專利名稱：一種高含碘控釋型消毒殺菌劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高含碘控釋型消毒殺菌劑，屬于消毒劑領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
1821年Halliday首次將碘用于醫(yī)學(xué)消毒，1830年美國(guó)藥典正式批準(zhǔn)碘酊可作為消毒劑使用，1839年碘用于處理特定傷口首次見(jiàn)諸報(bào)道。碘作為消毒劑具有高效廣譜、作用時(shí)效長(zhǎng)、細(xì)菌、病毒不易產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)點(diǎn)，這是其他消毒劑所不能相比的，故在皮膚消毒、 環(huán)境衛(wèi)生、空氣凈化等領(lǐng)域中，碘類消毒劑倍受重視。但碘也有著無(wú)法忽視的缺點(diǎn)。碘的水溶性很低(IOOg水在常溫下只能溶解約0. 02g碘)，因此人們常常加入碘化鉀或碘化鈉，與碘生成可溶性的三碘離子(13_)，從而增加碘的溶解性。碘在水中很不穩(wěn)定，會(huì)很快水解成其他碘化物，如Γ、ιο”Η2ΟΓ、I3-等，它們均無(wú)殺菌活性。所以碘的水溶液制品的殺菌性能不穩(wěn)定，儲(chǔ)存期很短。碘還有著染色性、刺激性和腐蝕性等眾多缺點(diǎn)，這使得它在消毒方面的應(yīng)用受到了很大限制。為了擴(kuò)大碘的應(yīng)用范圍，人們通過(guò)碘伏(Iodophor)來(lái)克服常規(guī)碘消毒劑的缺點(diǎn)。 相對(duì)于傳統(tǒng)碘消毒劑而言，碘伏具有低毒、無(wú)腐蝕性、對(duì)皮膚、粘膜無(wú)刺激性且不易染色或染色后易褪色等眾多優(yōu)點(diǎn)。目前以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)與碘的絡(luò)合物為代表的碘伏產(chǎn)品在消毒領(lǐng)域得到了最為廣泛的應(yīng)用。然而，聚乙烯吡咯烷酮是一種高分子表面活性劑，平均分子量在10000-70000以內(nèi)，難以生物降解，長(zhǎng)期使用，其殘留蓄積會(huì)造成環(huán)境污染與內(nèi)臟損害；而且聚乙烯吡咯烷酮自身沒(méi)有殺菌作用，真正起殺菌作用的物質(zhì)是從聚乙烯吡咯烷酮上釋放出來(lái)的游離碘分子。此外，聚乙烯吡咯烷酮的最大碘負(fù)載量只有1%，生產(chǎn)中需要大量醫(yī)用級(jí)別的聚乙烯吡咯烷酮來(lái)穩(wěn)定碘，這必然會(huì)使碘制劑的生產(chǎn)成本和銷(xiāo)售價(jià)格大幅度提高。1986年Woodward等發(fā)現(xiàn)烷基氧化胺可作為碘的優(yōu)良載體。烷基氧化胺是一種對(duì)人體安全無(wú)刺激無(wú)殘留的小分子物質(zhì)，碘能很好地與烷基氧化胺絡(luò)合，形成的絡(luò)合物比聚乙烯吡咯烷酮與碘的絡(luò)合物更加穩(wěn)定，碘的最大負(fù)載量也增加到2%。然而烷基氧化胺在水溶液中是一種兩性表面活性劑，中性和堿性時(shí)呈非離子，酸性時(shí)變?yōu)殛?yáng)離子表面活性劑，碘的負(fù)載方式及其穩(wěn)定性也隨之發(fā)生改變，故烷基氧化胺絡(luò)合碘的殺菌性能受使用環(huán)境的影響特別嚴(yán)重，這限制了其使用范圍。為了減少烷基氧化胺絡(luò)合碘的環(huán)境依賴性，在實(shí)驗(yàn)中，我們使用了雙子季銨鹽形成的膠束負(fù)載碘。雙子季銨鹽是一種新型的季銨鹽表面活性劑，相對(duì)于傳統(tǒng)季銨鹽表面活性劑，其特殊的雙頭雙尾結(jié)構(gòu)能提高對(duì)細(xì)菌的吸附率，故具有更強(qiáng)的殺菌性能。據(jù)測(cè)試，雙子季銨鹽的最低抑菌濃度(MIC)比其他季銨鹽低幾個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，雙子季銨鹽的臨界膠束濃度(CMC)很低，但膠束強(qiáng)度卻很大，膠束層受外界環(huán)境影響小。