4 2.77 3.26 4.18 2.44 3.57 4.08 2.26 2.71 2.54
1 다양한 용액 온도에서 희석된 제제로 처리. 지방 조직을 5℃에서 유지한다. 2 "5분 침지"에서의 데이타는, 지방 시료를 5분 침지시킨 직후에 시험함을 의미한다. 3 "5℃에서 60분"에서의 데이타는, 지방 시료를 5분 처리 후에 5℃에서 60분동안 저장한 후 시험함을 의미한다. 4 "5℃에서 24시간"에서의 데이타는, 지방 시료를 5분 처리 후에 5℃에서 24시간 저장한 후 시험함을 의미한다.
희석된 제제는, 2% 락트산 단독에 비하여 쇠고기 지방 표면에서 더욱 양호한 항균 효능을 나타내었다. 이러한 데이타는 용액 효능이 시간에 따라 증가함을 나타내고, 이는 육류 상에서 제제의 잔류 효능을 나타낸다. 온도를 증가시키는 긍정적인 효과도 상기 데이타에 의해 증명된다.
실시예 6
배양 현탁액의 제조 및 갈은 육류 시료의 접종
4개의 살모넬라 종: 에스.엔테리티디스 파지 유형 IV, 에스.타이피뮤리움(ATCC 13311), NATO 32091 (미국 미네소타주 웨이제이타 소재의 카르길 인코포레이티드로부터 수득됨), FRB 93922 (미국 미네소타주 웨이제이타 소재의 카르길 인코포레이티드로부터 수득됨)을 사용하여, 실시예 3에 기재된 것과 동일한 절차를 사용하여 살모넬라 세균 칵테일을 생육시켰다. 4개 살모넬라 배양액의 각각의 0.5ml를 첨가하고, 진탕에 의해 잘 혼합함으로써 칵테일을 제조하였다.
갈은 쇠고기의 측정된 중량 및 살모넬라 칵테일 접종물을 패들 믹서가 장착된 키친에이드(KitchenAid)TM 믹서 내에 첨가함으로써, 갈은 쇠고기를 접종하였다. 시료를 1분간 혼합하였다. 혼합 후에, 접종된 갈은 쇠고기를 5℃의 냉각기에 10분동안 놓아두어 유기체를 부착시켰다.
접종된 시료 초기 접종물 결정
갈은 쇠고기의 접종된 11g 분취량을 각각 99ml의 레틴 희석제와 함께 별도의 필터 스토마커 주머니에 넣고, 1분 동안 무균균질화하였다. 레틴 브로쓰로 일련의 10-배 연속 희석을 수행하였다. 시료를 페트리필름TM 이.콜리/콜리폼 계수 플레이트(미국 미네소타주 세인트폴 소재의 3M으로부터 입수가능함), 페트리필름TM 호기성균 카운트(미국 미네소타주 세인트폴 소재의 3M으로부터 입수가능함), 및 살모넬라 칵테일 접종된 갈은 쇠고기를 위한 살모넬라 XLD 한천 플레이트 상에 도말하였다. 페트리필름 플레이트를 35℃에서 24+/-2 시간 동안 배양하고, 포장 삽입물에 추천된 바와 같이 계수하였다. XLD 플레이트를 35℃에서 밤새 배양하고, 검은색 콜로니를 가정 살모넬라로서 계수하였다.
적용 및 시험:
제제 22를 물로 희석하고; 락트산을 물에 첨가하였다. 희석된 용액은 35% 제제 22, 40% 락트산을 함유한다. 유질 에멀젼이 형성될 때까지 용액을 잘 진탕하고; 용액을 제조된 직후에 사용하였다.
접종된 갈은 쇠고기의 측량된 양을 패들 혼합 헤드가 장착된 키친에이드TM 믹서에 첨가하였다. 제제 22를 기초로 한 희석된 용액을 분무 노즐에 연결된 가압 포트(23℃)에 넣었다. 패들 믹서를 사용하여 혼합하면서, 용액을 키친에이드TM에 함유된 접종된 갈은 쇠고기(5℃)에 분무하였다. 분무된 육류는 1% FAME 및 2% 락트산과 함께 약 5% w/w 수용액을 함유하였다. 3분의 전체 혼합 시간에서, 분무를 갈은 쇠고기에 15초 (전체 분무 시간) 내에 전달하였다. 처리된 갈은 쇠고기를 다시 냉장고에 넣었다. 각각의 바람직한 시점에, 11g 분취량의 갈은 쇠고기를 측량하였다. 상기 기재된 것과 동일한 접종물 결정 방법을 사용하였다.
추가의 분석을 위하여, 플레이트의 계수 범위 내에 있는 수를 가진 플레이트, 즉, 플레이트 당 15 내지 100cfu를 사용하였다. 결과를 로그 10으로 환산하고, 복제물의 평균을 내었다. 처리된 시료의 결과를 유사한 비처리 시료의 결과에서 빼서, 처리의 로그 감소를 결정하였다.
표 10은, 상기 기재된 적용 절차를 사용하여, 희석된 제제 22로 처리된 갈은 쇠고기에서 세균의 로그 감소에 대한 결과를 포함한다.
