CN111109272B

CN111109272B - 一种生物基抗菌剂及其应用

Info

Publication number: CN111109272B
Application number: CN202010055953.3A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Zhejiang Xiantuo Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Xiantuo Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2020-01-18
Filing date: 2020-01-18
Publication date: 2021-05-11
Anticipated expiration: 2040-01-18
Also published as: CN111109272A

Abstract

本发明公开了一种生物基抗菌剂及其应用，属于抗菌剂技术领域，其技术方案要点是其原料按重量百分比计包括单宁酸0.5‑6%、甲基异噻唑啉酮1.5‑6%、稳定剂1‑2%、余量为水，达到安全、高效、快速抗菌的效果。

Description

一种生物基抗菌剂及其应用

技术领域

本发明涉及抗菌剂领域，特别涉及一种生物基抗菌剂及其应用。

背景技术

已知的抗菌剂有抗菌金属，如银、铜和锌等，这些抗菌金属是因为当金属离子被吸收如细菌细胞中时，它们能抑制细胞膜的呼吸，电子传递系统的基础代谢和物质转运。在抗菌金属中，银是一种安全金属，因为银在金属状态很少能被人体吸收，因此，银用于餐具和人造牙，在离子状态，如硝酸银水溶液，显示出如消毒剂的抗菌活性。但液体试剂很难控制并在使用上受到限制，因此，有些抗菌剂将银附在活性炭上，但这些试剂由于银离子很快流失而很难保持抗菌效果，而且还存在安全问题。因此，需要开发出可以取代银的抗菌材料。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一是提供一种生物基抗菌剂，达到安全、高效、快速抗菌的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种生物基抗菌剂，其原料按重量百分比计包括单宁酸0.5-6%、甲基异噻唑啉酮1.5-6%、稳定剂1-2%、余量为水。

通过采用上述技术方案，单宁酸在药典上又称鞣酸，属于水解类单宁，水解可得到棓酸和葡萄糖，具有很强的生物和药理活性，在医药、食品、日化等方面具有最广泛的应用，单宁酸主要富含于中国五棓子、土耳其棓子、石榴、茶叶等植物中，属于典型的葡萄糖棓酰基化合物，具有多酚羟基的结构，拥有一系列独特的化学特性和生理活性，能与蛋白质、生物碱、多糖结合，使其物理化学行为发生变化，能与多种金属离子发生络合和静电作用，具有还原性和捕捉自由基的活性，具有两亲结构和诸多衍生化反应活性等。

单宁酸具有天然抗氧化、抗菌和抗病毒活性，此外，单宁酸分子中含有大量的酚羟基基团，不但可以作为一种天然的交联剂，还能够与玻璃、金属等基材表面发生相互作用，增加界面结合强度，但由于单宁酸分子中含有较多的刚性苯环结构，其单独使用成膜性能不理想，且与材质之间的粘合性非常差，因此，将单宁酸与甲基异噻唑啉酮、稳定剂配合使用，不仅可以有效提高抗菌剂的抗菌性能，达到高效、快速抗菌的效果，同时还能够提高抗菌剂与材质之间之间的粘合性。

甲基异噻唑啉酮对肌肤无害，将甲基异噻唑啉酮与单宁酸配合使用后，不仅对人体和环境安全，同时也能够很好的抑制细菌、霉菌的生长，起到广谱的抗菌性能。

本发明进一步设置为，原料按重量百分比计包括单宁酸1.8-4.6%、甲基异噻唑啉酮2.3-5.1%、稳定剂1.2-1.8%、余量为水。

通过采用上述技术方案，原料在此范围内时，能够进一步提高抗菌剂的抗菌性能。

本发明进一步设置为，原料按重量百分比计包括单宁酸2.5-4.0%、甲基异噻唑啉酮2.8-4.6%、稳定剂1.3-1.7%、余量为水。

通过采用上述技术方案，原料在此范围内时，单宁酸与甲基异噻唑啉酮、稳定剂的复配使用，能够进一步提高抗菌剂的抗菌性能。

本发明进一步设置为，稳定剂采用氧化亚铜。

通过采用上述技术方案，氧化亚铜作为杀菌剂，不仅对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有优良的抑菌效果，同时氧化亚铜的加入，能够保证单宁酸与甲基异噻唑啉酮的活性物质的活性，从而保证抗菌剂高效、快速的杀菌。

