用于除去生物膜的方法和酶促清潔劑的制作方法
【專利說明】
[0001] 描述
技術領域
[0002] 本公開涉及一種清潔劑，并且更具體地說，涉及用于除去生物膜的方法和酶促清 洗劑。
[0003] 背景
[0004] 生物膜通過具有對清潔劑和抗生素的增加的抗性的復雜且協同的微生物網絡產 生。網絡內的微生物形成有機聚合物基質，產生粘性的粘液涂層或粘液。基質為網絡內形 成的細胞群落提供結構支撐。通道可以在網絡中分配營養物質，使群落在更加分離的環境 中生長。
[0005] 生物膜可以包括多種微生物，包括好氧和厭氧細菌、藻類、原生動物和真菌。生物 膜中的細菌可由于復雜的矩陣結構而具有顯著不同于自由浮動的細菌的特性。例如，基質 內的微生物細胞可具有獨特的基因表達。這可以實現復雜網絡中的協同作用。
[0006] 生物膜可以發展并涵蓋廣泛的表面，包括管道系統、污水處理廠、熱交換器、牙科 牙齒以及醫療裝置。生物膜在這些表面上的形成不但可能限制流體流動，還可能降低表面 材料的工作壽命。例如，在醫療儀器上的生物膜生長是醫學界中的主要問題。生物膜可能 呈現污染的風險，導致與這樣的醫療儀器接觸的患者的感染以及甚至死亡。每年由健康護 理提供者產生大量的費用來預防和控制生物膜的污染。
[0007] 復雜的醫療儀器（例如內窺鏡）可能太昂貴而不能是一次性的，并且被設計成用 于再利用。醫院可能僅具有數量有限的內窺鏡（由于其高成本），并且可能需要快速地清洗 內窺鏡并將其重新用于新患者。如果生物膜在每次使用后未被恰當地除去，則重復使用可 以促進生物膜隨時間的積聚。此外，內窺鏡通常包括暴露于患者內的組織和流體的長而窄 的內部通道。這些長而窄的通道可能難以被恰當地清洗，并因此特別容易產生生物膜積聚。 徹底且快速的清洗在醫院環境中可能是必不可少的以減少由生物膜生長引起的污染。
[0008] 內窺鏡再處理器傳統上與清潔劑一起使用以從內窺鏡除去生物膜。自動化內窺鏡 再處理器（AER)是用于控制和監控內窺鏡的清洗參數的可編程裝置。通常，將內窺鏡放置 在AER的池中并浸沒在清潔劑中以清洗內窺鏡的外表面。此外，大量的管可以被連接到所 述內窺鏡的一個或多個端口以清洗內窺鏡的長而窄的內部通道。AER還漂洗和消毒內窺鏡。
[0009] -些用于清洗AER中的內窺鏡的傳統清潔劑被設計成用于降解生物膜蛋白質。生 物膜可隨后從醫療儀器中被洗除。然而，傳統清潔劑在從醫療儀器（例如內窺鏡）徹底和 迅速地除去生物膜的方面是不令人滿意的。傳統清潔劑可能在醫療儀器上留下生物膜沉積 物，或者可能需要與醫療儀器長時間接觸，以除去所有的生物膜。
[0010] 本發明克服了至少部分與傳統清潔劑有關的問題。
[0011] 概述
[0012] 本公開涉及一種用于清洗具有至少部分地被生物膜覆蓋的表面的醫療儀器的組 合物。所述組合物包含具有小于約10%的所述組合物的總重量的重量的第一酶，具有小于 約10 %的所述組合物的總重量的重量的第二酶和具有小于約10 %的所述組合物的總重量 的表面活性劑。所述第二酶可以不同于所述第一酶。此外，所述組合物可以具有約4至約 12的pH，且所述組合物可被構造成在少于約10分鐘內從所述醫療儀器除去大于約90 %的 生物月吳。
[0013] 本發明還涉及一種用于從醫療儀器除去至少一部分的生物膜的方法。所述方法可 包括將包含酶混合物且pH為約4至約12的組合物應用于所述醫療儀器。另外，所述方法 可以包括在少于約10分鐘內從醫療儀器除去大于約90%的生物膜。
[0014] 附圖的簡要說明
[0015] 圖1是代表根據本公開的一個示例性實施方案的自動洗滌器的圖形展示；
[0016]圖2是說明根據本公開的一個示例性實施方案的用于產生生物膜的回路的圖形 展示；
[0017]圖4是表示存在于使用本公開的示例性方法和清潔劑獲得的生物膜中的活細菌 的數目的減少的曲線圖；和
[0018]圖5是表示存在于使用本公開的示例性方法和清潔劑獲得的生物膜中的蛋白質 的殘余量的減少的曲線圖。
[0019] 應當理解，前述的總體描述和以下的詳細描述都只是示例性和解釋性的，并不限 制所要求保護的本公開的范圍。作為本說明書的一組成部分并入的附圖示出了本公開的實 施方案，并且與本說明書一起用于解釋本公開的原理。
