固体过氧化氢的制备及其杀菌效果和稳定性研究

季 辉，金前跃，彭 麟，万荣峰，王清运，江善祥

(1.南京农业大学动物医学院，江苏 南京 210095；2.河南省农业科学院动物免疫学重点实验室，河南 郑州 450002；3.南京艾力彼兽药研究所有限公司，江苏 南京 210000；4.江苏南京农大动物药业有限公司，江苏 南京 210000)

过氧化氢又称双氧水(H2O2)，为常用的消毒灭菌剂，且含氧高、氧化能力强、具有良好的消毒杀菌功能、不产生二次污染等优点，但其因稳定性差、储存条件要求高、8%以上的双氧水被列入危化品管理的特点，极大地限制了其应用。因此对其进行改造并解决稳定性，将能极大地提高其临床应用范围。本试验研究了一种稳定性过氧化氢的制备方法，并对其杀菌效果及稳定性进行考察。

一、材料与方法

1.试验材料

30% H2O2溶液，硫酸钠、氯化钠均为分析纯。消毒剂指标菌大肠杆菌8099(CVCC2059)、金黄色葡萄球菌ATCC6538(CVCC2086)、蜡样芽孢杆菌8008(CVCC2002)，均购自中国兽医药品监察所。

2.固体过氧化氢的制备及含量测定

(1)固态过氧化氢的制备方法。将无水硫酸钠加入到一定浓度的过氧化氢溶液中搅拌溶解，加入一定量的氯化钠，继续搅拌；待反应一段时间后将反应液抽滤、干燥、粉碎过筛即得到产品。具体制备工艺如下。

将无水硫酸钠加入到30%过氧化氢溶液中搅拌，温度调至25℃，搅拌溶解。加入氯化钠，待搅拌充分后，停止搅拌。将反应液抽滤，干燥、粉碎过筛得到产品；其母液可以循环使用(图1)。

图1 固体过氧化氢的制备工艺流程

(2)过氧化氢含量测定。取制备的固体过氧化氢约0.3 克，精密称量，置锥形瓶中，加水10 毫升溶解后，加稀硫酸10 毫升，摇匀，用高锰酸钾滴定液(0.02摩/升)滴定至淡紫色，保持30秒不褪色即为终点，并将滴定的结果用空白试验校正。每毫升高锰酸钾滴定液(0.02 摩/升)相当于1.701毫克的H2O2。

3.定量杀菌试验

(1)菌悬液制备。取大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的第3代新鲜培养物，进行平板活菌计数，然后用灭菌生理盐水稀释至含菌量为1×107CFU/毫升。取蜡样芽孢杆菌培养物接种罗氏瓶内琼脂表面，37℃培养5～7 天。取少许菌苔作芽孢染色、镜检，当每个视野内的芽孢数达90%～95%时，用无菌蒸馏水洗下菌苔，注入有玻璃球的无菌瓶中，充分振荡，3000 转/分下离心10 分钟。倒出上清，将菌液悬浮于无菌蒸馏水中，制成细菌芽孢悬液，用灭菌生理盐水稀释至含芽孢的细菌量为1×107CFU/毫升。

(2)中和剂验证试验。试验菌为大肠杆菌(CVCC2059)，设计6组试验，按照悬液定量杀菌试验程序进行试验。结果判定，以第6 组无菌生长，第3、4、5 组菌落数较多，组间误差率不超过15%；第1 组无菌或菌落数很少，第2 组菌数大于等于第1 组但远低于第3、4、5 组，试验重复3次，表明所选中和剂及其浓度适宜。

(3)杀菌试验。取0.5 毫升菌悬液置于无菌试管内，再加入4.5 毫升试验浓度消毒液，立即混匀，在规定时间(5、10、20、30、60分钟)内分别取0.5毫升混合液加入盛有4.5毫升中和剂的试管内，中和10 分钟后取0.5 毫升该液做活菌计数，计算杀灭对数值。另取0.5毫升菌悬液置于无菌试管内，加入4.5毫升无菌生理盐水、混匀，作为阳性对照组，取该混合液0.5 毫升，加到盛有4.5毫升中和剂的试管内，作用10 分钟后取0.5 毫升该液做活菌计数。试验重复3次。

4.稳定性试验

将固体过氧化氢用铝箔袋包装，分别置于高温(60℃)、强光(4500 勒克斯±500 勒克斯)条件下放置10 天，于存放前及第5 天和第10 天分别取样，测定过氧化氢含量及水分等指标。

二、结果

1.过氧化氢含量

经对连续制备的3批固体过氧化氢进行含量测定，其过氧化氢含量(质量分数)分别为9.60%、9.67%、9.60%，表明该工艺稳定可靠。

2.中和剂鉴定试验结果

试验结果表明，20克/升的硫代硫酸钠—磷酸盐缓冲液可以有效中和含过氧化氢24克/升的消毒液的残留。

3.杀菌试验结果

试验结果表明，用含过氧化氢3 克/升的固体过氧化氢溶液，对大肠杆菌作用10 分钟，杀灭率为99.9%；对金黄色葡萄球菌作用30分钟，杀灭率为99.92%。含过氧化氢6 克/升的固体过氧化氢溶液，对蜡样芽孢杆菌作用60 分钟，杀灭率为100%。具体杀灭作用见表1～表3。

表1 固体过氧化氢对大肠杆菌的杀菌率 %

表2 固体过氧化氢对金黄色葡萄球菌的杀菌率 %

表3 固体过氧化氢对蜡样芽孢杆菌的杀菌率 %

4.稳定性试验结果

将固体过氧化氢用铝箔袋包装，分别置于高温(60℃)、强光(4500 勒克斯±500 勒克斯)条件下放置10天，其含量、pH、水分几乎无变化(表4、表5)，表明其稳定性较好，温度、光照对其影响较小。

表4 过氧化氢粉高温试验(60℃)测定结果

表5 过氧化氢粉强光照射(4500勒克斯±500勒克斯)试验测定结果

三、小结与讨论

过氧化氢稳定性差、易分解、储存条件要求高。将硫酸钠和氯化钠作为辅料，利用其与H2O2分子之间形成的氢键，H2O2分子镶嵌在SO42--O原子形成的笼中，从而稳定H2O2分子。本研究通过对固体过氧化氢的制备工艺进行研究，得到了稳定的生产工艺，过氧化氢的含量(质量分数)可以达到9.60%以上。试验结果表明，其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和蜡样芽孢杆菌均具有较好的杀灭作用，同时对温度和光照不敏感，储存方便，极大地提高了临床应用价值。固体过氧化氢既可发挥消毒杀菌的作用，又能一定程度上氧化分解水体中有机质，降低水体富营养化，增加水体溶氧量。