La présente invention a trait aux compositions désinfectantes. Elle concerne plus particulièrement des désinfectants concentrés et leurs solutions d'utilisation.
On a établi depuis plusieurs années un grand nombre de compositions désinfectantes préparées à partir de concentrés.
Toutefois, ces compositions sont généralement limitées à un domaine d'utilisation qui leur est propre, par exemple à l'agriculture, à l'industrie, aux emplois ménagers ou domestiques et analogues.
Au contraire, la présente invention permet d'établir un composé désinfectant qu'on peut mettre en oeuvre dans plusieurs domaines sur la base de ses solutions d'utilisation.
La description ci-après et les exemples qu'elle renferme permettront de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer.
Le concentré désinfectant suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend:
a) de 99,0 à 99,9% en poids d'ingrédients inertes;
b) de 0,1 à 1,0% en poids d'un ingrédient actif constitué par:
1) 25 à 50% en poids d'un agent chélatant;
2) 50 à 75 % en poids d'halogénures d'aryl-tétra-alcoylammonium, dont chacun correspond à la formule:
EMI1.1
dans laquelle R représente soit l'hydrogène, soit un alkyl ayant de 1 à 2 atomes de carbone, Ri un alkyl ayant de 1 à 4 atomes de carbone, R2 et R3 chacun individuellement un alkyl ayant de 1 à 2 atomes de carbone, R4 au moins un n-alkyl ayant de 8 à 18 atomes de carbone, et X un halogène.
L'agent chélatant utilisé ici est préférablement, soit de l'acide tétraacétique éthylènediamine, soit ses sels alcalins, tels que son sel disodique. Comme autres composés utiles, on peut citer les acides des sucres et leurs sels alcalins, tels que l'acide gluconique, I'acide lactique, I'acide citrique, ou le gluconate, lactate ou citrate de sodium ou de potassium et analogues.
Toutefois, comme sus-indiqué chélatant préféré est constitué soit par l'acide tétraacétique éthylènediamine, soit par son sel disodique.
Comme la chose est bien connue des techniciens, les halogénures de n-alkyl-benzalkonium, qui sont des halogénures quaternaires d'ammonium, se préparent en général par réaction d'un halogénure d'alkyl avec une amine tertiaire, par exemple une benzyldialkylamine ou une éthylbenzyldialkylamine. Les composés amino tertiaires se préparent généralement en faisant réagir avec l'ammoniac soit le chlorure d'éthylbenzyle soit le chlorure de benzyle, pour constituer une benzylamine ou une éthyl-benzylamine secondaire. On fait ensuite réagir cette amine secondaire avec un chlorure d'alkyl, par exemple avec le chlorure de méthyle, pour obtenir l'amine tertiaire soit, comme envisagé ci-dessus, la diméthylbenzylamine ou la diméthyléthylbenzylamine. Toutes ces réactions s'effectuent sur une base molaire.
Pour préparer les présents composés de benzalkonium, la substance de départ est d'ordinaire constituée par une N,Ndialkybenzylamine, laquelle est un produit qu'on trouve dans le commerce.
Les composés préférés, savoir les chlorures quaternaires d'ammonium, sont également d'ordinaire des produits commerciaux.
Dans la mise en oeuvre pratique de la présente invention, il a été relevé qu'un mélange de trois chlorures quaternaires d'ammonium particuliers s'avérait extrêmement efficace. Les deux premiers de ces composés peuvent être désignés par la formule suivante:
EMI1.2
dans laquelle R est l'hydrogène et Rs un n-alkyl comportant de 12 à 18 atomes de carbone, et des mélanges de ceux-ci. Ces composés se préparent suivant le processus défini plus haut, c'est-à-dire en utilisant un mélange commercial de chlorures de n-alkyl comportant la répartition: C12 - 0 à 10%; G3 - 0 à 10%; Cl40 à 90%; C1s0 à 90%; Cl60 à 50%; Cl70 à 10%; Cis - 0 à 10%. On fait réagir ce mélange avec de la dialkylbenzylamine.
Les composés quaternaires ainsi obtenus se trouvent dans le commerce où ils sont vendus sous diverses marques de fabrique.
