專利名稱：用于滅菌工藝的指示物的制作方法
用于滅菌工藝的指示物
背景技術(shù)：
包括(例如)醫(yī)學(xué)儀器、裝置和設(shè)備在內(nèi)的多種產(chǎn)品和制品必須在使用之前進(jìn)行滅菌以防止傷口部位、樣品、生物體等的生物污染。多種涉及使產(chǎn)品或制品與滅菌劑接觸的滅菌工藝已被使用。這類滅菌劑的例子包括蒸汽、環(huán)氧乙烷、過(guò)氧化氫等。蒸汽滅菌應(yīng)用得很廣泛，至少部分是因?yàn)榭墒褂脝蝹€(gè)蒸汽滅菌器在24小時(shí)期間使多個(gè)批次的制品經(jīng)受滅菌條件。一般通過(guò)將合適的滅菌指示物連同待滅菌的產(chǎn)品和/或制品一起放置于滅菌室內(nèi)來(lái)對(duì)足以滅菌的條件進(jìn)行監(jiān)測(cè)。包括化學(xué)指示物和生物指示物在內(nèi)的多種滅菌指示物是已知的并且被用于此目的?；瘜W(xué)指示物提供的優(yōu)點(diǎn)在于它們可在滅菌工藝結(jié)束時(shí)立即被讀取。內(nèi)部化學(xué)指示物放置在儀器托盤(pán)內(nèi)，并且在移去儀器之前打開(kāi)暴露于蒸汽的托盤(pán)時(shí)在操作室中讀取。工藝指示物(如標(biāo)簽和高壓滅菌條帶)指示被包裹的儀器托盤(pán)或其他被包裹 的制品已經(jīng)暴露于蒸汽。內(nèi)部化學(xué)指示物和工藝指示物(如高壓滅菌條帶)應(yīng)該指示(通過(guò)顏色變化)在不同的操作條件下蒸汽的存在，但在有不足量的用于醫(yī)療裝置滅菌的蒸汽已經(jīng)接觸這些指示物的其他條件下，應(yīng)該保持其原本的顏色，或接近其原本的顏色。例如，高壓滅菌條帶當(dāng)在暴露于醫(yī)院高壓滅菌器中132°C至134°C蒸汽約3分鐘或4分鐘以及121°C約20分鐘時(shí)應(yīng)該顯示明顯的顏色變化。另外，當(dāng)使用蒸汽抗力測(cè)定儀測(cè)試時(shí)，并且根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)11140，高壓滅菌條帶在與134°C蒸汽接觸2分鐘以及與121°C蒸汽接觸10分鐘時(shí)應(yīng)顯示明顯的顏色變化，但在暴露于134°C蒸汽30秒以及121°C蒸汽3分鐘時(shí)均不應(yīng)顯示明顯的顏色變化。最后，高壓滅菌條帶在暴露于140°C干熱30分鐘時(shí)不應(yīng)顯示明顯的顏色變化。曾被使用的用于內(nèi)部指示物與工藝指示物的蒸汽滅菌指示物組合物包括多價(jià)金屬化合物(如碳酸鉛)和硫。當(dāng)這種指示物的顏色被蒸汽滅菌條件完全顯露時(shí)，它們變?yōu)樽厣蚝谏３鲇诃h(huán)境的考慮，鉛化合物已經(jīng)并持續(xù)被其他多價(jià)金屬化合物代替。例如，已經(jīng)提出在某些蒸汽滅菌指示物組合物中用鉍代替鉛，如在美國(guó)專利第5，916，816號(hào)(理德(Read))中所述，其中使用例如堿式碳酸鉍。因此，對(duì)能指示蒸汽滅菌工藝條件已得到滿足的無(wú)鉛化學(xué)指示物存在著持續(xù)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種化學(xué)指示物組合物、一種包括所述組合物的化學(xué)指示物、一種包括所述組合物的高壓滅菌條帶以及一種使用所述化學(xué)指示物組合物來(lái)測(cè)定滅菌工藝的有效性的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種化學(xué)指示物組合物，其包含a)鉍(III)化合物，其選自氧化鉍(III)和包含至少一個(gè)包括2至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)的鉍(III)化合物；b)元素硫；和
c)具有相對(duì)較高水溶性且使組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性的化合物；其中當(dāng)將組合物涂布于包含飽和劑的基材上并且暴露于134°C溫度下的第一蒸汽條件2分鐘時(shí)，組合物經(jīng)歷光密度的變化，產(chǎn)生至少O. 8的光密度，并且其中當(dāng)改為暴露于121°C溫度下的第二蒸汽條件3分鐘時(shí)，光密度的任何變化與當(dāng)暴露于第一條件時(shí)相比小至少O. I光密度單位。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種化學(xué)指示物組合物，其包含a)鉍(III)化合物，其選自氧化鉍(III)和包含至少一個(gè)包括2至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)的鉍(III)化合物；b)元素硫；和
c)具有相對(duì)較高水溶性且使組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性的化合物，其選自碳酸鉀、碳酸氫鉀以及磷酸鈉。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種化學(xué)指示物組合物，其包含a)鉍化合物；b)硫化合物或元素硫；和c)還原劑；和d)使組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性的化合物。還提供一種化學(xué)指示物和/或條帶，其包含基材和涂布在該基材主表面的至少一部分上的任何上述化學(xué)指示物組合物。任一上述組合物包括本文所述的其任何一個(gè)實(shí)施例。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種測(cè)定蒸汽滅菌工藝的有效性的方法，該方法包括提供包含本文所述的化學(xué)指示物組合物的任一上述化學(xué)指示物和/或條帶；將化學(xué)指示物和/或條帶放置于蒸汽滅菌室中；使化學(xué)指示物和/或條帶暴露于至少121°C溫度下的蒸汽；和測(cè)定化學(xué)指示物和/或條帶的光密度。本文所用的術(shù)語(yǔ)“黑色”是指通常所知并且有別于其他顏色的黑顏色(B卩，不是綠色或棕色或黃色等)。術(shù)語(yǔ)“I類指示物”或“I類化學(xué)指示物”指用于蒸汽的化學(xué)指示物，當(dāng)使用抗力測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)試時(shí)其發(fā)生如IS0/FDIS 11140-1 (2005)所指定的可見(jiàn)的變化。本文所用的術(shù)語(yǔ)“4類指示物”或“4類化學(xué)指示物”等同于IS0/FDIS11140-1(2005)所規(guī)定的指示物，也就是說(shuō)它是指用于蒸汽的化學(xué)指示物，當(dāng)使用抗力測(cè)定儀測(cè)試時(shí)，在暴露于規(guī)定值的蒸汽(例如，134°C 3. 5分鐘)時(shí)它經(jīng)歷制造商所指定的可見(jiàn)的變化，而當(dāng)在暴露于減去25%規(guī)定值時(shí)間以及從規(guī)定值溫度減去2度的規(guī)定值蒸汽時(shí)，它不經(jīng)歷可見(jiàn)的變化，或經(jīng)歷與制造商所指定明顯不同的變化。術(shù)語(yǔ)“包括”以及其變型形式(例如包含、包括在內(nèi)等等)在這些術(shù)語(yǔ)出現(xiàn)在本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中時(shí)不具有限制性含義。本文所用的術(shù)語(yǔ)“相對(duì)較高水溶性”是指化合物在約20°C下在水中的溶解度為至少5克/IOOml或更大。
