CN116676018A - 一种压力蒸汽灭菌五类指示物油墨配方及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压力蒸汽灭菌五类指示物油墨配方及其制备方法，属于蒸汽灭菌技术领域，由如下重量份的原料组成：连接料40‑50％、高温分解反应因子20‑40％、指示剂0.1‑2.0％、抗力调节因子5‑10％、稀释液10‑20％、防水油10.0‑20.0％，各原料的百分比之和为100％。高温分解反应因子为苯丙氨酸、天门冬氨酸、草酸化合物三种复合物，防水油选乳化石蜡油，本发明的有益效果是不含有重金属铅，避免了医院人员的铅暴露，提供无铅环境；油墨体系为水油墨体系没有有机溶剂，绿色环保，避免了环境污染；指示油墨含有防水油乳化石蜡油，灭菌后不洇纸，不染色，不掉墨，未有油墨流淌污染医疗器械，不会对灭菌物品污染，不会对人体造成伤害。

Description

一种压力蒸汽灭菌五类指示物油墨配方及其制备方法

技术领域：

本发明属于蒸汽灭菌技术领域，特别的是一种压力蒸汽灭菌五类指示物油墨配方及其制备方法。

背景技术：

通常通过在灭菌室中放置适当的灭菌指示物以及要灭菌的产品和/或物品来监控充分的灭菌条件，为此目的已知并使用各种灭菌指示剂，包括化学指示剂和生物指示剂，化学指示剂的优点是可以在灭菌过程完成后立即读取，并且可以随时进行追溯，作为医院医疗器械灭菌合格的证明，可以长期保存。

按照国标GB18282.1-2015医疗保健产品灭菌化学指示物灭菌质量监测压力蒸汽化学指示物分类：

1类工艺指示物：用于单个包装外面，指示物品是否经过了灭菌过程，以区分灭菌或未灭菌物品，例如灭菌指示胶带、标签；

2类特定试验指示物：用于灭菌器的特定试验操作，如预真空压力蒸汽灭菌器的B-D试验；

3类单项参数指示物：用于灭菌过程中单一参数的测试，如时间、温度，并指示暴露于预定的灭菌过程变量，如134℃；

4类多项参数指示物：用于灭菌过程中两个或者两个以上参数的测试，如时间和温度，并指示暴露于预定的灭菌过程变量，如134℃灭菌指示卡，134℃，4min；

5类综合指示物：用于灭菌过程中所有关键参数的测试，如时间、温度和湿度，监测的灭菌过程关键参数等同于或者超过ISO11138对生物指示物的性能要求；

6类模拟指示物：用于灭菌过程中所有关键参数的测试，如时间、温度和湿度，并旨在匹配特定灭菌周期的关键参数。

按照WS310.3医院消毒供应中心第3部分要求：清洗消毒及灭菌效果监测标准，五类灭菌卡是紧急情况灭菌植入物时，使用含第五类化学指示物的生物PCD进行监测，化学指示物合格可提前放行，生物监测需要培养至少30min出具结果,时间不能满足临床需求，五类卡成为植入物提前放行的金标准。

专利CN208927160U介绍一种五类爬行卡一种五类爬行卡，其特征在于，由上至下依次包括：不干胶标签纸、低粘膜、指示片、色层分析滤纸、基材，所述色层分析滤纸设置于基材的中间位置，所述指示片设置于色层分析滤纸的中间位置，所述指示片和色层分析滤纸夹压在相互粘合的低粘膜和基材之间，结构制作复杂，爬行卡在灭菌结束后，通过判读爬行卡上的有色染料到达“通过”区域，表明该灭菌包达到灭菌条件，若爬行卡上的有色染料没有达到“通过”区域，表明该灭菌包没有达到灭菌条件，目前市场上五类卡均为爬行卡，指示条单向或者双向爬行，由于生产制造复杂带来的误差会影响五类爬行卡指示条爬行的准确性，造成对灭菌结果的误判，对感染控制带来较大风险。

