KR20220139939A - 소독제 세정 조성물 및 이의 사용 방법 - Google Patents

소독제 세정 조성물 및 이의 사용 방법 Download PDF

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로라 게이지
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Abstract

본 개시내용은 표면 상의 병원체를 사멸시키는 방법을 제공하며, 상기 방법은 조성물을 표면에 도포하는 단계를 포함하며, 상기 조성물은 적어도 하나의 4차 암모늄 화합물; 양이온성 단량체 단위, 음이온성 단량체 단위, 양쪽성 단량체 단위, 비이온성 단량체 단위, 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나 이상의 유형의 단량체 단위를 포함하는 중합체로서, 여기서 중합체가 하나 이상의 비이온성 단량체 단위를 포함하는 경우 적어도 하나의 양이온성 단량체 단위, 양쪽성 단량체 단위 또는 적어도 하나의 음이온성 단량체 단위가 존재하는, 중합체; 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 및 이들의 조합으로부터 선택된 계면활성제; 및 선택적으로, 유기산을 포함하며, 여기서 조성물의 pH는 5 미만이고; 조성물은 표준 온도 및 압력 조건 하에서 약 60분 이내에 표면 상의 살아있는 병원체의 양에서 적어도 0.5 로그 감소를 달성하고, 여기서 병원체는 박테리아 포자, 진균 포자, 비외피형 바이러스 및 이들의 조합으로부터 선택된다.

Description

소독제 세정 조성물 및 이의 사용 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2020년 2월 13일자로 출원된 미국 특허 출원 시리즈 제62/975,977호에 대한 35 U.S.C. §119(e) 하의 우선권의 이익을 주장하며, 이의 전문은 본원에서 참고로 포함된다.
박테리아, 진균, 바이러스 및 포자와 같은 세균은 과다한 인간 및 동물의 질병뿐만 아니라 식품, 생물학적 및 환경 샘플의 오염 및 부패의 원인이 된다. 세균의 성장 및 전파를 방지하는 데 사용되는 하나의 중요한 전략은 원하지 않는 병원체의 원인이 되는 표면을 소독제(예를 들어 항균제)로 처리하는 것이다. 표면 소독제 및 살균제는 건강관리, 산업 및 가정용으로 널리 사용된다.
일반적으로 사용되는 소독제에는 산화제, 알코올, 알데하이드 및 계면활성제가 포함된다. 상이한 유형의 유기체는 이러한 물질에 대한 반응이 다르다. 예를 들어, 바실러스 및 클로스트리듐 속의 박테리아 포자는 널리 연구되어 왔으며, 모든 유형의 박테리아 중에서 소독제뿐만 아니라 방부제에 가장 내성이 있는 것으로 여겨진다. 클로스트리듐 디피실레(C. difficile)는, 인간 장의 포자를 형성하는 그람 양성 혐기성 바실러스이며, 성인 인구의 2~5%에 존재하는 것으로 생각된다. 표백제-기반 조성물이 단단한 표면에 대해 사용되어 왔으며, C. 디피실레의 환경적 부담을 감소시키는 것으로 나타났지만, 부식성이 있을 수 있다. 알코올-기반 살균제는 일반적으로 효과적이지 않다. 사실, 에탄올은 종종 C. 디피실레의 포자를 보관하는 데 사용된다. 4차 암모늄 화합물은 살균 및 살진균 활성을 나타내지만, 이들은 포자 또는 비외피형 바이러스에 대해서는 효과가 없는 것으로 특징지어졌다(문헌[Rutala, W.A. and Weber, D.J. Am. J. of Infection Control 2016, 44, e5(표 4)] 참조).
바람직하게는 광범위한 활성을 갖고 제한된 부작용 또는 독성을 갖는, 가정, 치료, 산업 또는 농업 응용에서 사용될 수 있는 소독제에 대한 필요성이 남아 있다.
특정 실시형태에서, 표면 상의 병원체를 사멸시키는 방법이 제공되며, 상기 방법은 조성물을 표면에 도포하는 단계를 포함하며, 상기 조성물은 적어도 하나의 4차 암모늄 화합물; 양이온성 단량체 단위, 음이온성 단량체 단위, 양쪽성 단량체 단위, 비이온성 단량체 단위, 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나 이상의 유형의 단량체 단위들을 포함하는 중합체로서, 여기서 중합체가 하나 이상의 비이온성 단량체 단위를 포함하는 경우 적어도 하나의 양이온성 단량체 단위, 적어도 하나의 양쪽성 단량체 단위 또는 적어도 하나의 음이온성 단량체 단위가 존재하는, 중합체; 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 및 이들의 조합으로부터 선택된 계면활성제; 및 선택적으로, 유기산을 포함하며, 여기서 조성물의 pH는 5 미만이고; 조성물은 표준 온도 및 압력 조건 하에서 약 60분 이내에 표면 상의 살아있는 병원체의 양에서 적어도 0.5 로그 감소를 달성하고, 여기서 병원체는 박테리아 포자, 진균 포자, 비외피형 바이러스 및 이들의 조합으로부터 선택된다.
일 실시형태에서, 조성물은 표준 온도 및 압력 조건 하에서 약 60분 이내에 살아있는 병원체의 양에서 적어도 3 로그 감소를 달성한다.
일 실시형태에서, 조성물은 표준 온도 및 압력 조건 하에서 약 30분 이내에 살아있는 병원체의 양에서 적어도 3 로그 감소를 달성한다.
일 실시형태에서, 조성물은 표준 온도 및 압력 조건 하에서 약 10분 이내에 살아있는 병원체의 양에서 적어도 3 로그 감소를 달성한다.
일 실시형태에서, 조성물은 표면 상에 존재하는 박테리아 포자의 발아를 개시하기에 충분한 양으로 적어도 하나의 발아원(germinant)을 추가로 포함한다.
도 1은, 실시예 1에서 바실러스 포자가 생성된 포자형성 pH이다.
본 개시내용은 표면 상의 병원체를 사멸시키는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 조성물을 표면에 도포하는 단계를 포함하며, 상기 조성물은 적어도 하나의 4차 암모늄 화합물; 양이온성 단량체 단위, 음이온성 단량체 단위, 양쪽성 단량체 단위, 비이온성 단량체 단위, 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나 이상의 유형의 단량체 단위들을 포함하는 중합체로서, 여기서 중합체가 하나 이상의 비이온성 단량체 단위를 포함하는 경우 적어도 하나의 양이온성 단량체 단위, 또는 적어도 하나의 양쪽성 단량체 단위 또는 적어도 하나의 음이온성 단량체 단위가 존재하는, 중합체; 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 및 이들의 조합으로부터 선택된 계면활성제; 및 선택적으로, 유기산을 포함하며, 여기서 조성물의 pH는 5 미만이고; 조성물은 표준 온도 및 압력 조건 하에서 약 60분 이내에 표면 상의 살아있는 병원체의 양에서 적어도 0.5 로그 감소를 달성하고, 여기서 병원체는 박테리아 포자, 진균 포자, 비외피형 바이러스 및 이들의 조합으로부터 선택된다.
특정 실시형태에서, 조성물은 다양한 병원체, 예를 들어 표적 표면 상의 병원체에 대해 효과적이다. "로그 감소"라는 용어는 병원체를 본 개시내용의 조성물과 접촉시킴으로써 사멸된 살아있는 병원체의 수를 나타내는 수학적 용어이다. 예를 들어, "1 로그 감소"는 살아있는 병원체의 수가 10배 더 적음을 의미한다. "2 로그 감소"는 살아있는 병원체의 수가 100배 더 적음을 의미한다. "3 로그 감소"는 살아있는 병원체의 수가 1,000배 더 적음을 의미한다. "사멸"이라는 용어 및 문법적 등가물은 세포의 구조 조직에 대한 비가역적 손상, 및 병원체가 생식, 대사 및/또는 성장을 불가능하게 만드는 것을 의미한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "살아있는"이라는 용어는 생식, 대사 및/또는 성장이 가능한 병원체를 지칭한다.
특정 실시형태에서, 조성물은 표준 온도 및 압력 조건 하에서 약 60분(또는 30분 또는 10분 또는 5분) 내에 생식, 대사 및/또는 성장이 가능한 병원체의 양에서 적어도 0.5 로그의 감소를 달성한다. 특정 실시형태에서, 조성물은 표준 온도 및 압력 조건 하에서 약 60분(또는 30분 또는 10분 또는 5분) 내에 생식, 대사 및/또는 성장이 가능한 병원체의 양에서 적어도 1 로그의 감소를 달성한다. 특정 실시형태에서, 조성물은 표준 온도 및 압력 조건 하에서 약 60분(또는 30분 또는 10분 또는 5분) 내에 생식, 대사 및/또는 성장이 가능한 병원체의 양에서 적어도 2 로그의 감소를 달성한다. 특정 실시형태에서, 조성물은 표준 온도 및 압력 조건 하에서 약 60분(또는 30분 또는 10분 또는 5분) 내에 생식, 대사 및/또는 성장이 가능한 병원체의 양에서 적어도 3 로그의 감소를 달성한다. 특정 실시형태에서, 조성물은 표준 온도 및 압력 조건 하에서 약 60분(또는 30분 또는 10분 또는 5분) 내에 생식, 대사 및/또는 성장이 가능한 병원체의 양에서 적어도 4 로그의 감소를 달성한다. 특정 실시형태에서, 조성물은 표준 온도 및 압력 조건 하에서 약 60분(또는 30분 또는 10분 또는 5분) 내에 생식, 대사 및/또는 성장이 가능한 병원체의 양에서 적어도 5 로그의 감소를 달성한다. 특정 실시형태에서, 조성물은 표준 온도 및 압력 조건 하에서 약 60분(또는 30분 또는 10분 또는 5분) 내에 생식, 대사 및/또는 성장이 가능한 병원체의 양에서 적어도 6 로그의 감소를 달성한다.
