NO130625B

NO130625B -

Info

Publication number: NO130625B
Application number: NO192170A
Authority: NO
Inventors: K Ackroyd; D Lewis
Original assignee: Ici Ltd
Priority date: 1969-05-21
Filing date: 1970-05-20
Publication date: 1974-10-07
Also published as: IE34119L; IE34119B1; NL7007333A; JPS5010924B1; IT968014B; FR2043586A1; DE2024860A1; BE750439A; GB1288568A; NO130625C; FR2043586B1; DK126896B; SE393750B

Description

Steriliseringspreparat. Sterilization preparation.

Oppfinnelsen angår steriliseringspreparater og mere spesi- The invention relates to sterilization preparations and more specifically

elt steriliseringspreparater inneholdende etylenoksyd. or sterilization preparations containing ethylene oxide.

Det er kjent at etylenoksyd kan brukes som baktericid It is known that ethylene oxide can be used as a bactericide

eller steriliseringsmiddel og dets virkning er spesielt rask når det brukes i gassform. Etylenoksyd har imidlertid mange ulem- or sterilant and its action is particularly rapid when used in gaseous form. Ethylene oxide, however, has many disadvantages

per, idet det er lett antennbart, eksplosivt og tenderer til å polymerisere spontant. per, as it is easily ignited, explosive and tends to polymerize spontaneously.

Det ér ønskelig i et steriliseringspreparat at den aktive komponent er til stede i så høy konsentrasjon i gassen som mulig. Etylenoksyd er imidlertid farlig å håndtere ufortynnet og derfor fremstilles væskeformige preparater som kan lagres uten å poly-meriseres og som ved fordampning i luft vil være trygg å bruke. It is desirable in a sterilization preparation that the active component is present in as high a concentration as possible in the gas. However, ethylene oxide is dangerous to handle undiluted and therefore liquid preparations are made which can be stored without polymerisation and which, when evaporated in air, will be safe to use.

Vi har funnet at pentafluorkloretan er overraskende effektiv1 for . We have found that pentafluorochloroethane is surprisingly effective1 for .

å undertrykke eller hindre brennbarheten for etylenoksyd. Ennvldere er etylenoksyd og pentafluorkloretan egnet i blanding, idet de ikke viser noen tendens til å reagere kjemisk med hverandre. to suppress or prevent the flammability of ethylene oxide. Furthermore, ethylene oxide and pentafluorochloroethane are suitable in a mixture, as they show no tendency to react chemically with each other.

Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes således et steriliseringspreparat for anvendelse i gassform, inneholdende etylenoksyd og et fluorklorhydrokarbon. Preparatet karakteriseres ved at det som fluorklorhydrokarbon inneholder pentafluorkloretan og at vektforholdet mellom pentafluorkloretan og etylenoksyd er i det minste 2/1. According to the invention, a sterilization preparation is thus provided for use in gaseous form, containing ethylene oxide and a fluorochlorohydrocarbon. The preparation is characterized by the fact that it contains pentafluorochloroethane as a fluorochlorohydrocarbon and that the weight ratio between pentafluorochloroethane and ethylene oxide is at least 2/1.

PentafluorkloretaiBt kan tilsettes til etylenoksydet i væskeform PentafluorochloretaiBt can be added to the ethylene oxide in liquid form

og er effektiv for å undertrykke brennbarheten i væskeblandingen både under lagring og når blandingen blir fordampet for bruk som steriliseringsmiddel i gassform. Det er imidlertid viktig å forsikre seg om at damppreparatet er identisk i relative konsentrasjoner av komponentene til væskens, og dette kan gjøres ved totalt å fordampe en alikvot av væsken for eksempel i en oppvarmet fordamper før steriliseringspro-sessen. Væskepreparatene kan lagres i en lengre tidsperiode ved temperaturer under 40°C med neglisjerbar polymerisering. and is effective in suppressing the flammability of the liquid mixture both during storage and when the mixture is vaporized for use as a gaseous sterilant. However, it is important to make sure that the vapor preparation is identical in relative concentrations of the components to that of the liquid, and this can be done by completely vaporizing an aliquot of the liquid, for example, in a heated vaporizer before the sterilization process. The liquid preparations can be stored for a longer period of time at temperatures below 40°C with negligible polymerization.

