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CN101516186A - 用于处理材料的方法和组合物 - Google Patents

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CN101516186A CNA2007800342115A CN200780034211A CN101516186A CN 101516186 A CN101516186 A CN 101516186A CN A2007800342115 A CNA2007800342115 A CN A2007800342115A CN 200780034211 A CN200780034211 A CN 200780034211A CN 101516186 A CN101516186 A CN 101516186A
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Abstract

描述了用于消毒或处理可能被毒素、化学战剂、昆虫、朊病毒、微生物或其他传染性物质污染的材料例如非生物表面、活组织、土壤或空气的组合物和方法。还描述了制备所述组合物的方法。

Description

用于处理材料的方法和组合物
相关申请的交叉参考
[0001]无
关于联邦资助的研究或开发的声明
[0002]无
参考“以光盘形式提交的计算机列表附件”
[0003]无
发明背景
(1)发明领域
[0004]本发明涉及消毒或处理材料的组合物和方法。所述组合物提高了具有1-6个碳原子(C1-C6)的低级烷醇的净化效果。所述组合物消毒或卫生处理材料，例如带有有害污染物的活组织(皮肤、手等等)和无生命物体(仪器、医疗设备、军事和民用设施、家具、纸张和印刷材料等等)，所述有害污染物包括但不限于化学战剂(VX、芥子气、沙林、索曼和塔崩)、毒素、原生动物、昆虫(例如疾病媒介体)、致病性传染性物质例如细菌、真菌、病毒、真菌或细菌芽孢和改变构象的朊病毒(CJD、CWD、BSE、瘙痒病)。
(2)现有技术描述
[0005]杀菌剂(germicide)包括抗菌剂(antiseptic)和消毒剂(disinfectant)。抗菌剂是应用于活组织和皮肤的杀菌剂，而消毒剂是只应用于无生命物体的抗微生物剂。一般而言，抗菌剂只用在皮肤上而不用于表面消毒，而消毒剂不用于皮肤消毒，因为它们可导致皮肤和其他组织损伤(Rutala和Weber，2004)。
[0006]过去，消毒硬表面不需很多的选择：你可使用普通的粉粒状洗涤剂、漂白粉或磨料。结束讨论。现在，硬表面消毒剂充满整个商店通道并且包含许多专业产品例如各种类型的浴室消毒剂、抽水马桶消毒剂、玻璃制品消毒剂、陶瓷制品消毒剂和厨房消毒剂、粉末和乳状擦洗剂(sourcer)和擦布。硬表面消毒剂的数目增加的一个原因是由于简单的事实：现在的硬表面比过去包含更多类型的材料。例如，过去厨房和浴室主要由木材和其他天然表面加工，而现代相对应的则包含不锈钢、塑料、玻璃纤维、陶瓷、大理石、珐琅和瓷器，仅列举了少数，这给消毒带来新的需要。
[0007]另一方面，根据疾病预防控制中心(CDC)的“医疗保健机构手部卫生指南”，最近已将重点重新放在手部卫生和皮肤健康方面。手部卫生是唯一可以帮助减少医院的传染病蔓延的最重要措施。CDC的国家医院感染监控体系(NNIS)从大约三百所医院收集了数据，其估计：每年在美国医院有二百万例医源性感染(healthcare-associated infection)导致将近90,000例死亡和超过45亿美元的保健费用。目前的文献资料证明医务工作者(HCW)的手部卫生程度难以令人满意地低。当需要注意手部卫生时，包括偶然接触、戴手套之前或之后等等，很多原因造成HCW不遵循洗手：(1)不容易接近水池；(2)洗手造成干燥，使手部不舒服；(3)HCW太忙以致没足够频繁地用肥皂和水洗手；(4)缺乏知识。
[0008]肥皂是含有酯化脂肪酸和氢氧化钠或氢氧化钾的基于洗涤剂的制品。普通肥皂即使有，也只有最低的抗微生物活性。在一些研究中，用普通肥皂洗手难以除掉医院人员手上的病原体，有时反而肥皂会被污染，这可能导致革兰氏阴性菌在员工的手上繁殖(Boyce和Pittet，2002)。医疗保健设施中引入了醇类手部消毒剂，以帮助HCW遵守所推荐的手部卫生指南。CDC将基于醇类的消毒剂合法化，因为已证实醇类消毒剂减少手上细菌数量的效果大于肥皂和水。然而，不推荐将酒精用于内科和外科材料的消毒，主要因为它们缺乏杀死孢子的作用并且无法渗入富含蛋白质的材料(Rutala和Weber，2004)。大多数基于醇类的手部抗菌剂含有异丙醇、乙醇、正丙醇或这些制品中的两种的组合。大多数醇类的研究已对各种浓度下的单独的醇进行了评价。其他的研究集中在两种醇的组合或含有有限量的六氯酚、季铵化合物、聚维酮碘、三氯生或葡萄糖酸氯已定的醇溶液。
[0009]Farah等人的美国专利第4,200,655号公开了含有苯甲基醇作为有效成分的组合物，旨在用于体内和体外的局部杀灭病毒，特别是用于手和预防鼻病毒的扩散。
[0010]Yang的美国专利第4,446,153号公开了包含至少一种苯基烷醇作为抗菌成分的皮肤消毒组合物，特别适合作为奶场母牛的奶头消毒水或乳房洗涤剂。
[0011]Tuominen等人的美国专利第4,695,453号公开了优选包含乙醇、丙醇和苯基醇作为有效成分的浓醇抗菌组合物。
[0012]Maignan等人的美国专利第4,956,175号公开了具有保湿剂和调节剂的高醇含量抗微生物凝胶组合物用于手消毒的用途。
[0013]Jampani等人的美国专利第6,022,551号公开了含有选自体积高于30％的醇和有效量的三氯生；有效量的苯氧乙醇、有效量的苯扎氯胺(benzalkonium chloride)或苄索氯铵(benzethonium chloride)；和有效量的PHOSPOLIPID CDM的抗微生物剂的抗微生物组合物。所述抗微生物组合物旨在局部使用，例如手。
[0014]Jampani等人的美国专利第6,248,343号涉及为皮肤提供另外治疗益处的抗微生物组合物。它公开了包含选自体积高于30％醇、有效量的三氯生和它的混合物；有效量的苯氧乙醇、有效量的苯扎氯胺或苄索氯铵；有效量的PHOSPOLIPID CDM和有效量的天然植物或它们的提取物的抗微生物剂的抗微生物组合物。
[0015]Narula等人的美国专利第6,617,294号描述了无水消毒手部清洁剂，其包含减少皮肤表面微生物的有效量的乙醇和使皮肤保湿的润肤剂或油。
[0016]Brown的美国专利申请公开第2005/0271595号公开了包含乙醇、水、增稠剂和抗微生物剂并且呈粘性液体或胶体状的消毒组合物，适合用作手洗涤组合物。
[0017]欧洲专利申请第82110376.9号描述了包含乙醇和至少一种碱性物质作为有效成分的水性杀菌剂，用于食品或食品加工机器和器具。
[0018]欧洲专利申请第83303799.7号涉及医院中用于硬表面消毒的具有残余杀生物活性的消毒剂水溶液，其含有60-80％v/v的C1-C4烷醇和至少两种在溶液中组合浓度达到2％w/v的抗微生物剂。第一种抗微生物剂是双胍化合物，第二种是季铵化合物。
[0019]Casey等人的美国专利第4,678,658号描述了一种气溶胶喷雾用于以主要包含低级烷基醇、消毒性表面活性剂、pH敏感染料和碱的细雾来进行表面消毒，所述碱是用于调整流体的pH以使液体产生颜色，当染料被空气快速中和后就失去颜色。
[0020]Cusack等人的美国专利第5,180,749号公开了水性抗微生物组合物和所述组合物用于消灭或减少污染无生命表面的微生物数目的方法，其包含至多约30％重量的乙醇和约2-5％重量的苯甲醇和加至100％的水，。
