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BRPI0814611B1 - Composition, process for preparing a composition, and use of a composition - Google Patents

Composition, process for preparing a composition, and use of a composition Download PDF

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“COMPOSIÇÃO, PROCESSO PARA PREPARAR UMA COMPOSIÇÃO, E, USO DE UMA COMPOSIÇÃO” Esta invenção diz respeito às composições antimicrobianas e às formulações que incluem as composições antimicrobianas.
Os microorganismos são conhecidos apresentar riscos de saúde devido à infecção ou contaminação. Quando microorganismos estão presentes na superfície de um substrato eles podem replicar rapidamente para formar colônias. As colônias microbianas formam um revestimento sobre a superfície do substrato, que é conhecido como uma biopelícula. As biopelículas frequentemente consistem de várias espécies diferentes de microorganismos que por sua vez podem ser mais difícil de erradicar e assim mais perigosos para a saúde do que os microorganismos individuais. Alguns microorganismos também produzem revestimentos de polissacarídeo, que os tomam mais difíceis de destruir.
Os microorganismos atacam eles mesmos os substratos formando uma biopelícula que compreende um “cálice” de polissacarídeos e/ou polímeros naturais similares como o mecanismo de fixação. Sem este ponto de fixação, a reprodução do microorganismo particularmente bactérias não pode ocorrer, ou é pelo menos seriamente prejudicada.
As biopelículas se formam quando os microorganismos tais como as bactérias aderem às superfícies em ambientes aquosos e começam a excretar secreção extra celular, uma substância viscosa, semelhante a cola que pode ancorá-las a todos os tipos de materiais tais como metais, plásticos, partículas de sujeira, materiais de implante médico e tecido. Uma biopelícula pode ser formada por uma única espécie bacteriana porém mais frequentemente as biopelículas consistem de várias espécies de bactérias, assim como fungos, algas, protozoários, fragmentos e produtos de corrosão. Essencialmente, as biopelículas bacterianas podem se formar em qualquer superfície exposta às bactérias e alguma quantidade de água. Uma vez ancorada a uma superfície, os microorganismos da biopelícula realizam uma variedade de reações nocivas ou benéficas (pelos padrões humanos), dependendo das condições ambientais circundantes.
Muitos agentes antimicrobianos que podem destruir microorganismos que estão presentes em uma faixa ampla de ambientes tais como ambientes médicos, industriais, comerciais, domésticos e marinhos são conhecidos. Muitos dos agentes antimicrobianos conhecidos foram anteriormente incluídos em composições para o uso em várias aplicações e ambientes.
Os agentes antimicrobianos conhecidos e as composições que contêm estes agentes antimicrobianos destroem microorganismos por vários mecanismos diferentes.
Por exemplo, muitos agentes antimicrobianos são nocivos para os microorganismos e, portanto, destroem microorganismos com os quais eles estão em contato. Os exemplos deste tipo de agente antimicrobiano incluem hipocloritos (branqueadores), fenol e compostos destes, arseneno e sais de cobre, estanho e arsênico. Entretanto, tais agentes tipicamente são altamente tóxicos para os seres humanos e animais assim como para os microorganismos. Consequentemente estes agentes antimicrobianos são nocivos para manusear, e manuseio, tratamento e equipamento especializados são portanto requeridos de modo a manuseá-los com segurança. A fabricação e descarte de composições que compreendem este tipo de agente antimicrobiano, portanto, podem ser problemáticos. Pode haver também problemas associados com o uso de composições contendo este tipo de agente antimicrobiano, particularmente em materiais de consumo onde é difícil garantir que eles sejam usados para os propósitos designados.
Aqui, a menos que o contexto indique de outro modo, “toxicidade” é intencionada a se referir à toxicidade aos organismos complexos tais como mamíferos. Referências a “tóxicos” devem ser interpretadas consequentemente.
Uma vez que os agentes antimicrobianos entram no ambiente eles podem afetar a saúde das formas de vida que elas não foram intencionadas a afetar. Além disso, os agentes antimicrobianos são de modo frequente altamente estáveis e podem causar problemas ambientais por períodos longos de tempo.
Outros agentes antimicrobianos conhecidos que são habitualmente usados incluem sais orgânicos e inorgânicos de metais pesados tais como prata, cobre ou estanho. Estes sais produzem produtos de enxaguamento tóxicos, que podem causar problemas para o ambiente. Por exemplo, os produtos de enxaguamento de tais sais são venenosos para a vida aquática. Novamente, uma vez os compostos tóxicos entram no ambiente eles não são facilmente decompostos e podem causar problemas persistentes.
Outros agentes antimicrobianos correntemente em uso incluem compostos do tipo antibiótico. Os antibióticos rompem a bioquímica dentro dos microorganismos, por exemplo pelas soluções seletivamente diluídas para destruir ou inibir o crescimento de microorganismos nocivos. Embora os antibióticos sejam eficazes, acredita-se correntemente que eles possam seletivamente permitir o desenvolvimento de cepas resistentes da espécie contra as quais eles são usados. Estas cepas resistentes são depois capazes de se reproduzirem sem obstáculos pelo uso dos antibióticos conhecidos. Assim, existe uma preocupação crescente de que o uso amplo e descontrolado de materiais antibióticos no ambiente mais amplo, como oposto ao seu uso controlado em contextos médicos, produziríam riscos de longa duração significantes.
Um outro método de controle microbiano é o uso de agentes oxidantes em materiais, tais como branqueadores domésticos. Que podem ser fundamentados no hipoclorito ou peróxidos tais como peróxido de hidrogênio. Estes materiais são eficazes em um ambiente úmido para esterilização e limpeza. Entretanto, os materiais não fornecem controle antimicrobiano passivo de longa duração e sanitização. Por “controle passivo” nós pretendemos que o substrato aja contra a infecção microbiana por si só por alguma propriedade dentro dele mesmo em um ambiente seco, de modo que não requeira que um regime de limpeza seja eficaz no controle de microorganismos.
Um outro método envolve o uso de materiais tais como compostos de amônio quaternário que atua como agentes líticos (rompedor) para as células microbianas. Este método tem a desvantagem de não ser eficaz contra todas as cepas de microorganismos de modo que colônias resilientes podem se desenvolver que têm um alto grau de “sobrevivência” à desinfecção com compostos de amônio quaternário de modo que eles precisam ser alternados no uso. Adicionalmente, estes materiais são altamente solúveis em água de modo que facilmente são retirados por lavagem ou podem facilmente contaminar materiais úmidos em contato com eles. A presente invenção fornece uma composição antimicrobiana que trata das deficiências precedentes.
As composições antimicrobianas da invenção podem fornecer um efeito antimicrobiano residual e/ou uma taxa de mortalidade realçada quando são aplicados a uma superfície e/ou são eficazes em concentração significantemente mais baixa de agente antimicrobiano do que as composições anteriormente conhecidas. A composição da invenção compreende (i) um agente antimicrobiano com propriedades tensoativas; (ii) um siloxano selecionado daqueles tendo as fórmulas (H3C)[SiO(CH3)2]nSi(CH3)3 e (H3C)[SiO(CH3)H]nSi(CH3)3 e misturas destes, em que n é de 1 a 24; e (iii) um solvente polar. O fato importante para as composições da invenção para fornecer o efeito antimicrobiano requerido não é tipicamente a concentração dos componentes na solução final, ao invés é a razão do número de moléculas dos componentes. Esta razão permanecerá a mesma se a composição estiver em uma forma concentrada ou se a mesma estiver em uma forma diluída (pronta para o uso).
Tipicamente, a razão do número de moléculas do componente (i) para o componente (ii) varia de cerca de 100:1 a 5:1, preferivelmente de cerca de 90:1 a cerca de 8:1, mais preferivelmente de cerca de 80:1 a cerca de 15:1, ainda mais preferivelmente de cerca de 70:1 a cerca de 25:1 ou de cerca de 20:1, o mais preferivelmente de cerca de 40:1 a cerca de 60:1, por exemplo de cerca de 50:1.
Pelo termo “antimicrobiano” nós pretendemos que um composto ou composição que mate e/ou iniba o crescimento de micróbios (microorganismos). O termo “microbiocida” é usado para se referir aos compostos ou composições que matam os micróbios. As composições da invenção são antimicrobianas e/ou microbiocidas.
Um microorganismo ou micróbio é um organismo que é microscópico (muito pequeno para ser observado pelo olho humano). Os exemplos de microorganismos incluem bactérias, fungos, leveduras, mofos, micobactérias, esporos de algas, archaea e protistas. Os microorganismos são no geral de célula única, ou organismos unicelulares. Entretanto, como aqui usado, o termo “microorganismos” também incluem vírus.
Preferivelmente, as composições da invenção compreendem pelo menos um agente antimicrobiano selecionado de agentes antibacterianos, antifüngicos, antialgas, antiesporos, antivirais, antileveduras e antimofos e misturas destes. Mais preferivelmente, as composições da invenção compreendem pelo menos um agente antibacteriano, antifüngico e/ou antimofo.
Como aqui usado, os termos antibacterianos, antifüngicos, antialgas, antivirais, antilevedura e antimofo são intencionados a se referir aos agentes que inibem o crescimento dos respectivos microorganismos mas não necessariamente matam os microorganismos e agentes que matam os respectivos microorganismos. Assim, por exemplo, dentro do termo antibacterianos nós incluímos agentes que inibem o crescimento de bactérias mas não necessariamente podem matar as bactérias e agentes bactericidas que matam as bactérias.
Como a pessoa habilitada avaliará, a palavra que termina em “cida” como usado por exemplo em “bactericida” e “fungicida” é usada para descrever agentes que matam o microorganismo ao qual o mesmo se refere. Assim nestes exemplos, bactericida refere-se a um agente que mata as bactérias e fungicida refere-se a um agente que mata os fungos. Os exemplos de bactericidas incluem miobactericidas e tuberculocidas. Preferivelmente, as composições da invenção compreendem pelo menos um agente selecionado de agentes bactericidas, fungicidas, algicidas, esporicidas, virucidas, leveduricidas e moldicidas e misturas destes. Mais preferivelmente, as composições da invenção compreendem pelo menos um agente bactericida, virucida, fungicida e/ou moldicida.
As composições da invenção são eficazes contra uma faixa ampla de organismos, que incluem formadores de esporo Gram negativos e Gram positivos, leveduras, vírus.
Por via de exemplo, os microorganismos contra os quais as composições da presente invenção podem ser eficazes incluem: Vírus tais como HTV-1 (Vírus da AIDS), Vírus da Hepatite B (HVB), Vírus da Hepatitis C (HCV), Adenovírus, Herpes Simples, Influenza, Vírus Sincicial Respiratório (RSV), Varíola, Vírus da Influenza Aviária, Bronquite Aviária, vírus da Pseudorraiva, Cinomose Canina, Doença de Newcastle, Rubéola, Poliomavírus Aviário, Leucemia Felina, picomavírus felino, Rinotraqueíte Bovina Infecciosa, Bronquite Infecciosa (IBV Aviária), Raiva, vírus da gastroenterite transmissível, Donça de Marek;
Fungos tais como Trichophyton mentagrophytes, Aspergillus niger, Candida albicans, Aspergillus flavus, Aspergillus fumigatus, Trichophyton interdigitale, Alternaria tenius, Fusarium oxysporum, Geotrichum candidum, Penicillium digitatum, Phytophthora infestans, Rhizopus nigricans, Trichoderma harzianum, Trichophyton interdigitale, Bactérias tais como Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Salmonella choleraesuis, Acinetobacter baumannii, Brevibacterium ammoniagenes, Campylobacter jejuni, Enterobacter aerogenes, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis, Pseudomonas cepacia, Salmonella schottmuelleri, Salmonella typhi, Salmonella typhimurium, Serrada marcescens, Shigella dysenteriae, Shigella flexneri, Shigella sonnei, Staphyloccus epidermidis, Streptoccus faecalis, Streptoccus faecalis (resistente à Vancomicina resistant), Streptococcus pyogenes, Vibrio chlorae, Xanthomonas axonopodis pv citri (câncro cítrico), Acinetobacter calcoacedcus, Bordetella bronchiseptica, Chlamydia psittaci, Enterobacter cloacae, Enterococcus faecalis, Fusobacterium necrophorum, Legionella pneumophila, Listeria monocytogenes, Pasteurella multocida, Proteus vulgaris, Salmonella enteritidis, Mycoplasma gallisepticum, Yersinia enterocolitica, Aeromonas salmonicida, Pseudomonas putida, Vibrio anguillarum.
