KR20120028883A - 소독 에어로졸, 이의 사용 및 제조 방법 - Google Patents

소독 에어로졸, 이의 사용 및 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120028883A
KR20120028883A KR1020117027493A KR20117027493A KR20120028883A KR 20120028883 A KR20120028883 A KR 20120028883A KR 1020117027493 A KR1020117027493 A KR 1020117027493A KR 20117027493 A KR20117027493 A KR 20117027493A KR 20120028883 A KR20120028883 A KR 20120028883A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aerosol
antagonist
bioside
peroxide
droplets
Prior art date
Application number
KR1020117027493A
Other languages
English (en)
Inventor
블라디미르 베렌츠베이그
론 와인버거
Original Assignee
써번 벤쳐스 피티와이 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AU2009902310A external-priority patent/AU2009902310A0/en
Application filed by 써번 벤쳐스 피티와이 리미티드 filed Critical 써번 벤쳐스 피티와이 리미티드
Publication of KR20120028883A publication Critical patent/KR20120028883A/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/02Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing liquids as carriers, diluents or solvents
    • A01N25/04Dispersions, emulsions, suspoemulsions, suspension concentrates or gels
    • A01N25/06Aerosols
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/18Liquid substances or solutions comprising solids or dissolved gases
    • A61L2/186Peroxide solutions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/22Phase substances, e.g. smokes, aerosols or sprayed or atomised substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/14Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using sprayed or atomised substances including air-liquid contact processes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10Apparatus features
    • A61L2202/13Biocide decomposition means, e.g. catalysts, sorbents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10Apparatus features
    • A61L2202/15Biocide distribution means, e.g. nozzles, pumps, manifolds, fans, baffles, sprayers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/20Targets to be treated
    • A61L2202/25Rooms in buildings, passenger compartments
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2209/00Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/10Apparatus features
    • A61L2209/11Apparatus for controlling air treatment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2209/00Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/10Apparatus features
    • A61L2209/13Dispensing or storing means for active compounds
    • A61L2209/134Distributing means, e.g. baffles, valves, manifolds, nozzles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2209/00Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/20Method-related aspects
    • A61L2209/21Use of chemical compounds for treating air or the like
    • A61L2209/211Use of hydrogen peroxide, liquid and vaporous

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

본 발명은 캐리어 가스(carrier gas)에 분산된 액적(droplet)을 포함하고, 액적 중 적어도 일부는 바이오사이드(biocide)를 비활성화시키기에 효과적인 길항물질(antagonist)을 함유하는 에어로졸(aerosol)을 제공하고자 한다. 액적은 바이오사이드 및 길항물질을 함유하여, 바이오사이드와 반응하여 이를 무해하게 만든다. 바이오사이드는 소독(disinfection) 또는 살균(sterilization)에 사용되고, 길항물질이 바이오사이드를 무효화시키는데 필요한 시간이, 바이오사이드가 소독 또는 살균의 목적하는 수준(desired level)에 효과적으로 되는 데 필요한 시간보다 더 긴 시간임을 보장할 수 있는, 성질(nature) 및 농도를 갖는 길항물질을 선택하거나, 방법(means)이 제공된다. 본 발명은 에어로졸의 제조방법을 또한 제공하고자 한다.

Description

소독 에어로졸, 이의 사용 및 제조 방법{DISINFECTION AEROSOL, METHOD OF USE AND MANUFACTURE}
본 발명은 박테리아, 균류(fungi), 바이러스, 진균 포자(fungal spores) 또는 세균 포자(bacterial spores), 프리온(prions) 및 기타 같은 종류의 전염성 종(infectious species)으로 간염될 수 있는 노출된 표면 또는 공간을 소독하거나 오염 물질을 제거하기 위한 방법 및 조성물에 관한 것이다.
"살균(Sterilization)"은 포자의 농도가 로그 6 감소(a log 6 reduction)를 성취할 수 있는 프로세스(process)로서 WO 2007/014435 에 나타내었다. "소독(Disinfection)" 은 동일한 과정이지만, 특히 세균 포자에서의 더 적은 정도의 살균 효과(biocidal effect)의 결과를 나타내는 차이점이 있다. "살균"은 "소독"을 포함하고 "소독/살균"은 "소독 및/또는 살균"에 대한 약어이다. 보통, 단어 "소독하다", "살균하다" 및 관련된 단어는 바이러스, 박테리아 또는 그 밖의 살아있는 유기체(living organisms)의 감소 또는 처리(treatment)를 나타내고, 또한 화학 물질의 산화에 의한 화학전(chemical warfare)에서 주로 사용되는 해로운 화학약품에 노출된 표면의 오염 물질 제거(decontamination)를 포함한다. 소독 또는 멸균은 효과적인 것을 요구하고 필연적으로 완벽한 것은 아니다. 편의상, 현재의 적용에서 "소독하다(disinfect)", "살균하다(sterilize)", "소독하다 및 살균하다" 및 "소독하다/살균하다" 및 "소독하다 또는 살균하다" 는 살아있는 유기체의 처리 또는 해로운 화학물질이 존재하는 곳의 오염 물질 제거를 언급하는 것으로 일반적으로 사용한다.
본 발명은, 작은 소독 체임버(small disinfection chambers), 생물 안전 캐비닛(biological safety cabinets), 절연체(isolators), 글러브 박스(glove boxes), 항온기(incubator), 원료 에어로크(materials airlocks) 및 기타 같은 종류의 것에 설치된 기구(instruments) 및 물건(articles)의 소독/살균 둘 다에 적용된다. 본 발명은 식품 컨테이너(food containers) 또는 그 밖에 유사한 것 및 제조한 기계(manufacturing machinery)의 소독/살균에 적용되고, 또한 매우 큰 공간의 소독에도 적용된다.
본 발명은 병원에서 발견된 공간 및 표면, 예를 들어 수술실(operating theatre) 또는 병동(hospital ward)에서 벽, 바닥, 천장 및 내부 표면(content surfaces)의 소독/살균과 관련된 문제에 대한 특정한 언급과 함께 예로서 주로 본원에 기재될 것이나 이러한 환경으로 한정하는 것은 아니다.
본 발명은 쇼핑몰, 공장, 우편 분류 공간(mail sorting spaces), 지하철, 스포츠 경기장, 선적 컨테이너, 항공기 내부 또는 그 밖에 유사한 것과 같은 큰 공간에 포함되거나 결합된 표면의 소독 또는 살균에 동일하게 적용할 수 있다. 노출된 표면은, 작업대 표면(work surface) 또는 기계 표면, 에어컨 덕트(air conditioning ducts), 또는 병원 침대와 같이 최소한 일시적으로 둘러쌀 수 있거나 부분적으로 둘러쌀 수 있거나 내부(interior)인 그 밖의 표면으로 규정된 공간의 벽 또는 칸막이(partitions)의 표면이 전형적인 예가 될 수 있다.
본 발명은 폐쇄된 표면(occluded surfaces)의 소독/살균에 또한 적용된다.
본 발명은, 예를 들어 화학전(chemical warfare) 공격으로부터의, 예를 들어 탄저병(anthrax), 에볼라(ebola), 마르부르그바이러스(Marburg virus), 흑사병(plague), 콜레라(cholera), 툴라레미아(tularemia), 브루셀라병(brucellosis), Q 열(Q fever), 마추포(machupo), 콕시디오이데스 진균증(coccidioides mycosis), 마비저(glanders), 유비저(melioidosis), 쉬겔라(shigella), 로키산홍반열(Rocky Mountain spotted fever), 티푸스(typhus), 앵무병(psittacosis), 황열(yellow fever), B형 일본 뇌염(Japanese B encephalitis), 리프트발리열바이러스(Rift Valley fever), 두창(smallpox) 또는 그 밖의 미생물과 같은 생물학전 제제(Biological Warfare Agent)에 노출된 군인 및 그 밖의 다른 사람들을 보호하고 테러리스트의 공격 또는 이와 유사한 것에 유사하게 노출된 민간인들을 보호하기 위해 개방된 공간 또는 외부 공간에 또한 적용될 수 있다.
명세서에 기재된 기술의 어떠한 논의에도, 이러한 기술이 본 분야에서 널리 공지되거나 또는 공통의 일반적인 지식의 일부분을 형성하는 것으로 인정할 만한 것으로 간주할 만한 것은 결코 없다.
최근 몇 년간, 병원 환경에서 특별히 문제가 있는 것으로 확인된 미생물의 수와 종료가 뚜렷하게 증가되었다. 증가된 임금(labour cost)이 벽, 바닥, 천장 및 다른 표면을 소독제 및/또는 살균제로 스크럽하는(scrubbed) 강도 및 빈도를 감소시키고 있다. 비록 이러한 처리가 수술실에서 다소 제한된 정도로 여전히 발생하고 있긴 하지만, 수술대(operating table)의 2 미터 반경 내의 표면으로 제한된 이러한 처리가 보다 더 많은 일반적인 처리이다. 요즘에는 스크럽-다운 처리(Scrub-down treatment)는 일반적인 병실 또는 공공장소로 좀처럼 확대되지 않는다. 게다가, 잠금장치의 내부, 캐스터를 덮는 가드(the guards covering castor wheels), 문의 밑면, 경첩의 폐쇄된 표면(the occluded surface)과 같은, 스크럽-다운으로 충분히 처리할 수 없는, 스크럽된 영역(scrubbed areas) 내의 많은 표면이 있고 이곳은 유기체의 온상일 것이다. 게다가 몇몇 수술실(operating theaters)에서, 컴퓨터 및 기타 같은 종류의 것과 같은 전자 장치는, 장치를 관통하여 냉각된 공기를 순환시키고 내부 표면에 미생물이 증식할 수 있는 장치 하우징(equipment housing) 내의 미생물이 온상인 입자를 운반하는 팬(fan)을 포함한다.
산화력이 있거나 부식성이 있고 유독성이 있는 오존 또는 이산화염소(chlorine dioxide), 글루타르알데히드 또는 포름알데히드와 같은 산화에틸렌 및 알데히드와 같은 살균성 가스로, 작고 큰 공간 및 둘러싸인 표면(enclosing surfaces) 둘 다를 소독하기 위한 의도이다. 그러나 이러한 바이오사이드(biocide)는 사용하기에 극히 유독하고, 위험하고, 표면에 잠재적으로 해로운 잔여물이 남아 있을 수 있다. 스팀(steam)을 때때로 사용하지만, 장치를 조작하는 사람에게 위험하고, 높은 온도를 포함하고 표면에 높은 수분이 남아있어, 부식 또는 악화를 유발할 수 있기 때문에 이는 많은 물질 및 장치에 해롭다.
