KR20220163967A - 소독용 조성물 및 시스템 - Google Patents

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KR20220163967A
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유진 제이. 팬셰리
다니엘 에이치. 라지네스
더블유. 러셀 마크스버리
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마크스버리 블루 펄 엘엘씨
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Abstract

과산화물 화합물 또는 유기산 화합물인 과산 반응물 화합물을 갖는 제1 수성 조성물 및 제1 조성물으로 선택되지 않은 과산 반응물 화합물을 포함하는 제2 수성 조성물을 포함하는 소독제 시스템이 기술된다. 각 조성물이 개별적으로 표면에 적용되고, 표면 상에서 결합되어 반응층을 형성하고, 반응층 내에 과산이 제자리에 형성되어 표면을 소독한다. 조성물은 스프레이, 미스트, 에어로졸 또는 안개로 적용하기에 적합한 인화점, 표면장력 및 증기압을 가질 수 있고, 소독이 완료된 후 반응층이 표면으로부터 완전히 증발되도록 할 수 있는 알코올 혼합물로 제형화될 수 있다. 사용에 있어서, 본 명세서에 기술되는 소독제 시스템은 스타필로코쿠스 아우레우스, 슈도모나스 아에루기노사 및 칸디다 아우리스와 같은 유기체들에 대해 99.999%까지의 항미생물 효능을 갖는다.

Description

소독용 조성물 및 시스템
본 발명은 소독 및 멸균용 조성물 및 시스템의 분야에 관한 것이다.
추가의 치료에 대한 내성을 갖는 미생물을 남기지 않고, 우리가 상호작용하는 대상체의 세균 부담을 최소화할 수 있는 저렴하고, 효과적이면서도 여전히 안전하고 편리한 방법이 필요하다. 이러한 필요성은 코로나바이러스(또한 SARS-CoV-2 또는 COVID-19으로도 알려짐) 팬데믹에 의해 입증되고 있다. 따라서, 바이러스, 박테리아 및 진균 등을 사멸시키기 위한 소독 시스템은 이들 바이러스, 박테리아 및 진균 등이 내성을 발달시키는 것을 방지하는 한편으로, 이들 바이러스, 박테리아 및 진균 등에 노출될 수 있는 인간, 애완동물 및 다른 유익한 생명체에 유해하지 않은 성분 화합물을 사용하는 것이 요구된다.
과산화아세트산을 형성시키기 위한 과산화수소와 아세트산의 조합이 특히 효과적인 것으로 입증되었다. 과산화아세트산을 포함하여 과산을 활용하는 여러 방법, 장치 및 소독 시스템이 당해 기술분야에서 충분히 공지되어 있다.
그러나, 과산을 사용하는 것의 가장 큰 단점 중 하나는 과산이 쉽게 가수분해되고, 따라서 저장 안정성 및 유통 기한이 제한적이라는 것이다. 과산화아세트산 불안정성은 미국 특허 제8,034,759호에 상세하게 기술되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제8,110,538호 및 동 제8,716,339호에 기재된 바와 같이, 용액 중의 과산을 안정화시키기 위한 조치는 안전하지 않을 수 있고, 고가의, 상대적으로 부족하고, 바람직하지 않은 환경 영향을 갖는 추가의 성분을 필요로 할 수 있다.
따라서, 동시적으로 효과적이고, 편리하며 안전한 한편으로, 동시에 저렴하고 쉽게 획득할 수 있는 재료를 사용하는 과산을 활용하는 멸균 및 소독 방법에 대한 필요성이 여전히 존재하고 있다.
본 발명은 과산을 사용하는 표면 소독용 조성물의 시스템을 제공하며, 본 시스템은 과산화물 화합물 또는 유기산 화합물 중 하나인 제1 과산 반응물 화합물을 포함하는 제1 수성 조성물 및 제1 과산 반응물 화합물과 다른 제2 과산 반응물 화합물을 포함하는 제2 수성 조성물을 포함한다. 조성물은 소독이 필요한 표면에 개별적으로 도포되고 결합될 때 과산 조성물이 제자리에서 형성되고, 그에 의해 그 표면을 소독하도록 제형화된다.
일부 구현예에서, 제1 수성 조성물 및 제2 수성 조성물 각각은 수성 조성물의 중량에 대해 적어도 0.05중량% 그리고 70중량%까지 포함하는 하나 이상의 알코올을 포함한다. 일부 구현예에서, 각 수성 조성물은 에탄올, 이소프로판올, 3차-부탄올 및 이들의 조합으로 이루어지는 저급-쇄의 알코올의 군으로부터 선택되는 제1 알코올을 포함한다.
일부 구현예에서, 수성 조성물 내의 알코올 화합물의 농도 및 정체성은 조성물의 표면장력을 감소시키고 소독되어야 할 표면 상으로의 확산을 향상시키도록 선택된다. 일부 구현예에서, 수성 조성물 각각의 표면장력은 20℃에서 50 dyne/㎝ 미만이다. 일부 구현예에서, 수성 조성물들 중의 적어도 하나, 바람직하게는 표면에 먼저 적용되는 수성 조성물의 표면장력은 20℃에서 30 dyne/㎝ 미만이다.
연관된 양태에서, 낮은 표면장력을 유지하는 한편으로 에어로졸로서 방 및 다른 부피 공간 내로 에너지적으로 안전하게 분포시키기에 충분하게 상승된 인화점을 보유하도록 제형화된 수성 조성물이 본 명세서에 기술된다. 일부 구현예에서, 소독제 시스템 내의 수성 조성물들 각각의 인화점은 적어도 50℃이다.
일부 구현예에서, 20℃에서 30 dyne/㎝ 미만의 표면장력을 갖는 한편으로 또한 50℃ 초과의 인화점을 갖도록 제형화된 수성 조성물은 제1 알코올, 제2 알코올 및 임의선택적으로 하나 이상의 추가의 알코올을 포함하는 알코올 혼합물을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 제2 알코올은 에어로졸 액적의 공기/물 계면에서 분배를 형성하는 한편으로 동시적으로 액적 표면에 렌즈의 형성을 회피하게 충분히 가용성이 되는 능력에 기초하여 선택된다. 일부 구현예에서, 제2 알코올은, 순수하고, 혼합되지 않은 형태로, 적어도 1.20의 분배계수(Log P) 및, 25℃에서 측정하였을 때, 적어도 10 g/ℓ 그리고 30 g/ℓ까지의 범위 이내의 수 용해도를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 제2 알코올은 또한 액적 표면 상에 렌즈가 형성되는 경우, 40℃ 초과의 인화점을 갖도록 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, 알코올 혼합물 중의 제2 알코올로서 중급-쇄 C5-C8 지방족, 지환적 또는 방향족 알코올 화합물이 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, 제2 알코올은 노말-펜탄올; 2-메틸-1-부탄올; 3,3-디메틸-2-부탄올; 4-메틸-2-펜탄올; 2-메틸-3-펜탄올; 3-메틸-2-펜탄올; 2-헥산올; 3-헥산올; 페놀; 4-메틸 페놀; 페닐에틸 알코올; 및 1-페닐에탄올로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
연관된 양태에서, 제2 알코올의 농도 및 질량비는 소정의 조성물 표면장력 및 인화점에 도달되도록 조절될 수 있다. 일부 구현예에서, 알코올 혼합물과 제2 알코올로서 C5-C8 지방족, 지환족 또는 방향족 알코올 화합물을 포함하는 수성 조성물이 제형화되어 하기와 같이 되도록 할 수 있다: 수성 조성물이 적어도 50℃의 인화점을 가짐; 수성 조성물 내의 제2 알코올에 대한 제1 알코올의 질량비가 적어도 1:10 그리고 4:1까지임; 제2 알코올이 수성 조성물의 2.5중량%까지 포함함; 알코올 혼합물이 수성 조성물의 적어도 2.0중량% 그리고 4.5중량%까지 포함함; 그리고 알코올 혼합물을 포함하는 수성 조성물의 표면장력이 20℃에서 30 dyne/㎝임. 일부 구현예에서, 제1 수성 조성물 및 제2 수성 조성물 각각은 적어도 0.05중량% 그리고 5중량%까지의 알코올을 포함한다.
연관된 양태에서, 본 명세서에서 기술되는 임의의 수성 조성물은 과산이 제자리에서 형성되고 표면이 소독된 후 쉽게 증발되도록 제형화될 수 있다. 일부 구현예에서, 각 조성물의 적어도 99.5중량%, 바람직하게는 적어도 99.9중량%는 20℃에서 적어도 1.0 ㎜ Hg의 증기압을 갖는 성분을 포함한다.
연관된 양태에서, 본 명세서에서 기술되는 임의의 수성 조성물들에 존재하는 경우, 과산화물 화합물은 과산화수소일 수 있고, 수성 조성물의 25중량%까지 포함할 수 있다.
연관된 양태에서, 본 명세서에서 기술되는 임의의 수성 조성물에 존재하는 경우, 유기산 화합물은 아세트산일 수 있고, 수성 조성물의 50중량%까지 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 아세트산을 포함하는 수성 조성물은 7.0 미만의 pH를 가질 수 있다.
또한 각 수성 조성물이 하기들을 갖는 소독 시스템이 본 명세서에 기술된다: 적어도 50℃의 인화점; 적어도 0.05중량% 그리고 5중량%까지의 알코올; 적어도 99.5중량%의 20℃에서 적어도 1.0 ㎜ Hg의 증기압을 갖는 성분; 및 20℃에서 50 dyne/㎝ 미만의 표면장력. 일부 구현예에서, 소독제 시스템은 적어도 0.5중량% 그리고 10중량%까지의 아세트산; 적어도 1.0중량% 그리고 3.5중량%까지의 에탄올; 및 적어도 0.5중량% 그리고 1.5중량%까지의 2-헥산올 및 3-헥산올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 알코올 화합물을 포함하는 제1 수성 조성물 및 적어도 0.5중량% 그리고 10중량%까지의 과산화수소; 및 4.5중량%까지의 이소프로판올을 포함하는 제2 수성 조성물을 포함한다. 일부 구현예에서, 소독제 시스템은 적어도 0.5중량% 그리고 10중량%까지의 아세트산; 적어도 1.0중량 그리고 3.5중량%까지의 에탄올 및 적어도 0.5중량% 그리고 2.0중량%까지의 노말-펜탄올을 포함하는 제1 수성 조성물 및 적어도 0.5중량% 그리고 10중량%까지의 과산화수소; 및 4.5중량%까지의 이소프로판올을 포함하는 제2 수성 조성물을 포함한다. 위의 수성 조성물들 중의 어느 하나에서, 제1 수성 조성물은 적어도 0.1중량% 그리고 0.5중량%까지의 농도로 제3 알코올인 이소프로판올 및 적어도 0.1중량% 그리고 0.5중량%까지의 농도로 제4 알코올인 노말-부탄올을 추가로 포함할 수 있다.
