KR20200084035A - 생물막의 제거 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표면으로부터 건조 표면 생물막을 제거하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 하기 단계를 포함한다: (i) 분말-기반 조성물을 물에 용해시키는 단계로서, 상기 분말-기반 조성물은 a) 과산화수소 공급원, b) 아세틸 공여체, c) 산성화제 및 d) 습윤제를 포함하는, 단계; (ii) 상기 용액이 살생물학적으로 유효한 농도의 과아세트산을 생성하도록 하는 단계; (iii) 상기 건조 표면 생물막 오염된 표면을 일정 기간 동안 과아세트산 용액과 접촉시키는 단계; 및 (iv) 상기 용액을 제거하는 단계.

Description

생물막의 제거 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2017년 11월 16일자로 출원된 미국 가출원 일련 번호 제62/587,112호에 대한 우선권을 주장하고, 2014년 11월 11일자로 출원된 제PCT/AU2014/001039호의 국내 단계 진입하여 2016년 5월 10일자로 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 제15/035,633호의 부분 계속 출원이고, 이의 개시내용들은 이들의 전문이 본원에 참조로 포함된다.
기술분야
본 발명은 표면으로부터 건조 표면 생물막 (biofilm)을 제거하기 위한 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 생물막은 표면에 부착되고 그들 자신의 합성한 수화된 중합체 매트릭스에 봉입된 미생물들로 구성되어 있다. 상기 매트릭스는 폴리사카라이드, 단백질 및 핵산으로 구성되고, 이들은 총체적으로 "세포외 중합체 물질" (EPS)로 지칭된다. EPS 매트릭스는 생물막내 세포가 함께 부착될 수 있도록 하고 복잡한 3차원 부착된 커뮤니티의 개발에 핵심 요소이다. 물 채널은 생물막 전반에 걸쳐 분산되어 영양물, 대사물 및 폐기물의 교환을 가능하게 한다.
생물막은 실제로 물이 있는 거의 모든 곳에서 형성된다. 현장은 지상 및 지하, 의료 이식 재료를 포함하는 미네랄 및 금속 상에 및 식물 및 신체 조직과 같은 유기 표면 상에 무기 천연 재료 및 인조 재료를 포함한다. 생물막 성장 표면은 에너지원, 유기 탄소원 또는 단순히 지지 재료로서 작용할 수 있다. 생물막 환경의 하나의 일반적인 특성은 이들이 주기적으로 또는 연속적으로 물을 공급받는다는 것이다.
생물막 치아 플라크의 하나의 일반적인 예는 치아 표면에 형성되는 점액성의 증강된 세균이다. 유사하게, 강 및 개울의 암석에서 흔히 발견되는 점액성 층은 또한 생물막으로부터 형성된다.
생물막은 상당한 양의 모든 사람 미생물 감염을 유발한다. 병원내 (병원에 획득된) 감염은 미국에서 4번째 주요 사망 원인이며 매년 200만 사례 (또는 미국 병원 환자의 대략 10%)로 이는 연간 부가된 의료비가 50억 달러가 넘는다. 병원내 감염의 약 60-70%는 일부 유형의 이식된 의료 장치와 연관된다. 미국에서만 매년 5백만개 초과의 의료 장치 또는 임플란트가 사용되는 것으로 추정된다. 미생물 감염은 전부는 아니지만 대부분 상기 장치에서 관찰되었고, 상기 장치는 보철 심장 판막, 정형 외과 임플란트, 혈관 내 카테터, 인공 심장, 좌심실 보조 장치, 심장 박동기, 혈관 보철물, 뇌척수액 션트, 비뇨기 카테터, 안구 보철 및 콘택트 렌즈, 및 자궁 내 피임 장치를 포함한다.
상당히 최근까지, 일반적인 합의는 생물막이 발달하기 위해 습하거나 습한 환경이 필요하다는 것이었다. 정상적으로 건조 표면은 세균 생물막을 형성하지 않는 것으로 사료되었다. 그러나, 문헌 (Vickery et al (참조문헌 1))에 의한 연구는 생물막은 정상적으로 건조 표면 상에서 발견될 수 있음을 보여주었다. 이들 생물막은 슈도모나스 (Pseudomonas) 종, 스타필로코커스 아우레우스 (Staphylococcus aureus), 엔테로코커스 파에시움 (Enterococcus faecium) 등을 포함하는 다수의 세균을 함유하는 것으로 밝혀졌다.
이 연구에서, 빅케리 (Vickery)는 초기에 중성 세제로 세정한 다음, 500 ppm 염소로 소독하여 최종적으로 소독한 후 폐쇄된 병원 집중 치료실 (ICU)에서 파괴적으로 품목을 샘플링하였다. 소독 후, 장비 및 기구를 환자 및 공용 영역으로부터 무균적으로 제거하였다.
이어서, 샘플링된 물질에 따라, 멸균 장갑, 집게, 플라이어, 가위 또는 메스 블레이드를 사용하여 제거된 품목을 파괴적으로 샘플링하였다. 장갑과 장비는 각 샘플 마다 교체하였다. 이어서, 샘플을 실험실로의 수송을 위해 멸균 용기에 넣었다. 멸균 공급 시약 박스와 같은 작은 품목은 그대로 실험실에 수송하였고; 매트리스 및 문과 같은 더 큰 품목은 섹션을 멸균 용기로 제거되도록 하였다. 실험실로 수송한 후, 이들 큰 조각을 멸균 기술을 사용하여 보다 작은 조각으로 더 나누었다.
샘플은 주사 전자 현미경 (SEM)으로 조사하였다. 생물막은 조사된 6개 샘플 중 5개에서 발견되었다. 4개의 샘플은 주로 다량의 EPS에 봉입된 구균 형상형 (coccoid-shaped) 세균을 가졌고 커튼으로부터의 샘플은 분명하게 탈수된 EPS의 "스트링"이 나타났다.
세균은 6개 샘플 중 4개의 말 혈액 한천 플레이트에서 성장하고 이는 배양 가능한 유기체의 존재를 입증한다. SEM에 의해 생물막에 대해 양성인 것으로 나타난 베네시안 블라인드 코드 및 커튼으로부터 채취한 샘플은 또한 메티실린 내성 스타필로코커스 아우레우스 (MRSA)를 성장시켰다.
건조 조건하에 12개월 보관 후 이들 샘플의 재조사는 생존 세균이 여전히 존재함을 보여주었고 (참조문헌 2), 많은 샘플은 여전히 MRSA, 방코마이신 내성 엔테로코커스 (VRE), 연장된 스펙트럼 베타 락타마제 (ESBL) 생산 유기체 등과 같은 약물 내성 유기체의 존재를 입증한다.
이들 건조 표면 생물막의 존재가 병원 환경에 존재한다는 사실은 이들이 이들 내성 유기체에 대한 저장소로서 역할을 할 수 있으며, 따라서 병원내 감염의 만연에 역할을 수행한다는 것을 시사하고 이는 문헌 (참조: Whiteley et al) (참조문헌 3)에 의한 연구에서 추가로 제공되었고, 여기서, 상기 잠재적 건조 표면 생물막의 위치는 ATP 스와빙 (swabbing)을 사용하여 결정되었고 내성 유기체의 존재는 미생물 배양에 의해 확인되었다. 아직 발표되지 않은 추가의 연구는 ICU 환경에서 건조 표면 생물막에서 발견된 유기체는 다중 내성 유기체 (MRO)가 군집화된 것으로 밝혀진 환자로부터 채취한 단리물과 매우 밀접하게 관련됨을 입증할 수 있었다.
건조 표면 생물막은 표면 응축이 일어나는 곳에서 발생하여 물의 박막을 생성할 수 있거나 ICU에서 상대 습도가 생물막이 ICU 표면에서 발생하기에 충분히 높을 것이라는 가설을 세웠다 (참조문헌 1 참조). 일단 형성되면, EPS는 세균을 건조로부터 보호하고 이들의 제거를 보다 어렵게 한다.
추가로 다중 내성 유기체가 생물막으로서 증진된 세정에 직면하여 환경에 지속한다는 가설을 세웠다. 세제가 환자의 분뇨 (soil) 및 플랑크톤 세균을 제거하는데 우수하지만, 이들은 생물막을 제거하는데 덜 효과적이며, 현재의 세정 프로토콜이 덜 효율적이도록 한다.
환경으로 높은 접촉 표면 상에 건조 표면 생물막의 발달을 위한 또 다른 잠재적 경로는 다양한 체액 (땀, 타액, 혈액)으로부터 발생하는 단백질성 용액을 환경 표면 상에 침착시켜 기회적 생물막 형성 미생물에 의해 조기 군집화를 허용할 수 있다. 높은 접촉 표면의 반복적인 접촉은 간헐적 영양물을 건조 표면 생물막에 제공할 수 있다.
건조 표면 생물막 (DSBF)의 이 발견에 이어서, 실험실 모델은 알마트로우디 등에 의해 개발되었다 (참조문헌 4; 본원에 참조로서 본원에 포함된).
정상의 습윤 표면 생물막은 전형적으로, ASTM E2562에 기재된 바와 같은 표준 방법에 따라 CDC 생물막 반응기에서 성장한다 (참조문헌 5 참조). 알마트로우디 (Almatroudi)는 샘플 쿠폰의 성장 배지로 노출시키는 사이에 연장된 탈수 기간을 통합함으로써 ASTM E2562에 사용된 방법을 건조 표면 생물막이 생성되도록 변형하였다. 이러한 방식으로, 알마트로우디 방법은 건조 표면 생물막이 성장 (즉, 표면의 간헐적 수성 영양물 (세정 화합물, 생물학적 유체 등)에 노출된 후 광범위한 건조 기간)하는 것으로 사료되는 조건을 재현하려고 시도하였다.
모델 건조 표면 생물막의 조사는 건조 환경 표면으로부터 회수된 건조 표면 생물막과 비교하고 유사한 방법 및 조성을 갖는 것으로 나타났다.
모델 및 환경 건조 표면 생물막 둘 다는 또한 통상적인 습윤 표면 생물막과는 상이한 것으로 밝혀졌다.
첫번째로, 통상적인 생물막의 EPS (즉, 정상적인 습한 환경에서 발견된 것들)가 폴리사카라이드로부터 주로 형성되는 경향이 있지만, 건조 표면 생물막 (DSBF)의 EPS는 단백질이 현저하게 풍부하다.
