TW200301104A - Enhanced formulations for neutralization of chemical, biological and industrial toxants - Google Patents
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200301104 玖、發明說明 (發明說明應敛明:發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) t發明戶斤屬之技術領域】 相互參照的相關申請案 此申請案為2000年6月29曰所主張的美國專利申請序 5列案號09/607,586(其為1998年6月30曰所主張(現在已中止) 的美國專利申請序列案號09/109,235(發表名稱為”用來減 輕及消除化學性及生物性武器藥劑污染之水性發泡材料 (Aqueous Foams for Mitigation and Decontamination of Chemical and Biological Weapons Agents)’’)之部分延續申 10 請案)(發表名稱為’’用來中和化學性及生物性毒素的配方 (Formulations for Neutralization of Chemical and Biological Toxans)”)的部分延續申請案,且其主張1999年7月29曰所 主張之美國暫時專利申請序列案號60/146,432的權利(其專 利說明書以參考之方式併於本文)。 15 此申請案亦為2001年9月14曰所主張的美國專利申請 序列案號09/952,940(其為2000年6月29曰所主張之美國專 利申請序列案號09/607,586(發表名稱為”用來中和化學性 及生物性毒素之配方’’)的部分延續申請案)(發表名稱為π用 來中和化學性及生物性毒素之濃縮配方及方法 20 (Concentrated Formulations and Methods for Neutralizing Chemical and Biological Toxans)’’)的部分延續申請案,且 其專利說明書以參考之方式併於本文。 此申請案主張2001年10月1日所主張之美國暫時專利 申請序列案號60/326,508(發表名稱為’’DF-200—用來淨化及 5 200301104 玖、發明說明 減輕CB W藥劑及生物性病原體污染之強化配方(DF-200--An Enhanced Formulation for Decontamination and Mitigation of CBW Agents and Biological Pathogens)")、 2001年11月30曰所主張之美國暫時專利申請序列案號 5 60/334,271(發表名稱為’’DF-200之快速部署組態 (Configurations for the Rapid Deployment of DF-200)’’)及 2002年6月7日所主張之美國暫時專利申請序列案號 60/387,104(發表名稱為”淨化配方(Decontamination Formulations)”)的權利’且其專利說明書以參考之方式併 10 於本文。 政府權利 根據由美國能源部所授予的契約案號DE_AC04-94AL85000,政府擁有本發明之權利。 發明領域 15 本發明係關於用來中和化學性、生物性及工業性毒素 之配方。 【先前技微】 發明背景 本發明係關於用來中和有毒的化學性、生物性及工業 2〇性化合物或藥劑(特別是關於化學及生物武器藥劑)之材料 與方法及該材料之製造方法。本發明特別關於一種包含一 溶解性化合物、/反應性化合物及一漂白性激活劑之材料 ,其中該漂白性激活劑可以泡沫、喷灑物、液體、煙霧及 氣溶膠輸送而提高與化學性化合物中和的反應速率’及其 6 200301104 玖、發明說明 匕添加劑可用來殺死或減弱某些生物性化合物或藥劑。 :沛刀子正增加對美國本土及海外的威脅(潛在包括 畺肖滅的武器)。在大量消滅的武器脈絡中,化學性及 生物性藥劑之使用(及用來威脅)為國家防衛和州及地方法 5律執行二者最重要關心的事。 某二已熟知可由恐怖分子引起威脅的化學戰爭(”cW,,) 藥劑共同擁有-些已顯現出具有可用來發展反抗手段的機 會之化學性特徵。沙林⑽⑻、索曼(soman)及塔崩(tabun) #化车藥诏(G_藥劑)全部為含磷的化合物實例,當其經化 1〇學性地改變時可失去其毒性。芬子氣(其為關劑之實例) 及VX(其為V-藥劑之實例)亦可經化學性地改變而無害地提 供。此外,某些熟知的包括肉毒桿菌毒素、炭疽及其它可 形成孢子的細菌、有生長力的細菌(包括鼠疫及不同的病 毒)之BW藥劑亦可化學地去活化。 15 CW或生物戰爭(”BW”)攻擊可包括括局部放置藥劑或 藥劑類或將其廣泛散佈以便侵襲一群人類個體。因為cw 及BW(”CBW”)藥劑可彈性運用,反應者會遇到以多種物理 狀態顯現的藥劑,包括大團狀、氣溶膠及蒸氣。 已需要一種可有效、快速及安全(無毒及無腐蝕)的淨 20化技術,用以在國内的恐怖分子攻擊事件中恢復民用設施 。理想的話,此技術應該可應用至多種局面,諸如可淨化 開放、半封閉及封閉的設備和敏感的設備之污染。該淨化 配方可使用的設施型式實例包括體育場(開放)、地下的地 下鐵站(半封閉)及機場航站大樓或辦公室建築物(封閉)。 7 200301104 玖、發明說明 發泡形式可有用地延長該配方在垂直表面上的接觸時間。 消除化學性化合物之污染已主要集中在化學戰爭藥劑 上’特別是在神經藥劑(諸如G藥劑及V藥劑)及在糜爛性藥 劑(諸如芥子氣體(或簡稱為芥子氣))。關於化學藥劑之解 5毋反應可分成取代及氧化反應。消除生物性藥劑之污染主 要集中在細菌孢子(例如,炭疽)(其在全部的微生物中視為 最難以殺死的)。其它背景則在美國專利申請序列案號
〇9/607,586及09/952,940 中有討論。 亦需要可快速、安全及有效地中和有毒的工業性化學 10物質,諸如馬拉硫磷、氰化氫、氰化鈉、異氰酸丁酯、二 硫化碳及氣化碳醯氣體。 一般來說,美國專利申請序列案號09/607,586係關於 一種以水為基底的淨化技術("DF_100"),其可快速中和化 學及生物戰爭(’’CBW’’)藥劑。該配方: •可有效中和化學及生物藥劑二者;
•具環境良性(即,無毒且無腐蝕性); •可在一些期望的材料表面上作用;及 .可摻入廣泛多種的載體(例>,發泡材料、液體喷 霧物、煙霧)而滿足廣泛多種操作目標。 20 使用此技術的主要利益為平民第一 合應者(例如,將 首先到達受CBW藥劑攻擊現場的消防部門、警察部門及緊 急應變(HazMat)單位),接著的第 來恢復設施。已發佈可由平民第 DF-100的配方之工藝並非最理想。 二利益為將此配方使用 合應者所利用而含有 這些工藝的問題包括: 8 200301104 玖、發明說明 (1)必需調整DF· 100之pH以便最理想地淨化每種特定的化 學及生物藥劑。換句話說,需要不同的配方來中和每種斗寺 定的藥劑。雖然該配方的pH可在實驗室中相當簡單地調整 ,但此在廣闊的地方時更困難且通常不合適於該工藝的初 5 使用者(即,平民第一答應者)。(2)對一化學藥劑(芥子氣) 之反應速率相當慢(如與對其它化學藥劑之反應速率比較)。 ^ 這些工藝問題限制DF-100在實際用途上的效用。美國 專利申請序列案號09/952,940則揭示出一經改質的配方 · (DF-100A),其可滿足對每種特定的藥劑調整pH之需求(即 10 ,上述描述的第一工藝之問題)。但是,雖然DF-100A確實 改善上述配方在單一pH下之性能,但其並不能完全解決此 問題,甚至無法滿足第二工藝問題(即,與芥子氣的反應 速率相當慢)。額外地,某些形式的DF-100/100A使用短鏈 醇類(例如,異丁醇、異丙醇),若該配方以濃縮形式封裝 15 時此會造成燃燒性問題。同樣地,某些形式的DF-100/100A使用二甘醇單丁基醚(DEGMBE),此會在某些化 學藥劑感應器及偵測器上造成假警報(特別是使用在某些 軍事設定上之較舊的感應器)。 下列為DF-100的較佳配方實例(作為比較點): ’ 20 DF-100
- W 2.6%瓦利魁(Variquat)80MC(陽離子表面活性劑) 3.3%阿朵金(八(1〇§611)477(陽離子水溶增溶劑) 〇_8%卜十二烷醇{脂肪醇) 0 · 5 %異丁酵(短鍵醇) 9 玖、發明說明 1.6%異丙醇(短鏈醇) 0.1°/。傑瓜(Jaguar)6000(陽離子聚合物) 1.6% 一甘醇單丁基醚(溶劑) 4%碳酸氫鈉(緩衝劑及過氧化物激活劑) 4 %過氧化氫(液體氧化劑) 75%水 可將此配方調整至p Η值8用以最理想地消除芥子氣與炭疽 也子的污柒,及可调整至?只值1〇·5用以最理想地消除νχ 污染。消除化學藥劑之污染通常可在?118至1〇間之任何地 方皆有效。
下列為DF-l〇OA的較佳配方實例(作^進一步的比較點广 DF-100A 5 · 3 %瓦利魁6 〇 M c (陽離子表面活性劑) 2 · 8 %阿朵金4 7 7 (陽離子水溶增溶劑) 〇·65%1-十二烷醇(脂肪醇) 0.6%異丁醇(短鏈醇) 〇·1 %傑瓜8000(陽離子聚合物) 1.35%二甘醇單丁基醚(溶劑) 4%碳酸氫鉀(緩衝劑及過氧化物激活劑) 4%過氧化氫(氧化劑) 81%水 了將此配方w周整至阳值8用以 取心地/肖除介子氣與炭疽 孢子的巧染;及可調整i 10間之任何地方 〇用以最理想地消除νχ污 染。消除化學藥劑之污染通常可在_至 200301104 玫、發明說明 皆有效。同樣地,可調整至ρΗ9·2用以於非最理想下消除 全部的藥劑污染。 在上述顯不的DP-100與DF-100A二實例中,過氧化氣 會與碳酸氫鹽反應而產生具高反應性的負電荷親核性物種 5 ,氫過氧碳酸鹽(HCOD,其為一種強氧化劑。可藉由使 用過氧化氫形成其它負電荷親核基,包括··羥基離子 (〇H—)及氫過氧化物離子(〇〇H-)。在這些配方中的其它組 分之功能則在美國專利申請序列案號〇9/6〇7,586及 〇9/952,940中有廣泛的討論。 1〇 本發明顯示出一種包含漂白性激活劑之經強化的淨化 配方(通常標示為”DF侧”),其可導致較快的反應動力學 、改善性能並消除對調整pH之需求。雖然漂白性激活劑通 蔡使用在(陰離子性)洗衣清潔劑中,本發明亦可將其與陽 離子表面活性劑-起使用,且激活劑對水之好的溶解度可 15有用地用來獲知快速的反應時間。可使用在本發明中之想 要的漂白性激活劑較佳地可溶於水、無毒、不易燃且具低 成本。 葡萄糖五醋酸酷袁_ # ^^ 欠Q曰马種〇-乙醯基過氧化物激活劑,$ 20