연관된 양태에서, 본 명세서에서 기술된 임의의 소독제 시스템 내의 임의의 수성 조성물은 천연 살균 혼합물(natural biocidal blend)을 추가로 포함할 수 있고, 천연 살균 혼합물은 조성물의 적어도 0.001중량% 그리고 0.5중량%까지 포함하고, 여기에서 천연 살균 혼합물은 마누카꿀, 오레가노 오일, 타임 오일, 레몬그라스 오일, 레몬 오일, 오렌지 오일, 아니스 오일, 클로브 오일, 아니시드 오일, 시나몬 오일, 제라늄 오일, 로즈 오일, 민트 오일, 페퍼민트 오일, 라벤더 오일, 시트로넬라 오일, 유칼립투스 오일, 샌들우드 오일, 시더 오일, 로즈마린 오일, 파인 오일, 버베인 플레아그라스 오일(vervain fleagrass oil), 라타니아 오일, 메틸글리옥살, 카바크롤(carvacrol), 유게놀, 리날로올(linalool), 티몰, 파라-시멘(p-cymene), 미르센(myrcene), 보르네올, 캠퍼, 카리오필렌(caryophillin), 신남알데히드, 제라니올, 네롤, 시트로넬롤 및 멘톨 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 천연 살균제 또는 천연 살균 화합물을 포함한다.
연관된 양태에서, 본 명세서에서 기술되는 임의의 소독제 시스템 내의 임의의 수성 조성물은 계면활성제, 표백제, 폴리머, 킬레이트화제, 금속 콜로이드 및 나노입자가 실질적으로 없거나 완전히 없게 되도록 제형화될 수 있다.
연관된 양태에서, 본 명세서에서 기술되는 임의의 소독제 시스템은 제자리에서 표면 상에 과산 조성물을 생성하도록 제형화될 수 있고, 여기에서 과산 조성물은 하기들로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 미생물에 대해 항미생물 효능을 나타낸다: 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus(ATCC #6538)), 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa(ATCC　#15442)) 및 칸디다 아우리스(Candida auris(CDC　#AR-0381)). 일부 구현예에서, 스타필로코쿠스 아우레우스 및 슈도모나스 아에루기노사에 대한 제자리에서의 과산 조성물의 항미생물 효능은 AOAC Germicidal Spray Method 961.02의 프로토콜에 따라 측정될 수 있다. 일부 구현예에서, 칸디다 아우리스에 대한 제자리에서의 과산 조성물의 항미생물 효능은 OECD Quantitative Method for Evaluating Efficacy of Liquid Antimicrobials의 프로토콜에 따라 측정될 수 있다.
연관된 양태에서, 본 명세서에서 기술되는 임의의 소독제 시스템은 두 수성 조성물들이 부피 공간 내로 확산될 때까지는 제1 수성 조성물과 제2 수성 조성물 사이에서 접촉을 방지하도록 포장되고/포장되거나 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 본 명세서에서 기술되는 임의의 소독제 시스템은 두 수성 조성물들이 소독되어야 할 표면과 접촉될 때까지는 제1 수성 조성물과 제2 수성 조성물 사이에서 접촉을 방지하도록 포장되고/포장되거나 구성될 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 구현예들은 다음의 상세한 설명으로부터 당해 기술분야에서 통상의 기술자에게는 명백하게 될 것이다.
도 1은 통상의 알코올의 Log P의 함수로서의 수 용해도의 표준 곡선을 나타내고 있다.
도 2는 문헌으로부터의 이소프로판올 조성물 표면장력과 중첩된, 모세관-기반 방법을 사용하여 측정된 이소프로판올 조성물의 표면장력의 표준 곡선을 나타내고 있다.
본 상세한 설명은 제자리에서의 목표 표면 상에 과산을 생성하도록 제형화된 다수의 수성 조성물들을 포함하는 소독제 시스템을 포함한다. 그 외의 본 방법 및 시스템은 표면 상으로 적용되기 전에 과산이 형성되어야 한다. 그 결과, 통상의 과산-기반의 소독 시스템은 추가의 반응물 또는 안정화제를 필요로 한다. 그에 반해, 본 발명의 시스템에서 활용되는 조성물은 과산을 형성하는 화합물들이 개별적으로 분산되어 있고, 이들 화합물들이 소독되어야 할 표면(들) 상에서만 결합되기 때문에 안정제가 필요하지 않다.
정의
본 상세한 설명 및 특허청구범위에서 사용되는 바와 같이, 단수형 "어느(a)", "하나(an)" 및 "그(the)"는 달리 명백하게 지시되지 않는 한 복수의 지시대상들을 포함한다.
용어들 "없는" 또는 "실질적으로 없는"은 조성물, 혼합물 또는 성분 중의 특정한 화합물의 완전한 부재 또는 거의 완전한 부재를 의미한다.
본 명세서에서, 알코올 화합물에 관하여 용어 "순수한"은 액상 중에서 그리고 용매의 부재 중에서 순수하고, 희석되지 않고/않거나 혼합되지 않은 화합물을 의미한다. 아래에서 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 순수한 형태의 알코올 화합물, 특히 중급-쇄의 C5-C8 알코올 화합물의 여러 물리적 특성이 평가되어 본 발명의 하나 이상의 수성 소독제 전구체 조성물의 알코올 혼합물에 포함되기 위한 후보를 식별할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "과산 반응물 화합물"은 반응하여 제자리에서 목표 표면 상에서 과산을 형성할 수 있는 반응물 화합물을 의미한다.
본 명세서에서 용어 "반응층"은 제2 과산 반응물 화합물을 포함하는 수성 조성물이 이미 표면 상에 존재하는 제1 과산 반응물 화합물을 포함하는 수성 조성물의 응집층 위에 적용되는 경우, 소독되어야 할 표면 상에 형성되는 층을 의미한다. 두 반응물 화합물들의 생성물은 반응층 위에서 제자리에서 형성된다.
본 상세한 설명의 소독제 시스템의 구현예들을 설명함에 있어서, "제1" 또는 "제2"들이 수성 조성물들 또는 과산 반응물 화합물들을 지칭하기 때문에 "제1" 또는 "제2"로 참조될 수 있다. 특정한 순서가 의도되는 명확한 문맥이 존재하는 경우를 제외하고는, "제1" 및 "제2"는 단지 상대적인 용어일 뿐이며, 기술된 "제1" 조성물 또는 반응물 화합물은 "제2" 조성물 또는 반응물 화합물로 쉽고 편리하게 지칭될 수 있으며, 이러한 기술은 본 명세서에 함축적으로 포함된다.
농도, 크기, 양 및 다른 수치적인 데이터들은 본 명세서에서 범위 형식으로 제공될 수 있다. 이러한 범위 형식은 단순히 편의와 간결성을 위해 사용되며 범위의 한계들로서 명시적으로 언급된 수치적인 값들 뿐만 아니라 또한 마치 각 수치적인 값 및 하위-범위가 명시적으로 언급된 것과 같이 개별 수치적인 값 및 하위-범위 전부가 포함되는 것으로 유연하게 해석되어야 한다. 예를 들어, 약 0.5중량% 내지 약 10중량%의 중량비 범위는 0.5중량% 및 10중량%의 명시적으로 언급된 한계들 뿐만 아니라 또한 1중량% 및 5중량%와 같은 개별적인 중량들 및 2중량% 내지 8중량%, 5중량% 내지 7중량% 등과 같은 하위-범위를 포함한다.
본 발명의 구현예
이론에 제한됨이 없이, 과산이 미생물 내의 단백질과 DNA를 비가역적으로 손상시킬 수 있는 강력한 산화제이기 때문에 과산이 소독제로서 매우 효과적이라고 여겨진다. 과산은 과산화물 화합물과 같은 강력한 산화제가 유기산과 접촉할 때 산-촉매 반응으로 형성된다. 예를 들어, 유기산으로서 아세트산을 활용하는 시스템에서, 과산화수소와 같은 과산화물 화합물의 첨가로 과아세트산과 물이 아래에 나타낸 바와 같은 평형상태를 형성되는 반응이 일어날 수 있다:
H2O2 + CH3COOH ↔ CH3COO―OH + H2O
일단 과산이 소독되어야 할 표면 상에 형성되면, 과산은 강한 친전자성이다. 과산을 수반하는 용액 중에 전자-풍부 공급원이 존재하지 않는 경우, 과량의 물이 평형을 과산의 가수분해로 유도하고 부모 산의 생산으로 되돌아갈 수 있다. 추가로, 부모 산이 점점 산성화됨에 따라, 그 결과의 과산이 유사하게 반응성이 더 높아진다. 따라서, 비록 그 결과의 과산은 이들 조건들 하에서 훨씬 더 나은 소독제가 될 수 있으나, 또한 보다 더 불안정하고, 적용 직전에 개별 성분들이 어떻게 혼합되었든 간에 잠재적으로 목표 표면에 도달하지 못할 수 있다. 결과적으로, 본 발명의 구현예들은 유사하게 보다 강력하고 보다 엄격하게 제어되는 구성 요소들이 사용되고 비용이 목적이 아닌 산업 응용 분야에서의 현재의 기술 보다 더 효과적일 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 소독제 시스템은 적어도 2개의 수성 조성물 - 과산화물 화합물 또는 유기산 화합물인 제1 과산 반응물 화합물을 포함하는 제1 수성 조성물 및 제1 과산 반응물 화합물 이외의 것인 제2 과산 반응물 화합물을 포함하는 제2 수성 조성물을 활용한다. 조성물들은 부피 공간 내로 개별적으로 확산되거나 조성물들은 개별적으로 표면(들) 상으로 직접적으로 확산될 수 있다. 일부 구현예에서, 개별적으로 확산된 수성 조성물들은 부피 공간 내의 공기 중에서 서로 접촉하여, 표면 상으로 침적되는 과산을 형성하고, 그에 의해 표면을 소독할 수 있다. 다른 구현예들에서, 두 수성 조성물들은 표면 위로의 제1 수성 조성물의 침적에 의해 응집된 제1 수성 조성물층을 형성시키고, 후속하여 제2 수성 조성물이 응집된 제1 수성 조성물층 상으로 확산되고 침적되어 표면 위로 반응층을 형성시키고, 반응층 내에 과산이 제자리에 형성되고, 표면을 소독하도록 순차적으로 확산된다. 다른 구현예에서, 제2 수성 조성물은 응집된 제2 수성 조성물층 내로 침적될 수 있고, 제2 수성 조성물은 응집된 제1 수성 조성물층과 결합되어 반응층을 형성할 수 있다.
