CN104222158A

CN104222158A - 生物菌群去除剂

Info

Publication number: CN104222158A
Application number: CN201310243194.3A
Authority: CN
Inventors: 郭宏涛; 王剑英; 郭玉晶; 黄长龙; 李情; 聂新华
Original assignee: LUWEIKANG BIO-ENGINEERING Co Ltd SHENZHEN CITY
Current assignee: SHENZHEN BAGEMEI BIOLOGICAL TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2014-12-24

Abstract

本发明公开了一种生物菌群去除剂，所述生物菌群去除剂包括以下组分：至少一种水解酶，所述水解酶的重量份为25～40份；灭菌后的鼠李糖脂发酵液，所述鼠李糖脂发酵液的重量份为10～20份；余量为水。本发明的生物菌群去除剂由生物酶和生物表面活剂复配而成，该生物菌群去除剂去除器械上的生物菌群的效果好，不易腐蚀器械，可自然降解，不污染环境。

Description

生物菌群去除剂

技术领域

本发明涉及一种具有生物菌群去除功能的去除剂，特别是一种用于去除医疗器械上的生物菌群的去除剂。

背景技术

生物菌群是指黏附在特定物品表面的微生物，它们通过分泌细胞外聚合物，从而表现出与其同种浮游状态微生物不同的特性，包括基因的转录、微生物之间的相互作用以及对抗菌化合物的耐受性等。人们发现越来越多的疾病与生物菌群相关，包括：中耳炎、牙周疾病、自体性心脏瓣膜炎、囊性纤维化、前列腺炎、植入型医疗器械感染、鼻窦炎、坏死性筋膜炎、骨髓炎、感染性肾结石以及胆道感染。美国疾病控制中心的感染性疾病专家估计65%的人体细菌感染均与生物菌群相关，其来源包括医疗器械、口腔科用水管路、内镜以及伤口感染。

对于复用医疗器械而言，任何带有精密部件或者难以彻底清洗与干燥的器械，包括以内镜为代表的管腔器械，均容易滋生生物菌群，且手术器械表面越不平滑越容易产生生物菌群。复用医疗器械上的生物菌群对系统生物学研究中心人员的消毒灭菌操作带来很大的挑战。首先是生物菌群造成清洗的不充分。彻底的清洗是清洗用水、机械因素、化学因素、时间与温度优化匹配的结果，而生物菌群的存在阻碍了清洗剂与器械表面的接触，也屏蔽了水流冲力带来的效果。生物菌群中的细胞外基质内有很多导水的孔道，当清洗水流作用于生物菌群时绝大部分将从孔道内流出，降低了对生物菌群的直接机械冲击力，而不能真正有效地进行清洗。生物菌群如果不能有效地清除，即便经过了清洗后的干燥处理，残存生物菌群中的细菌并不会死亡，而只是降低了代谢速率，仍旧会顽强地附着在器械上。同时，残存的有机物是引起医疗器械表面改变与积层形成的重要原因，也间接会引起医疗器械表面的应力裂纹。生物菌群可引起消毒灭菌的失败，消毒与灭菌的重要前提是消毒剂或者灭菌剂与器械表面的各个部分充分地进行接触，然而生物菌群的存在使得医疗器械表面不能充分暴露于消毒剂或者灭菌剂。有研究发现当有机物和无机物共存的情况下污物很容易形成晶体，导致环氧乙烷、等离子以及过氧化氢灭菌的失败。

关于生物菌群的去除，目前已逐渐成为人们关注的热点。但是目前大多数的医用多酶清洗液、碱性清洗液、杀菌剂等不是专门针对生物菌群的去除而开发的，实际使用效果有限，生物菌群去除率低，使医疗器械仍然存在巨大的细菌感染隐患。

