KR20210041899A - 고상 과초산 소독제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 살균 소독용　과초산 소독제에 관한 것으로, 기존의 액상형 과초산 및 과산화수소 소독제와 달리, 과립 또는 정제와 같은 고체 형태이기 때문에 취급과 운송이 매우 유리한 고상 과초산 소독제에 관한 것이다.

Description

고상 과초산 소독제{Solid Peracetic Acid Disinfectant}

본 발명은 소독용　과초산 소독제에 관한 것으로, 기존의 액상형 과초산 및 과산화수소 소독제와 달리, 분말, 과립 또는 정제와 같은 고체 형태이기 때문에 취급과 운송이 매우 유리한 고상 과초산 소독제에 관한 것이다.

과초산은 인체 무해하고 경제적이며 사용하는데 아주 편리한 살균제이다. 과초산의 살균작용은 단백질 변성, 세포벽의 투과성 파괴 및 단백질(효소)의 황을 포함한 결합을 산화시킴으로써 발휘되고, 아주 낮은 농도(0.001%~0.2%)에서도 박테리아 포자를 포함한 모든 미생물들을 매우 빠른 시간 내에 살균한다고 알려져 있다. 특히, 과초산은 아래의 화학식에서와 같이 물, 산소 등 무해한 물질로 분해되어 환경친화적이다.

통상적으로 살균·소독제로서 사용되는　과초산은,　액상의 과초산　제제의 형태로 제공되고, 사용 시에 희석되어 사용된다. 액상 제제의 경우, 조성 내 혼합된 과산화수소의 휘발 및 과초산 자체의 안정성 저하에 따른 이미 생성된 과초산과 과산화수소의 함량이 시간의 경과에 따라 점차 감소되는 단점이 있다. 또한 액상 제제의 경우 많은 부피를 차지하고 취급과 운송에 어려움이 있다.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.

대한민국 등록특허공보 제10-1054947호

본 발명의 목적은 최종 활성성분인 과초산을 생성하는 고상 과초산 소독제를 제공하는 것으로서, 고체 분말, 과립 또는 정제를 물에 투입하여 원하는 소독력을 갖도록 조절가능한 발포형 고상 과초산 소독제 및 이의 제조기술을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나의 관점은 아세틸 화합물(acetyl compounds) 및 과탄산염을 포함하는 고상(solid) 과초산 소독제를 제공하는 것이다.

본 발명의 고상 과초산 소독제에서 상기 아세틸 화합물과 과탄산염은 서로 혼합되지 않은 상태로 포함되고, 사용 전에 물의 존재 하에 혼합되어 과초산을 생성하게 된다.

본 발명의 고상 과초산 소독제는 발포형일 수 있으며, 상기 우수한 소독력을 가지는 과초산 및 과산화수소를 생성시킬 수 있는 아세틸 화합물 및 과탄산염은 각각 건조 분말, 과립 또는 정제 등 고체 형태 중에 포함되며, 다층의 정제 중에 포함될 수도 있다.

본 발명의 고상 과초산 소독제에서 상기 아세틸 화합물은 반응에 아세틸 기를 제공하기 위한 화합물로서, 예컨대 아세트산 및 이의 염, 아세틸살리신산 이의 염, 무수아세트산(acetic anhydride), 아세트아미도페놀(acetamidophenol), 아세트아닐리드(acetanilide), 알킬아세테이트, 염화아세틸(acetyl chloride), 브롬화아세틸(acetylbromide), 시안화아세틸(acetyl cyanide), 나프틸아세테이트 등이 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

바람직한 구현예에서 상기 아세틸 화합물은 아세트산, 아세틸살리신산 및 이들의 염으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 더 바람직하게는 (i) 아세트산 또는 이의 염 및 (ii) 아세틸살리신산 또는 이의 염과의 조합이다.

본 명세서에서 상기 용어 "염"은 히드로클로라이드, 히드로브로마이드 및 히드로요오다이드와 같은 무기산, 아세테이트, 아디페이트, 알기네이트, 아스파르테이트, 벤조에이트, 벤젠술포네이트, p-톨루엔설포네이트, 비설페이트, 설파메이트, 설페이트, 나프틸레이트, 부티레이트, 시트레이트, 캄포레이트, 캄포설포네이트, 시클로펜탄프로피오네이트, 디글루코네이트, 도데실설페이트, 에탄설포네이트, 푸마레이트, 글루코헵타노에이트, 글리세로포스페이트, 헤미설페이트, 헵타노에이트, 헥사노에이트, 2-히드록시에탄설페이트, 락테이트, 말리에이트, 메탄설포네이트, 2-나프탈렌설포네이트, 니코티네이트, 옥살레이트, 토실레이트 및 운데카노에이트와 같은 유기산을 이용하여 형성되는 화합물을 의미한다.