On comprend que chacun de ces composés constitue par luimême un mélange de chlorures quaternaires d'ammonium, cela du fait de la répartition des groupes n-alkyl dans le chlorure d'alkyl utilisé pour sa préparation. Dans cette large classification l'on trouve deux produits préférés. Le premier est préparé à partir d'un chlorure d'alkyl comportant en poids la répartition: Ci2 environ 5%; C14 environ 60%; Cis environ 30% et Cii environ 5%. Quant au second, sa répartition nalkyl en poids est: Cl2 environ 50%; C14 environ 30%; C16 environ 15% et Cii environ 5%.
Le troisième chlorure quaternaire d'ammonium utilisé dans la présente composition correspond à la formule:
EMI1.3
dans laquelle R6 est un n-alkyl ayant environ 12 à 14 atomes de carbone ainsi que des mélanges de ceux-ci. Comme susindiqué ces composés se préparent en faisant réagir la dialkyléthylbenzylamine avec une quantité molaire de chlorure de nalkyl dans lequel la fraction alkyl comprend un mélange de groupes n-alkyl dont la répartition générale en poids est: Cl2 0 à 90%; Ci - 0 à 50%; C14 - 0 à 50%, la répartition préférée étant: Ci2 - 65 à 75% et Cl4 - 25 à 35 %. Ce chlorure de benzalkonium constitue également un produit qu'on trouve dans le commerce.
Pour préparer l'ingrédient actif suivant les présentes, on met en oeuvre un rapport en poids de chlorures quaternaires d'ammonium d'environ 2:1:2. L'ingrédient lui-même renferme environ 50 à 75% en poids du mélange de ces chlorures et de 25 à 50% d'agents chélatants. La composition préférée est de 50 à 60% en poids de chlorures quaternaires d'ammonium et de 40 à 50% en poids de l'agent chélatant. Ainsi qu'on l'a dit plus haut, dans la préparation du concentré désinfectant on mélange l'ingrédient actif dans les conditions d'ambiance avec les ingrédients inertes tels que surfactants, émollients, inhibiteurs de corrosion et analogues.
Les surfactants utilisés peuvent être nonioniques, cationiques, amphotériques ou être constitués par des mélanges de ceux-ci. Il y a lieu de préférer les surfactants amphotériques et anioniques ainsi que leurs mélanges. Comme surfactants amphotériques appropriés on peut citer ceux qui agissent comme émulsifiants, tels que les dérivés des acides aminopropioniques alkylés et notamment les sels alcalins neutres de ceux-ci. A titre d'exemple de tels composés on mentionnera le sel sodique de l'acide N-coco-B-amino-propionique, des acides
N-lauryl - ou N-myristil-amino-propionique et analogues, ainsi que les sels di-alcalins des dérivés de ces mêmes acides amino-propioniques alkylés par exemple le N-tallow-B-aminoproprionate disodique (le terme tallow correspondant à la composition du suif).
Les surfactants anioniques utilies sont ceux qui agissent également comme inhibiteurs de corrosion. On peut citer à cet égard les alkanolamines telles que l'éthanolamine, la diéthanolamine, la triéthanolamine et analogues.
Ces surfactants s'utilisent en général suivant un rapport en poids amphotérique/anionique se situant entre 50:1 et 100:1, la concentration totale en surfactant dans le concentré ou composition allant de 4 à 6% sur la base du poids total de la composition.
On fait en outre comporter préférablement au concentré final un émollient tel que la glycérine en vue d'éviter l'irritation de la peau de l'usager. Cet émollient s'utilise normalement dans une proportion de 3 à 5% du poids total de la composition.
Le reste de celle-ci est constitué par de l'eau.
Pour préparer une solution d'utilisation à partir de la composition définie ci-dessus, on mélange le concentré avec de l'eau dans les conditions ambiantes jusqu'à obtenir une dilution minimale en poids d'environ 100 ppm de concentré (parties par million de parties par rapport à la solution). En général la proportion de concentré dans la solution se tient entre 100 et 2000 ppm, préférablement entre 250 et 1500 ppm.
