Brevet FR2566417A1 — publié le 19851227

La présente invention a trait aux revêtements pour particules inorganiques, ou minéra- les, telles que perles ou micro-billes de verre, de tels revêtements étant destinés à communiquer à leurs substrats un effet bactéricide, rendant ceux-ci et leurs produits fabriqués, extrêmement avantageux pour leur utilisation chaque fois que des conditions stériles sont désirées. De telles utilisations incluent mais ne sont pas limitées à l'enduit des substrats utilisés dans Les "lits fluidisés" d'hopitaux ou à l'enduit des substrats utilisés dans les filtres pour la filtration de l'air. On sait que la plupart des agents bactéricides, pour être actifs, doivent pénétrer la structure de la cellule des microbes qu'ils détruisent. Cela signifie que la plupart des agents bactéricides perdraient leur efficacité s'ils étaient fixés superfi- ciellement, c'est-à-dire, s'ils étaient liés à la surface d'un substrat de manière telle q'ils ne puissent pas être absorbés dans la structure de la cellule des microbes attaqués. Cependant, des agents qui ne sont pas fixés à la surface du substrat, en sont éloignés pendant un certain laps de temps, de telle sorte que la propriété bactéricide du substrat est diminuée et ne peut pas être régénérée. Isquith et al. rapportent dans la publication "Applied Microbiology" (Déc. 1972) p. 859-863, que le produit de l'hydrolyse de chlorure de 3(trimethoxysilyl)-propyl - dimethyloctadecyl ammonium présente une activité bactéricide contre une grande varié- té de micro-organismes, bien que pouvant être lié chimi- quement à différentes surfaces. Cependant, Isquith et al.. n'ont traité seulement que des surfaces particulières avec leur composé bactéricide, et n'ont pas entrepris de déterminer l'efficacité d'autres surfaces pouvant fixer les composés bactéricides qui pourraient être souhaitables dans l'utilisation de produits particuliers. La présente invention a permis de mettre en lumière qu'une grande variété de produits utiles peuvent être rendus bactéricides pendant un certain laps de temps en revêtant les composants divisés fibreux ou particulaires de certains de ces produits, au moyen d'un certain nombre d'agents bactéricides fixables super- ficiellement; ces agents sont de préférence des composés d'ammonium quaternaire organo siliciés. La nature des composés spécifiques choisis varient avec les caractéris- tiques secondaires qu'il serait souhaitable de communiquer au produit final. Par exemple, les sphères ou perles bactéricides de L'invention, lorsqu'elles sont utilisées dans les "lits f]uidisés" d'hopitaux, sont revêtues de préférence d'avec un agent qui est hydrophobe puisqu'une résistance à l'humidité est désirée dans le produit final. En conséquence, un objet de la présente invention est de proposer un certain nombre de composés fixables superficiellement; un autre objet de la présente invention est d'utiliser la surface pouvant fixer les composés bactéricides comme revêtement sur des substrats particulaires ou fibreux; un autre objet de la présente invention est de proposer des produits bactérici- des à grande échelle qui soient composés de substrats particulaires revêtus d'agents bactéricides de telle sorte - que l'air puisse pénétrer les produits finis volumineux; un autre objet de la présente invention est de communiquer les caractéristiques bactéricides aux produits volumineux tels que des filtres à air ou 'des lits fluidisés, en traitant avec des revêtements bactéricide les substrats particulaires ou fibreux dont sont composés les produits finis volumineux; un autre objet de la présente invention est de proposer des literies et des filtres à air qui soient hautement bénéfiques en maintenant un environnement stérile, économiques à produire et à entretenir, et parfaitement sûrs à l'utilisation. Dans une forme d'execution pré- 2566 4 1 7 férée de l'invention, le substrat qui doit être traité avec un agent bactéricide, a la forme de petites sphères ou perles en verre, ayant pour taille de 1 à 9-00 microns. Les gels de silice et autres substrats minéraux peuvent être également utilisés. Il est souhaitable de stériliser préalablement les perles en verre par l'une des méthodes connues, comme par exemple, en les soumettant à La vapeur, à la chaleur sèche pendant plusieurs heures, ou à la stérilisation froide. Une partie des perles en verre est alors mesurée dans un récipient à réaction. Ensuite, un ou plusieurs des agents bactéricides appropriés sont choisis comme étant capables de tuer les microbes tant que la liaison superficielle au substrat est telle que les agents ne puissent pénétrer les cellules des microbes qu'ils attaquent. Les agents bactéricides préférés incluent, mais ne sont pas limités au chlorure d'octadecyldimethyl (3-(trimethoxysilyl) propyl. ammonium, et au chlorure de N-triméthoxysilyl, propyl-N,N-trimethyl ammonium dans un solvant organique. Une quantité