专利名称：表面活性剂体系的制作方法 本说明书中关于现有技术的任何论述决不应视为承认此现有技术被广泛已知或构成本领域公知常识的一部分。本文中具体地结合用于清洁医疗器械的组合物描述本发明，但本发明不限于此用途。本文所用术语“医疗器械”是要广泛地包括外科器械如解剖刀、活体解剖器械、和夹子等；内窥镜、结肠镜、腹腔镜和用于外科调查或干涉的其它随身用具；和内科、外科、和牙科实践中使用的需要清洁、消毒或灭菌的其它器械。该术语还打算包括有类似清洁需要的器械如在理发、美容治疗、纹身、身体穿孔等以及要求除去人类/动物皮脂和/或身体分泌物的其它应用中使用的那些。许多医疗器械是由多种结构材料制成的或掺入多种结构材料，清洁剂必须不侵蚀任何此材料。通常在给一个患者使用后和在治疗另一患者之前通过以下方法清洁医疗器械擦洗除去血、组织、松散蛋白质和其它污垢，然后在适合进一步消化或分散残留在器械表面上的任何蛋白质类物质的酶制剂中浸泡预定时间。然后将器械漂洗干净，使之经受进一步的消毒或灭菌程序。为减小交叉感染的可能性，理想地将给一个患者使用的器械与给另一患者使用的器械分开清洗。用于清洁医疗器械的制剂一般由包含一或多种表面活性剂及一或多种蛋白水解酶的浓缩物组成。使用前将所述浓缩物稀释至工作浓度(通常稀释一百倍)。NOVO NORDISK(“Novo-制剂”)描述了一种此制剂。国际上用于此用途的三种制剂是EPIZYME?(3M的产品)、MEDIZYME?(Whiteley Industries Pty Ltd.，Sydney Australia的产品)和ENDOZYME?(Ruholf Corporation，NY，USA的产品)。虽然这些产品一般是有效的而且广泛使用，但仍需要更有效的产品，尤其是能在比现有制剂更短的时间内达到预定效果的制剂。所述浓缩物在运输和使用前的储存中必须足够稳定以满足商业需要。实践中可配入浓缩水溶液中的表面活性剂的选择受到限制。这些表面活性剂限制所述浓缩物的储存稳定性，造成稀释时起泡的问题，提供不够低的表面张力，使所述体系的其它组分如酶不稳定，或存在其它缺点。配方设计师大多使用选自一小组已发现适于此用途的传统公知的非离子表面活性剂的表面活性剂，但仍存在未得到满足的对改进效率的制剂的需求。本发明的一个目的是提供一种改进的表面活性剂体系，本发明的优选实施方案提供一种避免现有技术的问题和/或提供改进性能的酶基清洁剂。发明概述本发明的第一方面提供一种含水组合物，包含烷基吡咯烷酮和烷基多糖。优选所述烷基吡咯烷酮为C8-C18直链烷基吡咯烷酮。N-十二烷基吡咯烷酮(“N-DP”)是非常优选的。理想地，所述烷基多糖是烷基多葡糖苷(“APG”)。
本发明的第二方面提供一种提高用于清洁医疗器械的含酶组合物的效力的方法，包括包含烷基吡咯烷酮和烷基多糖的步骤。
优选所述组合物是包含所述第一方面的表面活性剂作为其配方部分的浓缩物，但所述表面活性剂体系也可随后加入所述浓缩物或所述工作溶液中。
本发明的第三方面提供一种医疗器械的清洁方法，包括用包含至少一种酶、一种烷基吡咯烷酮和一种烷基多糖的组合物处理所述器械的步骤。
除非上下文中明确地另有要求，本说明书和权利要求书中，单词“包含”等应以包括一切在内的意义进行解释，与排他性的或穷尽的意义相对；即解释为“包括但不限于”。
已知烷基吡咯烷酮在水中的浓度逐渐增加使表面张力逐渐降低，在十二烷基吡咯烷酮的情况下浓度为约0.1％和在辛基吡咯烷酮的情况下浓度为约0.002％时，达到最小表面张力(最大效力)，这些浓度对应于各吡咯烷酮在水中的最大溶解度。过去这抑制其在浓缩物中的使用，因为所述在含水体系中的最大浓度不可避免地使之在被稀释时不能充分有效地作为表面活性剂。
最佳实施方案将由正十二烷基吡咯烷酮(“n-DP”)和烷基多葡糖苷(“APG”)组成的本发明添加剂加入由三种商购酶基清洁剂浓缩物之每一种制备的溶液中。这三种是MEDIZYME?、ENDOZYME?和EPIZYME?。还制备和测试第四种浓缩物“NOVO制剂”，它是NOVO INDUSTRIES在NovoNordisk Publications Application Sheet B-613，“Applicationof Enzymes in Detergents for Endoscope Cleaning”中描述的产品。表1所述试验中，所述添加剂由0.2％w/w正十二烷基吡咯烷酮(“n-DP”)和0.1％w/w烷基多葡糖苷(“APG”)组成，均基于浓缩物的重量。
所述NOVO制剂(浓缩物)如下组分 ％w/w非离子表面活性剂(Teric BL9)12丙二醇 22三乙醇胺 7硼酸 4氯化钙 0.1Savinase 16.0L(蛋白酶) 13Termamyl(淀粉酶) 7水 至100pH 7所述Epizyme组合物(浓缩物)如下组分％w/w自来水 19.0Teric BL9(非离子表面活性剂) 10.0防腐剂 0.15酶稳定剂6.050％苛性钠 2.5丙二醇 6.0蛋白酶 10.0脂酶0.2淀粉酶 1.5纤维素酶0.5香料0.15水 至100.0例如，所述蛋白酶可以是枯草杆菌蛋白酶，所述淀粉酶可以是α-淀粉酶，所述纤维素酶可以是内-1，4-β-葡聚糖酶，所述脂酶可以是三酰基甘油。但也可用其它酶或酶的组合代替这些。
每种清洁剂浓缩物均以1份浓缩物/100份标准硬水(0.304g氯化钙和0.065g氯化镁/1L蒸馏水，Therapeutic Goods Order 54 &Guidelines，1996，p.17)的比率稀释。然后对玻璃载片上的标准污垢制剂测试每种产品的效力，(1)纯的，(2)加入本发明添加剂。在不同温度下测量所述制剂的效率(达到给定得分所需时间)。结果示于表1中，与包括本发明添加剂的组合物的结果对比。
加速老化试验示于表2中。标准污垢制剂的详情示于表3和“Methods for Ascertaining the Cleaning Performance ofDishwasher Detergents”(SOFW-Journal，126.Jahrgang 3-2000)中。
表1污垢载体玻璃显微镜载片烧过的肉末。达到8分所需接触时间(min)。

