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一种杀孢子剂及其制备方法与应用与流程

本发明涉及消毒技术领域,具体涉及一种由亚氯酸盐与过氧化氢抗氧剂组成的杀孢子剂及其制备方法与应用。

背景技术:

消毒剂(disinfectant)是指用于杀灭传播媒介上病原微生物,使之达到无害化要求的化学制剂。杀孢子剂(sporicide)则是能把芽孢、孢子杀灭的消毒剂。目前常用的杀孢子剂按类别分主要为过氧化物杀孢子剂(如过氧化氢和过氧乙酸等),活性氯杀孢子剂(如次氯酸/钠和二氧化氯等),以及醛类物质杀孢子剂(如甲醛、戊二醛和邻苯二甲醛等),用于空间消毒灭菌时常用雾化或汽化的方法。

采用雾化或汽化的方法使用单一组分的过氧化物杀孢子剂进行空间消毒灭菌时因需使用较高浓度(如过氧化氢的使用浓度需要大于30%)、腐蚀性比较严重,在低温和高湿度条件下消毒灭菌效果也不理想,杀孢子剂特别是对某些病毒的杀灭能力不理想,因而限制了其使用范围。

采用雾化或汽化的方法使用复合过氧化物杀孢子剂(如过氧化氢和过氧乙酸复合物)进行空间消毒灭菌时,虽然可以降低过氧化物的使用浓度,减轻腐蚀性,但仍然没有解决在低温和高湿度条件下消毒灭菌效果不理想的问题。

醛类物质杀孢子剂用于空间消毒灭菌时,虽然其消毒灭菌效果受温度和湿度的影响不大,但因其毒性较大,在许多国家已经禁止在很多领域特别是药品食品制造领域使用。

常用的活性氯杀孢子剂(如次氯酸/盐和二氧化氯等)用于空间消毒灭菌时,在低温和高湿度条件下均具有较好的消毒灭菌效果,杀灭病毒的活性也较一般的过氧化物高,但因非常不稳定,使用极不方便。

二氧化氯(ClO2)是目前公认的一种优良的消毒剂,它可以杀灭一切微生物,包括细菌繁殖体、细菌芽孢、真菌、分枝杆菌和病毒等。ClO2易溶于水,在水中几乎100%以分子状态存在,所以极易穿透细胞膜,渗入细菌细胞内,将其核酸(DNA或RNA)氧化,从而阻止细菌的合成代谢,并使细菌消亡。因此ClO2具有适用面广、使用剂量低、反应快、效果好、持续时间长,无毒、对环境不产生有害影响等优点。但二氧化氯无论在气态还是在溶液中都极不稳定,特别是遇光和热或遇有机物等,均能促进其发生分解(气态ClO2在日光下的半衰期仅约1小时),在50℃时就会引起爆炸式分解产生氧气(O2)和有毒的氯气(Cl2),所以气态二氧化氯在实际应用中的安全性还并未完全得到保障,使用时也极不方便,必须现场制备。使用二氧化氯的水溶液虽然比较安全,但同样存在不稳定的问题,活化后的二氧化氯溶液的半衰期仅为1天,因此也必须现配现用,活化前多以没有抗菌活性的“稳定性”二氧化氯(其实质是含有亚氯酸盐的碱性溶液)的形式储存,使用时加酸或者氧化剂进行活化产生二氧化氯。其活化反应如下:

ClO-2+H+→HClO2(加少量酸调节pH)

5HClO2→4ClO2↑+HCl+2H2O(放置)

4ClO-2+2H+→2ClO2↑+HClO3+HCl+H2O(加入大量酸活化,pH<1,无外加Cl-)

5ClO-2+4H+→4ClO2↑+Cl-+2H2O(加入大量酸活化,pH<1,有外加Cl-)

2ClO-2+S2O2-8→2C1O2↑+2SO2-4(加入大量强氧化剂活化,pH=5-9)

由上述反应可知:采用加强酸或加强氧化剂对亚氯酸钠进行活化制备二氧化氯消毒液时均会产生大量的强电解质甚至会产生强酸如盐酸、氯酸等,采用这几种方法制备的二氧化氯消毒液只适合在低浓度下用于表面消毒和水的消毒,不适合在高浓度下采用喷雾的方式用于空间消毒,否则就会对消毒物体的表面特别是对金属物体表面产生腐蚀作用。

当亚氯酸转化为亚氯酸盐如亚氯酸钠盐和钾盐等,无论在固态还是在溶液状态下均比较稳定。

近年来的研究表明,亚氯酸盐在较低pH条件下也具有消毒灭菌活性,且稳定性优于二氧化氯。

PCT国际专利(WO2014/188310EN 2014.11.27)公开了一种的包含亚氯酸水溶液的消毒剂,主要用作物体表面杀菌剂、食品添加剂、防腐剂和药用制剂等,该消毒剂在pH6.5左右时仅能生成少量的二氧化氯,因而比较稳定。该技术并没有注明具体的可稳定时间。事实上,该消毒剂在pH 3.5时会产生大量二氧化氯,因此该技术提出的亚氯酸消毒剂在pH低于6.5时是不稳定的,另外由于含有大量强电解质,也不适合采用喷雾法用于空间消毒。

PCT国际专利(WO2014/188312EN 2014.11.27)公开了杀孢子剂一种亚氯酸水溶液制剂的长期保存和新应用,其特征在于包括亚氯酸水溶液、金属氢氧化物和金属磷酸盐,用于物体表面消毒和空气中除异味。该消毒剂的最大特点是在pH5-7时抗菌活性最强,放置1个月,其抗菌活性(用酚系数表示)仅下降约10%左右;但当pH低于4时,放置1个月,其抗菌活性(用酚系数表示)会下降约70%左右。当pH低于3时放置1个月,其抗菌活性(用酚系数表示)就完全消失(此时已经检测不出二氧化氯(紫外光谱在355-358nm的波长处已经没有最大吸收存在)和亚氯酸(紫外光谱在260nm的波长处也检测不出最大吸收存在))。

PCT国际专利(WO2008/099911JA 2008.08.21)公开了一种保存稳定性优异的广谱抗病毒药剂组合物,其特征在于由纯二氧化氯液体制剂构成,所述纯二氧化氯液体制剂作为构成成分含有溶存二氧化氯气体、亚氯酸盐和pH调整剂(磷酸或其盐),该抗病毒药剂组合物由于加入了磷酸或其盐作为pH调节剂和稳定剂(pH5.5-6),储放一年后仍然具有广谱的抗病毒活性。

由此可见,现有技术制备的含有亚氯酸钠的消毒液,其pH必须大于5.5,且含有大量强电解质。如果pH低于5.5,则其稳定性不超过1个月。