(57)【要約】  膜上のバイオフィルム成長及び鉱質堆積物の除去のためのペルオキシギ酸組成物が開示される。具体的には、ペルオキシギ酸組成物は、バイオフィルムの低減及び防止ならびに膜上の鉱物蓄積の軽減のために、インサイチュでまたはその場で生成される。本発明による組成物は、使用適用条件下で膜と適合する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜システム上の微生物及び鉱物堆積物を除去するための方法であって、
前記膜を、ペルオキシギ酸、ギ酸、及び過酸化水素を含むペルオキシギ酸組成物と接触させることであって、前記組成物が、膜適合性であり、前記膜の流束の減少によって測定されるときに前記膜を損傷しない、接触させることと、
前記膜上の微生物成長を除去し、鉱物堆積物を溶解することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記膜が、逆浸透膜である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記膜が、ナノ濾過膜である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記膜が、限外濾過膜である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記膜が、精密濾過膜である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記膜が、セルロース、酢酸セルロース、ニトロセルロース、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、全芳香族ポリアミド、フッ化ポリビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリプロピレン、炭素、酸化アルファアルミニウム、酸化ジルコニウム、セラミック、及び／またはステンレス鋼を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記膜が、セルロース、酢酸セルロース、ニトロセルロース、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、全芳香族ポリアミド、フッ化ポリビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリプロピレン、炭素、酸化アルファアルミニウム、酸化ジルコニウム、セラミック、及び／またはステンレス鋼からなる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記膜がまた、食品、水、飲料、または醸造製品で汚損されている、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記膜がまた、乳製品で汚損されている、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ペルオキシギ酸組成物による処理が、前記膜上の圧力に悪影響を及ぼさない、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ペルオキシギ酸組成物による前記処理が、酸化剤化学物質で処理された膜と比較して前記膜の寿命を減少させない、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記膜が前記ペルオキシギ酸組成物と接触させられる前に、第１の製品除去ステップをさらに含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記膜を水及び／またはアルカリ性溶液で洗浄する予備濯ぎステップをさらに含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記ペルオキシギ酸組成物が前記膜に接触する前または後のいずれかに、酸性処理、酵素処理、アルカリ性処理、及び／または中性処理を含む追加的な処理サイクルをさらに含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記方法が、前記ペルオキシギ酸組成物が前記膜に接触する前または後のいずれかに、酸性処理、酵素処理、アルカリ性処理、及び／または中性処理を含む任意の追加的な処理サイクルを含まない、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記膜が、約０．００１％〜約０．１％活性のペルオキシギ酸と接触させられる、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記膜が、約０．０１％〜約０．０５％活性のペルオキシギ酸と接触させられる、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記膜が、少なくとも１５秒間ペルオキシギ酸と接触させられる、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記膜が、少なくとも３０秒間ペルオキシギ酸と接触させられる、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記膜が、少なくとも６０秒間ペルオキシギ酸と接触させられる、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記膜が、少なくとも１５分間ペルオキシギ酸と接触させられる、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記膜が、周囲温度で前記ペルオキシギ酸組成物と接触させられる、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記膜が、２℃〜６０℃の温度で前記ペルオキシギ酸組成物と接触させられる、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記ペルオキシギ酸組成物が、ギ酸を過酸化水素と接触させることによってインサイチュで生成され、前記接触の前に、前記ギ酸の濃度（重量／体積）と前記過酸化水素の濃度（重量／体積）との間の比が、約２以上であり、形成された、結果として生じる前記水性組成物中の前記過酸の濃度（重量／重量）と過酸化水素の濃度（重量／重量）との間の比が、前記接触の約１時間以内に約２以上に達する、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記接触の前に、前記ギ酸が、ギ酸または水性組成物と接触するときにギ酸を生成する物質を含む組成物中に提供され、前記過酸化水素が、過酸化水素または水性組成物と接触するときに過酸化水素を生成する物質を含む組成物中に提供される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記ギ酸が、第１の水性組成物中に提供され、第２の前記過酸化水素の水溶液と接触させられる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記形成された水性組成物中の前記ペルオキシギ酸の濃度（重量／重量）と過酸化水素の前記濃度（重量／重量）との間の比が、前記接触の約３０分間以内に少なくとも約２〜１０に達する、請求項２４〜２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
少なくとも約１％のペルオキシギ酸が、前記接触の約５分間以内に前記水性組成物中に形成される、請求項２４〜２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
少なくとも約６％のペルオキシギ酸が、前記接触の約５分間以内に前記水性組成物中に形成される、請求項２４〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
少なくとも約７％のペルオキシギ酸が、前記接触の約５分間以内に前記水性組成物中に形成される、請求項２４〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
少なくとも約８％のペルオキシギ酸が、前記接触の約５分間以内に前記水性組成物中に形成される、請求項２４〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
少なくとも約９％のペルオキシギ酸が、前記接触の約５分間以内に前記水性組成物中に形成される、請求項２４〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
少なくとも約１０％のペルオキシギ酸が、前記接触の約５分間以内に前記水性組成物中に形成される、請求項２４〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
前記ギ酸及び過酸化水素の前記接触が、強酸触媒の存在下で実行される、請求項２４〜３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記ペルオキシギ酸組成物が、安定剤をさらに含む、請求項１〜３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記ペルオキシギ酸組成物が、湿潤剤をさらに含む、請求項１〜３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
前記ペルオキシギ酸組成物が、界面活性剤をさらに含む、請求項１〜３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記界面活性剤が、少なくとも１つのアニオン性及び／または非イオン性界面活性剤である、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記ペルオキシギ酸組成物中の前記過酸化水素の前記濃度を低減するステップをさらに含む、請求項１〜３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４０】
前記ペルオキシギ酸組成物中の前記過酸化水素の前記濃度が、カタラーゼまたはペルオキシダーゼ酵素を使用して低減される、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
膜システム上の微生物成長及び鉱物堆積物を除去するための方法であって、
前記膜を、少なくとも約０．０１％活性のインサイチュで生成されるペルオキシギ酸組成物と接触させることと、
前記膜上の微生物鉱物堆積物を除去することと、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年１２月１６日に出願された米国特許出願第６２／２６８，１５２号に対する優先権を主張し、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、膜上のバイオフィルム成長及び鉱物堆積物の除去のためのペルオキシギ酸組成物の使用に関する。したがって、本発明は、膜分離プロセスと、抗微生物性洗浄剤の使用を通じた脂肪、タンパク質、鉱物、及びバイオフィルムなどの固体の除去を含む、かかる膜を浄化するための定置浄化（ｃｌｅａｎ  ｉｎ  ｐｌａｃｅ）または洗浄組成物との分野に関する。具体的には、ペルオキシギ酸組成物は、膜上のバイオフィルムの低減、除去、及び／または死滅、ならびに鉱物蓄積の軽減のために、インサイチュで（ｉｎ  ｓｉｔｕ）、またはその場で（ｏｎ  ｓｉｔｅ）生成される。本発明による組成物は、予想外に、使用適用条件下で膜と適合する。
【背景技術】
【０００３】
種々の技術は、逆浸透を適用する膜を含む、膜を使用する。膜の使用における欠点は、動作中に膜が徐々に汚損していくということである。具体的には、逆浸透膜、ナノ濾過膜、限外濾過膜、及び精密濾過膜を含む膜上のバイオフィルム成長及び鉱物堆積物は、有害な結果を有し得る。かかるバイオフィルム成長及び鉱物堆積物は、深刻な流束低下、増加された圧力、低減された生産を引き起こし得、完成品の品質に悪影響を及ぼし得、かかる膜の早すぎる交換をもたらすことが多い。
【０００４】
分離設備内に提供される膜は、濾過膜が加工中に汚損しやすいため、定置浄化（ＣＩＰ）法を使用して洗い流し、濯ぎ、予備処理、浄化、消毒、清浄、及び保存を提供するように処理され得る。汚損は、流束の低下及び圧力の増加として現れ、動作時間は、減少された生産につながる。流束低下とは、典型的には、圧力、供給流速、温度、及び供給濃度などの全ての動作パラメータが一定に保たれているときに生じる浸透流または浸透率の低下である。概して、膜の汚損は、複雑なプロセスであり、膜表面上及び／または膜の孔内の静電気引力、疎水性及び親水性相互作用、供給構成成分の堆積及び集積、例えば、懸濁微粒子、不透性の溶解溶質、ならびに通常は透過性の溶質さえを含む、多数の因子に起因して生じると考えられる。ほぼ全ての供給構成成分が、膜をある程度汚損させるであろうと予想される。Ｍｕｎｉｒ  Ｃｈｅｒｙａｎ，Ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ，Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ，Ｌａｎｃａｓｔｅｒ，Ｐａ．，１９９８（Ｐａｇｅｓ２３７−２８８）を参照されたい。汚損構成成分及び堆積物としては、無機塩、微粒子、微生物、及び有機体が挙げられ得る。
【０００５】
