一元制剂二氧化氯消毒粉剂杀菌性能及毒性试验研究
一元制剂二氧化氯消毒粉剂杀菌性能及毒
性试验研究
?
l06?ChineseJournalofDisinfection2006;23(2)
文章编号:1001—7658(2006)03—0106—02
一
元制剂二氧化氯消毒粉剂杀菌性能
及毒性试验研究
李志富邵伟任少红赵宇
(山东泰山医学院化学与化学工程学院,泰安271000;1山东大学药学院) 【论着】
提要一元制剂二氧化氯消毒粉剂是由3种主要成分组成,为了解其杀菌效果和毒性,采用悬液定量杀菌试验和
动物毒性试验进行了实验室研究.结果,以含30mg/L二氧化氯该消毒剂水溶液对悬液内大肠杆菌作用5min,平
均杀灭率为99.95%;15ms/L二氧化氯消毒液对金黄色葡萄球菌作用5min,平均杀灭率为99.91%;60ms/L二氧
化氯消毒液对枯草杆菌黑色变种芽孢作用10min,平均杀灭率为99.94%.以200ms/L二氧化氯消毒液作用5
min,可完全破坏悬液内HBsAg的抗原性.菌悬液内含体积分数25%以上小牛血清对其杀灭大肠杆菌效果有轻度
影响.该二氧化氯消毒粉剂对小鼠急性经口LD,.值大于5000ms/kg,属无毒类物质;以100ms/L二氧化氯消毒液
对家兔皮肤刺激试验指数为0.63,属于轻度刺激性.结论,一元制剂二氧化氯消毒粉剂对细菌繁殖体和细菌芽孢
具有良好的杀菌效果,动物毒性试验属无毒类物质,对家兔皮肤有轻度刺激性. 关键词一元二氧化氯;大肠杆菌;枯草杆菌黑色变种芽孢;杀菌效果
中图分类号:R187.2文献标识码:A
EXPERn?NTAISTUDlYoNGER??C?dLPRoPERTYANDTo?CrIoFMoNo唧-
LE.rICPREPARATIONoFCHLoRDEDIoX?'EDISDECTIoNPo?IER
LIZhi一,SHAOWei,RENShao—hong,ZHAOYu
(SchoolofChemistryandChemicalEngineering,ShandongTaishanMedicalCollege,Tai~a271000;1SchoolofPhar-
macy,ShandongUniversity,China)
AbstractThemonophyleticpreparationofchlorinedioxidedisinfectionpowderiscomposedof3mainingredients.Inor-
dertoknowitsgermicidalefficacyandtoxicity,suspensionquantitativegermicidaltestandanimaltoxicitytestwereusedto
carryoutlaboratorystudy.Results:TheaveragekillingrateofEscherichiacoliinsuspensionexpo~ltothewatersolution
ofthedisinfectantcon~ninschlorinedioxide30mg/Lfor5minWill899.95%,thatofStaphylococcusaureuse】q)0sedtothe
disinfectantsolutioncontainingchlorinedioxide15mg/Lfor5minWill899.91%andthatofsporesofBacillussubtilistr.
niger甑
p0sedtothedisinfectantsolutionconfiningchlorinedioxide60mg/Lfor10minWill899.94%.Thedisinfectant80-
lutioncontainingchlorinedioxide200ms/LwitlIa5mincontacttimecoulddestroycompletelytheantigenicityofHBsAgin
suspension.Morethan25%(v/v)calf~rulninthebacterialsuspensionshshflyinfluenceditsefficacyinkillingEcoli.
ThemollseacuteoralLD5oofthechlorinedioxidedisinfectionpowderWill8>5000ms/kg,indicatingthatitbelongstonon
—
toxicsubstances.Therabbitskinirritatingtestindexof100ms/LchlorinedioxidedisinfectionsolutionWill80.63,indi?
caringslightirritation.Conclusions:Monophyleticpreparationofchlorinedioxidedisinfect
ionpowderhasgeodefficacyin killingvegetativeformandsporeofbacteriaandisslightlyirriatingtorabbitskin.Itbelongsto
non—toxicsubstancesby animaltoxicitytest. Keywordsmonophyleticchlorinedioxide;Escherichiacoil;sporeofBacillussubtilis眦
niger;germicidal
二元制剂二氧化氯消毒粉剂产品存在活化率 低,活化酸度高,反应缓慢等问题,因而需要研制新 型固体二氧化氯消毒剂?.以亚氯酸盐,柠檬酸和 活化促进剂(一种氯的衍生物)组成的一元二氧化 [作者简介】李志富(1968一),男,山东泰安人,在职硕士,讲师,主 要从事医院污水消毒分析研究工作.