최근 몇 년간, 소독제(disinfectant)로서 과산화수소 또는 과산화아세트산(peracetic acid)이 크게 바람직하게 사용되었다. 1990년도 전에는 이러한 과산화물(peroxides)이 수증기와 함께 훈증(fumigation)을 가능하게 하여 매우 불안정하고 위험한 것으로 여겨졌다. 그럼에도 불구하고, 소독/살균을 위한 증기상(vapour phase)에서 과산화수소를 사용하기 위한 다양한 제안이 만들어졌다. 주로 증기상 시스템(vapour phase systems)은 매우 낮은 압력에서 증기가 보다 효율적이기 때문에 대피시킬 수 있는 살균장치 또는 플라즈마(plasmas)와 같은 작은 부피의 체임버(chamber)에 적용될 수 있다(예를 들어, Schmidt US 4,863,688). 처리 사이클의 마지막에, 잔여 과산화수소 증기를 진공펌프(vacuum pump)에서 퍼내고(pumped out), 직접적으로 대기에 고갈시키거나 또는 잔여 과산화물 증기를 무해한 산소와 물로 분해하는 촉매작용의 디스트로이어(catalytic destroyer)를 통해 고갈시킨다. 오래된 증기 기반 기구 재생 시스템(older vapour based instrument reprocessing systems)에서, 건조(drying)가 에너지 집중적이고 장기간 지속(long duration)을 제공하기 때문에 물 손해(water damage)의 위험을 무릅쓰고 건조 문제(drying problem)를 도입하는 헹굼수(rinse water)의 사용으로 표면 오염(surface contamination)을 제거하기 위해 제안되었다. 불리하게, 물을 이용한 헹굼은 몇몇 장소에서 주요한 단점으로 물의 공급 및 배수계통(drainage system)을 필요로 한다.
과산화물 증기는 대기압에서의 사용을 또한 제안하지만, 그런 경우에는 진공시스템(vacuum systems) 보다는 보다 긴 처리 시간을 포함하고, 박테리아 포자(bacterial spores)에 대항하는 효과는 제한적이다. 작은 규모의 과산화물 증기 시스템에서 처리한 후에, 공기를 체임버를 통해 순환시키고, 모든 잔여 과산화물을 HEPA-필터(HEPA-filter)를 통해 대기 내로 직접적으로 씻어 내거나(flush), 또는 과산화물을 처리하기 전에 산소와 물로 촉매작용시키기 위해 촉매작용의 파괴자(catalytic destructor)를 통해 대기 내로 씻어내기도 한다. 몇몇의 재순환 시스템에서, 처리 후의 흐름의 방향을 바꾸게 하고 과산화물이 제거될 때까지 처리 순환과 병행하여 배치된 촉매작용의 파괴자를 통해서 공기 펌프로 재순환시켰다(예를 들어, Hill US 7,238,330; US 6,953,549).
그 밖의 것들은 작은 체임버의 소독/살균에 대한 살균성 제제로서 (증기 보다는) 과산화물 에어로졸의 사용이 제안되고 있다. 에어로졸은 대기압에서 보다 높은 농도 밀도의 활성종(active species)이 수득 가능하고 비용이 많이 드는 진공 장치를 필요로 하지 않는 것을 포함하는 증기를 넘는 다수의 주요한 장점을 갖는다. 몇몇 이러한 경우에, 처리 싸이클이 모든 과산화물 잔여물의 제거를 완료한 후에 촉매작용의 파괴자를 통해 에어로졸 흐름(aerosol flow)을 전환시킬 수 있다(출원인이 보통 소유한 WO 2007/014436 및 WO2007/014438 참고).
과산화물 증기 및 과산화물 에어로졸 시스템 둘 다는 대규모의 소독/살균 또는 오염제거를 또한 제안한다. 이러한 경우에, 어떤 잔여물은 외부 환경으로 단지 씻어보낸 것이 대부분인 것 같다. US 6,500,465의 Ronlan 은 100 % 상대습도로 소독하기에 적절한 과산화아세트산 또는 과산화수소의 높은 밀도의 에어로졸[에어로졸 액적(droplet)의 직경이 50 미크론 미만임]을 제공하는 열 분무기(thermo fogger)[펄스 제트 분무기(pulse jet fogger)]의 사용을 제안하였지만, 과산화물의 처분에 대해서는 논하지 않았다. Adiga 의 US 7326382 는 일부는 유사하지만, 과산화물 처리에 대해 논하지 않았다. 출원인이 보통 소유한 WO 2007/014437(Erickson) 및 WO 2007/014435(Berentsveig 등의)는 대규모 소독을 목적으로 에어로졸의 사용을 또한 기재하였다. Erickson 은 "저장소(reservoir), 분무기(nebuliser), 팬(fan) 및 히터(heater)는 체임버에서 체임버로 이동할 수 있는 휴대용 단위로 결합할 수 있고, 만약 원한다면, 분리된 공기 건조 또는 공기 조절 시스템(air conditioning system)은 분무기처럼 동일한 체임버에서 사용하기 위해 휴대가 쉽도록 만들었거나 또는 분무기 단위와 결합할 수 있다" 라고 말하면서 체임버에서 체임버로 이동할 수 있고, 처리된 체임버로부터 과량의 과산화물을 제거하기 위한 휴대용 촉매작용의 파괴자 단위를 예상한 반면에, Berentsveig은 직접적으로 또는 촉매작용의 파괴자를 통해 선택적으로 잔여 과산화물을 배출하였다. 잔여 과산화아세트산을 용인할 수 없는 악취를 갖는 추가적인 단점을 갖는다.
수성 바이오사이드의 이러한 안정된 미스트(mists), 바람직하게 과산화수소는 대기압 및 그 이상에서 사용할 수 있고, 진공 장치를 필요로 하지 않고, 매우 큰 공간의 소독 또는 혼증에 보다 쉽게 적용할 수 있는 반면에, 잔여 과산화수소의 제거는 중요한 문제이다.
예를 들어, 과산화수소로 식품 컨테이너를 소독하는데 있어서, 소량의 과산화수소 조차도 생산물의 향미(flavor), 또는 생산물의 빛깔의 변화와 같은 다른 원하지 않는 변화에 영향을 미칠 수 있다. 식품 포장 규제는 미국에서 용기에 최고 0.5 ppm 으로 과산화수소 잔여물을 제한하고 있다. 수술실 또는 외과용 기구에서 표면 잔여물은 1 ppm 미만이어야 한다. 비록 소독한 기구 또는 그 밖의 유사한 것들에 대한 작은 체임버 부피가 프로세스 시간(process time)을 중요하게 부가할 수 있을지라도, 분사 또는 흡입 공기(blowing or sucking air)의 이러한 수준을 성취하기 위해서, 특히 무균상태를 유지하기 위해서 유입되는 공기(incoming air)는 또한 HEPA-여과를 필요로 하기 때문에 50-100 cu 미터의 룸(room) 사이즈 부피는 막대한 자본의 장비 및 연료비를 요구한다. 룸에서 공기의 부피는 10 배 이상의 교체를 필요로 한다. 따라서, 과산화물의 잔여 균형(residual balance)을 점근적으로(asymptotically) 감소시키기 때문에, 제거 단계는 처리 시간을 길게 추가한다. 중요한 시간(큰 빌딩에서 시간)은 적은 ppm 까지의 살균제(sterilant)의 제거를 요구하고, 공간은 이러한 단계가 완료될 때까지는 안전하게 다시 주거할 수 없다(re-habitable). 예를 들어 Steris VHP1000 증기 시스템은 56 m3 룸을 처리하는데 6 시간까지 걸린다. 제거 시간이 점근적으로 증가하기 때문에 더 큰 부피의 공간은 제거 문제가 보다 더 어렵게 처리된다.
최근 몇 년간에, 전쟁 또는 테러리즘의 행동의 결과로서 전염된 공간에 대해 특정한 관심이 모아지고 있다. 예를 들어, 미국에서 소수의 연방 빌딩(federal buildings)이 탄저 포자에 의해 오염되었다. 건물에 매우 손상을 주는 염소 가스로 이들을 처리하였지만, 빌딩에 주거할 수 있도록 하기 위한 수준으로 염소를 효율적으로 제거하기 전에 추가적으로 긴 시간을 필요로 한다. 어떠한 소독 또는 살균 방법에서, 바이오사이드로 처리하고, 공간을 안전하게 거주할 수 있게 하는 시점까지의 바이오사이드의 제거 둘 다를 포함하는 프로세스의 전체적인 기간을 최소화하는 것은 중요하다.
하이포아염소산염 용액(hypochlorite solutions)과 같은 화학적 소독 제제(Chemical disinfection agents)는 과거에 생물전 제제(biological warfare agents)를 비활성화시키기 위한 목적으로 사용되지만, 이러한 살균성 제제는 독성 및 부식 때문에 이들 자체로 군인들 및 장비에게 해롭다.
요약하면, 과산화수소, 과산화수소 복합체 및 과산화아세트산과 같은 과산화 화합물(peroxy compound)은 표면(예를 들어, 의료용 기구 및 식품 공정 기계 및 수술대)의 소독/살균 제제 ; 생물전 제제의 불활성화 뿐만 아니라 대규모 공간 및 작고 큰 체임버의 소독/살균 제제로서 바람직하다. 과산화물은 이러한 목적으로 증기 및 에어로졸 둘 다로서 사용된다. 비록 소독/살균은 매우 짧은 시간 동안에 성취될 수 있을지라도, 1 ppm 이하, 바람직하게 0.5 ppm 이하의 안전한 수준으로 낮추는 잔여 과산화물의 제거는, 받아들이기 어려울 정도로 긴 시간이 걸리고, 요구되는 장비 및 에너지 소비 면에서 매우 비용이 많이 들기 때문에 주요한 문제이다. 시간 문제는 큰 부피의 공간에서 매우 증가된다. 많은 다른 바이오사이드는 또한 이들의 사용을 무의미하게 하는 잔여의 독성 또는 부식을 일으키는 성질을 또한 갖는다.
본 발명의 목적
본 발명의 목적은 선행 기술의 적어도 하나의 단점을 극복하거나 개선하고자 하거나 또는 유용한 대안을 제공하고자 한다.
본 발명의 목적은 선행 기술의 적어도 몇몇의 단점을 방지하거나 개선하는 표면적(surface area) 및/또는 부피를 소독 또는 살균하는 방법을 제공하고자 한다. 본 발명의 추가적인 목적은 상기 방법을 수행하기 위한 개선된 장치 및 개선된 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 바람직한 실시형태의 목적은 분산된 화학작용제(chemical agent), 예를 들어 소독/살균 제제의 양을 비교적 짧은 시간으로 감소시킬 수 있는 방법 및 수단을 제공하고자 한다.
바람직한 실시형태의 목적은 예를 들어 살균된 체임버 또는 글로브 박스(glove boxes)와 같은 작은 체임버, 예를 들어 수술실, 병실, 냉장실, 냉장고, 반(vans), 씨 컨테이너(sea containers), 공장 지역과 같은 큰 공간 및 소독을 필요로 하는 곳의 공간 및 표면을 소독/살균하고자 하고, 바이오사이드의 제거가 빨리 완료될 수 있는 수준-거주하는 공간의 경우에는 공간에 다시 거주할 수 있는 수준-으로 바이오사이드를 제거하고자 한다.