专利CN202221191283.9一种变色爬行式的化学指示卡，公开了一种变色爬行式的化学指示卡，卡面上设有抗力递增指示油墨带，抗力递增指示油墨带包括多段子区域；按预设顺序前一段子区域中油墨含有的催化剂的量多于后一段子区域中油墨含有的催化剂的量；卡面上预先设有分割线，分割线用于将抗力递增指示油墨带的多段子区域分为合格区和不合格区，该申请中抗力递增指示油墨带由于包括多段不同变色能力的子区域，灭菌后，可根据变色部分是否达到合格区判别灭菌是否合格，更加直观，能够有效避免用户在使用化学指示卡时对灭菌效果容易造成误判的情况，此爬行式的化学指示卡给印刷带来困难，不容易实现量产。

关于压力蒸汽五类灭菌指示五类卡的抗力强于生物指示剂，在灭菌中起到关键的作用，爬行卡因其结构复杂，制造成本高，价格昂贵，限制了其在临床的大量使用。

现在很多厂家使用的蒸汽灭菌指示剂组合物包括多价金属化合物，例如碳酸铅和硫，当指示剂的颜色在蒸汽灭菌条件下完全显色时，这种指示剂变为棕色或黑色，由于环境问题，铅化合物已被其他多价金属化合物取代，如美国专利No.6,200,000中所述，已经提出用铋代替给定蒸汽灭菌指示剂组合物中的铅，美国专利第5,916,816号(Read)，其中包括例如：使用了碳酸铋，碳酸铋是一种无机盐，其不能溶解于水，其做成油墨使用连接料为油性树脂，稀释液为溶剂油二甲苯、丁酯、环己酮类，造成环境污染，碳酸铋和硫化物生成的硫化铋不溶于水，有毒，有微弱放射性，硫化铋是一种暗棕色物质，在五类卡要求的梯度显色范围内不能对合格条件和不合格条件进行区分，因此不能作为五类卡指示油墨。

专利CN106634173A公开了一种不退色的压力蒸汽灭菌化学指示油墨及其制备方法和应用所述油墨由以下重量百分数的原料制成：连接料15-30％；含铜化合物20-30％；含硫化合物5-10％；催化剂1-5％；溶剂40-50％；其制备方法为：首先，将连接料溶解在溶剂中，然后，依次加入含铜化合物、含硫化合物和催化剂搅拌，再研磨，得产品；应用时，用于凹版、柔性版或丝网版，制成指示卡、指示标签或指示胶带形式的压力蒸汽灭菌化学监测产品，也能够制成包装材料，该发明能够避免常规铋盐化学指示油墨或者铅盐化学指示油墨变色后在无菌间存放过程退色问题；所述制备方法和应用，简单易行。

此油墨存在的问题是，按照国标检验要求：指示剂经过121℃、128℃、135℃的20min、6min、2min压力蒸汽抗力检测仪器检测后，指示剂达到标准黑色；在120℃、127℃、134℃min的12.72min、3.86min、1.272min压力蒸汽灭菌过程后，指示剂颜色为仍然为黑色，显色无区分，不符合GB18282.1中五类指示物的相关规定，尽管有催化剂，造成黑的梯度区分不明显，仪器检测过程中出现假阴性。

目前，常用的化学指示油墨中均含有铅离子、锰离子或铜离子等重金属，摄入过多的重金属会导致人体重金属中毒，CN201611181226.1采用含铜化合物制备化学指示油墨，避免了铅的危害，但是铜为重金属，直接大量接触人体后依然存在危害。

专利US2014/0370604A1采用有机铋化合物、碳酸盐、硫源和水等制成水性压力蒸汽灭菌化学指示剂组合物，相比溶剂型组分更环保，至今市售化学指示物大多数是采用金属硫化物变色组分，使用金属化合物或金属盐、硫粉或有机硫作为硫源，经过压力蒸汽灭菌后，两组分在其它助剂的协助下发生化学反应，生成颜色较深的金属硫化物，但由于该类化学指示物在使用过程中会与医疗器械直接接触，指示物中的重金属成分会不可避免的沾染到手术患者伤口，因而使用该重金属配方的指示物有术后异物感染的风险。