已在包含陽離子表面活性劑與無機過氧化物的消毒組《 中使用作為活化劑(參見日本公開公報專利公告案號62 毛表名稱為"用於牛棚之消毒組成物"(1967))。1 萄糖五醋酸醋在室溫下為固體(即,炼點為1HTC),且不爲 於水。在包含過氧化物的水溶液巾,當其與過氧化物反方 時’其可非常慢地溶解在水中。濃度約2%的㈣糖五酉 11 2〇〇3〇i1〇4 玖、發明說明 酸酯需花數小時來溶解。此使得快速部署組態較不想使用 它。 【發明内容】 内容) 本發明為一種用來中和至少一種毒素的配方,其包含 •至少二種溶解性化合物,其中至少一種溶解性化合物為 陽離子表面活性劑及至少一種溶解性化合物為一陽離子 水溶增/谷劑,至少一種反應性化合物,其中該至少一種反 · 應性化合物可選自於由下列所組成之群:過氧化氫、過氧 化氫脲、氫過氧碳酸鹽、過醋酸、高侧酸鈉、過氧焦碟酸 鈉、過氧矽酸鈉及過碳酸鈉;及至少一種漂白性激活劑, 其可選自於由下列所組成之群:〇—乙醯基、N-乙醯基及腈 基團漂白性激活劑;其中當該至少二種溶解性化合物、該 至少一種反應性化合物及該至少一種漂白性激活劑與水混 15合且曝露到至少一種毒素下時,其會中和至少一種毒素。 在較佳的具體實施例中,該陽離子表面活性劑包含一四級 · 銨鹽,最佳為溴化鯨臘基三甲基銨、氯化苄烧銨、氯化苄 乙氧銨、氣化鯨臘基吡錠、烷基二甲基苄基銨鹽、溴化四 丁基銨或偉特扣(WITCO)瓦利魁8〇mctm4其組合。該配 产 20方可進一步包含可溶於水的聚合物,較佳為聚乙烯醇、瓜 爾膠、(陽離子或非離子的)氯化聚烯丙基二甲基銨、聚丙 烯醯胺、聚(環氧乙烷)、甘油、聚乙二醇8000(PEG8000) ,或傑瓜8000TM(瓜爾膠2-羥丙基醚)或其組合。該配方亦 可進一步包含一每分子具有8至20個碳原子的脂肪醇、一 12 200301104 玖、發明說明 溶劑(較佳為二(丙二醇)甲基醚或二甘醇單丁基醚或其組合 )及/或一碳酸鹽(較佳為碳酸氫鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫銨、 氫妷酸氫銨、碳酸氫鋰、碳酸銨或碳酸鉀或其組合)。該 漂白性激活劑較佳地可溶於水,最佳為氣化乙醯膽鹼、單 5醋精(甘油單醋酸酯)、二醋精(甘油二醋酸酯)、4-氰基苯 曱酸、二醋酸乙二醇酯、醋酸丙二醇單甲基醚酯、醋酸曱 , 西曰、戊二酸二甲酯、醋酸二甘醇單乙基醚酯、甘油二醋酸 酯(二醋精)、甘油單醋酸酯、甘油三醋酸酯或二醋酸丙二 鲁 醇酯或其組合。再者,該漂白性激活劑可不溶於水,其較 10佳為四乙醯基乙二胺(TAED)、正壬醯氧基苯磺酸鹽 (NOBS)或N-乙酿基葡萄糖胺或其組合。當該配方與水混 合時,其較佳的pH值在約9.6至約9.8之間。本發明之一個 具體實施例基本上由U0%的氯化苄烷銨、丨_8%的二醋酸 丙二醇酯、M6%的過氧化氫及2-8%的碳酸氫鉀組成。 15 本發明亦為一種用來中和至少一種毒素的配方,其包 含·至少一種陽離子表面活性劑;至少一種反應性化合物 鲁 ’其中该至少一種反應性化合物可選自於由下列所組成之 群·過氧化氫、過氧化氫脲、氫過氧碳酸鹽、過醋酸、高 领酸鈉、過氧焦鱗酸鈉、過氧石夕酸納及過碳酸鈉;至少一 鳥 20種漂白性激活劑,其可選自於由下列所組成之群:乙醯 基、N-乙醯基及腈基團漂白性激活劑類;及至少一種非為 * 該至少一種反應性化合物的碳酸鹽;其中當該至少一種表 面活性劑、該至少一種反應性化合物、該至少一種漂白性 激活劑與該至少一種碳酸鹽與水混合且曝露到至少一種毒 13 200301104 玖、發明說明 素下時,其會中和至少一種毒素。在較佳的具體實施例中 ,當該配方與水混合時,其pH值在約9.6至約9.8之間;且 該陽離子表面活性劑包含一四級銨鹽,最佳為氣化卡烷銨 。該至少一種碳酸鹽較佳為碳酸氫鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫 5銨、氫碳酸氫銨、碳酸氫鋰、碳酸銨或碳酸鉀或其組合。 一個具體實施例為其實質上由至少一種陽離子表面活性劑 ^ 、至少一種反應性化合物、至少一種漂白性激活劑及至少 一種碳酸鹽組成。該漂白性激活劑較佳地可溶於水,其最 鲁 佳為氣化乙醯膽驗、單醋精(甘油單醋酸g旨)、二醋精(甘油 10二醋酸酯)、4_氰基苯甲酸、二醋酸乙二醇酯、醋酸丙二醇 單甲基醚酯、醋酸甲酯、戊二酸二甲酯、醋酸二甘醇單乙 基gg、甘油一醋酸g旨(二醋精)、甘油單酷酸酷、甘油三 醋酸酯或二醋酸丙二醇酯或其組合。 本發明進一步為一種用來中和至少一種毒素的配方, 15其包含·至少一種陽離子表面活性劑;至少一種反應性化 Β物其中5亥至少一種反應性化合物可選自於由下列所組 脅 成之群:過氧化氫、過氧化氫脲、氫過氧碳酸鹽、過醋酸 、高硼酸鈉、過氧焦磷酸鈉、過氧矽酸鈉及過碳酸鈉;及 至少一種可溶於水的漂白性激活劑,其可選自於由下列所 > 20組成之群:乙醯基、N·乙醯基及腈基團漂白性激活劑; 其中當該至少一種表面活性劑、該至少一種反應性化合物 · 及該至少一種可溶於水的漂白性激活劑與水混合且曝露到 至少一種毒素下時,其會中和至少一種毒素。在較佳的具 體貝轭例中,該至少一種可溶於水的漂白性激活劑為氯化 14 200301104 玖、發明說明 乙醯膽鹼、單醋精(甘油單醋酸酯)、二醋精(甘油二醋酸酯 )、4-氰基苯甲酸、二醋酸乙二醇酯、醋酸丙二醇單甲基醚 酯、醋酸甲酯、戊二酸二甲酯、醋酸二甘醇單乙基醚酯、 甘油二醋酸酯(二醋精)、甘油單醋酸酯、甘油三醋酸酯或 5 二醋酸丙二醇酯或其組合。該陽離子表面活性劑較佳地包 含一四級銨鹽,最佳為氯化苄烷銨。該配方較佳地進一步 包含至少一種碳酸鹽,最佳為碳酸氫鉀、碳酸氫鈉、碳酸 氫銨、氫碳酸氫銨、碳酸氫鋰、碳酸銨或碳酸鉀或其組合 Φ 。當該配方與水混合時,其pH值在約9·6至約9.8之間。一 10個具體實施例為其實質上由至少一種陽離子表面活性劑、 至少一種反應性化合物及至少一種可溶於水的漂白性激活 劑組成。 本發明更進一步為一種用來中和至少一種毒素的配方 ,該配方包含:至少一種溶解性化合物,其可選自於由下 15列所組成之群:一陽離子水溶增溶劑及一每分子具有8至 20個石炭原子的脂肪醇;至少一種反應性化合物,其中該i · v種反應性化合物可選自於由下列所組成之群:過氧化 氫過氧化氫脲、氫過氧碳酸鹽、過醋酸、高爛酸納、過 氧焦磷酸鈉、過氧矽酸鈉及過碳酸鈉;及至少一種漂白性 2〇激活劑,其可選自於由下列所組成之群:〇_乙酿基、n乙 臭 醯基及腈基團漂白性激活劑類;其中#該至少一種溶純 ‘ 化合物、該至少-種反應性化合物及該至少一種漂白性激 活劑與水混合且曝露到至少一種毒素下時,其會中和至少 一種毒素。 15 2 ⑽ 301104 玖、發明說明 本發明亦為上述任何已封裝為藥囊的配方。在第一具 體實施例中,該藥囊包含:一經預混合而包含至少二種溶 解性藥劑的組分,第一組分包含至少一種漂白性激活劑而 第二組分包含至少一種反應性化合物。第一具體實施例可 5進一步包含水及一鹼;該經預混合的組分可額外地包含一 可溶於水的聚合物;該至少一種漂白性激活劑較佳為二醋 1 酸丙二醇酯、甘油二醋酸酯及/或TAED ;該經預混合之組 分可額外地包含一每分子具有8至2〇個碳原子的脂肪醇; · 5亥至少一種反應性化合物可為含有第二組分(其包含至少 10 一種反應性化合物)之過氧化氫脲,可額外包含過碳酸鈉 ;及該經預混合的組分可額外地包含一短鏈醇。第二具體 實施例包含:包含至少二種溶解性藥劑及水的第一經預混 合組分,及包含至少一種漂白性激活劑與至少一種反應性 化合物的第二經預混合組分;其中該至少一種漂白性激活 15劑為固體形式。在苐二具體實施例中,該第一經預混合的 組分較佳地額外包含一酸,該至少一種漂白性激活劑較佳 · 地包含氣化乙醯膽鹼,該至少一種反應性化合物包含過氧 化氫脲及該至少一種漂白性激活劑包含TAED,且該至少 一種漂白性激活劑經密封以防止過早與至少一種反應性化 20 合物反應。第三具體實施例包含:一包含至少二種溶解性 藥劑與至少一種漂白性激活劑的經預混合組分;及一包含 * 至少一種反應性化合物的組分。在第三具體實施例中,該 經預混合的組分可額外地包含水及一酸,該包含至少一種 反應性化合物的組分可包含過碳酸鈉及額外地一酸,且該 16 200301104 玖、發明說明 脲與包含至少一種 碳酸鉀與碳酸氫鉀 至少一種反應性化合物可包含過氧化氫 反應性化合物的組分,可額外地包含一 之混合物。 本發明之目標、優點、新顆的特徵和進一步的可行性 範圍將在下職相關連的伴隨圖形逐步地提出詳細說明, 且將在下列檢驗後由熟知此技#之人士逐步變明顯,或可 藉由本發明之進行而學習。本發明之目標及優點可藉由在 附加的中請專利範圍中特別指出的卫具及組合而實現及獲 得。 10 圖式簡單說明 該伴隨圖形(其併入且形成專利說明書部分)闡明本發 明之-個或多個具體實施例,且與說明一起提供以解釋本 發明之原理。該些圖形僅有闡明本發明之一個或更佳的具 體實施例之目的而不欲解釋為本發明之限制。在該些圖形 15 中: 第1圖為DF-200組分在殺死BaciUus gl〇bigii(炭疽模擬 物)孢子上之效應圖; 第2圖為本發明之第一快速部署組態("DF-200HF快速 部署")的較佳混合程序之圖式圖形;及 第3圖為本發明之第二快速部署組態("DF-200HF料漿 快速部署的較佳混合程序之圖式圖形。 t實方式j 較佳實施例之詳細說明 本發明可滿足對中和化學性及生物性毒素的任一種或 17 200301104 玖、發明說明 二者之有害作㈣一般配方之需求’其中毒素定義為任何 化學性或生物性化合物、組成、物種或藥劑,其若遺留而 未處理則會透過其在生命過程中的化學或生物作用而對人 類或動物造成死亡、暫時無能力或永久傷害。此包括全部 5的此化學物質或生物性藥劑,不管其起源或其方法製造, 且不管它們是在設備、在軍火或別處中產生。中和則定義 、 為可減輕、解毒、淨化毒素或對毒素的其他破壞,至該毒 素不再對人類或動物造成急性有害的作用之程度。本發明 鲁 之配方及所描述的變化可中和,且其自身並不包含或產生 ίο 、傳染、明顯有害的健康影響或甚至造成動物死亡。 本發明可滿足之化學性及生物性化合物的重要子項為 化學戰爭(,’CW”)及生物戰爭(”BW”)藥劑之化合物。但是, 本發明亦可滿足會對動物(包括人類)造成潛在有害的健康 衫響之毋素,其中此有害的健康影響包括傳染、急性及慢 15性健康影響及死亡。此些毒素可在農業設備、動物或製酪 辰%、或食物產品加工或封裝設備中發現。額外地,本發 · 明可滿足對此配方其自身無毒且無腐蝕,並可利用多種工 具和以不同相輸送之需要。某些具體實施例則在美國專利 申凊序列案號G9/6G7,586及09/952,94时討論。本發明顯示 20出貫質上與先述技藝及較早的具體實施例二者不同之額外 的具體實施例,且將在下列描述。 * 於本文中,名稱”配方”定義為經活化而可塗佈至表面 或主體用以中和目的之產物或溶液(例如,水溶液),其可 或可不加入氣體(例如,空氣)而產生泡球。