PT1411768E - Soluã†o desinfectante ‚ base de hipoclorito de sëdio, e processo para a preparar - Google Patents

Description

1

DESCRIÇÃO

"SOLUÇÃO DESINFECTANTE À BASE DE HIPOCLORITO DE SÓDIO, E PROCESSO PARA A PREPARAR" A presente invenção relaciona-se com uma solução desinfectante à base de hipoclorito de sódio e com um processo para a preparar. Ao longo da presente descrição e das reivindicações, a menos que especificado de outro modo, o termo "solução" refere-se sempre a uma solução aquosa.

As propriedades bactericidas das soluções de hipoclorito de sódio são conhecidas desde 1820. Sobretudo em França, no periodo da Primeira Guerra Mundial, foram também largamente usadas para o tratamento médico das feridas de guerra.

Mesmo hoje, são amplamente usadas como desinfectantes para ambiente, superfícies, instrumentos cirúrgicos, diversos objectos e feridas. A actividade desinfectante das soluções de hipoclorito de sódio depende em larga escala da actividade bactericida do ácido hipocloroso e, portanto, da sua presença nas soluções.

Agora A eficiência da actividade é influenciada pela temperatura, pelo tempo de contacto, pelo tipo e concentração de microrganismos e, acima de tudo, pelo pH. Uma vez que a constante de dissociação do ácido hipocloroso a 25°C é pKa = 7,49, isto resulta que quando a solução de hipoclorito entra em contacto com fluidos corporais, o pH é modificado e tende a aproximar-se da neutralidade, e assim a proporção entre as espécies ionizadas e as espécies neutras tendem a ficar iguais. Agora, embora o hipoclorito seja um 2 desinfectante brando em comparação com o ácido hipocloroso, actua como uma reserva. A EP-A-0 471 129 relaciona-se com uma solução de hipoclorito de sódio que é útil como um anti-séptico. A solução contém hipoclorito de sódio numa quantidade suficiente para 4 até 6 gramas por litro de cloro activo, um regulador de pH numa quantidade suficiente para produzir um pH maior que 10 e menor que ou igual a 10,5 e água purificada numa quantidade suficiente para produzir 1 litro de solução. A US-A-5 624 636 pretende melhorar a desinfecção dos moldes dentários após a sua remoção da boca de um doente e antes de entrarem no laboratório dentário para evitar contaminação. Isto envolve o uso de uma solução de hipoclorito com pH ajustado, a qual é altamente eficaz para matar microrganismos, e também relativamente económica. A solução desinfectante não causa danos no molde, nem perda de precisão, e não destrói os pormenores na superficie do molde. A solução tem um pH desde 9 até 11 e tem um conteúdo em hipoclorito de sódio desde 0,05% até cerca de 1,05%. A US-A-4 990 334 divulga uma solução germicida para desinfecção da epiderme humana sem irritação. A solução é uma mistura homogénea de glicerol, hipoclorito de sódio, componentes inertes, água doce, óleo aromatizado, e álcool isopropí lico, tendo um pH de 9,8 até cerca de 10,1. A solução pode ser aplicada num toalhete e selada numa bolsa hermeticamente fechada para utilização posterior.

Um dos problemas associados com as soluções desinfectantes de hipoclorito de sódio é que as suas composições não podem ser pré-determinadas à vontade uma vez que os métodos 3 industriais para produzir hipoclorito originam soluções nas quais o hipoclorito de sódio está acompanhado por produtos secundários e matérias-primas. Deste modo, dado que as referidas soluções industriais são as únicas fontes de hipoclorito que estão disponiveis para preparar as referidas soluções desinfectantes, as referidas soluções desinfectantes irão também conter necessariamente uma certa quantidade dos referidos produtos secundários e matérias-primas que já estão presentes na solução industrial de hipoclorito usada. A produção de hipoclorito de sódio é baseada na dismutação do cloro molecular numa solução de hidróxido de sódio.

Esta reacção, também conhecida como "cloração alcalina", actua de acordo com o seguinte esquema de reacção (I):

Cl2 + 2 NaOH - NaClO + NaCl + H20 (I) 0 processo industrial envolve, mais comummente, a adição de cloro a um excesso de hidróxido de sódio.

