專利名稱：用作可殺菌原材料的基于氨基塑料的發(fā)泡材料的制作方法
用作可殺菌原材料的基于氨基塑料的發(fā)泡材料
本發(fā)明涉及基于氨基塑料的開孔泡沫作為可殺菌工作材料的用途，通 過用殺微生物液如醇或福爾馬林浸漬將開孔泡沫殺菌的方法，以及在高于
100。C溫度下對醫(yī)學或微生物學工作容器殺菌和凈化;微生物污染材料的方法。
在微生物學中，在無菌條件下工作以及對工作材料進行殺菌具有非常 重要的作用。對于這樣的工作，如密封瓶子的脫脂棉塞和襯墊物這樣的材
料都需通過在128。C下加熱并且在額定耐壓消毒容器中于4個大氣壓的壓 力下殺菌，然后以封裝的形式供應市場。
被污染材料的處理也具有同樣的重要性。尤其是在與致病微生物和遺 傳工程微生物相關的工作中，要依照嚴格的規(guī)定。
細菌和真菌在固體或液體營養(yǎng)基中培養(yǎng)。接種前，這些營養(yǎng)基都必須 經(jīng)過殺菌。為了殺死微生物，它們通常在高壓滅菌器中在高溫下進行處理。 無菌或可殺菌容器一般使用脫脂棉塞或木漿塞、蓋板或螺紋密封件保護以 免受侵染。玻璃和金屬設備可在金屬容器或其它耐熱容器中以干法殺菌。 玻璃吸液管在專用的罐中以干法殺菌。
需要保持無菌的培養(yǎng)管、瓶和燒瓶采用脫脂棉、巻狀木漿或聚硅氧烷 泡沫材料做的塞子密封，這些塞子允許空氣進入，但起到深床過濾器的作 用以阻止空氣傳播的微生物進入。但是，這些材料必須不含濕氣，否則微 生物就可從外側(cè)生長，穿透材料進入內(nèi)部。正如在陪替氏培養(yǎng)皿的情形中 一樣，在約2-3天的較短時間內(nèi)，還可通過安裝緊密地搭接蓋板(例如鋁制 蓋板)來確保無菌。
本發(fā)明的一個目的是提供一種可以一種簡單方式殺菌的微生物學工作 材料。該工作材料尤其應該適合作為微生物工作容器的密封件使用，而且 即使在大氣壓下也可高溫殺菌。
因此，我們發(fā)現(xiàn)基于氨基塑料的開孔泡沫作為可殺菌工作材料的用途。對于開孔泡沫，優(yōu)選使用基于三聚氰胺-甲醛縮合產(chǎn)物的彈性泡沫，該
泡沫的比重為5-100g/l,尤其是8-20g/l。其泡孔數(shù)一般為50-300個泡孔 /25mm。拉伸強度優(yōu)選為100-150kPa,且斷裂伸長率優(yōu)選為8-20%。
要生產(chǎn)該種材料，如EP-A 071 672或EP-A 037 470中所述，可將含 有發(fā)泡劑的三聚氰胺-甲醛預縮合物的高濃度溶液或*體發(fā)泡，然后用熱 空氣、蒸汽或微波輻射等手段固化。這樣的泡沫可由BASF Aktiengesellschaft以商品名Basotect⑧市購。
三聚氰胺與甲醛的摩爾比一般為1:1-1:5。為了生產(chǎn)甲*量特別低的 泡沫，摩爾比優(yōu)選在1:1.3-1:1.8的范圍內(nèi)選擇，并且例如如WO 01/94436 所述，使用不含亞疏酸酯基團的預縮合物。
為了改善使用性能，可隨后對該泡沫進行熱處理和壓制?？梢詫⒃撆?沫切割為所需的形狀和厚度，并在一面或兩面將其與覆蓋層層壓到一起。 例如，可使用聚合物薄膜或金屬箔作為覆蓋層。
由于三聚氰胺-甲醛縮合物具有突出的耐化學品性質(zhì)，該開孔泡沫還可 以與各種化學品或低溫液體直接接觸。
該泡沫可以制成疏水性的。疏水劑可在泡沫形成期間加入，也可通過 用疏水劑后浸漬加入。合適的疏水劑例如為聚硅氧烷、石蠟、氟碳樹脂， 或是氟化或聚硅氧烷表面活性劑。由于微生物工作多數(shù)都在含水培養(yǎng)基中 進行，如EP-A 633 283所述，在^艮多情況下，泡沫的疏水處理對減少水的 吸收量有利。
