Бактерицидные композиции, включающие галогензамещенные фталевые альдегиды, и способы применения этих композиций для дезинфекции или стерилизации

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к области дезинфекции и стерилизации. Раскрываются бактерицидные композиции, включающие разбавитель и бактерицидное соединение, имеющее формулу

где Х означает галоген, и способы применения этих композиций для уничтожения бактерий, дезинфекции или стерилизации. Композиция может включать количество соединения, которое является эффективным для уничтожения, по крайней мере, 1×106 бактерий Mycobacterium terrae при контакте с композицией в течение менее одного часа при использовании теста с бактериальной суспензией при температуре 20°С. Изобретение позволяет проводить дезинфекцию и стерилизацию соединением, обладающим красящими свойствами, которые меньше, чем красящие свойства фталевого альдегида. 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 17 табл.

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к бактерицидной композиции и способу применения композиции для дезинфекции или стерилизации.

Предпосылки изобретения

В литературе обсуждаются различные бактерицидные соединения, композиции, содержащие бактерицидные соединения, способы применения соединений или композиций для дезинфекции или стерилизации.

К бактерицидным соединениям относятся производные альдегидов или диальдегидов, такие как формальдегид, глутаровый альдегид или о-фталевый альдегид (известный также как просто фталевый альдегид или ОРА). Формальдегид и глутаровый альдегид обладают нежелательными свойствами. Формальдегид является потенциально канцерогенным и имеет неприятный запах. Глутаровый альдегид также имеет неприятный запах и может быть химически нестойким при хранении. Фталевый альдегид обладает определенными преимуществами перед формальдегидом и глутаровым альдегидом. Фталевый альдегид в целом не считается канцерогенным и по существу не имеет запаха. Однако фталевый альдегид может окрашивать некоторые поверхности в черный цвет. Поверхности, которые могут окрашиваться, включают кожу, волосы, некоторые типы одежды, некоторые типы перчаток и поверхность некоторых типов оборудования. Фталевый альдегид может также окрашивать белок на не очищенных должным образом медицинских инструментах. В ряде случаев указанное окрашивание не смывается и его трудно удалить. Хотя это окрашивание потенциально может указать на недостаточно хорошо проведенную очистку, некоторые практикующие врачи считают указанное окрашивающее свойство нежелательным. Фталевый альдегид обладает также ограниченной растворимостью в воде, и для увеличения его растворимости в воде применяют дорогостоящие смешивающиеся с водой растворители. Другая потенциальная проблема, которая возникает в связи с указанными и другими известными бактерицидными соединениями, заключается в том, что микроорганизмы могут приспосабливаться к этим соединениям и становятся устойчивы к их бактерицидным свойствам. В итоге бактерицидная эффективность указанных соединений может снижаться с течением времени.

Таким образом, в данной области техники существует общая потребность в новых бактерицидных соединениях для дезинфекции или стерилизации. В соответствии с одним аспектом существует потребность в бактерицидных соединениях, обладающих меньшими окрашивающими свойствами. В соответствии с другим аспектом существует потребность в бактерицидных соединениях, обладающих повышенной растворимостью в воде.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В приведенном ниже описании излагаются многочисленные специфические детали. Тем не менее, следует понимать, что воплощение изобретения можно осуществить без использования этих специфических деталей. В других случаях хорошо известные структуры и методики не рассматриваются подробно с тем, чтобы не затруднить понимание настоящего описания.

I. Бактерицидные 4-галогензамещенные фталевые альдегиды

Авторы изобретения обнаружили новые бактерицидные композиции, включающие 4-галогензамещенные производные фталевого альдегида и способы применения 4-галогензамещенных производных фталевого альдегида для дезинфекции или стерилизации. Вариант осуществления настоящего изобретения включает композицию или способ стерилизации с применением бактерицидного 4-галогензамещенного производного фталевого альдегида, имеющего общую формулу (I)

где Х означает галоген, такой как фтор, хлор, бром или иод. Если Х означает фтор, то соединение представляет собой 4-фторфталевый альдегид (известный также как 4-фтор-1,2-бензолдикарбоксальдегид; [89226-83-5]); если Х означает хлор, то соединение представляет собой 4-хлорфталевый альдегид (известный также как 4-хлор-1,2-бензолдикарбоксальдегид; [13209-31-9]); если Х означает бром, то соединение представляет собой 4-бромфталевый альдегид (известный также как 4-бром-1,2-бензолдикарбоксальдегид; [13209-32-0]); и т.д. Другие варианты осуществления настоящего изобретения включают способы получения 4-галогензамещенных производных фталевых альдегидов (см. Раздел VIII).

