CN103828800B - 一种高稳定性耐高温高压消毒剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高温定性耐高温高压消毒剂、其制备方法和其在医疗垃圾消毒中的应用。本发明的消毒剂组成成分为：邻苯二甲醛0.05-1.5％，羟基喹啉0.1-1.2％，腰果酚3-20％，聚乙二醇1-10％，40％的氢氧化钠0.3-2％，余量为医用酒精。将邻苯二甲醛和羟基喹啉通过科学的剂量进行配比，并通过实验证明两者能够起到协同抗菌的作用，并在消毒剂中加入价格低廉易得、安全无毒的腰果酚，使得有效杀菌成分的稳定剂大大增强，从而使得本发明的消毒剂可用于高温高压消毒，并且腰果酚可产生类表面活性剂的润湿性及去污能力。高温高压条件下，本发明的消毒剂与环氧丙烷组合使用达到了优异的杀菌性能。

Description

一种高稳定性耐高温高压消毒剂

技术领域

本发明涉及消毒剂，尤其涉及一种高稳定性耐高温高压消底剂、其制备方法以及其在医疗垃圾消毒中应用。

背景技术

医疗垃圾是医院的临床废弃物，包括废弃的一次性使用医疗用品，如敷料，化验检查等产生的污染物和废弃物。医疗垃圾不同于普通的生活垃圾，具有很强的生物毒性、传染性和腐蚀性，其中所含的细菌和病毒以及其他致病微生物是普通生活垃圾的几十倍甚至上百倍。其中包含的高致病细菌、病毒种类和数目众多，如大肠杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌、肺炎球菌、乙型溶血性链球菌、脑膜炎球菌、金黄色葡萄糖球菌、白色葡萄糖球菌、白喉杆菌、鼠疫杆菌、炭疽杆菌、破伤风杆菌、霍乱弧菌、枯草杆菌、结核杆菌、流感病毒、非典型性肺炎冠状病毒、支原体、衣原体、致病真菌以及其他致病微生物。对医疗垃圾处理不当会造成环境污染，疾病传染，对人类健康产生极大的危害。

目前国内的医疗垃圾处理主要采用焚烧的方法，但是焚烧不但不能有效彻底分解垃圾中的有害物质，还会产生大量一氧化碳、二氧化碳甚至致癌物质，造成环境的二次污染。另外还有一种消毒方法是，采用环氧乙烷高温高压下消毒，但是该方法，由于环氧乙烷的性能单一，抗菌谱较窄，不能高效杀灭医疗垃圾中致病微生物，给医疗垃圾的处理留下了隐患而其他一些性能优异、毒性较低的杀菌消毒剂，却大都稳定性差，尤其不适合在高温高压条性进行使用，因此这是目前急需解决的一大难题。

市场上常见的消毒剂主要有以下分类：

A、氧化类：杀菌机理是释放出新生态原子氧、氧化菌体中的活性基团；杀菌特点是作用快而强，能杀死所有微生物，包括细菌芽孢、病毒。以表面消毒为主，如二氧化氯、双氧水、臭氧等，该类消毒剂为灭菌剂。

B、醛类：杀菌机理是使蛋白变性或烷基化；杀菌特点是对细菌、芽孢、真菌、病毒均有效。但温度影响较大。如甲醛、戊二醛等。该类消毒剂可做灭菌剂使用。

C、酚类：杀菌机理是使蛋白变性、沉淀或使酶系统失活；杀菌特点是对真菌和部分并毒有效。

D、醇类：杀菌机理是使蛋白变性，干扰代谢；杀菌特点是对细菌有效，对芽孢、真菌、病毒无效，如乙醇、乙丙醇等。该类消毒剂为中效消毒剂，只能用于一般性消毒。

E、碱、盐类：杀菌机理是使蛋白变性、沉淀或溶解；杀菌特点是能杀死细菌繁殖体但 不能杀死细菌芽孢、病毒和一些难杀死的微生物。杀菌作用弱，有强腐蚀性如硝酸、火碱、食盐等。只能作为一般性预防消毒液。

F、卤素类：杀菌机理是氧化菌体中的活性基因，与氨基结合使蛋白变性。特点是能杀死大部分微生物，以表面消毒为主，性质不稳定，杀菌效果受环境条件影响大，如次氯酸钠、“84”消毒液、优氯净等。该类消毒剂为中效消毒液，可以作为一般消毒剂使用。

G、表面活性剂类：杀菌机理是改变细胞膜透性，使细胞质外漏，防碍呼吸或使蛋白酶变性。杀菌特点是能杀死细菌繁殖体，但对芽孢、真菌、病毒、结核病菌作用差。碱性、中性条件下效果好，如新洁尔灭、百毒杀等。该类消毒剂为中低效消毒剂，可以作为一般消毒剂使用