보다 바람직한 실시형태의 목적은 안전하고 효과적인 안전한 자기 비활성된 살균성 에어로졸(self inactivating biocidal aerosol)을 제공하고자 한다. "자기 비활성화된" 에어로졸은 본원에서 활성화된 시약이 비활성화되고, 중화되거나 그외에 온순하게 만든 에어로졸을 의미한다(즉, 안전하거나, 무해하거나 냄새가 없게 한다).
문맥에서 명확하게 달리 요구하지 않는다면, 명세서 및 청구범위에서 용어 "포함한다", "포함한" 및 이와 같은 용어는 배타적(exclusive)이거나 완전한 의미와 반대로 포괄적인 의미(inclusive sense)로 이해할 수 있고 ; 이는 다시 말해서 "포함하지만 이로 한정되지 않는" 의 의미로 이해할 수 있다.
본 발명의 간단한 설명
첫 번째 양상에 따른, 본 발명은 캐리어 가스(carrier gas)에 분산된 액적을 포함하고, 액적 중 적어도 일부는 바이오사이드를 비활성화시키기에 효과적인 길항물질을 함유하는 에어로졸을 제공한다.
본원에서 "길항물질"은 다른 물질과 반응하거나, 중화시키거나, 온순하게 하거나 파괴를 촉매 작용하거나 또는 변화시키는-또는 파괴 또는 비활성화에서 중재자로서 작용하는 모든 물질을 의미한다.
바람직한 실시형태에서, 과산화물(예를 들어 과산화수소)은 미생물을 살생하는 바이오사이드로서 사용되고, 상기 바이오사이드는 첫 번째 양상에 따른 에어로졸을 비활성화시키고 무해하게 하며, 액적 중 적어도 일부는, 예를 들어 금속 이온, 효소 또는 다른 시약이거나 또는 과산화수소를 산소 및 물로의 분해를 유발하거나 촉매하는 길항물질을 함유한다. 이는 과산화물을 무해하게 하고 이는 체임버에서 공기의 교체를 불필요하게 한다.
본 분야에서의 숙련자는 지금까지 과산화수소는 작은 부피의 액체 시스템, 예를 들어 콘택트 렌즈에서 미생물을 죽이기 위해 사용되고 있고, 그 뒤(즉, 소독 단계를 완료한 후)에 적절한 액체 과산화수소 파괴 화합물, 예를 들어 카탈라아제(catalase)를 첨가하여 과산화 수소를 비활성화시키는 것을 인지할 수 있다. 몇몇 작은 부피의 액체 시스템(즉, 콘택트 렌즈 클리너)에서, 카탈라아제는 과산화물이 소독 단계를 완료한 후에 액체에 용해시키기 위해 서서히 녹는 밀봉제(encapsulant)에 캡슐화시킨 정제로서 액체 과산화물 용액에 첨가된다.
첫 번째 양상에 따른 본 발명의 실시형태는, 예를 들어 과산화수소가 사전에 증기 또는 에어로졸로 들어간 곳의 체임버 내의 공간 및 표면에 에어로졸 형태의 적절한 길항물질을 도입하여 무해하게 한다. 바람직한 실시형태에서, 길항물질은 어떠한 잔여 과산화물을 물 및 산소로 짧은 시간 안에 전환시킨다. 본 분야의 숙련자는 에어로졸 형태로 탈활성제(deactivator)로 사용하는 것에 대해 이전에 실습되었다고 인지할 수 없을 것이다. 지금까지, 증기 및 에어로졸 시스템에서 유기체를 모두 또는 충분한 비율로 살생한 후에 체임버로 퍼내고 체임버를 통해 공기를 불어서 과산화물을 제거하고, 몇몇의 경우에 잔여 과산화물 증기 또는 에어로졸은 증기 또는 에어로졸이 고체 촉매와 접촉하게 하는 촉매작용의 디스트로이어를 통해 펌프되거나 분사된 공기 흐름의 통과에 의해 비활성화된다.
증기 또는 에어로졸 시스템에서 과산화물을 탈활성제로 운반하는 것보다 탈활성제를 과산화물로 전달하는 것은 사전에 예측할 수 없었고, 에어로졸로서 촉매를 갖는 것도, 하물며 동일한 에어로졸 또는 동일한 에어로졸 액적에 존재하는 과산화물 및 길항물질 둘 다를 갖는 것도 예측할 수 없다.
첫 번째 양상에 따른 실시형태에서, 과산화물이 목적하는 소독/살균 효과를 성취할 때까지 길항물질을 함유하는 미스트 또는 에어로졸의 도입(introduction)은 지연된다. 그 대신에, 만약 길항물질로 인한 불활성화 또는 파괴가 소독률(disinfection rate)과 비교해 볼 때 느린 비율로 진행한다면, 길항물질을 함유한 에어로졸은 과산화물과 동시에(심지어는 그 전에) 도입될 수 있다.
바람직한 실시형태에서, (과산화수소 또는 과산화아세트산과 같은) 과산화물을 소독 또는 살균 제제(바이오사이드)로 사용하고 길항물질은 어떠한 적절한 촉매작용의 파괴자[예를 들어, 망간 또는 다른 전이금속, 금속 이온, 금속 산화물 또는 염, 또는 앞서 말한 것의 컴비네이션(combinations) ; 트리에탄올아민 또는 다른 알칼리성 화합물 ; 카탈라아제 ; 또는 이와 같은 것들]이다.
첫 번째 양상에 따른 바람직한 실시형태에서, 과산화수소를 비활성화시키기에 효과적인 길항물질을 함유하는 에어로졸 또는 미스트로 생산하여 첫번째 분무기를 통해 (액체, 용액, 또는 초미세 고형물의 액체 현탁액으로) 분무하였다. 바이오사이드를 함유하는 공간 내로 이를 도입할 수 있고, 예를 들어 결합된 미스트에서 입자로서 바이오사이드를 중화(예를 들어 과산화물-물 및 산소 생산)시키는 에어로졸(이전에 공간 내로 도입됨)로서 과산화수소가 충돌하고/하거나 합쳐지거나 표면에 서로 합쳐진다. 바이오사이드는 액체 또는 증기로서 공간에 사전에 또한 도입될 수 있다. 비록 적절한 길항물질(파괴자)의 용액을 분무하는 것을 선호할 지라도, 전구물 사이의 반응으로 에어로졸 내의 제자리에 파괴자를 또한 생산할 수 있다.
두 번째 양상에 따라, 본 발명은 캐리어 가스에 분산된 액적을 포함하는 에어로졸을 제공하고, 액적 중 적어도 일부는 바이오사이드를 함유하고 ; 에어로졸에서의 액적 중 적어도 일부는 바이오사이드와 반응하여 이를 무해하게 만드는 길항물질을 함유함을 특징으로 한다.
두 번째 양상에 따라 바람직한 실시형태에서, 과산화수소(용액으로)는 바이오사이드이고, 이는 첫 번째 분무기를 통해 분무되고 ; 길항물질(액체, 용액 또는 액체 현탁액으로)은 두 번째 분무기를 통해 분무되며 ; 두 가지 분무제(nebulant)가 결합하여 과산화물 액적 및 길항물질 액적 둘 다가 현탁된 에어로졸을 생산한다. 과산화물의 액적은, 이들이 길항물질의 액적과 접촉하여, 충돌(collision), 합체(coalescence) 또는 축합(condensation)의 결과로 작용할 때까지 적어도 효과적으로 남아있다. 두 가지 종류의 액적을 각각이 다른 것과 접촉에 이르기 전에 타임 랩스(time lapse)는, 예를 들어 각각의 분무 조건, 분무 비율(nebulizing rate), 분무제 입자 크기의 조절에 의해, 또는 이들이 각각의 분무기로부터 분사됨에 따른 하나 또는 두 종류의 액적의 전기적 전하에 의해, 또는 성분(component) 중 하나의 도입의 지연에 의해 영향을 받을 수 있다. 과산화수소는 1 ppm 이하의 농도에서 무해한 것으로 고려된다.
세 번째 양상에 따라, 본 발명은 두 번째 양상에 따른 에어로졸을 제공하고, 액적 중 적어도 일부는 바이오사이드, 및 바이오사이드와 반응하여 이를 무해하게 만드는 길항물질 둘 다를 함유한다.
이러한 경우에, 반응 속도(reaction kinetics)는 바이오사이드가 길항물질에 의해서 무해하게 되기 전에 미생물을 살생하기에 효과적이게 하기 위해 조절되어야한다.
네 번째 양상에 따라, 본 발명은 두 번째 또는 세 번째 양상에 따른 에어로졸을 제공하고, 바이오사이드는 소독 또는 살균에 사용되고, 길항물질이 바이오사이드를 무효화(ineffective)하는데 필요한 시간이, 바이오사이드가 소독 또는 살균의 목적하는 수준(desired level)에 효과적으로 되는데 필요한 시간보다 더 긴 시간임을 보장할 수 있는, 성질(nature) 및 농도를 갖는 길항물질을 선택하거나 방법을 제공한다.
세 번째 및 네 번째 양상에 따른 실시형태에서, 본 발명의 매우 바람직한 형태는 첫 번째 분무기를 통해 분무되기 전에 과산화물 및 길항물질을 (액체, 용액 또는 액체 현탁액으로) 즉시 결합시킨다. 결과적으로 생성된 에어로졸은 바이오사이드 및 길항물질 둘 다가 동일한 액적에 공존하는 액적을 함유한다. 이러한 경우에, 제제가 길항물질에 의해서 무효화되기 전에 효과적인 시간을 갖기 위해서, 제제와 함께 길항물질의 반응은 충분하게 느리거나 또는 느린 것은 중요하다. 과산화물과 함께 길항물질의 반응 비율(reaction rate)은 바이오사이드로서 작용하는 과산화물의 속도와 비교해 볼 때 길항물질이 과산화물을 천천히 파괴하는 길항물질의 선택으로 조절할 수 있다. 그 대신에, 소독/살균 단계와 비교해 볼 때 느린 중간 단계를 통하여 길항물질이 형성되거나 작용될 수 있다. 예를 들어 표백 활성제(bleach activator) 또는 이와 같은 것의 포함에 의해, 농도, 온도, 습도 및/또는 이러한 반응속도 조절 측정(kinetic rate controlling measures)의 컴비네이션과 같은 조건의 선택에 의해 바이오사이드의 반응 속도를 높일 수 있는 조건을 선정할 수 있는 추가적인 가능성이 있다.
다섯 번째 양상에 따라, 본 발명은 캐리어 가스에 분산된 액적을 포함하는 에어로졸을 제공하고, 액적 중 적어도 일부는 바이오사이드를 함유하고, 액적 중 적어도 일부는 바이오사이드를 수송하는 액적과 동일하거나 상이할 수 있는 것으로서, 바이오사이드를 비활성화시키기에 효과적인 길항물질을 함유한다.
여섯 번째 양상에 따라, 본 발명은 자기 비활성화된 살균성 에어로졸(self inactivating biocidal aerosol)을 제공한다.