[0021]Bennett等人的美国专利申请公开第2004/0213750号公开了硬表面抗微生物处理水性组合物，其包含醇和pH调节剂，使该组合物的pH范围为约7.0-约13.0。
[0022]Awad的美国专利申请公开第2005/0202137号描述了使用含有低级烷醇和pH调节剂的水溶液对人食用的红肉进行消毒的方法。
[0023]Bullock等人的美国专利第6,821,940号描述了包含基底和洗涤组合物的预润湿擦布，其使用毒理学可接受的成分处理食品，例如农产品(例如水果和蔬菜)、食用动物蛋白、玩具和婴儿高椅等等。
[0024]由艰难梭菌(Clostridium difficile)引起的医源性腹泻(healthcare-associated diarrhea)的广泛传播和最近在美国发生的由于经由被污染的信件接触了艰难梭菌(Clostridium difficile)而出现的人炭疽杆菌(Bacillus anthracis)感染(11例吸入炭疽和11例皮肤炭疽)，提高了对针对形成芽孢类细菌的抗菌剂和消毒剂活性的关注。最近，一名实验室人员由于接触了含有炭疽杆菌(Bacillus anthracis)的小瓶表面而感染了炭疽热(Page等，2002)。现有技术报道的试剂(包括乙醇、氯已定、六氯酚、碘附、PCMX和三氯生)中，不管是用于消毒(洗手或擦手)制剂或硬表面消毒剂，无一能有效杀死梭菌(Clostridium spp.)或芽孢杆菌(Bacillus spp.)的芽孢。(Boyce和Pittet，2002)。此外，在实验室试验中，某些上述试剂(例如三氯生)与抗生素抗性细菌有关。用相对高浓度杀死芽孢的试剂的实例包括：戊二醛、甲醛、氯的含氧酸化合物、过氧酸和环氧乙烷。一般而言，所有这些化合物被认为是有毒的。另一方面，现有技术报道的所有化学抗微生物剂(不管能否杀死孢子)包括：环氧乙烷消毒剂、乙醇、福尔马林、β-丙酰内酯、去污剂、季铵类化合物、
Figure A20078003421100101
消毒液(Reckitt Benckiser，Berkshire，UK)、碘酒、丙酮、高锰酸钾、过氧化氢和二氧化氯，都不能有效灭活改变构象的朊病毒的传染性(JR.osenberg等，1986)，并且没有关于它们对化学战剂的效果的报道。
[0025]恐怖分子的威胁包括了化学剂和生物剂，在大规模杀伤武器的背景下，这引起对国防和地方执法的极大关注。多年来，这些担忧都困扰着美军和由能源部或国防部高级研究计划局资助的国家武器实验室。科学家说，未来的恐怖袭击生化武器可包括基因工程病原菌、朊病毒和生物调节剂(Brown，2004)。在2003年春季西雅图模拟脏弹袭击演习期间，其中一个经验是认识到演习者无法阻止放射性尘埃的扩散(Weiss，2005)。出于相同的原因，如果发生恐怖袭击，即使使用现有技术的方法也是难以控制生物和化学战剂的扩散。如果发生大规模攻击，其犯罪者将可能监测清除的速度和功效以评估发动另一次攻击。参议院哈特大楼使用二氧化氯消除炭疽热病毒污染(Hsu，2002)，提高了对准备应对大规模生物武器攻击的关注。二氧化氯和次氯酸钠(家用漂白剂)用于环境表面的消毒，但不用作施用于皮肤的抗菌剂。
[0026]Tadros等人的美国专利第6,566,574号教导水性制剂用于中和化学和生物剂的用途。所述制剂包含至少两种增溶剂(阳离子表面活性剂(例如季铵盐)和阴离子水溶助剂(例如溴化四戊铵))、至少一种反应化合物和水，以期制备水性制剂。此技术相关的技术问题包括：(1)需要针对每种特定的化学和生物剂而不同的制剂；(2)它对传染性朊病毒无效；(3)它不能用在活组织上，例如皮肤的局部治疗，这是因为所使用的试剂具有腐蚀性和毒性；(4)在对农业的恐怖袭击中，它不能用于排除食品的污染，因为所使用的试剂不是食品级(GRAS)的；(5)它不能取代肥皂和水作为消毒剂用在医疗保健设施中。
[0027]Tucker等人的美国专利申请公开第2004/0022867号教导水性制剂用于中和毒素的使用，其包含至少两种增溶剂(阳离子表面活性剂和阳离子水溶助剂)、反应化合物(选自过氧化氢、脲过氧化氢、过氧化碳酸氢盐(hydroperoxycarboante)、过氧乙酸、过硼酸钠、过氧化焦磷酸钠、过氧化硅酸钠和过碳酸盐)、漂白活化剂和吸附添加剂。此技术相关的技术问题包括：(1)因漂白活化剂不稳定而露天(inthe field)制备该组合物；(2)保质期短(约8小时)，所以它不能代替肥皂和水作为手消毒剂用在医疗保健设施中；(3)对朊病毒没有效果；(4)它不能用在伤口，例如局部处理损伤的皮肤，因为所用的试剂具有腐蚀性和毒性；和(5)在对农业的恐怖袭击中，它不能用于排除食品的污染，因为所使用的试剂不是食品级(GRAS)的。
[0028]总的来说，现有技术已证实了对以下制剂的实际且持续的需要：单一、有效、全面、对人类和环境安全、并且容易使用的制剂用以净化无生命物体和活组织的有害污染物，包括化学战剂(VX，芥子气、沙林、索曼和塔崩)、毒素、昆虫(例如疾病媒介体)和致病性传染原例如细菌、真菌、病毒、真菌和细菌芽孢和改变构象的朊病毒(CJD、CWD、BSE、瘙痒病)。
目的
[0029]本发明的目的是提供用于消毒材料的组合物和材料方法。参考下列讨论，此目的和其他目的将更加显而易见。
发明概述
[0030]本发明提供了扩大杀菌谱和杀孢子谱和提高低级烷醇(C1-C6)对活组织(皮肤、手等等)和无生命物体(设备、纸张和印刷材料、医疗设备、硬表面、军用和民用设施等等)消毒活性的方法，其具有前所未有的速度、节约、安全、温和并且具有残留的抗微生物效果。此外，本发明提供低级烷醇(C1-C6)组合物，其可以净化暴露在化学和生物战争(CBW)剂的皮肤和伤口，抑制并破坏CBW以阻止皮肤渗透及进一步的污染。所述组合物可以净化新鲜农产品，例如苹果、微型胡萝卜(baby carrot)、草莓、硬干酪块、带壳蛋和新鲜红肉胴体，以除去诸如改变构象的朊病毒、细菌、真菌、寄生虫和病毒的传染体，为消费者提供最可行的健康保护标准。此外，所述组合物可以加入饲料中用于净化动物副产物，并因此取代传统的实施技术。此外，所述组合物可用于净化被黑霉孢子污染的住宅、建材和家具。所述组合物可用于控制昆虫媒介体(如螨、蚊子等等)，以减少传染性病原体的传播。此外，所述组合物包含已确定为GRAS((Generally Recongnized As Safe)公认为安全)例如食品级的原料，以避免可能被消费者误用。
[0031]因此本发明提供用于消毒材料的方法，其包括：(a)提供水性组合物，其包含具有1-6个碳原子的低级烷醇和在pH值为约14或更高下作为盐或酯的脂肪酸衍生物，其中该脂肪酸衍生物为所述组合物重量的约0.1％-25％；(b)将所述组合物以有效量施用到材料以消毒材料；并任选地除去步骤(b)得到的组合物。
[0032]在所述方法的另一个实施方案中，所述脂肪酸衍生物是碱金属盐或碱土金属盐。在另一个实施方案中，所述脂肪酸是钠(Na)、钾(K)、锂(Li)、钙(Ca)或镁(Mg)盐。在另一个实施方案中，所述脂肪酸衍生物是包含4-22个碳原子的脂肪酸的碱金属盐或碱土金属盐。在另一个实施方案中，所述脂肪酸衍生物是月桂酸的碱金属盐或碱土金属盐。在另一个实施方案中，所述脂肪酸衍生物是月桂酸钾。在另一个实施方案中，所述脂肪酸衍生物是选自丁酯、乙酯、甲酯、脂肪酰辅酶A、蔗糖酯和甘油一酸酯的酯。在另一个实施方案中，所述甘油一酸酯(monoglyceride)包含甘油部分，后者通过酯键连接于一种或多种具有4-22个碳原子的脂肪酸；或通过醚键连接于一种或多种具有8-16个碳原子的饱和或不饱和脂肪醇。在另一个实施方案中，所述毒素是葡萄穗霉(Stachybotrys)毒素。在另一个实施方案中，所述微生物或其他传染体是真菌、细菌、真菌孢子、细菌芽孢、病毒或改变构象的朊病毒。在另一个实施方案中，所述真菌孢子是纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum)孢子。在另一个实施方案中，所述细菌芽孢是萎缩芽孢杆菌(Bacillus atropheus)芽孢。在另一个实施方案中，所述化学战剂是VX、芥子气、沙林、索曼或塔崩。在另一个实施方案中，所述改变构象的朊病毒选自CJD、CWD、BSE和瘙痒病。
