CN115152760A - 一种过氧乙酸消毒液及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种过氧乙酸消毒液及其制备方法和应用，过氧乙酸消毒液按照重量百分比计，包括以下组成成分：冰醋酸18％～27％、过氧化氢16％～23％、稳定剂0.1％～0.3％和催化剂1.1％～1.6％，稳定剂为有机弱酸和/或有机弱酸盐。本发明在过氧乙酸消毒液中加入有机弱酸和/或有机弱酸盐作为稳定剂，有机弱酸或有机弱酸盐能与微量金属离子的配位和螯合作用，屏蔽并阻断杂质金属离子对过氧乙酸的分解催化作用，在提升过氧乙酸消毒杀菌效果的同时，大大提高了一元过氧乙酸消毒液的稳定性，且本发明中所使用的稳定剂的安全性较高，无致突变性。

Description

一种过氧乙酸消毒液及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及消毒杀菌剂技术领域，具体而言，涉及一种过氧乙酸消毒液及其制备方法和应用。

背景技术

过氧乙酸是由过氧化氢与乙酸酐作用制成，为过氧乙酸与乙酸的混合物，是一种强氧化剂，可释放出新生态氧而起杀菌作用，为高效、速效、低毒广谱杀菌剂，对细菌、芽孢、真菌和病毒等均有杀灭作用。过氧乙酸既有酸的特点又有氧化剂的特点，故其杀菌作用强于一般的酸及过氧化物，是目前较理想的广谱、高效、环保型消毒液，因而也被用于血液透析机及透析用水制水系统的管道消毒。

目前市场上大多数过氧乙酸消毒液产品中，过氧乙酸的浓度较高，对皮肤、眼球等有强烈的刺激性，使用前必须进行人工稀释至相应的作用浓度后使用，由于高浓度过氧乙酸极不稳定，因此稀释后的产品浓度无法把控，对使用者来说极为不便。为了解决过氧乙酸溶液的稳定性问题，通常采用的一种方法是将过氧乙酸制成二元包装型，即将制备过氧乙酸的原料分别包装保存，设置为A液和B液，使用前在一定的环境温度下进行混合配制，虽然二元型包装型过氧乙酸表现出良好的稳定性，但不足之处在于，使用时要将A 液和B液按比例混合，计量上容易出现较大的偏差，造成药剂的浪费，使产品中有效成分的含量无法保证，影响对医疗器械的杀灭效果，使用非常不方便。另一种方法是在过氧乙酸产品中加入一定量的稳定剂，形成稳定的一元型过氧乙酸溶液，使其在一定时间(有效期)内有效成分含量保持稳定，常用的稳定剂有焦磷酸钠、8-羟基喹啉、有机膦系螯合剂等，但焦磷酸钠具有一定的毒性，大鼠经口LD50＞400mg/kg，小鼠经口LD50为40mg/kg，8-羟基喹啉存在致癌风险，在欧洲某些国家已禁用。对于可适用于医疗器械消毒的过氧乙酸消毒液来说，所选用的稳定剂安全性问题也应得到重视。

发明内容

本发明旨在解决现有的过氧乙酸消毒液的稳定性和安全性不佳的问题。

为解决上述问题，本发明第一方面提供了一种过氧乙酸消毒液，按照重量百分比计，包括以下组成成分：冰醋酸18％～27％、过氧化氢16％～23％、稳定剂0.1％～0.3％和催化剂1.1％～1.6％，所述稳定剂为有机弱酸和/或有机弱酸盐。