4-галогензамещенные производные фталевого альдегида обладают бактерицидной активностью и могут применяться для дезинфекции или стерилизации. Как правило, соединения используют для получения бактерицидных композиций, включающих соединение в качестве активного ингредиента и разбавитель. Как известно, разбавитель представляет собой разбавляющий агент, который может применяться для разбавления или для снижения концентрации другого компонента путем объединения или смешивания разбавителя с другим компонентом. Разбавитель может также включать один или несколько растворителей. Подходящие разбавители включают, без их ограничения, воду, водные растворы, спирты (например, метанол, этанол, изопропанол, бутанол и т.д.), полиолы (например, этиленгликоль или его олигомеры или полимеры, пропиленгликоль или его олигомеры или полимеры, глицерин и т.д.), другие органические растворители (например, тетрагидрофуран, диметилсульфоксид, диметилформамид, ацетон, диоксан и т.д.) и комбинации указанных разбавителей. Часто удобными и экономичными оказываются водные растворы, и они могут включать другие компоненты, такие как регуляторы рН, буферные соли, хелатообразующие агенты, ингибиторы коррозии, поверхностно-активные вещества, спирты или другие смешивающиеся растворители, ароматизаторы, красители и т.п.

В приведенных ниже примерах 1-3 несколько бактерицидных растворов, содержащих либо 4-фтор-, либо 4-хлор-, либо 4-бромзамещенные производные фталевого альдегида, испытывают для определения их эффективности при уничтожении бактерий Mycobacterium terrae в количестве, по крайней мере, 1×106 бактерий/мл с помощью теста с бактериальной суспензией. Применяемый тест с бактериальной суспензией описывается в Разделе VII.

Растворы готовят добавлением соответствующих количеств бактерицидных соединений в водный раствор. Если иное не указано, все приведенные здесь концентрации выражены в (мас./об.)%. рН растворов не регулируют. Тесты проводят при температуре приблизительно 20°С (комнатная температура). Результаты выражены в виде log снижения/мл. Следует понимать, что указанные примеры, а также другие приведенные в настоящем описании примеры необходимо рассматривать просто как иллюстративные, которые не ограничивают настоящее изобретение.

Пример 1

Бактерицидные растворы, содержащие 0,25% 4-фторфталевого альдегида, испытывают при времени экспозиции 30 и 60 мин. Результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1
Время экспозиции (мин) Log снижения/мл(0,25%, 20°С)
30 5,6
60 Полное уничтожение

Результаты показывают, что в условиях проведения испытаний приблизительно 0,25% 4-фторфталевый альдегид эффективно обеспечивает полное уничтожение бактерий в интервале времени от 30 до 60 мин при температуре 20°С.

Пример 2

Бактерицидные растворы, содержащие либо 0,2%, либо 2,7% 4-хлорфталевого альдегида, испытывают при времени экспозиции пять минут. С целью увеличения растворимости, 2,7% раствор содержит 20% изопропанол. Результаты приведены в таблице 2.

Таблица 2
Концентрация соединения (мас./об.) Log снижения/мл(20°С, 5 мин)
0,2 5,9
2,7 (в 20%-ном изопропаноле) Полное уничтожение

Результаты показывают, что в условиях проведения испытаний концентрация приблизительно от 0,2 до 2,7% 4-хлорфталевого альдегида эффективно обеспечивает полное уничтожение всех бактерий всего за пять минут при температуре 20°С. Исходя из высокого значения log снижения для 0,2% раствора, можно добиться полного уничтожения при концентрации соединения менее 1%. В отдельном эксперименте было показано, что 20% раствор изопропанола, не включающий хлорированное соединение, конфлюэнтен по отношению к бактериям (остается слишком много бактерий, чтобы можно было их сосчитать) в течение пяти минут при температуре 20°С; полученный результат указывает на то, что изопропанол не оказывает заметного воздействия на log снижения.

