Brevet FR2855973A1 — publié le 20041217

La présente invention a pour objet une composition liquide 5 détergente/prédésinfectante, concentrée et diluable, contre les biofilms bactériens. Elle concerne le domaine industriel et commercial de la fabrication et de la diffusion de produits destinés au traitement d'objets destinés à être désinfectés après leur nettoyage, notamment de circuits, surfaces, instruments, 10 matériels, machines à laver, et plus particulièrement au traitement instruments médicaux, chirurgicaux ou endoscopiques. A ce titre, elle trouvera ses applications par exemple, dans le domaine de l'industrie agro-alimentaire, le secteur hospitalier, médical ou paramédical, le domaine cosmétique, pharmaceutique ou vétérinaire, les installations 15 destinées aux collectivités ou au grand public. Traditionnellement, pour nettoyer ou désinfecter par détergence, on utilise différentes compositions à base le plus souvent d'ammoniums quaternaires qui offrent un spectre d'activité relativement large pour un pouvoir désinfectant 20 satisfaisant. Cependant ces composants ne présentent pas un pouvoir détergent et solubilisant suffisamment puissant pour s'attaquer à des mélanges de graisses déposées sur des surfaces et plus particulièrement, à des biofilms bactériens adhérés à la surface du matériel médico-chirurgical, du moins aux concentrations le 25 plus souvent préconisées dans des produits prêts à l'emploi. De plus, ces molécules comprenant le plus souvent un halogénure (chlorure ou bromure) sont fréquemment corrosifs à forte concentration et à température élevée. Le nettoyage de la surface d'un dispositif médical à l'aide d'un produit détergent a pour but d'éliminer au mieux les souillures notamment d'origine organique telles que sang, protéines ou autres, ainsi que les contaminations microbiennes susceptibles d'y proliférer et de former un biofilm. Le niveau de contamination après nettoyage doit être le plus faible possible pour assurer l'efficacité optimum de la stérilisation ou de la désinfection ultérieures. Or un biofilm bactérien peut se former en quelques heures à la surface d'un matériel médico-chirurgical laissé contaminé humide ou en milieu 5 aqueux. La survie des microorganismes est essentiellement due à leur capacité à adhérer aux surfaces, à établir des communications entre cellules pour s'organiser en une structure pluricellulaire, véritable Ce biofilm, très difficile à détacher une fois établi, permet donc aux 15 bactéries de résister aux traitements de stérilisation et de désinfection, entraînant un important risque de recontamination du dispositif médical traité. En effet, la résistance des micro-organismes aux agents antimicrobiens lorsqu'ils sont inclus dans un biofilm est très supérieure à celle des cellules en suspension (sous forme dite planctonique). La phase de nettoyage doit 20 donc entraîner la désorganisation de cette structure pour permettre l'action des molécules biocides. L'action physico-chimique de la formulation détergente, en combinaison avec l'action mécanique de l'aspersion de l'eau et une action thermique en phase de lavage, conditionne l'efficacité du nettoyage. Cette action physi25 co-chimique n'est pas seulement le cumul de l'efficacité de chacun des composants de la formule, elle résulte d'une synergie entre leurs propriétés physico-chimiques. Les détergents, ou détergents/décontaminants, ou détergents/désinfectants, utilisés habituellement pour le nettoyage ou la décontamination 30 du matériel médico-chirurgical sont composés généralement de tensioactifs qui augmentent la mouillabilité, détachent et émulsifient les souillures dans la solution de lavage; de séquestrants qui piègent les ions calcium et magnésium présents dans l'eau; d'agents émulsionnants pour empêcher la re-déposition; d'inhibiteurs de corrosion; d'enzymes (protéases, lipases, amylases, etc.); et d'autres additifs de diverses propriétés (antimousses, colorants, correcteurs de pH, etc.). On connaît des compositions détergentes diluables à l'eau utilisant 5 I'association d'agents actifs tels que pyrrolidones et d'un émulsifiant à base d'éther de glycol. Par exemple, le brevet N WO 91 00 893 (STEVENS SCIENCES) fait état d'une composition formée d'un mélange de composants biodégradables destinée à éliminer la peinture sur des surfaces rigides ou flexibles et comportant en 10 particulier du terpène, du méthyl pyrrolidone et des éthers de glycol. Le brevet N FR 2 788 703 (ARCANES INDUSTRIES) décrit un produit de lavage et de décapage concentré et diluable, constitué d'un ou deux éthers de glycol associé(s) à un N-alkyl pyrrolidone ou un agent actif hydrophobe d'indice KB supérieur ou égal à 30. Cependant ces détergents solvables ne présentent pas une efficacité suffisante dans le cas des biofilms bactériens. L'objectif de la présente invention est de créer