氯消毒粉剂,很好地解决了上述问题.采用活化促 进剂具有促进活化速度,提高活化率,减少固体酸用 量等特点,使消毒剂能够在低酸度条件下快速活化. 该二氧化氯消毒粉剂为白色粉末,含二氧化氯储量 为质量分数9.88%,将其溶于水中可快速反应生成 淡黄色透明的二氧化氯液体,pH值为5.40.为观 察该消毒粉剂的杀菌效果,稳定性及毒性,进行了实
中国消毒学杂志2006年第23卷第2期
验室研究.现将结果
报告
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如下.
1方法
1.1一元二氧化氯消毒粉剂制备方法
将充分干燥并脱水的亚氯酸盐,柠檬酸和活化 促进剂,按一定比例在干燥环境中混合后,加少量过 碳酸钠,制成一元二氧化氯固体制剂,用铝塑复合袋 封装.封装时袋内充满高纯度氮气,储存于干燥器 中待用.使用前将其溶解于水中即可配成不同浓度
的二氧化氯消毒液.
1.2茵悬液制备
取大肠杆菌(8099),金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)24h新鲜斜面培养物,用含10g/L蛋白胨磷 酸盐缓冲液(PBS)洗下细菌并配制成试验菌悬液备 用.枯草杆菌黑色变种(ATCC9372)芽孢也用含蛋 白胨的PBS配制成芽孢悬液.
1.3中和剂选择试验
试验以大肠杆菌,金黄色葡萄球菌,枯草杆菌黑 色变种芽孢和HBsAg为指标,设平行6组试验,按 悬液定量杀菌试验程序进行.?消毒液+菌悬 液;?(消毒液+菌悬液)+中和剂;?中和剂+菌 悬液;?(消毒液+中和剂)+菌悬液;?稀释液+ 菌悬液(正常菌对照);?稀释液+中和剂+培养基 作为阴性对照.试验结果,以第1组不长菌或仅有 极少数菌落生长;第2组有菌落生长,较第1组为 多,但较第3,4,5组为少;第3,4,5组组间菌落数在 1×10.,5×10.cfu/ml,误差率不超过15%;第6组 无菌生长.表明所选中和剂及其浓度适宜. 1.4悬液定量杀茵试验
将试验浓度的消毒剂4.5IIl1分装到无菌试管 内(阳性对照为PBS),置于20a【=水浴恒温,分NJJn 人试验菌悬液,混合均匀.作用到规定时间,取出 0.5ml加到4.5IIll中和剂试管内,混匀,中和作用 10mill.经振荡混合,取混合液1ml进行活菌计数 培养,计数存活细菌数,计算杀菌率.试验重复3 次.
观察有机物对杀菌效果影响时,向大肠杆菌悬 液中加人体积分数25%,50%的小牛血清,再按上
述方法进行试验.
1.5HBsAg破坏试验
用含5%小牛血清的PBS将纯化HBsAg稀释 成150t~/m{作试液,在无菌试管内分装0.8ml试 验浓度的消毒剂溶液(阳性对照为中和产物),在 20~C恒温条件下,加入HBsAg试液0.2ml,混匀. 作用到规定时间,加入1.0ml中和剂混匀,中和作 用10min.用固相放射免疫法(ELISA)检测试验 组,阳性对照组和阴性对照组HBsAg抗原性.结果 以试验组OD值(S)与阴性对照组OD值(N)比值 (S/N)<2.1为HBsAg抗原性被破坏.
1.6稳定性试验
将3份一元制剂二氧化氯消毒粉剂原包装置于 54~C恒温箱存放120d,分别取存放前后该消毒粉 剂,按五步碘量法测定其二氧化氯含量?,计算二 氧化氯平均下降率.
1.7活化性能试验
1.7.1促进剂影响试验将2.5g亚氯酸钠与6.5g 柠檬酸混合,一式2份,分别加入两个碘量瓶中,其 中一个碘量瓶中加入3g的活化促进剂,另一个碘 量瓶中不加促进剂,在两个碘量瓶中同时加入200 倍的无菌硬水,置暗处反应15min后,用五步碘量 法测定二氧化氯的含量.
