ES2205217T3

ES2205217T3 - Composicion limpiadora y/o desinfectante.

Info

Publication number: ES2205217T3
Application number: ES97922995T
Authority: ES
Inventors: Ronald Joseph Lambert; Moira Diane Johnston; Eduard C. Van Baggem; Gijsbertus De Goederen
Original assignee: JohnsonDiversey Inc
Current assignee: Diversey Inc
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1997-05-02
Publication date: 2004-05-01
Anticipated expiration: 2017-05-02
Also published as: US6054139A; DE69725625D1; DE69725625T2; ZA973934B; EP1019472A1; AU2893297A; EP1019472B1; AU716919B2; WO1997043368A1

Abstract

Composición limpiadora y/o desinfectante que comprende una alquil amina de fórmula R1NH(CH2)3NH (CH2)3NH2, donde R1 es un grupo alquilo C12, y una alquil betaína.

Description

Composición limpiadora y/o desinfectante.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una composición limpiadora y/o desinfectante que comprende una alquil amina terciaria y una alquil betaína como agentes activos y a su uso biocida.

Antecedentes de la invención

Los desinfectantes se usan comúnmente para destruir bacterias que propagan enfermedades, con objeto de reducir y prevenir infecciones, minimizar el riesgo para la salud pública y evitar la descomposición de productos.

En el documento WO 95/00613 se describe un desinfectante conocido que comprende una alquil amina terciaria y un óxido de amina.

Sin embargo, en muchos de los desinfectantes conocidos se emplean componentes caros y menos aceptables desde el punto de vista ambiental, tales como óxidos de amina, AEDT (Ácido Etilen Diamino Tetraacético) y compuesto de amonio cuaternario.

En el documento EP-A-620 013 se describen composiciones desinfectantes que contienen un tensioactivo aniónico y lauril propil diamina. En el documento WO-A-911051K se describen composiciones limpiadoras y desinfectantes que contienen una alquil amina terciaria y/o una amina secundaria, un ácido orgánico y opcionalmente un tensioactivo.

Un objetivo de la presente invención es proporcionar una composición limpiadora y/o desinfectante rentable en la que no se emplean los componentes menos aceptables ambientalmente mencionados anteriormente.

Los autores de la invención han descubierto que el empleo conjunto de una alquil amina terciaria y una alquil betaína conduce a una actividad biocida sorprendentemente buena y rentable a concentraciones bajas del agente activo, en comparación con los desinfectantes que contienen sólo una alquil amina terciaria, o bien sólo una alquil betaína.

Definición de la invención

Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una composición limpiadora y/o desinfectante que comprende una alquil amina según la reivindicación 1 y una alquil betaína.

Otro aspecto de la presente invención se refiere al uso de una composición según la presente invención para la limpieza de superficies y destrucción de bacterias.

Descripción detallada de la invención

La alquil amina es la N-3-aminopropil-N-dodecil-1,3-propanodiamina, según la reivindicación 1. Una alquil betaína de preferencia es una alquil C_{9}-C_{15} dimetil amina betaína.

Alquil amina y alquil betaína representan preferiblemente de 1-15% en peso de la composición.

La composición limpiadora y/o desinfectante puede comprender además un ácido orgánico o una sal soluble de éste, seleccionado preferiblemente de entre el grupo formado por ácido salicílico, ácido acético, ácido sórbico, ácido benzoico, ácido láctico, ácido cítrico, ácido malónico, ácido tartárico, ácido glucónico, ácido lactobiónico, ácido fórmico, ácido málico, ácido parabenzoico y ácido peracético.

La adición de un ácido orgánico a la composición produce resultados sorprendentemente buenos con respecto a la destrucción de bacterias, especialmente las bacterias gram negativas.

Con objeto de maximizar el efecto limpiador y limitar los efectos del cambio de pH, la composición puede además contener un agente limpiador y un tampón.

La invención se ilustrará a continuación con los experimentos y resultados siguientes, en los que es de destacar que:

1): Todas las investigaciones se han llevado a cabo usando composiciones que comprenden, como agentes activos, uno o más de entre los siguientes:

(A): La alquil betaína RN(CH_{3})_{2}CH_{2}CO_{2}; en la que R = 3% C_{10}, 70% C_{12}, 25% C_{14} y 2% C_{16},

(B): La alquil amina RNH(CH_{2})_{3}NH(CH_{2})_{3}NH_{2}, en la que R = dodecil, C_{12}.

