CN110024781A - 一种在常温下能迅速杀灭芽孢的制剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

一种在常温下能迅速杀灭芽孢的制剂及其应用，属消毒剂领域。制剂由有效组分A、B、C以及相应剂型所需的载体或/和可以接受的辅料构成，A占制剂的重量为0.1％～1.0％，B按实际所含H2O2计占制剂的重量0.1％～1.0％，C为0.5％～3.0％。A、B、C分别是双链季铵盐，过氧化物源，过氧化物稳定剂。过氧化物稳定剂为非离子型纤维素醚以及甜菜碱型两性离子表面活性剂中的一种或一种以上。制剂与常规的载体材料一起配制成可使用的产品，在常温下能迅速杀灭芽孢，且无毒、无刺激，性质稳定。

Description

一种在常温下能迅速杀灭芽孢的制剂及其应用
技术领域
本发明属消毒剂领域，具体涉及可用于医院、人员聚集场所、密闭空间、公共交通工具及禽畜养殖等环境的消毒制剂。
背景技术
过氧化物是指含有过氧基-O-O-的化合物，分子中含有过氧离子是其特征。过氧化物溶于水后，过氧化氢的氧元素处于高价状态，它能自身发生氧化还原，一个氧变成-2价，一个氧变成0价，就是氧原子，又称新生态氧，氧原子不稳定，能夺去细菌的电子变成稳定的-2价氧离子，达到杀菌的作用。产生新生态氧的过程可以理解H2O2被激活的过程，H2O2在一般正常情况下，只会缓慢分解成水和氧气，分解速度极其慢，但很多物质都会加快其分解速度，从而产生新生态氧。有机物、高pH值环境、金属离子、短波射线等都可以使其分解速度加快。这就使得这类物质只能单独使用，很难制成制剂使用。
芽孢是代谢性休眠的微生物，其在多种环境条件下保持有生活力，是整个生物界中抗逆性最强的生命体，在抗热，抗化学药物和抗辐射等方面十分突出。由于在结构和化学成分上均有别于营养细胞，所以芽孢也就具有许多不同于营养细胞的特性。芽孢最主要的特点就是抗性强，对高温、紫外线、干燥、电离辐射和很多有毒的化学物质都有很强的抗性。肉毒梭菌的芽孢在沸水中要经过5至9.5小时才被杀死；巨大芽孢杆菌芽孢的抗辐射能力比E.coli细胞要强36倍。芽孢的休眠能力更为突出，在常规条件下，一般可以保持几年至几十年而不死。据文献记载，有的芽孢甚至可以休眠数百至数千年。
由于芽孢的稳定性，在被其污染的环境，尤其是医院、影院、商城、飞机、火车、轮船等人流量大且密集的公共场所，芽孢极易传播，常常需要进行消毒。此外，随着经济发展，货物进出口贸易激增，大量货物需流通，这就使得货物在进出口时需要进行消毒，特别是货物进口，海关为防止病菌随货物侵入形成疫情，需要对货物进行有效的消毒处理。
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌MRSA(Methicillin-resistant Staphylococcusaureus)或多重抗药金黄色葡萄球菌(Multiple-resistant Staphylococcus aureus)是金黄色葡萄球菌的一独特菌株，对几乎所有青霉素类抗生素具有抗药性，包括甲氧苯青霉素(Methicillin)及其他抗β-内酰胺酶的青霉素。MRSA首次发现于1961年的英国，现时已广泛散播，在医院中它更被称为“超级细菌”。有报告指出在所有住院病人中，感染MRSA的病人的平均住院时间是其他病人的三倍，死亡率是其他病人的五倍。另有报告指出感染MRSA的病人在感染30天内的死亡率是34％。
医护人员使用的乙醇消毒液是不能有效杀灭芽孢的。对于一些公共场所的消毒，大多采用含氧消毒剂、含氯消毒剂、醛类消毒剂或酚类消毒剂。含氧消毒剂包括过氧乙酸、过氧化氢、过氧戊二酸、二氧化氯等。过氧乙酸、过氧戊二酸不稳定、刺激性强，长期使用对人和动物眼睛、呼吸道黏膜有害，对环境有强力的破坏。含氯消毒剂，指在水中能产生具有杀菌活性的次氯酸的消毒剂，其代谢物三氯甲烷有高致癌性，绝大多数刺激性强。醛类消毒剂如甲醛、戊二醛、聚甲醛等，能产生自由醛基、在适当条件下与微生物的蛋白质及某些其他成分发生反应，其缺点是存在有机污染物时消毒效果很差，且甲醛、聚甲醛具有高度刺激性、高致癌性。酚类消毒剂如卤化酚(氯甲酚)、甲酚(煤酚皂液又称来苏儿)、二甲苯酚和双酚类、复合酚等，具有强致癌及累积毒性，酚臭味重，且对芽孢无效。高浓度的过氧化氢(25％～30％)对芽孢有杀灭作用，但需时较长，但高浓度的过氧化氢有剧毒，仅仅通过呼吸道吸入或皮肤接触就会使人中毒；人体在短时间暴露于100mg/kg就有生命危险。据研究，低于3％浓度的过氧化氢属于实际无毒级。
