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CN103501606B - 用于中链脂肪酸的偶联剂和灭菌组合物 - Google Patents

用于中链脂肪酸的偶联剂和灭菌组合物 Download PDF

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CN103501606B CN201280020567.4A CN201280020567A CN103501606B CN 103501606 B CN103501606 B CN 103501606B CN 201280020567 A CN201280020567 A CN 201280020567A CN 103501606 B CN103501606 B CN 103501606B
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Abstract

灭菌沐浴洗洁剂组合物，其包括与非离子表面活性剂偶联的中链脂肪酸，提供了温度稳定的抗微生物组合物。本发明特别涉及抗微生物组合物，其包括偶联有乙氧基化的胺的脂肪酸抗微生物剂，和使用该抗微生物组合物的方法。

Description

用于中链脂肪酸的偶联剂和灭菌组合物
发明领域
本发明涉及抗微生物组合物，其包括羧酸例如脂肪酸抗微生物剂，和非离子型表面活性剂，例如乙氧基化的胺。该组合物可以用于清洁表面，包括例如，固体沐浴洗洁剂和杀菌剂组合物及其使用方法。
发明背景
长久以来都需要使抗微生物剂具有改进的功效，以及非刺激性和非腐蚀性特性。对此类试剂的具体要求根据意图的功效(例如，消毒剂、杀菌剂、洗洁剂、灭菌剂等)以及适用的公共健康要去而改变。例如，在Germicidal and Detergent Sanitizing Action of Disinfectants，Official Methods Analysis of the Association of OfficialAnalytical Chemists中，消毒剂应在室温下在30秒内对几种测试生物体提供99.999%的减少(5-对数级减少)，而杀菌剂应杀灭所有繁殖细胞(vegetative cell)，包括受到广泛认知的病原微生物。
对抗微生物组合物有进一步的需要，其中脂肪酸抗微生物剂有效地与表面活性剂偶联以确保没有脂肪酸抗微生物剂的酯化。用胺偶联的脂肪酸抗微生物剂的常规组合物经常导致络合，使组合物的稳定性下降。通常，混浊的组合物表明酯化和丧失抗微生物活性。因此，脂肪酸抗微生物组合物需要其它偶联组合物。
发明概述
本发明涉及抗微生物组合物，其包含脂肪酸抗微生物剂和乙氧基化的胺表面活性剂或偶联剂，由其组成和/或基本上由其组成，并涉及使用该抗微生物组合物的方法。本发明的优点提供了在水性溶剂中对饱和脂肪酸，例如癸酸，相容的偶联剂。根据本发明的组合物提供了固体、高度基于生物的、成本有效的、非刺激性和非腐蚀性的抗微生物洗洁剂，其可用于提供稳定的水性使用溶液。
在一种实施方式中，本发明包括组合物，其具有约0.05wt%-约20wt%的羧酸抗微生物剂和约0.1wt%-约30wt%的非离子表面活性剂，其中该非离子表面活性剂和羧酸抗微生物剂的重量比为约5.5：1至约3：1，并且该组合物是透明的并具有有效的抗微生物活性。
在进一步的实施方式中，本发明包括组合物，其具有约0.05wt%-约10wt%的脂肪酸抗微生物剂和约0.15wt%-约55wt%的下式之一的乙氧基化的胺：
或
R–N–(CH2CH2O)nH
其中该乙氧基化的胺和脂肪酸抗微生物剂的重量比为约5.5：1至约3：1，以及其中该组合物是透明的并具有有效的抗微生物活性。
在本发明的再进一步实施方式中，减少物体上微生物繁殖的方法包括使该物体与组合物接触，该组合物包含：
约0.05wt%-约10wt%的脂肪酸抗微生物剂和约0.15wt%-约55wt%的下式之一的乙氧基化的胺：
或
R–N–(CH2CH2O)nH
其中该乙氧基化的胺和脂肪酸抗微生物剂的重量比为约5.5：1至约3：1，以及其中该组合物是透明的并具有有效的抗微生物活性。
在某些实施方式中，该组合物还可以包括额外的和任选的成分，例如溶剂、稀释剂、封存剂、酸化剂，或其它佐剂，例如稳定剂、润湿剂、增稠剂、发泡剂、颜料和染料，或它们的混合物.
本发明的组合物和方法特别可用作抗微生物组合物，其用作灭菌剂、消毒剂、杀菌剂、肥皂渣去除剂、石灰去除剂、去石灰剂、洗手液和消毒剂以及其它洗洁剂。该组合物和方法具有作为沐浴洗洁剂、杀菌剂和消毒剂的特别用途。该抗微生物组合物和方法还进一步具有在各种健康护理和食品服务应用中的用途。
虽然披露了多种实施方式，本发明的其它实施方式对于本领域技术人员来说将从以下显示和描述了本发明的示例实施方式的详细说明而明显。因此，附图和详细说明应认为是示例性的而非限制性的。
优选实施方式的详细说明
本发明涉及固体沐浴洗洁剂和抗微生物剂、以及使用其的方法。组合物和及其清洁方法相对于常规清洁产品提供了许多优点。例如,根据本发明的组合物提供了固体、高度基于生物的、成本有效的沐浴洗洁剂和杀菌剂，它们都是非刺激性和非腐蚀性的。本发明提供了这些许多优点，并且表现出对金黄葡萄球菌和其他细菌改进的功效。当施用于微生物时(例如当施用于含有微生物的表面时)，本发明的组合物具有抗微生物作用。这种作用发生的机理尚不完全清楚。然而，如以下实施例中所示，根据本发明的组合物和方法，获得了非常快速和基本上完全的抗微生物作用。
