[发明专利]用于制备消毒剂的浓缩物及其制备和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备消毒剂的水性浓缩物、可通过用水稀释这种浓缩物获得的消毒剂、制备这种浓缩物的方法以及使用这种浓缩物或由该浓缩物获得的消毒剂的方法。

背景技术

饮用水和载水设备例如管道和管线被传染性病原体例如病毒、细菌和真菌的污染是整个世界的重要健康问题。饮用水卫生在健康敏感环境例如医院中尤其重要，但在扩展的饮用水系统中也是大规模必要的，尤其是在世界较温暖的地区。已经提出多种方法来解决这个问题，包括添加卤素例如氯、溴或碘或将这类卤素释放到水中的化合物。然而，大多数这些方法本身都遭遇环境或健康问题，因为它们需要使用健康敏感物质(有时以极大量)。

很长时间以前就已经提出利用离子银化合物或胶体元素银的微动力性能与过氧化氢的杀菌性能的协同组合，来制备有效的消毒剂，该消毒剂至少在原理上不仅适于诸如表面消毒之类的应用，而且适于饮水卫生。在本文中，胶体银由于其更好的药理可接受性而优于离子银化合物。

然而，含有过氧化氢和胶体银二者的组合物的稳定性常常不能令人满意。应注意对于任何商业上成功的产品来说，通常需要至少几个月时间、典型地甚至至少1年或2年的长期稳定性。在这段时间内，产品即使在如高温的不利条件下，也应该不会损失超过其消毒或杀菌活性的几个百分点。同时，产品应该不会改变其外观，即，它应当一直保持清澈而没有任何沉淀。

在文献中，已经描述了在不存在胶体银的情况下过氧化氢水溶液的多种稳定剂，包括无机稳定剂例如磷酸盐、有机稳定剂和生物聚合物，特别是明胶。然而，在胶体银存在下，单独的这类稳定剂通常不能获得所需的长期稳定性。可以添加与重金属离子形成强络合物的络合剂，尤其是螯合剂以抵消阴离子对于过氧化氢稳定性的不利影响，从而改善长期稳定性。但是，这类螯合剂通常在药理上或环境上是不可接受的，特别是对于饮用水卫生应用或对于食品相关应用而言。

含有过氧化氢和胶体银二者的现有技术组合物的特殊问题是，过氧化氢在与银胶体最初混合后的数小时至数天时间内的分解速率相对较快，其后分解减慢。有时可以观察到该现象为过氧化氢溶液在与胶体银混合后的最初数小时内的稍稍“起泡”，非常像碳酸水的发泡。该行为还不能很好地理解并且代表对于制备以胶体银和过氧化氢为基础的消毒剂而言重大的现实问题。迄今为止现有技术中还没有描述过对该问题的解决方案。

授予的US 4,915,955披露了一种含有离子银化合物或胶体银的浓缩物，该浓缩物在与过氧化氢混合后，形成消毒剂。该浓缩物和与过氧化氢混合后的最终产品均表现出良好的长期稳定性。在该专利中给出两个实施例。尽管在第一实施例中使用了离子银化合物，但第二实施例涉及含有胶体银的浓缩物。在该实施例中，胶体通过已知与银离子形成络合物的含水聚羟基一元羧酸溶液而稳定(参见Chemie Lexikon，CD 1.0版，Stuttgart/New York：Georg Thieme Verlag 1995，部分)。其他有机化合物，特别是碱金属苯甲酸盐，用作另外的稳定剂。该浓缩物与50％的过氧化氢混合以获得浓缩的消毒剂。尽管该即用型消毒剂表现出优异的功效和良好的稳定性，但其因为有机络合剂和其他有机稳定剂的存在而没有免除环境和毒物学问题。特别地，消毒剂不符合大多数发达国家中目前实行的饮用水卫生规定。

授予Hungerbach等人的US 5,437,858披露了一种以过氧化氢溶液为基础的口腔卫生剂，其声称“用胶体银稳定”。没有披露该“稳定”的溶液或其制剂的组合物的细节。

授予Breitenbach等人的US 5,945,032和US 6,231,848披露了含有聚合物结合的过氧化氢和在聚合物中另外结合的金属胶体(尤其是胶体银)的消毒组合物。该聚合物优选为一种或更多种N-乙烯基内酰胺的均聚物或共聚物。尽管通常认为这些聚合物在局部应用中例如用于制备局部施用的药膏或者用于涂覆空气过滤器是环境上安全的且药理上可接受的，但是它们以饮水卫生所需的如此大量使用也不能免除环境和药理问题。

授予Tichy等人的US 7,351,684披露了一种含有有机过氧酸、过氧化物和过渡金属(尤其是胶体银)的消毒剂。尽管声称这种消毒剂仅包含食品级成分，但有机过氧酸的存在在许多食品或饮料相关的应用中是不利的。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种组合物，特别是消毒剂或用于制备这种消毒剂的浓缩物，所述组合物含有过氧化氢和胶体银，表现出良好的长期稳定性，同时不含环境和/或药理方面不利的组分例如合成有机络合剂或有机过氧酸，使得所述组合物能够在饮用水应用或食品相关应用中使用。