关于压力蒸汽五类灭菌指示五类卡的抗力强于生物指示剂，在灭菌中起到关键的作用，爬行卡因其结构复杂，含有重金属限制了其在临床的大量使用。

发明内容：

为解决上述问题，克服现有技术的不足，本发明提供了一种压力蒸汽灭菌五类指示物油墨，由如下重量份的原料组成：连接料40-50％、高温分解反应因子20-40％、指示剂0.1-2.0％、抗力调节因子5-10％、稀释液10-20％、防水油10.0-20.0％，各原料的百分比之和为100％。

进一步的，所述连接料为水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂、纤维素的各种衍生物一种或多种。

进一步的，所述高温分解反应因子为苯丙氨酸、天门冬氨酸、草酸化合物三种复合物。

进一步的，抗力调节因子为氨基硫酸钾、硫酸铵一种或多种。

进一步的，指示剂为甲基红、甲基橙、溴甲酚蓝、溴甲酚绿的一种或多种。

进一步的，所述稀释液为选自乙二醇单丁醚、正丙醇、乙醇、正丁醇、水及其组合。

进一步的，所述防水油选乳化石蜡油。

一种压力蒸汽灭菌五类指示物油墨其制备方法，包括：加入稀释液、连接料、高温分解反应因子、指示剂、抗力调节因子、防水油混合均匀，搅拌，得到油墨，印刷、干燥即得。

本发明的第三个方面，提供了上述用于压力蒸汽灭菌五类指示油墨的使用方法，包括：

将五类卡放入拟灭菌物品包装的中间；进行灭菌操作，灭菌完毕，将指示卡取出，观察指示剂部分的颜色变化；

若本指示卡指示剂部分颜色达到或深于“标准绿色”，表示被灭菌物品“已满足灭菌所需条件”；若指示剂部分为红色或颜色比“标准绿色”淡，则表示被灭菌物品“不符合灭菌要求”。

本发明指示剂可以用于柔板、丝网印刷，用此指示剂印刷五类灭菌指示卡，医院和用户可以直观观察到器械的灭菌过程，可以保证对每一灭菌对象灭菌质量的监测，有效杜绝灭菌不合格的医疗用品或器械用于患者。

本发明的有益效果

(1)使用本发明化学指示剂不含有重金属铅，避免了医院人员的铅暴露，提供无铅环境；油墨体系为水油墨体系没有有机溶剂，绿色环保，避免了环境污染；

(2)通过调整油墨成分的组合，能够满足五类灭菌指示物的要求，达到医院灭菌应用的标准；

(3)本发明化学指示剂按GB18282.1中五类指示物的相关规定合格率为100％，高温压力蒸汽灭菌后，观察显色效果，指示油墨含有防水油乳化石蜡油，灭菌后不洇纸，不染色，不掉墨，未有油墨流淌污染医疗器械，不会对灭菌物品污染，不会对人体造成伤害；

(4)本发明制备方法简单、实用性强，易于推广。

附图说明：

附图1是本发明显色卡灭菌前，指示色块油墨显色图；

附图2是本发明显色卡灭菌后，灭菌合格指示色块油墨显色图；

附图3是本发明显色卡灭菌后，灭菌不合格指示色块油墨显色图；

附图4是本发明五类指示物温度系数线性方程图；

具体实施方式：

在本发明的描述中具体细节仅仅是为了能够充分理解本发明的实施例，但是作为本领域的技术人员应该知道本发明的实施并不限于这些细节，另外，公知的结构和功能没有被详细的描述或者展示，以避免模糊了本发明实施例的要点，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的具体实施方式：

为了更好的理解本发明特以具体的实施例进行说明，值得强调的是该实施例的效果与本发明保护范围内的各种实施例，包括各自试剂及试剂的含量配比无实质性差异，均能够实现本发明所描述的效果及解决上述问题，其他组合在此不做累述；

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种压力蒸汽灭菌五类指示物油墨其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按生产100g称取原料，用稀释液15-20g和45-50g连接料、搅拌10min，加入20-25g高温分解反应因子化合物搅拌15min，加入0.1-0.15g指示剂搅拌均匀，搅拌10min，加入5.0-10g抗力调节因子，搅拌10min，加入10-12g防水油，搅拌混合10min，印刷、干燥，显色检验合格，裁切包装。

