DE60114053T2

DE60114053T2 - Verfahren zur desinfektion und parfümierung von luft mit essentiellen ölen

Info

Publication number: DE60114053T2
Application number: DE60114053T
Authority: DE
Inventors: Jordi ParcTecnol. CORTES BAREA; Andrea ParcTecnol. CASERTA; Ruben ParcTecnol. GARCIA FABREGA
Original assignee: Zobele Espana SA
Current assignee: Zobele Espana SA
Priority date: 2001-11-20
Filing date: 2001-11-20
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2021-11-21
Also published as: EP1447103B1; HK1067868A1; DE60114053D1; EP1447103A1; ATE306286T1; ES2250305T3; CN1558778A; US20050008530A1; JP2005509493A; MXPA04004482A; CN1263518C; WO2003043667A1; AU2002220752A1

Description

GEGENSTAND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein sterilisierendes und aromatisierendes Luftreinigungs- bzw. Luftverbesserungsverfahren, das auf der Emission von Partikeln einer sterilisierenden und aromatisierenden Verbindung in die Luft basiert, die auf ätherischen Ölen basiert, bei dem die Partikel durch Verdampfung unter Verwendung eines Dochts generiert werden, der indirekt an seinem oberen Teil erwärmt wird.
Es sind auch unterschiedliche, auf ätherischen Ölen basierende Verbindungen mit einer sterilisierenden Wirkung sowie deren Mischungen mit Glycolen Gegenstand dieser Erfindung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Luft in einem Raum oder einer geschlossenen Umgebung ist oft mit einem Überschuss an Mikroorganismen kolonisiert, von denen einige pathogen sein können oder Infektionen übertragen können. Diese Mikroorganismen sind oft in der Luft vorhanden, was die mögliche Übertragung von infektiösen Problemen erleichtert.
Systeme zum Einbringen von Insektiziden in die Luft über die Verdampfung eines flüssigen Insektizids unter Verwendung eines absorbierenden Dochts, der in die Flüssigkeit eingetaucht ist, sind bekannt, bei denen der aktive Inhaltsstoff des flüssigen Insektizids in die Atmosphäre verdampft. In dem Erfindungspatent U.S. 4,745,705 wird ein Verfahren zur Diffusion von Insektiziden in die Luft basierend auf dem zuvor genannten Prinzip beschrieben. Auch die Patente U.S. 5,095,647; U.S. 4,663,315; U.S. 5,038,394 und U.S. 5,290,546 können zitiert werden, die Luftdiffusionssysteme für Insektizide beschreiben, ohne dass sie die Vorrichtung beschreiben, die verwendet wurde, um die Partikel zu generieren.
Auf der anderen Seite beschreibt das britische Patent GB A2 194442 eine Räuchervorrichtung, die ein chemisches Mittel mit insektizider-, sterilisierender, desodorierender Wirkung, etc. über einen porösen Docht und indirekte Hitze aussenden kann, die entwickelt wurde, um Insekten oder Mikroorganismen zu töten oder zu desodorieren, obwohl dieses Patent weder das Verfahren der Sterilisation noch die Zusammensetzungen des korrespondierenden chemischen Mittels für diese Anwendung explizit beschreibt.
In dem U.S. Patent 5,591,395 wird ein Verfahren zur Sterilisierung der Luft unter Verwendung von Partikelgeneratoren zur Freisetzung sterilisierender Mittel in die Atmosphäre beschrieben, so dass in diesem Patent 90% der emittierten Partikel eine beschränkte Partikelgröße von ungefähr 5 Mikron aufweisen, wobei die Arbeitstemperatur auf zwischen 50 bis 120°C eingeschränkt ist.
Es sind andere Dokumente und Patente bekannt, die die Sterilisation von Oberflächen unter Verwendung von Flüssigformeln oder Aerosolgeneratoren beschreiben, obwohl die Produkte, die verwendet werden, um die Luft zu sterilisieren, nicht beschrieben werden. Auf diese Weise können Verfahren oder Formulierungen mit sterilisierender Wirkung zitiert werden, die ätherische Öle als aktive Inhaltsstoffe verwenden, die in den spanischen Patenten ES 2 023 530 und ES 2 143 172 und auch in den Anmeldungen EP 842 604 A1 und WO 96/39826 beschrieben werden.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Das sterilisierende und aromatisierende Luftreinigungs- bzw. Luftverbesserungsverfahren, wie es in dem beigefügten Anspruch 1 definiert wird, basiert auf der Emission von Partikeln einer sterilisierenden Zusammensetzung in die Luft, die auf ätherischen Ölen basiert, wobei die Teilchen durch Verdampfung durch indirektes Erwärmen des oberen Teils eines Dochtes erzeugt werden, der die Zusammensetzung aus ätherischen Ölen oder den Mitteln einer sterilisierenden Wirkung und deren Mischungen mit Glycol in unterschiedlichen Proportionen umfasst.