[0020] 詳述
[0021] 現在將詳細地參考本公開的示例性實施方案、在附圖中例示的本公開的實施例。 只要可能，相同的附圖標記將被用在整個附圖中以表示相同或相似的部分。雖然結合用于 清洗醫療儀器的清潔劑進行了描述，但是可以理解本公開的清潔劑和方法可以用來清洗各 種其他對象或裝置。此外，考慮到本文中的本公開的說明書和實踐，本公開的其他實施方案 對于本領域技術人員而言將是明顯可見的。本說明書和實施例意在被視為僅是示例性的， 其中本公開的真正范圍和精神由本文所包含的權利要求表示。
[0022] 本公開涉及至少部分地除去或破壞存在于表面上的生物膜的方法。這可以包括使 所述表面與有效量的清潔劑接觸，以在減少量的時間內減少顯著部分的所述生物膜，如下 面更詳細討論的。所述清潔劑可用于醫院或臨床應用。
[0023] 術語"表面"在本文中被定義為任何被生物膜覆蓋或至少部分地被生物膜覆蓋的 表面。這可以包括容易形成生物膜的醫療儀器的表面。表面的實例可以包括，但不限于金 屬、塑料、橡膠、玻璃或適于醫療裝置的任何材料。在一個實施方案中，所述表面可以包括醫 療儀器的內表面或外表面，例如但不限于內窺鏡。內窺鏡的內部管腔可能容易形成生物膜。 另外，所述表面可以包括涂層，例如聚四氟乙烯。
[0024] 所述清潔劑可以包含被構造成至少部分地從表面除去生物膜的固體、液體、噴霧 劑或凝膠組合物。具體地，所述清潔劑可被構造成在減少量的時間內從所述表面除去生物 膜。不同于現有清潔劑，所述清潔劑可在少于約60、30、20、10或5分鐘內從醫療儀器除去 生物膜。所述清潔劑可包含一種或多種組分，包括酶混合物和一種或多種表面活性劑。此 外，一種或多種添加劑可以被加入所述清潔劑中以影響清洗效率。另外，所述清潔劑可以適 于與清洗裝置一起使用，以從醫療儀器除去生物膜。所述清潔劑可被引入所述清洗裝置中 并與所述醫療儀器的外表面和內表面接觸。此外，所述清潔劑可適于通過手動的清洗從醫 療儀器除去生物膜。
[0025] 所述清潔劑可具有被構造成用于從醫療儀器除去生物膜的pH。在一個實施方案 中，所述pH可為約4至約12。具體地說，所述清潔劑可具有約6至約8的pH值。在一個示 例性實施方案中，所述清潔劑具有約7. 0的中性pH值。
[0026] 本公開的清潔劑可按足以從表面降低或除去生物膜的濃度使用。例如，所述清潔 劑可用水稀釋。在一個實施方案中，所述清潔劑可以按約lml/L至約16ml/L的濃度使用。 具體地講，所述清潔劑可以按用于商業用途的約2ml/L至約8ml/L的濃度使用。然而，所述 清潔劑可以或多或少的濃縮形式制備。
[0027] 所述清潔劑可以被構造成在約20°C至約70°C的溫度下進行操作。具體地講，所述 清潔劑可以在約25°C至約60°C的溫度下使用。
[0028] 所述清潔劑可被構造成從至少部分地被生物膜覆蓋的表面減少顯著部分的所述 生物膜。例如，所述清潔劑可以在如上文所述的指定的時間內從所述表面減少大于約80%、 90 %、95 %或99 %的生物膜。
[0029] 酶混合物
[0030] 所述清潔劑可以包括多種酶。酶的實例包括一種或多種水解酶、淀粉酶、脂肪酶、 纖維素酶、碳水化合物以及任意組合。其他酶可以包括對酶促活性有用的蛋白質。
[0031] 可以使用的水解酶包括例如，蛋白酶、葡聚糖酶、纖維素酶、酯酶、甘露聚糖酶和阿 拉伯糖酶。可以使用絲氨酸蛋白酶，例如，枯草桿菌蛋白酶。絲氨酸蛋白酶是催化肽鍵的水 解的酶，并在活性位點處包含基本的絲氨酸殘基。可以使用的其他蛋白酶包括中性蛋白酶， 包括例如天冬氨酸和金屬蛋白酶。中性蛋白酶在約6至約8的中性pH范圍內具有最佳的 蛋白水解活性，并且可以源自細菌、真菌、酵母、植物或動物來源。
[0032] 合適的常規發酵的商業蛋白酶可以包括，例如Alcalase? (通過地衣芽孢桿 菌（Bacillus licheniformis)的菌株的深層發酵產生）、F.sperase(P.:(由芽孢桿菌屬 (Bacillus)的嗜堿物種的深層發酵產生）、Rennnase'l^ (由米黑毛霉（Mucor miehei) 的非致病性菌株的深層發酵產生）、Savi〇ise? (由經遺傳