濾過膜は、典型的には、食品、酪農、及び飲料業界に見られるような分離設備における成功裏の工業用用途を可能にするために周期的な浄化を必要とする。濾過膜は、膜の表面及び本体ならびに関連する設備から異物を除去することによって浄化され得る。濾過膜の浄化手順は、定置浄化ＣＩＰプロセスを含み得、ここでは、浄化剤が膜の上をそれを通して循環されて、湿潤し、貫通し、溶解し、及び／または膜から異物を濯ぎ去る。浄化に関して操作され得る種々のパラメータとしては、典型的には、時間、温度、機械的エネルギー、化学的組成、化学的濃度、汚れの種類、水の種類、水圧設計、及び膜の構築材料が挙げられる。
【０００６】
従来の浄化技術としては、高温及び／または極度のｐＨ、すなわち非常に高いアルカリ度の使用溶液、もしくは非常に低いｐＨの酸性使用溶液の使用が挙げられる。しかしながら、多くの表面は、かかる条件に耐え得ない。例えば、食品及び飲料の製造に使用される膜は、それらが構築される材料により、それらが動作及び浄化され得る温度及びｐＨに関する特定の制限を有することが多い。
【０００７】
概して、膜上に実施される浄化の頻度及び化学処理の種類は、膜の動作寿命に影響を及ぼすことが見出されている。膜の動作寿命は、経時的な膜の化学分解の結果として減少され得ると考えられる。種々の膜は、膜材料の分解を最小にするような温度、ｐＨ、及び化学的制約を有して提供される。例えば、塩素は膜を酸化的に攻撃し、損傷する傾向を有し得るため、多くのポリアミド逆浸透膜は、塩素制約を有する。濾過膜の浄化及び清浄は、特定の用途（例えば、食品及び生物工学業界）において浄化を必要とし得る法及び規制を遵守し、微生物を低減して製品ストリームの汚染を防止し、流束（及び圧力）を収束することによってプロセスを最適化するために望ましい。
【０００８】
酸化殺生物剤及び非酸化殺生物剤はどちらも、膜の消毒のため、及び膜の汚損の防止または低減のために従来アルカリ性処理と組み合わせて使用される。例示的な酸化剤は、塩素化合物であり、これは強い殺生物効果を有することが知られているが、しかしながら、膜表面を損傷し得るという点で顕著な欠点を有する。膜表面とのかかる接触は、酸化殺生物剤を使用した消毒プロセスの必要とされる部分である。膜を浄化するための他の例示的な技術は、Ｆｒｅｍｏｎｔらに対する米国特許第４，７４０，３０８号、Ｇｒｏｓｃｈｌらに対する米国特許第６，３８７，１８９号、及びＯｌｓｅｎに対する米国特許第６，０７１，３５６号、ならびに米国公開第２００９／０２００２３４号によって開示されている。
【０００９】
膜を浄化する種々の方法は、既知であり、浄化されるべき膜及び周辺設備の損傷の結果として、膜の寿命を減少させる。例えば、酸処理は、加工設備の表面及びその中に使用される濾過膜に対して腐食効果を有する場合がある。同様に、必要とされるかなりの高温は、エネルギー費用の増加を伴う。さらに、大量の酸性不活性化組成物の使用は、それらの中和及び廃液の適切な廃棄を必要とする。膜浄化システムのこれら及び他の既知の欠点は、既知である。
【００１０】
酸化剤などの微生物成長を防止する種々の薬剤が膜浄化のために使用されているが、膜上の微生物成長及びバイオフィルム形成の防止のための改善された方法が依然必要とされている。
【００１１】
したがって、特許請求される発明の目的は、膜上の微生物成長及び膜の生物汚損の防止及び除去のためのインサイチュで生成されるペルオキシギ酸組成物を提供することである。具体的には、本発明の目的は、膜を損傷せず、膜上の微生物成長及び生物汚損を軽減する方法を提供することである。
【００１２】
本発明のさらなる目的は、組成物が膜を破壊または遮断する任意の構成成分を含有しないような膜適合性組成物を提供することである。
【００１３】
本発明の他の目的、利点、及び特徴は、添付の図面と併せて以下の明細書から明らかになるであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第４，７４０，３０８号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３８７，１８９号明細書
【特許文献３】米国特許第６，０７１，３５６号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００９／０２００２３４号明細書
【発明の概要】
【００１５】
本発明の利点は、膜上のバイオフィルム成長及び鉱物堆積物を除去及び／または低減するための使用のための、インサイチュでまたはその場で生成されるペルオキシギ酸組成物を含む膜適合性のペルオキシカルボン酸組成物である。浄化組成物が、生分解可能であり、無害な製品に分解し、したがって（ＧＲＡＳとして認められる水、二酸化炭素、及びギ酸への迅速な分解のため）処理される膜上に微量の毒性物質を全く残さず、膜と負に干渉しないことは、本発明の利点である。さらに、本ペルオキシギ酸組成物は、使用時のインサイチュでまたはその場での生成に好適であり、使用者が、処理を必要とする膜に組成物を即座に適用して、膜表面に接触させ、バイオフィルム細菌が付着し、バイオフィルム形成を開始する場所におけるバイオフィルム成長を制御することを可能にする。
【００１６】
実施形態では、本発明は、処理される膜を損傷するか、またはそれと負に干渉することなく膜上の無機スケールと共にバイオフィルム及び他の汚れを効率的に死滅させ、除去する、現場で生成される過ギ酸を含むペルオキシカルボン酸組成物を開示する。
【００１７】
複数の実施形態が開示されているが、本発明のまた他の実施形態は、本発明の例証的な実施形態を図示及び説明する以下の詳細な説明から、当業者に明らかになるであろう。したがって、図面及び詳細な説明は、例証的な性質のものであり、制約的であるとみなされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態によるペルオキシギ酸製剤への曝露後の緑膿菌バイオフィルムの平均対数低減を示すグラフ表示である。
【図２】本発明の実施形態によるペルオキシギ酸製剤への曝露後の中温性胞子の平均対数低減を示す。
【図３】市販の過酸組成物と比較した、本発明の実施形態によるペルオキシギ酸製剤を使用した逆浸透膜の膜適合性評価を示す。
【図４】市販の化学対照組成物と比較した、本発明の実施形態によるペルオキシギ酸製剤を使用した逆浸透膜の清潔な水流束測定を介した膜適合性評価を示す。
【図５】市販の化学対照組成物と比較した、本発明の実施形態によるペルオキシギ酸製剤を使用した逆浸透膜の塩排除測定を介した膜適合性評価を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の種々の実施形態は、図面を参照して詳細に説明され、図面内では、複数の図を通して同様の参照番号は同様の部品を表す。種々の実施形態への参照は、本発明の範囲を限定しない。本明細書に表される図は、本発明による種々の実施形態に対する限定ではなく、本発明の例示的な例証のために提示される。
【００２０】
本発明は、膜上のバイオフィルム成長及び鉱物堆積物を低減及び／または防止するための使用のための、インサイチュでまたはその場で生成されるペルオキシギ酸組成物を含む膜適合性のペルオキシカルボン酸組成物に関する。本発明の実施形態は、特定のペルオキシギ酸組成物に限定されず、それらは、変動してもよく、本発明の本明細書内の開示に基づいて当業者によって理解される。本明細書に使用される全ての専門用語は、単に特定の実施形態を説明する目的のためであり、いかなる様式または範囲においても限定的であることを意図されないことがさらに理解されるべきである。例えば、本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、別段に明確に内容により示されない限り、複数の指示対象を含み得る。さらに、全ての単位、接頭辞、及び記号は、そのＳＩによって認められた形態で示され得る。
【００２１】
本明細書内に列挙される数的範囲は、定義される範囲内の数を含む。本開示全体を通して、本発明の種々の態様が範囲形式で提示される。範囲形式による説明は、単に便宜性及び簡潔性のためのものであり、本発明の範囲に対する柔軟性を欠く限定として解釈されるべきではないことが理解されるべきである。したがって、範囲の説明は、全ての可能な下位範囲及びその範囲内の個々の数値を具体的に開示しているとみなされるべきである（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５を含む）。
【００２２】
本発明をより容易に理解し得るように、特定の用語をまず定義する。別段に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術及び科学用語は、本発明の実施形態が関連する技術分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に説明されるものと類似の、修正された、またはそれと同等の多くの方法及び材料は、過度の実験を伴うことなく本発明の実施形態の実践に使用することができ、好ましい材料及び方法が、本明細書に説明される。本発明の実施形態の説明及び特許請求において、以下の専門用語は、下記に示される定義に従って使用される。
【００２３】
「約」という用語は、本明細書で使用されるとき、例えば、実際に濃縮物または使用溶液を作製するために使用される典型的な測定及び液体取り扱い手順を通して、これらの手順における不慮の誤りを通して、組成物の作製または方法の実行のために使用される製造、供給源、または成分の純度の差などを通して生じ得る、数量の変動を指す。「約」という用語はまた、特定の初期混合物から得られる組成物に関する異なる平衡条件によって異なる量も包含する。「約」という用語によって修飾されているか否かにかかわらず、特許請求の範囲は、その量の同等物を含む。
【００２４】
「活性」または「パーセント活性」または「重量パーセント活性」または「活性濃度」という用語は、本明細書で互換的に使用され、水または塩などの不活性成分を減じたパーセンテージとして表される浄化に関与する成分の濃度を指す。
【００２５】
本明細書で使用されるとき、「アルキル」または「アルキル基」という用語は、直鎖アルキル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルなど）、環式アルキル基（または「シクロアルキル」または「脂環」または「炭素環」基）（例えば、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなど）、分岐鎖アルキル基（例えば、イソプロピル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチルなど）、及びアルキル−置換アルキル基（例えば、アルキル−置換シクロアルキル基及びシクロアルキル−置換アルキル基）を含む、１つ以上の炭素原子を有する飽和炭化水素を指す。
【００２６】
別段に指定されない限り、「アルキル」という用語は、「非置換アルキル」及び「置換アルキル」の両方を含む。本明細書で使用されるとき、「置換アルキル」という用語は、その炭化水素骨格の１つ以上の炭素上の１つ以上の水素を置き換える置換基を有するアルキル基を指す。かかる置換基としては、例えば、アルケニル、アルキニル、ハロゲノ、ヒドロキシル、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシレート、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、アミノカルボニル、アルキルアミノカルボニル、ジアルキルアミノカルボニル、アルキルチオカルボニル、アルコキシル、ホスフェート、ホスフォナート（ｐｈｏｓｐｈｏｎａｔｏ）、ホスフィナート（ｐｈｏｓｐｈｉｎａｔｏ）、シアノ、アミノ（アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、及びアルキルアリールアミノを含む）、アシルアミノ（アルキルカルボニルアミノ、アリールカルボニルアミノ、カルバモイル、及びウレイドを含む）、イミノ、スルフヒドリル、アルキルチオ、アリールチオ、チオカルボキシレート、スルフェート、アルキルスルフィニル、スルホネート、スルファモイル、スルホンアミド、ニトロ、トリフルオロメチル、シアノ、アジド、複素環式、アルキルアリール、または芳香族（複素芳香族を含む）基が挙げられる。
【００２７】
いくつかの実施形態では、置換アルキルは、複素環基を含み得る。本明細書で使用されるとき、「複素環基」という用語は、その環中の炭素原子のうちの１つ以上が、例えば、窒素、硫黄、または酸素などの炭素以外の元素である、炭素環基に類似した閉環構造を含む。複素環基は、飽和または不飽和であってもよい。例示的な複素環基としては、限定されるものではないが、アジリジン、エチレンオキシド（エポキシド、オキシラン）、チイラン（エピスルフィド）、ジオキシラン、アゼチジン、オキセタン、チエタン、ジオキセタン、ジチエタン、ジチエテ（ｄｉｔｈｉｅｔｅ）、アゾリジン、ピロリジン、ピロリン、オキソラン、ジヒドロフラン、及びフランが挙げられる。
【００２８】
本明細書で使用されるとき、「浄化する」という用語は、汚れの除去、漂白、微生物集団の低減、及びそれらの任意の組み合わせを促進するまたは助けるために使用される方法を指す。本明細書で使用されるとき、「微生物（ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ）」という用語は、任意の非細胞または単細胞（群体を含む）有機体を指す。微生物は、全ての原核生物を含む。微生物は、細菌（シアノバクテリアを含む）、胞子、地衣類、真菌類、原虫、ビリノ、ウイロイド、ウイルス、ファージ、及びいくつかの藻を含む。本明細書で使用されるとき、「微生物（ｍｉｃｒｏｂｅ）」という用語は、微生物と同義である。
【００２９】