去除生物菌群的核心是去除微生物分泌的胞外聚合物。胞外聚合物的组成成分比较多样，其组分因来源微生物的不同也有差异，但总的来说，胞外聚合物主要由蛋白质、多糖、核酸、糖醛酸、脂类、腐植酸、氨基酸等组成。蛋白质和多糖是其主要成分，占胞外聚合物总量的70～80%。目前，预防和去除生物菌群经常会用分散剂、表面活性剂、去污剂、酶制剂、防腐剂、杀菌剂、强碱等，它们单独使用时，都收效甚微，经常需搭配使用或配合物理方法使用。在这些不同的组合当中，除酶制剂外，其它绝大多数是化工产品，这些化工产品在去除医疗器械上的生物菌群的应用中或会腐蚀器械，或因不易降解而污染环境。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种生物菌群去除剂，所述生物菌群去除剂由生物酶和生物表面活剂复配而成，该生物菌群去除剂去除器械上的生物菌群的效果好，不易腐蚀器械，可自然降解，不污染环境。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种生物菌群去除剂，所述生物菌群去除剂包括以下组分：

至少一种水解酶，所述水解酶的重量份为25～40份；

灭菌后的鼠李糖脂发酵液，所述鼠李糖脂发酵液的重量份为10～20份；

余量为水。

所述鼠李糖脂发酵液按中国专利CN101177696中所述方法制备，此处不再赘述。

在本发明的一个实施例中，所采用的鼠李糖脂发酵液按中国专利CN101177696中的第五个实施例制备得到，并且鼠李糖脂发酵液经过灭菌处理，鼠李糖脂发酵液中的鼠李糖脂含量约为42g/L。

进一步地，所述水解酶选自蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶、果胶酶、纤维素酶、甘露聚糖酶、溶葡萄球菌酶和溶菌酶组成的组中。

在本发明的一个实施例中，所述水解酶为蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶、果胶酶、纤维素酶、甘露聚糖酶、溶葡萄球菌酶和溶菌酶的组合。

具体地，所述生物菌群去除剂由以下重量份的组分组成：

蛋白酶 10～20份；脂肪酶 5份； α-淀粉酶 1份；

β-淀粉酶 1份；糖化酶 1～6份；果胶酶 1份；

纤维素酶 1份；甘露聚糖酶 1份；溶葡萄球菌酶 2份；

溶菌酶 2份；鼠李糖脂发酵液 10～20份；余量为水。

在本发明的一个实施例中，所述生物菌群去除剂由以下重量份的组分组成：

蛋白酶 10份；脂肪酶 5份； α-淀粉酶 1份；

β-淀粉酶 1份；糖化酶 1份；果胶酶 1份；

纤维素酶 1份；甘露聚糖酶 1份；溶葡萄球菌酶 2份；

溶菌酶 2份；鼠李糖脂发酵液 20份；水55份。

在本发明的另一个实施例中，所述生物菌群去除剂由以下重量份的组分组成：

蛋白酶 15份；脂肪酶 5份； α-淀粉酶 1份；

β-淀粉酶 1份；糖化酶 3份；果胶酶 1份；

纤维素酶 1份；甘露聚糖酶 1份；溶葡萄球菌酶 2份；

溶菌酶 2份；鼠李糖脂发酵液 15份；水53份。

在本发明的又一个实施例中，所述生物菌群去除剂由以下重量份的组分组成：

蛋白酶 20份；脂肪酶 5份； α-淀粉酶 1份；

β-淀粉酶 1份；糖化酶 6份；果胶酶 1份；

纤维素酶 1份；甘露聚糖酶 1份；溶葡萄球菌酶 2份；

溶菌酶 2份；鼠李糖脂发酵液 10份；水50份。

所述蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶、糖化酶、果胶酶、纤维素酶、甘露聚糖酶、β-淀粉酶、溶葡萄球菌酶、溶菌酶均可从市场上购买，例如可从深圳市绿微康生物工程有限公司购买。