除非其他方面 18 2〇〇3〇1ι〇4 玖、發明說明 有特別描述,於本文中所列出之濃度、組成或組分為相對 於整體活化溶液的重量百分比。於本文中,名稱”水”為廣 泛定義,包括:純水、自來水、去離子水、去礦物質水、 鹽水或任何其它主要由ho組成的液體。 5 對可獲彳于明顯的孢子殺死速率之DF-200配方來說,最 小組成配套貫例包含四種組分·· ⑴-溶解性藥劑’其可選自於由下列所組成之群:陽 離子表面活性劑(例如瓦利魁議C)、陽離子水溶增溶劑( 例如,阿朵金477)及脂肪醇(例如,丨·十二烷醇); 1〇 ⑺―漂白性激活劑’其可選自於由下列所組成之群: 〇-乙醯基、N-乙醯基及腈基團過氧化物激活劑類(例如, 二醋酸丙二醇醋); (3)-反應性化合物(例如,過氧化氫、過醋酸);及 ⑷水。 15該溶解性藥劑可用來讓毒素能有效地易受攻擊影響,而該 反應性化合物可用來攻擊且中和毒素,而該漂白性激活劑 則可強化該過程。 合適的陽離子表面活性劑實例包括:四級錢鹽及聚合 的四級鹽類。合適的四級録鹽實例包括:漠化錄腹基三甲 2〇基錢、氯化千烧錢、氯化节乙氧銨、氯化餘腹基钱、烧 曱基千基!安鹽及廣化四丁基錄。較佳的陽離子表面活 性劑為偉特扣瓦利魁80MCtm,其為千基(ci2_ci6)烧基二 甲基錢氣化物類之混合物。使用在DF_2〇〇配方中的四級錢 鹽濃度較佳地不高於約10%,因為在較高的濃度下四級錢 19 2〇〇3Gi1〇4 玖、發明說明 鹽會變成對人類及環境有明顯的毒性。 合適的陽離子水溶增溶劑實例包括:溴化四戊基銨、 溴化三乙醯基甲基銨及溴化四丁基銨。較佳的陽離子水溶 增溶劑為偉特扣阿朵金477™,其為五甲基牛脂二氣化烧 5 基三亞甲基二銨。 口適的脂肪醇實例包括每分子具有8-20個碳原子的醇 類,諸如:1-十二烷醇、純十二烷醇、十六烷醇及卜十四 烷醇。 φ P返後將討論合適的漂白性激活劑實例。 1〇 合適的反應性化合物實例包括··過氧化物化合物類; 過氧化氫;過氧化氫脲;高硼酸鈉;過碳酸鈉;碳酸鈉過 氧化氫合尿素;過氧焦磷酸鈉;過氧矽酸鈉氫;焦磷酸鹽 的過氧化物添加劑;檸檬酸鹽;硫酸鈉;尿素;及矽酸鈉 ,經活化的過氧化物化合物(例如,過氧化氫+碳酸氫鹽) 15 •’過醋酸;肟鹽類(例如,丁烷-2,3-二酮、單肟鹽離子及 苯氫草胺酸鹽);醇鹽類(例如甲醇鹽及乙醇鹽);芳氧化物 · 類(例如,經芳基取代的苯磺酸鹽類);醛類(例如,戊二醛 ),過單硫酸鹽;芬頓氏(Fenton,s)試劑(鐵及過氧化物之混 合物);及次氣酸鈉。在DF-200配方中使用這些反應性化 · 20合物可產生多種負電荷親核基,例如,當使用過氧化氫時 可產生羥基離子(〇H-)與氫過氧化物離子((〇〇H-);及/或 ’ S過氧化氫與碳酸鹽結合著使用時可產生氫過氧碳酸鹽離 子(HC〇4—)。氫過氧碳酸鹽離子(HC〇4-)為比羥基離子 (OH—)或氫過氧化物離子((00H-)更強的氧化劑,其在與生 20 200301104 玖、發明說明 物1毒素反應時特別有效。當在购〇〇配方中使用過氧化 氧蚪’其濃度較佳地少於約1〇%,因為較高的濃度會具有 明顯的腐純(特料在3㈣%的過氧化氫濃度範圍)。 為了獲得非常向的孢子殺死速率,較佳地將碳酸鹽( !如奴馱氫鈉或複酸氫鉀)加入至在上述描述之DF_2〇〇 配方的最小組成配套中。當使用過氧化物化合物(例如, 1 、氧化氫)作為DF-200的反應性化合物時,加入的碳酸鹽 ^ 例如過氧化氫結合而形成高反應性的氫過氧碳酸鹽物 · 種(HCO4 )。加入碳酸鹽亦可緩衝該配方以最佳化。 因此’可獲得非常高的孢子殺死速率之DF-20〇配方的 最小組成配套可包含五種組分: (1) 一溶解性藥劑,其可選自於由下列所組成之群:陽 離子表面活性劑(例如,瓦利魁肋^^❼、陽離子水溶增溶劑 (例如,阿朵金477)及脂肪醇(例如,卜十二烷醇); (2) —漂白性激活劑,其可選自於由下列所組成之群·· 乙酿基、N-乙&L基及勝基團過氧化物激活劑(例如,二 醋酸丙二醇酯); (3) —反應性組分(例如,過氧化氫、過醋酸等等); (4) 一碳酸鹽(例如,碳酸氫納);及 ‘ (5) 水。 瘳 合適的碳酸鹽實例包括:碳酸氫鉀、碳酸氫鈉、碳酸 氫銨、氫碳酸氫銨、碳酸氫鐘、碳酸錢及碳酸舒。 第I圖顯示出在Bacillus globigii孢子(起始濃度為107孢 子/亳升)上的淨化測試結果。將孢子曝露至多種組分的 21 200301104 玖、發明說明 DF-200配方之四種不同次組合中1小時(該配方的pH為9.8) 抱子的杈死程度可猎由培養存活的生物而測定。如弟3 圖所顯示,可使用二種不同的組合獲得明顯的孢子殺死: (1 )2%瓦利魁(陽離子表面活性劑)、2%二醋酸丙二醇酯(漂 5白性激活劑)及2%過氧化氫(氧化劑)之水溶液及(2)2%瓦利 魁(陽離子表面活性劑)、5%碳酸氫鉀(緩衝劑及過氧化物 激活劑)及2°/。過氧化氫(氧化劑)之水溶液。但是,可藉由 使用第三組合達成非常高的孢子殺死,其包含(3)2%瓦利 魁(陽離子表面活性劑)、2%二醋酸丙二醇酯(漂白性激活 10劑)、5%碳酸氫鉀(緩衝劑及過氧化物激活劑)及2%過氧化 氫(氧化劑)的水溶液。 其次將顯現DF-200配方的多種其它具體實施例及組態。 DF-200HF(高發泊、 本發明提供一種用於高發泡應用之經強化的淨化配方 15 (f'DF-200HF”)。DF-200HF配方的實例包括: m^200HF(高泡汰、 1 _4%(較佳為2%)瓦利魁80MC(陽離子表面活性劑) 0.5-3%(較佳為1%)阿朵金477(陽離子水溶增溶劑) 0·2_0·8%(較佳為〇·4%)1-十二烷醇(脂肪醇) 20 0.Μ·0·1%傑瓜8000(可溶於水的陽離子聚合物) 0.5%二(丙二醇)曱基醚(溶劑) 0·1-10%(較佳為1-4%)過氧化氫(氧化劑) 0· 1 -10%(較佳為2-6%)碳酸氫鹽(緩衝劑及過氧化物激 活劑) 22 200301104 玖、發明說明 1 -4%二醋酸丙二醇酯(漂白性激活劑) 67-97% 水 此配方於pH值在7.5至10·5之間有效。可將此配方調整至 pH值在9.6至9.8之間以最理想地淨化全部的標的藥劑。此” 5 高發泡”配方包括一可溶於水的陽離子聚合物(例如,傑瓜 8000TM),其可增加溶液的本體黏度且產生更穩定的泡沫。 合適之可溶於水的非陰離子聚合物實例包括:聚乙稀 醇、瓜爾膠、(陽離子或非離子的)氯化聚烯丙基二甲基銨 · 、聚丙烯醯胺、聚乙二醇6000(PEG8000)及傑瓜8000tm(瓜 10爾膠2-羥丙基醚)。陽離子聚合物較佳的超過非離子聚合物 ;陰離子聚合物作用並不良好。脂肪醇(1_十二烷醇)用來 增加泡沫薄結構之表面黏度,以亦增加泡沫抵抗排水道及 氣泡破裂之穩定性。 班-200LF(低發泊Λ 15 本發明提供一用於低發泡應用之經強化的淨化配方 (”DF-200LF”)。DF-200LF配方之實例包括: · DF-20QLF(fe^^ 4%瓦利魁80MC(陽離子表面活性劑) 〇篇月桂醯胺DEA[N,N_雙(2_經乙基)_十二烧酿胺](泡 20 沫促進劑) 1-4%二醋酸丙二醇酯(漂白性激活劑) · 0.5%二(丙二醇)甲基醚(溶劑) 〇·〇5-〇·1%傑瓜8_聚合物(可溶於水的陽離子聚合物) 0.1-10%(較佳為1-4%)過氧化氫(氧化劑) 23 200301104 玖、發明說明 〇·1-10%(較佳為2-8%)碳酸氫鹽(緩衝劑及過氧化物激 活劑) 71-94% 水 此配方通常於ΡΗ值在7.5至1〇·5之間有效。可將此配方調 5整至值在約9.6至9.8之間用以最理想地淨化全部的標的 藥劑。
名稱’高發泡,指為該配方可形成高安定且持續的泡沫 之旎力,然而’低發泡,為該配方會形成較不安定的泡沫。 下表顯示出DF-200HF與DF-200LF之經改善的性能(如與 10 DF-100A比較)。標記”ND,,指為濃度低於可偵測極限,及
nPGD"指為二醋酸丙二醇酯(一種較佳的漂白性激活劑)。 表1 :對芥子氣模擬物(2-氣乙基苯基硫醚)之反應速率的總整理
配方 芥子氣模擬物(淨化°/〇) 1分鐘 15分鐘 60分鐘 DF-100A(pH8) 18 42 81 DF-100A(pH9.2) 16 38 83 DF-200HF(2% PGD/3% H202/4.5% Bicarb) 42 62 ND DF-200HF(2% PGD/3.5% H202/4% Bicarb) 94 98 ND DF-200LF(2.5% PGD/3% H202/4.5% Bicarb) 55 91 ND 表2 :對VX模擬物(苯基硫代膦酸0-乙基S-乙酯)之反應速率的總整理。 配方 VX ^ 丨莫擬物(淨化%) ~ 1分鐘 15分鐘 60^^ DF-lOOA(pHlO) 45 99 ND^ DF-100A(pH9.2) 33 71 93^^ DF-200HF(2% PGD/3% H202/4.5% Bicarb) 63 98 ND^ DF-200HF(2% PGD/3.5% H202/4% Bicarb) 66 99 ND^ DF_200LF(2.5% PGD/3% H202/4.5% Bicarb) 79 98 ND^ 24 200301104 玖、發明說明 表3 ·對G樂劑核擬物(氣碟酸二苯g旨)之反應速率的總整理。
配方 G藥劑模擬物(淨化〇/〇) 1分鐘 15分鐘 DF-100A(pH8) 53 ND ND^ DF-100A(pH9.2) ND ND ND DF-200HF(2% PGD/3% H202/4.5% Bicarb) ND ND ND DF-200HF(2% PGD/3.5% H2O2/4% Bicarb) ND ND ND ~ DF-200LF(2.5% PGD/3% H2O2/4.5% Bicarb) ND ND ND 表4 :對炭疽模擬物(Bacillus globigii孢子)之殺死速率的總整理 配方 炭疽模擬物 炭疽模擬物 30分鐘後之 殺死% 60分鐘後之 殺死% DF-100A(pH8) 99.99 99.99999 DF-100A(pH9.2) 90 99.9 DF-200HF(2% PGD/3% H202/4.5 Bicarb) 99.99999 99.99999 DF-200LF(2.5% PGD/3% H202/4.5 Bicarb) 99.99999 99.99999
在DF-200與DF-100/100A配方間之差異包括:
• DF-200在單一 pH處具有抗全部藥劑的活性。該配 5 方於pH值在約7.5至10.5之間有效;於pH值在約9.2至9.8之 間更有效;及於pH值在約ρΗ9·6至9.8之間最有效; • DF-200具有較好的抗芥子氣性能; • DF-200具有較好的抗細菌孢子性能; • DF-200具有較低濃度的陽離子表面活性劑及/或陽 10 離子水溶增溶劑,其可進一步降低(已經低)該配方的毒性 及腐蝕性質; • DF-200具有較低濃度的泡沫穩定組分,1-十二烷醇; • DF-200不使用短鏈醇(例如,異丁醇、異丙醇)(其會 在當配方以濃縮形式封裝時產生燃燒性問題); 25 200301104 玖、發明說明 • DF-200不使用二甘醇單丁基醚(DEGMBE)(其會在某 些化學藥劑感應器及偵測器(特別是較舊的使用在某些軍 事設定之感應器)上造成假警報);及 • DF-200包含較低濃度的過氧化氫,此亦可減低(已 5 經低)該配方的毒性及腐蝕性質。 在DF-200與DF-100A間之其它差異包括:
• DF-200性能在較高的pH(約9.6至9.8)下最理想(如與 DF-100A比較)。但是,需注意的是此為一般產品(諸如洗 衣清潔劑、洗髮精及洗碗精)之典型的pH值;及 10 · DF-200具有更多應該與本體配方分開貯存(直到使 用)的各別組分(例如,過氧化氫及漂白性激活劑),如與 DF-100A比較(其僅有一種組分(過氧化氫)應該分開貯存)。 此將在下列更詳細地討論。
DF-200配方(例如,DF-200HF及DF-200LF)的性能好 15 過DF-100與DF_100A配方之一個理由為加入漂白性激活劑( 例如,二醋酸丙二醇酯)。漂白性激活劑可為一具有經0-或N-鍵結的乙醯基之化合物,其可與強親核基的過氧羥基 陰離子(OOH-)反應而產生過氧化的物種,其為比單獨的 過氧化氫更有效率的氧化劑。 Ο 0
II II RC—L + OOK —► RC—OOH + L" 從1950年代開始,一數量不同的漂白性激活劑已使用 在商業洗衣清潔劑和其它商業產品中。最普通的激活劑為 四乙醯基乙二胺(TAED),其主要使用在歐洲及亞洲;及正 26 20 玖、發明說明 壬醯氧基苯磺酸鹽(N0BS),其主要使用在美國。N0BS為 普拉克特及甘寶公司(Proctor and Gamble company)的專利 化學品。在洗衣清潔劑中,過氧化氫以固體形式提供(通 系為高硼酸鈉,其會在水中反應而形成過氧羥基陰離子) 。加入漂白性激活劑可大大地提高洗衣清潔劑從織物上移 除染色的能力。 應注意的是TAED及NOBS漂白性激活劑極不溶於水( 例如,在25X:下TAED僅有0.1%的可溶性)。為了避開此在 洗衣清潔劑中的問題,固態TAED或NOBS粒子可藉由洗衣 機的擾摔作用保持在懸浮液中’於此它們會慢慢地與在清 潔劑中的過氧化氫反應。但是,在DF-200配方範圍中授動 顯現出可行性的問題;因此,可溶於水的漂白性激活劑較 佳。 有用之可溶於水的漂白性激活劑包括短鏈有機化合物 ’其包括酯鍵結,例如,二醋酸乙二醇酯、醋酸丙二醇單 甲基醚酯、醋酸甲酯、戊二酸二甲酯、醋酸二甘醇單乙基 醚酯、甘油二醋酸酯(二醋精)、甘油單醋酸酯、甘油三醋 酸酯及二醋酸丙二醇酯。較佳之可溶於水的漂白性激活劑 為二醋酸丙二醇酯(PGD),其顯示在下列。 〇 ch3 ο
II I II CH3 -C—OCH2 CHO—C—-CH3 此分子可與過氧羥基陰離子(OOH 一)反應放出酯鍵而 形成二個過氧化分子。 二醋酸丙二醇酯亦可作用為有機溶劑,其可高度有效 200301104 玖、發明說明 地溶解不溶的有機分子(例如,化學戰爭藥劑,和泡沫安 定劑/促進劑(諸如1-十二烷醇及月桂醯胺DEA))。因此,加 入此化合物的功能為其可用來補充在DF1〇〇及df i〇〇a中 所使用的二甘醇單丁基醚(DEGMBE)溶劑,或補充在某些 5 DF-MO配方中使用的二(丙二醇)甲基醚溶劑,因此讓二醋 酸丙二醇酯可提供兩種用途(即’溶劑及漂白性激活劑)。 漂白性激活劑通常會在水中不安定一段長時間。此當 水溶液在高pH(>10)時特別真實。因此,對長的閑置壽命 · 來說,較佳地將二醋酸丙二醇酯(或其它漂白性激活劑)與 1〇水溶液分開貯存直到使用。此不像其它使用漂白激活劑的 產品(例如,洗衣清潔劑),該配方的全部組分皆保持乾燥 及分離直到使用(在洗衣清潔劑的實例中,漂白性激活劑 經密封以防止其與過氧化物組分反應,直到二組分在水中 混合)。 15 另一個可溶於水的漂白性激活劑之實例為二醋酸乙二 醇酉旨,其可在DF-200配方中良好地作用。但是,當二醋酸 籲 乙二醇醋與過氧化氫反應時,其會形成乙二醇(即,抗凝 固)’其為一種相當有毒的副產物。另一方面,二醋酸丙 二醇酯則不會形成此相當有毒性的副產物。 20 DF-200NF(不發、;句λ 本發明亦可為一種不發泡的具體實施例(”df_2〇〇nf") * ’此可使用在特定的應用中,例如,殺死生物性有機體、 批次處理(諸如在非軍事用中和處理的化學藥劑中,即, 在溶液槽中)或噴灑應用。此配方的較佳實例包括(說明用 28 200301104 玖、發明說明 的量): DF-200NF(不發、;由λ 1-10%(較佳為2.5%)氯化苄烧銨(陽離子表面活性劑) 1- 8%二醋酸丙二醇酯(漂白性激活劑) 5 1-16%過氧化氫(氧化劑) 2- 8%碳酸氫鉀(緩衝劑及過氧化物激活劑丨 65.5-93.5% 水 可將該配方調整至pH值在約9.6至9.8之間用以最理想化其 · 性能,且可有效用來淨化全部的標的藥劑。
10 DF-100E 本發明亦可為一種經強化的dF_100A形式,其使用二 醋酸丙二醇酯漂白性激活劑。此經強化的配方(,,df_1〇〇e,,) 之較佳具體實施例包括(說明用的量)·
DF-1QOE
15 5.3% 瓦利魁 80MC 2.8%阿朵金477 φ 0·65%1-十二烧醇 05%異丁醇 0.1% 傑瓜 8000 辱 20 1.35%二甘醇單丁基_ 2-8%碳酸氫鹽 · 1-4%過氧化氫 1-4%二醋酸丙二醇酉旨 73-85% 水 29 200301104 玖、發明說明 可將此配方調整至pH值在約9·6至9·8之間用以最理想化其 抗全部藥劑的性能。DF-100E(2%PGD/3.00%H202/3.75%碳 酸氫鹽)的抗化學性模擬物性能則顯示在下列表5中: 表5 : DF-100E配方在動力學試驗中的反應速率之總整理。
模擬物 淨化% 1分鐘 15分鐘 60分鐘 芥子氣(HD) 83 92 ND G藥劑 ND ND ND VX 66 96 ND
5 抗炭疽孢子模擬物(Bacillus globigii孢子)測試說明在 曝露至DF-100E30分鐘後可殺死99·9999%(7個記錄)。 可使用其它漂白性激活劑(諸如不溶於水的NOBS或 TAED)來取代在DF-100E中的二醋酸丙二醇酯。但是,如 上述提及,此會產生一種料漿混合物而非真液體溶液。 10 下表總整理一些在0?-100、0卩-100八、0?-10(^、0卩- 200HF、DF-200LF、DF-200NF及DF-200HF料漿間之差異:
表6 :不同淨化配方之比較
配方 需要調整 pH 改善的 動力學 減低易燃 的組成 形成高安 定泡沫 鹽水 為槿成7(C DF-100 Y N N Y N DF-100A N N N Y N DF-100E N Y N Y Y DF-200HF N Y Y Y Y DF-200LF N Y Y N Y DF-200NF N Y Y N Y DF-200HF- 料漿 N Y Y Y Y 30 玖、發明說明
藥囊組I 立、在下焱中顯示出多種DF-200配方具體實施例,其以2 刀3邠刀及4部分”藥囊”組態之多種實例。通常來說, 2 刀及3部分藥囊具有大量已經”預封裝”在二個(或三個) 5 =的—個中之水(通常為㈣組分此允許可使用小規 '單彳(例如,为包)來快速部署該淨化溶液,且在廣闊的 地方不需要提供任何額外的水。 相反地在或罪近污染位置的廣闊地方中4部分藥囊 鲁 通常需要加入構成水。此允許包含其它三部分的,,封包,,更 1〇輕,而使其較易運輸及貯存。但是,其在廣闊的地方中需 要構成來源(其可為鹽水)。 通常來說,DF-200配方可依應用而裝配成任何一種方 式(含大量’’預封包”的水或不含)。 1200HF(藥嚢組錤) 15 DF_20〇HF配方可裝配成4部分藥囊,然後如下製備而 用於廣闊的地方(說明用的量): φ DF-200HFM部公筚章、 分A(發泡澧縮物):
20克瓦利魁80MC 2〇 10克阿朵金477 * 4克b·十二烷醇 》 1克傑瓜8000聚合物 5克二(丙二醇)曱基醚 7.5克碳酸氫鉀 31 200301104 玖、發明說明 141克水 部分B(固體組分): 5〇克過碳酸鈉 5〇克過氧化氫脲 5 部分C(漂白性激活劑): 2 0克二醋酸丙二醇醋 部分D (構成;: 800克水 · 在此4部分組態的實例中,大量的水不包含在該,,封包 10 ”中(即,部份A、B及C),此可減低封包的裝運及儲存重量 。於此,需在或靠近污染位置的廣闊地方提供該構成水( 部分D) 〇可調整該配方的pH至在約9.6至9.8之間用以最理 想化其性能。如上所述’該配方將產生1升的”高”發泡溶 液。在此實例中,過礙酸納可提供過氧化氫的部分、碳酸 15氫鹽的部分及緩衝溶液用之鹼。剩餘的過氧化氫則由過氧 化氫脲提供。在此實例中,總過氧化氣濃度為約3%。該 · 配方的黏度可調整至在約4-9平方毫米/秒之間。 在廣闊的地方中可使用多種不同的方法來混合裝配為 4部分藥囊之DF_200HF配方,例如: Λ 20 ^1:提供該構成水(部分D)。然後,將部分B混入部分〇 。然後,將部份C及A加入至部分B+D。較佳地, 1 在8小時内使用。 复鱼1:將部分C混入部分A。提供構成水(部分D)。然後, 將部分B混入部分D。保持分離直到使用。當需要 32 200301104 玖、發明說明 使用時,將部分A+C混入部分B+D。較佳地,在8 小時内將第一部分A+C混入部分B+D使用。
通常來說,經活化的DF_200配方較佳地在混合後的8 小時内使用,但是,它們可在最高24小時及較長下仍然有 5 效。DF-200HF(高發泡)可塗佈至表面一段長時間,然後沖 洗掉。但是,DF-200LF(低發泡)可使用與DF-100/100A及 DF-200HF配方不同的方法。取代將DF-200LF遺留在表面 上一段長時間,可將其塗佈至表面,然後遺留一段相當短 的時間(例如,15-60分鐘),然後掉以高壓淡水或鹽水喷灑 10 沖洗。此將減少其對塗佈的材料之腐蝕,此將使其可特別 有用地用來淨化航空器及其它關心腐蝕的設備。此將亦減 少淨化所需的時間,其用在軍事使用上(在戰場或在固定 位置)特別優良。