进一步地，所述稳定剂包括苹果酸、草酸、柠檬酸、苹果酸钠、草酸钠和柠檬酸钠中的一种或几种的组合。

进一步地，所述醋酸的质量浓度不低于99.5％，所述过氧化氢的质量浓度不低于35％。

进一步地，所述催化剂为硫酸。

进一步地，所述硫酸的质量浓度为95％～98％。

进一步地，还包括水，所述水为纯化水或血液透析用水。

进一步地，所述过氧乙酸消毒液的质量浓度为1.4％～4.5％。

本发明第二方面提供了一种过氧乙酸消毒液的制备方法，包括如下步骤：

按重量百分比备料；

将冰醋酸、过氧化氢、稳定剂、催化剂和水在15℃～30℃下混合均匀，获得混合液；

将混合液过滤后，密封保存，并于15℃～30℃下静置24h～72h，获得过氧乙酸消毒液。

进一步地，所述混合液经过膜式过滤器过滤，所述膜式过滤器的孔径为 0.22μm～1.0μm。

本发明第三方面提供了一种第一方面所述的过氧乙酸消毒液或第二方面制备得到的过氧乙酸消毒液在消毒杀菌中的应用。

本发明所述的过氧乙酸消毒液，以冰醋酸和过氧化氢为原料，并在催化剂的作用下合成过氧乙酸，冰醋酸和过氧化氢合成过氧乙酸的过程本身是一个平衡反应，使过氧乙酸的浓度维持在一个较稳定的水平，有利于提高过氧乙酸的稳定性，加入的稳定剂为有机弱酸和/或有机弱酸盐，有机弱酸或有机弱酸盐能与微量金属离子的配位和螯合作用，屏蔽并阻断杂质金属离子对过氧乙酸的分解催化作用，在提升过氧乙酸消毒杀菌效果的同时，大大提高了一元过氧乙酸消毒液的稳定性，且本发明中所使用的稳定剂的安全性较高，无致突变性，其安全性高于现有技术中的8-羟基喹啉和焦磷酸钠；

本发明通过将冰醋酸和过氧化氢的浓度控制在合适的范围内，有利于提高消毒液中的过氧酸根浓度，有利于提高消毒杀菌效果，其对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆菌黑色变种芽孢、白色念珠菌等均能有效灭杀，具有使用浓度低、杀菌适用范围广、快速灭菌的优点，例如：本发明的消毒液中过氧乙酸的作用浓度为0.2wt％、作用时间为20min内，即可对枯草杆菌黑色变种芽孢具有杀灭作用，其消毒效果优于市售二元包装过氧乙酸消毒液在 0.2wt％浓度条件下的杀菌效果；本发明中将稳定剂的浓度控制在合适的范围内，在提升过氧乙酸稳定性的同时，还能起到缓蚀作用，阻止腐蚀介质进入金属表面，从而对不锈钢以及内镜材质基本无腐蚀，大大改善了传统过氧乙酸由于腐蚀性所带来的限制，尤其适用于医疗器械(如内镜、血透仪)等高水平消毒；

本发明中的过氧乙酸消毒液大大提升了过氧乙酸消毒液的使用便捷性，可应用于空气消毒、食品卫生防腐及临床样品和医疗器械(如内镜、血透仪) 高水平消毒等多个消毒领域和场景。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面对本发明的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

另外，术语“包含”、“包括”、“含有”、“具有”的含义是非限制性的，即可加入不影响结果的其它步骤和其它成分。如无特殊说明的，材料、设备、试剂均为市售。

此外，本发明虽然对制备中的各步骤进行了如步骤S1、步骤S2、步骤 S3等形式的描述，但此描述方式仅为了便于理解，如步骤S1、步骤S2、步骤S3等形式并不表示对各步骤先后顺序的限定。

本发明实施例的第一方面提供了一种过氧乙酸消毒液，按照重量百分比计，包括以下组成成分：冰醋酸18％～27％、过氧化氢16％～23％、稳定剂 0.1％～0.3％和催化剂1.1％～1.6％，其中，稳定剂为有机弱酸和/或有机弱酸盐。