[0033]本发明提供组合物，其包含以下混合物：具有1-6个碳原子的低级烷醇；和作为可溶于烷醇的盐或酯的脂肪酸衍生物，其中该组合物的pH为14或更高，脂肪酸衍生物为所述组合物重量的约0.1％-25％。在另一个实施方案中，所述组合物以水溶液提供。在另一个实施方案中，所述低级烷醇是甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇或它们的混合物。在另一个实施方案中，所述脂肪酸衍生物是碱金属盐或碱土金属盐。在另一个实施方案中，所述脂肪酸是钠(Na)、钾(K)、锂(Li)、钙(Ca)或镁(Mg)盐。在另一个实施方案中，所述脂肪酸衍生物是包含4-22个碳原子的脂肪酸的碱金属盐或碱土金属盐。在另一个实施方案中，所述脂肪酸衍生物是月桂酸的碱金属盐或碱土金属盐。在另一个实施方案中，所述脂肪酸衍生物是月桂酸钾。在另一个实施方案中，所述脂肪酸衍生物是选自丁酯、乙酯、甲酯、脂肪酰辅酶A、蔗糖酯和甘油一酸酯的酯。在另一个实施方案中，所述甘油一酸酯包含甘油部分，后者通过酯键连接于一种或多种具有4-22个碳原子的脂肪酸；或通过醚键连接于一种或多种具有8-16个碳原子的饱和或不饱和脂肪醇。在另一个实施方案中，所述组合物进一步包含一种或多种选自增稠剂、润肤剂、保湿剂、腐蚀抑制剂、推进剂、香料、增香剂、消泡剂、抗氧化剂和染料。
[0034]本发明提供处理材料的方法，其包括：(a)提供水性组合物，其包含具有1-6个碳原子的低级烷醇和在pH值为约14或更高下作为盐或酯的脂肪酸衍生物，其中该脂肪酸衍生物为所述组合物重量的约0.1％-25％；和(b)将该组合物以有效量施用于材料以处理该材料。在另一个实施方案中，从所述材料中去除步骤(b)得到的组合物。
[0035]本发明提供制备组合物的方法，其包括：提供具有1-6个碳原子的低级烷醇；提供作为可溶于烷醇的盐或酯的脂肪酸衍生物；和混合低级烷醇和脂肪酸衍生物以提供组合物，其中所述组合物的pH为14或更高，并且其中该脂肪酸衍生物为所述组合物重量的约0.1％-25％。在另一个实施方案中，所述低级烷醇是乙醇。在另一个实施方案中，所述脂肪酸衍生物是碱金属盐或碱土金属盐。在另一个实施方案中，所述脂肪酸是钠(Na)、钾(K)、锂(Li)、钙(Ca)或镁(Mg)盐。在另一个实施方案中，所述脂肪酸衍生物是具有4-22个碳原子的脂肪酸的碱金属盐或碱土金属盐。在另一个实施方案中，所述脂肪酸衍生物是月桂酸的碱金属盐或碱土金属盐。在另一个实施方案中，所述脂肪酸衍生物是月桂酸钾。在另一个实施方案中，所述脂肪酸衍生物是选自丁酯、乙酯、甲酯、脂肪酰辅酶A、蔗糖酯和甘油一酸酯的酯。在另一个实施方案中，所述甘油一酸酯包含甘油部分，后者通过酯键连接于一种或多种具有4-22个碳原子的脂肪酸；或通过醚键连接于一种或多种具有8-16个碳原子的饱和或不饱和脂肪醇。
[0036]本发明提供制备组合物的方法，其包括：提供具有1-6个碳原子的低级烷醇；提供脂肪酸；提供碱化剂；和混合低级烷醇、脂肪酸和碱化剂以提供组合物，其中组合物的pH为14或更高，而其中该脂肪酸衍生物为所述组合物重量的约0.1％-25％。所述低级烷醇是乙醇。在另一个实施方案中，所述脂肪酸是具有4-22个碳原子的脂肪酸。在另一个实施方案中，所述脂肪酸是月桂酸。在另一个实施方案中，所述碱化剂选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属碳酸盐或碳酸氢盐和它们的混合物。在另一个实施方案中，所述碱化剂选自氢氧化铵、氢氧化铝、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙、氢氧化镁、碳酸钠、碳酸氢钠和它们的混合物。
附图简述
[0037]图1A-E显示不同浓度的组合物FB杀灭黑霉(纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum))孢子的效果。图1A显示100％FB减少黑霉孢子的效果。图1B显示60％FB减少黑霉孢子的效果。图1C显示50％FB黑霉孢子减少黑霉孢子的效果。图1D小时40％FB减少黑霉孢子的效果。图1E显示30％FB减少黑霉孢子的效果。
[0038]图2是不同浓度(30、60和100％)的组合物(FB)对杀灭黑霉(纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum))孢子的效果图。
[0039]图3A-C显示不同浓度家用
Figure A20078003421100151
漂白剂杀灭黑霉(纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum))孢子的效果。图3A显示12.5％NaOCl杀灭黑霉孢子的效果。图3B显示7.5％NaOCl杀灭黑霉孢子的效果。图3C显示3.75％NaOCl杀灭黑霉孢子的效果。
[0040]图4显示不同浓度的含氯漂白剂(3.75、7.5和12.5％次氯酸钠)杀灭黑霉(纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum))孢子的效果。
[0041]图5显示组合物(50％FB)和家用漂白剂对接种了纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum)孢子的地毯的效果。
[0042]图6显示组合物(50％FB)和家用
Figure A20078003421100162
漂白剂对接种了纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum)孢子的天花板瓷砖(ceiling tile)的效果。
[0043]图7显示组合物(50％FB)和家用
Figure A20078003421100163
漂白剂对接种了纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum)孢子的普通用途的印刷纸的效果。
[0044]图8显示黑霉在接种了纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum)孢子的地毯上暗培养30天的生长情况。
[0045]图9显示黑霉在接种了纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum)孢子的普通用途的印刷纸上暗培养30天的生长情况。
[0046]图10显示黑霉在接种了纸葡萄穗霉(Stachybotryschartarum)孢子的天花板瓷砖上暗培养30天的生长情况。
[0047]图11A-F显示喷雾组合物FB对接种了黑霉(纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum))孢子的木头的效果。图11A和11B显示黑霉孢子在作为多孔材料的木材上的生长情况。图11C和11D显示了50％FB喷在木头上的效果。图11E和11F显示了1.84％次氯酸钠喷在木头上的效果。
发明详述
[0048]本说明书所列举的所有专利、专利申请、政府公开、政府规章和参考文献以其全部通过参考结合于本文中。当存在争议时，以包括定义的本发明描述为准。
[0049]本文所用术语“CFU”表示菌落形成单位。
[0050]本文所用术语“处理”是广泛的术语，意指涂布、转换、改变、变更和/或修改材料，使得所述材料在一方面或多方面不同于原材料。所述术语可以涉及物理变化和/或化学变化包括但不限于由化学反应产生的变化，所述术语还包括溶解和/或乳化。