本明細書で使用されるとき、「消毒剤」という用語は、Ａ．Ｏ．Ａ．Ｃ．Ｕｓｅ  Ｄｉｌｕｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄｓ，Ｏｆｆｉｃｉａｌ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｏｆｆｉｃｉａｌ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｓ，ｐａｒａｇｒａｐｈ  ９５５．１４及び全ての適用可能な章，１５ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，１９９０（ＥＰＡ  Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ  ９１−２）に説明される手順を使用して、大部分の認識されている病原微生物を含む全ての増殖性細胞を死滅させる薬剤を指す。本明細書で使用されるとき、「高レベル消毒」または「高レベル消毒剤」という用語は、高レベルの細菌胞子を除き実質的に全ての有機体を死滅させ、食品医薬品局によって滅菌剤としての市販を許可されている化学的殺菌剤を用いて効果をもたらされる化合物または組成物を指す。本明細書で使用されるとき、「中間レベル消毒」または「中間レベル消毒剤」という用語は、環境保護庁（ＥＰＡ）によって殺結核菌剤として登録されている化学的殺菌剤を用いてマイコバクテリウム、大部分のウイルス、及び細菌を死滅させる化合物または組成物を指す。本明細書で使用されるとき、「低レベル消毒」または「低レベル消毒剤」という用語は、ＥＰＡによって病院用消毒剤として登録されている化学的殺菌剤を用いて一部のウイルス及び細菌を死滅させる化合物または組成物を指す。
【００３０】
「一般に安全であると認められる」または「ＧＲＡＳ」という用語は、本明細書で使用されるとき、例えば、連邦規則集第２１巻第１章§１７０．３８及び／または５７０．３８に定義される通り、食品医薬品局によって人による直接的な食品摂取に安全であるか、または現行の適正製造実践使用条件に基づく成分であると分類される構成成分を指す。
【００３１】
「硬い表面」という用語は、カウンタトップ、タイル、床、壁、パネル、窓、衛生器具、台所及び浴室の家具、電化製品、エンジン、回路基板、ならびに皿などの、固体の実質的に非可撓性の表面を指す。硬い表面としては、例えば、ヘルスケア表面及び食品加工表面が挙げられ得る。
【００３２】
「不適合性」という用語は、本明細書で使用されるとき、濾されている材料の化学的性質が膜の構造と適合しない条件または状況を指す。材料の不適合性は、膜にとって有害であり、濾過能力の低減、膜の損傷、膜の完全な故障などを導き得る。本明細書で言及されるとき、膜「適合性である」処理組成物及び方法は、膜の物理的損傷の結果として、膜の流束の減少によって測定され得る濾過能力の顕著な低減を引き起こさない。ある態様では、１％超、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％、またはそれ以上の濾過能力の低減は、不適合性を示す。
【００３３】
「膜」という用語は、質量移動がそれを通して生じ得るその厚さより大きい横寸法を有する構造を意味し、膜は、液体を濾すために使用され得る。
【００３４】
本明細書で使用されるとき、「混合された」または「混合物」という用語は、「過カルボン酸組成物」、「過カルボン酸」、「ペルオキシカルボン酸組成物」、または「ペルオキシカルボン酸」に関して使用されるとき、１つを超える過カルボン酸またはペルオキシカルボン酸を含む組成物または混合物を指す。
【００３５】
本特許出願の目的のため、成功裏の微生物低減は、微生物集団が、少なくとも約５０％、または水で洗浄することによって達成される場合より著しく多く低減されるときに達成される。微生物集団のより大きな低減は、より大きいレベルの保護を提供する。
【００３６】
本明細書で使用されるとき、「清浄剤」という用語は、細菌性汚染物質の数を公衆衛生要件によって判定される安全なレベルにまで低減する薬剤を指す。実施形態では、本発明における使用のための清浄剤は、少なくとも３対数低減及びより好ましくは５対数次数低減を提供するであろう。これらの低減は、Ｇｅｒｍｉｃｉｄａｌ  ａｎｄ  Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔ  Ｓａｎｉｔｉｚｉｎｇ  Ａｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｄｉｓｉｎｆｅｃｔａｎｔｓ，Ｏｆｆｉｃｉａｌ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｏｆｆｉｃｉａｌ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｓ，ｐａｒａｇｒａｐｈ  ９６０．０９及び適用可能な章，１５ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，１９９０（ＥＰＡ  Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ  ９１−２）に示される手順を使用して評価され得る。この参考文献によると、清浄剤は、いくつかの試験有機体に対して、室温、２５±２℃において３０秒間以内に９９．９９９％の低減（５対数次元低減）を提供しなくてはならない。
【００３７】
本明細書で使用されるとき、「汚れ」または「染み」という用語は、非極性の油性物質を指し、これは、鉱物粘度、砂、天然鉱物質、カーボンブラック、グラファイト、カオリン、環境粉塵などの粒子状物質を含有してもよく、または含有しなくてもよい。
【００３８】
本発明で使用されるとき、「殺胞子剤」という用語は、６０℃で１０秒間以内にセレウス菌または枯草菌の胞子集団において９０％超の低減（１対数次数低減）を引き起こす能力を有する物理的または化学的薬剤またはプロセスを指す。特定の実施形態では、本発明の殺胞子組成物は、６０℃で１０秒間以内にかかる集団において９９％超の低減（２対数次数低減）、９９．９９％超の低減（４対数次数低減）、または９９．９９９％超の低減（５対数次数低減）を提供する。
【００３９】
抗微生物性の「殺〜」または「静〜」活性の区別、効能の程度を説明する定義、及びこの効能を測定するための公式な実験室プロトコルは、抗微生物性の薬剤及び組成物の関連性を理解するための留意事項である。抗微生物性成分は、２種類の微生物細胞損傷に影響を及ぼし得る。１つ目は、完全な微生物細胞の破壊または不能化をもたらす致死的な不可逆性作用である。２つ目の種類の細胞損傷は、可逆的であり、その結果、有機体がその薬剤を有さなくなると再び繁殖し得る。前者は殺微生物性（ｍｉｃｒｏｂｉｏｃｉｄａｌ）、後者は静微生物性（ｍｉｃｒｏｂｉｓｔａｔｉｃ）と呼ばれる。清浄剤及び消毒剤は、定義によると、抗微生物性または殺微生物性の活性を提供する薬剤である。対照的に、防腐剤は概して、阻害剤または静微生物性組成物として説明される。
【００４０】
「実質的に類似の浄化性能」という用語は、概して、概して同じ程度（または少なくとも著しくより低い程度ではない）の清潔度の、または概して同じ労力による（または少なくとも著しく少ない労力ではない）、またはその両方の代替的な浄化製品または代替的な浄化システムによる達成を指す。
【００４１】
本明細書で使用されるとき、「スルホペルオキシカルボン酸」、「スルホン化過酸」、または「スルホン化ペルオキシカルボン酸」という用語は、スルホン化カルボン酸のペルオキシカルボン酸形態を指す。いくつかの実施形態では、本発明のスルホン化過酸は、中鎖スルホン化過酸である。本明細書で使用されるとき、「中鎖スルホン化過酸」という用語は、過カルボン酸鎖の炭素骨格内の過カルボン酸基の炭素からの少なくとも１つの炭素（例えば、３位以上）である炭素に結合したスルホネート基を含み、その少なくとも１つの炭素が末端位置にない過酸化合物を指す。本明細書で使用されるとき、「末端位置」という用語は、その過カルボキシル基から最も遠い過カルボン酸の炭素骨格鎖上の炭素を指す。
【００４２】
「閾値剤」という用語は、溶液に由来する硬水イオンの結晶化を阻害するが、その硬水イオンと特定の錯体を形成する必要がない化合物を指す。閾値剤としては、限定されるものではないが、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、オレフィン／マレイン酸コポリマーなどが挙げられる。
【００４３】
本明細書で使用されるとき、「水」という用語は、食品加工用水または輸送水を含む。食品加工用水または輸送水としては、生産する輸送水（例えば、水路、パイプ輸送、切断機、スライサー、ブランチャー、レトルトシステム、洗浄機などに見られる）、食品輸送ライン用ベルトスプレー、ブーツ及び手洗い用ディップパン、サードシンク（ｔｈｉｒｄ−ｓｉｎｋ）濯ぎ用水などが挙げられる。水はまた、家庭用水及び娯楽用水、例えば、プール、スパ、娯楽用水路及びウォータスライド、噴水なども含む。
【００４４】
「重量パーセント（ｗｅｉｇｈｔ  ｐｅｒｃｅｎｔ）」、「重量％（ｗｔ−％）」、「重量パーセント（ｐｅｒｃｅｎｔ  ｂｙ  ｗｅｉｇｈｔ）」、「重量％（％  ｂｙ  ｗｅｉｇｈｔ）」という用語、及びそれらの変形は、本明細書で使用されるとき、その物質の重量を組成物の総重量で除し、１００を乗じたものとしての物質の濃度を指す。ここで使用されるとき、「パーセント」、「％」などは、「重量パーセント」、「重量％」などと同義であることが意図されることが理解される。ＰＰＭという用語は、百万分率を指す。
【００４５】
本発明の方法、システム、装置、及び組成物は、本発明の構成成分及び本明細書に説明される他の成分を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなってもよい。本明細書で使用されるとき、「から本質的になる」は、方法、システム、装置、及び組成物が、追加的なステップ、構成成分、または成分を含んでもよいが、ただしその追加的なステップ、構成成分、または成分が、特許請求される方法、システム、装置、及び組成物の基本的及び新規の特徴を物質的に変更しない場合に限ることを意味する。
【００４６】
膜を浄化する方法
本発明は、浄化組成物、すなわち、抗微生物性浄化組成物、ブースタとして、またはアルカリ性、酸、及び／もしくは酵素浄化組成物の一部として使用され得るペルオキシギ酸組成物、ならびにその使用の方法を含む。本明細書で言及されるとき、微生物、バイオフィルム、及び鉱物堆積物の除去は、膜表面上の微生物、バイオフィルム、及び鉱物堆積物の低減、膜表面上の微生物、バイオフィルム、及び鉱物堆積物のディスバースメント（ｄｉｓｂｕｒｓｅｍｅｎｔ）、ならびに／または膜表面上の微生物、バイオフィルム、及び鉱物堆積物の不活性化を指す。
【００４７】
ある態様では、本ペルオキシギ酸組成物は、微生物成長及び鉱物堆積物の除去を必要とする膜に適用されるか、またはそれに接触する。膜は、物質（複数可）の混合物を異なる混合物に変換するような多様な分離方法に利用され、そのうちの少なくとも１つは、混合物の構成要素のうちの１つ以上において強化される。本発明に従って処理され得る膜は、周期的な浄化用に設計され、濾過による分離を必要とする種々の用途に利用されることが多い任意の膜を含む。本発明に従って処理され得る膜を利用する例示的な業界としては、食品業界、飲料業界、生物工学業界、製薬業界、化学業界、及び水精製業界が挙げられる。食品及び飲料業界の場合、牛乳、乳清、果汁、ビール、及びワインを含む製品は、分離のために膜を通して加工されることが多い。水精製業界は、脱塩、汚染物質除去、及び廃水処理のために膜を利用することが多い。化学業界における膜の例示的な使用としては、電着塗装プロセスが挙げられる。本発明は、タンパク質、脂肪、及び鉱物、例えば、牛乳またはチーズ作成プロセスにおいて乳清に由来するものなどを除去するための抗微生物性洗浄剤として特に有用である。
【００４８】
本発明に従って処理され得る膜は、螺旋巻き膜、プレート及びフレーム膜、管状膜、毛管膜、中空繊維膜などの形態で提供されるものを含む。螺旋巻き膜の場合、工業用の一般的に利用可能な３．８インチ、６．２インチ、及び８．０インチの直径が本発明の方法を使用して処理され得ることが予想される。膜は、概して濾されている粒子のサイズに従って特徴付けられ得る。４つの一般的な種類の膜の種類としては、精密濾過（ＭＦ）膜、限外濾過（ＵＦ）膜、ナノ濾過（ＮＦ）膜、及び逆浸透（ＲＯ）膜が挙げられる。
【００４９】
ある態様では、精密濾過膜は、本発明による処理に特に好適であり、これは、０．１μｍより大きい粒子及び溶解された巨大分子が膜を通過しない分離プロセスを用い、圧力駆動であってもよい。さらなる態様では、精密濾過膜は、約０．０５〜約１μｍの範囲の孔径を有し得る。さらなる態様では、精密濾過膜は、細菌及び懸濁固体などの特定の材料及び汚染物質を標的とする。
【００５０】
ある態様では、限外濾過（ＵＦ）膜は、本発明による処理に特に好適である。限外濾過は、静水圧が濾液を半透性膜に押し付け、高分子量の懸濁固体及び溶質は保持される一方、水及び低分子量の溶質は膜を通過する濾過のプロセスであり、巨大分子（１０３〜１０６Ｄａ）溶液を精製及び濃縮するための業界及び研究に使用される。それは、クロスフローまたはデッドエンドモードで適用されてもよく、限外濾過における分離は、濃度分極を受けてもよい。限外濾過を適用及び分類するための実際の計量及び限度及びプロトコルは、参照により本明細書に組み込まれる以下の科学参考文献に記載されている：Ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ，Ｓｅｃｏｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，ｂｙ  Ｍｕｎｉｒ  Ｃｈｅｒｙａｎ，Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｂｙ  ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ  ＬＬＣ，（１９９８）。さらなる態様では、限外濾過膜は、約０．００５〜約０．５μｍの範囲の孔径を有し得る。さらなる態様では、限外濾過膜は、特定の材料及び汚染物質、例えば、細菌及び懸濁固体、ならびにフミン酸及びいくつかのウイルスなどを標的とする。