邻苯二甲醛是一种新型的醛类化学消毒剂，具有腐蚀性低、不易挥发、刺激性小、不需活化即可直接使用的特点，国外于1994年开始将其用于内镜消毒，发现其具有良好的消毒效果。1999年邻苯二甲醛获得了美国FDA的认证，作为一种高水平消毒剂，可用于反复处理热敏医疗设备，在室温20℃即可发挥快速高水平消毒作。但邻苯二甲醛也存在着明显的铁点，主要表现在对细菌和芽孢的杀灭作用不够理想，而且性质不稳定，尤其在高温条件下稳定，且容易被氧化破坏，所以现有技术中不能将其用于高温高压消毒灭菌。

本发明中的羟基喹啉是指8-羟基喹啉，它是一种白色或淡黄色结晶或结晶性粉末，不溶于水和乙醚，溶于乙醇、丙酮、氯仿、苯或稀酸，能升华。腐蚀性较小，其低毒性。羟基喹啉是两性的，能溶于强酸、强碱，在碱中电离成负离子，在酸中能结合氢离子，在PH7时溶解性最小。其硫酸盐和铜盐是优良的防腐剂、消毒剂和防霉剂。在处理病菌感染的皮肤和细菌性传染湿疹时，乳液8-羟基喹啉的质量分数为0.001％～0.02％。它也用作消毒剂、防腐剂和杀菌剂，其防霉菌作用强。而其也是一种较容易被氧化的杀菌剂，目前未见将其用于高温高压消毒灭菌。

目前市面上很多复合消毒剂都含有表面活性剂，表面活性剂分为阴离子表面或性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂。表面活性剂经过使用后，作为污水排放，从而通过各种渠道进入环境中，而很多表面活性剂的降解性能特别差，其排入到环境中会造成次污染，甚至会积累从而对地表及地下水质造成有害影响。因此，本发明为克服上述缺点，在所制备的消毒剂中不使用表面活性剂。

本发明首次将腰果酚引入消毒剂中，腰果酚(Cardano)结构为：其中R为不饱和十五烷基侧链。它是从天然腰果壳油中经先进技术提炼而成，其生产成本较低，主要用于生产液体酚醛树脂、液体或者粉末状的热固性酚醛树脂。腰果酚以其特殊的化学结构还具有以下特点：1.含苯环结构，具有耐高温性能；2.极性的羟基可提供体系对接触面的润湿 和活性；3.间位含不饱和双键的碳15直链，能提供体系良好的韧性，优异的憎水性和低渗透性和自干性；4.由于含有酚羟基和不饱和侧链，具有较好的化学反应活性。目前没有任何报道将其用于消毒剂。

发明内容

中请人将邻苯二甲醛和羟基喹啉通过科学的剂量进行配比，并通过实验证明两者能够起到协同抗菌的作用，经配合使用的杀菌剂的杀菌谱大大拓宽，并且由于两者的毒性均较低，将其配合使用不会对环境造成不良危害。

另外，申请人首次将价格低廉易得、安全无毒的腰果酚用于杀菌剂领域，起到了如下作用：1.由于其特殊的化学结构，可以起到稳定剂的作用，使得配合使用的不稳定杀菌剂的稳定性能增强，尤其是可以在高温高压条件下使用；2.充当一种表面活性剂的前体，由于起含有亲酯性的烷基侧链和高反应活性的酚羟基，该酚羟基在一定条件下可以与醇类反应生成类似表面活性剂的物质，起到良好的润湿、溶解、去污作用，并具有普通表面活性剂的中等火菌作用。

因此本发明主要解决了一下技术难题：(1)现有技术中高温高压下灭菌一般只能采用性能单一、杀菌谱较窄的环氧乙烷；(2)性能优异的邻苯二甲醛由于易被氧化、不稳定等因素限制了其使用范围；(3)现有技术中杀菌剂尤其是复合杀菌剂的度性较大，或者毒性低但杀菌效果及稳定性不佳，而本申请可提供一种低毒性、协同增效、稳定性高的复合杀菌剂；(4)在保持良好润湿、溶剂、去污能力下，克服鲜有技术中杀菌剂里的表面活性剂对环境的污染；(5)提供一种高温高压消毒方法，无后续污染。