본 조성물은 박테리아 포자, 및/또는 진균 포자, 및/또는 비외피형 바이러스에 대해 효과적일 수 있다. 박테리아 포자는 바실러스 또는 클로스트리디아 속의 박테리아를 포함할 수 있다. 박테리아는 B. 서브틸리스(subtilis), B. 세레우스(cereus), B. 투린지엔시스(thuringiensis), B. 아밀로리퀴파시엔스(amyloliquefaciens), B. 안트라시스(anthracis), C. 퍼프린젠스(perfringens), C. 디피실레(difficile), C. 셉티쿰(septicum), C. 보툴리눔(botulinum), C. 소르델리(sordellii), C. 테타니(tetani), C. 노바이(novyi), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 비외피형 바이러스는 피코르나바이러스과, 레오바이러스과, 칼리시바이러스과, 아데노바이러스과, 파포바바이러스과, 및 파르보바이러스과를 포함할 수 있다. 이들 과의 구성원은 라이노바이러스, 폴리오바이러스, 아데노바이러스, A형 간염 바이러스, 노로바이러스, 파필로마바이러스, 장내바이러스, 콕삭키바이러스, 및 로타바이러스를 포함한다. 진균의 예로는 아스퍼질러스 종, 블라스토마이세스 종, 칸디다 종, 클라도스포리움. 코시디오이드 종, 크립토코커스 종, 엑세로힐룸, 푸사리움. 히스토플라스마 종, 이사첸키아 종, 뮤코르마이세테스. 뉴모시스티스 종, 링웜 세도스포리움. 스포로트릭스, 및 스타치보트리스 종을 포함한다.
일 실시형태에서, 조성물의 pH는 약 0 내지 약 5의 범위이다. 다른 실시형태에서, 조성물의 pH는 5 미만이다. 다른 실시형태에서, 조성물의 pH는 2 내지 4.9의 범위이다. 또 다른 실시형태에서, 조성물의 pH는 3 내지 4.8의 범위이다. 일 실시형태에서, 조성물의 pH는 0.5 내지 3의 범위이다.
본 개시내용의 조성물은 적어도 하나의 4차 암모늄 화합물을 포함한다. 일 실시형태에서, 4차 암모늄 화합물은 항미생물 "쿼트(quat)"이다. "4차 암모늄 화합물" 또는 "쿼트"란 용어는 일반적으로 하기 화학식을 갖는 임의의 조성물을 지칭한다:
Figure pct00001
상기 식에서, R1 내지 R4는 동일하거나 상이할 수 있고, 치환 또는 미치환될 수 있고, 포화 또는 불포화될 수 있고, 분지형 또는 비분지형일 수 있고, 환형 또는 비환형일 수 있으며, 에테르, 에스테르 또는 아미드 결합을 함유할 수 있는 알킬기이며; 이들은 방향족 기 또는 치환된 방향족 기일 수 있다. 일 실시형태에서, R1, R2, R3 및 R4 기는 각각 C20 미만의 사슬 길이를 갖는다. X-는 음이온성 반대 이온이다. "음이온성 반대 이온"이란 용어는 4차 암모늄과 염을 형성할 수 있는 임의의 이온을 포함한다. 적합한 반대 이온의 예로는 염화물, 브롬화물, 플루오르화물 및 요오드화물과 같은 할로겐화물뿐만 아니라, 설포네이트, 프로피오네이트, 메토설페이트, 사카리네이트, 에토설페이트, 하이드록사이드, 아세테이트, 시트레이트, 포스페이트, 카보네이트, 바이카보네이트 및 니트레이트를 들 수 있다. 일 실시형태에서, 음이온성 반대 이온은 염화물이다.
일부 실시형태에서, 본 개시내용의 조성물에는 20개 미만의 탄소 사슬 또는 C2 내지 C20의 탄소 사슬을 갖는 4차 암모늄이 포함된다. 기타 실시형태에서, 본 개시내용의 조성물에는 C6 내지 C18, C12 내지 C18, C12 내지 C16 및 C6 내지 C10의 탄소 사슬을 갖는 4차 암모늄이 포함된다. 본 개시내용에 유용한 4차 암모늄 화합물의 예로는 알킬 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드, 알킬 디메틸 에틸벤질 암모늄 클로라이드, 옥틸 데실 디메틸 암모늄 클로라이드, 디옥틸 디메틸 암모늄 클로라이드 및 디데실 디메틸 암모늄 클로라이드를 들 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 단일 4차 암모늄 또는 2개 이상의 4차 암모늄의 조합이 본 개시내용의 조성물에 포함될 수 있다. 본 개시내용에 유용한 4차 암모늄 화합물의 추가의 예로는 벤제토늄 클로라이드, 에틸벤질 알코늄 클로라이드, 에틸 벤제토늄 클로라이드, 미리스틸 트리메틸 암모늄 클로라이드, 메틸 벤제토늄 클로라이드, 세탈코늄 클로라이드, 세트리모늄 브로마이드(CTAB), 카르니틴, 도파늄 클로라이드, 테트라에틸 암모늄 브로마이드(TEAB), 도미펜 브로마이드, 벤조도데시늄 브로마이드, 벤족소늄 클로라이드, 콜린, 데나토늄 및 이들의 혼합물을 들 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
일부 실시형태에서 R 기의 특성, 음이온 및 존재하는 4차 질소 원자의 개수에 따라, 항미생물 4차 암모늄 화합물은 하기 범주, 즉 모노알킬트리메틸 암모늄염; 모노알킬디메틸벤질 암모늄염; 디알킬디메틸 암모늄염; 헤테로방향족 암모늄염; 다중 치환된 4차 암모늄염; 비스-4차 암모늄염; 및 중합체성 4차 암모늄염 중 하나로 분류될 수 있다. 각각의 범주는 본원에서 토의될 것이다.
모노알킬트리메틸 암모늄염은 긴 사슬 알킬기인 하나의 R 기를 함유하고, 나머지 R 기는 메틸기 또는 에틸기와 같은 짧은 사슬 알킬기이다. 모노알킬트리메틸 암모늄염의 일부 비제한적인 예로는 Rhodaquat® M242C/29 및 Dehyquart® A의 상표명으로 시판되고 있는 세틸트리메틸암모늄 브로마이드; Arquad® 16으로 시판되고 있는 알킬트리메틸 암모늄 클로라이드; 알킬아릴트리메틸 암모늄 클로라이드; 및 Ammonyx® DME로 시판되고 있는 세틸디메틸 에틸암모늄 브로마이드를 들 수 있다.
모노알킬디메틸벤질 암모늄염은 긴 사슬 알킬기인 하나의 R 기, 벤질 라디칼인 제2 R 기를 함유하며, 2개의 나머지 R 기는 메틸기 또는 에틸기와 같은 짧은 사슬 알킬기이다. 모노알킬디메틸벤질 암모늄염의 일부 비제한적인 예로는 론자 인코포레이티드(Lonza Inc.)의 Barquat®로 시판되고 있는 알킬디메틸벤질 암모늄 클로라이드; 및 론자 인코포레이티드의 Lonzagard®로 시판되고 있는 벤제토늄 클로라이드를 들 수 있다. 또한, 모노알킬디메틸벤질 암모늄염은 치환될 수 있다. 이 같은 염의 비제한적인 예로는 도데실디메틸-3,4-디클로로벤질 암모늄 클로라이드를 들 수 있다. 최종적으로, 스테판 컴퍼니(Stepan Company)의 BTC® 2125M 및 론자 인코포레이티드의 Barquat® 4250으로 시판되고 있는 알킬디메틸벤질 및 알킬디메틸-치환 벤질(에틸벤질) 암모늄 클로라이드의 혼합물이 존재한다. 기타 예로는 N,N-벤질디메틸옥틸암모늄 클로라이드, N,N-벤질디메틸데실암모늄 클로라이드, N-도데실-N-벤질-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N-테트라데실-N-벤질-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N-헥사데실-N,N-디메틸-N-벤질암모늄 클로라이드, N,N-디메틸 N-벤질 N-옥타데실 암모늄 클로라이드를 들 수 있다.
디알킬디메틸 암모늄염은 긴 사슬 알킬기인 2개의 R 기를 함유하며, 나머지 R 기는 메틸기와 같은 짧은 사슬 알킬기이다. 디알킬디메틸 암모늄염의 일부 비제한적인 예로는 론자 인코포레이티드의 Bardac® 22로 시판되고 있는 디데실디메틸 암모늄 할라이드; 론자 인코포레이티드의 Bardac® 2250으로 시판되고 있는 디데실 디메틸 암모늄 클로라이드; 론자 인코포레이티드의 Bardac® LF 및 Bardac® LF-80으로 시판되고 있는 디옥틸 디메틸 암모늄 클로라이드; 및 론자 인코포레이티드의 Bardac® 2050 및 2080으로 시판되고 있는 디데실 및 디옥틸 디메틸 암모늄 클로라이드와의 혼합물로서 시판되는 옥틸 데실 디메틸 암모늄 클로라이드를 들 수 있다.
헤테로방향족 암모늄염은 긴 사슬 알킬기인 하나의 R 기를 함유하며, 나머지 R 기는 일부 방향족 시스템에 의해 제공된다. 따라서, R 기가 부착되어 있는 4차 질소는 피리딘, 퀴놀린 또는 이소퀴놀린과 같은 방향족 시스템의 일부이다. 헤테로방향족 암모늄염의 일부 비제한적인 예로는 지랜드 케미칼 인코포레이티드(Zeeland Chemical Inc.)의 Sumquat® 6060/CPC로 시판되고 있는 세틸피리디늄 할라이드; 다우 케미칼 컴파니(Dow Chemical Company)의 Dowicil® 200으로 시판되고 있는 1-[3-클로로알킬]-3,5,7-트리아자-1-아조니아아다만탄; 및 알킬-이소퀴놀리늄 브로마이드를 들 수 있다.
다중 치환된 4차 암모늄염은 모노알킬트리메틸 암모늄염, 모노알킬디메틸벤질 암모늄염, 디알킬디메틸 암모늄염 또는 헤테로방향족 암모늄염이며, 이때 상기 분자의 음이온 부분은 대형의 고분자량(MW) 유기 이온이다. 다중 치환된 4차 암모늄염의 일부 비제한적인 예로는 알킬디메틸 벤질 암모늄 사카리네이트 및 디메틸에틸벤질 암모늄 사이클로헥실설파메이트를 들 수 있다.
