本發(fā)明屬消毒劑領(lǐng)域,具體為一種含氨基酸衍生物的殺芽孢制劑。
背景技術(shù):
芽孢是代謝性休眠的微生物,其在多種環(huán)境條件下保持有生活力,是整個(gè)生物界中抗逆性最強(qiáng)的生命體,在抗熱,抗化學(xué)藥物和抗輻射等方面十分突出。由于芽孢在結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分上均有別于營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞,所以芽孢也就具有了許多不同于營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的特性。芽孢最主要的特點(diǎn)就是抗性強(qiáng),對(duì)高溫、紫外線、干燥、電離輻射和很多有毒的化學(xué)物質(zhì),芽孢都有很強(qiáng)的抗性。肉毒梭菌的芽孢在沸水中要經(jīng)過(guò)5至9.5小時(shí)才被殺死;巨大芽孢桿菌芽孢的抗輻射能力比e.coli細(xì)胞要強(qiáng)36倍。芽孢的休眠能力更為突出,在常規(guī)條件下,一般可以保持幾年至幾十年而不死。據(jù)文獻(xiàn)記載,有的芽孢甚至可以休眠數(shù)百至數(shù)千年。是否能消滅芽孢是衡量各種消毒滅菌手段的最重要的指標(biāo)。
由于其穩(wěn)定性,在被芽孢污染的環(huán)境,尤其是醫(yī)院、影院、商城等人流量大且密集的公共場(chǎng)所,芽孢極易傳播,常常需要進(jìn)行消毒。此外,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,貨物進(jìn)出口貿(mào)易激增,大量貨物需流通,這就使得貨物在進(jìn)出口時(shí)需要進(jìn)行消毒,特別是貨物進(jìn)口,海關(guān)為防止病菌隨貨物侵入形成疫情,需要對(duì)貨物進(jìn)行有效的消毒處理。
艱難梭菌(clostridiumdifficile),是一種革蘭氏陽(yáng)性厭氧菌,它所形成的芽孢可以導(dǎo)致嚴(yán)重并發(fā)癥,表現(xiàn)為引起重度偽膜性結(jié)腸炎。艱難梭菌廣泛分布于自然環(huán)境中,如土壤、干草、沙、以及一些大型動(dòng)物(牛、驢和馬)的糞便,狗、貓、嚙齒動(dòng)物和人的糞便中。此外,艱難梭菌還大量存在于水中和動(dòng)物的腸道中。嬰兒的糞便中也常有艱難梭菌,為新生兒腸道中正常菌群,大約50%的12月齡嬰兒的腸道中有艱難梭菌,2歲以上兒童的帶菌率大約為3%。但艱難梭菌在健康成人中出現(xiàn)頻率較低,無(wú)癥狀帶菌的成人在瑞典是1.9%,在日本為15.4%。艱難梭菌往往感染住院病人,并在體內(nèi)定植,常導(dǎo)致住院病人交叉感染。
醫(yī)護(hù)人員使用的乙醇消毒液是不能有效殺滅芽孢的。對(duì)于一些公共場(chǎng)所的消毒,大多采用含氧消毒劑、含氯消毒劑、醛類(lèi)消毒劑或酚類(lèi)消毒劑。含氧消毒劑如過(guò)氧乙酸、過(guò)氧化氫、過(guò)氧戊二酸、二氧化氯等。過(guò)氧乙酸,過(guò)氧化氫、過(guò)氧戊二酸不穩(wěn)定、刺激性強(qiáng),長(zhǎng)期使用對(duì)人和動(dòng)物眼睛、呼吸道黏膜有害,對(duì)環(huán)境有強(qiáng)力的破壞。含氯消毒劑,指在水中能產(chǎn)生具有殺菌活性的次氯酸的消毒劑,其代謝物三氯甲烷有高致癌性、絕大多數(shù)刺激性強(qiáng)。醛類(lèi)消毒劑如甲醛、戊二醛、聚甲醛等,能產(chǎn)生自由醛基、在適當(dāng)條件下與微生物的蛋白質(zhì)及某些其他成分發(fā)生反應(yīng),其缺點(diǎn)是存在有機(jī)污染物時(shí)消毒效果很差,且甲醛、聚甲醛具有高度刺激性、高致癌性。酚類(lèi)消毒劑如鹵化酚(氯甲酚)、甲酚(煤酚皂液又稱(chēng)來(lái)蘇兒)、二甲苯酚和雙酚類(lèi)、復(fù)合酚等,具有強(qiáng)致癌及累積毒性,酚臭味重,且對(duì)芽孢無(wú)效。