본 발명의 고상 과초산 소독제는 이를 물 100 mL에 용해시키어 상기 아세틸 화합물과 과탄산염이 혼합되도록 하였을 때 혼합액의 pH가 1 내지 5, 바람직하게는 pH가 1 내지 4, 더욱 바람직하게는 pH가 1 내지 3.5, 더 더욱 바람직하게는 pH가 1 내지 3이 되도록, pH 조절제를 포함하는 것일 수 있다. 상기 pH 조절제로는 구연산, 주석산, 숙신산, 옥살산, 글루탐산 등을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명자들은 pH 조절제의 농도에 따라 과초산 발생량이 달라짐을 확인할 수 있으며, 이는 초산과 과산화수소가 반응하여 과초산이 발생하는 가역적인 반응이, pH에 의해 그 평형상태가 달라질 수 있기 때문으로 평가된다.

과초산은 강한 산성 조건하에서 안정적이며, pH가 5를 넘으면 살균력 및 안정성이 현저하게 저하된다. 기존의 과초산 제제는 금속의 재질에 대한 부식 완화를 위하여 pH가 5를 초과하는 사례가 많으며, 이와 같은 높은 pH에서 과초산의 안정성을 확보하기 위하여 아세틸 공급원으로서 테트라아세틸 에틸렌 디아민(TAED)을 사용하기도 하였다.

그러나, 아세틸 공급원으로서 테트라아세틸 에틸렌 디아민(TAED)을 사용하는 경우 아세틸산, 아세틸살리실산 등을 사용하는 경우보다 과초산 발생량이 30% 이상 감소할 뿐만 아니라(US 5302375 참조), 유효사용 기간도 5일 이내로 짧은 문제가 있다.

반면에, 본 발명의 고상 과초산 소독제는 물 100 mL에 용해시켰을 때, 강한 산성 pH가 확보되어 생성된 과초산의 안정성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 강한 산성 pH에서 과초산의 발생량을 극대화 할 수 있는 기술을 제공한다.

본 발명의 고상 과초산 소독제는 중금속 불활성화제를 더 포함할 수 있는데, 예컨대 에티드론산 및 이의 염, 에틸렌디아민 테트라아세트산(ethylenediamine tetraacetic acid; EDTA) 및 이의 염, 하이포포스파이트 나트륨염, 디포스포닉산 및 이의 염 등을 중금속 불활성화제로 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 고상 과초산 소독제는 상기 중금속 불활성화제를 더 포함하는 경우 안정도가 더욱 크게 향상되어, 1개월 이상, 2개월 이상, 3개월 이상, 6개월 이상, 바람직하게는 1년 이상, 더욱 바람직하게는 3년 이상의 유효사용 기간을 가질 수 있다.

본 발명의 고상 과초산 소독제는 본 발명의 목적을 해하지 않는 범위 내에서 통상의 첨가제, 예컨대 점도조절제, 가용화제, 계면활성제 등을 더 포함할 수 있으며, 또한 살균 소독용　과초산　조성물을 제공하기 위한 키트의 형태로 제공될 수도 있다.

상기 살균 소독용　과초산　조성물을 제공하기 위한 키트는 아세틸 화합물(acetyl compounds)을 포함하는 제1제 및 과탄산염을 포함하는 제2제를 포함하고, 상기 제1제 및 제2제는 고체(solid) 형태를 가지는 것일 수 있으며, 사용 시 물의 존재 하에 제 1제 및 제 2제의 혼합에 의하여　과초산을 생성할 수 있다.

본 발명의 고상 과초산 소독제는 기존의 액상형 과초산 및 과산화수소 소독제와 달리, 사용의 편리성을 가질 뿐만 아니라, 고체 형태이기 때문에 액상과 비교하여 약 1/1000 수준의 부피를 차지하여 취급과 운송에 매우 유리하다.

또한, 본 발명의 고상 과초산 소독제는 과초산 생성을 위해 물에 혼합하는 경우 강한 산성 pH가 확보되어 생성된 과초산의 안정성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 강한 산성 pH에서 과초산의 발생량을 극대화 하는 효과를 갖는다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명 하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예

1. 제조예

(1) 비교예 조성

표 1의 조성(과립 혼합)에 따라, 각 원료를 혼합하여 건조한 뒤, 20 mesh 체사망을 이용하여 제립하고, 이를 타정하였다.

