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过氧化物复合消毒剂的制备及其杀菌效果的评价

发布:多吉利        来源:www.duojili.cn  

过氧化物复合消毒剂的制备及其杀菌效果的评价

提要:过氧化物复合消毒剂是由一种电解装置生产合成,采用定量杀菌试验和动物试验,对其消毒效果及毒性进行了试验观察。结果,含过氧化氢6OO mg/L的过氧化物复合消毒剂,作用5 min和10 min,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌平均杀灭率均达到99.9%以上。含过氧化氢2200 mg/L的该消毒剂,作用10 min,对模拟现场物体表面枯草杆菌黑色变种芽孢平均消除率为99.93%。有机物对该消毒剂杀菌效果无明显影响;将其储存于54℃ 14 d,过氧化氢含量下降率为9.93% 。该消毒剂属于实际无毒,弱蓄积毒性,对动物皮肤无明显刺激性。结论,过氧化物复合消毒剂具有良好的杀菌效果,储存性能稳定,毒性低,刺激性小。

关键词:过氧化氢;复合消毒剂;毒性;大肠杆菌;金黄色葡萄球菌;枯草杆菌黑色变种芽孢

过氧化物复合消毒剂是由一种电解消毒装置通过电催化膜反应器电解某些有机酸盐所生成的以过氧化氢为主要成分的复配制剂。该装置生产工艺是一种节能、安全可靠、不污染环境的新型化工过程。其反应生成物是集反应与分离为一体偶对合成过氧化物。国外用类似工艺生产开发出此类消毒剂,用于海水灭藻,取得了较好的效果,已经实现了工业化生产。

该反应装置可直接合成过氧化物,可实现就地生产就地使用,不仅可以形成过氧化物单体,也可与某些有机酸物质复合过氧化物消毒剂。该装置生产的过氧化物消毒剂为无色、透明液体,主要有效成分过氧化氢含量为22.5 L。

为了解该过氧化物复合消毒剂消毒性能及其毒性,在实验室进行了杀菌试验,稳定性试验和毒理试验。现将结果报告如下。

1 方法

1.1消毒剂的合成

1.1.1反应原理该过氧化物消毒剂是利用燃料电池的前沿技术制造,生产装置的核心部分是一个电催化膜反应器。

1.1.2工艺流程过氧化物消毒剂生产装置系统是由离子膜反应器、供水、供气、电解质循环和供电单元组成。

该生产工艺主要特点:① 反应与分离为一体,偶对合成过氧化物和氧气。② 反应条件温和,产物浓度在一定范围内可控制,生产工艺简单,操作方便,自动化连锁保护,运行安全可靠。整个生产过程无任何“三废”排放,不污染环境。

1.1.3产品有效成分过氧化氢含量测定取产物1ml置于锥形瓶中,用高锰酸钾滴定法测定,以过氧化氢计量。

1.1.4过氧化物复合消毒剂配制 以本研究装置生产的消毒剂为原料,配以水杨酸、柠檬酸、丁二酸、戊二酸等复配,可以形成含过氧基团为活性物质的复合消毒剂。

1.2杀菌试验

1.2.1试验菌悬液制备取大肠杆菌(8099)和金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)24 h新鲜培养物以及枯草杆菌黑色变种(ATCC 9372)芽孢,用含10g/ L蛋白胨磷酸盐缓冲液(PBS)配制成试验浓度的菌悬液备用。

1.2.2中和剂鉴定试验 以大肠杆菌和枯草杆菌黑色变种芽孢为代表,设计6组试验,按照悬液定量杀菌试验程序进行试验。试验结果,以第6组不长菌,第3、4、5组组间菌数相差不超过10% ,第1组不长菌或菌数远小于第2组,第2组菌数≥100 efu/ml

时,判定所选中和剂及其浓度适宜。

1.2.3悬液定量杀菌试验将消毒液5.0 ml(阳性对照为PBS)分装到无菌试管内,置于20℃ 水浴恒温5 min,加入菌悬液0.1 ml,立即混合。作用到预定时间,取菌药混合液0.5 ml,加入盛有4.5 ml中和剂的试管中,混匀。中和作用10 min,取该液0.5ml,接种平皿,倾注普通营养琼脂培养基并混匀。置37℃恒温生化培养箱培养48 h,计数菌落数,计算杀灭率。

在枯草杆菌黑色变种芽孢悬液中加入不同浓度小牛血清,进行悬液定量杀菌试验,以观察有机物影响。所有试验重复3次。

1.2.4模拟现场试验选择木质桌面,制成无菌规格板面积为25 cm×25 cm;将试验菌液(枯草杆菌黑色变种芽孢)均匀涂布于规格面积上晾干。将含过氧化氢2200 mg/L的复合消毒剂均匀涂布在染菌表面,作用至规定时间后,用棉拭涂抹法进行采样,将采样棉拭头放于含中和剂试管内。以同样方法进行阳性对照采样,然后进行活菌计数培养,计算细菌消除率。