本实施例中提供的过氧乙酸消毒液，以冰醋酸和过氧化氢为原料，并在催化剂的作用下合成过氧乙酸，冰醋酸和过氧化氢合成过氧乙酸的过程本身是一个平衡反应，使过氧乙酸的浓度维持在一个较稳定的水平，有利于提高过氧乙酸的稳定性，加入的稳定剂为有机弱酸和/或有机弱酸盐，有机弱酸或有机弱酸盐能与微量金属离子的配位和螯合作用，屏蔽并阻断杂质金属离子对过氧乙酸的分解催化作用，在提升过氧乙酸消毒杀菌效果的同时，大大提高了一元过氧乙酸消毒液的稳定性，且本发明中所使用的稳定剂的安全性较高，无致突变性，其安全性高于现有技术中的8-羟基喹啉和焦磷酸钠；

本实施例中通过将冰醋酸和过氧化氢的浓度控制在合适的范围内，有利于提高消毒液中的过氧乙酸浓度，有利于提高消毒杀菌效果，其对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆菌黑色变种芽孢、白色念珠菌等均能有效灭杀，具有使用浓度低、杀菌适用范围广、快速灭菌的优点，例如：本发明的消毒液中过氧乙酸的作用浓度为0.2wt％、作用时间为20min内，即可对枯草杆菌黑色变种芽孢具有杀灭作用，其消毒效果优于市售二元包装过氧乙酸消毒液在0.2wt％浓度条件下的杀菌效果；本实施例中将稳定剂的浓度控制在合适的范围内，在提升过氧乙酸稳定性的同时，还能起到缓蚀作用，阻止腐蚀介质进入金属表面，从而对不锈钢以及内镜材质基本无腐蚀，大大改善了传统过氧乙酸由于腐蚀性所带来的限制，尤其适用于医疗器械(如内镜、血透仪) 等高水平消毒；

本实施例中的过氧乙酸消毒液大大提升了过氧乙酸消毒液的使用便捷性，可应用于空气消毒、食品卫生防腐及临床样品和医疗器械(如内镜、血透仪)高水平消毒等多个消毒领域和场景。

本实施例中，过氧乙酸消毒液中过氧乙酸的质量浓度为1.4％～4.5％，大大提升了过氧乙酸消毒液的使用便捷性，且其中的过氧乙酸长时间维持在合格范围内，下降缓慢。

具体地，稳定剂包括苹果酸、草酸、柠檬酸、苹果酸钠、草酸钠和柠檬酸钠中的一种或几种的组合。上述几种有机弱酸或有机弱酸盐，不仅对合成过氧乙酸的平衡反应的影响较小，能够使过氧乙酸的浓度维持在一个较稳定的水平，且其在过氧乙酸溶液中均能络合溶液中存在的铬、锰等金属离子，屏蔽并阻断杂质金属离子对过氧乙酸的分解催化作用。

催化剂为硫酸，且硫酸的质量浓度为95％～98％，硫酸不仅能够起到催化冰醋酸和过氧化氢合成过氧乙酸的平衡反应，还能够增大有害过氧酸根与有害微生物表面的接触面积以及对有害微生物细胞壁、细胞膜的通透性，从而降低过氧酸根进入有害微生物内部的阻力，提高过氧酸根的杀菌效果。

冰醋酸的质量浓度不低于99.5％，即冰醋酸的质量浓度≥99.5％，例如：冰醋酸的质量浓度为99.5％、99.6％或99.9％；过氧化氢的质量浓度不低于 35％，即过氧化氢的质量浓度≥35％，例如：过氧化氢的质量浓度为35％、40％或45％。

该过氧乙酸消毒液中还包括水，按照重量百分比加入冰醋酸、过氧化氢、稳定剂和催化剂之后，加水将过氧乙酸消毒液补齐至百分之百。为了避免水中的各种杂质和金属离子的影响，水为纯化水或血液透析用水，且水须符合《中华人民共和国药典》纯化水或美国AAMI和ASAIO血液透析用水水质要求，以满足医疗器械消毒的安全使用。

本实施例第二方面提供了一种过氧乙酸消毒液的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1、按重量百分比备料；