une synergie entre les effets détergents et désinfectants d'un ou de plusieurs ammoniums quaternaires, 20 seuls ou en combinaison avec d'autres molécules détergentes et séquestrantes, véhiculés dans une phase aqueuse, par la formation d'une émulsion homogène entre cette phase aqueuse, et une phase organique à base d'un ou plusieurs solvants comme des éthers de glycol de polarité différente. La présence de ces solvants organiques facilite en effet la 25 solubilisation des graisses et en particulier du biofilm bactérien, permettant ensuite l'action des molécules détergentes ou désinfectantes hydrophiles au niveau de la cellule bactérienne. L'invention présente ainsi l'intérêt d'être efficace sur biofilm bactérien, en permettant la désorganisation de la structure du biofilm et la 30 solubilisation de sa matrice protectrice. La composition selon l'invention a été spécifiquement développée, formulée et testée pour son efficacité sur biofilms bactériens tout au long de son élaboration; elle utilise dans une micro-émulsion stable, limpide, concentrée et diluable, à la fois les propriétés de dégraissage et de solubilisation de solvants organiques comme les éthers de glycol, et les propriétés de solubilisation et de germicidie de molécules hydrophiles comme les ammoniums quaternaires. La synergie créée entre les deux phases, hydrophobe et hydrophile, permet l'utilisation 5 de ces ammoniums quaternaires à concentrations nettement plus faibles que les concentrations habituellement utilisées, maîtrisant ainsi les phénomènes de corrosion rencontrés avec les compositions usuelles, même en milieu acide. Son action physico-chimique combinée également aux propriétés spécifiquement biocides de certaines molécules détergentes/désinfectantes permet 10 à la fois de solubiliser la gangue hydrophobe protectrice qui constitue le biofilm, et d'atteindre simultanément la viabilité des cellules bactériennes, empêchant ainsi leur revivification après le cycle de nettoyage/désinfection et la recontamination du dispositif médical. Un premier but de l'invention est donc de proposer une composition nettoyante/prédésinfectante efficace sur biofilms bactériens, pour le traitement d'objets, tels que par exemple, des instruments médicaux, chirurgicaux ou endoscopiques, ou des instruments ou installations en industries agro-alimentaires, pharmaceutiques, vétérinaires, cosmétiques, ou dans les établissements ou 20 collectivités recevant du public ou autres. L'invention concerne ainsi dans un premier aspect une composition concentrée, qui est utilisable à forte dilution pour le traitement d'objets tels que cités ci-dessus, destinés à être désinfectés ou stérilisés ultérieurement. Un deuxième but de l'invention concerne son utilisation sous forme 25 concentrée pour le nettoyage/prédésinfection des réseaux d'eaux chaudes sanitaires, ou des circuits de refroidissement des systèmes de chauffage ou de climatisation (tours aéroréfrigérantes, bacs à condensats, humidificateurs), dans les établissements publics ou collectifs, dans lesquels il est maintenant bien connu que la prolifération des bactéries Legionella pneumophila est à l'origine de maladies 30 pulmonaires à pronostic sévère. Comme d'autres bactéries pathogènes, L. pneumophila est susceptible d'adhérer aux surfaces internes des canalisations, d'autant plus facilement si celles-ci sont entartrées, et d'établir un biofilm fortement résistant qui sera source de re-contamination des eaux chaudes circulantes. En effet, un des intérêts supplémentaires de la composition conforme à l'invention lorsqu'elle est utilisée concentrée, concerne ses propriétés anticalcaire, luttant ainsi contre les dépôts de tartre dans les canalisations, et rendant ainsi plus difficile l'établissement du biofilm bactérien. L'invention présente entre autres l'intérêt d'être physiquement et chimiquement stable à l'état concentré, sous la forme d'une émulsion La composition selon la présente demande de brevet est constituée d'un liquide concentrée diluable, stable et limpide destiné en particulier à la désinfection d'objets tels que des instruments médico-chirurgicaux, ce liquide 15 comportant un ou plusieurs éther(s) de glycol et au moins un sel organique d'ammonium quaternaire, au moins un agent chélatant ou séquestrant et au moins un agent tensio-actif apte à renforcer l'action détergente ou possédant lui-même une efficacité biocide intrinsèque. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui en développe certains modes de réalisation à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. L'invention utilise les propriétés de dégraissage d'une phase 25 organique en émulsion stable, limpide, concentrée et diluable, dans une phase aqueuse contenant des détergents biocides et autres agents aptes à renforcer l'activité détergente ou désinfectante. La phase organique contient un éther de glycol, tout particulièrement 30 l'éther méthylique du dipropylène glycol, ou de préférence un mélange de plusieurs éthers de glycols de HLB différentes. On peut citer par exemple l'éther méthylique du dipropylène glycol (HLB = 8.2); l'éther n-propylique du propylène glycol (HLB = 7.3); I'éther n-propylique du dipropylène glycol (HLB = 7.2), l'éther n-butylique du propylène glycol (HLB = 6.9). Cette phase organique représentera de 10 à 30% en poids de la composition concentrée. Dans le cas de l'utilisation de 2 éthers de glycols, le rapport entre les 2 éthers de glycols pourra s'étendre de 1:20 à 1:10 en poids. Selon l'invention, la phase aqueuse contient un sel d'ammonium quaternaire dont les propriétés biocides sont connues, et plus précisément un ou des halogénures d'ammonium quaternaire, à hauteur de 5 à 10% en poids. En effet, la synergie apportée par la phase organique dans la composition permet de diminuer la concentration biocide efficace en halogénures 10 d'ammonium quaternaire et ainsi de limiter son pouvoir corrosif sur métaux. La composition conforme à l'invention pourra éventuellement contenir d'autres agents destinés à renforcer l'activité détergente et biocide (par exemple biguanides, piperazines, N-acétyl-cystéine, amphotères, alcools, en milieu 15 aqueux ou hydro-organique, ou autres). Elle contiendra par exemple un agent amphotère biocide comme celui commercialisé par la société Rhodia sous l'appellation commerciale Amphionic SFB (alkyl amino carboxylate) à hauteur de 10 à 40% en poids. La composition conforme à l'invention pourra comprendre en outre des agents chélatants ou séquestrants, des agents régulateurs de pH (alcalinisants ou acidifiants) ou des agents tensio-actifs tels qu'alcools gras éthoxylés, alkylphénols éthoxylés, copolymères d'oxyde d'éthylène ou de propylène, alkylaminocarboxylates ou alkylpolyglycosides. La composition pourra être déclinée selon les besoins de son application prévue en une formulation concentrée acide, de pH inférieur à 6; en une formulation concentrée neutre, de pH 7 environ; ou en une formulation concentrée alcaline, de pH supérieur à 8. Pour cela, les agents séquestrants seront choisis selon le pH prévu pour la composition et donc selon son application finale, par exemple: - dans le cas d'une composition alcaline l'acide éthylène diamine tétraacétique ou son sel tétrasodique ou de préférence le sel disodique de l'éthylène diamine disuccinate, pour sa meilleure acceptabilité sur le plan toxicologique, ou encore un phosphonate; - dans le cas d'une composition neutre le sel disodique de l'acide iminodisuccinique, pour sa stabilité dans une gamme de pH de 4 à 13.5, ainsi que 5 son pouvoir nettoyant et chélatant, et son innocuité toxicologique comme écotoxicologique; - dans le cas d'une composition acide un acide organique tel qu'un acide carboxylique ou de préférence un acide alpha-hydroxy-carboxylique. L'acide glycolique est tout particulièrement choisi dans ce cas à hauteur de 2 à 10% en 10 poids pour sa rapidité de chélation, son caractère biocide, son excellente solubilité dans l'eau, son pouvoir détartrant et anticalcaire, son faible pouvoir corrosif et également son innocuité toxicologique comme écotoxicologique. Son pouvoir chélatant peut également être renforcé par la présence dans la composition d'un autre acide organique tel que l'acide citrique ou l'acide succinique. Le pouvoir 15 tampon de la composition peut également bénéficier de l'ajout d'un de ces acides organiques. La phase aqueuse représentera de 70 à 90% en poids de la composition concentrée. La dite composition est miscible en toutes proportions dans 20 I'eau. La dose d'emploi varie notamment, en poids, de 0.1% à 2% par volume d'eau, selon la procédure de nettoyage, manuelle ef/ou automatisée, utilisée. La dite composition pourra être utilisée sous la forme d'un bain dans lequel les objets destinés à être désinfectés ou stérilisés sont immergés pour être 25 traités manuellement ou à l'aide d'une machine. Il pourra encore s'agir d'une aspersion ou autre. Exemples De Formulations Possibles De L'invention: Différentes formulations construites autour de cette composition ont été testées sur biofilms bactériens selon la méthodologie mise au point et publiée par le laboratoire BIOTECH-GERMANDE (Pineau L, Roques C, Luc J, Michel G. Automatic washer-disinfector for flexible endoscope - a new valuation process. Endoscopy 1997,29: 372-377). Cette méthodologie met en oeuvre un biofilm à Pseudomonas aeruginosa établi sur support inerte. Ces formulations ont démontré leur efficacité détergente et biocide en moins de 3 minutes de temps de contact entre 20 et 40 C. On donne dans la suite deux exemples non limitatifs de formulation soit acide, soit alcaline de compositions détergentes/désinfectantes conformes à l'invention (les