As soluções contendo cerca de 15,70-20,93% (p/v) de hipoclorito de sódio [equivalente a 15,00-20,00% (p/v) de cloro activo] são assim obtidas, contendo também uma quantidade substancialmente equivalente de cloreto de sódio e um excesso de bases livres, geralmente menos que 1 % (expresso como NaOH), o que dá um pH de cerca de 12,5-13,5 e actua como estabilizador.

Ao longo da presente descrição e das reivindicações, este tipo de solução será referida como uma solução concentrada. 4

Soluções concentradas de hipoclorito de sódio têm vários usos industriais e, quando usadas na forma não modificada ou diluidas adequadamente, são também usadas para desinfectar produtos. No entanto, as referidas soluções não podem ser usadas para desinfecção clinica e/ou veterinária na forma não modificada uma vez que não são toleradas pela pele ou membranas mucosas.

Para além disso, o seu alto valor de pH também previne a formação de ácido hipocloroso.

As soluções desinfectantes de hipoclorito são portanto preparadas diluindo uma solução concentrada com sais minerais adicionados que actuam como tampões para reduzir o seu pH e assim melhorar a sua tolerabilidade e actividade bactericida.

Em particular, soluções desinfectantes típicas para uso tópico são como se segue: - Solução de Dakin (French Pharmacopoeia 8a edição, p. 1059) contendo cerca de 0,5% de hipoclorito de sódio, a mesma percentagem de cloreto de sódio, 1,5% de bicarbonato de sódio e 1 mg/100 mL de permanganato de potássio; e a solução desinfectante da pele descrita na US Pharmacopoeia (USP 24, p. 1535), a qual contém 0, ΟΡΟ, 032% de hipoclorito de sódio, 1,02 g/L de fosfato de sódio monobásico, 17,61 g/L de fosfato de sódio dibásico e tem um pH entre 7,8 e 8,2. Embora não seja mencionado pela USP, uma vez eu esta solução é preparada a partir de uma solução concentrada de 5 hipoclorito de sódio, ela também contém pelo menos 0,02-0,032% de cloreto de sódio.

Porém, a redução do pH destas soluções tem o inconveniente de reduzir a estabilidade do hipoclorito de sódio e assim, dependendo da sua composição, estas soluções só podem ser armazenadas durante desde um minimo de poucos dias até um máximo de poucos meses (S.F. Bloomfield, T.J. Sizer, "Pharm. J. (1985), 153-157).

As soluções desinfectantes referidas têm, portanto, de ser preparadas pelo utilizador no momento da utilização ou um pouco antes.

Especificamente, mesmo se armazenadas com cuidado, as soluções desinfectantes de hipoclorito de sódio acima mencionadas obtidas por diluição de uma solução concentrada com tampões adicionados sofrem uma decomposição espontânea a qual produz clorato de sódio, cloreto de sódio e pequenas quantidades de clorito de sódio. A formação de clorato de sódio e de clorito de sódio tem também o inconveniente de estes produtos terem propriedades toxicológicas (Drinking Water and Health, Disinfectants and Disinfectant By-products. volume 7, National Academy Press, Washington, D.C., 1987) de tal modo que foram elaborados regulamentos para esse fim (Priority list of substances that may require regulation under the safe drinking water act; EPA, 1991, (56), 9, 1470-1474, EPA 40 CFR part 9 141, 142 National Primary Drinking Water Regulations: Disinfectant and Disinfection Byproduct, Final Rule, Dezembro 16, 1998). 6 0 único método conhecido para preparar soluções de hipoclorito de sódio relativamente diluidas que não têm o inconveniente das soluções obtidas por diluição de uma solução concentrada com tampões adicionados é o da electrólise de soluções de cloreto de sódio em células electroliticas sem diafragma de modo a permitir que os produtos que são formados gradualmente pela electrólise reajam em conjunto. As soluções desinfectantes de hipoclorito de sódio diluidas assim obtidas contêm um excesso de cloreto de sódio e têm um pH entre 10 e 10,5.

Estas soluções, subsequentemente diluidas sem correcção do pH ou com a possivel adição de pequenas quantidades de correctores de pH, são bem toleradas pela pele e membranas mucosas. Para além disso, são estáveis durante pelo menos dois anos e podem assim ser vendidas em farmácias.

Exemplos tipicos de possiveis correctores de pH são bicarbonato de sódio, tetraborato de sódio e misturas de fosfato de sódio monobásico e dibásico.