步骤S2、将冰醋酸、过氧化氢、稳定剂、催化剂和水在15℃～30℃下混合均匀，获得混合液；

步骤S3、将混合液过滤后，密封保存，并于15℃～30℃下静置48h以上，获得过氧乙酸消毒液。

本实施例中提供的过氧乙酸消毒液的制备方法，制备工艺操作简单，可实现一步法合成目标含量的一元型过氧乙酸消毒液，无需使用前二次合成，过氧乙酸消毒液中的过氧乙酸的含量稳定，能够实现工业大批量生产，且该制备方法中制备过氧乙酸消毒液的温度为15℃～30℃，能够使过氧乙酸的合成率维持在较佳的水平，能够有效保证过氧乙酸消毒液中的过氧乙酸的浓度维持在适宜的范围内。

具体地，本实施例在步骤S2中对其它组分的加入顺序没有要求，但是催化剂必须在水溶液之后加入，其中水溶液为含有水的各种溶液，包括冰醋酸、过氧化氢和水，由于催化剂为硫酸，若往硫酸中加入水溶液，则会放出大量热量使溶液沸腾溅出，容易造成安全事故，因此催化剂必须在水溶液之后加入。由于本实施例中的稳定剂为固态的稳定剂，不含有水，因此，稳定剂可以在硫酸之后加入。示例性地，本实施例中各种组分可以按照如下顺序依次加入：依次在反应容器中加入水、冰醋酸、过氧化氢、硫酸和稳定剂，并搅拌混合均匀，获得混合液。

在步骤S3中，混合液经过膜式过滤器过滤，膜式过滤器的孔径为 0.22μm～1.0μm，较佳地，膜式过滤器的孔径为1.0μm，以有效过滤掉混合液中的杂质。

本实施例中还提供了一种过氧乙酸消毒液的应用，该过氧乙酸消毒液可以应用于空气消毒、食品卫生防腐及临床样品和医疗器械(如内镜、血透仪) 高水平消毒等多个消毒领域和场景。

该过氧乙酸消毒液对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆菌黑色变种芽孢、白色念珠菌等均能有效灭杀，例如：本实施例中的过氧乙酸消毒液中过氧乙酸的作用浓度为0.2wt％、作用时间为20min内，即可对枯草杆菌黑色变种芽孢具有杀灭作用。

为了对本发明进行进一步详细说明，下面将结合具体实施例对本发明进行进一步说明。本发明中的实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；本发明中的实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均为市场购买所得。

实施例1

本实施例提供了一种过氧乙酸消毒液的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1、按重量百分比备料，即按照重量百分比计，准备如下组成：冰醋酸(≥99.5wt％)18％～27％、过氧化氢(≥35wt％)16％～23％、稳定剂0.1％～ 0.3％、硫酸(95wt％～98wt％)1.1％～1.6％，加水补齐至百分之百，稳定剂为苹果酸、草酸、柠檬酸、苹果酸钠、草酸钠、柠檬酸钠中的一种或几种；

步骤S2、在配料罐中加入水，然后将冰醋酸、过氧化氢、硫酸和稳定剂按顺序依次投入配料罐中，完成投料后，在15℃～30℃下搅拌混合均匀，得到混合液；

步骤S3、将混合液经过膜式过滤器过滤，膜式过滤器的孔径为0.22μm～ 1.0μm，过滤完毕后，罐装至包装容器中，将罐装并封口后的混合液，置于 15℃～30℃的环境下存放48h，得到过氧乙酸消毒液。

该过氧乙酸消毒液中过氧乙酸的质量浓度为1.4％～4.5％，将该过氧乙酸消毒液按照《消毒技术规范》对产品稳定性的要求，可达到一年有效期的要求。

实施例2

本实施例提供了一种过氧乙酸消毒液，包括以下组成成分：冰醋酸130ml (27％)、过氧化氢111ml(23％)、稳定剂1.5g(0.3％)和硫酸8ml(1.6％)，加水补齐至百分之百，稳定剂为柠檬酸和柠檬酸钠。