是否能消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要的指标。在消毒剂领域，对一种高效、安全无副作用的环境消毒剂仍然有迫切的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在常温下能迅速杀灭芽孢的制剂及其应用。
本发明制剂的特征在于由有效组分A、B、C以及相应剂型所需的载体或/和可以接受的辅料构成，其中：
A组分占制剂的重量百分比为0.1％～1.0％，B组分按实际所含H2O2计占制剂的重量百分比为0.1％～1.0％，C组分占制剂的重量百分比为0.5％～3.0％，制剂中余量为相应剂型所需的载体或/和辅料；
A组分是双链季铵盐；
B组分是过氧化物源，具体为过氧化脲、过氧化钙、过碳酸盐、过硼酸盐、过氧化氢、聚乙烯吡咯烷酮过氧化氢的络合物中的一种；
C组分是过氧化物稳定剂，具体为非离子型纤维素醚以及甜菜碱型两性离子表面活性剂中的一种或一种以上。
所述双链季铵盐可以是双癸基甲基聚氧乙基丙酸铵(N,N-Didecyl-N-methyl-poly(oxyethyl)ammonium propionate)，以及双癸基二甲基碳酸铵(N,N-Didecyl-N,N-dimethylammonium carbonate(3:2))中的一种或两种；
所述载体可以为水、丙二醇、丙三醇、聚乙二醇。
所述辅料可以为缓蚀剂、螯合剂中的一种或两种。
所述非离子型纤维素醚可以是羟乙基纤维素粘度范围为100mpa.s～5000mpa.s，羟丙基甲基纤维素粘度范围为5mpa.s～4000mpa.s。
所述甜菜碱型两性离子表面活性剂可以是椰油酰胺丙基二甲胺乙内酯，本发明制剂也可以加入作为铺料的其它两性离子表面活性剂。
本发明制剂的剂型可以为水凝胶。
本发明制剂的剂型可以为液体。
本发明制剂的应用是与常规的载体材料一起配制成可供使用的产品。
换言之，本发明制剂可以为液体，载体可以是水，也可以是丙二醇、丙三醇、聚乙二醇，或它们中两种或两种以上的混合物。其中的水可用去离子水、蒸馏水或纯化水，也可采用其它溶剂，如丙二醇、丙三醇、聚乙二醇、水与其它溶剂按不同比例的混合。
以下是本发明制剂的芽孢杀灭试验及相关试验。
一、枯草杆菌黑色变种芽孢(Bacillus subtilis)杀灭试验
1.主要材料
①.菌株：枯草杆菌黑色变种芽孢ATCC9372，第5代，由中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心提供。
②.中和剂：含1％卵磷脂、0.5％Na2SO3、3％吐温-80的PBS溶液。
③.待测样品：预先按实施例3中的配方2配制待测样品，并在室温下避光放置30天后使用。
④.有机干扰物：3％牛血清白蛋白(溶解后用孔径为0.45um的微孔滤膜滤过除菌)。
⑤.标准硬水：见《消毒技术规范》2008版附录A
⑥.作用菌浓度：1×107cuf/ml～5×107cuf/ml。
2.方法
①.试验按《消毒技术规范》(2008年版)，第2.1.2.2、2.1.2.3、2.1.2.5及2.1.2.7项“悬液定量杀灭试验法”进行。
②.悬液定量杀灭试验操作程序
取消毒试验用无菌大试管，先加入0.5ml试验用菌悬液，再加入0.5ml有机干扰物质，混匀，置20℃±1℃水浴中5min后，用无菌吸管吸取上述浓度消毒液4.0ml注入其中，迅速混匀并立即记时。
待试验菌与消毒剂相互作用至各预定时间，分别吸取0.5ml试验菌与消毒剂混合液加入4.5ml经灭菌的中和剂中，混匀。
