发明内容
本发明一方面涉及一种杀菌洗涤组合物,包括:
(A)一种或多种碱性蛋白酶;
(C)硼酸和/或硼酸衍生物;
(D)多羟基化合物,至少含有两个羟基,能够与硼酸和/或硼酸衍生物形成络合物;
(E)一种或多种酚类杀菌剂,其中(E)一种或多种酚类杀菌剂的pKa≥8,优选pKa>8,更优选pKa≥8.5,进一步优选pKa≥9,特别优选pKa≥10,最优选pKa≥11;
(F)水;以及
(G)可选的洗涤剂;
其中,杀菌洗涤组合物的pH≥3.5。
优选地,(C)硼酸和/或硼酸衍生物与(D)多羟基化合物的存在量为使得用水稀释时,pH自动上升至pH≥7.4,优选pH>7.4,进入碱性蛋白酶活性区。
优选地,杀菌洗涤组合物的pH≥4,优选pH3.5~8,还优选pH4~8,更优选pH5~8,进一步优选pH5~7.5,最优选pH5~7.2。
优选地,(C)硼酸和/或硼酸衍生物与(D)多羟基化合物的存在量为:当用水稀释时,pH值升高至pH7.4~10,优选pH8~10,更优选pH8.5~9.5。
优选地,(C)硼酸和/或硼酸衍生物与(D)多羟基化合物的存在量为:当用水稀释10至2000倍,优选10至1000倍,更优选20至1000倍,特别优选20至500倍,最优选100至500倍时,pH值升高至pH7.4~10,优选pH8~10,更优选pH8.5~9.5。
优选地,(C)硼酸和/或硼酸衍生物与(D)多羟基化合物的羟基摩尔比为10∶1~1∶1000,优选1∶1~1∶200,最优选1∶10~1∶100。
优选地,(A)碱性蛋白酶选自碱性丝氨酸蛋白酶、碱性苏氨酸蛋白酶、碱性半胱氨酸蛋白酶、碱性天冬氨酸蛋白酶、碱性金属蛋白酶、碱性谷氨酸蛋白酶以及其混合物。
优选地,(A)碱性蛋白酶的含量按重量计为0.01%~30%,优选0.1%~20%,最优选1%~10%。
优选地,硼酸衍生物选自硼酸盐、多聚硼酸及其盐、烃基硼酸、硼酸单酯或其混合物。
优选地,硼酸盐、多聚硼酸盐选自以下一种或多种:硼酸、多聚硼酸的碱金属盐、碱土金属盐,例如,硼酸锂、多聚硼酸锂、硼酸钠、多聚硼酸钠、硼酸钾、多聚硼酸钾。
优选地,烃基硼酸为下式(I)化合物,硼酸单酯为下式(II)化合物:
其中,R选自脂族烃基、脂环族烃基、杂环基、芳基或杂芳基。
优选地,R选自C1-20烷基、C2-20链烯基、C2-20炔基、C3-20环烷基、C3-20环烯基、C7-20环炔基、C3-20杂环基、C5-20芳基或C5-20杂芳基。
优选地,R选自:甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基;异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、新戊基;乙烯基-CH=CH2、1-丙烯基-CH=CH-CH3、2-丙烯基-CH2-CH=CH2、异丙烯基-C(CH3)=CH2、丁烯基、戊烯基、己烯基;环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、甲基环丙基、二甲基环丙基、甲基环丁基、二甲基环丁基、甲基环戊基、二甲基环戊基、甲基环己基、二甲基环己基;环丙烯基、环丁烯基、环戊烯基、环己烯基、甲基环丙烯基、二甲基环丙烯基、甲基环丁烯基、二甲基环丁烯基、甲基环戊烯基、二甲基环戊烯基、甲基环己烯基、二甲基环己烯基;苯基、萘基、蒽基、菲基、或芘基。
优选地,(D)多羟基化合物至少含有一对相邻的羟基并能够与硼酸和/或硼酸衍生物形成络合物。
优选地,(D)多羟基化合物包括结构单元(1)或(2):
优选地,(D)多羟基化合物具有通式(III)或(IV):
其中
(i)R1、R2、R3、R4各自独立地选自H、卤基、硝基、醚基、脂族烃基、脂环族烃基、杂环基、芳基、杂芳基;或者
(ii)R1与R2一起形成脂环或杂环,和/或R3、R4一起形成脂环或杂环,或者
(iii)R1、R2中的一个与R3、R4中的一个一起形成脂环;
其中
(i)R5、R6各自独立地选自H、卤基、硝基、醚基、脂族烃基、脂环族烃基、杂环基、芳基、杂芳基;或者
(ii)R5与R6一起形成脂环、杂环、芳环、杂芳环。
优选地,
(i)R1、R2、R3、R4各自独立地选自H、卤基、硝基、C1-20烃氧基、C1-20烷基、C2-20链烯基、C2-20炔基、C3-20环烷基、C3-20环烯基、C7-20环炔基、C3-20杂环基、C5-20芳基或C5-20杂芳基;或者
(ii)R1、R2中的一个与R3、R4中的一个一起形成C3-20环烷环、C3-20环烯基、C7-20环炔环、C3-20杂环环、C5-20芳环或C5-20杂芳环;或者
(iii)R1、R2中的一个与R3、R4中的一个一起形成C3-20环烷环、C3-20环烯环、C7-20环炔环、C3-20杂环。
优选地,
(i)R5、R6各自独立地选自H、卤基、硝基、C1-20烃氧基、C1-20烷基、C2-20链烯基、C2-20炔基、C3-20环烷基、C3-20环烯基、C7-20环炔基、C3-20杂环基、C5-20芳基或C5-20杂芳基;或者
(ii)R5与R6一起形成C3-20环烯环、C7-20环炔环、C3-20杂环、C5-20芳环或C5-20杂芳环。
优选地,(D)多羟基化合物选自乙二醇、丙-1,2-二醇、丙三醇、丁-1,2-二醇、丁-1,2,3-三醇、丁-1,2,4-三醇、丁-1,2,3,4-四醇、戊-1,2-二醇、戊-2,3-二醇、戊-1,2,3-三醇、戊-1,2,4-三醇、戊-1,2,5-三醇、戊-2,3,4-三醇、戊-1,2,3,4-四醇、戊-1,2,3,5-四醇、戊-1,2,4,5-四醇、戊-1,2,3,4,5-五醇、己-1,2-二醇、己-2,3-二醇、己-3,4-二醇、己-1,2,3-三醇、己-1,2,4-三醇、己-1,2,5-三醇、己-1,2,6-三醇、己-2,3,4-三醇、己-2,3,5-三醇、己-2,3,6-三醇、己-1,2,3,4-四醇、己-1,2,3,5-四醇、己-1,2,4,5-四醇、己-1,2,4,6-四醇、己-1,2,3,4,5-五醇、己-1,2,3,4,6-五醇、己-1,2,3,4,5,6-六醇、多糖、单糖、单糖还原物多醇、单糖氧化物多醇酸。
优选地,基于杀菌洗涤组合物的总重量,(D)多羟基化合物含量按重量计为0.01%~80%,优选1%~40%,最优选5%~30%。
优选地,(D)多羟基化合物的浓度为0.0001~15mol/L,优选0.01~10mol/L,最优选0.1~5mol/L。
优选地,(E)酚类杀菌剂为式(V)化合物中的一种或多种:
其中R7、R8、R9、R10、R11各自独立地选自-H、卤基、硝基、酯基-CO2R12、醚基OR12、硫醚基OR12、脂族烃基、脂环族烃基、杂环基、芳基或杂芳基;其中R12选自脂族烃基、脂环族烃基、杂环基、芳基或杂芳基。