일 실시형태에서, 하기 일반 화학식을 갖는 2개의 대칭 4차 암모늄 모이어티를 함유하는 비스-4차 암모늄염이 사용될 수 있다:
Figure pct00002
상기 식에서, R 기는 긴 사슬 또는 짧은 사슬 알킬, 벤질 라디칼이거나 또는 방향족 시스템에 의해 제공될 수 있다. Z는 각각 4차 질소에 부착된 탄소-수소 사슬이다. 비스-4차 암모늄염의 일부 비제한적인 예로는 1,10-비스(2-메틸-4-아미노퀴놀리늄 클로라이드)-데칸; 및 1,6-비스[1-메틸-3-(2,2,6-트리메틸 사이클로헥실)-프로필디메틸암모늄 클로라이드] 헥산 또는 트리클로비스오늄 클로라이드를 들 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 중합체성 4차 암모늄 화합물(> 비스 4차 암모늄염)이 사용된다.
일 실시형태에서, 4차 암모늄 화합물은 8개의 탄소 내지 약 20개의 탄소, 8개의 탄소 내지 약 18개의 탄소, 약 10개의 탄소 내지 약 18개의 탄소 및 약 12개의 탄소 내지 약 16개의 탄소와 같은 중간 사슬 내지 긴 사슬 알킬 R 기이며, 가용성의 양호한 항미생물제를 제공한다.
일 실시형태에서, 4차 암모늄 화합물은 2개의 탄소 내지 약 12개의 탄소, 3개의 탄소 내지 약 12개의 탄소 또는 6개의 탄소 내지 약 12개의 탄소와 같은 R 기를 갖는 짧은 디알킬 사슬 4차 암모늄 화합물이다.
조성물은 약 100 ppm 내지 약 50,000 ppm의 하나 이상의 4차 암모늄 화합물을 포함할 수 있다. 다양한 실시형태에서, 조성물은 약 500 ppm 내지 약 20,000 ppm; 약 500 ppm 내지 약 10,000 ppm; 약 100 ppm 내지 약 500 ppm; 또는 약 500 ppm 내지 약 5,000 ppm의 하나 이상의 4차 암모늄 화합물을 포함한다.
본 개시내용의 조성물에 사용하기에 적합한 중합체는 양이온성 단량체 단위, 음이온성 단량체 단위, 양쪽성 단량체 단위, 비이온성 단량체 단위, 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나 이상의 유형의 단량체 단위를 갖는 중합체를 포함하며, 여기서 중합체가 하나 이상의 비이온성 단량체 단위를 포함하는 경우 적어도 하나의 양이온성 단량체 단위, 적어도 하나의 양쪽성 단량체 단위, 또는 적어도 하나의 음이온성 단량체 단위가 존재한다. 일 실시형태에서, 중합체는 양이온성 단량체 단위만을 포함한다. 또 다른 실시형태에서, 중합체는 음이온성 단량체 단위만을 포함한다. 일 실시형태에서, 중합체는 이의 단독 중합체, 공중합체, 삼원 공중합체, 블록 공중합체, 랜덤 중합체, 선형 중합체, 빗살형 중합체(comb polymer) 또는 분지형 중합체를 포함한다. 중합체는 합성 또는 천연 또는 이들의 조합일 수 있다.
일 실시형태에서, 조성물은 적어도 하나의 4차 암모늄 화합물; 천연 공급원으로부터 유래한 양이온성 다당류; 유기산; 및 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 비이온성 계면활성제로, 및 이들의 조합으로부터 선택된 계면활성제를 포함한다.
일 실시형태에서, 양이온성 단량체는 화학식: -NR3+(여기서, 동일하거나 상이한 R는 수소 원자, 1개 내지 10개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 벤질기(선택적으로 하이드록실기를 가짐)를 나타냄)의 암모늄기를 포함하고, 음이온(반대 이온)을 포함한다. 음이온성 반대 이온의 예로는 염화물 및 브롬화물과 같은 할로겐화물, 설페이트, 하이드로설페이트, 알킬설페이트(예를 들어, 1개 내지 6개의 탄소 원자를 포함함), 설포네이트, 포스페이트, 니트레이트, 시트레이트, 카보네이트, 바이카보네이트, 포르메이트 및 아세테이트가 있다.
양이온성 단량체의 예로는 디알릴디메틸암모늄 클로라이드(DADMAC) 또는 상응하는 브롬화물과 같은 디알릴디메틸암모늄 할라이드를 들 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
Figure pct00003
대안적으로, 반대 이온은 설페이트, 니트레이트 또는 포스페이트일 수 있다. CH3 기 중 하나 이상이 C2 내지 12, 예를 들어 C2 내지 6의 알킬기로 교체되거나 CH2기 중 하나 이상이 2개 내지 12개, 예를 들어 2개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬기로 교체되는 것과 같은 유사한 단량체 유닛이 사용될 수 있다. 즉, 이 같은 단량체를 함유하는 기타 유사한 시판 중인 단량체 또는 중합체가 사용될 수 있다.
Figure pct00004
N,N,N-트리메틸-3-((2-메틸-1-옥소-2-프로페닐)아미노)-1-프로판아미늄 할라이드를 염화물(메타크릴-아미도(프로필)-트리메틸 암모늄 클로라이드로도 알려져 있는 MAPTAC)로서 사용한다.
양이온성 단량체의 추가적인 예로는,
1. 아미노알킬 (메트)아크릴레이트, 아미노알킬 (메트)아크릴아미드,
2. 특히 적어도 하나의 2차, 3차 또는 4차 아민 작용기를 포함하거나, 질소 원자를 함유하는 헤테로환형 기, 비닐아민 또는 에틸렌이민을 포함하는 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴아미드 유도체를 포함하는 단량체;
3. 디알릴디알킬 암모늄염;
4. 이들의 혼합물, 이들의 염 및 이들로부터 유래하는 거대 단량체;
5. 디메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 디메틸아미노프로필 (메트)아크릴레이트, 디터티오부틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 디메틸아미노메틸 (메트)아크릴아미드, 디메틸아미노프로필 (메트)아크릴아미드;
6. 에틸렌이민, 비닐아민, 2-비닐피리딘, 4-비닐피리딘;
7. 트리메틸암모늄 에틸 (메트)아크릴레이트 클로라이드, 트리메틸암모늄 에틸 (메트)아크릴레이트 메틸 설페이트, 디메틸암모늄 에틸 (메트)아크릴레이트 벤질 클로라이드, 4-벤조일벤질 디메틸암모늄 에틸 아크릴레이트 클로라이드, 트리메틸 암모늄 에틸 (메트)아크릴아미도(2-(아크릴옥시)에틸트리메틸암모늄으로도 지칭됨; TMAEAMS) 클로라이드, 트리메틸암모늄 에틸 (메트)아크릴레이트(2-(아크릴옥시)에틸트리메틸암모늄으로도 지칭됨; TMAEAMS) 메틸 설페이트, 트리메틸 암모늄 프로필 (메트)아크릴아미도 클로라이드, 비닐벤질 트리메틸 암모늄 클로라이드,
8. 디알릴디메틸 암모늄 클로라이드,
9. 하기 화학식 A(II)를 갖는 단량체, 및 이들의 혼합물 및 이들로부터 유래하는 거대 단량체를 들 수 있지만, 이에 제한되지 않는다:
[화학식 A(II)]
Figure pct00005
상기 식에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기 또는 에틸기이고; 동일하거나 상이한 R2, R3, R4, R5 및 R6은 선형 또는 분지형 C1-C6, 바람직하게는 C1-C4 알킬기, 하이드록시알킬기 또는 아미노알킬기이고; m은 0 내지 10의 정수, 예를 들어 1이고; n은 1 내지 6, 바람직하게는 2 내지 4의 정수이고; Z는 -C(O)O- 또는 -C(O)NH- 기 또는 산소 원자를 나타내고; A는 (CH2)p 기를 나타내며, 이때 p는 1 내지 6, 바람직하게는 2 내지 4의 정수이고; B는 하나 이상의 헤테로원자 또는 헤테로기, 특히 O 또는 NH에 의해 선택적으로 차단되고, 하나 이상의 하이드록실기 또는 아미노기, 바람직하게는 하이드록실기에 의해 선택적으로 치환된 선형 또는 분지형 C2-C12, 전형적으로 C3-C6 폴리메틸렌 사슬을 나타내고; 동일하거나 상이한 X는 반대 이온을 나타낸다.
기타 양이온성 단량체는 일반 화학식 A(I)의 화합물을 포함한다:
[일반 화학식 A(I)]
Figure pct00006
상기 식에서, R1 및 R4는 서로 독립적으로 수소 원자 또는 선형 또는 분지형 C1-C6 알킬기를 나타내고; R2 및 R3는 서로 독립적으로 알킬기, 하이드록시알킬기 또는 아미노알킬기를 나타내며, 이때 알킬기는 선형 또는 분지형 C1-C6 사슬, 바람직하게는 메틸기이고; n 및 m은 1과 3 사이의 정수이고; 동일하거나 상이할 수 있는 X는 중합체의 수용성 또는 수 분산성 특성과 양립 가능한 반대 이온을 나타낸다. 하나의 실시형태에서, X는 할라이드 음이온, 설페이트 음이온, 하이드로겐설페이트 음이온, 포스페이트 음이온, 니트레이트 음이온, 시트레이트 음이온, 포르메이트 음이온 또는 아세테이트 음이온으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명에서 사용되는 중합체는 전하 및 표면 흡착이 pH에 의해 결정되도록 중합 양쪽성 전해질(polyampholyte) 구조를 가질 수 있다. 일 실시형태에서, 중합체는 아크릴산 아민-작용성 중합체이다. 적합한 친수성 중합체의 예는 미국 특허 제6,569,261호, 미국 특허 제6,593,288호, 미국 특허 제6,703,358호 및 미국 특허 제6,767,410호에 기술되어 있으며, 이들 문헌의 개시내용은 본원에 참고로 포함된다. 이들 문헌에는 (1) 적어도 하나의 아민-작용성 단량체, (2) 산성 특성을 갖는 적어도 하나의 친수성 단량체, 및 (3) 선택적으로 에틸렌성 불포화를 갖는 적어도 하나의 중성 친수성 단량체를 중합된 유닛의 형태로 포함하는 수용성 또는 수 분산성 공중합체가 기술되어 있다. 공중합체는 4차화된 암모늄 아크릴아미드 산 공중합체를 포함한다.