本发明提供了一种复方邻苯二甲醛、羟基喹啉消毒剂，通过科学的配方组合，增强邻苯二甲醛的对细菌和芽孢的杀灭效率，使得该杀菌剂的杀菌能力大大增强，并通过引入腰果酚提高消毒剂的稳定性、耐高温高压的性质，并带来了预想不到的类表面活性剂性质，由其是在与环氧丙烷组合使用的过程中效果更为突出。

本发明的消底剂由下列重量百分比的成分混合制成：邻苯二甲醛0.05-1.5％，羟基喹啉0.1-1.2％，腰果酚3-20％，聚乙二醇-10％，40％的氢氧化钠0.3-2％，余量为医用酒精。

优选地，其成分组成如下：邻苯二甲醛0.2-0.5％，羟基喹啉0.3-0.5％，腰果酚5-15%，聚乙二醇2-5％，40％的氢氧化钠0.5-1％，余量为医用酒精。

本发明的消毒剂的配置方法如下：

(1)按所述含量分别配制如下组分，A组分：将邻苯二甲醛加入到适量医用酒精中，搅拌溶解；B组分：将羟基喹啉加入到适量医用酒精，搅拌溶解；C组分：将腰果酚加入到适量用酒精中，搅拌溶解，然后在搅拌条件下缓慢加入40％的氢氧化钠，搅拌溶解；

(2)将A组分与适量C组分混合，B组分与余量的C组分混合，然后将上述两部分溶液混合，再按照配比加入聚乙二醇和余量的医用酒精，充分搅拌溶解，即得所述的高稳定性耐高温高压消毒剂。

本发明的消毒剂可以现用现配，由于具有良好的稳定性，也可配置好后长期保存。

本发明的特点是以邻苯二甲醛和羟基喹啉为主要杀菌成分，无需添加表面活性剂，并且是一种无水消毒剂，通过各组分的科学配比，取得高稳定性。另外，不含有腐蚀剂，可以进一步降低对金属的腐蚀性，达到对不锈钢、碳钢、铜、铝均基本无腐蚀。腰果酚的加入使得该消毒剂的抗氧化能力大大增强，并使得高温高湿下的该组合杀菌剂的杀菌能力和去污能力大大增强。

另外，本发明还提供了将该杀菌剂用于医疗垃圾消毒的方法，尤其是在医疗垃圾消毒中应用，如一次性的尿检容器、血检容器、冀检容器、注射器、纱布、绷带、金属医疗器具等的消毒。

将本发明的消毒剂用于医疗垃圾的消毒，可以单独使，也可以与其他杀毒剂组合使用，尤其适合在高温高压下与环氧丙烷组合使用。

本发明的消毒剂用于医疗垃圾的消毒的方法，步骤如下：

(1)将医疗垃圾加入消毒装置，关闭仓门，开启气泵抽真空至-008Mpa～-1.0MPa，持续抽30分钟以排除装置内的空气及水分；

(2)停止抽真空，将温度升至150-280℃，加压至压力为0.5-2.2MPa；

(3)消毒装置内侧上壁设有一个喷淋口和一个通气口，由喷淋口喷入本发明的消毒剂，由通气口向消底装置中通入环氧乙烷，喷淋口与通气口交替开启和关闭，频率为每分钟各关10次，所述的消毒剂与环氧乙烷的按照重量比5-20∶1加入，总共持续1-25分钟；

(4)微波辐照5-30分钟；

(5)排气：将消毒装置中的压力降至常压；

(6)开启气泵减压干燥，将温度设置为80-120℃，持续30-180分钟；

(7)降至常温常压，通入空气，开启消毒装置仓门，取出无菌医疗垃圾。

腰果酚的加入不但使得本发明的消毒剂稳定性增强，使其可以在 高温高压下使用，另外在于环氧乙烷组合使用方案中，在高温高压及碱性条件下部分腰果酚可以与环氧乙烷反应生成一种腰果酚聚醚类化合物，反应式如下：

该腰果酚聚醚类化合物具有突出的表面活性剂性质，对于杀菌效果有良好的协同作用。另外，还可以起到消除多余的环氧乙烷的作用，即将毒性强烈的环氧乙烷转化为无毒、生物可降解的腰果酚聚醚类化合物，从而不对环境造成污染，现有技术中采用环氧乙烷杀菌之后多余的环氧乙烷会直接排入周围环境，对空气造成极大的污染，对操作仪器的人也会造成很大的伤害。