두번째로, 통상적인 습윤 표면 생물막은 소독제, 항미생물 약물 등과 같은 살생물제로부터 매립된 세균을 보호하는 작용을 하는, 생물막 내에 매립된 세균에 대한 매우 보호적인 환경을 형성하는 것으로 잘 알려져 있지만, 건조 표면 생물막은 훨씬 더 보호적인 것으로 나타났다.
예를 들어, 알마트로우디 등 (Almatroudi et al)은 또한 건조 표면 막 내에 유기체가 염소를 사용한 처리에 대하여 현저히 내성이 있음을 입증하였고 스타필로코커스 아우레우스 (Staphylococcus aureus) 건조 표면 생물막은 20,000 ppm의 가용한 염소를 함유하는 차아염소산나트륨 용액으로의 노출 후에도 여전히 생존자를 보여준다 (참조문헌 6).
유사하게, 또한 건조-표면 생물막을 건조 열 (20분 동안 최대 121℃)에 적용하는 것은 건조 표면 생물막 내에 매립된 세균에 최소한의 영향을 미쳐 박테리아 수가 단지 2 log10으로 감소하는 반면, 플랑크톤 배양 및 수화된 생물막 수는 각각 8 log10 및 7 log10 이상 감소한다는 것이 입증되었다. 추가로, 최대 30분 동안 121℃에서 오토클레이빙 후 생존 가능한 유기체를 회수할 수 있음을 나타내었다 (참조문헌 7).
스타필로코커스 아우레우스에 의해 생성된 다양한 형태의 생물막의 프로테오믹스에 대한 아직 공개되지 않은 최근의 연구에서, 상이한 생물막을 형성하는 경우 상향조절된 단백질에서의 상당한 차이가 플랑크톤 형태와 비교하여 관찰되었다 (표 1 및 도 4 참조). 다양한 형태의 생물막 간의 단백질 구성에서의 차이는 염소와 같은 살생물제, 온도 및 건조된 상태에서 장기간 보관에 대한 내성에서 관찰되고 보고된 차이를 설명할 가능성이 있다.
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따라서, 참조문헌 1, 2, 3, 4, 6 및 7에 기재된 건조 표면 생물막이 많은 세균에 가용한 인지되지 않은 표면 군집화 기전을 나타내고, 이 건조 표면 생물막이 광범위하게 인지된 습윤 생물막과 비교하여, 건조, 살생물제로의 노출 및 심지어 극한 온도로의 노출에 대해 증진된 보호로 이의 매립된 세균을 제공하는 것이 자명하다. 건강관리 시설 내 건조 표면 생물막의 존재는 또한 병원성 약물-내성 유기체에 대한 저장소로서 작용함으로써 병원내 감염의 위험이 증가함을 분명히 나타낸다.
건조 표면 생물막 내 유기체의 내성이 증가함에 따라, 오염된 표면으로부터 건조 표면 생물막을 제거하고, 또한 매립된 세균을 사멸시키는 수단이 필요함은 명백하다. 건강관리 기관 내에서 이용하고 있는 표준 방법은, 현재 최종 세정 후 생존성 MRO의 회수에 의해 입증된 바와 같이 건조 표면 생물막에 효과적이지 않다는 것이 명백하다.
사용 전에 물에 용해된 분말 제형을 기반으로 하는 소독 제품이 건조 표면 생물막 내의 세균을 파괴하고 또한 건조 표면 생물막 내에 존재하는 단백질을 실질적으로 제거하는 것 둘 다에 효과적임을 입증한 것이 예상치 않게 밝혀졌다.
발명의 요약
본원은 환경 표면 (바닥, 벽 등) 뿐만 아니라 침대 프레임, 주입 펌프 스탠드, 주입 펌프 키보드 등과 같은 비-임상적 의료 장치로부터 건조 표면 생물막을 제거하는 방법을 기술한다.
본 발명의 광범위한 형태에 따르면, 표면으로부터 건조 표면 생물막을 제거하기 위한 방법이 제공되며, 상기 방법은
(i) 분말-기반 조성물을 물에 용해시키는 단계로서, 상기 분말-기반 조성물은
a) 과산화수소 공급원,
b) 아세틸 공여체,
c) 산성화제 및
d) 습윤제를 포함하는, 단계;
(ii) 상기 용액이 살생물학적으로 유효한 농도의 과아세트산을 생성하도록 하는 단계;
(iii) 건조 표면 생물막 오염된 표면을 일정 기간 동안 과아세트산 용액과 접촉시키는 단계; 및
(iv) 용액을 제거하는 단계를 포함한다.
용어 "포함한다", "포함한다" 또는 "포함하는"이 본 명세서 (청구항을 포함함)에서 사용되는 경우, 이들은 언급된 특성, 정수, 단계 또는 구성요소들의 존재를 명시하지만 하나 이상의 다른 특성, 정수, 단계 또는 구성요소 또는 이들의 그룹의 존재를 배제하지 않는 것으로 해석되어야만 한다.
용어 "살생물학적으로 유효한"은 포자, 세균, 진균류, 바이러스, 효모 및 곰팡이를 포함하는, 생존 또는 복제 유기체를 효과적으로 사멸시키거나, 불활성화시키거나, 격퇴시키는 물질을 의미하는 것으로서 받아들여야 한다. 본원에 기재된 조성물의 용액은 특히 살포제로서 효과적이다. 본원에 기재된 조성물의 용액은 또한 바이러스 종, 특히 HIV, A형, B형 및 C형 간염 바이러스와 같은 혈액 매개 바이러스에 대해 효과적이다. 본 발명은 또한 심지어 전혈의 존재하에서도 필로바이러스 (예를 들어, 에볼라, 마르부르크) 및 아레나바이러스 (라사 (Lassa))와 같은 다른 바이러스 종에 대해 활성이다. 과아세트산이 카탈라제에 의해 불활성화되지 않는다는 사실은, 상기 조성물이 특히 이들 후자 출혈열 유발 종에 대해 유용하게 한다.
도 1은 수돗물에 본원에 기재된 조성물의 용해 후 시간에 따른 과산화수소 및 과아세트산의 농도 변화를 보여주는 그래프이다.
도 2는 수돗물에 본원에 기재된 상이한 중량의 조성물의 용해 후 시간에 따른 과아세트산의 농도 변화를 보여주는 그래프이다.
도 3은 10분, 20분 및 30분에서 수돗물에 용해된, 본원에 기재된 조성물의 다양한 사셰 (sachet) 샘플에 대해 생성된 과아세트산 (PAA) 농도를 보여주는 그래프이다.
도 4는 스타필로코커스 아우레우스의 다양한 생물막에서 특유의 상향조절된 단백질의 수의 차이를 나타내는 벤 다이어그램을 보여준다.
도 5는 상이한 세정 제품을 사용하여 습윤 생물막의 제거를 위한 크리스탈 바이올렛 검정 결과를 보여준다.
도 6은 청결하고 불결한 조건하에서 실시예 9에 따른 소독제. 클로르클린 (Chlorclean) 및 나트륨 디클로로이소시안우레이트 (SDIC)로부터 수득된 log 감소를 보여준다.
도 7은 실시예 9에 따른 소독제, 1000 ppm의 염소 (차아염소산나트륨) 및 1000 ppm의 염소 (SDIC)에 대한 건조 표면으로부터의 단백질 제거를 보여준다.
도 8은 플랑크톤 스타필로코커스 아우레우스에 대한 다양한 소독제의 세균 감소를 보여준다.
도 9는 스타필로코커스 아우레우스에 의해 형성된 건조 표면 생물막에 대한 다양한 소독제의 세균 감소를 보여준다.
출원인의 이전 미국 출원 번호 제15/035,633호 ('633)에 기재된 소독 조성물이 건조 표면 생물막 제거제로서 사용될 수 있음을 예상치 않게 발견하였다.
그 내용이 본원에 참조로 포함된 제US 15/035,633호는 용매에 용해시 과아세트산 및 과산화수소를 포함하는 살생물학적으로 유효한 소독제 용액을 생성하는 조성물을 기재한다. 상기 조성물은 과아세트산 형성을 시각적으로 나타내는 시스템을 포함한다. 과산화수소의 존재에 의해 영향받지 않으면서 과아세트산의 존재하에서 신속하게 표백되는 염료에 의해 표시가 제공된다. 임의의 제2 염료가 혼입될 수 있고, 여기서, 상기 제2 염료는 과아세트산 또는 과산화수소에 의해 실질적으로 표백되지 않는다.
바람직하게는 '633의 조성물은 분말로 제공된다. 바람직하게는 '633의 조성물은 물에 용해된다.
'633의 조성물이 분말 형태로 존재하는 경우, 이것은 또한 용매로의 분산 및 용해 전에 분말의 응집을 방지하기 위해 유동 개질제, 및 바람직하게 주위 온도에서 아세틸 공급원의 용액으로의 신속한 분산 및 용해를 돕기 위한 습윤제를 함유할 수 있다.
'633의 조성물은 또한 가용성 사셰에 패키징될 수 있고, 여기서, 전체 사셰 및 내용물을 용매, 바람직하게 물에 넣어 소독제를 생성하여 잠재적으로 해로운 분말 전구체로의 직업적 노출을 완화시킨다.
'633의 바람직한 구현예에서, 과산화수소 공급원, 아세틸 공여체, 산성화제 및 과산화수소가 아닌 과아세트산의 존재하에 표백된 제1 염료를 포함하는 조성물이 제공된다. 또 다른 구현예에서, 실질적으로 표백-안정성 제2 염료가 또한 '633의 조성물에 포함될 수 있다.
'633의 특히 바람직한 구현예에서, 제1 염료는 살생물 농도의 과아세트산의 존재하에 표백되는 염료이고, 제2 염료는 살생물 농도의 과아세트산의 존재하에 수시간 후에 표백되는 염료이다. 용액 중에 제1 염료의 존재는 용액이 원하는 살생물 농도의 과아세트산을 달성하지 못했음을 시각적으로 나타내는 작용을 한다. 제1 염료로 인한 색이 방출되면, 제2 염료로 인한 색은 심미적으로 명쾌한 착색을 제공하도록 잔류한다. '633의 조성물이 분말 형태인 경우, 이것이 용매, 바람직하게 물에 용해되어 과아세트산-함유 용액을 형성한다.
