CN101698102A - 一种针对化学危险品洗消的超强效组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种针对化学危险品洗消的超强效组合物，其特征在于由两种或两种以上缓冲系统与MH-01等组成。本组合物可将酸、碱、氧化剂、还原剂、络合剂、溶解剂等化学危险品转化为对人体及环境无危害的产物，避免二次伤害与污染。本组合物在化学危险品洗消谱、洗消效价及安全性等方面较含单一抗腐蚀性成分的上市产品更具优势与潜力，适用于所有与酸、碱、氧化剂、还原剂、络合剂及溶解剂有关的领域。
Description
技术领域
本发明为一种针对化学危险品洗消的超强效组合物，有效成分含由两种或两种以上缓冲系统、MH-01及其他辅料等多种成分组成。本组合物在化学危险品洗消谱、洗消效价及安全性等方面较含单一抗腐蚀性成分的上市产品更具优势与潜力，适用于所有与酸、碱、氧化剂、还原剂、络合剂及溶解剂有关的领域。
技术背景
随着社会的发展，人们对酸、碱、氧化剂、还原剂、络合剂、溶解剂等化学危险品的应用愈加广泛。我国目前已经存在的化学危险品约有3000种，化工生产、销售企业已达20000余家，相关的从业人员达百万之众。统计数据表明，近年来化学事故发生率呈逐年上升趋势，对人体、其他生物及环境造成了严重危害。
日常生产生活中人们常接触的、可引起化学损伤的化学物质包括：
1.酸类：硝酸、硫酸、氯磺酸、氢氟酸、盐酸、鉻酸、氢溴酸、甲酸、乙酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、草酸、丙烯酸等。
2.碱类：氢氧化钾、氢氧化钠、氨水、硅酸盐、氧化钙(生石灰)、甲胺、乙二胺、三甲胺等。
3.氧化剂类：过氧化物(过氧化氢、过氧化苯)、过酸(过氧乙酸)、过氧化丁酮、二氧化硒、三氯化磷、黄磷、高锰酸钾、重铬酸钾、三氯氧磷等。
4.还原剂类：联氨、苯肼、乙硫醇酸等。
5.络合剂类：硫酸铜、硫酸铁、汞、镍盐等。
6.溶解剂类：甲苯、二甲基甲酰胺、二甲亚砜等。
这些化学危险品接触人体后，可产生局部损害甚至全身损害，其中包括：(1)体表化学损伤；(2)眼化学损伤；(3)呼吸道化学损伤；(4)消化道化学损伤。其损害程度与化学物的性质，剂量，浓度，接触时间及面积，处理是否及时及有效等因素有关。
化学危险品不慎进入环境后，污染大气，遇草木皆枯，若渗入地下或进入河流则对人们的生产生活留下隐患，影响巨大。
传统的急救措施与不足
一、人员灼伤
1.立即离开现场，迅速脱去污染的衣裤、鞋袜。
2.立即用大量自来水或清水冲洗创面15-30min。冲洗时应优先处置眼、鼻、耳等器官以及皮肤多皱柔嫩部位。
3.酸性化学损伤用2～5％碳酸氢钠(小苏打)溶液冲洗，碱性化学损伤用2～3％硼酸溶液冲洗。随后仍需用清水冲洗创面。
4.冲洗清创完成后，局部可用纱布或无菌敷单复盖，送保健站或医院进一步救治。
人员灼伤后，首先采取的措施是用水清洗。因为大量的水可以将酸、碱等化学物质的浓度降低，并可部分清除人体表残留的有害物质，进而减轻其损害程度。其次，条件允许时，可采用生理盐水进行清洗。另外还可根据腐蚀性物质以及损伤情况，采用弱酸或弱碱等中和手段进行处理。但上述处理办法均存在不足之处。第一，损伤事件发生后，必须在10s内进行处理，否则腐蚀性物质就对人体、其他生物产生相当大的伤害，同时污染环境。这是因为酸可以使组织蛋白凝固，形成一层痂壳；碱可以形成脂肪皂化，并可产生可溶性碱性蛋白，对局部创面有继续损害的过程；磷损伤后形成磷酸，可继续使组织损害。