微波中的牛奶。达到10分(完全除去)所需接触时间(min)。

Edinburgh污垢。达到10分(完全除去)所需接触时间(min)。

N-DPN-十二烷基吡咯烷酮(Surfadone LP 300，来自International Speciality Products)APG烷基多葡糖苷(ALKADET 15，来自Huntsman CorporationAustralia)加入率0.2w/w％N-DP和0.1w/w％APG，相对于浓缩物稀释率1份浓缩物/100份标准硬水从表1中可见，加入所述添加剂使所述组合物达到给定得分所需时间缩短，而且在每一温度下均如此。所述添加剂在较低温度下尤其有效。
虽然表1所示结果是用0.2w/w％N-DP和0.1w/w％APG(相对于浓缩物)获得的，但N-DP与APG的比例可以改变。优选此比例在1重量份烷基吡咯烷酮/3重量份烷基多葡糖苷和3重量份烷基吡咯烷酮/1重量份烷基多葡糖苷之间，更优选在3重量份烷基吡咯烷酮/1重量份烷基多葡糖苷和1重量份烷基吡咯烷酮/1重量份烷基多葡糖苷之间。
N-DP和APG的浓度均优选低于所述浓缩物的7.5％w/w(即在所述浓缩物中以1份浓缩物100份水稀释时浓度低于约.0075％)，更优选低于3％w/w。所采用的实际浓度取决于所需表面张力性质、所述烷基多葡糖苷的亲水性和所述制剂中其它赋形剂赋予所述烷基多葡糖苷的水溶助长度、以及各制剂可能存在的其它因素。
表2示出所述添加剂在加速老化试验中的影响。结果证明所述添加剂使储存稳定性稍微改善或至少对其没有不利影响。
表2浓缩制剂储存21天后剩余的蛋白酶活性％(在0天时为100％)