优选地,(E)酚类杀菌剂选自对叔戊基苯酚、邻苯基苯酚、对氯3,5-二甲基苯酚、2,4,5-三氯苯酚、对羟基苯甲酸丁酯、双酚A、三氯生、六氯酚、双氯酚、硫双氯酚或其混合物。
优选地,(E)酚类杀菌剂的含量以质量计为≥1%,优选≥1.5%,更优选≥2%。
本发明还涉及本发明的杀菌洗涤组合物在洗涤物体中的用途。
本发明还涉及一种洗涤物体的方法,包括以下步骤:
(a)将本发明的杀菌洗涤组合物用水稀释,得到pH>7.4的碱性的稀释液;
(b)用稀释液洗涤或浸泡物体。
优选地,稀释液的pH为pH7.4~10,优选pH8~10,更优选pH8.5~9.5。
优选地,稀释倍数为10至2000倍,优选10至1000倍,更优选20至1000倍,特别优选20至500倍,最优选100至500倍。
优选地,物体为被污染物污染的物体;优选地,污染物含有蛋白质。
优选地,物体为动物(优选人)的体液、排泄物和/或微生物污染的物体,例如医疗器械或医用仪器。
本发明还涉及一种用于配制本发明的杀菌洗涤组合物的方法,包括:将各个组分混合在一起。
本发明还涉及一种试剂盒,包括:
(i)至少一个容器,其中容纳有本发明的杀菌洗涤组合物。
优选地,该试剂盒进一步包括:(ii)说明书,其中记载有将杀菌洗涤组合物稀释的步骤。
本发明的组合物能够使酚类杀菌剂与碱性蛋白酶长时间共存而不使酶失去活性。
具体实施方式
定义
烃基:如本文所用的术语“烃基”是指通过从具有1到20个碳原子(除非另外说明)的烃(hydrocarbon)的碳原子去除氢原子而获得的单价部分,其可以为脂族或脂环族的,并且其可以为饱和或不饱和的(例如,部分饱和的,完全不饱和的)。因此,术语“烃基”包括如下所讨论的子类烷基、链烯基、炔基、环烃基、环烯基、环炔基等。“烃基”包括脂族烃基、脂环族烃基。
在上下文中,烃基和亚烃基,前缀(例如,C1-4、C1-7、C1-20、C2-7、C3-7等)指的是碳原子的数量,或者碳原子的数量范围。例如,如本文所用的术语“C1-4烃基”是指具有1到4个碳原子的烃基基团。烃基基团的组的实例包括C1-4烃基(“低级烃基”)、C1-7烃基和C1-20烃基。注意到,第一前缀可以根据其他限制变化;例如,对于不饱和的烃基基团,第一前缀必须为至少2;对于环烃基基团,第一前缀必须为至少3;等等。例如,如本文所使用的术语“C1-7亚烃基”是指具有1至7个碳原子的亚烃基。
(未取代的)饱和烃基基团的实例包括但不限于甲基(C1)、乙基(C2)、丙基(C3)、丁基(C4)、戊基(C5)、己基(C6)、和庚基(C7)。
(未取代的)饱和直链烃基基团的实例包括但不限于甲基(C1)、乙基(C2)、正丙基(C3)、正丁基(C4)、正戊基(戊基)(C5)、正己基(C6)、和正庚基(C7)。
(未取代的)饱和支链烃基基团的实例包括异丙基(C3)、异丁基(C4)、仲丁基(C4)、叔丁基(C4)、异戊基(C5)、和新戊基(C5)。
(未取代的)饱和亚烃基的实例包括但不限于亚甲基(C1)、亚乙基(C2)、亚丙基(C3)、亚丁基(C4)、亚戊基(C5)、亚己基(C6)、和亚庚基(C7)。
(未取代的)饱和直链亚烃基的实例包括但不限于亚甲基(C1)、亚乙基(C2)、亚正丙基(C3)、亚正丁基(C4)、亚正戊基(亚戊基)(C5)、亚正己基(C6)、和亚正庚基(C7)。
(未取代的)饱和支链烃基的实例包括但不限于亚异丙基(C3)、亚异丁基(C4)、亚仲丁基(C4)、亚叔丁基(C4)、亚异戊基(C5)和亚新戊基(C5)。
链烯基:如本文所用的术语“链烯基”是指具有一个或多个碳-碳双键的烃基基团。链烯基基团的组的实例包括C2-4链烯基、C2-7链烯基、C2-20链烯基。
(未取代的)不饱和链烯基基团的实例包括但不限于乙烯基(乙烯基、-CH=CH2)、1-丙烯基(-CH=CH-CH3)、2-丙烯基(烯丙基、-CH2-CH=CH2)、异丙烯基(1-甲基乙烯基、-C(CH3)=CH2)、丁烯基(C4)、戊烯基(C5)、和己烯基(C6)。
亚烯基:如本文所用的术语“亚烯基”是指具有一个或多个碳-碳双键的亚烃基。亚烯基的组的实例包括C2-4亚烯基、C2-7亚烯基、C2-20亚烯基。
炔基:如本文所用的术语“炔基”是指具有一个或多个碳-碳三键的烃基基团。炔基基团的组的实例包括C2-4炔基、C2-7炔基、C2-20炔基。
(未取代的)不饱和炔基基团的实例包括但不限于乙炔基(乙炔基、-C≡CH)和2-丙炔基(炔丙基、-CH2-C≡CH)。
亚炔基:如本文所用的术语“亚炔基”是指具有一个或多个碳-碳三键的亚烃基基团。亚炔基基团的组的实例包括C2-4亚炔基、C2-7亚炔基、C2-20亚炔基。
环烃基(或脂环族烃基):如本文所用的术语“环烃基”或“或脂环族烃基”是指其也为环基基团的烃基基团;即,通过从碳环化合物的碳环的脂环原子去除氢原子而获得的单价部分,该碳环可以为饱和或不饱和的(例如,部分不饱和的,完全不饱和的),该部分具有3-20个碳原子(除非另外说明),包括3至20个环原子。因此,术语“环烃基”包括子类环烯基和环炔基。优选地,每个环具有3至7个环原子。环烃基基团的组的实例包括C3-20环烃基、C3-15环烃基、C3-10环烃基、C3-7环烃基。
亚环烃基(Cycloalkylene):如本文所用的术语“亚环烃基”是指亚烃基,其也为环基;即,通过从碳环化合物的碳环的一个或两个脂环原子上去除两个氢原子而获得的二价部分,该碳环可以为饱和或不饱和的(例如,部分饱和的,完全不饱和的),该部分具有3至20个碳原子(除非另外说明),包括3至20个环原子。因此,术语“亚环烃基”包括子类亚环烯基和亚环炔基。优选地,每个环具有3至7个环原子。亚环烃基基团的组的实例包括C3-20亚环烃基、C3-15亚环烃基、C3-10亚环烃基、C3-7亚环烃基。
环烃基基团和环亚烃基基团的实例包括但不限于源自以下的那些:
饱和单环烃化合物:
环丙烷(C3)、环丁烷(C4)、环戊烷(C5)、环己烷(C6)、环庚烷(C7)、甲基环丙烷(C4)、二甲基环丙烷(C5)、甲基环丁烷(C5)、二甲基环丁烷(C6)、甲基环戊烷(C6)、二甲基环戊烷(C7)、甲基环己烷(C7)、二甲基环己烷(C8)、萜烷(menthane)(C10);
不饱和单环烃化合物:
环丙烯(C3)、环丁烯(C4)、环戊烯(C5)、环己烯(C6)、甲基环丙烯(C4)、二甲基环丙烯(C5)、甲基环丁烯(C5)、二甲基环丁烯(C6)、甲基环戊烯(C6)、二甲基环戊烯(C7)、甲基环己烯(C7)、二甲基环己烯(C8);
饱和多环烃化合物:
侧柏烷(thujane)(C10)、蒈烷(C10)、蒎烷(C10)、莰烷(bornane)(C10)、降蒈烷(norcarane)(C7)、降蒎烷(norpinane)(C7)、降莰烷(C7)、金刚烷(C10)、萘烷(十氢化萘)(C10);