采用如下制备方法制备过氧乙酸消毒液：

步骤S1、按上述重量份数备料；

步骤S2、在配料罐中加入水，然后将冰醋酸、过氧化氢、硫酸和稳定剂按顺序依次投入配料罐中，完成投料后，在15℃下搅拌混合均匀，得到混合液；

步骤S3、将混合液经过膜式过滤器过滤，膜式过滤器的孔径为0.22μm～ 1.0μm，过滤完毕后，罐装至包装容器中，将罐装并封口后的混合液，置于15℃的环境下存放，得到过氧乙酸消毒液。

经过取样检测，在存放24h后，该过氧乙酸消毒液中过氧乙酸的质量浓度为3.68％；在存放48h后，该过氧乙酸消毒液中过氧乙酸的质量浓度为 3.88％；按照《消毒技术规范》对产品稳定性的要求，将该过氧乙酸消毒液置于54℃条件下加速老化，放置14天过氧乙酸含量下降率为9.1％，过氧乙酸浓度为3.53％，由此说明，该过氧乙酸消毒液的稳定性较好，可达到一年有效期的要求。

实施例3

本实施例提供了一种过氧乙酸消毒液，包括以下组成成分：冰醋酸100ml(19.7％)、过氧化氢100ml(19.7％)、稳定剂1.0g(0.2％)和硫酸6ml(1.2％)，加水补齐至百分之百，稳定剂为柠檬酸。

采用如下制备方法制备过氧乙酸消毒液：

步骤S1、按上述重量份数备料；

步骤S2、在配料罐中加入水，然后将冰醋酸、过氧化氢、硫酸和稳定剂按顺序依次投入配料罐中，完成投料后，在15℃下搅拌混合均匀，得到混合液；

步骤S3、将混合液经过膜式过滤器过滤，膜式过滤器的孔径为0.22μm～ 1.0μm，过滤完毕后，罐装至包装容器中，将罐装并封口后的混合液，置于15℃的环境下存放，得到过氧乙酸消毒液。

经过取样检测，在存放24h后，该过氧乙酸消毒液中过氧乙酸的质量浓度为1.53％；在存放48h后，该过氧乙酸消毒液中过氧乙酸的质量浓度为 1.77％；按照《消毒技术规范》对产品稳定性的要求，将该过氧乙酸消毒液置于54℃条件下加速老化，放置14天过氧乙酸含量下降率为1.2％，过氧乙酸浓度为1.749％，由此说明，该过氧乙酸消毒液的稳定性较好，可达到一年有效期的要求。

实施例4

本实施例提供了一种过氧乙酸消毒液，包括以下组成成分：冰醋酸1300ml(26.6％)、过氧化氢1110ml(22.7％)、稳定剂15g(0.3％)和硫酸80ml(1.6％)，加水补齐至百分之百，稳定剂为柠檬酸和柠檬酸钠。

采用如下制备方法制备过氧乙酸消毒液：

步骤S1、按上述重量份数备料；

步骤S2、在配料罐中加入水，然后将冰醋酸、过氧化氢、硫酸和稳定剂按顺序依次投入配料罐中，完成投料后，在预设的反应温度下搅拌混合均匀，得到混合液，其中，预设的反应温度分别为15℃、25℃、30℃和35℃；

步骤S3、将混合液经过膜式过滤器过滤，膜式过滤器的孔径为0.22μm～ 1.0μm，过滤完毕后，罐装至包装容器中，将罐装并封口后的混合液，置于预设的反应温度下存放，得到过氧乙酸消毒液，其中该预设的反应温度与步骤 S2中的反应温度一一对应。

经过取样检测，在存放48h后，该过氧乙酸消毒液中过氧乙酸的质量浓度分别为3.96％(预设反应温度为15℃)、3.62％(预设反应温度为25℃)、 3.59％(预设反应温度为30℃)和3.44％(预设反应温度为35℃)；由此说明，随着反应温度的升高，过氧乙酸的合成量逐渐降低，说明过氧乙酸的合成率受温度影响较为明显，且在温度达到30℃以上时，过氧乙酸的合成率下降更为明显，因此为了保证过氧乙酸有较好的合成率，反应温度在30℃以内较佳，为了避免反应温度过低，增加过氧乙酸消毒液的成本，反应温度在15℃以上较佳，因此，过氧乙酸的反应温度为15℃～30℃。