本发明的实施方式不限于特定的组合物及其清洁方法，这是可以变化的并且是本领域技术人员理解的。应进一步理解，本文使用的所有术语都只是为了描述特定的实施方式的目的，并且不意图以任何方式或范围进行限制。例如，本说明书和所附权利要求书所用的单数形式的“一个”、“一种”和“该”可以包括复数指代物，除非内容明显有相反指示。此外，所有的单位、前缀和符号可以其SI接受的形式标记。说明书中引用的数值范围包括限定该范围的数值，并且包括所限定范围内的每一个整数。
为了本发明可被更容易地理解，首先限定某些术语。除非另有限定，本文使要的所有技术和科学术语具有本发明的实施方式涉及的领域的普通技术人员一般理解的含义。许多类似于、改变的或等同于本文所述的那些的方法和材料也可以用于实施本发明的实施方式，而无须不合理的实验负担，本文描述了优选的材料和方法。在描述和要求保护本发明的实施方式中，以下术语将根据如下给出的定义使用。
本文使用的术语“约”，指的是各种数值变化，该变化可通过例如在现实世界里用于制备浓缩物或使用溶液的典型测量和液体处理方法中产生；通过在这些工序中无意的误差产生；用于制备组合物或实施方法的成分的制备、原料、或纯度中的差异产生等。术语“约”还涵盖了由特定的初始混合物得到的组合物的不同平衡条件造成的不同量。不论是否由术语“约”修饰，权利要求都包括可出现数值变化的量的等同方式。
本文使用的术语“抗微生物组合物”指的是这样的组合物，其具有使细菌或孢子的繁殖减少90%(1-对数级减少)的能力。优选地，本发明的抗微生物组合物在10分钟内在60℃提供使所述繁殖大于99%的减少(2-对数级减少)，更优选地大于99.99%的减少(4-对数级减少)，和最优选地大于99.999%的减少(5-对数级减少)。优选地，本发明的抗微生物组合物提供使一种或多种其它生物体的繁殖大于99%的减少(2-对数级减少)，更优选地大于99.99%的减少(4-对数级减少)，和最优选地大于99.999%的减少(5-对数级减少)。由于在最宽泛的理解中，这些对抗微生物活性的定义与目前的某些政府规章不同，与本发明相关的术语“抗微生物”的使用不意图表明依照任何抗微生物活性的特定政府标准。
抗微生物“杀灭(-cidal)”或“抑制(-static)”活性的差别，这些定义描述了功效的程度，测量该功效的官方实验室规程是对理解抗微生物剂和组合物的相关性的考量。抗微生物组合物可以影响两种微生物细胞破坏。第一种是致命的、不可逆的作用，导致微生物细胞完全破坏或失能。第二种细胞破坏类型是可逆的，从而，如果有机体不含所述试剂，就可以再次繁殖。前者被称为细菌杀灭，后者被称为细菌抑制。就定义而言，消毒剂和杀菌剂是提供抗细菌或细菌杀灭活性的试剂。相反，防腐剂被通常描述为抑制剂或细菌抑制组合物。
如本发明中使用的，术语“杀菌剂”是指这样的试剂，其杀灭所有繁殖细胞，包括最常见的病原微生物，使用AOAC Use DilutionMethods中所述的方法，即Official Methods of Analysis of theAssociation of Official Analytical Chemists，第955.14段和适用章节，第15版，1990(EPA指引91-2)。
如本文中使用的，短语“健康护理表面”指的是用作健康护理活动一部分的仪器、设备、推车、围栏、家具、结构体、建筑等的表面。健康护理表面的实例包括医疗或牙科仪器的表面，医疗或牙科设备的表面，用于监控患者健康的电子装置的表面，和进行健康护理的结构体的地板、墙壁或固定器具的表面。健康护理表面存在于医院、手术室、养老院、产房、太平间和医疗诊断室。这些表面可以分为“硬表面”(例如墙壁、地板、床板等)，或纺织和无纺表面(例如外科衣物、帷帐、床单、绷带等)，或患者护理设备(例如呼吸器、诊断设备、分流器、听诊器(body scope)、轮椅、床等)，或外科和诊断设备。健康护理表面包括用于动物健康护理的制品和表面。
本文使用的术语“仪器”指的是各种医疗或牙科仪器或设备，它们可以得益于用根据本发明的高浓度组合物进行清洁。
如本文中使用的，短语“医疗仪器”、“牙科仪器”、“医疗设备”、“牙科设备”、“医疗设备”、或“牙科设备”指的是用于医疗或牙医的仪器、设备、工具、用品、装置、和装备。此类仪器、设备、和装备可以被冷消毒，浸泡或洗涤，然后热消毒，或以其它方式得益于用本发明的组合物进行清洁。这些各种仪器、设备和装备包括，但不限于：诊断仪器、托盘、盘子、夹持器、支架、钳子、剪刀、剪刀片、锯(例如骨锯和它们的刀片)、止血钳、刀子、凿子、骨钳、锉、镊子、钻、钻头、粗锉、牙钻、扩展器、破碎器、抬升器、夹子、针夹、载体、小夹子、钩子、圆槽、刮匙、拉钩、矫直器、冲压器、提取器、勺、角膜刀、小铲、压榨器、套针、扩张器、围栏、玻璃器皿、管子、导尿管、套管、插头、支撑架、关节镜和相关设备等，以及它们的组合。
如本发明中使用的，术语“微生物体”指的是任何非细胞或单细胞(包括菌落)有机体。微生物包括所有原核生物。微生物包括细菌(包括蓝细菌和分枝杆菌)、苔藓、小型真菌、原生动物、朊病毒、类病毒、病毒、真菌(例如，霉菌和酵母)，以及一些藻类。本文使用的术语“微生物”与微生物同义。
本文使用的术语“物体”指的是可以通过感官直接和/或间接感知的实质的东西。物体包括表面，包括硬表面(例如玻璃、陶瓷、金属、天然和合成石材、木材、和聚合物)，弹性体或塑料，织物和无纺基底，食品加工表面，健康护理表面等。物体还包括食品产品(及其表面)；水或气体的本体或流(例如，空气流)；和用于招待和工业领域的表面和制品。