L'expérience a montré que la solution d'utilisation ci-dessus était efficace pour détruire les bactéries et champignons aussi bien ceux qui ne prennent pas le Gram (Gram négatif) que ceux qui le prennent (Gram positif), tels que pseudomonas aeruginosa, trichophyton interdigitale souche 640, staphylococcus aureus, salmonella chloeraesius, escherichia coli et autres microbes contaminants similaires. Ainsi les solutions suivant l'invention constituent des désinfectants efficaces dans les hopitaux, les cliniques, les maisons d'enfants, pour le nettoyage des ustensiles de table et de cuisine, dans les institutions et installations de préparation de produits alimentaires, telles que celles de culture des algues, pour les piscines, comme désinfectants de curetages chirurgicaux et produits de nettoyage de la peau, etc.
Les exemples ci-après permettront de mieux comprendre l'invention:
Dans ces exemples toutes les proportions sont données en poids, sauf indications contraire.
Exemple I
Dans un récipient approprié équipé de dispositifs d'agitation on introduit les produits suivants:
Ingrédients Proportion
en poids
Chlorure quaternaire d'ammonium A1 0,050
Chlorure quaternaire d'ammonium B2 0,025
Chlorure quaternaire d'ammonium C3 0,050
Agent chelatant4 0,090
0,215
On mélange alors ces ingrédients actifs pour obtenir un ensemble homogène.
Le mélange ainsi obtenu est ensuite additionné des ingrédients inertes ci-dessous:
Ingrédients Proportion
en poids
Surfactant amphotérique5 4,780
Glycérine (agissant comme émollient) 4,070
Surfactant anionique6 0,148
Agent chelant7 0,108
Eau 90,779
99,785
Le produit obtenu constitue une composition désinfectante aux termes de la présente invention.
Les annotations 1 à 7 ci-dessus correspondent aux indications suivantes: 1) chlorure de n-alkyl (Cs2 5%, Cl4 60%, Cl6 30%, Cii 5%)
- diméthylbenzyle-ammonium; 2) chlorure de n-alkyl (Cl2 50%, Ci4 30%, Ci6 17%, Cii 3%)
- diméthylbenzyle-ammonium; 3) chlorure de n-alkyl (C12 68%, Ci4 32%) - diméthyl-
éthylbenzyle- ammonium; 4) sel disodique de l'acide tétraacétique éthylènediamine; 5) sel disodique de l'acide N-coco-B-aminopropionique;
6) triéthanolamine; 7) identique à 4).
Exemple II
On mélange le produit de l'exemple I avec de l'eau renfermant 500 ppm d'eau dure synthétique AOAC en vue de préparer une solution d'utilisation. Cette solution, qui renferme 200 ppm du mélange de chlorures de benzalkonium alkylé, est alors essayée à l'encontre du staphylococcus aureus ATCC
No. 6538.
La méthode employée constitue une variante de celle exposée dans l'ouvrage Official Methods of Analysie of the
AOAC, 11) édition, chapitre 4, paragraphes 4.023-4.032 en utilisant des préparations de la culture diluées à 10-3, 10-4 et 10-5 avec un temps d'exposition de cinq minutes.
Outre le produit de l'exemple I l'on effectue les mêmes essais sur un échantillon de ce produit vieux d'environ 1 année et qu'on avait chauffé à environ 330C.
Au bout de cinq minutes on relève que plus de 99,999% de la culture a été détruit, ce qui démontre l'efficacité du produit.
The present invention relates to disinfectant compositions. It relates more particularly to concentrated disinfectants and their solutions for use.
A large number of disinfectant compositions prepared from concentrates have been established for several years.
However, these compositions are generally limited to a field of use which is specific to them, for example agriculture, industry, household or domestic jobs and the like.
On the contrary, the present invention makes it possible to establish a disinfectant compound which can be used in several fields on the basis of its solutions for use.
The description below and the examples which it contains will make it possible to better understand the invention, the characteristics which it presents and the advantages which it is likely to provide.