術(shù)語(yǔ)“還原劑”意指能夠提供電子或氫的化合物。具體而言，本文所描述的還原劑能夠還原硫-硫鍵，并且更具體而言能夠?qū)⒃亓蜻€原為硫醇化合物。本文所用的術(shù)語(yǔ)“硫醇”是指含有由硫-氫鍵構(gòu)成的官能團(tuán)的化合物。如本文所用，除非上下文另行明確指出，否則“一個(gè)”、“所述”、“至少一個(gè)”和“一個(gè)或多個(gè)”可互換地使用。詞語(yǔ)“優(yōu)選的”和“優(yōu)選地”是指在某些情況下可提供某些有益效果的本發(fā)明的實(shí)施例。然而，在相同的情況或其他情況下，其他實(shí)施例也可以是優(yōu)選的。此外，對(duì)一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的表述并不暗示其他實(shí)施例是不可用的，并且并非意圖將其他實(shí)施例排除在本發(fā)明范圍之外。在本文中,通過(guò)端點(diǎn)表述的數(shù)值范圍包括該范圍內(nèi)包括的所有數(shù)字(例如，不超過(guò)2:3并且不小于O. 5:3的重量比包括2:3、I. 9:3、I. 75:3,1:3,0. 61:3,0. 5:3等的重量比)?！?br> 本發(fā)明的上述發(fā)明內(nèi)容并非意圖描述本發(fā)明的每一個(gè)公開(kāi)的實(shí)施例或本發(fā)明的每種實(shí)施方式。以下具體實(shí)施方式
更具體地舉例說(shuō)明例示性實(shí)施例。


圖I為本文所描述的呈條帶形式的例示性化學(xué)指示物的截面視圖。
具體實(shí)施例方式已發(fā)現(xiàn)了這樣的化學(xué)指示物組合物，其包含某些鉍化合物和在水中溶解性相對(duì)較高并且使指示物組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性的化合物，和/或至少一種還原齊U。出人意料地，所述化學(xué)指示物組合物可用于諸如內(nèi)部化學(xué)指示物和工藝指示物的化學(xué)指示物(包括尤其是高壓滅菌條帶)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)是出人意料的，因?yàn)橄惹耙话阏J(rèn)為，化學(xué)指示物組合物和使用這些組合物的指示物中的具有相對(duì)較高水溶性的堿化合物在暴露于不足以實(shí)現(xiàn)滅菌的蒸汽量時(shí)的顏色變化過(guò)深。同樣出人意料地發(fā)現(xiàn)，還原劑可與具有相對(duì)較高水溶性的化合物組合用于制造能增強(qiáng)在暴露于蒸汽時(shí)的顏色變深的化學(xué)指示物組合物和化學(xué)指示物。還發(fā)現(xiàn)染料和顏料當(dāng)添加到以上組合物中時(shí)，在暴露于蒸汽時(shí)可產(chǎn)生變?yōu)楹谏念伾兓鴽](méi)有顏料的組合物在暴露于蒸汽時(shí)將僅變?yōu)樽厣?。在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種化學(xué)指示物組合物，其包含鉍(III)化合物，其選自氧化鉍(III)和包含至少一個(gè)包括2至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)的鉍(III)化合物；元素硫；以及具有相對(duì)較高水溶性且使組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性的化合物；其中當(dāng)將組合物涂布于包含飽和劑的基材上并且暴露于134°C溫度下的第一蒸汽條件2分鐘時(shí)，組合物經(jīng)歷光密度的變化，產(chǎn)生至少O. 8的光密度，并且其中當(dāng)改為暴露于121 °C溫度下的第二蒸汽條件3分鐘時(shí)，光密度的任何變化與當(dāng)暴露于第一條件時(shí)相比小至少O. I光密度單位。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種化學(xué)指示物，其包括包含飽和劑的基材和涂布于該基材主表面的至少一部分上的化學(xué)指示物組合物，該組合物包含鉍(III)化合物，其選自氧化鉍(III)和包含至少一個(gè)包括2至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)的鉍(III)化合物；元素硫；以及具有相對(duì)較高水溶性且使組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性的化合物；其中當(dāng)將組合物涂布于基材上并且暴露于134°C溫度下的第一蒸汽條件2分鐘時(shí)，組合物經(jīng)歷光密度的變化，產(chǎn)生至少O. 8的光密度，并且其中當(dāng)改為暴露于121 °C溫度下的第二蒸汽條件3分鐘時(shí)，光密度的任何變化與當(dāng)暴露于第一條件時(shí)相比小至少O. I光密度位。在另一實(shí)施例中，提供一種高壓滅菌條帶，其包含包含飽和劑的高壓滅菌條帶背襯基材，和涂布于該高壓滅菌條帶背襯基材主表面的至少一部分上的化學(xué)指示物組合物，所述組合物包含鉍(III)化合物，其選自氧化鉍(III)和包含至少一個(gè)包括2至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)的鉍(III)化合物；元素硫；以及具有相對(duì)較高水溶性且使組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性的化合物；其中當(dāng)將組合物涂布于高壓滅菌條帶背襯上并且暴露于134°C溫度下的第一蒸汽條件2分鐘時(shí)，組合物經(jīng)歷光密度的變化，產(chǎn)生至少O. 8的光密度，并且其中當(dāng)改為暴露于121 °C溫度下的第二蒸汽條件3分鐘時(shí)，光密度的任何變化與當(dāng)暴露于第一條件時(shí)相比小至少O. I光密度單位。