以眼睛为例，眼睛是人体非常娇嫩的器官之一，如遇腐蚀性物质时，轻则导致组织细胞水肿、纤维素沉淀，重则可造成角膜穿孔、眼睑求粘连、甚至眼球萎缩而导致失明。第二，采用水清洗时，需要大量的水，且冲洗时间不低于15min，而效果不明显，大量的水进入细胞组织还会产生水肿现象，同时残存的有害物质会进一步侵害细胞组织。第三，采用生理盐水清洗时，生理盐水具有等渗作用，无法将浸入到深层组织中的有害物质携带出来，而且生理盐水可使眼角膜等娇嫩器官形成纤维素沉淀。第四，采用弱酸或弱碱等中和手段处理时，中和反应要释放大量的热，这对已经受损的细胞组织而言，无疑是雪上加霜，最终导致二次伤害。
二、环境污染
1.若是气状化学危险品则采用水枪或消防水带向有害物蒸汽云喷射雾状水，加速气体向高空扩散，使其在安全地带扩散；
2.若是液体或固体化学危险品，则要及时将现场泄漏物进行覆盖、收容、稀释、处理，使泄漏物得到安全可靠的处置，防止二次事故的发生；
3.对于可燃物，也可以在现场施放大量水蒸气或氮气，破坏燃烧条件。
大型化工厂发生如氯气泄漏等化学事故时，通常采用水枪或消防水带向有害物蒸汽云喷射雾状水，加速气体向高空扩散，使其在安全地带扩散。在采用这一措施时，将产生大量的被污染水，如氯气遇水生成盐酸与次氯酸等强腐蚀性物质，腐蚀地表所有物质及生物，同时对高空及大气环境造成污染；其次，如果化学品为液体或固体，泄漏到地面上时会四处蔓延扩散，难以收集处理，而且极有可能渗透到水层，给人们生产生活留下隐患的同时，还产生了大量污染物，既费时费力又高成本，且效果不理想。
除此之外，针对其他很多的强氧化剂、强还原剂及其他腐蚀性溶剂而言，上述方法的效力就更无从谈起。
发明内容
作用机理与优势
针对传统处置措施存在的弊端以及我国化工厂数量之多，化学物质应用范围之广，存在隐患之多，导致后果之重且国际上对化学危险品损伤与污染没有更好解决方案等情况下，本组合物应运而生。
本发明组合物有效成分含由两种或两种以上缓冲系统、MH-01及其他辅料等多种成分组成。
1.缓冲系统选自氨基酸类、硼酸盐类、EDTA-M络合产物、磷酸盐类；含量如下：
1)氨基酸类物质选自赖氨酸、精氨酸、组氨酸、甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、脯氨酸、色氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸等单一氨基酸与其他复合氨基酸，其含量为总量的0.1～8％，理想含量为总量的0.5～4％；
2)硼酸盐含量为总量的0.06～16.5％，理想含量为总量的0.10～7.50％；
3)EDTA-M络合产物含量为0.16～37.71％，理想含量为总量的2.12～21.7％，其中M选自Fe2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Ze2+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+等金属离子；
4)磷酸盐含量为0.05-13.36％，理想含量为总量的0.08-6.56％。
2.MH-01为一种金属催化剂或配位催化剂，选自BF4、分子筛、H3PO4及Cu/Zn/Al/Ni/Fe/Mn的氧化物或氯化物，其含量为0.30-40％，理想含量为总量的0.40～15.5％。