[0051]本文所用术语“FB”是指在表1所列举的本发明组合物的一个实施方案。
[0052]本文所用术语“材料”是指任何固体、液体和/或气体物质，例如但不限于空气、化学药品、非生物表面、活组织、土壤或大气。
[0053]本文所用术语“消毒”是指降低或消除能危害活体动物健康的媒介物的水平或伤害能力。能够危害活体动物健康的媒介物的一些实例是污染物，例如但不限于毒素、化学战剂、昆虫、朊病毒、微生物或其他传染性物质。消毒的实例包括化学修饰或降解，而且该术语也包括经溶解去除所述媒介物。
[0054]本发明提供组合物和方法，以提高具有1-6个碳原子(C1-C6)的低级烷醇的净化效果，用以消毒材料的有害污染物，所述材料例如但不限于活组织(皮肤、手等等)和无生命物体(仪器、医疗设备、军事和民用设施、家具、纸张和印刷材料等等)，所述污染物例如但不限于化学战剂(VX、芥子气、沙林、索曼、和塔崩)、毒素、原生动物、昆虫(例如疾病媒介体)、致病性传染源例如细菌、真菌、病毒、真菌或细菌芽孢和改变构象的朊病毒(CJD、CWD、BSE、瘙痒病)。开发新型杀菌剂的持续难题是打破安全、方便、功效之间的平衡。使用方便和安全很重要，而且有时甚至比使用最有效的化学技术更重要。细菌芽孢、真菌孢子和传染性朊病毒对化学和物理消毒剂都具有高度抗性。因此，设计用于食品、药品、医疗和其他产品的灭菌方法必须考虑这种高度抗性。在这点上，可以想象的是，针对更具抗性传染体(例如萎缩芽孢杆菌(Bacillus atropheus)芽孢和传染性朊病毒)的活性涵盖了针对较低抗性传染体(例如植物细菌(vegetative bacteria)、脂类病毒)的活性。
[0055]Awad的美国专利申请公开第2005/0202137号(申请第11/031,395号)以其全部通过参考结合于本文中，其教导用于处理生物组织特别是人食用肉类以对组织进行消毒的方法。所述方法使组织上的微生物和致病性朊病毒(蛋白)失去活性。所述消毒方法包括使用选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物和它们的混合物、具有1-6个碳原子的低级烷醇的水溶液处理组织，使得任何与溶液接触的朊病毒都失去活性。本发明描述了通过混合C1-C6低级烷醇与GRAS成分(主要包含脂肪酸衍生物、碱化剂、水和它们的混合物)来提高C1-C6低级烷醇的净化性能的方法。可以任选地加入一种或多种选自增稠剂、润肤剂、保湿剂、腐蚀抑制剂、消泡剂、增香剂、推进剂、香料、抗氧化剂和染料的成分。所得组合物可以用来消毒活组织(皮肤、手等等)和无生命物体(仪器、医疗设备、军事和民用设施、家具、纸张和印刷材料等等)的有害污染物，包括化学战剂(VX、芥子气、沙林、索曼、和塔崩)、毒素、原生动物、昆虫(例如疾病媒介体)、致病性传染源，例如细菌、真菌、病毒、真菌或细菌芽孢和改变构象的朊病毒(CJD、CWD、BSE、瘙痒病)。
[0056]此外，所述组合物的活性在溶剂蒸发后可保持相当长的时间。在生物武器攻击时，第一步必须阻止病原体的进一步扩散。使生物武器剂(例如细菌芽孢等等)固定还可以使营救人员进行工作而不被污染。本发明的非常重要的方面是：溶剂蒸发后产生的膜会物理俘获细菌或真菌孢子，从而阻止孢子重新悬浮(这是传染病传播和环境表面污染的主要原因)。本发明的组合物可以非常容易地制备，通过将测量数量的必需成分和所述低级烷醇简单混合，然后加入任选成分并且包装即可。
[0057]本发明所用低级烷醇(C1-C6)选自但不限于甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和它们的混合物，其以约3-95％的量存在。最优选乙醇或异丙醇。本发明所用适当的脂肪酸衍生物的实例包括具有4-22个碳原子的脂肪酸的碱金属和碱土金属(Na、K、Li、Mg等等)盐。本文所用其他脂肪酸衍生物包括酯类衍生物，例如所需脂肪酸的丁酯、乙酯、甲酯、脂肪酰辅酶A、蔗糖酯和甘油一酯。
[0058]本发明所用甘油一酸酯是通过酯键连接于具有4-22个碳原子(C4-C22)的脂肪酸、或通过醚键连接于具有8-16个碳原子(C8-C16)的饱和或不饱和脂肪醇的甘油部分。总的来说，已观察到含有脂肪酸衍生物的量为0.1％重量-约25％重量、尤其5-10％重量是有用的。最优选月桂酸衍生物。
[0059]在一些优选的实施方案中，所述碱化剂选自氢氧化铵、氢氧化铝、碱金属(Na、K、Li)氢氧化物、碱土金属(Ca、Mg)氢氧化物、碱金属碳酸盐或碳酸氢盐例如碳酸钠或碳酸氢钠、或它们的混合物。一般而言，碱化剂的量在0.01％重量-10％重量之间变化，并且最优选在3-6％重量的范围内，例如5％重量。
[0060]本发明的组合物包含作为溶剂的水，最优选去离子水。水的量可在约5-95％重量之间变化，并且最优选在15-60％重量的范围内。所述组合物可以任选地含有增稠剂，选自但不限于气相法白炭黑、黄原胶、果胶(pecitn)、瓜尔胶、羟丙基纤维素、白明胶、天然胶树胶、聚乙二醇、聚丙二醇、羧聚乙烯、丙烯酸酯/丙烯酸C10-30烷基酯交联聚合物和水溶性蜡，并且可以以任何有效量包含此成分。所述组合物还可以任选地含有一种或多种腐蚀抑制剂。适当的腐蚀抑制剂的实例包括：单乙醇胺和三乙醇胺、亚硝酸二环己胺和N，N-二苄基胺，并且可以任意有效量包含此成分。
[0061]本发明的组合物可以任选与润肤剂和/或保湿剂一起配制。可使用润肤剂和/或保湿剂在本领域为人熟知并且很常见，其包括但不限于丙二醇、肉豆蔻酸异丙酯、甘油、乙酰氨基丙基三甲基氯化铵。可以以任何有效量包含此成分。所述组合物还可以任选与传统推进剂一起配制，以分装成用于传统加压容器的气雾剂。合适的推进剂的实例包括但不限于：异丁烯、正丁烷、丙烷、二甲醚和它们的混合物，可以以任何有效量包含此成分。另外，所述组合物可以任选包含一种或多种香料。可使用任何提供所需气味的材料。特别优选来自柑橘类水果如橙、柠檬、来檬等等的油，其含有大量萜烯。可以以任何有效量包含此成分。
[0062]本发明的组合物可以任选包含一种或多种消泡剂。合适的消泡剂的实施例包括：聚硅氧烷(例如聚二甲基硅氧烷)、C8-C18脂肪醇或C9-C12烷基取代的苯酚或它们的混合物。所述组合物还可以任选包含一种或多种抗氧化剂。合适的抗氧化剂的实例包括但不限于生育酚(例如维生素E或乙酸生育酚)、维生素C和它们的混合物。可以以任何有效量包含此成分。所述组合物可以任选包含一种或多种染料。合适的染料的实施例包括但不限于pH依赖性染料(例如蓝色染料百里酚酞)和非染色用染料，可以任何有效量包含此成分。所述组分还可以任选包含一种或多种增香剂。可以使用提供所需香味的任何材料，可以以任何有效量包含此成分。
[0063]本发明在低级烷醇C1-C6的消毒活性上结合了某些GRAS成分的联合效果，目的在于扩大这些烷醇的杀菌谱和杀孢子谱并提高其活性。在本文实施例中进行试验的成分经过基于安全性的立场的选择，包括脂肪酸衍生物、碱化剂、水和它们的混合物。所述组合物中任选包含一种或多种选自增稠剂、润肤剂、保湿剂、腐蚀抑制剂、推进剂、香料、增香剂、消泡剂、抗氧化剂和染料的成分。与单一抗微生物化合物相比，本发明的组合物在病原体生命周期的多个点对病原体进行攻击。该抗微生物组合物不仅单独地作用，而且补充和协同地作用，使病原体失去活力。本文公开的组合物是无腐蚀性、无毒性，并且可以结合到多种类的载体中。因此，它们可以气雾剂形式包装在普通喷雾剂容器、产雾装置中，或者以液体形式包装在触发式泵喷雾瓶和挤塑瓶中(液体/胶体)。它们可以浸渍在小毛巾(纺织性质(woven nature)或非纺织性质)中，单独包装或者整批包装，单独分发以满足多种操作目的。