(C): óxido de amina; RN(CH_{3})_{2}O; R = dodecil, C_{12}

(D): óxido de amina; óxido de miristil dimetilamina

(E): alquil anfoacetato; alquil imidazolin betaína

(F): Dietanolamida de coco

(G): trioleato de polioxietilen sorbitán

(H): Coco-amido betaína, RCONH(CH_{2})_{3}N(Me)_{2}CH_{2}CO_{2}, R es como se ha definido antes;

en las que el pH deseado de los agentes activos se ajustó usando HCl (aq);

2): Los porcentajes de los agentes activos citados en todos los experimentos se refieren al porcentaje de la composición total;

3): El efecto biocida de los agentes activos se investigó mediante su acción sobre los siguientes microorganismos:

Staphylococcus aureus	ATCC 6538 (Bacteria gram positiva)
Pseudomonas aeruginosa	ATCC 15442 (Bacteria gram negativa)
Saccharomyces cerevisiae	ATCC 9763 (Levadura)
Bacillus subtilis	PSB 357 lux (Cultivo de esporas), proporcionado por el Dr. P. Hill,
	Univ. de Nottingham; y

4): De los microorganismos anteriores, los tres primeros se desarrollaron en caldo de cultivo a 30ºC durante 24 horas. (bacterias - Caldo Triptona Soja (Oxoid CM129); levadura - "Caldo Extracto de Malta" (Oxoid CM57). A continuación, los cultivos se centrifugaron a 4000 r.p.m. (modelo Sigma 3K-1) durante 10 minutos, y los gránulos de células se redispersaron en peptona al 0,1% en agua.

Preparación del cultivo de esporas B. subtilis

El cultivo se desarrolló durante toda una noche a 30ºC en caldo de infusión de corazón (HIB, Difco) con eritromicina (10 mg/ml) hasta aproximadamente 1x10^{9} células/ml. Seguidamente, se utilizó para inocular placas de agar infusión de corazón (HIA) (con 10 mg/ml de eritromicina), que se incubaron a 30ºC durante 7-9 días hasta que 80-100% de esporas de fase brillante fueron visibles a la luz del microscopio. A continuación, las esporas se recogieron mediante lavado de las placas HIA con agua destilada estéril, seguido de centrifugación a 4000 g durante 20 minutos a 4ºC. Las esporas se lavaron tres veces por centrifugación y se redispersaron en agua destilada estéril antes de pasteurizarlas a 70ºC durante 40 minutos. Finalmente, las esporas se redispersaron en agua destilada con eritromicina (10 mg/ml) y se almacenaron a -80ºC.

Para estimular la germinación de esporas, se activaron por calor, a 70ºC durante 30 minutos, 100 \mul de la suspensión descongelada. Se añadieron 40 \mul de las esporas activadas por calor a una disolución (30ºC) de NBLi (138 \mul) y agua destilada estéril (20 \mul). Las muestras se retiraron del baño de agua a 30ºC cada diez minutos y se contó el porcentaje de fase oscura.

Investigación del efecto biocida de (A), (B) y mezclas (A):(B) sobre los tres primeros microorganismos

Para investigar el efecto de los agentes sobre los tres primeros microorganismos (S. aureus, P. aeruginosa y S. cerevisiae) se usó el siguiente ensayo de suspensión, con objeto de determinar el log de la reducción de los microorganismos en todos los experimentos.

Se añadió la suspensión de microorganismos (0,1 ml) al agente de ensayo (10 ml), se mezcló completamente y se dejó a temperatura ambiente durante 5 minutos. Después del tiempo de contacto, se transfirió una cantidad (1 ml) a 9 ml de Agente de Neutralización Universal (peptona (1 g), Tween80 (5 g), tiosulfato de sodio (1 g) y lecitina (0,7 g) por litro de agua desionizada) para inactivar los desinfectantes. Se contaron los supervivientes siguiendo una dilución en serie en peptona al 0,1% en agua sobre el agar apropiado usando placas de diseminación de 0,1 ml. Las placas se incubaron a 30ºC durante 48 horas. Se calculó a continuación el log de la reducción de los microorganismos.

Experimento 1

Investigación del efecto sobre S. aureus y P. aeruginosa tratados con (A) y (B) respectivamente, después de un tiempo de contacto de cinco minutos, a pH entre pH=5 y pH=9, cuyos resultados se representan gráficamente en las figuras 1 y 2.

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Conclusiones de las figuras 1 y 2:

(A) fue eficaz contra la bacteria gram positiva S. aureus a pH de 5 a 9. A las concentraciones más bajas de (A), las disoluciones de pH más bajos fueron biocidas más eficaces frente a este organismo.

(B) fue eficaz frente a la bacteria gram negativa P. aeruginosa. Sin embargo, (B) fue ineficaz a pH bajo, excepto a concentraciones altas, frente a la bacteria gram positiva S. aureus.