본 발명의 여섯 번째 양상에 따른 실시형태는 과산화물, 및 공통의 분무기 인풋 포트(nebuliser input port)에 공급함으로써 분리된 공급물로부터 길항물질로서 적절한 촉매작용의 파괴적인 제제(catalytic destructive agent)를 만들 수 있고, 상기 컴비네이션은 두 가지 성분이 증기 가스(gas stream)의 각각의 액적에 있는 에어로졸을 생산하기 위해 과산화물 대 길항물질의 예정된 비율로 분무된다. 과산화물은 체임버 또는 룸에 소독 또는 살균 효과를 위한 의도로 사용되었고, 방법은, 에어로졸에 존재하는 촉매작용의 파괴자가 과산화물이 목적하는 수준의 살균성 효과를 성취하기 전에 과산화물 파괴에 효과적이지 않게 하는 것을 보장한다. 바람직한 실시형태에서, 제제와 길항물질이 적어도 처음에는 동일한 액적에 동시에 공존하고, 살균성 제제 및 길항물질은 에어로졸에서 상이한 액적에 존재한다 - 즉, 과산화물 및 길항물질은 별도로 분무되고 그리고 난 다음에 분무제는 결합된다.
본 발명의 다른 양상은 첫 번째 내지 여섯 번째 양상 중 하나에 따른 에어로졸의 제조 방법에 관한 것이고, 첫 번째 내지 여섯 번째 양상 중 하나에 따른 에어로졸의 사용 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 에어로졸은 어떠한 적절한 방법에 의해 제조될 수 있다. 초음파식 분무기(ultrasonic nebuliser)의 사용이 바람직한 반면에, 본 발명은 스프레이 제트(spray jet), 분무기(fogger), 원심성 장치(centrifugal devices), 그 밖의 아토마이저(other atomizers)를 사용하여 시행하고, 몇몇 적용물에 에어로졸 용기(aerosol cans)를 포함할 수 있다.
시간을 상당히 단축시킨 본 발명의 바람직한 실시형태는 체임버에 용인가능한 수준으로 과산화물 농도의 감소를 요구한다.
본 발명은 바이오사이드가 과산화물인 시스템과 관련하여 처음에 예를 들것이다. 그 뒤에, 다른 예와 관련하여 예를 들 것이고, 여기에서 상기 바이오사이드는 상기한 양상 중 하나에 따른 에어로졸이고, 바이오사이드는 살균성 산화제(biocidal oxidizing agents), 4 급 암모늄 화합물(quaternary ammonium compounds), 알데히드, 할로겐화 페놀(halogenated phenols), 실란올(silanols) 및 이러한 바이오사이드에 대한 적절한 길항물질에 대한 논의와 함께 이의 컴비네이션으로 구성된 군으로부터 선택하였다.
실행할 수 있는 본 발명의 최적의 방식
본 발명은 실시예와 함께 보다 특별히 기재할 것이다.
도 1 과 관련하여, 본 발명의 첫 번째 양상에 따른 에어로졸의 제조방법 및 사용을 도식적으로 나타내었다. 이러한 예에서, 체임버 9, 예를 들어 글러브 박스는 새로운 미생물로 재사용하기 전에 살균시킨 것이다. 저장소 1 에 함유된 과산화물을 밸브 2 를 통해 첫 번째 분무기 4 의 흡입구 포트 3(inlet port 3)에 35 % 과산화수소의 용액을 공급하였고, 본 발명의 예는 초음파식 분무기로 WO 2007/014435, WO 2007/014436 또는 WO 2007/014437 에 보다 특별히 기재되어 있다. 분무기 4 는 또한 분무 가스 흡입구 5 에서 캐리어 가스의 증기, 예를 들어 공기를 받아들이고, 분무기 유출구 6(outlet 6)에 과산화수소의 초미세 미스트를 생산하여, 밸브 7 을 통해 체임버 흡입구 8 에서 체임버 9 로 전달한다. 이러한 살균 단계는 선행기술에 기재되어 있다. 이는 8 과 같은 체임버에서 과산화수소의 적절한 에어로졸을 사용하여 세균성 포자(bacterial spores)와 같은 미생물을 살생하기도 어려운 미생물에서 조차도 6 로그 감소를 성취하는데 오직 약간의 몇 분이 걸린다. 그러나 이는 체임버의 부피에 따라 통상적인 방법으로 체임버에서 과산화물을 제거하는데 많은 시간이 걸린다.
본 발명의 첫 번째 양상에 따른 첫 번째 실시형태에서, 소독/살균 단계가 완료된 후에, 밸브 7 을 차단하고, 두 번째 에어로졸을 과산화물 길항물질의 용액, 또는 Mn(II) 염 또는 전이 금속 염 또는 이들의 컴비네이션, 카탈라아제 또는 하기에 보다 자세하게 논의할 과산화물 파괴 제제(peroxide destroying agents)와 같은 촉매작용의 파괴자로부터 생산하였다. 길항물질은 pH 조절제(pH modifiers) 또는 완충용액, (예를 들어, 카탈라아제의 경우에) 보존제, 안정제, 반응속도 조절제(kinetics modifiers) 등과 같은 그 밖의 지시약을 포함할 수 있다. 도 1 과 관련하여, 길항물질 용액은 저장소 11(reservoir 11)에 함유되어 있고 밸브 12(valve 12)를 통해 두 번째 분무기 14 의 흡입구 포트 13(inlet port 13)에 공급하였다. 분무기 14 는 분무기 가스 흡입구 15 에서 캐리어 가스의 증기(stream of carrier gas), 예를 들어 공기를 받아들이고, 분무기 유출구 16 에서 길항물질 용액의 초미세 미스트(microfine mist)를 생산하였고, 밸브 17 을 통해 [및 선택적으로 역지밸브 10(non return valve 10)을 통해] 체임버 흡입구 8 로 전달되어 체임버 9 에 들어간다. 길항물질 에어로졸은 초미세 미스트(a very fine mist)로 체임버에 들어가고, 미스트 입자 사이의 접촉에 의해 합쳐지거나, 또는 이의 표면에 또는 이들 둘 다가 결합되어 체임버에서의 모든 잔여 과산화수소와 반응한다. 압력 릴리프 밸브 20(pressure relief valve 20) 또는 재순환 관은 제공될 수 있지만, 본 발명의 원리로 이해되는 것에 대한 이러한 대비를 상세히 열거할 필요는 없다.
본 발명의 첫 번째 양상에 따른 두 번째 실시형태에 따라, 본 발명은 도 2 에 나타내었고, 여기에서 도 1 에 동일한 숫자로 해당되는 기능의 부분을 확인하고, 밸브 2 는 개방하고, 밸브 12 는 차단한 상태로, 분무기 4 를 통해 과산화물 미스트를 제조할 수 있고 목적하는 수준의 미생물의 살생을 성취할 때까지 과산화물 미스트를 체임버 9 에 들어가게 하였다. 목적하는 정도의 소독/살균을 성취한 후에, 밸브 2 를 차단하였고 밸브 12 를 개방하여 길항물질이 동일한 분무기 4 에 분무되게하고, 체임버 9 에 들어가서 체임버에서의 잔여 과산화물과 반응하여 이를 제거하였다.
길항물질이 과산화수소를 얼마나 빨리 파괴하느냐에 따라서, 체임버 9 에서 길항물질 에어로졸이 들어가기 전에, 과산화수소가 목적하는 수준의 미생물 살생을 완료할 때까지 기다리는 것이 필요하지 않을 수 있는 것임을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 만약 길항물질이 과산화물과 반응하기 전에 유도시간(induction period) 또는 한계점(threshold)이 있거나, 또는 만약 과산화물 파괴 비율이 과산화물 살균성 효과의 비율과 비교하였을 때 느리다면, - 길항물질은 제조될 수 있고 들어갈 수 있는 반면에, 과산화물은 여전히 바이오사이드로서 효과가 있다. 이러한 경우에, 길항물질은 들어갈 수 있는 반면에, 바이오사이드는 미생물에 여전히 작용할 수 있다.
본 발명의 두 번째 양상에 따른 세 번째 실시형태에서, 캐리어 가스에 분산된 액적을 포함하는 첫 번째 양상에 따른 에어로졸을 제공하고, 액적 중 적어도 일부는 과산화수소를 포함하고 액적 중 적어도 일부는 과산화수소를 무해하게 만드는데 유효한 길항물질을 함유한다.
이러한 경우에, 도 1 과 유사한 장치를 사용하였지만, 분무기 4 를 통해 제조한 과산화수소 1 의 분무제를 분무기 14 를 통해 제조한 길항물질 11 의 분무제와 결합시키고, 각각의 분무제는 체임버 9 에 들어가기 전에 과산화물 액적 및 길항물질 액적을 함유하는 단일 증기 가스 내로 결합된다. 도 1 에 나타내지 않은, 밸브 7 , 17 및 체임버 9 사이의 혼합 체임버(mixing chamber)로 혼합을 용이하게 할 수 있다. 이러한 경우에, 길항물질 및 과산화물 사이의 모든 반응은 길항물질이 잔여 과산화물을 파괴하기 전에 목적하는 수준으로 미생물을 살생할 수 있도록 충분하게 지연시키는 것은 중요하다. 과산화물 및 길항물질이 상이한 액적에 있을 때, 하나와 다른 하나의 반응은 입자의 정반대적인 전기적인 전하 또는 입자 크기의 영향 및 이와 같은 것에 의해서 지연될 수 있다. 그러나, 하기한 길항물질의 선별 및 반응 속도(reaction kinetics)의 조절에 의해서 하나와 다른 하나의 반응을 지연시키는 것은 바람직하다.
본 발명의 여섯 번째 양상에 따른 네 번째 실시형태에서, 자기 파괴적인 바이오사이드(self destructive biocide)를 생산하기 위해 각각의 액적에 길항물질을 과산화물과 결합시켰다.
이러한 경우에, 도 2 에 도식적으로 나타낸 유사한 장치를 사용할 수 있으나, 밸브 2 및 12 의 조절 또는 이러한 밸브 및 분무기 흡입구 3 사이의 액체 혼합 체임버(liquid mixing chamber)(도 2 에 나타내지 않음)에서 저장소 1 의 과산화물 용액 및 저장소 11 의 길항물질 용액을 결합시켰다. 분무기 4 에서 분무되기 전에 과산화물 용액 1 과 길항물질 용액 11 의 액체 혼합물을 즉시 혼합하고 관 7 을 통해 체임버 9 에 공급하였다. 길항물질은 체임버 9 에서 나중에 바이오사이드를 비활성화시켰다.
액체 혼합 체임버(도 2 에는 나타내지 않음)는 밸브 2, 12 의 다운스트림(downstream) 및 분무기 흡입구 3 의 업스트림(upstream)을 제공하여 빈틈없이 빠르게 혼합하기 용이하게 한다. 이러한 경우에, 소독/살균의 목적하는 수준을 성취하기 위해 충분히 길게 체임버 9 에서 충분히 높은 농도의 과산화물을 가능하게 하는 길항물질에 의한 과산화물의 파괴를 충분하게 느리게 하는 길항물질 시스템을 선택하는 것은 필수적이다.