[0064]本发明提供水性制剂以增强低级烷醇C1-C6的消毒特性，用于消毒活组织和无生命物体的有害污染物。本发明的组合物包含低级C1-C6烷醇，其以约3-95％的量存在且包括但不限于：甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和它们的混合物。最优选乙醇和异丙醇。所述组合物还包含脂肪酸衍生物，后者包括但不限于具有4-22个碳原子的脂肪酸的碱金属和碱土金属(Na、K、Li、Mg等等)盐。其他有用的脂肪酸衍生物包括酯的衍生物例如所需脂肪酸的丁酯、乙酯、甲酯、脂肪酰辅酶A、蔗糖酯和甘油一酸酯。用于本发明的甘油一酸酯是通过酯键连接于具有4-22个碳原子(C4-C22)的脂肪酸、或通过醚键连接于具有8-16个碳原子(C8-C16)的饱和或不饱和脂肪醇的甘油部分和它们的混合物。总的来说，已观察到含有脂肪酸衍生物的量为0.1％重量-约25％重量、尤其5-10％重量是有用的。最优选月桂酸衍生物。所述碱化剂包括但不限于：氢氧化铵、氢氧化铝、碱金属(Na、K、Li)氢氧化物、碱土金属(Ca、Mg)氢氧化物、碱金属碳酸盐或碳酸氢盐(例如碳酸钠或碳酸氢钠)和它们的混合物。一般而言，碱化剂的量可在0.01％重量-10％重量之间变化，并且最优选在3-6％重量的范围内，例如5％重量。另外，一种或多种成分选自增稠剂、润肤剂、保湿剂、腐蚀抑制剂、推进剂、香料、增香剂、消泡剂、抗氧化剂和染料。
[0065]受本发明作用的有害污染物包括：化学战剂(VX、芥子气、沙林、索曼和塔崩)、毒素、昆虫(例如疾病媒介体)和致病性传染源例如细菌、真菌、病毒、真菌或细菌芽孢和改变构象的朊病毒(CJD、CWD、BSE、瘙痒病)。受作用的无生命物体包括但不限于：仪器、医疗设备、军事和民用设施、家具、纸张和印刷材料等等、不锈钢、塑料、玻璃纤维、陶瓷、大理石、珐琅和瓷器。
[0066]在一些实施方案中，溶剂是水。在另外的实施方案中，所述烷醇是乙醇。在一些实施方案中，溶剂是乙醇。在另外的实施方案中，所述污染物是化学战剂、生物战剂、蛋白质(例如传染性朊病毒)、毒素(例如葡萄穗霉毒素、肉毒杆菌毒素)、昆虫(例如疾病媒介体)、致病性传染源(例如细菌、真菌、病毒)、真菌孢子(例如纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum))和细菌芽孢(例如萎缩芽孢杆菌(Bacillus atropheus)芽孢)。在另外的实施方案中，所述污染物在表面、在空气中、在土壤上、在内科和外科器械上、在食品上、在动物饲料中、在纸张和印刷材料上、在军事设施上或在活组织(包括但不限于皮肤、手、肌肉、来源于动物和植物的生物组织)上。
[0067]以下实施例旨在帮助进一步理解本发明。通过下述具体制剂的实施例阐明本发明的组合物，而并非对其限制。应该理解，这些实施例只作为例证来提供，在不背离本发明的范围下，本领域的技术人员可容易地制备落入本发明范围内的另外有用的制剂。
实施例1
表1：
Figure A20078003421100221
用去离子水补足混合物至100ml体积。
[0068]以下结果和数据的概括是基于使用表1的组合物(FB)对黑霉孢子进行的试验。纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum)一般称为“黑房霉”，是家庭和办公建筑的主要问题，每年在建筑和保险行业上消耗数十亿美元。真菌在含有纤维素的材料(例如机制纸、纤维板、木板和石膏板)上于潮湿温暖的环境(例如先前受过冷凝、渗漏和洪水水害的房子)中生长得最好。每年美国将近1200万间房屋和500万栋商业建筑可能受到此类水害的影响。接触了受葡萄穗霉(Stachybotrys)污染的麦秆和谷物并且发现已被感染的个人，表现出例如皮炎、口和咽喉粘膜疼痛和发炎、鼻道灼热、胸腔压迫、咳嗽、出血的鼻炎、发烧、头痛、皮疹和疲劳的症状。据报道，那些吃了被污染的谷物的人会口部灼热、恶心、呕吐、腹泻和腹部疼痛。葡萄穗霉(Stachybotrys)已被认为与“有害建筑物综合症”和婴儿肺出血有关。此真菌产生大量的单端孢霉烯真菌毒素，其中包括暴霉毒素(G、F和H)、杆孢霉素、木霉菌醇和trichoverrol。虽然还没有完全了解暴霉毒素的作用机制，但已确定它是免疫抑制剂(即使是非常低的浓度)及有效的蛋白合成抑制剂。治理通常包括破坏和移走受葡萄穗霉(Stachybotrys)污染的区域。使用本发明的组合物破坏此真菌和它的毒素会大大减少治理的成本。
[0069]真菌孢子的制备：本实验使用已确定具有高度毒性的纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum)孢子和具有已知的暴霉毒素浓度(ng/g)的暴霉毒素萃取物。将已知浓度的葡萄穗霉(Stachybotrys)孢子在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)或麦芽汁琼脂(MEA)平板上进行传代培养。该平板在室温(26℃)下暗培养5-7天，直至达到连片生长。用pH7.0的磷酸盐缓冲液(PBS)收集孢子，使终浓度为105-107个孢子/ml磷酸盐缓冲液(PBS)。
[0070]处理效果的测定：孢子。将9毫升(ml)组合物(FB)与1毫升(ml)浓度孢子一起接种。起始孢子浓度为6.65log菌落形成单位/10毫升溶液(CFU/10ml)。在无菌试验管中进行取样。剧烈振荡所述管，最初10分钟每分钟3次，然后每5分钟1次共进行10分钟、30分钟和60分钟。将管倒空，然后用去离子水(5ml)冲洗3次，每次5分钟(5min)，在进行处理时用同样方式进行。合并每次处理得到的溶液。附加阳性对照(不与试验处理一起接种的孢子)和阴性对照(不含孢子的试验处理)。取100微升(μl)每次处理的合并液涂布在PDA平板，在室温下暗培养7天。将此操作重复进行3次。一周后计算孢子数。
[0071]使用3个浓度(30％、60％和100％)的组合物(FB)。用蒸馏水制备稀释液。还使用含3.75％、7.5％和12.5％次氯酸钠的含氯漂白剂水溶液。在0、1、5、30和60分钟对处理进行取样。观察到30％FB处理5分钟完全抑制孢子的生长。如图2所示，用60％和100％FB处理1分钟后没有观察到生长。图1A-E显示不同浓度的组合物FB杀灭黑霉(纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum))孢子的效果。图1A显示100％FB减少黑霉孢子的效果。图1B显示60％FB减少黑霉孢子的效果。图1C显示50％FB减少黑霉孢子的效果。图1D显示40％FB减少黑霉孢子的效果。图1E显示30％FB减少黑霉孢子的效果。
[0072]如图4所示，用含氯漂白剂处理时，观察到所用的全部三个浓度(3.75％、7.5％和12.5％次氯酸钠)的洗涤剂处理1分钟就完全抑制孢子的生长。图3A-C显示不同浓度家用
Figure A20078003421100241
漂白剂杀灭黑霉(纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum))孢子的效果。图3A显示12.5％NaOCl杀灭黑霉孢子的效果。图3B显示7.5％NaOCl杀灭黑霉孢子的效果。图3C显示3.75％NaOCl杀灭黑霉孢子的效果。
[0073]这些试验的结果清楚地表明：本发明的组合物非常有效地排除黑霉孢子的污染。同样清楚的是，漂白剂是非常有效的净化剂。寻找漂白剂的替代物的主要目的是因为它的高腐蚀性和它不能杀死病原微生物。然后对组合物(FB)进一步优化，根据在1分钟内阻止孢子生长的最适宜浓度，使用30％、40％、50％和60％溶液进行试验。在1分钟和5分钟进行取样。如先前观察的一样，发现在用30％浓度处理5分钟后观察到生长。如表2所示，40％的浓度处理5分钟后抑制生长，50％和60％的浓度处理1分钟后抑制生长。基于此点，选择50％的稀释液作为组合物(FB)的最适宜浓度在1分钟内抑制孢子，并且将此浓度用在建筑物材料作进一步研究。
表2：不同浓度的组合物(FB)在一定时间内减少黑霉(纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum))孢子数目(log CFU/10ml)的效果