1.7.2促进剂对固体酸用量影响试验第1组在盛有 2.5g亚氯酸钠的碘量瓶中,分~ll~jn人不同量的柠檬 酸和100倍的无菌硬水,置暗处反应15min后用五 步碘量法测定二氧化氯的含量.第2组在盛有2.5 g亚氯酸钠,3g活化促进剂的碘量瓶中,分别加入 不同量的柠檬酸和100倍的无菌硬水,置暗处反应
15min后用五步碘量法测定二氧化氯的含量. 比较两组测定结果,分析促进剂对固体酸用量 的影响.
1.7.3促进剂对杀灭微生物影响试验选用上述加 促进剂和不加促进剂制得的两种二氧化氯消毒剂原 液,经无菌硬水稀释后,分别进行悬液定量杀菌试 验,比较两组杀灭大肠杆菌效果的变化. 1.8毒性试验
1.8.1急性经口毒性试验取体重18,22g昆明种 2O只小鼠(山东大学试验动物中心提供),雌雄各 半,随机分成5组.染毒前,禁食过夜,不限制饮水. 设250,625,1250,1875和3750mg/kg?bw等5个 剂量组.采用一次经口灌胃给药,按0.1ml/10g体 重给予染毒量.染毒后,观察小鼠的中毒表现和死 亡情况,按概率单位一对数图解法求出半数致死量 (LD50).
2.7kg 1.8.2一次完整皮肤刺激试验取体重2.5,
健康成年的新西兰白色家兔3只(山东大学试验动 物中心提供),试验前剪去脊柱两侧的毛,去毛面积 两侧各为3cm×3cm.24h后确认无皮肤损伤后, 将0.5ml含二氧化氯100mg/L消毒液置于无菌纱 布上,直接敷贴在去毛区的兔背一侧皮肤上,然后用 两层纱布和一层玻璃纸覆盖,无刺激胶布固定;另一 侧皮肤作为空白对照.固定4h后用温水洗去残留 物,观察去除受试物后的24h和48h的皮肤刺激反
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应,计算原发刺激指数,做出评价.
1.9能量试验
将二氧化氯消毒粉剂用
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
硬水稀释成能量试 验所需各种浓度(A,B,C)溶液,用大肠杆菌悬液进 行试验.第1次取1.0ml菌悬液加入第1管A浓 度消毒液内10min后,分别吸取A管内混合液20 移种至5支盛有5.0ml中和剂营养肉汤培养管 中;在第1次加菌悬液后15min,依次重复前面的操 作2次.B和C浓度的操作程序同上.阳性对照是 在2支5rnl中和产物的营养肉汤培养管中加入5 菌液.结果以第1次和第2次移种的5管样本 中,由2管或2管以上不长菌的浓度组作为最低合 格浓度.
2结果
2.1中和剂选择试验结果
结果表明,用含2.5g/L硫代硫酸钠,10g/L吐 温80,1.5g/L卵磷脂的PBS,可有效中和含150 rag/L二氧化氯消毒液对试验菌的残余作用,且中和 剂与中和产物对试验菌和培养基均无不良影响,符 合中和剂鉴定标准.用含5g/L硫代硫酸钠,20g/ L吐温80,3g/L卵磷脂和10%小牛血清的PBS可 有效中和HBsAg试验中含150mg/L二氧化氯消毒 液,符合规定要求.
2.2悬液定量杀茵试验结果
试验结果表明,以含30mg/L二氧化氯消毒液 对悬液内大肠杆菌作用5min,平均杀灭率为99. 95%;15mg/L二氧化氯消毒液对金黄色葡萄球菌 作用5min,平均杀灭率为99.91%;用60mg/L二 氧化氯消毒液对枯草杆菌黑色变种芽孢作用10 min,平均杀灭率为99.94%(表1).
2.3有机物影响试验结果
试验结果表明,菌悬液内含小牛血清体积分数 25%以上对二氧化氯消毒液杀灭大肠杆菌的效果均 有轻度影响(表2).
2.4对HBsAg抗原性破坏效果
检测表明,以200mg/L二氧化氯消毒液作用5 min,可完全破坏悬液内HBsAg抗原性,但用100 rag/L二氧化氯消毒液作用20min也不能完全破坏 HBsAg抗原性(表3).
2.5稳定性试验结果
试验前该消毒粉剂中二氧化氯含量为质量9. 88%,54oC储存120d后,二氧化氯含量为9.07%, 平均下降率为8.2%.
