CN113069413A - 一种支持电子束辐照灭菌的次氯酸凝胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种支持电子束辐照灭菌的次氯酸凝胶,其原料按质量份数计包括以下各组分:凝胶基质50~70份,磷酸盐缓冲液27.4~49.979份,次氯酸0.001~0.6份,次氯酸钠0.02~2份;其中,所述磷酸盐缓冲液包括硼酸、磷酸二氢钾、氯化钠和纯水。该次氯酸凝胶偏中性酸碱度,对创面无刺激,安全无致敏,可支持电子束辐照灭菌,适宜手术室等环境使用,可降低创面感染风险。本发明还公开了次氯酸凝胶的制备方法,在温度为‑10~‑20℃的条件下进行电子束辐照灭菌,该方法操作简单,灭菌速度快,成本低,且不会破坏次氯酸凝胶含氯成分,产品中的有效氯含量稳定,能够长时间维持次氯酸凝胶的抑菌效果。
Description
技术领域
本发明属于杀菌技术领域,尤其涉及一种支持电子束辐照灭菌的次氯酸凝胶及其制备方法。
背景技术
次氯酸凝胶是一种抑菌效果优异的凝胶产品,既能保证次氯酸稳定不分解,同时还能保证其抑菌的性能,能够抑制创面微生物滋生,促进创面愈合,在医疗器械技术领域具有很好的应用前景。
目前,市面上的械字号次氯酸凝胶产品均为非无菌型产品。未经过灭菌的次氯酸凝胶产品,仍存在创面感染的风险,不适宜在手术室等环境使用。
电子束辐照灭菌具有灭菌速度快、成本低等优点。然而,电子束辐照灭菌容易破坏次氯酸凝胶含氯成分,降低氯的活性,进而影响次氯酸凝胶的抑菌效果。因此,研发一种可支持电子束辐照灭菌的次氯酸凝胶,以及快速、低成本、且不降低氯活性的次氯酸凝胶制备方法,对本领域具有十分重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,克服以上背景技术中提到的不足和缺陷,提供一种可支持电子束辐照灭菌的次氯酸凝胶,以及快速、低成本、且不降低氯活性的次氯酸凝胶制备方法。
为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:
一种支持电子束辐照灭菌的次氯酸凝胶,其原料按质量份数计包括以下各组分:
凝胶基质50~70份,
磷酸盐缓冲液27.4~49.979份,
次氯酸0.001~0.6份,
次氯酸钠0.02~2份;
其中,所述磷酸盐缓冲液包括硼酸、磷酸二氢钾、氯化钠和纯水。其中采用的氯化钠可促使次氯酸钠的分解向反方向进行,磷酸二氢钾和硼酸则为稳定剂。
上述的支持电子束辐照灭菌的次氯酸凝胶,优选的,在所述磷酸盐缓冲液中,硼酸、磷酸二氢钾、氯化钠和纯水的质量比为(0.2~7.1)︰(0.08~7.1)︰(0.04~3.5)︰(82.3~99.68)。通过该配比制成的磷酸盐缓冲液不仅可以作为pH调节剂调节次氯酸凝胶的pH值为5.5~8.0,而且还能作为稳定剂,能够稳定产品两年有效氯含量,可长期有效杀菌。
优选的,所述凝胶基质由凝胶基质粉末与纯水加热溶解,冷却成型后得到。
优选的,所述凝胶基质粉末为硅酸镁锂、硅酸镁铝和氟硅酸镁钠中的任意一种或几种;所述凝胶基质粉末与纯水的质量比为(1.43~14.3)︰(85.7~98.57)。
优选的,所述次氯酸凝胶的pH值为5.5~8.0,所述次氯酸凝胶的有效氯含量为20mg/L~600mg/L。
基于一个总的发明构思,本发明还提供一种支持电子束辐照灭菌的次氯酸凝胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)将凝胶基质粉末加入纯水中加热溶解,冷却成型后得到凝胶基质;
(2)将硼酸、磷酸二氢钾、氯化钠加入纯水中加热溶解后得到磷酸盐缓冲液,加入到所述步骤(1)得到的凝胶基质中搅匀,待完全冷却后,再加入次氯酸和次氯酸钠,搅拌均匀,静置成型,得到次氯酸凝胶;
(3)将所述步骤(2)后得到的次氯酸凝胶进行冷冻处理,然后在温度为-10~-20℃的条件下进行电子束辐照灭菌,可有效抑制氯的活性而不损害有效氯的含量,所述电子束辐照灭菌的剂量为5-15kGy。
上述的制备方法,优选的,所述步骤(1)和/或步骤(2)中,加热溶解的温度为85℃~90℃。
优选的,所述步骤(2)中,通过加压工艺加入次氯酸和次氯酸钠,所述加压工艺的压力为0.3MPa~0.7MPa。次氯酸和次氯酸钠极不稳定,易分解,容易挥发。通过加压工艺加入次氯酸和次氯酸钠,可以减少次氯酸和次氯酸钠的分解挥发,提高次氯酸和次氯酸钠的利用率,可稳定保存年限达到两年,长期保证次氯酸凝胶的抑菌有效性。如果压力过小,次氯酸及次氯酸钠在添加过程中依然有小部分分解挥发,有效氯含量减低;如果压力过大,会使凝胶基质分散。