Пример 3

Бактерицидные растворы, содержащие 0,1% 4-бромфталевого альдегида, испытывают при времени экспозиции 10 и 30 мин. Результаты приведены в таблице 3.

Таблица 3
Время экспозиции (мин) Log снижения/мл(0,1%, 20°С)
10 5,6
30 Полное уничтожение

Результаты показывают, что в условиях проведения испытаний приблизительно 0,1% 4-бромфталевый альдегид эффективно обеспечивает полное уничтожение бактерий в интервале времени от 10 до 30 мин при температуре 20°С.

В соответствии с одним аспектом бактерицидная композиция может включать бактерицидно эффективное количество 4-галогензамещенного производного фталевого альдегида в водном растворе или другом подходящем разбавителе. Количество может быть эффективным для уничтожения, по крайней мере, 1×106 бактерий Mycobacterium terrae при контакте с композицией в течение менее одного часа, в течение менее чем 30 мин или в течение менее чем 5 мин при использовании теста с бактериальной суспензией при температуре 20°С. Как показано в примере 1, композиция, содержащая приблизительно 0,25% 4-фторфталевого альдегида эффективно обеспечивает полное уничтожение бактерий в интервале времени от 30 до 60 мин при температуре 20°С. Как показано в примере 2, композиция, содержащая от приблизительно 0,2 до 2,7%, или оценочно менее 1%, 4-хлорфталевого альдегида эффективно обеспечивает полное уничтожение бактерий всего за 5 минут при температуре 20°С. Наконец, как показано в примере 3, композиция, содержащая приблизительно 0,1% 4-бромфталевого альдегида, эффективно обеспечивает полное уничтожение бактерий в интервале времени от 10 до 30 мин при температуре 20°С.

В соответствии с другим аспектом композиция с рабочей (используемой) бактерицидно эффективной концентрацией в зависимости от времени экспозиции и температуры может включать от 0,05 до более чем 2% или от 0,1 до 1% бактерицидного соединения. Более высокие концентрации могут применяться для транспортировки композиции к месту использования, а затем композиция может быть разбавлена до требуемой концентрации. Для увеличения растворимости указанного соединения, если необходимо, может использоваться смешивающийся с водой сорастворитель, такой, среди прочих, как метанол, этанол, изопропанол, гликоли, тетрагидрофуран, диметилсульфоксид или диоксан.

Композиция, содержащая бактерицидно эффективное количество галогензамещенного соединения, может применяться для дезинфекции или стерилизации. Способ по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения может включать дезинфекцию поверхности путем контактирования поверхности с композицией в течение времени и при температуре, эффективных для достижения дезинфекции или стерилизации указанной поверхности. Поверхность можно подвергнуть контактированию с композицией, например, погружением, распылением или путем нанесения покрытия.

Авторы изобретения обнаружили, что новые 4-галогензамещенные фталевые альдегиды обладают также неожиданным и превосходным свойством, заключающимся в том, что они окрашивают значительно меньше, чем фталевый альдегид, или по существу не окрашивают. Как известно из данной области техники, фталевый альдегид может обладать способностью окрашивать некоторые поверхности. Поверхности, которые могут окрашиваться, включают кожу, волосы, некоторые ткани, некоторые типы перчаток и поверхности некоторых типов оборудования. Фталевый альдегид может также окрашивать белок на не очищенных должным образом медицинских инструментах. В ряде случаев это окрашивание не смывается и его трудно удалить. Некоторые практикующие врачи считают указанное окрашивающее свойство нежелательным. Эксперименты по окрашиванию показывают, что каждый из 4-галогензамещенных фталевых альдегидов при использовании его в тех же самых концентрациях окрашивает меньше, чем фталевый альдегид. Сниженные красящие способности галогензамещенных соединений, по сравнению с фталевым альдегидом, являются неожиданными и существенными и могут оказаться привлекательными для тех практикующих врачей, которые считают способность фталевого альдегида к окрашиванию нежелательной.

Потенциальной проблемой с известными бактерицидами, которые уже нашли промышленное применение, является возможное приобретение микроорганизмами резистентности по отношению к бактерицидам. Микроорганизмы, такие как туберкулез, которые ранее легко уничтожались, могут становиться более резистентными по отношению к бактерицидам, и, следовательно, их значительно труднее уничтожить. Некоторые бактерии уже становятся стойкими к действию глутарового альдегида. Новые бактерициды, обладающие даже небольшими структурными отличиями от известных или применяемых в настоящее время бактерицидов, могут противодействовать или подвергнуть риску резистентность или толерантность микроорганизмов. Таким образом, раскрываемые в настоящем описании новые бактерициды могут способствовать значительному развитию способов дезинфекции или стерилизации.