접종된 갈은 쇠고기에서 로그 감소
5℃에서 저장 살모넬라 칵테일 (초기 접종물 수 5.10로그) 총 호기성균 수 (초기 접종물 수 6.32로그)
10분 1.77 2.67
1시간 3.19 2.90
24시간 5.10 6.22
표 11은 접종되지 않은 갈은 쇠고기에서 천연 세균의 로그 감소 결과를 포함한다. 희석된 제제 22를 피펫으로 뽑고, 갈은 쇠고기에 분무하지 않고, 갈은 쇠고기를 접종하지 않는 것 이외에는, 적용은 상기 기재된 것과 동일하다.
접종되지 않은 갈은 쇠고기에서 천연 세균의 로그 감소
총 호기성균 수 엔테로박테리아시애 수
5℃에서 저장 처리되지 않은 갈은 쇠고기의 로그 평균 처리된 갈은 쇠고기의 로그 평균 로그 감소 처리되지 않은 갈은 쇠고기의 로그 평균 처리된 갈은 쇠고기의 로그 평균 로그 감소
10분 4.54 3.24 1.30 0.77 0.00 0.77
1시간 4.50 2.89 1.61 0.43 0.00 0.43
24시간 5.10 0.60 4.50 1.00 0.00 1.00
48시간 4.97 0.00 4.97 1.80 0.00 1.80
표 10 및 11의 결과는 희석된 제제의 항균 효능을 나타낸다. 5℃에서, 48시간 후에, 상기 기재된 시험 방법을 사용할 때, 접종된 육류 및 접종되지 않은 육류는 갈은 쇠고기에 남아 있는 검출될 수 없는 세균을 가졌다. 24시간 및 48시간 사멸 데이타는 놀랍게도 높았으며, 이것은 제제의 잔류 사멸 효과를 거듭 증명한다.
실시예 7
갈은 쇠고기를 주머니에 접종하고 약 2분 동안 손으로 혼합하는 것 이외에는 실시예 6에 기재된 것과 유사하게 시험 절차를 사용하였으며, 제제 26을 육류에 직접 첨가하여 육류의 1% 용액 w/w를 수득한 다음 2% 락트산을 첨가하였다. 이어서, 갈은 쇠고기 시료를 약 2분 동안 손으로 혼합하였다.
표 13은 갈은 쇠고기를 농축 제제로 처리한 것에 대한 로그 감소 결과를 포함한다.
제제 26을 사용한 로그 감소
5℃에서 저장 총 호기성균 수 (초기 접종물 수 3.84로그) 살모넬라 칵테일 (초기 접종물 수 3.63로그)
10분 0.76 1.37
1시간 0.96 1.69
24시간 1.27 2.42
제제 26은 5℃에서 24시간 내에 살모넬라 칵테일의 거의 2.5 로그를 불활성화시켰으며, 이것은 농축 용액의 항균 효능을 증명한다.
실시예 7A
덜 조리된 갈은 쇠고기
USDA는, 육류에 존재하는 병원성 세균을 사멸시키기 위해서 갈은 쇠고기를 165℉ (66℃)로 조리할 것을 추천하고 있다. 본 발명의 제제는 증가된 온도에서 증가된 효능을 나타낸다. 하기 실시예에 의해 증명되는 바와 같이, 햄버거가 66℃ 미만의 온도로 가열되어 갈은 쇠고기가 덜 조리된다면, 본 발명의 제제를 갈은 쇠고기에 첨가하여 잔류 인간 병원체의 위험을 감소시킬 수 있다.
배양 현탁액의 제조 및 갈은 쇠고기 시료의 접종
이.콜리 O157:H7 (ATCC# 700728) 배양물을 실시예 3에서와 같이 제조하였다. 접종물은 600nm에서 설정된 분광광도계를 사용하여 광학 밀도에 의해 결정될 때 108 유기체/mL의 개체수를 가졌다. 497그램의 갈은 쇠고기 및 10mL의 이.콜리 O157:H7 접종물을 패들 믹서가 장착된 키친에이드TM 믹서 내에 첨가함으로써 갈은 쇠고기를 접종시켰다. 시료를 1분 동안 혼합하였다. 혼합 후에, 접종된 갈은 쇠고기를 5℃의 냉각기에 약 10분 동안 놓아두어 유기체를 부착시켰다.
갈은 쇠고기의 처리
실시예 1에서와 같이 제제 30을 제조하였다. 제제 30은 10중량% GML, 50중량% PGMC8, 20중량% 패티오닉 122A, 10중량% 스팬 20 및 10중량% PGMC12를 함유하였다. 락트산을 탈이온수 중에서 25%로 희석함으로써 증진제를 만들었다.
접종된 갈은 쇠고기(507g)을 냉각기에서 꺼내고, 팬 노즐을 가진 가압 분무기 (스프레이어 시스템스 컴퍼니, 미국 일리노이주 휘톤)를 사용하여 제제 30 및 증진제를 별도로 첨가하는 반면, 믹서는 낮은 혼합 설정값에서 전체 3분 동안 패들 부착물로 상기 조합물을 배합하였다. 혼합의 처음 1.5분 동안에 30mL/분의 분무 속도에서 증진제를 먼저 전달한 다음, 혼합을 추가로 1.5분 동안 계속하면서 7.5ml/분의 분무 속도에서 제제 30을 전달하였다. 제제 30으로부터의 1%, 증진제로부터의 1% 및 3% 물을 가진 추가의 5중량%를 혼합물에 제공하기 위하여, 충분한 증진제 및 FAME 제제를 첨가하였다.