Uma solução desinfectante deste tipo tem sido vendida durante muitos anos sob a marca AMUCHINA™ e tem a seguinte composição: hipoclorito de sódio: 1,15% (p/v), equivalente a 1,1 % de cloro activo; cloreto de sódio : 18% (p/v); clorato de sódio: 17-26%, relativos à quantidade de hipoclorito de sódio acima mencionada;

pH 10-10,5.

Aqui a seguir, as soluções de hipoclorito de sódio obtidas pela electrólise do cloreto de sódio em células 7 electrolíticas sem diafragma serão referidas como "soluções electroliticas".

Apesar das desvantagens acima mencionadas, as soluções electroliticas contêm um grande excesso de cloreto de sódio e isto pode ser um inconveniente em certos tipos de aplicação tais como, por exemplo, tornar água própria para consumo. 0 clorato de sódio contido aparece devido ao facto de, para além da decomposição espontânea, uma reacção secundária de oxidação anódica do hipoclorito estar, em certa medida, associada à reacção electrolitica primária, (6C10~ + 3H2O -► 2CIO3 + 4C1 + 6H+ + 3/2O2 + 6e ) .

No entanto, o principal inconveniente das soluções electroliticas consiste nos altos custos das fábricas necessárias para as produzir e nos custos associados à sua gestão.

Adicionalmente, o método electrolitico não pode ser usado para produzir soluções relativamente concentradas [>3% (p/v)] uma vez que isto iria iniciar reacções electroliticas secundárias as quais iriam conduzir a uma redução do rendimento e, acima de tudo, à produção de niveis excessivamente elevados de clorato de sódio, prejudicando assim a qualidade das soluções.

Deste modo, não obstante as muitas tentativas feitas ao longo de mais de um século, ainda não foi encontrado um método não dispendioso para preparar uma solução desinfectante de hipoclorito de sódio que seja estável durante pelo menos dois anos, que não contenha um excesso de cloreto de sódio, que tenha elevada actividade bactericida e que seja bem tolerada pela pele e pelas membranas mucosas.

Até agora, estes objectivos têm sido considerados como incompatíveis entre si pois, como já se viu, um pH alcalino garante a estabilidade mas tem efeitos prejudiciais na tolerabilidade pela pele e pelas membranas mucosas e reduz o poder bactericida. Por outro lado, com um pH neutro, o poder bactericida é elevado, mas a estabilidade é baixa. A patente Francesa 2 593 704 descreve uma solução de hipoclorito de sódio estabilizada e diluida a 0,5% na qual a estabilização é conseguida adicionando uma quantidade de fosfato monossódico que é suficiente para baixar o pH até um valor de 9,6-10. De acordo com o referido documento, a solução desinfectante acima mencionada é bem tolerada pela pele mas tem uma estabilidade somente de seis meses.

Verificou-se agora, surpreendentemente, que a diluição de uma solução de hipoclorito de sódio concentrada e a adição de ácido clorídrico diluido até que o pH seja 10,1-10,7 torna esta solução bem tolerada pela pele e pelas membranas mucosas sem reduzir a sua estabilidade, sem formar quantidades consideráveis de clorato de sódio e sem a adição de outros solutos iónicos.

Tipicamente, uma solução desinfectante de hipoclorito de sódio assim obtida tem as seguintes características: hipoclorito de sódio: 0,021-5,76% (p/v), equivalente a 0,020-5,50% (p/v) de cloro activo; 9 9 clorato de sódio :

água: pH 1,7% em relação à quantidade de hipoclorito de sódio acima mencionada;

qs 100 mL 10,1-10,7

Esta solução é nova uma vez que difere das outras soluções desinfectantes de hipoclorito conhecidas, obtidas por diluição de uma solução concentrada com adição de tampões, no que respeita ao valor do pH e à ausência de tampões. Adicionalmente, difere das soluções electroliticas quanto aos niveis de clorato de sódio.

Num seu primeiro aspecto, a presente invenção relaciona-se portanto com uma solução desinfectante de hipoclorito de sódio, caracterizada por ter um pH entre 10,1 e 10,7 e compreender desde 0,021 até 5,76% (p/v) de hipoclorito de sódio e, em relação à referida quantidade de hipoclorito de sódio, não mais que 2% de clorato de sódio.

Preferencialmente, a quantidade de hipoclorito de sódio incluída na solução desinfectante da presente invenção varia desde 0,52% até 2,09% (p/v), equivalente a 0,50-2,00% de cloro activo.