中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利zl201210166719.3提供了一種殺芽孢制劑,但其配方需同時(shí)使用兩種氨基酸雙鏈氨基羧酸鹽,添加量大,總量占制劑質(zhì)量的2.4%,本發(fā)明只需使用一種氨基酸雙鏈氨基羧酸鹽,且添加量很小,僅占制劑質(zhì)量的0.4%,已授權(quán)專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào):zl201210166719.3)配方中的活性物質(zhì)使用量是本發(fā)明的6倍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種由氨基酸衍生物組成的殺芽孢制劑,該制劑只需使用一種氨基酸雙鏈氨基羧酸鹽,且添加量很小就能表現(xiàn)出很好的殺芽孢效果。由于大幅度降低了制劑中活性物質(zhì)的使用量,能進(jìn)一步提高制劑的使用安全性、性質(zhì)穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性,不引起環(huán)境污染,可長(zhǎng)期保存。
本發(fā)明制劑的特征在于:
(1)含有以下量的兩種必要活性組分:
雙癸基二甲基氧合脯氨酸銨dapc(proline,5-oxo-,ion(1-),n-decyl-n,n-dimethyl-1-decanaminium(1:1)),或雙癸基二甲基n-乙酰基丙氨酸銨daac(1-decanaminium,n-decyl-n,n-dimethyl-,saltwithn-acetylalanine(1:1))兩者中的任一種,其重量占制劑重量的0.1%~2.0%;
增效劑戊二醛,其重量占制劑重量的0.05%~1.00%;
(2)制劑中的其余量為相應(yīng)劑型可以接受的非活性組分。
本發(fā)明制劑可以為液體,載體可以是水,也可以是甘油、丙烯醇、聚乙二醇、乙醇,或它們中兩種或兩種以上的混合物。換言之,其中的水可用去離子水、蒸餾水或純化水,也可采用其它溶劑,如甘油、明膠甘油、聚乙二醇、乙醇、水與其它溶劑按不同比例的混合。
本發(fā)明制劑也可為膏劑或凝膠劑,載體可以是鯨蠟酯、硬脂酸、石蠟、凡士林、親水凡士林油、白凡士林、礦物油、羊毛脂、無(wú)水羊毛脂、甘油硬脂酸或鯨蠟醇。可以是乙二醇醚及其衍生物、聚乙二醇、聚乙二醇/甘油羥基硬脂酸酯40、聚山梨醇酯或它們中兩種或兩種以上的混合物。
本發(fā)明制劑中可含有緩蝕劑,用以調(diào)節(jié)制劑的ph值,正常值6.4~7.7。
本發(fā)明制劑中可加入0.5%~1%重量的磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉用于降低對(duì)金屬的腐蝕性。
本發(fā)明制劑中可含有氯化銨類(lèi)的穩(wěn)定劑。
上面所述的載體、緩蝕劑、穩(wěn)定劑等均為所述的相應(yīng)劑型可以接受的非活性組分,也稱(chēng)為輔料。
本發(fā)明制劑可以與產(chǎn)品組合使用。所述殺芽孢制劑可以與一種或多種常規(guī)的載體材料一起配制成可供使用的產(chǎn)品,具體地殺芽孢制劑可以加入到基材中或基材上,其中所述的基材如織物、吸收性基材或布料基材或紙巾基材。
dapc(proline,5-oxo-,ion(1-),n-decyl-n,n-dimethyl-1-decanaminium(1:1))的結(jié)構(gòu)式為:
daac(1-decanaminium,n-decyl-n,n-dimethyl-,saltwithn-acetylalanine(1:1))的結(jié)構(gòu)式為:
所述的氨基酸雙鏈季氨基羧酸鹽由帶負(fù)電荷的氨基酸陰離子和不含鹵族元素的雙鏈季氨基陽(yáng)離子構(gòu)成。
所述的氨基酸雙鏈季氨基羧酸鹽,其中包含了c1-c30烷基或芳香基取代的烷。適用于本發(fā)明的脂肪族季銨鹽包括但不限于:雙十八烷基二甲基鹵化氨(dioctadecyldimethylammoniumhalide),雙癸基雙辛基鹵化氨(didecyldioctylammoniumhalide),雙癸基雙己基鹵化氨(didecyldihexylammoniumhalide),以及癸基十八烷基十二烷基鹵化氨(hexyloctyldecyldodecylammoniumhalide)。n,n,n'-四乙基雙十八烷基乙烯鹵化二氨(n,n,n'-tetraethyl-n,n"-di-octadecyl-1,2-ethylenediammoniumhalide),四乙基雙十六烷基丙烯鹵化二氨(n,n,n',n'-tetraethyl-n,n'-dihexadecyl-1,4-butylenediammoniumhalide)。
適用于本發(fā)明的氨基酸包括:亮氨酸,纈氨酸,苯丙氨酸,脯氨酸,丙氨酸,異亮氨酸,酪氨酸,甘氨酸,蛋氨酸,賴(lài)氨酸,絲氨酸,天門(mén)冬酰胺,天門(mén)冬氨酸,甲基半胱氨酸,焦谷氨酸。
例如,本發(fā)明制劑可以加入下面一種或多種輔料(其量為占制劑總重量的百分比):
緩腐蝕劑:0.5~2.0%,
雙十烷基二甲基氯化銨:0.1~2.0%,
十四烷基二甲基氧化銨:0.1~1.0%,
十四烷基二甲基芐基氯化銨:0.1~2.0%,
乙醇:10.0~80.0%,
增稠劑:0.01~0.5%。
本發(fā)明的芽孢殺滅試驗(yàn)及相關(guān)試驗(yàn)。
一、枯草桿菌黑色變種芽孢(bacillussubtilis)殺滅試驗(yàn)
1.主要材料
1)菌株:枯草桿菌黑色變種芽孢atcc9372,第5代,由中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心提供。
2)中和劑:含1%卵磷脂、0.5%na2so3、3%吐溫-80的pbs溶液。
3)待測(cè)樣品:預(yù)先按實(shí)施例5中的配方1、配方2配制待測(cè)樣品,若有殺菌效果,則繼續(xù)往下測(cè)試下一稀釋梯度待測(cè)樣品的殺菌效果。
4)有機(jī)干擾物:3%牛血清白蛋白(溶解后用孔徑為0.45um的微孔濾膜濾過(guò)除菌)。
5)標(biāo)準(zhǔn)硬水:見(jiàn)《消毒技術(shù)規(guī)范》2008版附錄a
6)作用菌濃度:1×107cuf/ml~5×107cuf/ml。
2.方法
1)試驗(yàn)按《消毒技術(shù)規(guī)范》(2008年版),第2.1.2.2、2.1.2.3、2.1.2.5及2.1.2.7項(xiàng)“懸液定量殺滅試驗(yàn)法”進(jìn)行。
2)懸液定量殺滅試驗(yàn)操作程序
取消毒試驗(yàn)用無(wú)菌大試管,先加入0.5ml試驗(yàn)用菌懸液,再加入0.5ml有機(jī)干擾物質(zhì),混勻,置20℃±1℃水浴中5min后,用無(wú)菌吸管吸取上述濃度消毒液4.0ml注入其中,迅速混勻并立即記時(shí)。
待試驗(yàn)菌與消毒劑相互作用至各預(yù)定時(shí)間,分別吸取0.5ml試驗(yàn)菌與消毒劑混合液加入4.5ml經(jīng)滅菌的中和劑中,混勻。
各管試驗(yàn)菌與消毒劑混合液經(jīng)加中和劑作用10min后,分別吸取1.0ml樣液,按活菌培養(yǎng)計(jì)數(shù)方法測(cè)定存活菌數(shù),每管樣液接種2個(gè)平皿即可。如平板上生長(zhǎng)的菌落數(shù)較多時(shí),可進(jìn)行系列10倍稀釋后,再進(jìn)行活菌培養(yǎng)計(jì)數(shù)。