不饱和多环烃化合物:
莰烯(C10)、柠檬烯(limonene)(C10)、蒎烯(C10);
具有芳香环的多环烃化合物:
茚(C9)、茚满(indane)(例如,2,3-二氢-1H-茚)(C9)、萘满(1,2,3,4-四氢化萘)(C10)、苊(C12)、芴(C13)、菲那烯(phenalene)(C13)、醋菲(acephenanthrene)(C15)、醋蒽(C16)、胆蒽(C20)。
杂环基:如本文所用的术语“杂环基”是指通过从杂环化合物的环原子中去除氢原子而获得的单价部分,该部分具有3至20个环原子(除非另外说明),其中1至10个为环杂原子。优选地,每个环具有3至7个环原子,其中1至4个为环杂原子。
亚杂环基(heterocyclylene):如本文所用的术语“亚杂环基”是指通过从杂环化合物的两个相邻环原子中的每个去除氢原子而获得的二价部分,该部分具有3至20个环原子(除非另外说明),其中1至10个为环杂原子。优选地,每个环具有3至7个环原子,其中1至4个为环杂原子。
杂环基或亚杂环基基团可以经由碳或杂环原子而连接(结合)。优选地,所述亚杂环基基团经由两个碳原子而连接。
当涉及杂环基或亚杂环基基团时,前缀(例如,C3-20、C3-7、C5-6等)指的是环原子的数量,或环原子的数量范围,不管是碳原子或杂原子。例如,如本文中所用的术语“C5-6杂环基”是指具有5或6个环原子的杂环基基团。杂环基基团的组的实例包括C3-20杂环基、C5-20杂环基、C3-15杂环基、C5-15杂环基、C3-12杂环基、C5-12杂环基、C3-10杂环基、C5-10杂环基、C3-7杂环基、C5-7杂环基、以及C5-6杂环基。
类似地,如本文中所用的术语“C5-6亚杂环基”是指具有5个或6个环原子的亚杂环基基团。亚杂环基基团的组的实例包括C3-20亚杂环基、C5-20亚杂环基、C3-15亚杂环基、C5-15亚杂环基、C3-12亚杂环基、C5-12亚杂环基、C3-10亚杂环基、C5-10亚杂环基、C3-7亚杂环基、C5-7亚杂环基、以及C5-6亚杂环基。
单环杂环基和亚杂环基基团的实例包括但不限于源自以下的那些:
N1:氮杂环丙烷(吖丙啶)(C3)、吖丁啶(C4)、吡咯烷(四氢化吡咯)(C5)、吡咯啉(例如,3-吡咯啉、2,5-二氢吡咯)(C5)、2H-吡咯或3H-吡咯(异吡咯、异唑)(C5)、哌啶(C6)、二氢吡啶(C6)、四氢吡啶(C6)、吖庚因(azepine)(C7);
O1:环氧乙烷(C3)、氧杂环丁烷(oxetane)(C4)、噁戊环(oxolane)(四氢呋喃)(C5)、氧杂环戊二烯(oxole)(二氢呋喃)(C5)、噁烷(四氢吡喃)(C6)、二氢吡喃(C6)、吡喃(C6)、氧杂环庚烷(oxepin)(C7);
S1:硫杂丙环(C3)、硫杂环丁烷(thietane)(C4)、二硫戊环(四氢噻吩)(C5)、硫杂环己烷(thiane)(四氢噻喃)(C6)、噻庚环(thiepane)(C7);
O2:二氧戊环(C5)、二噁烷(C6)、以及二氧杂环庚烷(dioxepane)(C7);
O3:三噁烷(C6);
N2:咪唑烷(imidazolidine)(C5)、吡唑烷(重氮啉)(C5)、咪唑啉(C5)、吡唑啉(二氢吡唑)(C5)、哌嗪(C6);
N1O1:四氢噁唑(C5)、二氢噁唑(C5)、四氢异噁唑(C5)、二氢异噁唑(C5)、吗啉(C6)、四氢噁嗪(C6)、二氢噁嗪(C6)、噁嗪(C6);
N1S1:噻唑啉(C5)、噻唑烷(C5)、硫代吗啉(C6);
N2O1:噁二嗪(C6);
O1S1:氧硫杂环戊烷(oxathiole)(C5)和氧硫杂环己烷(噻噁烷(thioxane))(C6);以及,
N1O1S1:噁噻嗪(oxathiazine)(C6)。
取代的(非芳香族)单环杂环基和亚杂环基基团的实例包括衍生自环状形式的糖类的那些,例如,呋喃糖(C5),如阿拉伯呋喃糖、来苏呋喃糖(lyxofuranose)、呋喃核糖(ribofuranose)、和呋喃木糖(xylofuranse),以及吡喃糖(C6)、如别吡喃糖(allopyranose)、吡喃阿卓糖(altropyranose)、吡喃型葡萄糖(glucopyranose)、吡喃甘露糖、吡喃古洛糖(gulopyranose)、吡喃艾杜糖(idopyranose)、吡喃半乳糖、和吡喃塔罗糖(talopyranose)。
C5-20芳基:如本文中所用的术语“C5-20芳基”是指通过从C5-20芳香族化合物的芳香环原子中去除氢原子而获得的单价部分,所述化合物具有一个环、或两个或更多个环(例如,稠合的),并且具有5至20个环原子,并且其中所述环中的至少一个为芳香环。优选地,各个环具有5至7个碳原子。
环原子可以均为碳原子,如在“碳芳基基团”中,在这种情况下,该基团可以简称为“C5-20碳芳基”基团。
C5-20亚芳基:如本文中所用的术语“C5-20亚芳基”是指通过从C5-20芳香族化合物的两个相邻环原子的每个中去除氢原子而获得的二价部分,所述化合物具有一个环,或两个或更多个环(例如,稠合的),并且具有5至20个环原子,并且其中所述环中的至少一个为芳香环。优选地,各个环具有5至7个碳原子。
环原子可以均为碳原子,如在“碳亚芳基”,在这种情况下,所述基团可以简称为“C5-20亚碳芳基”基团。
没有环杂原子的C5-20芳基和C5-20亚芳基基团(即,C5-20碳芳基和C5-20碳亚芳基基团)的实例包括但不限于源自苯(即,苯基)(C6)、萘(C10)、蒽(C14)、菲(C14)、和芘(C16)的那些。
可替换地,环原子可以包括一个或多个杂原子,包括但不限于氧、氮和硫,如在“杂芳基基团”或“亚杂芳基基团”中。在这种情况下,所述基团可以简称为“C5-20杂芳基”或“C5-20亚杂芳基”基团,其中“C5-20”指的是环原子,不管是碳原子还是杂原子。优选地,各环具有5至7个环原子,其中0至4个为环杂原子。
杂芳基或亚杂芳基基团可以经由碳或杂环原子而连接。优选地,亚杂芳基基团经由两个碳原子而连接。
C5-20杂芳基和C5-20亚杂芳基基团的实例包括但不限于C5杂芳基和C5亚杂芳基基团,其衍生自呋喃(氧杂环戊二烯(oxole))、噻吩(硫(杂)茂(thiole))、吡咯(氮杂茂(或唑))、咪唑(1,3-二唑)、吡唑(1,2-二唑)、三唑、噁唑、异噁唑、噻唑、异噻唑、噁二唑、四唑和噁三唑;以及C6杂芳基基团,其衍生自异噁嗪、吡啶(吖嗪)、哒嗪(1,2-二嗪)、嘧啶(1,3-二嗪;例如,胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶)、吡嗪(1,4-二嗪)和三嗪。