음이온성 단량체의 예로는 아크릴산, 메타크릴산, α-에타크릴산, β,β-디메타크릴산, 메틸렌말론산, 비닐아세트산, 알릴아세트산, 에틸리덴아세트산, 프로필리덴아세트산, 크로톤산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산, N-메타크릴로일알라닌, N-아크릴로일하이드록시글리신, 설포프로필 아크릴레이트, 설포에틸 아크릴레이트, 설포에틸 메타크릴레이트, 설포에틸 메타크릴레이트, 스티렌설폰산, 비닐설폰산, 비닐포스폰산, 포스포에틸 아크릴레이트, 포스포노에틸 아크릴레이트, 포스포프로필 아크릴레이트, 포스포노프로필 아크릴레이트, 포스포에틸 메타크릴레이트, 포스포노에틸 메타크릴레이트, 포스포프로필 메타크릴레이트 및 포스포노프로필 메타크릴레이트 및 이들 산의 암모늄 및 알칼리 금속염을 들 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
비이온성 단량체의 예로는 2-(디메틸아미노)에틸 메타크릴레이트(DMAEMA), N-비닐 피롤리돈(NVP), N-비닐이미다졸, 아크릴아미드 및 메타크릴아미드를 들 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
Figure pct00011
비이온성 단량체의 다른 예로는 아크릴산, 메타크릴산, α-에타크릴산, β,β-디메타크릴산, 메틸렌말론산, 비닐아세트산, 알릴아세트산, 에틸리덴아세트산, 프로필리덴아세트산, 크로톤산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 또는 메사콘산과 같은 산성 단량체의 알킬 에스테르 또는 아미드를 들 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
또 다른 실시형태에서, 중합체는 카르복시-베타인 또는 설포-베타인을 포함하지만 이에 제한되지 않는 양쪽성 단량체 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
본 개시내용의 조성물에 사용하기에 적합한 중합체의 일례는 DMAEMA, MAPTAC 및 메틸아크릴산을 포함하거나, 이들로 이루어지거나 본질적으로 이루어지는 중합체이다.
적합한 중합체로는, 예를 들어 Mirapol® Surf-SHO, Mirapol® Surf-S110, Mirapol® HSC-310, Mirapol® CP-412, Mirapol® Surf-S200, Mirapol® Surf-S550 또는 Mirapol® Surf-S500과 같이 Solvay의 Novecare로부터 구입 가능한 Mirapol®의 상표명으로 시판되는 것들을 들 수 있다.
기타 적합한 중합체로는 DADMAC 및 아크릴아미드를 포함하거나, 이들로 이루어지거나 본질적으로 이루어진 중합체, 예를 들어 Surfacare의 Polyquat® 7 또는 PQ7의 상표명 또는 Lubrizol의 Merquat® S의 상표명으로 시판되는 것을 들 수 있다. 기타 적합한 중합체는 DADMAC 및 메타크릴아미드 및/또는 아크릴산 또는 메타크릴산을 포함하거나, 이들로 이루어지거나 본질적으로 이루어진 중합체를 들 수 있다.
MAPTAC 및 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드를 포함하거나, 이들로 이루어지거나 본질적으로 이루어진 중합체는 본 개시내용의 조성물에 사용하기에 또한 적합하다. MAPTAC 및 비닐 피롤리돈, 예를 들어 Polyquat® 28을 포함하거나, 이들로 이루어지거나 본질적으로 이루어진 중합체가 또한 적합하다. 적합한 중합체로는 BASF의 Polyquat® Pro.(이는 실리콘이 더해진 Polyquat 28임) 및 Polyquat® Ampo 140의 상표명으로 시판되는 것들을 들 수 있다.
기타 적합한 중합체로는 MAPTAC 및 아크릴산 또는 메타크릴산을 포함하거나, 이들로 이루어지거나 본질적으로 이루어진 중합체, 예를 들어 Polyquat® Ampho, 예를 들어 Polyquat® Ampho 149의 상표명으로 시판되는 것을 들 수 있다.
DMAEMA 및 비닐피롤리돈을 포함하거나, 이들로 이루어지거나 본질적으로 이루어진 중합체는 본 개시내용의 조성물에 사용하기에 적합하다. 이 같은 중합체의 예는 BRB International에 의해 PQ11의 상표명으로 판매되고 있다.
기타 적합한 중합체로는 DMAEMA 및 아크릴아미드를 포함하거나, 이들로 이루어지거나 본질적으로 이루어진 중합체, 예를 들어 Polyquat® 5의 상표명으로 시판되는 중합체를 들 수 있다. 기타 중합체로는 또한 폴리쿼터늄 2로도 알려져 있는, 폴리[비스(2-클로로에틸) 에테르-알트-1.3-비스[3-(디메틸아미노)프로필]우레아]와 같은 중축합 생성물을 들 수 있다.
일 실시형태에서, 중합체의 분자량은 약 130,000 g/몰 내지 약 2백만 g/몰의 범위이다.
일 실시형태에서, 조성물 중 중합체의 양은 약 200 ppm 내지 약 4,000 ppm의 범위이다.
일 실시형태에서, 중합체는 구아이다. 구아는 당 갈락토스 및 만노스로 구성된 다당류이다. 백본은 β 1,4-연결된 만노스 잔기의 선형 사슬로, 갈락토스 잔기가 매 두 번째 만노스에서 1,6-연결되어 짧은 측가지를 형성한다.
본 개시내용의 맥락 내에서, 양이온성 구아는 구아의 양이온성 유도체이다.
양이온성 구아와 같은 양이온성 다당류의 경우, 양이온성 기는 동일하거나 상이할 수 있는, 바람직하게는 수소, 알킬, 하이드록시알킬, 에폭시알킬, 알케닐, 또는 아릴(바람직하게는 1 내지 22개의 탄소 원자, 더 구체적으로는 1 내지 14개, 및 유리하게는 1 내지 3개의 탄소 원자를 함유함)로부터 선택되는 3개의 라디칼을 보유하는 4차 암모늄 기일 수 있다. 반대 이온은 일반적으로 할로겐이다. 할로겐의 일 예는 염소이다.
4차 암모늄염의 예로는 3-클로로-2-하이드록시프로필 트리메틸 암모늄 클로라이드(CHPTMAC), 2,3-에폭시프로필 트리메틸 암모늄 클로라이드(EPTAC), 디알릴디메틸 암모늄 클로라이드(DMDAAC), 비닐벤젠 트리메틸 암모늄 클로라이드, 트리메틸암모늄 에틸 메타크릴레이트 클로라이드, 메타크릴아미도프로필트리메틸 암모늄 클로라이드(MAPTAC), 및 테트라알킬암모늄 클로라이드를 들 수 있다.
양이온성 다당류 내 양이온성 작용기의 일 예는, 반대 이온을 갖는, 트리메틸아미노(2-하이드록시)프로필이다. 다양한 반대 이온이 이용될 수 있으며, 클로라이드, 플루오라이드, 브로마이드 및 요오다이드와 같은 할라이드, 설페이트, 메틸설페이트 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
일 실시형태에서, 본 개시내용의 양이온성 구아는 양이온성 하이드록시에틸 구아(HE 구아), 양이온성 하이드록시프로필 구아(HP 구아), 양이온성 하이드록시부틸 구아(HB 구아)와 같은 양이온성 하이드록시알킬 구아; 및 양이온성 카르복시메틸 구아(CM 구아), 양이온성 카르복시프로필 구아(CP 구아), 양이온성 카르복시부틸 구아(CB 구아), 및 카르복시메틸하이드록시프로필 구아(CMHP 구아)를 포함하는 양이온성 카르복시알킬 구아로부터 선택된다.
일 실시형태에서, 본 개시내용의 양이온성 구아는 구아 하이드록시프로필트리모늄 클로라이드 또는 하이드록시프로필 구아 하이드록시프로필트리모늄 클로라이드이다.
일 실시형태에서, 양이온성 다당류는 양이온성 구아 및 하나 이상의 필름 형성 수용성 중합체의 블렌드이다. 일 실시형태에서, 필름 형성 중합체는 폴리비닐알코올(PVA), 폴리비닐피롤리돈(PVP), PVP를 포함하는 공중합체, 키토산, 이온성 중합체(예를 들어, 카르복실산 또는 설폰산 기를 포함하는 음이온성 중합체 및 양성자가 리튬, 나트륨, 칼륨 등에 의해 치환된 이의 염), 폴리아크릴아미드로부터 선택된다.
또 다른 실시형태에서, 양이온성 다당류는 해중합된 구아이다. 이 실시형태에서, 양이온성 구아는 구아 중합체를 원하는 크기로 "분할"하기 위해, 고분자량을 갖는 양이온으로 변형된 구아를 해중합함으로써 제조될 수 있다. 본 개시내용의 양이온성 구아는 또한 천연 구아를 해중합한 후, 중합체에 양이온성 작용기를 제공하기 위한 양이온화 반응에 의해 제조될 수 있음이 이해된다. 다양한 해중합 방법은 당업계에 잘 알려져 있으며, 퍼옥소 화합물(예를 들어, 과산화수소)의 사용 및 방사선 조사에 의한 처리와 같은 것이 사용될 수 있다. 그러한 방법의 예는 미국 특허 제4,547,571호, 미국 특허 제6,383,344호 및 미국 특허 제7,259,192호에 개시되어 있다. 구아의 양이온화는 당업계에 통상적으로 알려진 방법을 사용하여 당업자에 의해 용이하게 이루어질 수 있다. 대안적으로, 수확된 구아 콩이 저분자량의 천연 구아 검을 함유하도록 아직 초기 발달 단계에 있는 구아 콩을 수확함으로써 저분자량 구아를 수득할 수 있다. 이어서 구아 검은 양이온화하여 양이온성 작용기를 제공할 수 있다.
특히 언급할 수 있는 양이온성 구아 유도체는, 예를 들어 Solvay에 의해 Jaguar® C13S, C14S, 또는 C17, Jaguar® Excel 및 Jaguar® C 2000으로 시판되는 구아 하이드록시프로필 트리모늄 클로라이드(INCI 명) 또는 예를 들어 Solvay에 의해 Jaguar® C162로 시판되는 하이드록시프로필 구아 하이드록시프로필 트리모늄 클로라이드(INCI 명)가 있다.
일 실시형태에서, 양이온성 다당류는 양이온성 셀룰로스이다. 일 실시형태에서, 양이온성 셀룰로스는 셀룰로스 에테르(예를 들어, 하이드록시에틸 셀룰로스 및 하이드록시메틸 셀룰로스)이다. 셀룰로스 에테르의 예는 미국 특허 제6,833,347호에 제공되어 있다.