本发明的生物菌群去除剂中的各种水解酶发挥协同作用，其中蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶、糖化酶、果胶酶、纤维素酶、甘露聚糖酶和β-淀粉酶分解生物菌群分泌的胞外聚合物，使藏于胞外聚合物中的微生物暴露出来，再由溶葡萄球菌酶、溶菌酶、蛋白酶、脂肪酶分解微生物的细胞壁和细胞膜，从而杀死微生物；鼠李糖脂发酵液具有高的表面活性，可以将酶解后的污物及器械上的污物清洗带走。鼠李糖脂发酵液中的盐离子能提高鼠李糖脂的表面活性，同时，发酵液中存在的其他生物表面活性剂如脂肽，也可提高鼠李糖脂发酵液的表面活性。鼠李糖脂溶液由纯度较高的鼠李糖脂配制而成，不仅成本高，而且其溶液中也缺少相关的盐离子及其他生物表面活性剂，使得鼠李糖脂溶液的表面活性有所降低，进而限制了其作为生物表面活性剂的应用。因此，在鼠李糖脂含量相同的情况下，鼠李糖脂发酵液比鼠李糖脂溶液具有更高的表面活性，可以更加有效地将酶解后的污物及器械上的各种污物清洗带走。可以理解的是，为了达到与鼠李糖脂发酵液相同的表面活性性能，可以提高鼠李糖脂溶液中的鼠李糖脂的含量，但这必将产生更高的成本。

可以理解的是，水解酶并不能将全部的微生物杀死，仍有极少数的微生物藏于酶解后的污物中，如果生物表面活性剂的清洗污物效果不好，这将会使得器械上极少数藏于酶解后的污物中的微生物得以存活，此种结果将带来在器械上重新形成顽固的生物菌群的风险。本发明的生物菌群去除剂中的鼠李糖脂发酵液由于能更加有效地将酶解后的污物及器械上的各种污物清洗带走，因此大大降低了在器械上再形成顽固的生物菌群的风险。

本发明的有益效果是：区别于现有的生物菌群去除剂存在腐蚀器械、不易降解、污染环境的情况，本发明的生物菌群去除剂由水解酶和灭菌后的鼠李糖脂发酵液复配而成，该生物菌群去除剂对器械上的生物菌群的除菌率超过95%，且该生物菌群去除剂不易腐蚀器械，可自然降解，不污染环境。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

实施例中所述的鼠李糖脂发酵液按中国专利CN101177696中的第五个实施例制备得到，并且鼠李糖脂发酵液经过灭菌处理，鼠李糖脂发酵液中的鼠李糖脂含量约为42g/L。

实施例1

将10份蛋白酶、5份脂肪酶、1份α-淀粉酶、1份糖化酶、1份果胶酶、1份纤维素酶、1份甘露聚糖酶、1份β-淀粉酶、2份溶葡萄球菌酶、2份溶菌酶、20份鼠李糖脂发酵液、55份水混合均匀，得一淡黄色透明液体，即本发明的生物菌群去除剂。

实施例2

将15份蛋白酶、5份脂肪酶、1份α-淀粉酶、3份糖化酶、1份果胶酶、1份纤维素酶、1份甘露聚糖酶、1份β-淀粉酶、2份溶葡萄球菌酶、2份溶菌酶、15份鼠李糖脂发酵液、53份水混合均匀，得一淡黄色透明液体，即本发明的生物菌群去除剂。

实施例3

将20份蛋白酶、5份脂肪酶、1份α-淀粉酶、6份糖化酶、1份果胶酶、1份纤维素酶、1份甘露聚糖酶、1份β-淀粉酶、2份溶葡萄球菌酶、2份溶菌酶、10份鼠李糖脂发酵液、50份水混合均匀，得一淡黄色透明液体，即本发明的生物菌群去除剂。

实施例4

去除生物菌群效果实验

设置对比例生物菌群去除剂，对比例生物菌群去除剂1～3是用鼠李糖脂溶液替换鼠李糖脂发酵液，其它条件及制备方法分别与实施例1～3相同。对比例生物菌群去除剂1～3中的鼠李糖脂含量分别与实施例1～3制备的本发明生物菌群去除剂中的鼠李糖脂含量相同。