배합목적	원료	샘플 별 투입량 (g)
		비교예 1	비교예 2
주성분1	빙초산	0.5	-
주성분1	아세틸살리실산	2.0	-
용제	에탄올	적량	적량
결합제	히드록시프로필셀룰로오스	0.1	0.1
부형제	미결정셀룰로오스	1.7	2.2
주성분2	과탄산소다	-	2.0
가용화제	폴리소르베이트80	0.2	0.2
안정화제	에티드론산테트라나트륨	0.5	0.5
pH조절제	구연산	1.0	1.0

(2) 실시예 조성

표 2의 조성(과립 혼합)에 따라, 각 원료를 혼합하여 건조한 뒤, 20 mesh 체사망을 이용하여 제립하고, 이를 타정하였다.

배합목적	원료	샘플 별 투입량 (g)
		실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	실시예6	실시예7	실시예8	실시예 9
주성분1	빙초산	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.0	0.0	0.5
주성분1	아세틸살리실산	0.0	1.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	3.5	2.0
용제	에탄올	적량	적량	적량	적량	적량	적량	적량	적량	적량
결합제	히드록시프로필셀룰로오스	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
부형제	미결정셀룰로오스	1.7	0.7	0.2	1.2	1.2	0.2	0.2	0.2	0.4
주성분2	과탄산소다	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
가용화제	폴리소르베이트80	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	-
안정화제	에티드론산테트라나트륨	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	-
pH조절제	구연산	1.0	1.0	1.0	0.0	0.1	4.0	4.0	4.0	1.0

2. 과초산 발생량 평가

조성물을 실제 수용액상에 용해시켰을 때에, 과초산 발생량(g/100 mL = w/v%)을 확인하고자 각 정제 1정을 물 100 mL 해당량에 투입하고 해당 액의 5분 후, 과초산 발생량을 과초산 적정법을 이용하여 평가하고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

	과립		정제
	과초산 발생량 (w/v%)	pH	과초산 발생량 (w/v%)	pH
비교예 1	0.00	2.4	0.00	2.2
비교예 2	0.00	3.2	0.00	0.7
실시예 1	0.07	2.2	0.07	2.2
실시예 2	0.11	2.0	0.11	2.1
실시예 3	0.21	1.9	0.20	2.0
실시예 4	<0.01	3.8	<0.01	3.8
실시예 5	0.17	1.9	0.17	2.0
실시예 6	0.21	1.7	0.21	1.7
실시예 7	0.12	2.9	0.11	2.5
실시예 8	0.14	2.8	0.14	2.7
실시예 9	0.20	2.5	0.19	1.9

실험결과 상기 표 3에서 확인되는 바와 같이, 비교예 1 및 2는 주성분1과 주성분 2중 어느 하나를 포함하지 않아 과초산이 발생하지 않았다.실시예1내지 실시예3은 아세틸살리실산의 농도에 따라 과초산 발생량이 증가함을 보였으며, 투입량 대비 약 20% 에 해당하는 양이 과초산으로 전환됨을 알 수 있었다.

실시예 4 내지 실시예 6에서 동일한 주성분1, 2의 농도에도 불구하고, 구연산의 농도에 따라 과초산 발생량이 달라짐을 확인할 수 있었으며, 이로부터 구연산이 적어도 0.1% 이상이 되어야 하며, 1.0% 이상에서는 과초산 함량이 최대발생량에 가까워졌음을 확인하였다.

또한, 실시예 1 및 6 내지 8을 비교한 결과, 아세틸 공급원으로 빙초산만을 사용한 경우(실시예 1) 및 아세틸살리실산만을 사용한 경우(실시예 7 및 8)에는, 빙초산 및 아세틸살리실산의 조합을 사용한 경우(실시예 6)와 비교하여, 과초산 발생량이 절반 수준인 것으로 확인되었다.

이는, 아세틸 공급원(source)으로서 활용되는 아세틸살리실산이 pH가 낮을 때 상대적으로 안정하여, 빙초산이 포함되지 않는 경우, 가수분해 반응이 느려지고, 이에 따라 초산기가 생성되지 않아 과초산의 발생량의 감소에 영향을 미치는 것으로 평가된다.

요컨대, 산성 조건에서 상기 물질들이 안정하므로, 이의 구조가 분해되어 초산을 생성하기 위해서는 pH가 높거나 온도가 높아야 한다. 또한, 과초산 생성 및 생성된 과초산을 안정하게 유지하기 위해서는 pH가 낮고 온도가 실온에 가까울 수록 유리하다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 고상 과초산 소독제 제형은, 기존의 빙초산/과산화수소 혼합을 통한 액상 제형과 달리, 1/1000 수준의 적은 부피를 가지는 고상의 조성물을 물에 투입하였을 때, 짧은 시간 내에 과초산이 생성되고 이를 조성에 따라 조절할 수 있음이 검증되었다.