처리된 쇠고기의 3개 113.5g 시료를 중량을 재고, 볼로 만든 다음, 타파웨어 햄버거 프레스를 사용하여 패티로 형성하였다. 얻어진 패티는 균일하고 대략 12mm 두께였다. 패티를 350의 설정값에서 5분 동안 예열된 전기 프라이팬 (11" 웨스트 벤드, 모델#72108)에서 조리하였다. 각각의 패티를 프라이팬의 가열 코일 위에 중심이 오도록 하여, 3개의 패티를 프라이팬 위에서 삼각형 형태로 동일하게 떨어진 거리에 놓았다. 원하는 내부 온도를 달성할 때까지, 각각의 면을 뒤집기 전에 2 분 동안 가열하였다. 패티의 중심에서의 온도를 읽도록 위치된 디지탈 온도계 (VWR 사이언티픽 프러덕츠, 모델 #23609-160)를 사용하여 온도를 측정하였다.
온도가 60℃ (140℉, 대략 4.2분)에 이르렀을 때, 3개의 패티를 프라이팬에서 꺼내었다. 패티를 무균 호일 종이에 놓고, 4개의 조각으로 자르고, 패티 당 총 4개 시료에 대해 각각의 사분의 일 조각의 중심으로부터 11g 시료를 떼어내었다. 11g 시료를 99mL의 무균 레틴 브로쓰와 함께 3M 스토마커 주머니에 놓고, 1분 동안 무균균질화한 다음, 실시예 6에 기재된 바와 같이 희석하였다. 로그 개체군 수를 계산하기 위하여, 실시예 6에서와 같은 분석을 사용하여, 페트리필름TM 이.콜리/콜리폼 계수 플레이트 (미국 미네소타주 세인트폴 소재의 3M으로부터 입수가능함), 페트리필름TM 호기성균 카운트 (미국 미네소타주 세인트폴 소재의 3M으로부터 입수가능함) 플레이트 상에서 도말을 수행하였다.
추가의 분석을 위하여, 플레이트의 계수 범위 내에 있는 수, 즉, 플레이트 당 15 내지 100cfu를 가진 플레이트를 사용하였다. 결과를 로그 10으로 환산하고, 복제물의 평균을 내었다.
66℃ (150℉, 대략 6분)에 이르렀을 때 꺼낸 또 다른 3개의 FAME 처리된 패티를 만들기 위하여, 상기 절차를 반복하였다. 비교를 위하여, 제제 30을 첨가하지 않은 채로 상기와 같이 접종된 갈은 쇠고기의 3 회분을 제조하였다. 접종된 갈은 쇠고기의 동일한 회분을 사용하여, 3개의 갈은 쇠고기 패티를 3개의 온도: 60℃, 66℃ 및 74℃ (165℉)의 각각에서 제조하였다.
표 14는 이.콜리 O157:H7를 접종한 후 가열 시에 갈은 쇠고기에서 세균 수준의 결과를 포함한다.
갈은 쇠고기에서 개체군의 로그 수
엔테로박테리아시애 수 호기성균 수
조리 온도 FAME 없음 FAME 처리 로그 감소 FAME 없음 FAME 처리 로그 감소
60℃ 5.05 2.19 2.86 5.16 2.55 2.61
66℃ 3.81 0.05 3.76 4.08 0.31 3.77
74℃ 0.151 시험되지 않음 0.23 시험되지 않음
실시예 8
이.콜리 칵테일로 접종된 오렌지에서 제제 15를 평가하였다. 제제 15를 물에서 1% w/w로 희석하였다. 또한, 락트산을 증진제로서 최종 2% w/w 농도까지 희석된 용액에 첨가하였다. 유질 에멀젼이 형성될 때까지 용액을 잘 진탕하였다. 에멀젼 용액을 제조된 직후에 사용하였다.
오렌지의 접종:
이.콜리 균주 (ATCC #25922, ATCC #11229, ATCC #35218, 및 CREC 단리물 97-1)를 사용하여 이.콜리 칵테일을 제조하고, 영양 브로쓰에 넣었다. 브로쓰를 35℃에서 20 내지 24시간 동안 배양하였다. 이것은 약 109 유기체/ml의 접종물을 제공하였다. 오렌지를 지역 식료품점에서 구입하여, 직경을 재고, 구로 가정하여 표면적을 계산하였다. 평균 오렌지 표면적은 66.70cm2였다. 순한 세제(아이보리)를 사용하여 세척하고, DI 수로 헹구고, 오렌지를 밤새 통풍 건조시킴으로써 왁스를 제거하였다.
오렌지를 접종하기 위해 2개의 방법을 사용하였다:
방법 A: 접종된 영양 브로쓰에 오렌지를 첨가하였다. 측량된 깨끗한 용기에 의해 오렌지를 표면 아래에 두었다. 15분 후에, 오렌지를 꺼내고 1시간 동안 통풍 건조시켰다.
방법 B: 유기체(칵테일) 20ml로 10개의 점을 오렌지에 접종하였으며, 접종물을 1시간 동안 통풍 건조시켰다. 접종된 오렌지를 건조시킨 후에, 500ml의 차가운 0.1% 펩톤 수 (미국 일리노이주 시카고 소재의 VWR 사이언티픽으로부터 입수가능한 탈수 매질로부터 만들어짐)와 함께 5개의 오렌지를 지플록식의 주머니에 넣고, 1시간 동안 왕복운동 진탕기에서 얼음 위에 놓았다. 접종된 오렌지 표면 cm2당 유기체의 최대 회수율을 결정하기 위하여, 이 오렌지를 대조로서 사용하였다. 이러한 절차를 각각 5개 오렌지의 추가의 2개 회분과 함께 반복하여 3개 한조를 얻었다.