Para ambos agentes (A) y (B), a concentraciones de 0,01% y pH=9, se registraron log de reducciones en las bacterias (destrucciones) en torno a cinco. A pH=7, se observaron log de reducciones de sólo 1,5, y una reducción muy pequeña a pH=5. Al nivel de 0,1% y a todos los valores de pH examinados, el log de la destrucción fue mayor que 5 para P. aeruginosa. A 0,01% y pH=9 se observó un log de destrucción mayor que 5, mientras que a pH 7 y 5, se registró un log de reducción de sólo 4,5.

Experimento 2

Las figuras 3a, b y c, y las figuras 4a, b y c muestran, respectivamente, el efecto de las mezclas de los agentes activos (A) y (B) y del pH sobre el log de la reducción de S. aureus y P. aeruginosa.

Conclusiones de las figuras 3 (a, b, c) y 4 (a, b, c):

La figura 3a muestra que, a medida que la composición de la mezcla cambia hacia mayor proporción de B, a pH=5, es necesaria una concentración mayor de agente activo total para producir un log reducción satisfactorio. A medida que el pH aumenta, disminuye la cantidad total de agente activo requerida para un efecto de log reducción > 5. A pH=9, figura 3c, el efecto de (B) parece tener más peso sobre la actividad que el de (A). Sin embargo, a pH=7, las composiciones (B):(A) 25:75 y 75:25 parecen actuar de modo sinérgico.

Las figuras 4a, b y c muestran que a pH=5, a medida que la cantidad de (B) aumenta se observa una progresión constante del aumento del log de reducción, que alcanza su máximo con la mezcla 75:25. Este efecto se refleja también en los gráficos de pH=7 y pH=9. A una concentración de agente activo de 0,001%, la mezcla 75:25 llega a un log de reducción cercano a 3, y a una destrucción total a un nivel de 0,01% a pH=9.

Experimento 3

Los autores de la invención llevaron entonces a cabo determinadas investigaciones para optimizar la mezcla, con objeto de mejorar las reducciones logarítmicas en ambos organismos. Esto se hizo multiplicando los log de las reducciones de cada organismo y representándolos gráficamente frente a concentración y composición porcentual, de manera que el punto más alto alcanzado en los gráficos representa la mejor mezcla teórica capaz de actuar sobre ambos organismos. Tales gráficos se muestran en las figuras 5a, b y c para los tres valores de pH examinados. (Nótese que esta operación fue realizada por los autores de la invención a efectos puramente de demostración gráfica, ya que la multiplicación de dos logaritmos de esta manera no está relacionada con ningún fenómeno físico conocido).

Conclusiones de las figuras 5 (a, b, c):

A pH=5, las composiciones óptimas teóricas frente a las bacterias S. aureus y P. aeruginosa fueron las mezclas de (B):(A) 25:75 y 50:50 a una concentración de agente activo total de 0,1% de la composición de la mezcla. A concentración de agente activo total de 0,01% de la composición, la mezcla 25:75 dio un mejor log de reducción. A pH=7, las mezclas 25:75 ó 75:25 se mostraron adecuadas y podrían usarse a un nivel 0,01%. A pH=9, las composiciones 50:50, 75:25 y 100% (B) dieron los mejores resultados.

Experimento 4

Se llevó a cabo un examen de la mezcla (B):(A) 50:50 a una serie de concentraciones frente a S. cerevisiae. En la figura 6 se muestra una representación gráfica del log de reducción.

Conclusiones de la figura 6:

En contraste con las bacterias examinadas, el ensayo con la levadura mostró, a las concentraciones más bajas del agente activo usado, una disminución en el efecto biocida a medida que el pH aumentaba. Con esta composición de la mezcla, una concentración de agente activo de 0,01% llevó a la destrucción total de la levadura a todos los valores de pH examinados.

Investigación del efecto comparativo de composiciones desinfectantes que comprenden los anteriores agentes activos (A)-(H), sobre los tres organismos, a pH de 5,0 y diferentes concentraciones de agentes activos. (Experimentos 5-7)

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Experimento 5

Efecto de los agentes activos sobre S. aureus

A niveles del 0,5%, la capacidad para reducir los niveles de organismos presentó la siguiente actividad:

(A) > (C) >> (B) > (D) > (E) > (G) = (F) = (H) = Control

Experimento 6

Efecto de los agentes activos sobre P. aeruginosa

(B) = (C) > (D) >> (E) > (G) = (A) = (F) = (H) = Control

Experimento 7

Efecto de los agentes activos sobre S. cerevisiae

(B) = (C) = (D) > (A) >> (E) = (F) > (G) = (H) = Control

Las figuras 7a, b y c muestran el efecto comparativo de los 8 agentes activos usados en este estudio sobre los organismos en los experimentos 5, 6 y 7 respectivamente.