包含稠环的C5-20杂芳基和C5-20亚杂芳基基团的实例包括但不限于,衍生自苯并呋喃、异苯并呋喃、苯并噻吩、吲哚、异吲哚的C9杂芳基和C9亚杂芳基基团;衍生自喹啉、异喹啉、苯并二嗪、吡啶并吡啶的C10杂芳基和C10亚杂芳基基团;衍生自吖啶(acridine)和氧杂蒽(xanthene)的C14杂芳基和C14亚杂芳基基团。
所述环原子可以都是碳原子,如“碳芳基基团”中,在这种情况下可将该基团简称为“C5-20碳芳基”基团。不具有环杂原子的双-C5-20芳基基团(即双-C5-20碳芳基)的实例包括,但不限于,其中两个部分都衍生自苯(即联苯基)(C6)、萘(i.e.联萘基)(C10)、蒽(C14)、菲(C14)和芘(C16)的那些。
可替换地,一个或两个部分的环原子可以包括一个或多个杂原子,包括,但不限于氧、氮和硫,如在“杂芳基基团”或“亚杂芳基基团”中。“C5-20”指的是环原子,不管是碳原子还是杂原子。优选地,各个环具有5至7个环原子,其中0至4个为环杂原子。
上面的烃基、亚烃基、双氧亚烃基、环亚烃基、杂环基、亚杂环基、芳基、双芳基和亚芳基基团,不管是单独的或是另外的取代基的部分,可以本身可选地用选自它们本身和下面列出的另外的取代基中的一个或多个基团取代。
卤基:-F、-Cl、-Br、和-I。
羟基:-OH。
醚基:-OR,其中R为醚取代基,例如,C1-7烃基基团(也称为C1-7烃氧基基团)、C3-20杂环基基团(也称为C3-20杂环氧基(heterocyclyloxy)基团)、或C5-20芳基基团(也称为C5-20芳氧基基团),优选地C1-7烃基基团。
硝基:-NO2。
氰基(腈,腈):-CN。
酰基(酮基):-C(=O)R,其中R为酰基取代基,例如,H、C1-7烃基基团(也称为C1-7烃基酰基或C1-7烃酰基)、C3-20杂环基基团(也称为C3-20杂环基酰基)、或C5-20芳基基团(也称为C5-20芳基酰基),优选地C1-7烃基基团。酰基基团的实例包括但不限于-C(=O)CH3(乙酰基)、-C(=O)CH2CH3(丙酰基)、-C(=O)C(CH3)3(新戊酰基)、和-C(=O)Ph(苯甲酰基、苯基酮)。
酯基(羧酸酯、羧酸酯基、氧羰基):-C(=O)OR,其中R为酯取代基,例如,C1-7烃基基团、C3-20杂环基基团、或C5-20芳基基团,优选地C1-7烃基基团。酯基基团的实例包括但不限于-C(=O)OCH3、-C(=O)OCH2CH3、-C(=O)OC(CH3)3、和-C(=O)OPh。
酰氨基(amido)(氨基甲酰基、甲氨酰、甲酰氨基、甲酰胺):-C(=O)NR1R2,其中R1和R2独立地为氨基取代基,如针对氨基基团定义的。酰氨基基团的实例包括但不限于-C(=O)NH2、-C(=O)NHCH3、-C(=O)N(CH3)2、-C(=O)NHCH2CH3、和-C(=O)N(CH2CH3)2,以及其中R1和R2与它们连接的氮原子一起形成杂环结构的酰氨基基团,如在例如哌啶基羰基、吗啉基羰基、硫代吗啉基羰基、和哌嗪基羰基中一样。
本发明人意想不到地发现把含碱性蛋白酶溶液的pH调到比酚类杀菌剂的pKa值低得多时,酚类杀菌剂与碱性蛋白酶能长时间共存而不使酶失去活性。一个理论解释是:低pH值的溶液中会使蛋白酶失去活性的离子化的酚类杀菌剂的含量被减少到极低,且低pH值又使碱性蛋白酶的活性受到极大的抑制从而又降低了与离子化的酚的相互作用,二者作用的叠加效果使得含这些酚类杀菌剂与碱性蛋白酶的溶液能被较长时间储存。但在这种使蛋白酶活性受到抑制的溶液pH下,蛋白酶的洗涤能力很弱。不过本发明包含一种化学体系,它能使含蛋白酶与酚的浓缩液用水冲稀使用时,pH能自动上升到各种酶有活性的碱性区而达到洗涤与消毒同步进行。
本发明找到一种能使酚类杀菌剂与碱性蛋白酶能共存的方法,即选择有高pKa值的酚类杀菌剂与碱性蛋白酶,调节溶液酸碱度至酸性或微弱碱性,可使二者在储存时稳定,当用水冲稀使用时,本发明包含的一种化学体系能使含酶与酚的酸性或微碱性浓缩液自动变成碱性蛋白酶有活性的碱性溶液。具体要调到多高pH值要视酚的pKa的值而定。当pH值小于酚的pKa值一个单位时,离子化的酚占酚总量不超过10%;当pH值小于酚的pKa值二个单位时,离子化的酚占酚总量不超过1%。
因此,本发明的一个方面涉及一种杀菌洗涤组合物,包括:
(A)一种或多种碱性蛋白酶;
(C)硼酸和/或硼酸衍生物;
(D)一种或多种多羟基化合物,其中,多羟基化合物至少含有两个羟基,能够与硼酸和/或硼酸衍生物形成络合物;
(E)一种或多种酚类杀菌剂,其中(E)一种或多种酚类杀菌剂的pKa≥8,优选pKa>8,更优选pKa≥8.5,进一步优选pKa≥9,特别优选pKa≥10,最优选pKa≥11;
(F)水;
可选地(G)洗涤剂;
其中,杀菌洗涤组合物的pH≥3.5。
因此,本发明的一个方面涉及一种杀菌洗涤组合物,包括:
(I)酶体系,包括组分(A)或由组分(A)组成:
(A)一种或多种碱性蛋白酶;
(II)酸碱度自调节性体系,包括以下组分(C)和组分(D)或由组分(C)和组分(D)组成:
(C)硼酸和/或硼酸衍生物;
(D)一种或多种多羟基化合物,其中,多羟基化合物至少含有两个羟基,能够与硼酸和/或硼酸衍生物形成络合物;
(III)其他组分,包括:
(E)一种或多种pKa大于8的酚类杀菌剂,其中(E)一种或多种酚类杀菌剂的pKa≥8,优选pKa>8,更优选pKa≥8.5,进一步优选pKa≥9,特别优选pKa≥10,最优选pKa≥11;
(F)水;
可选地(G)洗涤剂;
其中,杀菌洗涤组合物的pH≥3.5。
下面对本发明的组合物的各个组分进行详细说明。
优选地,本发明的杀菌洗涤组合物含有(F)水,优选地余量的水。优选地,本发明的杀菌洗涤组合物为浓缩杀菌洗涤组合物(或称为浓缩溶液)。优选地,本发明的杀菌洗涤组合物为含水杀菌洗涤组合物(水性杀菌洗涤组合物)。
优选地,本发明的组合物不包括非蛋白酶。优选地,本发明的组合物不包括淀粉酶。
(A)碱性蛋白酶
优选地,(A)碱性蛋白酶选自碱性丝氨酸蛋白酶、碱性苏氨酸蛋白酶、碱性半胱氨酸蛋白酶、碱性天冬氨酸蛋白酶、碱性金属蛋白酶、碱性谷氨酸蛋白酶以及其混合物。例如,可商购的(A)碱性蛋白酶为Alcalase(诺维信产品)、硫酸软骨素提取酶(诺维信产品)、北京东华强盛碱性蛋白酶、杰诺生物酶碱性蛋白酶、和氏璧碱性蛋白酶。
优选地,基于液体洗涤组合物的总重量,(A)碱性蛋白酶的含量按重量计为0.01%~30%,优选0.1%~20%,最优选1%~10%。
(C)硼酸和/或硼酸衍生物
硼酸衍生物可以选自硼酸盐、多聚硼酸及其盐、烃基硼酸、硼酸单酯或其混合物。
烃基硼酸可以是脂族烃基硼酸、脂环族烃基硼酸、杂环基硼酸、芳基硼酸、杂芳基硼酸。