一、试验材料

1、菌株：铜绿假单胞菌菌株编号ATCC15442。

2、洗脱液：0.1%的吐温-80、蛋白胨1.0%、氯化钠0.85%。用蒸馏水配制而成，调节pH值在7.0±0.2，经121℃压力蒸汽灭菌后使用。

3、稀释液：胰蛋白胨生理盐水溶液（TPS）

胰蛋白胨1.0%、氯化钠0.85%。用蒸馏水配制而成，调节pH值在7.0±0.2，经121℃压力蒸汽灭菌后使用。

4、胰蛋白胨大豆肉汤培养基（TSB）

胰蛋白胨1.5%、大豆蛋白胨0.5%、氯化钠0.5%。用蒸馏水配制而成，调节pH值在7.0±0.2，经121℃压力蒸汽灭菌后使用。

5、胰蛋白胨大豆琼脂培养基（TSA）

胰蛋白胨1.5%、大豆蛋白胨0.5%、氯化钠0.5%、琼脂1.6%。用蒸馏水配制而成，调节pH值在7.0±0.2，经121℃压力蒸汽灭菌后使用。

6、载体管腔

聚四氟乙烯管（外径10mm～12mm，内径6mm，长度1000mm）经脱脂处理，压力蒸汽灭菌后备用。聚四氟乙烯管（外径6mm，内径2mm，长度1000mm）经脱脂处理，压力蒸汽灭菌后备用。

7、Masterflex蠕动泵。

8、DK-450B电热恒温水浴。

9、KQ-110E超声波清洗器。

二、试验方法

1、菌悬液制备

将分离纯化后的铜绿假单胞菌接种到TSA斜面，培养24h。用TSB洗菌，并用TSB将菌液调整至所需浓度。取配制好的菌悬液2mL，加入到含200mL TSB的锥形瓶中，于35℃±2℃条件下，振荡培养20h～24h，使其菌液浓度为10⁸cfu/mL，备用。

2、生物菌群培养模型搭建

用带有通气孔（过滤层0.22mm）的塞子将烧瓶塞住，一个软管通过通气孔延伸到瓶底，另一个软管在TSB液面上。通过蠕动泵和软管子将内径2mm的聚四氟乙烯管相连接组成管道系统，保持在37℃的条件，用蠕动泵在10mL/min的流量下循环，4h/d。每日更换TSB，连续培养5d。第6d用500mL无菌生理盐水以10mL/min的流速冲洗管腔去除管腔内壁的浮游菌。

3、清洗程序

试验组：在试验开始前20min，将盛有400mL本发明生物菌群去除剂和盛有400mL对比例生物菌群去除剂的锥形瓶，在水浴中恒温至40℃备用。内径6mm的聚四氟乙烯管经过灭菌后，在50mm、500mm和950mm处剪开，备用。将冲洗完毕的含生物菌群的管腔截取为5cm的小段，作为污染物样本。将样本分别连接在模拟内镜体的50mm、500mm和950mm处。对连接好的模拟内镜体用恒温至40℃的400mL的本发明生物菌群去除剂或对比例生物菌群去除剂以100mL/min的流速循环清洗5min后，再以10mL/min的流速用无菌水冲洗1min，以冲洗管腔内残留的生物菌群去除剂。

清洗完毕后，用灭菌镊子将样本取出，将样本纵向分为两部分后，放入含10mL洗脱液的试管中，在40KHz的超声波中清洗6.5min后，进行细菌计数。

阳性对照组：用恒温至40℃的400mL的无菌水代替生物菌群去除剂对连接好的模拟内镜体按上述步骤的清洗程序进行清洗后，用灭菌镊子将样本取出，将样本纵向分为两部分后，放入含10mL洗脱液的试管中，在40KHz的超声波中清洗6.5min后，进行细菌计数，作为阳性对照。

阴性对照组：取脱脂灭菌后，未经任何处理的内径为2mm、5cm长的聚四氟乙烯管纵向分为两部分后，放入含10mL洗脱液的试管中，在40KHz的超声波中清洗6.5min后，进行细菌计数，作为阴性对照。

细菌计数：用稀释液对洗脱液做10倍系列稀释，选适宜稀释度悬液，分别吸取1.0mL接种平皿，每份样本接种两个平皿；

试验重复三次。

4、计算方法

三、结果判定

生物菌群培养模型合格判定标准：细菌计数应达1×10⁷cfu/样本～1×10⁸cfu样本；水冲洗5min时，细菌减少应≤50%。阴性对照应无菌生长。生物菌群去除剂清洗合格标准：三次试验细菌减少≥90%，可判为对生物菌群去除效果合格。