亦可有效地使用鹽水作為DF-200配方的構成水(部分 15 D)。下表顯示出使用含鹽水(〜35,OOOppm總溶解固體)之 DF-200HF(2%PGD/3.50%H2〇2/4.0% 碳酸氫鹽)的動力學測 試結果: 表7 :使用鹽水作為構成水(部分D^DF-2〇〇HF配方 (2 酸氫鹽)之反應速率的總整理。 模擬物 淨化% 1分鐘 15分鐘 60分鐘 芥子氣 24 42 89 G藥劑 ND ND ND VX 62 96 >99 33 200301104 玖、發明說明 抗炭疽孢子模擬物(Bacillus globigii孢子)測試說明在 曝露至使用鹽水作為構成水之DF_200HF 1小時後可殺死 99.9999%(7個記錄)。 以DF-200HF進行抗界子氣及VX模擬物的表面試驗。 5 對此試驗來說,將8rng的模擬物塗佈至直徑2”由CARC(化 學藥劑阻抗塗層)製得之試驗試樣。C ARC為一種通常使用 ^ 來塗佈軍事運載工具以保護其抵抗化學藥劑攻擊之材料。 在等待1小時後,將該試驗試樣放置在水平位置且以1〇克 鲁 的 DF-200HF(2%PGD/3.5%H202/4.0%碳酸氫鹽)覆蓋。在6〇 10 分鐘後,將該試驗試樣浸入25毫升的乙□中15分鐘以從表 面萃取出未反應的模擬物。然後分析在該萃取溶劑(乙腈) 中未反應的模擬物。結果(顯示在表8)說明其可更有效地淨 化試驗試樣(如與DF-100A比較)。 表8 ·· DF-200HF在CARC上的表面試驗結果。 德康(Decon)配方 毫克,VX模擬物(在60 分鐘後,於表面上未反應 的模擬物) 毫克,芥子氣模擬物("^~ 60分鐘後,於表面上未反 應的模擬物) 對照 8.0 士 0.3 8.0 士 0.3 DF-100A(pH9.2) 2.9 4.5 DF-200HF(2%PGD/ 3.5%H2O2/4.0%Bicarb) 1.4 2.5 15 DF-200HF料漿(藥嚢組態) DF-200配方可使用不溶的漂白激活劑(諸如TAED、 NOBS及N-乙醯基葡萄糖胺)取代(可溶於水的)二醋酸丙二 醇酯。但是,於此實例中,當該配方與水混合時會產生一 料漿而非真水溶液。 20 本發明亦提供一種使用不溶於水的固體漂白激活劑( 34 20030110^ 玖、發明說明 例如,TAED)來製造一反應性料漿(其中料漿定義為一包含 不溶的、未溶解的物質之水狀混合物)的方法。此具體實 施例(標示為”DF-200HF料漿”)為一種改質的DF_2〇〇HF配方 。4部分藥囊組態的實例則顯示在下列(說明用的量): 5 DF-200HF料漿(4部公竿 部分A(發泡濃縮物、: 20克瓦利魁80MC 10克阿朵金477 4克1-十二烷醇 10 1克傑瓜8000聚合物 5克二(丙二醇)甲基鱗 7.5克碳酸氫鉀 161克水 部分B(固體組分): 15 50克過碳酸鈉 50克過氧化氫脲 部分C(漂白性激活劑): 10克TAED(較佳為經密封的TAED,諸如瓦威克 (Warwick)B537) 20 部分D(構成水): 800克水(可為淡水或鹽水,可在發生使用的位置處提 供) 如上所述之配方將產生1升的發泡溶液。可將該配方 的最後pH調整至在約9.6至9.8之間用以最理想化其性能。 2〇ϋ3〇11〇/] 坎、發明說明 可使用下列混合程序:將部分Β混入部分D。然後,將部 分C及Α加入至部分B+D。較佳地,在8小時内使用。 DF-200HF料漿(l%TAED/3%H2〇2/4%碳酸氫鹽)抗每種 化學藥劑模擬物的性能則顯示在下列表9中: * t i X t i Μ1Ϊ1^ % % f ^ ^ ^ m 模擬物 淨化% 1分鐘 15分鐘 60分鐘 芥子氣(HD) 67 96 ND ND ND~ ----- ND VX 33 95 ND ——------- 10 15
上述不同的DF-200具體實施例之實例典型地可使用在 大規模操作中,其中專用的部署設備及構成水來源可容易 獲得(例如,由軍事使用來淨化,固定位置I,諸如空軍基地 及海港),或使用以減少,預封裝,水的體積以最小化運送及 貯存所需的配方之重量。
之快逑部哥細能 本發明亦可為強調DF_200配方之快速部署的組態,及 /或其可使用小規模部署設備來部署(諸如手提式單元、背 包單元或安裝在小運輸平板車上的單元)。對這些應用來 說’全部的水已,預封裝,進人配方,所以在廣闊的地方並 2〇無需要額外的水。购瓣的快速部署形式之3部分藥囊 組態的第-實例("购瓣快速部包括(說明用的量): F快速部署# 1 (3部公率 (液體發泡纟 36 200301104 玖、發明說明 20克瓦利魁80MC 10克阿朵金477 4克1-十二烷醇 5克聚(環氧乙烷) 5 8克二甘醇單丁基醚 5克異丁醇 4 5克碳酸氫鉀
大約19克的氫氧化鉀(部分A中的pH應該約10.2) 933克水 10 部分B(固體氧化劑組分): 97克過氧化氫脲 部分C(液體漂白性激活劑): 20克二醋酸丙二醇酯
此組態將產生1升的發泡溶液。可將該配方的最後pH 15 調整至在約9.6至9.8之間用以最理想化其性能。可使用下 列混合程序:將部分B混入部分A。在過氧化氫脲溶解後 ,將部分C加入至部分A+B。較佳地,在8小時内使用。 DF-200HF快速部署抗化學藥劑模擬物之性能則顯示在下 列表10中: 20 表10 : DF-200HF快速部署#1組態在動力學試驗中之反應速率。 模擬物 淨化% 1分鐘 15分鐘 60分鐘 芥子氣(HD) 48 82 ND G藥劑 ND ND ND VX 71 97 >99 37 200301104 玖、發明說明 抗厌疽孢子模擬物(Bacillus globigii孢子)測試說明在 曝露至DF-200HF快速部署30分鐘後可殺死99 9999%(7個記 錄)。 此DF-200HF的快速部署組態之第一實例用之較佳混 5 口私序的圖式貫例則顯示在第2圖。過氧化氫脲快速溶解 在水中。因此,該配方可於包含化學或生物戰爭藥劑的事 件現場處在非常短的時間内製備及運用,使其可理想地由 平民第一答應者(將第一到達受CBW攻擊場所的消防隊員 · 、緊急應變單位、警員及其他)及/或軍事使用。 1〇 但是,使用在此配方中的特別漂白性激活劑(二醋酸 丙二醇酯)在pH大於約9.9的水溶液中並不穩定。因此,重 要的是將正確的組分以正確的順序混合。例如,若將部分 C在加入部分B之前混入部分a,此會損失〇17_2〇〇^^的一 些活性,因為二醋酸丙二醇酯會曝露至?11值>99的溶液中 15 。但是,若在加入部分C之前將部分B加入至部分A,則此 並不真實,因為將部分B加入至部分a會導致部分Α+β混合 · 物的pH值低於約9.9。 在顯示於上述之DF-200HF快速部署#丨的第一實例之 部分A(發泡溶液)中所使用的溶劑(二甘醇單丁基醚)與在先 20前描述的DF-200HF配方中所使用之溶劑(二(丙二醇)甲基 ’ 醚)不同,因為二(丙二醇)甲基醚在快速部署組態之發泡組 分(部分A)中所需的高PH環境下並不穩定。同樣地,需注 意的是在DF-200HF之快速部署組態#丨的發泡組分(部分a) 中已加入短鏈醇(即,異丁醇)。雖然此低分子量的醇會在 38 200301104 玖、發明說明 高濃縮的DF_200HF組態中造成燃燒性問題,其於此描述 的低濃縮組態下並不為問題。使用異丁醇亦可幫助丨_十二 烧醇溶解在部分A中,且改善該配方的動力學(化學反應性 )。此外,該配方較佳地使用不同的聚合物(聚(環氧乙烷 5 而非在其它較早描述的DF-200配方中所使用之聚合物(即 ,傑瓜8000)。可使用此另一種聚合物,因為傑瓜8〇〇〇在 快速部署配方的液體發泡部分(部分A)之高p H環境中亦不 穩定。此外,較佳的DF-200HF快速部署#1配方包括: m^JOOHF快i亲部署#1 10 1 _4%(較佳為2%)瓦利魁80MC(陽離子表面活性劑) 〇·5-3 %(較佳為1 %)阿朵金477(陽離子水溶增溶劑) 0·2-0·8%(較佳為〇·4%)1-十二烧醇(脂肪醇) 0·5-8°/〇(較佳為〇·5%)聚(乙二醇)(聚合物) 〇.6-1·2%(較佳為〇·8%)二甘醇單丁基謎(溶劑) 15 〇_1%(較佳為〇·5%)異丁醇(短鏈醇) 0·1-10%(較佳為2-8%)碳酸氫鹽(緩衝劑及過氧化物激 活劑) 〇.Μ0%(較佳為1-4%)過氧化氫(氧化劑) 〇· 1 -10%(較佳為1 _4%)二醋酸丙二醇酯(漂白性激活劑) 20 52-97% 水 可將該配方調整至pH值在約9.6至9.8之間用以最理想化其 性能,及可有效地用來淨化全部的標的藥劑。 DF-200HF的快速部署形式之3部分藥囊組態的第二實 例(’’DF-200HF快速部署#2,,)包括(說明用的量): 39 200301104 玖、發明說明 DF-200HF快速部署#2(3部分藥嚢) 部分A(液體發泡組分): 20克瓦利魁80MC 10克阿朵金477 5 4克1-十二烷醇 20克聚乙二醇8000聚合物 8克二甘醇單丁基醚 5克異丁醇 50克碳酸氫鉀 10 大約25克氫氧化鉀(部分A的pH應該約10.2) 933克水 部分B(固體氧化劑組分): 97克過氧化氫脲 部分C(液體漂白性激活劑): 15 20克二醋酸丙二醇酯 在此第二實例中,以聚乙二醇8000聚合物置換在DF-200HF快速部署#1中所使用的聚(環氧乙烷)聚合物。 DF-200HF的快速部署形式之3部分藥囊組態的第三實 例("DF-200HF快速部署#3")包括(說明用的量): 20 DF-200HF快速部署#3(3部分藥嚢) 部分A(液體發泡組分): 20克瓦利魁80MC 10克阿朵金477 4克1-十二烧醇 玫、發明說明 20克聚乙二醇8000聚合物 10克己二醇 45克碳酸钾 5克碳酸氫鉀 700克水 部分B (固體氧化劑組分): 83克過氧化氫脲 部分C(液體漂白性激活劑): 20克二醋酸乙二醇酯(即,二醋精) 在此第三實例中,以聚乙二醇8〇〇〇聚合物置換在df_ 200HF快速部署#丨中所使用的聚(環氧乙烷)聚合物作為可 溶於水的聚合物。同樣地,以己二醇置換二甘醇單丁基醚 及異丁醇使用作為溶劑。最後地,以二醋酸乙二醇酯(即 ,二醋精)置換二醋酸丙二醇酯使用作為漂白性激活劑。 在第二實例中所製得的這些改變可減低或消除使用短鏈醇 類及/或高蒸氣壓溶劑,以防止該液體發泡組分(部分A)具 有之非^長日守間(數月至數年)的閑置壽命可能發生的問題 特別疋在兩儲存週溫下,由於大部分的揮發性組分會蒸 么應’主思的疋可選擇45克的碳酸鉀與5克的碳酸氫鉀之 、、、口以提仏正確的碳酸鹽/碳酸氫鹽量及適當地調整pH二 者再者,可如在技藝中相當熟知般使用5〇克的碳酸氮卸 (無碳酸鉀),然德P ^ λ τ + 曼已加入正確的氫氧化鉀(鹼)量以將pH增 加至想要的值。 200301104 玖、發明說明 本發明亦可為DF-200HF料漿具體實施例的快速部署 具體實施例之2部分藥囊組態(”df-200HF料漿快速部署”) ,其中使用TAED(或其它固體過氧化物激活劑)作為漂白性 激活劑。此快速部署組態實例在廣闊的地方中亦無需要加 5 入額外的水(說明用的量): DF-2〇OHF-料藥快速部署部分藥拿、 部分A(液體發泡組分、: 20克瓦利魁80MC 10克阿朵金477 10 4克1-十二烷醇 5克聚(乙二醇) 8克二甘醇單丁基醚 5克異丁醇 50克碳酸氫鉀 15 28克氫氧化鉀(部分A之pH應該約1〇·4) 953克水 部分Β (固體氧化劑及漂白性激活劑)·· 97克過氧化氫脲 30克TAED(較佳為密封形式,諸如瓦威克 國際Β637) 20此配方將產生1升的發泡溶液。