具体实施方式

下面结合具体实施方法对本发明作进一步的详细描述。

实施例1.消毒剂的配置：

(1)A组分：将10.0g邻苯二甲醛加入到50.0g医用酒精中，搅拌溶解；B组分：将10.0g羟基喹啉加入到50.0g医用酒精，搅拌溶解；C组分：将200.0g腰果酚加入到200.0g医用酒精中，搅拌溶解，然后在搅拌条件下缓慢加入20.0g重量浓度为40％的氢氧化钠，搅拌溶解；(2)将A组分与适量C组分混合，B组分与余量的C组分混合，然后将上述两部分溶液混合，再加入80.0g聚乙二醇和380.0g的医用酒精，彻底搅拌溶解，制得消度剂1000g。

实施例2.消毒剂的配置：

(1)A组分：将4.0g邻苯二甲醛加入到20.0g医用酒精中，搅拌溶解；B组分：将3.0g羟基喹啉加入到20.0g医用酒精，搅拌溶解；C组分：将100.0g腰果酚加入到100.0g医用酒精中，搅拌溶解，然后在搅拌条件下缓慢加入10.0g重量浓度为40％的氢氧化钠，搅拌溶解；(2)将A组分与适量C组分混合，B组分与余量的C组分混合，然后将上述两部分溶液混合，再加入50.0g聚乙二醇和693.0g的医用酒精，彻底搅拌均匀，制得消毒剂1000g。

实施例3.消毒剂的稳定性试验：

按照实施例1的配方，采用等质量的乙醇代替其中的腰果酚，配置得到对比消毒剂，以下称为消毒剂3。将实施例1、2中的消毒剂分别成为消毒剂1和消毒剂2。本实施例中对于邻苯二甲醛的测定参照文献(“毛细管气相色谱法测定消毒产品中邻苯二甲醛”，中国消毒学杂质2006年第23卷第4期，第308-310页)的方法进行测定。

将消毒剂1、消毒剂3各取5mL装于密封的玻璃瓶中，一式3份×4，分别 置于37℃、54℃的恒温箱内分别存放14天和90天，然后取出分别测定其中邻苯二甲醛的含量，以最开始测得的邻苯二甲醛的含量为100％，结果如表1所示：

表1.消毒剂1与3经放置后其中邻苯二甲醛的含量(以最开始测得为100％)

	37℃14天	37℃90天	54℃14天	54℃90天
					消毒剂1	99.5％	96.2％	96.4％	93.2％

	98.9％	97.3％	95.7％	93.5％
						99.2％	96.6％	96.6％	93.5％
平均	99.2％	96.7％	96.2％	93.4％
					消毒剂3	96.3％	91.9％	90.8％	82.3％
	95.0％	92.3％	91.0％	8().5％
						95.2％	91.4％	89.8％	79.2％
平均	95.5％	91.9％	90.5％	80.7％

通过该实验可知，无论是在37℃还是54℃，消毒剂1中邻苯二甲醛的稳定性都比消毒剂3好很多，一方面证明了腰果酚对于邻苯二甲醛稳定性的作用，另一方面也证明了本发明的消毒剂在高温下的稳定性大大增强，在54℃放置90天其中邻苯二甲醛还保留93.4％，而用于高温消毒中，因消毒时间即起作用的时间较短，所以其中的邻苯二甲醛也会很很稳定的存在并发挥消毒作用。

实施例4.高温高压消毒实验

具体步骤如下：(1)将医院的医疗垃圾(包括抽血针、尿检盒、冀检盒、一次性注射器、绷带等)加入消毒装置，关闭仓门，开启气泵抽真空至-1.0MPa，持续抽30分钟，排除装内的空气及水分；

(2)停止抽真空，将温度升至170℃，加压至压力为1.2MPa；

(3)消毒装置内侧上壁设有一个喷淋口和一个通气口，由喷淋口喷入实施例1的消毒剂，由通气口向消毒装置中通入环氧乙烷，喷淋口与通气口交替开启和关闭，频率为每分钟各开关10次，所述的消毒剂与环氧乙烷的按照重量比5：1加入，并根据医疗垃圾的总量选择合适的加料流速，总共持续10分钟；

(4)微波辐照10分钟；

(5)排气：将消毒装置中的压力降至常压；

(6)开启气泵减压干燥，将温度设置为80℃，持续30分钟；

(7)降至常温常压，通入空气，开启消毒装置仓门，取出无菌医疗垃圾。

经检测，经过上述消底过程后，未检测到活菌、以及芽孢和病毒。证明上述方法消毒彻底，并且与传统的环氧乙烷消毒方式相比，杀菌更快更彻底，仓内排出气环保无毒。

实施例5.消毒效果评价试验

取金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌18～24h新鲜斜面培养物，用含有10g／蛋白胨的0.03mol／L的磷酸盐缓冲液洗下并稀释至所需浓度，混匀制成菌悬液。按照规范的方法培养制备枯草杆菌黑色变种芽孢，用10g／L蛋白胨的0.03mol／L的磷酸盐缓冲液洗下并稀释至所需浓 度的芽孢悬液。取20μL上述菌悬液或芽孢悬液于无菌的脱脂白平纹布片(10mm×10mm)，制成菌片。