Figure A20078003421100251
[0074]处理效果的测定：建筑材料。还证实了所述组合物能有效排除多种基表面的污染。三种来自Home
Figure A20078003421100252
HomeImprovement Center(Homer TLC，Inc.Claymont，Delaware)的不同材料：1)地毯(Journey’s End Loop Harbor Lig)；2)天花板瓷砖；3)普通用途的印刷纸(白色)；和4)木头。将样品切成2平方英寸，用10毫升(ml)去离子水浸泡过夜，并且在121℃高压灭菌锅持续灭菌1小时。允许冷却已灭菌的材料，并且分成两组。对第一组已灭菌的材料接种100μL的孢子悬浮液(107孢子/10ml溶液)，并且允许在通风橱空气干燥30分钟，然后分别喷上约1ml水(对照)、组合物(50％FB)和家用
Figure A20078003421100253
漂白剂(Clorox Company，Oakland，CA)，然后在室温下暗处培养30天。30天后，发现所有对照处理(用水处理的材料)都生长。用组合物(50％FB)和家用
Figure A20078003421100254
漂白剂处理过的材料没有发现生长(图5、图6、图7和图11A-F)。对第二组已灭菌的材料接种100μL相同浓度的孢子悬浮液(107孢子/10ml溶液)，并且在室温下暗处培养30天。观察到所有样品都有生长，样品生长情况的顺序如下：天花板瓷砖＞地毯＞纸张(图8、图9和图10)。然后分别将这些样品浸入30毫升(30ml)水(对照)、组合物(50％FB)和家用漂白剂中5分钟(5min)，然后允许它们在通风橱中空气干燥1.5小时。用10毫升(ml)甲醇萃取暴霉毒素。得到的大约4毫升(ml)萃取液，允许其在通风橱空气干燥过夜至终体积约1.5ml。取每个样品的最小量(100μL)再悬浮在900μL去离子水中，并且将8μl每种处理/悬浮液用于酵母毒性检测。
[0075]酵母毒性的检测：使马克斯克鲁维酵母(Kluyveromycesmarxianus)培养物(第8554号，ATCC，马纳萨斯，美国弗吉尼亚州))在酵母蛋白胨葡萄糖(YPG)琼脂(1％(重量/体积)酵母提取物、1％(重量/体积)细菌蛋白胨、2％(重量/体积)葡萄糖和2％(重量/体积)琼脂)中进行37℃培养生长和4℃保藏。为了进行检测，将琼脂平板的单个菌落加入到培养管中的5ml YPG-50液体培养基(1％(重量/体积)酵母提取物、1％(重量/体积)细菌蛋白胨和50mM葡萄糖)。将管在37℃的旋转培养箱振荡培养约16小时，以得到YPG-50中的终浓度为1×108细胞/ml的培养物。将多粘菌素B硫酸酯(PMBS)(ICNBiomedicals，奥罗拉，美国俄亥俄州)补充到YPG-50中，得到15mg/ml的终浓度用于生物测定法。试验重复进行3次。在生物测定法中，将136μl补充有PMBS的YPG-50培养基加入96孔聚苯乙烯微滴定板孔中。每孔加入8μl试样或对照样品，然后加入16μl酵母接种物，得到初始细胞浓度为大约1×108细胞/ml。空白孔(阴性对照)含有152μl培养基和8μl水。对照孔(阳性对照)含有144μl培养基和16μl酵母接种物。密封平板，并于37℃在平板振荡器中8小时(此时细胞达到稳定期)。通过在微孔板读取仪测量570nm波长的吸光度，每隔2小时对细胞密度进行检测。使吸光度与马克斯克鲁维酵母(K.marxianus)8小时的生长曲线相关联，以确定细胞密度。这些培养物对单端孢霉烯真菌毒素敏感，它们在存在非常低浓度(100-200ng/ml)的单端孢霉烯真菌毒素时就会停止生长。高的光密度(OD)是由于浑浊增加，其表示微生物的显著生长，低OD是因为少量微生物生长或不生长。在所有取样时间点(0、2、4、6.5和8小时)中，所有处理(培养基+(组合物(50％FB)或家用
Figure A20078003421100261
漂白剂处理)+酵母接种物)的OD值都高于它们的阳性对照(培养基+水处理+酵母接种物)。这表明：相比用水处理的样品，组合物(50％FB)能够在5分钟内降低建筑材料中的毒素，因此解毒的甲醇萃取材料不会产生任何痕量的暴霉毒素(表3、4和5)。
表3：用组合物(50％FB)和家用
Figure A20078003421100271
漂白剂(CB)处理生长了黑霉的地毯样品的光密度(570nm)。
Figure A20078003421100272
表4：用组合物(50％FB)和家用
Figure A20078003421100273
漂白剂(CB)处理生长了黑霉的多用途纸张样品的光密度(570nm)。
Figure A20078003421100274
表5：用组合物(50％FB)和家用
Figure A20078003421100275
漂白剂(CB)处理生长了黑霉的天花板瓷砖样品的光密度(570nm)。
Figure A20078003421100276
实施例2
[0076]研究含有预制脂肪酸皂的组合物和含有通过用过量碱化剂中和游离脂肪酸而就地制备的脂肪酸皂的组合物对纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum)孢子的抗微生物效果。
表6：
Figure A20078003421100281
用去离子水将混合物补足到100ml体积。
[0077]通过表6的组合物实现了对纸葡萄穗霉(Stachybotryschartarum)孢子的杀灭。
表7：
Figure A20078003421100282
用去离子水将混合物补足到100ml体积。
[0078]通过表7的组合物实现了对纸葡萄穗霉(Stachybotryschartarum)孢子杀灭。
[0079]因此，使用预制的脂肪酸皂的组合物和使用通过加入过量碱化剂中和自由脂肪酸而就地制备的脂肪酸皂的组合物，两者的抗微生物效果没有区别。在随后的试验中，脂肪酸肥皂为就地制备。
实施例3
[0080]细菌芽孢对化学和物理试剂具有高度抗性。它们被认为是最难杀灭的微生物。最重要的产孢子细菌是芽孢杆菌(Bacillus)属和梭菌(Clostridium)属的成员。炭疽杆菌(Bacillus anthracis)和艰难梭菌(Clostridium difficile)几乎遍布全世界。已有关于艰难梭菌(Clostridiumdifficile)在医院中大规模爆发的描述。此病原菌的芽孢能够在医院的环境(例如地面和周围的卫生间)存活很长的时间。土壤中富含的芽孢杆菌(Bacillus)芽孢在农场、野生动物以及接触了受感染动物和吃了受污染肉的人中引起传染。炭疽杆菌(Bacillus anthracis)芽孢已被公认为非常危险的生物战剂。找到有效控制措施以消除此类传染原非常重要。研究了本发明的组合物对粘附于不锈钢盘表面的炭疽杆菌(Bacillus anthracis)孢子的灭菌效果。所有实验中使用萎缩芽孢杆菌(Bacillus atropheus)孢子，其是为人熟知的炭疽杆菌(Bacillus anthracis)替代物。所有处理和时间点都进行3个样品重复(3个单独的盘)。
[0081]在不锈钢圆盘上活孢子数量检测的定量方法
[0082]材料：每盘接种有2×106萎缩芽孢杆菌(Bacillusatropheus)孢子的不锈钢圆盘(SGM Biotech Inc)；无菌6mm玻璃珠；含0.1％吐温80的水和胰胨豆胨琼脂平板。