2.6活化性能测定结果
表1二氧化氯消毒粉剂对不同细菌杀灭效果 二氧化氯含量作用不同时间(m.m)的平均杀灭率(%) (rag/L)5101520
60.00
30.00
l5.00
3O.00
l5.00
7.5O
枉苴
99.99l00.00100.00100.00 99.9599.99100.00100.00 89.0792.5498.6899.93 垒黄色萤莹壁萱
99.9999.99l00.00100.00 99.9199.9799.99100.00
85.139O.o294.3899.90 注:试验温度为2O一25?,阳性对照菌数,大肠杆菌为26OO000
cfiu'ml,金黄色葡萄球菌为650000cfiu'ml,枯草杆菌黑色变种 芽孢为800000cfiu'ml.结果为3次试验平均值. 表2有机物对二氧化氯消毒粉剂杀灭大肠杆菌效果影响 小牛血清阳性对照平均作用不同时间(m.m)平均杀灭率(%) 浓度(%)菌数(tin/mr)5101520 注:试验温度为2O,25?,结果为3次试验平均值. 表3二氧化氯消毒粉剂对HBsAg抗原性破坏效果 二氧化氯含量作用不同时间(m.m)平均S/N值 (ms/L)5101520
注:试验温度为20—25?,结果为3次试验平均值.阳性对照组 S/N值为132.16.
2.6.1促进剂影响试验结果检测表明,加入活化促 进剂的消毒液中二氧化氯含量为597mg/L,不加活 化促进剂的消毒液中二氧化氯含量为4O4mg/L,前 者比后者活化效率提高了47.8%.
2.6.2促进剂对固体酸用量影响经检测,固体酸用 量为2,4,6,8,10,12g的条件下,反应时间相同时, 在加促进剂和不加促进剂的两组试验中,测得的二 氧化氯含量不同(图1).结果显示,在二氧化氯含 量相同条件下,加促进剂时所需要的固体酸用量明 显少于不加促进剂所需固体酸用量.
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柠檬酸加入量(曲
一
?一加促进剂,一?一不加促进剂 圈1促进剂对固体酸影响
2.6.3促进剂对杀菌效果影响试验结果试验结果表
明,加与不加促进剂制得的两种二氧化氯消毒剂原
液均作20倍稀释,在相同条件下进行悬液定量杀菌
试验,加活化促进剂者杀菌效果明显好于不加者 (图2).
l20
邑100
80
60
篓4o
20
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消毒时间(min)
一
?一加促进刺,一?一不加促进剂
圈2促进剂对杀灭微生物影响
2.7毒性试验结果
毒性试验结果表明,一元制剂二氧化氯消毒剂 粉剂在对小鼠急性经口毒性试验观察期间,动物均 无不良反应,也无动物死亡,LD如均大于5000mr,/ kg,属于无毒类物质.
一
次性皮肤刺激试验结果表明,含二氧化氯 100ms/L该消毒液对家兔皮肤刺激强度值为0.63, 有轻度刺激性.
2.8能量试验结果
对大肠杆菌能量试验结果表明,二氧化氯消毒 液最低有效耐受浓度为20mg/L(表4). 3讨论
以亚氯酸盐,活化剂柠檬酸和活化促进剂即氯 的衍生物(RHC1)组成的一元制剂二氧化氯消毒粉 剂,溶于水中,经过特殊反应机理,形成高活化率的 表4二氧化氯消毒粉剂对大肠杆菌能量试验结果 试验序号二量3次加菌的5管中细菌生长情况 l23
注:试验温度为20—25?,"+"表示有菌生长,"一"表示无菌生 长.阳性对照有菌生长,阴性对照无菌生长. 二氧化氯,其反应式如下:RHC12+2H2O—RH3+ 2HCIO;2C102+ClO一+2H—ClO2+Cl一+H20. 研究结果表明,该消毒剂粉剂性能稳定,对细菌 繁殖体和细菌芽孢具有良好的杀灭效果,以含6o
ms/L二氧化氯的该消毒剂溶液对枯草杆菌黑色变 种芽孢作用10min,平均杀灭率即可达到99.94%. 但该消毒剂对有机物比较敏感,25%以上小牛血清 将会延长杀灭大肠杆菌的时间,这在实际使用中,应 考虑有机物的影响的因素.目前,一元制剂二氧化 氯主要存在储存不稳定和形成的二氧化氯纯度不高 问题,大多采用二元制剂,但二元固体制剂活化率 低.本研究的一元制剂二氧化氯消毒粉剂于54~C 存放120d,二氧化氯含量下降率为8.2%,解决了 储存稳定性问题;经比较发现,加入活化促进剂极大 提高了二氧化氯活化度且杀菌效果也得到明显加 强.因此,该二氧化氯消毒剂粉剂应进一步深入研 究,对其活化机理和确切活化率作出评价,扩大实际 应用研究.
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