用NOVO NORDISK的B 863b试验方法(作为附件1并此附上)测定。本发明添加剂和稀释率与表1的相同。
表3示出改变所述烷基吡咯烷酮和烷基多葡糖苷的浓度和比例的影响。可见在很宽的烷基吡咯烷酮与烷基多葡糖苷比例范围内所述组合物都能有效地缩短用于清洁的接触时间。
表3污垢载体玻璃显微镜载片烧过的肉末。达到8分所需接触时间(min)。

微波中的牛奶。达到10分(完全除去)所需接触时间(min)。

Edinburgh污垢。达到10分(完全除去)所需接触时间(min)。

SURFn-十二烷基吡咯烷酮(Surfadone LP 300，来自International Speciality Products)APG烷基多葡糖苷(ALKADET 15，来自Huntsman CorporationAustralia)加入率0.2w/w％SURF和1％APG，相对于浓缩物稀释率1份浓缩物/100份标准硬水结果。
污垢载体玻璃显微镜载片烧过的肉末。达到8分所需接触时间(min)。

微波中的牛奶。达到10分(完全除去)所需接触时间(min)。

Edinburgh污垢。达到10分(完全除去)所需接触时间(min)。

SURFn-十二烷基吡咯烷酮(Surfadone LP 300，来自International Speciality Products)APG烷基多葡糖苷(ALKADET 15，来自Huntsman CorporationAustralia)加入率0.2w/w％SURF和7.5％APG，相对于浓缩物稀释率1份浓缩物/100份标准硬水结果。
污垢载体玻璃显微镜载片烧过的肉末。达到8分所需接触时间(min)。

微波中的牛奶。达到10分(完全除去)所需接触时间(min)。

Edinburgh污垢。达到10分(完全除去)所需接触时间(min)。

SURFn-十二烷基吡咯烷酮(Surfadone LP 300，来自International Speciality Products)APG烷基多葡糖苷(ALKADET 15，来自Huntsman CorporationAustralia)加入率1％w/w％SURF和0.1％APG，相对于浓缩物稀释率1份浓缩物/100份标准硬水结果。
污垢载体玻璃显微镜载片烧过的肉末。达到8分所需接触时间(min)。