살모넬라 칵테일을 시험하기 위하여, 살모넬라 타이피뮤리움 (ATCC #14028), 살모넬라 엠반데이카(ATCC #51958), 살모넬라 뮤엔켄(ATCC #8388) 및 살모넬라 몬테비데오(ATCC #8387)를 사용하여 동일한 접종 절차를 수행하였다.
처리 및 분석:
희석된 제제 15를 가열하고 40℃로 유지하였다. 5개의 오렌지를 용액에 첨가하고 30초, 1분 및 2분간 담갔다. 오렌지를 때때로 깨끗한 스푼으로 교반하였다. 과다한 처리를 없애기 위해, 오렌지를 무균 증류수를 함유하는 무균 비이커로 10 내지 15초간 꺼내었다. 오렌지를 건조시키지 않은 채로 0.1% 펩톤 수 500ml와 함께 지플록식 주머니에 넣고 1시간 동안 왕복운동 진탕기에서 얼음 위에 놓아 두었다. 시료를 3개 한조로 시행하였다. 진탕기 위에서 1시간 후에, 시료의 pH를 검사한 다음, 추가의 일련의 10-배 희석을 위하여 용액을 페트리필름 이.콜리/콜리폼 플레이트 상에 또는 희석 병 내에 피펫으로 넣었다. 시료를 중복하여 도말하였다.
측정된 평균 직경을 사용하여 오렌지의 평균 표면적 (cm2)을 계산하였다. 사용된 완충액의 ml 수 (500ml)를 전체 오렌지 평균 표면적으로 나눔으로써 환산 인자를 결정하였다. 실제 콜로니 수를 오렌지의 평방cm (cm2) 당 콜로니로 환산하기 위하여, 이 환산 인자를 사용하였다. 평방 cm 당 CFU의 수를 얻기 위하여, 각각의 플레이트로부터의 실제 CFU/ml을 이러한 환산 인자로 곱한 값을 사용하였다.
표 15는 40℃에서 희석된 제제 15로 처리한 후에 오렌지 표면 상에서 이.콜리 칵테일의 로그 감소 결과를 포함한다. 이.콜리 칵테일의 초기 접종물은 5.13로그였다.
오렌지 표면 위에서 이.콜리 칵테일의 로그 감소
이.콜리 칵테일 초기 접종물 5.13로그 살모넬라 칵테일 초기 접종물 5.51로그
시간 30초 1분 2분 30초 1분 2분
제제 15 4.30 5.13 4.49 3.08 2.12 4.17
물 1.04 1.20 1.16 0.98 0.74 1.49
실시예 9
오렌지 상에서의 항균 효능
오렌지 표면에 2개의 진균: 페니실리움 이탈리쿰(ATCC #32079) 및 페니실리움 디지타툼(ATCC #34644)을 별도로 접종하는 것 이외에는, 시험 방법 및 시료 제조는 실시예 8에 기재된 것과 동일하였다. 두 개의 제제 15 및 27을 1%로 희석하였다. 락트산을 1%까지만 제제 15에 첨가하였다. 제제 27에는 락트산을 첨가하지 않았다.
표 16은 50℃에서 희석된 제제로 처리한 후에 오렌지 표면 위에서 2개 진균의 로그 감소 결과를 포함한다.
오렌지 표면 상에서 2가지 진균의 로그 감소
처리 시간 페니실리움 이탈리쿰 (초기 접종물 4.08로그) 페니실리움 디지타툼 (초기 접종물 3.17로그)
제제 15 제제 27 물 제제 15 제제 27 물
30초 1.27 1.67 0.58 2.46 2.20 1.23
1분 0.84 0.90 -0.07 0.95 2.59 1.43
2분 1.28 2.04 0.14 1.81 2.38 1.12
제제 15 및 27 사이의 차이점은 증진제라는 것을 주목한다. 제제 15는 증진제로서 1% 락트산을 사용하고, 제제 27은 희석 후 증진제로서 에스테르 가용성 살리실산을 0.1% 수준으로 사용하였다.
실시예 10
부직 폴리프로필렌 상에서의 효능
실시예 10은 직물을 세균 공격에 대해 저항성으로 만드는 항균 코팅으로서 사용하기 위한 제제를 시험한다. 시험 방법은 약간의 변화를 가진 AATCC 시험 방법 100-1993, 직물 재료 상에서의 항균 마감: 평가를 기초로 한다: 부직 폴리프로필렌의 1½ 평방 인치를 접종하고, 유리 단지 대신에 페트리 접시에 보관하였다. 사용된 천조각의 수는 재료 유형에 의존하고; 재료는 살균하지 않았으며; 영양 브로쓰 대신에 트립신 대두 브로쓰(TSB)에서 시험 유기체의 희석을 수행하였다. 배양 기간은 1시간 및 24시간이었다. 재료 천조각을 페트리 접시에 유지시켰다. 시료를 영양 한천 대신에 트립신 대두 한천(TSA) 위에 분배시켰다. 사용된 접종 세균은 스타필로코쿠스 아우레우스 (ATCC #6538) 및 케이.뉴모니아(ATCC #23357)이었다.
사용된 시험 절차의 간략한 설명은 다음과 같다. 제제 14, 15, 19 및 20을 물 중에서 1% w/w로 희석하였다. 락트산을 증진제로서 최종 1% w/w 농도까지 희석된 용액에 첨가하였다. 유질 에멀젼이 형성될 때까지 용액을 잘 진탕하였다. 이러한 에멀젼 용액을 즉시 사용하였다.