Em particular, as composições da invenção são eficazes contra P. aeruginosa (ATCC 15442, PaFH72/a), E. coli (ATCC 10536, ECFH64/a, 0157:H7 (cepa produtora de toxina), CCFRA/896, 0157:H7 (cepa não toxigênica), CCFAA/6896, ATCC 10538), S. aureus (que inclui MRSA, (por exemplo, NCTC 12493 MRSA, ATCC 12493 MRSA), VISA, ATCC 6538, 5a FH73/a), Entercoccus hirea (ATCC 10541, EhFH 65/a), Coronavírus Felino (substituto do SARS), Calcivírus Felino (substituto do Hum. Norovirus), Salmonella typhimurium (StFH 68/b), Yersinia enterocolitica (YE FH67/b), Listeria monocytogenes (Lm FH66/c), Saccharomyces cerevisiae, Bacillus Subtilis (ATCC 6633), Bacillus stearothermophilus (NCTC 10339), clostridium dificile (NCTC 11209), Candida albicans (ATCC 1023), Aspergillus niger (ATCC 16404), Mycobacterium smegmatis (estimulante TB).
Pelo termo “agente antimicrobiano com propriedades tensoativas” (componente (i)) nós pretendemos um material que possa matar ou inibir o crescimento de micróbios (microorganismos) e também tenha o efeito de alterar a tensão interfacial da água e outros líquidos ou sólidos e/ou reduza a tensão superficial de um solvente em que o mesmo é usado. Mais particularmente, os agentes antimicrobianos com propriedades tensoativas usados na presente invenção pode matar ou inibir o crescimento de micróbios e tipicamente quando introduzidos em água diminuem a tensão superficial da água.
Uma classe de compostos que é particularmente adequada para o uso como o agente antimicrobiano com propriedades tensoativas na presente invenção é a classe de compostos conhecidos como compostos de amônio quaternário, também conhecidos como “quais”. Estes compostos tipicamente compreendem pelo menos um cátion de amônio quaternário com um ânion apropriado. Os cátions de amônio quaternário são permanentemente carregados, independentes do pH da sua solução. A estrutura do cátion pode ser representada como segue: Os grupos Ri, R2, R3 e R4 podem variar dentro de limites amplos e exemplos de compostos de amônio quaternários que têm propriedades antimicrobianas serão bem conhecidos pela pessoa de habilidade comum na técnica.
Cada grupo Ri, R2, R3 e R4, por exemplo, pode ser independentemente um grupo alquila, arila, alquilarila, arilalquila, cicloalquila, heterociclila (aromático ou não aromático) ou alquenila substituído ou não substituído e/ou de cadeia reta ou ramificada e/ou interrompidos ou não interrompidos. Altemativamente, dois ou mais de Ri, R2, R3 e R4 juntos com o átomo de nitrogênio podem formar um anel heterocíclico substituído ou não substituído. O número total de átomos de carbono nos grupos Rl5 R2, R3 e R4 deve ser de pelo menos 4. Tipicamente a soma dos átomos de carbono nos grupos Rls R2, R3 e R4 é 10 ou mais. Em um aspecto preferido da invenção pelo menos um dos grupos Ri, R2, R3 e R4 contém de 8 a 18 átomos de carbono. Por exemplo, 1, 2, 3 ou 4 de Rj, R2, R3 e R4 pode conter de 8 a 18 átomos de carbono ou de 10 a 16 átomos de carbono.
Os substituintes adequados para os grupos Rb R2, R3 e R4 pode ser selecionados do grupo que consiste de alquila, alquila substituído, alquenila, alquenila substituído, heterociclila, heterociclila substituído, cicloalquila, cicloalquila substituído, arila, arila substituído, alquilarila, alquilarila substituído, arilalquila, arilalquila substituído, F, Cl, Br, I, -OR\ -NR’R”, -CF3, -CN, -N02, -C2R\ -SR’, -N3, -C(=0)NR’R”, -NR’C(=0)R”, -C(=0)R’, -C(=0)0R\ -OC(=0)R\ -0(CR’R”)rC(=0)R\ 0(CR’R”)rNR’ ’C(=0)R’, -0(CR’R”)rNR”-S02R’, -0C(=0)NR’R”, - NR’C(=0)0R”, -S02R\ -S02NR’R’\ e -NR’S02R”, onde R’ e R” são individualmente hidrogênio, alquila Q-Q, cicloalquila, heterociclila, arila, ou arilalquila, e r é um número inteiro de 1 a 6, ou R’ e R” juntos formam uma funcionalidade cíclica, em que o termo “substituído” como aplicado a alquila, alquenila, heterociclila, cicloalquila, arila, alquilarila e arilalquila refere-se aos substituintes descritos acima, partindo com F e terminando com -NR’S02R”.
Quando um ou mais de Ri, R2, R3 e R4 são interrompidos, grupos de interrupção adequados incluem mas não são limitados a heteroátomos tais como oxigênio, nitrogênio, enxofre e porções contendo fósforo (por exemplo, fosfinato). Um grupo de interrupção preferido é oxigênio.
Os ânions adequados para os quats incluem mas não são limitados a ânions de haleto tais como o cloreto, fluoreto, brometo ou iodeto e o sulfonato que não é haleto.
Os quats preferidos são aqueles tendo a fórmula: (CH3)n(A)mN+X' em que A pode ser como definido acima em relação a Rj, R2, R3 e R4. X' é selecionado de cloreto, fluoreto, brometo ou iodeto e sulfonato (preferivelmente cloreto ou brometo), n é de 1 a 3 (preferivelmente 2 ou 3) e m é de 1 a 3 (preferivelmente 1 ou 2) contanto que a soma de n e m é 4. Preferivelmente, A é um grupo alquila, arila, alquilarila, arilalquila ou cicloalquila C6-2o (por exemplo, C8.18, isto é, tendo 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 ou 18 átomos de carbono ou Cs-12) substituído ou não substituído e/ou de cadeia reta ou ramificada e/ou interrompidos ou não interrompidos (em que os substituintes adequados são como definidos acima em relação a Rls R2, R3 e R4). Cada grupo A pode ser o mesmo ou diferente.
Um grupo preferido dos compostos da fórmula são aqueles em que n = 3 e m = 1. Em tais compostos A pode ser como definido acima e é preferivelmente um grupo alquila, arila, ou alquilarila C6.20 substituído ou não substituído e/ou de cadeia reta ou ramificada e/ou interrompidos ou não interrompidos. Os exemplos deste tipo de composto de amônio quaternário incluem Cetrimida (que é predominantemente brometo de trimetiltetradecil-amônio), brometo de dodeciltrimetilamônio, brometo de trimetiltetra-decilamônio, brometo de hexadeciltrimetilamônio.
Um outro grupo preferido dos compostos da fórmula (CH3)n(A)mN+X' são aqueles em que n = 2 e m = 2. Em tais compostos A pode ser como definido acima em relação a Ri, R2, R3 e R4. Preferivelmente A é um grupo alquila, arila, ou alquilarila C6-20 substituído ou não substituído e/ou de cadeia reta ou ramificada e/ou interrompido ou não interrompido. Por exemplo, A pode representar um grupo alquila C8_i2 de cadeia reta, não substituído e não interrompido ou um grupo benzila. Nestes compostos, os grupos A podem ser o mesmo ou diferente. Os exemplos deste tipo de composto incluem cloreto de didecil dimetil amônio e cloreto de dioctil dimetil amônio.
Os exemplos dos compostos de amônio quaternários preferidos descritos acima incluem o grupo de compostos que são no geral chamados de haletos de benzalcônio e derivados substituídos no anel de arila destes. Os exemplos de compostos deste tipo incluem cloreto de benzalcônio, que tem a fórmula estrutural: em que R pode ser como definido acima em relação a R1} R2, R3 e R4. Preferivelmente, R é um grupo alquila Cg-is ou o cloreto de benzalcônio é fornecido e/ou usado como uma mistura de grupos alquila C8_i8, particularmente uma mistura de grupos alquila de cadeia reta, não substituídos e não interrompidos n-C8Hi7 a n-Ci8H37i principalmente n-Ci2H25 (dodecila), n-Ci4H29 (tetradecila), e n-Ci6H33 (hexadecila).
Outros compostos de amônio quaternários preferidos incluem aqueles em que o anel de benzeno é substituído, por exemplo cloreto de alquildimetil etilbenzil amônio. Como um exemplo, uma mistura contendo, por exemplo, quantidades molares iguais de cloreto de alquil dimetil benzil amônio e cloreto de alquildimetil etilbenzil amônio podem ser usadas.
Misturas, por exemplo, de uma ou mais cloretos de alquil dimetil benzil amônio e um ou mais compostos da fórmula (CH3)2(A)2N+X', tais como cloreto de didecil dimetil amônio podem ser usadas.
Tipicamente, as misturas de compostos de amônio quaternários são usados. Nestas misturas, os compostos de amônio quaternário podem ser misturados com qualquer ingrediente inerte adequado. O cloreto de benzalcônio comercialmente disponível frequentemente contém uma mistura de compostos com comprimentos de cadeia de alquila diferentes. Os exemplos de cloretos de benzalcônio comercialmente disponíveis são mostrados na Tabela que segue. refere a mais do que uma combinação ou mistura. Uma classificação CAS para a preparação comercial tipicamente abrange misturas que compreendem compostos especificados em quantidades dentro das faixas definidas. As composições que têm os números CAS cotados acima são apenas exemplos de composições tendo um dado número CAS que pode ser usado na presente invenção.
Os compostos de amônio quaternários adequados em que R1, R2, R3, R4 são interrompidos por um heteroátomo incluem brometo de domifen (brometo de (dodecildimetil-2-fenoxietil)amônio) e cloreto de benzetônio (cloreto de benzildimetil[2-[2-[4-(l,l,3,3-tetrametilbutil)-fenóxi] etóxi] etil] amônio).
Outros compostos de amônio quaternário adequados para o uso na invenção incluem, mas não são limitados a, compostos de alquilpiridínio, tal como cloreto de cetilpiridínio, e compostos de amino cíclico ligados em ponte tais como os compostos de hexamínio.
Outros exemplos de quats que podem ser usados na presente invenção são listados abaixo.
Cloreto de Cetalcônio Cloreto de Cetilpiridínio Cloreto de Glicidil Trimetil Amônio Cloreto de Estearalcônio Cloreto de Zefiran (R);
Hyamine 3500;
Cloreto de Diisobutilfenoxietoxietildimetilbenzilamônio; Hyamine 1622(R) Cloreto de Cetalcônio: Cloreto de cetildimetilbenzilamônio;
TritonK 12;
Brometo de Cetiltrimetilamônio Retarder LA
Cloreto de 1-Hexadecilpiridínio Cloreto de glicidiltrimetilamônio Cloreto de Benzetônio CAS 121-54-0 Cloreto de Cetalcônio CAS 122-18-9 Cetrimida CAS 8044-71-1 Cloreto de Cetilpiridínio (anidro) CAS 123-03-5 Cloreto de Estearalcônio CAS 122-19-0 Brometo de Cetrimônio CAS 57-09-0 Os compostos de amônio quaternário particularmente preferidos incluem cloreto de benzildimetil-n-tetradecil-amônio, cloreto de benzildimetil-n-dodecil-amônio, cloreto de n-dodecil-n-tetradecildi-metil-amônio e cloreto de benzil-alquila Ci2-Ci6-dimetil-amônio, cloreto de benzil-cocoalquil-dimetil-amônio, cloreto de di-n-decildimetilamônio.
Um exemplo de uma mistura adequada é Maquat® A da Mason Quats (uma composição que compreende cloreto de octil decildimetil amônio, cloreto de didecil dimetil amônio, cloreto de dioctil dimetil amônio, e cloreto de alquil (C14, 50 %; Ci2, 40 %, Ci6, 10 %) dimetil benzil amônio como ingredientes ativos (em quantidades de por exemplo 3,0 %, 1,5 %, 1,5 % e 4,0 % respectivamente, com 90,0 % de ingredientes inertes).