微波中的牛奶。达到10分(完全除去)所需接触时间(min)。

Edinburgh污垢。达到10分(完全除去)所需接触时间(min)。

SURFn-十二烷基吡咯烷酮(Surfadone LP 300，来自International Speciality Products)APG烷基多葡糖苷(ALKADET 15，来自Huntsman CorporationAustralia)加入率7.5％w/w％SURF和0.1％APG，相对于浓缩物稀释率1份浓缩物/100份标准硬水用NOVO NORDISK的B 863B试验方法(所附)测定。
表4污垢组成&去污酶活性试验微波中的牛奶-60ml牛奶-6个烧杯-微波设定在450W-烘箱加热器设定在80℃将6个装满水的烧杯呈圆形放在玻璃转台上，在“高档”(900W)上保留10分钟，使所述微波预热。然后用装有10ml牛奶的烧杯替代有水的烧杯。将牛奶在450W下加热10分钟，然后使之冷却，形成皮，放入烘箱中于80℃加热2小时。
肉末-20g牛肉末-7.5g蛋黄和蛋白-8.0g水30×30mm极性基质(瓷砖)用手动搅拌机使肉末与蛋黄和蛋白混合。用匙舀1g均化的混合物放在3×3cm瓷砖上(在光滑侧)。然后将瓷砖在烘箱中放置10分钟。
Edinburgh污垢-20g蛋黄
-20g水-0.5g胆固醇-3g牛骨胶-0.45猪肉末使牛骨胶和水一起共混和加热直至所得混合物均匀一致。使骨胶冷却至30℃后混入胆固醇、猪肉末和蛋黄。使0.1g污垢沉积至显微镜载片的表面上。每组载片制做均匀厚度的涂片；通过沿涂抹仪各边的胶带的边界调节所述厚度。为模拟内窥镜清洁条件，使所述载片在室外于20℃下干燥20分钟。
不希望受理论限制，所述多糖似乎使所述吡咯烷酮稳定，所述组合在所述浓缩物中更稳定，导致在工作稀释率下表面张力的降低明显改善。
虽然所述试验结果使用正十二烷基吡咯烷酮，但可用其它烷基吡咯烷酮取代，尤其是C8-C18烷基吡咯烷酮。添加量可通过简单试验确定，但一般地浓度增至明显高于本文所用水平趋于得到减小的优点。类似地，可用其它烷基多糖代替APG。例如，可用其它糖单元和糖单元衍生物代替葡萄糖单元。也存在最佳浓度，超过最佳浓度提高浓度益处较小。虽然正烷基吡咯烷酮与APG组合非常优选，但对于至少一些污垢而言分开添加也可获得有益效果。对于给定浓缩物而言最优的n-DP/APG之比可通过简单试验确定。
本发明所述组合提供一种改进的表面活性剂体系，预计在许多最终用途中有应用。在医疗器械清洁剂领域中，本发明表面活性剂体系可简单地加入商购的酶基清洁产品中，可加入浓缩物中或以适当的稀释率加入使用之前的工作溶液中。但优选在生产浓缩物时将所述添加剂掺入浓缩物中，然后仅在使用之前稀释。
本发明添加剂可加入餐具洗涤、手洗和其它表面清洁组合物中。
在不背离本文所公开的发明概念的情况下，可根据其教导改变本发明实施方案和可加入其它化学品或在一定程度上替代之，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。
附件1NOVO NORDISK B 863b-GB测定酶制剂和洗涤剂中蛋白水解活性的手工方法(偶氮酪蛋白(azocasein)基质)