可將最後配方的ρΗ調整至 在9.6至9.8之間用以最理想化其性能。可使用下列程序來 混合配方:將部分Β混入部分Α。然後,在使用之前等待 至少1分鐘以允許TAED與過氧化氫反應的時間。較佳地, 在8小時内使用。需有用地注意的是TAEE^^不會立即溶解 42 200301104 玖、發明說明 在水中,而是將保持為固體粒子至少15-20分鐘。因此, 可需要過濾器或篩網以便該不溶解的TAED粒子將不損害 或塞滿任何泵或部署裝置的其它組分。但是,在將於部分 B中的TAED粒子加入至部分A後之約1分鐘,該配方已準 5 備好可使用。 在此組態中可有用地使用密封形式的TAED,此有二 個理由。第一,保護塗層(其會慢慢地溶解在水中)將保護 TAED,以便其在儲存期間不與過氧化氫脲反應。第二, 該塗層將保護TAED與部分A的高pH狀態分開直到過氧化 10 氫脲溶解,及降低配方的pH至值低於約9.9。關於保護該 激活劑抵抗曝露至高pH溶液,TAED應該以與二醋酸丙二 醇酯類似的方法使用。若TAED曝露至pH大於9.9的溶液時 ,其將失去更多作為漂白性激活劑的效率。因此,使用密 封形式的TAED將減低其在部分B混入部分A後立即曝露在 15 高pH狀態。DF-200HF料漿快速部署之抗化學藥劑模擬物 的性能則提供在下列表11中。 表11 : DF-200HF料漿快速部署配方在動力學測試中之反應速率。
模擬物 淨化% 1分鐘 15分鐘 60分鐘 芥子氣(HD) 76 97 ND G藥劑 ND ND ND VX 57 97 ND 抗炭疽抱子模擬物(Bacillus globigii抱子)測試說明在 曝露至DF-200HF料漿快速部署30分鐘後可殺死99.9999%(7 20 個記錄)。 43 200301104 玖、發明說明 DF-200HF料漿快速部署用於廣闊地方混合之方法的 圖式闡明實例則顯示在第3圖。 上述僅為DF-200配方之快速部署組態的幾個實例。如 由熟知技藝之人士所熟知,可藉由使用顯現在此應用的基 5 本考慮而有其它快速部署組態。 本發明亦可為一種用來製備快速部署組態之發泡組分 (部分A)的方法。下列為此方法之實例: 1 ·將適當質量的水放置在混合容器中。 · 2·同時攪拌在該混合容器中的水,加入該碳酸氫鹽。攪拌 10 直到完全溶解。 3·將聚(乙二醇)聚合物慢慢加入至該混合容器同時快速攪 拌。小心避免成塊。最少攪拌約3〇分鐘。 4·當在該混合容器中攪拌發泡溶液時,加入瓦利魁8〇MC 。攪拌直到完全混合。 15 5·當在該混合容器中攪拌發泡溶液時,加入阿朵金477。 攪拌直到完全混合。 Φ 6·在個別的容器中混合二甘醇單丁基醚、異丁醇及十二 烷醇。當攪拌時將此混合物慢慢加入至發泡溶液。 7·當在該混合容器中攪拌發泡溶液時,慢慢加入固體ΚΟΗ 、 20 直到pH到達適當的值。 友二種DF-200配方 本發明亦可為下列另一種DF-200配方: L另一種包含丙二醇以降低溶液的凝固點之配方; 2·另一種使用過碳酸鈉作為過氧化氫固體來源之配方; 44 200301104 玫、發明說明 3.另一種包含腐餘抑制劑的配方; 4·另一種包含甘油作為操作(諸如皮膚淨化)用之黏度增效 劑的配方; 5·另一種使用0-乙酿基漂白性激活劑(包括一種可以固體 5 形式獲得)之配方;及 6·另一種使用含胯基團的漂白性激活劑之配方。 含有丙二醇之 下列為包含丙二醇作為凝固點抑制劑的DF_2〇〇HF之2 部分藥囊組態的第一實例,全部的水’預封裝,在部分A中, 10 其包括(說明用的量): 金盧丙二醇_&DF-200HF快速部署,第一實例(2部分藥橐) j!L分A(液體發泡組分): 20克瓦利魁80MC 10克阿朵金477 15 20克聚(乙二醇)(MW8000} 8克二甘醇單丁基醚 5克異丁醇 4克1-十二烷醇 20克二醋酸丙二醇酯 20 150克丙二醇(凝固點抑制劑) 大約6克10%HC1溶液(足以在部分A中提供最後為2.5的pH) 777克水 !分B(固體添加劑): 97克過氧化氫脲 45 200301104 玖、發明說明 12克碳酸氫鉀 38克碳酸鉀(緩衝劑,以調整最後pH)
此配方將產生1升的發泡溶液。可將最後配方的pH調整至 在約96至9.8之間用以最理想化其性能。熟知技藝之人士 5 將了解可調整在部分B中所使用的碳酸鉀與碳酸氫鉀之比 率以獲得配方想要的最後pH(較佳為約9.6至約9.8)。因此 ,在此實例中,碳酸鉀可提供作為鹼及碳酸鹽/碳酸氫鹽 來源二者。為了製備此配方,將部分B混入部分A。較佳 地,在8小時内使用。含有丙二醇的DF-200HF之此第一實 10 例的抗化學藥劑模擬物之性能顯示在表12。 表12 :含有丙二醇之DF-200HF(第一實例)在動力學試驗中之反應速率。 模擬物 淨化% 1分鐘 15分鐘 60分鐘 芥子氣(HD) 16 80 ND G藥劑 ND ND ND VX 66 90 >99
抗炭疽孢子模擬物(Bacillus globigii抱子)測試說明在 曝露至含有丙二醇的DF-200HF(第一實例)30分鐘後可殺死 99.9999%(7個記錄)。 15 當全部的水’’預封裝π在部分A中時,可在非常短的時 間内達成混合使用的配方,因為其僅由二部份組成。因此 ,可非常快速地運用在包含化學及生物性戰爭藥劑的事件 現場。此組態可理想地由平民第一答應者(將首先到達受 CBW攻擊場所的消防隊員、緊急應變單位、警員及其他) 20 使用。但是,其負載比其它需在廣闊地方加入水的組態較 46 200301104 玖、發明說明 'Φ' 〇 此、、且匕、亦可將漂白性激活劑(二醋酸丙二醇酯)摻入發 泡組分部分Α(而非將其個別儲存,第ζ組分)。此為可能 的,因為發泡組分的pH少於3。二醋酸丙二醇醋將在阳大 ;的溶液中水解,但是在pH小於3的溶液中則具水解穩定 f生此組恶亦可使用聚乙二醇聚合物(PEG8〇〇〇)來提高黏 度。此♦合物已使用在許多化粧品中,其極度可溶且可在 尺中L疋此外,其比傑瓜8〇〇〇或高分子量的聚(環氧乙 春 烷)較易混入溶液,因為其不具有凝結成塊的傾向。 0 此組態包含丙二醇作為凝固點抑制劑。丙二醇視為一 種環境友善的防凍劑。於此實例中,濃度為約15重量%, 其可降低部分A的凝固點至約-20°C。當此組態含有濃度如 40重量%—般高的丙二醇時,亦已試驗出有好的結果。 另一個顯示在上述含有丙二醇的DF-200HF之第一實 15 例為使用過碳酸鈉作為碳酸氫鹽來源及作為在部分b中的 過氧化物部分,取代使用過氧化氫脲。此取代為有用的, 修 因為過石炭酸鈉比過氧化氫脲較不昂貴。此含有丙_醇的 DF-200HF之第二實例則顯示在下列(說明用的量): 含有丙二醇的DF-200HF快速部署,第二實你丨门鸟^^ 麟 2〇 部分A(液體發泡組分): 20克瓦利魁80MC · 10克阿朵金477 20 克聚(乙二醇)(MW8000) 8克二甘醇單丁基醚 47 200301104 玖、發明說明 5克異丁醇 4克1 -十—按* 2〇克二錯酸丙二醇酉旨 150克丙二醇(凝固點抑制劑) 大約6克l〇%HCl溶液(足以在部分a中提供最後為2·5的pH) 777克水 部分B(j^灸劑): 90克過碳酸鈉 鲁 15克檸檬酸(緩衝劑,以調整最後pH) 10 此配方將產生1升的發泡溶液。可將最後配方的pH調整至 在約9.6至9·8之間用以最理想化其性能。可使用下列混合 程序:將部分Β混入部分Α。較佳地,在8小時内使用。再 者,可使用硫酸氫鈉(一般的泳池保養化學品)或其它酸取 代檸檬酸來調整pH。此含有丙二醇的DF-2〇〇HF之第二實 15例(使用過蛟酸鈉)的抗化學藥劑模擬物性能則顯示在表13。 反;1¾ 了醇的DF_2°°HFt第二實例(使用過4酸鈉)在動力學試驗
模擬物 ----- - 淨化% 1分鐘 15分鐘 — 60分鐘 芥子氣(HD) ' ---- 80 ND ND VX 76 96 >99 J 20 來說,過碳酸鈉在其已加人至部分A後會比過氧 化風脲更慢溶解。但是,為了增加溶解速度,在此組態中 可使用經研磨至約100筛孔尺寸的過碳酸納。當使用經研 磨的過碳酸鈉時,過碳酸納的溶解時間可從約如分鐘減少 48 200301104 玖、發明說明 至約2分鐘。 ^卩制劑的 DF-200 可將腐蝕抑制劑加入至DF-200配方以減低其腐蝕性。 使用在DF-200配方中較佳的腐蝕抑制劑為N,N-二甲基乙醇 5 胺。但是’可使用其它腐蝕抑制劑,諸如三乙醇胺、C9、 CIO及C12二酸混合物之乙醇胺鹽類、亞硝酸二環己基胺 及N,N-二苄基胺。加入至DF-200配方的腐蝕抑制劑可提供 多重用途: 1 ·腐餘抑制劑, 10 2· pH緩衝劑, 3.溶劑,以將1-十二烷醇保持在溶液中,及 4·共同 >谷劑,以溶解不溶的化學藥劑,諸如沙林或芥子氣。 含有腐蝕抑制劑的DF-200HF之3部分藥囊組態實例包 括(說明用的量): 15 n.腐蝕抑魁分藥囊) 部分A(液體發泡組分): 20克瓦利魁80MC 10克阿朵金477 4克1-十二烷醇 2〇 5克聚(乙二醇) 10克N,N-二甲基乙醇胺(腐蝕抑制劑) 50克碳酸氫鉀 大約18克氫氧化卸(足以在部分A中提供最後為ι〇·2的师 936克水 49 200301104 玫、發明說明 部分B(固體氧化劑組分): 97克過氧化氫脲 i分C(液體漂白料激活劑): 20克二醋酸丙二醇酯
5 此配方將產生1升的發泡溶液。可將最後配方的pH調整至 在約9.6至9.8之間用以最理想化其性能。可使用下列混合 程序:將部分B混入部分A。然後,在過氧化氫脲溶解後 ,將部分C加入至部分A+B。較佳地,在8小時内使用。含 有腐蝕抑制劑的DF-200HF之抗化學藥劑模擬物的性能則 10 顯示在下列所提供的表14中。 表14 :含有腐蝕抑制劑的DF-200HF在動力學試驗中之反應速率。 模擬物 淨化% 1分鐘 15分鐘 60分鐘 吝子氣(HD) 7 41 79 VX 58 94 99