优选的,所述步骤(3)中,冷冻处理的温度为-10℃~-20℃,冷冻处理的时间为12-48h。在此温度和时间下可有效抑制次氯酸凝胶中氯的活性而不破坏氯的活性,使含氯成分在电子束辐照灭菌过程中不会被破坏,低温灭完菌后,恢复常温,即氯的活性会恢复。如果温度过低或过高,次氯酸凝胶产品中的有效氯含量都会明显降低。
优选的,所述步骤(3)中,所述电子束辐照灭菌的时间为1-10s,电子束辐照灭菌的剂量为5-15kGy。
市面上的同类产品械字号产品均为非无菌型产品,并无电子束辐照灭菌的方式而产生的无菌型次氯酸凝胶产品。并且电子束辐照灭菌这种灭菌方式对于产品本身具有速度快,成本低的便可达到无菌的特点。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、本发明的次氯酸凝胶,偏中性酸碱度,对创面无刺激,安全无致敏,可支持电子束辐照灭菌,适宜手术室等环境使用,可降低创面感染风险,抑制创面微生物滋生,促进创面愈合。
2、本发明的次氯酸凝胶,可稳定保存两年以上,长期保证次氯酸凝胶的抑菌有效性。
3、本发明的制备方法,操作简单,灭菌速度快,成本低,且不会破坏次氯酸凝胶含氯成分,产品中的有效氯含量稳定,能够长时间维持次氯酸凝胶的抑菌效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是高压釜中压力值变化对次氯酸凝胶有效氯含量的影响曲线图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述,但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
除非另有定义,下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的,并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明,本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例:
一种支持电子束辐照灭菌的次氯酸凝胶,按质量分数计,由凝胶基质(硅酸镁锂4%、纯水52.538%)、磷酸盐缓冲液(硼酸1.6%、磷酸二氢钾1.6%、氯化钠0.2%、纯水40%)、次氯酸0.002%和次氯酸钠0.06%制备得到,次氯酸凝胶的pH值为6.8。
本实施例的次氯酸凝胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)将凝胶基质粉末加入纯水中热溶搅拌溶解(85℃~90℃),冷却后得到成型的凝胶基质;
(2)将硼酸、磷酸二氢钾、氯化钠加入纯水中加热溶解(热溶85℃~90℃)后得到磷酸盐缓冲液,再加入到已成型凝胶基质中搅匀,待完全冷却后,移入高压釜中,快速将次氯酸及次氯酸钠加入釜中,封釜,并通入氮气控制压力为0.3~0.7MPa,以减少次氯酸和次氯酸钠的分解挥发,提高次氯酸和次氯酸钠的利用率,搅拌均匀,静置成型,灌装后得到次氯酸凝胶;
(3)将次氯酸凝胶置于-10℃~-20℃的条件下冷冻处理可有效抑制氯的活性而不破坏氯的活性,冷冻时间为12-48h(于低温恒温摇床中放置),然后保持在温度为-10~-20℃的条件下进行电子束辐照灭菌1-10s,电子束辐照灭菌的剂量为5-15kGy。
本发明的次氯酸凝胶可以以喷雾形式从喷瓶中喷出,使凝胶可直接喷涂于创面,无需其他接触。
为了测试本实施例得到的次氯酸凝胶的性能,进行如下实验:
1、实验环境:10万级洁净区,温度:18℃-28℃,湿度:45%-65%。
2、实验仪器设备:
制备:电子天平、水浴锅、顶置搅拌器、高压釜。
有效氯检测:一般实验室仪器和50mL滴定管(A级,分度值:0.1mL)。
冷冻处理:低温恒温摇床。
无菌试验:移液枪、立式压力蒸汽灭菌器、净化工作台、生化培养箱、霉菌培养箱。
3、有效氯含量的检测方法:
取约10g样品,按GB 19106-2013次氯酸钠中5.3.4.2进行测定,有效氯含量按以下公式进行计算。
式中:
V——0.1mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积的数值,mL;
c——0.1mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液浓度的准确的数值,mol/L;
m——样品质量的数值,g;
M——氯(Cl)的摩尔质量的数值,g/mol(M=35.453)。
无菌检测方法:《中华人民共和国药典》2020版四部通则1101无菌检查法。
经过检测可知,本实施例的次氯酸凝胶灭菌前检测有效氯含量为350mg/L;本实施例的次氯酸凝胶在不同灭菌条件下进行电子束辐照灭菌后,其有效氯含量见表1;高压釜的压力值变化对氯酸凝胶中有效氯含量的影响见图1。
表1:本实施例的次氯酸凝胶在不同灭菌条件下的有效氯含量
由表1可知,灭菌剂量低于5kGy时,灭菌效果无法得到保证;灭菌剂量高于15kGy时,有效氯含量降低;当菌剂量为5~15kGy、冷冻温度为-10~-20℃且冷冻时间为12~48h时,次氯酸凝胶的灭菌效果能够得到保证,且有效氯含量温度维持在330-350mg/L。
由图1可知,当加压小于0.3MPa时,次氯酸及次氯酸钠在添加过程中依然有小部分分解挥发,有效氯含量减低;当加压大于0.7MPa时,会使凝胶基质分散;在加压0.3-0.7MPa的条件,可有效保证有效氯含量的稳定性,减少次氯酸及次氯酸钠的分解挥发。
Claims (10)
1.一种支持电子束辐照灭菌的次氯酸凝胶,其特征在于,其原料按质量份数计包括以下各组分:
凝胶基质50~70份,
磷酸盐缓冲液27.4~49.979份,
次氯酸0.001~0.6份,
次氯酸钠0.02~2份;
其中,所述磷酸盐缓冲液包括硼酸、磷酸二氢钾、氯化钠和纯水。
2.根据权利要求1所述的支持电子束辐照灭菌的次氯酸凝胶,其特征在于,在所述磷酸盐缓冲液中,硼酸、磷酸二氢钾、氯化钠和纯水的质量比为(0.2~7.1)︰(0.08~7.1)︰(0.04~3.5)︰(82.3~99.68)。
3.根据权利要求1所述的支持电子束辐照灭菌的次氯酸凝胶,其特征在于,所述凝胶基质由凝胶基质粉末与纯水加热溶解,冷却成型后得到。
4.根据权利要求3所述的支持电子束辐照灭菌的次氯酸凝胶,其特征在于,所述凝胶基质粉末为硅酸镁锂、硅酸镁铝和氟硅酸镁钠中的任意一种或几种;所述凝胶基质粉末与纯水的质量比为(1.43~14.3)︰(85.7~98.57)。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的支持电子束辐照灭菌的次氯酸凝胶,其特征在于,所述次氯酸凝胶的pH值为5.5~8.0,所述次氯酸凝胶的有效氯含量为20mg/L~600mg/L。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述的支持电子束辐照灭菌的次氯酸凝胶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将凝胶基质粉末加入纯水中加热溶解,冷却成型后得到凝胶基质;
(2)将硼酸、磷酸二氢钾、氯化钠加入纯水中加热溶解后得到磷酸盐缓冲液,加入到所述步骤(1)得到的凝胶基质中搅匀,待完全冷却后,再加入次氯酸和次氯酸钠,搅拌均匀,静置成型,得到次氯酸凝胶;
(3)将所述步骤(2)后得到的次氯酸凝胶进行冷冻处理,然后在温度为-10~-20℃的条件下进行电子束辐照灭菌,所述电子束辐照灭菌的剂量为5-15kGy。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)和/或步骤(2)中,加热溶解的温度为85℃~90℃。
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,通过加压工艺加入次氯酸和次氯酸钠,所述加压工艺的压力为0.3MPa~0.7MPa。
9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,冷冻处理的温度为-10℃~-20℃,冷冻处理的时间为12~48h。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述电子束辐照灭菌的时间为1-10s。
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