图1中示出此方法的图示。
原理用蛋白酶使偶氮酪蛋白在40℃下水解30分钟。用三氯乙酸使未消化的蛋白质沉淀，通过分光光度法测定消化产品的量。
酶单位的定义未定义单独的单位。相对于已知活性的标准测定活性，结果以与用于所述标准的相同单位给出。
测定条件pH 8.5(0.2M Tris-SO4缓冲剂)温度40℃基质0.5％偶氮酪蛋白(在反应混合物中)反应时间30分钟装置在390nm下读取吸光率的分光光度计pH值测定仪在40℃±0.5℃下的水浴有秒针的计时器涡流混合器16×125mm试管重复分配器，5ml容量小漏斗和滤纸，Whatman no.3或等效的试剂1. 2.0M Tris缓冲剂储液使242g三羟甲基氨基甲烷(Sigma“Trizma Base”T-1503或等同物)溶于700-800ml去离子水。
用10N H2SO4调至pH 8.5。
将体积调至1升。
有0.2M Tris缓冲剂的此浓缩物将以10ml/100ml体积用于所有最终稀释液。
2. 50％尿素溶液使50g尿素(分析级)溶于50ml温去离子水。
将体积调至1升。
3. 10％三氯乙酸溶液(阻化剂)使100g三氯乙酸(TCA)溶于200ml去离子水。
将体积调至1升。
4. 偶氮酪蛋白(基质溶液)每天制做新鲜的-废弃任何未使用的基质在250ml的烧杯中。
称取0.6g偶氮酪蛋白(Sigma A-2765)。
加入10ml 50％尿素溶液，混合直至溶解。
加入10ml 2.0M Tris缓冲剂储液。
加入30-50ml去离子水，继续搅拌直至粒子澄清。
用稀H2SO4调至pH 8.5。将体积调至100ml，彻底混合。
保持冷却直至准备开始测定。
5. 酶试样和标准参见关于Alcalase?的附录I、关于Esperase?和Savinase?的附录II、和关于Durazym?的附录III。
用于蛋白酶测定的洗涤剂试样溶解后，建议检查此溶液的pH，需要时调至8.5+0.1单位。
如果希望知道洗涤剂中蛋白酶的确切活性，则所述标准溶液中应包括洗涤剂基料，除非已经知道要使用的配方对所述蛋白酶活性没有影响。所述基本洗涤剂的浓度应等于所述包含蛋白酶的洗涤剂试样溶液中所用的。
溶液中存在强螯合剂如NTA或EDTA可能导致蛋白酶在制备各种测定材料所需时间内钝化。可通过在试样溶液中加入过量的钙克服此钝化起因。
方法1.将水浴预热至40℃±0.5℃(约1小时)。
2.在开始测定前约10分钟，将基质溶液放在40℃水浴中至平衡。
3.向适当标记的试管中，用移液管移取1ml试样或酶标准样品，在水浴中平衡至40℃(约1分钟)。
4.开始反应在精确定时的时间间隔，向装有试样或标准样品的试管中加入5ml基质溶液，涡流并返回水浴30分钟。
空白样品向空白样品中加入5ml 10％TCA并涡流；然后加入5ml基质溶液，涡流，在室温下静置直至准备过滤。
5.停止反应精确地30分钟后，在与前面相同的时间间隔，向各试样或标准样品的试管中加入5ml 10％TCA，涡流，在室温下静置。
6.15-20分钟后利用重力过滤法通过滤纸过滤所有试管至清洁、干燥并适当标记的试管中。
7.在390nm相对于去离子水空白读取吸光度。
计算1.标准曲线a)如果标准空白(A0、E0或S0)＞0.16，应用新鲜基质重新进行测定b)如果标准空白＜0.16，从标准中减去其A390得到·吸光度c)绘制·吸光度对蛋白水解活性的曲线(AU或KNPU/管＝AU或KNPU/ml最终稀释液)。
2.试管·吸光度＝A试样-A空白用标准曲线，确定试样的活性/管活性/克＝[(活性/管)*(稀释因子)]/(试样的克数)附录IAlcalase?单位定义Anson Unit(AU)1 Anson Unit＝以这样的初始速率消化血红蛋白A的酶*量，以致每分钟释放一定量的TCA-可溶性产物得到与一毫克当量酪氨酸相同的酚试剂颜色。
*在NNAS方法AF4/5-GBModified Anson-Haemoglobin Methodfor the Determination of Proteolytic Activity中所给反应条件下。
用已知其活性(Anson Units)的酶制备标准曲线。然后将未知物与此曲线对比。
缓冲剂0.2M Tris，pH 8.5试样活性范围5×10-5-15×10-5AU/ml标准空白1ml 0.2M Tris缓冲剂pH 8.5＝A0基质偶氮酪蛋白溶液，0.5％，pH 8.5试样的制备使精确称量的试样溶于精确地已知体积的0.2M Tris缓冲剂中以致所述溶液包含在5×10-5和15×10-5AU/ml之间而且pH为8.5。
N.B.对于每种未知物，制备空白试样，重复一或多次(根据需要)。