實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，在絡(luò)合碘外圍包裹一層雙子季銨鹽膠束時(shí)，絡(luò)合物的穩(wěn)定性得到了大幅度的提高，不僅外界環(huán)境無(wú)法透過(guò)雙子季銨鹽膠束層去影響絡(luò)合物，使得絡(luò)合物可抵抗外界環(huán)境的PH值變化和有機(jī)物干擾；而且絡(luò)合碘的最大負(fù)碘量從2%增加到了 8%。高含量的碘在絡(luò)合劑和雙子季銨鹽的雙重穩(wěn)定下，不但能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定存在，并且不產(chǎn)生刺激作用。從實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，雙子季銨鹽和絡(luò)合碘可起到協(xié)同殺菌的作用，使得這種殺菌體系能在發(fā)揮高效持久殺菌能力的同時(shí)，用量卻可以非常少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于彌補(bǔ)傳統(tǒng)碘伏制劑碘含量低和殺菌持久性差的不足而提供一種安全無(wú)污染和持久殺菌的高含碘控釋型消毒殺菌劑。本發(fā)明系先將碘與絡(luò)合劑反應(yīng)生成較穩(wěn)定的絡(luò)合碘，再用雙子季銨鹽形成的膠束微囊包裹絡(luò)合碘，構(gòu)成一種對(duì)碘具有雙重穩(wěn)定和控制釋放的殺菌體系。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、通過(guò)雙子季銨鹽膠束微囊的保護(hù)，碘的穩(wěn)定性得到極大提高，體系中碘含量也比其他碘伏制品的碘含量高。2、雙子季銨鹽膠束微囊能控制內(nèi)部絡(luò)合碘的穩(wěn)定性，進(jìn)而控制碘的釋放，達(dá)到控制釋放的目的。3、抗有機(jī)物能力強(qiáng)，可在復(fù)雜環(huán)境里殺菌。本發(fā)明通過(guò)雙子季銨鹽形成的膠束微囊增溶碘絡(luò)合物的方法，構(gòu)成了一種核為碘的絡(luò)合物、殼為雙子季銨鹽膠束微囊層的核殼結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)對(duì)碘起著雙重穩(wěn)定和控制釋放的作用，對(duì)細(xì)菌有著強(qiáng)大的殺滅能力，即使是一般碘消毒劑難以殺滅的白色念珠菌，也能有較好的消毒效果。本產(chǎn)品具有高效穩(wěn)定、安全無(wú)污染、快速殺菌與持久殺菌的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于環(huán)境、畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等需要消毒、殺菌的場(chǎng)所。本技術(shù)發(fā)明是通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)的高含碘控釋型消毒殺菌劑含有下述組分，各組分的重量百分比如下雙子季銨鹽5% 20%，碘1.6% 8.0%，絡(luò)合劑10% 30%，pH 調(diào)節(jié)劑 5% 16%，溶劑30% 80%以上各組分之和為百分之百。先向絡(luò)合劑的水溶液中加入單質(zhì)碘，升溫至60 80°C，緩慢攪拌，待碘全部溶解后，馬上加入其它組分，停止加熱，快速攪拌2小時(shí)，自然冷卻至室溫，得到均相透明的紅褐色粘稠液體，包裝即為本發(fā)明殺菌劑。雙子季銨鹽是由帶兩個(gè)帶正電荷的頭基和兩個(gè)長(zhǎng)的烷基尾鏈組成，其臨界膠束濃度特別低，在超低濃度時(shí)仍能形成膠束包裹并穩(wěn)定絡(luò)合碘。另外雙子季銨鹽也有很好的殺菌滅藻作用，能與碘協(xié)同殺菌，兩者在一起能使體系的殺菌性能得到很大的提升。雙子季銨鹽可以采用通式(I)、(II)和(III)的化合物。絡(luò)合劑能與碘生成絡(luò)合碘，從而增加碘在水中的溶解度，并初步穩(wěn)定碘。絡(luò)合劑可采用通式(IV)、(V)、(VI)表示的化合物的至少一種或混合物。pH調(diào)節(jié)劑能使殺菌劑體系呈酸性。