【００５１】
ある態様では、ナノ濾過膜は、本発明による処理に特に好適であり、これは、１ｎｍより大きい粒子及び溶解された巨大分子が膜を通過しない分離プロセスを用い、圧力駆動であってもよい。さらなる態様では、ナノ濾過膜は、約０．０００５〜約０．０１μｍの範囲の孔径を有し得る。さらなる態様では、ナノ濾過膜は、汚染物質、例えば、ウイルス、細菌、及び懸濁固体を標的とし、溶解された金属及び塩を含む特定の材料をさらに標的とする。
【００５２】
ある態様では、逆浸透（ＲＯ）膜は、本発明による処理に特に好適である。逆浸透は、静水力（熱力学的パラメータ）を使用して水中の浸透圧（束一性）を克服し、１つ以上の不要な項目を水から除去する水精製技術であり、ＲＯは、浸透圧が静水力によって克服される膜ベースの分離プロセスであってもよく、化学ポテンシャルによって駆動されてもよく、ＲＯは、圧力駆動であってもよく、ＲＯは、多くの種類の分子及びイオンを溶液から除去することができ、工業用プロセス及び飲用水生産の両方に使用され、加圧ＲＯプロセスでは、溶質は、膜の加圧された側に保持され、純粋な溶媒は、反対側へ通過することが可能であり、「選択的」であるために、ＲＯ膜は、大きい分子またはイオンが孔（穴）を通ることができないようなサイズであってもよく、多くの場合、溶液のより小さい構成成分（例えば、溶媒）のみが自由に通過することを可能にし、場合により、０．５ｎｍより大きい溶解された分子は、膜を通過しない。さらなる態様では、ＲＯ膜は、約０．０００１〜約０．００１μｍの範囲の孔径を有し得る。さらなる態様では、逆浸透膜は、汚染物質、例えば、一価イオン、多価イオン、ウイルス、細菌、及び懸濁固体などを標的とし、より小さい溶解された金属及び塩を含む特定の材料をさらに標的とする。
【００５３】
孔径により、各膜プロセスは、最適な圧力で動作する。精密濾過膜システムは、概して、約３０ｐｓｉｇ未満の圧力で動作する。限外濾過膜システムは、概して、約１５〜１５０ｐｓｉｇの圧力で動作する。ナノ濾過膜システムは、概して、約７５〜５００ｐｓｉｇの圧力で動作する。逆浸透膜システムは、概して、約２００〜２０００ｐｓｉｇの圧力で動作する。膜は、酢酸セルロース、ポリアミド、ポリスルホン、フッ化ビニリデン、アクリロニトリル、ステンレス鋼、セラミックなどを含む、膜を形成するために一般的に使用される多様な材料から形成され得る。これらの種々の膜の化学的種類及び他の構築材料は、特定のｐＨ、オキシダント、溶媒、化学的適合性制約、及び／または圧力制限を有してもよい。
【００５４】
膜は、例えば、セルロース、酢酸セルロース、トリ酢酸セルロース、ニトロセルロース、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、全芳香族ポリアミド、フッ化ポリビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリプロピレン、炭素、有機膜材料、例えば、酸化アルファアルミニウムまたは酸化ジルコニウムなどを含む種々のポリマー構成成分を含んでもよく、及び／またはそれらからなってもよく、指定のバッキング材料をさらに含まなくてもよい。膜は、セラミック及びステンレス鋼をさらにもしくは代替的に含んでもよく、及び／またはそれらからなってもよい。さらなる好適な材料は、その全体が参照により組み込まれる米国特許第７，８７１，５２１号に開示されている。ペルオキシギ酸組成物で膜を処理する方法は、複数のステップを含み得る。第１のステップは、製品除去ステップまたは移動と称され得、ここでは、製品（例えば、乳清、牛乳など）が濾過システムから除去される。製品は、効率的に回収され、工場排水として流すのではなく使用され得る。概して、製品除去ステップは、水、気体、または複数相の流れが膜システムから製品を移動させる交換ステップとして特徴付けられ得る。製品除去ステップは、それが濾過システムから製品を除去及び回収する限り継続し得る。概して、製品除去ステップは、大部分の濾過システムに関して少なくとも数分かかるであろうことが予想される。
【００５５】
膜に接触するためのペルオキシギ酸組成物の投与は、膜上の微生物及び／または鉱物堆積物に接触するのに十分な量の時間である。ある態様では、ペルオキシギ酸組成物は、少なくとも１５秒間〜２時間、少なくとも３０秒間〜１時間、少なくとも４５秒間〜４５分間、少なくとも６０秒間〜１、またはそれらの間の任意の範囲、膜に接触する。
【００５６】
ある態様では、ペルオキシギ酸組成物は、約０．００１％〜約０．１％活性のペルオキシギ酸、約０．００５％〜約０．１％活性のペルオキシギ酸、約０．０１％〜約０．０１％活性のペルオキシギ酸、または約０．０２５％〜約０．０５％活性のペルオキシギ酸の使用溶液中で膜に接触する。
【００５７】
ペルオキシギ酸及び膜は、例えば、少なくとも約１０ｐｐｍ、少なくとも約１００ｐｐｍ、または好ましくは約１０〜１，０００ｐｐｍのペルオキシギ酸など、任意の好適な濃度の該ペルオキシギ酸を含む処理された標的組成物を形成するように接触され得る。本方法で使用される組成物は、処理された標的組成物が形成された後に任意の好適な時間、任意の好適な濃度またはパーセンテージのペルオキシギ酸活性を保持し得る。いくつかの実施形態では、本方法で使用される組成物は、処理された標的組成物が形成された後に任意の好適な時間、初期ペルオキシギ酸活性の少なくとも約５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、または９０％を保持する。他の実施形態では、本方法で使用される組成物は、処理された標的組成物が形成された後に少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、２０、２５、３０分間、１時間、または２時間、初期ペルオキシギ酸活性の少なくとも約６０％を保持する。
【００５８】
ある態様では、膜処理温度は、約２℃〜６０℃、約１５℃〜５０℃、約１８℃〜４０℃、またはそれらの間の任意の範囲であり得る。ある態様では、膜処理温度は、２０℃〜３０℃などの周囲温度であり得る。
【００５９】
有益なことに、膜を処理する方法は、膜を通る流束（ｆｌｕｘ）、すなわち、膜を通して加工される水または溶液の流速によって測定され得るときに、膜の適合性と負に干渉しない。有益な態様では、膜を処理する方法は、例えば、流束、圧力、または当業者によって理解される他の測定によって決定され得るときに、性能にいかなる悪影響をももたらさない。さらに、本発明による膜を処理する方法は、さもなくば化学的不適合性を生じさせるであろう膜材料との負のまたは有害な化学反応を生み出さない。
【００６０】
本発明による膜を処理する方法は、広範な抗微生物効能を提供する。特定の態様では、本発明による膜を処理する方法は、バイオフィルム抗微生物効能及び殺生物効能を提供する。本発明の過酸組成物に感受性である例示的な微生物としては、グラム陽性細菌（例えば、黄色ブドウ球菌、バシラス属、例えば、枯草菌、クロストリジウム属など）、グラム陰性細菌（例えば、大腸菌、シュウドモナス属、クレブシエラ・ニューモニエ、レジオネラニューモフィラ、エンテロバクター属、セラチア属、デスルフォビブリオ種、及びデスルホトマキュラム属）、酵母（例えば、サッカロマイセス・セレビシエ及びカンジダ・アルビカンス）、黴（例えば、アスペルギルス・ニガー、セファロスポリウム・アクレモニウム、ペニシリウム・ノタツム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｎｏｔａｔｕｍ）、及びオウレオバシディウム・プルランス（Ａｕｒｅｏｂａｓｉｄｉｕｍ  ｐｕｌｌｕｌａｎｓ））、糸状真菌（例えば、黒色アスペルギルス及びクラドスポリウム・レシナエ（Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ  ｒｅｓｉｎａｅ））、藻（例えば、クロレラ・ブルガリス、ユーグレナ・グラシリス、及びセレナストルム・カプリコルヌタム（Ｓｅｌｅｎａｓｔｒｕｍ  ｃａｐｒｉｃｏｒｎｕｔｕｍ））、ならびに他の類似の微生物及び単細胞有機体（例えば、植物プランクトン及び原虫）が挙げられる。本発明の過酸組成物に感受性である他の例示的な微生物としては、米国特許出願２０１０／０１６０４４９号に開示される例示的な微生物、例えば、デスルフォビブリオ及びデスルホトマキュラム属などの硫黄−またはスルフェート−低減細菌が挙げられる。
【００６１】
本発明による膜を処理する方法は、膜上に従来見られる鉱物スケールの除去及び鉱物蓄積の除去を提供する。特定の態様では、本発明による膜を処理する方法は、スケール及び鉱物の除去ならびに蓄積または集積の防止を提供する。鉱物スケールは、膜を用いる濾過システムなどのシステム内で結晶質鉱物スケールとして沈殿する可溶性塩である。鉱物スケールの例としては、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸ストロンチウム、水酸化鉄、二酸化シリコーン（シリカ）、シュウ酸カルシウムなどが挙げられる。
【００６２】
使用されることが多い別のステップは、予備濯ぎステップと称され得る。概して、水及び／またはアルカリ性溶液が、汚れを除去するために濾過システムを通して通過され得る。大規模な濾過システムは、少なくとも約１０の膜容器、少なくとも約４０の膜、及び少なくとも約２００ｍ２の総膜面積を有する工業用システムを指すことが理解されるべきである。酪農及び醸造用途における使用のための工業用濾過システムは、多くの場合、約１０〜約２００の膜容器、約４０〜約１，０００の膜、及び約２００ｍ２〜約１０，０００ｍ２の総膜面積を含む。
【００６３】
ある態様では、ペルオキシギ酸組成物で膜を処理する方法は、ペルオキシギ酸組成物が膜に接触する前または後のいずれかに、酸性処理、アルカリ性処理、酵素処理、及び／または中性処理から選択される追加的な処理サイクルをさらに含み得る。
【００６４】
代替的な態様では、ペルオキシギ酸組成物で膜を処理する方法は、ペルオキシギ酸組成物が膜に接触する前または後のいずれかに、酸性処理、アルカリ性処理、酵素処理、及び／または中性処理から選択される任意の追加的な処理サイクルを除外し得る。
【００６５】
ある態様では、アルカリ性処理は、ペルオキシギ酸組成物が表面に適用されるのと同時に、及び／またはその前に、及び／またはその後に、アルカリ性使用溶液を用いて膜に接触する。本発明の方法との使用に好適な例示的なアルカリ供給源としては、限定されるものではないが、塩基性塩、アミン、アルカノールアミン、カーボネート、及びシリケートが挙げられる。本発明の方法との使用のための他の例示的なアルカリ供給源としては、ＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）、ＫＯＨ（水酸化カリウム）、ＴＥＡ（トリエタノールアミン）、ＤＥＡ（ジエタノールアミン）、ＭＥＡ（モノエタノールアミン）、炭酸ナトリウム、ならびにモルホリン、メタケイ酸ナトリウム及びケイ酸カリウムが挙げられる。選択されるアルカリ供給源は、浄化される表面と適合する。いくつかの実施形態では、アルカリオーバーライド使用溶液は、活性剤錯体を含む。他の実施形態では、活性剤錯体は、アルカリオーバーライド使用溶液の適用前に表面に適用される。選択されるアルカリオーバーライド使用溶液は、除去されるべき汚れの種類、汚れが除去される表面を含むがそれらに限定されない多様な因子に依存する。
【００６６】
いくつかの実施形態では、アルカリオーバーライド使用溶液のｐＨは、約１０〜約１３である。いくつかの実施形態では、ｐＨは、約１２である。アルカリオーバーライド使用溶液のｐＨは、選択される表面と適合もしながら、選択される表面からの汚れの除去を促進するように製剤化される。いくつかの実施形態では、表面を浄化するために使用される溶液全体のｐＨ、すなわち、活性酸素使用溶液及びアルカリオーバーライド使用溶液の両方が表面に適用された後の溶液のｐＨは、約１０〜約１１．５である。
【００６７】
ある態様では、酸性処理は、ペルオキシギ酸組成物が表面に適用されるのと同時に、及び／またはその前に、及び／またはその後に、酸性使用溶液を用いて膜に接触する。本発明の方法との使用に好適な例示的な酸供給源としては、限定されるものではないが、鉱酸（例えば、リン酸、硝酸、硫酸）及び有機酸（例えば、乳酸、酢酸、ヒドロキシ酢酸、クエン酸、グルタミン酸、グルタル酸、メタンスルホン酸、酸ホスフォナート（例えば、ＨＥＤＰ）、及びグルコン酸）が挙げられる。いくつかの実施形態では、理想的な追加的な酸性構成成分は、アルカリオーバーライド使用溶液によって中和された後に良好なキレート化を提供する。いくつかの実施形態では、活性酸素使用溶液中に存在する追加的な酸性構成成分は、カルボン酸を含む。概して、カルボン酸は、式Ｒ−ＣＯＯＨを有し、式中、Ｒは、脂肪族基、脂環基、芳香族基、複素環基を含む任意の数の異なる基を表し得、それは全て、飽和または不飽和及び置換または非置換であり得る。本発明の方法との使用のためのカルボン酸は、１、２、３つ以上のカルボキシル基を有するものを含み得る。
【００６８】