四、试验结果

试验结果见表1。

表1本发明生物菌群去除剂对生物菌群的细菌去除效果

（注：阴性对照组无菌生长）

由表1可知，本发明的生物菌群去除剂除菌率均大于95%，达到合格标准。对比例的生物菌群去除剂除菌率平均为87.5%，未达到合格标准，这是由于对比例的生物菌群去除剂中的鼠李糖脂溶液表面活性低，未能较好地将酶解后的污物及器械上的各种污物清洗带走；可以理解的是：水解酶并不能将全部的微生物杀死，仍有极少数的微生物藏于酶解后的污物中，如果生物表面活性剂的清洗污物效果不好，这将会使得模拟内镜体上极少数藏于酶解后的污物中的微生物得以在细菌计数的试验中存活，从而使得菌落数偏高、除菌率未能达到合格标准，此种结果还将带来在模拟内镜体上在重新形成顽固的生物菌群的风险。

实施例5

金属腐蚀性实验

一、器材

1、本发明生物菌群去除剂。

2、金属片：碳钢GB700-65、铝GB1173-74、铜GB2060-80、不锈钢GB1220-75四种金属片，直径为24±0.1mm，厚度为1.0mm。

3、分析天平（精确度0.0001g）。

4、浸泡容器（带盖玻璃缸；容积为1000mL）。

二、方法

1、按《消毒技术规范》（2002年版）2.2.4项进行试验。

2、用本发明生物菌群去除剂连续浸泡72小时，称取处理前后各种金属片的重量，计算失重值。

3、试验作用温度为40℃±2℃。

三、结果

本发明的生物菌群去除剂对金属的腐蚀程度结果见表2。

表2本发明的生物菌群去除剂对金属的腐蚀程度

由表2可知，本发明的生物菌群去除剂对不锈钢、铜、铝基本无腐蚀，对碳钢为中度腐蚀。

本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims

1.一种生物菌群去除剂，其特征在于，所述生物菌群去除剂包括以下组分：

至少一种水解酶，所述水解酶的重量份为25～40份；

余量为水。

2.如权利要求1所述的生物菌群去除剂，其特征在于，所述水解酶选自蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶、果胶酶、纤维素酶、甘露聚糖酶、溶葡萄球菌酶和溶菌酶组成的组中。

3.如权利要求2所述的生物菌群去除剂，其特征在于，所述水解酶为蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶、果胶酶、纤维素酶、甘露聚糖酶、溶葡萄球菌酶和溶菌酶的组合。

4.如权利要求3所述的生物菌群去除剂，其特征在于，所述生物菌群去除剂由以下重量份的组分组成：

蛋白酶 10～20份；脂肪酶 5份； α-淀粉酶 1份；

β-淀粉酶 1份；糖化酶 1～6份；果胶酶 1份；

纤维素酶 1份；甘露聚糖酶 1份；溶葡萄球菌酶 2份；

溶菌酶 2份；鼠李糖脂发酵液 10～20份；余量为水。

5.如权利要求4所述的生物菌群去除剂，其特征在于，所述生物菌群去除剂由以下重量份的组分组成：

蛋白酶 10份；脂肪酶 5份； α-淀粉酶 1份；

β-淀粉酶 1份；糖化酶 1份；果胶酶 1份；

纤维素酶 1份；甘露聚糖酶 1份；溶葡萄球菌酶 2份；

溶菌酶 2份；鼠李糖脂发酵液 20份；水55份。

6.如权利要求4所述的生物菌群去除剂，其特征在于，所述生物菌群去除剂由以下重量份的组分组成：

蛋白酶 15份；脂肪酶 5份； α-淀粉酶 1份；

β-淀粉酶 1份；糖化酶 3份；果胶酶 1份；

纤维素酶 1份；甘露聚糖酶 1份；溶葡萄球菌酶 2份；

溶菌酶 2份；鼠李糖脂发酵液 15份；水53份。

7.如权利要求4所述的生物菌群去除剂，其特征在于，所述生物菌群去除剂由以下重量份的组分组成：

蛋白酶 20份；脂肪酶 5份； α-淀粉酶 1份；

β-淀粉酶 1份；糖化酶 6份；果胶酶 1份；

纤维素酶 1份；甘露聚糖酶 1份；溶葡萄球菌酶 2份；

溶菌酶 2份；鼠李糖脂发酵液 10份；水50份。