The disinfectant concentrate according to the invention is characterized in that it comprises:
a) from 99.0 to 99.9% by weight of inert ingredients;
b) from 0.1 to 1.0% by weight of an active ingredient consisting of:
1) 25 to 50% by weight of a chelating agent;
2) 50 to 75% by weight of aryl-tetra-alkylammonium halides, each of which corresponds to the formula:
EMI1.1
wherein R represents either hydrogen or an alkyl having 1 to 2 carbon atoms, R 1 an alkyl having 1 to 4 carbon atoms, R2 and R3 each individually an alkyl having 1 to 2 carbon atoms, R4 at least one n-alkyl having 8 to 18 carbon atoms, and X is halogen.
The chelating agent used here is preferably either ethylenediamine tetraacetic acid or its alkali salts, such as its disodium salt. As other useful compounds, there may be mentioned the acids of sugars and their alkali salts, such as gluconic acid, lactic acid, citric acid, or sodium or potassium gluconate, lactate or citrate and the like.
However, as indicated above, the preferred chelating agent consists either of ethylenediamine tetraacetic acid or of its disodium salt.
As is well known to those in the art, n-alkyl-benzalkonium halides, which are quaternary ammonium halides, are generally prepared by reacting an alkyl halide with a tertiary amine, for example a benzyldialkylamine or an ethylbenzyldialkylamine. Tertiary amino compounds are generally prepared by reacting with ammonia either ethylbenzyl chloride or benzyl chloride to form a secondary benzylamine or ethylbenzylamine. This secondary amine is then reacted with an alkyl chloride, for example with methyl chloride, to obtain the tertiary amine either, as envisaged above, dimethylbenzylamine or dimethylethylbenzylamine. All of these reactions take place on a molar basis.
To prepare the present benzalkonium compounds, the starting material is usually N, Ndialkybenzylamine, which is a commercially available product.
Preferred compounds, namely quaternary ammonium chlorides, are also usually commercial products.
In the practical implementation of the present invention, it has been found that a mixture of three particular quaternary ammonium chlorides is found to be extremely effective. The first two of these compounds can be designated by the following formula:
EMI1.2
wherein R is hydrogen and Rs is n-alkyl having 12 to 18 carbon atoms, and mixtures thereof. These compounds are prepared according to the process defined above, that is to say by using a commercial mixture of n-alkyl chlorides comprising the distribution: C12 - 0 to 10%; G3 - 0 to 10%; 90% Cl40; 90% C1s0; 50% Cl60; 10% Cl70; Cis - 0 to 10%. This mixture is reacted with dialkylbenzylamine.
The quaternary compounds thus obtained are commercially available, where they are sold under various trade names.
It is understood that each of these compounds constitutes by itself a mixture of quaternary ammonium chlorides, this due to the distribution of the n-alkyl groups in the alkyl chloride used for its preparation. Within this broad classification there are two preferred products. The first is prepared from an alkyl chloride having by weight the distribution: C12 about 5%; C14 about 60%; Cis about 30% and Cii about 5%. As for the second, its nalkyl distribution by weight is: Cl2 approximately 50%; C14 about 30%; C16 about 15% and Cii about 5%.
The third quaternary ammonium chloride used in the present composition corresponds to the formula:
EMI1.3
wherein R6 is n-alkyl having about 12 to 14 carbon atoms as well as mixtures thereof. As indicated above, these compounds are prepared by reacting dialkylethylbenzylamine with a molar amount of nalkyl chloride in which the alkyl moiety comprises a mixture of n-alkyl groups whose general weight distribution is: Cl 2 0 to 90%; Ci - 0 to 50%; C14 - 0 to 50%, the preferred distribution being: C12 - 65 to 75% and Cl4 - 25 to 35%. This benzalkonium chloride is also a product which is found in commerce.
To prepare the active ingredient according to the present, a quaternary ammonium chlorides weight ratio of about 2: 1: 2 is used. The ingredient itself contains about 50-75% by weight of the mixture of these chlorides and 25-50% chelating agents. The preferred composition is 50 to 60% by weight of quaternary ammonium chlorides and 40 to 50% by weight of the chelating agent. As stated above, in preparing the disinfectant concentrate, the active ingredient is mixed under ambient conditions with the inert ingredients such as surfactants, emollients, corrosion inhibitors and the like.