II. Бактерицидные пропандиальдегиды

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что ряд производных пропандиальдегида обладает бактерицидной эффективностью. Вариант осуществления настоящего изобретения включает бактерицидную композицию, содержащую разбавитель и бактерицидно эффективное количество производного пропандиальдегида, имеющего формулу

где Ar означает арильную группу. Конкретные соединения, исследованные авторами настоящего изобретения, представлены в таблице 4.

Таблица 4
Соединение Название
Фенилпропандиальдегид
3-(1-формил-2-оксоэтил)-2-нитробензойная кислота
4-пиримидинилпропандиальдегид

Когда Ar означает фенил, то соединение представляет собой фенилпропандиальдегид (известный также как 2-фенил-1,3-пропандиальдегид; [26591-66-2]); когда Ar означает 4-пиримидинил, то соединение представляет собой 4-пиримидинилпропандиальдегид (известный также как 2-(4-пиримидинил)пропан-1,3-дион; [51076-46-1]); когда Ar означает 2-(3-карбокси-2-нитро)фенил, то соединение представляет собой 3-(1-формил-2-оксоэтил)-2-нитробензойную кислоту [205680-83-7]. Соединения коммерчески доступны от компании Matrix Scientific (Колумбия, Северная Каролина). По крайней мере, 3-(1-формил-2-оксоэтил)-2-нитробензойная кислота и 4-пиримидинилпропандиальдегид также коммерчески доступны от компании Acros Organics (Логборо, Лейчестершир, Великобритания.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что производные пропандиальдегида обладают бактерицидной активностью и могут применяться по новому назначению для дезинфекции или стерилизации. Как правило, соединения применяют для получения бактерицидных композиций, содержащих указанные соединения в качестве активных ингредиентов и разбавитель. Подходящие разбавители включают, без их ограничения, воду, водные растворы, спирты (например, метанол, этанол, изопропанол, бутанол и т.д.), полиолы (например, этиленгликоль или его олигомеры или полимеры, пропиленгликоль или его олигомеры или полимеры, глицерин и т.д.), другие органические растворители (например, тетрагидрофуран, диметилсульфоксид, диметилформамид, ацетон, диоксан и т.д.) и комбинации указанных разбавителей. Часто удобными оказываются водные растворы, и они могут включать другие компоненты, такие как регуляторы рН, буферные соли, хелатообразующие агенты, ингибиторы коррозии, поверхностно-активные вещества, спирты и другие смешивающиеся растворители, ароматизаторы, красители и т.п.

В приведенных ниже примерах 4 и 5 несколько бактерицидных растворов, содержащих производные пропандиальдегида, испытывают для определения их эффективности при уничтожении бактерий Mycobacterium terrae в количестве, по крайней мере, 1×106 бактерий/мл с помощью теста с бактериальной суспензией, который описывается в Разделе VII. Растворы готовят добавлением в водный раствор определенных количеств бактерицидных соединений. рН растворов не регулируют. Тесты проводят при температуре приблизительно 20°С (комнатная температура).

Пример 4

Ряд бактерицидных растворов, содержащих от 0,2% до 1% фенилпропандиальдегида, анализируют при временах экспозиции от 5 до 60 мин. Результаты приведены в таблице 5.

Таблица 5
Концентрация (%) Log снижения/мл (20°С)
5 мин 10 мин 15 мин 30 мин 60 мин
0,2 Не испытывали Не испытывали Не испытывали Не испытывали 2,1
0,3 Не испытывали Не испытывали Не испытывали 2,1 3,7
0,4 Не испытывали Не испытывали Не испытывали 2,5 Полное уничтожение
0,7 Не испытывали 2,5 Полное уничтожение Не испытывали Не испытывали
(~1%) 4,5 Не испытывали Не испытывали Не испытывали Не испытывали

Результаты показывают, что в условиях проведения испытаний, от приблизительно 0,3% до 0,4% фенилпропандиальдегид эффективно обеспечивает полное уничтожение бактерий в течение 60 мин при температуре 20°С. От приблизительно 0,4% до 0,7% фенилпропандиальдегид эффективно обеспечивает полное уничтожение бактерий в течение 15 мин при той же температуре. 1% раствор способен уничтожить более чем 4 log всего за 5 мин.