본 개시내용의 조성물에 사용될 수 있는 양이온성 셀룰로스는 4차 암모늄 양이온 기에 의해 변형된 셀룰로스이다. 일 실시형태에서, 4차 암모늄 기는 동일하거나 상이하고, 수소, 1 내지 10개의 탄소 원자(예를 들어, 1 내지 6개의 탄소 원자; 1 내지 3개의 탄소 원자)의 알킬 라디칼, 아릴로부터 선택되는 3개의 라디칼을 운반하며, 이들 3개의 라디칼은 동일하거나 상이하다. 일 실시형태에서, 4차 암모늄 기는 트리알킬암모늄 기(예를 들어, 트리메틸암모늄, 트리에틸암모늄, 트리부틸암모늄, 아릴디알킬암모늄, 벤질디메틸암모늄), 및 질소 원자가 사이클릭 구조의 구성원인 암모늄 라디칼(예를 들어, 피리디늄 및 이미다졸린)로부터 선택되고, 이들 각각은 반대 이온과 조합된다. 일 실시형태에서, 4차 암모늄 기의 반대 이온은 할로겐이다(예를 들어, 클로라이드 이온, 브로마이드 이온 또는 클로라이드 이온, 브로마이드 이온 또는 요오다이드 이온).
양이온성 전분 상의 양이온성 치환기는 양이온성 구아 및 양이온성 셀룰로스에 대해 위에 설명된 바와 동일하다.
일 실시형태에서, 양이온성 다당류는 낮은 pH에서 양이온성인 양쪽성 다당류로부터 유도된다. 일 실시형태에서, 적합한 양쪽성 다당류는 양이온성 및 음이온성 치환기 모두를 함유하는 다당류 유도체를 포함한다. 양쪽성 다당류는 양이온성 기 또는 치환기를 함유하도록 유도체화되거나 변형된다. 치환된 다당류는 다당류의 하이드록실 작용기의 유도체화에 의해 형성된다. 양이온성 기는 아미노, 암모늄, 이미노, 설포늄 또는 포스포늄 기일 수 있다. 이러한 양이온성 유도체는 1차, 2차, 3차 및 4차 아민을 포함하는 질소 함유 기, 및 에테르 또는 에스테르 연결을 통해 부착된 설포늄 및 포스포늄 기를 함유하는 것들을 포함한다. 일 실시형태에서, 양이온성 유도체는 3차 아미노 및 4차 암모늄 에테르 기를 포함한다.
양이온성 다당류의 치환도(DS)는 당 단위 당 치환된 하이드록실 기의 평균 수이다. DS는 특히 적정에 의해 결정될 수 있다.
본 개시내용의 일 양태에 따르면, 양이온성 다당류의 DS는 0.1 내지 1, 바람직하게는 0.13 내지 1, 더 바람직하게는 0.15 내지 1, 더욱더 바람직하게는 0.16 내지 0.3의 범위이다.
양이온성 다당류의 전하 밀도(CD)는 중합체를 구성하는 단량체 단위 상의 양전하의 수 대 상기 단량체 단위의 분자량의 비를 지칭한다.
본 개시내용의 일 양태에 따르면, 양이온성 다당류의 전하 밀도는 0.5 내지 3(meq/gm), 바람직하게는 0.8 내지 2(meq/gm), 더 바람직하게는 0.8 내지 1.6(meq/gm), 구체적으로 0.9 내지 1.4(meq/gm)의 범위이다.
양이온성 다당류는 약 100,000 달톤 내지 3,500,000 달톤, 바람직하게는 약 500,000 달톤 내지 3,500,000 달톤, 더 바람직하게는 1,500,000 달톤 내지 3,500,000 달톤의 평균 분자량(Mw)을 가질 수 있다.
일 실시형태에서, 조성물 중 양이온성 다당류의 양은 약 200 ppm 내지 약 5,000 ppm의 범위이다.
본 개시내용의 조성물은 선택적으로 하나 이상의 유기산을 포함한다. 일 실시형태에서, 유기산은 시트르산, 말산, 말레산, 말론산, 옥살산, 글루타르산, 숙신산, 아디프산, 락트산, 글리콜산, 푸마르산, 아세트산, 벤조산, 프로피온산, 소르브산, 타르타르산, 디피콜린산, 피리딘 2,6-디카르복실산, 이타콘산, 글루탐산, 포름산 및 하나 이상의 이러한 유기산의 혼합물로부터 선택된다. 또 다른 실시형태에서, 유기산은 다작용성 유기산일 수 있다. 다른 실시형태에서, 반대 이온 산은 중합체성 산, 예를 들어 폴리(아크릴산) 또는 기타 폴리카복실산(예를 들어, 말레산 무수물, 메타크릴산 등) 또는 이의 단독 중합체 또는 공중합체(예를 들어, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 등), 예를 들어 Solvay로부터 구입 가능한 Rhodoline® 시리즈의 것일 수 있다. 조성물은 500 ppm 내지 7,000 ppm의 하나 이상의 유기산을 포함할 수 있다.
본 개시내용의 조성물에서, 계면활성제는 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 양이온성 계면활성제는 물에 용해되어 순수 양전하를 초래하는 계면활성제이다. 일 실시형태에서, 존재하는 경우, 양이온성 계면활성제는 양이온성 아민 옥사이드, 양이온성 베타인, 프로피오네이트, 암포아세테이트 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 아민 옥사이드, 프로피오네이트, 암포아세테이트 및 베타인은 본 개시내용의 산성 pH 조건에서 양이온성이다. 일 실시형태에서, 프로피오네이트는 양이온성 C8-C22 프로피오네이트 및 이의 염으로부터 선택된다. 다른 실시형태에서, 양이온성 C8-C22 프로피오네이트는 알킬 암포(디)프로피오네이트, 알킬 아미노프로피오네이트, 알킬 암포프로피오네이트, 이들의 염 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 일 실시형태에서, 양이온성 암포아세테이트는 하기 화학식에 따른 암포아세테이트:
Figure pct00012
및
하기 화학식에 따른 디암포아세테이트로부터 선택된다:
Figure pct00013
상기 식에서, R은 8개 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 지방족 기이고, M은 나트륨, 칼륨, 암모늄 또는 치환된 암모늄과 같은 양이온이다. 일부 실시형태에서는 소듐 라우로암포아세테이트, 소듐 코코암포아세테이트, 디소듐 라우로암포아세테이트 및 디소듐 코코암포디아세테이트가 바람직하다.
또 다른 실시형태에서, 양이온성 계면활성제는 에톡실화 알킬 아민, 알킬 아민, 및 지방 이미다졸린을 포함하는, 낮은 pH 조건 하에서 부분 양이온성 성질을 갖는 계면활성제, 공-계면활성제 또는 유사 계면활성제를 포함한다.
일 실시형태에서, 베타인은 양이온성 C8-C22 베타인 및 이들의 염으로부터 선택된다. 추가의 실시형태에서, 양이온성 C8-C22 베타인은 알킬 디메틸베타인, 알킬아미도프로필 베타인, 알킬암포(디)아세테이트, 이들의 염 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 본원에서 양이온성 계면활성제에 대해 "이들의 염"을 언급하는 경우, 이들은 임의의 적합한 염일 수 있다. 하나의 실시형태에서, 염은 Na, K 또는 NH4와 같은 1가 양이온 기반의 염이다. 하나의 실시형태에서, 염은 알칼리 금속, 예를 들어 Na 또는 K 기반의 염이다. 대안적인 염, 예를 들어 Ca 및 Mg와 같은 알칼리 토금속염의 사용이 또한 고려될 수 있지만; 이 같은 염을 사용하는 경우 제품의 용해성을 고려할 필요가 있다.
양쪽성 계면활성제는 염기성 및 산성 친수성 기 및 유기 소수성 기를 둘 모두 함유한다. 일 실시형태에서, 존재하는 경우, 양쪽성 계면활성제는 설테인, 타우레이트, 베타인, 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 일 실시형태에서, 조성물은 하나 이상의 양이온성 및 양쪽성 계면활성제의 조합을 포함한다.
일 실시형태에서, 비이온성 계면활성제(들)는 9 미만의 HLB 값을 갖는 비편재화 전자 구조를 갖는 비이온성 계면활성제들로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일 실시형태에서, 비이온성 계면활성제(들)는 8 미만의 HLB 값을 갖는 비편재화 전자 구조를 갖는 비이온성 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일 실시형태에서, 비이온성 계면활성제(들)는 7 미만의 HLB 값을 갖는 비편재화 전자 구조를 갖는 비이온성 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일 실시형태에서, 비이온성 계면활성제는 상이한 HLB 값의 조합을 갖는다. 일 실시형태에서, 비이온성 계면활성제는 알코올 에톡실레이트로부터 선택된다. 일 실시형태에서, 중간 내지 불량한 수 용해도를 갖는 비편재화 전자 구조를 갖는 저 HLB 비이온성 계면활성제는 트리스티릴페놀 에톡실레이트, 테르펜 알콕실레이트, 알칸올아미드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일 실시형태에서, 중간 내지 불량한 수 용해도를 갖는 비편재화 전자 구조를 갖는 저 HLB 비이온성 계면활성제는 아민 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일 실시형태에서, 비이온성 계면활성제는 낮은 정도의 에톡실화(예를 들어, 10 미만 또는 바람직하게는 8 미만의 에틸렌 옥사이드(EO) 모이어티)를 갖는 트리스티릴페놀 에톡실레이트이다.
본원에 기술되어 있는 성분 이외에, 조성물은 또한 극성 캐리어 용매(예를 들어, 물), 킬레이트제, 향수, 보존제, 염료, 부식 억제제, 빌더(builder), 세정 용매, 및 소독제 조성물에서 유용한 것으로 알려져 있는 기타 성분을 포함할 수 있다.
추가의 양태에서, 조성물은 또한 박테리아 포자 발아원을 포함할 수 있다. 포자 발아원이 포함되면 노출된 박테리아 포자가 영양생장(vegetative) 상태로 발아되고, 따라서 병원체(예를 들어, 포자)를 사멸시키는 성분의 작용에 더 취약해진다. 본 개시내용의 조성물에 사용될 수 있는 적합한 포자 발아원의 예로는 락테이트, 피루베이트, 콜산, 담즙산, 중탄산 나트륨, 글루코스, 티오글리콜산 나트륨, 중탄산 나트륨, 디피콜린산 및 이들의 유도체 및 조합을 들 수 있다.