Das sterilisierende und aromatisierende Luftreinigungs- bzw. Luftverbesserungsverfahren kann insbesondere in einer häuslichen oder institutionellen Umgebung angewendet werden, um die Luft in Räumen oder anderen geschlossenen Umgebungen zu sterilisieren und zu aromatisieren; und die Verwendung von ätherischen Ölen als sterilisierende Hilfsmittel und aromatisierende Mittel und/oder deren Mischungen mit Glykolen in unterschiedlichen Anteilen bietet die folgenden Vorteile im Vergleich zu anderen konventionellen Sterilisationsverfahren:
Das Sicherheitsprofil ätherischer Öle ist wesentlich höher als das der meisten nicht natürlichen anti-mikrobiellen Hilfsstoffe. Tatsächlich sind die meisten ätherischen Öle von Interesse als aromatische Mittel oder Nahrungszusatzstoffe für den menschlichen oder tierischen Verbrauch akzeptiert.
Ätherische Öle haben intrinsische oder olefaktorische Eigenschaften, die das Aroma des sterilisierenden Produkts bereit stellen oder verstärken, was es der Zusammensetzung ermöglicht, aromatisierende oder Luftreinigungs- bzw. Luftverbesserungseigenschaften ohne die Notwendigkeit der Zugabe eines zusätzlichen Parfüms zu haben.
Ätherische Öle können aus Zimt, Teebaum, Zitronella, Zitronengras, Thymian, Zitrusfrucht, Zitronen, Orangen, Anissamen, Nelken, Geranien, Rosen, Minze, Lavendel, Eukalyptus, Minze, Kampfer, Sandelholz, Zeder und deren Mischungen erhalten werden, ohne dass die verwendeten ätherischen Öle auf die zuvor beschriebenen Produkte eingeschränkt werden.
Die aktiven Mittel der ätherischen Öle können Pineol, Zimtaldehyd, Zimtsäure, Thymol, Zitral, Zitronellal, Eugenol, Menthol, Geraniol, Eukalyptol (Zineol), Zedrol, Anethol, Limonen, Carbacrol und deren Mischungen sein, ohne dass die aktiven Mittel auf diese Produkte eingeschränkt werden.
Vorzugsweise sind die ätherischen Öle zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung Öle aus dem Teebaum, Zimt und Zitronella, während die hauptsächlichen aktiven Mittel Pineol, Zineol, Eugenol, Zimtaldehyd, Zimtsäure, Zitral und Zitronellal sind.
Die als Lösungsmittel für diese ätherischen Öle und deren aktiven Mittel verwendeten Glycole werden aus Propylenglycol, Dipropylenglycol, Triethylenglycol und Mischungen davon ausgewählt.
Obwohl die Wirksamkeit der Glycole als Luftsterilisationsmittel bekannt ist, wie es in dem U.S. Patent 5,591,395 beschrieben wird, ist es erwähnenswert, dass die Verwendung ätherischer Öle und deren Mischungen mit speziellen Glycolen bei der Luftsterilisation einen deutlichen Vorteil im Vergleich zur Verwendung von Glycolen allein als Sterilisationsmittel darstellt. Viele Literaturübersichtsartikel zeigen, dass die sterilisierende Wirkung von Alkoholen stark von den durch die Umgebung bedingten Temperaturen und der relativen Feuchte abhängig ist. Daher verringert Feuchtigkeit von mehr als 35–40% die Sterilisationswirksamkeit oder eliminiert diese sogar. Dieses ist durch die hohe Hygroskopie von Glycolen bedingt, die diese dazu bringt, zu kondensieren, was die wirksame Menge des Mittels im Dampfzustand in der Luft minimiert.
Die Sterilisationswirksamkeit von ätherischen Ölen oder der Mischungen von diesen mit Glycolen hängt nicht von den Bedingungen der Temperatur oder der relativen Feuchte ab, da diese Mittel eine geringe oder keine Hygroskopie aufweisen und daher in der Dampfphase als aktive Mittel zur Luftsterilisation verbleiben.
Die zuvor genannten Literaturübersichtsartikel korrespondieren mit:

1) Jennings, B. H. et al. (1944) The use of glycol vapors for air sterilization and control of airborne infection.
2) Robertson, O. H. (1943) Sterilization of air with glycol vapors.
3) Lester, William et al. (1949) The rate of bactericidal action of triethylene glycol vapour on microorganisms dispersed into the air in small droplets.
4) Hamburger, Morton et al. (1945) The present status of glycol vapors in air sterilization.
5) Bigg, Edward et al. (1945) Epidemiologic observations on the use of glycol vapors for air sterilization.
6) Puck, Theodore T. et al. (1943) The bactericidal action of propylene glycol vapour on microorganisms in air.