同時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)硬水代替消毒液,進(jìn)行平行試驗(yàn),作為陽(yáng)性對(duì)照。
所有試驗(yàn)樣本均在37℃溫箱中培養(yǎng),對(duì)細(xì)菌繁殖體培養(yǎng)48h觀察最終結(jié)果。
試驗(yàn)重復(fù)1次,計(jì)算各組的活菌濃度(cfu/ml),并換算為對(duì)數(shù)值(n),然后按下式計(jì)算殺滅對(duì)數(shù)值:
殺菌對(duì)數(shù)值(kl)=對(duì)照組平均活菌濃度的對(duì)數(shù)值(no)-試驗(yàn)組活菌濃度對(duì)數(shù)值(nx)。
3)“殺菌試驗(yàn)”用各待測(cè)樣品,分別對(duì)枯草芽孢桿菌作用2min、10min,試驗(yàn)在20±1℃條件下重復(fù)1次。
3.結(jié)果
表1.對(duì)枯草桿菌黑色變種芽孢的檢測(cè)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)在相同條件下重復(fù)一次,結(jié)果為:配方1及配方2的樣品分別對(duì)枯草桿菌黑色變種芽孢atcc9372作用2、10min,平均殺菌對(duì)數(shù)值(kl)>5。
4.試驗(yàn)結(jié)論
在有機(jī)干擾物存在的條件下,試驗(yàn)樣品與枯草桿菌黑色變種芽孢作用2、10min.平均殺菌對(duì)數(shù)值(kl)值大于5。
討論:中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利zl201210166719.3的殺芽孢的配方,需要同時(shí)使用兩種氨基酸雙鏈氨基羧酸鹽,添加量占制劑質(zhì)量的2.4%,作用2min,對(duì)枯草桿菌黑色變種芽孢的平均殺菌對(duì)數(shù)值(kl)>5。本發(fā)明制劑只需使用一種氨基酸雙鏈氨基羧酸鹽,添加量?jī)H占制劑質(zhì)量的0.4%,作用2min,同樣對(duì)枯草桿菌黑色變種芽孢的平均殺菌對(duì)數(shù)值(kl)>5。說(shuō)明在同等殺菌效果的前提下,本發(fā)明的配方更為有效,本發(fā)明在低濃度下就達(dá)到了很好的殺芽孢效果。
二、有機(jī)物干擾試驗(yàn)
評(píng)價(jià)在有機(jī)物影響的情況下,樣品的抗菌效果
1.主要材料
1)菌株:白色念珠菌atcc10231,第6代,由中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心提供。
2)中和劑:含1%卵磷脂、0.5%na2so3、3%吐溫-80的pbs溶液。
3)試驗(yàn)樣品:將“原液”(實(shí)施例5中的配方3)用蒸餾水或去離子水稀釋至“原液”的80%(實(shí)施例5中的配方4)待測(cè)樣品
4)有機(jī)干擾物:3%牛血清白蛋白(溶解后用孔徑為0.45um的微孔濾膜濾過(guò)除菌)。
5)作用菌濃度:5×105~5×106cuf/ml。
2.方法
1)試驗(yàn)按《消毒技術(shù)規(guī)范》(2008年版),第2.1.2.2、2.1.2.3、2.1.2.5及2.1.2.7項(xiàng)項(xiàng)“懸液定量殺滅試驗(yàn)法”進(jìn)行。
2)懸液定量殺滅試驗(yàn)操作程序
取消毒試驗(yàn)用無(wú)菌大試管,先加入0.5ml試驗(yàn)用菌懸液,再加入0.5ml有機(jī)干擾物質(zhì),混勻,置20℃±1℃水浴中5min后,用無(wú)菌吸管吸取上述濃度消毒液4.0ml注入其中,迅速混勻并立即記時(shí)。