本发明进一步设置为，原料按重量百分比计还包括麝香草酚0.8-2.5%、丁香酚1.8-3.6%、双十烷基二甲基溴化铵5-10%。

通过采用上述技术方案，麝香草酚、丁香酚的加入，不仅可以提高抗菌剂的抗菌效果，同时麝香草酚、丁香酚在双十烷基二甲基溴化铵的乳化作用下，能够与甲基异噻唑啉酮、单宁酸形成稳定的乳状液，保证抗菌剂的高效、快速杀菌效果。

本发明进一步设置为，原料按重量百分比计还包括麝香草酚1.2-2.0%、丁香酚2.2-3.1%、双十烷基二甲基溴化铵6-9%。

通过采用上述技术方案，麝香草酚、丁香酚和双十烷基二甲基溴化铵在此范围内时，能够进一步提高杀菌剂的杀菌性能。

本发明进一步设置为，单宁酸：麝香草酚：丁香酚的重量比为（1.78-2.21）:1：（1.36-1.72）。

本发明的目的二：提供一种生物基抗菌剂在硅藻泥抗菌粉、猫砂、鞋宝、手机壳、抗菌袜、抗菌鞋垫、涂料中的应用。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、单宁酸和甲基异噻唑啉酮的配合使用，提高生物抗菌剂的光谱杀菌性能，同时相比于单个组分的杀菌，单宁酸和甲基异噻唑啉酮配合使用后，有效降低抗菌剂的最小抑菌浓度，达到高效、快速抑菌的效果，降低加工成本；

2、麝香草酚、丁香酚和双十烷基二甲基溴化铵的加入，与单宁酸、甲基异噻唑啉酮协同作用，能够进一步降低生物基抗菌剂的最小抑菌浓度，提高生物基抗菌剂的抑菌性能。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