Conclusiones de las figuras 7a, b y c:

Al pH del ensayo (pH=5), (B) se considera un tensioactivo catiónico, y como tal se esperaba que alcanzaría una buena actividad contra bacterias gram positivas. Sin embargo, no fue éste el caso (véanse figuras 9a, b y c). Los autores de la invención creen que a este pH puede existir una reacción química entre el tensioactivo y los ácidos tecoicos de la capa de mureína de las bacterias. Esto esencialmente incapacita al tensioactivo para actuar como biocida. A concentraciones más elevadas, este fenómeno se supera, a medida que la capa queda inmersa en los tensioactivos.

Investigación del efecto de (B) y (A) sobre la germinación de esporas de S. cerevesiae. (Experimento 8) Antecedentes

Las esporas se pueden asimilar a una bacteria revestida con una coraza. Tal cuales, son mucho más difíciles de destruir que una célula vegetativa normal. Los desinfectantes y concentraciones normalmente usados no destruyen fácilmente esporas bacterianas. Después de la limpieza, las esporas bacterianas pueden, por tanto, causar problemas de contaminación si germinan y se multiplican. Una estrategia para inactivar esporas bacterianas consiste en germinarlas en su forma vegetativa más sensible; en la técnica de tindalización, las esporas se calientan y enfrían repetidamente, de manera que el ciclo de calentamiento estimula a las esporas a germinar en el estado vegetativo (fácil de destruir). El ciclo de calentamiento siguiente destruye las bacterias germinadas e induce a otro lote de esporas a germinar, y así sucesivamente.

Se ha demostrado que ciertos desinfectantes conocidos que contienen compuestos de amonio cuaternario (QAC) no son esporicidas eficaces. La aparente actividad esporicida se debe a que los QAC se fijan a las esporas. Tras la germinación, la concentración localmente alta de biocida destruye la bacteria. Sin embargo, la repetición de lavados o de uso de agente de neutralización universal lleva a su recuperación, debido a que el biocida se elimina.

La terminología "germinación química" se acuñó para resumir los cambios de tipo germinativo inducidos en las esporas por agentes activos.

Experimental

Los agentes activos (A) y (B) se mezclaron con las esporas de Bacillus subtilis en las siguientes concentraciones con respecto a la composición:

(A)	0,5%
(B)	0,5%
(A):(B)	0,05%

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Los resultados se muestran en la figura 8.

El ácido peracético, un conocido esporicida, se usó como control positivo.

Resultados y conclusiones de la figura 8:

(B) al 0,5%:	Se produjo inhibición de germinación, que fue mayor que la de (A) a solas.
(A) al 0,5%:	Se produjo inhibición de germinación, que fue menor que la de (B) a solas.
Mezcla (B):(A) al 0,5%:	Se produjo inhibición de germinación, en menor grado que en los casos de
	(A) o (B) a solas.

Los autores de la invención postulan que a medida que las esporas germinan, los agentes activos presentes sobre las esporas destruyen por revestimiento las células vegetativas.

Investigación de los posibles efectos sinérgicos de las mezclas de agentes activos (B):(A). (Experimentos 9-11)

Se prepararon disoluciones de (B):(A), en proporción 1:3, a concentraciones de agente activo total de las composiciones de disolución de 0,002 a 0,01%. Se prepararon también disoluciones de (B) y (A) por separado a las mismas concentraciones de agente activo total.

En las tablas siguientes (1-3) se dan los resultados de los ejemplos, llevados a cabo a un pH de 9, en términos de composición total, y se compara el efecto aditivo calculado esperado con el efecto deducido experimentalmente.

Experimento 9

Efecto de (B):(A), mezcla (1:3), sobre S. aureus

Los resultados de este ejemplo se dan a continuación en la Tabla 1.

TABLA 1

1

Experimento 10

Efecto de (B):(A), mezcla (1:3), sobre P. aeruginosa

La Tabla 2, a continuación, muestra los resultados de este ejemplo.

TABLA 2

2

Experimento 11

Efecto de (B):(A), mezcla (1:3), sobre S. cerevisiae

La Tabla 3, a continuación, muestra los resultados de este ejemplo.

TABLA 3

3

Conclusiones de las Tablas 1-3:

Estas tablas demuestran que el efecto alcanzado es mayor que el esperado por la simple mezcla de (A) y (B).

Investigación para determinar la concentración de agente activo, (B), (A) y sus mezclas, en la composición, requerida para llegar a una reducción de cuatro unidades logarítmicas en S. aureus y P. aeruginosa respectivamente. (Experimentos 12-15)

Experimento 12

Efecto de (A) y (B) sobre S. aureus

La Tabla 4, a continuación, muestra los resultados de este ejemplo.