3. 포장 안정성 평가

상기 실시예의 실용화를 위해서는 포장 후, 안정성이 반드시 유지되어야 한다. 이에 관하여, 에티드론산테트라나트륨의 유/무와 포장재질 및 보관조건에 따른 안정성을 확인하였다.

각 과립 또는 정제를 각 포장재질(HDPE덕용병, PVDC/PTP포장, Alu-Alu-/PTP포장)을 각 보관조건(냉장(4°C), 장기(25°C, 60%RH)) 조건에 3개월 간 보관한 후, 성상 및 과초산 발생량 변화를 확인하였다.

조성물 구분	보관성상	포장재질	보관조건	최초	3 개월
실시예 9	정제	HDPE덕용병	냉장	0.20	0.05
실시예 9	과립	HDPE덕용병	장기	0.19	0.03
실시예3	정제	HDPE덕용병	냉장	0.21	0.17
실시예3	과립	HDPE덕용병	장기	0.20	0.14
실시예 9	정제	PVDC/PTP포장	냉장	0.20	0.06
실시예 9	과립	PVDC/PTP포장	장기	0.19	0.05
실시예3	정제	PVDC/PTP포장	냉장	0.21	0.18
실시예3	과립	PVDC/PTP포장	장기	0.20	0.16
실시예 9	정제	Alu-Alu-/PTP포장	냉장	0.20	0.08
실시예 9	과립	Alu-Alu-/PTP포장	장기	0.19	0.06
실시예3	정제	Alu-Alu-/PTP포장	냉장	0.21	0.21
실시예3	과립	Alu-Alu-/PTP포장	장기	0.20	0.20

상기 표 4에서 확인되는 바와 같이, 과립과 정제간의 안정성은 과립이 정제보다 안정성에 취약하며, 이는 공기 중에 노출되는 표면적이 넓다는 일반적인 사실에 기초한 것으로 평가된다. 다만, 포장재질의 기밀도가 증가하고, 온도가 낮을 수록, 그 안정성이 높아질 수 있음을 확인하였다. 특히, 현 제제에서 안정화제 역할을 할 것으로 기대하는 에티드론산테트라나트륨의 투입에 의해, 현저하게 안정성이 증가할 수 있음을 확인하였다.

Claims (10)

1. 아세틸 화합물(acetyl compounds) 및 과탄산염을 포함하는 고상(solid) 과초산 소독제.
2. 제1항에 있어서, 상기 아세틸 화합물과 과탄산염은 서로 혼합되지 않은 상태로 포함되고, 사용 전에 물의 존재 하에 서로 혼합되어 과초산을 생성하는 것을 특징으로 하는 고상 과초산 소독제.
3. 제1항에 있어서, 상기 고상 과초산 소독제는 건조 분말 혼합물, 과립 혼합물, 복수의 정제 형태, 또는 다층의 정제 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 고상 과초산 소독제.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 아세틸 화합물은 아세트산, 아세틸살리신산 및 이들의 염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 고상 과초산 소독제.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 아세틸 화합물은 (i) 아세트산 또는 이의 염 및 (ii) 아세틸살리신산 또는 이의 염과의 조합인 것을 특징으로 하는 고상 과초산 소독제.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 고상 과초산 소독제는 발포형인 것을 특징으로 하는 고상 과초산 소독제.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 고상 과초산 소독제는, 이를 물 100 mL에 용해시키어 상기 아세틸 화합물과 과탄산염이 혼합되도록 하였을 때 혼합액의 pH가 1 내지 5가 되도록, pH 조절제를 포함하는 것을 특징으로 하는 고상 과초산 소독제.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 고상 과초산 소독제는 중금속 불활성화제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고상 과초산 소독제.
9. 살균 소독용　과초산　조성물을 제공하기 위한 키트로서,
   아세틸 화합물(acetyl compounds)을 포함하는 제1제 및 과탄산염을 포함하는 제2제를 포함하고, 상기 제1제 및 제2제는 고상(solid) 형태를 가지며, 사용 시 물의 존재 하에 제 1제 및 제 2제의 혼합에 의하여　과초산을 생성하는 것을 특징으로 하는 키트.
10. 제9항에 있어서, 상기 제1제 및 제2제를 물 100 mL에 혼합시켰을 때, 혼합액의 pH가 1 내지 5인 것을 특징으로 하는 키트.