Пример 5

Бактерицидные растворы, насыщенные либо 4-пиридинилпропандиальдегидом, либо 3-(1-формил-2-оксоэтил)-2-нитробензойной кислотой, испытывают при времени экспозиции в пять мин. Результаты приведены в таблице 6.

Таблица 6
Бактерицидное соединение Концентрация (мас./об.) Log снижения/мл(5 мин, 20°С)
4-пиридинилпропандиальдегид Насыщенный раствор(~2,3%) 4,0
3-(1-формил-2-оксоэтил)-2-нитробензойная кислота Насыщенный раствор(~2,1%) 4,0

Результаты показывают, что в условиях проведения испытаний приблизительно 2,3% 4-пиридинилпропандиальдегид или приблизительно 2,1% 3-(1-формил-2-оксоэтил)-2-нитробензойная кислота эффективно уничтожает, по крайней мере, 1×104 бактерий Mycobacterium terrae при контакте с композицией в течение пяти минут при температуре 20°С. Полное уничтожение ожидается при более длительном времени экспозиции, более высокой концентрации бактерицидного соединения и/или более высокой температуре.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения бактерицидная композиция может включать бактерицидно эффективное количество производного пропандиальдегида в водном растворе или другом подходящем разбавителе. Как показано в примере 4, композиция, содержащая от приблизительно 0,3 до 0,4% или более фенилпропандиальдегида, эффективна для полного уничтожения бактерий Mycobacterium terrae в течение 60 мин при температуре 20°С. Композиция, содержащая от приблизительно 0,4 до 0,7% или более фенилпропандиальдегида, эффективна для полного уничтожения бактерий в течение 15 мин при той же температуре. Композиция, содержащая приблизительно 1% или более фенилпропандиальдегида, способна уничтожить более 4 log бактерий всего за 5 мин при той же температуре. Более того, как показано в примере 5, композиция, содержащая приблизительно 2,3% или более 4-пиридинилпропандиальдегида или приблизительно 2,1% или более 3-(1-формил-2-оксоэтил)-2-нитробензойной кислоты эффективно уничтожает, по крайней мере, 1×104 бактерий Mycobacterium terrae при контакте с композицией в течение пяти минут при температуре 20°С.

В соответствии с другим аспектом композиция с рабочей бактерицидно эффективной концентрацией может включать бактерицидное соединение в количестве от 0,1% до концентрации насыщения или от 0,3% до концентрации насыщения. Для увеличения растворимости указанного соединения, если необходимо, может использоваться смешивающийся с водой сорастворитель, такой, среди прочих, как метанол, этанол, изопропанол, гликоли, тетрагидрофуран, диметилсульфоксид или диоксан. Более высокие концентрации могут применяться для транспортировки композиции к месту использования, а затем композиция может быть разбавлена водой до требуемой при использовании концентрации.

Композиция, содержащая бактерицидно эффективное количество соединения, может применяться для дезинфекции или стерилизации. Способ в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения может включать дезинфекцию поверхности путем контактирования поверхности с композицией в течение времени и при температуре, эффективных для дезинфекции или стерилизации поверхности. Поверхность может контактировать с композицией, например, путем погружения, путем распыления или при нанесении покрытия. Производные пропандиальдегида обычно не являются окрашивающими и обычно содержат низкое количество летучих веществ.

III. Бактерицидные α-гидроксисульфонатальдегиды

Авторы настоящего изобретения обнаружили ряд новых растворимых в воде α-гидроксисульфонатальдегидных соединений, которые содержат α-гидроксисульфонатные группы [-CH(OH)SO3-] и альдегидные группы (-СНО) и которые обладают бактерицидной эффективностью. Вариант осуществления изобретения включает растворимое в воде соединение, обладающее значительно большей растворимостью в воде, например, по крайней мере, 5 (мас./об.)%. Конкретные примеры новых соединений приведены в таблице 7.