Vantajosamente, o pH da solução desinfectante da presente invenção é entre 10,1 e 10,5.

Tipicamente, a solução desinfectante da presente invenção, a qual compreende desde 0,021 até 5,76% (p/v) de hipoclorito de sódio, também compreende desde 0,015 até 4% (p/v) de cloreto de sódio. 10 A solução desinfectante da presente invenção pode ser rapidamente tornada isotónica adicionando uma quantidade adequada de cloreto de sódio.

Adicionalmente, uma quantidade adequada de um corante que seja compatível com os componentes da solução pode também ser adicionada à solução desinfectante da presente invenção. Um exemplo típico de um corante adequado é permanganato de potássio. A adição de ácido clorídrico diluído a pH 10,1-10,7 é suficiente para obter uma solução desinfectante de hipoclorito que tem todas as vantagens que serão listadas aqui a seguir. No entanto, após o pH ter sido parcialmente corrigido com ácido clorídrico diluído, por exemplo até 11, pode ser adicionada uma pequena quantidade de outro composto capaz de corrigir o pH, por exemplo desde 11 até 10,5. Exemplos típicos de tais compostos são: tetraborato de sódio, bicarbonato de sódio, carbonato de sódio, monohidrogeno fosfato de sódio, dihidrogeno fosfato de sódio e afins.

Num seu segundo aspecto, a presente invenção relaciona-se com um processo para preparar uma solução desinfectante de hipoclorito de sódio, em que o referido processo compreende a diluição de uma solução concentrada de hipoclorito de sódio, caracterizada por o pH desta solução ser trazido até um valor entre 10,1 e 10,7 adicionando ácido clorídrico diluído.

Tipicamente, antes de ser submetida ao processo da presente invenção, a solução concentrada compreende desde 15,70 até 20,93% (ρ/v) de hipoclorito de sódio e o seu pH é cerca de 13. 11

Preferencialmente, a concentração de ácido clorídrico na solução diluída usada no processo da presente invenção varia desde 0,01 até 1 mol/litro e preferencialmente 0,1-1 mol/litro. A solução desinfectante de hipoclorito de sódio de acordo com a presente invenção tem as seguintes vantagens; é económica uma vez que é rapidamente e facilmente preparada por meio de um aparelho muito simples; - é bem tolerada como a solução de Dakin e as outras soluções análogas descritas nas farmacopeias e como as soluções electrolíticas; é estável como as soluções electrolíticas e é, portanto, adequada para venda em farmácias como uma solução pronta a usar; é facilmente adaptável a vários requisitos em termos de concentrações e adição de outros solutos; tem alta eficácia bactericida; e contém muito pequenas quantidades de clorato de sódio.

Os exemplos que se seguem servem para ilustrar a invenção sem, no entanto, a limitarem. EXEMPLO 1

Solução 1 750 mL de água destilada foram adicionados a 58, 97 mL de uma solução, contendo 19,5% (p/v) de hipoclorito de sódio, 18% (p/v) de cloreto de sódio e menos de 10 ppm de clorato de sódio, e tendo um pH de 13. HC1 IN foi depois adicionado até que o pH fosse 10,5. 12

Finalmente, foi adicionada água destilada até fazer 1000 mL. A solução assim obtida continha 1,15% (p/v) de hipoclorito de sódio [equivalente a 1,1% (p/v) de cloro activo] e 1,06% (p/v) de cloreto de sódio. EXEMPLOS 2-3

Soluções 2 e 3

Para verificar o efeito dos correctores de pH, o processo foi realizado exactamente como descrito no Exemplo 1, excepto que o pH da solução de partida foi primeiro levado até 11 com HC1 IN e, depois, até 10,5 com tetraborato de sódio (Solução 2) ou bicarbonato de sódio (Solução 3). EXEMPLO 4

Solução 4

Para verificar o efeito do cloreto de sódio, o processo foi realizado exactamente como descrito no Exemplo 1, excepto que o conteúdo de cloreto de sódio foi depois elevado até 18% (p/v). TESTE 1

Estabilidade A estabilidade das Soluções 1-4 foi estudada durante 75 dias num ambiente tendo uma temperatura de 4 0°C e uma humidade relativa de 75% e durante 63 dias à temperatura ambiente (cerca de 24°C). O estudo foi realizado em comparação com uma solução electrolitica (Solução Comparativa) de pH 10,3 e contendo 13 1,15% (p/v) de hipoclorito de sódio (equivalente a 1,1% de cloro activo) , 18% de cloreto de sódio e, em relação à quantidade de hipoclorito de sódio acima mencionada, cerca de 26% (p/v) de clorato de sódio.