在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種化學(xué)指示物組合物，其包含鉍(III)化合物，其選自氧化鉍(III)和包含至少一個(gè)包括2至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)的鉍(III)化合物；元素硫；具有相對(duì)較高水溶性的化合物，其選自碳酸鉀、碳酸氫鉀以及磷酸鈉，其使得組合物當(dāng)暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種化學(xué)指不物，其包括基材和涂布于該基材主表面的至少一部分上的化學(xué)指示物組合物，該組合物包含鉍(III)化合物，其選自氧化鉍(III)和包含至少一個(gè)包括2至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)的鉍(III)化合物；元素硫；具有相對(duì)較高水溶性且使組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性的化合物，其選自碳酸鉀、碳酸氫鉀以及磷酸鈉。在另一實(shí)施例中，提供一種聞壓滅菌條帶，其包含聞壓滅菌條帶背襯基材和涂布于該高壓滅菌條帶背襯基材主表面的至少一部分上的化學(xué)指示物組合物，該組合物包含鉍(III)化合物，其選自氧化鉍(III)和包含至少一個(gè)包括2至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)的鉍(III)化合物；元素硫；具有相對(duì)較高水溶性且使組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性的化合物，其選自碳酸鉀、碳酸氫鉀以及磷酸鈉。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種化學(xué)指示物組合物，其包含鉍化合物；硫化合物或元素硫；還原劑；以及當(dāng)暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)使得該組合物呈堿性的化合物。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種化學(xué)指不物，其包括基材和涂布于該基材主表面的至少一部分上的化學(xué)指示物組合物，該組合物包含鉍化合物；硫化合物；還原劑；以及當(dāng)暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)使得該組合物呈堿性的化合物。在另一實(shí)施例中，提供一種聞壓滅菌條帶，其包含聞壓滅菌條帶背襯基材和涂布于該高壓滅菌條帶背襯基材主表面的至少一部分上的化學(xué)指示物組合物，該組合物包含鉍化合物；硫化合物；還原劑；以及當(dāng)暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)使得該組合物呈堿性的化合物。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種確定蒸汽滅菌工藝的有效性的方法，該方法包括提供上述化學(xué)指示物和/或高壓滅菌條帶中的任何一個(gè)；將所述化學(xué)指示物和/或高壓滅菌條帶放置于蒸汽滅菌室中；使所述化學(xué)指示物和/或高壓滅菌條帶暴露于至少121°C溫度下的蒸汽；以及測(cè)定所述化學(xué)指示物和/或高壓滅菌條帶的光密度。對(duì)于某些實(shí)施例,包括其中組合物包括至少一種還原劑和/或至少一種具有相對(duì)較高水溶性且使組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性的化合物的上述實(shí)施例在內(nèi)，鉍化合物為無(wú)機(jī)鉍化合物、有機(jī)鉍化合物或者它們的組合。對(duì)于這些實(shí)施例中的某些，無(wú)機(jī)鉍化合物選自氧化鉍(III)、堿式碳酸鉍、硼酸鉍、鈦酸鉍、鑰酸鉍、磷酸鉍和氯氧化鉍。對(duì)于這些實(shí)施例中的某些，有機(jī)鉍化合物為包含至少一個(gè)包括2至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)的鉍(III)化合物?；蛘?，對(duì)于這些實(shí)施例中的某些，鉍化合物為有機(jī)鉍化合物和無(wú)機(jī)鉍化合物的組合。對(duì)于某些實(shí)施例,包括上述組合物和指示物實(shí)施例中的任一者在內(nèi)，秘(III)化合物為包含至少一個(gè)包括2至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)的鉍(III)化合物。對(duì)于這些實(shí)施例中的某些，鉍(III)化合物選自堿式水楊酸鉍(CAS注冊(cè)號(hào)14882-18-9)、沒(méi)食子酸鉍(3，4，5-三羥基苯甲酸鉍鹽，CAS注冊(cè)號(hào)57206-57-2)、堿式?jīng)]食子酸鉍(2，7-二羥基-1，3，2-苯并二氧雜鉍-5-甲酸、CAS注冊(cè)號(hào)99-26-3)、焦性沒(méi)食子酸鉍(堿性1，2，3-苯三酚鉍鹽、CAS注冊(cè)號(hào)12001-49-9)、乙酸鉍(三乙酸鉍、CAS注冊(cè)號(hào)22306-37-2)、檸檬酸鉍(CAS注冊(cè)號(hào)110230-89-2)、檸檬酸鉍鉀(CAS注冊(cè)號(hào)57644_54_9)、檸檬酸鉍銨(CAS注冊(cè)號(hào)67953-07-5)、乳酸鉍(CAS注冊(cè)號(hào)6591-53-3)、草酸鉍(CAS注冊(cè)號(hào)6591-55-5)、苯甲酸鉍、甲酸鉍、丙酸鉍、丁酸鉍、新戊酸鉍(2，2-二甲基丙酸的鉍鹽)、2_丙基戊酸鉍·鹽(CAS注冊(cè)號(hào)94071-09-7)、抗壞血酸鉍、二乙基二硫代氨基甲酸鉍(三(二乙基二硫代氨基甲酸)鉍(III)，CAS注冊(cè)號(hào)20673-31-8)、二甲基二硫代氨基甲酸鉍、2-乙基己酸鉍(CAS注冊(cè)號(hào)67874-71-9)、新癸酸鉍(CAS注冊(cè)號(hào)34364-26-6)、油酸鉍、葡糖酸鉍、D-葡糖酸鉍鉀、萘酚鉍(CAS注冊(cè)號(hào)8039-60-9)、環(huán)烷酸鉍鹽(CAS注冊(cè)號(hào)85736-59-0)、氨三乙酸秘(bismuth triglycollamate)、氨三乙酸秘鈉(N, N-雙(羧甲基)甘氨酸二鈉鹽/N-(羧甲基)-N-[2-氧代-2-{(氧代鉍基)氧基}乙基]甘氨酸一鈉鹽(3:1)，CAS注冊(cè)號(hào)5798-43-6)、琥珀酸鉍(CAS注冊(cè)號(hào)139-16-2)、馬來(lái)酸鉍(CAS注冊(cè)號(hào)88210-84-8)、酒石酸秘(CAS注冊(cè)號(hào)6591-56-6)、酒石酸秘鈉(CAS注冊(cè)號(hào)31586-77-3)、酒石酸秘鉀(CAS注冊(cè)號(hào)5798-41-4)、鞣酸鉍、3-莰佛羧酸鉍鹽(CAS注冊(cè)號(hào)4154-53-4)、乙基樟腦酸鉍(CAS注冊(cè)號(hào)52951-37-8)、羥喹啉鉍(bismuth oxyquinoline) (CAS注冊(cè)號(hào) 1300-75-0)、2_氧代-3-莰烷羧酸鉍鹽(CAS注冊(cè)號(hào)19495-28-4)、丙戊酸鉍，以及它們的組合。