3.辅料选自水电解质调节剂、胶性与营养性物质、防腐剂、吸水性树脂与吸油性树脂、消炎镇痛成分、酸碱指示剂及其他辅助性物质。其中：
1)水电解质调节剂选自葡萄糖、氯化钾、氯化钠；
2)胶性与营养性物质选自维生素、明胶、阿拉伯胶、黄原胶、琼脂、甘油、纤维素、海藻酸钠；
3)防腐剂选自苯甲酸盐、甲酸类、山梨酸类、丙酸类、亚硫酸盐和亚硝酸盐、复方卵磷脂、对羟基苯甲酸丁酯、对羟基苯甲酸乙酯等化学与天然防腐剂；
4)吸水性树脂与吸油性树脂选自聚氨酯类树脂、聚丙烯酸类树脂、聚丙烯酰胺类、聚丙烯酸酯类、聚乙烯醇类、醋酸乙烯共聚物类、聚氨酯类、聚环氧乙烷类、淀粉接枝共聚物类、其他复合型吸水与吸油性材料；
5)消炎镇痛成分选自氧氟沙星、环丙沙星、红霉素、氯霉素、金霉素、庆大霉素、多粘菌素B、利多卡因及地卡因等。
硼酸根离子与磷酸根离子是目前我国在处置腐蚀性化学品损伤时常用的两种物质。它们对酸碱有中和缓冲能力，但其缓冲能力有限。EDTA-M络合产物(其空间结构见图1)，可以与一些有腐蚀性作用的重金属化学品发生络合反应，因此对金属及类金属等腐蚀性化学危险品具有较强的络合能力，但反应体系复杂且难于控制。MH-01为一种金属催化剂或配位催化剂，选自BF4、分子筛、H3PO4、Cu/Zn/Al/Ni/Fe/Mn的氧化物或氯化物，此类催化剂具有高效均相催化作用，以离子型机理进行催化反应，因此显著加速了本组合物与化学危险品之间质子转移的反应速率，使加氢、脱氢、脱水、氧化、异构化、水合、水解、羟基化、聚合等反应更加彻底完全，极大地提高了本组合物对各种化学危险品的洗消效价，且在反应过程中不产生热量，避免对人体造成二次伤害。本发明针对上述物质各自的特性，制备出了一种洗消效果好且稳定性高的混合体系，弥补了目前含单一抗腐蚀性产品自身的不足，使本组合物在化学危险品洗消谱、洗消效价及稳定性等方面较目前面市的任何一种含单一抗腐蚀性成分的产品更具优势与潜力。
此外，本发明组合物中还含有一些辅料，如高浓度的氯化钾与葡萄糖可以渗入皮肤深层，继而使本组合物与浸入到皮肤深层的H+、OH-、氧化剂、还原剂等化学危险品的分子或离子发生多种反应，从而降低对皮肤的损坏与灼伤。胶性物质可使本发明组合物较长时间的停留在受损部位表面，让有效成分与化学危险品充分反应。营养性物质可在最短时间内为受损组织提供营养，维持其正常生理机能，使损伤程度减至最低。消炎镇痛成分可减轻腐蚀性物质对人造成的伤害并加速伤口的愈合。吸水性物质、吸油性物质与固化物质可防止化学危险品外流并起到固化作用。氯化钠可维持人体正常的水电解质平衡。
本组合物兼具如下特点：
●广谱：对酸类、碱类、氧化剂、还原剂、络合剂、溶解剂等化学危险品均具有极强的洗消效果；
●高效：在10s～2min内即可将强酸、强碱、强氧化剂、还原剂、络合剂、溶解剂等化学危险品的pH值恢复至中性或转变成不具有危害性的物质；
●安全：在体试验结果表明本组合物的急性毒性(大鼠LD50)＞2000mg/kg，且无皮肤刺激性、眼刺激性、致敏性等毒副反应(见表4-7)。此外，理化试验结果表明，在本组合物与化学危险品反应过程中无热量产生，故避免对人体产生二次伤害(见表1-3)；
●稳定：常温放置，不发生变性，且有效期长达3年。
本组合物且较市面上含单一抗氧化、抗还原、抗腐蚀性成分产品在化学危险品洗消谱、洗消效价及稳定性等方面具有无可比拟的优势，适用于医药、化工、建筑、电子、冶金、钢铁、消防、安防等所有与酸、碱、氧化剂、还原剂、络合剂及溶解剂等化学危险品有关的领域。