proportions sont données en poids/poids), et dont l'efficacité sur biofilms bactériens a été démontrée. Ces exemples illustrent la présente demande. A) exemple de composition de pH alcalin conforme à l'invention - Ether méthylique du dipropylène glycol: 15 à 20% - Ether n-butylique du propylène glycol: 0 à 5% - Alkyl amino carboxylate: 10 à 30% 15 - Chlorure de didécyl diméthylammonium: 0 à 10% - Sel tétrasodique de l'acide éthylène diamine tétraacétique: 2 à 10% - Acide éthylène diamine tétraacétique: 1 à 2% - Oléo-cétyl poly(ethylèneoxy)éthanol: 0 à 5% 20 Excipients et Eau déminéralisée: Qsp 100% B) exemple de composition de pH acide conforme à l'invention - Ether méthylique du dipropylène glycol: 15 à 20% - Ether n-butylique du propylène glycol: 0 à 5% 25 - Alkyl amino carboxylate: 10 à 30% - Chlorure de didécyl diméthylammonium: 0 à 10% Oléo-cétyl poly(ethylèneoxy)éthanol: 0 à 5% - Acide glycolique: 0 à 10% Excipients et Eau déminéralisée: Qsp 100% 30 Lesdits excipients sont constitués, par exemple, d'antimousse, d'alcool, d'agents anti-corrosion, d'agents alcalinisants ou acidifiants, de colorant, de parfum, ou autres. Naturellement, d'autres modes de réalisation à la portée de l'homme de l'art auraient pu être envisagés sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. Les propriétés détergentes démontrées sur biofilms de Pseudomonas aeruginosa selon la méthodologie citée plus haut de ces deux exemples de compositions conformes à l'invention justifient leur utilisation pour le nettoyage des dispositifs médicaux comme par exemple les endoscopes souples avant leur désinfection, aussi bien en procédure manuelle qu'en procédure automatisée. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des produits similaires. REVENDICATIONS 1. Composition liquide détergente/prédésinfectante, concentrée et diluable, contre les biofilms bactériens, destinée au traitement avant désinfection, notamment de circuits, surfaces, instruments, matériels, machines à laver, et plus particulièrement d'instruments médicaux, chirurgicaux ou endoscopiques, caractérisé en ce qu'elle comprend: 10 - au moins un sel organique d'ammonium quaternaire, - au moins un agent tensio-actif apte à renforcer l'action détergente ou possédant une efficacité biocide intrinsèque, - au moins un agent chélatant ou séquestrant. 2 . Composition selon la revendication 1, se caractérisant par le fait qu'elle comprend 5 à 10% en poids d'un ou plusieurs halogénures d'ammonium quaternaire. 3 . Composition selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, se caractérisant par le fait qu'elle comprend un ou plusieurs agent(s) tensio-actif(s) choisi(s) parmi les suivants - alcools gras éthoxylés, alkylphénols éthoxylés, - copolymères d'oxyde d'éthylène ou de propylène, 25 - alkylaminocarboxylates, - alkylpolyglycosides. 4 . Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'elle comprend en outre, en association 30 avec le ou les agent(s) tensio-actif(s), des agents antimicrobiens constitués de biguanides. 5 . Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'elle comprend en outre, en association avec le ou les agent(s) tensio-actif(s), des agents antimicrobiens constitués de piperazines. 6 . Composition selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, se caractérisant par le fait qu'elle comprend en outre, en association avec le ou les agent(s) tensio-actif(s), des agents antimicrobiens constitués de N-acétyl-cystéine. 7 . Composition selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes, se caractérisant par le fait que les agents chélatants ou séquestrants sont constitués d'éthylène diamine tétraacétate de sodium. 8 . Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, se caractérisant par le fait que les agents chélatants ou séquestrants sont constitués 15 d'éthylène diamine disuccinate de sodium. 9 . Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, se caractérisant par le fait que les agents chélatants ou séquestrants sont constitués de sel sisodique sel disodique de l'acide iminodisuccinique. 10 . Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, se caractérisant par le fait que les agents chélatants ou séquestrants sont constitués d'acide glycolique ou d'acide citrique. O11 . Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'elle comprend un éther de glycol ou un mélange de plusieurs éthers de glycol de HLB différentes représentant 10 à 30% en poids. 12 . Composition selon la revendication 1 1, se caractérisant par le fait qu'au moins un desdits éthers de glycol est l'éther méthylique du dipropylène glycol. 13 . Composition selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, se caractérisant par le fait qu'elle comprend de l'éther n-propylique de propylène glycol, ou de l'éther n-propylique du dipropylène glycol ou de l'éther n-butylique du propylène glycol.