如WO 02/10492所述，該泡沫可以與含有5-90重量％的三聚氰胺纖 維、5-卯重量％的天然纖維和0.1-30重量％的聚酰胺纖維的紗線和由其制 得的織造織物結合使用。由于這些纖維具有高的熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性和 機械穩(wěn)定性，因此例如有可能提高泡沫的強度，而不會對殺菌性能造成不 利影響。
鑒于這一原因，可以簡單地通過4吏用殺孩t生物液如醇或福爾馬林來浸 漬用于微生物工作的基于氨基塑料的開孔泡沫以進行殺菌。與脫脂棉塞或 木漿塞不同，開孔泡沫會很快地吸入殺微生物液，并且經(jīng)過適當?shù)慕佑|時 間后，可以通過加壓或減壓使其排空。然后，殺菌后的開孔泡沫例如可以重新作為密封件使用或是被處理。
由于開孔泡沫具有彈性，所以可以采用簡單的方式將其插入預制的容
器部件。即使在如低于-80'C這樣的低溫下，該泡沫仍有彈性。沒有因脆變 而導致?lián)p壞。
根據(jù)本發(fā)明，工作容器(如醫(yī)學或微生物工作用的培養(yǎng)管、瓶或燒瓶) 的開口可以采用基于氨基塑料的開孔泡沫密封，然后可以在高于IOO'C的 溫度下處理，以達到殺菌的目的。
還可以將被孩史生物污染的材料裝入工作容器，然后用基于氨基塑料的 開孔泡沫封閉容器，并在高于100。C的溫度下對容器進行凈化處理。
此處理可以在高壓滅菌器內(nèi)在120-140。C的蒸汽和1-4巴的壓力下進 行。必須用蒸汽將高壓滅菌器內(nèi)的空氣徹底置換出。為了成功殺菌，重要 的是溫度的高低，而不是表壓的大小，此表壓只是達到IOO'C以上的溫度 所必需的條件。在適當不敏感的材料情況下僅可以使用134。C的溫度。
為了對不足20毫升的少量體積液體進行殺菌，不包括待殺菌材料所需 的加熱時間，通常需要在121。C下加熱至少15分鐘的純殺菌時間。在各液 體體積為約50毫升-l升時，必須增加5-40分鐘的加熱時間。在現(xiàn)代高壓 滅菌器中，殺菌時間設置可通過被殺菌材料內(nèi)的溫度傳感器控制。
待殺菌容器不得緊密密閉，以便能讓空氣和水蒸氣在加熱時逸出，在 冷卻時流入。否則，空容器內(nèi)應含有一些水，以便容器充滿蒸汽。在此發(fā) 現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明所用的開孔泡沫是有利的，因為與脫脂棉塞和木漿塞不同， 對于該材料不需要用羊皮紙或鋁箔保護而不使冷凝水滴落。所有的密封件 (包括螺紋密封件)都不得從內(nèi)部開始變潮濕，這種情況例如可能因液體沸 騰而發(fā)生。鑒于這一原因，容器只可以填充到不超過3/4的程度。殺菌時 間過去后，必須打開高壓滅菌器并冷卻到100。C以下，使受壓的液體不會 開始沸騰。現(xiàn)在的高壓滅菌器必須有保護，防止在80。C以上的溫度打開。
然而，優(yōu)選在干燥的情況下，即無蒸汽的情況下進行此處理，處理溫 度為140-220°C。這樣的結果可以大大減少費用和工作步驟。玻璃和金屬 設備包在羊皮紙或鋁箔中時可以千法殺菌。 一般在150。C下加熱3小時或 在180。C下加熱30分鐘就足以滿足要求。需要延長加熱時間取決于各個部件的尺寸和滅菌器內(nèi)部的填充程度。在大塊物體需要加熱的情形下，加熱 時間為幾個小時。最優(yōu)選在下午開始殺菌，以4吏滅菌器可以過夜緩'隄冷卻。 玻璃吸液管在專用的兩件式鋁或不銹鋼罐中殺菌。
滅菌器與純粹的干燥烘箱的差別在于它有一個循環(huán)空氣的風扇，該風 扇必須啟動，尤其是在待殺菌材料緊密堆放的時候。
根據(jù)本發(fā)明所用的泡沫具有高熱穩(wěn)定性，但不會吸收微波輻射。因此， 它還適合通過$ 1入微波能殺菌。
無菌容器或含純培養(yǎng)物的容器打開后，在重新關閉之前，用本生燈短 暫地燒一下開口和塞子對其殺菌。與才艮據(jù)本發(fā)明所用的開孔泡沫不同，木> 散塞入的脫脂棉塞在此步驟期間可能會著火。