과산이 단지 표면 위에 형성된 반응층 내에서만 형성되는 구현예에서, 이러한 소독제 시스템의 유효성은 수성 조성물들이 확산되는 순서와는 별개일 것으로 기대된다. 따라서, 제2 과산 반응물 화합물이 제1 과산 반응물 화합물로 선택된 화합물과 반대되는 것인 한, 제1 과산 반응물 화합물은 유기산 화합물 또는 과산화물 화합물일 수 있다. 예를 들어, 과산화물 화합물이 제1 과산 반응물 화합물로 선택되는 경우 제2 과산 반응물 화합물이 유기산 화합물이고, 유기산 화합물이 제1 과산 반응물 화합물로 선택되는 경우 제2 과산 반응물 화합물은 과산화물 화합물이다. 비록 과산 반응물 화합물을 포함하는 조성물이 일반적으로 주로 수성이기는 하나, 물이 조성물의 대부분을 포함할 필요는 없다. 더욱이, 과산화물 화합물과 유기산으로부터의 과산의 형성을 용이하게 할 수 있는 임의의 액체 담체 시스템이 사용될 수 있다.
다른 구현예에서, 비-제한적인 예들이 과산화수소, 금속 과산화물 및 오존인 과산화물 화합물을 포함하는 수성 조성물은 적어도 0.1중량% 또는 0.5중량% 또는 1중량% 또는 2중량% 또는 4중량% 또는 6중량% 또는 8중량% 또는 10중량% 또는 12중량% 또는 14중량% 또는 16중량% 또는 18중량% 또는 20중량% 또는 25중량%의 과산화물 화합물을 포함할 수 있다. 다른 구현예들에서, 과산화물 화합물을 포함하는 수성 조성물은 25중량% 또는 20중량% 또는 18중량% 또는 16중량% 또는 14중량% 또는 12중량% 또는 10중량% 또는 8중량% 또는 6중량% 또는 4중량% 또는 2중량% 또는 1중량% 또는 0.5중량% 또는 0.1중량% 이하의 과산화물 화합물을 포함할 수 있다. 0.1중량% 내지 25중량% 사이 그리고 이들을 포함하는 임의의 값의 과산화물 화합물로부터 유용한 범위가 선택될 수 있다. 과산화물 화합물의 이러한 범위들의 비-제한적인 예들은 하기와 같다: 수성 조성물의 0.1중량% 내지 25중량%, 0.5중량% 내지 25중량%, 1중량% 내지 25중량%, 2중량% 내지 25중량%, 4중량% 내지 25중량%, 6중량%　내지 25중량%, 8중량% 내지 25중량%, 10중량% 내지 25중량%, 0.5중량% 내지 10중량%, 2중량% 내지 8중량% 또는 3중량% 내지 7중량%. 일부 구현예에서, 수성 조성물은 약 10중량%의 과산화물 화합물을 포함한다. 일부 구현예에서, 수성 조성물은 약 5중량%의 과산화물 화합물을 포함한다. 바람직한 구현예들에서, 과산화물 화합물은 과산화수소이다.
유기산 화합물은 과산화물 화합물과 반응하는 것에 의해 과산을 효과적으로 형성할 수 있는 임의의 유기산일 수 있다. 일반적으로, 유기산 화합물들은 카르복실산을 포함할 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 사용될 수 있는 카르복실산의 비-제한적인 예들에는 포름산, 아세트산, 시트르산, 숙신산, 옥살산, 프로피온산, 젖산, 벤조산, 부탄산, 펜탄산, 옥탄산, 아미노산 및 이들의 혼합물들을 포함될 수 있다. 일부 구현예에서, 유기산 화합물을 포함하는 수성 조성물은 적어도 0.5중량% 또는 1중량% 또는 2중량% 또는 5중량% 또는 10중량% 또는 15중량% 또는 20중량% 또는 25중량% 또는 30중량% 또는 35중량% 또는 40중량% 또는 45중량% 또는 50중량%의 유기산을 포함할 수 있다. 다른 구현예들에서, 유기산 화합물을 포함하는 수성 조성물은 50중량% 또는 45중량% 또는 40중량% 또는 35중량% 또는 30중량% 또는 25중량% 또는 20중량% 또는 15중량% 또는 10중량% 또는 5중량% 또는 2중량% 또는 1중량% 또는 0.5중량% 이하의 유기산 화합물을 포함할 수 있다. 유기산 화합물의 0.5중량% 내지 50중량% 사이 그리고 이들을 포함하는 임의의 값으로부터 유용한 범위가 선택될 수 있다. 유기산 화합물의 이러한 범위들의 비-제한적인 예들은 하기와 같다: 수성 조성물의 0.5중량% 내지 50중량%, 1중량% 내지 50중량%, 2중량% 내지 50중량%, 5중량% 내지 50중량%, 10중량% 내지 50중량%, 0.5중량% 내지 20중량%, 0.5중량% 내지 10중량%, 1중량% 내지 20중량%, 2중량% 내지 15중량% 또는 5중량% 내지 10중량%. 일부 구현예에서, 수성 조성물은 10중량%의 유기산 화합물을 포함한다. 일부 구현예에서, 수성 조성물은 8중량%의 유기산 화합물을 포함한다. 바람직한 구현예에서, 유기산 화합물은 아세트산이다. 일부 구현예에서, 아세트산을 포함하는 수성 조성물의 pH는 7.0 미만이다.
다른 구현예에서, 본 명세서에서 기술되는 임의의 소독제 시스템의 수성 조성물은 액체 스트림으로 또는 다수의 액적들을 포함하여 당해 기술분야에서 공지된 수단에 의해 부피 공간 내로 및/또는 직접적으로 표면 상으로 확산될 수 있다. 액체 조성물이 다수의 액적들로 확산될 수 있는 방법은 하기들로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다: 굵은 스프레이, 미스트, 샤워, 에어로졸, 안개 및 증기 및 이들의 조합들.
다른 구현예에서, 소독제 시스템 중의 하나 이상의 수성 조성물들은, 비-제한적인 예로서, 계면활성제 및/또는 알코올과 같이 조성물의 표면장력을 낮추는 비-수성 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 순수한 에탄올은 20℃에서 약 22.27 dyne/㎝의 표면장력을 가지며, 상대적으로 낮은 수준의 많은 계면활성제들이 20℃에서 수성 조성물의 표면장력을 약 30 dyne/㎝ 또는 그 미만으로 낮추는 능력을 갖는다. 특정한 이론에 의해 제한됨이 없이, 액적의 표면장력이 감소함에 따라, 형성된 응집된 조성물 및/또는 반응층이 더 높은 표면장력을 갖는 응집된 조성물 및/또는 반응층보다 더 적은 전체 용적 및 효과적인 균일한 두께로 더 높은 비율의 표면 위로 확산될 수 있다.
따라서, 다른 구현예에서, 수성 조성물들 중의 적어도 하나 또는 둘 다 적어도 하나의 알코올을 추가로 포함한다. 20℃에서 측정된, 과산 반응물 화합물 및 적어도 하나의 알코올을 포함하는 수성 조성물의 표면장력은 72 또는 60 또는 50 또는 45 또는 40 또는 35 또는 30 또는 25 또는 20 dyne/㎝ 이하일 수 있다. 일부 구현예에서, 20℃에서 측정된, 과산 반응물 화합물 및 적어도 하나의 알코올을 포함하는 수성 조성물의 표면장력은 20 dyne/㎝ 내지 72 dyne/㎝ 사이 그리고 이들을 포함하는 임의의 값일 수 있다. 추가의 구현예에서, 제1 수성 조성물 및 제2 수성 조성물 중의 적어도 하나는 20℃에서 약 30 dyne/㎝ 이하의 표면장력을 갖는다. 다른 구현예에서, 20℃에서 측정하였을 때, 제1 수성 조성물의 표면장력은 30　dyne/㎝ 미만이고, 제2 수성 조성물의 표면장력은 60 또는 55 또는 50 또는 45 또는 40 또는 35 또는 32.5 dyne/㎝일 수 있다.
추가로, 일부 알코올들은 또한 독립적으로 과산과는 별개로 살균 활성(biocidal activity)을 제공한다. 따라서, 특정한 이론에 의해 제한됨이 없이, 알코올을 사용하여 소독되어야 할 표면 상에서 제자리에 과산을 형성하는 것과 함께 단지 과산화물 화합물 및 유기산 화합물 만을 포함하는 반응층에 비해 항미생물 활성(antimicrobial activity)에 상가적 효과가 제공될 수 있다.
유리하게는, 많은 알코올들은 과산이 형성되고 표면이 소독된 후 표면으로부터의 증발을 촉진시키기에 충분히 높은 증기압을 갖는다. 따라서, 일부 구현예에서, 본 발명의 소독제 시스템에 따라 활용되는 수성 조성물들은 0.01중량%(100 ppm) 미만의 계면활성제를 포함할 수 있고, 추가의 구현예들에서, 실질적으로 계면활성제가 없으며, 이는 일반적으로 낮거나 무시할 수 있는 증기압을 가지며, 계면활성제 잔류물이 후속하여 표면에서 닦아내어지지 않는 경우 표면이 소독된 후 오랫동안 표면 상에 잔류할 수 있다.
과산 반응물 화합물 및 하나 이상의 알코올을 포함하는 수성 조성물에서, 하나 이상의 알코올은 수성 조성물의 적어도 0.05중량% 또는 0.1중량% 또는 1중량% 또는 2중량% 또는 3중량% 또는 4중량% 또는 5중량% 또는 10중량% 또는 15중량% 또는 20중량% 또는 25중량% 또는 30중량% 또는 40중량% 또는 50중량% 또는 60중량% 또는 70중량%를 포함할 수 있다. 다른 구현예들에서, 하나 이상의 알코올은 수성 조성물의 70중량% 또는 60중량% 또는 50중량% 또는 40중량% 또는 30중량% 또는 25중량% 또는 20중량% 또는 15중량% 또는 10중량% 또는 5중량% 또는 4중량% 또는 3중량% 또는 2중량% 또는 1중량% 또는 0.1중량% 이하 0.05중량%에 이르기까지를 포함할 수 있다. 0.05중량% 내지 70중량% 사이 그리고 이들을 포함하는 임의의 값의 알코올로부터 유용한 범위가 선택될 수 있다. 알코올의 이러한 범위의 비-제한적인 예들은 하기와 같다: 수성 조성물의 0.05중량% 내지 70중량%, 0.1중량% 내지 20중량%, 1중량% 내지 15중량%, 2중량% 내지 20중량%, 3중량% 내지 5중량%, 1중량% 내지 5중량%, 2중량% 내지 75중량% 또는 2.0중량% 내지 4.5중량%까지. 일부 구현예에서, 수성 조성물은 4중량%의 알코올을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 수성 조성물은 2.5중량%의 알코올을 포함할 수 있다.