[0083]试验方法：将单个经接种的圆盘放入无菌的平底闪烁管。加入10ml处理液(水、本发明的组合物等等)，在室温下温育特定的时间(15秒、5分钟、30分钟等等)。处理后，用经灼烧的镊子取出圆盘，用无菌滤纸接触圆盘边缘以去除多余的处理液。将经处理的圆盘放入装有6mm玻璃珠和5.0ml 0.1％吐温80的平底试验管(21.5×95mm)。每管超声处理5分钟，然后将各管涡漩振荡5分钟(在Vortex-Genie 2的速度5)。加入5.0ml无菌纯净水，再次涡漩振荡5分钟。在82℃下热休克(heat shock)10分钟。涡漩振荡经热休克的管10秒钟。取0.1ml转移至含有0.9ml无菌水的稀释管，进行10倍系列稀释。将各管涡漩振荡10秒钟。取1.0ml初始热休克的处理液、0.1ml初始热休克管处理液和0.1ml各稀释液涂布胰胨豆胨琼脂平板，各涂3板。在32℃培养平板。在培养24、48和72小时后计算恢复的菌落数目。最后比较仅在水中温育的对照圆盘，计算存活百分比和杀灭百分比。
[0084]孢子存活定性检测方法
[0085]材料：每盘接种有2×106个萎缩芽孢杆菌(Bacillusatropheus)孢子的不锈钢圆盘(SGM Biotech Inc.)；和胰胨豆胨培养液。
[0086]试验方法：将单个经接种的圆盘放到无菌平底闪烁管。加入10ml处理液(水、本发明的组合物等等)，在室温下温育特定的时间(15sec、5min、30min等等)。处理后，用经灼烧的镊子移走圆盘，用无菌滤纸接触圆盘边缘以去除多余的处理液。将处理过的圆盘放入含有10ml胰胨豆胨培养液的50ml螺口试管。试管在32℃下培养。每天将浊度与MacFarland浊度标准进行对比，以观察试管的生长情况，持续14天或直到所有试管都达到最大浊度。从0-7进行打分，0＝看不到生长，7＝密集生长。当试管分数达到7时，那么余下的实验均记为7。
[0087]本发明组合物杀灭孢子的定性分析：如表8所示，对11种组合物杀灭萎缩芽孢杆菌孢子(Bacillus atropheus)的能力进行定性试验。将3个接种有2×106个萎缩芽孢杆菌孢子(Bacillus atropheus)的圆盘分别在室温下接触每种制剂30分钟。将经接触的圆盘从处理液中移出，吸干以除去多余处理液，然后加入10ml胰胨豆胨培养液，在32℃下培养。每天观察培养物的生长情况，持续14天。如表9所示，这些实验结果记录为每个处理液的三个单独培养物的分数之和，最高分数＝21。分数为6或更高表示显著生长。
表8：不同成分的组合物的组合
  组合物  月桂酸(g)   KOH(g)  EDTA(g)   乙醇(ml)   pH
  1  10   3.5  0   62   14.42
  2  10   4.24  1   62   14.4
  3  10   4.25  2   62   10.2
  4   10   5.01   2   62   14.21
  5   10   6.5   4   62   11.04
  6   10   5.5   0   62   14.94
  7   10   8.6   0   62   15.27
  8   17.5   7.6   0   56.3   14.87
  9   0   0   0   62   7
  10   0   0.56   0   62   14.02
  11   10   0   0   62   4.61
混合物用去离子水补足至100ml体积。
表9：不同组合物杀灭孢子活性的结果
  组合物   最高分数   达到最高分数所需天数   达到显著分数所需天数
  1   21   4   2
  2   21   3   2
  3   21   2   1
  4   21   4   3
  5   21   13   1
  6   3   3   NA
  7   3   4   NA
  8   3   3   NA
  9   21   2   1
  10   21   3   3
  11   21   3   2
  水   21   1   1
[0088]这些结果表明组合物6、7和8最有效。螯合剂EDTA对组合物杀灭孢子的效果具有非常不利的影响。这些试验的结果清楚地显示了月桂酸钾、乙醇和KOH之间的协同作用，说明这些组合物有显著的杀孢子效果。从这些结果可以看出，相比单独或联合使用醇和碱化剂、或联合使用乙醇和游离月桂酸，在组合物中使用这三种成分(即醇、脂肪酸皂和碱化剂)产生强得多的协同灭菌效果，并可显著减少个别成分的所需浓度。所述组合物的抗微生物化合物协同地作用，不但减少灭活病原体所需的个别化合物的浓度，更重要的是，极大地减少灭活病原体所需要的时间。病原体灭活得越快，则越难造成感染。令人意想不到的是，我们发现所述组合物提供的总的抗微生物效果似乎远远高于由单独试验每种化合物所能够阐明的抗微生物效果。
[0089]本发明组合物1、6、8和11杀灭孢子的定量分析：使用定量测定方法测量在处理中存活的孢子数目，试验了4种组合物杀灭萎缩芽孢杆菌(Bacillus atropheus)孢子的能力。将3个接种有2×106个萎缩芽孢杆菌(Bacillus atropheus)孢子的圆盘分别在室温下接触每种组合物15秒或30分钟。从处理液中移走经接触的圆盘，并处理以移取圆盘的孢子。稀释从圆盘移取的孢子悬浮液，将稀释液涂布到3个重复的胰胨豆胨培养液平板。平板在32℃培养72小时，在24、48和72小时计算菌落数目。这些实验的结果以三个重复样品的平均值表示，如表10所示。
表10：使用所选组合物减少萎缩芽孢杆菌(Bacillus atropheus)孢子的百分比
  组合物   存活的孢子   杀灭百分比
  1   6.9×102   99.96％
  6   不生长   ＞99.99995％
  8   不生长   ＞99.99995％
  11   5.2×105   74％
  水对照   2×106   0％
[0090]这些结果显示配方6和8在室温下30分钟可以完全或几乎完全杀灭2×106个孢子。
实施例4
[0091]控制昆虫媒介体(例如蚊子等等)是控制传染病(西尼罗河热、疟疾、脑炎等等)的传播的主要部分。本发明的组合物有效杀灭引起这些传染病的病原体和传播这些病原体的媒介体，从而降低传染病风险。杀虫剂毒性提高了人们对备选和结合的媒介体控制方法(包括生物控制)的实行的关注。本发明的组合物无毒，对人类和环境安全，并且直接接触食物而不需冲洗表面，因为它由GRAS成分构成。
表11：
Figure A20078003421100331
混合物用去离子水补足至100ml体积。
[0092]使用致倦库蚊(Culex pipiens quinquefasciatus)的三龄幼虫检测杀虫剂的活性。将10只幼虫放入含有100ml本发明组合物的6盎司纸杯。处理过的幼虫存放在70°F，48小时后记录死亡率。
实施例5
[0093]恐怖分子可能威胁所用化学战剂包括：沙林(甲氟膦酸O-异丙酯)、索曼(甲氟磷酸O-频哪基酯)、塔崩(N，N-二甲氨基氰磷酸O-乙酯)和VX(S-2-二异丙基氨乙基甲基硫代膦酸O-乙酯)。这些试剂的化学结构类似，事实上它们都是含磷化合物，使用本发明的组合物亲核攻击，可以改变它们的化学结构，从而消除化学战剂的作用。
表12：
Figure A20078003421100332
混合物用去离子水补足至100ml体积。
[0094]以达到超过足够中和存在的游离脂肪酸的1-3倍的量将碱化剂加入组合物中。加入超过中和月桂酸的量，以提供足够亲核试剂，水解化学战剂和使传染性朊病毒变性。本发明组合物的亲核试剂包括氢氧化物和醇盐。碱化剂和乙醇反应产生乙醇盐。乙醇盐的碱性比氢氧化物更高和更强烈。
[0095]以下试验方法用于测定反应速率：所有试验都用CASARM级试剂(化学试剂标准分析参考材料(Chemical AgentStandard Analytical Reference Material))进行。所有试验都在室温下在配备搅拌器的带夹套反应器中进行。将本发明的组合物(100ml)加入反应器并搅拌。试验开始时，将2ml化学战剂加入反应器。在不同时间点从混合器中取出样品。用溶剂猝灭样品，然后通过气相色谱-质谱法(GC-MS)分析未反应试剂。所有试样都分析3次。