待試驗(yàn)菌與消毒劑相互作用至各預(yù)定時(shí)間,分別吸取0.5ml試驗(yàn)菌與消毒劑混合液加入4.5ml經(jīng)滅菌的中和劑中,混勻。
各管試驗(yàn)菌與消毒劑混合液經(jīng)加中和劑作用10min后,分別吸取1.0ml樣液,按活菌培養(yǎng)計(jì)數(shù)方法測(cè)定存活菌數(shù),每管樣液接種2個(gè)平皿即可。如平板上生長(zhǎng)的菌落數(shù)較多時(shí),可進(jìn)行系列10倍稀釋后,再進(jìn)行活菌培養(yǎng)計(jì)數(shù)。
同時(shí)用稀釋液代替消毒液,進(jìn)行平行試驗(yàn),作為陽(yáng)性對(duì)照。
所有試驗(yàn)樣本均在37℃溫箱中培養(yǎng),對(duì)細(xì)菌繁殖體培養(yǎng)48h觀察最終結(jié)果。
殺菌對(duì)數(shù)值(kl)=對(duì)照組平均活菌濃度的對(duì)數(shù)值-試驗(yàn)組活菌濃度對(duì)數(shù)值。
3)“殺菌試驗(yàn)”用樣品原液(作用濃度為樣品的80%稀釋液,配置濃度為待測(cè)濃度1.25倍)分別對(duì)白色念珠菌作用2min、5min、10min、20min,試驗(yàn)在20±1℃條件下重復(fù)3次。
3.結(jié)果
在20±1℃條件下,三次重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果表明:作用濃度為樣品的80%稀釋液對(duì)白色念珠菌作用2min,平均殺菌對(duì)數(shù)值>4,見(jiàn)下表:
表2.有機(jī)物干擾對(duì)殺菌效果的影響
4.試驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)樣品(作用濃度為樣品的80%稀釋液)在有機(jī)干擾物存在時(shí),對(duì)白色念珠菌作用2min,平均殺菌對(duì)數(shù)值>4,有機(jī)干擾物不影響殺菌效果。
三、穩(wěn)定性試驗(yàn)
1.試驗(yàn)器材
1)菌株:白色念珠菌atcc10231,第6代,由中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心提供。
2)中和劑:含1%卵磷脂、0.5%na2so3、3%吐溫-80的pbs溶液。
3)試驗(yàn)樣品:實(shí)施例5中的配方5。樣品在37℃溫箱保存90天后再行檢測(cè)。
2.試驗(yàn)方法
1.試驗(yàn)按gb15979-2002《一次性使用衛(wèi)生用品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》附錄c3項(xiàng)“殺菌性能試驗(yàn)方法”進(jìn)行。
2.按實(shí)施例5中的配方5制備水溶液,分別對(duì)白色念珠菌作用2min、5min、10min、20min,試驗(yàn)在20±1℃條件下重復(fù)2次。
3.試驗(yàn)結(jié)果
在20±1℃條件下,兩次重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果表明:37℃溫箱保存90天后的樣品對(duì)白色念珠菌作用2min,平均殺菌率分別為100.00%,結(jié)果見(jiàn)下表:
表3.試驗(yàn)樣品對(duì)白色念珠菌的殺菌作用
4.試驗(yàn)結(jié)論:試驗(yàn)樣品在37℃溫箱保存90天后,檢測(cè)對(duì)白色念珠菌atcc10231作用2min.,平均殺菌率為100.00%。
四、凍融試驗(yàn)
1.試驗(yàn)器材
1)50ml帶塞透明玻璃瓶20個(gè)
2)試驗(yàn)樣品:實(shí)施例5中的配方1,2,3,4,5,6,7,8,9,10各60ml.