Uma outra mistura adequada é Maquat® 615 5RTU que é uma mistura de cloreto de octildecil dimetil amônio, cloreto de didecil dimetil amônio, cloreto de dioctil dimetil amônio, e cloreto de alquil (C14, 50 %, C12, 40 %, Cig, 10 %) dimetil benzila (em quantidades por exemplo de 0,01050 %, 0,00525 %, 0,00525 % e 0,01400 % respectivamente, com 99,96500 % de ingredientes inertes).
Uma outra mistura adequada é o cloreto de octil decil dimetil amônio, cloreto de dioctil dimetil amônio, cloreto de didecil dimetil amônio, e cloreto de alquil (C]4, 50 %; Ci2, 40 %; Ci6, 10 %) dimetil benzil amônio (0,0399 %, 0,01995 %, 0,01995 %, 0,05320 % respectivamente com 99,867 % de ingredientes inertes).
Os exemplos de outros agentes antimicrobianos comercialmente disponíveis com propriedades tensoativas incluem BAC 50 (da Thor biocides), e Nobac (Cloreto de Benzalcônio, da Mason Quats).
Os agentes antimicrobianos com propriedades tensoativas que são usados na presente invenção não são limitados a compostos de amônio quaternário. Qualquer agente antimicrobiano adequado com propriedades tensoativas pode ser usado.
Outros agentes antimicrobianos adequados com propriedades tensoativas incluem materiais tensoativos aniônicos e catiônicos assim como materiais anfotéricos. Os exemplos incluem tensoativos de bisamônio quaternário, alquil betaínas, óxidos de alquil amina, tensoativos catiônicos com base em arginina, tensoativos com base em aminoácido aniônico e misturas destes, por exemplo uma mistura de alquil betaína(s) e óxidos de alquil amina.
Um exemplo de uma Betaína que é adequada para o uso na presente invenção é Macat® Ultra (disponível da Mason Chemical Company). Macat® Ultra CG compreende 30 % de coco (C12) amidopropil dimetil glicina (betaína) em água.
Um exemplo de um óxido de alquil amina que é adequado para o uso na presente invenção é Macat® Ultra CDO (disponível da Mason Chemical Company), uma solução a 30 % de óxido de coco (C12) amidopropil dimetil amina em água.
Um ou mais de qualquer um dos agentes antimicrobianos com as propriedades tensoativas descritas acima podem ser usados como componente (i) nas composições da invenção. A quantidade de componente (i) variará dependendo de vários fatores, tais como o uso pretendido da composição e o(s) composto(s) particular(es) usado(s) como componente (i).
Os siloxanos adequados para o uso nas composições da presente invenção são aqueles tendo as fórmulas (H3C)[SiO-(CH3)2]nSi(CH3)3 e (H3C)[SiO(CH3)H]nSi(CH3)3 onde n é um número inteiro, de 1 a 24, mais preferivelmente de 1 a 12 e o mais preferivelmente de 1 a 8, por exemplo n pode ser 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ou 12, especialmente 1, 2, 3 ou 4. Estes materiais são frequentemente aludidos como (poli)dimetilsiloxanos (CAS # 9016-00-6) e (poli)metilidrosiloxanos respectivamente. Estes materiais são siloxanos lineares, e os siloxanos cíclicos tipicamente não são usados nesta invenção. Estes materiais são tipicamente líquidos na temperatura e pressão ambientes (por exemplo, cerca de 20° C na pressão atmosférica).
Os siloxanos adequados para o uso nas composições da presente invenção tipicamente têm um peso molecular de cerca de 100 a cerca de 2000 g/mol, preferivelmente de cerca de 148 a cerca de 1864 (tal como de cerca de 162 a cerca de 1864 ou de cerca de 148 a cerca de 1528), mais preferivelmente de cerca de 148 a cerca de 1000 ou de cerca de 976 (por exemplo, de cerca de 162 a cerca de 976 ou de cerca de 148 a cerca de 808), tal como de cerca de 148 a cerca de 680 (por exemplo, de cerca de 162 a cerca de 680 ou de cerca de 148 a cerca de 568), particularmente de cerca de 148 a cerca de 384 (por exemplo, de cerca de 162 a cerca de 384 ou de cerca de 148 a cerca de 328).
Os exemplos de (poli)dimetilsiloxanos preferidos são hexa-metildisiloxano (CAS # 107-46-0), octametiltrisiloxano (CAS # 107-51-7), decametiltetrasiloxano (CAS # 141-62-8), dodecametilpentasiloxano (CAS # 141-63-9). Estes (poli)dimetilsiloxanos correspondem aos compostos da fórmula (H3C)[SiO(CH3)2]nSi(CH3)3, em que n = 1, 2, 3 e 4 respectivamente.
Estes materiais no geral também são fortemente hidrofóbicos. Por este nós incluímos o significado de que o mesmo é repelido de uma massa de água e por si só é substancialmente insolúvel em água. Pelo termo “substancialmente insolúvel em água”, nós pretendemos que o material tipicamente tem uma solubilidade de menos do que 2 g/100 g de água a 20° C e pressão atmosférica, tal como menos do que 1 g/100 g de água, preferivelmente, menos do que 0,5 g/100 g de água, por exemplo menos do que 0,1 g/100 g de água, por exemplo, menos do que 0,01 g/100 g de água.
Os siloxanos que podem ser usados nas composições da invenção tipicamente têm uma viscosidade de cerca de 0,1 a cerca de 100 centistokes na pressão atmosférica e a cerca de 20° C, preferivelmente de cerca de 0,2 a cerca de 20. Os siloxanos preferidos têm uma viscosidade de cerca de 0,5 a cerca de 5 centistokes, por exemplo, 0,65, 1, 1,5, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ou 10 centistokes ou de 3 a 5 centistokes.
Os siloxanos usados na presente invenção, devido ao seu peso molecular relativamente baixo, são relativamente voláteis. Por exemplo, eles tipicamente têm um ponto de ebulição de menos do que cerca de 120° C na pressão atmosférica, por exemplo de cerca de 100 a 120° C. O hexametildisiloxano, por exemplo, tem um ponto de ebulição de cerca de 101° C na pressão atmosférica.
Os siloxanos descritos acima podem ser usados sozinhos ou em combinação. Muitos siloxanos comercialmente disponíveis são fornecidos como misturas e estes podem ser usados na presente invenção sem a necessidade para separar os componentes da mistura. Os detalhes de siloxanos comercialmente disponíveis que são adequados para o uso nas composições da invenção são apresentados, por exemplo, em http://www.clearcoproducts.com/standard pure silicones.html.
Por exemplo uma mistura de dois, três, quatro, cinco ou mais siloxanos pode ser usada. Se uma combinação de siloxanos é usada os materiais podem ser usados em quantidades iguais ou diferentes. Por exemplo cada siloxano pode ser usado em quantidades equimolares ou a quantidade em peso de cada siloxano pode ser a mesma. Outras razões adequadas (em termos de quantidades molares ou em peso da quantidade total de siloxanos) quando uma mistura de dois siloxanos é usada varia de 0,1-99,9 a 99,9:0,1, preferivelmente de 1:99 a 99:1, mais preferivelmente de 95:5 a 5:95, por exemplo de 10:90 a 90:10 ou de 25:75 a 75:25. Por exemplo, se uma combinação de hexametildisiloxano e octametiltrisiloxano é usada qualquer razão descrita acima pode ser usada. Uma combinação particular compreende hexametildisiloxano: octametiltrisiloxano em uma razão de 95:5. r E um aspecto preferido da invenção usar uma mistura de dois ou mais siloxanos. O uso da combinação de hexametildisiloxano e octametiltrisiloxano é particularmente preferido.
Se a composição compreende três materiais de silicona, os siloxanos totais tipicamente compreendem de 0,1 a 99,8 % em peso da quantidade total de siloxanos de cada um do primeiro, segundo e terceiro material de silicona, preferivelmente de 1 a 98 % em peso da quantidade total de siloxanos de cada um do primeiro, segundo e terceiro siloxanos, mais preferivelmente de 5 a 90 % em peso da quantidade total de siloxanos de cada um do primeiro, segundo e terceiro siloxanos, por exemplo de 10 a 80 % em peso da quantidade total de material de silicona de cada um do primeiro, segundo e terceiro siloxanos, tal como de 25 a 50 % em peso da quantidade total de siloxanos de cada um do primeiro, segundo e terceiro siloxanos.
Se a composição compreende quatro siloxanos, os siloxanos totais tipicamente compreendem de 0,1 a 99,7 % em peso da quantidade total de siloxanos de cada um do primeiro, segundo, terceiro e quarto siloxanos, preferivelmente de 1 a 97 % em peso da quantidade total de siloxanos de cada um do primeiro, segundo, terceiro e quarto siloxanos, mais preferivelmente de 5 a 85 % em peso da quantidade total de siloxanos de cada um do primeiro, segundo, terceiro e quarto siloxanos, por exemplo de 10 a 70 % em peso da quantidade total de siloxanos de cada um do primeiro, segundo, terceiro e quarto siloxanos, tal como de 20 a 40 % em peso da quantidade total de siloxanos de cada um do primeiro, segundo, terceiro e quarto siloxanos.
Se a composição compreende cinco siloxanos, os siloxanos totais tipicamente compreendem de 0,1 a 99,6 % em peso da quantidade total de siloxanos de cada um do primeiro, segundo, terceiro, quarto e quinto siloxanos, preferivelmente de 1 a 96 % em peso da quantidade total de siloxanos de cada um do primeiro, segundo, terceiro, quarto e quinto siloxanos, mais preferivelmente de 5 a 80 % em peso da quantidade total de siloxanos de cada um do primeiro, segundo, terceiro, quarto e quinto siloxanos, por exemplo de 10 a 60 % em peso da quantidade total de siloxanos de cada um do primeiro, segundo, terceiro, quarto e quinto siloxanos, tal como de 15 a 40 % em peso da quantidade total de siloxanos de cada um do primeiro, segundo, terceiro, quarto e quinto siloxanos.
As composições da invenção compreendem um solvente polar, componente (iii). Os solventes polares adequados incluem, mas não são limitados a, água, alcoóis, ésteres, hidróxi e ésteres de glicol, polióis e cetonas, e misturas destes.
Os alcoóis adequados incluem, mas não são limitados a, álcoois Ci a C5 de cadeia reta ou ramificada, tais como metanol, etanol, n-propanol, iso-propanol, misturas de isômeros de propanol, n-butanol, sec-butanol, terc-butanol, iso-butanol, misturas de isômeros de butanol 2-metil-l-butanol, n-pentanol, misturas de isômeros de pentanol e álcool amílico (mistura de isômeros), e misturas destes.
Os ésteres adequados incluem, mas não são limitados a, acetato de metila, acetato de etila, acetato de n-propila, acetato de iso-propila, acetato de n-butila, acetato de iso-butila, acetato de sec-butila, acetato de amila (mistura de isômeros), acetato de metilamila, acetato de 2-etilexila e isobutirato de iso-butila, e misturas destes. O hidróxi e ésteres de glicol adequados incluem, mas não são limitados a, acetato de metil glicol, acetato de etil glicol, acetato de butil gíicol, acetato de etii diglicol, acetato de butil diglicol, lactato de etila, lactato de n-butila, acetato de 3-metóxi-n-butila, diacetato de etileno glicol, polisolvan O, éster 2,2,4-trimetil-3-hidroxipentílico do ácido 2-metilpropanóico, metil glicol, etil glicol, iso-propil glicol, 3-metoxibutanol, butil glicol, iso-butil glicol, metil diglicol, etil diglicol, butil diglicol, iso-butil diglicol, dietileno glicol, dipropileno glicol, éter monoexílico de etileno glicol e éter monoexílico de dietileno glicol, e misturas destes.
Os polióis adequados incluem, mas não são limitados a, etileno glicol, propileno glicol, 1,3-butileno glicol, 1,4-butileno glicol, hexileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol e dipropileno glicol, e misturas destes.