수성 조성물 중에 존재하는 알코올은 단일 알코올 화합물 또는 복수의 알코올 화합물들의 조합일 수 있다. 각 알코올 화합물은 1차, 2차 또는 3차 하이드록실 기를 포함할 수 있고, 1 내지 24개의 탄소 원자를 갖고, 일부 구현예에서 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 지방족, 지환족, 방향족 또는 탄소-함유 구조를 가질 수 있다. 사용될 수 있는 1수산기의 지방족 알코올, 지환족 알코올, 방향족 알코올 및 불포화 알코올의 비-제한적인 예들에는 메탄올; 에탄올; 프로판올; 이소프로판올; 부탄올; 펜탄올; 헥산올; 헵탄올; 옥탄올; 노난올; 및 데칸올 및 모든 적합한 이성질체들, 입체이성질체들, 변성 알코올들 및 이들의 조합들이 포함된다. 추가로, 각 알코올 화합물은 직쇄형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 및/또는 1수산기 또는 다수산기일 수 있다. 일부 구현예에서, 비-지방족 알코올들이 또한 활용될 수 있다.
다른 구현예에서, 실질적인 고려를 위해, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 3차-부탄올 및 다른 지방족 C1-C4 알코올과 같은 저급-쇄 알코올 화합물들 및 이들의 변성 알코올들이 이들 저급-쇄 알코올 화합물들의 특성 및 비용 때문에 사용될 수 있다. 그러나, 여러 알코올들, 특히 1차 알코올들, 예를 들어, 메탄올 및 에탄올이 과산화수소와의 반응에 의해 낮은 수준의 과산을 형성할 수 있다. 따라서, 일부 구현예에서, 과산을 형성하기 위한 과산화수소와의 부반응들이 바람직하지 않기 때문에 2차 및 3차 알코올로서 이소프로판올 및 3차-부탄올 각각이 알코올로서 선택된다.
그러나, 비록 저급-쇄 알코올들이 저렴하고, 쉽게 획득가능하고, 수성 조성물의 표면장력을 효과적으로 낮추기는 하나, 이들 저급-쇄 알코올들은 특히 낮은 인화점을 가질 수 있고, 에어로졸 또는 증기, 예를 들어 100 ㎛ 미만, 15 ㎛ 미만 또는 1 ㎛까지의 직경을 갖는 액적으로서 높은 농도로 에너지적으로 확산되는 경우에 연소될 수 있다. 바람직한 구현예들에서, 에어로졸 또는 증기로서 확산되는 수성 조성물은 약 40℃ 초과, 보다 바람직하게는 약 50℃ 초과, 보다 더 바람직하게는 약 55℃ 초과 그리고 보다 더 바람직하게는 약 60℃ 초과의 인화점을 갖는다. 다만, 묽은 알코올 농도에서조차, 에탄올, 이소프로판올 및 3차-부탄올과 같은 저급-쇄 알코올 화합물을 포함하는 조성물은 40℃ 미만의 인화점을 가질 수 있다.
5개 이상의 탄소 원자를 갖는 알코올 화합물의 순수한 형태는 일반적으로 저급-쇄 알코올 보다 더 높은 인화점을 갖는 반면에 저급-쇄 알코올과 유사한 표면장력을 획득하는 것이 가능하다. 그러나, 알코올이 4개 이상의 탄소 원자를 포함하게 되면, 수성-기반 조성물 중의 알코올의 용해도는 급격히 감소한다. 예를 들어, 25℃에서, 노말-부탄올의 용해도는 ℓ 당 67 g, 노말-펜탄올의 용해도는 ℓ 당 22 g, 노말-헥산올의 용해도는 ℓ 당 5.9 g 그리고 노말-옥탄올의 용해도는 ℓ 당 0.5 g이다. 수성 조성물의 중량%로 변환하면, 각 화합물의 용해도는 조성물의 6.7중량%, 2.2중량%, 0.59중량% 및 0.05중량%이다. 그 결과, 많은 C5 또는 그 초과의 알코올 화합물들은 20℃에서 30 dyne/㎝ 이하로 낮추기에 충분한 높은 농도로 첨가되기에 충분히 용해되지 않는다.
그러나, 일부 구현예에서, 적어도 하나의 저급-쇄 알코올 화합물을 포함하는 제1 알코올을 포함하는 알코올 및 적어도 하나의 C5 또는 그 초과의 알코올 화합물을 포함하는 제2 알코올의 혼합물은 20℃에서 수성 조성물의 표면장력을 30 dyne/㎝ 이하까지 낮출 수 있는 한편으로 또한 50℃ 초과의 인화점을 유지할 수 있다. 특정한 이론에 의해 제한됨이 없이, C5 또는 그 초과의 알코올을 포함하는 조성물에의 저급-쇄 알코올의 첨가가 조성물 내의 알코올 화합물 분자의 수를 증가시키고 표면장력을 낮출 수 있는 것으로 여겨진다. 동시에, C5 또는 그 초과의 알코올의 존재는 역으로 조성물의 인화점을 감소시키지 않으면서 표면장력을 낮추는 데 필요한 저급-쇄 알코올의 양을 감소시킬 수 있다.
다른 구현예에서, 알코올 혼합물 내의 하나 이상의 C5 또는 그 초과의 알코올 화합물은 수 중에 충분히 용해되어 수성 조성물 내의 저급-쇄 알코올의 양을 최소화할 수 있다. 예를 들어, 25℃에서 측정된, 수 중의 알코올 화합물의 용해도는 5 또는 10 또는 15 또는 20 또는 25 또는 30 또는 35 g/ℓ 초과 그리고 40 g/ℓ까지 될 수 있다. 다른 구현예에서, 25℃에서 측정된, 하나 이상의 C5 또는 그 초과의 알코올 화합물의 수 용해도는 40 또는 35 또는 30 또는 25 또는 20 또는 15 또는 10 g/ℓ 미만 그리고 5 g/ℓ까지 될 수 있다. 다른 구현예에서, 25℃에서 측정된, 하나 이상의 C5 또는 그 초과의 알코올 화합물의 수 용해도는 5 g/ℓ 및 40 g/ℓ 사이, 예를 들어, 적어도 10 g/ℓ 내지 30 g/ℓ까지 그리고 이들을 포함하는 임의의 값일 수 있다.
그러나, 알코올 혼합물을 포함하는 수성 조성이 휘발되는 경우, 조성물 표면에서의 렌즈 형성을 회피하기 위해 각각의 알코올의 농도를 조절하는 것이 바람직할 수 있다. 특정한 이론에 의해 제한됨이 없이, 알코올 화합물(들)의 용해도 한계를 초과하면, 단일 알코올 또는 둘 이상의 알코올들의 혼합물이 더 이상 수성 용매와 더 이상 혼화되지 않는 경우 하나 이상의 렌즈들이 형성될 수 있다고 여겨진다. 그 결과, 비-혼화성 알코올 화합물이 렌즈 내로 모이고, 그 렌즈의 인화점이 순수한 알코올의 인화점과 거의 동등하게 될 수 있다. 따라서, 조성물의 인화점 감소를 억제하기 위해 알코올 혼합물을 사용하는 이점은 조성물에 알코올을 너무 많이 첨가하는 것에 의해 상실될 수 있다.
다른 구현예에서, 알코올 화합물은 알코올 화합물의 분배계수 P 또는 알코올 화합물의 분배계수의 대수(Log P)로 기술될 수 있다. 분배계수는 용질의 소수성 정도를 나타내는 물에 대한 옥탄올의 농도들의 비율로 표현되는, 두 용매들, 특히 비-이온화 용매들 간의 용질의 농도들의 비율이다. 일반적으로 화합물의 Log P는 화합물의 수 용해도가 감소할수록 증가한다. 그러나, 용해도 및 Log P는 특히 알코올 화합물이 더욱 복잡해짐에 따라 직접적으로 비례하지 않는다. 다른 구현예에서, 알코올들의 순수한 형태에서, 알코올 혼합물 내의 하나 이상의 C5 또는 그 초과의 알코올 화합물 각각은 적어도 1.20 또는 1.30 또는 1.40 또는 1.50 또는 1.60 또는 1.70 또는 1.80 또는 1.90 또는 2.00 또는 2.10 그리고 적어도 2.20까지의 log P를 가질 수 있다. 다른 구현예에서, 알코올들의 순수한 형태에서, 알코올 혼합물 내의 하나 이상의 C5 또는 그 초과의 알코올 화합물 각각은 2.20 또는 2.10 또는 2.00 또는 1.90 또는 1.80 또는 1.70 또는 1.60 또는 1.50 또는 1.40 또는 1.30 미만 그리고 1.20까지의 log P를 가질 수 있다. 다른 구현예에서, 알코올 혼합물 내의 하나 이상의 C5 또는 그 초과의 알코올 화합물의 Log P는 1.20 및 2.20, 예를 들어, 적어도 1.40 내지 2.0까지 그리고 이들을 포함하는 임의의 값 또는 범위일 수 있다.
위의 수 용해도 및 Log P 값들 중의 어느 하나를 갖는 알코올 화합물은 PubMed 또는 ChemSpider와 같은 온라인 화학물질 데이터베이스를 사용하여 확인할 수 있다. ChemSpider 내에서, 예측되는 물리적 특성들은 ACD/Labs Percepta 플랫폼에 의해 산출된다. 특히, Log P는 ACD/Labs LogP 플랫폼을 통해 또는 Molinspiration Property Calculation Service를 사용하여 예측될 수 있다. 일반적으로, 순수한 형태의 각 알코올 화합물에 대한 실험적 용해도 값은 Yalkwosky, S.H. et al., (2010) Handbook of Keacle Solubility Data, Second Edition, CRC Press, Boca Raton, FL에서 수집되었다. Log P가 1.20 내지 2.0이고 예측되고 그리고 실험적인 수 용해도 값이 10 g/ℓ 내지 30 g/ℓ범위 내인 화합물들의 비-제한적인 예들에는 하기들이 있다: 노말-펜탄올; 2-메틸-1-부탄올; 3-메틸-1-부탄올; 3,3-디메틸-2-부탄올; 4-메틸-2-펜탄올; 2-메틸-3-펜탄올; 3-메틸-2-펜탄올; 2-헥산올; 3-헥산올; 페놀; 4-메틸 페놀; 페닐에틸 알코올; 및 1-페닐에탄올.