2.試驗(yàn)方法
制備配方1,2,3,4,5,6,7,8,9,10溶液,每種溶液分裝在3個(gè)玻璃瓶中,每瓶20ml一瓶,共30瓶。將30個(gè)玻璃瓶放在-4℃的冰箱凍格內(nèi)冰凍,24小時(shí)后取出,放置在室溫下12小時(shí),讓其完全解凍。觀察樣品有無(wú)分離、沉淀、渾濁等現(xiàn)象。然后再放入冰箱凍格內(nèi)冰凍。此凍、融試驗(yàn)重復(fù)5次。
3.試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表:
表4.樣品凍、融試驗(yàn)結(jié)果
分層、沉淀、渾濁:有+,無(wú)-
4.試驗(yàn)結(jié)論
所有30個(gè)樣品經(jīng)過(guò)5個(gè)周期的凍融試驗(yàn),無(wú)分離、沉淀、渾濁等情況出現(xiàn)。
本發(fā)明的有益效果:發(fā)明制劑可高效殺滅芽孢,無(wú)毒、無(wú)刺激,性質(zhì)穩(wěn)定,可以長(zhǎng)期保存。該氨基酸雙鏈羧酸鹽帶正電荷,可聚集在芽孢的胞膜上,與其帶的負(fù)電荷作用,產(chǎn)生室阻效應(yīng),導(dǎo)致芽孢生長(zhǎng)受抑而死亡;同時(shí)由于芽孢的胞膜上的電荷發(fā)生改變,可使芽孢蛋白變性而沉淀,導(dǎo)致芽孢死亡。制劑中的dapc或daac能與芽孢壁上的多磷脂反應(yīng)發(fā)揮本身所具有的殺菌作用外,也能使芽孢壁上的肽變性而破壞芽孢表面的蛋白受體。戊二醛在本發(fā)明中僅僅作為輔助成分,因?yàn)槲於┲挥性诟邼舛?3.2%)及堿性條件下,經(jīng)2~4小時(shí)才能殺滅芽孢。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步解釋?zhuān)景l(fā)明不局限于以下實(shí)施例。其他人根據(jù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)對(duì)以下實(shí)施例及配方范圍所做的改動(dòng),做成其它的劑型或用于其它用途,都屬于本發(fā)明的范圍。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:產(chǎn)品為液態(tài),用下列原料按重量百分比配制:dapc為1.0%,戊二醛為0.4%,去離子水水為余量。
制備:①.按質(zhì)量配比取上述原料,將它們混勻,在30℃制得均質(zhì)溶液;②.用灌裝機(jī)分裝至合適的容器中得成品。
還可按占一種殺芽孢的制劑的質(zhì)量百分比再加入下面一種或多種輔料:
緩蝕劑:0.5~2.0%,
雙十烷基二甲基氯化銨:0.1~2.0%,
十四烷基二甲基氧化銨:0.1~1.0%,
十四烷基二甲基芐基氯化銨:0.1~2.0%,
乙醇:10.0~80.0%,
增稠劑:0.01~0.5%。
實(shí)施例2:
液態(tài)發(fā)明產(chǎn)品用下列原料按重量百分比配制:daac為2.0%,戊二醛為0.8%,蒸餾水水為余量。制備方法同實(shí)施例1。
實(shí)施例3:
發(fā)明產(chǎn)品用下列原料按重量百分比配制:daac為0.5%,戊二醛為0.07%,緩蝕劑磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉為1.0%,雙十烷基二甲基氯化銨為0.5%,增稠劑羥丙基甲基纖維素為0.3%,蒸餾水水為余量。
實(shí)施例4:
發(fā)明產(chǎn)品用下列原料按重量百分比配制:dapc為1.0%,戊二醛為0.4%,十四烷基二甲基芐基氯化銨為0.5%,乙醇為20.0%,蒸餾水水為余量。
實(shí)施例5:下表中列出了10個(gè)配方的原料及其質(zhì)量配比。對(duì)每一個(gè)配方分別按質(zhì)量配比取其原料,按實(shí)施例1的制備方法制得均質(zhì)溶液或無(wú)色透明溶液。
表5.配方的原料及質(zhì)量百分比(%)配比
ga:戊二醛;s1:雙十烷基二甲基氯化銨;s2:十四烷基二甲基氧化銨;s3:十四烷基二甲基芐基氯化銨;s4:乙醇。