对比例1

本对比例提供了一种过氧乙酸消毒液，包括以下组成成分：冰醋酸100ml(19.7％)、过氧化氢100ml(19.7％)和硫酸6ml(1.2％)，加水补齐至百分之百。

按照实施例3中的方法制备过氧乙酸消毒液。

经过取样检测，在存放48h后，该过氧乙酸消毒液中过氧乙酸的质量浓度为1.75％；按照《消毒技术规范》对产品稳定性的要求，将该过氧乙酸消毒液置于54℃条件下加速老化，放置14天过氧乙酸含量下降率为1.42％，过氧乙酸浓度为18.9％，由实施例3和对比例1对比可以看出，经过加速试验后，对比例1中的过氧乙酸含量下降率远远超过了10％的标准要求，已经不符合产品1年有效期的稳定性规定，而实施例3中的过氧乙酸消毒液在放置14天后过氧乙酸含量下降率仅为1.2％，产品稳定性优良，符合产品1年有效期的稳定性规定，由此也说明了，本申请中在过氧乙酸消毒液中加入有机弱酸和/ 或有机弱酸盐作为稳定剂，能够提高过氧乙酸消毒液的稳定性。

试验例1

取实施例3中过氧乙酸的质量浓度为1.77％的过氧乙酸消毒液作为样品，按照《消毒技术规范》的规定进行枯草杆菌黑色变种芽孢的杀灭试验，将样品中过氧乙酸的质量浓度稀释至0.2％，分别作用10min、20min、30min，发现其杀灭对数值均能满足＞5.00的规定。而本实施例的过氧乙酸消毒液中过氧乙酸的质量浓度均高于0.2％，由此说明，本实施例的过氧乙酸消毒液作用时间为20min，均能实现高效杀菌效果。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种过氧乙酸消毒液，其特征在于，按照重量百分比计，包括以下组成成分：冰醋酸18％～27％、过氧化氢16％～23％、稳定剂0.1％～0.3％和催化剂1.1％～1.6％，所述稳定剂为有机弱酸和/或有机弱酸盐。

2.根据权利要求1所述的过氧乙酸消毒液，其特征在于，所述稳定剂包括苹果酸、草酸、柠檬酸、苹果酸钠、草酸钠和柠檬酸钠中的一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的过氧乙酸消毒液，其特征在于，所述醋酸的质量浓度不低于99.5％，所述过氧化氢的质量浓度不低于35％。

4.根据权利要求1所述的过氧乙酸消毒液，其特征在于，所述催化剂为硫酸。

5.根据权利要求4所述的过氧乙酸消毒液，其特征在于，所述硫酸的质量浓度为95％～98％。

6.根据权利要求1所述的过氧乙酸消毒液，其特征在于，还包括水，所述水为纯化水或血液透析用水。

7.根据权利要求1至6任一项所述的过氧乙酸消毒液，其特征在于，所述过氧乙酸消毒液的质量浓度为1.4％～4.5％。

8.一种过氧乙酸消毒液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按重量百分比备料；

将冰醋酸、过氧化氢、稳定剂、催化剂和水在15℃～30℃下混合均匀，获得混合液；

将混合液过滤后，密封保存，并于15℃～30℃下静置24h～72h，获得过氧乙酸消毒液。

9.根据权利要求8所述的过氧乙酸消毒液的制备方法，其特征在于，所述混合液经过膜式过滤器过滤，所述膜式过滤器的孔径为0.22μm～1.0μm。

10.一种根据权利要求1至7任一项所述的过氧乙酸消毒液或权利要求8或9制备得到的过氧乙酸消毒液在消毒杀菌中的应用。