'633의 조성물은 또한 임의로 습윤제, 금속이온봉쇄제 및 킬레이팅제, 및 다른 성분, 예컨대 표백-안정성 방향제, 부식 억제제, 분말 유동 개질제, 레올로지 개질제 등을 함유할 수 있다.
'633의 조성물은 성분들을 함께 조합하여 제조한다. 바람직한 구현예에서, '633의 조성물은 분말 형태이다.
대안적 구현예에서, '633의 조성물은 키트 형태로 제공될 수 있고, 여기서, 상기 과산화수소 공급원 파트 (a)는 아세틸 공급원 및 파라아세트산 표백성 염료, 파트 (b) 및 (c)의 혼합물에 별도로 보관한다. 사용시, 과산화수소 공급원은 용액 중에서 아세틸 공급원/과아세트산 표백성 염료 혼합물과 혼합한다.
사용시, '633의 조성물은 용매에 용해되어 포자, 세균 진균류, 바이러스, 효모 및 곰팡이에 대해 효과적인 광범위한 소독제 용액을 생성한다. 소독제 용액은 특히 클로스트리디움 디피실 (Clostridium difficile)과 같은 포자 형성 세균에 대해 효과적이다. 소독제는 경질 표면 및 장비를 포함한 표면을 소독하기 위해 사용될 수 있다.
'633에 기재된 소독 조성물이 건조 표면 생물막 제거제로서 사용될 수 있음을 예상치 않게 발견하였다.
건조 표면 생물막에 코팅된 표면이 '633에 교시된 조성물을 용해시킴으로써 생성된 과아세트산의 용액과 접촉되는 경우, 전형적으로 건조 표면 생물막과 관련된 단백질의 실질적 제거와 함께, 생존 가능한 세균이 유의적으로 감소하는 것으로 관찰되었다.
이러한 관찰은 정상적인 습윤 표면 생물막을 제거하는 것으로 입증된 세제 용액이 건조 표면 생물막을 제거하는데 거의 영향을 미치지 않는다는 점을 감안할 때 더욱 주목할만하다 (실시예 10 참조). 이러한 스크리닝 시험에서, 또한 염소-기반 소독제가 또한 청결 조건하에서 건조 표면 생물막을 제거하는데 효과적인 것으로 관찰되었다. 그러나, 추가 시험은 유기 단백질성 토양의 존재가 신속하게 염소를 탈활성화시킴에 따라서 거의 또는 전혀 세균 사멸을 유도하지 못함을 보여주었다 (도 6 참조). 또한, 염소-기반 소독제가 '633 용액과 비교하여 건조-표면 생물막 코팅된 표면으로부터 단백질의 제거율이 낮다는 것을 제공하는 것으로 관찰되었다 (도 7 참조). 이들 관찰은 염소-기반 소독제를 사용한 최종 세정 후에도 폐쇄된 병원 집중 치료실로부터 제거된 샘플에서 발견되는 건조 표면 생물막의 관찰과 일치한다 (참조문헌 1 참조).
'633 문헌에 기재된 소독 조성물은 추가의 금속이온봉쇄제 및 방향제와 같은 임의의 성분과 함께 산성화제, 습윤제와 함께 과산화수소 공여체 및 아세틸 공여체를 포함하는 분말-기반 제형이다.
'633의 조성물은 또한 살생물학적 활성 농도의 과아세트산이 생성되었을 때의 지시제로서 작용하는 과아세트산 (PAA) 표백성 염료를 함유한다. 혼돈을 피하기 위해, 살생물학적 활성 농도의 과아세트산은 1300 ppm 초과의 과아세트산 농도로서 정의된다.
'633의 교시는 과아세트산 표백성 염료를 포함하는 지시제 시스템을 함유하는 과아세트산 생성 조성물에 관한 것이지만, 당업자는 일반적으로 상기 지시제의 존재 또는 부재가 과아세트산 생성 조성물의 살생물 수행능에 영향을 미치지 않을 것이라는 것을 인지할 것이다.
본 발명은 표면으로부터 건조 표면 생물막을 제거하기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 표면으로부터 건조 표면 생물막을 제거하기 위한 방법이 제공되며, 상기 방법은
(i) 분말-기반 조성물을 물에 용해시키는 단계로서, 상기 분말-기반 조성물은
a) 과산화수소 공급원,
b) 아세틸 공여체,
c) 산성화제 및
d) 습윤제를 포함하는, 단계;
(ii) 상기 용액이 살생물학적으로 유효한 농도의 과아세트산을 생성하도록 하는 단계;
(iii) 건조 표면 생물막 오염된 표면을 일정 기간 동안 과아세트산 용액과 접촉시키는 단계; 및
(iv) 용액을 제거하는 단계를 포함한다.
다른 바람직한 구현예에서, 분말-기반 제형은 정제 형태일 수 있다. 이 경우에, 상기 조성물은 또한 붕해제를 함유할 수 있다. 타정된 제형의 예는 '633의 실시예 16에 제시되어 있다.
전형적으로, 본 발명의 방법에서 사용된 바와 같은 '633의 조성물은 하기 성분들을 함유한다:
과산화수소 공급원
'633의 조성물 및 본 발명에 사용될 수 있는 과산화수소의 예는 과붕산나트륨, 과탄산 나트륨, 과산화우레아, 포비돈-과사화수소, 과산화칼슘 및 이들의 조합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
2개 부분의 생성물이 의도된 경우, 물 중 과산화수소의 희석 용액은 또한 과산화수소 공급원으로서 사용될 수 있다. 이 경우에, 과산화수소 용액은 바람직하게 8% 미만의 과산화수소를 함유해야만 하며, 따라서 등급 5.1의 위험물로 분류되는 것을 부정한다. 과산화수소의 희석 용액은 또한 1-하이드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산 (Dequest 2010으로서 시판됨)과 같은 추가의 안정화 성분들 또는 에틸렌디아민 테트라아세트산 (EDTA)과 같은 다른 강한 킬레이팅 첨가제를 함유할 수 있다. 과산화물 용액은 임의로 pH 완충제를 함유할 수 있다.
아세틸 공여체
'633의 조성물에서 그리고 본 발명에 사용될 수 있는 아세틸 공여체의 예는 테트라아세틸에틸렌디아민(TAED), N-아세틸 카프롤락탐, N-아세틸 석신이미드, N-아세틸 프탈리미드, N-아세틸 말레이미드, 펜타-아세틸 글루코스, 옥타아세틸 수크로스, 아세틸살리실산, 테트라아세틸 글리코우릴 및 이들의 조합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 바람직하게는 아세틸 공여체는 고체이다. 아세틸 공여체는 달리 지시되지 않는 한 코팅되지 않은 물질로서 이해된다.
바람직한 아세틸 공여체는 TAED, 보다 특히, 미세화된 등급의 TAED, 예를 들어, 제조원 (Warwick Chemicals (UK))으로부터 입수 가능한 B675이다.
산성화제
'633의 조성물에 그리고 본 발명에 사용될 수 있는 산성화제의 예는 시트르산, 시트르산 일나트륨, 시트르산 이나트륨, 타르타르산, 타르타르산 일나트륨, 설팜산, 황화수소나트륨, 인산 일나트륨, 옥살산, 벤조산, 벤젠설폰산, 톨루엔설폰산 및 이들의 조합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 바람직하게는 산성화제는 고체이다.
과아세트산 및 표백성 염료
'제1 염료'는 과아세트산 표백성 염료이다. '633의 조성물에 그리고 본 발명에 사용될 수 있는 과아세트산 표백성 염료의 예는 아마란트 (Amaranth) (C.I. 16185), 폰소 (Ponceau) 4R (C.I. 16255), FD&C 옐로우 6 (C.I. 15985), 임의의 다른 1-아릴아조-2-하이드록시나프틸 염료, 및 이들의 조합물을 포함한다.
과아세트산 표백성 염료는 과산화수소가 아닌 과아세트산의 존재하에서 상대적으로 신속하게 표백되는 것이 바람직하다. "상대적으로 신속하게"는 염료의 색이 약 10분 이내에 표백됨을 의미한다. 용액 중 과아세트산 표백성 염료에 의해 생성된 색이 실질적으로 방출되는 경우, 과아세트산은 용액에서 살생물학적으로 유효한 농도에 도달하였다. "실질적으로 방출된"은 과아세트산 표백성 염료에 의해 생성된 용액의 색은 완전히 또는 거의 완전히 방출됨을 의미한다.
본 발명에 사용된 바와 같은 '633의 조성물의 바람직한 구현예에서, 제1 염료는 아마란트 레드 (Amaranth Red) (C.I. 16185)이고 제2 염료는 C.I. 애시드 블루 (Acid Blue) 182이다. 놀랍게도, 상기 구현예에서, 아마란트 레드는 과아세트산에 의해서만 신속히 표백되고 과산화수소에 의한 표백에 상대적으로 내성이 있는 것으로 밝혀졌다. 이것은 특히, 아마란트 레드가 제조원 (Antec Ltd)에 의해 제조되고 시판되는 제품인 비르콘 (Virkon)으로 불리우는 분말 기반 세제 중에 지시제로서 사용되기 때문에 예상치 못한 발견이다. 비르콘의 경우에, 아마란트로 인해 적색 착색이 존재하는 한, 비르콘 용액은 여전히 활성적으로 살생성이다. 비르콘 제품 브로셔에 따르면, "비르콘 1% 용액은 7일 동안 안정적이지만 분홍색이 바래면 폐기해야 한다".