일 실시형태에서, 조성물은 에탄올아민, 아미노산, 티오-알코올, 티올아민, 및 이들의 조합으로부터 선택된 첨가제를 추가로 포함한다.
본 개시내용에 따른 조성물은 소독제 세정 조성물, 및 기타 성분에 대한 물의 상대적 비율만이 다른 응축물 둘 모두를 포함한다. 응축물은 희석 없이 사용되거나(응축물:물 1:0), 극도로 희석된 희석액으로 사용될 수 있다(예를 들어, 1:10,000). 일 실시형태에서, 희석 범위는 약 1:1 내지 약 1:1,000이다. 다른 실시형태에서, 희석 범위는 약 1:1 내지 약 1:500이다. 또 다른 실시형태에서, 희석 범위는 약 1:10 내지 약 1:128이다.
조성물은, 수동으로 수행되는 방법과 기계에 의해 수행되는 방법 및 이들의 조합을 포함하는 임의의 방법에 의해 표면에 도포될 수 있다. 예를 들어, 조성물은 분무(펌프, 에어로졸, 가압, 정전기 분무 장치 등), 주입(pouring), 확산(spreading), 계량(metering; 예를 들어 로드(rod) 또는 바(bar)로 계량), 걸레질(mopping), 와이핑, 브러싱, 디핑(dipping), 기계적 도포, 기타 도포 방법, 또는 이들의 조합에 의해 도포될 수 있다.
일 실시형태에서, 본 방법은 초음파처리, 여과, UV 조사, 가열, 동결, 건조, 및 이들의 조합으로부터 선택된 기술을 사용하여 표면을 처리하는 단계를 추가로 포함한다.
일 실시형태에서, 본 개시내용의 조성물은 "분무 및 와이프" 적용에 사용하기에 적합하다. 이 같은 적용에서, 사용자는 일반적으로 펌프를 이용하여 유효량의 세정 조성물을 도포하고, 그 이후 수 분 이내에 래그(rag), 수건 또는 스펀지, 보통 1회용 종이 수건 또는 스펀지로 처리 영역을 닦아낸다.
본원에 기술되어 있는 바와 같이, 또는 응축물 또는 초응축물 형태이든지 간에 본 개시내용의 조성물을 습식 와이프를 이용하여 경질 표면에 또한 도포할 수 있다. 와이프는 직물 특성 또는 부직포 특성을 가질 수 있다. 섬유 기재는 부직포 또는 직물 파우치, 스펀지를 마모성 또는 비마모성 세정 패드의 형태로 포함할 수 있다. 이 같은 섬유는 본 분야에 통상적으로 알려져 있으며, 종종 와이프로서 지칭된다. 이 같은 기재는 수지 결합되거나, 수소와 얽히거나, 열적으로 결합되거나, 용융 취입되거나, 바늘 천공되거나, 전자의 임의의 조합일 수 있다.
부직포는 잘 알려져 있는 건식 형태 또는 습식 적층 공정에 의해 형성된 천 길이의 합성 섬유와 목재 펄프 섬유의 조합일 수 있다. 레이온, 나일론, 올론(orlon) 및 폴리에스테르와 같은 합성 섬유뿐만 아니라 이들의 블렌드도 이용할 수 있다. 목재 펄프 섬유는 약 30 중량% 내지 약 60 중량%, 바람직하게는 약 55 중량% 내지 약 60 중량%의 부직포를 포함해야 하며, 나머지는 합성 섬유이다. 목재 펄프 섬유는 흡수성, 마찰 및 토양 보유(soil retention)를 제공하는 반면, 합성 섬유는 기재 강도 및 탄성을 제공한다.
본 개시내용의 조성물은 와이프 상으로 흡수되어 흠뻑 젖은 와이프를 형성한다. 이어서, 와이프는 파우치 내에서 개별적으로 밀봉될 수 있으며, 그 후 필요한 경우에 파우치를 개봉할 수 있거나, 다수의 와이프를 필요에 따라 사용하기 위해 용기에 넣어둘 수 있다. 용기는 밀폐되어 있는 경우에 조성물로부터 임의의 성분이 증발하는 것을 방지하기에 충분하게 밀봉한다.
본 개시내용의 조성물은 임의의 기재에 도포함으로써 사용할 수 있다. 일부 적합한 기재에는, 예를 들어 조리대(countertop), 거울, 싱크대, 변기, 전등 스위치, 문 손잡이, 벽, 바닥, 천장, 파티션, 난간, 컴퓨터 스크린, 키보드, 기구 등이 포함된다. 적합한 기재는, 예를 들어 음식 준비 구역, 가정, 산업 현장, 건축 현장, 의료 현장, 싱크대, 변기 등을 포함하는 다양한 환경에서 찾을 수 있다. 기재는 임의의 재료로 만들어질 수 있으며; 일부 적합한 기재 조성물은 예를 들어 플라스틱(예를 들어, 라미네이트 및 벽 커버링을 포함함), 포마이카(Formica), 금속, 유리, 세라믹 타일, 완성 목재 또는 미완성 목재 등을 포함한다. 또 다른 실시형태에서, 표면은 시멘트, 벽돌, 복합재, 발포재, (예를 들어 벽지와 같은) 종이 또는 직물과 같은 다공성 재료를 포함할 수 있다.
몇 초 또는 몇 분 내에 즉각적인 사멸을 제공하기 위해 제제를 도포하는 상기 방법 외에, 이러한 도포는 또한 처리된 표면의 더 오래 지속되는 소독 및 세정을 제공한다. 잔류 소독 조성물은 12 내지 24시간 동안 적어도 95% 이상의 미생물(예를 들어, 박테리아, 바이러스, 또는 진균) 사멸(예를 들어, 99.9% 사멸)을 달성하여, 반복 처리할 필요가 없다. 본 개시내용의 조성물의 효과를 평가하기에 적합한 기술은 미국 및 유럽 표준 방법을 포함한다.
미국 환경보호국(EPA: United States Environmental Protection Agency)에 따른 24시간 장기 위생 클레임을 입증하기 위해, 잔류 자가 위생(RSS) 방법인 EPA 프로토콜 #01-1A로 조성물을 평가한다. EPA 프로토콜 #01-1A는 EPA 웹사이트 (https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-09/documents/cloroxpcol_final.pdf)에서 찾을 수 있다. 더 긴 기간의 소독을 검증하기 위해, 현존하는 모든 시험 프로토콜은, 통상적으로 24시간 동안 재도포 전에 예상되는 접촉 및 와이핑에 의해 재오염 및 마모의 최대량을 모방한다. 표면에 대해 대략 절반 수준의 마모 및 재오염 시도가 있는 중급 프로토콜은 여기에서 "RSS-12h" 시험 프로토콜로 제시된다.
잔류 항미생물 활성을 측정 및 평가할 수 있는 표준 유럽 시험 방법에 대한 필요성을 해결하기 위해, 영국 표준 협회(British Standards Institute)는 "경질 비다공성 표면에 대한 액체 화학 소독제의 잔류 항미생물(살균 및/또는 살효모) 효능 평가를 위한 정량적 표면 시험 -시험 방법(Quantitative surface test for the evaluation of residual antimicrobial (bactericidal and/or yeasticidal) efficacy of liquid chemical disinfectants on hard non-porous surfaces - Test method)"이라는 제목의 BSI-PAS-2424를 최근 공개하였다. 항미생물 효능 시험을 포함하는 대부분의 방법은 제품을 표면에 도포하는 단계, 및 미생물에 시도하기 전에 일정 시간 동안 그대로 두는 단계를 포함한다. 이러한 방법의 한계는 표면이 도포 후에 방해받지 않고 잔류되는 것이다. 실제로, 랭커스터(Lancaster) 대학 보고서에 따르면, 소비자 조사에 기초한 "가정에서의 세정 행동"은, 가정 또는 직장 환경에서, 제품이 표면에 일단 도포되면, 표면은 접촉 및 와이핑과 같은 마모에 계속 노출되는 것으로 나타났다. 이는 통상적으로 24시간마다 제품을 재도포하기 전에 표면을 재오염시킨다. 시험 방법 BSI PAS 2424는 제품이 사용되도록 설계된 실제 조건을 반영하도록 설계되었다.
EPA-RSS, RSS-12h 및 BSI-PAS 2424 방법은 모두 습식 및 건식 마모 사이클을 시험 프로토콜에 통합하여 오래 지속되는 소독제의 효능을 모방하려고 시도한다. 시험 방법 간에 명시적인 유사성이 있지만, RSS 및 PAS2424 방법 사이에는 일부 상당한 차이가 있다.
1. 미생물: 두 가지 방법으로 시험한 미생물의 수 및 유형은 상이하며 아래에 열거된다. EPA-RSS 목록은 훨씬 더 짧으며(예를 들어, 그람 +ve 및 그람 -ve 박테리아), 한편 PAS-2424는 4개의 박테리아 및 1개의 효모 균주를 포함한다.
2. 마모 시험에 사용되는 분동은 적용 형상 외에, 두 가지 방법에서 매우 상이하다. 분동 보트를 포함하는 EPA-RSS 시험 방법에 적용되는 수직력은 1084 g ± 0.2 g으로, 이는 BSI PAS 2424 방법에 적용되는 수직력인 210 g ± 2 g보다 5배 더 크다.
3. 마모 사이클: EPA-RSS 방법은, RSS-12h 시험 프로토콜에서와 같이 BSI-PAS 2424에 대한 3회의 마모 사이클과 비교하여, 6회의 마모 사이클을 사용한다.
일 실시형태에서, 본 조성물로부터 형성되는 필름은 잔류 자가 위생(RSS) 활성 시험(EPA 프로토콜 #01-1A)에 따라 미생물의 적어도 99.9%(예를 들어, 로그 3 감소)를 사멸시킨다. 일 실시형태에서, 본 조성물로부터 형성되는 필름은 잔류 자가 위생(RSS) 활성 시험(EPA 프로토콜 #01-1A)에 따라 그람-양성 박테리아 및 그람-음성 박테리아의 적어도 99.9%(예를 들어, 로그 3 감소)를 사멸시킨다.