以下实施例和对比例中：

单宁酸购自河北鸿韬生物工程有限公司；

甲基异噻唑啉酮购自武汉华翔科洁生物技术有限公司；

氧化亚铜购自上海易势化工有限公司；

麝香草酚购自武汉远成共创科技有限公司；

丁香酚购自武汉远成共创科技有限公司；

双十烷基二甲基溴化铵购自上海鼓臣生物技术有限公司。

实施例1

一种生物基抗菌剂，原料按重量百分比计包括单宁酸0.5%、甲基异噻唑啉酮6%、氧化亚铜1%、余量为水。

实施例2

一种生物基抗菌剂，原料按重量百分比计包括单宁酸1.8%、甲基异噻唑啉酮5.1%、稳定剂1.2%、余量为水。

实施例3

一种生物基抗菌剂，原料按重量百分比计包括单宁酸2.5%、甲基异噻唑啉酮4.6%、稳定剂1.3%、余量为水。

实施例4

一种生物基抗菌剂，原料按重量百分比计包括单宁酸3.3%、甲基异噻唑啉酮3.8%、稳定剂1.5%、余量为水。

实施例5

一种生物基抗菌剂，原料按重量百分比计包括单宁酸4.0%、甲基异噻唑啉酮2.8%、稳定剂1.7%、余量为水。

实施例6

一种生物基抗菌剂，原料按重量百分比计包括单宁酸4.6%、甲基异噻唑啉酮2.3%、稳定剂1.8%、余量为水。

实施例7

一种生物基抗菌剂，原料按重量百分比计包括单宁酸6%、甲基异噻唑啉酮1.5%、氧化亚铜2%、余量为水。

实施例8

一种生物基抗菌剂，与实施例4的不同之处在于，原料按重量百分比计还包括麝香草酚0.8%、丁香酚3.6%、双十烷基二甲基溴化铵5%。

实施例9

一种生物基抗菌剂，与实施例4的不同之处在于，原料按重量百分比计还包括麝香草酚1.2%、丁香酚3.1%、双十烷基二甲基溴化铵6%。

实施例10

一种生物基抗菌剂，与实施例4的不同之处在于，原料按重量百分比计还包括麝香草酚1.7%、丁香酚2.7%、双十烷基二甲基溴化铵7%。

实施例11

一种生物基抗菌剂，与实施例4的不同之处在于，原料按重量百分比计还包括麝香草酚2.0%、丁香酚2.2%、双十烷基二甲基溴化铵9%。

实施例12

一种生物基抗菌剂，与实施例4的不同之处在于，原料按重量百分比计还包括麝香草酚2.5%、丁香酚1.8%、双十烷基二甲基溴化铵10%。

实施例13

一种生物基抗菌剂，与实施例10的不同之处在于，单宁酸：麝香草酚：丁香酚的重量比为1.78:1：1.72。

实施例14

一种生物基抗菌剂，与实施例10的不同之处在于，单宁酸：麝香草酚：丁香酚的重量比为2.0:1：1.5。

实施例15

一种生物基抗菌剂，与实施例10的不同之处在于，单宁酸：麝香草酚：丁香酚的重量比为2.21:1：1.36。

对比例1

与实施例10的不同之处在于，原料中无双十烷基二甲基溴化铵。

对比例2

与实施例10的不同之处在于，麝香草酚的含量为0.5%，丁香酚的含量为4%。

对比例3

与实施例10的不同之处在于，麝香草酚的含量为3.0%，丁香酚的含量为1.5%。

对比例4

与实施例10的不同之处在于，单宁酸的含量为6.5%，甲基异噻唑啉酮的含量为1.0%。

对比例5

与实施例10的不同之处在于，单宁酸的含量为0.2%，甲基异噻唑啉酮的含量为6.5%。

最小抑菌浓度（MIC）评价

对实施例1-15和对比例1-5中的抗菌剂进行最小抑菌浓度评价试验。

最小抑菌浓度是测量抗菌药物的抗菌活性大小的重要指标，其是指在微生物鉴定的稀释法中，体外培养细菌18至24小时后能够抑制培养基内病原菌生长的最低药物浓度。

本发明采用肉汤稀释法测定实施例1-15和对比例1-5针对大肠杆菌（菌种编号：ATCC 11229）、金黄色葡萄球菌（菌种编号：ATCC 6538）、铜绿假单胞菌（菌种编号：ATCC9027）、肠炎沙门氏菌（菌种编号：ATCC 14028）、单胞增生李斯特氏菌（菌种编号：ATCC19111）的最小抑菌浓度（MIC），上述微生物采用胰蛋白胨大豆肉汤培养基或其它适宜的培养基获取第10带培养物以制备悬浮液备用。

参考《消毒技术规范》（2002年版，中华人民共和国卫生部编）第二部分第2.1.8.4节，采用以下步骤才测定最小抑菌浓度：

（1）分别取5.0g的上述实施例1-15和对比例1-5中的抗菌剂用灭菌磷酸缓冲液稀释为10%的分散液，然后用PBS缓冲液分别稀释,使得受试液的浓度范围在5-550ug/mL；

（2）分别取10mL步骤（1）配制好的受试液，加入到10mL的营养肉汤培养基中，在加入0.4mL的含菌量约10⁸cfu/mL的菌悬液，每种菌单独测试，将每种菌种的试验样本在37℃的培养箱中培养48小时，观察培养基不浑浊时的浓度并记录；

（3）以同样的方法制作加入菌悬液但未加受试液的阳性对照组，以及加入受试液但未加菌悬液的阴性对照组；

判定标准：阴性对照组应当为澄清透明的，阳性对照组应当为浑浊的，表明有菌繁殖，最小抑菌浓度单位为：ug/mL，检测结果如表2所示。

表1单成分对菌种的最小抑菌浓度

抑菌物质	金黄色葡萄球菌	大肠杆菌	铜绿假单胞菌	肠炎沙门氏菌	单胞增生李斯特氏菌
						单宁酸	156.25	78.13	312.50	156.25	312.50
麝香草酚	156.25	156.25	1250.00	312.50	312.50
						丁香酚	625.00	156.25	312.50	1250.00	625.00