비르콘은 칼륨 모노퍼옥시설페이트, 염화나트륨, 설팜산, 및 기타 성분, 예컨대 계면활성제, 방향제 및 아마란트의 혼합물로 구성된다. 제조원 (Antec)에 의해 만들어진 배경 문헌에 따르면, 물에 용해시, 비르콘 분말 혼합물은 하버-윌스타터 (Haber-Willstatter) 반응을 진행하고, 이는 칼륨 모노퍼옥시설페이트, 염소, N-클로로설팜산, 하이포아염소산을 포함하는 살생물 종의 혼합물을 생성한다. 상기 문헌은 비르콘이 "분홍색 염료 (아마란트 색, EEC No. 123)를 함유하고 있다고 명시되어 있다. 미적으로 유쾌할 뿐만 아니라, 이것은 매우 실용적인 목적을 제공한다 - 이것은 비르콘 용액이 활성인지 여부를 나타낸다. 이의 산화된 형태에서, 이것은 분홍색이지만 용액이 이의 활성을 상실하기 시작하는 경우 이것은 무색 환원 상태로 복귀한다. 비르콘 용액은 색이 사라지기 시작하는 경우 항상 대체되어야만 한다"라고 기재하고 있다. 다시 말해, 아마란트로 인한 분홍색-적색 착색이 존재하는 반면, 산화적으로 활성 생물학적 종이 또한 존재하고, 색상은 단지 산화 살생물제가 고갈됨에 따라 사라지기 시작한다.
반대로, '633에서, 소독제 용액의 색 고갈은 효과적인 살생물 농도의 과아세트산이 달성되었음을 나타낸다.
실질적으로 표백-안정성 염료
본 발명에 사용된 바와 같이 '633의 조성물에 임의로 포함될 수 있는 제2 염료는 실질적으로 표백 안정한 염료이다. 과아세트산은 대부분의 염료를 표백할 수 있고, 따라서 "실질적으로 표백-안정성" 염료에 대한 언급은 염료가 실온에서 적어도 2시간, 바람직하게 약 4 내지 6시간 동안 과아세트산/과산화수소 용액에 색을 부여할 수 있음을 의미하는 것으로서 받아들여야 하는 것으로 인식된다.
'633의 조성물에 그리고 본 발명에 사용될 수 있는 실질적으로 표백-안정성 염료의 예는 애시드 블루 (Acid Blue) 182, 애시드 블루 80, 다이렉트 (Direct Blue) 86, 애시드 그린 (Acid Green) 25 (C.I. 61570) 및 이들의 조합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 사용된 바와 같은 '633의 조성물의 특히 바람직한 구현예에서, 제1 염료는 아마란트 레드 (Amaranth Red) (C.I. 16185)이고, 제2 염료는 C.I. 애시드 블루 (Acid Blue) 182이다. 상기 구현예에서, 조성물의 용해시 용액의 색은 아마란트에 의해 생성되는 적색이다. 적색은 약 5 내지 7분에 방출되고, 이때 과아세트산은 살생물학적으로 유효한 농도에 있고, 이는 애시드 블루 182에 의해 생성되는 청색을 유지한다. 청색은 심미적이고 표면 또는 대상을 소독하는 경우 용액을 보다 가용성이게 하는 부가된 이득을 갖는다.
습윤제
본 발명에 사용된 바와 같은 '633의 조성물이 분말 제형으로 존재하는 경우, 습윤제는 아세틸 공급원의 초기 희석시 용액으로의 분산을 촉진시키기 위해 조성물에 포함될 수 있으며 따라서 그 용해를 돕는다. 습윤제는 바람직하게 용매, 바람직하게 물의 표면 장력을 낮추어 아세틸 공급원이 습윤 및 분산될 수 있는 고체 계면 활성제로 구성된다. 바람직하게, 아세틸 공급원은 TAED이고, 습윤제의 부재하에, B675와 같은 고도로 미세화된 등급의 TAED는 용매의 표면에 부유하는 경향이 있고 따라서 서서히 용해되어 과아세트산이 서서히 생성된다. 본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 적합한 습윤제의 예는 나트륨 도데세실 설페이트, 나트륨 알킬벤젠설포네이트, 플루로닉 (Pluronic) PE6800, 하이아민 (Hyamine) 1620 등 및 이들의 조합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
pH 완충제
임의로, pH 완충제는 본 발명에 사용된 바와 같은 '633의 조성물에 포함되어 시간에 따른 pH의 변동을 감소시킬 수 있다. 아세틸 공급원, 바람직하게 TAED로부터의 과아세트산의 형성은 pH가 과아세트산의 pKa (8.2) 이상이어야 하므로, 용액의 pH는 8.00 내지 9.00, 바람직하게 8.00 내지 8.40에서 완충되어야 한다. 본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 적합한 pH 완충제는 포스페이트, 보레이트, 바이카보네이트, TAPS (3-{[트리스(하이드록시메틸)메틸]아미노}프로판설폰산), 비신(N,N-비스(2-하이드록시에틸)글라이신), 트리스(트리스(하이드록시메틸)메틸아민), 트리신(N-트리스(하이드록시메틸)메틸글라이신) 및 이들의 조합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
금속이온봉쇄제
임의로, 본 발명에 사용된 바와 같은 '633의 조성물은 칼슘 및 마그네슘과 같은 금속 이온을 착화시킬 수 있는 성분들을 포함할 수 있고 따라서 과산화물의 분해를 촉매할 수 있고 또는 수돗물에 존재할 수 있는, 철, 망간, 구리 등과 같은 금속 이온뿐만 아니라 경수의 사용으로부터의 임의의 부작용을 무효화시킬 수 있다. 본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 킬레이팅제 및 금속이온봉쇄제의 예는 시트르산 나트륨, 시트르산, 인산, 삼폴리인산 나트륨, EDTA, NTA, 등 및 이들의 조합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
유동 개질제
유동 개질제는 분말 제형으로 있는 경우 본 발명에 사용된 바와 같은 '633의 조성물의 유동 특징을 개선시키기 위해 첨가될 수 있다. 이것은 분말이 단일용량 패키지 (예를 들어, 개별 사셰 또는 수용성 파우치)에서 공급을 위해 의도된 경우 특히 유용한데, 이는 양호한 분말 유동이 개별 팩으로의 블렌딩된 분말의 정확한 계량을 가능하게 하기 때문이다. '633의 조성물에서 그리고 본 발명에 사용될 수 있는 분말 유동 개질제의 예는 흄드 실리카, 침전된 실리카, 미분된 폴리에틸렌 글리콜 6000, 미분된 락토스, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 등 및 이들의 조합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
바람직한 예에서, 유동 개질제는 친수성 흄드 실리카, 예를 들어, 에어로실 (Aerosil) 200 (Evonik Industries)이다.
또한 틱소실 (Tixosil) 38과 같은 침전된 실리카를 사용한 양호한 유동 개선을 달성할 수 있지만, 침전된 실리카 등급은 이들이 흄드 형태에 비해 침전된 형태의 보다 큰 입자 크기 때문에 최종 소독제 용액에서 강한 헤이즈를 생성하기 때문에 덜 바람직하다.
방향제
임의로, 본 발명에 사용된 바와 같은 '633의 조성물은 또한 과아세트산의 악취를 차폐시키기 위해 방향제를 함유할 수 있다. 사용된 방향제는 바람직하게는 과산화수소 및 과아세트산에 안정해야만 한다.
본 발명의 방법에 사용된 바와 같은 '633의 조성물의 바람직한 구현예에서, 아세틸 공여체는 TAED이고, 과산화수소 공급원은 과탄산 나트륨이고, 제1 염료는 아마란트 레드이고, 조성물은 물에 용해되는 분말 제형으로 존재한다. 주위 온도에서 수돗물과 분말 제형의 초기 혼합시, 짙은 적색의 탁한 용액은 아마란트 레드 염료의 신속한 용해 및 용해되지 않은 TAED의 현탁에 의해 형성된다. 대략 5 내지 10분의 과정에 걸쳐, TAED는 물에 용해되고 과염소산 나트륨의 용해에 의해 생성된 과산화수소와 TAED의 반응에 의해 과아세트산이 생성됨에 따라 적색 착색이 방출된다. 약 7 내지 10분 후, 용액은 투명해지고 모든 적색 착색은 방출된다.
또 다른 바람직한 구현예에서, 실질적으로 표백-안정한 제2 염료는 또한 본 발명의 방법에 사용된 바와 같이 '633의 조성물에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 실질적으로 표백-안정성 염료는 아마란트와 함께 4 내지 6시간의 과정에 걸쳐 표백한다. 느리게 표백되는 바람직한 제2 염료는 C.I. 애시드 블루 182이다.
실시예
실시예 1
염료 예비혼합물: 78.00 g의 TAED B675 (Warwick Chemicals), 17.00 g의 아마란트 염료 및 5.00 g의 C.I. 애시드 블루 182 염료의 혼합물을 혼합하고, 막자 및 모르타르를 사용하여 함께 혼합 및 분쇄하여 균질한 갈색 분말을 수득하였다. 일단 혼합되면, 염료 예비혼합물 블렌드는 사용 전에 잘-밀봉된 용기에 보관하였다.
54.55 g의 TAED B675, 1.00 g의 염료-TAED 예비혼합물, 1.32 g의 분말 나트륨 도데실 설페이트 및 0.60 g의 에어로실 200 (제조원 (Evonik)으로부터 시판되는 친수성 흄드 실리카)을 함께 혼합하고, 125 미크론 체에 통과시켜 임의의 응집된 물질을 제거하고 분쇄한다. 체질한 후, 혼합을 계속하여 균질한 분말을 생성한다.
체질된 물질에 0.49g의 사나트륨 EDTA, 28.00 g의 무수 시트르산, 99.32 g의 과탄산 나트륨, 15.50 g의 삼폴리인산 나트륨 및 1.80 g의 무수 인산 일나트륨을 첨가하였다. 이어서, 분말을 완전히 혼합하여 균질한 자유-유동 분말을 생성하였다. 분말 블렌드의 전체 조성은 각각의 성분의 기능과 함께 표 2에 나타낸다.
1%의 TAED 중량의 에어로실 200을 분말 블렌드에 첨가하는 것만 필요하다는 것이 밝혀졌다. 이것은 전체 블렌드 중량의 0.3%와 동일하다. 이 수준에서, 에어로실은 최종 소독제 용액에서 미미한 헤이즈만을 나타낸다.
Figure pct00002
소독제 용액은 340 ppm의 CaCO3를 함유하는 500 ml의 인공 경수 (SOP 번호: MB-22-00: 미국 환경 보호국 농약 프로그램 사무소에서 발표한 소독제 샘플 제조를 위한 표준 운영 절차에 기재된 바와 같이 제조함; 이하 AOAC 경수로 지칭됨)에 7.50 g의 분말 블렌드를 용해시킴으로써 제조하였다. 용액을 실온에서 교반하였다. 아마란트로 인한 적색은 약 5 내지 7분에 방출되어 청색 용액으로 잔류하는 것으로 관찰되었다.