에탄올 및 데이터베이스 검색에 의해 식별된 선택된 C5-C8 알코올 화합물 - 노말-펜탄올, 2-헥산올 및 3-헥산올 -을 포함하는 알코올 혼합물들을 수반하는 여러 수성 조성물들을 인화점 및 표면장력 둘 다에 대해 실험적으로 시험하고/시험하거나 모델링하였으며, 그 상세들이 아래의 실시예 부분에서 기술되었다. 다른 구현예에서, 위의 알코올 혼합물 중의 임의의 것을 포함하는 수성 조성물은, 인화점이 50℃ 초과이고, 20℃에서 표면장력이 30 dyne/㎝ 미만인 동안, 수성 조성물의 적어도 2.0중량% 그리고 4.5중량%까지의 총 알코올 농도를 갖는다. 비-제한적인 예들로서, 8중량% 아세트산, 0.2중량% 에탄올 및 2.0중량% 노말-프로판올을 포함하는 수성 조성물 및 8중량% 아세트산, 3.2중량% 에탄올 및 0.9중량% 노말-프로판올을 포함하는 수성 조성물 둘 모두 모델링되고 50℃ 초과의 인화점 및 20℃에서 30 dyne/㎝ 미만의 표면장력을 갖는 것으로 발견되었다. 따라서, 다른 구현예에서, C5-C8 알코올 화합물에 대한 저급-쇄 알코올의 질량비는 적어도 1:10 내지 4:1까지의 범위 이내일 수 있다.
다른 구현예에서, 본 발명의 일부 알코올 혼합물들은 둘 이상의 알코올 화합물들을 포함할 수 있다. 추가의 구현예들에서, 알코올 혼합물은 이소프로판올 및 노말-부탄올을 추가로 포함할 수 있다. 비-제한적인 예로서, 상용적으로 획득가능한 에탄올은 이소프로판올과 물을 수반하는 90%(용적/용적) 용액으로 수득될 수 있다. 다른 비-제한적인 예에서, 노말-부탄올이 하나 이상의 천연 살균제 또는 천연 살균 화합물을 용해하는 데 사용되어 수성 조성물 내에 포함되도록 할 수 있다. 다른 구현예에서, 이소프로판올 및 부탄올 중의 어느 하나 또는 둘 모두는 수성 조성물의 적어도 0.1중량% 그리고 0.5중량%까지 포함할 수 있다.
다른 구현예에서, 과산화수소를 포함하는 수성 조성물은 위의 알코올 혼합물들 중의 임의의 것을 추가로 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 과산화수소를 포함하는 수성 조성물은 단일의 알코올 혼합물을 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 과산화수소를 포함하는 수성 조성물 내에 포함되는 하나 이상의 알코올 화합물은 2차 또는 3차 알코올 화합물로 이루어질 수 있다. 추가의 구현예에서, 하나 이상의 2차 또는 3차 알코올 화합물은 이소프로판올, 2-부탄올, 3차-부탄올, 3,3-디메틸-2-부탄올; 4-메틸-2-펜탄올; 2-메틸-3-펜탄올; 3-메틸-2-펜탄올; 2-헥산올; 3-헥산올; 및 1-페닐에탄올 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다. 특정한 이론에 의해 제한됨이 없이, 2차 또는 3차 알코올의 사용이 과산화수소에 의한 1차 알코올의 산화로부터 과산의 형성을 방해하는 것으로 여겨진다. 또한 에탄올 및 벤질 알코올과 같은 1차 알코올과는 반대로, 2차 및 3차 알코올은 보다 더 입체적으로 장애가 되고 자가-산화에 저항하여 알데히드를 형성하고, 알데히드는 그 자체로 자가-산화되어 카르복실산을 형성할 수 있다고 여겨진다.
다른 구현예에서, 어느 하나의 수성 조성물에 추가 화합물이 포함되어 소독되어야 할 표면 상에서 제자리에 생성되는 과산의 효과를 향상시키거나 보완활 수 있다. 이러한 화합물들에는 마누카꿀 및 정유와 같은 하나 이상의 천연 살균제 및/또는 메틸글리옥살, 카바크롤, 유게놀, 리날로올, 티몰, 파라-시멘, 미르센, 보르네올, 캠퍼, 카리오필렌, 신남알데히드, 제라니올, 네롤, 시트로넬롤 및 멘톨 및 이들의 조합들과 같은 마누카꿀 및 정유 내에서 발견되는 천연 살균 화합물이 포함될 수 있다. 수성 조성물들 중의 하나 이상에 포함될 수 있는 정유들의 비-제한적인 예들에는 오레가노, 타임, 레몬그라스, 레몬, 오렌지, 아니스, 클로브, 아니시드, 시나몬, 제라늄, 로즈, 민트, 페퍼민트, 라벤더, 시트로넬라, 유칼립투스, 샌들우드, 시더, 로즈마린, 파인, 버베인 플레아그라스 및 라타니아의 정유들이 포함된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 천연 살균제 또는 천연 살균 화합물, 특히 정유 및/또는 화학적 성분은 수성 조성물에 적어도 0.001중량% 또는 0.005중량% 또는 0.01중량% 또는 0.05중량% 또는 0.1중량% 또는 0.25중량% 또는 0.5중량% 그리고 1중량%까지의 농도로 포함될 수 있다. 다른 구현예들에서, 천연 살균 혼합물은 1중량% 또는 0.5중량% 또는 0.25중량% 또는 0.1중량% 또는 0.05중량% 또는 0.01중량% 또는 0.005중량% 이하 그리고 0.001중량%까지를 포함할 수 있다. 수성 조성물의 0.001중량% 내지 1중량% 사이 그리고 이들을 포함하는 임의의 값으로 유용한 범위가 선택될 수 있고, 유용한 범위의 비-제한적인 예는 적어도 0.001중량% 그리고 0.5중량%까지이다.
위에서 기술되는 많은 성분들, 특히 과산 반응물 화합물, 알코올 화합물 및 천연 살균 혼합물의 이점은 이들 성분들이 멸균이 완료된 후 쉽게 휘발될 수 있다는 것이다. 특정한 이론에 제한됨이 없이, 실질적으로 모든 반응층이 빠르게 증발될 수 있도록 수성 조성물 내의 성분들을 선택이 제어되는 경우, 통상의 관례에 따라 통상적으로 요구되는 소독-후 표면의 닦아내기가 제거될 수 있다. 수성 조성물이 높은 휘발성을 갖도록 제형화하는 것은 일반적으로 소독되어야 할 표면을 포함하여 부피 공간의 높은 회전율을 촉진하기 위해 비-휘발성 염, 계면활성제, 고분자량 물질 및 다른 첨가제를 적게 사용하거나 완전히 생략할 수 있어야 한다. 일부 구현예에서, 반응층의 적어도 90중량% 또는 95중량% 또는 99중량% 또는 99.5중량% 또는 99.7중량% 또는 99.9중량% 및 100중량%까지 30분 이내에 증발되도록 수성 조성물이 제형화될 수 있다.
수성 조성물들이 하나 이상의 표면들 상에 퇴적된 후 수성 조성물의 휘발성을 향상시키기 위해, 각 수성 조성물의 개별 성분들은 표면들이 소독된 한참 후에 표면 상에 잔류하는 이동성이 더 적은 성분에 비해 상대적으로 더 높은 표준 증기압을 갖도록 선택될 수 있다. 따라서, 다른 구현예에서, 수성 조성물들 중의 하나 또는 둘 모두는 성분들의 적어도 약 99.0중량%, 적어도 약 99.5중량% 또는 적어도 약 99.9중량%가 20℃에서 적어도 1.0 ㎜ Hg의 표준 증기압을 갖도록 제형화될 수 있다.
그러나, 다른 구현예들에서, 특히 일단 표면들 상으로 퇴적되면 수성 조성물의 휘발성이 관련이 없는 상황에서 부피 공간 내의 표면들의 소독을 보충하거나 향상시키기 위해 수성 조성물들 중의 적어도 하나에 추가의 성분을 포함시키는 것이 유리할 수 있다. 이러한 추가의 성분에는, 위에서 기술된 바와 같이, 계면활성제로 제한되지 않을 뿐만 아니라 폴리머, 킬레이트화제, 금속 콜로이드 및/또는 나노입자, 산화제 및 다른 화학 첨가제 및 이들의 조합들이 포함될 수 있다.
다른 구현예에서, 위에서 기술된 본 발명의 소독제 시스템들 중의 임의의 것이 항미생물, 표백 또는 위생 용도들을 포함하여 다양한 사용자-식별 살균 목적을 위해 사용될 수 있다. 다른 양태들에서, 본 발명의 소독제 시스템은 그램-양성 유기체(리스테리아 모노사이토제니스(Listeria monocytogenes) 또는 스타필로코쿠스 아우레우스); 그램-음성 유기체(대장균 또는 슈도모나스 아에루기노사); 카탈라아제-양성 유기체(마이크로코쿠스 루테우스 또는 스타필로코쿠스 에피데르미디스(Staphylococcus epidermidis)); 포자형성 유기체(바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)); 하기 유기체들의 약물-내성 및 비-약물-내성 형태들: 아시네토박터 바우마니(Acinetobacter baumannii); 엔테로코쿠스 패시움(Enterococcus faecium); 엔테로박터 아에로제너스(Enterobacter aerogenes); 대장균; 클렙시엘라 뉴모니아(Klebsiella pneumoniae); 노로바이러스; 헤르페스 심플렉스 바이러스; 간염 바이러스; 인간 면역결핍 바이러스; 중증 급성 호흡기 증후군(SARS) 코로나바이러스; 인플루엔자; 라이노바이러스; 트리코파이톤 인테르디기탈레(Trichophyton interdigitale), 칸디다 아우리스; 클로스트리듐 다이피셀(Clostridium difficile) 및 SARS 균주 1 및/또는 2(SARS-CoV-1 및 SARS-CoV-2)와 같은 다양한 미생물들에 대해 효과적이다.