酸性環(huán)境不僅能使碘得到很好的穩(wěn)定，還會(huì)極大地增強(qiáng)碘對(duì)細(xì)菌和病毒的滲透殺滅作用，使碘的殺菌性能發(fā)揮到最大。PH調(diào)節(jié)劑選用磷酸、檸檬酸的至少一種或混合物。溶劑主要是溶解各種組分，并改善體系的粘度和水溶性。適量的溶劑能使很粘稠的殺菌劑轉(zhuǎn)變成粘度適中的流動(dòng)體系，并加快其在水中的溶解，快速作用于細(xì)菌和病毒。溶劑可以采用水、乙醇、乙二醇、異丙醇的至少一種的混合物。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，雙子季銨鹽形成的膠束可以很好地包裹絡(luò)合碘。在這個(gè)膠束體系中，絡(luò)合碘由于處在膠束內(nèi)部的微環(huán)境中，故不易受到外界的PH值、有機(jī)物、無(wú)機(jī)物和稀釋度等因素的影響。而其他碘伏的絡(luò)合碘都是裸露在溶液中，穩(wěn)定性差。故這種膠束體系中絡(luò)合碘的穩(wěn)定性比其他碘伏都好，實(shí)現(xiàn)了碘的雙重穩(wěn)定，克服了碘不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。高含碘控釋型消毒殺菌劑殺菌機(jī)理為首先，在殺菌過(guò)程中，形成膠束的雙子季銨鹽首先吸附定位在細(xì)菌的細(xì)胞壁上；隨后，通過(guò)滲透和擴(kuò)散的作用，雙子季銨鹽的烷基尾鏈會(huì)從膠束中逸出，插入到細(xì)菌細(xì)胞膜的磷脂雙分子層中，使細(xì)胞膜的磷脂雙分子層受到損壞和通透性發(fā)生改變；由于在膠束中有部分雙子季銨鹽的逸出而使膠束形成一個(gè)空隙，內(nèi)部的絡(luò)合碘所處的微環(huán)境也因此改變，絡(luò)合碘就會(huì)發(fā)生分解，釋放出游離碘；釋放的游離碘正好可以從膠束空隙中直接通過(guò)損壞的細(xì)胞膜進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)中徹底殺死細(xì)菌。故這種殺菌劑在消毒殺菌時(shí)，用藥量少，滲透力強(qiáng)，有效作用時(shí)間長(zhǎng)。本發(fā)明研制的這類殺菌劑主要用于環(huán)境、畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)上的消毒殺菌，低濃度就能高效殺滅各種病毒、細(xì)菌、霉菌、真菌和藻類等微生物。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1在一個(gè)2000mL反應(yīng)釜中加入十二烷基氧化胺(0A_U) 848g，攪拌并加熱升溫到 60°C，加入32g單質(zhì)碘，攪拌至碘全部分散溶解后，然后依次加入48g AE0-3磷酸酯、64g磷酸、200g雙子季銨鹽(12-30H-12)，待加入物全溶后停止加熱，繼續(xù)攪拌2小時(shí)，得到紅褐色的透明液體。實(shí)施例2在一個(gè)2000mL反應(yīng)釜中加入十二烷基氧化胺(0A_12) 848g，攪拌并加熱升溫到 600C，加入32g單質(zhì)碘，攪拌至碘全部溶解，然后依次加入48g十二烷基磷酸酯、64g磷酸、 200g雙子季銨鹽(12-4-1 ，待加入物全溶后停止加熱，繼續(xù)攪拌2小時(shí)，得到紅褐色的透明液體。實(shí)施例3在一個(gè)2000mL反應(yīng)釜中加入十二烷基氧化胺(0A-12) lOOOg，同時(shí)加入36g單質(zhì)碘，攪拌并加熱升溫到70°C，等到碘全部溶解后，依次加入48g磷酸、IOOg雙子季銨鹽 (14-2-14)和50g乙醇，待加入物全溶后停止加熱，繼續(xù)攪拌2小時(shí)，得到紅褐色的透明粘稠液體。實(shí)施例4在一個(gè)2000mL反應(yīng)釜中加入十二烷基氧化胺(0A_U)640g，同時(shí)加入32g單質(zhì)碘， 攪拌并加熱升溫到60°C，等到碘全部溶解后，依次加入48g AE0-3磷酸酯、58. 4g磷酸、200g 雙子季銨鹽(12-2-12)，待加入物全溶后停止加熱，繼續(xù)攪拌2小時(shí)，得到紅褐色的透明粘稠液體。