各管试验菌与消毒剂混合液经加中和剂作用10min后，分别吸取1.0ml样液，按活菌培养计数方法测定存活菌数，每管样液接种2个平皿即可。如平板上生长的菌落数较多时，可进行系列10倍稀释后，再进行活菌培养计数。
同时用标准硬水代替消毒液，进行平行试验，作为阳性对照。
所有试验样本均在37℃温箱中培养，对细菌繁殖体培养48h观察最终结果。
试验重复1次，计算各组的活菌浓度(cfu/ml)，并换算为对数值(N)，然后按下式计算杀灭对数值：
杀菌对数值(KL)＝对照组平均活菌浓度的对数值(No)-试验组活菌浓度对数值(Nx)。
③.“杀菌试验”用各待测样品，分别对枯草芽孢杆菌作用5min、10min，试验在20±1℃条件下重复1次。
3.试验结果
见下面表1。
表1.对枯草杆菌黑色变种芽孢的检测结果
实验在相同条件下重复一次，结果为：配方2的样品分别对枯草杆菌黑色变种芽孢ATCC9372作用5、10min，平均杀菌对数值(KL)>3。
4.试验结论
在有机干扰物存在的条件下，试验样品与枯草杆菌黑色变种芽孢作用5min.、10min.平均杀菌对数值(KL)值大于3。
二、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)杀灭试验
1.主要材料
①.待测样品：按实施例3中的配方1配制待测样品，并在室温下避光放置30天后使用，若有杀菌效果，则继续往下测试下一稀释梯度待测样品的杀菌效果。
②.灭菌营养肉汤(NB)
③.MH(A)培养基：蛋白胨1％、牛肉粉0.3％、NaCL0.5％、琼脂粉1.2％
④.氯化钠注射液
⑤.耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)
菌种来源：菌株为近2～3年在成都地区收集的临床分离致病菌，在收集单位经VITEK-60自动微生物鉴定仪鉴定。
每株细菌在实验室经琼脂平板划线单菌落分纯，隔夜新鲜培养的菌体适当稀释用于实验。
培养条件：MH培养基35～37℃孵育24小时。
2.试验方法
最低杀菌浓度(MBC)的测定(选用5株MRSA)
按2016年版CLSI文件推荐的肉汤二倍稀释法，将供试品原液依次进行二倍稀释，稀释10个梯度，加入待测菌液混合(最终菌液浓度为105cfu/mL)，经适当培养后，将未见细菌生长的各个试管内培养液充分混匀，其中未见细菌生长的最低药液浓度为该药对待测菌的MIC。分别吸取上述混合液100ul滴于琼脂平板，用无菌玻棒推平。再次培养，平皿中未见细菌生长的最低供试品浓度即为MBC。
具体操作方法：于无菌试管内加入2ml药液，再加入肉汤2ml混匀，再取2ml混合液到下一根试管，再加入肉汤2ml，按此方法一次稀释，使每管内所含药物终浓度依次为1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64、1/128、1/256、1/512、1/1024原液；分别接种相应细菌，接种菌量最终为105cfu/ml。经37℃24h培养后，试管内未见浑浊即未见细菌生长的最低药物浓度为其最低的抑菌浓度(MIC)。分别吸取未见浑浊的试管中混合液100ul滴于琼脂平板，用无菌玻棒推平。每个浓度的混合液做2个平板，完毕后置37℃孵育24h。用活菌计数法检查琼脂平板上的菌落数，平均数小于5个的最小稀释度的药物浓度即为MBC。
3.试验结果
表2.最低杀菌浓度(MBC)及最低抑菌浓度(MIC)测定结果
所有样品试验前均作了无菌检测，检测结果为无菌。
试验结果见表2，对5株临床分离的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的MIC和MBC值的结果显示：本发明样品在最低浓度对所试5株临床MRSA即具有明显抑制和杀菌作用，MIC50为1/128原液，MBC50为1/32原液，MBC/MIC比值在2～8倍之间，MBC50/MIC50比值为4，显示出杀菌剂的特性。
4.试验结论