如本发明中使用的，术语“消毒剂”指的是这样的试剂，其将细菌污染物的数量降低到根据公共健康要求而言安全的水平。优选地，用于本发明的消毒剂使用上述Germicidal and Detergent SanitizingAction of Disinfenctants规程将提供至少99.999%的减少(5-对数级减少)。
本文使用术语“灭菌剂”指的是物理或化学试剂、或方法，其能够破坏无生命表面上所有形式的生命(包括细菌、病毒、真菌和孢子)。一种规程描述于AOAC Sporicidal Activity ofDisinfenctant，Official Methods of Analysis of the Association of OfficialAnalytical Chemists，第966.04段和适用章节，第15版，1990(EPAGuideline91-2)。
本文中使用的术语“重量百分比”、“wt%”、“重量百分数”、“重量%”和其变体，指的是一种物质的浓度，该浓度是该物质的重量除以组合物的总重量并乘以100。应理解，本文使用的“百分比”、“%”等意图与“重量百分比”、“wt%”等同意。
本发明的组合物和方法可包含本发明的组成和成分以及本文所述的其它成分，基本上由它们组成，或由它们组成。本文中使用的“基本上由…组成”指的是，该方法、系统、装置和组合物可包括其他步骤、组分或成分，但是该其他步骤、组分或成分不会实质上改变本申请要求保护的方法、系统、装置和组合物的基本特性和新颖特性。
包括中链脂肪酸抗微生物剂和合适的偶联剂的组合物
本发明涉及抗微生物组合物包括抗微生物剂，即脂肪酸，以及偶联剂，例如乙氧基化的胺。在一种实施方式中，乙氧基化的胺和脂肪酸抗微生物剂的组合保持了脂肪酸在组合物内的溶解度，这是由于乙氧基化的胺的溶解度特性和HLB，组合物组分的比例。脂肪酸抗微生物剂立即分散，并且在用水稀释后溶解。此外，该抗微生物组合物表现出足够的温度稳定性，同时完全溶解抗微生物脂肪酸。根据一种实施方式，用于脂肪酸抗微生物剂的乙氧基化的胺偶联剂在至少约50°F-120°F的温度是稳定的。
根据本发明，形成了稳定的透明组合物，保持了脂肪酸的抗微生物活性，提供理想的淋浴和沐浴杀菌剂、清洁剂和其它清洁组合物。根据本发明的实施方式，本发明的组合物采用乙氧基化的胺表面活性剂以有效地将脂肪酸抗微生物剂偶联到水性溶剂中。在一种实施方式中，该乙氧基化的胺能够将脂肪酸偶联到酸性组合物中，无需与脂肪酸络合或反应，形成透明且稳定的提供有效污物去除的水性使用溶液。
抗微生物剂
本发明的组合物可以包括抗微生物剂，例如脂质、脂肪酸和/或低HLB抗微生物剂。合适的抗微生物剂的实例包括脂肪酸或羧酸抗微生物剂。根据本发明的实施方式，优选的脂肪酸抗微生物剂包括中链脂肪酸，包括C6-C16烷基羧酸，例如己酸、丁酸、辛酸、庚酸、壬酸、和癸酸。更优选地，脂肪酸抗微生物剂是C8-C12烷基羧酸，再更优选地是C9-C10烷基羧酸，例如癸酸(羊蜡酸)。应理解，如需要，可以使用抗微生物剂的混合物。
根据本发明的其他实施方式，合适的脂肪酸抗微生物剂包括脂族或芳族脂肪酸，其为饱和或不饱和的，具有约6至约16个碳原子，或这些脂肪酸的混合物。在一种实施方式中，脂族脂肪酸是饱和的。在一种实施方式中，脂肪酸包括约8至约12个碳原子。在一种实施方式中，脂肪酸包括约9至约10个碳原子。脂肪酸可以是直链的、支化的或环状的，并且可以含有取代基原子，例如羟基或醚连接基，只要该取代基不影响抗微生物活性。合适的脂肪酸包括，例如，己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十二碳酸、肉豆蔻酸、或它们的混合物。在一种实施方式中，脂肪酸包括庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十二碳酸，或它们的混合物。在一种实施方式中，脂肪酸优选地包括癸酸。
本发明的组合物含有足够的抗微生物剂以由固体浓缩的组合物实现期望的微生物减少速率和功效。抗微生物剂可以以如下量存在于固体浓缩的组合物中：0.1至约35wt%，约0.1至约30wt%，约0.1至约25wt%，约0.1至约20wt%，约0.1至约15wt%，约0.1至约10wt%，约0.5至约10wt%，约0.5至约7wt%，或约0.5至约5wt%。抗微生物剂可以以不作为一个范围的一部分的任何这些量存在和/或以没有被约修饰的任何这些量存在。
本发明的组合物可进一步含有足够的抗微生物剂以由使用溶液组合物实现期望的微生物减少速率和功效。抗微生物剂可以以如下量存在于使用组合物例如使用溶液中：约0.05至约25wt%，约0.07至约20wt%，约0.07至约5wt%，约0.05至约3wt%，约0.07至约3wt%，约0.05至约15wt%，约0.1至约25wt%，约0.1至约20wt%，约0.1至约10wt%，约0.1至约5wt%，约0.1至约4wt%，约0.1至约3wt%，或约0.1至约15wt%。抗微生物剂可以以不作为一个范围的一部分的任何这些量存在和/或以没有被约修饰的任何这些量存在。