1.2.5稳定性试验将过氧化物复合消毒液原包装,一式三份置于54~C恒温箱内保存14 d。于存放前、后分别取样,测定其过氧化氢含量,计算下降率。

1.3毒性试验

1.3.1急性经口毒性试验采用一次最大限量法。

取健康体重为180~220 g大鼠(wistar)20只,雌雄各半。受试物剂量按5.0 g/kg.bw。采用灌胃法给药,灌胃前禁食16 h,取消毒液按5 ml/kg一次灌胃,观察两周,计算LD∞。

1.3.2蓄积毒性试验选用wistar大鼠20只(166~209 g),雌雄各半。采用剂量递增蓄积系数法剂量,分别以0.1、0.15、0.22、0.34、0.50 LD50剂量给药,各剂量均按10 ml/kg.bw灌胃,各剂量均连续灌胃4d,每日灌胃一次。计算蓄积系数K。

1.3.3皮肤刺激性试验试验动物为健康日本大耳白兔(军事医学科学院实验动物中心提供),体重22.5~3.0 kg。试验前24 h,将试验动物背部脊柱两侧背各3 cm×3 cm区域毛剪掉,在一侧去毛皮肤上涂抹消毒剂0.2 ml,涂抹面积2.5 cm×2.5 cm,作用4 h,用水清洗干净。另一侧用生理盐水作空白对照。每日涂抹处理一次,连续涂抹14 d,每日观察皮肤反应并评分。试验结束时,取涂抹部位及对照部位皮肤进行病理组织学检查。

2结果

2.1中和剂鉴定试验结果

试验结果证明,用含5 g/L硫代硫酸钠、20 g/L吐温80的PBS,可有效中和含过氧化氢6OO mg/L和2200 mg/L的过氧化物复合消毒剂溶液对大肠杆菌和枯草杆菌黑色变种芽孢残留作用,且对培养条件无影响。

2.2悬液定量杀茵试验结果

试验结果证明,以含过氧化氢6OO mg/L的过氧化物复合消毒剂,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌分别作用5 min和10 min,平均杀灭率均达到99.9%以上;1200 mg/L作用10 min,对大肠杆菌杀灭率达100% ,对金黄色葡萄球菌杀灭率为99.99%。

2.3模拟现场试验结果

经30份模拟现场试验结果表明,以含过氧化氢2200 mg/L的该复合消毒剂,进行表面涂抹消毒并作用10 min,对木质桌面上枯草杆菌黑色变种芽孢平均消除率为99.93%(消除率范围为99.90% 一99.96% )。

2.4有机物影响试验结果

菌悬液内含25%小牛血清,对含过氧化氢2200mg/L的复合消毒剂杀灭枯草杆菌黑色变种芽孢效果基本无影响;含50% 的小牛血清条件下对其杀菌效果有轻微影响。

2.5稳定性试验结果

过氧化物复合消毒剂于54~C放置14 d后,分别对3份样品进行3次重复测定结果表明,储存前样品过氧化氢平均含量为22.5 g/L,储存后样品过氧化氢平均含量为20.4 g/L,下降率为9.93%。

2.6毒理学试验结果

2.6.1大鼠急性口服毒性试验结果大鼠灌胃给药后活动有烦躁现象,1 h后恢复正常,试验期间动物无死亡。经计算,大鼠急性经口毒性LD50>5000mg/kg,属于实际无毒。

2.6.2蓄积毒性试验结果受试物灌胃后,各组动物体征基本无异常,染毒剂量达到LD50>5000,经连续灌胃20 d后无动物死亡,蓄积系数K>5,属弱蓄积毒性。

2.6.3多次完整皮肤刺激性试验结果试验期间,受试动物受试侧及对照皮肤均无异常反应,皮肤刺激指数均为0,病理组织学检查积分均为0,过氧化物复合消毒剂对动物皮肤无明显刺激性。

3讨论

利用电催化膜反应器制备羟基自由基过氧化物并用于消毒的研究报告不多。本研究用电解装置生产的羟基自由基过氧化物以过氧化氢计,含量达到22.5 g/L,其工艺简单,运行可靠,是一种制备对环境无害消毒剂的新工艺。以此混合液与多种有机酸物质及表面活性剂复配合成稳定的过氧化物复合消毒剂,经实验证明,此消毒剂过氧化氢含量为6OOmg/L时,作用5 min对悬液内大肠杆菌的平均杀灭率为99.91% ,作用10 min对金黄色葡萄球菌的平均消除率为99.92%。以过氧化氢含量为2200 mg/L该消毒剂,对物体表面上枯草杆菌黑色变种芽孢作用10 min,平均杀灭率达到99.93% ,明显地比文献报道过氧化氢使用浓度低得多。有机物对该消毒剂杀菌效果影响不明显,储存性能稳定。动物试验表明,该消毒剂属于实际无毒,弱蓄积毒性,对皮肤无明显刺激性;说明过氧化物复合消毒剂不仅具有良好的杀菌效果,而且毒性低,储存稳定,使用具有一定的安全性。

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