soigneusement mesu- rée de l'agent bactéricide choisi est portée dans le réci- pient à réaction avec les perles en verre. On ajoute de préférence 0,1 à 2,5 millilitres de revêtement bactéricide à i 000 grammes de perles en verre à revêtir, bien que d'autres proportions soient compatibles avec le champ de l'invention. Une petite quantité d'eau peut être faculta- tivement ajoutée pour diluer l'agent de revêtement. En ce qui concerne les perles utilisées dans les lits d'air d'hopitaux, qui doivent être dans un état constant de f]luidisation, on préfère particu- lièrement un revêtement qui est résistant à l'humidité. Ainsi, i]l est souhaitable d'ajouter une base en tant que catalyseur de cuisson pour communiquer l'hydrophobie au revêtement. Les bases préférées pour cet objectif in- cluent, mais ne sont pas limitées aux amines secondaires, comme par exemple, la dipropylamine et aux amines tertiai- re comme, par exemple, la benzyl dimethylamine. Les agents bactéricides de l'invention mentionnés ci-dessus sont également capables d'agir comme base catalysante. Ces bases catalysent l'incorporation des constituants hydro- phobes dans le revêtement. Un constituant préféré est le siloxane d'hydrogène polymethyl. Il est souhaitable d'ajouter tous les produits de l'invention sous agitation et ensuite de chauffer le mélange pendant 10 à 15 minutes à une température maximale de 80 C. Les avantages des perles en verre traitées de cette façon incluent la destruction des bactéries non seulement dans l'usage final des perles, mais aussi au cours de leur fabrication et de leur mani- pulation. Une destination avantageuse des perles traitées est leur application aux lits f]uidisés pour les hopitaux, qui acquièrent des caractéristiques bactéricides lorsqu'ils sont composés de perles de verre revêtues conformément à la présente invention. De tels lits sont hautement bénéfiques pour la prévention d'ulcères decubi- tis parce qu'ils permettent la pénétration libre de l'air. Les lits fabriqués avec des perles de ladite invention tuent non seulement les bactéries à l'intérieur du lit mais sont aussi capables de tuer les bactéries émanant du patient. - Un attribut extrêmement économi- que de la literie et des autres produits selon la présente invention est que de tels produits peuvent être nettoyés à maintes reprises avec toutes sortes de solvants sans entraîner un perte appréciable de l'effet bactéricide. Ceci est vrai parce que le revêtement bactéricide est fixé - solidement à la suriface des particules minérales de l'invention. Les "lits fluidisés" de la présente invention ont des utilisations intéressantes au point de vue sani- taire et hygiénique hors du milieu hospitalier. LI'-invention peut être applicable à une grande variété de produits composés de substrats micro-particulaires. Par exemple, les perles en gel de silice et les fibres peuvent être revêtues avec des agents bactéricides selon ladite invention et incorporée dans les filtres à air éliminant l'humidité. Les filtres à air ainsi constitués éliminent les bactéries indésirables et autres microbes de l'air. Elles peuvent aussi être incorporées comme pré-filtre pour nettoyer l'air utilisé pour la fluidisation dans les "lits fluidisés" de l'invention. Des exemples spécifiques repré- sentant des modes d'exécution préférés de l'invention sont indiqués cidessous. Chaque exemple illustre simplement l'invention, et n'a pas pour but d'imposer une quelconque limitation au champ de cette dernière. Exemple 1 Les perles revêtues d'agent bac- téricide, pour utilisation dans les lits fluidisés, ou autres objets bactéricides, sont préparés en ajoutant les matériaux et les réactifs suivants, dans un récipient à réaction et dans l'ordre indiqué dans la liste, sous agitation manuelle substantielle pendant chaque addition successive, puis sous agitation mécanique, puis en chauf- fant à une température inférieure à 80 C pendant 10 à 15 minutes. Les composés et les quantités relatives ajoutées sont comme suit: 1 1 000 grammes de perles ayant pour diamètre approxima- tivement 100 microns; 2 1 millilitre d'une solution de benzyldimethylamine et d'eau, en proportion de 1 volume d'amine pour 7 volumes d'eau; 3 0,5 millilitres de siloxane d'hydrogène polymethyl; 4 1 millilitre de chlorure d'octadecyldimethyl (3-(trime- thoxysilyl) propyl) ammonium dans 50% de méthanol. Exemple 2 Les perles revêtues d'agent bac- téricide sont préparées selon l'exemple 1, sauf que les composés 3 et 40 sont mélangés ensemble avant d'être introduits dans le récipient à réaction. 