本发明样品对临床分离的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌具有明显杀菌作用。MBC试验结果显示，MBC50/MIC50比值为4，显示出杀菌剂的特性。
三、过氧化物的稳定试验
1.试验器材
①.20mL带盖透明玻璃瓶。
②.稳定试验1：取去离子水200ml，加入0.002％的水溶性蓝色素(E133)，充分搅拌均匀，取20mL装在带盖的透明玻璃瓶中作为阴性对照；在剩余溶液中再加入过氧化脲，使得该溶液实际含1.0％H2O2，取20mL装在带盖的透明玻璃瓶中作为阳性对照；在剩余溶液中再加入粘度为100mpa.s羟乙基纤维素(HEC)，使得该溶液含1.0％的HEC，取20mL装在带盖的透明玻璃瓶中作为检测样品A；在剩余溶液中再加入双癸基二甲基碳酸铵，使得该溶液含0.5％的双癸基二甲基碳酸铵，取20mL装在带盖的透明玻璃瓶中作为检测样品B。
稳定试验2：取去离子水100ml，加入0.002％的水溶性蓝色素(E133)，充分搅拌均匀，取20mL装在带盖的透明玻璃瓶中作为阴性对照；在剩余溶液中再加入过氧化脲，使得该溶液实际含1.0％H2O2，取20mL装在带盖的透明玻璃瓶中作为阳性对照；另取100ml热水(80℃)，加入粘度为50mpa.s羟丙基甲基纤维素(HPMC)和蓝色素，使得该溶液含1.0％的HPMC和0.002％的水溶性蓝色素(E133)，待液体冷却至室温再加入过氧化脲，使得该溶液实际含1.0％H2O2，取20mL装在带盖的透明玻璃瓶中作为检测样品C；在剩余溶液中再加入双癸基二甲基聚氧乙基丙酸铵，使得该溶液含0.5％的双癸基甲基聚氧乙基丙酸铵，取20mL装在带盖的透明玻璃瓶中作为检测样品D。
稳定试验3：取去离子水200ml，加入0.002％的水溶性蓝色素(E133)，充分搅拌均匀，取20mL装在带盖的透明玻璃瓶中作为阴性对照；在剩余溶液中再加入过氧化脲，使得该溶液实际含1.0％H2O2，取20mL装在带盖的透明玻璃瓶中作为阳性对照；在剩余溶液中再加入椰油酰胺丙基二甲胺乙内酯，使得该溶液含2.0％的椰油酰胺丙基二甲胺乙内酯，取20mL装在带盖的透明玻璃瓶中作为检测样品E；在剩余溶液中再加入双癸基二甲基碳酸铵，使得该溶液含0.5％的双癸基二甲基碳酸铵，取20mL装在带盖的透明玻璃瓶中作为检测样品F。
稳定试验4：取丙二醇200ml，加入0.002％的水溶性蓝色素(E133)，充分搅拌均匀，取20mL装在带盖的透明玻璃瓶中作为阴性对照；在剩余溶液中再加入过氧化脲，使得该溶液实际含1.0％H2O2，取20mL装在带盖的透明玻璃瓶中作为阳性对照；在剩余溶液中再加入椰油酰胺丙基二甲胺乙内酯，使得该溶液含1.0％的椰油酰胺丙基二甲胺乙内酯，取20mL装在带盖的透明玻璃瓶中作为检测样品G；在剩余溶液中再加入双癸基甲基聚氧乙基丙酸铵，使得该溶液含0.5％的双癸基甲基聚氧乙基丙酸铵，取20mL装在带盖的透明玻璃瓶中作为检测样品H。
2.试验方法
设四个试验组，分别命名为“稳定试验1”、“稳定试验2”、“稳定试验3”，“稳定试验4”每组各设一个阴性对照，一个阳性对照，两个试验样品。每种溶液分装在1个玻璃瓶中，每瓶20mL，共16瓶。在室温下避光放置30天，30天后观察试验样品有无褪色现象。如有褪色现象，说明过氧化物已经发生降解，溶液不稳定。
3.试验结果
表3.稳定性试验
注：HPMC：羟丙基甲基纤维素；HEC：羟乙基纤维素；S1：双癸基二甲基碳酸铵；S2：双癸基甲基聚氧乙基丙酸铵；S3：椰油酰胺丙基二甲胺乙内酯。
4.试验结论
与阴性对照相比，阳性对照颜色完全褪去，为无色溶液；试验样品A、B的颜色与阴性对照颜色一致；试验样品C、D的颜色与阴性对照颜色一致；试验样品E、F的颜色与阴性对照颜色一致；试验样品G、H的颜色与阴性对照颜色一致。说明HEC、HPMC及椰油酰胺丙基二甲胺乙内酯对过氧化物有稳定作用。