10분 후 10 ml의 분취량을 일정 간격으로 취하고 pH를 또한 기록하였다. 분취량을 적정하여 과산화수소 및 과아세트산 농도를 측정하였다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 과아세트산의 농도는 신속히 증가하여 약 20분에 이의 최대값에 도달한다. 이 시점 후에, 몇 시간에 걸쳐 과아세트산 농도의 느린 붕괴가 보인다.
흥미롭게도, 물에 용해된 분말의 농도가 증가된 경우, 최대 과아세트산 농도가 예상된 바와 같이 증가한 반면, 또한 이의 분해 속도 또한 증가하는 것으로 관찰되었다 (도 1 참조). 또한, 각각의 분말 농도로부터 과아세트산의 최대 농도는 20분 마크에 도달한 것으로 관찰되었다.
실시예 2
AOAC 경수에서 4개의 소독제 용액은 실시예 1과 상이한 농도의 분말 블렌드를 사용하여 제조하고 20분 동안 교반하였다. 분취액을 취하고 과산화수소 및 과아세트산 농도에 대해 적정하였고, 5% 말 혈청의 존재하에 추가의 분취액에 영양 형태 및 포자 형태의 클로스트리디움 스포로게네스 (Clostridium sporogenes)(ATCC 3584)의 현탁액을 접종하였다. 유기체는 3, 5 및 10분 동안 노출시켰다. 각각의 샘플은 3회 시험하였고, 각각의 샘플은 각각의 시점에서 생존 유기체에서 6 log 초과의 감소를 제공하였다.
표 3은 기록된 log 감소와 함께, 사용된 용액의 농도, 과산화수소 및 과아세트산 둘 다의 농도를 보여준다.
Figure pct00003
실시예 3
실시예 1로부터의 7.50 g의 분말 블렌드를 취하고, 500 ml의 수돗물에 첨가하고 실온에서 교반하였다. 적색이 방출된 시간을 기록하고 5 ml의 분취액을 취하고 적정하였다. 추가의 5 ml의 분취액을 제거하고, 20분 후 적정하였다.
표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 아마란트로 인한 색은 7 내지 8분에서 제거되었고, 이 때의 과아세트산 함량은 0.14 내지 0.16%이다.
Figure pct00004
표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 적어도 1.35% (1349 ppm)의 과아세트산을 함유하는 용액은 살포자 활성을 나타내고, 따라서 아마란트로 인한 적색 착색이 방출되면, 과아세트산 함량은 이 살포자 활성 농도를 초과할 것으로 확실히 추정될 수 있다.
실시예 4
실시예 1로부터 상이한 중량의 분말 블렌드를 취하고 500 ml의 수돗물에 첨가하고 실온에서 교반하였다. 각각의 용액에 대해 적색이 방출되는 시간은 표 5에 나타낸다.
Figure pct00005
실시예 5
실시예 1로부터 특정 양의 분말 블렌드를 취하고 열 밀봉된 PVA 수용성 막으로부터 제조된 개별 사셰에 패키징하였다. 사셰는 50 미크론 두께의 PVA 막 (폭 4.65 cm, 길이 8 cm)의 2개의 시트를 열 밀봉하여 이들과 함께 외피를 형성하고, 대략 8.2 g의 분말을 각각의 외피에 분배한 다음, 개방면을 밀봉하여 완성된 충전된 사셰를 수득함으로써 제조하였다.
이어서, 단일 사셰를 취하고 교반된 양의 수돗물 (500 ml)에 첨가하였다. 사셰는 물에서 주름진 다음에 터져서 함유된 분말을 물에 방출시켜 짙은 적색 용액을 수득하는 것으로 관찰되었다. 대략 8분 후, 적색이 방출되어 과아세트산의 옅은 악취를 갖는 담청색 용액으로 잔류한다. 생성된 용액의 분취액을 10분 및 20분에 취하고 과산화수소 및 과아세트산 함량에 대해 적정하였다.
사셰를 제조하기 위한 초기 생산 실행의 평가는 표 6에 나타내고 표 7은 500 ml의 수돗물에 용해된 여러 샘플 사셰로부터 과아세트산 생성을 평가한 결과를 보여준다.
Figure pct00006
Figure pct00007
실시예 6
실시예 1에 따른 특정 양의 분말 블렌드를 취하고 열 밀봉된 PET-종이-알루미늄-PP-라미네이트로부터 제조된 개별 사셰에 패키징하였다. 사셰는 라미네이트 6 cm 폭의 시트를 열 밀봉하여 실린더 튜브를 형성한 다음, 튜브를 가로질러 밀봉하여 스틱을 형성하고, 이어서 아우거 (auger) 계량기를 통해 분말 블렌드를 투여함에 의해 제조하였다. 이어서, 충전된 튜브의 개방 말단을 밀봉하여 스틱 팩을 수득하였다.
각각의 스틱 팩의 평균 총 중량은 8.88 g이고 표준 편차는 0.27인 것으로 밝혀졌다 (표 8을 참조). 패키징 재료의 중량은 0.88 g인 것으로 밝혀져, 분말의 평균 순 중량은 8.00 g이었다.
Figure pct00008
블렌딩의 균질성을 입증하기 위해, 샘플 사셰는 생산 실행의 다양한 부분으로부터 취하여 500 ml의 수돗물에 첨가하였다. 이어서, 각각의 용액에 대해 10, 20 및 30분에 과산화수소 및 과아세트산 함량을 측정하였다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 10분에 과산화수소 및 과아세트산 함량은 고도로 가변적이고 교반 속도 등에 의존하는 것으로 밝혀졌다. 일부 경우에, 용액은 10분 마크 (도 3에 문자 R로 나타냄)에서 여전히 적색인 것으로 관찰되었고 이들 용액은 모두 낮은 과아세트산 함량과 관련되어 있다. 20분까지 과산화수소 및 과아세트산의 농도 변화가 유의적으로 감소하였음을 주지해야 한다.
본 실시예는 효과적인 살생물 농도의 과아세트산의 존재에 대한 지시제로서 염료 시스템의 용도를 입증한다.
이것은 표 9에 따른 7.50 g의 분말 블렌드를 500 ml의 AOAC 경수에 첨가하고 슈도모나스 아에루기노사 (Pseudomonas aeruginosa), 스파필로코커스 아우레우스 (Staphylococcus aureus) 및 살모넬라 콜레라수이스 (Salmonella choleraesuis)에 대한 5% 말 혈청의 존재하에 수행된 AOAC 경질 표면 캐리어 시험 991.47, 48 및 49에서 표면 결합된 미생물에 대한 이의 살생물 활성을 시험함으로써 추가로 설명되었다. 시험 방법은 규정된 10분 접촉 시간이 아닌 5분 접촉 시간을 사용하도록 변형되었다.
Figure pct00009
분말 제형은 또한 물에 용해시 과아세트산을 생성할 수 있는 정제를 생성하기 위해 변형될 수 있다. 바람직하게는, 정제의 붕해를 촉진시키기 위한 수단이 정제 제형에 혼입된다. 이것은 또한 정제를 생성하기 위해 요구되는 압축으로 인해 정제의 보다 느린 용해를 돕는다.
디스인텍스 (Disintex) 200 (제조원: ISP Technologies Inc)과 같은 폴리-NVP 기반 붕해제는 가교-결합된 중합체가 염료를 강하게 흡수하여 최종 용액에서 고도로 착색된 미립자 재료를 제공함에 따라 사용하기가 비실용적인 것으로 밝혀졌다. 정제를 붕해시키는 바람직한 수단은 추가의 산성화제와 함께 제형에 추가의 탄산나트륨을 포함시키는 것이다. 보다 바람직한 구현예에서, 설팜산은 이것이 2 초과의 pKa를 갖지 않기 때문에 산성화제로서 사용한다. 시트르산이 정제 제형에서 산성화제로서 사용되는 경우, 가스 형성에 따른 정제 붕해는 용액이 시트르산의 제3 pKa로 인해 약 6의 pH에 도달하면 서서히 진행된다.
실시예 7
표 10에 따른 분말 블렌드는 성분들을 함께 혼합하여 균질의 혼합물을 생성시킴에 의해 제조하였다. 적당한 정제 제형을 달성하기 위해, 혼합물은 체질하지 않았고 소다회, 과탄산 나트륨 및 설팜산의 입자 크기가 감소하지 않도록 주의하였다.
Figure pct00010
일단 블렌딩되면, 재료를 단일 펀치 정제 프레스를 사용하여 타정하고 20 mm 다이 (die) 세트를 장착하여 평균 중량이 3.72 g인 정제를 수득하였다. 정제의 평균 두께는 9.1 mm였고, 두께 대 중량비는 0.41이었다.
이어서, 조합된 중량이 8.34 g인 2개의 정제를 200 ml의 수돗물에 용해시켰다. 실온에서 25분 동안 교반한 후, 3개의 10 ml의 분취액을 제거하고 적정하였다. 과산화수소 및 과아세트산에 대한 평균 농도는 각각 0.293% 및 0.258%인 것으로 밝혀졌다.
추가의 정제를 취하고 AOAC 경수에 용해시킨 다음, BS EN 1276 (1997)의 방법을 사용하여 20℃에서 5% 말 혈청의 존재하에 클로스트리디움 디피실 (Clostridium difficile)에 대한 항미생물 활성에 대해 시험하였다. 수득된 관찰된 log 감소는 표 11에 나타낸다.
Figure pct00011
실시예 8: 모델 건조 표면 생물막 샘플의 제조
건조 표면 생물막은 문헌 (참조: Almatroudi et al.) (참조문헌 4)에 기재된 방법에 따라 쿠폰의 표면에 제조하였다.
스타필로코커스 아우레우스 (Staphylococcus aureus) ATCC 25923 생물막은 집중적으로 세정되고, 브러시되고, 증기 멸균된 (121℃에서 20분 동안) CDC 생물막 반응기 (제조원: BioSurface Technologies Corp, Bozeman, USA)에서 24개의 제거 가능한 멸균 피렉스 (Pyrex) 쿠폰 상에서 성장되었다.