TABLA 4

	Ph	5	7	9
(A)		0,1%	0,1%	0,1%
(B)		1%	0,1%	0,01%

Experimento 13

Efecto de (A) y (B) sobre P. aeruginosa

La Tabla 5, a continuación, muestra los resultados de este experimento.

TABLA 5

	pH	5	7	9
(A)		>1%	>1%	>1%
(B)		0,01%	0,01%	0,01%

Experimento 14

Efecto de las mezclas de (A) y (B) sobre S. aureus

La Tabla 6 muestra a continuación los resultados de este experimento.

TABLA 6

Razón(B):(A)
	pH	5	7	9
25:75		0,1%	0,01%	0,01%
50:50		0,1%	0,1%	0,01%
75:25		1%	0,01%	0,01%

Experimento 15

Efecto de las mezclas de (A) y (B) sobre P. aeruginosa

Los resultados de este experimento se muestran a continuación, en la Tabla 7

TABLA 7

Razón(B):(A)
	Ph	5	7	9
25:75		0,1%	0,01%	0,01%
50:50		0,01%	0,01%	0,01%
75:25		0,01%	0,01%	<0,01%

Conclusiones de las tablas 4-7:

Estas tablas muestran que cuando (A) y (B) se mezclan, la potencia de la composición desinfectante que contiene la mezcla de (B) y (A) es mayor que la que sería de esperar a partir de la combinación de (B) y (A).

Investigación de la actividad biocida de ácidos orgánicos en combinación con una composición limpiadora/desin- fectante que comprende uno o más de los agentes activos (A)-(H). (Experimento 16) Antecedentes

Aunque los ácidos débiles son antimicrobianos ^{1}, la extensión de su capacidad antimicrobiana depende de varios factores, entre los que se incluyen el pH de la disolución, los valores de pK del ácido y su permeabilidad o capacidad de disociación. El ácido laurico es un material anti-microbiano relativamente bueno, capaz de disociarse a sí mismo en las membranas microbianas, quedar en forma ionizada y liberar el protón; el protón altera los gradientes protónicos, el anión de ácido graso puede interrumpir los procesos de transporte y puede ayudar a permeabilizar membranas. Sin embargo, este proceso está basado en material protonado, y como tal, su capacidad como material antimicrobiano se pierde a medida que el pH del medio externo se eleva hasta valores de pH que sobrepasan el pK, es decir, a medida que el ácido se vuelve más ionizado. Para aprovechar las ventajas del efecto del ácido débil se deben usar disoluciones de pH bajo. Sin embargo, las disoluciones de pH bajo (pH << 5) pueden ser corrosivas sobre ciertas superficies, por lo que es preferible evitarlas.

Experimento 16

Una serie de ácidos débiles (véanse las tablas y figuras siguientes) se expuso a los tres organismos de ensayo:

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Staphylococcus aureus	ATCC 6538
Pseudomonas aeruginosa	ATCC 15442
Saccharomyces cerevisiae	ATCC 9763,

a una concentración de 0,5% en peso, y se registraron los efectos según el ensayo de suspensión.

En la figura 9 se presentan los resultados del experimento 16, mediante la representación gráfica de la razón de los log de supervivientes para el ácido de ensayo y para el control (agua).

Conclusiones de la figura 9:

Una razón de log ácido:log control mayor que la sugerida indica que el ácido actuó como promotor del crecimiento, una menor que actuó como inhibidor.

Investigación del efecto, sobre los tres primeros organismos, de las composiciones desinfectantes que comprenden mezclas de los agentes activos con ácidos. (Experimentos 17-19)

Las figuras 10a, b y c muestran los resultados de los experimentos 17-19 con respecto al efecto sobre los tres microorganismos de las mezclas de agentes activos (A)-(H) y los ácidos salicílico, acético, sórbico, benzoico, cítrico y AEDT, a una concentración de 0,5% en peso de los agentes activos, llevados a cabo mediante el ensayo de suspensión.

El pH de las disoluciones desinfectantes se ajustó a pH=5 con HCl y NaOH.

Experimento 17

Efecto sobre S. aureus (Figura 10a)

Conclusiones de la figura 10a:

El efecto más sorprendente observado fue el efecto antagónico de (A) con ácido salicílico. En general, todas las mezclas ácido/tensioactivo examinadas fueron antagónicas.

Experimento 18

Efecto sobre P. aeruginosa (Figura 10b)

Conclusiones de la figura 10b:

En general, hubo mejora en la destrucción con la presencia de ácido.

Experimento 19

Efecto sobre S. cerevisiae (Figura 10c)

Conclusiones de la figura 10c:

La adición de ácido cítrico a pH=5 dio lugar a un gran efecto sinérgico de destrucción sobre bacterias gram negativas cuando se mezcló con (A).