Таблица 7
Соединение Название
Натриевая соль 1-гидрокси-3-оксо-2-фенилпропан-1-сульфоновой кислоты
Натриевая соль (2-формилфенил)гидроксиметансульфоновой кислоты
Натриевая соль 1-гидрокси-2-(4-метансульфонил-2-нитрофенил)-3-оксопропан-1-сульфоновой кислоты
Натриевая соль 2-бром-1-гидрокси-3-оксопропан-1-сульфоновой кислоты
Натриевая соль 2-хлор-1-гидрокси-3-оксопропан-1-сульфоновой кислоты
Натриевая соль 2-(1-формил-2-гидрокси-2-сульфоэтил)изоникотиновой кислоты
Натриевая соль 2-бензооксазол-2-ил-1-гидрокси-3-оксопропан-1-сульфоновой кислоты
Натриевая соль 1-гидрокси-2-(4-метоксифенил)-3-оксопропан-1-сульфоновой кислоты

В каждом из приведенных выше соединений сульфонатная группа (-SO3-) и гидроксильная группа (-ОН) присоединены к одному и тому же атому углерода. Указанный фрагмент, включающий гидроксильную группу, сульфонатную группу и разделяющий их единственный атом углерода, в настоящем описании может обозначаться как гидроксил-метансульфонатная группа или фрагмент. Использование ионов натрия (Na+) не является обязательным, и необходимо могут использоваться также и другие ионы. Соединения могут также иметь кислотную форму, обычно при относительно низком значении рН. Часто перед применением для дезинфекции или стерилизации может быть удобным превращать кислотную форму в ионизированную форму. Способ может включать увеличение рН среды, содержащей кислотную форму соединений, например, путем добавления основания, с целью перевести соединения из кислотной формы в ионизированную форму. Во многих указанных выше соединениях α-гидроксисульфонатная группа находится вблизи альдегидной группы. В каждом из указанных соединений α-гидроксисульфонатная группа отделена от альдегидной группы менее чем четырьмя атомами углерода. В большинстве указанных соединений, как в случае соли 1-гидрокси-3-оксо-2-фенилпропан-1-сульфоновой кислоты и других соединений, которые могут быть получены из структуры 1,3-пропандиальдегида, α-гидроксисульфонатная группа отделена от альдегидной группы всего лишь двумя атомами углерода.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что соединения обладают бактерицидной активностью, и разработали новые применения для указанных соединений при дезинфекции или стерилизации. Обычно соединение или смесь соединений используют для получения бактерицидной композиции, содержащей бактерицидно эффективное количество соединения или смеси в качестве активного ингредиента и разбавитель, такой как вода. Частично благодаря сульфонатной группе, которая включает гидроксильную группу, указанные соединения обладают значительной растворимостью в воде. Как правило, указанные соединения обладают большей растворимостью в воде, чем соответствующее соединение, в котором сульфонатная группа замещена альдегидной группой. Часто растворимость в воде превышает 5 (мас./об.)%. Значительная растворимость в воде может облегчить растворение соединений в воде и в других полярных растворителях. Благодаря повышенной растворимости в воде указанные соединения могут применяться в более высоких концентрациях в воде, чем обычные диальдегидные бактерициды. Кроме того, соединения в общем случае являются не летучими. Другие ингредиенты, которые могут входить в состав композиции, включают регуляторы рН, буферные соли, хелатообразующие агенты, ингибиторы коррозии, поверхностно-активные вещества, спирты или другие смешивающиеся растворители, ароматизаторы, красители и т.п. Соединения могут применяться для уничтожения бактерий или для дезинфекции поверхностей путем контактирования бактерий или поверхностей с композицией в течение времени и температуре, достаточных для обеспечения уничтожения бактерий или дезинфекции.

В приведенных ниже примерах 6-7 несколько бактерицидных растворов, содержащих соединения, которые приведены в таблице 7, испытывают для определения их эффективности при уничтожении бактерий Mycobacterium terrae в количестве, по крайней мере, 1×106 бактерий/мл с помощью теста с бактериальной суспензией. рН растворов не регулируют. Испытания проводят при температуре приблизительно 20°С (комнатная температура). Результаты выражены в виде log снижения/мл.

Пример 6

Бактерицидные растворы, содержащие различные концентрации натриевой соли 1-гидрокси-3-оксо-2-фенилпропан-1-сульфоновой кислоты, испытывают при временах экспозиции от 5 до 60 мин. Результаты приведены в таблице 8.