硼酸盐、多聚硼酸盐的实例包括硼酸、多聚硼酸的碱金属盐、碱土金属盐。例如,硼酸盐、多聚硼酸盐的实例包括硼酸锂、多聚硼酸锂、硼酸钠、多聚硼酸钠、硼酸钾、多聚硼酸钾。
优选地,烃基硼酸和硼酸单酯分别具有下式(I)和(II):
其中,R选自脂族烃基、脂环族烃基、杂环基、芳基或杂芳基。
优选地,R选自烷基、链烯基、炔基、环烷基、环烯基、环炔基、杂环基、芳基或杂芳基。
优选地,R选自C1-20烷基、C2-20链烯基、C2-20炔基、C3-20环烷基、C3-20环烯基、C7-20环炔基、C3-20杂环基、C5-20芳基或C5-20杂芳基。
优选地,脂族烃基可以是C1-20脂族烃基,优选C1-10脂族烃基,更优选C1-6脂族烃基,最优选C1-4脂族烃基。
脂族烃基可以是烷基、链烯基、炔基。
优选地,烷基为C1-20烷基,优选C1-10烷基,更优选C1-6烷基,最优选C1-4烷基。
优选地,链烯基为C2-20链烯基,优选C2-7链烯基,更优选C2-4链烯基。
优选地,炔基为C2-20炔基,优选C2-7炔基,更优选C2-4炔基。
脂环族烃基包括环烷基、环烯基、环炔基。
优选地,脂环族烃基为C3-20脂环族烃基,优选C3-15脂环族烃基,更优选C3-10脂环族烃基,最优选C3-7脂环族烃基。
优选地,环烷基为C3-20环烷基,优选C3-15环烷基,更优选C3-10环烷基,最优选C3-7环烷基。
优选地,环烯基为C3-20环烯基,优选C4-15环烯基,更优选C5-10环烯基,最优选C5-7环烯基。
优选地,杂环基为C3-20杂环基,优选C3-15杂环基,更优选C3-10杂环基,最优选C3-7杂环基。
优选地,芳基为C5-20芳基,优选C5-16芳基,更优选C5-14芳基,最优选C5-10芳基,例如苯基或烷基取代的苯基。
优选地,杂芳基为C5-20杂芳基,优选C5-16杂芳基,更优选C5-14杂芳基,最优选C5-10杂芳基。
优选地,脂环为C3-20脂环,优选C3-15脂环,更优选C3-10脂环,最优选C3-7脂环。
优选地,杂环为C3-20杂环,优选C3-15杂环,更优选C3-10杂环,最优选C3-7杂环。
优选地,芳环为C5-20芳环,优选C5-16芳环,更优选C5-14芳环,最优选C5-10芳环,例如苯环。
优选地,杂芳环为C5-20杂芳环,优选C5-16杂芳环,更优选C5-14杂芳环,最优选C5-10杂芳环。
优选地,当环中具有不饱和键时(例如碳碳双键、碳碳三键),优选环原子数目大于等于4,更优选大于等于5。例如,当环中具有碳碳双键时,环原子数目不为3,即大于等于4。例如,当环中具有碳碳三键时,环原子数目大于等于5,优选大于等于6,更优选大于等于7。
优选地,R选自:甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基;异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、新戊基;乙烯基-CH=CH2、1-丙烯基-CH=CH-CH3、2-丙烯基-CH2-CH=CH2、异丙烯基-C(CH3)=CH2、丁烯基、戊烯基、己烯基;环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、甲基环丙基、二甲基环丙基、甲基环丁基、二甲基环丁基、甲基环戊基、二甲基环戊基、甲基环己基、二甲基环己基;环丙烯基、环丁烯基、环戊烯基、环己烯基、甲基环丙烯基、二甲基环丙烯基、甲基环丁烯基、二甲基环丁烯基、甲基环戊烯基、二甲基环戊烯基、甲基环己烯基、二甲基环己烯基;苯基、萘基、蒽基、菲基、或芘基。
优选地,基于液体洗涤组合物的总重量,(C)硼酸和/或硼酸衍生物的含量按重量计为0.01%~20%,优选0.1%~10%,最优选0.5%~5%。
优选地,(C)硼酸和/或硼酸衍生物的浓度为0.001~3mol/L,优选0.01~2mol/L,最优选0.05~1mol/L。
优选地,硼酸衍生物是水溶性的硼酸衍生物。
(D)多羟基化合物
本发明的多羟基化合物是能够与硼酸和/或硼酸衍生物形成络合物的多羟基化合物。
优选地,在本发明中,多羟基化合物至少含有一对相邻的羟基并能够与硼酸和/或硼酸衍生物形成络合物。由于多羟基化合物具有相邻的顺位的羟基,能够与硼酸和/或硼酸衍生物形成络合物。
在一种优选的实施方式中,本发明的多羟基化合物包括结构单元(1)或(2):
在一种优选的实施方式中,本发明的多羟基化合物具有通式(III)或(IV):
其中
(i)R1、R2、R3、R4各自独立地选自H、卤基、硝基、醚基、脂族烃基、脂环族烃基、杂环基、芳基、杂芳基;或者
(ii)R1与R2一起形成脂环或杂环,和/或R3、R4一起形成脂环或杂环,或者
(iii)R1、R2中的一个与R3、R4中的一个一起形成脂环;
其中
(i)R5、R6各自独立地选自H、卤基、硝基、醚基、脂族烃基、脂环族烃基、杂环基、芳基、杂芳基;或者
(ii)R5与R6一起形成脂环、杂环、芳环、杂芳环。
优选地,R1、R2、R3、R4各自独立地是通式(I)或(II)中的R的定义。
优选地,(i)R1、R2、R3、R4各自独立地选自H、卤基、硝基、C1-20烃氧基、C1-20烷基、C2-20链烯基、C2-20炔基、C3-20环烷基、C3-20环烯基、C7-20环炔基、C3-20杂环基、C5-20芳基或C5-20杂芳基;或者(ii)R1、R2中的一个与R3、R4中的一个一起形成C3-20环烷环、C3-20环烯基、C7-20环炔环、C3-20杂环环、C5-20芳环或C5-20杂芳环;或者(iii)R1、R2中的一个与R3、R4中的一个一起形成C3-20环烷环、C3-20环烯环、C7-20环炔环、C3-20杂环。
优选地,R5、R6各自独立地是通式(I)或(II)中的R的定义。
优选地,(i)R5、R6各自独立地选自H、卤基、硝基、C1-20烃氧基、C1-20烷基、C2-20链烯基、C2-20炔基、C3-20环烷基、C3-20环烯基、C7-20环炔基、C3-20杂环基、C5-20芳基或C5-20杂芳基;或者(ii)R5与R6一起形成C3-20环烯环、C7-20环炔环、C3-20杂环、C5-20芳环或C5-20杂芳环。
优选地,在通式(III)和/或通式(IV)中,当形成环(例如R1、R2、R3、R4之间形成环,或R5与R6一起形成环)时,例如脂环、杂环、芳环、杂芳环时,这些基团可以是如上定义的脂环族烃基、杂环基、芳基或杂芳基的结构,区别为这些脂环、杂环、芳环、杂芳环为二价的。
无论在结构单元(1)或(2),还是通式(IIII)或(IV),两个相邻的羟基(分别位于相邻的两个碳原子C1、C2上的两个羟基)为顺位(cis)结构,或能够形成顺位结构。例如,当结构单元(1)或通式(III)中的碳原子C1和/或C2可以绕二者之间的单键自由旋转时,两个相邻的羟基通过旋转形成顺位结构。
