[發明專利]用于改善消毒過程的方法和裝置

有效

• 申請號: 201080025704.4
• 申請日: 2010-05-11
• 公開（公告）號: CN102458483A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 羅蘭茲·W·坎納
• 申請（專利權）人: 阿特瑞恩醫療產品有限公司
• 主分類號: A61L2/00
• 分類號: A61L2/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 夏東棟;陸錦華

發明人

Rowland?Kanner

相關申請的交叉引用

本專利申請要求提交于2009年6月9日的美國臨時申請No.61/185,277、提交于2009年11月30日的美國專利申請No.12/627,736、以及提交于2009年12月15日的美國專利申請No.12/638,355的優先權，通過引用，將其全部內容合并于此。

技術領域

本發明大體上涉及用于使用催化器來控制溶液分解的方法和裝置，更具體地，涉及用于控制和增強消毒過程的方法和裝置。

本發明涉及一種改進的消毒方法和裝置，其使用例如過氧化氫溶液和催化器來有利于過氧化氫在容納諸如接觸鏡片的待消毒對象的密封反應室內的受控分解，其中，利用溶液、分解催化劑、所得能量和分解副產物來控制和增強消毒過程。

背景技術

雖然本文所公開的方法可被例如用來對接觸鏡片(尤其是軟接觸鏡片)進行消毒，但該方法也可適用于在具有適當尺寸的反應室內對例如較大物品的其它類型的物品(例如未滅菌的醫療或牙科器具等)進行消毒。因此，雖然本公開專注于利用該方法(和相關裝置)來使用過氧化氫對接觸鏡片消毒，但應當理解該方法可在其它消毒應用中使用。

過氧化氫是不穩定的，并且隨時間推移最終分解(歧化)成水和氧氣。如果過氧化氫例如經受極端溫度、暴露于紫外光或被加入催化劑，則分解更迅速地進行。分解速率也受其濃度百分比、其pH、以及雜質和穩定劑的存在情況的影響。分解過程本質上是放熱的，并且當把催化劑加入過氧化氫時，釋放的熱能和氧氣可通過增加分子與催化劑的接觸機會的幾種方式來加速分解過程。這些方式包括熱致對流的形成、由上升的氧氣泡的攪動效應導致的機械混合、以及降低了分解的能量閾值的增加的分子運動。

過氧化氫是比水大的分子，其在20攝氏度下具有1.443的比重和1.245cP的粘度，相比之下，水在20攝氏度下則具有1.003cP的粘度。然而，二者可彼此完全混溶，從而允許定制無限多種濃度水平來適合各種應用。為消毒配制的過氧化氫溶液可包含表面活性劑，并且往往被調節pH值和進行化學穩定處理，以便確保合理的儲存壽命和使用時的效力。為消毒例如接觸鏡片而配制的過氧化氫通常以不小于3.0％，并且可可高達4.0％的范圍內的濃度供應，以便確保可用于消毒的3.0％的最低濃度。

雖然更高濃度的溶液對于病原體更有效力和更起作用，但對于接觸鏡片護理應用來說，通常不推崇對更高濃度溶液的使用。這是由于過氧化氫的強氧化性質，以及在意外地，全強度接觸敏感的眼組織時，如此高的濃度可能具有破壞效應。通常，用于消毒接觸鏡片的過氧化物以3.7％的濃度供應。

有利于分解過氧化氫的催化劑包括大部分過渡金屬、二氧化錳、銀和過氧化氫酶。與一步式接觸鏡片消毒系統相關的非常普遍的是，將鉑以聚合物載體結構上的表面涂層的形式加入溶液中。催化劑通過改變化學反應的能量途徑而起作用。圖1提供了將與無催化劑的活化相關的能量(線10)和與有催化劑的活化相關的能量(線12)相比較的曲線圖。如圖所示，當加入到過氧化氫時，催化劑用來減少在過氧化氫本來穩定的環境條件下引發其分解所需的活化能。

已經發現，溶液溫度、放熱產生的熱量、熱致對流、由釋放的氧氣泡產生的機械攪動、由歧化導致的稀釋、溶液中的溶解氣體、以及環境壓力的變化的組合會影響催化反應進行的速率。在由用于接觸鏡片的典型的市售過氧化氫消毒杯系統，例如由Ciba?Vision提供的AOSEPT系統(例如，如圖2中所示，其中整個系統在圖中用附圖標記13表示)提供的開放環境中，將接觸鏡片與催化劑基本上同時地加入10毫升過氧化氫溶液中，隨后將反應放出的氧氣通過蓋(在圖2中用附圖標記15表示)中的疏水性膜或單向閥(在圖2中用附圖標記14表示)排出。如圖3中所示，利用這種系統，由被催化的反應產生的溶液濃度非常迅速地降低至約0.1％，之后需要6至8小時才能使溶液浴的濃度降低至適于將消毒后的鏡片放入眼內而不存在使使用者眼部發炎的風險的安全水平。