As cetonas adequadas incluem, mas não são limitadas a iso-butil heptil cetona, ciclo-hexanona, metil ciclo-hexanona, metil iso-butenil cetona, pent-oxona, acetil acetona, álcool de diacetona, iso-forona, metil butil cetona, etil propil cetona, metil iso-butil cetona, metil amil cetona, metil iso-amil cetona, etil butil cetona, etil amil cetona, metil hexil cetona, diisopropil cetona, diisobutil cetona, acetona, metil etil cetona, metil propil cetona e dietil cetona, e misturas destes.
Os solventes polares preferidos para o uso nas composições da invenção incluem, mas não são limitados a, água, etanol, n-propanol, isopropanol, dietileno glicol e dipropileno glicol e misturas destes. É uma característica particularmente preferida da invenção que a composição compreenda água ou uma mistura de água e um ou mais alcoóis selecionados dos alcoóis descritos acima. Em tais misturas, a água é preferivelmente o componente maior.
As composições da invenção podem conter componentes além dos componentes (i), (ii) e (iii) apresentados acima. Por exemplo, um ou mais agentes antimicrobianos adicionais (iv) podem ser incluídos. Qualquer um dos agentes antimicrobianos adicionais adequados pode ser usado, tal como aqueles descritos na Listagem da EPA (United States Ambiental Protection Agency) e Anexo I do EC Biocides Directive.
Os agentes antimicrobianos (iv) adicionais adequados incluem compostos anfotéricos, iodoforos, compostos fenólicos, hipoclorítos e compostos heterocíclicos com base em nitrogênio.
Preferivelmente, o(s) agente(s) antimicrobiano(s) adicional(is) são solúveis em água na temperatura e pressão ambientes.
Sem estar ligado pela teoria, acredita-se que a inclusão de um ou mais agentes antimicrobianos adicionais solúveis em água adicionais (iv) complementa a atividade biocida da dispersão coloidal formada entre os componentes (i) e (ii). Acredita-se que em algumas circunstâncias o(s) agente(s) antimicrobiano(s) adicional(is) aumenta(m) a eficácia de longa duração das composições da invenção.
Os agentes antimicrobianos (iv) adicionais preferidos incluem biguanidinas poliméricas (por exemplo, poliexametileno biguanidina (PHMB)), isotiazalonas, orto fenil fenol (OPP), e nitro bromopropanos (por exemplo, bronopol (INN), 2-bromo-2-nitropropano-l,3-diol) e compostos de amônio quaternários polimerizados.
Um agente antimicrobiano (iv) adicional particularmente preferido é a poliexametileno biguanidina (PHMB). PHMB é comercialmente disponível da Arch Biocides como Vantocil.
Acredita-se que nas composições da invenção a maioria (mais do que 50 %) do componente (i) e do componente (ii) estão presentes em colóides contendo ambos destes componentes. Se agente antimicrobiano adicional é usado, este material também pode estar contido nos colóides e/ou pode estar dissolvido no solvente polar.
Um colóide ou dispersão coloidal é uma mistura heterogênea que visualmente parece ser uma solução homogênea. Alguns colóides são translúcidos por causa do efeito Tyndall, que é a dispersão da luz pelas partículas no colóide. Outros colóides podem ser opacos ou ter uma cor fraca.
Os colóides nas composições da presente invenção são tipicamente não opacos.
Em um colóide, a fase dispersa é feita de partículas minúsculas ou gotículas que são distribuídas uniformemente por toda a fase contínua. O tamanho das partículas ou gotículas da fase dispersa está tipicamente entre um nanômetro e um micrômetro. As misturas heterogêneas com uma fase dispersa nesta faixa de tamanho pode ser chamado sóis coloidais, emulsões coloidais, espumas coloidais, suspensões coloidais ou dispersões coloidais.
As partículas ou gotículas da fase dispersa são amplamente afetadas pela química da superfície presente no colóide. Por exemplo, as partículas coloidais frequentemente carregam uma carga elétrica e portanto atraem ou repelem umas às outras. A carga tanto da fase contínua quanto da fase dispersa, assim como a mobilidade das fases são fatores que afetam esta interação. A pessoa habilitada no campo dos colóides seriam prontamente capazes de selecionar materiais adequados para o uso como componentes (i) e (ii) com base na informação fornecida neste relatório descritivo sobre tais materiais, no agente antimicrobiano com propriedades tensoativas e solvente polar com o qual um tal material forma a dispersão coloidal, e seu conhecimento de colóides (ver, por exemplo, http://en.wikipedia.org/wiki/Colloid').
Como será avaliado, a porcentagem em peso de cada um dos componentes (i), (ii) e opcionalmente, (iv) nas composições da invenção dependerá em um alto grau da forma na qual uma composição é fornecida e o uso pretendido de uma composição. É considerado que as composições serão fabricadas em uma forma concentrada e depois diluída a uma concentração adequada para o uso pretendido. Mais particularmente, é considerado que soluções comercialmente disponíveis incluirão soluções concentradas que podem ser diluídas pelo usuário antes do uso e soluções diluídas prontas que estão prontas para o uso. O fato importante para as composições da invenção para fornecer o efeito antimicrobiano requerido não é tipicamente a concentração dos componentes na solução final, ao invés é a razão do número de moléculas dos componentes. Esta razão permanecerá a mesma se a composição estiver em uma forma concentrada ou se ela está em uma forma diluída (pronta para o uso).
Tipicamente, a razão do número de moléculas do componente (i) para o componente (ii) varia de cerca de 100:1 a 5:1, preferivelmente de cerca de 90:1 a cerca de 8:1, mais preferivelmente de cerca de 80:1 a cerca de 15:1, ainda mais preferivelmente de cerca de 70:1 a cerca de 25:1 ou de cerca de 20:1, o mais preferivelmente de cerca de 40:1 a cerca de 60:1, por exemplo de cerca de 50:1. A razão das moléculas do componente (i) para as moléculas do agente antimicrobiano adicional opcional, se usado, é tipicamente de cerca de 1:2 ou de cerca de 1:1 a cerca de 50:1, preferivelmente de cerca de 2:1 a cerca de 30:1, mais preferivelmente de cerca de 4:1 a cerca de 20:1, o mais preferivelmente de cerca de 8:1 a cerca de 15:1, por exemplo de cerca de 10:1.
Em uma composição típica da invenção o número total de moléculas de (i) e (iv) para cada molécula de (ii) é de cerca de 5 a cerca de 80, por exemplo de cerca de 10 a cerca de 60, por exemplo, em tomo de 50.
Foi descoberto que em uso as composições da invenção que compreendem pelo menos os componentes (i) e (ii) nas razões apresentadas acima têm um efeito antimicrobiano vantajoso. Por exemplo, tais composições podem ter uma taxa de mortalidade realçada quando elas são aplicadas a uma superfície (a chamada “morte úmida”) e/ou elas também podem ter um efeito residual em que elas previnem a formação de novas colônias microbianas na superfície (a chamada “morte seca”) e/ou elas são eficazes em concentração significantemente mais baixa de agente antimicrobiano do que as composições previamente conhecidas.
Tipicamente, o componente (i) está presente nas composições da invenção em uma quantidade de cerca de 0,01 a cerca de 50 % em peso das composições, tal como de cerca de 0,02 a cerca de 40 %, por exemplo de cerca de 0,05 a cerca de 30 %, preferivelmente de cerca de 0,1 a cerca, de 20 % (por exemplo, de 0,2 a 15 % ou de 0,5 a 10 %).
Tipicamente, o componente (ii) está presente nas composi pões da invenção em uma quantidade de cerca de 0,001 a cerca de 10 % em peso das composições, tal como de cerca de 0,002 a cerca de 5 %, por exemploo de cerca de 0,003 a cerca de 2 %, preferivelmente de cerca de 0,005 a cerca de 1 % (por exemplo, de 0,008 a 0,8 % ou de 0,1 a 0,5 %). A quantidade de componente (ii) variará dependendo de vários fatores, tais como o niso pretendido da composição, o material que forma o colóide usado e as snias propriedades (por exemplo, viscosidade e volatilidade).
Tipicamente, o componente de solvente polar (iii) está presente nas composições da invenção em uma quantidade de cerca de I© a cerca de 99,999 % em peso das composições, tal como de cerca de 50 a ceirca de 99,999 %, por exemplo de cerca de 80 a cerca de 99,99 %, preferivelmemte de cerca de 90 a cerca de 99,9 %, mais preferivelmente de cerca de 95 a ceirca de 99,8 % (por exemplo, de 97 a 99,7 % ou de 97,5 a 99,6 %).
Tipicamente, o(s) agente(s) antimicrobiano(s) adicional(ls), tal(is) como PHMB, está(ão) presente(s) nas composições da invenção em uma quantidade de cerca de 0,001 a cerca de 10 % em peso das composições, tal como de cerca de 0,005 a cerca de 5 %, por exemplo de cerca de 03C1. a cerca de 2 %, preferivelmente de cerca de 0,05 a cerca de 1 % (por exemplo, de 0,1 a 0,5 %).
Será avaliado que a concentração real dos componentes (i), «(in) e (iv) (se presentes) em uma composição da invenção dependerá do uso pretendido desta composição. Para os usos de desinfecção, tais como de limpeza de alas e equipamentos hospitalares para ajudar a prevenir a disseminação de doença tal como MRSA, concentrações mais altas são requeridas do que para certas aplicações em sanitização. A presente invenção fornece uma composição antimicrobiana que compreende (I) colóides dos componentes (i), (ii) e opcionalmente (iv) como definidos acima e (II) um solvente polar (iii).
Acredita-se que nas composições da invenção a maioria (mais do que 50 % preferivelmente mais do que 75 %, mais preferivelmente mais do que 90 % e o mais preferivelmente substancialmente todo (pelo menos 97 %) ou 100 %) do componente (i) e do componente (ii) estão presentes nos colóides contendo ambos destes componentes. Se um agente antimicrobiano adicional é usado, este material também pode estar contido nos colóides e/ou pode estar dissolvido no solvente polar.
Um colóide ou dispersão coloidal é uma mistura heterogênea que visualmente parece ser uma solução homogênea. Alguns colóides são translúcidos por causa do efeito de Tyndall, que é a dispersão da luz pelas partículas no colóide. Outros colóides podem ser opacos ou ter uma cor fraca. Os colóides nas composições da presente invenção são tipicamente não opacos.
Em um colóide, a fase dispersa é composta de minúsculas partículas ou gotículas que são distribuídas uniformemente por toda a fase contínua. O tamanho das partículas ou gotículas da fase dispersa está tipicamente entre um nanômetro e um micrômetro. As misturas heterogêneas com uma fase dispersa nesta faixa de tamanho podem ser chamadas sóis coloidais, emulsões coloidais, espumas coloidais, suspensões coloidais ou dispersões coloidais. Nós usamos o termo colóide aqui para abranger várias estruturas coloidais que incluem mas não são limitadas a vesículas e micelas, que por exemplo podem ser esféricas ou cilíndricas.
As partículas ou gotículas da fase dispersa são amplamente afetadas pela química de superfície presente no colóide. Por exemplo, as partículas coloidais frequentemente carregam uma carga elétrica e portanto atraem ou repelem-se entre si. A carga tanto da fase contínua quanto da dispersa, assim como a mobilidade das fases são fatores que afetam esta interação. A pessoa habilitada no campo dos colóides seriam prontamente capazes de selecionar materiais adequados para o uso como componentes (i) e (ii) com base na informação fornecida neste relatório descritivo sobre tais materiais, o agente antimicrobiano com propriedades tensoativas e solvente polar com que um tal material forma a dispersão coloidal, e seu conhecimento de colóides (ver, por exemplo, http:// en.wikipedia.org/wiki/Colloidy Sem desejar estar ligado pela teoria, os inventores descobriram que existem vantagens muito significantes associadas com as composições da invenção. É considerado que a natureza coloidal das composições da invenção é responsável por uma ou mais destas vantagens.