ある態様では、本発明によるペルオキシギ酸組成物で処理される膜は、従来、酸性及びアルカリ性浄化プロセスで処理される膜と比較して膜の寿命を減少させない。ある態様では、本発明に従って処理される膜は、少なくとも６ヶ月間〜１年間、少なくとも６ヶ月間、少なくとも７ヶ月間、少なくとも８ヶ月間、少なくとも９ヶ月間、少なくとも１０ヶ月間、少なくとも１１ヶ月間、少なくとも１２ヶ月間、少なくとも１３ヶ月間、少なくとも１４ヶ月間、少なくとも１５ヶ月間、少なくとも１６ヶ月間、少なくとも１７ヶ月間、少なくとも１８ヶ月間、少なくとも１９ヶ月間、少なくとも２０ヶ月間、少なくとも２１ヶ月間、少なくとも２２ヶ月間、少なくとも２３ヶ月間、または少なくとも２４ヶ月間の使用に好適である。当業者は、膜の寿命は加工方法、圧力、ｐＨ、温度などを含む種々の因子によって影響を受けることを確認する。
【００６９】
膜濾過浄化組成物
一態様では、本発明は、ギ酸を過酸化水素と接触させて、結果として生じるペルオキシギ酸を含む過酸を含む水性組成物を形成することを含む、本発明による膜の処理のためのインサイチュでまたは使用時に生成されるペルオキシギ酸組成物を用い、該接触の前に、該ギ酸の濃度（重量／体積）と該過酸化水素の濃度（重量／体積）との間の比は、約２以上であり、該形成された、結果として生じる水性組成物中の該過酸の濃度（重量／重量）と過酸化水素の濃度（重量／重量）との間の比は、好ましくは該接触の約１時間、または好ましくは約１０分間以内に、約２以上に達する。
【００７０】
本方法で使用されるギ酸は、任意の好適な方法で提供され得る。いくつかの実施形態では、接触させるステップの前に、ギ酸は、ギ酸を含む組成物、例えば、ギ酸を含む水溶液中に提供され得る。他の実施形態では、接触させるステップの前に、ギ酸は、水性組成物と接触するときにギ酸を生成する物質を含む組成物中に提供され得る。ギ酸を生成する任意の好適な物質が、本方法において使用され得る。物質は、例えば、ホルメートのナトリウムもしくはアンモニウム塩などのホルメートの塩、またはホルメートのエステルであり得る。例示的なホルメートのエステルとしては、グリセロールホルメート、ペンタエリトリトールホルメート、マンニトールホルメート、プロピレングリコールホルメート、ソルビトールホルメート、及び糖ホルメートが挙げられる。例示的な糖ホルメートとしては、スクロースホルメート、デキストリンホルメート、マルトデキストリンホルメート、及びスターチホルメートが挙げられる。いくつかの実施形態では、ホルメートは、スターチホルメートなどの固体組成物中に提供されてもよい。
【００７１】
本方法で使用される過酸化水素は、任意の好適な方法で提供され得る。いくつかの実施形態では、接触させるステップの前に、過酸化水素は、過酸化水素を含む組成物、例えば、過酸化水素を含む水溶液中に提供され得る。他の実施形態では、接触させるステップの前に、過酸化水素は、水性組成物と接触するときに過酸化水素を生成する物質を含む組成物中に提供され得る。過酸化水素を生成する任意の好適な物質が、本方法において訴えられ得る。物質は、過酸化水素の前駆体を含み得る。任意の好適な過酸化水素の前駆体が、本方法において使用され得る。例えば、過酸化水素の前駆体は、炭酸ナトリウム、過ホウ酸ナトリウム、過酸化水素尿素、またはＰＶＰ−過酸化水素であり得る。
【００７２】
いくつかの実施形態では、第１の水性組成物中に提供されるギ酸は、第２の水性組成物中に提供される過酸化水素と接触して、結果として生じる水性組成物中でペルオキシギ酸を形成する。他の実施形態では、第１の水性組成物中に提供されるギ酸は、第２の固体組成物中に提供される水性組成物と接触するときに過酸化水素を生成する物質と接触して、結果として生じる水性組成物中でペルオキシギ酸を形成する。また他の実施形態では、第１の固体組成物中に提供される水性組成物と接触するときにギ酸を生成する物質は、第２の水性組成物中に提供される過酸化水素と接触して、結果として生じる水性組成物中でペルオキシギ酸を形成する。また他の実施形態では、第１の固体組成物中に提供される水性組成物と接触するときにギ酸を生成する物質と、第２の固体組成物中に提供される水性組成物と接触するときに過酸化水素を生成する物質とは、第３の水性組成物と接触して、結果として生じる水性組成物中でペルオキシギ酸を形成する。また他の実施形態では、水性組成物と接触するときにギ酸を生成する物質と、水性組成物と接触するときに過酸化水素を生成する物質とは、第１の固体組成物中に提供され、その第１の固体組成物が第２の水性組成物と接触して、結果として生じる水性組成物中でペルオキシギ酸を形成する。
【００７３】
ペルオキシギ酸を含む、結果として生じる水性組成物は、任意の好適な種類の水性組成物であり得る。例えば、結果として生じる水性組成物は、水溶液であり得る。別の例では、結果として生じる水性組成物は、水性懸濁液であり得る。
【００７４】
接触させるステップの前に、ギ酸の濃度（重量／体積）と過酸化水素の濃度（重量／体積）との間の比は、任意の好適な範囲であり得る。いくつかの実施形態では、接触の前に、ギ酸の濃度（重量／体積）と過酸化水素の濃度（重量／体積）との間の比は、約２〜約１００、例えば、約２〜３、３〜４、４〜５、５〜６、６〜７、７〜８、８〜９、９〜１０、１０〜１５、１５〜２０、２０〜２５、２５〜３０、３０〜３５、３５〜４０、４０〜４５、もしく４５〜５０、または約５０〜１００超であり得る。
【００７５】
形成された水性組成物中での過酸の濃度（重量／重量）と過酸化水素の濃度（重量／重量）との間の比は、任意の好適な範囲に達し得る。いくつかの実施形態では、形成された水性組成物中の過酸の濃度（重量／重量）と過酸化水素の濃度（重量／重量）との間の比は、接触の約４時間、または好ましくは２時間以内に、約２〜約１，５００、例えば、約２〜３、３〜４、４〜５、５〜６、６〜７、７〜８、８〜９、９〜１０、１０〜１５、１５〜２０、２０〜２５、２５〜３０、３０〜３５、３５〜４０、４０〜４５、４５〜５０、５０〜６０、６０〜７０、７０〜８０、８０〜９０、９０〜１００、１００〜２００、２００〜３００、３００〜４００、４００〜５００、５００〜６００、６００〜７００、７００〜８００、８００〜９００、９００〜１，０００、１，０００〜１，１００、１，１００〜１，２００、１，２００〜１，３００、１，３００〜１，４００、または１，４００〜１，５００に達し得る。他の実施形態では、形成された水性組成物中の過酸の濃度（重量／重量）と過酸化水素の濃度（重量／重量）との間の比は、接触の約３０分間以内に少なくとも約１０に、好ましくは背色の約３０分間以内に少なくとも約１０〜４０に達する。
【００７６】
形成された水性組成物は、任意の好適な濃度の過酸化水素を含み得る。いくつかの実施形態では、形成された水性組成物は、約５％以下（重量／重量）の過酸化水素、例えば、約５％（重量／重量）、４．５％（重量／重量）、４％（重量／重量）、３．５％（重量／重量）、３％（重量／重量）、２．５％（重量／重量）、２％（重量／重量）、１．５％（重量／重量）、１％（重量／重量）、０．９％（重量／重量）、０．８％（重量／重量）、０．７％（重量／重量）、０．６％（重量／重量）、０．５％（重量／重量）、０．４％（重量／重量）、０．３％（重量／重量）、０．２％（重量／重量）、０．１％（重量／重量）、０．０５％（重量／重量）、０．０１％（重量／重量）、０．００５％（重量／重量）、または０．００１％（重量／重量）の過酸化水素を含み得る。他の実施形態では、形成された水性組成物は、接触の約１時間以内、または好ましくは約１０分間以内に約２％以下（重量／重量）の過酸化水素に達する。また他の実施形態では、形成された水性組成物は、接触の約１時間以内に約１％以下（重量／重量）の過酸化水素に達する。また他の実施形態では、形成された水性組成物は、約０％（重量／重量）〜約０．００１％（重量／重量）の過酸化水素に達し、約０％（重量／重量）〜約０．００１％（重量／重量）の過酸化水素を約１時間維持する。
【００７７】
ギ酸及び過酸化水素は、Ｃ２〜Ｃ２２カルボン酸及び／またはＣ２〜Ｃ２２過カルボン酸の不在下で接触され得、形成された水性組成物中の過酸は、ペルオキシギ酸のみを含む。
【００７８】
ギ酸及び過酸化水素は、Ｃ２〜Ｃ２２カルボン酸の存在下で接触され得、形成された水性組成物中の過酸は、ペルオキシギ酸及びＣ２〜Ｃ２２過カルボン酸を含む。任意の好適なＣ２〜Ｃ２２カルボン酸が、本方法において使用され得る。いくつかの実施形態では、Ｃ２〜Ｃ２２カルボン酸は、酢酸、オクタン酸、及び／またはスルホン化オレイン酸であり、形成された水性組成物中の過酸は、ペルオキシギ酸と、ペルオキシ酢酸、ペルオキシオクタン酸、及びペルオキシスルホン化（ｐｅｒｏｘｙｓｕｌｆｏｎａｔｅｄ）オレイン酸のうちの１つ以上とを含む。
【００７９】
本方法は、任意の好適な温度で実行され得る。いくつかの実施形態では、本方法は、約−２℃〜約７０℃、約１０℃〜約７０℃、例えば、約１０℃〜１５℃、１５℃〜２０℃、２０℃〜２５℃、２５℃〜３０℃、３０℃〜３５℃、３５℃〜４０℃、４０℃〜４５℃、４５℃〜５０℃、５０℃〜５５℃、５５℃〜６０℃、６０℃〜６５℃、または６５℃〜７０℃の範囲の温度で実行され得る。他の実施形態では、本方法は、周囲条件下で実行され得る。また他の実施形態では、本方法は、加熱下で、例えば、約３０℃〜３５℃、３５℃〜４０℃、４０℃〜４５℃、４５℃〜５０℃、５０℃〜５５℃、５５℃〜６０℃、６０℃〜６５℃、または６５℃〜７０℃の範囲の温度で実行され得る。
【００８０】
本方法は、触媒の存在下で実行され得る。任意の好適な触媒が、本方法において使用され得る。いくつかの実施形態では、触媒は、鉱酸、例えば、硫酸、メタンスルホン酸、硝酸、リン酸、ピロリン酸、ポリリン酸、またはホスホン酸であり得る。
【００８１】
本方法は、カチオン酸交換樹脂システムの存在下で実行され得る。任意の好適なカチオン酸交換樹脂システムが、本方法において使用され得る。いくつかの実施形態では、カチオン酸交換樹脂システムは、強カチオン酸交換樹脂システムである。他の実施形態では、酸交換樹脂システムは、例えば、Ｄｏｗｅｘ  Ｍ−３１またはＮａｆｉｏｎとして市販されている、スルホン酸交換樹脂である。
【００８２】
第１の水性組成物中に提供されるギ酸は、ペルオキシ酢酸も含む第２の水性組成物中に提供される過酸化水素と接触されて、ペルオキシギ酸及びペルオキシ酢酸を含む総過酸を含む、結果として生じる水性組成物を形成し得る。接触させるステップの前に、ギ酸の濃度（重量／体積）と過酸化水素の濃度（重量／体積）との間の比は、任意の好適な範囲であり得る。結果として生じる水性組成物中の総過酸の濃度（重量／重量）と過酸化水素の濃度（重量／重量）との間の比もまた、任意の好適な範囲に達し得る。いくつかの実施形態では、接触の前に、ギ酸の濃度（重量／体積）と過酸化水素の濃度（重量／体積）との間の比は、約５以上であり得、結果として生じる水性組成物中の総過酸の濃度（重量／重量）及び過酸化水素の濃度（重量／重量）との間の比は、接触の約２分間以内に少なくとも約５に達する。結果として生じる水性組成物中の他の実施形態では、総過酸の濃度（重量／重量）と過酸化水素の濃度（重量／重量）との間の比は、接触の約２０分間以内に少なくとも約１０に達し得る。また他の実施形態では、接触の前に、ギ酸の濃度（重量／体積）と過酸化水素の濃度（重量／体積）との間の比は、約２０以上であり得、結果として生じる水性組成物中の総過酸の濃度（重量／重量）と過酸化水素の濃度（重量／重量）との間の比は、接触の少なくとも１分間以内に少なくとも約１０に達し得る。結果として生じる水性組成物中の過酸化水素の濃度（重量／重量）は、任意の好適な濃度に達し得る。いくつかの実施形態では、結果として生じる水性組成物中の過酸化水素の濃度（重量／重量）は、接触の少なくとも約４時間、または好ましくは２時間以内に約０％（重量／重量）〜約０．００１％（重量／重量）の過酸化水素に達し得る。他の実施形態では、結果として生じる水性組成物中の過酸化水素の濃度（重量／重量）は、少なくとも１時間、約０％（重量／重量）〜約０．００１％（重量／重量）に留まり得る。
【００８３】
結果として生じる水性組成物は、過酸のための安定剤を含み得る。任意の好適な安定剤が、本方法において使用され得る。例示的な安定剤としては、ホスホン酸塩（複数可）及び／または複素環式ジカルボン酸、例えば、ジピコリン酸が挙げられ得る。
【００８４】
本方法は、結果として生じる水性組成物中の過酸化水素の濃度を低減するステップをさらに含み得る。結果として生じる水性組成物中の過酸化水素の濃度は、任意の好適な方法を使用して低減され得る。例えば、結果として生じる水性組成物中の過酸化水素の濃度は、カタラーゼまたはペルオキシダーゼを使用して低減され得る。
【００８５】
結果として生じる水性組成物は、任意の好適な濃度のペルオキシギ酸を含み得る。いくつかの実施形態では、結果として生じる水性組成物は、約０．００１％（重量／重量）〜約２０％（重量／重量）のペルオキシギ酸、例えば、約０．００１％〜０．００５％（重量／重量）、０．００５％〜０．０１％（重量／重量）、０．０１％〜０．０５％（重量／重量）、０．０５％〜０．１％（重量／重量）、０．１％〜０．５％（重量／重量）、０．５％〜１％（重量／重量）、１％〜２％（重量／重量）、２％〜３％（重量／重量）、３％〜４％（重量／重量）、４％〜５％（重量／重量）、５％〜６％（重量／重量）、６％〜７％（重量／重量）、７％〜８％（重量／重量）、８％〜９％（重量／重量）、９％〜１０％（重量／重量）、１０％〜１１％（重量／重量）、１１％〜１２％（重量／重量）１２％〜１３％（重量／重量）１３％〜１４％（重量／重量）１４％〜１５％（重量／重量）１５％〜１６％（重量／重量）１６％〜１７％（重量／重量）１７％〜１８％（重量／重量）１８％〜１９％（重量／重量）１９％〜２０％（重量／重量）のペルオキシギ酸を含む。
【００８６】
本方法は、ペルオキシギ酸を、任意の好適な様式または任意の好適な場所で生成するために使用され得る。いくつかの実施形態では、本方法は、ペルオキシギ酸を、形成されるペルオキシギ酸の適用のためにインサイチュで生成するために使用され得る。
【００８７】