도 1 은 본 발명에 따른 프로세스의 실시형태를 묘사하기에 유용한 계통도(schematic diagram)이다.
도 2 은 본 발명에 따른 프로세스의 실시형태를 묘사하기에 유용한 계통도이다.
도 3 은 상이한 전이 금속의 존재 하에서 과산화수소의 파괴의 열효과(thermal effects)를 나타내는 그래프이다.
도 4 는 과산화수소의 상이한 초기 농도 ([Mn(II)]=1.2x10-4M) 에서 H2O2 + Mn(II) 반응의 열효과를 나타내는 그래프이다.
도 5 는 H2O2 파괴 비율에서 초기 Mn(II) 농도의 효과를 나타내는 그래프이다.
도 6 은 다양한 알칼리성 물질을 첨가한 후에 35 % 과산화수소의 pH 를 나타내는 그래프이다.
도 7 은 H2O2 + Mn(II) 반응의 비율에서 알칼라인 첨가제 성질(nature)의 효과를 나타내는 그래프이다(ST-결정 형성 성분으로서 녹말).
도 8 은 H2O2 + Mn(II) 반응의 열효과에서 탄산염 농도의 효과를 나타내는 그래프이다.
도 9 는 과산화수소 파괴의 반응속도(kinetics)에서 초기 용액의 온도의 효과를 나타내는 그래프이다.
도 10 은 H2O2 + Mn(II) 반응의 속도에서 다양한 과산화요소 컴비네이션(urea-peroxide combinations)의 영향을 나타내는 그래프이다.
도 11 은 H2O2 + Mn(II) 반응의 속도(kinetic)에서 과산화요소 컴비네이션의 영향을 나타내는 그래프이다.
도 12 는 포도상 구균(Staphylococcus aureus)의 로그 10 감소(Log 10 reduction)에서 과산화수소의 농도 및 노출 시간(exposure time)의 영향을 나타내는 그래프이다.
도 13 은 포도상 구균의 로그 10 감소에서 과산화수소의 농도 및 노출 시간(exposure time)의 영향을 나타내는 그래프이다.
도 14 는 SDB 를 사용한 PES 슬라이드에서 포도상 구균의 6 로그 감소에 필요한 시간을 나타내는 그래프이다.
도 15 는 상이한 조건에서 PES 표면에서 SDB 분해 속도를 나타내는 그래프 세트이다.
도 16 은 실온에서 유리 슬라이드 표면에 SBD 미스트 파괴(mist destruction)를 나타내는 그래프의 세트이다.
도 17 은 (별도로 분무된) 길항물질로서 차아염소산나트륨(sodium hypochlorite) 분무제에 의해 과산화수소 분무제를 비활성화시키는데 필요한 시간을 나타내는 그래프의 세트이다.
예비 실험
다양한 전이 금속 기반 길항물질 시스템(transition metal based antagonist system) 및 반응 조건은 본 발명의 실시형태에서 사용하기 위해 스크린하였다. 스크리닝(Screening)을 에어로졸보다는 튜브에 결합된 벌크 용액(bulk solutions)을 사용하여 초기에 진행하였다. 이러한 시스템에서 과산화물의 파괴는 매우 발열적(exothermic)이기 때문에, 용액 시스템(solution system)에서 온도 증가의 측정은 예비 실험 1-6 의 에어로졸에서 과산화수소의 파괴 비율의 측정의 대용(proxy)으로서 사용되었다.
예비 실험 1 - 전이 금속 길항물질 시스템
도 3 은 0.02 M 수산화나트륨의 존재 하에서 길항물질(촉매작용의 과산화물 파괴자)로서 사용된 표 1 의 금속과 결합한 35 % 과산화수소 용액의 컴비네이션에 대한 시간의 기능으로서 온도를 나타내었다.
Figure pct00001
도 3 은 Mn(II) 염으로서 망간 또는 KMnO4 만으로 1 x 10-4 M 이하의 농도에서도 비교적 빠른 결과를 얻었고, 35 % 과산화물과 반응하여 10 분 후에 피크점에 도달되었음을 나타내었다. Mn 은 5 mg/m3 의 Mn 의 OH&S 자격요건에 따라 허용가능한 노출한계(permissible exposure limit)를 갖는다. Ce, Ti, Fe, Mo 및 Mn 의 화합물은 프로모터(promoter)로서 사용될 수 있으나, 망간의 염은 데이터에 테스트된 이들의 최고의 허용가능한 효능을 나타내었다.
예비 실험 2 - 과산화물 농도의 효과
Figure pct00002
Mn(II) 길항물질과 함께 반응 프로파일(reaction profile)(발열 온도로 나타낸 바와 같이)에서 표 2 에서와 같은 과산화물의 다양한 농도의 효과를 도 4 에 나타내었다. 50 % 과산화수소의 안정성은 예상할 수 없는 것처럼 보이지만, 이는 용액에서 안정제의 성질 및 농도의 변화에 의해 설명될 수 있다. 15 % 및 20 % 과산화수소 용액을 35 % 용액의 희석물로 제조하였다. 50 % 및 35 % 과산화수소 용액은 상이한 농도 및 천연의 첨가제를 함유하는 각각의 배치(batches)이다.
예비 실험 3 - Mn ( II ) 농도의 효과
Mn(II) 길항물질과 함께 35 % 과산화물 용액과 결합하여 초기의 Mn(II) 농도의 변화의 반응 프로파일(발열 온도로 나타낸 바와 같이)에서의 효과를 도 5 에 나타내었다. 과산화수소 파괴 비율이 초기의 Mn(II) 농도에 매우 민감한 것은 명확하다. 도 5 의 개략적인 근사치 데이터는 과산화물의 파괴 비율에서 약 1.5 오더 영향(order influence)의 Mn(II) 농도를 제공하였다.
예비 실험 4 - 알칼리성 첨가제 및 녹말의 영향
35 % 과산화수소 용액(INTEROX로부터 입수-과산화물 안정제를 함유)은 비교적 안정적이다. "천연" 용액 및 저농도의 Mn(II) 농도에서 Mn(II) + H2O2 반응의 개시는 매우 어렵다. 반응의 적당한 비율을 수득하기 위해서 과산화수소 용액의 초기 pH 를 증가시켜야 함을 발견하였다.
NaOH, Na2CO3 및 NaHCO3 가 3 가지 알칼리성 첨가제의 전형적인 예가 되었다. 이러한 화학물질을 이용한 과산화수소 용액의 pH 에서의 변화 효과를 도 6 에 나타내었다. 도 7 은 Mn(II) 길항물질과 함께 35 % 과산화물 용액의 반응 프로파일(발열 온도로 나타냄)에서 이러한 첨가제의 효과를 나타내었다.
알칼리성 첨가제의 효과는 놀라울 정도의 효과를 나타내었고, 산성에서 거의 대부분은 중성인 용액의 pH 변화만으로 설명할 수 없다. 도 6 에 나타낸 바와 같이, NaOH 및 Na2CO3 는 주로 pH 에 대한 변화에 동등하게 영향을 미치지만, 도 7 에 나타낸 바와 같이 H2O2 파괴 속도는 상이하게 나타내었다. 탄소염의 첨가는, 저해제(inhibitor)의 존재 하에서 아니온(anions)으로 인한 H2O2 + Mn(II)의 반응이 라디칼 사슬 반응(radical chain reaction)에 대한 보통 전형적인 명확한 래그 타임(lag time)을 갖는 과정(process)으로 전환된다. 과산화수소에 의한 Mn(II) 의 산화가 초과산화물(superoxide) 및 히드록실 라디칼을 발생시키고, 탄산염 및 중탄산염 이온은 히드록실 유리 라디칼의 스캐빈저(scavengers)로서 작용함을 본 발명은 짐작할 수 있다 : -
Figure pct00003

상이한 첨가제의 존재 하에서 반응 메커니즘(mechanism reaction) H2O2 + Mn(II)는 보다 더 복잡하게 만들 수 있다. 그러나 탄산염 농도를 변화시킴에 따라, 귀중한 래그타임(lag time)을 형성하는 것이 가능함을 나타내었다(도 8 참고). 참고 : 도 8 에서 ST = 0.01 % 녹말.
상기한 바와 같은 요인을 조절함으로써, 본격적으로 이의 파괴가 시작되기 전에 과산화물 에어로졸이 주로 바이오사이드가 매우 효과적이게 활동할 수 있는 충분히 긴 실험 조건 하에서 10 분까지의 유도기간(induction period)을 수득하는 것은 가능함을 도 8 로부터 예측할 수 있다. 참고로 또한, 과산화물은 이의 파괴가 개시된 후일지라도 살생적으로 작용을 계속할 것이고 시작한 후에 처음에 여전히 천천히 파괴를 진행할 것이다.
예비 실험 5 - 온도의 영향
반응 혼합물의 온도는 화학적 반응의 비율을 조절하는데 매우 효과적인 요소인 점을 발견하였다. 튜브에서의 Mn(II) 또는 과망간산염에 의한 과산화수소가 파괴되는 동안, 용액의 온도는 종종 끓는점(boiling point)에 도달한다. 바이오사이드가 미스트로서 분사될 때는 벌크 용액 및 바이오사이드의 얇은 막에서 열교환 조건이 전적으로 상이하기 때문에 이는 발생할 수 없다. 그러나, 용액의 초기 온도는, 과산화수소 파괴 속도에서 초기 용액의 온도 효과를 나타내는 표 9 에 나타낸 바와 같이 리드 타임(lead time)을 조절하는 것을 도울 수 있는 파라미터(parameter)이다. 반응속도(reaction velocity)가 가파르게 증가하기 전에, 리드타임에 의해 래그(lag) 또는 유도기를 의미한다. 초기 용액의 더 낮은 온도는 더 긴 리드 타임을 요구한다. 초기 용액의 다양한 온도에 의해, Mn(II)+ H2O2 반응의 리드 타임의 길이는 이의 효과의 타협 없이 조절될 수 있다. 2 ℃ 의 초기 온도 조건 하에서, 도 9 에 나타낸 바와 같이 30 분 이상의 리드 타임을 요구한다.
예비 실험 6 - 그 밖의 첨가제의 영향
녹말을 MnO2 의 콜로이드 용액(colloidal solution)의 안정제로서 첨가하고, 반응의 파라미터를 조절하도록 도울 수 있는 첨가제의 범위를 확대하는 것으로 나타났다. 도 10 및 11 은 H2O2 + Mn(II) 반응의 속도에서 과산화요소의 효과를 타낸 것이다.