Em uso, as composições da invenção atuam para reduzir ou controlar substancialmente a formação de colônias microbianas sobre ou na superfície à qual elas são aplicadas. Isto significa que não apenas as composições da invenção matam quaisquer microorganismos que estejam presentes sobre uma superfície quando elas são aplicadas a esta superfície (a chamada “morte úmida”), elas também têm um efeito residual em que elas impedem a formação de novas colônias microbianas na superfície (a chamada “morte seca”). Acredita-se que o siloxano e o(s) agente(s) antimicrobiano(s) (por exemplo na forma de colóides) presentes nas composições da invenção permanecem sobre a superfície depois que o solvente polar evaporou e que a presença destes componentes sobre a superfície impede a formação de bio- película/o crescimento de colônias de microorganismos. O efeito residual frequentemente pode ser observado mesmo depois que uma superfície tratada foi lavada ou enxaguada com água e algumas vezes mesmo depois de numerosas lavagens ou enxágues.
As composições antimicrobianas são consideradas ter eficácia residual se, no teste de eficácia residual aqui descrito, elas dão uma redução no número de microorganismos que seja pelo menos log 3,0. Preferivelmente uma composição antimicrobiana tendo um efeito residual e testado desta maneira dará uma redução log de pelo menos cerca de 3,5, mais preferivelmente de pelo menos cerca de 5,0 e o mais preferivelmente de cerca de 7,0 ou mais, até a morte total ou substancialmente total (zero sobreviventes) sob as condições de teste descritas acima.
Em um aspecto particular, a presente invenção fornece composições antimicrobianas que têm eficácia residual. Por isto nós pretendemos que estas composições quando testadas de acordo com o teste de eficácia residual aqui descrito têm uma eficácia antimicrobiana dentro do parâmetro apresentado no parágrafo acima.
Foi descoberto que a composição única das composições da invenção (que podem compreender colóides do siloxano e o(s) agente(s) antimicrobiano(s)) resulta em eficiência antimicrobiana aumentada (em termos de taxas iniciais mais altas de morte e/ou em termos de eficácia residual) comparada com o uso dos agentes antimicrobianos sozinhos. Isto é particularmente surpreendente porque os siloxanos usados na invenção não têm eles próprios nenhuma propriedade antimicrobiana. Isto significa que a concentração de agente antimicrobiano requerida nas composições da invenção para dar o efeito desejado pode ser mais baixa do que as requeridas em muitas composições antimicrobianas convencionais. A prevenção da formação de uma biopelícula e as colônias enormemente reduzidas e atenuadas de microorganismos fornece um risco substancialmente reduzido devido à infecção ou contaminação.
As composições antimicrobianas da invenção são tipicamente capazes de decompor as biopelículas que já foram formadas.
Visto que as composições antimicrobianas da invenção fisicamente rompem a adesão e ligação de um microorganismo a uma superfície, que é uma característica que é comum a uma ampla faixa de microorganismos, que incluem bactérias, fungos e mofos, as composições são eficazes contra uma ampla faixa de microorganismos. Assim, uma vantagem das composições antimicrobianas da invenção é que elas são capazes de prevenir uma ampla faixa de microorganismos de aderir e ligar à superfície, e, portanto, de formar uma biopelícula. Numerosas colônias grandes também são substancialmente impedidas de se formar. Assim, a capacidade da colônia para crescer é substancialmente reduzida ou ainda prevenida. As composições antimicrobianas da invenção são, portanto, principais em seu controle de microorganismos.
As composições antimicrobianas da invenção podem ser facilmente incorporadas em outros materiais, tais como materiais funcionais. Quando incorporadas em tais materiais, estes se tomam antimicrobiano por natureza e a superfície da formulação será modificada de modo a impedir substancialmente os microorganismos de aderirem e ligar-se a ela.
Uma outra vantagem das composições antimicrobianas é que elas não precisam compreender combinações de materiais que são altamente tóxicos aos mamíferos. Os agentes antimicrobianos usados nas composições antimicrobianas são tipicamente agentes antimicrobianos bem conhecidos e amplamente entendidos e testados. A eficácia dos agentes antimicrobianos conhecidos é amplificada nas composições da invenção. Portanto, agentes antimicrobianos que têm uma toxicidade baixa podem ser usados nas composições antimicrobianas. Ao contrário, novos agentes antimicrobianos para as técnicas conhecidas de sanitização usam materiais “mais fortes”, mais tóxicos e/ou pouco testados.
As composições antimicrobianas da invenção também não compreendem materiais que produzem resíduos ou produtos de enxaguamento altamente persistentes ou produtos que contenham metais pesados e seus sais. Assim, existe um risco enormemente reduzido de riscos de longa duração associados com as composições antimicrobianas. A composição da invenção não interfere com os caminhos reprodutivos bioquímicos dos microorganismos que ela controla. O risco de formação de resistência e o desenvolvimento de cepas resistentes é, portanto, baixo.
Como regra geral, a eficácia antimicrobiana das composições da invenção aumenta com o aumento da concentração dos agentes antimicrobianos nela contidos. Entretanto, as composições da invenção podem ser surpreendentemente eficazes em baixa concentração de agentes antimicrobianos (isto é, diluição alta pelos solventes polares) comparada com as composições antimicrobianas conhecidas da mesma concentração antimicrobiana. Foi descoberto que as composições da invenção podem ser eficazes quando a concentração total dos agentes antimicrobianos (i) e (iv) for tão baixa quanto cerca de 400 ou menos a cerca de 30 ppm tal como de cerca de 300 a cerca de 50 ppm por exemplo de cerca de 200 a cerca de 75 ppm, ou de cerca de 150 a cerca de 100 ppm (por exemplo composições que compreendem um total de cerca de 95 ppm dos componentes (i) e (iv) e cerca de 5 ppm do componente (ii)). Isto é muito surpreendente visto que é considerado que nas composições antimicrobianas convencionais (tais como aquelas que compreendem compostos de amônio quaternários) a concentração de agente antimicrobiano deve ser de pelo menos cerca de 400 ppm. Acredita-se que esta atividade realçada esteja associada com uma variação na natureza das estruturas coloidais conforme a concentração de componentes (i), (ii) e (iv) (se presentes) é variada. A presente invenção fornece composições que compreendem os níveis baixos de agente antimicrobiano descrito no parágrafo acima e também fornece composições mais concentradas, que contêm níveis mais altos de agente antimicrobiano que podem ser diluídos antes ou durante o uso para fornecer os níveis baixos de agente antimicrobiano descrito no parágrafo acima.
As composições que compreendem este nível baixo de agente antimicrobiano são particularmente úteis para aplicações de sanitização e para aplicações de longa duração.
As composições são consideradas ter eficácia antimicrobiana se, no teste de suspensão com Escherichia coli Kl2 O Rough H48 aqui descrito, elas dão uma redução no número de micro-organismos que tem pelo menos cerca de log 5,0. Isto está de acordo com o padrão Europeu (1276) para testes de suspensão. As composições tendo eficácia antimicrobiana podem ser consideradas como sendo aquelas que quando submetidas a este teste fornecem uma redução no número de micro-organismos de pelo menos cerca de log 5,0 para morte total ou zero sobreviventes. Preferivelmente uma composição antimicrobiana fornece uma redução no número de microorganismos de pelo menos cerca de log 6,0 mais preferivelmente cerca de 7,0 ou mais sob as condições de teste descritas acima. O mais preferivelmente uma composição antimicrobiana fornece substancialmente zero sobreviventes ou substancialmente morte total sob as condições de teste descritas acima.
Assim, em um aspecto particular, a presente invenção fornece composições tendo as concentrações baixas de agentes antimicrobianos mencionados acima que têm uma eficácia antimicrobiana quando submetidas ao teste de suspensão com Escherichia coli Kl2 O Rough H48 aqui descrito dentro dos parâmetros apresentados no parágrafo acima. A presente invenção também fornece composições que podem ser diluídas para ter aquelas concentrações baixas de agente antimicrobiano e que têm uma eficácia antimicrobiana quando submetida ao teste de suspensão com Escherichia coli Kl 2 O Rough H48 aqui descrito dentro do parâmetro apresentado no parágrafo acima quando diluído nestas concentrações.
Sem estar ligado pela teoria, é considerado que os componentes (i) e (ii) que são considerados compor as dispersões coloidais nas composições da invenção podem se formar estruturas coloidais diferentes dependendo da concentração destes componentes em solução. Estas estruturas diferentes podem tipicamente ter uma faixa preferida de concentração de componentes (i) e (ii) na qual eles são formados, a chamada concentração de micela crítica. O tamanho e morfologia das estruturas coloidais nas composições da invenção é considerada variar dependendo de fatores tais como a concentração dos ingredientes que formam colóides. Por exemplo, é considerado que quando as composições compreendem de cerca de 500.000 ppm a cerca de 5000 ppm de componente (i), componente (ii) e componente (iv) (se presente) (a quantidade combinada destes componentes) os colóides tipicamente têm um diâmetro médio (média) de cerca de 1 a cerca de 120 nm, por exemplo de cerca de 2 a cerca de 100 nm, por exemplo de cerca de 5 a cerca de 80 nm, por exemplo de cerca de 10 ou de cerca de 20 nm a cerca de 60 nm.
Acredita-se que conforme a concentração dos componentes (i), (ii) e (iv) (se presentes) diminui abaixo de cerca de 5000 ppm a cerca de 30 ppm ou de cerca de 50 ppm ou de cerca de 100 ppm o tamanho dos colóides muda e assim a sua morfologia.
As medições do tamanho de partícula coloidal podem ser feitas usando qualquer método adequado, por exemplo pela Dispersão de Luz Dinâmica (por exemplo, usando um Malvem Zetasizer).
Acredita-se que em concentrações combinadas mais baixas de componentes (i) e (ii), tais como de cerca de 0,002 a cerca de 5 % em peso das composições (por exemplo, 0,005 a cerca de 1 %), as composições são surpreendentemente eficazes como antimicrobianos. Isto pode ser devido à presença em vesículas maiores na suspensão coloidal comparada com as soluções mais concentradas. Estas vesículas são consideradas conter um enorme número de moléculas antimicrobianas. Cada vesícula, portanto, pode ter um efeito antimicrobiano realçado. O uso de siloxanos dentro da definição de componente (ii) usado acima pode fornecer outras vantagens adicionais particulares que tomam as composições da invenção particularmente adequadas para várias aplicações particularmente aplicações de consumo. Por exemplo, se o colóide é quebrado (por exemplo, em uma superfície devido à abrasão) estes materiais relativamente voláteis evaporam de modo que eles não persistem na superfície.
As composições da invenção não dão às superfícies às quais eles são aplicados uma impressão gordurosa. Adicionalmente, as composições que as contêm têm um sensação de tato muito boa que as tomam particularmente adequadas para os usos tais como sanitizante de mão.
De acordo com um outro aspecto da invenção, é fornecida um formulação que compreende uma composição antimicrobiana e pelo menos um outro material ou substrato funcionais.
Os materiais ou substratos funcionais adequados incluem plásticos, fibras, revestimentos, películas, laminados, adesivos, selantes, argilas, porcelana, cerâmicas, concreto, areia, pinturas, vernizes, lacas, agentes de limpeza ou composições endurecíveis ou curáveis tais como enchedores, rebocos, resinas do lentisco e massas de vidraceiro.
Os plásticos podem estar na forma de películas, folhas, stabs e peças plásticas moldadas. Os materiais plásticos adequados podem ser preparados a partir de poliésteres tais como terefitalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, poliamidas tais como Náilon, poliimidas, polipropileno, polietileno, polibutilenos, polimetilpenteno, polissiloxano, álcool polivinílico, acetato de polivinila, etileno-acetato de vinila, cloreto de polivinila, cloreto de polivinilideno, epóxi, resina fenólica e celulósicos de policarbonato, acetato de celulose, poliestireno, poliuretano, resinas acrílicas, metacrilato de polimetila, acrilonitrila, copolímero de butadieno-estireno, copolímeros de acrilonitrilo-estireno-resina acrílica, acetais, policetonas, éter polifenileno, sulfeto de polifenileno, óxido de polifenileno, polissulfonas, polímeros de cristal líquido e fluoropolímeros, resinas de amino, termo plásticos, elastômeros, borrachas tais como borracha de estireno butadieno e borracha de acrilonitrila butadieno, poliacetal (polioximetileno), e combinações e copolímeros destes.