使溶液保持在冰上直至准备测定。
标准曲线酶标储液使精确称重的Alcalase标准物溶于100ml 0.2M Tris缓冲剂(pH8.5)得到2.6×10-3AU/ml如下稀释所述储液
管1标记 储液 2M Tris缓冲剂储液 最终体积 活性A00ml 10ml 100ml0.0·10-5AU/mlA11ml 10ml 100ml2.6·10-5AU/mlA22ml 10ml 100ml5.2·10-5AU/mlA33ml 10ml 100ml7.8·10-5AU/mlA44ml 10ml 100ml10.4·10-5AU/mlA55ml 10ml 100ml13.0·10-5AU/mlA66ml 10ml 100ml15.6·10-5AU/ml附录IISavinase?/Esperase?单位定义Kilo Novo Protease Unit(KNPU)1KNPU＝1000NIPU1Novo Protease Unit(NPU)＝使酪蛋白以这样的速率水解以致每分钟形成肽的初始速率对应于1微摩尔甘氨酸/分钟的酶*量*NNAS方法162/3-GBManual DMC Method for theDetermination of Proteolytic Activity中所给标准条件。
用已知其活性(KNPU)的酶制备标准曲线。然后将未知物与此曲线对比。
缓冲剂0.2M Tris，pH 8.5试样活性范围2×10-4-6×10-4KNPU/ml标准空白1ml 0.2M Tris缓冲剂pH 8.5＝E0或S0基质偶氮酪蛋白溶液，0.5％，pH 8.5试样的制备使精确称量的试样溶于精确地已知体积的0.2M Tris缓冲剂中以致所述溶液包含在2×10-4-6×10-4KNPU/ml之间而且pH为8.5。
N.B.对于每种未知物，制备空白试样，重复一或多次(根据需要)。
使溶液保持在冰上直至准备测定。
标准曲线酶标储液使精确称重的Savinase或Esperase标准物溶于100ml 0.2M Tris缓冲剂(pH8.5)得到1×10-2KNPU/ml如下稀释所述储液管 储液 2M Tris缓冲剂储液 最终体积活性E0或S00ml 10ml 100ml0.0·10-4KNPU/mlE1或S11ml 10ml 100ml1.0·10-4KNPU/mlE2或S22ml 10ml 100ml2.0·10-4KNPU/mlE3或S33ml 10ml 100ml3.0·10-4KNPU/mlE4或S44ml 10ml 100ml4.0·10-4KNPU/mlE5或S55ml 10ml 100ml5.0·10-4KNPU/mlE6或S66ml 10ml 100ml6.0·10-4KNPU/mlE＝Esperase，S＝Savinase附录IIIDurazym?单位定义Durazym Protease Unit(DPU)用与试样相同的单位即DPU相对于Durazym标准测量活性。
用已知其活性(DPU)的酶制备标准曲线。然后将未知物与此曲线对比。
缓冲剂0.2M Tris，pH 8.5试样活性范围6×10-4-18×10-4DPU/ml标准空白1ml 0.2M Tris缓冲剂pH 8.5＝D0基质偶氮酪蛋白溶液，0.5％，pH 8.5试样的制备使精确称量的试样溶于精确地已知体积的0.2M Tris缓冲剂中以致所述溶液包含在6×10-4-18×10-4DPU/ml之间而且pH为8.5。
N.B.对于每种未知物，制备空白试样，重复一或多次(根据需要)。
使溶液保持在冰上直至准备测定。
标准曲线酶标储液使精确称重的Durazym标准物溶于100ml 0.2M Tris缓冲剂(pH8.5)得到1×10-2DPU/ml如下稀释所述储液管标记储液2M Tris缓冲剂储液 最终体积 活性D00ml10ml 100ml0.0·10-4DPU/mlD13ml10ml 100ml3.0·10-4DPU/mlD26ml10ml 100ml6.0·10-4DPU/mlD39ml10ml 100ml9.0·10-4DPU/mlD412ml 10ml 100ml12.0·10-4DPU/mlD515ml 10ml 100ml15.0·10-4DPU/mlD618ml 10ml 100ml18.0·10-4DPU/ml


本发明涉及一种含水组合物，包含烷基吡咯烷酮如C8－C18直链烷基吡咯烷酮和烷基多糖如烷基多葡糖苷，及一种提高用于清洁医疗器械的含酶组合物的效力的方法，包括在所述组合物中包含烷基吡咯烷酮和烷基多糖的步骤。本发明方法和组合物可还包括至少一种酶如蛋白酶、脂酶、淀粉酶和纤维素酶。