优选地,多羟基化合物选自至少具有两个相邻的羟基的脂族多元醇、脂环族多元醇、杂环多元醇、芳族多元醇。
优选地,脂族多元醇可以是C2-20脂族多元醇,优选C2-10脂族多元醇,更优选C2-6脂族多元醇,最优选C2-4脂族多元醇。
优选地,烷烃多元醇为直链或支链C2-20烷烃多元醇,优选C2-10烷烃多元醇,更优选C2-6烷烃多元醇,最优选C2-4烷烃多元醇。
优选地,链烯多元醇为C2-20链烯多元醇,优选C2-7链烯多元醇,更优选C2-4链烯多元醇。
优选地,脂环族多元醇可以是C3-20脂环族多元醇,优选C3-15脂环族多元醇,更优选C3-10脂环族多元醇,最优选C3-7脂环族多元醇。
多羟基化合物实例包括乙二醇、丙-1,2-二醇、丙三醇、丁-1,2-二醇、丁-1,2,3-三醇、丁-1,2,4-三醇、丁-1,2,3,4-四醇、戊-1,2-二醇、戊-2,3-二醇、戊-1,2,3-三醇、戊-1,2,4-三醇、戊-1,2,5-三醇、戊-2,3,4-三醇、戊-1,2,3,4-四醇、戊-1,2,3,5-四醇、戊-1,2,4,5-四醇、戊-1,2,3,4,5-五醇、己-1,2-二醇、己-2,3-二醇、己-3,4-二醇、己-1,2,3-三醇、己-1,2,4-三醇、己-1,2,5-三醇、己-1,2,6-三醇、己-2,3,4-三醇、己-2,3,5-三醇、己-2,3,6-三醇、己-1,2,3,4-四醇、己-1,2,3,5-四醇、己-1,2,4,5-四醇、己-1,2,4,6-四醇、己-1,2,3,4,5-五醇、己-1,2,3,4,6-五醇、己-1,2,3,4,5,6-六醇(甘露醇)、多糖、单糖、单糖还原物多醇、单糖氧化物多醇酸。
优选地,当采用芳香基硼酸或杂芳基硼酸(例如通式(I)和(II)中的R为芳香基或杂芳时),液体洗涤组合物中含有至少两种多羟基化合物,优选至少其中一种含3个以上羟基,优选4个以上羟基,更优选5个以上羟基,最优选6个以上羟基。
优选地,基于液体洗涤组合物的总重量,(D)多羟基化合物含量按重量计为0.01%~80%,优选1%~40%,最优选5%~30%。
优选地,(D)多羟基化合物的浓度为0.0001~15mol/L,优选0.01~10mol/L,最优选0.1~5mol/L。
优选地,(D)多羟基化合物为水溶性多羟基化合物。
优选地,(C)硼酸和/或硼酸衍生物与(D)多羟基化合物的羟基摩尔比为10∶1~1∶1000,优选1∶1~1∶200,最优选1∶10~1∶100。优选地,(C)硼酸和/或硼酸衍生物与(D)多羟基化合物的中参与形成络合物的羟基(能够与(C)硼酸和/或硼酸衍生物成键形成络合物的羟基)的摩尔比为10∶1~1∶1000,优选1∶1~1∶200,最优选1∶10~1∶100。优选地,(C)硼酸和/或硼酸衍生物与(D)多羟基化合物的羟基摩尔当量比为10∶1~1∶1000,优选1∶1~1∶200,最优选1∶10~1∶100。
(E)酚类杀菌剂
酚类杀菌剂可以是迄今所有的酚类杀菌剂。在本发明中,酚类杀菌剂的pKa≥8,优选pKa≥8.5,进一步优选pKa≥9,特别优选pKa≥10,最优选pKa≥11。
优选地,(E)酚类杀菌剂为下列式(V)化合物中的一种或多种:
其中R7、R8、R9、R10、R11各自独立地选自-H、卤基、硝基、酯基-CO2R12、醚基OR12、硫醚基OR12、脂族烃基、脂环族烃基、杂环基、芳基或杂芳基;其中R12选自脂族烃基、脂环族烃基、杂环基、芳基或杂芳基。
优选地,R7=R8=R10=R11=-H,R9=异戊基(这时式(V)化合物为对叔戊基苯酚);或者R8=R9=R10=R11=-H,R7=苯基(这时式(V)化合物为邻苯基苯酚);或者R7=R11=-H,R8=R10=甲基,R9=氯(这时式(V)化合物为对氯3,5-二甲基苯酚);或者R7=R9=R10=氯,R8=R11=-H(这时式(V)化合物为2,4,5-三氯苯酚);或者R7=R8=R10=R11=-H,R9=甲酸丁酯这时式(V)化合物为对羟基苯甲酸丁酯)。另外,双酚A、三氯生、六氯酚、双氯酚(Dichlorophen)、硫双氯酚(Fentichlor)也是式(V)中结构的酚。
优选地,(E)酚类杀菌剂选自对叔戊基苯酚、邻苯基苯酚、对氯3,5-二甲基苯酚、2,4,5-三氯苯酚、对羟基苯甲酸丁酯、双酚A、三氯生、六氯酚、双氯酚(Dichlorophen)、硫双氯酚(Fentichlor)或其混合物。
优选地,酚类杀菌剂在杀菌洗涤组合物(浓缩溶液)中的含量以质量计为≥0.2%,优选≥0.5%,更优选≥1%,还更优选≥2%。
优选地,酚类杀菌剂在杀菌洗涤组合物(浓缩溶液)中的含量以质量计为0.2%~10%,优选0.5%~10%,更优选1%~10%,还更优选2%~6%,进一步优选2%~4%。
优选地,酚类杀菌剂pKa≥8较好。当pKa<8时,易发生:1)酶被酚类杀菌剂杀死;2)用水冲稀原液后溶液pH仍为酸性或酸性更强,达不到使酶有活性的碱性溶液。
优选地,酚类杀菌剂pKa与本发明的组合物的pH之间的差pKa-pH满足以下关系:pKa-pH≥1,优选pKa-pH≥2,更优选pKa-pH≥3。
(G)洗涤剂
洗涤剂可以是常规的洗涤剂。例如,洗涤剂可以是表面活性剂。例如,商购的表面活性剂可以是购自美国巴斯夫(BASF)公司的Tetronic系列,如Tetronic 1307、Pluronic系列,如Pluronic P85。
当本发明的杀菌洗涤组合物用水稀释时,pH由酸性即自动升至(A)碱性蛋白酶具有活性的碱性范围。
优选地,本发明的杀菌洗涤组合物的pH≥3.5,优选pH≥4(例如pH>4),更优选pH≥5,例如pH3.5~8,优选pH4~8,更优选pH5~8,进一步优选pH5~7.5,最优选pH5~7.2。优选地,本发明的杀菌洗涤组合物的pH在弱酸性范围。
优选地,在稀释之前,本发明的杀菌洗涤组合物的pH在酸性范围pH3.5~6.6,优选pH4~6.5,更优选pH5~6.5,最优选pH5.3~6.3。
进一步优选地,在稀释之前,本发明的杀菌洗涤组合物的pH在酸性范围pH3.5~6(例如3.5≤pH<6),优选pH4~6(例如4≤pH<6),更优选pH5~6(例如5≤pH<6)。
优选地,在稀释之后,本发明的杀菌洗涤组合物的pH(即稀释液的pH)升至碱性范围pH7.4~10,优选pH8~10,优选pH8~9。
本发明的杀菌洗涤组合物稀释时,pH自动升至碱性主要是通过(C)硼酸和/或硼酸衍生物与(D)多羟基化合物来实现的。
因此,在本发明的杀菌洗涤组合物中,(C)硼酸和/或硼酸衍生物与(D)多羟基化合物的存在量为使得用水稀释时,pH由酸性即自动升至弱碱性或碱性。
优选地,(C)硼酸和/或硼酸衍生物与(D)多羟基化合物的存在量为:用水稀释时,pH自动上升至pH≥7.4(优选pH>7.4),进入碱性蛋白酶活性区。