실시예
하기 작업 및 예언적 실시예들은 특허청구된 발명을 설명하기 위해 제공되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 의심을 피하기 위해, 특허청구범위의 범주를 벗어난 주제와 연관되는 모든 실시예들은 참조를 위해서만 포함된다.
실시예 1: 알코올 혼합물에 사용하기 위한 C 5 -C 8 알코올 화합물의 식별
20℃에서 수성 조성물의 표면장력을 30 dyne/㎝ 미만으로 낮추는 한편으로 또한 50℃ 초과의 조성물 인화점을 유지할 수 있는 알코올 혼합물에 결합되어야 하는 후보로서 적어도 1.20 및 2.00까지의 Log P 및, 25℃에서 측정된, 10 g/ℓ 내지 30 g/ℓ의 수 용해도를 갖는 1수산기의 알코올 화합물을 확인하기 위한 연구가 수행되었다. ChemSpider 온라인 데이터베이스를 사용하여 초기에 화합물들이 식별되었다. 검색 한계들에는 1.20 내지 2.00의 ACD/Log P 및 단일 수소결합 수용체가 포함되었으며, 실험식 CxHyO를 사용하여 연속적으로 수행되었다. 선택된 C8-알코올 화합물 뿐만 아니라 4 내지 7개의 탄소 원자를 포함하는 알코올 화합물들이 쿼리되었다.
일반적으로, 각 검색 히트(search hit)에는 ACD/Labs 예측 Log P 및 U.S. Environmental Protection Agency의 EPISuite™에 의해 결정된 실험적 수 용해도가 포함되었으며, 일부 항목들에는 알코올 화합물에 대한 실험적인 Log P 및/또는 용해도 값들이 포함되었다. 그러나, 알코올 화합물과 같은 비-이온성 화합물에 대해 예측된 Log P 값의 정확도를 평가하는 연구에서, Molinspiration Property Calculation Service(MPCS)는 가장 자유롭게 획득할 수 있는 예측 세트들 중의 하나로 결정되었다(그 상세한 설명이 전체로서 참조로 포함되는 Hodges, G., et al, (2019) Environ. Sci. Eur. 31:1-18 참조). ChemSpider에서 식별된 각 알코올 화합물에 대한 SMILLES 문자열이 MPCS 내로 쿼리로서 삽입되어 예측된 Molinspiration Log　P 값을 결정하였다. 특정한 알코올 화합물에 대한 ChemSpider 엔트리가 실험적으로 결정된 수 용해도를 포함하지 않는 경우, 존재하는 탄소의 수와 무관하게, 공지된 Log P 및 용해도 값을 갖는 여러 알코올 화합물들의 표준 곡선을 생성함으로써 25℃에서의 수 용해도를 모델링하였다. 표준 곡선에 포함되는 알코올 화합물들 및 이들 알코올 화합물들의 Log P 및 수 용해도 값들을 하기 표 1에 나타내었다.
Figure pct00001
도 1에 나타낸, 수 용해도의 함수로서의 Log P의 곡선은 쌍곡선 관계를 나타내며, 95% 초과의 R2는 적합성이 양호하다는 것을 나타낸다. 비록 표 1의 알코올 화합물들, 특히 지환족, 방향족 또는 불포화 알코올 화합물들 보다 더 복잡한 구조를 갖는 알코올 화합물들이 일부 알코올 화합물들에 대해 적어도 어느 정도 그리고 잠재적으로 유의미하게 이탈될 가능성이 있기는 하나, 그럼에도 불구하고 쌍곡선 최적합 곡선으로부터의 방정식이 MPCS Log P로부터 많은 알코올 화합물들의 수 용해도를 합리적으로 예측할 수 있는 것으로 여겨진다.
아래의 표 2에서, 158종의 알코올 화합물들의 ACD/Labs 예측 Log P, MPCS 예측 Log P 및 추정 수 용해도가 나열되어 있다. 표 중의 각 화합물은, 25℃에서 측정되는 경우, 10 g/ℓ 내지 30 g/ℓ의 추정 수 용해도를 갖는다. 알코올 화합물이 실험적으로 결정된 Log P 또는 용해도를 갖는 경우, 이 또한 나열되었다.
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
표 2에 나열된 158종의 화합물들 중에서, 10 g/ℓ 내지 30 g/ℓ의 예측된 수 용해도 값 및 실험적 수 용해도 값 둘 모두를 갖는 13종의 알코올 화합물들, 노말-펜탄올, 2-메틸-1-부탄올, 3-메틸-1-부탄올, 3,3-디메틸-2-부탄올, 4-메틸-2-펜탄올, 2-메틸-3-펜탄올, 3-메틸-2-펜탄올, 2-헥산올, 3-헥산올, 페놀, 4-메틸 페놀, 페닐에틸 알코올 및 1-페닐에탄올이 존재한다. 이들 중, 노말-프로판올, 2-헥산올 및/또는 3-헥산올을 갖는 알코올 혼합물을 포함하는 수성 조성물들을 제형화하고 인화점 및 표면장력에 대해 시험하였다.
실시예 2: 인화점 및 표면장력 결정을 위한 수성 조성물
아세트산을 포함하는 수성 조성물과 과산화수소를 포함하는 수성 조성물의 두 가지 개별 수성 조성물들을 제조하였다. 제1 수성 조성물로서 아세트산을 포함하는 수성 조성물을 제조하였고, 알코올 혼합물과 천연 살균 혼합물 둘 모두를 포함시켰다. 단일 알코올 화합물인 이소프로판올 만을 포함하는, 과산화수소를 포함하는 조성물을 제조하였다.
제1 수성 조성물 제2 수성 조성물
8% (w/w) 아세트산 5% (w/w) 과산화수소
1.9% (w/w) 에탄올 2% (w/w) 이소프로판올
0.1% (w/w) 이소프로판올 93% (w/w) 증류수
0.9% (w/w) 노말-펜탄올
0.3% (w/w) 천연 살균 혼합물
87.1% (w/w) 증류수
천연 살균 혼합물
66.44% (w/w) 노말-부탄올
4.65% (w/w) 신남알데히드
1.99% (w/w) 이소유게놀
0.33% (w/w) 티몰
0.50% (w/w) 카바크롤
21.93% (w/w) 페닐에틸알코올(phenyl ethyl alcohol)
2.33% (w/w) 헥실 에스터(hexyl acetate)
1.83% (w/w) 유칼립투스 오일
제1 수성 조성물 내의 천연 살균 혼합물의 0.3중량% 농도를 기준으로, 조성물에 대한 노말-부탄올의 총 농도는 0.2중량%이었다. 두 조성물 모두 균질하고, 렌즈 형성이 보이지 않았다. 두 조성물 모두 추가 시험을 위해 개별 용기들에 위치시켰다.
실시예 3: 수성 조성물의 인화점 결정
결정된 실시예 2의 수성 조성물의 인화점을, Pensky-Martens Closed Cup flash point test를 사용하여, 40℃ 내지 360℃의 온도 범위를 초과하는 석유 제품의 인화점을 결정하는 데 사용될 수 있는 American Society for the Testing of Materials (ASTM) D93, Standard Test Methods for Flash Point by Pensky-Martens Closed Cup Tester에 따라 수행하였다.
관찰된 인화점 온도는 식 FP = T + 0.033(760 - P)를 사용하여 보정하였으며, 여기에서 T = 관찰된 인화점(℃)이고 P = 기압(㎜ Hg)이다. 계속해서 샘플의 실제 인화점이 보정된 온도로 보고되었다. 보정된 온도는 가장 근접하는 0.5℃로 반올립하였다.
실시예 2로부터의 제1 수성 조성물의 2개의 샘플들이 시험되었다. 관찰된 인화점들은 56℃(± 1℃) 및 55℃(± 1℃)이었으며, 이들은 각각 56.5℃(± 1℃)와 55.5℃(± 1℃)로 보정되었다. 실시예 2로부터의 제2 수성 조성물의 2개의 샘플들도 시험되었다. 두 샘플들에 대한 관찰된 인화점들은 63℃(± 1℃)이었으며, 둘 모두 63.5℃(± 1℃)로 보정되었다.
실시예 4: 수성 조성물 표면장력의 결정
모세관 내의 조성물의 액체 기둥의 높이를 측정함으로써 실시예 2의 수성 조성물들의 표면장력들이 결정되었다. 일반적으로, 상단 표면으로부터 1 ㎜ 이내로 공동이 채워질 때까지 여러 방울의 조성물을 다중-웰 도자기 스폿 플레이트 내로 피펫팅하였다. 마이크로-헤마토크리트 모세관과 같은 모세관을 공동의 중심 내로 담가서 액체를 인출하자마자, 모세관의 바닥을 Sigilium 왁스로 밀봉하고 모세관 고정 트레이 내에 위치시켰다. 추가의 모세관들을 사용하여 스폿 플레이트 내의 다른 공동들로부터 여러 개의 추가 샘플들을 제조하였다. 왁스 밀봉부의 상단으로부터 모세관 내의 유체의 반월상 곡면까지를 0.01 ㎜ 증분으로 판독할 수 있는 캘리퍼 또는 다른 측정 장치를 사용하여 각 모세관 내의 액체의 높이를 측정하였다.
동일한 시험 세트에서 복수의 모세관들 내의 조성물의 기둥 높이를 서로 비교하여 전체 데이터 세트에 대한 평균과 표준편차를 결정하였다. 대부분의 데이터 세트에는 적어도 6개의 튜브들이 포함되었다. 평균으로부터 2 이상 떨어진 표준편차를 갖는 데이터 점들은 폐기되었다. 각 데이터 세트에는 또한 전형적으로 탈이온수 조성물(20℃에서 72 dyne/㎝) 및 순수한 에탄올(20℃에서 22 dyne/㎝)로 이루어지는 표준물들이 포함되어 있다. 각 데이터 세트에 2 가지 표준물들을 포함시킴으로써, 위의 Vasquez와 그의 동료들이 보고한 표면장력을 사용하여 에탄올 농도의 함수로서 표면장력의 변화에 대한 온도-보정 곡선을 생성할 수 있었다.
