固體過氧化氫的制備及其殺菌效果和穩定性研究

季 輝，金前躍，彭 麟，萬榮峰，王清運，江善祥

(1.南京農業大學動物醫學院，江蘇 南京 210095；2.河南省農業科學院動物免疫學重點實驗室，河南 鄭州 450002；3.南京艾力彼獸藥研究所有限公司，江蘇 南京 210000；4.江蘇南京農大動物藥業有限公司，江蘇 南京 210000)

過氧化氫又稱雙氧水(H2O2)，為常用的消毒滅菌劑，且含氧高、氧化能力強、具有良好的消毒殺菌功能、不產生二次污染等優點，但其因穩定性差、儲存條件要求高、8%以上的雙氧水被列入危化品管理的特點，極大地限制了其應用。因此對其進行改造并解決穩定性，將能極大地提高其臨床應用范圍。本試驗研究了一種穩定性過氧化氫的制備方法，并對其殺菌效果及穩定性進行考察。

一、材料與方法

1.試驗材料

30% H2O2溶液，硫酸鈉、氯化鈉均為分析純。消毒劑指標菌大腸桿菌8099(CVCC2059)、金黃色葡萄球菌ATCC6538(CVCC2086)、蠟樣芽孢桿菌8008(CVCC2002)，均購自中國獸醫藥品監察所。

2.固體過氧化氫的制備及含量測定

(1)固態過氧化氫的制備方法。將無水硫酸鈉加入到一定濃度的過氧化氫溶液中攪拌溶解，加入一定量的氯化鈉，繼續攪拌；待反應一段時間后將反應液抽濾、干燥、粉碎過篩即得到產品。具體制備工藝如下。

將無水硫酸鈉加入到30%過氧化氫溶液中攪拌，溫度調至25℃，攪拌溶解。加入氯化鈉，待攪拌充分后，停止攪拌。將反應液抽濾，干燥、粉碎過篩得到產品；其母液可以循環使用(圖1)。

圖1 固體過氧化氫的制備工藝流程

(2)過氧化氫含量測定。取制備的固體過氧化氫約0.3 克，精密稱量，置錐形瓶中，加水10 毫升溶解后，加稀硫酸10 毫升，搖勻，用高錳酸鉀滴定液(0.02摩/升)滴定至淡紫色，保持30秒不褪色即為終點，并將滴定的結果用空白試驗校正。每毫升高錳酸鉀滴定液(0.02 摩/升)相當于1.701毫克的H2O2。

3.定量殺菌試驗

(1)菌懸液制備。取大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的第3代新鮮培養物，進行平板活菌計數，然后用滅菌生理鹽水稀釋至含菌量為1×107CFU/毫升。取蠟樣芽孢桿菌培養物接種羅氏瓶內瓊脂表面，37℃培養5～7 天。取少許菌苔作芽孢染色、鏡檢，當每個視野內的芽孢數達90%～95%時，用無菌蒸餾水洗下菌苔，注入有玻璃球的無菌瓶中，充分振蕩，3000 轉/分下離心10 分鐘。倒出上清，將菌液懸浮于無菌蒸餾水中，制成細菌芽孢懸液，用滅菌生理鹽水稀釋至含芽孢的細菌量為1×107CFU/毫升。

(2)中和劑驗證試驗。試驗菌為大腸桿菌(CVCC2059)，設計6組試驗，按照懸液定量殺菌試驗程序進行試驗。結果判定，以第6 組無菌生長，第3、4、5 組菌落數較多，組間誤差率不超過15%；第1 組無菌或菌落數很少，第2 組菌數大于等于第1 組但遠低于第3、4、5 組，試驗重復3次，表明所選中和劑及其濃度適宜。

(3)殺菌試驗。取0.5 毫升菌懸液置于無菌試管內，再加入4.5 毫升試驗濃度消毒液，立即混勻，在規定時間(5、10、20、30、60分鐘)內分別取0.5毫升混合液加入盛有4.5毫升中和劑的試管內，中和10 分鐘后取0.5 毫升該液做活菌計數，計算殺滅對數值。另取0.5毫升菌懸液置于無菌試管內，加入4.5毫升無菌生理鹽水、混勻，作為陽性對照組，取該混合液0.5 毫升，加到盛有4.5毫升中和劑的試管內，作用10 分鐘后取0.5 毫升該液做活菌計數。試驗重復3次。

4.穩定性試驗

將固體過氧化氫用鋁箔袋包裝，分別置于高溫(60℃)、強光(4500 勒克斯±500 勒克斯)條件下放置10 天，于存放前及第5 天和第10 天分別取樣，測定過氧化氫含量及水分等指標。

二、結果

1.過氧化氫含量

經對連續制備的3批固體過氧化氫進行含量測定，其過氧化氫含量(質量分數)分別為9.60%、9.67%、9.60%，表明該工藝穩定可靠。

2.中和劑鑒定試驗結果

試驗結果表明，20克/升的硫代硫酸鈉—磷酸鹽緩沖液可以有效中和含過氧化氫24克/升的消毒液的殘留。

3.殺菌試驗結果

試驗結果表明，用含過氧化氫3 克/升的固體過氧化氫溶液，對大腸桿菌作用10 分鐘，殺滅率為99.9%；對金黃色葡萄球菌作用30分鐘，殺滅率為99.92%。含過氧化氫6 克/升的固體過氧化氫溶液，對蠟樣芽孢桿菌作用60 分鐘，殺滅率為100%。具體殺滅作用見表1～表3。

表1 固體過氧化氫對大腸桿菌的殺菌率 %

表2 固體過氧化氫對金黃色葡萄球菌的殺菌率 %

表3 固體過氧化氫對蠟樣芽孢桿菌的殺菌率 %

4.穩定性試驗結果

將固體過氧化氫用鋁箔袋包裝，分別置于高溫(60℃)、強光(4500 勒克斯±500 勒克斯)條件下放置10天，其含量、pH、水分幾乎無變化(表4、表5)，表明其穩定性較好，溫度、光照對其影響較小。

表4 過氧化氫粉高溫試驗(60℃)測定結果

表5 過氧化氫粉強光照射(4500勒克斯±500勒克斯)試驗測定結果

三、小結與討論

過氧化氫穩定性差、易分解、儲存條件要求高。將硫酸鈉和氯化鈉作為輔料，利用其與H2O2分子之間形成的氫鍵，H2O2分子鑲嵌在SO42--O原子形成的籠中，從而穩定H2O2分子。本研究通過對固體過氧化氫的制備工藝進行研究，得到了穩定的生產工藝，過氧化氫的含量(質量分數)可以達到9.60%以上。試驗結果表明，其對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和蠟樣芽孢桿菌均具有較好的殺滅作用，同時對溫度和光照不敏感，儲存方便，極大地提高了臨床應用價值。固體過氧化氫既可發揮消毒殺菌的作用，又能一定程度上氧化分解水體中有機質，降低水體富營養化，增加水體溶氧量。