本发明的抗微生物组合物可任选地配制为含有其它抗微生物剂。该其它抗微生物剂可以溶解或分散于抗微生物活性溶剂中或稀释溶剂中。合适的其它抗微生物剂包括羧酸、二酸、或三酸(例如，丁酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、水杨酸、苦杏仁酸、琥珀酸、己二酸、戊二酸、EDTA和柠檬酸或它们的异构体)，羧酸酯(例如，对羟基烷基苯甲酸酯和烷基肉桂酸酯)，磺酸(例如，十二烷基苯磺酸)，碘化合物或活性卤素化合物(例如，碘、卤间化合物、多卤化物、金属次氯酸盐、次氯酸、金属次溴酸盐、次溴酸，氯-和溴-乙酰脲，二氧化氯和亚氯酸钠)，活性氧化合物，包括过氧化氢、分离的或平衡衍生或分离的过酸，例如氯代过苯甲酸、过乙酸、过庚酸、过辛酸、过癸酸、过甲酸、过柠檬酸、过羟乙酸、过乳酸、过苯甲酸，和衍生自二酸或二酯(例如，例如己二酸、琥珀酸、戊二酸、或丙二酸以及它们的混合物)的单酯过酸，有机过氧化物包括过氧化苯甲酰、过氧化烷基苯甲酰、臭氧、单态氧产生剂和它们的混合物，苯酚衍生物(例如，邻苯基苯酚、邻苯甲基对氯苯酚，叔戊基苯酚和C1-C6烷基羟基苯甲酸酯)，季铵化合物(例如烷基二甲基苄基氯化铵、二烷基二甲基氯化铵和它们的混合物)，以及此类抗微生物剂的混合物，其量足以提供期望程度的微生物保护。
乙氧基化的胺
多种表面活性剂可以用于根据本发明的组合物以为脂肪酸抗微生物剂例如癸酸在水性溶剂中提供偶联剂。通常，表面活性剂的种类和使用水平根据抗微生物剂的特性选择，包括脂肪酸抗微生物剂的溶解度。优选的根据本发明的组合物采用具有足够高HLB值的表面活性剂以提供足够的溶解度，不会有过度溶解，产生抗微生物剂的络合(即其中该抗微生物剂在胶束内并且不能提供对与组合物接触的微生物的抗微生物效果)。如本领域技术人员领会的，HLB是对表面活性剂的亲水和疏水基团的实验性表达，其中HLB值越高，表面活性剂的水溶性越高。
根据一种实施方式，表面活性剂的HLB大于或等于约7至约14，优选地约7.5至约14，更优选地约10至约14，或约11至约14，或进一步为约12至约14。根据本发明的表面活性剂不会引起形成不溶性沉积物，并且具有低气味和低毒性。如需要，可以使用表面活性剂的混合物以获得一种或多种表面活性剂的期望HLB。
在一种实施方式中，组合物包含非离子表面活性剂，优选与脂肪酸抗微生物组合使用的乙氧基化的胺。根据本发明，调节乙氧基化的胺与抗微生物剂之比以提供用于维持脂肪酸组分的溶解度以及抗微生物活性的合适的偶联。乙氧基化的胺与抗微生物剂之比范围在约9：1至约1：1(乙氧基化的胺与脂肪酸抗微生物剂)，约8：1至约1：1，约7：1至约2：1，约6：1至约2：1，约5.5：1至约3：1，约5.5：1至约4.5：1，约4.5：1至约3：1，或约4.5：1。根据优选的实施方式，乙氧基化的胺与癸酸抗微生物剂在水性溶剂中之比为约4.5：1至约5.5：1。
本发明的组合物可以包含任意多种乙氧基化的胺。在一种实施方式中，乙氧基化的胺可为根据下式之一的支化或未支化的：
或
R–N–(CH2CH2O)nH。
根据本发明，R可以是直链或支化烷基或烷基芳基取代基。R可以是具有1-24个碳原子的取代基且每个n可以是1-20。在本发明的实施方式中，n为1-16，1-15，1-14，1-13，1-12，1-11，1-10，1-9，1-8，1-6，1-5，1-4，或1-3。
在进一步的实施方式中，R得自椰子油，并且n为1-14，优选地为6-12，且HLB为大约10-14。在根据本发明的支化乙氧基化的胺中，总EO基团(n+n)优选地为6-12或6-10。在进一步的实施方式，R可以被环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷基团封闭或封端。根据本发明的乙氧基化的胺的合适的CAS数是61791-14-8。
根据本发明的实施方式，乙氧基化的胺的R基团提供足够的溶解度以稳定化和溶解脂肪酸抗微生物剂在水性溶液中。根据本发明的实施方式，表面活性剂不包括醇并且是具有低于24个碳原子的中到短链碳基团。根据本发明的进一步实施方式，乙氧基化的胺是椰油胺。乙氧基化的椰油胺可以商品名例如Varonic(Evonik Industries)以及Toximul(Stepan Company)，包括 Varonic K-210和Toximul CA 7.5商购。
根据优选的实施方式，乙氧基化的胺根据R基团取代基选择，该R基团取代基提供合适的溶解度以确保保持抗微生物脂肪酸例如癸酸的物理稳定性。虽然不意图限制到本发明的具体理论，乙氧基化的胺的R基团的溶解度避免将乙氧基化的胺与抗微生物剂之比提高到超过大约3.5：1至约5.5：1的需要。
在一种实施方式中，乙氧基化的椰油胺为浓缩或使用抗微生物组合物提供物理稳定性，同时保持浓缩物或使用溶液的溶解度和透明度，和/或不会抑制脂肪酸抗微生物剂的作用。根据本发明的实施方式，所述组合物包含乙氧基化的椰油胺作为主要增溶(偶联)或乳化剂。
本发明的组合物含有足够的乙氧基化的胺表面活性剂以达到使用溶液期望的溶解度，但不会影响使微生物减少的功效。乙氧基化的胺可以以下量存在于固体浓缩组合物中：约0.2至约95wt%，约0.3至约95wt%，约0.4至约95wt%，约0.2至约90wt%，约0.2至约60wt%，约1至约60wt%，约1至约50wt%，约1至约30wt%，或约1至约20wt%。抗微生物剂可以以不作为一个范围的一部分的任何这些量存在和/或以没有被约修饰的任何这些量存在。
本发明的组合物含有足够的乙氧基化的胺表面活性剂实现使用溶液的期望溶解度，但不会影响使微生物减少的功效。乙氧基化的胺可以以下量存在于使用组合物，例如使用溶液中：约0.005至约25wt%，约0.01至约20wt%，约0.01至约5wt%，约0.015至约3wt%，约0.03至约3wt%，约0.05至约15wt%，约0.1至约25wt%，约0.1至约20wt%，约0.1至约10wt%，约0.2至约10wt%，约0.4至约10wt%，约0.4至约5wt%，约0.4至约20wt%，约0.4至约5wt%，约0.4至约4wt%，约0.4至约2wt%，或约0.4至约1wt%。抗微生物剂可以以不作为一个范围的一部分的任何这些量存在和/或以没有被约修饰的任何这些量存在。