시료를 10초 동안 희석된 제제 안에 놓았다. 이어서, 이들을 꺼내어 18 내지 24시간 동안 건조시켰다. 처리된 직물 시료를 1ml의 세균이 직물의 중심에 분배되도록 접종하였다. 총 1ml 접종물을 흡수하기 위하여, 접종 당 복수 개의 처리된 직물 시료 정사각형을 제공하였다. 접종된 직물 시료를 페트리 접시 내에 놓았다. 0, 1 및 24시간에, 직물 시료를 꺼내어 레틴 브로쓰에 넣고, 잘 진탕하고, 연속 10-배 희석을 수행하였다. 희석 용액을 TSA에 중복하여 도말하였으며, 세균 수를 세었다. 초기 접종물 수를 세균으로 처리한 후의 수와 비교하였으며, 표 17에 퍼센트 감소로 세균 감소를 기록하였다.
직물 상에서의 감소 퍼센트
(a) 스타필로코쿠스 아우레우스의 감소
제제 1시간 24시간
제제 20 100 100
제제 19 100 100
제제 14 99.6 100
(b) 케이.뉴모니아의 감소
제제 1시간 24시간
제제 15 75.19 97.22
제제 14 83.96 100
표 17a 및 17b의 결과는, 본 발명의 제제가 직물 시료 상에서 세균의 수준을 감소시키는데 효과적임을 나타내었다.
실시예 11
경질 표면 상에서 항균 효능
스테인레스 스틸과 같은 경질의 무생물 표면을 살균하기 위하여 제제 1을 평가하였다. 제제 1을 물 중에서 2% w/w로 희석하였다. 락트산을 증진제로서 희석된 용액에 최종 2% w/w 농도까지 첨가하였다. 유질 에멀젼이 형성될 때까지 용액을 잘 진탕하였다. 에멀젼 용액을 제조된 직후에 사용하였다.
접종물 및 시험 절차:
스타필로코쿠스 아우레우스 (ATCC #6538); 살모넬라 콜레라에수스 (ATCC #10708) 및 이.콜리 (ATCC #11229)에 대한 살균제를 시험하기 위하여, AOAC 공인 방법 (AOAC 공인 방법 991.47, 살모넬라 콜레라에수스에 대한 살균제 시험, 및 AOAC 공인 방법 955.15: 스타필로코쿠스 아우레우스에 대한 살균제 시험)으로부터의 절차를 사용하였다. 초기 접종물: 에스.아우레우스 6.33 로그, 이.콜리: 6.98 로그; 및 에스.콜레라에수스: 8.35로그.
간략하게, 이 시험에서, 중공 스테인레스 스틸 또는 유리 실린더 (페니실린더)를 접종 세균으로 도포하였다. 세균을 설정 기간 동안 페니실린더 상에서 건조시켰다. 건조된 세균 접종물을 가진 페니실린더를 희석된 제제 내에 10분 동안 침지시키고, 꺼내어 중화제 용액(레틴 브로쓰) 내에 30초간 놓아둔 다음, TSB 내에 24시간 동안 넣었다. 24시간이 종료되면, 페니실린더를 함유하는 반응관을 혼탁성에 대해 조사하고, 생육 또는 비-생육을 기록하였다.
처리된 접종 표면은, 시험된 3개의 상이한 세균 (스타필로코쿠스 아우레우스 (ATCC #6538); 살모넬라 콜레라에수스 (ATCC #10708); 이.콜리 (ATCC #11229) 각각에 대하여, 10개 시험 조각 중에 10개에서 생육을 나타내지 않았다. 이 결과는, 희석된 고 에스테르 농축 FAME 제제가 매우 효과적인 경질 표면 살균제임을 나타낸다.
실시예 12
오렌지 상에서 진균 포자에 대항한 살포자 효능
제제 15 및 27을 물에서 10% 및 1%로 희석하였다. 락트산을 2%까지만 제제 15에 첨가하였다. 희석된 제제 27에는 락트산을 첨가하지 않았다.
사멸율 분석 절차는 하기 변화 이외에는 실시예 3에 기재된 것과 매우 유사하다: 페니실리움 이탈리쿰 ATCC#32079 및 페니실리움 디지타툼 ATCC #34644 포자를 접종 유기체로서 제조하였다. 감자 덱스트로스를 TSA 대신에 배지로서 사용하였다. FAME 제제 처리를 8℃가 아닌 50℃에서 수행하였다.
표 18은 50℃에서 제제로 처리한 후에 2개의 진균 포자에 대해 로그 감소를 보여주는 시험관내 시험으로부터의 결과를 포함한다.