本发明组合物可以片剂、粉剂、胶囊剂、颗粒剂、溶液剂、膏剂、凝胶剂等形式存在；在酸、碱、氧化剂、还原剂、络合剂及溶解剂等危险化学品引发的人员/其他生物损伤及环境污染等化学事故处置中的应用。
附图说明
EDTA-M络合物、磷酸与硼酸空间结构示意图见图1-3。
图1EDTA-M络合物空间结构示意图
图2磷酸空间结构示意图
图3硼酸空间结构示意图
实施案例
1、本组合物对强碱的缓冲作用
碱以氢氧化钠(NaOH)为例，精密称取NaOH并将其配制成0.5N储存液。将5mL氢氧化钠(0.5N)分别加至3个50mL烧杯中，而后分别加入0、5、10、15、20、25、30、35mL本组合物、生理盐水、磷酸盐缓冲液，充分混匀后测定pH值，每批试验重复3次。
本组合物对NaOH的缓冲作用见表1。结果显示，本组合物对NaOH的缓冲作用显著强于生理盐水及磷酸盐缓冲液。
表1 本组合物对NaOH的缓冲作用
Mean±SD，n＝3。
2、本组合物对强酸的缓冲作用
表2 本组合物对H2SO4的缓冲作用
Mean±SD，n＝3。
酸以硫酸(H2SO4)为例，将H2SO4配制成0.5N储存液。将5mL硫酸(0.5N)分别加至3个50mL烧杯中，而后分别加入0、5、10、15、20、25、30、35mL本组合物、生理盐水、磷酸盐缓冲液，充分混匀后测定pH值，每批试验重复3次。
本组合物对H2SO4的缓冲作用见表2。结果显示，本组合物对H2SO4的缓冲作用显著强于生理盐水及磷酸盐缓冲液。
3、本组合物对氧化剂的作用
氧化剂以高锰酸钾(KMnO4)为例，精密称取KMnO4并将其配制成1％储存液。将1mL高锰酸钾溶液(1％)分别加至3个50mL烧杯中，而后分别加入0、5、10、15、20、25、30、35mL本组合物、生理盐水、磷酸盐缓冲液，充分混匀后测定KMnO4含量(高锰酸钾含量测定参照中国药典2000版二部草酸滴定法)，每批试验重复3次。
本组合物对KMnO4的作用结果见表3。结果显示，本组合物对KMnO4的作用显著强于生理盐水及磷酸盐缓冲液，可使游离KMnO4的含量由1000mg降至65±23mg。
表3 本组合物对KMBO4的作用
Mean±SD，n＝3。
4、急性毒性试验
大鼠：10只，♀、♂各半，体重180～220kg，北京大学实验动物中心。
受试大鼠于试验前禁食一夜。按2000mg/kg经口灌服本组合物，连续14天观察动物死亡情况。
试验结果表明，受试大鼠在14天内未出现死亡情况，提示本组合物的LD50＞2000mg/kg。
5、皮肤刺激性试验
大耳白兔：12只，♀、♂各半，体重1.8～2.5kg，北京大学实验动物中心。
观察了本发明组合物对大耳白兔无损伤皮肤及破损皮肤的一次和多次刺激性作用。红斑及水肿评判标准按照《新药临床前指导原则汇编》中的“皮肤刺激性反应评分及皮肤刺激强度”进行。
结果表明，本组合物对皮肤无刺激性(见表4与表5)。
表4 本组合物对兔一次性皮肤刺激试验结果
表5 本组合物对兔多次性皮肤刺激试验结果
6、眼刺激性试验
大耳白兔：6只，♀、♂各半，体重1.8～2.5kg，北京大学实验动物中心。
将0.1mL本发明组合物滴入兔左眼结膜囊内，轻合眼睑约1秒钟，并于本发明组合物处理后3、10、30、60min观察角膜、虹膜、结膜反应。右眼作为对照。
眼刺激性评价按照《药理实验方法学》中的“眼刺激反应分值标准”进行(徐叔云，卞如濂，陈修主编，药理实验方法学，第三版，2005，人民卫生出版社)。
结果表明，本组合物对眼睛无刺激性(见表6)。