表2受试液对菌种的最小抑菌浓度

抑菌物质	金黄色葡萄球菌	大肠杆菌	铜绿假单胞菌	肠炎沙门氏菌	单胞增生李斯特氏菌
						实施例1	40	35	30	45	40
实施例2	35	35	30	40	40
						实施例3	33	30	30	40	38
实施例4	30	25	30	36	35
						实施例5	32	25	28	35	35
实施例6	35	30	29	35	37
						实施例7	35	30	31	35	40
实施例8	28	28	24	32	30
						实施例9	25	26	22	30	30
实施例10	20	22	20	24	25
						实施例11	22	22	20	26	28
实施例12	23	25	25	26	28
						实施例13	19	21	20	22	23
实施例14	18	20	18	20	21
						实施例15	18	20	19	18	20
对比例1	25	28	26	32	29
						对比例2	45	40	56	52	65
对比例3	55	45	60	48	70
						对比例4	60	65	48	50	60
对比例5	50	65	55	50	60

由表2可以看出：

实施例1-7中，抗菌剂对各种菌种的最小抑菌浓度先降低，在实施例4时达到最小值，后呈上升的趋势，说明实施例4中的生物基抗菌剂中的组分互相配合，相互作用具有优良的抑菌性能；

实施例8-12与实施例4相比，当在实施例4配方的基础上，添加麝香草酚、丁香酚和双十烷基二甲基溴化铵后，实施例8-12对各种菌种的最小抑菌浓度均低于实施例4中的最小抑菌浓度，说明麝香草酚、丁香酚和双十烷基二甲基溴化铵的配合使用，有效提高生物基抗菌剂对各种细菌的杀菌效果，同时还能有效降低细菌的最小抑菌浓度，降低成本，提高杀菌效果；实施例8-12中，实施例10中的最小抑菌浓度低于实施例8、实施例9、实施例11和实施例12中的最小抑菌浓度，说明实施例10中的配比能够有效提高生物基抗菌剂的抗菌性能；

实施例13-15中，当单宁酸：麝香草酚：丁香酚的重量比在（1.78-2.21）:1：（1.36-1.72）这个范围内时，实施例13-15中的抗菌剂的抗菌性能相比于实施例10中的抗菌性能进一步提高，最小抑菌浓度降低，说明单宁酸、麝香草酚、丁香酚的重量比在（1.78-2.21）:1：（1.36-1.72）时，能够有效降低杀菌剂的最小抑菌浓度，提高杀菌剂的杀菌性能；

对比例1与实施例10相比，当原料中缺少双十烷基二甲基溴化铵时，对比例1中各种细菌的最小抑菌浓度相比于实施例10中各种细菌的最小抑菌浓度均呈上升趋势，说明双十烷基二甲基溴化铵的存在，有助于抗菌活性物质充分相容，保证抗菌活性物质的抑菌效果；

对比例2-5与实施例10相比，当麝香草酚、丁香酚、单宁酸、甲基异噻唑啉酮的含量超出本发明的限定范围时，对比例2-5中的抗菌剂对各种菌种的最小抑菌浓度均增高，说明本发明的配方能够有效提高抗菌剂的抗菌性能。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种生物基抗菌剂，其特征在于：原料按重量百分比计包括单宁酸0.5-6%、甲基异噻唑啉酮1.5-6%、氧化亚铜1-2%、麝香草酚0.8-2.5%、丁香酚1.8-3.6%、双十烷基二甲基溴化铵5-10%、余量为水。

2.根据权利要求1所述的一种生物基抗菌剂，其特征在于：单宁酸的重量百分比为1.8-4.6%、甲基异噻唑啉酮的重量百分比为2.3-5.1%、氧化亚铜的重量百分比为1.2-1.8%。

3.根据权利要求1所述的一种生物基抗菌剂，其特征在于：单宁酸的重量百分比为2.5-4.0%、甲基异噻唑啉酮的重量百分比为2.8-4.6%、氧化亚铜的重量百分比为1.3-1.7%。

4.根据权利要求1所述的一种生物基抗菌剂，其特征在于：麝香草酚的重量百分比为1.2-2.0%、丁香酚的重量百分比为2.2-3.1%、双十烷基二甲基溴化铵的重量百分比为6-9%。

5.根据权利要求1所述的一种生物基抗菌剂，其特征在于：单宁酸：麝香草酚：丁香酚的重量比为（1.78-2.21）:1：（1.36-1.72）。

6.一种权利要求1-5任一所述的生物基抗菌剂在硅藻泥抗菌粉、猫砂、鞋宝、手机壳、抗菌袜、抗菌鞋垫、涂料中的应用。