本发明的有益效果是制剂在常温下能迅速杀灭芽孢，且无毒、无刺激，性质稳定。本发明制剂使用新型不含卤族元素的季铵盐和过氧化物源复配，并加上能稳定过氧化物源的稳定剂，使得季铵盐和过氧化物源能稳定并协同，制得一种高效的杀芽孢制剂，该制剂不但降低了季铵盐和过氧化物源的用量，还保证了对芽孢的高效杀灭作用。
下面结合实例对本发明作进一步解释，但本发明不局限于以下实施例。专业人士根据专业知识对以下实施例及配方范围所做的改动，做成其它的剂型或用于其它用途，都属于本发明的范围。
具体实施方式
实施例1：产品为液体制剂，用下列原料按重量百分比配制：双癸基甲基聚氧乙基丙酸铵0.5％，H2O20.5％，椰油酰胺丙基二甲胺乙内酯2.0％，丙二醇为余量。
制备：①.按质量配比取上述原料，先将椰油酰胺丙基二甲胺乙内酯加入丙二醇中，再加入H2O2；②.充分搅匀，用灌装机分装至合适的容器中得成品。
本发明制剂还可按质量百分比再加入下面一种或多种辅料：
十六烷基氯化吡啶：0.1～0.5％，
EDTA-2Na：0.01～0.05％。
实施例2：产品为液体制剂，用下列原料按重量百分比配制：双癸基二甲基碳酸铵0.5％，H2O20.5％，50mpa.s羟丙基甲基纤维素0.5％，去离子水为余量。
制备：①.按质量配比取上述原料，先将羟丙基甲基纤维素加入适量80℃的热水中，充分溶解，得到溶液A，并冷却至室温；②.再将剩余原料加入剩余的水中，充分溶解，并与溶液A混合，搅拌均匀；③.用灌装机分装至合适的容器中得成品。
本发明制剂还可按质量百分比再加入下面一种或多种辅料：
十六烷基氯化吡啶：0.1～0.5％，
EDTA-2Na：0.01～0.05％。
实施例3：下表中列出了9个配方的原料及其质量百分比(％)。对每一个配方分别按质量百分比取其原料，制得均质溶液或无色透明溶液。
表4.配方的原料及质量百分比(％)配比
注：S1：双癸基甲基聚氧乙基丙酸铵；S2：双癸基二甲基碳酸铵；S3：过氧化氢(按实际所含H2O2计)；S4：羟乙基纤维素；S5：羟丙基甲基纤维素；S6：十六烷基氯化吡啶；S7：椰油酰胺丙基二甲胺乙内酯。

Claims (8)

1.一种在常温下能迅速杀灭芽孢的制剂，其特征在于由有效组分A、B、C以及相应剂型所需的载体或/和可以接受的辅料构成，其中：
A组分占制剂的重量百分比为0.1％～1.0％，B组分按实际所含H2O2计占制剂的重量百分比为0.1％～1.0％，C组分占制剂的重量百分比为0.5％～3.0％，制剂中余量为相应剂型所需的载体或/和辅料；
A组分是双链季铵盐；
B组分是过氧化物源，具体为过氧化脲、过氧化钙、过碳酸盐、过硼酸盐、过氧化氢、聚乙烯吡咯烷酮过氧化氢的络合物中的一种；
C组分是过氧化物稳定剂，具体为非离子型纤维素醚以及甜菜碱型两性离子表面活性剂中的一种或一种以上。
2.如权利要求1所述的在常温下能迅速杀灭芽孢的制剂，其特征在于所述双链季铵盐是双癸基甲基聚氧乙基丙酸铵(N,N-Didecyl-N-methyl-poly(oxyethyl)ammoniumpropionate)，以及双癸基二甲基碳酸铵(N,N-Didecyl-N,N-dimethylammonium carbonate(3:2))中的一种或两种。
3.如权利要求1所述的在常温下能迅速杀灭芽孢的制剂，其特征在于载体为水、丙二醇、丙三醇、聚乙二醇。
4.如权利要求1所述的在常温下能迅速杀灭芽孢的制剂，其特征在于所述辅料为缓蚀剂、螯合剂中的一种或两种。
5.如权利要求1所述的在常温下能迅速杀灭芽孢的制剂，其特征在于所述非离子型纤维素醚是羟乙基纤维素粘度范围为100mpa.s～5000mpa.s，或是羟丙基甲基纤维素粘度范围为5mpa.s～4000mpa.s。
6.如权利要求1所述的在常温下能迅速杀灭芽孢的制剂，其特征在于所述甜菜碱型两性离子表面活性剂是椰油酰胺丙基二甲胺乙内酯。
7.如权利要求1所述的在常温下能迅速杀灭芽孢的制剂，其特征在于剂型为水凝胶或液体。
8.一种在常温下能迅速杀灭芽孢的制剂的应用，其特征在于与常规的载体材料一起配制成可供使用的产品。
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