优选地,(C)硼酸和/或硼酸衍生物与(D)多羟基化合物的存在量为:当用水稀释时,pH值升高至pH7.4~10(例如pH7.5~10),优选pH8~9。
优选地,(C)硼酸和/或硼酸衍生物与(D)多羟基化合物的存在量为:当用水稀释10至2000倍,优选10至1000倍,更优选20至1000倍,特别优选20至500倍,最优选100至500倍时,pH值升高至碱性范围(例如pH7.4~10,优选pH8~10,更优选pH8~9)。
优选地,(C)硼酸和/或硼酸衍生物与(D)多羟基化合物的存在量为:当用水稀释时,pH值升高至少1,优选至少1.8,更优选1.8~4,优选pH值升高2~4,进入碱性范围(例如pH7.4~10,优选pH8~10,更优选pH8~9)。
优选地,(C)硼酸和/或硼酸衍生物与(D)多羟基化合物的存在量为:当用水稀释10至2000倍,优选10至1000倍,更优选20至1000倍,特别优选20至500倍,最优选100至500倍时,pH值升高(例如升高至少1,优选至少1.8,更优选1.8~4,最优选2~4),进入碱性范围(例如pH7.4~10,优选pH8~10,更优选pH8~9)。
在本发明的杀菌洗涤组合物中,可加入pKa大于8的其他化合物(例如pKa大于8的酚)而不影响配方酸碱度自调节性能。优选地,pKa大于8的其他化合物选自对叔戊基苯酚、2-邻苯基苯酚对氯、对氯-3,5-二甲基苯酚、对羟基苯甲酸丁酯或其混合物。
本发明的杀菌洗涤组合物可含有一种或多种芳香剂。
优选地,在本发明的组合物中,不含有对本发明的组合物(尤其酸碱度自调节性体系)产生有害影响的化合物,尤其是不含有不利于在稀释时酸碱度自调节性体系提高溶液的pH值到碱性范围的化合物。这样的有害化合物包括有机弱酸如有机羧酸,例如甲酸、六水琥珀酸钠、酒石酸;有机弱碱如有机胺特别是醇胺,例如三乙醇胺。
优选地,在本发明的液体洗涤组合物中,不含弱酸尤其有机弱酸如有机羧酸例如甲酸、六水琥珀酸钠、酒石酸。因为当本发明的酸碱度自调节性体系在用水冲稀时所产生的碱被这些弱酸化合物中和掉了而可能无法提高溶液的pH值到碱性范围。
优选地,在本发明的液体洗涤组合物中,不含弱碱尤其有机弱碱如有机胺特别是醇胺,例如三乙醇胺。弱碱(如有机胺特别是醇胺,例如三乙醇胺)在酸性溶液中也是一种弱酸,它也会有中和碱的作用。
当用有机硼酸,如烷基硼酸,取代硼酸时,本发明的酸碱度自调节性体系在用水冲稀时所产生的pH升高会变得更大。因此当弱酸、弱碱和低pKa值的酚(例如pKa小于8的酚)的存在而无法使pH在用水冲稀时上升到酶的活性区,加入有机硼酸(如烷基硼酸)可克服此困难。
含一种多羟基化合物(特别是具有两个羟基的多羟基化合物)的本发明组合物溶液(如含1,2-丙二醇的组合物溶液)中再加一种或两种以上多醇(例如,羟基数目3个以上,优选4个以上,更优选5个以上,最优选6个以上的多醇),如甘露醇,时本发明的酸碱度自调节性体系在用水冲稀时所产生的pH升高会变得更大。因此当弱酸、弱碱和低pKa值的酚(例如pKa小于8的酚)的存在而无法使pH在用水冲稀时上升到酶的活性区,加入多醇可克服此困难。
优选地,当采用芳香基硼酸或杂芳基硼酸作为组分(C)时,(D)多羟基化合物包括羟基OH数目3个以上,优选4个以上,更优选5个以上,最优选6个以上的多醇。
进一步优选地,当采用芳香基硼酸或杂芳基硼酸作为组分(C)时,本发明组合物中含有至少两种(D)多羟基化合物,其中至少一种(D)多羟基化合物包括羟基OH数目3个以上,优选4个以上,更优选5个以上,最优选6个以上的多醇。
因此,优选地,在本发明的液体洗涤组合物中,若含弱酸和/或弱碱时,可加入有机硼酸(如烷基硼酸)或多醇(如上所述的多醇)或二者混和物。
优选地,当所述液体洗涤组合物中含弱酸尤其有机弱酸如有机羧酸例如甲酸、六水琥珀酸钠、酒石酸和/或弱碱尤其有机弱碱如有机胺特别是醇胺例如三乙醇胺作为进一步的组分时,(C)硼酸和/或硼酸衍生物包括有机硼酸(如烷基硼酸)和/或(D)多羟基化合物包括羟基OH数目3个以上,优选4个以上,更优选5个以上,最优选6个以上的多醇。
因此,在一种优选的事实方式中,(C)硼酸和/或硼酸衍生物至少包括有机硼酸(如烷基硼酸)和/或(D)多羟基化合物至少包括其羟基OH数目3个以上,优选4个以上,更优选5个以上,最优选6个以上的多醇。
考虑到本发明组合物中的一些组分如(C)硼酸和/或硼酸衍生物以及(D)多羟基化合物等也具有一定的酸碱性,这些弱酸(如有机弱酸)、弱碱(如有机弱碱)是指其他弱酸(如有机弱酸)、弱碱(如有机弱碱)。具体地,这些弱酸(如有机弱酸)、弱碱(如有机弱碱)是指除本发明可以含有的组分(例如,组分(A)至(G),高pKa的酚,如pKa大于或等于8的酚,对羟基苯甲酸丁酯)以外的进一步组分或附加组分。
本发明的另一方面涉及本发明的杀菌洗涤组合物在洗涤物体中的用途。
本发明另一方面涉及洗涤物体的方法,包括以下步骤:
(a)将本发明的杀菌洗涤组合物稀释,得到pH变为碱性的稀释液;
(b)用稀释液洗涤或浸泡物体。
优选地,稀释液的pH为pH7.4~10,优选pH8~10,更优选pH8.5~9.5。
优选地,在稀释之后,本发明的杀菌洗涤组合物pH升高量(变化量或突变量)为至少0.6,优选至少0.8,更优选至少0.9,还更优选至少1,特别优选至少1.5,还更优选至少2。优选地,pH升高量(变化量)为0.6~6,优选0.8~6,更优选0.9~6,进一步优选1~4,特别优选1.5~4,最优选2~3。
进一步优选地,在稀释之后,本发明的杀菌洗涤组合物pH升高量(变化量或突变量)为至少1,优选至少1.8。优选地,pH升高量(变化量)为2~4,最优选2~3。
优选地,稀释倍数为10至2000倍,优选10至1000倍,更优选20至1000倍,特别优选20至500倍,最优选100至500倍。在本发明中,稀释的倍数是指稀释后的体积与稀释前的体积比。
优选地,当用水稀释时,pH值由原范围(例如pH4~8,优选pH5~8,更优选pH6~8,最优选pH6~7)升高至pH7.4~10,优选pH8~10,更优选pH8.5~9.5。
优选地,当用水稀释10至2000倍,优选10至1000倍,更优选20至1000倍,特别优选20至500倍,最优选100至500倍时,pH值由原范围(例如pH4~8,优选pH5~8,更优选pH6~8,最优选pH6~7)升高至pH7.4~10,优选pH8~10,更优选pH8.5~9.5。
优选的,物体为医疗器械或医用仪器。
优选地,物体为动物(优选人)的体液、排泄物和/或微生物污染的物体,例如医疗器械或医用仪器。
优选地,在步骤(a),用水稀释本发明的杀菌洗涤组合物,pH具有活性的碱性范围。优选地,水为温水,例如30~60℃的温水。