Como se mostró anteriormente, (A) no puede destruir bacterias gram negativas por sí solo, (véase figura 1, experimento 1).

Sin embargo, la adición de ácido cítrico mejoró su log de reducción de cero a log de reducción cuatro, lo cual es sorprendente.

Además, el ácido cítrico a pH=5 y al nivel usado (0,5%) no afectó al crecimiento de las bacterias (véase figura 8).

Investigación del efecto biocida de diferentes concentraciones de mezclas (A):ácido sobre los microorganismos (Experimentos 20-22)

(En los experimentos 20-28, el % en peso de agente activo y de ácido en la composición fueron iguales en todos los casos.)

Las figuras 11a, b y c muestran los resultados de los experimentos 20-22 con respecto al efecto de diferentes concentraciones (0,01%-1,0%) de las mezclas (A):ácido frente a los tres microorganismos.

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Experimento 20

Efecto sobre S. aureus, fig. 11a

Experimento 21

Efecto sobre P. aeruginosa, fig. 11b

Experimento 22

Efecto sobre S. cerevisiae, fig. 11c Investigación del efecto biocida de diferentes concentraciones de mezcla (B):ácido sobre los microorganismos. (Experimentos 23-25)

Las figuras 12a, b y c muestran los resultados de los experimentos 23-25 con respecto al efecto de diferentes concentraciones (0,01%-1,0%) de las mezclas (B):ácido frente a los tres microorganismos.

Experimento 23

Efecto sobre S. aureus, fig. 12a

Experimento 24

Efecto sobre P. aeruginosa, fig. 12b

Experimento 25

Efecto sobre S. cerevisiae, fig. 12c Investigación del efecto biocida de diferentes concentraciones de mezcla (H):ácido sobre los microorganismos. (Experimentos 26-28)

Las figuras 13a, b y c muestran los resultados de los experimentos 26-28 con respecto al efecto de diferentes concentraciones (0,01%-1,0%) de las mezclas (H):ácido frente a los tres microorganismos.

Experimento 26

Efecto sobre S. aureus, fig. 13a

Experimento 27

Efecto sobre P. aeruginosa, fig. 13b

Experimento 28

Efecto sobre S. cerevisiae, fig. 13c Investigación del factor sinérgico en las mezclas agente activo:ácido

Para hallar el factor sinérgico se utilizaron las siguientes ecuaciones:

log \ reducción_{total} = log \ reducción_{ácido} + log \ reducción_{agente \ activo} + \sigma_{SF}

donde \sigma_{SF} (el Factor Sinérgico) es positivo si el efecto es sinérgico y negativo si es antagónico.

La delineación del efecto del ácido y el agente activo a partir del efecto de las mezclas fue importante para establecer si el efecto sinérgico estaba presente o no.

El log de reducción total puede describirse mediante la siguiente ecuación:

log \ reducción_{obs} = log \ reducción_{agente \ activo} + log \ reducción_{ácido} + \sigma_{SF}

Donde:

- log reducción_{obs} = log de reducción total observada en organismos,

- log reducción_{agente \ activo} = log de reducción en organismos debido al efecto del tensioactivo solo,

- \sigma_{SF}, el factor sinérgico, es el log de la reducción adicional observada debido a la combinación del ácido y el tensioactivo. Este factor puede ser positivo (sinérgico) o negativo (antagónico).

La actividad biocida del agente activo está influenciada por factores tales como temperatura, concentración, pH, longitud de la cadena, permeabilidad y carga del grupo principal. La actividad biocida del ácido está influenciada, por ejemplo, por el tiempo de contacto, permeabilidad, pK_{a}, pH y concentración. En consecuencia, el Factor Sinérgico está también influenciado por estos factores, ya que es dependiente de ambos.

Las tablas 8, 9 y 10 muestran los factores \sigma_{SF} calculados para las diferentes mezclas agente activo:ácido a una concentración del 0,5% (ácido y tensioactivo), a pH=5 y a temperatura ambiente. Se ha encontrado una dificultad en el cálculo de estos factores cuando la suma de las contribuciones individuales de agente activo y ácido fue mayor que el número de control de organismos menos el número de supervivientes registrado más bajo (normalmente log 2), es decir, si el número de control de organismos es log 7,2 y log de reducción_{agente \ activo} = 5,5 y log reducción_{ácido} = 1,8, el \sigma_{SF} real no se puede calcular si la mezcla actúa sinérgicamente, pudiéndose dar un valor máximo sólo si es antagónica.