實(shí)施例5在一個(gè)2000mL反應(yīng)釜中加入十二烷基氧化胺600g，攪拌并加熱升溫到70°C，加入 26g單質(zhì)碘，攪拌至碘全部溶解，然后依次加入IOOg磷酸、IOOg雙子季銨鹽(12-30H-12)，待加入物全溶后停止加熱，繼續(xù)攪拌2小時(shí)，得到紅褐色的透明液體。本發(fā)明前4個(gè)實(shí)施例制備的消毒殺菌劑進(jìn)行了白色念珠菌的殺菌測(cè)試。實(shí)驗(yàn)所用菌株為白色念珠菌(ATCC10231)，由中國(guó)普通微生物菌種保藏中心提供，第5代培養(yǎng)物。中和劑組成為1% Na2S203+l%卵磷脂+1%吐溫的0. 03mol/L的PBS溶液。根據(jù)《消毒技術(shù)規(guī)范》(2002年版)2. 1. 1. 5. 5中和劑懸液定量鑒定試驗(yàn)操作程序和2. 1. 1. 9. 5真菌殺滅試驗(yàn)操作程序。中和劑鑒定試驗(yàn)試驗(yàn)用樣品稀釋到有效碘含量200mg/L。作用時(shí)間3min。試驗(yàn)溫度20°C，重復(fù)次數(shù)3次。定量殺菌試驗(yàn)試驗(yàn)用樣品稀釋到有效碘含量200mg/L。試驗(yàn)溫度20°C，重復(fù)次數(shù) 3次。實(shí)施例1、2、3、4所制備的產(chǎn)品對(duì)白色念珠菌作用時(shí)間分別;3min、5min、IOmin的殺滅效果見(jiàn)表1 表1實(shí)施例1-實(shí)施例4所得產(chǎn)品對(duì)白色念珠菌的殺滅效果
權(quán)利要求
1.一種高含碘控釋型消毒殺菌劑，其特征是該殺菌劑含有下述組分，各組分的重量百分比如下雙子季銨鹽5% 20%， 碘 1. 6% 8. 0%, 絡(luò)合劑10% 30%， PH調(diào)節(jié)劑5% 16%， 溶劑30% 80%， 以上各組分之和為百分之百。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高含碘控釋型消毒殺菌劑，其特征是雙子季銨鹽為通式(I)、 (II)和(III)表示的化合物，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高含碘控釋型消毒殺菌劑，其特征是絡(luò)合劑采用通式(IV) (V)、(VI)表示的化合物的至少一種混合物，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高含碘控釋型消毒殺菌劑，其特征是溶劑采用水，乙醇，乙二醇，異丙醇的至少一種的混合物。
5.一種制備權(quán)利要求1所述的高含碘控釋型消毒殺菌劑的方法，其特征是向絡(luò)合劑的溶液中加入單質(zhì)碘，升溫至50 80°C，緩慢攪拌，待碘全部分散后，馬上加入其它組分，停止加熱，快速攪拌，自然冷卻至室溫，得到紅褐色的透明粘稠液體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高含碘控釋型消毒殺菌劑，系先將碘與絡(luò)合劑反應(yīng)生成較穩(wěn)定的絡(luò)合碘，再用雙子季銨鹽形成的膠束微囊包絡(luò)合碘，構(gòu)成一種對(duì)碘具有雙重穩(wěn)定和控制釋放的殺菌體系。該高含碘控釋型消毒殺菌劑主要由下述組分組成雙子季銨鹽5％～20％，碘1.6％～8.0％，絡(luò)合劑10％～30％，pH調(diào)節(jié)劑2％～16％，溶劑30％～80％。本發(fā)明制備的這種殺菌劑具有高效穩(wěn)定、安全無(wú)污染、快速殺菌與持久殺菌完美結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于環(huán)境、水體、疫區(qū)、寵物醫(yī)院、家禽養(yǎng)殖、畜牧業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)等需要消毒、殺菌的場(chǎng)所。
文檔編號(hào)A01P1/00GK102550602SQ20111040696
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者何帥, 馮玉軍, 王碧清 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司