본 발명에 따른 자기 파괴적인 살균성 에어로졸( Self Destructive Biocidal Aerosol)의 예
0.01 % 녹말 및 탄산나트륨의 존재 하에서 다양한 농도의 Mn(NO3)2 로 구성된 길항물질과 함께 다양한 농도(10 % 내지 35 % 의 범위)의 과산화수소를 결합시키고, 혼합한 후에, 즉시 이러한 컴비네이션으로부터 에어로졸을 생산하여, 자기 파괴적인 바이오사이드(Self Destructive Biocide, "SDB")의 다양한 변형물을 제조하였다.
상이한 미생물에 대한 단단한 표면의 매개체(hard surface carriers)의 벤치 테스트(Bench testing)를 실시하였다.
몇몇의 결과를 표 3 및 표 4 에 나타내었다. 지오바실루스 스테아로테르모필루스(Geobacillus stearothermophilus)(1 x 1 cm 영역)으로 유리 슬라이드를 접종하였고(inoculate), 바실루스 서브틸러스 포자(Bacillus subtilis spores)(2 x 2 cm)로 PES 슬라이드를 접종하였다. 각각의 경우에, 60 μL 의 SDB 에어로졸을 접종한 영역의 위에 분사하였고, 다양한 SDB 에어로졸로 예정된 시간(predetermined time) 동안 노출시켰다(본 발명의 여섯 번째 양상에 따른 4 가지 살균성 제조물을 표 3에 명확하게 나타내었다). 과산화수소의 이에 상응하는 농도의 에어로졸 유효성을 비교하여 표 3 에 또한 나타내었다.
Figure pct00004
표 3 에서, 길항 물질의 존재 하에서와 유사한 조건에서 5 로그 감소(5 log reduction)가 거의 정확하게 전체를 살생하였고, 35 % 과산화물을 사용한 샘플이 5 분 내에 성취하였다. 놀랍게도, 19.1 % 과산화물이 10 분 내에 4.7 로그 감소를 나타내어 길항물질의 존재 하에서 이들이 없을 때보다 높은 수준의 살생을 성취하였다. 19 % 를 초과한 모든 과산화물 농도에서, 길항물질의 존재 하에서 에어로졸에 의해 파괴가 어려운 비.서브틸러스(B. subtillis)의 7 로그를 초과한 감소(주로 완전한 살생)를 5 분 미만 내에 나타내었고, (즉, 길항물질의 존재 하에서) 19-35 % 범위의 과산화물 농도에서, 에어로졸은 5 분 미만 내에 7 로그를 초과한 감소를 성취하였음을 표 4 에 나타내었다.
표 4 는 PEC 슬라이드에서 비.서브틸러스를 사용한 유사한 실험의 결과를 나타내었다.
Figure pct00005
40 분 내지 60 분 사이 내에 SDB 에어로졸은 스스로 파괴되었다(즉, 잔여 과산화물이 산소 및 물로 전환되었다). 이는 데이터로부터 나타난 실험은 원리의 증거로 나타내고, 본원의 데이터는 가장 짧게 성취할 수 있는 파괴 시간 또는 최적 조건을 나타내는 것은 필수적으로 나타내지 않았다. 그러나, 파괴 시간은 교체되는 공기의 부피에 의존하지 않기 때문에, 수천의 평방미터(thousands of square meters) 공간의 창고를 절반의 입방 미터의 글로브 박스(a half cubic meter glove box)처럼 쉽게 자기 파괴적인 살균성 에어로졸을 사용하여 과산화물을 제거하기 위해 동일한 짧은 시간을 획득할 수 있음을 이는 나타낸다. SDB 에어로졸은 이의 자신의 파괴력의 시드(seed)를 함유하고, 이는 "파괴자"로 바뀌거나 무해하게 만들기 위해 바뀌는 것을 필요로 하지 않는다.
포도상 구균으로 SDB 샘플의 효능을 약간 다르게 실험하였다. PES 슬라이드를 포도상구균(2 x 2 cm)으로 접종하였고, 실험 바이오사이드의 상이한 양을 접종한 영영 위에 분사하였다. 작은 MATRIX 를 사용하였고, 여기에서 변수(variables)는 과산화수소의 농도(35, 19 및 14.7%), 정량(바이오사이드의 30, 40, 50 및 60μL)와 노출시간(5 및 10 분)이다.
이러한 MATRIX 의 결과를 도 10, 12 및 13 에 3 차원 그래프(three-dimensional graphs)로 나타내었다. 도 14 는 SDB 에어로졸을 사용한 PES 슬라이드에서 에스. 아우레우스(S. aureus)에서 로그 6 감소를 성취하는데 필요한 시간을 나타내었다. SDB 는 과산화수소 에어로졸 단독으로 작용하거나 또는 약간 더 좋게 작용한 것을 도 14 에서 알 수 있다. 과산화수소에서 자기-파괴적인 조성물로 전환하는 본 발명에 따른 길항물질 첨가제는 이의 살균성 효능을 감소시키지 않지만, 이를 상당히 증진시키고, 이러한 혼합물은 추가적인 자기-파괴적인 특성과 함께 개선된 바이오사이드로서 사용될 수 있다.
"자기 파괴적인 바이오사이드"(SDB)의 개념은 "쓰이고 있는(in use)" 조건에서 실제로 사용함을 입증하기 위해 몇몇 실험을 착수하였다. 첫째로, 이를 폴리머(PES) 또는 유리 슬라이드에 놓았을 때, SDB 분해(SDB disintegration)체크하였다.
실험을 다음의 방법을 사용하여 실시하였다 :
1. 60 μL 의 SDB(과산화수소, Mn(II), 녹말 또는 그 밖의 첨가제의 일반적인 혼합물)를 혼합한 후 곧바로 실온에서 PES 의 표면의 에어로졸에 두었다.
2. 특정 노출 시간 후에 SDB 와 함께 각각의 PES 슬라이드를 잔여 과산화수소의 적정(titration)을 위해 희석한 황산이 담긴 원뿔형 플라스크(conic flask)에 옮겼다.
몇몇의 결과를 도 15 에 나타내었다.
만약 PES 표면에서 SDB 에어로졸 파괴의 결과가 벌크 액체(bulk liquid)로서의 SDB 파괴 속도와 비교한다면, 표면에서 SDB 에어로졸의 파괴 비율의 절대적인 수치는 벌크 용액에서 비교하였을 때보다 더 낮은 결과를 나타내었다. 반응의 비율에서 이러한 감소는 열 소멸(heat dissipation)에서의 차이를 결과로 나타내었다. 그러나 동시에 상이한 첨가제에서의 경향(trends)은 영향을 주고 주요 성분의 농도의 효과도 주로 마찬가지이다. 예를 들어, Mn(II) 농도의 증가는 SDB 에어로졸 파괴 비율의 증가를 유도한다(도 5 및 15c 참고). 상이한 알칼리성 첨가제는 파괴 비율을 증가시키거나 감소시키고, 표면 및 벌크 용액에서 중탄산염은 또다시 파괴 비율을 감소시키고 중탄산염은 몇몇의 래그타임을 만든다(도 8 및 15b). 둘 다의 경우에, Fe(II)의 SDB 에 첨가는 파괴 비율을 감소시킨다(도 11 및 15a).
이의 반응에서 SDB 에어로졸의 얇은 층에서의 침적(deposition)의 효과에 대해서 실험을 실시하였다. 이러한 경우에, 성분을 혼합한 후 곧바로, SDB 를 표준 분무기 내로 이동시켰다. SDB 의 미스트를 실온에서 유리 글라스에 5 분 동안 두었다. 특정 시간 후에, 유리 글라스를 적정(titration)을 위해 희석한 황산이 담긴 원뿔형 플라스크에 이동시켰다. 결과를 도 16 에 나타내었다.
이러한 경우에 SDB 에어로졸의 결과는 벌크 용액 및 큰 액적 침적의 상황에 따라 달랐다. 우선, 시간에 맞춰 표면으로부터 미스트 증발의 증거에 있다(어떠한 첨가제 없이 20 % H2O2 곡선). 두 번째로, 과산화수소의 파괴 비율에서 첨가제의 양성 효과를 관찰할 수 있었다.
지금까지 본 발명은 바이오사이드로 과산화수소와 관련하여 주로 예를 들었다. 과산화수소 이외의 과산화물을 이러한 발명에서 벗어남이 없는 바이오사이드, 예를 들어 t-부틸 히드로과산화물(t-butyl hydroperoxide) 또는 요소 과산화수소(urea hydrogen peroxide) 또는 폴리비닐피롤리돈 과산화수소으로 사용할 수 있음을 이의 원리로부터 본 분야의 숙련자는 인지할 수 있다. 게다가, 본 발명은 바이오사이드 이외의 과산화물, 예를 들어 오존, 과망간산염, 과크롬산염, 옥시할로겐화물(oxy halides), 과산화아세트산(per-acetic acid), 과산화시트르산(per-citric acid), 과산화아스코르브산(per-ascorbic acid), 과산화포름산(per-formic acid), 과브롬산염(perborates), 과탄산염(percarbonates), 에틸렌옥사이드, 이산화염소(chlorine dioxide) 및 산화제의 컴비네이션[선택적으로 염화아세틸콜린(acetyl choline chloride), 모노아세틴(monoacetin), 디아세틴(diacetin)과 같은 "표백 활성화제(bleach activators)"에 의해 활성화됨]과 같은 그 밖의 산화제를 적용할 수 있다.
게다가, 살균성 4 급(biocidal quats), 실란올, 글리콜, 할로겐화 페놀(halogenated phenols), 폴리비닐피롤리돈 요오드 복합체(polyvinylpyrrolidone iodine complexes) 및 이와 같은 것과 같은 비-산화 바이오사이드(non oxidizing biocides)를 적절하게 선택한 길항물질과 함께 결합하여 선택할 수 있다.
과산화물이 전형적인 예가 된 지금까지 그것들 외의 길항물질은 과산화물에 대한 촉매작용의 파괴자로 사용하는데 공지된 모든 것들을 포함하여 사용할 수 있고, 상기 과산화물에 대한 촉매작용의 파괴자는 다음을 포함하지만 이로 한정하지 않는다 : 철, 구리, 코발트, 바니늄(vanadium), 니켈, 크롬, 망간, 오시뮴(osmium) 및 은, 티타늄, 백금 그룹(platinum group)의 금속, 금속 이온, 무기물 산화물 및 무수물, 또는 염들 또는 이의 컴비네이션과 같은 상기의 그 밖의 금속 촉매 ; 트리에탄올아민 또는 디에틸렌트리아민과 같은 아민 및 예를 들어 알칼리 금속 수산화물(alkali metal hydroxides)과 같은 그 밖의 적절한 염기, 적절한 옥시할로겐 화합물(oxy halide compounds) MOX(이 식에서, M 은 알칼린 금속, O 는 산소, X 는 할로겐-예를 들어 NaOCl), 황화물, 알코올 및 환원제 또는 산화제와 같은 과산화물과 반응하는 것으로 공지된 그 밖의 화합물, 카탈라아제 및 이와 같은 것과 같은 적절한 효소. 적절한 길항물질은 전구체(precursors)로부터 액적에서 반응에 의해서 제자리에(in situ) 생성될 수 있고, 형성 반응의 반응속도는 유도시간(induction time)을 증가시키는데 사용되거나 또는 바이오사이드와 길항물질 사이의 반응의 반응속도에 영향을 줄 수 있다. 필요로 하는 길항물질은 액체 형태는 아니지만, 액체 캐리어(liquid carrier)에서 현탁액으로서 제자리에서 형성되거나 또는 분무되는 초미세 고형물(microfine solid)의 현탁액으로서 에어로졸화될 수 있다.