Sterilisering med etylenpreparater iflg. oppfinnelsen kan utføres på mange forskjellige måter, for eks. ved fordampning av preparatet ved redusert trykk i fravær av oksygen eller ved sprøytning inn i en oksygeninneholdende atmosfære (f.eks. luft). steriliseringspreparatet kan bestå av etylenoksyd og pentafluorkloretan uten fortynningsmidler og derved dra full fordel av de flammedempende egenskaper hos pentafluorkloretan. Om nødvendig kan imidlertid preparatet inneholde ett eller flere fortynningsmidler, fortrinnsvis fortynningsmidler som i seg selv ikke er brennbare og er kjemisk inerte overfor etylenoksyd og pentafluorkloretan, f.eks. klor- og klorfluorderivater av metan og etan, som er kjent for anvendelse sammen med etylenoksyd i steriliseringspreparater, f.eks. fra britisk patent 989.036 og fransk patent 1.459.045. Egnede fortynningsmidler innbefatter nitrogen, karbondi-oksyd, karbontetraklorid, kloroform, 1,2-dikloretan og klorfluorkar-boner, f.eks. klortrifluormetan, diklordifluormetan, tetraklordifluor-etan, triklorfluoretan eller tetrafluordikloretan. Vekten av fortyn-ningsmiddel i et fortynnet preparat er fortrinnsvis ikke større enn vekten av pentafluorkloretan. Sterilization with ethylene preparations according to the invention can be carried out in many different ways, for example by vaporizing the preparation at reduced pressure in the absence of oxygen or by spraying into an oxygen-containing atmosphere (e.g. air). the sterilizing preparation can consist of ethylene oxide and pentafluorochloroethane without diluents and thereby take full advantage of the flame-retardant properties of pentafluorochloroethane. If necessary, however, the preparation may contain one or more diluents, preferably diluents which are not in themselves flammable and are chemically inert towards ethylene oxide and pentafluorochloroethane, e.g. chlorine and chlorofluorine derivatives of methane and ethane, which are known for use together with ethylene oxide in sterilizing preparations, e.g. from British patent 989,036 and French patent 1,459,045. Suitable diluents include nitrogen, carbon dioxide, carbon tetrachloride, chloroform, 1,2-dichloroethane and chlorofluorocarbons, e.g. chlorotrifluoromethane, dichlorodifluoromethane, tetrachlorodifluoroethane, trichlorofluoroethane or tetrafluorodichloroethane. The weight of diluent in a diluted preparation is preferably not greater than the weight of pentafluorochloroethane.

Konsentrasjonen av komponentene i preparatet velges for å minske tendensen hos både væske- og gassfasen av etylenoksyd til å antennes eller eksplodere selv når luft eller oksygen er til stede. The concentration of the components in the preparation is chosen to reduce the tendency of both the liquid and gas phase of ethylene oxide to ignite or explode even when air or oxygen is present.

Det er ønskelig at preparatet skal være uantennbart når det blandes med luft i et hvilket som helst forhold, men den mengden pentafluorkloretan som behøves for å oppnå dette avhenger av egenskaper og mengder av ethvert løsningsmiddel som er til stede og av temperaturen som preparatet skal lagres ved. Vi har funnet at pentafluorkloretan er overlegen alle de eksemplifiserte fortynningsmidler i sin evne til å dempe antennbarheten, og forhol-det mellom pentafluorkloretan og etylenoksyd etter vekt er fortrinnsvis minst 3/1. It is desirable that the composition should be non-flammable when mixed with air in any ratio, but the amount of pentafluorochloroethane required to achieve this depends on the properties and amounts of any solvent present and on the temperature at which the composition is to be stored. . We have found that pentafluorochloroethane is superior to all the exemplified diluents in its ability to suppress flammability, and the ratio of pentafluorochloroethane to ethylene oxide by weight is preferably at least 3/1.

Pentafluorkloretan er så effektiv til å undertrykke antenn-barhet at vi foretrekker å bruke det ufortynnet. på denne måte kan det oppnås den største mulige konsentrasjon av etylenoksyd og den raskeste sterilisasjon kan gjennomføres med bibehold av sikkerhet i bruk og lagring. Pentafluorochloroethane is so effective at suppressing flammability that we prefer to use it undiluted. in this way, the greatest possible concentration of ethylene oxide can be achieved and the fastest sterilization can be carried out while maintaining safety in use and storage.

Som resultat av prøver beskrevet i eksempel 1, har vi fastslått at et ufortynnet preparat inneholdende et vektforhold av pentafluorkloretan til etylenoksyd på i det minste 4,4/1 ikke er brennbar når den blandes med en hvilken som leist mengde luft og brukes ved 25°C og atmosfærisk trykk. Dette forhold tilsva-rer 18,6 vekt% etylenoksyd og 81,4 vekt% pentafluorkloretan. As a result of tests described in Example 1, we have determined that an undiluted preparation containing a weight ratio of pentafluorochloroethane to ethylene oxide of at least 4.4/1 is not flammable when mixed with any given amount of air and used at 25° C and atmospheric pressure. This ratio corresponds to 18.6% by weight of ethylene oxide and 81.4% by weight of pentafluorochloroethane.