本方法（本組成物）を使用して形成されるペルオキシギ酸は、他の過カルボン酸をさらに含み得る。過酸は、式Ｒ−（ＣＯＯＯＨ）ｎの任意の化合物を含み、式中、Ｒは、水素、アルキル、アルケニル、アルキン、アシリック（ａｃｙｌｉｃ）、脂環基、アリール、ヘテロアリール、または複素環基であり得、ｎは、１、２、または３であり、親酸の前にペルオキシを付けることによって命名される。好ましくは、Ｒは、水素、アルキル、またはアルケニルを含む。「アルキル」、「アルケニル」、「アルキン」、「アシリック（ａｃｙｌｉｃ）」、「脂環基」、「アリール」、「ヘテロアリール」、及び「複素環基」という用語は、本明細書に定義される通りである。ペルオキシギ酸組成物及び／またはペルオキシギ酸溶液に言及する本発明の種々の実施形態は、追加的な過カルボン酸を任意に含むようにさらに理解される。本明細書で使用されるとき、「過酸」という用語はまた、「過カルボン酸」または「ペルオキシ酸」と称される場合もある。スルホペルオキシカルボン酸、スルホン化過酸、及びスルホン化ペルオキシカルボン酸もまた、本明細書で使用される「過酸」という用語に含まれる。「スルホペルオキシカルボン酸」、「スルホン化過酸」、または「スルホン化ペルオキシカルボン酸」という用語は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許公開第２０１０／００２１５５７号、同第２０１０／００４８７３０号、及び同第２０１２／００５２１３４号に開示されるようなスルホン化カルボン酸のペルオキシカルボン酸形態を指す。過酸は、そのカルボン酸中のヒドロキシル基の水素がヒドロキシ基によって置き換えられた酸を指す。酸化性過酸はまた、本明細書においてペルオキシカルボン酸と称される場合もある。
【００８８】
他の実施形態では、Ｒが５〜２２個の炭素原子のアルキルを含み、限られた水溶性を有する少なくとも１つのペルオキシカルボン酸と、Ｒが１〜４個の炭素原子のアルキルを含む少なくとも１つの水溶性ペルオキシカルボン酸とを含む、ペルオキシカルボン酸などの混合過酸が用いられる。例えば、一実施形態では、ペルオキシカルボン酸は、ペルオキシ酢酸と、例えば、上記に命名されるものなどの少なくとも１つの他のペルオキシカルボン酸とを含む。好ましくは、本発明の組成物は、ペルオキシギ酸、ペルオキシ酢酸、及び／またはペルオキシオクタン酸を含む。他の混合過酸の組み合わせは、本発明における使用に非常に好適である。有利なことに、ペルオキシカルボン酸の組み合わせは、高い有機汚れ負荷の存在下で所望の抗微生物活性を有する組成物を提供する。混合ペルオキシカルボン酸組成物は、多くの場合、相乗的なミクロ効能を提供する。したがって、本発明の組成物は、ペルオキシカルボン酸、またはその混合物を含み得る。
【００８９】
水
本発明によるペルオキシギ酸組成物は、組成物を加工するための技術に応じて変動する量で水を含んでもよい。水は、組成物の他の構成成分を溶解、懸濁、または運搬する媒体を提供する。水はまた、物体上の本発明の組成物を送達及び湿潤するようにも機能し得る。
【００９０】
いくつかの実施形態では、水は、本発明の組成物の大部分を構成し、該組成物のペルオキシギ酸組成物以外の残りであってもよい。水の量及び種類は、他の因子の中でもとりわけ、組成物全体の性質、環境の貯蔵、及び組成物の濃度を含む適用方法、組成物の形態、及び意図される送達方法に依存するであろう。留意すべきことに、担体は、意図される使用に関する本発明の組成物中の機能性構成成分の効能を阻害しない濃度で選択及び使用されるべきである。
【００９１】
追加的な機能性成分
ペルオキシギ酸組成物の構成成分は、膜処理における使用に好適な種々の機能性構成成分とさらに組み合わせられ得る。いくつかの実施形態では、ペルオキシギ酸組成物は、本明細書に開示される通りの膜に関する処理組成物のうちの大量、またはさらには実質的に全てを構成する。例えば、いくつかの実施形態では、追加的な機能性成分は、その中にほとんどまたは全く置かれない。
【００９２】
他の実施形態では、追加的な機能性成分は、組成物中に含まれてもよい。機能性成分は、所望の特性及び機能性を組成物に提供する。本出願の目的のために、「機能性成分」という用語は、水溶液などの使用及び／または濃縮溶液中に分散もしくは溶解されるときに、特定の使用における有益な特性を提供する材料を含む。機能性材料のいくつかの特定の例は、下記により詳細に述べられるが、その述べられている特定の材料は、単に例として示されており、その多様な他の機能性成分が使用されてもよい。
【００９３】
いくつかの実施形態では、ペルオキシギ酸組成物は、例えば、非イオン性及びアニオン性界面活性剤などの界面活性剤、消泡剤、堆積防止剤、漂白剤、可溶性修飾剤、分散剤、濯ぎ助剤、金属保護剤、安定剤、腐食防止剤、捕捉剤及び／またはキレート剤、湿潤剤、水調整剤またはキレーラント、酵素、香料及び／または染料、レオロジー修飾剤または増粘剤、ヒドロトロープまたはカプラー、緩衝剤、溶媒などを含んでもよい。
【００９４】
助剤
本組成物または浄化使用溶液は、助剤（ｂｕｉｌｄｅｒ）を含み得る。助剤は、キレート剤（キレータ）、封鎖剤（捕捉剤）などを含む。助剤は、浄化組成物または使用溶液を安定化するように作用し得る。助剤の例としては、限定されるものではないが、ホスフォナート、ホスフェート、アミノカルボキシレート及びそれらの誘導体、ピロホスフェート、ポリホスフェート、エチレンジアミン及びエチレントリアミン誘導体、ヒドロキシ酸、ならびにモノ−、ジ−、及びトリ−カルボキシレート、ならびにそれらの対応する酸が挙げられる。他の例示的な助剤としては、アルミニウムシリケート、ニトロアセテート（ｎｉｔｒｏｌｏａｃｅｔａｔｅ）及びそれらの誘導体、ならびにそれらの混合物が挙げられる。また他の例示的な助剤としては、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ヒドロキシエチレンジアミン四酢酸（ＨＥＤＴＡ）、及びジエチレントリアミン五酢酸の塩を含む、アミノカルボキシレートが挙げられる。キレート剤／捕捉剤のさらなる考察に関しては、その全体が組み込まれるＫｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ，Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｈｉｒｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，ｖｏｌｕｍｅ５，ｐａｇｅｓ３３９−３６６及びｖｏｌｕｍｅ２３，ｐａｇｅｓ３１９−３２０を参照されたい。本発明の態様によると、好ましい助剤は、水溶性、生分解性であり、リンを含まない。浄化組成物または使用溶液中の助剤の量は、存在する場合、典型的には浄化組成物または使用溶液中約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍである。
【００９５】
酸味料及び触媒
酸味料（ａｃｉｄｕｌａｎｔｓ）は、本発明による組成物中に追加的な機能性成分として含まれてもよい。ある態様では、硝酸、硫酸、リン酸などの強い鉱酸、またはメチルスルホン酸（ＭＳＡ）などのより強い有機酸が使用され得る。過酸組成物との強い鉱酸またはより強い有機酸の組み合わせた使用は、強化された抗微生物効能を提供する。それに加えて、硝酸などのいくつかの強い鉱酸及び有機酸は、本発明による過酸組成物によって接触される金属に対する腐食の危険性を低減するさらなる利益を提供する。いくつかの実施形態では、本組成物は、鉱酸または強い鉱酸を含まない。
【００９６】
ある態様では、ペルオキシギ酸を形成する方法は、触媒の存在下で実行されてもよい。任意の好適な触媒が、本方法において使用され得る。いくつかの実施形態では、触媒は、鉱酸または強い有機酸、例えば、硫酸、メタンスルホン酸、硝酸、リン酸、ピロリン酸、ポリリン酸、またはホスホン酸などであり得る。かかる触媒は、組成物を形成するペルオキシギ酸中に少なくとも約０重量％〜約１０重量％、好ましくは少なくとも約０．１重量％〜約５重量％、より好ましくは約１重量％〜約５重量％の量で存在してもよい。
【００９７】
酸味料は、意図される抗微生物効能及び／または腐食防止の利益を提供するのに十分な量で用いられてもよい。かかる薬剤は、少なくとも約０．１重量％〜約１０重量％、好ましくは少なくとも約０．１重量％〜約５重量％、より好ましくは約０．１重量％〜約１重量％の量で使用溶液中に存在してもよい。
【００９８】
界面活性剤
本明細書において上述される界面活性剤は、単独でまたは本発明の方法と組み合わせて使用され得る。具体的には、非イオン性及びアニオン性は、組み合わせて使用され得る。半極性非イオン性、カチオン性、両性、及び双性界面活性剤は、非イオン性またはアニオン性と組み合わせて用いられ得る。上記の例は、単に本発明の範囲内に用途を見出し得る多数の界面活性剤の特定の例証である。特定の界面活性剤または界面活性剤の組み合わせの選択は、意図される使用濃度ならびに温度及びｐＨを含む意図される環境条件における膜との適合性を含む、多数の因子に基づき得ることが理解されるべきである。したがって、使用条件中に特定の膜を損傷し得る界面活性剤は、その膜と共に使用されるべきではないことが理解されるべきである。しかしながら、同一の界面活性剤が、他の種類の膜と有用である場合もあることが予想される。それに加えて、使用条件下及びその後の組成物の回収時の発泡のレベル及び程度は、特定の界面活性剤及び界面活性剤の混合物を選択するために因子になり得る。例えば、特定の用途では、発泡を最小にすることが望ましい場合があり、その結果、減らされた発泡を提供する界面活性剤または界面活性剤の混合物が選択されるであろう。それに加えて、組成物が許容される量の休止時間で回収及び再使用され得るように比較的早く壊れる泡を表す界面活性剤または界面活性剤の混合物を選択することが望ましい場合がある。それに加えて、界面活性剤または界面活性剤の混合物は、除去されるべき特定の汚れに応じて選択され得る。
【００９９】
本発明の方法に伴う使用のための組成物は、必ずしも界面活性剤または界面活性剤混合物を含まなくてもよく、他の構成成分を含んでもよいことが理解されるべきである。それに加えて、組成物は、界面活性剤または界面活性剤混合物を他の構成成分と組み合わせて含み得る。組成物内に提供され得る例示的な追加的な構成成分としては、助剤、水調整剤、非水性構成成分、アジュバント、担体、加工助剤、酵素、及びｐＨ調節剤が挙げられる。界面活性剤が使用溶液中のペルオキシギ酸組成物中に含まれるとき、それらは、少なくとも約０．１重量％〜約１０重量％の量で含まれ得る。
【０１００】
アニオン性界面活性剤
ペルオキシギ酸組成物は、浄化用の量のアニオン性界面活性剤またはアニオン性界面活性剤の混合物を含む界面活性剤構成成分（複数可）を含有し得る。アニオン性界面活性剤は、その湿潤、浄化特性、及び多くの場合、膜との良好な適合性により、浄化組成物において望ましい。本発明に従って使用され得るアニオン性界面活性剤としては、浄化業界において利用可能な任意のアニオン性界面活性剤が挙げられる。好適なアニオン性界面活性剤の群としては、スルホネート及びスルフェートが挙げられる。アニオン性界面活性剤構成成分中に提供され得る好適な界面活性剤としては、アルキルアリールスルホネート、二級アルカンスルホネート、アルキルメチルエステルスルホネート、アルファオレフィンスルホネート、アルキルエーテルスルフェート、アルキルスルフェート、及びアルコールスルフェートが挙げられる。浄化組成物中に使用され得る好適なアルキルアリールスルホネートは、６〜２４個の炭素原子を含有するアルキル基を有し得、そのアリール基は、ベンゼン、トルエン、及びキシレンのうちの少なくとも１つであり得る。好適なアルキルアリールスルホネートとしては、直鎖アルキルベンゼンスルホネートが挙げられる。好適な直鎖アルキルベンゼンスルホネートとしては、中和されてスルホネートを形成する酸として提供され得る直鎖ドデシルベンジルスルホネートが挙げられる。さらなる好適なアルキルアリールスルホネートとしては、キシレンスルホネート及びクメンスルホネートが挙げられる。浄化組成物中に使用され得る好適なアルカンスルホネートは、６〜２４個の炭素原子を有するアルカン基を有し得る。使用され得る好適なアルカンスルホネートとしては、二級アルカンスルホネートが挙げられる。好適な二級アルカンスルホネートとしては、ナトリウムＣ１４〜Ｃ１７二級アルキルスルホネートが挙げられる。浄化組成物中に使用され得る好適なアルキルメチルエステルスルホネートとしては、６〜２４個の炭素原子を含有するアルキル基を有するものが挙げられる。浄化組成物中に使用され得る好適なアルファオレフィンスルホネートとしては、６〜２４個の炭素原子を含有するアルファオレフィン基を有するものが挙げられる。浄化組成物中に使用され得る好適なアルキルエーテルスルフェートとしては、約１〜約１０の反復アルコキシ基、約１〜約５の反復アルコキシ基を有するものが挙げられる。概して、アルコキシ基は、約２〜約４個の炭素原子を含有するであろう。好適なアルコキシ基は、エトキシである。好適なアルキルエーテルスルフェートは、硫酸ラウリルエーテルエトキシレートナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ  ｌａｕｒｙｌ  ｅｔｈｅｒ  ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ  ｓｕｌｆａｔｅ）である。浄化組成物中に使用され得る好適なアルキルスルフェートとしては、６〜２４個の炭素原子を含有するアルキル基を有するものが挙げられる。好適なアルキルスルフェートとしては、限定されるものではないが、ラウリル硫酸ナトリウム及びラウリル／ミリスチル硫酸ナトリウムが挙げられる。浄化組成物中に使用され得る好適なアルコールスルフェートとしては、約６〜約２４個の炭素原子を含有するアルコール基を有するものが挙げられる。
【０１０１】