본 방법은 두 표준물들로서 각각 탈이온수 및 100%(중량/중량) 이소프로판올 조성물을 사용하는, 실험적으로 제조된 이소프로판올의 희석물의 기둥 높이를 비교하는 것에 의해 검증되었다. Vasquez와 그의 동료들의 데이터를 사용하여, 희석 이소프로판올 조성물의 공지된 농도의 표면장력의 표준 곡선이 생성되었다. 최적 적합선은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 99.8%의 R2 값을 갖는, 6차 다항식이었다. 두 표준물들의 기둥 높이를 이소프로판올 농도(0%(중량/중량) 또는 100%(중량/중량))에 대해 플롯팅하여 각 모세관 내부의 액체의 높이와 액체의 표면장력 사이의 선형 상관관계를 정의하는 방정식을 생성하였다. 수 중의 희석 이소프로판올의 조성물들의 여러 세트들을 제형화하고 위의 절차에 따라 시험하였으며, 여기에서 각 세트는 상이한 농도의 이소프로판올을 시험하였다. 각 세트에는 6개의 시험된 샘플들이 포함되었다. 각 세트로부터의 평균 기둥 높이를 기둥 높이/표면장력 방정식에 맞추어 각 세트의 평균 표면장력을 결정하였다. 계속해서 각 세트의 평균 표면장력을 각 세트 내의 샘플들의 이소프로판올의 농도에 대해 플롯팅하여 문헌 데이터로부터 생성된 곡선과 중첩될 수 있는 곡선을 생성하였다. 도 2에 나타낸 중첩된 곡선들은 본 명세서에서 기술된 모세관 시험법으로 생성된 표면장력 곡선이 Vasquez와 그의 동료들에 의해 생성된 표면곡선과 강하게 일치한다는 것을 나타내고 있다. 그 결과, 모세관 시험법을 활용하여 본 명세서에 기술된 수성 조성물들 중의 임의의 것의 표면장력을 결정할 수 있다.
모세관 시험법을 활용하여 실시예 2에서 제조된 조성물들의 표면장력을 평가하였다. 표준물들로서 탈이온수 및 100%(중량/중량) 에탄올을 사용하여, 표면장력의 함수로서 모세관 시험 내의 액체의 기둥 높이를 상관시키는 표준 곡선을 생성시켰다. 각 세트에 6개의 샘플들이 포함되었고, 실내 온도는 대략 22℃이었다. 모세관 시험법을 이용하여, 실시예 2의 제1 수성 조성물의 표면장력이 25 dyne/㎝이고, 제2 수성 조성물의 표면장력이 43 dyne/㎝인 것으로 결정되었다. 놀랍게도, 심지어 제1 수성 조성물 내의 총 알코올 농도가 약 3.2%(중량/중량)임에도 불구하고, 제1 수성 조성물의 25 dyne/㎝ 표면장력은 80%(중량/중량) 에탄올을 포함하는 조성물의 표면장력과 대략 동등하였다. Vasquez 등의 문헌에 개시된 데이터에 기초하여, 20℃에서 측정하는 경우, 조성물의 표면장력에서의 차이는 미미할 것으로 예상된다. 따라서, 알코올 혼합물과 천연 살균 혼합물 둘 모두를 포함하는 실시예 2의 제1 수성 조성물이 위의 실시예 3에서의 모델과 일치하여 50℃ 초과의 인화점 및 30 dyne/㎝ 미만의 표면장력 둘 다를 갖는 것으로 나타났다.
실시예 5: 선택된 알코올의 수성 조성물의 표면장력 및 인화점의 다차원적 분석
본 상세한 설명의 구현예들에 따라 각 알코올 화합물의 여러 농도들에서 하나 이상의 알코올 화합물을 포함하는 수성 조성물들의 표면장력 및 인화점을 예측하기 위한 시험이 수행되었다. 여러 알코올들의 공지된 물리적 특성들은 SAS Institute, Inc에서 얻을 수 있는 통계 분석 소프트웨어인 JMP로 컴파일링되었으며, 이는 여러 차원들에 걸친 변수들 간의 상관관계를 결정하기 위해 여러 변수들 대한 데이터를 분석, 모델링 및 시각화할 수 있다. JMP를 활용하여, 혼합물 내에서 또는 알코올 그 자체로, 수성 조성물의 표면장력 또는 인화점에 대한 알코올 화합물의 동일성 및 농도의 영향을 모델링하였다.
JMP에서 시험된 알코올 화합물들은 하기와 같다: 메탄올, 에탄올, 노말-프로판올, 이소프로판올, 노말-부탄올, 2-부탄올, 이소부탄올, 3차-부탄올, 노말-펜탄올, 2-펜탄올, 3-펜탄올, 1-헥산올, 2-헥산올, 3-헥산올, 2-메틸부탄-1-올, 3-메틸부탄-1-올, 2-메틸부탄-2-올 및 3-메틸부탄-2-올. 아세트산 및 과산화수소들이 또한 JMP 모델에 포함되었다. JMP 내로 컴파일링된 각 화합물의 물리적 특성들에는 하기들이 포함된다: 분자량; 1차 탄소 원자들의 수, 2차 탄소 원자들의 수, 3차 탄소 원자들의 수, 탄소 원자들의 유효 수, 탄소 원자들의 총 수, 알코올 기의 위치, 끓는점, 밀도, 인화점, 표면장력 및 수 용해도. 따라서 표면장력 또는 인화점의 변화와 JMP에 의해 통계적으로 상관된 물리적 특성들은 사용자-정의 농도의 하나 이상의 알코올 화합물을 갖는 수성 조성물의 표면장력 또는 인화점을 예측하는 데 활용될 수 있다.
조성물의 표면장력의 결정에서 통계적으로 상관관계가 있는 변수들은 하기와 같다: 물 농도, 유형별 알코올의 농도(1차, 2차 또는 3차); 및 아세트산-함유 조성물 중의 아세트산의 농도. 인화점의 결정에서 통계학적으로 상관관계가 있는 변수들은 물 농도 및 유형별 알코올의 농도였다.
실시예 2의 제1 수성 조성물 내의 알코올 화합물의 농도를 연구하여 어떤 농도 한계가 약 50℃ ± 0.5℃ 초과의 인화점의 결과를 가져올 수 있는지를 결정하였다. 일반적으로, 천연 살균 혼합물 내에 포함된 노말-부탄올의 농도는 0.2%(중량/중량)로 일정하게 유지되었다. 추가로, 조성물 내 이소프로판올의 농도는 에탄올 원액으로사 사용된 이소프로판올 대 에탄올의 95:5 혼합물에 기초하여 총 에탄올 농도의 대략 5%로 유지되었다. JMP 모델링은 제1 수성 조성물 내의 에탄올 및 이소프로판올 농도가 각각 3.2%(중량/중량) 및 0.16%(중량/중량)까지 증가할 수 있는 한편으로 0.9%(중량/중량)의 일정한 노말-펜탄올 농도를 유지하여 약 49.8℃의 예측 인화점을 수득할 수 있다는 것을 나타내었다. 3.2%(중량/중량) 에탄올, 0.16%(중량/중량) 이소프로판올, 0.2%(중량/중량) 노말-부탄올 및 0.9%(중량/중량) 노말-펜탄올을 갖는 조성물(총 알코올 농도 약 4.5%(중량/중량))의 예측 표면장력은 24.5 dyne/㎝이었다.
유사하게, 노말-부탄올의 농도는 1.6%(중량/중량)까지 증가할 수 있는 한편으로 각각 1.9%(중량/중량) 및 0.1%(중량/중량)의 일정한 에탄올 및 이소프로판올 농도들을 유지하여 약 49.5℃의 예측 인화점을 수득할 수 있다. 1.9%(중량/중량) 에탄올, 0.1%(중량/중량) 이소프로판올, 0.2%(중량/중량) 노말-부탄올 및 1.6%(중량/중량) 노말-펜탄올을 갖는 조성물의 예측 표면장력은 21.7 dyne/㎝이었다.
실시예 6: 스타필로코쿠스 아우레우스, 슈도모나스 아에루기노사 및 칸디다 아우리스에 대한 제자리에 형성된 과산의 항미생물 효능
본 상세한 설명의 구현예들에 따라 원내 감염을 야기하는 것으로 알려진 선택된 미생물들 스타필로코쿠스 아우레우스, 슈도모나스 아에루기노사 및 칸디다 아우리스에 대해 제자리에서 반응층 내에 형성된 과산의 항미생물 사멸을 결정하기 위한 시험이 수행되었다. Association of Official Agricultural Chemists Germicidal Spray Method (AOAC 961.02)를 사용하여 스타필로코쿠스 아우레우스(ATCC #6538) 및 슈도모나스 아에루기노사(ATCC #15442)에 대한 항미생물 효능이 결정되었다. 시험 물질 노출은 제1 수동식 분무기로부터의 실시예 2의 제1 수성 조성물의 3회 분무 후, 제2 수동식 분무기로부터의 실시예 2의 제2 수성 조성물의 3회 분무로 이루어졌다. 노출 후, 담체가 Letheen Broth, 0.28%(중량/중량) 레시틴, 2.0%(중량/중량) Tween 80, 0.2%(중량/중량) 티오황산나트륨 및 0.05%(중량/중량) 카탈라아제를 포함하는 중화 계대배양 배지를 포함하는 용기로 옮겼다. 계대배양물들을 20℃에서 48시간 동안 배양하고 생존 미생물을 분석하였다. 적절한 배양물 순도, 생존력, 유기질 토양 하중 멸균능, 중화 계대배양 배지 멸균능, 담체 멸균능, 담체 개체군 및 중화 확인 제어를 병행하여 수행하였다.
스타필로코쿠스 아우레우스(ATCC #6538)로 접종된 유리 담체를 제1 및 제2 수성 조성물에 의해 형성된 반응층에 9.5분 동안 노출시킨 후 담체를 계대배양 배지로 옮겼다. 120개의 유리 담체가 접종되었고 - 60개는 FBS로 보충되었고 60개는 FBS로 보충되지 않았다. 담체 당 균총 형성 단위(CFU)의 평균 갯수는 3.87 x 105 내지 6.5 x 105(Log10 = 5.59 내지 5.81)의 범위이었다. FBS를 포함하는 60개 담체들 중 59개 뿐만 아니라 FBS가 제공되지 않은 60개 담체 전부 계대배양 배지에서 박테리아의 성장이 없었음을 입증하여, 과산-함유 반응층과 9.5분 동안 접촉시키는 것에 의해 120개의 담체들 중 119개에서 스타필로코쿠스 아우레우스가 log-5 초과의 사멸됨을 나타내고 있다.