抗炭疽孢子模擬物(Bacillus globigii孢子)測試說明在 曝露至含有腐蝕抑制劑的DF-200HF 60分鐘後可殺死 99·9999%(7個記錄)。加入腐蝕抑制劑對DF-200抗化學藥 15 劑的性能有有害的效應,但是在DF-200HF抗生物性藥劑 之性能上則無測量到影響。當使用另一種腐蝕抑制劑(1% 三乙醇胺)時亦可獲得類似的結果。 含有甘油的DF-200 在另一個DF-200配方的具體實施例中,可使用甘油作 2〇 為黏度增效劑取代傑瓜8000、聚(環氧乙烷)或聚乙二醇。 甘油為普通的化粧品原料,其可使用作為黏度增效劑、溶 50 200301104 玖、發明說明 劑、保溼劑及軟化劑。因此,在DF_2〇〇配方中使用甘油可 提供多重用途: 1·黏度增效劑, 2·保溼劑(即,溼潤皮膚的物質), 5 3·溶劑,以將十二烷醇保持在溶液中,及 4·共同溶劑,以溶解不溶的化學藥劑,諸如沙林或芥子氣。 含有甘油的DF-200HF之3部分藥囊組態實例包括(說明 用的量)·· 金^甘油之DF-200HF換技部分藥囊) 10 液體發泡組分): 20克瓦利魁80MC 10克阿朵金477 4克1-十二烷醇 40克甘油(黏度增效劑) 15 40克碳酸氫鉀 大約Π克氫氧化鉀(足以在部分A中提供最後為10.2的pH) 906克水 部分B (固體氧化劑組分): 97克過氧化氫脲 20 ill分C(液體漂白性激活劑): 2 0克—醋酸丙二酵酉旨 此配方將產生1升的發泡溶液。可將最後配方的pH調整至 在約9.6至9.8之間用以最理想化其性能。可使用下列混合 程序··將部分B混入部分A。然後,在過氧化氫脲溶解後 51 &、發明說明 用。含 ’將部分C加入至部分+/B。較佳从 匕地,在8小時内使产 有甘油之DF-200HF抗化學藥劑模挺物的性能則提供在表 15
----— ~-- 宇試驗之石 ^應速率。 模擬物 淨化% 1分鐘 ^^-- 15分鐘 /Zf\ ^氣(HD) 63 96 __⑼分鐘 ND 藥劑 ND ND ND __VX 76 99 ND 抗炭疽抱子模擬物(Bacillus globigii孢子)測試說明在 曝露至含有甘油的DF-200HF 30分鐘後可殺死99.9999%(7 個記錄)。 此配方可用來直接塗佈至人類,因為甘油可作為保溼 劑。此配方亦可藉由移除發泡組成(諸如1-十二烷醇及阿朵 金477)及藉由減低過氧化物濃度而使用例如作為喷灑或淋 浴。但是,使用甘油的缺點為其在相當高溫(低於約l〇°C ) 下為固體。因此,較佳地在經控制的溫度狀態下使用(即 加溫狀態)。 二醋酸丙二醇醋(一種使用在許多先前描述的DF-2 00 組態中之漂白性激活劑)目前無法獲得固體形式。但是, 其它漂白性激活劑可獲得固體形式。 含有氣化乙醯膽鹼的DF-200 可在DF-200配方中使用固體0-乙醯基漂白性激活劑( 例如,氯化乙醯膽鹼,其經常使用在眼藥溶液)取代(液體) 二醋酸丙二醇酯。此〇-乙醯基漂白性激活劑的化學組態顯 示在下列。如所看見,該分子包含一可活化過氧化物的〇- 200301104 玖、發明說明 乙醯基基團,且其為-種可與DF.200配方非常相容的四級 化合物。氯化乙醯膽鹼亦可溶在水中且非常吸濕。 N CH3 ch3 - c 一 〇 ch2 ch2 - CH3 Cl - ch3 使用氣化乙醯膽驗的DF-200HF之2部分藥囊組態實例 5 包括(說明用的量): 使J氯化乙醯膽鹼的DF-200HF快i亲部哥藥嚢) · 部分A(液體發泡組分、: 20克瓦利魁80MC 10克阿朵金477 10 30克聚(乙二醇)(MW8000) 8克二甘醇單丁基醚 5克異丁醇 4克1-十二烷醇 150克丙二醇 鲁 15 5 0克碳酸氫钾 大約17克氫氧化鉀(足以在部分a中提供最後為1〇.2的1^) 803克水 部分B (固體添加劑): 97克過氧化氫脲 ’ 20 25克氯化乙醯膽鹼(固體漂白性激活劑) 此配方將產生約1升的發泡溶液。可將最後配方的pH 調整至在約9·6至9.6之間用以最理想化其性能。為了使用 53 200301104 玖、發明說明 此配方,將部分B混入部分A。較佳地,在8小時内使用。 使用氯化乙醯膽鹼的DF-200HF抗化學藥劑模擬物之性能 顯示在表16。 表16 :使用氣化乙醯膽鹼作為激活劑的DF-200HF的動力學試驗之反應速率。 5 模擬物 淨化% 1分鐘 15分鐘 60分鐘 芥子氣(HD) 60 98 ND VX 10 85 >99
抗炭疽抱子模擬物(Bacillus globigii抱子)測試說明在 曝露至使用氯化乙醯膽鹼的DF-200HF 30分鐘後可殺死 99·9999%(7個記錄)° 已亦試驗二種其它0-乙醯基漂白性激活劑(單醋精(甘 10 油單醋酸酯)及二醋精(甘油二醋酸酯))在DF-200配方中的 效率。這二化合物已亦証明為極有效的漂白性激活劑。這 些化合物為可溶於水的液體。
實驗亦已顯示出在DF-200配方中的過氧化氫亦可藉由 腈含化合物(諸如4-氰基苯甲酸(其可溶於水))在濃度例如 15 2%下有效地活化,用以中和化學藥劑及生物性藥劑模擬 物二者。 使用過醋酸的DF-200 對使用過醋酸作為DF-200的氧化劑(取代過氧化氫)進 行測試。使用下列配方: 20 2%瓦利魁80MC(陽離子表面活性劑) 2%過醋酸(氧化劑) 5 %碳酸氫钾(緩衝劑及激活劑) 54 200301104 玖、發明說明 91 %水 以固體KOH將pH調整至9.8,且進行該配方抵抗芥子 氣、VX及炭疽孢子模擬物之試驗。此配方抗化學藥劑模 擬物的性能則顯示在表17。 5 表17 :含有2%過醋酸的DF-200在動力學試驗中的反應速率。 模擬物 淨化% 1分鐘 15分鐘 60分鐘 芥子氣(HD) 27 58 68 VX 68 76 95
抗炭疽孢子模擬物(Bacillus globigii孢子)測試說明在 曝露至含有2%過醋酸的DF-200 30分鐘後可殺死 99·9999%(7個記錄)° 亦對使用較高濃度的過醋酸(3.5%)之下列的DF-200配 10 方進行測試: 2%瓦利魁80MC(陽離子表面活性劑) 3.5%過醋酸(氧化劑)
5 %碟酸氫鉀(緩衝劑及激活劑) 89.5% 水 15 以固體Κ0Η將pH調整至9.8,且對該配方進行抗芥子 氣、VX及炭疽孢子模擬物之試驗。此配方的抗化學藥劑 模擬物性能則顯示在表18。 表18 :含有3.5%過醋酸的DF-200在動力學試驗中的反應速率。 模擬物 淨化% 1分鐘 15分鐘 60分鐘 芥子氣(HD) 40 94 ND VX 74 96 98 55 200301104 玖、發明說明 結果顯示出使用過醋酸作為氧化劑可有效地抗化學藥 劑模擬物,但是不如使用經活化的過氧化氫(即,過氧化 氫、碳酸氫鹽及二醋酸丙二醇酯的組合)作為氧化劑之DF-200配方有效。但是,含有2-3.5%過醋酸的DF-200配方可 5 非常有效地殺死孢子。然而,使用此氧化劑不如過氧化氫 般有吸引力,因為過醋酸目前無法獲得安全、方便的固體 形式,且液體形式的閑置壽命相當短。
亦對使用過醋酸作為氧化劑的DF-200配方進行測試, 以測量其殺死孢子所需的最小組成。這些結果指示出僅需 10 要三種組成(即,過醋酸、碳酸氫鹽及陽離子表面活性劑) 即可獲得高的孢子殺死速率。 使用DF-200HF的實際藥劑測試
在三種化學藥劑(索曼(’’GD”)、VX及芥子氣("HD”))及 二種生物性藥劑(炭疽孢子及鼠疫耶爾森氏菌)上進行實際 15 藥劑測試。DF-200HF(使用3部分組態)在化學藥劑上的動 力學試驗結果則顯示在表19。 表19 : DF-200HF抗化學藥劑之動力學試驗的反應速率。 在時間區間内化學藥劑的破壞% 化學藥劑 1分鐘 15分鐘 60分鐘 GD 99.98士 0.01 99.97±0.01 99.98士 0.01 VX 91.20 士 8.56 99.80±0.08 99.88±〇.〇4 HD 78.13 士 10.53 98.46土 1.43 99.84士 0.32 在將GD曝露至DF-200HF後,已確認甲基膦酸(MPA) 及鰛醇基甲基膦酸(PMPA)為副產物。在將VX曝露至DF- 20 200HF後,已確認乙基甲基膦酸(EMPA)及MPA為副產物。 此顯示VX遵循更想要的路徑而破壞成膦酸類,而非 56 200301104 玖、發明說明 EA2192(—種有毒的副產物,其亦可在νχ變質期間產生) 。最後,在將HD曝露至DF-200HF後,HD的起始變質產品 包含亞颯及颯副產物的混合物,後來,在60分鐘後這些副 產物每種接著為幾乎完全消失。 抗炭疽孢子的測試結果則顯示在表20及21,而抗鼠疫 耶爾森氏菌(即,鼠疫細菌)則顯示在表22(NG指為,無生長 ’)。這些測試的偵測極限為10 CFU/毫升。應注意的是在減 低列中的'誤差長條f考慮到此偵測極限。 · 表20 :在DF-200HF溶液中對B·炭疽AMES-RHD孢子的殺死速率。 B.炭疽 AMES-RID 平均,CFU/毫升 記錄減低 %減低 對照 1.21E+07 0 0.00 接觸15分鐘 NG 7 100 士.00004 接觸30分鐘 NG 7 100 士 .00004 接觸60分鐘 NG 7 100±.00004 10 表21 :在DF·2⑻HF溶液中對B·炭疽ANR-丨孢子的殺死速率。 B.炭疽 ANR-1 平均,CFU/毫升 記錄減低 _ %減低 0/00 對照 6.42E+07 0 接觸15分鐘 NG 7 100 士 .00004 接觸30分鐘 NG 7 100 土.00004 接觸60分鐘 NG 7 1〇0±.〇〇〇〇4 表 22 :在DF-200HF 「溶液中對鼠疫耶爾森氏菌細胞的殺死速率。 鼠疫耶爾森氏菌 (ATCC11953) 平均,CFU/毫升 記錄減低 %減低 對照 1.33E+07 0 0.00 接觸15分鐘 NG 7 100 土 .00004 接觸30分鐘 NG 7 100 士.00004 接觸60分鐘 NG 7 100 士.00004 57 200301104 玖、發明說明 將在這些測試中用來生長細胞的平淺培養m每個皆保 留21天,接著測試以證明DF-200HF實際上已經殺死孢子 ,而非僅抑制其生長。在21天週期後在任何平淺培養孤上 並無觀察到有生長。 5 使用DF-200HF之有毒的工業性化學物質測試 亦已試驗DF-200HF抵抗數種有毒的工業性化學物質 (TICs)。試驗至今的TICs及那些測試結果的總整理則顯示 在表23。應注意的是可藉由分析在發泡溶液中未反應的化 ® 學物獲得馬拉硫磷、異氰酸丁酯、氰化鈉及二硫化碳的結 10 果,同時可藉由分析在發泡溶液上的頂端空間中之化學物 獲得氯化碳醯之結果。這些結果說明可非常有效地中和這 些有毒的工業性化學物質。 表23 :以DF-200HF中和有毒的工業性化學物(TIC)測試之總整理。 TIC 淨化% 1分鐘 15分鐘 60分鐘 馬拉硫填(液體) 89 95 低於偵測 氰化氫(氣體) >99 >99 >99 氰化鈉(固體) 93 98 >99 異氰酸丁酯(液體) 99 低於偵測 低於偵測 二硫化碳(液體) >99 >99 低於偵測 氣化碳醯(氣體) 98 >99 >99 可藉由以本發明之一般或特別描述的反應物及/或操 15 作條件取代在前述實例中所使用的那些而重覆前述之實例 ,可獲得類似的成功。 雖然本發明已特別參考這些較佳的具體實施例而詳細 地描述,其它具體實施例亦可獲得相同結果。本發明之變 58 200301104 玖、發明說明 化及改質將由熟知此技藝之人士明暸,且此改質及同等物 全部意欲涵蓋在附加的申請專利範圍中。上述引用之全部 的參考資料、申請案、專利及出版物的全部公告藉此以參 考方式併入本文。 5 【圖式簡單說明】 第1圖為DF-200組分在殺死Bacillus globigii(炭疽模擬 物)孢子上之效應圖; 第2圖為本發明之第一快速部署組態("DF-200HF快速 部署")的較佳混合程序之圖式圖形;及 10 第3圖為本發明之第二快速部署組態(’’DF-200HF料漿 快速部署’’)的較佳混合程序之圖式圖形。 【圖式之主要元件代表符號表】 無 59