任何具有至少一個(gè)手性中心的化合物包括任一種立體異構(gòu)體或它們的任何組合，包括外消旋混合物在內(nèi)。例如，葡糖酸鉍包括所有形式的葡糖酸鹽(例如D-葡糖酸鉍(III)鹽(CAS注冊(cè)號(hào)94232-39-0)、L-葡糖酸鉍(III)鹽，和/或它們的外消旋混合物。對(duì)于這些實(shí)施例中的某些，鉍(III)化合物選自堿式水楊酸鉍、堿式?jīng)]食子酸鉍、乙酸鉍、檸檬酸鉍、新癸酸鉍，以及它們的組合。對(duì)于這些實(shí)施例中的某些，鉍(III)化合物為堿式水楊酸鉍。對(duì)于某些實(shí)施例，包括任一上述組合物和指示物實(shí)施例在內(nèi)，除了鉍(III)化合物為包含至少一個(gè)包括2至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)的鉍(III)化合物的情況之外，鉍(III)化合物為氧化鉍(III)。已知元素硫作為硫原子的八元環(huán)存在。在某些堿性條件下，例如在親核體(如氫氧根離子)存在下，硫原子環(huán)可打開(kāi)，并且可由所得硫原子鏈形成硫離子。在存在硫離子的情況下，鉍化合物可形成呈深色的硫化鉍。另外，在某些還原條件下，例如在還原劑(如抗壞血酸鹽)存在下，硫原子環(huán)可打開(kāi)，并且可形成硫氫基，并且在堿性條件下，硫氫基可轉(zhuǎn)化為硫離子，硫離子可與鉍化合物反應(yīng)形成呈深色的硫化鉍。
在某些實(shí)施例中，可使用其他硫化合物。例如，二硫化物；硫脲，如N，N-二苯基硫脲；以及硫代氨基甲酸酯以及二硫代氨基甲酸酯，可用作硫源。另外，硫化物鹽(如硫化鈣和硫化鉀)可用作某些實(shí)施例的硫源。據(jù)認(rèn)為，具有相對(duì)較高水溶性且使組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性的化合物可產(chǎn)生能形成硫離子的條件。適合于此目的的化合物包括例如碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、磷酸鈉等。據(jù)認(rèn)為，具有相對(duì)較高水溶性且使組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性的化合物在蒸汽滅菌循環(huán)期間使指示物組合物中的硫離子濃度增加，因此與僅稍具水溶性的堿性條件生成物(generator)相比實(shí)現(xiàn)較高產(chǎn)率的深色硫化秘。在一方面，先前已發(fā)現(xiàn)具有相對(duì)較高水溶性的化合物會(huì)使得組合物和指示物在暴露于蒸汽滅菌工藝條件期間過(guò)早地或與所希望相比較早地變深。此外，這可導(dǎo)致在暴露于已知不足以引起滅菌的蒸汽滅菌工藝條件之后，組合物的光密度不利地類似于暴露于有效滅菌條件之后組合物的光密度。另一方面，已發(fā)現(xiàn)由于在暴露于蒸汽滅菌工藝條件后的深色程度(特別是在含有飽和劑的指示物的實(shí)施例中)，具有低水溶性的化合物較不合意。此外，這會(huì)使得在暴露于 蒸汽滅菌工藝條件之后組合物的光密度不足以指示暴露于滅菌有效條件。高壓滅菌條帶通常含有借助于飽和劑加強(qiáng)的紙基材。在橡膠或橡膠狀飽和劑的情況下，鉍化合物在暴露于蒸汽后形成黑色產(chǎn)物的反應(yīng)的反應(yīng)介質(zhì)為對(duì)水(來(lái)自蒸汽)的滲透具有相對(duì)抗性的非極性有機(jī)環(huán)境。因此，包含堿式碳酸鉍和堿式水楊酸鉍的墨在不包括飽和劑的基材上充分暴露于蒸汽時(shí)顏色變?yōu)楹谏?，而它們?cè)诎柡蛣┑幕纳铣浞直┞队谡羝麜r(shí)產(chǎn)生淺棕色。這據(jù)認(rèn)為是由于在含有飽和劑的條帶中這些無(wú)機(jī)化合物溶解度降低并且因此反應(yīng)性降低，而且飽和劑對(duì)蒸汽滲透具有相對(duì)抗性。盡管有可能對(duì)高壓滅菌條帶使用美國(guó)專利第5，916，816號(hào)和PCT申請(qǐng)第PCT/US2009/069815號(hào)(2009年12月30日提交)中公開(kāi)的墨調(diào)配物，但在使用這些公開(kāi)的墨的含有飽和劑的條帶樣式中墨在暴露于足夠蒸汽后通常獲得的棕色(而不是黑色)并非最佳。另外，已發(fā)現(xiàn)最終用戶(例如醫(yī)院)對(duì)高壓滅菌條帶及其他化學(xué)指示物的顏色變化特性的偏好各不相同，因此，對(duì)于一個(gè)最終用戶來(lái)說(shuō)在暴露于蒸汽后顏色變?yōu)樯钭厣强山邮艿?，而?duì)于另一最終用戶來(lái)說(shuō)在暴露于蒸汽后只有變?yōu)楹谏攀强山邮艿?。因而，所需要的是在通過(guò)顏色變?yōu)楹谏珌?lái)指示蒸汽的存在的高壓滅菌條帶中適用的無(wú)鉛墨。因此,對(duì)于某些實(shí)施例,包括本文所述的任一指示物組合物、指示物以及方法實(shí)施例在內(nèi)，能使指示物組合物呈堿性的化合物在20°C下在水中的溶解度優(yōu)選地大于約5克每100立方厘米(ml)水。更優(yōu)選地，在20°C下在水中的溶解度大于約8克每100立方厘米(ml)水；并且甚至更優(yōu)選地，在20°C下在水中的溶解度為至少約10克每100立方厘米(ml)水。在許多實(shí)施例中，具有相對(duì)較高的溶解性、能使指示物組合物呈堿性的化合物選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀以及磷酸鈉或者它們的組合。對(duì)于這些實(shí)施例中的某些實(shí)施例，具有相對(duì)較高的溶解性、能使指示物組合物呈堿性的化合物選自碳酸鉀、碳酸氫鉀以及磷酸鈉或者它們的組合。對(duì)于這些實(shí)施例中的某些實(shí)施例，能使指示物組合物呈堿性的化合物為碳酸氫鉀或碳酸氫鈉。對(duì)于本發(fā)明的指示物組合物，使組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性并且具有相對(duì)較高水溶性的化合物組合物中的存在量?jī)?yōu)選地基于組合物的總重量計(jì)在O. 5重量％與4. O重量％之間；并且更優(yōu)選地基于組合物的總重量計(jì)在I. O重量％與2. 