实施例6
[0096]从散发性克-雅病(Creutzfeldt-Jacob disease，CJD)(无种系(germline)朊病毒蛋白基因(PRNP)突变，PRNP密码子129为纯合型甲硫氨酸)患者尸体解剖得到的组织切片，用其人工污染载玻片，并在室温下用下表13所示的组合物接触1分钟和10分钟。
表13：不同成分的组合物的组合
混合物用去离子水补足至100ml体积。
[0097]接触后，组织用Castelleni等(1996)描述的裂解缓冲液搅匀。随后用2×样品缓冲液处理对照CJD组织和用表13报道的组合物接触的CJD组织，煮沸10分钟。还在37℃下对对照CJD样品进行1小时有限蛋白酶水解(100mg/ml蛋白酶K)，用蛋白酶抑制剂(Pefabloc，Roche Applied Science，印第安纳波利斯，美国印第安纳州)停止反应，加入等体积的2X样品缓冲液，随后煮沸10分钟。所有样品加到12％聚丙烯酰胺微型凝胶，于150V电泳，然后转移到
Figure A20078003421100351
转移膜(Millipore公司，比莱卡，美国马萨诸塞州)，在4℃进行2小时。膜上的样品与识别人类朊病毒蛋白109-112残基的单克隆抗体3F4反应。免疫反应性通过化学发光显现，并且通过标准放射自显影术检测。
[0098]虽然在本文中根据所阐述的实验方案对本发明作出了描述，但应该理解的是本发明不限于这些实验方案。本领域普通技术人员和理解本文教导的人员将认识到在其范围内的另外的修改和实施方案。因此，本发明仅受本文所附的权利要求的限制。

Claims (42)

1.消毒材料的方法，所述方法包括：
(a)提供水性组合物，其包含具有1-6个碳原子的低级烷醇和pH在约14或更高下为盐或酯的脂肪酸衍生物的混合物，其中该脂肪酸衍生物为所述组合物重量的约0.1％-25％；
(b)以有效消毒材料的量将所述组合物施用到材料；和
(c)任选去除步骤(b)所得的组合物。
2.权利要求1的方法，其中所述脂肪酸衍生物是碱金属盐或碱土金属盐。
3.权利要求2的方法，其中所述脂肪酸是钠(Na)盐、钾(K)盐、锂(Li)盐、钙(Ca)盐或镁(Mg)盐。
4.权利要求2的方法，其中所述脂肪酸衍生物是包含4-22个碳原子的脂肪酸的碱金属盐或碱土金属盐。
5.权利要求4的方法，其中所述脂肪酸衍生物是月桂酸的碱金属盐或碱土金属盐。
6.权利要求1的方法，其中所述脂肪酸衍生物是月桂酸钾。
7.权利要求1的方法，其中所述脂肪酸衍生物是选自丁酯、乙酯、甲酯、脂肪酰辅酶A、蔗糖酯和甘油一酸酯的酯。
8.权利要求7的方法，其中所述甘油一酸酯包含甘油部分，后者通过酯键连接于一种或多种具有4-22个碳原子的脂肪酸；或通过醚键连接于一种或多种具有8-16个碳原子的饱和或不饱和脂肪醇。
9.权利要求1的方法，其中所述毒素是葡萄穗霉(Stachybotrys)毒素。
10.权利要求1的方法，其中所述微生物或其他传染性物质是真菌、细菌、真菌孢子、细菌芽孢、病毒或改变构象的朊病毒。
11.权利要求10的方法，其中所述真菌孢子是纸葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum)孢子。
12.权利要求10的方法，其中所述细菌芽孢是萎缩芽孢杆菌(Bacillus atropheus)芽孢。
13.权利要求1的方法，其中所述化学战剂是VX、芥子气、沙林、索曼或塔崩。
14.权利要求10的方法，其中所述改变构象的朊病毒选自CJD、CWD、BSE和瘙痒病。
15.包含以下混合物的组合物：
(a)具有1-6个碳原子的低级烷醇；和
(b)脂肪酸衍生物，其为可溶于烷醇的盐或酯，
其中所述组合物的pH为14或更高，该脂肪酸衍生物为所述组合物重量的约0.1％-25％。
16.权利要求15的组合物，所述组合物是水溶液。
17.权利要求15的组合物，其中所述低级烷醇是甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇或它们的混合物。
18.权利要求15的组合物，其中所述脂肪酸衍生物是碱金属盐或碱土金属盐。
19.权利要求18的组合物，其中所述脂肪酸是钠(Na)盐、钾(K)盐、锂(Li)盐、钙(Ca)盐或镁(Mg)盐。
20.权利要求18的组合物，其中所述脂肪酸衍生物是包含4-22个碳原子的脂肪酸的碱金属盐或碱土金属盐。
21.权利要求20的组合物，其中所述脂肪酸衍生物是月桂酸的碱金属盐或碱土金属盐。
22.权利要求21的组合物，其中所述脂肪酸衍生物是月桂酸钾。
23.权利要求15的组合物，其中所述脂肪酸衍生物是选自丁酯、乙酯、甲酯、脂肪酰辅酶A、蔗糖酯和甘油一酸酯的酯。
24.权利要求23的组合物，其中所述甘油一酸酯包含甘油部分，后者通过酯键连接于一种或多种具有4-22个碳原子的脂肪酸；或通过醚键连接于一种或多种具有8-16个碳原子的饱和或不饱和脂肪醇。
25.权利要求15的组合物，所述组合物另外包含一种或多种成分，选自增稠剂、润肤剂、保湿剂、腐蚀抑制剂、推进剂、香料、增香剂、消泡剂、抗氧化剂和染料。
26.处理材料的方法，所述方法包括：
(a)提供水性组合物，其包括具有1-6个碳原子的低级烷醇和pH在约14或更高下为盐或酯的脂肪酸衍生物的混合物，其中该脂肪酸衍生物为所述组合物重量的约0.1％-25％；和
(b)以有效处理材料的量将所述组合物施用到材料。
27.权利要求26的方法，其中将步骤(b)所得的组合物从所述材料中去除。
28.制备组合物的方法，所述方法包括：
(a)提供具有1-6个碳原子的低级烷醇；
(b)提供脂肪酸衍生物，其为可溶于烷醇的盐或酯；和
(c)混合所述低级烷醇和脂肪酸衍生物而得到组合物，其中所述组合物的pH为14或更高，该脂肪酸衍生物为所述组合物重量的约0.1％-25％。
29.权利要求28的方法，其中所述低级烷醇是乙醇。
30.权利要求28的方法，其中所述脂肪酸衍生物是碱金属盐或碱土金属盐。
31.权利要求30的方法，其中所述脂肪酸是钠(Na)盐、钾(K)盐、锂(Li)盐、钙(Ca)盐或镁(Mg)盐。
32.权利要求30的方法，其中所述脂肪酸衍生物是具有4-22个碳原子的脂肪酸的碱金属盐或碱土金属盐。
33.权利要求32的方法，其中所述脂肪酸衍生物是月桂酸的碱金属盐或碱土金属盐。
34.权利要求28的方法，其中所述脂肪酸衍生物是月桂酸钾。
35.权利要求28的方法，其中所述脂肪酸衍生物为选自丁酯、乙酯、甲酯、脂肪酰辅酶A、蔗糖酯和甘油一酸酯的酯。
36.权利要求35的方法，其中所述甘油一酸酯包含甘油部分，后者通过酯键连接于一种或多种具有4-22个碳原子的脂肪酸；或通过醚键连接于一种或多种具有8-16个碳原子的饱和或不饱和脂肪醇。
37.制备组合物的方法，所述方法包括：
(a)提供具有1-6个碳原子的低级烷醇；
(b)提供脂肪酸；
(c)提供碱化剂；和
(d)混合所述低级烷醇、脂肪酸和碱化剂以提供组合物，
其中所述组合物的pH为14或更高，该脂肪酸衍生物为所述组合物重量的约0.1％-25％。
38.权利要求32的方法，其中所述低级烷醇是乙醇。
39.权利要求32的方法，其中所述脂肪酸是具有4-22个碳原子的脂肪酸。
40.权利要求32的方法，其中所述脂肪酸是月桂酸。
41.权利要求32的方法，其中所述碱化剂选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碱金属碳酸盐或碳酸氢盐和它们的混合物。
42.权利要求32的方法，其中所述碱化剂选自氢氧化铵、氢氧化铝、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙、氢氧化镁、碳酸钠、碳酸氢钠和它们的混合物。
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