2S66417 Exemple 3 Les perles revêtues d'agent bac- téricide sont préparées selon l'exemple 1 dans lequel en outre les composés et les quantités sont respectivement 1 1 000 grammes de perles en verre ayant pour diamètre approximativement 100 microns; 2 1 millilitre d'une solution d'amine dimethyl henzyl et d'eau dans une proportion de 1 volume d'amine pour 7 volumes d'eau; 3 0,5 millilitres de siloxane d'hydrogène polymethyl.; 4 1 millilitre de chlorure d'octadecyldimethyl (3-(trime- thoxysilyl) propy]l) ammonium dans 50% de méthanol. Exemple 4 Les perles revêtues d'agent.bac- téricide sont prépares selon l'exemple 1, dans lequel en outre les composés et les quantités sont respectivement: 1 1 000 grammes de. sphères en verre ayant pour diamètre approximativement 100 microns; 2 0, 5 mill].ilitres d'eau; 3 1 millilitre de chlorure d'octadecyldimethy]. (3-(trime- thoxysilyl) propyl) ammonium dans 50% de méthanol. Exemple 5 Les perles revêtues d'agent bac- téricide sont préparées selon l'exemple 1, dans lequel en outre les composés et le quantités sont respectivement: 1 1 000 grammes de sphères ayant pour diamiètre approxi- mativement 100 microns; 2 0,5 millilitres d'eau; 3 0,5 millilitres de chlorure d'octadecyldimethyl (3-tri- methoxysilyl) propy.l) ammonium dans 50% de méthanol. Exemple 6 Les perles revêtues d'agent bac- téricide sont préparées selon l'exemple 1, dans lequel en outre les composés et les quantités sont respectivement: 1 1 000 grammes de sphères en verre ayant pour diamètre approximativement 100 microns; 2 0, 5 millilitres d'eau; 3 0,1 millitres de chlorure d'octadecyldimethyl (3-(tri- methoxysilyl) propyl) ammonium dans 50% de méthanol; 4 0,5 millilitres de siloxane d'hydrogène polymethyl. Exemple 7 Les perles revêtues d'agent bac- téricide sont préparées selon l'exemple 1, dans lequel en outre les composés et les quantités sont respectivement: 1 1 000 grammes de sphères en verre ayant pour diamètre approximativement 100 microns; 2 0,5 millilitres d'eau; 3 0,1 millilitres de chlorure d'octadecyldimethyl (3-(trimethoxysilyl)) ammonium dans 50% de méthanol. Exemple 8 Les perles revêtues d'agent bac- téricide sont -préparées selon l'exemple 1, dans lequel en outre les composés et les quantités sont respectivement: 1 1 000 grammes de sphères en verre ayant pour diamètre approximativement 100 microns; 2 0,5 millilitres d'eau. 3 1 millilitre de chlorure de N-trimethoxysilyl propyl-N, N-trimethyl. ammonium dans du méthano]. Les exemples, expressions, com- posés et quantités relatives traités dans les exemples ci-dessus sont utilisés seulement comme des termes de description et non comme des termes de limitation. En utilisant ceux-ci, il n'y a aucune intention d'exclure tout équivalent ou parties de ceux-ci, étant entendu que diverses modifications sont possibles dans le champs de l'invention. R E V E N D I C AT I 0 N S 1. Composition bactéricide caractérisée: en ce qu'elle comprend des par- ticu]es minérales revêtues superficiellement d'agents bactéricides, et en ce que les agents bactérici- des sont liés fermement à la surface des particules - minérales. 2. Composition selon la revendication 1, caractérisée: en ce que les agents bactérici- des liés superficiellement sont des ammoniums quater- naires; 3. Composition selon la revendication 1, caractérisée: en ce que les agents bactérici- des liés superficiellement sont des amnmoniums quater- naires organiques; 4. Composition selon la revendication 1 caractérisée: en ce que les agents bactérici- des liés superficiellement sont des ammoniums quater- naires organosiliciés; 5. Composition selon la revendication 1, caractérisée: en ce que les agents bactérici- des liés superficiellement sont des chlorures d'ammo- nium quaternaires; 6. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que les agents bactérici- des liés superficiellement sont des chlorures d'ammo- nium quaternaires organosiliciés; 7. Composition selon la revendication 1, caractérisée: en ce que les agents bactérici- des liés superficiellement sont au moins un des compo- sés du groupe de composés comprenant: l / le chlorure d'octadecyldimethyl (3-(trimethoxy- silyl) propyl ammonium dans un solvant organique;et 2"/ le cehlorure d oct.adecy ldimeth- yl ( 3-(trimet.hoxysi- lyl) propyl a;mmon i timt, et au chli orirc e N-t r imtét hoxys i - lyl, propyl-N,N-trimethyl dans un solvant organique c omposit.ion selon la revendication. 1 caracLtrise: en ce que les part.iceules minera- les sont. composées d'au rnoins utin des composants dit groupe (de composant, comprenant le verre et, l e gel (le silice; 9. Composition s,#lon la revendication f, caractrisée: 1( en ce que 1 esd i tes pa rt i cu es minérales sont, dle-s perles; , Composition selon la revendi cat ion 8, caractér-isée: en ce que l esdites part i cul es minérales sont des fibres 1. Application d'une composit ion selon 'une quel conque des revewndications I a O, caractérisée: en ce que lesdites part, icules minérales revetuies d'agent. bactéricide rentrent dans la const it.tt ion de lits fluidisés pour hopitaux; 12. Application d'nne composition selon l'une quelconque dei revendication I à Q, caractérisée: en ce qute lesdites particules minérales revêtues d'agent bactéricide rentrent dans la constritut ion de filtre à air,