오래 지속되는 소독 클레임은, 도포된 조성물에 재오염(미생물로 재접종) 및 마모(마모 사이클) 조건을 가하는 RSS 시험에 의해 입증된다. 재접종 및 마모 사이클의 수가 대략 1/2인 중급 시험 프로토콜("RSS-12h")을 사용하여 시험 제품의 재도포 전 최대 12시간 동안 지속되는 소독을 예측한다. 이러한 절차는 첫 번째 주에 걸쳐 시험 박테리아(미생물) 배양물을 제조한 후(EPA 프로토콜 #01-1A 참조), 2주째에 시험하는 것을 필요로 한다.
이 시험은 표면에 박테리아로 접종한 후, 기재 상에 제품을 도포하는 단계 및 이를 건조시키는 단계를 포함한다. 기재는 유리, 폴리카보네이트 또는 강철일 수 있다. 이어서, 이 기재는 3회의 "마모 사이클"의 마모 - 재접종 체제를 거친다. 마모는 밑에 얇은 폴리우레탄-발포 층이 있는 천으로 덮인 1,084 gwt의 직사각형 강철 블록으로 수행된다. 각각의 마모 사이클은 "건식" 마모 및 "습식" 마모로 구성되며, 후자는 천 커버가 Preval® 분무기를 사용하여 물 미스트로 적셔져 있다. 각각의 마모(건식/습식)는 시험 기재를 가로질러 블록이 앞뒤로 이동하는 특징이 있다. 각각의 마모 사이클 후에 박테리아 배양물로 표면에 재접종한다. RSS-12h은 6회-마모 사이클/6회-접종 시험 체제를 개괄하는 전체 RSS 시험과 비교하여, 3회-마모 사이클/3회-접종 시험을 포함한다. 시험 방법에 대한 기타 모든 세부사항은 EPA 프로토콜 #01-1A에 개괄되어 있다.
시험 기재를 하룻밤 동안 건조시키고, 이어서 마지막으로 5분 동안 다시 접종(살균제 시험)한 후, 전체 기재를 중화시킨다. 이어서, 생존한 박테리아를 표면으로부터 수확하고, 한천 플레이트 상에서 연속 희석하여 배양하여, 24~48시간에 걸쳐 콜로니가 형성되도록 한다. 이어서, 생존한 박테리아를 콜로니의 수로 계산한다. 접종된 박테리아와 생존한 박테리아의 박테리아 수의 차이로, 사멸 퍼센트(%)(예를 들어, 99.9% 사멸) 또는 로그 척도 상의 로그 감소(예를 들어, 3의 로그 감소)의 효능을 평가한다. 이러한 시험에서 박테리아는 진균 또는 바이러스와 같은 다른 미생물로 대체될 수 있다.
본 개시내용의 조성물은 액체 제제이다. 본 개시내용의 조성물을 사용하는 하나의 바람직한 방법은 조성물의 층을 기재에 도포하고 조성물을 건조하거나, 조성물이 건조되도록 하는 것임이 고려된다. 조성물의 층을 기재에 도포하는 단계 및 이어서 이를 건조하거나, 건조되도록 하는 단계의 실행은 본 명세서에서 기재 "처리"로 알려져 있다. 용매가 증발함에 따라 조성물은 기재 상에 필름을 형성할 것으로 생각된다. 조성물의 건조된 층은 본 명세서에서 "필름"으로 알려져 있다.
본 개시내용의 조성물을 표면에 도포하는 단계를 포함하는, 잔류 항미생물 작용을 표면에 제공하는 방법이 또한 제시된다. 본 개시내용은 또한, 기재의 적어도 일부가 본 개시내용의 조성물로 코팅된 기재를 포함하는 잔류 항미생물 작용을 기재에 제공한다.
본 명세서에 제시된 쿼트-기반 조성물의 효능은 포자 및 비외피형 바이러스에 대해 놀라운 것이지만, 상기 조성물은 비외피형 바이러스와 대조적으로 사멸시키기가 더 쉬운 외피형 바이러스에 대한 효능을 배제하지 않는다.
특정 실시형태가 토의되어 있을지라도 본 명세서는 예시만을 위한 것이며, 제한하기 위한 것은 아니다. 본 개시내용에 대한 많은 변경은 본 명세서의 검토 시에 당업자에게 자명하게 될 것이다.
달리 한정하지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 명세서가 속한 당해 기술분야의 숙련자에 의해 흔히 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다.
본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 바와 같이, "일" 또는 "하나"와 같은 단수 형태는 문맥 상 달리 지정하지 않은 한 복수의 인용대상을 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 달리 표시하지 않는 한, "약" 또는 "대략"이란 용어는 부분적으로는 값을 측정 또는 결정하는 방법에 의존하는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결정되는 바와 같이 특정 값에 대한 허용 가능한 오차를 의미한다. 특정 실시형태에서, "약" 또는 "대략"이란 용어는 표준 편차가 1, 2, 3 또는 4 이내임을 의미한다. 특정 실시형태에서, "약" 또는 "대략"이란 용어는 주어지 값 또는 범위가 50%, 20%, 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0.5% 또는 0.05% 이내임을 의미한다.
또한, 본원에서 인용된 임의의 수치 범위는 그 내부에 포함되는 모든 하위 범위를 포함시키기 위한 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "1 내지 10"의 범위는 1의 인용된 최소값 및 10의 인용된 최대값을 포함시키고, 1의 인용된 최소값과 10의 인용된 최대값 사이의 모든 하위 범위를 포함시키기 위한 것으로, 즉 1 이상의 최소값 및 10 이하의 최대값을 갖는다. 개시된 수치 범위가 연속적이기 때문에 이들은 최소값과 최대값 사이의 모든 값을 포함한다. 달리 명시적으로 표시하지 않는 한, 본 출원에 명시된 다양한 수치 범위는 근사치이다.
본 개시내용은 하기 실시예를 참고하여 추가로 설명될 것이다. 하기 실시예는 예시만을 위한 것이며, 제한하기 위한 것은 아니다.
실시예
실시예 1- 살포자 효능
EPA MLB SOP MB-28: 항미생물제의 효능 평가에 사용하기 위한 클로스트리듐 디피실레의 포자의 생산 및 보관 절차(Procedure for the Production and Storage of Spores of Clostridium difficile for Use in the Efficacy Evaluation of Antimicrobial Agents)에 정의된 조정된 프로토콜에 따라 포자를 생성하였다. 혐기성 C. 디피실레는, 살포자 처리에 더 내성이 있는 것으로 여겨지는, B. 서브틸리스로 대체하였다. 소독약 제제(A)는 표 1에 개괄된 바와 같이 제조하였다.
제제(A)
재료 공급 활성 ppm 중량%
물 96.49
유기산 25 2311 0.924
합성 중합체 20 800 0.4
4차 암모늄 화합물 (1) 50 1000 0.333
4차 암모늄 화합물 (2) 50 4000 0.8
아민 옥사이드 30 2700 0.9
킬레이트제 50 760 0.152
최종 pH 3.5 1.1571 <-총 활성%
제제(A)는 EPA MLB SOP MB-31: 무생물의 경질 비다공성 표면 상에서 클로스트리듐 디피실레(ATCC 43598)의 포자에 대한 항미생물 제품을 시험하기 위한 정량적인 방법(Quantitative Method for Testing Antimicrobial Products Against Spores of Clostridium difficile (ATCC 43598) on Inanimate, Hard, Non-porous Surfaces)으로부터 조정된 시험을 사용하여, B. 서브틸리스에 대한 살포자 효능에 대해 시험하였다. 바실러스 서브틸리스(ATCC 19659) 포자는 pH가 7.0 내지 8.5로 조정된 한천 배지 상에서 발달하였다. 포자형성은 >90% 수율로 현미경으로 확인되었다. 각각의 바는, 각각 3개의 복제 캐리어의 Log10 CFU의 평균 ± 표준 편차인 미처리된 대조군 바를 제외하고는, 4개의 복제 시험 캐리어로부터 회수된 Log10 콜로니 형성 단위(CFU)의 평균 ± 표준 편차이다. 각각의 시험에 대한 접촉 시간은 실온에서 10분이었다.
비교예로서, B. 서브틸리스는 산성화된 에탄올을 사용하여 pH 3~4에서 최소 (<< 0.5) 로그 감소를 보여준다(문헌[Nerandzic MM et al., "Unlocking the Sporicidal Potential of Ethanol: Induced Sporicidal Activity of Ethanol against Clostridium difficile and Bacillus Spores under Altered Physical and Chemical Conditions," PLoS One. 2015. Jul 15;10(7):e0132805] 참조). 제제(A)와의 10분 접촉 시간에서 0.5~1.0 로그 감소는 극적으로 더 높다(도 1). 도 1에 나타낸 pH는 바실러스 포자가 제조되는 포자형성 pH이다. 제제 pH는 약 3.5의 산성이었다.
실시예 2 - 살바이러스 효능
시험 제제를 제조하고, 외피형 및 비외피형 바이러스에 대한 이의 효능을 조사하였다.
제제(B)(5,000 ppm 쿼트)
재료 공급 활성 ppm 중량% 그램
물 95.567 955.67
유기산 50 2500 0.500 5.00
합성 중합체 20 1600 0.800 8.00
아민 옥사이드 (1) 30 1350 0.450 4.50
아민 옥사이드 (2) 30 3100 1.033 10.33
킬레이트제 100 1500 0.150 1.50
비이온성 계면활성제 100 5000 0.500 5.00
4차 암모늄 화합물 (1) 50 2500 0.500 5.00
4차 암모늄 화합물 (2) 50 2500 0.500 5.00
100 1000.00
초기 pH 4.11 2.005 <-총 활성%
최종 pH 4.26
제제(C)(2,500 ppm 쿼트)
재료 공급 활성 ppm 중량% 그램
물 97.059 485.30
합성 중합체 50 1900 0.380 1.90
아민 옥사이드 (1) 20 1600 0.800 4.00
아민 옥사이드 (2) 30 1350 0.450 2.25
킬레이트제 30 1350 0.450 2.25
비이온성 계면활성제 100 1107 0.111 0.55
합성 중합체 100 2500 0.250 1.25
4차 암모늄 화합물 (1) 50 1250 0.250 1.25
4차 암모늄 화합물 (2) 50 1250 0.250 1.25
100 500.00
초기 pH 4.02 1.2307 <-총 활성%
최종 pH 4.02
살바이러스 효능 시험을 Analytical Lab Group-Midwest에서 수행하였다. 모든 시험은 실온에서 5% 소 혈청으로 10분의 접촉시간으로 수행하였다. 모든 세포독성 및 중화 대조군 기준은 각각의 바이러스 시험에 대해 충족되었다.