下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。

连接料40-50％、高温分解反应因子化合物20-40％、抗力调节因子5-10％、指示剂0.1-2.0％、稀释液10-20％，防水油10.0-20.0％各原料的百分比之和为100％；

所述连接料为水性丙烯酸树脂或水性聚氨酯树脂或纤维素，以及衍生物的一种或多种，起到油墨印刷连接到卡纸作用；

所述高温分解反应因子为苯丙氨酸、天门冬氨酸、草酸三种酸复合物，化合物在最佳比例(1：3：6-1:4:8)区间条件下范围和水蒸气的参与下进行羧酸分解反应生成二氧化碳，在(121-135℃)的高温高压条件下，保证生成的二氧化碳完全和水蒸气反应生成碳酸，通过添加抗力调节因子混合物，调整反应的速度，满足不同时间和温度的显色；稀释液为乙二醇单丁醚、正丙醇、乙醇、正丁醇、水及其组合；稀释液和连接料混合，使体系成均一的油墨体系；

防水油为乳化石蜡油，含油量较高的透明水溶性乳化石蜡油添加到油墨中和连接料一起形成防水膜，防水膜起到两方面起到防水作用，另一方面防止高温条件下油墨被水蒸气打湿，造成洇纸、掉墨，污染灭菌器械；尤其是防水膜能阻止复合酸分解后生成的二氧化碳挥发，保证生成的二氧化碳完全和水蒸气反应生成碳酸，保证反应的彻底充分性和灵敏度。

具体实施例：

实施例1

按生产100g称取原料，用15g乙醇、5g水和35g水性丙烯酸酯树脂搅拌10min；加入20g复合酸按照1：3：6比例(苯丙氨酸2g、天门冬氨酸6g、草酸12g)得搅拌15min；加入0.2g甲基红、0.2g溴甲酚绿搅拌均匀，搅拌10min；加入6.0g抗力调节因子氨基硫酸钾，搅拌10min；加入18.6g防水油乳化石蜡油，搅拌混合10min；印刷、干燥。

实施例2

按生产100g称取原料，用10g乙二醇单丁醚、10g乙醇和30g水性聚氨酯树脂搅拌10min；加入25g1：4：7.5比例(苯丙氨酸2g、天门冬氨酸8g、草酸15g)搅拌15min；加入0.5g甲基橙、0.5g溴甲酚绿搅拌均匀，搅拌10min；加入10.0g抗力调节因子硫酸铵，搅拌混合10min；加入14.0g防水油乳化石蜡油，搅拌混合10min；印刷、干燥。

对比例1

与实施例1的不同之处在于，加入不同抗力调节因子氢氧化钠代替现有抗力因子进行抗力调节；

对比例2

与实施例1的不同之处在于，加入其他高温分解反应因子酸色氨酸来代替草酸；

对比例3

与实施例1的不同之处在于，未加入乳化石蜡油；

对比例4

与实施例1的不同之处在于，未加入乳化石蜡油，采用援引的方式利用US3862824A中公开的方法，即将对比例制备的显色卡，密封在尼龙塑料信封中，这些信封可以渗透蒸汽但会阻止载体的材料被冲走；

按照GB18282.1中五类指示物要求进行检测，效果如表1：不同温度、时间下的显色对比，是否合格；

表1：不同温度、时间下的实施例和对比例的显色对比结果

由表1数据可知：

(1)实施例1和实施例2中，采用本发明化学指示剂经过121℃、128℃、135℃的20min、6min、2min压力蒸汽抗力检测仪器检测后，指示剂达到标准绿色；在120℃、127℃、134℃m in的12.72min、3.86min、1.272min压力蒸汽灭菌过程后，指示剂颜色为红色未达到标准绿色；显色区分度明显；符合GB18282.1中五类指示物的相关规定；