优选地,在步骤(b)中,浸泡或洗涤时间为至少30s,优选至少1min,更优选至少5min,进一步优选至少10min,最优选至少15min。
优选地,在步骤(b)中,浸泡或洗涤时间为30s至24h,优选1min至12h,更优选至少5min至8h,进一步优选10min至5h,最优选15min至5h。
本发明介绍一种洗涤杀菌的方法,即把含碱性蛋白酶和酚类杀菌剂的浓缩溶液的酸碱度调到酸性或中性或微碱性范围内,并且在此浓缩溶液中加有一种能使溶液酸碱度能自动调节的化学体系下,使得用水冲稀此溶液进行洗涤与消毒时其酸碱度自动升为碱性,可防止酚类消毒剂在产品储存时使蛋白酶失去活性,且在使用时激活碱性蛋白酶以达到洗涤与消毒同步进行的目的。
本发明的一个方面涉及对物体表面和医用仪器的清洗和杀菌的方法,包括以下步骤:
a)提供一个浓缩的含蛋白酶、酚类杀菌剂、硼酸或其衍生物、多羟基有机化合物溶液,其中多羟基有机化合物中至少含有一对其所连接的碳原子为相邻的羟基,其中的酚的pKa大于8;调此浓缩溶液的pH至5到8,使得当用水冲稀10至1000倍时此溶液pH值自动升至7.4-10,优选8-10而无需外加任何化合物或材料;
b)在对物体进行清洗和消毒前把a)中所述浓缩溶液用水冲稀10至1000倍;
c)把被人体体液、排泄物和微生物污染的物体或医疗器械浸泡于b)中所述溶液至少5分钟达以到医疗器械表面的清洁和杀菌的作用。
优选地,蛋白酶是碱性蛋白酶。蛋白酶在浓缩溶液中的含量以质量计为≥0.2%,优选≥0.5%,更优选≥1%,还更优选≥2%,进一步优选≥5%。
优选地,蛋白酶为多种蛋白酶的混合物。有些蛋白酶的最佳活性温度较低,如硫酸软骨素提取酶,有些蛋白酶的最佳活性温度较高,如Alcalase。不同最佳活性温度的蛋白酶混合使用可增大酶洗涤剂的工作温度适用范围。
在一种优选的实施方式中,浓缩液a)由20-60度的温水冲稀至10至1000倍。使用温水的目的有二,一是为了使各种酶的活性增加从而增加清洗体液的效果,二是为了使各种酚的杀菌能力增加。冲稀的倍数视杀菌时间而定:若要杀菌时间短些,冲稀的倍数可小些,若浸泡时间长些没关系,冲稀的倍数可大些。
本发明还涉及一种用于配制本发明杀菌洗涤组合物的试剂盒,包括:至少一个容器,用于容纳本方面杀菌洗涤组合物。
本发明还涉及一种一种试剂盒,包括:
(i)至少一个容器,其中容纳有本发明的液体洗涤组合物。
优选地,该试剂盒进一步包括:(ii)说明书,其中记载有将所述液体洗涤组合物稀释的步骤。
本发明还涉及一种用于配制本发明杀菌洗涤组合物的方法,包括:将各个组分混合在一起。
在本发明中,在不矛盾或冲突的情况下,本发明的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。
在本发明中,为了突出本发明的重点,对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略,或仅作简单描述。
实验部分
I.材料与仪器
硫酸软骨素提取酶(Gatezyme)和Alcalase均为碱性蛋白酶,购自丹麦诺维信公司,产品目录号为Ultra16XL和2.4L;
杰诺碱性蛋白酶购自枣庄杰诺生物酶有限公司,产品批号为20110620;
硼酸为东方龙顺公司产品(CAS#10043-53-3);
对叔戊基苯酚为天津易创成医药技术公司产品(CAS#80-46-6);
十水四硼酸钠(产品号SB987601)、1,2-丙二醇(产品号30157092)、邻苯基苯酚(产品号LA1059201)、三羟甲基氨基甲烷(产品号A15456302)、三羟乙醇胺(产品号10023192)、甘露醇(产品号63008816)均为国药集团化学试剂北京有限公司产品;
薄荷油为北京北大正元公司产品目录号为A195;
苯基硼酸98-80-6和异丙基硼酸(CAS#80041-89-0)为北京普瑞东方化学技术有限公司产品;
Tetronic 1307购自美国巴斯夫(BASF)公司(CAS#26316-40-5);
Pluronic P85购自美国巴斯夫(BASF)公司(CAS#9003-11-6);
Lumulse HCO-25是美国Lambent科技公司的产品(CAS#61788-85-0)。
液相色谱:美国安捷伦公司的Agilent 1100系列高效液相色谱。
蛋白酶活性测定方法采用血红蛋白测碱性蛋白酶活性方法,即利用血红蛋白在一定的时间内分解的量测定蛋白酶的活性,详见Proteolytic Enzymes:a practical approach,R.J.Beynonand J.S.Bond,eds.pp.25-44,Oxford:IRL Press,1989。
II.实验
(1)实验1
下列三个不含酶的溶液是用来配制本发明的多酶清洗配方的基础溶液。按表中所列组成依次加入,室温下搅拌4-8小时至均相溶液,备用。
表1
(2)实验2
表2
配方#1到#5原液加水冲稀100-200倍后,溶液的pH值立即自动上升到碱性范围。在此溶液酸碱度内碱性蛋白酶硫酸软骨素提取酶和Alcalase是有活性的。配方#1-#2在未冲稀时的溶液pH在5左右,水的冲稀使pH有三个单位的突跃。相应的碱性蛋白酶也比较稳定。一个理论解释是在此强酸性下,碱性蛋白酶的活性中心的负电荷被溶液中的氢离子极大地中和掉了,从而与带负电的酚分子的相互作用大为削弱。本发明的配方中的酚杀菌剂对叔戊基苯酚和苯基苯酚的pKa为11.6左右,因而另一个理论解释为在此强酸性下具有高pKa值的酚分子均为中性分子,与酶的相互作用力不如带负电的酚分子强。
配方#3-#5中的酶也相当稳定。配方#6与#7原液的碱性很高,碱性蛋白酶与对叔戊基苯酚的相互作用较强,因而酶的活性失去较快。
实验3
表3
表3中配方#11、#12和#15中的酚类杀菌剂的pKa为11左右,当浓缩原液用水冲稀时溶液的pH值有较大的上升,进入碱性区。酚类杀菌剂丹宁酸与4-羟基苯甲酸的pKa分别为6与4.5,当用水冲稀时前者(#14)的pH无变化,后者(#15)的pH竟会有极大的下降。因此,低pKa的酚类杀菌剂不能用于本发明中的溶液。
实验4
配方#3的杀菌试验结果列于表1,其中原液用无菌硬水稀释100倍。杀菌试验试验温度为30℃。检测依据为卫生部《消毒技术规范》第2002版(第2.1.1.5.5节及2.1.1.7.4节),采用悬液定量杀菌试验法。试验重复两次。由表1可见在2小时内杀大肠杆菌率和杀绿脓菌率可达千倍以上,杀葡萄酒率亦达千倍左右。
表4
当然,本发明还可有其他具体实施方式,以上仅为本发明的优选实施方式,并非用来限定本发明的保护范围;在不背离本发明精神的情况下,本领域普通技术人员凡是依本发明内容所做出各种相应的变化与修改,都属于本发明的权利要求的保护范围。