반-탈수된 생물막은 배치 성장 주기와 함께 12일 걸쳐 성장하였고, 이 시간 동안에 5% 트립톤 대두 브로쓰 (TSB)를 표 12에 기재된 바와 같이 실온 (22-25℃)에서 장기 탈수 단계와 함께 번갈아 공급하였고, 상기 TSB는 각각의 배치 단계 말기에 생물막 반응기로부터 제거하였다.
생물막 발생기를 공기-컨디셔닝된 실험실에 위치시키고 여과기-멸균실 공기 (평균 상대 습도 66%)를 수족관 공기 펌프를 사용하여 3 l/분의 기류 속도로 배지 표면에 펌핑하였다.
생물막 발달은 제1 배치 단계의 초기에 에스. 아우레우스 (S. aureus)의 약 108개 콜로니 형성 단위 (CFU)의 접종에 의해 개시되었다. 배치 단계 동안에, 모든 생물막은 35℃에서 5% TSB 중에서 성장시키고, 난류를 생성하는 130 rpm/분에서 배플 (baffle) 회전에 의해 전단시켰다.
Figure pct00012
생물막의 성장 후, 생물막 코팅된 쿠폰을 보유하는 막대를 발생기로부터 제거하고, 5분 동안 1 리터의 인산 완충 식염수 (PBS) 중에 위치시켰다. 이어서, 각각의 막대 상에 3개의 쿠폰을 제거하고 이들을 개별 멸균 비주 (Bijou) 용기에 위치시키기 전에 50 ml의 PBS 중에 위치시켜 추가로 2회 세척하였다. 쿠폰 당 CFU의 수는 5분 동안 초음파 욕조 (Soniclean, JMR, Australia)에서 무작위로 선택된 쿠폰을 초음파 처리하고, 4 ml의 배지 중에서 2분 동안 격렬하게 진탕시킴에 이어서 후속적으로 10배 희석하고, 플레이트 계수에 의해 결정하였다.
실시예 9: 과아세트산 (PAA) 기반 소독제
실시예 1과 유사한 8.5 g의 소독제 분말 조성물을 함유하는 사셰. 소독제 분말은 과아세트산 표백성 염료 (아마란트) 및 산성화제 (시트르산) 및 금속이온 봉쇄제 (인산 일나트륨, 삼폴리인산 나트륨)와 함께 과산화수소 공급원 (과탄산 나트륨) 및 아세틸 공급원 (테트라아세틸에틸렌디아민 (TAED))의 블렌드를 포함하였다. 사용된 제형은 표 13에 나타낸다.
Figure pct00013
사셰를 500 ml의 물에 첨가하고, 10 내지 15분 동안 실온에서 교반하고, 이 후 과아세트산 표백성 염료에 의해 제공된 착색이 방출되었다. 이 지점에서, 용액은 약 1000-1300 ppm의 과산화수소와 함께 1500 내지 2000 ppm의 과아세트산을 함유할 것이다. 생성된 용액은 다양한 세균, 바이러스, 포자 및 진균류에 대해 용해 후 대략 8시간 동안 활성인 것으로 밝혀졌다.
실시예 10: 건조 표면 생물막의 제거를 평가하기 위해 TOC를 사용한 초기 스크리닝 연구.
초기 스크리닝 연구에서, 다양한 세정 제품을 총 유기 탄소 (TOC)의 평가에 의해 이들의 건조 표면 생물막 제거 효능에 대해 평가하였다. 평가된 제품 및 이들의 사용 농도는 표 14에 나타낸다.
Figure pct00014
파브리산은 카페트 스포터 (carpet spotter)로서 시판된다. 그 성분들은 시트르산 나트륨, 나트륨 도데실 설페이트 및 티 트리 오일 (Tea Tree Oil)을 포함한다. 제형은 미국 특허 제5610189호의 실시예 3에 따른다.
매트릭스는 습윤 표면 생물막 제거기로서 시판된다. 제형은 호주 특허 제AU2001275599B2호에 따르고, 정상 (습윤) 생물막에 대한 효능은 문헌 (참조: Vickery et al (참조문헌 8 및 참조문헌 9), Ren et al (참조문헌 10) 및 Fang et al (참조문헌 11))에 기재되었다. 렌 및 팡 참조문헌 (The Ren and the Fang references)은 매트릭스와 동일한 제형을 갖고 제조원 (Whiteley Corporation by Medivators Inc)으로부터의 라이선스하에 시판되는 인터셉트 (Intercept)를 사용하여 수행하였다.
집 스트립 (Zip Strip)은 중합체 밀봉제 형태 비닐 바닥을 제거하도록 의도된 바닥 스트리퍼이다. 상기 제형은 계면활성제, 부틸 글리콜 및 에탄올아민의 고도의 알칼리 용액을 포함한다.
펜솔은 o-페닐페놀 및 벤질 클로로페놀과 (C10-16) 알킬벤젠설폰산의 나트륨 염의 블렌드를 포함하는 페놀성 소독제이다.
각각의 세정 용액은 표 14에 나타낸 바와 같이 표지 지침에 따라 희석하였다.
12일 건조 표면 생물막은 실시예 8에 기재된 바와 같이 피렉스 유리 쿠폰 상에서 성장시켰다. 이어서, 건조 표면 생물막으로 코팅된 3개의 쿠폰을 25 ml의 각각의 시험 생성물 용액에 위치시켰다. 3개의 쿠폰을 또한 음성 대조군으로서 작용하도록 25 ml의 MilliQ 물에 위치시켰다. 1 M 용액의 수산화나트륨을 양성 대조군으로서 사용하였다.
각각의 샘플을 제조하고, 2회 시험하였다.
새로운 청결한 쿠폰이 시험 제품에 노출된 블랭크 쿠폰을 또한 제조하고, 유기 물질 (예를 들어, 계면활성제)의 쿠폰으로의 임의의 접착을 평가하기 위해 또한 분석하였다.
요구되는 시간 동안 시험 생성물 용액으로의 노출 후, 쿠폰은 25 ml Milli-Q 물에서 2회 세정하였다. 이어서, 각각의 쿠폰 상에 총 유기 탄소는 Shimadzu-5000A TOC 분석기를 사용하여 측정하였다. 세정 후 남겨진 임의의 잔류 생물막으로부터 생성된 TOC는 세정 후 생물막 코팅된 쿠폰 상에 남겨진 잔류 탄소로부터 생성된 TOC로부터 블랭크 쿠폰 상에 발견되는 TOC를 차감함으로써 계산하였다.
결과는 표 15에 나타낸다. 괄호로 나타낸 생물막으로 인한 잔류하는 TOC 백분율을 음성 대조군 (Milli-Q 물)에 상대적으로 계산하였다.
Figure pct00015
이 스크리닝 연구로부터, 정상적인 습윤 표면 생물막 (즉, 매트릭스)의 제거에 효과적인 것으로 입증된 제품은 건조 표면 생물막에 대해 동일한 정도의 효능을 보여주지 않음을 명백히 알 수 있다. 1 M 수산화나트륨 용액을 제외하고 2개의 가장 효과적인 세정 용액은 실시예 9에 기재되어 있고 염소였다.
실시예 11
습윤 생물막의 제거 효능은 실시예 9에 기재된 것과 습윤 표면 생물막을 제거하는 것으로 입증된 제품인 매트릭스 둘 다에 대해 평가하였다.
습윤 스타필로코커스 아우레우스 생물막은 문헌 (참조: Goeres et al) (참조문헌 12))의 방법 후, 48시간에 걸쳐 CDC 생물막 반응기에서 변형된 막대 상에 지지된 플라스틱 타일 상에서 성장시켰다.
이어서, 플라스틱 타일을 매트릭스 (물 중에서 1:25 희석으로), 실시예 9 (물 중에서 17 g/L) 및 Milli-Q 물을 함유하는 팔콘 튜브에 위치시켰다. 타일을 10분 동안 세정 용액 중에 침지시켰다. 10분 후, 타일을 제거하고, Milli-Q 물로 2회 세척한 다음, 40 ml의 0.3%의 크리스탈 바이올렛 (생물막을 위한 색소액) 용액에 위치시킨다. 이어서, 타일을 크리스탈 바이올렛 용액 중에서 90분 동안 방치하였다. 90분 후, 타일을 제거하고, Milli-Q 물 중에서 1분 동안 3회 세척하였다. 이어서, 세척된 타일을 긁어내고, 5 ml의 95% 에탄올로 28 ml의 바이엘에 용리시킨 다음, 밤새 방치하여 흡착된 크리스탈 바이올렛을 용리시켰다. 이어서, 용액의 흡광도를 분광측정기를 통해 판독하였다.
Figure pct00016
표 16에서 알 수 있는 바와 같이, 매트릭스는 크리스탈 바이올렛으로 인해 보다 낮은 흡광도에 의해 나타난 바와 같이 타일로부터 대부분의 생물막을 제거하였다.
실시예 12
실시예 9 및 매트릭스의 단백질 제거 효능은 하기와 같이 입증되었다:
12일 생물막은 실시예 8의 방법 후 PET 쿠폰 상에서 성장시켰다. 이어서, 생물막 코팅된 쿠폰을 함유하는 막대를 제거하고, 임의의 느슨하게 결합된 생물막은 실시예 8에 기재된 바와 같이 Milli-Q 물로 세척 제거하였다.
이어서, 3개의 건조 표면 생물막 코팅된 쿠폰을 보유하는 하나의 막대는 실시예 9의 30 ml의 용액 (17 g/리터)에 10분 동안 위치시켰다. 제2 막대는 30 ml의 매트릭스 용액 (1:50 희석)에 위치시키고, 제3 막대는 양성 대조군으로서 작용하는 30 ml의 Milli-Q 물에 위치시켰다. 3개의 코팅되지 않은 쿠폰을 보유하는 추가의 막대를 멸균시키고 음성 대조군으로서 사용하였다.
10분 후, 각각의 막대는 30 ml의 1 M 수산화나트륨 용액에 위치시켜 모든 잔류 단백질을 용리 제거하였다. 이어서, 각각의 용액으로부터의 분취액을 취하여 마이크로 BCA 시험 키트 (Sigma Aldrich)를 사용하고, 비신크로닌산 (BCA) 검정을 사용하여 단백질에 대해 시험하였다.