5重量％之間。如在“實(shí)例”中所說(shuō)明，在指示物組合物中包括一種或多種使組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性并且具有相對(duì)較低的水溶性的化合物與其他組分(例如具有相對(duì)較高水溶性的化合物和/或還原劑)組合也是適用的。例如，作為使指示物組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性并且具有相對(duì)較低的水溶性的化合物，已發(fā)現(xiàn)碳酸鋰是可用的。雖然添加碳酸鋰及其他具有低水溶性、能使指示物組合物在暴露于高溫下的水蒸氣(例如呈蒸汽形式)時(shí)呈堿性的化合物不會(huì)產(chǎn)生在暴露于蒸汽時(shí)變黑的高壓滅菌條帶指示物，但是添加碳酸鋰等可降低在其他指示物組合物中(例如在不利用飽和劑的化學(xué)指示物中使用的指示物組合物中)所需的具有相對(duì)較高水溶性的化合物(如碳酸鈉等)的量。在不受理論束縛的情況下，據(jù)認(rèn)為還原劑當(dāng)存在于指示物組合物中時(shí)和/或當(dāng)與
能使組合物在高溫水蒸氣存在下呈堿性的化合物組合時(shí)，有助于硫化物基團(tuán)的形成，這些硫化物基團(tuán)與鉍化合物反應(yīng)而使指示物組合物的顏色在暴露于蒸汽后變深。可用的還原劑包括抗壞血酸及其衍生物、生育酚、亞硫酸氫鹽(如亞硫酸氫鈉)、硫代硫酸鹽、沒(méi)食子酸酯(如沒(méi)食子酸丙酯)、叔丁基對(duì)苯二酚類(如叔丁基對(duì)苯二酚)、萘胺(如Irganox L-06)、多酚(如Irganox L-101)以及它們的組合?？赡苡杏玫囊活愡€原劑包括抗壞血酸及其衍生物。例如，可使用抗壞血酸或抗壞血酸鹽(如抗壞血酸鈉或抗壞血酸鉀)?？箟难狨ヒ部梢允怯杏玫?如抗壞血酸棕櫚酸酯。對(duì)于本發(fā)明的指示物組合物，還原劑優(yōu)選地以組合物的I重量％至5重量％之間的量存在。對(duì)于某些實(shí)施例,包括上述組合物和指示物實(shí)施例中的任一者在內(nèi)，所述組合物還包含粘結(jié)劑(binder)。粘結(jié)劑在組合物涂布于基材上時(shí)將組合物保持就位。優(yōu)選地,粘結(jié)劑包含對(duì)熱和水蒸氣穩(wěn)定的成膜材料。由粘結(jié)劑形成的膜對(duì)水蒸氣和蒸汽可充分滲透，從而允許在滅菌條件下發(fā)生所需的顏色變化。粘結(jié)劑可包含的材料包括例如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯聚合物和共聚物(例如聚(甲基丙烯酸甲酯)和甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸正丁酯共聚物)、聚(乙酸乙烯酯)和聚(氯乙烯)以及其共聚物，以及纖維素的各種衍生物，包括例如乙基纖維素和硝化纖維素。在某些實(shí)施例中，粘結(jié)劑可為紫外光可固化材料、可見(jiàn)光可固化材料或熱可固化材料。優(yōu)選地，這種材料在無(wú)溶劑下使用。已發(fā)現(xiàn)，包含具足夠酸性的粘結(jié)劑的組合物可使在暴露于132°C蒸汽2. 5分鐘后與暴露于134°C蒸汽3. 5分鐘后的光密度差異顯著增加。因此可提供4類化學(xué)指示物，其中合格和不合格的指示可更容易且可靠地得以區(qū)分。因此，對(duì)于某些實(shí)施例，包括任一上述組合物和指示物實(shí)施例在內(nèi)，粘結(jié)劑包含具有酸性基團(tuán)的聚合物，其中粘結(jié)劑的酸值為至少7。對(duì)于這些實(shí)施例中的某些實(shí)施例，粘結(jié)劑包含丙烯酸酯聚合物、甲基丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸酯共聚物、丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯共聚物或者它們的組合，其中所述聚合物或共聚物包含足夠的羧酸基團(tuán)以使酸值為至少7。對(duì)于這些實(shí)施例中的某些實(shí)施例，優(yōu)選地酸值為至少8或至少9。對(duì)于這些實(shí)施例中的某些實(shí)施例，粘結(jié)劑包含甲基丙烯酸甲基酯/甲基丙烯酸正丁酯共聚物。本文所述的組合物和指示物提供不合格和合格蒸汽滅菌條件之間的良好光密度差別。例如，可清楚地觀察到暴露于134°C蒸汽O. 5分鐘或121°C蒸汽3分鐘(這些被認(rèn)為是ISO 111401類指示物的不合格的蒸汽滅菌條件)的組合物的光密度低于當(dāng)組合物暴露于134°C蒸汽2. O分鐘或121°C蒸汽10分鐘(這些可被認(rèn)為是ISO 111401類指示物的合格的蒸汽滅菌條件)時(shí)的光密度。適合的化學(xué)指示物組合物在134°C蒸汽2. O分鐘(ISO 111401類指示物的合格的蒸汽滅菌條件)與在121°C蒸汽3分鐘(ISO 111401類指示物的不合格的蒸汽滅菌條件)之間的光密度具有可見(jiàn)的和/或可測(cè)量的顯著差異。這兩個(gè)循環(huán)通常構(gòu)成兩個(gè)產(chǎn)生最小的光密度差異的蒸汽暴露條件。例如，在這兩個(gè)條件下，光密度的可測(cè)量的顯著差異為O. I。對(duì)于某些實(shí)施例，包括任一上述組合物和指示物實(shí)施例在內(nèi)，當(dāng)暴露于134°C溫度下的第一蒸汽條件2分鐘時(shí)，組合物經(jīng)歷光密度變化，產(chǎn)生至少O. 8、更優(yōu)選地O. 9的光密度，并且其中當(dāng)改為暴露于121°C溫度下的第二蒸汽條件3分鐘時(shí)，光密度的任何變化比當(dāng)暴露于第一條件時(shí)小至少O. I光密度單位，并且優(yōu)選地比當(dāng)暴露于第一條件時(shí)小至少O. 2光密度單位。本文所述的組合物和指示物不僅可提供不合格與合格蒸汽滅菌條件之間的良好光密度差異，還可在暴露于合格的蒸汽滅菌條件時(shí)獲得更暗的顏色。對(duì)于某些實(shí)施例，包括·任一上述組合物和指示物實(shí)施例在內(nèi)，當(dāng)暴露于134°C溫度下的第一蒸汽條件2分鐘時(shí)，組合物變色為棕色或黑色。在優(yōu)選實(shí)施例中，包括任一上述組合物和指示物實(shí)施例在內(nèi)，當(dāng)暴露于134°C溫度下的第一蒸汽條件2分鐘時(shí)，組合物變色為黑色。對(duì)于這些實(shí)施例中的某些實(shí)施例，當(dāng)暴露于第一條件時(shí)，組合物經(jīng)歷光密度變化，產(chǎn)生至少O. 9的光密度，并且其中第一條件為134°C溫度下的蒸汽持續(xù)2分鐘。