50℃에서 진균 포자의 시험관내 처리
페니실리움 이탈리쿰 ATCC#32079 초기 접종물 6.57로그 페니실리움 디지타툼 ATCC#34644 초기 접종물 5.65로그
처리 시간 제제 15 증진제로서 2% 락트산 제제 27 증진제로서 살리실산 물 제제 15 증진제로서 2% 락트산 제제 27 증진제로서 살리실산 물
물 중 10% 물 중 1% 물 중 10% 물 중 1% 단독 물 중 10% 물 중 1% 물 중 10% 물 중 1% 단독
2분 4.33 4.57 4.12 3.65 0.86 3.04 3.65 3.65 3.65 0.22
5분 4.57 4.57 4.46 3.65 0.86 3.65 3.65 3.65 3.65 0.65
10분 4.57 4.57 4.51 3.65 0.86 3.65 3.47 3,65 3.65 1.88
실시예 13
가열 플레이트 상의 가열된 4온스 유리 단지 내에, 40그램의 에틸헥실글리세린, 10그램의 글리세롤 모노라우레이트, 10그램의 패티오닉 122A, 20그램의 스팬 20, 5그램의 DOSS, 및 최종적으로 10그램의 IPA를 연속적으로 첨가하였다. 용액이 균질한 투명 단일상 액체가 될 때까지 자기 막대에 의해 용액을 일정하게 교반한 다음, 실온으로 냉각하였다.
실시예 14
처리되어진 갈은 쇠고기의 생성 방법
접종물 제조
에스케리키아 콜리 ATCC 11229 및 병원성 에스케리키아 콜리 O157:H7 칵테일 (ATCC 35150, ATCC 43894, ATCC 43895)로부터 세균 용액을 제조하였다. 10mL의 트립신 대두 브로쓰 (TSB)를 함유하는 각각의 시험 관에서 37℃에서 대략 24시간 동안 모든 균주를 생육시켰다. 2개의 10mL 접종된 TSB 시료를 플라스틱 분무 병에 옮김으로써, 이.콜리 11229 접종물 용액을 제조하였다. 이어서, 108 콜로니 형성 단위(CFU)/밀리리터(mL)의 작용 개체군을 가진 용액을 수득하기 위하여, 2개의 90mL 분량의 멸균 레틴 브로쓰를 첨가함으로써 접종물을 희석하였다. 각각의 유기체 (ATCC 35150, ATCC 43894, ATCC 43895)의 동일한 분량(3.3mL)으로 만들어진 2개의 10mL 접종물 시료를 플라스틱 분무 병에 첨가하고, 2개 90mL 분량의 멸균 레틴 브로쓰 첨가에 의해 이러한 접종물 칵테일을 희석하여 108 CFU/mL의 작용 개체군을 얻음으로써, 이.콜리 O157:H7 칵테일 용액을 제조하였다.
육류 준비 및 접종
대략 10% 내지 15%의 지방 함량을 가진, 식료품점에서 구입한 냉(~5℃) 쇠고기 손질 육류 (뼈없는 쇠고기 앞다리 로스트)를 1인치 (2.54cm) 너비 조각으로 길이방향으로 잘랐다. 이러한 쇠고기 조각의 1 lb (454그램) 분량을 무균 알루미늄 호일로 덮은 플라스틱 트레이 위에 놓았다. 분무 병을 사용하여 이.콜리 11229 용액 접종물을 쇠고기 조각에 분무함으로써 이 시료를 접종하였다. 트레이를 약간의 각으로 고정시키고, 조각의 표면을 덮기 위해 접종물로 분무하였다. 평균 쇠고기 조각에 대하여, 쇠고기 조각을 덮기 위해 손으로 펌프질하는 분무 병으로부터 약 5회 분출이 요구된다. 3회 분출은 약 1mL의 용액과 동일하다. 쇠고기 조각의 각각의 트레이에 접종물의 15회 분출이 적용되었다. 접종된 육류 트레이를 냉각기(~5℃)에서 30분 동안 놓아두어 세균을 부착시켰다. 동일한 방식으로, 시험을 위해 샘플을 이.콜리 O157:H7 칵테일 용액 접종물로 처리하였다.
항균 제제 제조
하기 표 19의 각각의 성분 목록을 유리 용기에 첨가함으로써 항균 지질의 농축물 30을 만들었다. 용기를 핫 플레이트(50 내지 80℃)에서 가열하고, 가열 동안에 용액을 일정하게 교반하였다. 용액을 균질한 투명한 단일상 액체가 얻어질 때까지 혼합하였다. 쇠고기 시료를 처리하기 위하여 이 농축물을 사용하였다. 동일한 방식으로, 쇠고기 조각 상에서의 시험을 위해 농축물 31을 만들었다.
농축물 제제
제제 30 제제 31
PGMC8 49.0 96.0
패티오닉 122A 25.0
DOSS 6.0 4.0
플루로닉 L44 5.0
벤조산 15.0
쇠고기 조각을 처리하기 위해 사용되는 표 20에 기재된 조성물을 수득하기 위하여, 농축물을 탈이온수(DI)로 희석하였다. 사용 전에 적어도 5분 동안 9로 설정된 피셔 서믹스(Fisher Thermix)를 사용하여 각각의 희석된 용액을 자석으로 교반하였다.
제제 (중량%) 32 33 34 35
농축물 30 4
농축물 31 4 4 6
말산 2.8 2
타르타르산 2.8
락트산 2.8
물 93.2 93.2 93.2 92
항균 및 추가의 가공에 의한 쇠고기 손질부의 처리
각각의 접종된 쇠고기 손질부 조각을 제제 용액 내에 30초 동안 침지시킨 다음, 추가의 30초 동안 쇠고기 조각으로부터 과량의 용액을 방울로 떨어뜨리기 위해 매달아 두었다. 각각의 제제 32 내지 35를 동일한 방식으로 그 효과에 대해 시험하였다. 처리된 쇠고기 조각을 냉각기(5℃)에서 용액 처리 후에 1시간 동안 보관하였다. 1/2" 플레이트 (US 가장자리 12×½)를 가진 분쇄기 (미국 인디애나주 라 포르트 버클)를 사용하여 쇠고기 조각을 거칠게 갈고, 이어서 1/4" 플레이트 (DC 12×¼)를 사용하여 미세 분쇄하였다. 최종 분쇄된 쇠고기 육류 시료를 이들이 시험될 때까지 냉각기((5℃)에 보관하였다.