BCA 검정을 수행하기 위해, 소 혈청 알부민의 일련의 표준 용액을 제조하여 표준 곡선을 생성하였다. 이어서, 세정 용액으로부터 취한 1 ml의 분취액과 함께 각각의 표준 BCA 용액 1 ml를 모두 50 ml의 비신코논산 (Sigma Aldrich cat. B9643)을 비이커에 혼합하고, 1 ml의 4% 황산구리 (II) 용액 (Sigma Aldrich cat. No. C2284)을 첨가함으로써 제조된 1 ml의 작동 BCA 용액으로 처리하였다. 이어서, 샘플을 60℃에서 60분 동안 항온처리하고, 562 nm에서 흡광도는 분광측정기를 사용하여 판독하였다 (표 17 참조).
Figure pct00017
알 수 있는 바와 같이, 실시예 9는 12일 건조 표면 생물막에 대해 시험되는 경우 매트릭스 보다 현저하게 더 높은 단백질의 감소를 제공한다.
실시예 13
실시예 9, 1000 ppm의 차아염소산나트륨 용액 및 클로르클린 (아디프산 및 나트륨 톨루엔설포네이트로 제형화되고 헬릭스 용액 (제조원: Canning Vale South, Western Australia)에 의해 세제 작용을 갖는 2-인-1 (2-in-1) 병원 등급 소독제로서 시판되는 나트륨 디이소시아네이트 (SDIC))를 사용한 12일 건조 표면 생물막 중에서 코팅된 쿠폰으로부터 단백질 제거의 효능은 실시예 11에 기재된 바와 같이 평가하였다. 염소 용액 둘 다는 1000 ppm의 가용한 염소를 제공하는 것으로 나타났다. 이 시험에서, 10분의 접촉 시간을 사용하였다. 감소 백분율은 양성 대조군 (Milli-Q 물)으로부터 계산하였다.
표 18에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 9는 가장 높은 단백질 감소를 제공한다. 클로르클린인 2-인-1 세정/소독 제품으로서 시판되는 제형화된 SDIC 정제는 또한 차아염소산나트륨 용액 보다 더 효과적인 것으로 관찰되었다.
Figure pct00018
실시예 14
세정 제품 내 세제 모이어티의 존재가 차아염소산나트륨과 전매 클로르클린 정제 간의 수행능에서의 차이에 관여하는지 여부를 결정하기 위해, 단지 차아염소산나트륨 용액을 나트륨 디이소시아누레이트 용액으로 대체하여 실시예 13의 방법을 반복하여 1000 ppm의 가용한 염소를 수득하였다.
Figure pct00019
여기서 주지할 것은 보다 짧은 접촉 시간에 따른 클로르클린의 효능이 현저히 감소한다는 점이다. 실시예 9로 관찰된 단백질 감소는 접촉 시간에서의 차이에도 불구하고 실질적으로 동일한 것으로 관찰되었다.
실시예 15
12일 건조 표면 생물막으로부터 수득된 세균 감소는 실시예 9, 클로르클린 정제 및 포괄적 SDIC 정제를 사용하여 청결 조건하에서 평가하였다.
각각의 시험 제품은 물에 용해시켰다.
12일 건조 표면 생물막에서 코팅된 쿠폰은 실시예 8에 따라 제조하였다. 2 ml의 각 시험 용액에 이어서 2 ml의 물을 조직 배양 플레이트 내 웰에 첨가하였다.
5분의 접촉 시간 후, 쿠폰을 소독제 용액으로부터 제거하고, 5초 동안 30 ml의 포스페이트 완충 식염수를 사용하여 2회 세정한 다음, 6% Tween 80 + 1% 티오황산나트륨 + 5% 소 혈청 + 10% 소 혈청 알부민을 포함하는 2 ml의 중화제 용액을 함유하는 5 ml의 튜브에 위치시켰다.
튜브를 20분 동안 초음파 처리한 다음, 2분 동안 볼텍싱하였다. 이어서, 일련의 10배 희석물을 제조하고, 100 ul의 순수 10-1 ,10-2 ,10-3 및 10-4 희석액을 말 혈액 한천 플레이트 상에 플레이팅하였다. 플레이트를 37oC에서 밤새 항온처리한 다음, 열거하였다.
소독제에 노출되지 않은 대조군 쿠폰은 유사하게 후처리하여 log 감소가 계산되도록 하였다.
표 20에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 9에 따른 소독제는 생물막의 가장 큰 log 감소를 제공하였다.
Figure pct00020
실시예 16
12일 건조 표면 생물막으로부터 수득된 세균 감소는 실시예 9, 클로르클린 정제 및 포괄적 SDIC 정제를 사용한 불결한 조건하에서 평가하였다. 각각의 시험 제품은 5%의 소 태아 혈청이 첨가된 340 ppm의 CaCO3을 함유하는 인공 경수에 용해시켰다.
12일 건조 표면 생물막에서 코팅된 쿠폰을 실시예 8에 따라 제조하였다. 2 ml의 각 시험 용액에 이어서 2 ml의 경수를 조직 배양 플레이트 내 웰에 첨가하였다.
5분의 접촉 시간 후, 쿠폰을 소독제 용액으로부터 제거하고, 5초 동안 30 ml의 포스페이트 완충 식염수를 사용하여 2회 세정한 다음, 6% Tween 80 + 1% 티오황산나트륨 + 5% 소 혈청 + 10% 소 혈청 알부민을 포함하는 2 ml의 중화물 용액을 함유하는 5 ml의 튜브에 위치시켰다.
튜브를 20분 동안 초음파 처리한 다음, 2분 동안 볼텍싱하였다. 이어서, 일련의 10배 희석물을 제조하고, 100 ul의 순수 10-1 ,10-2 ,10-3 및 10-4 희석액을 말 혈액 한천 플레이트 상에 플레이팅하였다. 플레이트는 37℃에서 밤새 항온처리한 다음, 열거하였다.
소독제에 노출되지 않은 대조군 쿠폰은 유사하게 후처리하여 log 감소가 계산되도록 하였다.
표 21에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 9에 따른 소독제는 세정 조건하에서 보여지는 것과 본질적으로 동등한 log 감소를 제공하였다 (표 20 참조). 또한, 두 염소 정제가 본질적으로 세균의 log 감소를 제공하지 않은 것으로 관찰되었고, 이는 단백질성 토양에 의한 염소 소독제의 완전한 중화를 시사한다.
Figure pct00021
실시예 17
이 실시예에서, 실시예 9에 따른 소독제는 플랑크톤 에스. 아우레우스 (S. aureus)에 대해 시험하고, 다른 전매 성분들로 제형화된, 0.5% 과산화수소를 포함하는 사용 준비된 용액으로서 2개의 시판되는 산화 소독제, 클로르클린 (Chlorclean) 및 옥시비르 (Oxivir) Tb (Diversey Australia Pty Ltd, Smithfield, NSW, Australia)와 비교하였다.
이들 시판되는 제품과 함께 일부 일반적인 등가물을 또한 시험하였다. 이들은 27% 과산화수소, 7.5% 아세트산 및 5% 과아세트산을 함유하는 과산화수소, 아세트산 및 과아세트산의 평형 용액인 프록시탄 (Solvay Interox, Botany, NSW, Australia), 10 리터의 물 중에 용해시 1000 ppm 염소를 방출하는 비제형화된 SDIC 정제 (Redox Chemicals, Minto, NSW Australia) 및 6% 과산화수소 용액 (Gold Cross, Biotech Pharmaceuticals Pty Ltd, Laverton North, Victoria, Australia)을 포함하였다. 이들 일반 제품은 제형화된 제품 중에 활성 성분들과 일치하도록 선택되어 제품 제형의 역할을 평가하였다.
해당되는 경우, 소독제 제품은 증류수에 0.304 g의 무수 CaCl2 및 0.065 g의 무수 MgCl2를 용해시킴으로써 제조된 인공 경수를 사용하여 희석하여 1 리터의 경수를 제조하였다.
표 22는 시험된 제품 및 시험 샘플 중의 활성 물질의 농도를 보여준다.
Figure pct00022
토양 부재하에 소독제 효능은 1 ml의 시험 소독제와 1 ml의 경수를 혼합하고, 5분 접촉 시간 동안 대략 109 플랑크톤 세균을 함유하는 10 ㎕의 트립톤 대두 브로쓰 (TSB)를 즉시 첨가하여 시험하였다. 이어서, 1 ml의 중화제 (PBS 중 1% Na-티오설페이트, 6% Tween 80, 5% BCS 및 10% BSA)를 첨가하였다.
토양 존재하에 소독제 효능은 1 ml의 시험 소독제와 경수 중 1 ml의 5% 소 태아 혈청을 혼합하고, 5분 접촉 시간 동안 대략 109 플랑크톤 세균을 함유하는 10 ㎕의 트립톤 대두 브로쓰 (TSB)를 즉시 첨가하여 시험하였다. 1 ml의 중화제 첨가 전. 이어서, 1 ml의 중화제 (PBS 중 1% Na-티오설페이트, 6\% Tween 80, 5% BCS 및 10% BSA)를 첨가하였다.
플랑크톤 에스. 아우레우스에 대한 이들 소독제 시스템의 시험은 각각의 하나가 유기 토양의 부재하에 7 log10 감소를 성취할 수 있음을 보여주었다. 그러나, 불결한 조건하에서 시험되는 경우, 실시예 9의 것 만이 이의 완전한 효능을 유지하였다.
도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 유기 토양의 존재는 2개의 염소 기반 소독제 및 과산화수소를 완전히 불활성화시켰다. 그러나, 옥시비르 Tb는 일부 활성 (0.67 log10)을 나타냈다. 이 연구에서, 옥시비르 Tb는 5분의 접촉 시간으로 시험된 반면 이의 제조업자의 추천은 세균과의 10분의 접촉 시간임을 주지한다.
실시예 18
에스. 아우레우스의 건조 표면 생물막 내 유기체를 사멸시키는 표 22에 나타낸 시험 소독제의 효능은 생물학적 토양의 존재 및 부재하에 결정하였다. 각각의 조건은, 5분 접촉 시간을 사용하여 잔류 세균 수 (콜로니 형성 유닛-CFU)를 결정하기 위해 5개 레플리케이트로 시험하였다.