高温压力蒸汽灭菌后，观察显色效果，指示油墨中添加乳化油，遇水不洇纸，不染色，未掉墨，未有油墨流淌污染医疗器械；不会对灭菌物品污染，不会对人体造成伤害；

(2)对比例1未添加其他抗力调节因子，对比例2高温分解反应因子酸色氨酸来代替草酸，灭菌后均不能达到颜色区分合格的目的；

这是由于只有在添加抗力因子，在高温分解反应因子规定的组合范围内(1：3：6-1:4:8)才能达到肉眼观察三组反应完全区分颜色的目的，并且通过三种酸的组合，可以区分到秒，任意的超出此比例调节，都达不到结果；

而未添加乳化石蜡油的对比例3则产生洇纸，染色，掉墨的情况，且不能达到肉眼观察三组反应完全区分颜色的目的；

未添加乳化石蜡油，而采用US3862824A中公开的方法，即将对比例制备的显色卡，密封在尼龙塑料信封中，这些信封可以渗透蒸汽但会阻止载体的材料被冲走，能够一定程度缓解洇纸，染色，掉墨的情况，但是不能达到肉眼观察三组反应完全区分颜色的目的；这可能是由于可以渗透蒸汽的尼龙塑料信封，不能很好地阻止复合酸分解后生成的二氧化碳挥发，保证生成的二氧化碳完全和水蒸气反应生成碳酸，保证反应的彻底充分性和灵敏度；

根据GB18282.1中五类指示物温度系数要求：由图4可知：所得线性方程为：y＝-0.0714x+9.9363；R²＝0.9993；

温度系数为：14.00(计算公式斜率的负倒数)，符合GB18282.1中五类指示物要求标准6.00-14.00；

综上所述：

(1)使用本发明化学指示剂不含有重金属铅，避免了医院人员的铅暴露，提供无铅环境；油墨体系为水油墨体系没有有机溶剂，绿色环保，避免了环境污染；

(2)通过调整油墨成分的组合，能够满足五类灭菌指示物的要求，达到医院灭菌应用的标准；

(3)本发明化学指示剂按GB18282.1中五类指示物的相关规定合格率为100％，高温压力蒸汽灭菌后，观察显色效果，指示油墨含有乳化石蜡油，含油量较高的透明水溶性乳化石蜡油添加到油墨中和连接料一起形成防水膜，防水膜起到两方面起到防水作用，另一方面防止高温条件下油墨被水蒸气打湿，造成洇纸、掉墨，污染灭菌器械；尤其是防水膜能阻止复合酸分解后生成的二氧化碳挥发，保证生成的二氧化碳完全和水蒸气反应生成碳酸，保证反应的彻底充分性和灵敏度；

(4)本发明制备方法简单、实用性强，易于推广。

Claims (8)

1.一种压力蒸汽灭菌五类指示物油墨，由如下重量份的原料组成：连接料40-50%、高温分解反应因子20-40%、指示剂0.1-2.0%、抗力调节因子5-10%、稀释液10-20%、防水油10.0-20.0%，各原料的百分比之和为100%。

2.根据权利要求1所述的压力蒸汽灭菌五类指示物油墨，其特征在于所述连接料为水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂、纤维素，以及衍生物的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的压力蒸汽灭菌五类指示物油墨，其特征在于所述高温分解反应因子为苯丙氨酸、天门冬氨酸、草酸化合物三种复合物。

4.根据权利要求1所述的压力蒸汽灭菌五类指示物油墨，其特征在于所述抗力调节因子为氨基硫酸钾或硫酸铵或两种的组合物。

5.根据权利要求1所述的压力蒸汽灭菌五类指示物油墨，其特征在于所述指示剂为甲基红、甲基橙、溴甲酚蓝、溴甲酚绿的一种或两种以上组合物。

6.根据权利要求1所述的压力蒸汽灭菌五类指示物油墨，其特征在于所述稀释液为选自乙二醇单丁醚、正丙醇、乙醇、正丁醇、水的一种或两种以上组合物。

7.根据权利要求1所述的压力蒸汽灭菌五类指示物油墨，其特征在于所述防水油选乳化石蜡油。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的压力蒸汽灭菌五类指示物油墨，其特征在于所述压力蒸汽灭菌五类指示物油墨的制备方法，包括：加入稀释液、连接料、高温分解反应因子、指示剂、抗力调节因子、防水油混合均匀，搅拌，得到油墨，印刷、干燥即得。