Результаты показывают, что в условиях проведения испытаний натриевая соль 1-гидрокси-3-оксо-2-фенилпропан-1-сульфоновой кислоты обладает бактерицидной эффективностью и что концентрация, составляющая приблизительно 0,6%, эффективна для полного уничтожения более чем 1×106 бактерий Mycobacterium terrae в течение 60 мин при температуре 20°С. Результаты также показывают, что концентрация, равная 2,5% или более, эффективна для полного уничтожения бактерий в течение всего лишь 10 мин.

Пример 7

Бактерицидные растворы, содержащие различные соединения, которые указаны в таблице 7, испытывают при временах экспозиции от 30 до 120 мин и при температуре 20°С. Результаты приведены в таблице 9.

Результаты показывают, что в условиях проведения испытаний все соединения обладают бактерицидной эффективностью. Все соединения, за исключением соли (2-формилфенил)гидроксиметансульфоновой кислоты, способны обеспечить полное уничтожение более чем 1×106 бактерий Mycobacterium terrae в течение 120 мин (два часа) при температуре 20°С. Все соединения, за исключением соли (2-формилфенил)гидроксиметансульфоновой кислоты и соли 2-бензооксазол-2-ил-1-гидрокси-3-оксопропан-1-сульфоновой кислоты, способны обеспечить полное уничтожение бактерий в течение 30 мин.

В соответствии с одним аспектом изобретения бактерицидная композиция может включать бактерицидно эффективное количество одного или нескольких соединений в водном растворе или другом подходящем разбавителе. На основании данных, приведенных в примерах, количество может быть эффективным для уничтожения, по крайней мере, 1×106 бактерий Mycobacterium terrae при контактировании с композицией в течение двух часов, одного часа, 30 мин или 10 мин в условиях проведения теста с бактериальной суспензией при температуре 20°С. Представленные в примерах концентрации не обязательны, и, альтернативно, могут быть использованы меньшие количества, если применяют более длительные времена обработки или более высокие температуры. В соответствии с другим аспектом композиция может включать соединение в количестве от 0,1% до концентрации насыщения. Для некоторых соединений, в зависимости от насыщения, это количество может составлять от приблизительно 0,1% до 15%.

Композиция, содержащая бактерицидно эффективное количество указанного соединения, может применяться для дезинфекции или стерилизации. Способ в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения может включать дезинфекцию поверхности путем контактирования поверхности с композицией в течение времени и при температуре, эффективных для обеспечения дезинфекции или стерилизации поверхности. Поверхность можно подвергнуть контактированию с композицией, например, путем погружения, распыления или нанесения покрытия.

Другие варианты осуществления настоящего изобретения включают способ получения указанного соединения, или полученное этим способом соединение, или бактерицидную композицию, содержащую указанное соединение, или способ применения указанного соединения для дезинфекции или стерилизации. Способ в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения может включать обеспечение полиальдегидного соединения (например, диальдегидного соединения) и получение растворимого в воде соединения (более растворимого, чем диальдегидное соединение), содержащего альдегидную группу и α-гидроксисульфонатную группу, из диальдегидного соединения. Получение растворимого в воде соединения может включать объединение соответствующих количеств, например, практически эквимолярных количеств бисульфата натрия и полиальдегида и индуцирование реакции. Подходящие диальдегидные соединения для получения соединений по изобретению включают, без их ограничения, фенилпропандиальдегид, фталевый альдегид, [4-(метилсульфонил)-2-нитрофенил]пропандиальдегид, бромпропандиальдегид, хлорпропандиальдегид, 2-(1-формил-2-оксоэтил)изоникотиновую кислоту, 2-бензоксазолилпропандиальдегид и 4-метоксифенилпропандиальдегид и их комбинации.