表6 本组合物的眼刺激性试验结果
7、致敏性试验
英国种豚鼠：48只，♀、♂各半，体重0.30～0.35kg，北京大学实验动物中心。阳性对照品为2，4-二硝基氯苯(1％)。
按卫生部药政局颁发的《新药临床前指导原则汇编》中的新药毒理学研究指导原则的评分标准进行致敏强度分类。反应平均分值＝(红斑形成总分+水肿形成总分)/合计动物数；致敏率＝出现红斑或水肿的动物例数/受试动物总数。
2，4-二硝基氯苯：致敏剂量和激发剂量均为0.2mL；本发明组合物：致敏剂量和激发剂量均为0.2mL。致敏次数3次(1、7、14天)，激发次数1次(末次处理后14天)。
结果表明，本组合物对豚鼠皮肤无致敏性(见表7)。
表7 本组合物对豚鼠皮肤的致敏作用
Claims (6)
1.本发明组合物由两种或两种以上缓冲系统、MH-01及其他辅料等多种成分组方而成。
2.根据权利要求1，缓冲系统选自氨基酸类、硼酸盐类、EDTA-M络合产物、磷酸盐类。
1)氨基酸类物质选自赖氨酸、精氨酸、组氨酸、甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、脯氨酸、色氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸等单一氨基酸与其他复合氨基酸，其含量为总量的0.1～8％，理想含量为总量的0.5～4％；
2)硼酸盐含量为总量的0.06～16.5％，理想含量为总量的0.10～7.50％；
3)EDTA-M络合产物含量为0.16～37.71％，理想含量为总量的2.12～21.7％，其中M选自Fe2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Ze2+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+等金属离子；
4)磷酸盐含量为0.05-13.36％，理想含量为总量的0.08-6.56％。
3.根据权利要求1，MH-01为一种金属催化剂或配位催化剂，选自BF4、分子筛、H3PO4及Cu/Zn/Al/Ni/Fe/Mn的氧化物或氯化物，其含量为0.30-40％，理想含量为总量的0.40～15.5％。
4.根据权利要求1，其他辅料选自水电解质调节剂、胶性与营养性物质、防腐剂、吸水性树脂与吸油性树脂、消炎镇痛成分、酸碱指示剂等。
1)水电解质调节剂选自葡萄糖、氯化钾、氯化钠；
2)胶性与营养性物质选自维生素、明胶、阿拉伯胶、黄原胶、琼脂、甘油、纤维素、海藻酸钠；
3)防腐剂选自苯甲酸盐、甲酸类、山梨酸类、丙酸类、亚硫酸盐和亚硝酸盐、复方卵磷脂、对羟基苯甲酸丁酯、对羟基苯甲酸乙酯等化学与天然防腐剂；
4)吸水性树脂与吸油性树脂选自聚氨酯类树脂、聚丙烯酸类树脂、聚丙烯酰胺类、聚丙烯酸酯类、聚乙烯醇类、醋酸乙烯共聚物类、聚氨酯类、聚环氧乙烷类、淀粉接枝共聚物类、其他复合型吸水与吸油性材料；
5)消炎镇痛成分选自氧氟沙星、环丙沙星、红霉素、氯霉素、金霉素、庆大霉素、多粘菌素B、利多卡因及地卡因等。
5.本发明组合物可以片剂、粉剂、胶囊剂、颗粒剂、溶液剂、膏剂、凝胶剂等形式存在。
6.本发明组合物在酸、碱、氧化剂、还原剂、络合剂及溶解剂等危险化学品引发的人员/其他生物损伤及环境污染等化学事故处置中的应用。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20100428 |