I den aktuelle anvendelse av preparatet for sterilisering kan temperatur- og trykkbetingelsene være noe forskjellige fra de i prøven, og det er foretrukket å bruke preparater som inneholder et større forhold av pentafluorkloretan for å ha en større sikkerhetsmargir. Derfor foretrekker vi i praksis å bruke ufortynnede preparater hvor vektforholdet pentafluorkloretan til etylenoksyd i væske eller damp er minst 5/1 (dette er en pre-sentkonsentrasjon på 16,7 vekt% etylenoksyd og 83,3 vekt% pentafluorkloretan). Ved de tidligere-kjente brukte steriliseringsblandinger av etylenoksyd og difluordiklormetan har en sikker ar-beidsblanding i praksis blitt funnet å være 12 vekt% etylenoksyd og 88 vekt% difluordiklormetan, selv om prøver på brennbarhet lik den som er beskrevet i eksempel 1 viser at en konsentrasjon av 14,6 vekt% etylenoksyd og 84,4 % difluordiklormetan er uann-tennelig i ethvert forhold av luft ved 25°C og atmosfærisk trykk. In the actual use of the preparation for sterilization, the temperature and pressure conditions may be somewhat different from those in the sample, and it is preferred to use preparations containing a greater proportion of pentafluorochloroethane to have a greater safety margin. Therefore, in practice we prefer to use undiluted preparations where the weight ratio of pentafluorochloroethane to ethylene oxide in liquid or vapor is at least 5/1 (this is a present concentration of 16.7% by weight ethylene oxide and 83.3% by weight pentafluorochloroethane). With the previously known sterilizing mixtures of ethylene oxide and difluorodichloromethane, a safe working mixture in practice has been found to be 12% by weight of ethylene oxide and 88% by weight of difluorodichloromethane, although tests of flammability similar to that described in example 1 show that a concentration of 14.6% by weight ethylene oxide and 84.4% difluorodichloromethane is non-flammable in any ratio of air at 25°C and atmospheric pressure.

Om det anvendes samme sikkerhetsmargin for pentafluorklor-etanblandinger som den som har vist seg å holde i praksis for di-fluordiklormetanblandinger og som her er tidligere beskrevet finner vi at et preparat inneholdende 15,3% etylenoksyd og 84,7% pentafluorkloretan (et vektforhold på 5,5/1) kan anvendes som et preparat med den samme prøvede sikkerhet mot antennelighet som tidligere kjente blandinger, men med en høyere konsentrasjon av etylenoksyd. Den lille økning fra 12 til 15,3 vekt%. blir en økning fra 27,3 til 38,8 volum% i konsentrasjon av etylenoksyd i dampen fremstilt fra tilsvarende sikre preparater når de "blir fullstendig fordampet. Den grafiske fremstilling av eksempel 2 demonstrerer på samme måte at for de to sikre preparater be- If the same safety margin is used for pentafluorochloroethane mixtures as that which has been shown to hold in practice for difluorodichloromethane mixtures and which was previously described here, we find that a preparation containing 15.3% ethylene oxide and 84.7% pentafluorochloroethane (a weight ratio of 5.5/1) can be used as a preparation with the same proven safety against flammability as previously known mixtures, but with a higher concentration of ethylene oxide. The small increase from 12 to 15.3% by weight. is an increase from 27.3 to 38.8% by volume in the concentration of ethylene oxide in the vapor produced from corresponding safe preparations when they are completely vaporized. The graphical presentation of example 2 similarly demonstrates that for the two safe preparations be-

regnet på å skaffe sikkerhetsmargin, frembringer det ene inneholdende pentafluorkloretan en betydelig høyere arbeidskonsentra-sjon av etylenoksyd ved samme arbeidstrykk eller omvendt frembringer pentafluorkloretanpreparatet den samme etylenoksydkonsentrasjon ved et lavere arbeidstrykk. calculated to provide a safety margin, the one containing pentafluorochloroethane produces a significantly higher working concentration of ethylene oxide at the same working pressure or, conversely, the pentafluorochloroethane preparation produces the same ethylene oxide concentration at a lower working pressure.

Den større etylenoksydkonsentrasjon fra pentafluorkloretan-preparater gir en større gjennomgang av steriliserte artikler ved et gitt sterilisatorvolum. Følgelig ville vi spesielt fore-trekke å bruke preparater i hvilke vektforholdet av pentafluorkloretan til etylenoksyd er fra 5/1 til 8/1. The greater ethylene oxide concentration from pentafluorochloroethane preparations provides a greater throughput of sterilized articles at a given sterilizer volume. Consequently, we would particularly prefer to use preparations in which the weight ratio of pentafluorochloroethane to ethylene oxide is from 5/1 to 8/1.