由此可提供I類化學(xué)指示物，其中合格和不合格的指示可更容易且可靠地得以區(qū)分。已發(fā)現(xiàn)在組合物中鉍與其他組分的相對(duì)較低比率可有效提供本文所述的所需性質(zhì)。因此，相比于先前已知的化學(xué)指示物組合物，可降低本文所述的組合物和指示物中所使用的鉍的量。對(duì)于某些實(shí)施例，包括任一上述組合物和指示物實(shí)施例在內(nèi)，鉍(III)化合物與元素硫以不大于2:3并且不小于O. 5:3的重量比存在于組合物中；并且其中元素硫與使組合物呈堿性的化合物以不大于20:1并且不小于2:1的重量比存在。本文所述的組合物還可包含用于分散組合物的各種組分(在某些實(shí)施例中，優(yōu)選用于溶解粘結(jié)劑)的溶劑。合適的溶劑包括醇、酯、酮和芳族烴。對(duì)于某些實(shí)施例，溶劑優(yōu)選選自乙酸正丙酯、正丙醇、甲醇、乙醇、2-乙氧基乙醇、乙酸丁酯、正丁醇、甲苯、環(huán)己酮，以及它們的組合。組合物可作為化學(xué)指示物墨提供，或者可將組合物涂布于基材上，并且例如通過(guò)在烘箱中加熱來(lái)蒸發(fā)任何存在的溶劑以提供化學(xué)指示物。組合物可包括其他添加劑，如消泡劑、助流劑、填充劑、增塑劑、表面活性劑等，以使得組合物當(dāng)涂布時(shí)提供具有所需性質(zhì)的涂層。這些性質(zhì)包括均勻的厚度、期望的表面性質(zhì)(光滑表面、粗糙表面等)、足夠的柔性以便彎曲而無(wú)破裂、在暴露于蒸汽滅菌工藝條件之前特定的初始顏色等，以及它們的組合。如以上所述，本發(fā)明的無(wú)鉛化學(xué)指示物組合物在暴露于蒸汽(使用ISO 11140 “合格”循環(huán)或132°C約3至4分鐘的AMSCO蒸汽滅菌器循環(huán))時(shí)的顏色為黑色。粘結(jié)劑種類、鉍化合物與硫的比率、使指示物組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性的高水溶性化合物存在與否以及還原劑存在與否都會(huì)影響無(wú)鉛化學(xué)指示物在暴露于蒸汽時(shí)的最終顏色變化。注意到一些顧客更喜歡蒸汽滅菌指示物的顏色變化終點(diǎn)為黑色而非棕色，本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到還添加各種染料或顏料到本文所述的無(wú)鉛墨調(diào)配物中可實(shí)現(xiàn)顏色變化為黑色，即使在未添加有染料的墨調(diào)配物變?yōu)樽厣珪r(shí)也能實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明中可使用的染料和顏料可為任何這樣的染料或顏料(或染料的組合、顏料的組合、或染料與顏料的組合)，其為化學(xué)指示物組合物提供在暴露于蒸汽之前可接受的顏色并且加深暴露于蒸汽的指示物組合物的顏色以在暴露于蒸汽時(shí)提供黑色。例如，在O. 05%液體墨的最終濃度下,藍(lán)色染料HostapermBlue的添加導(dǎo)致墨的最初顏色為淺綠色而不是白色，但在暴露于蒸汽之后，使得顏色變化為黑色而不是棕色。另外，藍(lán)色顏料或染料與黃色顏料或染料的組合產(chǎn)生出這樣的化學(xué)指示物組合物，其在暴露于蒸汽之前呈綠色，而當(dāng)用于在暴露于蒸汽時(shí)本來(lái)會(huì)變?yōu)樽厣闹甘疚锝M合物中時(shí)在暴露于蒸汽時(shí)提供黑色變化。可使用其他染料，前提條件是它們可溶于所用的溶劑體系。為了確定通常獲得棕色時(shí)所用的染料是否獲得了黑色，將染料溶解于成品墨中，將其混合，涂布于基材上，暴露于用于期望的蒸汽滅菌循環(huán)的蒸汽，并比較最初顏色和最終顏色(例如棕色至黑色)。水溶性染料當(dāng)分散于有機(jī)溶劑中時(shí)通常與其溶解于水中時(shí)相比為不同的顏色(或基本上為無(wú)色)。因此，可獲得可分散于本發(fā)明的墨調(diào)配物中的水溶性染料，并且其不會(huì)顯 著改變墨的初始顏色，但在暴露于蒸汽時(shí)將實(shí)現(xiàn)黑色變化。在暴露時(shí)，水溶性染料溶解，變得有色，并與不含添加的染料的指示物組合物的棕色變化互補(bǔ)以提供黑色外觀。當(dāng)化學(xué)指示物組合物固有地變成棕色時(shí)，pH指示染料適于實(shí)現(xiàn)顏色變化為黑色。例如，溴甲酚紫鈉鹽當(dāng)以占液體墨O. 01%的量加入至墨調(diào)配物時(shí)不顯著改變最初印刷墨的顏色，但在暴露于蒸汽時(shí)實(shí)現(xiàn)黑色顏色變化。其他PH指示物，如溴百里酚藍(lán)和酚紅適于這同一目的。盡管不旨在受束縛，但據(jù)認(rèn)為由于在染料與含有有機(jī)溶劑(如醇溶劑)的化學(xué)指示物墨溶液的混合過(guò)程中水溶性PH指示物不接觸水，因此墨的最初顏色不受影響。然而，當(dāng)暴露于蒸汽時(shí)，并在存在堿(例如碳酸鋰、碳酸鈉)的情況下，PH指示物溶解并變色，其最終顏色若與棕色互補(bǔ)則導(dǎo)致黑色變化。對(duì)于某些實(shí)施例,包括本文所述的任一化學(xué)指示物組合物實(shí)施例、任一化學(xué)指示物實(shí)施例或任一方法實(shí)施例在內(nèi)，化學(xué)指示物組合物還包含在存在蒸汽的情況下導(dǎo)致組合物的顏色變?yōu)楹谏娜玖希黄渲性诓缓鋈玖蠒r(shí)，在存在蒸汽的情況下組合物的顏色將為棕色。如以上所指出，本發(fā)明還提供一種測(cè)定蒸汽滅菌工藝的有效性的方法，該方法包含提供根據(jù)上述任一指示物實(shí)施例的化學(xué)指示物；將化學(xué)指示物置于蒸汽滅菌室中；使化學(xué)指示物暴露于至少121°C的溫度下的蒸汽；以及確定化學(xué)指示物的光密度。本文所述的指示物當(dāng)暴露于歸類為合格條件的蒸汽滅菌工藝條件時(shí)產(chǎn)生顯著增加的光密度。當(dāng)暴露于歸類為不合格條件的蒸汽滅菌工藝條件時(shí)，由該指示物產(chǎn)生的任何光密度增加易于與由合格條件產(chǎn)生的光密度增加區(qū)別開(kāi)來(lái)。對(duì)于上述方法的某些實(shí)施例,該方法還包括將待滅菌的制品連同滅菌工藝指示物一起置于滅菌室中。然后將制品暴露于與化學(xué)指示物相同的滅菌條件。對(duì)于某些實(shí)施例,包括上述方法實(shí)施例中的任一者在內(nèi)，該方法還包括確定滅菌室中滅菌條件是否得到滿足。例如，在暴露于121°C下10分鐘的目標(biāo)滅菌條件時(shí)，若化學(xué)指示物產(chǎn)生落入已知能指示暴露于這些條件的光密度范圍內(nèi)的光密度，則可確定這些滅菌條件得到滿足。另一方面，若在暴露于不充分的滅菌條件時(shí)，化學(xué)指示物產(chǎn)生的光密度低于已知由該指示物在121°C下10分鐘產(chǎn)生的光密度范圍，則可確定滅菌條件未得到滿足。