본 발명의 추가적인 실시예는 도 17a 및 17b 에 나타내었다. 과산화물의 농도, 상대적인 습도 및 온도는 시간의 기능(a function of time)으로서 나타내었다. 도 17a 의 경우에 약 200 초이고, 도 17b 의 경우에 약 400 초인, 과산화수소(35 %)의 용액을 살균성 분무제로서 첫 번째 분무기로부터 체임버에 에어로졸로서 들어가게 하였고, "A" 시간 후에, 두 번째 분무기로부터 분무된 길항물질로서 NaOCl 용액(4 %)을 들어가게 하였다. 액적을 결합시켰고 다음의 반응이 일어났다 :
NaOCl +H2O2 → NaCl + H2O +O2
도 17a 의 예에서, 과산화물 농도는 약 1500 초 내에 약 120 ppm 이지만, 추가적으로 1500 초 내에 20 ppm 미만으로 NaOCl과 반응하여 감소되었다. 도 17b의 예에서, 과산화물 농도는 1000 초 내에 약 100 ppm 이지만, 추가적으로 1500 초 내에 20 ppm 미만으로 NaOCl과 반응하여 감소되었다. 과산화물과 NaOCl 둘 다는 살균성 성질을 상당히 갖고, 생산물, NaCl, H2O & O2 는 무해하다. 참고로 NaOCl 은 바이오사이드로 과산화물은 길항물질로 사용할 수 있거나, 반대로 사용할 수 있다.
추가적인 예에서, 바이오사이드로서 과산화아세트산은 길항물질로서 pH 6-8 로 조정된 pH 에서 하이포아염소산염과 결합한다. 결합물을 즉시 분무시키고 살균성 분무제(sporicidal biocidal nebulant)로서 사용하였다. 분무제는 하이포아염소산염이 과산화아세트산으로 중화되기 전에 살균적으로 효과적이다. pH 6-8에서, 생산된 유리 염소는 하이포염소산(hypochlorous acid)으로 전환되고, 과산화아세트산을 바이오사이드로서 사용할 때, 일반적으로 경험하는 악취가 놀라울 정도로 감소되고 살균성 효능은 증진되었다. 만약 바람직하게, 과산화아세트산 및 하이포아염소산염을 각각 분무시키고 그 다음에 결합시킨다. 살균성 성질을 갖지만 서로 중화되는 바이오사이드 및 길항물질 둘 다에서 이와 같은 예는 본 발명에 사용에 특히 선호된다. 중화가 완료되기 전에 살균적으로 효과적인 충분한 시간을 갖는 결합을 위해서 본 분야의 숙련자는 조건을 선별할 수 있다.
과산화물, 과산화아세트산 및 하이포아염소산염의 컴비네이션은 바이오사이드로서 특히 효과적이고 비활성화에서 무해한 잔여물을 형성하는 것으로 발견되었다.
적절한 길항물질은 그 밖의 바이오사이드에 대한 산화제 및 환원제 중에서 선택할 수 있다.
추가적인 예에서, Fenton's 반응(이와 유사한 반응)을 또한 본 발명에서 사용할 수 있다. 예를 들어, 용액을 중화시키기 전에 즉시 FeSO4 용액으로서 철 촉매는 과산화수소와 결합시킬 수 있거나[일반적으로 Fe 의 1 파트(part) 당 과산화수소의 5 - 25 파트] 또는 각기 분무되고 황산철 분무제는 과산화물 분무제와 함께 혼합될 수 있다 :
Fe2 + + H2O2 → Fe3 + .OH (라디칼) +OH-
Fe3 + + H2O2 → Fe2 + .OOH (라디칼) + H+
벤젠과의 반응으로 전형적인 예로서 추가적인 반응을 통해 히드록실 라디칼을 길항물질로서 이용할 수 있다 :
OH + C6H6 → (OH) C6H6
또는 메탄올과의 반응으로 전형적인 예로서 수소 추출(hydrogen abstraction)을 통해 히드록실 라디칼을 길항물질로서 이용할 수 있다 :
OH + CH3OH → CH2OH +H2O
또는 전자 전달 또는 라디칼 반응을 통해 히드록실 라디칼을 길항물질로서 이용할 수 있다.
이러한 반응을 에어로졸로서 결합된 시약과 함께 사전에 할 수 없다.
길항물질과 바이오사이드 사이의 반응의 반응속도에 영향을 주는 변형(modifiers)은 본원에 전형적인 예로서 기재한 것으로 한정하지 않는다.
에어로졸은 생산되고, 모든 적절한 방법에 의해 분배되었다. 캐리어 가스는 공기일 필요는 없지만, 질소, 비활성가스 또는 그 밖의 적절한 배지일 수 있다. 비록 과산화수소가 이의 살균성 특성과 관련하여 본원에 기재되어 있지만, 이는 다른 용도를 가지고, 다른 용도, 예를 들어 표백(bleaching)과 같은 용도로 사용할 때 본 발명은 잔여 과산화물 제거에 동일하게 적용될 수 있다. 과산화수소 및 과산화아세트산의 자기 파괴적인 컴비네이션(self destructing combinations)은 식품 및 식품공업(food processing industry)에서 소독/살균에 특히 적용될 수 있음을 예상할 수 있다.
또 다른 예에서, 바이오사이드는 살균성 4 급 암모늄 화합물(biocidal quaternary ammonium compound), 예를 들어 도데실디메틸 염화암모늄(dodecyldimethyl ammonium chloride), 클로르헥시딘 글루코네이트(chlorhexidine gluconate), 벤질 암모늄 염일 수 있고, 이러한 경우에, 길항물질은 도데실 벤젠 술폰산(dodecyl benzene sulfonic acid)이 전형적인 예가 되는, 예를 들어 음이온성 화합물(anionic compound) 또는 음이온성 세정제일 수 있다.
또 다른 예에서, 바이오사이드는 실란 및 실록산(siloxane)을 종결시킨(terminated) 살균성 실란올(biocidal silanol), 예를 들어 트리에틸실란올 또는 디페닐메틸실란올을 기반으로 하고, 길항물질은 산화제 또는 에스테르화시킨 산(esterifying acid)일 수 있다. 만약 바이오사이드가 산이라면, 길항물질은 염기일 수 있거나 또는 그 반대일 수도 있다.
그 밖의 바이오사이드의 사용(use), 그 밖의 길항물질의 사용 및 이의 적절한 컴비네이션의 선택은 본원에 포함된 명세서로부터 본 분야의 숙련자에게 명백할 것이고, 이러한 변형(variation)은 본원에 드러난 본 발명의 개념(concept) 내에 속하는 것으로 생각할 수 있다.

Claims (28)

  1. 캐리어 가스(carrier gas)에 분산된 액적(droplet)을 포함하고, 액적 중 적어도 일부는 바이오사이드(biocide)를 비활성화시키기에 효과적인 길항물질(antagonist)을 함유하는, 에어로졸(aerosol).
  2. 캐리어 가스에 분산된 액적을 포함하고, 액적 중 적어도 일부는 바이오사이드를 함유하고, 에어로졸에서의 액적 중 적어도 일부는 바이오사이드와 반응하여 이를 무해하게 만드는 길항물질을 함유하는, 에어로졸.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 액적 중 적어도 일부는 바이오사이드, 및 바이오사이드와 반응하여 이를 무해하게 만드는 길항물질을 함유하는 에어로졸.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 바이오사이드는 소독(disinfection) 또는 살균(sterilization)에 사용되고,
    길항물질이 바이오사이드를 무효화(ineffective)하는데 필요한 시간이, 바이오사이드가 소독 또는 살균의 목적하는 수준(desired level)에 효과적으로 되는데 필요한 시간보다 더 긴 시간임을 보장할 수 있는, 성질(nature) 및 농도를 갖는 길항물질을 선택하거나 방법이 제공되는, 에어로졸.
  5. 캐리어 가스에 분산된 액적을 포함하고, 액적 중 적어도 일부는 바이오사이드를 함유하며, 액적 중 적어도 일부는 바이오사이드를 수송하는 액적들과 동일하거나 상이할 수 있는 것으로서 바이오사이드를 비활성화시키기에 효과적인 길항물질을 함유하는, 에어로졸.
  6. 자기 비활성화된 살균성 에어로졸(A self inactivating biocidal aerosol).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바이오사이드는 살균성 산화제(biocidal oxidizing agents), 4 급 암모늄 화합물(quaternary ammonium compounds), 알데히드, 할로겐화 페놀(halogenated phenols), 실란올(silanols) 및 이들의 컴비네이션(combinations)으로 구성된 군으로부터 선택된 에어로졸.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 바이오사이드는, 과산화물, 과산, 금속 옥시할로겐화물(metal oxyhalide), 과할로겐화물(perhalogenates), 오존, 히드록실 라디칼 및 이들의 컴비네이션으로 구성된 군으로부터 선택된 산화제인 에어로졸.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 길항물질은 금속, 금속 이온(metal ions), 금속 산화물(metal oxides), 산화제(oxidizing agents), 환원제(reducing agents), 아민 및 효소-선택된 바이오사이드 또는 살균성 컴비네이션을 분해하는데 효과적인-로 구성된 군으로부터 선택된 에어로졸.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 바이오사이드는 살균성 4 급 암모늄 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 에어로졸.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 길항물질은 음이온성 세정제(anionic detergents)로 구성된 군으로부터 선택된 에어로졸.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 바이오사이드는 살균성 알데히드, 알코올, 할로겐화 페놀 및 피롤리돈으로 구성된 군으로부터 선택된 에어로졸.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 길항물질은 산화제 및 바이오사이드를 비활성화시키기에 효과적인 금속 이온과 결합한 산화제로 구성된 군으로부터 선택된 에어로졸.
  14. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바이오사이드는 산(acid)인 에어로졸.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 길항물질은 염기(base)인 에어로졸.
  16. 바이오사이드는 과산화물을 포함하고, 길항물질은 금속, 금속 이온 또는 금속 산화물을 포함하는, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 자기 비활성화된 에어로졸.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 금속은 Mn(II)인 자기 비활성화된 에어로졸.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 과산화물 농도가 35 % 인 자기 비활성화된 에어로졸.
  19. 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    pH 조절 화합물(pH adjusting compound)을 더 포함하는 자기 비활성화된 에어로졸.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 pH 조절 화합물은 염기성 화합물(basic compound)인 자기 비활성화된 에어로졸.