(Tabla pasa a página siguiente)

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Conclusiones de la tabla 8 Factores \sigma_{SF} para S. aureus (bacteria gram positiva)

Los valores, tabla 8, muestran los efectos de los diferentes ácidos usados en combinación con los agentes activos.

(B) dio factores sigma negativos, especialmente con poliácidos, tales como sórbico, cítrico y AEDT.

En los casos con (A) en que se pudo obtener un factor sigma, se observó un fuerte efecto antagónico, por ejemplo, con salicilato = -1,45.

Conclusiones de la tabla 9 Factores \sigma_{SF} para P. aeruginosa (bacteria gram negativa)

Se observó una diferencia con respecto a las bacterias gram positivas (tabla 9). Las mezclas ácido:(A) presentaron fuertes sinergias, especialmente en el caso de los ácidos quelantes-NTA dio un factor sinérgico de unas 5,8 unidades logarítmicas.

Conclusiones de la tabla 10 Factores \sigma_{SF} para S. cerevisiae

Con (A), los factores sigma fueron grandes y negativos, análogamente a algunos casos para S. aureus.

Comentario sobre estas conclusiones de las tablas 8, 9 y 10

Los autores de la invención postulan que algunas de las razones de las variaciones de los factores \sigma_{SF} con los diferentes agentes activos pueden ser debidas a la reacción del agente activo con el ácido y/o a la reacción del ácido y/o el agente activo con las paredes externas de las bacterias, de manera que el efecto de una inhibe/ayuda el efecto de la otra. El gran efecto negativo de (B) con S. aureus es debido probablemente a una reacción entre el grupo amina terminal del tensioactivo y los ácidos tecoicos de la capa de mureína, capa que es menor y menos importante en las bacterias gram negativas. Los grandes valores de \sigma_{SF} para los ligandos quelatos pueden deberse a que al volverse más permeables atraviesan las membranas más fácilmente, y una vez en el interior, se disocian -como un ácido débil- quelando además iones metálicos dentro de la célula, tal como el calcio (NTA es una molécula menor y a pH más bajo debe ser más permeable que AEDT). Se cree que este efecto es más fuerte que el de la disrupción de la fuerza motivadora protónica, y que en consecuencia lleva al mayor log de reducción observado. A pH=7, AEDT tiene un efecto más fuerte como preservante que NTA, lo que sugiere que a pH más altos, el efecto más prominente es, en lugar de la permeabilidad, la capacidad para complejar el calcio.

Después de los resultados anteriores, se llevaron a cabo investigaciones adicionales para optimizar la composición de los limpiadores/desinfectantes según la presente invención

Se ensayó con respecto a su actividad biocida una primera composición según la presente invención, a una concentración de 1,0% en peso.

Composición

Formulación 1 - (desinfectante)	% como suministrado	% como 100%
Material de partida:
(2) hidróxido de sodio (50%)	10,00	5,00
(3) N-3-aminopropil-1,3-propano diamina (30%)	5,50	1,65
(4) alquil (C_{9}-C_{15}) dimetilamino betaína (30%)	5,00	1,50
(5) ácido cítrico anhidro	8,40	8,40
(6) carbonato de sodio (ligero)	1,00	1,00
(7) tetraborato de sodio 10 H_{2}O	1,00	1,00
(1) agua (desmineralizada) hasta	100,00	100,00

Para originar la formulación 1, los materiales iniciales se mezclaron en el orden dado entre paréntesis.

Especificaciones de la formulación 1

Aspecto:	líquido incoloro transparente no viscoso
Densidad relativa (20ºC):
Viscosidad:	1,085
pH (disolución al 1%):	9,5-10,0 (semiacuoso)

La eficacia de la composición (formulación 1) se evaluó en una disolución de ensayo representativa de condiciones de limpieza. El ensayo se efectuó según el método de Quantitative European Suspension Test (E.S.T.), como se describe en 3), para evaluar la actividad bactericida y fungicida, de la forma siguiente:

Se añadieron suspensiones de microorganismos a una disolución que contenía la formulación 1. Después de un periodo de exposición de 5 minutos a una temperatura de 20ºC, se determinó la fracción de organismos supervivientes. Se ensayó una variante del método:

a.	con 0,03% de albúmina de suero bovina (B.S.A.) en la disolución
	de ensayo representativa de las condiciones de limpieza.

Organismos de ensayo

El efecto se evaluó sobre bacterias Gram negativas y Gram positivas, y sobre levaduras. Las cepas de ensayo usadas fueron:

- proteus mirabilis	ATCC 14153;
- pseudomonas aeruginosa	ATCC 15442;
- saccharomyces cerevisiae	ATCC 9763;
- staphylococcus aureus	ATCC 6538;
- streptococcus faecium	DVG 8582.