결과
바이러스 균주 제제(B) 제제(C)
비외피형 노로바이러스 대용물 고양이과 칼리시바이러스(Calicivirus),
ATCC VR-782, 균주 F-9		 3.00 로그
감소		 1.50 로그
감소
인간 로타바이러스, ATCC VR-2018,
균주 WA		 ≥4.00 로그
감소		 ≥3.75 로그
감소
오래 지속되는 살바이러스 효능
제제 B는, RSD-12(2020년 10월 EPA 지침에 따라 RSS-24와 동등한 마모) 및 상기 설명된 PAS2424와 같은 잔류 소독에 대한 표준화된 시험 프로토콜을 사용하여, 경질 표면에 도포했을 때 오래 지속되는 살바이러스 활성에 대해 추가로 평가되었다. 시험은, "생물안전성 수준-2(BSL-2) 실험실에서 안전하게 시험을 수행하기 위해 인간 코로나바이러스에 대한 대용품으로서, 외피형 바이러스인 박테리오파지 Phi6로 수행하였다. 박테리오파지는, 크기, 모양, 형태, 표면 특성, 복제 방식, 및 환경 지속성 면에서 유사하지만, 인간에 대해 비감염성(슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa)와 같은 박테리아만 감염시킴)이므로, 인간 바이러스에 대한 대용품으로서 통상적으로 사용된다. 살생물 성능은 당업자에 의해 일반적으로 수행되는 방식으로 바이러스 역가의 감소로 측정된다.
표 5는 Phi 6(외피형 바이러스 대용품)을 사용한 제제 B의 오래 지속되는 소독 결과에 대한 시험 결과를 상세히 설명하며, 이는 제제 B가 표면에 도포될 때 99.9% 초과의 사멸(>3 로그 감소)로 적어도 12시간 동안 (인간 코로나바이러스와 같은) 외피형 바이러스에 대한 보호를 계속 제공한다는 것을 보여준다. 이 연구에서의 접촉 시간은 10분이다. 이는, 2020년 10월 EPA 지침에 기초하여 바이러스에 대해 조정된, EPA 프로토콜 #01-1A에 따른 US-EPA, 및 ASTM E1053에 따른 살바이러스성 중화 및 효능에 의해 제공된 시험 지침을 따른다.
10분간 Phi 6을 사용한 잔류 12h 소독 성능
희석 수 PFU/표면 Log/표면 평균 로그 감소 합격/
불합격
대조군
- 트리톤 X		 대조군 1 3 61 9.15E+06 6.96 6.92 합격은 3 로그 감소 이상임
대조군 2 3 51 7.65E+06 6.88
제제 B 1 0 1 1.50E+02 2.18 2.41 4.51 합격
2 0 3 4.50E+02 2.65
표 6은 영국 표준 협회에 의해 공개된 표준 시험 프로토콜인 PAS2424를 사용한 Phi 6(외피형 바이러스 대용물)을 사용한 시험 결과를 보여준다. 제제 B는 PAS2424에 따른 오래 지속되는 위생처리를 보여준다. 표면에 도포될 때, 제제 B는 99.9% 초과의 사멸(> 3 로그 감소)로 적어도 24시간 동안 (인간 코로나 바이러스와 같은) 외피형 바이러스에 대한 보호를 계속 제공한다. 이 연구에서의 접촉 시간은 10분이다.
PAS2424 - 10분의 접촉 시간. 파지 버퍼 + BSA 내 Phi6로 접종.
희석 수 PFU/표면 Log/표면 평균 로그 감소 합격/
불합격
대조군-
경수		 대조군 1 2 213 2.13E+06 6.33 6.40 합격은 3 로그 감소 이상임
대조군 2 3 33 3.30E+06 6.52
대조군 3 2 221 2.21E+06 6.34
제제 B 1 0 0 <50 <1.0 <1.0 >5.4 합격
2 0 0 <50 <1.0
3 0 0 <50 <1.0
4 0 0 <50 <1.0
5 0 0 <50 <1.0
개시된 청구주제는 이의 구체적인 실시형태의 특정 세부사항을 참고하여 기술되어 있다. 이 같은 세부사항은 이들이 첨부된 청구범위에 포함되는 경우 및 정도를 제외하고, 개시된 청구주제의 범주에 대한 제한으로서 간주되는 것으로 의도되지 않는다.
따라서, 본원에 기술되어 있는 예시적인 실시형태는 언급된 목적 및 이점뿐만 아니라, 그 내부에 내재되어 있는 것들을 달성하는데 매우 적합하다. 본원에 개시되어 있는 예시적인 실시형태가 본원의 교시의 이점을 갖는 당업자에게 자명한, 상이하지만 등가의 방식으로 변형되고 실시될 수 있으므로 상기에 개시되어 있는 구체적인 실시형태는 예시만을 위한 것이다. 또한, 하기 청구범위에 기술되어 있는 것을 제외하고 본원에 나타나 있는 구성 또는 설계의 세부사항에 대해 어떠한 제한도 없다. 따라서, 상기에 개시되어 있는 구체적이고 예시적인 실시형태는 변경, 조합 또는 변형될 수 있다는 것이 자명하며, 이 같은 모든 변경은 본원에 개시되어 있는 예시적인 실시형태의 범주 및 사상 내에 있는 것으로 고려된다. 본원에 적절히 기술되고 본원에 예시적으로 개시되어 있는 예시적인 실시형태는 본원에 구체적으로 개시되어 있지 않는 임의의 성분 및/또는 본원에 개시되어 있는 임의의 선택적인 성분의 부재 하에 실시될 수 있다. 다양한 성분 또는 단계를 "포함" 또는 "함유"한다는 측면에서 조성물 및 방법이 기술되어 있을지라도, 조성물 및 방법은 또한 다양한 성분, 물질 및 단계로 "이루어지거나" "본질적으로 이루어질" 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "본질적으로 이루어지는"이란 용어는 나열된 성분, 물질 또는 단계, 및 조성물 또는 방법의 기본적이고 신규한 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는 이 같은 추가적인 성분, 물질 또는 단계를 포함함을 의미하는 것으로 이해될 것이다. 일부 실시형태에서, 인용된 성분 또는 물질로 "본질적으로 이루어지는" 본 개시내용의 실시형태에 따른 조성물은 조성물의 기본적이고 신규한 특성을 변경하는 임의의 추가적인 성분 또는 물질을 포함하지 않는다. 본 명세서, 및 본원에 참고로 포함될 수 있는 하나 이상의 특허 또는 기타 문헌에서 단어 또는 용어를 사용할 때 임의의 상충되는 점이 있으면, 본 명세서와 일치하는 정의가 채택될 것이다.

Claims (20)

  1. 표면 상의 병원체를 사멸시키는 방법으로서, 상기 방법은 조성물을 표면에 도포하는 단계를 포함하며, 상기 조성물은
    a. 적어도 하나의 4차 암모늄 화합물;
    b. 양이온성 단량체 단위, 음이온성 단량체 단위, 양쪽성 단량체 단위, 비이온성 단량체 단위, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유형의 단량체 단위들을 포함하는 중합체로서, 여기서 중합체가 하나 이상의 비이온성 단량체 단위를 포함하는 경우 적어도 하나의 양이온성 단량체 단위, 적어도 하나의 양쪽성 단량체 단위 또는 적어도 하나의 음이온성 단량체 단위가 존재하는, 중합체;
    c. 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 계면활성제; 및
    d. 선택적으로, 유기산
    을 포함하고,
    여기서 조성물의 pH는 5 미만이고; 조성물은, 표준 온도 및 압력 조건 하에서 약 60분 이내에 표면 상의 살아있는 병원체의 양에서 적어도 0.5 로그 감소를 달성하고, 여기서 병원체는 박테리아 포자, 진균 포자, 비외피형 바이러스 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 조성물은 표준 온도 및 압력 조건 하에서 약 60분 이내에 살아있는 병원체의 양에서 적어도 3 로그 감소를 달성하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 조성물은 표준 온도 및 압력 조건 하에서 약 30분 이내에 살아있는 병원체의 양에서 적어도 3 로그 감소를 달성하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 조성물은 표준 온도 및 압력 조건 하에서 약 10분 이내에 살아있는 병원체의 양에서 적어도 3 로그 감소를 달성하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 병원체는 박테리아 포자로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 병원체는 진균 포자로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
  7. 제1항에 있어서, 병원체는 비외피형 바이러스로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
  8. 제1항에 있어서, 4차 암모늄 화합물은 모노알킬디메틸벤질 암모늄염, 디알킬디메틸 암모늄염, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
  9. 제1항에 있어서, 중합체는 양이온성 단량체 단위만을 포함하는, 방법.
  10. 제1항에 있어서, 중합체는 음이온성 단량체 단위만을 포함하는, 방법.
  11. 제1항에 있어서, 조성물은 시트르산, 말산, 말레산, 락트산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 유기산을 추가로 포함하는, 방법.
  12. 제1항에 있어서, 계면활성제는 알킬 아민, 에톡실화 알킬 아민, 양이온성 아민 옥사이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
  13. 제1항에 있어서, 계면활성제는 베타인으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
  14. 제1항에 있어서, 계면활성제는 알코올 에톡실레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
  15. 제1항에 있어서, 조성물은 또한 극성 캐리어 용매, 킬레이트제, 향수, 보존제, 염료, 부식 억제제, 빌더(builder), 세정 용매, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함하는, 방법.
  16. 제1항에 있어서, 표면은 플라스틱, 라미네이트, 금속, 유리, 세라믹 타일, 종이, 직물, 완성 목재, 미완성 목재, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 기재를 포함하는, 방법.
  17. 제1항에 있어서, 조성물은 분무, 주입(pouring), 와이핑(wiping), 또는 걸레질(mopping)에 의해 표면에 도포되는, 방법.
  18. 제1항에 있어서, 조성물은 표면 상에 존재하는 박테리아 포자의 발아를 개시하기에 충분한 양으로 적어도 하나의 발아원(germinant)을 추가로 포함하는, 방법.
  19. 제1항에 있어서, 조성물은 에탄올아민, 아미노산, 티오-알코올, 티올아민, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 추가로 포함하는, 방법.
  20. 제1항에 있어서, 초음파, 여과, UV 조사, 가열, 동결, 건조, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 기술을 사용하여 표면을 처리하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
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