The surfactants used can be nonionic, cationic, amphoteric or consist of mixtures thereof. Amphoteric and anionic surfactants and mixtures thereof are to be preferred. As suitable amphoteric surfactants, mention may be made of those which act as emulsifiers, such as the derivatives of alkylated aminopropionic acids and in particular the neutral alkali salts thereof. By way of example of such compounds, mention will be made of the sodium salt of N-coco-B-amino-propionic acid, acids
N-lauryl - or N-myristil-amino-propionic and the like, as well as the di-alkali metal salts of derivatives of these same alkylated amino-propionic acids, for example disodium N-tallow-B-aminoproprionate (the term tallow corresponding to the composition of tallow).
The anionic surfactants used are those which also act as corrosion inhibitors. In this regard, mention may be made of alkanolamines such as ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine and the like.
These surfactants are generally used in an amphoteric / anionic weight ratio of between 50: 1 and 100: 1, the total concentration of surfactant in the concentrate or composition ranging from 4 to 6% based on the total weight of the material. composition.
In addition, the final concentrate is preferably made to include an emollient such as glycerin in order to avoid irritation of the user's skin. This emollient is normally used in a proportion of 3 to 5% of the total weight of the composition.
The rest of it is water.
To prepare a use solution from the composition defined above, the concentrate is mixed with water at ambient conditions until a minimum dilution by weight of about 100 ppm concentrate (parts per million parts compared to the solution). In general, the proportion of concentrate in the solution is between 100 and 2000 ppm, preferably between 250 and 1500 ppm.
Experience has shown that the above use solution is effective in destroying bacteria and fungi both those which do not take the Gram (Gram negative) and those which take it (Gram positive), such as pseudomonas aeruginosa, interdigital trichophyton strain 640, staphylococcus aureus, salmonella chloeraesius, escherichia coli and other similar contaminating microbes. Thus the solutions according to the invention constitute effective disinfectants in hospitals, clinics, children's homes, for cleaning table and kitchen utensils, in institutions and installations for the preparation of food products, such as those of algae culture, for swimming pools, as disinfectants for surgical curettage and skin cleaning products, etc.
The examples below will make it possible to better understand the invention:
In these examples all the proportions are given by weight, unless otherwise indicated.
Example I
The following products are introduced into a suitable container equipped with stirring devices:
Ingredients Proportion
in weight
Quaternary ammonium chloride A1 0.050
Quaternary ammonium chloride B2 0.025
Quaternary ammonium chloride C3 0.050
Chelating agent4 0.090
0.215
These active ingredients are then mixed to obtain a homogeneous whole.
The mixture thus obtained is then added with the inert ingredients below:
Ingredients Proportion
in weight
Amphoteric surfactant5 4.780
Glycerin (acting as an emollient) 4,070
Anionic surfactant6 0.148
Chelating agent7 0.108
Water 90,779
99.785
The product obtained constitutes a disinfectant composition within the terms of the present invention.
Annotations 1 to 7 above correspond to the following indications: 1) n-alkyl chloride (Cs2 5%, Cl4 60%, Cl6 30%, Cii 5%)
- dimethylbenzyl-ammonium; 2) n-alkyl chloride (C12 50%, C14 30%, C16 17%, C11 3%)
- dimethylbenzyl-ammonium; 3) n-alkyl chloride (C12 68%, C14 32%) - dimethyl-
ethylbenzylammonium; 4) disodium salt of ethylenediamine tetraacetic acid; 5) N-coco-β-aminopropionic acid disodium salt;
6) triethanolamine; 7) same as 4).
Example II
The product of Example I was mixed with water containing 500 ppm AOAC synthetic hard water to prepare a use solution. This solution, which contains 200 ppm of the mixture of alkylated benzalkonium chlorides, is then tested against Staphylococcus aureus ATCC
No. 6538.
The method used constitutes a variant of that set out in the work Official Methods of Analysis of the
AOAC, 11) Edition, Chapter 4, paragraphs 4.023-4.032 using culture preparations diluted to 10-3, 10-4 and 10-5 with an exposure time of five minutes.
In addition to the product of Example I, the same tests are carried out on a sample of this product about 1 year old and which had been heated to about 330C.
After five minutes it is noted that more than 99.999% of the culture has been destroyed, which demonstrates the effectiveness of the product.