갈은 쇠고기 시료를 세균 계수를 위해 다양한 시간에서 시험하였다. 각 시점에서, 각 처리를 위하여 시료를 3회 반복으로 시행하였다. 25그램 분량을 측량하고, 225밀리리터(mL)의 레틴 브로쓰 (VWR 사이언티픽, 미국 일리노이주 바타비아)를 가진 여과된 스토마커 주머니 (3M 제품) 내에 위치시키고, 30초 동안 무균균질화하였다. 레틴 브로쓰를 사용하여 일련의 10-배 연속 희석을 수행하였다. 페트리필름 엔테로박테리아시애 계수 플레이트(EB) (미국 미네소타주 세인트폴 3M으로부터 입수가능함) 상에 시료를 도말하였다. 페트리필름 플레이트를 35℃에서 24 +/- 2시간 동안 배양하고, 포장 삽입물에 추천된 바와 같이 계수하였다. 플레이트의 계수 범위 내에 있는 수를 가진 플레이트 (페트리필름 EB 플레이트 당 15 내지 100 CFU)를 분석을 위해 사용하였다.
결과를 로그 10으로 환산하고, 반복하여 평균 내었다. 처리의 로그 감소를 결정하기 위하여, 유사한 비처리 육류 시료의 결과로부터 처리된 육류 시료의 결과를 뺐다. 표 21 및 22는 이.콜리 11229 및 이.콜리 O157:H7 칵테일의 로그 감소를 나타낸다.
이.콜리 11229의 로그 감소
제제 32 33 34 35
1일 1.636 2.354 1.874 1.911
4일 3.283 2.676
6일 3.226 2.893
7일 1.586 2.189
이.콜리 O157:H7 칵테일의 로그 감소
제제
1일 0.586 1.426
7일 1.390 2.503

Claims (52)

  1. 다량의 프로필렌 글리콜 (C7-C14) 지방산 에스테르; 및
    증진제를 포함하고,
    프로필렌 글리콜 (C7-C14) 지방산 에스테르가 60% 초과의 양으로 모노에스테르를 포함하는 것인 항균 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 모노에스테르 및 증진제의 조합이 안정한 활성을 유지하는 것인 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 다량의 프로필렌 글리콜 (C8-C14) 지방산 에스테르를 포함하는 것인 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 4℃ 이상에서 안정한 것인 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 프로필렌 글리콜 에스테르의 농도가 실질적으로 일정하게 유지되는 것인 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 지방산 모노에스테르가 프로필렌 글리콜 모노라우레이트, 프로필렌 글리콜 모노카프릴레이트, 프로필렌 글리콜 모노카프레이트 또는 이 들의 조합인 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 계면활성제를 더 포함하는 항균 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 계면활성제가 비이온성 계면활성제인 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 계면활성제가 폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌 블록 공중합체인 살균 조성물.
  10. 제7항에 있어서, 계면활성제가 음이온성 계면활성제를 포함하는 것인 항균 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 음이온성 계면활성제가 아실 락틸레이트염, 디옥틸 술포숙시네이트염, 라우릴 설페이트염, 도데실벤젠 술포네이트염 및 C8-C18 지방산의 염으로 구성된 군에서 선택되는 것인 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 계면활성제 대 에스테르 비율이 1:1 이하인 항균 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 30 내지 90%의 양으로 존재하는 C8 내지 C14 프로필렌 글리콜 에스테르를 더 포함하는 것인 조성물.
  14. 제1항에 있어서, C8 내지 C14 지방산 글리세롤 모노에스테르를 더 포함하는 조성물.
  15. 제14항에 있어서, 상기 지방산 모노에스테르가 글리세롤 모노라우레이트, 글리세롤 모노카프릴레이트, 글리세롤 모노카프레이트 또는 이들의 조합인 제제.
  16. 제1항에 있어서, 증진제가 킬레이트제, 유기산 또는 알콜인 제제.
  17. 제16항에 있어서, 상기 킬레이트제가 EDTA 또는 그의 염인 제제.
  18. 제16항에 있어서, 상기 유기산이 락트산, 만델산, 숙신산, 타르타르산, 아스코르브산, 살리실산, 글리콜산, 벤조산, 아세트산, 말산 또는 아디프산인 제제.
  19. 제16항에 있어서, 상기 알콜이 에탄올, 이소프로판올, 옥탄올 및 데칸올로 구성된 군에서 선택되는 것인 제제.
  20. 제1항에 있어서, 증진제가 페놀 화합물인 제제.
  21. 제20항에 있어서, 증진제가 부틸화 히드록시아니솔, 부틸화 히드록시톨루엔, 3급 부틸 히드로퀴논, 및 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸 파라벤과 같은 벤조산 유도체로 구성된 군에서 선택되는 것인 제제.
  22. 다량의 프로필렌 글리콜 (C7-C14) 지방산 에스테르;
    증진제를 포함하고;
    상기 에스테르가 60% 초과의 양으로 프로필렌 글리콜 (C7-C14) 지방산 모노에스테르를 포함하고, 모노에스테르 및 증진제의 조합이 안정한 것인 항균 조성물.