上述的組合物和指示物的特性使得更容易并且更可靠地確定滅菌室中滅菌條件是否得到滿足。如上所指出，本文所述的化學(xué)指示物包括基材?；目蔀槿魏萎?dāng)經(jīng)受蒸汽滅菌工藝條件時(shí)保持完整并且不會(huì)降解的基材。合適的基材包括具有或不具有飽和劑(例如橡膠、天然或合成膠乳、聚合物等)的紙、帶涂層的紙、紙板、塑料片材、金屬化片材、金屬箔、非織造織物或織造織物等。本文所述的組合物和方法可適用的其他實(shí)施例在本申請(qǐng)人于2009年12月30日提交的共同待審的PCT申請(qǐng)第PCT/US2009/069815號(hào)(其以引用方式全文并入本文)中有描述。對(duì)于大部分實(shí)施例,包括任一上述化學(xué)指示物實(shí)施例及任一方法實(shí)施例在內(nèi)，化學(xué)指示物和/或條帶的基材充滿飽和劑。對(duì)于某些實(shí)施例，包括任一上述化學(xué)指示物實(shí)施例和任一方法實(shí)施例在內(nèi)，化學(xué) 指示物的基材還包括阻擋層，并且化學(xué)指示物組合物被涂布于阻擋層上。對(duì)于這些實(shí)施例中的某些，化學(xué)指示物還包括覆蓋阻擋層和覆蓋涂布于阻擋層上的化學(xué)指示物組合物的低粘著性背膠層(back-size layer)?；蛘?，化學(xué)指示物還包括覆蓋基材主表面和覆蓋涂布于基材主表面的至少一部分上的化學(xué)指示物組合物的阻擋層。對(duì)于這些實(shí)施例中的某些，化學(xué)指示物還包括覆蓋阻擋層的低粘著性背膠層。對(duì)于某些實(shí)施例，包括任一上述化學(xué)指示物實(shí)施例和任一方法實(shí)施例在內(nèi)，化學(xué)指示物還包括在與涂布有化學(xué)指示物組合物的基材主表面相對(duì)的基材主表面上的粘合劑層(adhesive layer)。對(duì)于某些實(shí)施例，包括任一上述化學(xué)指示物實(shí)施例和任一方法實(shí)施例在內(nèi)，化學(xué)指示物為條帶。對(duì)于某些實(shí)施例，基材為條帶的形式。在一個(gè)實(shí)例中，條帶優(yōu)選由在一側(cè)上的壓敏粘合劑和在相對(duì)側(cè)上的上述任一組合物實(shí)施例組成。優(yōu)選地，條帶以卷筒形式提供。參考圖1，在一個(gè)實(shí)施例中，示出了化學(xué)指示物條帶100的剖面。基材110在第一主表面的一部分上涂布有化學(xué)指示物組合物140并且在基材110與組合物140相對(duì)側(cè)上具有覆蓋主表面的至少一部分的粘合劑層120。基材110優(yōu)選地為紙，例如充滿飽和劑的牛皮紙或皺紋紙。圖I中所示的化學(xué)指示物條帶100還包括覆蓋組合物140的飽和劑層150、覆蓋基材110和飽和劑層150的任選的阻擋層170以及覆蓋阻擋層170的任選的低粘著性背膠層190。化學(xué)指示物組合物140可為本文所述的任一組合物實(shí)施例。對(duì)于某些實(shí)施例，組合物140是通過(guò)印刷呈墨形式的本文所述的化學(xué)指示物組合物來(lái)涂布于基材110上?；?10優(yōu)選地為紙，例如充滿飽和劑的牛皮紙或皺紋紙?？墒褂米銐蚰驼羝娘柡蛣?，例如，不具有或具有顏料(例如氧化鋅和/或氧化鈦)的天然橡膠和/或聚合松香；不具有或具有松香的苯乙烯-丁二烯聚合物；丙烯酸類聚合物；丙烯酸類聚合物、苯乙烯-丁二烯聚合物和丙烯腈聚合物以及丙烯酸正丁酯-丙烯腈-苯乙烯三元共聚物的組合。粘合劑層優(yōu)選為耐水壓敏粘合劑(PSA)?？捎糜谡澈蟿拥腜SA包括例如交聯(lián)丙烯酸類、增粘的橡膠粘著劑，例如天然橡膠、聚異戊二烯、苯乙烯丁二烯橡膠等。圖I中所示的化學(xué)指示物條帶100還可任選地包括覆蓋基材110和化學(xué)指示物組合物140的阻擋層170。低粘著性背膠層190也可用于覆蓋阻擋層170?？捎糜谧钃鯇拥牟牧习ɡ绫┧犷惥酆衔铩⒛蛩?甲醛組合物、苯乙烯丁二烯橡膠、乙酸纖維素、乙酸丙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、乙基纖維素、不干性椰子油醇酸樹(shù)脂以及丙烯酸改性醇酸樹(shù)月旨?？捎糜诘驼持员衬z層或釋放層的材料包括例如丙烯酸類聚合物、氨基甲酸酯類聚合物以及有機(jī)硅聚合物。本文所述的組合物可通過(guò)混合以下組分來(lái)方便地制備粘結(jié)劑、溶劑、鉍化合物、元素硫、能使得組合物當(dāng)暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性的化合物(例如具有相對(duì)較高水溶性)、還原劑(若必要)以及顏料和/或染料(若必要)?；旌峡墒褂靡阎幕旌戏椒ㄟM(jìn)行。在一個(gè)實(shí)例中，混合是在球磨機(jī)中進(jìn)行，其中使不溶性組分(例如元素硫、使組合物呈堿性的化合物、鉍化合物)的粒徑減小并且使顆粒分散。粘結(jié)劑和溶劑一起可占組合物的約50重量％到97重量％,并且元素硫、使組合物呈堿性的化合物、秘化合物組合在一起可占組合物的約3重量％至約50重量％、優(yōu)選地約20重量％至約25重量％?？墒褂枚喾N已知的涂布方法(包括纏線棒(即Meyer條或Mayer棒))和各種印刷方 法(包括，例如，柔性版印刷、輪轉(zhuǎn)凹版和絲網(wǎng)印刷)將本文所述的組合物涂布于基材上。或者，可涂布指示物而不呈圖案，例如通過(guò)網(wǎng)紋涂布技術(shù)?？稍谥甘疚镏惺褂枚嘤谝环N基材以提供用于多個(gè)滅菌工藝條件以及用作多類化學(xué)指示物的合宜光密度。同樣地，為了相同的目的，可在指示物中涂布和使用多于一種組合物。對(duì)于某些實(shí)施例，可將膜層合到經(jīng)涂布的組合物上。該膜優(yōu)選為可滲透蒸汽的，盡管在某些實(shí)施例中蒸汽可穿過(guò)涂布有組合物的基材而接觸所涂布的組合物。在將組合物涂布于基材上并且任何溶劑從組合物蒸發(fā)之后，測(cè)量組合物的光密度?？墒褂糜糜跍y(cè)量表面的光密度的已知裝置，例如光譜密度計(jì)。 用以下實(shí)例來(lái)還說(shuō)明本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的目的和優(yōu)點(diǎn)，但是這些實(shí)例中所列出的特定材料及其用量、以及其它條件和細(xì)節(jié)不應(yīng)視為不當(dāng)?shù)叵拗票景l(fā)明。SM表I實(shí)例組分