Os resultados estão ilustrados nas Tabelas I e II abaixo.

Tabela I (T=40°C; H.R.=75%) Solução No. PH Hipoclorito de sódio Cloratos (ppm) Inicial 75 dias Inicial 75 dias Inicial 75 dias 1 10,5 10, 1 1, 15 0, 98 162 1046 2 10,5 10,1 1, 15 0, 90 134 1413 3 10,5 10,2 1,15 0, 93 146 1272 4 10,5 9,8 1,15 0,85 157 1548 Comparativa 10,3 9,6 1,15 0,80 2640 4128

Tabela II (Temperatura Ambiente) Solução No. PH Hipoclorito de sódio Cloratos (ppm) Inicial 63 dias Inicial 63 dias Inicial 63 dias 1 10,5 10,3 1,15 1, 14 162 251 2 10,5 10,4 1,15 1,15 134 281 3 10,5 10,4 1,15 1,14 146 272 4 10,5 10,4 1,15 1,15 157 295 Comparativa 10,3 10,2 1,15 1, 11 2640 2950

Estes dados provam que a solução desinfectante da presente invenção se comporta como a solução electrolitica comparativa a qual, como é conhecido, é estável durante pelo menos 2 anos. Assim, pode razoavelmente deduzir-se que 14 a solução da invenção também será estável pelo menos durante dois anos. TESTE 2

Actividade Bactericida A actividade bactericida da solução desinfectante do Exemplo 1 foi comparada com a da solução electrolítica mencionada no Teste 1 anterior, de acordo com o padrão UNI EN 1040.

Estirpes de Staphylococcus aureus ATCC 6538 e Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442 foram submetidas, durante 5 minutes a 20°C, às soluções contendo cinco concentrações diferentes de hipoclorito de sódio, respectivamente: 28,75 ppm, 57,5 ppm, 115 ppm, 230 ppm e 460 ppm, obtidas por diluição das soluções sob investigação. A interpretação dos resultados de acordo com o padrão UNI EN 1040 mostrou que ambas as soluções induzem uma redução logaritmica >105 na vitalidade bacteriana.

Em conclusão, as duas soluções sob investigação mostraram elas próprias ter a mesma actividade bactericida para as mesmas concentrações.

Lisboa, 15 de Julho de 2010

Claims (9)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Solução desinfectante de hipoclorito de sódio tendo um pH entre 10,1 e 10,7 e compreendendo desde 0,021 até 5,76% (p/v) de hipoclorito de sódio e, caracterizada por não ter tampões e conter, em relação à referida quantidade de hipoclorito de sódio, não mais que 2% de clorato de sódio.

2. Solução de acordo com a Reivindicação 1, caracterizada por compreender desde 0,52% até 2,09% (p/v) de hipoclorito de sódio.

3. Solução de acordo com a Reivindicação 1 ou 2, caracterizada por o seu pH estar entre 10,1 e 10,5.

4. Solução de acordo com qualquer uma das Reivindicações 1 até 3, caracterizada por também compreender desde 0,015 até 4% (p/v) de cloreto de sódio.

5. Solução de acordo com qualquer uma das Reivindicações 1 até 4, caracterizada por compreender uma quantidade de cloreto de sódio que é suficiente para a tornar isotónica.

6. Solução de acordo com qualquer uma das Reivindicações 1 até 5, caracterizada por também compreender um corante.

7. Processo para preparar uma solução desinfectante de hipoclorito de sódio, compreendendo a diluição de uma solução de hipoclorito de sódio concentrada, caracterizada por o pH desta solução ser trazido até um valor entre 10,1 e 10,7 adicionando ácido clorídrico diluído.

8. Processo de acordo com a Reivindicação 7, caracterizada por a referida solução concentrada ter um pH 2 de 13 e compreender desde 15,70 até 20,93% (p/v) de hipoclorito de sódio.

9. Processo de acordo com a Reivindicação 7 ou 8, caracterizada por a referida solução diluida de ácido clorídrico compreender 0,01-1 mol/litro e preferencialmente 0,1-1 mol/litro de ácido clorídrico. Lisboa, 15 de Julho de 2010