As formulações que compreendem uma composição antimicrobiana da invenção e um material plástico como o material funcional, por exemplo, pode ser usado para formar produtos tais como partes de automóveis, cortinas de chuveiro, capachos, coberturas protetoras, fita, embalagens, gaxetas, recipientes de lixo, recipientes para propósitos gerais, cabos de escova, esponjas, esfregões, sacos de aspiradores de pó, isoladores, película plástica, móveis para interior e exterior, tubulações, isolação para fio e cabo, materiais de encanamento e acessórios, laterais para casas, revestimentos, tecidos não tecidos, aparelhagem, utensílios e equipamento de cozinha e banheiro, bancadas, pias, coberturas de piso, azulejos, pratos, correias transportadoras, calçados que incluem botas, equipamento de esportes e ferramentas.
As fibras adequadas podem ser preparadas a partir de acetato, poliéster tais como PET e PTT, poliolefinas, polietileno, polipropileno, poliamidas tais como Náilon, resinas acrílicas, viscose, poliuretano e Rayon, álcool polivinílico, cloreto de polivinila, cloreto de polivinilideno, polissacarídeo, e copolímeros e misturas destes.
As formulações que compreendem a composição antimicrobiana e uma fibra como o material funcional, por exemplo, pode ser usado em aplicações tais como almofadas de cobertura e enchimento de colchão, coberturas de travesseiro, lençóis, cobertores, enchimentos de fibra para edredons e travesseiros, cortinas, reposteiros, tapetes e forro de tapete, artigos de tapeçaria, toalhas de mesa, guardanapos, panos de limpeza, esfregões, toalhas, panos que cobrem bags wall, almofadas, sacos de dormir e cerdas de escova. As fibras também são adequadas para o uso em tapeçaria automotiva e de caminhão, tecido para carpetes, rear decks, trunk liners, capotas conversíveis e revestimentos de interior. Além disso, as fibras são adequadas para o uso em guarda-chuvas, capa de chuva, uniformes, casacos, aventais, roupas de esporte, pijama, meias, soquetes, lingerie, gorros, e roupa íntima e forros internos para jaquetas, sapatos, luvas e capacetes, ornamentos para capas e roupas íntimas assim como cerdas de escova, couro artificial, filtros, capas de livro, esfregões, pano para velas, cordas, barracas, e outros equipamentos para uso ao ar livre, lonas impermeabilizadas e toldos.
Os revestimentos adequados para o uso nas formulações incluem revestimentos transportados por água, transportados por solvente, 100 % sólidos e/ou de cura por radiação. Os revestimentos podem ser revestimentos líquidos ou em pó.
Os revestimentos, películas e laminados adequados incluem alquídicos, resinas de amino, tais como melamina formaldeído e uréia formaldeído, poliésteres, tais como poliéster insaturado, PET, PBT, poliamidas tais como Náilon, poliimidas, polipropileno, acetato de polivinila, acetato de etileno-vinila, cloreto de polivinila, cloreto de polivinilideno, epóxi, resinas fenólicas e policarbonato celulósicas, acetato de celulose, poliestireno, poliuretano, resinas acrílicas, metacrilato de polimetila, copolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno, copolímeros de acrilonitrila-estireno-resina acrílica, acetais, policetonas, éter de polifenileno, sulfeto de polifenileno, óxido de polifenileno, polissulfonas, polímeros de cristal líquido e fiuoropolímeros, elastômeos de termoplástico, borrachas tais como borracha de estireno butadieno, borracha de acrilonitrila butadieno, poliacetal (polioximetileno), e combinações e copolímeros destes.
As formulações que compreendem a composição antimicrobiana e revestimentos como o material funcional, por exemplo, podem ser usados em paredes, placas de parede, assoalho, concreto, laterais de parede, telha de madeira para cobertura, equipamento industrial, fibras e tecidos naturais e sintéticos, móveis, partes automotivas e veiculares, embalagens, produtos de papel (coberturas de parede, toalhas, capas de livro), panos de barreira, e vitrificação para telhas de cimento e para porcelana vitrificada usada em acessórios de tubulação tais como vasos sanitários, pias, e bancadas.
Os adesivos e selantes adequados para o uso nas formulações incluem adesivos e selantes de fusão a quente, aquosos, transportados por solvente, 100 % de sólidos e de cura por radiação.
Os adesivos e selantes adequados incluem resinas alquídicas, resinas de amino tais como melamina formaldeído e uréia formaldeído, poliésteres tais como poliéster insaturado, PET, PBT, poliamidas tais como Náilon, poliimida polipropileno, polietileno, polibutileno, polimetilpenteno, polisiloxano, álcool polivinílico, acetato de polivinila, etileno-acetato de vinila, cloretos de polivinila tais como plastisol, cloreto de polivinilideno, epóxi, fenol e policarbonato, celulósicos, acetato de celulose, poliestireno, poliuretano, resinas acrílicas, metacrilato de polimetila, copolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno, copolímeros de acrilonitrila-estireno-resina acrílica, acetais, policetonas, éter de polifenileno, sulfeto de polifenileno, óxido de polifenileno, polissulfonas, polímeros de cristal líquido e fiuoropolímeros, elastômeros termoplásticos, borrachas (que incluem borracha de estireno butadieno), borracha de acrilonitrila butadieno, CR), poliacetal (polioximetileno), e combinações e copolímeros destes.
As formulações que compreendem a composição antimicrobiana e um adesivo ou selante como o material funcional, por exemplo, pode ser usado na fabricação de compósitos de madeira e plástico, adesivos para azulejos cerâmicos, madeira, papel, papelão, borracha e plástico, envidraçamento para janelas, reboco, selantes para canos, adesivos, selantes e materiais isolantes para utensílios, banheiros, chuveiros, cozinha e construção.
As formulações que compreendem a composição antimicrobiana e argila, porcelana, cerâmicas, concreto, areia ou reboco como o material funcional, por exemplo, pode ser usado em vasos sanitários, pias, azulejo, tabuado para soalho, estuque, emboço, liteira para gato, tubo de drenagem e de esgoto. A composição antimicrobiana pode ser combinada em uma variedade muito ampla de compostos funcionais para as indústrias de fabricação, contratação e construção. A natureza da composição antimicrobiana pode ser variada de acordo com os compostos funcionais particulares e o número e a natureza de microorganismos presentes no composto funcional particular.
As composições antimicrobianas da invenção e formulações que as compreendem podem tipicamente degradar quando submersas em água, para fornecer um produto de enxaguamento/lixiviado de baixa toxicidade e que tenha um tempo de residência curto no ambiente. r E considerado que o produto de enxaguamento tem uma toxicidade baixa porque os agentes antimicrobianos estão associados com o segundo composto e assim a composição não se dissocia facilmente na presença de água. A formulação pode ser planejada de modo que seja estável e eficaz na maioria dos ambientes de fabricação. A formulação é tipicamente estável até as temperaturas de 200° C. A propriedade de mobilidade do produto permite que materiais que são frequentemente lavados ou enxaguados sejam “recarregados” com a composição antimicrobiana durante um ato de rotina de limpeza ou manutenção.
Tipicamente, a composição antimicrobiana é incorporada em uma simples solução de detergente convencional ou adicionado a um “enxágue final” durante a limpeza. A composição antimicrobiana será puxado, devido à presença dos seus elementos hidrofóbicos, na superfície do produto a ser “recarregado”. As propriedades de sanitização da formulação são, portanto, restaurados sem a necessidade para a re-fabricação ou processos de tratamento difíceis.
Qualquer remoção por lavagem ou produtos de enxaguamento contendo a composição antimicrobiana ou formulação diluída por uma tal solução de recarga e água rapidamente dissociam-se nos componentes biodegradáveis como anteriormente debatido.
De acordo com um outro aspecto da invenção, é fornecido o uso de uma composição antimicrobiana da invenção para prevenir a formação de colônias de microorganismos em uma superfície na qual a mesma é fornecida.
De acordo ainda com um outro aspecto da invenção, é fornecido o uso de uma formulação para prevenir a formação de colônias de microorganismos em uma superfície na qual a mesma é fornecida. A invenção também fornece um processo para fabricar as composições da invenção. O processo compreende as etapas de (A) misturar o componente (i) e componente (ii); (B) adicionar o solvente polar à mistura formada na etapa (A); e (C) agitar a mistura resultante até que uma solução clara seja formada.
Se o componente (i) é um sólido, a etapa (A) pode ser realizada em solvente polar suficiente para dissolver o componente (i).
Altemativamente, alguns materiais que podem ser usados como componente (i) são comercialmente disponíveis em solução. Neste caso, estes materiais podem ser usados na etapa (A) na sua forma comercialmente disponível.
Tipicamente, a mistura usada na etapa (A) compreende de cerca de 1 a cerca de 25 % em peso de um solvente polar, mais preferivelmente de cerca de 2 a cerca de 8 % em peso de solvente polar. Se a quantidade de solvente usada na etapa (A) é muito grande, os colóides não se formarão. A pessoa de habilidade comum na técnica podería facilmente determinar uma quantidade apropriada de solvente para o uso. Se muito solvente é usado a solução turva inicial não se tomará clara (a solução clara é considerada estar associada com a formação de colóides). O solvente polar tipicamente usado na etapa (A) é água, embora outros solventes polares possam ser usados alternativa ou adicionalmente.
Se um ou mais agentes antimicrobianos adicionais (iv) são usados, estes podem ser introduzidos na etapa (A) ou eles podem ser adicionados na etapa (B). Se eles são adicionados na etapa (A) pelo menos alguns dos agentes antimicrobianos adicionais podem ser incluídos em quaisquer partículas coloidais. Se o(s) agente(s) antimicrobiano(s) adicional(is) é/são adicionado(s) na etapa (B) ele(s) é/são mais provável(is) simplesmente dissolver(em)-se no solvente polar (naturalmente, contanto que ele(s) seja(m) solúvel(is) neste(s) solvente(s)). Entretanto, ele(s) também pode(m) se ligar à superfície externa de um colóide.
Tipicamente, o processo para produzir as composições da invenção é realizado na temperatura ambiente com agitação. Na etapa (A) a mistura é inicialmente turva porque o componente (ii) é insolúvel no solvente polar.
Tipicamente a etapa (A) está completa quando a solução se toma clara. É considerado que esta solução clara contém colóides ou micelas dos componentes (i) e (ii) e os agentes antimicrobianos adicionais (iv), se usados.
Se um agente antimicrobiano que não é solúvel no solvente polar é usado, o mesmo deve ser adicionado na etapa (A) de modo que o mesmo possa tomar parte dos colóides.
Na etapa (A) os componentes podem ser misturados em qualquer maneira adequada (por exemplo para maximizar a formação de estruturas coloidais (por exemplo, micelas e vesículas)). Isto pode ser obtido pela adição lenta de um componente (i) ao componente (ii) ou vice e versa e depois misturar (por exemplo agitação durante a noite). A taxa de adição dos componentes frequentemente precisa ser regulada para evitar “choque” que pode impedir a mistura e/ou a formação do colóide adequadas. Seria uma questão de rotina para a pessoa de habilidade comum na técnica determinar uma taxa adequada de adição. As etapas de mistura/combinação também podem usar técnicas de mistura/combinação ultrassônicas. A presente invenção fornece composições obteníveis pelo processo apresentado acima.
As composições da invenção podem ser preparadas em uma forma de concentração (isto é, com pouco ou nenhum solvente polar) e diluído com solvente polar (por exemplo, água) quando usadas. Métodos de Teste 1. Avaliação da atividade bactericida usando o teste de suspensão com Escherichia coli K12 O Rough H48 O objetivo do teste é avaliar a atividade bactericida de produtos da invenção contra Escherichia coli K12 O Rough H48.