好適なアニオン性界面活性剤のさらなる例は、“Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｔｉｖｅ  Ａｇｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔｓ”（Ｖｏｌ．Ｉ及びＩＩ、Ｓｃｈｗａｒｔｚ，Ｐｅｒｒｙ  ａｎｄ  Ｂｅｒｃｈによる）に示されている。多様なかかる界面活性剤はまた、概して米国特許第３，９２９，６７８号にも開示されている。アニオン性界面活性剤に関する上記の参考文献の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０１０２】
非イオン性界面活性剤
ペルオキシギ酸組成物は、浄化量の非イオン性界面活性剤または非イオン性界面活性剤の混合物を含む界面活性剤構成成分（複数可）を含有し得る。非イオン性界面活性剤は、汚れ除去特性を強化するために組成物中に含まれ得る。本発明において有用な非イオン性界面活性剤は、概して、有機疎水性基及び有機親水性基の存在によって特徴付けられ、典型的には、親水性アルカリ性酸化物部分を有する有機脂肪族、アルキル芳香族、またはポリオキシアルキレン疎水性化合物の縮合によって生産され、その親水性アルカリ性酸化物部分は、一般的な実践では、エチレンオキシドまたはその多重水和（ｐｏｌｙｈｙｄｒａｔｉｏｎ）生成物、ポリエチレングリコールである。実践的には、反応性水素原子を有するヒドロキシル、カルボキシル、アミノ、またはアミド基を有する任意の疎水性化合物は、エチレンオキシド、またはその多重水和付加物、またはそのアルコキシレンとの混合物、例えば、プロピレンオキシドなどで凝縮されて、非イオン性表面活性剤を形成し得る。任意の特定の疎水性化合物で凝縮される親水性ポリオキシアルキレン部分の長さは、親水性特性と疎水性特性との所望の程度の釣り合いを有する水分散性または水溶性化合物を得るように容易に調節され得る。
【０１０３】
組成物中に使用され得る非イオン性界面活性剤としては、ポリアルキレンオキシド界面活性剤（ポリオキシアルキレン界面活性剤またはポリアルキレングリコール界面活性剤としても知られる）が挙げられる。好適なポリアルキレンオキシド界面活性剤としては、ポリオキシプロピレン界面活性剤及びポリオキシエチレングリコール界面活性剤が挙げられる。この種類の好適な界面活性剤は、合成有機ポリオキシプロピレン（ＰＯ）−ポリオキシエチレン（ＥＯ）ブロックコポリマーである。これらの界面活性剤は、ＥＯブロック及びＰＯブロック、ポリオキシプロピレン単位（ＰＯ）のセンターブロックを含み、ポリオキシプロピレン単位上にグラフトされたポリオキシエチレンのブロック、または結合したＰＯブロックを有するＥＯのセンターブロックを有するジブロックポリマーを含む。さらに、この界面活性剤は、分子中にポリオキシエチレンまたはポリオキシプロピレンのいずれかのさらなるブロックを有し得る。有用な界面活性剤の好適な平均分子量範囲は、約１，０００〜約４０，０００であり得、エチレンオキシドの重量パーセント含量は、約１０〜８０重量％であり得る。
【０１０４】
さらなる非イオン性界面活性剤としては、アルコールアルコキシレートが挙げられる。好適なアルコールアルコキシレートとしては、直鎖アルコールエトキシレートが挙げられる。さらなるアルコールアルコキシレートとしては、アルキルフェノールエトキシレート、分岐鎖アルコールエトキシレート、二級アルコールエトキシレート、ヒマシ油エトキシレート、アルキルアミンエトキシレート、獣脂アミンエトキシレート、脂肪酸エトキシレート、ソルビタル（ｓｏｒｂｉｔａｌ）オレエートエトキシレート、末端封鎖エトキシレート、またはそれらの混合物が挙げられる。さらなる非イオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪アルカノールアミド、アルキルジエタノールアミド、ココナツジエタノールアミド、ラウラミドジエタノールアミド、ココアミドジエタノールアミド、ポリエチレングリコールココアミド、オレイン酸ジエタノールアミドなどのアミド、またはそれらの混合物が挙げられる。さらなる好適な非イオン性界面活性剤としては、ポリアルコキシル化脂肪族塩基、ポリアルコキシル化アミド、グリコールエステル、グリセロールエステル、アミンオキシド、ホスフェートエステル、アルコールホスフェート、脂肪トリグリセリド、脂肪トリグリセリドエステル、アルキルエーテルホスフェート、アルキルエステル、アルキルフェノールエトキシレートホスフェートエステル、アルキル多糖類、ブロックコポリマー、アルキルグルコシド、またはそれらの混合物が挙げられる。
【０１０５】
本発明の方法との使用のための他の例示的な非イオン性界面活性剤は、ｔｈｅ  ｔｒｅａｔｉｓｅ  Ｎｏｎｉｏｎｉｃ  Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ、Ｓｃｈｉｃｋ，Ｍ．Ｊ．編、ｔｈｅ  Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｓｅｒｉｅｓ，Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９８３のＶｏｌ．１に開示されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。非イオン性の種類の典型的な列挙、及びこれらの界面活性剤の種もまた、米国特許第３，９２９，６７８号に示されている。さらなる例は、“Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｔｉｖｅ  Ａｇｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔｓ”（Ｖｏｌ．Ｉ及びＩＩ、Ｓｃｈｗａｒｔｚ，Ｐｅｒｒｙ  ａｎｄ  Ｂｅｒｃｈ）に示されている。非イオン性界面活性剤に関するこれらの参考文献の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０１０６】
両性界面活性剤
両性界面活性剤もまた、所望の浄化特性を提供するために使用され得る。両性（Ａｍｐｈｏｔｅｒｉｃ）または両性電解質（ａｍｐｈｏｌｙｔｉｃ）界面活性剤は、塩基性及び酸性の両方の親水性基及び有機疎水性基を含有する。これらのイオン性物質は、他の種類の界面活性剤に関して本明細書に説明されるアニオン性またはカチオン性基のいずれかであってもよい。塩基性窒素及び酸性カルボキシレート基は、塩基性及び酸性親水性基として用いられる典型的な官能基である。一部の界面活性剤では、スルホネート、スルフェート、ホスフォナート、またはホスフェートは、負電荷を提供する。好適な両性界面活性剤としては、限定されるものではないが、スルタイン、アンホプロピオネート、アンホジプロピオネート、アミノプロピオネート、アミノジプロピオネート、アンホアセテート、アンホジアセテート、及びアンホヒドロキシプロピルスルホネートが挙げられる。
【０１０７】
両性界面活性剤は、その脂肪族ラジカルが直鎖または分岐鎖であり得、その脂肪族置換基のうちの１つが約８〜１８個の炭素原子を含有し、１つは、例えば、カルボキシ、スルホ、スルファト、ホスファト、またはホスホノなどのアニオン性水溶化基を含有する脂肪族二級及び三級アミンの誘導体として広範に説明され得る。両性界面活性剤は、２つの主要な種類にさらに分けられる。第１の種類としては、アシル／ジアルキルエチレンジアミン誘導体（例えば、２−アルキルヒドロキシエチルイミダゾリン誘導体）及びその塩が挙げられる。第２の種類としては、Ｎ−アルキルアミノ酸及びその塩が挙げられる。いくつかの両性界面活性剤は、両方の種類に当てはまるように想定され得る。
【０１０８】
双性界面活性剤
いくつかの実施形態では、双性界面活性剤が本発明の方法と共に使用される。双性界面活性剤は、両性界面活性剤のサブセットとして考えられ得る。双性界面活性剤は、二級及び三級アミンの誘導体、複素環式二級及び三級アミンの誘導体、または四級アンモニウム、四級ホスホニウム、もしくは三級スルホニウム化合物の誘導体として広範に説明され得る。典型的には、双性面活性剤は、正荷電四級アンモニウム、または場合によりスルホニウムもしくはホスホニウムイオンと、負荷電カルボキシル基と、アルキル基とを含む。双性は概して、カチオン性及びアニオン性基を含み、それらは、分子の等電性領域においてほぼ同程度にイオン化し、正の電荷中心と負の電荷中心との間の強い「分子内塩」引力を生じさせ得る。かかる双性合成界面活性剤の例としては、その脂肪族ラジカルが直鎖または分岐鎖であり得、その脂肪族置換基のうちの１つが８〜１８個の炭素原子を含有し、１つは、例えば、カルボキシ、スルホネート、スルフェート、ホスフェート、またはホスフォナートなどのアニオン性水溶化基を含有する脂肪族四級アンモニウム、ホスホニウム、及びスルホニウム化合物の誘導体が挙げられる。ベタイン及びスルタイン界面活性剤は、本明細書における使用のための例示的な双性界面活性剤である。
【０１０９】
双性の種類の典型的な列挙、及びこれらの界面活性剤の種は、米国特許第３，９２９，６７８号に示されている。さらなる例は、“Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｔｉｖｅ  Ａｇｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔｓ”（Ｖｏｌ．Ｉ及びＩＩ、Ｓｃｈｗａｒｔｚ，Ｐｅｒｒｙ  ａｎｄ  Ｂｅｒｃｈ）に示されている。上記の参考文献における双性界面活性剤の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０１１０】
本明細書内の全ての刊行物及び特許出願は、本発明が関連する技術分野における通常の技術レベルを示している。全ての刊行物及び特許出願は、個々の刊行物または特許出願が参照により組み込まれるように具体的かつ個別に示されているのと同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
【実施例】
【０１１１】
本発明の実施形態を、以下の非限定的な実施例においてさらに定義する。これらの実施例は、本発明の特定の実施形態を示してはいるが、単に例証として付与されることが理解されるべきである。上記の考察及びこれらの実施例から、当業者は、本発明の本質的な特徴を確認し得、その精神及び範囲から逸脱することなく、様々な利用法及び条件にそれを適合するために本発明の実施形態の様々な変更及び修正を行い得る。したがって、本明細書に図示及び説明されるものに加えて、本発明の実施形態の種々の修正は、前述の説明から当業者に明らかとなろう。かかる修正もまた、添付の特許請求の範囲の範囲であることが意図される。
【０１１２】
以下の実施例において使用される材料は、本明細書に提供される：
【０１１３】
種々の市販のストック溶液が製剤（種々の供給元から入手可能）中に用いられ、以下のものを含んでいる：メタンスルホン酸（７０％）、直鎖アルキルベンゼンスルホネート（９６％）、ナトリウムキシレンスルホネート（４０％）、ギ酸（８５％）、及び過酸化水素（５０％）。
【０１１４】
ＰＯＡＡ：５．２５〜６．４％のペルオキシ酢酸及び２５．６〜２９．４％のＨ２Ｏ２を含有する商業用製品。
【０１１５】
実施例において用いられる例示的なペルオキシギ酸組成物は、下記の表１に列挙される：
【表１】
2019501775.tif 000002
【０１１６】
表１に示されるペルオキシギ酸組成物を、２パートのシステムから作製した。パートＡは、ギ酸を、任意にＨ２Ｏ２以外の他の成分と共に、提供した。製剤ＰＦＡ３０−１及びＰＦＡ３０−２のためのパートＢは、Ｈ２Ｏ２を、任意にパートＡ中に提供されるギ酸以外の他の成分と共に、提供した。周囲条件下でパートＡ及びパートＢを混合したとき、ペルオキシギ酸（ＰＦＡ）は、５分間以内に最大レベルに達し、すなわち、組成物は使用の準備が完了した。組成物３０−３は、ギ酸組成物であり、ペルオキシギ酸組成物ではない。
【０１１７】
したがって、形成されるペルオキシギ酸は、本発明の実施形態による本明細書に開示される使用に好適な、微生物、特に胞子及びバイオフィルムに対する優れた殺生物剤を提供する。さらに、組成物中のギ酸は（組成物３０−３によって実証される通り）、螺旋結合膜要素上の鉱物スケール蓄積の溶解において効率的な陽子供給源として機能する。
【０１１８】
実施例１
バイオフィルムの除去及び緑膿菌の死滅率の効能を決定するために、バイオフィルムの除去を試験した。シュウドモナスは、一般的な「パイオニア」細菌として周知であり、バイオフィルム阻害剤の効果に関して試験されることが多い。この細菌は、多糖類を分泌し、多様な表面（例えば、膜濾過要素を含む）上にバイオフィルムを非常に速く生成し、種々の抗微生物性組成物への耐性を一般的に実証することが知られている。しかしながら、バイオフィルム内に存在する細菌は、同じ遺伝子型の浮遊細胞とは表現型が異なり、したがって、実験室内でのバイオフィルムの研究は、この差を説明するプロトコルを必要とする。実験室でのバイオフィルムは、特定のバイオフィルムの種類を生み出すように設計された成長反応器内で操作される。システムパラメータの変更は、それに対応してバイオフィルムの変化をもたらす。
【０１１９】