Preparatene oppbevares enten fortynnet eller på annen måte hensiktsmessig i væskeform under et trykk på mer enn 1 atmosfære og kan frigjøres fra lagerbeholderen ved hjelp av det autogene trykket for bruk som steriliserings- eller utrøkningsmidler i dampform. Noen av fortynningsmidlene som er beskrevet her kan ha tilleggsfunksjonen at de kan endre flyktigheten for preparatet i sin helhet. Således kan preparater som har en spesiell kom-binasjon av egenskaper fremstilles når fortynningsmidlene velges omsorgsfullt. Tetrafluordikloretan er f.eks. en nyttig flamme- The preparations are stored either diluted or otherwise suitably in liquid form under a pressure of more than 1 atmosphere and can be released from the storage container by means of the autogenous pressure for use as sterilizing or fumigating agents in vapor form. Some of the diluents described here may have the additional function of changing the volatility of the preparation as a whole. Thus, preparations which have a special combination of properties can be produced when the diluents are chosen carefully. Tetrafluorodichloroethane is e.g. a useful flame-

og dampundertrykker for tilsetning til pentafluorkloretan/etylen-oksydpreparater. and vapor suppressant for addition to pentafluorochloroethane/ethylene oxide preparations.

Forsiktighet må utvises som ved alle andre preparater inneholdende etylenoksyd for å unngå kontakt av toksiske mengder med mennesker , men preparatene ifølge oppfinnelsen er mindre farlige i denne henseende ( så vel som den mindre brannfare) enn rent etylenoksyd. Caution must be exercised as with all other preparations containing ethylene oxide to avoid contact of toxic amounts with humans, but the preparations according to the invention are less dangerous in this respect (as well as the lesser fire hazard) than pure ethylene oxide.

Preparatene er spesielt nyttige ved sterilisering av utstyr The preparations are particularly useful when sterilizing equipment

for medisinsk bruk, men kan også brukes ved lavtemperatur-sterilisering av andre artikler, f.eks. klær i vaskerier og sykehus og i farmasøytisk innpakning. for medical use, but can also be used for low-temperature sterilization of other articles, e.g. clothes in laundries and hospitals and in pharmaceutical packaging.

Oppfinnelsen skal illustreres av de følgende eksempler: The invention shall be illustrated by the following examples:

EKSEMPEL 1. EXAMPLE 1.

Blandinger av etylenoksyd og pentafluorkloretan ble frem- Mixtures of ethylene oxide and pentafluorochloroethane were produced

stilt i forskjellige forhold. Prøver av hver av slike blandinger ble fordampet og målt" inn i et kar med en serie av kjente luftvolumer. posed in different conditions. Samples of each such mixture were vaporized and metered into a vessel containing a series of known volumes of air.

Brennbarheten av luft/dampblandingene ble bestemt ved 25°C og atmosfærisk trykk ved bruk av et standard apparat og en metode beskrevet på side 10 i "Limits of Flammability of Gases and Vapours" av H.F. Coward og G.W. Jones,.bulletin 503 U.S. Bureau of Mines 1952. The flammability of the air/vapor mixtures was determined at 25°C and atmospheric pressure using a standard apparatus and method described on page 10 of "Limits of Flammability of Gases and Vapours" by H.F. Coward and G.W. Jones,.bulletin 503 U.S. Bureau of Mines 1952.

Fra resultatene av disse forsøk er det konstruert en grafisk fremstilling vist i fig. 1, som viser brennbare og ikke-brennbare regioner og en terskel-linje H som deler de to regioner. Det kan noteres at fordi den rette akse A representerer preparater av blandinger som ikke inneholder luft, representerer enhver linje (slik som linjen C) som forener et punkt på aksen A til starten Oi den grafiske fremstilling forskjellige konsentrasjoner av From the results of these tests, a graphic presentation shown in fig. 1, showing combustible and non-combustible regions and a threshold line H dividing the two regions. It may be noted that because the straight axis A represents preparations of mixtures that do not contain air, any line (such as line C) joining a point on the axis A to the start O of the graph represents different concentrations of

luft tilsatt til et konstant forhold av etylenoksyd og pentafluorkloretan. Det kan sees at linjen C går inn i den brennbare region og derfor vil denne blanding av organiske komponenter være brennbar ved noen luftkonsentrasjoner. På den annen side går ikke linjen T som er tangensiell til terskel-linjen H ved F, inn i den brennbare region og derfor indikerer den grafiske fremstilling av resultatene at en blanding representert av linjen T ikke vil være brennbar i noen konsentrasjon med luft. air added to a constant ratio of ethylene oxide and pentafluorochloroethane. It can be seen that line C enters the flammable region and therefore this mixture of organic components will be flammable at some air concentrations. On the other hand, the line T which is tangential to the threshold line H at F does not enter the combustible region and therefore the graphical representation of the results indicates that a mixture represented by the line T will not be flammable in any concentration with air.