Cálculo del efecto microbiocida

El efecto microbiocida debido a la acción del desinfectante en 5 minutos a 20ºC (ME^{20}_{5}) se expresa mediante la fórmula:

ME^{20}{}_{5} = log (N_{c}) - log (N_{D}),

Donde,

- N_{c} es el número de unidades formadoras de colonias por ml de mezcla de ensayo sin desinfectante,

- N_{D} es el número de unidades formadoras de colonias por ml de mezcla de ensayo después de la acción del desinfectante.

Se prefiere generalmente que una preparación desinfectante induzca, en la dilución de uso más baja, un efecto microbicida (ME^{20}_{5}) de una reducción de al menos 5 unidades logarítmicas para cada uno de los organismos del ensayo.

Los resultados de la investigación, llevados a cabo a un pH de 9, se resumen a continuación en la tabla 11.

Todos los organismos del ensayo analizados bajo condiciones limpiadoras mostraron una reducción de al menos 5 ciclos logarítmicos después de 5 minutos de exposición a la composición del ensayo, a una concentración de 1,0% p/p.

TABLA 11 Efecto microbiocida de la formulación 1

Concentración del ensayo:	1,0% p/p
Albúmina de suero bovina:	0,03%
Tiempo:	5 minutos
Temperatura:	20ºC

7

Se llevaron a cabo tres ensayos de suspensión adicionales para determinar adicionalmente la actividad biocida de la formulación 1, sobre uno o más de los siguientes microorganismos.

8

9

Resultados del ensayo de suspensión 1

10

11

Resultados del ensayo de suspensión 2

12

13

Resultados del ensayo de suspensión 3

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Se sometió también una segunda formulación de la composición según la presente invención a dos ensayos de suspensión.

Formulación 2 - (detergente sanitario)	% como suministrado	% como 100%
Material de partida:
(2) hidróxido de sodio (50%)	10,00	5,00
(3) N-3-aminopropil-1,3-propano diamina (30%)	6,50	1,95
(4) alquil (C_{9}-C_{15}) dimetilamino betaína (30%)	5,00	1,50
(5) ácido cítrico anhidro	8,40	8,40
(6) etoxilato de alcohol de ácido graso (C_{9}-C_{11}) 5 EO	4,00	4,00
(7) carbonato de sodio (ligero)	1,00	1,00
(8) tetraborato de sodio 10 H_{2}O	1,00	1,00
(1) agua (desmineralizada) hasta	100,00	100,00

Método de producción

Los materiales de partida se mezclaron en el orden dado entre paréntesis.

Especificación de la formulación 2

Aspecto:	líquido incoloro transparente no viscoso
Densidad relativa (20ºC):	1.086
pH (disolución al 1%):	9,5-10,0 (semiacuoso)

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Resultados del ensayo de suspensión 1

16

17

Resultados del ensayo de suspensión 2

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Referencia

1. Jones, M.V., Food Preservative Interactions, PCW 851201

Claims

1. Composición limpiadora y/o desinfectante que comprende una alquil amina de fórmula R_{1}NH(CH_{2})_{3}NH
(CH_{2})_{3}NH_{2}, donde R_{1} es un grupo alquilo C_{12}, y una alquil betaína.

2. Composición según la reivindicación 1, en la que la alquil betaína tiene la fórmula general:

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donde R_{2} es un grupo alquilo C_{9}-C_{15}.

3. Composición según la reivindicación 1 ó 2, que comprende de 1-15% en peso de la alquil amina definida en la reivindicación 1 y la alquil betaína.

4. Composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la razón de la alquil amina definida en la reivindicación 1 a la alquil betaína se encuentra en el intervalo de 1:3 a 3:1.

5. Composición según la reivindicación 4, en la que la razón de la alquil amina a la alquil betaína es 1:1.

6. Composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente un ácido orgánico.

7. Composición según la reivindicación 6, en la que el ácido orgánico se selecciona entre los del grupo formado por ácido salicílico, ácido acético, ácido sórbico, ácido benzoico, ácido láctico, ácido cítrico, ácido malónico, ácido tartárico, ácido glucónico, ácido lactobiónico, ácido fórmico, ácido málico, ácido parabenzoico y ácido peracético.

8. Composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente un tampón.

9. Composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente un agente limpiador.

10. Composición según la reivindicación 9, en la que el agente limpiador es un etoxilato de alcohol graso.

11. Composición según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el ajuste se completa mediante un agente de solubilización, preferiblemente agua.

12. Uso de una composición limpiadora y/o desinfectante según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el intervalo de pH 2-10.

13. Uso de una composición según cualquiera de las reivindicaciones 1-11, como limpiadora y/o desinfectante y/o esporicida.