根據(jù)本發(fā)明所用的開孔泡沫在至多180。C溫度下具有高熱穩(wěn)定性。該 材料易于在常規(guī)殺菌器中殺菌。它甚至還可以短時間加熱到220°C。因為 加熱到150。C時^L生物通常不能存活，所以本發(fā)明所用的開孔泡沫也可以 在可以桌面安裝型得到的實驗爐或烤箱中在大氣壓和150-200。C下加熱必 要時間。結果是可以大大減少費用和工作步驟。該種泡沫可高度壓縮并具 有彈性，因此，可以將粗略切割的均勻材料塊裝入直徑可變的開口中。 實施例
以下材料在微生物培養(yǎng)時作為塞子使用 實施例1:
塞子由開孔三聚氰胺-甲醛泡沫組成，泡沫密度約為10kg/m、來自 BASF Aktiengesdlschaft的Basotect⑧)并切割成一定尺寸。 對比試驗C1:
常規(guī)脫脂棉塞(27-32.5mm: Buddeberg， #1012700)。 對比試驗C2:
帶有可透膜的塑料塞(Buddeberg)。
1. 可燃性
脫脂棉塞(C1)完全不適合用火焰殺菌，會立即開始燃燒。相反，如果 需要，塑料塞(C2)和838(^"@塞(實施例l)可以進行適當?shù)念A處理。
2. 高壓滅菌性/殺菌性將本發(fā)明的塞子(實施例l)和對比塞子(Cl、 C2)在標準條件下高壓滅 菌(121。C/20分鐘；干式或濕熱)，并在裝有不加孩i生物的LB生長培養(yǎng)基 的錐形瓶中于37。C和150rpm下培養(yǎng)7天。在所有的批次中都沒有觀察到 塞子因熱處理而發(fā)生改變或在培養(yǎng)期間培養(yǎng)基中出現(xiàn)污染。 3.透氧性
采用亞硫酸鹽檢測體系檢測這3種不同塞子的透氧性。為了這一 目的， 在1升的錐形瓶中加入100毫升亞硫酸鹽溶液，并在室溫/150rpm下進行 培養(yǎng)。顏色發(fā)生改變的時間即為透氧性的度量。 0.5M亞At酸鹽體系的配制
標準的0.5M亞石克酸鹽體系(亞石克酸鈉>98%，產(chǎn)品目錄號為60860， Roth， Karlsruhe)由0.012M磷酸鹽緩沖液、107]\1硫酸鈷、采用Hermann 等人的方法(Biotech Bioeng， 2001)用氮脫氣(5-10分鐘)的去離子水配制而 成的0.015g/l溴百里酚藍溶液(產(chǎn)品目錄號18460, Fluka， Buchs/CH)組成。
為了配制1000毫升的0.5M亞硫酸鹽溶液，將24毫升的0.5M磷酸鹽 緩沖液(見下)配到1000毫升。該0.012M磷酸鹽緩沖液中的800毫升用氮 氣鼓泡處理。在這800毫升溶液中溶解63克亞石克酸鈉，并加入15毫升濃 度為lg/1的溴百里酚藍溶液(見下)。加入2毫升5xl(T5M鈷溶液，用剩下 的0.012M磷酸鹽緩沖液將該混合物配成1000毫升。用硫酸(30%，產(chǎn)品目 錄號A2712.500， Applichem, Darmstadt)將pH值調(diào)節(jié)到8。配制期間， 連續(xù)用氮氣對該溶液進行鼓泡。 i) 0.5M磷酸鹽緩沖液的配制
500毫升0.5M Na2HP04溶液的配制方法
將35.4卯克Na2HP04(磷酸氬二鈉，無水>99%,產(chǎn)品目錄號P030.1， Roth， Karlsruhe)溶于450毫升去離子水中并配成500毫升。 50毫升0.5M NaH2P04溶液的配制方法
將3.450克Na2HP04(磷酸二氫鈉，單水合物>98%，產(chǎn)品目錄號 K300.2， Roth， Karlsruhe)溶于45毫升去離子水中并配成50毫升。
通過加入0.5M NaH2P04溶液(約40-50毫升)，將配制的500毫升0.5M Na2HP04溶液調(diào)節(jié)為pH=8。ii) 鈷催化劑的配制