緑膿菌（ＡＴＣＣ  ７００８８８）が、試験される有機体であった。分離したコロニーをＲ２Ａプレートから無菌除去し、１００ｍｌの滅菌細菌液成長培養液（３００ｍｇ／Ｌ）内に定置し、環境シェーカー（ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  ｓｈａｋｅｒ）内で３５℃で２０〜２４時間インキュベートした。生菌密度は、１０８ＣＦＵ／ｍｌに等しくなくてはならず、段階希釈及びプレーティングによって確認され得る。緑膿菌を、ＣＤＣ反応器システム内で４８時間、室温で成長させた。Ｇｏｅｒｅｓ，Ｄ．Ｍ．，ｅｔ  ａｌ．，Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ  ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ｏｆ  ａ  ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｇｒｏｗｉｎｇ  ｂｉｏｆｉｌｍｓ，Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ  １５１：７５７−７６２（２００５）を参照されたい。バイオフィルムチャレンジは、４８時間の成長から試験全体を通しておよそ８対数である。
【０１２０】
小型のＫｏｃｈ  ＨＦＫ−１３１  ＵＦ矩形膜を、螺旋巻き膜を型抜きし、円形の膜を「枠組み材料」として機能するように使用される矩形のプラスチック内に定置することによって調製した。膜をＣＤＣロッド内に定置し、試験のために使用した。
【０１２１】
バイオフィルムが発達した後、矩形膜を除去し、滅菌プラスチック遠心分離管内に定置した。各例示的な組成物を、２通りで遠心分離間内に分注し、室温で指定の曝露時間（５または１０分間）、矩形膜に曝露させた。指定の曝露時間の後、溶液を中和剤培養液（Ｎｅｕｔｒａｌｉｚｅｒ  Ｂｒｏｔｈ）中で中和し、ボルテックスし、超音波分解し、段階希釈し、プレート計数のためにプレーティングした。評価される各組成物に関する平均対数低減を、以下のように得た：ペルオキシギ酸（製剤３０−１及び３０−２）、ペルオキシギ酸（製剤３０−３）を含有しない未処理対照、及び市販の抗微生物性組成物（ＰＯＡＡ、ペルオキシ酢酸組成物）。これらの実験の結果は、図１に示される。
【０１２２】
図１に見られる通り、３つの全ての例示的な組成物は、指示される曝露時間において緑膿菌バイオフィルムを効率的に低減した。０．３％の濃度（製品）の組成物３０−１及び３０−２は、５分間及び１０分間の曝露時間の両方において顕著な対数低減（＞６．６８）を提供し、一方、ギ酸単独を含有する組成物３０−３の平均対数低減（５分間で４．１５及び１０分間で３．０２）は、試験微生物に対する顕著に少ない効能を有する。バイオフィルム有機体の少なくとも３対数低減は、従来、ＥＰＡ要件に従うためのバイオフィルム処理の商業用閾値として必要とされる。したがって、本発明によるＰＦＡ組成物は、膜処理のための好適な組成物を提供する。
【０１２３】
したがって、形成されるペルオキシギ酸は、本発明の実施形態による本明細書に開示される使用に好適な、微生物、特に胞子及びバイオフィルムに対する優れた殺生物剤を提供する。さらに、組成物中のギ酸は（組成物３０−３によって実証される通り）、効率的な陽子供給源として機能し、また膜の処理に利益を提供する。
【０１２４】
実施例２
生乳中に存在する中温性細菌内生胞子（本実施例では胞子とも称される）は、低温殺菌及び乳製品生産中に遭遇する他の不利な条件を生き残ることができる。したがって、中温性胞子の除去及び死滅率の効能を調査した。実施例１に概説される手順を、緑膿菌を中温性胞子の野生分離株に置き換え、５分間の曝露時間で、より低い活性濃度（０．１５％のＰＦＡ組成物３０−１及び０．２％のＰＦＡ組成物３０−１）に従って、種々の濃度の活性のペルオキシギ酸に対して行い、ペルオキシ酢酸組成物（０．２％または０．２５％の過酢酸組成物）と比較した。これらの実験の結果は、図２に示される。
【０１２５】
図２に例証される通り、両濃度（０．１５％及び０．２％）の製剤３０−１及び３０−２は、実施例１において評価したものよりも低い活性濃度において、５分間の曝露時間における中温性胞子の低減に特に効果的だった。組成物３０−３（０．１５％及び０．２％）は、過酢酸組成物に匹敵する対数低減を示した。
【０１２６】
実施例３
膜濾過中のバイオフィルム破壊に加え、鉱物スケールもまた、著しい障害としても機能し、これは、出力を低減し、膜濾過要素の寿命を減少させる。過剰の鉱物を可溶化する例示的な組成物の効能を決定するために、鉱物蓄積の軽減を試験した。
【０１２７】
これらの実験のために、組成物３０−１（０．３％）、３０−２（０．３％）、及び３０−３（０．３％）を調製して、試験した。ＤＩ水中で製品の希釈を行い、溶液の初期ｐＨを記録した。次に、試験希釈物をビーカーに添加し、２５℃で撹拌する。過剰量のカルシウム鉱物（ホスフェートまたはカーボネート固体のいずれか）を、溶液が不透明になるまで添加し、添加した鉱物の量を記録する。過剰の鉱物を約５分間落ち着かせ、酸性溶液の最終ｐＨを記録する。次に、溶液を濾し、標準的ＩＣＰ−ＭＳ法を使用して、種々の製剤におけるカルシウム及びリン可溶性能力を決定する。これらの実験の結果は、下記の表２Ａ及び２Ｂに提供され、これらは、鉱物堆積物を溶解するペルオキシギ酸及びギ酸組成物の能力を示している。スケール除去能力は組成物中に使用される酸の量に依存するため対照データセットは提供されておらず、代わりにペルオキシギ酸を提供する組成物３０−１及び３０−２が、ギ酸を提供する３０−３と比較される。
【０１２８】
【表２Ａ】
2019501775.tif 000003
【０１２９】
【表２Ｂ】
2019501775.tif 000004
【０１３０】
３つの全ての製剤は、炭酸カルシウム及びリン酸カルシウムの両方の可溶化において非常に効率的であった。概して、４００ｐｐｍを上回るＩＣＰ  Ｃａは、効率的な可溶化能力を示すと考えられ、これは、膜を浄化するために必要とされるような鉱物の可溶化を示す。表２Ａ及び２Ｂに見られる通り、製剤３０−２（０．３％）は、試験される製剤の中で最も高い可溶性能力を示し、一方、製剤３０−１及び３０−３も望ましい可溶性能力を示す。示される通り、ペルオキシギ酸組成物は、膜要素上に見られるものなどの鉱物スケール蓄積の望ましい溶解を提供する。ギ酸組成物はまた、膜要素上に見られるものなどの鉱物スケール蓄積の溶解において、効率的な陽子供給源を提供する。この結果は、ペルオキシギ酸組成物及びギ酸組成物の使用が、膜のアルカリ性浄化ステップと交互の様式で従来使用される強酸浄化の好適な代用品であることを裏付ける。実際、本発明の実施形態によると、殺生物性ペルオキシギ酸組成物及びギ酸組成物は、膜に有害（非適合性）であることが知られる強酸の代わりとなるために膜浄化に使用され得る。
【０１３１】
実施例４
膜濾過浄化に使用される任意の可能な製剤は、膜と適合し、膜の機能に影響を及ぼさないことが重要である。膜適合性を決定するために、製剤３０−１（０．５％）をＰＯＡＡと比較し、ＤＩ水を陰性対照として使用した。
【０１３２】
膜を、初めにＤＩ水で濯いで残留貯蔵緩衝剤を除去し、１ガロン瓶の中に定置する。試験溶液をその１ガロン瓶に添加し、５０℃で２４時間、オーブン内に定置する。２４時間後、試験溶液を除去し、新鮮な試験溶液と交換する。瓶を再びオーブン内に２４時間定置し、このプロトコルをあと２回、合計４日間反復した。下記の表３Ａ及び３Ｂに基づくと、４日間は、毎日の膜浄化に関して１．５年の曝露と同等である。
【０１３３】
【表３】
2019501775.tif 000005
【０１３４】
４日間の曝露の後、膜をＤＩ水で濯ぎ、Ｆｌａｔ  Ｓｈｅｅｔ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｓｋｉｄ（Ｍｏｄｅｌ  Ｍ２０）上に定置する。膜を、標準的ＵＦ圧及び温度で２４時間、ＤＩ水で濯ぐ。２４時間が完了した後、溶液のｐＨが１１になるまで膜をアルカリ性調整ステップに供する。１５．１４グラムのＮａＣｌを再循環水に添加し（２０００ｐｐｍのＮａＣｌ）、システムを循環し続けさせる。次に、各透過管及び供給の伝導度を測定し、記録し、排除率（％）として示す。排除率（％）は、（供給の伝導度−透過の伝導度）／（供給の伝導度供給）によって決定する。図３は、ＰＯＡＡ（０．２５％）及びＤＩ水対照と比較した、３０−１（０．５％）の膜適合性を試験する２回の異なる実施（シリーズ１及びシリーズ２）を示す。
【０１３５】
平均して、真新しい（未使用の）ＲＯ膜は、少なくとも（＞）９７％の排除を測定するであろう。この高い排除率（％）は、排除される、すなわち膜を通過しない透過のパーセンテージを指す。９７％を上回る排除を含む、より高いパーセンテージは、実験的製剤が膜適合性を示し、かつ膜を損傷しないという良好な指標である。図３に見られる通り、評価される製剤の全ては、未使用のＲＯ膜を通して、水対照と比較して膜に影響を及ぼさない。製剤３０−１（０．５％）は、ＰＯＡＡに匹敵する平均排除率（％）を示した。
【０１３６】
組み合わせると、実施例１〜４は、本発明の例示的な製剤が、膜濾過要素の寿命を減少させずに、鉱物スケールを溶解し、バイオフィルムを死滅させるための抗微生物洗浄剤として特に有用であり得ることを示している。実際、上記の実施例に示される結果は、例示的な組成物が、微生物に対して優れており、膜上の鉱物スケールの溶解に非常に効率的であり、さらに、本組成物が、評価された条件下で水対照と比較して膜に影響を及ぼさないことを実証している。
【０１３７】
実施例５
具体的には、ポリ−アミド構造を含む逆浸透部材におけるＰＦＡの効果を、既知の対照化学物質と比較して試験した。Ｋｏｃｈ  ＨＲＸ、Ｈｙｄｒａｎａｕｔｉｃｓ  ＣＰＡ５、及びＨｙｄｒａｎａｕｔｉｃｓ  ＥＳＰＡ２＋を含む３つの異なる膜を試験した。膜を、表４に従って化学物質中に２通りで浸漬した。
【０１３８】
【表４】
2019501775.tif 000006
【０１３９】
次に、膜をｐＨ１１のＵｌｔｒａｓｉｌ  １１０中で９０分間、５０℃で調製した後、ＤＩ水で濯いだ。次に、膜を、表５に示される試験条件で実施例４に従って試験するために調製した。
【０１４０】
【表５】
2019501775.tif 000007
【０１４１】
化学物質の各々は、ＰＦＡを除いて毎日新しくした。ＰＦＡは、毎時間新しくした。シミルエートした曝露の後、膜をＤＩ水で濯ぎ、Ｆｌａｔ  Ｓｈｅｅｔ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｓｋｉｄ（Ｍｏｄｅｌ  Ｍ２０）上に定置する。膜を、標準的ＵＦ圧及び温度で２４時間、ＤＩ水で濯ぐ。２４時間が完了した後、溶液のｐＨが１１になるまで膜をアルカリ性調整ステップに供する。１５．１４グラムのＮａＣｌを再循環水に添加し（２０００ｐｐｍのＮａＣｌ）、システムを循環し続けさせた。次に、各透過管及び供給の伝導度を測定し、記録し、排除率（％）として示した。排除率（％）は、（供給の伝導度−透過の伝導度）／（供給の伝導度）によって決定した。
【０１４２】
図４は、試験された膜に関する清潔な水流束の結果を示し、図５は、試験された膜の各々の塩排除を示す。合わせて、図４〜５は、ＰＦＡとの膜の適合性を示す。表６は、流束及び塩排除の初期値を提供する。表７〜８は、図４〜５に示される数値結果を表す。
【０１４３】
【表６】
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【０１４４】
【表７】
2019501775.tif 000009
【０１４５】
【表８】
2019501775.tif 000010
【０１４６】
示される通り、３００ｐｐｍにおけるＰＦＡは、５０ｐｐｍ及びｐＨ１１における従来の塩素処理よりもＲＯに適合性である。シミュレーションした１年間、３００ｐｐｍでＰＦＡに曝露した膜は、３年間の市販の対照ペルオキシ酢酸組成物の曝露に匹敵する結果を提供した。驚くべきことに、ペルオキシギ酸及びギ酸のどちらも、使用されたレベルにおいて、本発明の実施形態に従って処理された膜に反応しなかった。ＲＯ膜適合性の実証は、本発明の科学及び方法が最も感度の高い膜の種類（ＲＯ）に好適であることを表しており、精密濾過、限外濾過、及びナノ濾過を含む、より感度の低い（より大きいポーサイズ範囲及び濾過レベルの）膜に関する適合性を示している。これは、膜の孔径が（例えば、構築材料、例えば、接着剤などを含む膜における他の差にかかわらず）適合性を決定付ける膜の既知の因子であるため、重要である。
【０１４７】
本発明は多数の異なる形態で具現化され得るが、本明細書では、本発明の特定の好ましい実施形態が詳細に説明される。本開示は、本発明の原理の例示であり、本発明を例証される特定の実施形態に限定することを意図されない。本明細書に言及される全ての特許、特許出願、科学論文、及び任意の他の参照文献は、それらの全体が参照により組み込まれる。さらに、本発明は、本明細書に言及される、本明細書に説明される、及び／または本明細書に組み込まれる種々の実施形態のいくつかまたは全部の任意の可能な組み合わせを包含する。それに加えて、本発明は、本明細書に言及される、本明細書に説明される、及び／または本明細書に組み込まれる種々の実施形態のいずれか１つまたはいくつかを明確に除外もする任意の可能な組み合わせを包含する。
【０１４８】
上述の開示は、例証的であることを意図され、包括的であることを意図されない。この説明は、当業者に多数の変形及び代替物を示唆するであろう。全てのこれらの代替物及び変形は、特許請求の範囲の範囲に含まれることが意図され、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、「含むが、それに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ，ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」を意味する。当業者は、本明細書に説明される特定の実施形態の他の同等物を認識し得、同等物もまた、特許請求の範囲によって包含されることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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