Известно, что некоторые из указанных соединений, такие как фталевый альдегид, обладают бактерицидной эффективностью. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что замещение одной из альдегидных групп полиальдегида гидроксил-метансульфонатной группой, т.е. α-гидроксисульфонатной группой, не приводит к исчезновению бактерицидной эффективности, но позволяет повысить растворимость в воде. В общих чертах вариант осуществления настоящего изобретения включает новое бактерицидное соединение, которое имеет структуру, аналогичную структуре известного бактерицидного полиальдегида (в частности, диальдегида), такого, без их ограничения, как фталевый альдегид, в котором одна альдегидная группа диальдегида замещена с образованием α-гидроксисульфоната, содержащего гидроксил-метансульфонатную группу. В соответствии с одним из аспектов замещенная альдегидная группа может взаимодействовать с бисульфитом (например, бисульфитом натрия, NaHSO3), сульфитом (например, сульфитом натрия, Na2SO3) или метабисульфитом (например, метабисульфитом натрия, Na2S2O5), с целью превращения альдегида в α-гидроксисульфонат. Применение натрия не является обязательным, и необязательно могут также применяться другие ионы (например, калий). Другая альдегидная группа или фрагмент соединения могут быть сохранены в α-гидроксисульфонате или же не вступают во взаимодействие. Это позволяет получить новые бактерицидные соединения, которые обладают бактерицидной эффективностью в сочетании с повышенной растворимостью в воде и меньшей летучестью. Примеры в данном разделе демонстрируют значительную бактерицидную эффективность различных соединений, имеющих разные структуры и химические свойства (например, ароматических соединений в сравнении с неароматическими соединениями, галогенированных соединений в сравнении с негалогенированными соединениями, кислотных соединений в сравнении с некислотными соединениями и т.п.). Это указывает на широкую применимость способа для получения бактерицидных соединений.

IV. Бактерицидные композиции, содержащие фталевый альдегид вместе с одним или несколькими изомерами - изофталевым альдегидом и терефталевым альдегидом

Авторы настоящего изобретения обнаружили ряд новых бактерицидных композиций, содержащих фталевый альдегид (1,2-бензолдикарбоксальдегид) в смеси с одним или несколькими изомерами - изофталевым альдегидом (1,3-бензолдикарбоксальдегидом) или терефталевым альдегидом (1,4-бензолдикарбоксальдегидом). Для удобства авторы сокращенно обозначают фталевый альдегид как ОРА, изофталевый альдегид как IPA, а терефталевый альдегид как ТРА. Структуры ОРА, IPA и ТРА приведены в таблице 10.

Таблица 10
Соединение Название
Фталевый альдегид (ОРА)
Изофталевый альдегид (IPA)
Терефталевый альдегид (ТРА)

ОРА, IPA и ТРА коммерчески доступны из различных источников, включая, среди прочих, Sigma-Aldrich, Alfa Aesar и Fluka.

Бактерицидная композиция по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения может включать разбавитель, такой как рассматривался выше в настоящем описании, ОРА и IPA. Композиция в целом обладает неожиданно повышенной бактерицидной эффективностью вследствие очевидного синергического эффекта между ОРА и IPA. Кроме того, композиция в целом обладает новым, неожиданным и превосходным свойством, заключающимся в том, что она окрашивает меньше, чем композиция, состоящая в основном из ОРА с той же самой концентрацией (например, лишь ОРА и разбавитель без IPA). Этот результат является более чем просто «разбавлением» окрашивающих свойств ОРА и может быть следствием неожиданного синергического эффекта. Другие потенциальные преимущества композиции заключаются в том, что она практически не имеет запаха и в целом совместима с нержавеющей сталью, а также с другими материалами, которые обычно применяются для изготовления медицинских устройств. Применение IPA может дать и другие потенциальные преимущества, такие как сниженная токсичность, по сравнению с ОРА.

Пример 8

Испытывают несколько бактерицидных растворов для определения их эффективности при уничтожении бактерий Mycobacterium terrae в количестве, по крайней мере, 1×106/мл с помощью теста с бактериальной суспензией. Бактерицидные растворы, содержащие от 0,08 до 0,28% ОРА, 0,3% IPA, разбавленного 20 изопропанолом, или 0,14% ОРА плюс 0,2% IPA, испытывают со временем экспозиции 5 и 30 мин. рН растворов не регулируют. Испытания проводят при температуре приблизительно 20°С (комнатная температура). Результаты, выраженные в виде log снижения/мл, представлены в таблице 11.

Таблица 11
Состав Log снижения/мл (20°С)
5 мин Log уменьшения/мл (20°С)
0,08% ОРА Не испытывали 3,1
0,10% ОРА Не испытывали 3,4
0,14% ОРА 4,8 5,8
0,28% ОРА 5,5 Не испытыв