토양 부재하에 소독제 효능은 1 ml의 시험 소독제와 1 ml의 경수를 혼합하고, 5분 접촉 시간 동안 생물막 코팅된 쿠폰을 즉시 첨가하여 시험하였다. 이어서, 1 ml의 중화제 (PBS 중 1% Na-티오설페이트, 6% Tween 80, 5% BCS 및 10% BSA)를 첨가하였다.
토양 존재하에 소독제 효능은 1 ml의 시험 소독제와 경수 중 1 ml의 5% 소 태아 혈청을 혼합하고, 1 ml의 중화제의 첨가 전 5분 접촉 시간 동안 생물막 코팅된 쿠폰을 즉시 첨가하여 시험하였다.
양성 (생물막 커버된 쿠폰) 및 음성 (청결한 멸균 쿠폰) 대조군은 상기된 바와 같이 동일한 처리에 적용하였지만 시험 소독제는 경수로 대체하였다. 소독제 활성이 1 ml의 중화제의 첨가에 의해 완전히 불활성되었다는 확인은 1 ml의 중화제를 시험 혼합물 (1 ml의 소독제 + 1 ml의 토양 또는 경수)에 첨가하고, 즉시, 생물막 커버된 쿠폰을 첨가하고 5분 동안 반응시킴에 의해 시험하였다 (결과는 나타내지 않음).
잔류 생물막 생존능의 결정은 대조군 및 시험 쿠폰을 일련의 10배 희석 전 20분 동안 80 kHz의 초음파 처리하고 37℃에서 밤새 평판 배양하고 CFU를 결정함으로써 결정하였다.
결과
양성 대조군 쿠폰은 평균 2.6 x 106 CFU/쿠폰을 가졌다.
생물학적 토양의 부재하에 그리고 5분 접촉 시간으로, 실시예 9는 6.42 log10 감소를 제공하는 것으로 관찰된 반면, 희석된 프록시탄 샘플은 단지 2.04 log10 감소를 제공하였다. 염소-기반 소독제, SDIC 및 클로르클린은 각각 생물막 생존능을 2.85 log10 및 2.82 log10으로 감소시켰다. 옥시비르는 대략 1 log10 감소를 제공하는 반면, 비제형화된 과산화수소는 본질적으로 청결하고 불결한 조건 둘 다에서 제로 log10 감소를 제공하는 것으로 밝혀졌다.
불결한 조건하에서 (즉, 유기 토양의 존재하에), 실시예 9는 다시 6.42 log10 감소를 제공하였다. SDIC 및 클로르클린 소독제 효능은 토양의 존재하에 상당히 감소하였고, 각각 0.03 및 0.02의 log10 감소를 제공하였다. 옥시비르 Tb는 또한 감소된 효능을 제공하여 생물막 생존능의 0.24 log10 감소를 제공하였다 (도 9를 참조).
결론
실시예 9에 따른 소독제 용액은 2개의 다른 제형화되어 시판되는 소독제 시스템과 함께 이의 각각은 계면활성제와 같은 다른 성분들과 함께 산화 살생물제를 함유하였다. 소독제 효능에 전매 성분들의 첨가 효과는 생물막 제거가 활성 성분 단독에 의한 것인지 또는 전매 성분이 활성 성분과의 상승작용으로 작용하는지를 결정하기 위해 제형화된 소독제와 일반적인 등가물과 비교함으로써 평가하였다.
본 연구에서 탁월한 수행자는 토양의 존재 또는 부재하에 건조 표면 생물막을 완전히 불활성화시키는 실시예 9다.
제형화된 염소-기반 제품 클로르클린 및 비제형화된 SIDC 정제는 다음의 최고의 수행능이지만, 이들은 단지 토양의 부재하에서만 실시예 9 보다 유의적으로 생물막 세균 (3 log10)을 덜 사멸시켰다.
이전의 연구는 차아염소산염과 같은 화학물질은 통상의 수화된 생물막이 이들 소독제에 대해 플랑크톤 세포 보다 더 관용성이도록 하는 보다 깊은 층 (참조문헌 13 참조)으로 침투할 수 있기 전에 중화 능력을 고갈시키는 생물막의 표면 층에 의해 소비되는 것을 입증하였다. 그러나, 건조 표면 생물막에 대한 차아염소산염의 효능에 대한 연구는 이 반-수화된 생물막이 통상의 수화된 생물막 보다 차아염소산염에 보다 관용성인 것으로 밝혀졌다 (참조문헌 6 참조).
토양의 부재하에서도, 과산화수소-기반 소독제는 염소 또는 과아세트산과 과산화수소의 조합을 기준으로 소독제 보다 생물막 세균을 유의적으로 덜 사멸시켰다. 옥시비르 Tb는 생물막 세균의 대략 1 log10을 사멸시켰고 과산화수소 용액은 어떠한 효과를 갖지 않았다. 그러나, 세균을 사멸시키기 위한 옥시비르의 제조업자 추천된 접촉 시간이 상기 연구에서 사용된 바와 같은 5분이 아니고 10분이고, 이는 이의 보다 낮은 수행능을 설명할 수 있음을 주지한다. 그러나, 5분의 접촉 시간은 건조 병원 표면이 세정되는 방식을 고려할 때 아마도 과도한 것이다. 대부부의 소독제는 어떠한 잔여 효과도 갖지 않으며 습윤인 경우에만 활성 상태를 유지한다.
실시예 9 (제형화된 첨가제)과 희석된 프록시탄 (첨가제 부재) 간에 사멸율에서의 차이는 DSB에 대한 실시예 9의 활성이 활성 성분 (과산화수소 및 과아세트산)에 의한 것뿐만 아니라 첨가된 계면활성제 또는 부형제, 킬레이팅제 또는 이의 용액 pH와 같은 다른 인자에 의해 지배될 수 있음을 시사한다.
계면활성제는 활성 성분의 생물막으로의 확산을 증가시킬 수 있다 (용액 표면 장력이 저하되어 생물막 표면의 개선된 습윤화로 인해).
증가된 확산은 유기 토양의 부재하에 모든 이들 시험된 소독제가 플랑크톤 유기체의 7 log10을 사멸시킬 수 있어 증가된 생물막 사멸을 유도할 가능성이 있다. 킬레이팅제는 경수에 존재하는 임의의 칼슘 및 마그네슘 이온 및 또한 철, 망간과 같은, 수돗물에 흔히 존재하는 임의의 다른 간섭 금속을 착화시키고, 따라서 경수 중에 소독제 수행능을 증가시킨다.
참조문헌
Figure pct00023
Figure pct00024
Figure pct00025

Claims (17)

  1. 표면으로부터 건조 표면 생물막 (biofilm)을 제거하기 위한 방법으로서, 상기 방법은
    (i) 분말-기반 조성물을 물에 용해시키는 단계로서, 상기 분말-기반 조성물은
    a) 과산화수소 공급원,
    b) 아세틸 공여체,
    c) 산성화제 및
    d) 습윤제를 포함하는, 단계;
    (ii) 상기 용액이 살생물학적으로 유효한 농도의 과아세트산을 생성하도록 하는 단계;
    (iii) 건조 표면 생물막 오염된 표면을 일정 기간 동안 과아세트산 용액과 접촉시키는 단계; 및
    (iv) 용액을 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 분말-기반 조성물이 금속이온봉쇄제, 완충제, 유동 개질제, 착색제 및 방향제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 추가로 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 용액이 세정 제거 또는 세척 제거에 의해 제거되는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 과산화수소 공급원이 과붕산나트륨, 과탄산 나트륨, 과산화우레아, 포비돈-과산화수소, 과산화칼슘, 과산화수소 용액 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 아세틸 공여체가 테트라아세틸에틸렌디아민 (TAED), N-아세틸 카프롤락탐, N-아세틸 석신이미드, N-아세틸 프탈이미드, N-아세틸 말레이미드, 펜타아세틸 글루코스, 옥타아세틸 수크로스, 아세틸살리실산, 테트라아세틸 글리코우라실, 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 산성화제가 시트르산, 시트르산 일나트륨, 시트르산 이나트륨, 타르타르산, 타르타르산 일나트륨, 설팜산, 황화수소나트륨, 인산 일나트륨, 옥살산, 벤조산, 벤젠설폰산, 톨루엔설폰산 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 습윤제가 나트륨 도데실 설페이트, 나트륨 알킬벤젠설포네이트, 플루로닉 PE6800, 하이아민 1620 등 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 방법.
  8. 제2항에 있어서, 상기 금속이온봉쇄제가 시트르산 나트륨, 시트르산, 인산, 삼폴리인산 나트륨, EDTA, NTA 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 방법.
  9. 제2항에 있어서, 상기 완충제가 포스페이트, 보레이트, 바이카보네이트, TAPS (3-{[트리스(하이드록시메틸)메틸]아미노}프로판설폰산), 비신(N,N-비스(2-하이드록시에틸)글라이신), 트리스(트리스(하이드록시메틸)메틸아민), 트리신(N-트리스(하이드록시메틸)메틸글라이신) 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 방법.
  10. 제2항에 있어서, 상기 유동 개질제가 흄드 실리카, 침전된 실리카, 미분된 폴리에틸렌 글리콜 6000, 미분된 락토스, 탈크, 스테아르산 망간, 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 분말-기반 조성물이 과아세트산 표백성 염료를 추가로 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 과아세트산 표백성 염료가, 상기 용액에서 살생물학적으로 유효한 농도의 과아세트산이 언제 생성되었는지를 나타내는 것인, 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 과아세트산 표백성 염료가 1-아릴아조-2-하이드록시나프틸 염료인, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 과아세트산 표백성 염료가 아마란트 (Amaranth) (C.I. 16185), 폰소 (Ponceau) 4R (C.I. 16255), FD&C 옐로우 6 (C.I. 15985), 임의의 다른 1-아릴아조-2-하이드록시나프틸 염료, 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 분말-기반 조성물이 실질적으로 표백-안정성 염료를 추가로 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 실질적으로 표백-안정성 염료가 애시드 블루 (Acid Blue) 182, 애시드 블루 (Acid Blue) 80, 다이렉트 블루 (Direct Blue) 86, 애시드 그린 (Acid Green) 25 (C.I.61570) 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 방법.
  17. 제1항에 있어서, 상기 표면이 적어도 5분 동안 용액과 접촉되는, 방법.
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