5xl0-3mol/l(儲液)將140.55毫克CoS04*7H20(>97.5%，產(chǎn)品目錄 號60860， Fluka Chemie AG， Buchs/CH)用去離子水配成100毫升。 5xl(^mol/l(最終溶液)將1毫升上述儲液用去離子水配成100ml。
iii) 溴百里酚藍溶液的配制
將0.1克溴百里酚藍(產(chǎn)品目錄號18460， Fluka， Buchs/CH)用水配成 100毫升并攪拌約1小時一lg/1)。
塑料塞(C2)和Basotec^塞(實施例1)出現(xiàn)類似的行為(11-13小時后顏 色改變)，而脫脂棉塞(C1)則在17-20小時后在變色上明顯要差一些。氧傳 遞的限制可能導致樣i生物不令人滿意的生長或是孩i生物代謝發(fā)生改變，這 是不希望發(fā)生的。因此Basotect⑧或塑料塞明顯要好一些。
4. 蒸發(fā)損失量
在1升錐形瓶中對大量批次進行培養(yǎng)，每批都裝入l50毫升LB培養(yǎng) 基并在37°C/150rpm下培養(yǎng)。對于脫脂棉塞(C1)和塑料塞(C2)， 7天后蒸 發(fā)損失量約為10-11毫升，而通過粗孔Basotec^損失約12-14毫升。蒸發(fā) 量的極小增加可以被Basote(^的其它有利性質(zhì)所彌補，而且未達到嚴重的程度。
5. 處理
脫脂棉塞(C1)和塑料塞(C2)都很堅硬且存在從燒瓶再次脫落的危險 (尤其是在高頻振蕩期間)。在施加大力使用這些塞子時，還存在潛在的人 身傷害風險。Basotect⑧塞可以用極小的力而容易地插入燒瓶口，且與瓶口 達到最佳的匹配。
權利要求
1. 基于氨基塑料的開孔泡沫作為可殺菌工作材料的用途。
2. —種對基于氛基塑料的開孔泡沫進行殺菌的方法，其中所述的開孔 泡沫用殺微生物液如醇或福爾馬林浸漬。
3. —種在高于100。C溫度下對工作容器進行殺菌處理的方法，其中所 述工作容器的開口用基于氨基塑料的開孔泡沫封閉。
4. 一種在高于100。C溫度下對微生物污染材料進行凈化處理的方法， 其中所述的材料在處理前放入工作容器，并用基于氨基塑料的開孔泡沫封 閉該容器。
5. 根據(jù)權利要求3或4所述的方法，其中工作容器的開口用基于三聚 氰胺-曱醛縮合產(chǎn)物的開孔泡沫封閉。
6. 根據(jù)權利要求2-5任一項所述的方法，其中開孔泡沫的比重為 5國100g/1。
7. 根據(jù)權利要求2-6任一項所述的方法，其中開孔泡沫采用三聚氰胺 與甲醛的摩爾比為1:1-1:5的三聚氰胺-甲醛縮合產(chǎn)物制備。
8. 根據(jù)權利要求2-7任一項所述的方法，其中開孔泡沫已經(jīng)用疏水劑 處理。
9. 根據(jù)權利要求3-8任一項所述的方法，其中醫(yī)學或微生物學工作用 的培養(yǎng)管、瓶或燒瓶用作工作容器。
10. 根據(jù)權利要求3-9任一項所述的方法，其中處理在高壓滅菌器內(nèi)在 120-140。C的蒸汽和1-4巴的壓力下進行。
11. 根據(jù);K利要求3-8任一項所述的方法，其中處理在140-220。C的溫 度范圍內(nèi)以千法進行。
12. 根據(jù)權利要求3-8任一項所迷的方法，其中處理采用微波能進行。
13. —種工作容器，該容器具有包含基于氨基塑料的開孔泡沫的密封 件用于實施根據(jù)權利要求3-12任一項所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于氨基塑料的開孔泡沫作為可殺菌工作材料的用途，以及通過用殺微生物液如醇或福爾馬林浸漬將開孔泡沫殺菌的方法，以及在高于100℃溫度下對醫(yī)學或微生物學工作容器進行殺菌和凈化微生物污染材料的方法。
文檔編號A61L2/04GK101420986SQ200780013666
公開日2009年4月29日 申請日期2007年4月5日 優(yōu)先權日2006年4月18日
發(fā)明者H-J·夸德貝克-西格 申請人:巴斯夫歐洲公司