슈도모나스아에루기노사(ATCC　#15442)로 접종된 60개의 유리 담체들의 세트가 여러 시점들 - 30초, 45초, 60초, 4분 및 9.5분 - 동안 제1 및 제2 수성 조성물에 의해 형성된 반응층에 노출시킨 후 담체들을 계대배양 배지로 옮겼다. 300개의 유리 담체들 전부가 FBS로 보충되었다. 담체 당 CFU의 평균 갯수는 1.7 x 105 내지 8.2 x 106(Log10　=　5.23 내지 6.50)의 범위이었다. 60초, 4분 또는 9.5분 동안 과산-함유 반응층과 접촉된 모든 담체들(총 180개)이 계대배양 배지에서 박테리아의 성장이 없었음을 입증하여, 적어도 60초 동안 노출된 후 이들 담체들에서 슈도모나스 아에루기노사가 log-5 초과, 그리고 일부 경우들에서 log-6 초과로 사멸됨을 나타내고 있다. 45초 동안 과산-함유 반응층에 노출된 60개의 담체들 중의 57개가 계대배양 배지에서 박테리아의 성장이 없었음을 입증하였고, 30초 동안 과산-함유 반응층에 노출된 60개의 담체들 중의 56개가 계대배양 배지에서 박테리아의 성장이 없었음을 입증하여, 이들 담체들에서 슈도모나스 아에루기노사가 log-5 초과, 그리고 일부 경우들에서 log-6 초과로 사멸됨을 나타내고 있다.
Organization for Economic Co-Operation and Development (OECD) Quantitative Method for Evaluating Efficacy of Liquid Antimicrobials를 사용하여 칸디다 아우리스(CDC　#AR-0381)에 대한 항미생물 효능이 결정되었다. 시험을 위한 절차는 스타필로코쿠스 아우레우스 및 슈도모나스 아에루기노사에 대한 효능을 결정하기 위해 위에서 기술된 절차와 유사하며, 여기에서: 칸디다 아우리스로 접종되고 5%(중량/중량) FBS로 보충된 유리 담체가 실시예 2로부터의 제1 수성 조성물과 제2 수성 조성물을 결합시켜서 담체 표면 상에 형성된 과산-함유 반응층에 노출시키고; 이들 담체들을 계대배양으로 옮겨서 계대배양 배지 내의 CFU의 성장을 평가한다. 각 수성 조성물 25 ㎕를 별도로 담체 표면 상으로 분배시키고 혼합되도록 하여 담체 상에 반응층을 형성시켰다. 칸디다 아우리스의 성장을 평가하기 위한 계대배양 배지는 위에서 기술된 계대배양 배지와 동일하다. 담체 당 CFU의 평균 갯수는 3.02 x 105(Log10 = 5.48)이었고, 각 담체는 과산-함유 반응층에 9.58분 동안 노출되었다. 60개의 담체들 중 59개가 계대배양 배지에서 박테리아의 성장이 없었음을 입증하여, 이들 담체들 상에서 9.5분 내에 log-5 초과로 사멸됨을 나타내고 있다.

Claims (13)

  1. 제1 수성 조성물 및 제2 수성 조성물을 포함하는 소독제 시스템으로서,
    상기 제1 수성 조성물은 과산화물 화합물 또는 유기산 화합물인 제1 과산 반응물 화합물을 포함하고, 상기 제2 수성 조성물은 제1 과산 반응물 화합물 이외의 것인 제2 과산 반응물 화합물을 포함하며:
    (a) 각각의 제1 수성 조성물 및 제2 수성 조성물은 제1 알코올을 포함하고, 상기 제1 알코올은 에탄올, 이소프로판올, 3차(t)-부탄올 및 이들의 조합으로 이루어지는 저급-쇄 알코올의 군으로부터 선택되고;
    (b) 상기 제1 수성 조성물 및 제2 수성 조성물 중 적어도 하나는 알코올 혼합물을 포함하고, 상기 알코올 혼합물은 제1 알코올 및 제2 알코올을 포함하는데:
    (i) 상기 제2 알코올은 적어도 하나의 C5-C8 지방족, 지환족 또는 방향족 알코올 화합물을 포함하고;
    (ⅱ) 수성 조성물은 적어도 50℃의 인화점(flash point)을 가지며;
    (ⅲ) 수성 조성물 내의 제2 알코올에 대한 제1 알코올의 질량비가 적어도 1:10, 및 4:1 이하이고;
    (ⅳ) 제2 알코올이 수성 조성물의 2.5 중량%까지 포함하며;
    (v) 알코올 혼합물이 수성 조성물의 적어도 2.0 중량%, 및 4.5 중량%까지 포함하고; 및
    (ⅵ) 알코올 혼합물을 포함하는 수성 조성물의 표면장력이 20℃에서 30 dyne/㎝ 미만이며;
    (c) 각각의 제1 수성 조성물 및 제2 수성 조성물은 적어도 0.05 중량%, 및 5중량%까지의 알코올을 포함하고;
    (d) 각 조성물의 적어도 99.5중량%가 20℃에서 적어도 1.0 ㎜ Hg의 증기압을 갖는 성분을 포함하며; 및
    (e) 상기 제1 수성 조성물 및 제2 수성 조성물이 개별적으로 소독을 필요로 하는 표면에 적용되고 결합될(combined) 때, 과산 조성물이 제자리에(in situ) 형성되고, 그에 의해 표면을 소독하는, 소독제 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 C5-C8 지방족, 지환족 또는 방향족 알코올 화합물의 각각은, 순수한 형태에서:
    적어도 1.20, 및 적어도 2.0까지의 범위의 Log P;
    25℃에서 측정하여, 적어도 10 g/ℓ, 및 30 g/ℓ까지의 수 용해도; 및,
    적어도 40℃의 인화점;을 가지는, 소독제 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    각각의 C5-C8 지방족, 지환족 또는 방향족 알코올 화합물은, 노말(n)-펜탄올; 2-메틸-1-부탄올; 3,3-디메틸-2-부탄올; 4-메틸-2-펜탄올; 2-메틸-3-펜탄올; 3-메틸-2-펜탄올; 2-헥산올; 3-헥산올; 페놀; 4-메틸 페놀; 페닐에틸 알코올; 및 1-페닐에탄올로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 소독제 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 수성 조성물은 알코올 혼합물(alcohol blend)을 포함하며, 상기 제2 수성 조성물의 표면장력은 20℃에서 50 dyne/㎝ 미만인, 소독제 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 과산화물 화합물은 과산화수소이고, 상기 과산화수소는 상기 수성 조성물의 25 중량%까지 포함하며; 및
    상기 유기산 화합물은 아세트산이고, 상기 아세트산은 상기 수성 조성물의 50 중량%까지 포함하며, 상기 수성 조성물은 7.0 미만의 pH를 가지는, 소독제 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 수성 조성물은:
    적어도 0.5 중량%, 및 10 중량%까지의 아세트산;
    적어도 1.0 중량%, 및 3.5 중량%까지의 에탄올;
    적어도 0.5 중량%, 및 1.5 중량%까지의, 2-헥산올 및 3-헥산올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 알코올 화합물;을 포함하고,
    상기 제2 수성 조성물은:
    적어도 0.5 중량%, 및 10 중량%까지의 과산화수소; 및
    4.5 중량%까지의 이소프로판올;을 포함하는, 소독제 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 수성 조성물은:
    적어도 0.5 중량%, 및 10 중량%까지의 아세트산;
    적어도 1.0 중량%, 및 3.5 중량%까지의 에탄올;
    적어도 0.5 중량%, 및 2.0 중량%까지의 노말-펜탄올;을 포함하고,
    상기 제2 수성 조성물은:
    적어도 0.5 중량%, 및 10 중량%까지의 과산화수소; 및
    4.5 중량%까지의 이소프로판올;을 포함하는, 소독제 시스템.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 수성 조성물은 이소프로판올 및 노말-부탄올을 더 포함하고,
    상기 이소프로판올은 제1 수성 조성물의 적어도 0.1 중량%, 및 0.5 중량%까지 포함되고,
    상기 노말-부탄올은 제1 수성 조성물의 적어도 0.1 중량%, 및 0.5 중량%까지 포함되는, 소독제 시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 수성 조성물은 천연 살균 혼합물(natural biocidal blend)을 더 포함하고, 상기 천연 살균 혼합물은 조성물의 적어도 0.001 중량%, 및 0.5 중량%까지 포함되며,
    상기 천연 살균 혼합물은 마누카꿀, 오레가노 오일, 타임 오일, 레몬그라스 오일, 레몬 오일, 오렌지 오일, 아니스 오일, 클로브 오일, 아니시드 오일, 시나몬 오일, 제라늄 오일, 로즈 오일, 민트 오일, 페퍼민트 오일, 라벤더 오일, 시트로넬라 오일, 유칼립투스 오일, 샌들우드 오일, 시더 오일, 로즈마린 오일, 파인 오일, 버베인 플레아그라스 오일(vervain fleagrass oil), 라타니아 오일, 메틸글리옥살, 카바크롤(carvacrol), 유게놀, 리날로올(linalool), 티몰, 파라-시멘(p-cymene), 미르센(myrcene), 보르네올, 캠퍼, 카리오필렌(caryophyllene), 신남알데히드, 제라니올, 네롤, 시트로넬롤, 및 멘톨, 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 천연 살균제 또는 천연 살균 화합물을 포함하는, 소독제 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    표면 상에서 제자리에(in situ) 형성된 과산 조성물은, 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus(ATCC #6538)), 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa(ATCC　#15442)) 및 칸디다 아우리스(Candida auris(CDC　#AR-0381))로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 미생물에 대해 항미생물 효능을 나타내며,
    스타필로코쿠스 아우레우스 및 슈도모나스 아에루기노사에 대한 과산 조성물의 항미생물 효능은 AOAC Germicidal Spray Method 961.02의 프로토콜에 따라 측정되고,
    칸디다 아우리스에 대한 과산 조성물의 항미생물 효능은 OECD Quantitative Method for Evaluating Efficacy of Liquid Antimicrobials의 프로토콜에 따라 측정되는, 소독제 시스템.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소독제 시스템은, 두 수성 조성물들이 부피 공간 내로 확산될 때까지 제1 수성 조성물과 제2 수성 조성물 사이의 접촉을 방지하도록 형성되는, 소독제 시스템.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소독제 시스템은, 두 수성 조성물들이 소독될 표면에 접촉될 때까지 제1 수성 조성물과 제2 수성 조성물 사이의 접촉을 방지하도록 형성되는, 소독제 시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 수성 조성물 및 제2 수성 조성물 모두 계면활성제, 표백제, 폴리머, 킬레이트화제, 금속 콜로이드 및 나노입자가 실질적으로 없는, 소독제 시스템.
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