Meios e Materiais Caldo de Luria (LB) 5 g de extrato de levedura +10^ . ® esterilizado por g de NaCl / L de água autoclavagem. 15 g de ágar + _ , T . . 10gdetriptona + LBA é esterilizado por a o e una ga( ) 5 g de extrato de levedura + 10 autoclavagem. g NaCl / L de água _ , ,.T .. „ 30 ml de Tween 80 + NF é esterilizado por Solução de Neutralizaçao (NF) , T r v 30 g de sapomna+ autoclavagem. 1 g de histidina + 1 g de cisteína / L de água 10 g de triptona + 5 g de extrato de levedura + Caldo de Luria + 10gdeNaCl+ XT5 . xrc. , . ... , C I ~ J xr x 1· - /τοοη i; τ on , LB + NF e esterilizado por Solução de Neutralização (LB30 ml de Tween 80 + , + NF) 30 g de saponina + ® 1 g de histidina + 1 g de cisteína / L de água água dessalinizada estéril Esterilizado por meio do filtro , _ , .. , . oj rsn λ Millipore. Usado com outros solução de albumina bovina 3%deBSA ^ , r líquidos na concentração fmal de 0,3 % de BSA
Incubador 37° C Cronômetro Misturador de turbilhonamento Pipeta variável e pontas estéreis Placas de Petri de 100 mm Frascos de 300 ml Organismos de teste Escherichia coli Kl2 O Rough H48 0 organismo de teste foi mantido em placas LBA a 4o C. Uma colônia foi usada para inocular um Frasco de 100 ml de LB e incubada a 37° C por 16 horas para atingir a fase estacionária. Para as culturas de fase log, 4 ml de LB foram inoculados com uma colônia e incubados a 37° C por 16 horas. 1 ml da suspensão bacteriana foi depois adicionado a 100 ml de LB e cultivados até uma OD60o de aproximadamente 0,375. Diluições em série de cada organismo foram depois realizadas usando LB e plaqueados em placas de LBA para determinar o número de unidades formadoras de colônia por ml.
Validação das Condições de Teste 1. Validação de Condições Experimentais Selecionadas 1 ml de Solução de Albumina Bovina (BSA) foi colocado em um tubo de teste com 1 ml de suspensão de teste bacteriana contendo Ô aproximadamente 3,0 x 10 cfu/ml e incubados na temperatura de teste de 20° C por 2 minutos. No final deste tempo 8 ml de LB foram adicionados. Esta mistura foi incubada durante o tempo de contato de teste de 10 minutos. A solução foi depois diluída a 3,0 x 103 e 3,0 x 102 cfu/ml. 0,1 ml destas soluções de teste foi pipetado em triplicata e plaqueada em 12 a 15 ml de 2 t LBA, que é equivalente a 3,0 χ 10 e 3,0x10 cfu. As placas foram incubadas a 37° C por 24 horas. O resultado de teste deve ser igual a ou maior do que 0,05 vezes a suspensão bacteriana. 2. Validação da Toxicidade do Neutralizador 9 ml de Neutralizador (NF) foi colocado em um tubo de teste e misturado com 1 ml de uma suspensão bacteriana contendo aproximadamente o 3,0 x 10 cfu/ml. A mistura foi incubada a 20° C por 10 minutos. A suspensão foi diluída a 3,0 x 103 e 3,0 x 102 cfu/ml usando LBA. 0,1 ml foi depois pipetado em placas triplicatas contendo 12 a 15 ml de LBA. As placas foram incubadas a 37° C por 24 horas. 0 resultado de teste deve ser igual a ou maior do que 0,05 vezes a suspensão bacteriana 3. Validação da Diluição-Neutralização 1 ml de solução de albumina bovina (BSA) foi colocado em um tubo de teste com 1 ml de LB e incubados a 20° C por 5 minutos. 1 ml foi depois tomado e adicionado a 8 ml de Neutralizador (NF). Depois de 5 minutos de incubação, 1 ml da suspensão bacteriana foi adicionado. A mistura foi deixada a 20° C por 10 minutos. A suspensão foi diluída a 3,0 x 103 e 3,0 x 10 cfu/ml usando LB e 0,1 ml foi depois plaqueado em triplicata em 12 a 15 ml de LBA. As placas foram incubadas a 37° C por 24 horas. O resultado de teste deve ser igual a ou maior do que 0,5 vezes da Validação da Toxicidade do Neutralizador. Método de Teste As condições selecionadas para os testes foram: Temperatura: 20° C
Tempo de Contato: 2 min Substância Interferente: Solução de Albumina Bovina (0,3 %) Solução teste de produto: Produto Byotrol G5 (0,5 % (v/v), diluído com água de beber) mais tensoativos / misturas de tensoativos indicados, o pH é ajustado como indicado. 1 ml de BSA foi adicionado a 1 ml de suspensão de teste o bacteriana (aproximadamente 3 x 10 cfii/ml) e incubados a 20° C por 5 minutos. NO final deste tempo 8 ml da solução de teste do produto foram adicionados. Depois de um tempo de contato de 2 minutos, uma alíquota de 1 ml foi pipetada em 9 ml de neutralizador (NF). 1 ml desta mistura foi usado para as diluições em série (LB + NF): ΙΟ'1, ΙΟ'2, ΙΟ-3, 10-4, 10‘5, IO'6 e IO'7. 1 ml das diluições em série foi plaqueado em duplicata em uma placa de petri com 12 a 15 ml de LBA.
Usando este procedimento de teste, as composições que têm eficácia antimicrobiana podem ser identificadas. As composições são consideradas ter eficácia antimicrobiana se, neste teste, elas dão uma redução no número de micro-organismos que esteja pelo menos em tomo do log 5,0. Isto está de acordo com o padrão Europeu (1276) para testes de suspensão. As composições tendo eficácia antimicrobiana podem ser considerados como sendo aquelas que quando submetidas a este teste fornecem uma redução no número de micro-organismos pelo menos em tomo do log 5,0 para morte total ou zero sobreviventes. Preferivelmente uma composição antimicrobiana fornece uma redução no número de micro-organismos de pelo menos em tomo do log 6,0 mais preferivelmente em tomo de 7,0 ou mais sob as condições de teste descritas acima. O mais preferivelmente uma composição antimicrobiana fornece substancialmente zero sobreviventes ou substancialmente morte total sob as condições de teste descritas acima.
2. Teste de Eficácia Residual usando Escherichia coli Kl 2 O
Rough H48 O objetivo do teste é avaliar a eficácia residual dos produtos da invenção contra Escherichia coli Kl2 O Rough H48 usando as condições domésticas típicas. Médias e Materiais 10 g de triptona + TR , esterilizado DOr Caldo de Luria (LB) 5 g de extrato de levedura + . ^ 10 g de NaCl/L de água autoda™8em· 15 g de ágar + „ ,, , T . . /T „ . λ 10 g de triptona + LBA é esterilizado por Caldo de Luna Aga (LBA) r ^ , . , , ^ . & ' 5 g de extrato de levedura + autoclavagem. 10 g de NaCl / L de água 30 ml de Tween 80 + Solução de Neutralização30 g de saponina+ NF é esterilizado por (NF) 1 g de histidina + autoclavagem. 1 g de cisterna / L de água 10 g de triptona + 5 g de extrato de levedura + Caldo de Luria + 10 g de NaCl + T „ , XTT, , . , Solução de Neutralização 30 ml de Tween 80 + . e es en iza 0 Por (LB + NF) 30 g de saponina + autoelavagem. 1 g de histidina + 1 g de cisteína / L de água água dessalinizada estéril Esterilizado por meio de filtro . Millipore. Usado com outros solução de albumina bovma 3% de BS A .-Γ _ ^ , líquidos na concentração final de 0,3 % de BSA
Incubador 37°c Cronômetro Azulejos cerâmicos, vitrificado (10 cm x 10 cm) Panos de Cuidado Profissional, isentos de viscose Espátula de Drigalsky Misturador de turbilhonamento Pipeta variável e pontas estéreis Placas de Petri de 100 mm Frascos de 300 ml Organismos de Teste Escherichia coli Kl 2 O Rough H48 O organismo de teste foi mantido em placas LBA a 4o C. Uma colônia foi usada para inocular um Frasco de 100 ml de LB e incubados a 37° C por 16 horas para atingir a fase estacionária. Para as culturas de fase log, 4 ml de LB foram inoculados com uma colônia e incubados a 37° C por 16 horas. 1 ml da suspensão bacteriana foi depois adicionado a 100 ml de LB e cultivado até uma ODóoo de aproximadamente 0,375. Diluições em série de cada organismo foram depois realizadas usando LB e plaqueadas em placas de LBA para determinar o número de unidades formadoras de colônia por ml.
Validação das Condições de Teste 1. Validação das Condições Experimentais Selecionadas 1 ml de solução de Albumina Bovina (BSA) foi colocado em um tubo de teste com 1 ml de suspensão de teste bacteriana contendo n aproximadamente 3,0 x 10 cfu/ml e incubados na temperatura de teste de 20° C por 2 minutos. No final deste tempo 8 ml de LB foram adicionados. Esta mistura foi incubada durante o tempo de contato de teste de 10 minutos. A solução foi depois diluída para 3,0 x 103 e 3,0 x 102 cfu/ml. 0,1 ml destas soluções de teste foram pipetadas em triplicata e plaqueadas em 12 a 15 ml de LBA, que é equivalente a 3,0 x 102 e 3,0 x 101 cfu. As placas foram incubadas a 37° C por 24 horas. O resultado de teste deve ser igual a ou maior do que 0,05 vezes a suspensão bacteriana. 2. Validação da Toxicidade do Neutralizador 9 ml de Neutralizador (NF) foram colocados em um tubo de teste e misturados com 1 ml de uma suspensão bacteriana contendo o aproximadamente 3,0 x 10 cfu/ml. A mistura foi incubada a 20° C por 10 minutos. A suspensão foi diluída para 3,0x10 e 3,0 x 10 cfu/ml usando LBA. 0,1 ml foi depois pipetado em placas em triplicata contendo 12 a 15 ml de LBA. As placas foram incubadas a 37° C por 24 horas. 0 resultado de teste deve ser igual a ou maior do que 0,05 vezes a suspensão bacteriana 3. Validação da Diluição-Neutralização 1 ml de solução de albumina bovina (BSA) foi colocado em um tubo de teste com 1 ml de LB e incubados a 20° C por 5 minutos. 1 ml foi depois tomado e adicionado a 8 ml de Neutralizador (NF). Depois de 5 minutos de incubação, 1 ml da suspensão bacteriana foi adicionado. A mistura foi deixada a 20° C por 10 minutos. A suspensão foi diluída para 3,0 x 103 e 3,0 x 10 cfu/ml usando LB e 0,1 ml foi depois plaqueado em triplicata em 12 a 15 ml de LBA. As placas foram incubadas a 37° C por 24 horas. 0 resultado de teste deve ser igual a ou maior do que 0,5 vezes de Validação de Toxicidade do Neutralizador. Método de Teste 1. Pré-tratamento de Carreador Os carreadores foram limpos / desinfetados com isopropanol (70 % v/v) por pulverização. O isopropanol em excesso foi usado para cobrir a superfície inteira completamente. O excesso de isopropanol foi removido por escoamento. Secagem adicional foi permitida por um período de 10 minutos. 2. Ia Inoculação de Carreador A Ia inoculação da superfície de azulejo com ~106 CFU de bactérias. O volume de aplicação é ajustado a 10 μΐ. Se quantidades residuais de isopropanol permanecem algumas das bactérias aplicadas podem ser mortas. O volume aplicado de 10 μΐ foi pulverizado sobre os azulejos na superfície inteira do azulejo por meio de espátula plástica estéril (espátula de Drigalsky). O azulejo inoculado é deixado secar em um período de 50 minutos. 3. Aplicação de Produto ao Carreador 1 ml de produto desinfetante foi aplicado a uma superfície carreadora pré-tratada. O produto de desinfecção aplicado foi espalhado na superfície inteira por meio de espátula plástica estéril (espátula de Drigalsky). O tratamento da superfície com produto de desinfecção em excesso foi feito em um período de 10 minutos. Os carreadores pré-tratados foram armazenados durante a noite em um local limpo, cobertos com Panos de Cuidado Profissional. 4. Inoculação de Carreador A inoculação da superfície do azulejo foi feita usando-se ~106 CFU de bactérias. O volume de aplicação foi ajustado a 10 μΐ. Se quantidades residuais de isopropanol permanecem algumas das bactérias aplicadas podem ser mortas. O volume aplicado de 10 μΐ foi espalhado na superfície do azulejo inteira por meio de espátula plástica estéril (espátula de Drigalsky). O azulejo inoculado foi deixado secar em um período de 50 minutos. r 5. Enxágue com Agua A superfície do azulejo foi enxaguada com 10 ml de água estéril (águasubmetida a miiiipore)· Depois o azulejo enxaguado foi secado por até 1 hora ou até que a superfície fosse visivelmente seca. 6. Ciclo de desgaste seco Os ciclos de desgaste são usados como uma etapa abrasiva. Um ciclo de desgaste seco foi feito movendo-se um bloco de cortiça enrolado com Pano de Cuidado Profissional para trás e para a frente. Pressão manual normal é aplicada. Os Panos de Cuidado Profissional do tipo não viscose, não absorvem quats ou PHMB. 7. Ciclo de Desgaste Úmido O umedecimento de Panos de Cuidado Profissional foi feito pela pulverização de águasubmetida a miiiipore sobre os panos. A pulverização foi feita pela deflagração de uma vez a cerca de 30 cm. Os ciclos de desgaste úmido foram usados como uma etapa abrasiva. Um ciclo de desgaste úmido foi feito movendo-se um bloco de cortiça enrolado com Pano de Cuidado Profissional umedecido (águasubmetida a miiiipore) para trás e para a frente. Pressão manual normal foi aplicada. A superfície umedecida foi deixada secar for pelo menos 10 minutos. 8. Inoculação Final do Carreador O azulejo é inoculado com ~106 CFU de bactérias. O volume de aplicação foi ajustado a 10 μΐ. O volume aplicado foi espalhado na superfície inteira do azulejo por meio de espátula plástica estéril (espátula de Drigalsky). O azulejo inoculado foi deixado secar durante um período de 5 a 10 minutos. As bactérias sobreviventes foram dissolvidas pela aplicação de 500 pL de LB + NF. O LB + NF aplicado foi espalhado na superfície do azulejo inteira por meio de espátula plástica estéril (espátula de Drigalsky, versão de uso único). O neutralizador não teve nenhum efeito de matar sobre as bactérias sobreviventes, mas inativa o produto de desinfecção nos azulejos. Para dissolver as bactérias sobreviventes o azulejo foi incubado na temperatura ambiente por 30 minutos. As bactérias sobreviventes dissolvidas foram coletadas por meio de espátula plástica estéril (espátula de Drigalsky). 9. Determinação dos Sobreviventes Os líquidos coletados foram amostrados por meio de uma pipeta estéril. 100 μΐ de amostra foram aplicados a 900 μΐ de LB + NF. Diluição em série em LB + NF até 10'4. 100 μΐ de amostra foi realizada e as diluições são transferidas para placas de ágar. Método de Teste -Procedimento Total o Este procedimento de teste usa 10 CFU/ml. Isto significa que a redução de log 8 no número de micro-organismos é equivalente a zero sobreviventes.