根据本发明的实施方式，抗微生物组合物包含非离子表面活性剂和羧酸抗微生物剂，由它们组成或基本由它们组成，其中该非离子表面活性剂具有窄范围的HLB值，足够溶解性的R基团，和保持羧酸抗微生物剂例如癸酸的完整抗微生物功效的表面活性剂与抗微生物剂之比。
根据本发明的特定实施方式，组合物包含约0.05wt%-约20wt%的羧酸抗微生物剂，和约0.1wt%-约30wt%的非离子表面活性剂，其中该非离子表面活性剂和羧酸抗微生物剂的重量比为约5.5：1至约3：1，并且该组合物是透明的并具有有效的抗微生物活性。根据这样的实施方式，羧酸抗微生物剂是C6-C16烷基羧酸、其盐或酯，包括例如其中该C6-C12烷基羧酸包括辛酸、庚酸、壬酸、癸酸、十二碳酸、肉豆蔻酸、它们的异构体、或它们的混合物。优选地，该非离子表面活性剂是乙氧基化的胺且该抗微生物剂是癸酸，以及该乙氧基化的胺与癸酸之比为约4.5：1。
根据本发明的进一步实施方式，该组合物包含约0.05wt%-约10wt%的脂肪酸抗微生物剂，约0.15wt%-约55wt%的下式之一的乙氧基化的胺：
或
R–N–(CH2CH2O)nH
其中该乙氧基化的胺和脂肪酸抗微生物剂的重量比为约5.5：1至约3：1，以及其中该组合物是透明的并具有有效的抗微生物活性。优选地，该脂肪酸抗微生物剂包括辛酸、庚酸、壬酸、癸酸、十二碳酸、肉豆蔻酸、它们的异构体、或它们的混合物，并且乙氧基化的胺的亲水亲油平衡值(HLB)为约7.5至约14。更优选地，乙氧基化的胺的HLB为约10至约14，乙氧基化的胺的R基团是包含具有6-18个碳的饱和和不饱和脂肪酸的混合物的取代基。更优选地，R基团是得自椰子油的取代基。再有，根据一种实施方式，乙氧基化的胺与脂肪酸抗微生物剂之比为约5.5：1至约3：1。
酸或酸化剂
本发明的组合物可以包括一种或多种成分以降低pH，例如一种或多种酸或酸化剂。合适的酸包括有机和无机酸。例如，合适的无机酸包括磷酸、盐酸、硝酸、硫酸、氨基磺酸，它们的混合物等。例如，合适的有机酸包括乳酸、柠檬酸、丙酸、乙酸、羟基乙酸、甲酸、戊二酸、苹果酸、羟基丙酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、富马酸，它们的混合物等。在一种实施方式中，酸包括磷酸、乳酸、或其混合物。在一种实施方式中，酸包括磷酸、乳酸、羟基乙酸、或其混合物。在一种实施方式中，酸包括柠檬酸、乳酸、盐酸脲、或其混合物。
溶剂
多种流体可以用作稀释溶剂，包括液体形式的水。本发明的组合物可以配制成包含作为固体的稀释溶剂(例如，水)，或者该稀释溶剂可以在任何时候加入，直到使用的时候。优选地，本发明的浓缩物含有很少或没有固体稀释溶剂。可以采用多种稀释比，只要经稀释的组合物当施用于目标微生物时具有期望的抗微生物性能。浓缩物中的成分可以占稀释混合物的约1至约99wt%。最为进一步的指引，稀释的组合物优选地含有量接近抗微生物活性溶剂在稀释溶剂中溶解度极限的抗微生物活性溶剂。此外，稀释的抗微生物组合物优选地是水性的，含有其它抗微生物剂，并且是透明或半稳定的。例如，水可以用于稀释抗微生物组合物至大约3%的优选使用浓度。
根据另外的实施方式，本发明的组合物可以包含一种或多种溶剂，包括有机和水性溶剂。例如，合适的有机溶剂包括异丙醇，其它低级醇，二醇醚，它们的混合物等。例如，合适的水性溶剂包括水、水与有机溶剂的混合物、它们的混合物等。在一种实施方式中，溶剂包括异丙醇、水、或其混合物。
表面活性剂
本发明的组合物可以包括一种或多种表面活性剂。表面活性剂或表面活性剂掺混物可以包括非离子、半极性非离子、或阴离子表面活性剂；或它们的任何组合。通常，可用于使用溶液组合物中的表面活性剂或表面活性剂混合物的浓度落入以下范围：约0.01至约30wt%，约1至约30wt%，约2至约20wt%，或约5至约15wt%。这些百分比可以指市售表面活性剂组合物的百分比，其除了实际的表面活性剂外可以含有溶剂、染料、香味剂等。在这样的情况下，实际的表面活性剂化学品的百分比可以低于列出的百分比。这些百分比可以指实际表面活性剂化学品的百分比。表面活性剂可以以不作为一个范围的一部分的任何这些量存在和/或以没有被约修饰的任何这些量存在。
在一种实施方式中，表面活性剂包括阴离子表面活性剂，两性表面活性剂，非离子表面活性剂，或它们的混合物。在优选的实施方式中，表面活性剂包括非离子表面活性剂。可用于本发明的非离子表面活性剂通常特征在于存在有机疏水基团和有机亲水基团，并且典型地通过有机脂族、烷基芳族、脂肪醇，或聚氧亚烷基疏水化合物与亲水碱性氧化物(常见为环氧乙烷或其多水合产物聚乙二醇)部分的缩合来制备。实际上，具有含有活性氢原子的羟基、羧基、氨基、或酰胺基团的任何疏水化合物都可以与环氧乙烷、或其多水合加合物、或其与氧化烯例如环氧丙烷的混合物进行缩合，从而形成非离子表面活性剂。与任何特定疏水化合物缩合的亲水聚氧亚烷基部分的长度可以被容易地调节以产生水具有期望程度的亲水和疏水性质之间平衡的分散性或水溶性化合物。
用于根据本发明的组合物的合适的非离子、半极性非离子、或阴离子表面活性剂的进一步说明更完整地披露于美国专利7,341,983中。
封存剂
本发明的组合物可以包含一种或多种封存剂。合适的封存剂包括有机螯合化合物，其将金属离子封存在溶液中，特别是过渡金属离子。此类封存剂包括有机氨基-或羟基-多膦酸络合剂(为酸或可溶性盐的形式)，羧酸，羟基羧酸，或氨基羧酸。通常可用于本发明的组合物的螯合剂或封存剂包括(以酸形式表现的)烷基二胺多乙酸型螯合剂的盐或酸，例如乙二胺四乙酸(EDTA)，羟基乙基乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)，和亚乙基三胺五乙酸，膦酸，和磷酸盐型螯合剂等。合适的膦酸和磷酸盐包括1-羟基乙叉基-1,1-二膦酸(HEDP)；乙二胺四亚乙基膦酸(EDTMP)；二亚乙基三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)；环己烷-1,2-四亚甲基膦酸；氨基[三(亚甲基膦酸)]；(亚乙基二胺[四亚乙基-膦酸)]；2-磷杂环戊二烯丁烷-1,2,4-三羧酸；以及烷基金属盐，铵盐，或羟烷基胺盐，例如单、二、或四-乙醇胺盐。
佐剂
本发明的组合物还可以包含任何数量的佐剂，包括例如，稳定剂、润湿剂、增稠剂、发泡剂、颜料或染料等任何数量的可以加入该组合物的成分。此类佐剂可以与本发明的组合物一起配制，或同时加入体系，或甚至在加入本发明的组合物之后加入。组合物还可以含有应用需要的任何数量的其它成分，它们是已知的并且可以促进本发明的组合物的活性。此类佐剂和/或成分的类型和成分对于本领域技术人员来说是了然的。
抗微生物剂的溶解度
本发明的优选的组合物和方法提供了稳定的抗微生物组合物，其在将组合物施用于表面后不会发生相分离或相分裂。术语“相”指的是均匀流体部分，其存在于流体体系中或可以形成于流体体系中。术语“多个相”指的是在异相流体体系中存在多于1个的相。在本发明的一些实施方式中，组合物(以及在一些采用该组合物的本发明的方法中)，特定量的抗微生物活性溶剂和特定的助溶剂或表面活性剂以足以形成稳定的抗微生物组合物的溶液的比例结合。这样的组合物具有透明外观，不会发生相分离，并且也不会发生相分裂。
为简单起见，本说明书的其余部分讨论保持透明的单相混合物的根据本发明的组合物。然而，本领域技术人员将领会，本发明的实施方式可包括略浑浊的相分散体，其中接近抗微生物剂的溶解度极限。应理解，如需要，可使用具有饱和抗微生物剂溶解度的组合物。然而，本发明的优选实施方式实现了抗微生物剂溶解度，但不必提高表面活性剂与抗微生物剂之比。
浓缩物和使用溶液组合物
本发明的组合物可以通过结合抗微生物活性剂、乙氧基化的胺和任何其它成分来制备，其可结合形成浓缩物或超浓缩物组合物，或者其可以在使用处稀释形成使用溶液组合物。
根据本发明，超浓缩物不包含作为有意加入的原料的水(但水可以存在于一些成分中)。超浓缩物可以配制为可流动的和稳定的，并且可以用于提供少的分配体积或单独的剂量包。根据本发明，固体浓缩物组合物可被稀释成使用溶液，然后施用到物体。主要由于经济原因，一般会售卖浓缩物，最终使用者会优选地用水或水性稀释剂将浓缩物稀释成使用溶液.
浓缩物组合物中活性组分的水平取决于脂肪酸抗微生物剂的拟定的稀释因子和期望的活性。通常，每加仑稀释剂(例如，水)约0.1至约25盎司浓缩物组合物的稀释提供了合适的使用组合物。如果采用升高的使用温度(大于25℃)或延长的暴露时间(大于30秒)，可以采用较高的使用稀释。在典型的使用地点，将浓缩物用大比例的水稀释，使用常规可获得的自来水或工业水。
因此，本发明的组合物可以配制成直接使用的形式或以这样的形式售卖，或作为溶剂浓缩物。如期望，该浓缩物可以作为抗微生物剂以完全强度使用。然而，典型地用流体(例如，水)稀释浓缩物，然后形成水性使用溶液。优选地，浓缩物在这样的稀释之前形成单一相，并且在其销售的容器中储存时保持如此。当与水或其它期望的稀释流体以适当的稀释水平结合并进行温和搅拌(例如，通过搅动或泵送组合物)时，本发明的一些组合物将形成假稳定分散体，并且本发明的其它组合物将形成透明或半稳定的溶液或分散体。如果形成了假稳定的组合物，则该组合物优选地保持在假稳定状态足够长时间，使得该组合物可以在相分离前施加到表面上。当采用适当的快速施加技术例如喷雾时，或者当在施加期间进行搅动时，假稳定状态只需要持续几秒。假稳定状态期望地在混合后以及在组合物储存于合适的容器中时至少持续1分钟或更长，并且优选地在混合后持续5分钟或更长。通常，施加器的正常的再填充或再补充(例如，通过将施加器浸渍在组合物中)将提供足够的搅动以在施加期间保持组合物的假稳定状态。
多种流体可以用作稀释溶剂，包括液体形式的水；蒸气；冷凝气体和其它超临界流体(例如，CO2)。如需要，可以使用稀释溶剂的混合物。优选地，稀释溶剂基本上由或由液体形式的水组成。本说明书的其余部分将主要讨论使用液体形式的水作为稀释溶剂，应理解，如需要，其它合适的流体也可加入或代替液体形式的水。
套装
本发明的抗微生物组合物可以以含有组合物以及用于实施本发明的方法合适的指引的套装的形式销售。此类指引典型地包括推荐的稀释比，应用，应用技术和安全警告。
使用方法
根据本发明的清洁方法包括使表面与本发明的抗微生物组合物接触，由其组成和/或基本上尤其组成。抗微生物组合物可以利用多种方法施加到微生物或弄污的或清洁表面。例如，抗微生物组合物可以喷洒或擦拭到表面上；可以使该组合物流过表面，或者表面可以浸渍到组合物中。组合物配制为液体、凝胶、气溶胶、蜡、固体或粉末如果采用蒸气或其它气态稀释溶剂，则该组合物可以配制为以气态施加。
根据本发明的抗微生物组合物可以用于多种家庭或工业应用，例如，以减少表面或物体上的微生物繁殖。该组合物可以施加到多种区域中，包括厨房、浴室、工厂、医院、牙医诊所、和食品工厂，并且可以施加到多种具有光滑、不规则或多孔表面形态的硬或软表面。合适的硬表面包括，例如，建筑表面(例如，地板、墙壁、窗户、水槽、桌子、柜台和标志)；餐饮用具；硬表面的医疗或外科仪器和设备；和硬表面包装。这样的硬表面可以由多种材料制成，包括，例如，陶瓷、金属、玻璃、木材或硬塑料。合适的软表面包括，例如纸；过滤介质、医疗和外科亚麻布和衣物；软表面医疗或外科仪器和设备；和软表面包装。此类软表面可以由多种材料制成，包括，例如，纸、纤维、织物或无纺布、软塑料和弹性体。本发明的组合物还可施用到软表面，例如食品和皮肤。该组合物还适于施用到生长的或收割的植物物质，包括叶子、茎、块根、根、种子等。
根据本发明的抗微生物组合物可以包含于以下产品中，例如灭菌剂、消毒剂、杀菌剂、肥皂渣去除剂、石灰去除剂、去石灰剂(delimer)、洗手液和消毒剂以及其它洗洁剂。该组合物具有特别的作为沐浴洗洁剂、杀菌剂和消毒剂的用途。该抗微生物组合物还可以用于多种健康护理和食品服务应用。
本说明书中所有出版物和专利申请表示本发明相关的技术领域普通技术人员的水平。所有出版物和专利申请以就像每个单独的出版物或专利申请被具体和个别通过引用指出的相同程度通过引用纳入本申请。
实施例
本发明的实施方式被进一步在以下非限制性实施例中限定。应理解，这些实施例虽然表明了本发明的某些实施方式，但只是以说明的方式给出。根据以上讨论和这些实施例，本领域技术人员可以确定本发明的基本特性，并且可以在不背离本发明的主旨和范围的情况下对本发明实施方式作出各种改变和调整以使其适于各种应用和条件。因此，除本文显示和所述的那些外，本发明实施方式的各种改型对于本领域技术人员来说根据上述说明也是明显的。这样的改型也意图落入所附权利要求的范围内。
实施例1
对若干组合物制剂评价根据本发明的灭菌功效。采用基于AOAC官方方法961.02的杀菌喷雾试验(GST)方法和适用章节(杀菌喷雾产品作为杀菌剂)，对组合物和对照评价针对金黄葡萄球菌的抗微生物活性。该修订的方法参见：Official Methods of Analysis(2009)18thEdition，Association of Official Analytical Chemists(AOAC)International，Method961.02，Gaithersburg，MD，Chapter6。该方法采用在环境温度对金黄葡萄球菌5分钟的接触时间，环境温度根据标准实验室操作规程为15-30℃。
原料：根据本发明的测试方法使用以下原料。
金黄葡萄球菌(ATCC No.6538)。
Varonic K-210，乙氧基化的椰油胺10EO
癸酸(羊蜡酸)
柠檬酸，2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸，3-羟基戊烷二酸-3羧酸
Colatrope，异壬酸
Tomadol1-9，醇乙氧基化物
Varonic K-205，乙氧基化的椰油胺5EO
直链烷基苯磺酸化的(LAS)
苹果酸，羟基丁二酸
实施例2
初始制剂试验实现了良好的清洁和消毒性质，但是差的温度稳定性，导致需要找到代替的表面活性剂来替换到配方中以改进温度稳定性。在寻找这些代替的表面活性剂中，发现通过改变表面活性剂的亲水亲油平衡值(HLB)、表面活性剂的R-基团、以及表面活性剂与脂肪酸之比而显著改进了功效，从而发现了在癸酸保持有效的范围内的窄范围的HLB值、R基团、和表面活性剂比例。
测试表面活性剂与脂肪酸之比。利用表1中所示的各种表面活性剂与酸之比制备两种灭菌组合物配方。
表1
原料 配方1 配方2
柠檬酸 83.5 80.5
Varonic K-210 13.5 16.5
癸酸 3.0 3.0
使用杀菌喷雾试验(GST)方法在含有肥皂渣污物和胎牛血清的400ppm硬度水中对金黄葡萄球菌细菌测试灭菌组合物配方。结果示于表2，其中当在60个中有58个阴性载体(negative carriers)时测试通过。
表2
#阴性载体/总测试的载体 复制1 复制2
配方1 60/60 60/60
配方2 56/60 53/60
表面活性剂与脂肪酸之比为4.5的灭菌组合物配方产生了通过GST测试的结果。具有提高的表面活性剂与脂肪酸之比5.5的灭菌组合物配方没有通过GST，因为没能杀灭所有细菌。
实施例3
测试表面活性剂HLB范围。以表3中所示的具有各种HLB的表面活性剂制备灭菌组合物配方。使用该GST方法将来自实施例2的HLB为13.8的配方1与HLB为1.0的表面活性剂进行比较。结果示于表4。
表3
原料 配方1 配方2
柠檬酸 83.5 83.5
癸酸 3.0 3.0
表4
#阴性载体/总测试的载体
配方1 60/60
配方3 43/60
该结果表明，使用表面活性剂与脂肪酸之比相同但具有不同HLB的灭菌组合物产生显著不同的杀菌剂功效。具有下降HLB的配方3没有成功杀灭所有细菌。
实施例4
测试表面活性剂的R-基团。用表5中所示的具有不同R-基团和想等HLB的表面活性剂制备三种灭菌组合物配方。
表5
原料 配方1 配方4 配方5
柠檬酸 83.5 83.5 79.0
Varonic K-210 13.5 0.0 0.0
Tomadol1-9 0.0 13.5 18.0
癸酸 3.0 3.0 3.0
将每个配方以3重量%的浓度稀释到去离子水中。结果包括，配方1的稀释液产生透明溶液并且没有薄片或浑浊，而表面活性剂与脂肪酸之比与配方1相同的配方4的稀释液产生浑浊溶液。癸酸没有溶于配方4的水性溶液，使得产生了配方5，其具有较高的表面活性剂与脂肪酸之比，从而将癸酸溶于溶液。配方5产生了透明溶液。GST的结果示于表6中。
表6
#阴性载体/总测试的载体
配方1 60/60
配方5 30/60
表6表明，表面活性剂上的R基团对脂肪酸在水性溶液中的溶解有重要作用，一些R基团比其它R基团更容易溶解脂肪酸。此外，脂肪酸的溶解可显著提高表面活性剂与脂肪酸之比，这可以不利地影响脂肪酸的活性。
这种现象很有可能是由于胶束完全吸收脂肪酸，脂肪酸可能存在于胶束中，而不是到细菌表面并杀灭它。脂肪酸只有溶于溶液中才保持活性，但仍足够用于杀灭细菌。
实施例5
测试配方的清洁效力。对配方测试其对肥皂渣污物的清洁能力并与灭菌洗洁剂配方6比较，如下所示。
原料 配方1 配方6
柠檬酸 83.5 60.0
Varonic K-210 13.5
癸酸 3.0
苹果酸 0.0 30.0
直链烷基苯磺酸盐(LAS) 10.0
将黑色光泽陶瓷瓦片喷上合成硬水、酪蛋白、牛脂酸钠、椰油酸钠、植物酥油和粘土的热混合物，然后在200℃烤制30分钟。然后将瓦片冷却，并用Gardner Micro-Tri-Gloss反射率计测量所得污损表面的反射率。然后用产品喷洒瓦片，在使用用所述产品饱和的海绵对每个瓦片提供恒定正交力的装置中擦拭。每个瓦片通过海绵有限的次数，漂洗，使用该反射率计读取反射率。采用前后反射率测量，并与未使用的瓦片的测量进行比较，技术反射率的百分比改变。将这些百分比改变取平均并比较。
结果表明，在配方中使用不同的活性物质，例如LAS，可以不利地影响清洁性能。配方1被视为用于沐浴污物的可接受的洗洁剂。
以上描述了本发明，显然，本发明可以许多方式变化。这样的变化不应被视为背离本发明的主旨和范围，并且所有这样的改型意图包含于以下权利要求书的范围内。

Claims (19)

1.一种使用组合物，包含：
0.05wt％-20wt％的羧酸抗微生物剂；和
0.1wt％-30wt％的非离子乙氧基化的胺表面活性剂，所述乙氧基化的胺的亲水亲油平衡值(HLB)为10至14，其中所述非离子乙氧基化的胺表面活性剂是下式之一：
或
R-N-(CH2CH2O)nH，
其中R是具有1-24个碳原子的直链或支化烷基或烷基芳基取代基，n为1-20；
其中该非离子乙氧基化的胺表面活性剂和羧酸抗微生物剂的重量比为5.5：1至3：1，并且该组合物是透明的并具有有效的抗微生物活性；
其中所述非离子乙氧基化的胺表面活性剂将所述抗微生物剂偶联到酸性组合物中，并且不与所述抗微生物剂络合或反应。
2.权利要求1的组合物，其中所述羧酸抗微生物剂包括C6-C16烷基羧酸、其盐或酯。
3.权利要求2的组合物，其中所述C6-C16烷基羧酸包括辛酸、庚酸、壬酸、癸酸、十二碳酸、肉豆蔻酸、它们的异构体、或它们的混合物。
4.权利要求1的组合物，进一步包含溶剂、稀释剂、封存剂、酸化剂、稳定剂、润湿剂、增稠剂、发泡剂、颜料、染料或它们的混合物。
5.权利要求1的组合物，其中所述羧酸抗微生物剂是癸酸且所述非离子表面活性剂是乙氧基化的胺，以及其中所述乙氧基化的胺与癸酸之比为4.5：1。
6.一种使用组合物，包含：
0.05wt％-10wt％的脂肪酸抗微生物剂；
0.15wt％-55wt％的下式之一的乙氧基化的胺：
或
R-N-(CH2CH2O)nH
其中R是具有1-24个碳原子的直链或支化烷基或烷基芳基取代基，n是1-20；
其中所述乙氧基化的胺的HLB值为10至14；
其中该乙氧基化的胺和脂肪酸抗微生物剂的重量比为5.5：1至3：1；和
其中所述乙氧基化的胺将所述脂肪酸偶联到酸性组合物中，并且不与所述脂肪酸络合或反应；
其中该组合物是透明的并具有有效的抗微生物活性。
7.权利要求6的组合物，其中所述脂肪酸抗微生物剂包括辛酸、庚酸、壬酸、癸酸、十二碳酸、肉豆蔻酸、它们的异构体、或它们的混合物。
8.权利要求6的组合物，其中所述HLB值为11至14。
9.权利要求6的组合物，其中所述HLB值为12至14。
10.权利要求6的组合物，其中R是取代基，该取代基包括具有6-18个碳的饱和和不饱和脂肪酸的混合物。
11.权利要求6的组合物，其中所述乙氧基化的胺是乙氧基化的椰油胺基。
12.权利要求6的组合物，其中所述乙氧基化的胺与脂肪酸抗微生物剂之比为5.5：1至4：1。
13.组合物用于制备减少微生物在物体上繁殖的制剂的用途，包括：
使该物体与组合物接触，该组合物包含：
0.05wt％-10wt％的脂肪酸抗微生物剂；和
0.15wt％-55wt％的下式之一的乙氧基化的胺：
或
R-N-(CH2CH2O)nH
其中R是具有1-24个碳原子的直链或支化烷基或烷基芳基取代基，n是1-20；
其中所述乙氧基化的胺的HLB值为10至14；其中该乙氧基化的胺和脂肪酸抗微生物剂的重量比为5.5：1至3：1；
其中所述乙氧基化的胺将所述脂肪酸偶联到酸性组合物中，并且不与所述脂肪酸络合或反应；和
其中该组合物是透明的并具有有效的抗微生物活性。
14.权利要求13的用途，其中所述脂肪酸抗微生物剂包括辛酸、庚酸、壬酸、癸酸、十二碳酸、肉豆蔻酸、它们的异构体、或它们的混合物。
15.权利要求13的用途，其中所述乙氧基化的胺的HLB值为11至14。
16.权利要求14的用途，其中所述HLB值为12至14。
17.权利要求14的用途，其中所述乙氧基化的胺与脂肪酸抗微生物剂之比为5.5：1至3：1。
18.权利要求13的用途，其中R是取代基，该取代基包括具有6-18个碳的饱和和不饱和脂肪酸的混合物。
19.权利要求13的用途，其中所述乙氧基化的胺是乙氧基化的椰油胺。
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