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)指示物組合物，其包含 a)秘化合物； b)硫化合物或元素硫；和 c)還原劑；和 d)使所述組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性的化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的化學(xué)指示物組合物，其中所述還原劑選自抗壞血酸及其衍生物、生育酚、亞硫酸氫鹽、硫代硫酸鹽、沒(méi)食子酸鹽、叔丁基對(duì)苯二酚、萘胺、多酚以及它們的組合。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述還原劑是按基于所述組合物的總重量計(jì)至少I重量％并且基于所述組合物的總重量計(jì)不大于5重量％的量存在。
4.一種化學(xué)指示物組合物，其包含 a)鉍(III)化合物，其選自氧化鉍(III)和包含至少一個(gè)包括2至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)的鉍(III)化合物； b)元素硫；和 c)使所述組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性的化合物，其選自碳酸鉀、碳酸氫鉀以及磷酸鈉。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述使所述組合物呈堿性的化合物在20°C下在水中的溶解度大于5克每100立方厘米水。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中當(dāng)暴露于134°C溫度的第一蒸汽條件2分鐘時(shí)，所述組合物經(jīng)歷光密度變化，產(chǎn)生至少O. 8的光密度，并且其中當(dāng)改為暴露于121°C溫度的第二蒸汽條件3分鐘時(shí)，光密度的任何變化與暴露于所述第一條件時(shí)相比小至少O. I光密度單位。
7.一種化學(xué)指示物組合物，其包含 a)鉍(III)化合物，其選自氧化鉍(III)和包含至少一個(gè)包括2至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)的鉍(III)化合物； b)元素硫；和 c)使所述組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性的化合物；其中所述化合物在20°C下在水中的溶解度大于5克/100毫升； 其中當(dāng)將所述組合物涂布于包含飽和劑的基材上并且暴露于134°C溫度下的第一蒸汽條件2分鐘時(shí)，所述組合物經(jīng)歷光密度的變化，產(chǎn)生至少O. 8的光密度，并且其中當(dāng)改為暴露于121°C溫度下的第二蒸汽條件3分鐘時(shí)，光密度的任何變化與當(dāng)暴露于所述第一條件時(shí)相比小至少O. I光密度單位。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述使所述組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性的化合物按基于所述組合物的總重量計(jì)不大于4重量％的量存在。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述鉍化合物為包含至少一個(gè)包括2至20個(gè)碳原子的有機(jī)基團(tuán)的鉍(III)化合物。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述鉍化合物和所述元素硫以不大于2:3并且不小于O. 5:3的重量比存在；并且其中所述元素硫和所述使所述組合物呈堿性的化合物以不大于1:1并且不小于1:5的重量比存在。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其還包含使得所述組合物的顏色在蒸汽存在下變黑的染料；其中在不含所述染料時(shí)，在蒸汽存在下所述組合物的顏色將為棕色。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述鉍化合物為堿式水楊酸鉍。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述鉍化合物為氧化鉍(III)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其中所述使所述組合物呈堿性的化合物選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀和磷酸鈉或者它們的組合。
15.一種測(cè)定蒸汽滅菌工藝的有效性的方法，所述方法包括 提供包含根據(jù)權(quán)利要求I至14中任一項(xiàng)所述的化學(xué)指示物組合物的化學(xué)指示物； 將所述化學(xué)指示物置于蒸汽滅菌室中； 使所述化學(xué)指示物暴露于至少121°C溫度下的蒸汽；和 測(cè)定所述化學(xué)指示物的光密度。
16.—種化學(xué)指不物,其包含基材和涂布于所述基材主表面的至少一部分上的根據(jù)權(quán)利要求I至14中任一項(xiàng)所述的化學(xué)指示物組合物。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的化學(xué)指示物，其中用飽和劑涂布或浸潰所述基材。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的化學(xué)指示物，其還包含覆蓋所述化學(xué)指示物組合物的飽和劑層。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的化學(xué)指示物，其還包含覆蓋所述飽和劑層和所述基材的阻擋層。
20.根據(jù)權(quán)利要求16至19中任一項(xiàng)所述的化學(xué)指示物，其還包含覆蓋所述基材的與化學(xué)指示物組合物相對(duì)的第二主表面的至少一部分的粘合劑層。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種化學(xué)指示物組合物，其包含鉍化合物、元素硫和具有相對(duì)較高水溶性并使所述組合物在暴露于高溫下的水蒸氣時(shí)呈堿性的化合物；公開(kāi)了一種化學(xué)指示物，其包括基材和涂布于所述基材主表面的至少一部分上的所述組合物；以及公開(kāi)了制造和使用所述化學(xué)指示物的方法。
文檔編號(hào)G01N21/77GK102947698SQ201180030721
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者戴維·A·惠特曼, 戴維·M·里德, 拉尼亞寧·V·帕塔薩拉蒂, 凱文·D·蘭格雷布, 安東尼·E·貝內(nèi)特 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司