Usando este procedimento de teste, as composições que têm uma eficácia residual podem ser identificadas. As composições antimicrobianas são consideradas ter eficácia residual se, neste teste, elas dão uma redução no número de micro-organismos que é pelo menos log 3,0. Preferivelmente uma composição antimicrobiana tendo um efeito residual e testada desta maneira dará uma redução de log de pelo menos cerca de 3,5, mais preferivelmente pelo menos cerca de 5,0 e o mais preferivelmente cerca de 7,0 ou mais sob as condições de teste descritas acima. A invenção será agora ilustrada pelos seguintes exemplos não limitantes.
Exemplos As seguintes são representativas de composições antimicrobianas de acordo com a presente invenção.
Exemplo 1 A mistura de hexametildisiloxano, octametiltrisiloxano tendo uma viscosidade de 0,65 centistokes, está disponível da Clearcoproducts prod ref PS 034 (http://www.clearcoprodutos.com/pdf/volatile/NP-PSF- 0_65cSt.pdf) Esta composição foi obtida misturando-se inicialmente (com adição lenta) os dois compostos de cloreto de amônio, Bronopol, cloridreto de biguanidina polimérico e a mistura de hexametildissiloxano e octametiltrissiloxano com agitação na temperatura ambiente até que a mistura inicialmente turva se tomasse clara. O etanol e a água foram depois adicionados.
As quantidades de etanol água adicionadas neste Exemplo resultaram na produção de uma solução que foi “pronta para o uso” para muitas aplicações, embora a mesma pudesse ser diluída ainda mais para algumas aplicações, se necessário.
Exemplo 2 As composições mostradas na tabela abaixo foram diluídas com água para fornecer soluções que compreendem 0,01 % da composição (E4L ou E52 ou E8L ou E10L) e 99,99 % de água) BIT l,2-benzisotiazol-3(2H)-ona MIT 2-metil-2H-isotiazol-3-ona Cloro MIT 5-cloro-2-metil-4-isotiazolin-3-ona OIT 2-octil-2H-isotiazol-3-ona As soluções diluídas foram adicionadas a um caldo contendo uma quantidade conhecida dos microorganismos staphilococcus aureus, salmonella, Escherichia coli, Pseudomonas aeroginosa e Listeria monocytogenes em um meio nutriente. A quantidade de microorganismos presente nas soluções foi medida em 30 segundos, 1 minuto, 3 minutos e 5 minutos depois da adição das composições diluídas da invenção. Isto foi feito pela neutralização dos componentes antimicrobianos das soluções pela adição de um agente neutralizador adequado e depois determinando o número de microorganismos presentes.
Nas tabelas abaixo, a porcentagem de microorganismos que foram mortos depois de um dado tempo de contato é mostrada para cada solução antimicrobiana diluída.
Resultados - E4L Resultados - E8L Resultado - E5L Resultados - E10L
Estes resultados mostram que mesmo nesta concentração baixa as formulações testadas tiveram eficácia antimicrobiana.
REIVINDICAÇÕES

Claims (18)

1. Composição antimicrobiana, caracterizada pelo fato de que compreende (i) um agente antimicrobiano com propriedades tensoativas que é um composto amônio quaternário tendo a fórmula RjRaR.íRjN^X', em que Ri, R2, R:* e R4 representam, independente mente um grupo alquila, arila, alquilarila, arilalquila, cicloalquila, heterociclila ou alquenila substituído ou não substituído e/ou de cadeia reta ou ramificada e/ou interrompido ou não interrompido, ou dois ou mais de Ri, R2, Rí e R4 juntos com o átomo de nitrogênio formam um anel heterocíclico substituído ou não substituído, e em que o nó mero total de átomos de carbono nos grupos Ri, R2, Rí e R4 é de pelo menos 4; em que os substituintes para os grupos Ru Ri, Rí e R4 são selecionados do grupo que consiste de alquila, alquila substituído, alquenila, alquenila substituído, heterociclila, heterociclila substituído, cicloalquila, cicloalquila substituído, arila, arila substituído, alquilarila, alquilarila substituído, arilalquila, arilalquila substituído, F, Cl, Br, I, -OR', -NR’R”, -CF3, -CN, -NO2, -C2R\ -SR’, -N3, -C(=0)NR’R’\ -NR’C(=0)R’\ -C(=0)R\ -C(=0)0R\ -0C(=0)R\ -0(CR^ 0rC(=O)-R\ -0(CR,R’,)rNR”C(=0)R’, -0(CR,R”)rNR‘,S02R\ -0C(=0)N-R’R’\ -NR’C(=0)OR’\ -S02R\ -S02NR’R”, e -NR^CbR”: em que os substituintes em alquila substituído, alquenila substituído, heterociclila substituído, cicloalquila substituído, arila substituído, alquilarila substituído e arilalquila substituído são selecionados do grupo consistindo em F, Cl, Br, I, -OR\ -NR’R’\ -CF,, -CN, -NO,, -C2R\ -SR’, -N,, -C(=0)NR’R”, -NR’C(=0)R’\ -C(=0)R\ -C(=0)0R\ -0C(=0)R\ -0(CR,R,,)rC(=0)-R% -OíCR/R^írNR^Cí^OIR’, -CXCR^^NR^StW, -0C(=0)N-R*R’\ -NR’C(=0)0R”, SQ2R\ -SÜ2NR’R’\ e -NR’S02R" em que R’ e R” são individualmente hidrogênio, alquila Ci-Cg, cicloalquila, heterociclila, arila, ou arilalquila, e r é um número inteiro de 1 a 6, ou R’ e R” juntos formam uma funcionalidade cíclica; e em que X' é haleto ou sulfonato; (ii) um siloxano selecionado daqueles tendo as fórmulas (H3C)[SiO(CH3)2]nSi(CH3)3, e (H3C)[SiO(CH3)H]nSi(CH3)3, e misturas destes, em que n é de 1 a 8; e (iii) um solvente polar; em que a razão de moléculas de (i) para moléculas de (ii) é de 100:1 a 5:1.
2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a razão de moléculas de (i) para moléculas de (ii) é de 70:1 a 20:1.
3. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo de que ainda compreende um agente antimicrobiano adicional (iv).
4. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que compreende colóides que são feitos dos componentes (i), (ii) e opcionalmente (iv).
5. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o composto de amônio quaternário tem a fórmula (CH3)„(A)mN+X-, em que cada A é independentemente um grupo alquila, arila ou alquilarila C6-20 substituído ou não substituído e/ou de cadeia reta ou ramificada e/ou interrompido ou não interrompido.
6. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o composto de amônio quaternário é um haleto de benzalcônio da fórmula: em que R é um grupo alquila Cs-is ou uma mistura de grupos alquila Cs is de cadeia reta, não substituído e não interrompido.
7. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o composto de amônio quaternário é selecionado de cloreto de benzildimetil-n-tetradecil-amônio, cloreto de benzildimetil-n-dodecil-amônio, cloreto de n-dodecil-n-tetradecildimetil-amônio e cloreto de benzil-alquila C12-Ci6-dimetil-amônio, cloreto de benzil-cocoalquil-dimetil-amônio, cloreto de di-n-decildimetilamônio, e misturas destes.
8. Composição dc acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o siloxano tem uma solubilidade em água de menos do que 2 g/100 ml de água a 20° C e pressão atmosférica e/ou uma viscosidade de 0,5 a 5 mnr/s (centistokes).
9. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o siloxano é selecionado de hexametil dissiloxano, oeiametil trissiloxano, decametil tetrassiloxano, dodecametil pentassiloxano e misturas destes.
10. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o solvente polar é selecionado de água, etanol, n-propanol, isopropanol, dietileno glicol e dípropílenoglicol e misturas destes.
11. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 10, caracterizada pelo falo de que o agente antimicrobiano adicional é poli-hexametileno biguanidina.
12. Composição de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a razão de moléculas de componente (i) para moléculas de componente (iv) é de 8:1 a 15:1.
13. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o número total de moléculas dos componentes antimicrobianos (i) e (iv) (se presentes) para cada molécula de componente (ii) é de 5 a 80.
14. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que na aplicação a uma superfície atua para reduzir substancialmente ou controlar a formação de colônias microbianas sobre ou na superfície.
15. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que fornece um efeito antimicrobiano quando a concentração total de agentes antimicrobianos (i) e (iv) é de 30 a menos do que 400 ppm.
16. Processo para preparar uma composição como definida em qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende: (A) misturar junto (i) um agente antimicrobiano com propriedades tensoativas que é um composto amônio quaternário como definido em qualquer uma das reivindicações 1 e 5 a 7; e (ii) um siloxano como definido em qualquer uma das reivindicações 1, 8 ou 9; e (B) adicionar (iii) um solvente polar ao produto de (A) e (C) agitar a mistura resultante até que uma solução clara seja formada.
17. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que na etapa (A), o componente (ii) é misturado com uma solução concentrada de componente (i) em um solvente polar e opcionalmente compreende ainda adicionar pelo menos um agente antimicrobiano adicional na etapa (A), (B) e/ou etapa (C).
18. Uso de uma composição como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 15, caracterizado pelo fato de ser para reduzir ou controlar substancialmente a formação de colônias microbianas sobre ou em uma superfície.

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