Claims (1)
- 200301104 fe、申δ靑專利範圍 L 種用來中和至少一種毒素的配方,該配方包含: 至少二種溶解性化合物,其中至少一種溶解性化 &物為一陽離子表面活性劑及至少一種溶解性化合物 為一陽離子水溶增溶劑; 5 至少一種反應性化合物,其中該至少一種反應性 化合物可選自於由下列所組成之群:過氧化氫、過氧 化氣脲、氣過氧碳酸鹽、過醋酸、高删酸鈉、過氧焦 破酸鈉、過氧矽酸鈉及過碳酸鈉;及 至少一種漂白性激活劑,其可選自於由下列所組 10 成之群:乙醯基、N-乙醯基及腈基團漂白性激活劑; 其中當該至少二種溶解性化合物、該至少一種反 應性化合物及該至少一種漂白性激活劑與水混合且曝 露到至少一種毒素下時,其會中和至少一種毒素。 2·如申明專利範圍第丨項之配方,其中該陽離子表面活性 15 劑包括四級銨鹽。 3·如申明專利範圍第2項之配方,其中該四級銨鹽可選自 於由下列所組成之群:溴化鯨臘基三甲基銨、氯化苄 烷銨、氣化苄乙氧銨、氣化鯨臘基□錠、烷基二甲基口 基銨鹽、溴化四丁基銨及偉特扣瓦利魁8〇mcTM及其組 20 合。 4. 如申請專利範圍第i項之配方’更包含—種可溶於水的 聚合物。 5. 如申請專利範㈣4項之配方,其中該可溶於水的聚合 物可選自於由下列所組成之群:聚乙稀醇、瓜爾膠 60 200301104 拾、申請專利範圍 陽離子或非離子的)氣化聚烯丙基二曱基銨、聚丙烯醯 胺、聚(環氧乙烷)、甘油、聚乙二醇8000(PEG8000)及 傑瓜8000TM(瓜爾膠孓羥丙基醚)及其組合。 6·如申請專利範圍第1項之配方,更包含每分子具有8至 5 20個碳原子的脂肪醇。 7·如申請專利範圍第1項之配方,更包含一溶劑。 8.如申請專利範圍第7項之配方,其中該溶劑包含一由二 (丙二醇)甲基醚及二甘醇單丁基醚及其組合所組成之群 的成員。 10 〇 ,, •如申晴專利範圍第1項之配方,更包含一碳酸鹽。 10·如申請專利範圍第9項之配方,其中該碳酸鹽可選自於 由下列所組成之群:碳酸氫卸、碳酸氫鈉、碳酸氫銨 、氫碳酸氫銨、碳酸氫鋰、碳酸銨及碳酸鉀及其組合 〇 15 μ •如申請專利範圍第1項之配方,其中該至少一種漂白性 激活劑可溶於水。 U·如申請專利範圍第丨丨項之配方,其中該至少一種可溶 於水的漂白性激活劑可選自於由下列所組成之群:氣 化乙醯膽鹼、單醋精(甘油單醋酸酯)、二醋精(甘油二 20 酉曰酸酯)、4-氰基苯甲酸、二醋酸乙二醇酯、醋酸丙二 醇單甲基醚酯、醋酸甲酯、戊二酸二甲酯、醋酸二甘 醇單乙基醚酯、甘油二醋酸酯(二醋精)、甘油單醋酸酯 、甘油三醋酸酯及二醋酸丙二醇酯及其組合。 13·如申請專利範圍第1項之配方,其中該至少一種漂白性 61 200301104 拾、申請專利範圍 激活劑不溶於水。 14.如申請專利範圍第13項之配方,其中該至少一種不溶 於水的過氧化物激活劑可選自於由下列所組成之群: 四乙醯基乙二胺(TAED)、正壬醯氧基苯磺酸鹽(NOBS) 及N_乙醯基葡萄糖胺及其組合。 15·如申請專利範圍第1項之配方,其中該配方當與水混合 時,其pH值在約9.6至約9.8之間。 16· —種用來中和至少一種毒素之配方,該配方包含·· · 至少一種陽離子表面活性劑: 至少一種反應性化合物,其中該至少一種反應性 化合物可選自於由下列所組成之群:過氧化氫、過氧 化氫脲、氫過氧碳酸鹽、過醋酸、高硼酸鈉、過氧焦 磷酸鈉、過氧矽酸鈉及過碳酸鈉; 至少一種漂白性激活劑,其可選自於由下列所組 成之群:0-乙醯基、N_乙醯基及腈基團漂白性激活劑 ;及 · 至少一種非該至少一種反應性化合物的碳酸鹽; 其中當該至少一種表面活性劑、該至少一種反應 性化合物、該至少一種漂白性激活劑及該至少一種碳 酸鹽與水混合且曝露到至少一種毒素下時,其會中和 至少一種毒素。 * 17·如申请專利範圍第16項之配方,其中該配方當與水混 合時’其pH值在約9.6至約9.8之間。 18·如申請專利範圍第16項之配方,其中該陽離子表面活 62 拾、申請專利範圍 性劑包括四級銨鹽。 19·如申請專利範圍第18項之配方,其中該四級銨鹽包含 氯化千烧銨。 20.如申請專利範圍第16項之配方,其中該至少一種碳酸 鹽可選自於由下列所組成之群·· $炭酸氫郐、礙酸氫鈉 、碳酸氫銨、氫碳酸氫銨、碳酸氫鋰、碳酸銨及碳酸 舒及其組合。 21·如申請專利範圍第16項之配方,其實質上由該至少一 種陽離子表面活性劑、該至少一種反應性化合物、該 至少一種漂白性激活劑及該至少一種碳酸鹽組成。 22·如申请專利範圍第16項之配方,其中該至少一種漂白 性激活劑可溶於水。 23·如申請專利範圍第22項之配方,其中該至少一種可溶 於水的漂白性激活劑可選自於由下列所組成之群:乙 酿膽素氣化物、單醋精(甘油單醋酸酯)、二醋精(甘油 一醋酸酯)、4_氰基苯曱酸、二醋酸乙二醇酯、醋酸丙 二醇單甲基醚酯、醋酸曱酯、戊二酸二甲酯、醋酸二 甘醇單乙基醚酯、甘油二醋酸酯(二醋精)、甘油單醋酸 酯、甘油三醋酸酯及二醋酸丙二醇酯及其組合。 24.如申請專利範圍第丨項之配方,其封裝在藥囊組態中。 5·如申印專利範圍第24項之配方,其中該藥囊組態包含: 包含该至少二種溶解性藥劑的預混合組分; 一包含該至少一種漂白性激活劑的第一組分;及 一包含該至少一種反應性化合物的第二組分。 拾 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 、申請專利範圍 如申請專利範圍第25項之配方,更包含水及一鹼。 如申請專利範圍第25項之配方,其中該預混合組分額 外地包含一種可溶於水的聚合物。 如申請專利範圍第25項之配方,其中該至少一種漂白 性激活劑可選自於由下列所組成之群:二醋酸丙二醇 醋、甘油二醋酸酯及TAED及其組合。 如申請專利範圍第25項之配方,其中該預混合組分額 外地包含一每分子具有8至20個碳原子的脂肪醇。 如申請專利範圍第25項之配方,其中該至少一種反應 性化合物包含過氧化氫脲,及其中包含該至少一種反 應性化合物的該第二組分額外地包含過碳酸鈉。 如申請專利範圍第25項之配方,其中該預混合組分額 外地包含一短鏈醇。 如申請專利範圍第24項之配方,其中該藥囊組態包含: 一包含該至少二種溶解性藥劑與水的第一預混合 組分;及 一包含該至少一種漂白性激活劑與該至少一種反 應性化合物的第二預混合組分,其中該至少一種漂白 性激活劑為固體形式。 如申請專利範圍第32項之配方,其中該第一預混合組 分額外地包含一酸。 如申請專利範圍第32項之配方,其中該至少一種漂白 性激活劑包含氣化乙醯膽鹼。 如申請專利範圍第32項之配方,其中該至少一種反應 拾、申請專利範圍 性化合物包含過氧化氫脲,及其中該至少—種漂白性 激活劑包含TAED。 36. 如申請專利範圍第32項之配方,丨中該至少—種漂白 性激活劑經密封以防止過早與該至少一種反應性化合 物反應。 37. 如申請專利範圍第24項之配方’其中該藥囊組態包含: 一包含該至少二種溶解性藥劑及該至少一種漂白 性激活劑的預混合組分;及 一包含該至少一種反應性化合物的組分。 38. 如申請專利範圍第37項之配方,其中該預混合組分額 外地包含水及一酸。 39·如申請專利範圍第37項之配方,其中包含該至少一種 反應性化合物的該組分包含過碳酸鈉及額外地包含一 酸。 40·如申請專利範圍第37項之配方,其中該至少一種反應 性化合物包含過氧化氫脲,及其中包含該至少一種反 應性化合物的該組分額外地包含一碳酸鉀與碳酸氫卸 的混合物。 41. 一種用來中和至少一種毒素的配方,該配方包含: 至少一種陽離子表面活性劑; 至少一種反應性化合物,其中該至少一種反應性 化合物可選自於由下列所組成之群··過氧化氫、過氧 化氫脲、氫過氧碳酸鹽、過醋酸、高哪酸鈉、過氧焦 磷酸鈉、過氧矽酸鈉及過碳酸鈉;及 拾、申請專利範圍 至少一種可溶於水的漂白性激活劑,其可選自於 由下列所組成之群:〇_乙醯基、N-乙醯基及腈基團漂 白性激活劑; 其中當该至少一種表面活性劑、該至少一種反應 性化合物及該至少一種可溶於水的漂白性激活劑與水 混合且曝露到至少一種毒素下時,其會中和至少一種 毒素。 42·如申請專利範圍第41項之配方,其中該至少一種可溶 於水的漂白性激活劑可選自於由下列所組成之群:氣 化乙醯膽鹼、單醋精(甘油單醋酸酯)、二醋精(甘油二 醋酸醋)、4-氰基苯甲酸、二醋酸乙二醇酯、醋酸丙二 醇單甲基醚酯、醋酸甲酯、戊二酸二甲酯、醋酸二甘 醇單乙基醚酯、甘油二醋酸酯(二醋精)、甘油單醋酸酯 、甘油三醋酸酯及二醋酸丙二醇酯及其組合。 43·如申請專利範圍第41項之配方,其中該陽離子表面活 性劑包括四級銨鹽。 44·如申請專利範圍第43項之配方,其中該四級銨鹽包含 氣化苄烷銨。 45·如申請專利範圍第41項之配方,更包含至少一種碳酸 鹽° 46·如申請專利範圍第45項之配方,其中該至少一種碳酸 鹽可選自於由下列所組成之群:碳酸氫鉀、碳酸氫鈉 、碳酸氫銨、氫碳酸氫銨、碳酸氫鋰、碳酸銨及碳酸 卸及其組合。 拾、申請專利範圍 47. 如申請專利範圍第41項之配方,其中該配方當與水混 合時,其pH值在約9.6至約9.8之間。 48. 如申請專利範圍第41項之配方,其實質上由該至少一 種陽離子表面活性劑、該至少一種反應性化合物及該 至少一種可溶於水的漂白性激活劑組成。 49·如申請專利範圍第1項之配方,其實質上由下列所組成: 1-10%氣化千烧銨; 1-6%二醋酸丙二醇酯; 1-16%過氧化氫;及 2_8%碳酸氫郐。 50· —種用來中和至少一種毒素的配方,該配方包含·· 至少一種溶解性化合物,其可選自於由下列所組 成之群:一種陽離子水溶增溶劑及一種每分子包含8至 20個碳原子的脂肪醇; 至少一種反應性化合物,其中該至少一種反應性 化合物可選自於由下列所組成之群:過氧化氫、過氧 化氫脲、氫過氧碳酸鹽、過醋酸、高删酸納、過氧焦 填酸鈉、過氧碎酸納及過碳酸鈉;及 至少一種漂白性激活劑,其可選自於由下列所組 成之群:0-乙醯基、N-乙醯基及腈基團漂白性激活劑; 其中當該至少一種溶解性化合物、該至少一種反 應性化合物及該至少一種漂白性激活劑與水混合且曝 露到至少一種毒素下時,其會中和至少一種毒素。
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