  21. 제 15 항 또는 제 20 항에 있어서,
    상기 염기성 화합물은 수산화물, 하이포아염소산염(hypochlorite), 탄산염 또는 중탄산염인 자기 비활성화된 에어로졸.
  22. 제 16 항 내지 제 21 중 어느 한 항에 있어서,
    pH 는 5 이상인 자기 비활성화된 에어로졸.
  23. 제 16 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    pH 는 약 6 과 7 사이인 자기 비활성화된 에어로졸.
  24. 제 16 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    길항물질에 대한 안정제(stabilising agent)를 더 포함하는 자기 비활성화된 에어로졸.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 길항물질에 대한 안정제가 녹말인 자기 비활성화된 에어로졸.
  26. 제 2 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸이 충분한 시간 동안 미생물의 초기 농도에 접촉하게 하여 초기 농도보다 낮은 수준으로 감소된 농도를 성취할 수 있게 하는 단계, 및
    길항물질이 남아있는 과산화물을 비활성화시키는 단계를 포함하는 소독 방법.
  27. 과산화수소에 대한 길항물질의 용액 또는 현탁액을 분무하는 단계를 포함하는, 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 제조방법.
  28. 제 8 항 또는 제 13 항에 있어서,
    옥시-할로겐 화합물(oxy-halogen compound)을 포함하는 자기 비활성화된 에어로졸.
KR1020117027493A 2009-05-22 2010-05-21 소독 에어로졸, 이의 사용 및 제조 방법 KR20120028883A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2009902310A AU2009902310A0 (en) 2009-05-22 Disinfection product and process
AU2009902310 2009-05-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120028883A true KR20120028883A (ko) 2012-03-23

Family

ID=43125666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117027493A KR20120028883A (ko) 2009-05-22 2010-05-21 소독 에어로졸, 이의 사용 및 제조 방법

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9226495B2 (ko)
EP (1) EP2432510B1 (ko)
JP (1) JP5879259B2 (ko)
KR (1) KR20120028883A (ko)
CN (1) CN102438664B (ko)
AU (1) AU2010251692B2 (ko)
BR (1) BRPI1007688A2 (ko)
CA (1) CA2762325A1 (ko)
EA (1) EA027073B1 (ko)
WO (1) WO2010132948A1 (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE47582E1 (en) 2009-07-28 2019-08-27 Sterifre Medical, Inc. Free radical sterilization system and method
WO2012047090A1 (en) * 2010-10-05 2012-04-12 Chandran Suresh A Antimicrobial glove
WO2012129161A2 (en) * 2011-03-18 2012-09-27 Puricore, Inc. Stabilized hypohalous acid solutions
CA3085086C (en) 2011-12-06 2023-08-08 Delta Faucet Company Ozone distribution in a faucet
US20130216631A1 (en) 2012-02-17 2013-08-22 The Clorox Company Targeted performance of hypohalite compositions thereof
CN103520753B (zh) * 2013-10-16 2016-04-06 刘淑艳 一种抑制空气中浮游真菌孢子的方法
US9546933B2 (en) * 2014-07-30 2017-01-17 The Boeing Company Determining aerosol material compatibility
WO2016094658A1 (en) * 2014-12-11 2016-06-16 Microlin, Llc Devices for disinfection, deodorization, and/or sterilization of objects
CA3007437C (en) 2015-12-21 2021-09-28 Delta Faucet Company Fluid delivery system including a disinfectant device
US10179690B2 (en) * 2016-05-26 2019-01-15 Rai Strategic Holdings, Inc. Aerosol precursor composition mixing system for an aerosol delivery device
EP3471782A1 (en) 2016-06-17 2019-04-24 Sterifre Medical Inc. Sterilization, disinfection, sanitization, decontamination, and therapeutic devices, systems, and methods
EP3700584A4 (en) 2017-10-25 2021-08-11 Sterifre Medical, Inc. DEVICES, SYSTEMS AND METHODS FOR STERILIZATION, DISINFECTION, ANTISEPTIC CLEANING AND DECONTAMINATION
CN109529249A (zh) * 2018-12-07 2019-03-29 北京欣迪康泰科技有限公司 一种消除封闭环境中v类化学毒剂的方法
CN111183978A (zh) * 2020-01-20 2020-05-22 无锡百泰克生物技术有限公司 一种消除空气中核酸气溶胶污染的试剂及方法
CN111296467B (zh) * 2020-03-30 2022-03-08 山东消博士消毒科技股份有限公司 一种复方过氧化氢灭菌粉及其制造装置
GB202007453D0 (en) * 2020-05-19 2020-07-01 Aseptick Ltd Apparatus and methods for decontaminating enclosed spaces
CN113504339A (zh) * 2021-06-02 2021-10-15 湖南中净生物科技有限公司 一种三级病毒烟雾灭活效果测试方法
WO2022269749A1 (ja) * 2021-06-22 2022-12-29 日本たばこ産業株式会社 気相中のガス状物質及び粒子状物質の分解方法並びに分解装置
CN114028595B (zh) * 2021-10-28 2023-09-19 武汉生物制品研究所有限责任公司 一种新型冠状病毒气溶胶暴露系统消毒及评价方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1514216A (en) * 1974-07-18 1978-06-14 Nelson Res & Dev Microbiocidal composition
US4863688A (en) 1986-12-31 1989-09-05 American Sterilizer Company Method of decontaminating surfaces on or near living cells with vapor hydrogen peroxide
US4899914A (en) * 1988-11-04 1990-02-13 Ciba-Geigy Corporation Method for producing a sterile preservative-free aerosol saline solution
JP2792728B2 (ja) 1990-10-05 1998-09-03 三菱重工業株式会社 包装材料の殺菌方法
AUPP427398A0 (en) * 1998-06-23 1998-07-16 Novapharm Research (Australia) Pty Ltd Improved disinfection
JP2003175917A (ja) * 2001-09-05 2003-06-24 Dainippon Printing Co Ltd 物品の殺菌方法
CN100445173C (zh) * 2001-09-05 2008-12-24 大日本印刷株式会社 物品的杀菌方法和杀菌装置
US6500465B1 (en) 2002-03-04 2002-12-31 Alvin Ronlan Disinfecting and sporocidal composition and process for decontaminating buildings
WO2003080132A1 (en) 2002-03-20 2003-10-02 Adiga Kayyani C Apparatus and method for fine mist sterilization or sanitation using a biocide
KR20030012817A (ko) 2002-07-03 2003-02-12 한상배 적조방제방법
JP2005538178A (ja) * 2002-09-11 2005-12-15 ボード・オブ・スーパーバイザーズ・オブ・ルイジアナ・ステイト・ユニバーシテイ・アンド・アグリカルチユラル・アンド・メカニカル・カレツジ・スルー・ザ・エルエスユー・アグセンター 殺生物性組成物および関連方法
US7147822B2 (en) * 2003-07-07 2006-12-12 Sl Parkhurst Corporation Aerosol odor eliminator
US6953549B2 (en) 2003-07-15 2005-10-11 Steris Inc. System and method for determining concentration of sterilant
JP2005125155A (ja) * 2003-10-21 2005-05-19 Junichi Iwamura 空中浮遊物質回収・除去装置
US7238330B2 (en) 2003-10-21 2007-07-03 Steris Inc. System and method for increasing concentration of sterilant in region
US7341736B2 (en) * 2004-01-30 2008-03-11 S.C. Johnson & Son, Inc. Aerosol spray resistant to discoloration
US7906129B2 (en) 2004-03-04 2011-03-15 Thomas T. Yamashita Methods for treating a plant exposed to a phytotoxicant
US20070060478A1 (en) 2005-09-13 2007-03-15 Basf Aktiengesellschaft Herbicidal mixtures comprising a safener
JP2006087343A (ja) 2004-09-24 2006-04-06 Kawakubo Seisakusho:Kk 小魚等の殺菌洗浄方法及びその装置
WO2006076406A2 (en) 2005-01-11 2006-07-20 Clean Earth Technologies, Llc Formulations for the decontamination of toxic chemicals
US7351684B2 (en) * 2005-02-25 2008-04-01 Solutions Biomed, Llc Aqueous disinfectants and sterilants including colloidal transition metals
US7504369B2 (en) * 2005-02-25 2009-03-17 Solutions Biomed, Llc Methods and compositions for decontaminating surfaces exposed to chemical and/or biological warfare compounds
ES2398533T3 (es) 2005-08-04 2013-03-20 Saban Ventures Pty Limited Desinfección de espacios
US9629361B2 (en) * 2006-02-09 2017-04-25 Gojo Industries, Inc. Composition and method for pre-surgical skin disinfection
US7789278B2 (en) 2007-04-12 2010-09-07 The Clorox Company Dual chamber aerosol container
CA2631186A1 (en) * 2007-06-19 2008-12-19 Rohm And Haas Company Safening of pesticides with cyclopropenes
US20100092574A1 (en) * 2008-09-26 2010-04-15 Philip Gerdon Sweeny Synergistic peroxide based biocidal compositions

Also Published As

Publication number Publication date
EA201171453A1 (ru) 2013-04-30
AU2010251692B2 (en) 2015-04-09
BRPI1007688A2 (pt) 2015-09-01
CA2762325A1 (en) 2010-11-25
US9226495B2 (en) 2016-01-05
EP2432510A4 (en) 2014-12-03
CN102438664A (zh) 2012-05-02
US20120263800A1 (en) 2012-10-18
EP2432510A1 (en) 2012-03-28
EP2432510B1 (en) 2020-01-15
JP2012527254A (ja) 2012-11-08
JP5879259B2 (ja) 2016-03-08
EA027073B1 (ru) 2017-06-30
AU2010251692A1 (en) 2011-12-01
CN102438664B (zh) 2014-09-10
WO2010132948A1 (en) 2010-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2010251692B2 (en) Disinfection aerosol, method of use and manufacture
Sagripanti et al. Comparative sporicidal effects of liquid chemical agents
US20210030908A1 (en) Apparatus and process for focused gas phase application of biocide
EP3462866B1 (en) Methods for disinfection
US9078435B2 (en) Methods for disinfecting or sterilizing articles
US20140023558A1 (en) Space disinfection
EP2934132B1 (en) Disinfectant
Kačer et al. Vapor phase hydrogen peroxide-method for decontamination of surfaces and working areas from organic pollutants
US20040022667A1 (en) Microbial decontamination and detoxification system and method
US11872322B2 (en) Microwave assisted methods and systems for surface decontamination
WO2010132949A1 (en) Decontaminating aerosol
Sandle Biodecontamination of Cleanrooms and Laboratories Using Gassing Systems| IVT
US20100061888A1 (en) Magnetically modified aerosol decontamination apparatus and method
JP2004010564A (ja) 殺菌剤組成物
Schneider COPY. RIGHT Pn VB�
Ramirez New Technologies in Disinfection and Infection Control
Issa-Zacharia Microbial Inactivation Mechanism and Properties of Slightly Acidic Electrolyzed Water: A Review
JP2015003897A (ja) 亜塩素酸水製剤の長期保存

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid