本发明涉及一种抗微生物组合物、一种制备抗微生物组合物的方法和一种使用抗微生物组合物减少表面上的微生物数量的方法。
背景技术：
已知许多不同的物质用于消毒剂，既用于动物(尤其是人类)，也用于无生命的表面。确切地说，已知季铵化合物用于这一用途。
尽管其有利于减少表面上的微生物数量，但仍需要改进的抗微生物组合物，其将提供改进的消毒过程。
技术实现要素：
本发明意图提供一种改进的抗微生物组合物。
根据本发明，提供一种抗微生物组合物，其包含选自以下的至少两种季铵化合物：
(i)具有下式的季铵化合物：
a4-nsi(r-nhar1bz)n
和
(ii)具有下式的季铵化合物：
nhcr1dz
其中在所述至少两种季铵化合物中的每一种中，a、r、r1、a、z和n均独立地选择，并且：
a是选自由烷氧基、烷基醚烷氧基和烷基组成的组的成员；
r是二价烃基；
每个r1独立地为选自由苄基、烷基、烷基醚烃基、含羟基的烷基和含氮烃基组成的组的成员；
z是选自由氯离子、溴离子、碘离子、甲苯磺酸根、氢氧根、硫酸根和磷酸根组成的组的成员；
a为0、1或2，b为1、2或3，并且a和b之和为3；
c为0、1、2或3，d为1、2、3或4，并且c和d之和为4；并且
n是1、2或3；并且
其中组合物包含至少两种式(i)季铵化合物。
优选地，a是选自由1至10个碳原子的烷氧基、2至10个碳原子的烷基醚烷氧基和具有1至10个碳原子的烷基组成的组的成员；和/或
r是具有1至10个碳原子的二价烃基；和/或
每个r1独立地为选自由苄基、具有1至30个碳原子的烷基、2至30个碳原子的烷基醚烃基、1至30个碳原子的含羟基的烷基和1至30个碳原子的含氮烃基组成的组的成员。
适宜地，组合物包含两种式(i)季铵化合物，并且不包含式(ii)季铵化合物。
有利地，组合物包含两种式(i)季铵化合物和一种式(ii)季铵化合物。
优选地，季铵化合物中的一种的r1基团不同于其它一种或多种季铵化合物的一个或多个r1基团。
适宜地，至少一个r1基团具有18个碳原子。
有利地，季铵化合物中的一种是3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵。
优选地，季铵化合物中的一种是烷基甲硅烷基二甲基苄基氯化铵。
适宜地，季铵化合物中的一种是二辛基甲硅烷基二甲基溴化铵。
有利地，组合物包含水和/或乙醇。
优选地，组合物包含浓度为约0.1至约5体积％，优选约0.5至约2体积％的季铵化合物。
根据本发明的一个方面，提供一种制备如前述段落中任一项所限定的抗微生物组合物的方法，所述方法包括混合至少两种季铵化合物。
根据本发明的一个方面，提供一种减少表面上的微生物数量的方法，所述方法包括使所述表面与包含选自以下的至少两种季铵化合物的抗微生物组合物接触：
(i)具有下式的季铵化合物：
a4-nsi(r-nhar1bz)n
和
(ii)具有下式的季铵化合物：
nhcr1dz
其中在所述至少两种季铵化合物中的每一种中，a、r、r1、a、z和n均独立地选择，并且：
a是选自由1至10个碳原子的烷氧基、2至10个碳原子的烷基醚烷氧基和具有1至10个碳原子的烷基组成的组的成员；
r是具有1至10个碳原子的二价烃基；
每个r1独立地为选自由苄基、具有1至30个碳原子的烷基、2至30个碳原子的烷基醚烃基、1至30个碳原子的含羟基的烷基和1至30个碳原子的含氮烃基组成的组的成员；
z是选自由氯离子、溴离子、碘离子、甲苯磺酸根、氢氧根、硫酸根和磷酸根组成的组的成员；
a为0、1或2，b为1、2或3，并且a和b之和为3；
c为0、1、2或3，d为1、2、3或4，并且c和d之和为4；并且
n是1、2或3；并且
其中组合物包含至少两种式(i)季铵化合物。
有利地，a是选自由1至10个碳原子的烷氧基、2至10个碳原子的烷基醚烷氧基和具有1至10个碳原子的烷基组成的组的成员；
r是具有1至10个碳原子的二价烃基；并且
每个r1独立地为选自由苄基、具有1至30个碳原子的烷基、2至30个碳原子的烷基醚烃基、1至30个碳原子的含羟基的烷基和1至30个碳原子的含氮烃基组成的组的成员；
优选地，组合物如上述段落中任一项所限定。
适宜地，表面是皮肤。
有利地，表面是无生命的表面。
优选地，抗微生物组合物以喷雾、泡沫、薄雾、气雾或擦拭物的形式使用。
具体实施方式
现在将参考以下实施例，通过实例描述本发明。
季铵化合物广泛用作消毒剂。这些化合物可以保留在表面上以产生持久的效果，使其在清洁后在表面上保持活性。
在化学上，季化合物是具有四个取代基(例如给定大小或链长的烷基或杂环基)和相关阴离子如卤离子、硫酸根或类似部分的经有机取代的铵化合物。这些化合物表现出抗菌特性。用于医疗保健的一些已知的季铵化合物是烷基二甲基苄基氯化铵、二癸基二甲基氯化铵、二烷基二甲基氯化铵、二癸基二甲基溴化铵和二辛基二甲基溴化铵。
季化合物的杀菌作用归因于产生能量的酶的失活、必需细胞蛋白的变性和细胞膜的破坏。
用作医院消毒剂的季化合物通常具有杀真菌作用、杀菌作用和对亲脂(包膜)病毒的杀病毒作用。已发现最新的季化合物具有改进的功效，例如具有针对孢子、结核杆菌的活性和对亲水性(无包膜)的病毒的杀病毒作用。
包含这些抗微生物化合物的组合物用于表面(特别是硬表面如地板、家具和墙壁)的一般环境卫生。一些特定的季铵化合物也适合用于对接触完整皮肤的医疗设备(例如，血压袖带)和食物制备表面进行消毒。
实例
进行测试以验证根据本发明的抗微生物组合物的功效。在以测量的微生物量(10,000cfu金黄色葡萄球菌)污染的工作面材料的样品贴片(2cm2表面)上进行测试。然后将样品用组合物(下面详述的组合物1、2和3)处理，然后用于每日清洁测试微生物的水平。
用含有单一含硅季铵化合物、两种含硅季铵化合物和三种含硅季铵化合物的组合物进行测试。化合物以水/乙醇混合物中的溶液的形式使用。每种组合物的浓度为1体积％的一种或多种季铵化合物的17％乙醇/82％无菌水的溶液。
组合物1含有3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵。组合物2另外含有烷基甲硅烷基二甲基苄基氯化铵。组合物3另外含有二辛基甲硅烷基二甲基溴化铵。
因此，组合物1含有单一季铵化合物。组合物2含有两种季铵化合物。组合物3含有三种季铵化合物。测试中使用的所有季铵化合物都含有硅。
3种硅季铵盐化合物的比较
测试证明具有改进的抗微生物活性的本发明的组合物的功效。特别地，抗微生物活性是长久的，因为组合物在表面上持续相对长的一段时间。
本发明的一个方面是组合物包含至少两种如权利要求书中所限定的季铵化合物。至少两种季铵化合物是含硅季铵化合物。季铵化合物如下限定，从而形成包含选自以下的至少两种季铵化合物的抗微生物组合物：
(i)具有下式的季铵化合物：
a4-nsi(r-nhar1bz)n
和
(ii)具有下式的季铵化合物：
nhcr1dz
其中在所述至少三种季铵化合物的每一种中，a、r、r1、a、z和n均独立地选择，并且：
a是选自由1至10个碳原子的烷氧基、2至10个碳原子的烷基醚烷氧基和具有1至10个碳原子的烷基组成的组的成员；
r是具有1至10个碳原子的二价烃基；
每个r1独立地为选自由苄基、具有1至30个碳原子的烷基、2至30个碳原子的烷基醚烃基、1至30个碳原子的含羟基的烷基和1至30个碳原子的含氮烃基组成的组的成员；
z是选自由氯离子、溴离子、碘离子、甲苯磺酸根、氢氧根、硫酸根和磷酸根组成的组的成员；
a为0、1或2，b为1、2或3，并且a和b之和为3；
c为0、1、2或3，d为1、2、3或4，并且c和d之和为4；并且
n是1、2或3；并且
其中组合物包含至少两种式(i)季铵化合物。
式(i)化合物是含硅季铵化合物。式(ii)化合物是不含硅的季铵化合物。本发明的重点是基于含有一种以上含硅季铵化合物的组合物。申请人已发现这种组合物相对于现有技术组合物有几个优点。含硅季铵化合物的组合在即时效果和长时间持续(持久)效果方面提供更有效的抗微生物作用。使用一种以上含硅季铵化合物允许更有效的清洁。除含硅季铵化合物的组合外，本发明的组合物还可含有其它组分。这些其它组分可包括不含硅的季铵化合物，和/或其它组分如表面活性剂。
优选的组合物含有季化合物，其中a独立地为选自由以下组成的组的成员：1至10个碳原子的烷氧基、2至10个碳原子的烷基醚烷氧基和具有1至10个碳原子的烷基；和/或r是具有1至10个碳原子的二价烃基；和/或每个r1独立地为选自由以下组成的组的成员：苄基、具有1至30个碳原子的烷基、2至30个碳原子的烷基醚烃基、1至30个碳原子的含羟基的烷基和1至30个碳原子的含氮烃基。
优选的组合物含有至少三种季铵化合物，其中至少两种是如上式(i)中所限定的含硅季化合物。
本发明的组合物包括以下组合物：包含两种式(i)含硅季铵化合物并且不包含式(ii)季铵化合物的组合物；包含两种式(i)季铵化合物和一种式(ii)季铵化合物的组合物；包含两种式(i)含硅季铵化合物和两种式(ii)含硅季铵化合物的组合物；包含两种式(i)含硅季铵化合物和三种式(ii)季铵化合物的组合物；包含三种式(i)含硅季铵化合物并且不包含式(ii)季铵化合物的组合物；包含三种式(i)含硅季铵化合物和一种式(ii)季铵化合物的组合物；包含三种式(i)含硅季铵化合物和两种式(ii)季铵化合物的组合物；包含三种式(i)含硅季铵化合物和三种式(ii)季铵化合物的组合物等等。
申请人已发现包含本发明的季铵化合物的混合物(含有至少两种含硅季铵化合物)的组合物在减少和消除表面上微生物的数量方面特别有效。优选铵化合物具有长链基团的混合物。组合物中季铵化合物中的至少两种是含硅季铵化合物(即如上所述的式(i)化合物)。
如本文所用，术语微生物是指病原体，如病毒或细菌。优选地，微生物是细菌。下面给出病原体的非详尽性列表：
细菌：
革兰氏阳性细菌：
弗氏柠檬酸杆菌
克氏柠檬酸杆菌(citrobacterdiversus)
白喉棒杆菌(corynebacteriumdiptheriae)
肺炎双球菌
微球菌属(i)
微球菌属(ii)
微球菌属(iii)
分枝杆菌属
白色葡萄球菌
金黄色葡萄球菌
柠檬葡萄球菌(staphylococcuscitrens)
表皮葡萄球菌
粪链球菌
化脓性链球菌
革兰氏阴性细菌：
醋酸钙不动杆菌
产气肠杆菌
成团肠杆菌(enterobacteraglomerans)(i)
成团肠杆菌(ii)
大肠杆菌
肺炎克雷伯氏菌
淋病奈瑟菌
奇异变形杆菌
摩氏变形杆菌
普通变形杆菌
普罗威登菌属
假单胞菌
铜绿假单胞菌
莓实假单胞菌
猪霍乱沙门氏菌
肠炎沙门氏菌
鸡沙门氏菌
副伤寒沙门氏菌a
薛氏沙门氏菌
鼠伤寒沙门氏菌
伤寒沙门氏菌
粘质沙雷氏菌
福氏志贺氏菌(shigellaflexnerie)ii型
索氏志贺氏菌
霍乱弧菌
病毒：
腺病毒iv型
猫肺炎
单纯疱疹i型和ii型
hiv-1(艾滋病)
甲型流感a(日本)
a2型流感(爱知县)
a2流感(香港)
诺如病毒
副流行性感冒(仙台)
脊髓灰质炎病毒
呼肠孤病毒
呼吸道合胞病毒
真菌和霉菌：
互生交链孢菌(alternariaalternata)
黑曲霉
出芽短梗霉
白色念珠菌
枝孢霉(cladosporiumcladosporioides)
澳洲德氏霉
禾谷粘鞭霉
奥杜盎小孢子菌
念珠菌属(moniliagrisea)
茎点霉属(phomafimeti)
纸皮司霉
人类线状担子菌
间毛癣菌(trychophytoninterdigitale)
须癣毛癣菌
本发明的组合物通常含有在溶剂中的季铵化合物。溶剂优选是含水的，并且更优选是水和醇的混合物，优选乙醇。组合物可含有例如作为稳定剂的甲醇。
本文所用的术语用于描述特定实施例，而不是限制性的。
本文所用的术语“病原体”还包括革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌、病毒和真菌，包括酵母和霉菌。
本文所用的术语“烷基”是指直链或支链饱和烃。
本文所用的术语“烷基醚烷氧基”是指含有碳-氧-碳键并具有与硅原子键合的末端氧原子的烷基醚部分。
本文所用的术语“烷基醚”基团是指在碳链内含有碳-氧-碳键的如上限定的烷基。聚醚在此限定中也包括为含有多于一个碳-氧-碳键的烷基。
本文所用的术语“烷氧基”是指如上限定的具有末端碳-氧键的烷基。在对烷基、烷氧基和醇引用时，本文所用的“低级”表示具有1-4个碳原子的物质和化合物。
本文所用的术语“抗微生物剂”用于指化合物组合物或制品消除、除去、灭活、杀死或减少微生物如细菌、病毒、真菌、霉菌、酵母和孢子的能力。本文所用的术语抗微生物剂意味着减少和消除如上所述的微生物的生长和形成。
本发明的组合物可用于许多不同的应用中，以便减少和/或消除病原体的数量。特别是其可用于无生命的表面。其可用于医疗保健环境、家庭和其它情况中，以便对表面进行消毒。这类应用包括食品业、水处理和医院。申请人已发现，将组合物施用于表面会在非常短的时间段内显著减少病原体的数量。此外，通过将组合物施用于表面，组合物产生持久的致病作用。本发明的组合物的季铵化合物即使在正常使用中也会保持在表面上持续一段时间。已发现组合物对病毒有效，特别是对诺如病毒有效。
本发明的抗微生物组合物可以以许多不同的方式使用。优选地，本发明的组合物是液体。例如，组合物可用作待喷雾到表面上的喷雾。然后将表面静置，以使组合物干燥，或者可用干净的布或其它器具擦拭组合物，然后将其静置干燥。本发明的组合物还可以待施用于表面的泡沫剂提供。组合物可从例如形成泡沫的容器中通过夹带空气释放。组合物可任选地含有有助于形成泡沫的组分。本发明的组合物还可以以湿润的擦拭物的形式使用。因此，用组合物浸渍的擦拭物可用于擦拭表面。施用组合物的另一种方式是通过生成气雾。换句话说，可以形成本发明的组合物的小液体颗粒以生成薄雾或气雾，然后所述薄雾或气雾可接触待消毒的表面。
据信本发明的组合物在施用于表面并静置干燥后一段时间会变得更有效。在不受理论束缚的情况下，申请人认为组合物的组分中的至少一些可与表面结合，从而得到长效持久的抗微生物效果。在含硅季铵化合物的情况下，这可呈与被消毒表面的材料形成结合中发生水解。
据信，至少两种不同季铵化合物的混合是本发明的组合物功效中的一个因素。特别地，据信具有不同的有机基团，尤其是不同链长的有机基团，可增强功效。本发明化合物含有至少两种不同的季铵化合物，其中至少两种是如权利要求书中的式(i)中所限定的含硅季铵化合物。优选地，组合物含有至少两种季铵化合物，每种季铵化合物具有至少一个具有至少八个碳原子的侧基。更优选地，至少两种季铵化合物中的每一种具有这样的有机部分，其具有与组合物中的其它季铵化合物中的其它基团不同的链长。
本发明中使用的季铵化合物优选在水性溶剂中提供。尽管溶剂可以基本上是水，但优选的是溶剂包含水和醇，如乙醇。这在施用于表面时会减少组合物的干燥时间。如果需要，组合物还可含有其它任选组分。
本发明的组合物可通过例如将至少两种季铵化合物与溶剂混合来制备。组合物可以以即用浓度提供，或者可以以易于在需要时稀释至更合适浓度的浓缩形式提供。
除了对无生命的表面进行消毒外，本发明的组合物还可用于对活体表面例如皮肤进行消毒。