Avlest fra den grafiske fremstilling representerer linjen Read from the graphic representation the line represents

T T

Det vil lett forstås at mange andre blandinger represen- It will be easily understood that many other mixtures represent

tert av linjer fra startpunktet som ikke går gjennom den brennbare region på liknende måte ikke vil være brennbare i noen luftkonsentrasjon, men slike blandinger inneholder et mindre forhold av etylenoksyd relativt til pentafluorkloretan og vil således være mindre aktive steriliseringsblandinger. Blandingen med linjen T er den mest aktive steriliseringsblanding som er tert of lines from the starting point which do not pass through the flammable region will similarly not be flammable in any air concentration, but such mixtures contain a smaller ratio of ethylene oxide relative to pentafluorochloroethane and will thus be less active sterilizing mixtures. The mixture with the line T is the most active sterilization mixture available

o o

ikke-brennbar med luft når den brukes ved 25 C og atmosfærisk trykk. non-flammable with air when used at 25 C and atmospheric pressure.

EKSEMPEL 2. EXAMPLE 2.

En blanding av 88 vekt% diklordifluormetan er 12 vekt% etylenoksyd brukes som steriliseringspreparat med en sikkerhetsmargin fra det kritiske brennbarhetspreparat med 85,4 vekt% diklordifluormetan og 14,6 vekt% etylenoksyd målt på en lignende måte som beskrevet i eksempel 1. A mixture of 88% by weight dichlorodifluoromethane and 12% by weight ethylene oxide is used as sterilization preparation with a safety margin from the critical flammability preparation with 85.4% by weight dichlorodifluoromethane and 14.6% by weight ethylene oxide measured in a similar way as described in example 1.

Et preparat inneholdende pentafluorkloretan og etylenoksyd med samme sikkerhetsmargin som brukes for diklordifluor-metanpreparatet har blitt fremstilt. Et slikt preparat inneholder 84,7 vekt% pentafluorkloretan og 15,3 vekt% etylenoksyd. A preparation containing pentafluorochloroethane and ethylene oxide with the same safety margin as is used for the dichlorodifluoromethane preparation has been produced. Such a preparation contains 84.7% by weight of pentafluorochloroethane and 15.3% by weight of ethylene oxide.

Trykkene som utvikles når prøver av disse to blandinger fordampes ved tre forskjellige temperaturer i en sterilisator, The pressures developed when samples of these two mixtures are evaporated at three different temperatures in a sterilizer,

er vist i fig. 2 i hvilken de er avsatt relativt til konsentrasjonen av etylenoksyd i dampen. Det vil sees at ved alle valgte temperaturer ga pentafluorkloretanblandingene 40-45% høyere konsentrasjon i volum av etylenoksyd enn diklordifluormetan ved samme trykk isterilisatoren. Omvendt kan det oppnås den samme konsentrasjon av etylenoksyd ved et lavere trykk med blandingen inneholdende pentafluorkloretan. Det kan sees at temperaturen gjør en liten forskjell i dette eksperimentet, men den totale virkning er den samme ved hver temperatur. is shown in fig. 2 in which they are deposited relative to the concentration of ethylene oxide in the steam. It will be seen that at all chosen temperatures the pentafluorochloroethane mixtures gave a 40-45% higher concentration by volume of ethylene oxide than dichlorodifluoromethane at the same pressure in the sterilizer. Conversely, the same concentration of ethylene oxide can be achieved at a lower pressure with the mixture containing pentafluorochloroethane. It can be seen that the temperature makes a small difference in this experiment, but the overall effect is the same at each temperature.

Claims

1. Sterilization preparation for use in gaseous form containing ethylene oxide and a fluorochlorohydrocarbon, characterized in that the fluorochlorohydrocarbon contains pentafluorochloroethane, and that the weight ratio between pentafluorochloroethane and ethylene oxide is at least 2/1.

2. Sterilization preparation according to claim 1, characterized in that the weight ratio of pentafluorochloroethane to ethylene oxide is from 4.4/1 to 8/1, preferably from 5.5/1 to 8/1.