Die Emission von sterilisierenden und aromatisierenden Partikeln in der Luft wird durch die Verdampfung der sterilisierenden und aromatisierenden Flüssigkeit durch das indirekte Erwärmen des oberen Teils einer oberen Zelle oder eines Behälters durchgeführt, der die sterilisierende und aromatisierende Flüssigkeit im Innenraum enthält, der es einem porösen oder absorbierenden Docht ermöglicht, eingetaucht zu werden, um die Flüssigkeit zur Außenseite zu transportieren, wobei um die Öffnung der Zelle eine Heizvorrichtung vorliegt, die mit jeglichen konventionellen Heizvorrichtungen korrespondieren kann, wie Heizringe oder einem oder mehreren PTC, so dass das Heizelement jegliche Vorrichtung unter der Voraussetzung sein kann, dass eine Temperatur von 100°C oder mehr erreicht wird, was eine weitere wesentliche Bedingung für das Verfahren der Erfindung ist.
In jedem Fall wird das Heizelement mit einem Leiter an eine elektrischen Stromquelle verbunden sein, die eine Batterie oder ein Hausanschluss zur Hauptstromquelle sein kann.
Der absorbierende Docht kann jedoch aus jeglichem konventionellen Material hergestellt werden, das für diesen Zweck verwendet wird, vorzugsweise aus einem keramischen Material oder aus Polyester- oder Polyethylenfasern, aus komprimierten Holz, gesinterten Plastikmaterialien oder sogar Karbonfasern hergestellt werden.
Die Wirksamkeit der Luftsterilisation bestimmt sich eindeutig durch die Untersuchung der Verringerung der mikrobiellen Kontamination nach der Verwendung des sterilisierenden und aromatisierenden Produkts im Vergleich zur Eingangssituation.
Es wurden Experimente unter Verwendung verschiedener Arten von ätherischen Ölformulierungen durchgeführt und die hergestellten Referenzwerte können unter anderem in den folgenden Beispielen zusammengefasst werden:
BEISPIEL 1 (vergleichend)
Die verwendete Formulierung ist das ätherische Öl des australischen Teebaums (Melaleuca Alternifolia) ohne Lösungsmittel.
Arbeitsprotokoll:
In einem 1000 Liter Raum wurden 7–9 Gramm der sterilisierenden und aromatisierenden Formulierung durch Verdampfung aus Polyesterfaserdochten durch indirektes Erwärmen von deren oberen Teil mit einer PTC-Heizvorrichtung auf eine Arbeitstemperatur von 100°C verdampft. Zu diesem Zeitpunkt wurde eine kontrollierte Menge an mikrobieller Kontamination eingeführt. Der Raum war mit einem Luftbasenauffangsystem ausgestattet, das verwendet werden kann, um ein bekanntes Luftvolumen einzufangen. Die Mikroorganismen und das ätherische Öl, die in die Luft verteilt waren, wurden für eine Kontaktzeit von einer Stunde belassen. Nach dieser Zeit wurden 225 Liter der Luft aufgefangen und die Anzahl der vorhandenen Kolonien wurden gezählt. Diese Menge korrespondiert mit der mikrobiellen Belastung in der Luft, nachdem das Sterilisationsprodukt auf die anfängliche Kontamination für eine Stunde eingewirkt hatte. Auch wurden Kontrollplatten auf die Raumoberflächen platziert, um Vergleichswerte mit den Luftzählern herzustellen.
Das gleiche Experiment wird ohne das Diffundieren ätherischer Öle in den Raum wiederholt. Dies dient als ein Kontrollexperiment zur Quantifizierung der Wirksamkeit des sterilisierenden und aromatisierenden Produkts.
Die zu untersuchenden Mikroorganismen umfassen: S. epidermis, E. coli und A. fumigatus.
Die Ergebnisse sind die folgenden:
Diese Ergebnisse reflektieren deutlich eine wichtige Erniedrigung in der Menge der in der Luft vorhandenen Mikroorganismen, was das hohe sterilisierende Potential der Formulierung zeigt.
BEISPIEL 2 (vergleichend)
Die in diesem Fall getestete Formulierung ist das ätherische Öl der Ceylon-Zimtblätter ohne Lösungsmittel.
Arbeitsprotokoll:
Es wurde das gleiche Protokoll wie in Beispiel 1 verwendet, außer dass die Menge des in 7 Stunden verdampften Produkts 3 bis 3,5 Gramm betrug.
Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten:
Diese Ergebnisse reflektieren wiederum eine wichtige Verringerung in der Menge der in der Luft vorhandenen Mikroorganismen, was das hohe sterilisierende Potential der Formulierung zeigt.
BEISPIEL 3 (vergleichend)
Die in diesem Fall getestete Formulierung ist das ätherische Öl aus Zitronella ohne Lösungsmittel.
Arbeitsprotokoll:
Es wurde das gleiche wie in Beispiel 1 verwendet, außer dass die Menge des in 7 Stunden verdampften Produkts 5,5–6,5 Gramm betrug.
Die Ergebnisse waren wie folgt:
Diese Ergebnisse reflektieren wiederum eine wichtige Verringerung in der Menge der in der Luft vorhandenen Mikroorganismen, was das hohe sterilisierende Potential der Formulierung zeigt.
BEISPIEL 4
Die in diesem Fall getestete Formulierung ist das ätherische Öl der Ceylon Zimtblätter bei 20% mit 80% Propylenglycol als Lösungsmittel.
Arbeitsprotokoll:
Es wurde das gleiche wie in Beispiel 1 verwendet, außer dass die Menge des in 7 Stunden verdampften Produkts 7–8,5 Gramm betrug.
Die Ergebnisse sind wie folgt:
Diese Ergebnisse reflektieren wiederum eine wichtige Verringerung in der Menge der in der Luft vorhandenen Mikroorganismen, was das hohe sterilisierende Potential der Formulierung zeigt.
BEISPIEL 5
Die in diesem Fall getestete Formulierung ist das ätherische Öl der Ceylon Zimtblätter bei 10% mit 90% Propylenglycol als Lösungsmittel.
Arbeitsprotokoll:
Das Protokoll ist das gleiche wie von Beispiel 1, außer dass die Menge des in 7 Stunden verdampften Produkts 7–8,5 Gramm betrug.
Die Ergebnisse sind wie folgt.
Diese Ergebnisse reflektieren wiederum eine wichtige Verringerung in der Menge der in der Luft vorhandenen Mikroorganismen, was das hohe sterilisierende Potential der Formulierung zeigt.
BEISPIEL 6
sDie in diesem Fall getestete Formulierung ist das ätherische Öl aus Zitronella bei 20 % mit 80% Propylenglycol als Lösungsmittel.
Arbeitsprotokoll:
Es wurde das gleiche Protokoll wie in Beispiel 1 verwendet, außer dass die Menge des in 7 Stunden verdampften Produkts 5,0–7,0 Gramm betrug.
Die Ergebnisse sind wie folgt.
Diese Ergebnisse reflektieren wiederum eine wichtige Verringerung in der Menge der in der Luft vorhandenen Mikroorganismen, was das hohe sterilisierende Potential der Formulierung zeigt.
BEISPIEL 7
Die in diesem Fall getestete Formulierung ist das ätherische Öl aus Zitronella bei 10% mit 90% Propylenglycol als Lösungsmittel.
Arbeitsprotokoll:
Es wurde das gleiche Protokoll wie in Beispiel 1 verwendet, außer dass die in 7 Stunden verdampfte Menge des Produkts im Bereich von 8,0–9,0 Gramm liegt.
Die Ergebnisse sind wie folgt.
Diese Ergebnisse reflektieren wiederum eine wichtige Verringerung in der Menge der in der Luft vorhandenen Mikroorganismen, was das hohe sterilisierende Potential der Formulierung zeigt.