中和剂确定：选用杀菌剂2(即实施例2中的杀菌剂)，将实施例2中的羟基喹啉换成的等质量的邻苯二甲醛进行配制得到的杀菌剂定为杀菌剂4，将实施例2中的邻苯二甲醛换成等质量的羟基喹啉进行配制得到的杀菌剂定为杀菌剂5。用金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌按照载体定量杀菌程序试验，结果判定按《消毒技术规范》规定的标准执行，确定杀菌剂2、4、5的合适的中和剂。

杀菌对照实验：采用杀菌剂2、4、5进行平时实验，按照1偏菌片5ml消毒剂的用量分装于平皿，置20±2℃水浴中至恒温，分别加入试验菌片，作用规定时间，将菌片移入装有5mL对应中和剂的试管中，中和作用10mn，阵打洗脱菌片上的细菌，混匀。取上述液体或稀释液0.5mL接种于平皿，并倾注各菌所需的琼脂培养基，按照各菌培养条件进行培养，做活菌计数，计算杀灭率。重复3次取均值。结果见表2。

表2.消毒剂对细菌或芽孢的杀菌效果对照

由表2可以看出，经过甲行比较，本发明的邻苯二甲醛与羟基喹啉的复方消毒剂效果明显优于杀菌成分仅为其中一种的消毒剂。上述数据中，消毒剂2的杀菌率大于消毒剂4或消毒剂5，可以得出两者邻苯二甲醛与羟基喹啉混合使用起到了协同增效的效果，尤其是对于枯草芽孢黑色变种芽孢的杀底效果大大增强，可见本发明消毒剂的杀菌范围和杀菌效果非常优异。

Claims (9)

1.一种高稳定性耐高温高压消毒剂，其特征在于由下列重量百分比的成分混合制成：

2.根据权利要求1所述的高稳定性耐高温高压消毒剂，其成分组成如下：

3.一种权利要求1或2所述的高稳定性耐高温高压消毒剂的制备方法，步骤如下：

(1)按所述含量分别配制如下组分，

A组分：将邻苯二甲醛加入到适量医用酒精中，搅拌溶解；

B组分：将羟基喹啉加入到适量医用酒精，搅拌溶解；

C组分：将腰果酚加入到适量医用酒精中，搅拌溶解，然后在搅拌条件下缓慢加入40％的氧化钠，搅拌溶解；

(2)将A组分与适量C组分混合，B组分与余量的C组分混合，然后将上述两部分溶液混合，再按照配比加入聚乙二醇和余量的医用酒精，充分搅拌溶解，即得所述的高稳定性耐高温高压消毒剂。

4.一种权利要求1或2所述的高稳定性耐高温高压消毒剂在高温高压条件下消毒或杀菌的应用。

5.一种权利要求1或2所述的高稳定性耐高温高压消毒剂在医疗垃圾消毒中的应用，所述医疗垃圾是指医院检验科的医疗垃圾。

6.根据权利要求5所述的应用，所述医疗垃圾是指医院检验科的尿检容器、血检容器、粪检容器。

7.根据权利要求4-6的应用，可以采用权利要求1的消毒剂单独使用，也可以与其他杀毒剂组合使用，其他杀菌剂选择市面上常见的杀菌剂。

8.根据权利要求7的应用，其他杀菌剂选择环氧丙烷。

9.一种权利要求1或2的消毒剂用于医疗垃圾的消毒的方法，步骤如下：

(1)将医疗垃圾加入消毒装置，关闭仓门，开启气泵抽真空至-0.08Mp～-1.0MPa，持续抽30分钟以排除装置内的空气及水分；

(2)停止抽真空，将温度升至150-280℃，加压至压力为0.5-2.2MPa；

(3)消毒装置内侧上壁设有一个喷淋口和一个通气口，由喷淋口喷入权利要求1或2所述的消毒剂，由通气口向消毒装置中通入环氧乙烷，喷淋口与通气口交替开启和关闭，频率为每分钟各开关10次，所述的消底剂与环氧乙烷的按照重量比5-20∶1加入，总共持续1-25分钟；

(4)微波辐照5-30分钟；

(5)排气：将消毒装置中的压力降至常压；

(6)开启气泵减压干燥，将温度设置为80-120℃，持续30-180分钟；

(7)降至常温常压，通入空气，开启消毒装置仓门，取出无菌医疗垃圾。