  23. 다량의 프로필렌 글리콜 (C7-C14) 지방산 에스테르를 가진 첫 번째 용기;
    계면활성제; 및
    증진제를 포함한 두 번째 용기를 포함하고;
    첫 번째 용기 내의 상기 에스테르가 60% 초과의 양으로 프로필렌 글리콜 (C7-C14) 지방산 모노에스테르를 포함하는 것인 항균 키트.
  24. 제23항에 있어서, 첫 번째 용기가 증진제를 더 포함하는 것인 키트.
  25. 제23항에 있어서, 에스테르 및 증진제의 조합이 안정한 활성을 유지하는 것인 항균 키트.
  26. 첫 번째 용기와 두 번째 용기의 내용물을 혼합하여, 기질 상에서 미생물 수 준을 감소시키기에 효과적인 항균 제제를 제조하는 것을 포함하는, 제23항의 키트의 사용 방법.
  27. 제26항에 있어서, 기질에 적용하기 전에 비히클로 항균 제제를 희석하는 단계를 더 포함하는 방법.
  28. 제26항에 있어서, 기질이 육류의 단편인 방법.
  29. 제28항에 있어서, 육류의 단편을 가는 것을 더 포함하는 방법.
  30. 제23항에 있어서, 상기 증진제가 락트산, 만델산, 숙신산, 타르타르산, 아스코르브산, 살리실산, 글리콜산, 벤조산, 아세트산, 말산 또는 아디프산으로 구성된 군에서 선택되는 유기산인 키트.
  31. 제23항에 있어서, 증진제가 부틸화 히드록시아니솔, 부틸화 히드록시톨루엔, 3급 부틸 히드로퀴논, 및 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸 파라벤과 같은 벤조산 유도체로 구성된 군에서 선택되는 페놀 화합물인 키트.
  32. 다가 알콜의 지방산 에스테르, 다가 알콜의 지방 에테르, 또는 그의 알콕시화 유도체로 구성된 군에서 선택되는 다량의 항균 지질을 가진 첫 번째 용기;
    계면활성제; 및
    증진제를 포함한 두 번째 용기
    를 포함하는 항균 키트.
  33. 제32항에 있어서, 첫 번째 용기가 증진제를 더 포함하는 것인 키트.
  34. 제1항의 조성물을 사용하는, 기질의 살균 방법.
  35. 제34항에 있어서, 기질이 육류, 육류 제품, 식물 및 식물 부분으로 구성된 군에서 선택되는 것인 방법.
  36. 제35항에 있어서, 기질이 직물, 유리, 중합체 표면, 금속, 목재 및 고무로 구성된 군에서 선택되는 무생물 표면인 방법.
  37. 제1항의 조성물을 기질에 적용하는 단계를 포함하는, 제1항의 조성물의 사용 방법.
  38. 제2항의 조성물을 기질에 적용하는 단계를 포함하는, 제2항의 조성물의 사용 방법.
  39. 제34항에 있어서, 기질에 조성물을 적용하기 전에 제1항의 조성물을 비히클로 희석하는 단계를 더 포함하는 방법.
  40. 제35항에 있어서, 기질이 육류, 식물, 식물 부분, 직물, 유리, 중합체 표면, 금속, 목재 및 고무로 구성된 군에서 선택되는 것인 방법.
  41. 제1항의 조성물을 포유동물의 피부 및 모발에 국소적으로 적용하는 단계를 포함하는, 제1항의 조성물의 사용 방법.
  42. 제1항에 있어서, 향미제를 더 포함하는 제제.
  43. 기질을 유효량의 항균 제제와 접촉시키는 것을 포함하고, 상기 항균 제제가 다량의 (C7-C14) 지방산 프로필렌 글리콜 에스테르 및 증진제를 포함하는 것인, 기질 상에서 미생물 수준을 감소시키는 방법.
  44. 다가 알콜의 지방산 에스테르, 다가 알콜의 지방 에테르, 또는 그의 알콕시화 유도체로 구성된 군에서 선택되는 다량의 항균 지질; 및
    증진제를 포함하고;
    조성물이 4℃ 이상에서 액체인 항균 조성물.
  45. 제44항에 있어서, 항균 지질이 4℃ 이상에서 액체인 조성물.
  46. 제44항에 있어서, 계면활성제를 더 포함하는 조성물.
  47. 항균 조성물을 희석하는 단계; 및
    항균 조성물을 기질에 적용하는 단계를 포함하는, 제44항의 항균 조성물을 기질에 적용하는 방법.
  48. 항균 조성물을 기질에 적용하는 단계를 포함하는, 제44항의 항균 조성물을 기질에 적용하는 방법.
  49. 다가 알콜의 지방산 에스테르, 다가 알콜의 지방 에테르, 또는 그의 알콕시화 유도체로 구성된 군에서 선택된 다량의 항균 지질을 포함하는 항균 조성물을 적용하는 단계; 및
    증진제를 기질에 적용하는 단계를 포함하는, 항균 조성물을 적용하는 방법.
  50. 제49항에 있어서, 증진제를 적용하기 전에 항균 조성물을 기질에 적용하는 방법.
  51. 제49항에 있어서, 증진제를 적용한 후에 항균 조성물을 기질에 적용하는 방 법.
  52. 제1항의 조성물을 육류의 단편에 적용하고, 육류의 단편을 가는 것을 포함하는, 갈은 쇠고기를 처리하는 방법.
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