Claims

Sterilisierendes und aromatisierendes Luftreinigungs- bzw. Luftverbesserungsverfahren auf der Basis von etherischen Ölen, das darauf abzielt, eine hohe Mortalität von ausgewählten Mikroorganismen mit pathogenem Potenzial oder der Fähigkeit zum Übertragen von Infektionen in der Luft eines Raumes zu erreichen oder das Mikrobenwachstum in der Raumluft zu hemmen sowie als Luftreiniger bzw. Luftverbesserer oder Aromatisierer zu dienen, worin Teilchen einer sterilisierenden, aromatisierenden und luftreinigenden bzw. luftverbessernden Zusammensetzung auf der Basis von etherischen Ölen oder ihren Wirkstoffen und Gemischen von diesen, gelöst in Propylenglycol, Dipropylengiycol, Triethylenglycol oder Gemischen davon, in die Luft diffundieren gelassen werden, wobei die Produktteilchen durch Verdampfung durch indirektes Erwärmen des oberen Teils eines Dochtes erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitstemperatur zum Erreichen einer Verdampfung der Zusammensetzung und der entsprechenden Emission von Teilchen gleich oder höher als 100°C ist.
Sterilisierendes und aromatisierendes Luftreinigungs- bzw. Luftverbesserungsverfahren auf der Basis von etherischen Ölen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die etherischen Öle vorzugsweise aus dem Teebaum, Blättern von Ceylon-Zimt (Ceylan cinnamon) und Citronella erhalten werden.