CN102379898A - 纳米复合皮肤消毒乳液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米复合皮肤消毒乳液及其制备方法。该消毒乳液，包括醋酸氯己定、氧化锌、乙二胺四乙酸、乳化剂和水。所述乳化剂由植物油、三正丁基磷酸盐和曲拉通x-100组成；所述植物油与三正丁基磷酸盐和曲拉通x-100的总体积比为2-8∶1∶1；所述醋酸氯己定的浓度为0.5～3g/L，所述氧化锌的浓度为0.01～0.5g/L，粒径为50-100nm，所述乙二胺四乙酸的浓度为0.01～0.2g/L。该消毒乳液无机抗菌剂抗菌谱广、持效性好、耐热性好、不易产生耐药性等特点，能够达到理想的皮肤消毒效果，具有重要的应用价值。

Description

纳米复合皮肤消毒乳液及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种纳米复合皮肤消毒乳液及其制备方法。

背景技术

皮肤和粘膜是人体抵御微生物侵润组织的有效屏障，但是在其表面有丰富的微生物。在日常生活中，通过对手和皮肤粘膜的消毒，可预防肠道传染病、皮肤化脓症以及泌尿生殖系统的感染；在医疗卫生系统中，做好皮肤消毒是现代医疗的重要保障，也是控制医院感染最重要、最简便易行的措施之一。目前常用的皮肤粘膜消毒剂种类众多，但都有着或多或少的缺陷，如季铵盐类抗菌谱窄，杀菌能力弱；乙醇对皮肤粘膜刺激性大；碘伏杀菌效果持续时间较短；醋酸氯己定类易产生耐药菌株。传统消毒剂很难完全符合临床各科医护人员手部消毒的需要，从而造成交叉感染。因此，需要找到新种类、新剂型或新的复合配方，以达到理想的皮肤消毒效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米复合皮肤消毒乳液及其制备方法。

本发明提供的纳米复合皮肤消毒乳液，包括醋酸氯己定、氧化锌、乙二胺四乙酸、乳化剂和水。

上述消毒乳液也可只由上述组分组成。其中，所述乳化剂由植物油、三正丁基磷酸盐和曲拉通x-100组成；所述植物油与三正丁基磷酸盐和曲拉通x-100的总体积比为2-8∶1∶1，优选8∶1∶1；所述植物油为大豆油、花生油中的至少一种，优选大豆油。

所述醋酸氯己定在所述消毒乳液中的浓度为0.5～3g/L，优选2g/L；

所述氧化锌的浓度为0.01～0.5g/L，优选0.1g/L；粒径为50-100nm；

所述乙二胺四乙酸在所述消毒乳液中的浓度为0.01～0.2g/L，优选0.1g/L；

该消毒乳液中，油相包括乳化剂植物油与有机溶剂三正丁基磷酸盐与曲拉通x-100，水相由醋酸氯己定水溶液、乙二胺四乙酸水溶液和氧化锌组成。所述乳化剂占所述消毒乳液总体积的10-20％，优选10％。

所述纳米复合皮肤消毒乳液中，液滴的直径为10-30nm。

本发明提供的制备上述消毒乳液的方法，包括如下步骤：将前述各组分混合后进行均质乳化，得到所述消毒乳液。

所述均质步骤中，温度为常温，压力为25～35Mpa。

上述本发明提供的纳米复合皮肤消毒乳液在皮肤消毒或制备皮肤消毒剂中的应用及以该纳米复合皮肤消毒乳液为活性成分的皮肤消毒液，也属于本发明的保护范围。

其中，所述皮肤消毒剂或皮肤消毒液均是杀灭皮肤表面的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的。

本发明将传统的皮肤消毒剂醋酸氯己定与纳米氧化锌配伍，并加入增效剂乙二胺四乙酸，既发挥了有机类抗菌剂杀菌效果好，速度快的特点，又可使配方获得无机抗菌剂抗菌谱广、持效性好、耐热性好、不易产生耐药性等特点，达到理想的皮肤消毒效果。采用本发明方法，将上述配方经高压均质乳化过程，利用高压条件下液体失压、膨胀、爆炸等综合效应，使液体成分充分反应，得到的乳液不仅分散均匀，不分层，且得到较细颗粒，达到较好的乳化效果。因此，该配方在降低醋酸氯己定含量的同时，仍具有较好的杀菌性能。该配方不含醇类，对皮肤粘膜无毒无刺激，使用安全性较好。乳状液体不仅使配方具有良好的外观，还增加了其稳定性。实验证明，(1)本发明乳液杀灭90％金黄色葡萄球菌仅需0.8398分钟，大肠杆菌需要0.8017min，白色念珠菌需要1.4890min；对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌作用3min，白色念珠菌作用5min，平均杀灭率均大于99.9％。(2)单纯醋酸氯己定水溶液与不含醋酸氯己定的纳米复合皮肤消毒乳液具有协同增效作用，对大肠杆菌杀灭协同系数为3.7707，对金黄色葡萄球菌杀灭协同系数为1.4120；模拟现场实验显示，纳米复合皮肤消毒乳液对自然菌的6h、12h、24h的抑制率显著高于具有相同含量的单纯醋酸氯己定水溶液。(3)皮肤现场消毒实验结果显示，该乳液对受试者手部作用2min，对自然菌平均杀灭率为92.26％。(4)高温加速试验显示，该乳液在54℃存放14d后有效成分含量下降率为2.02％，具有良好的稳定性。(5)毒性实验表明该乳液可在人体皮肤、粘膜上安全使用，对环境和人体无危害和刺激作用。

附图说明

图1为根据透射电镜(Philips，TECNAI10)观察，根据本发明提供的配方及制备方法制备的乳液直径为10～30nm，达到了纳米级别。

图2为通过原子力显微镜观察，本发明采用的纳米氧化锌的粒径为50～100nm。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。

本发明中采用的杀菌或抑菌的功能成分为醋酸氯己定和氧化锌。在传统皮肤消毒剂中，醋酸氯己定具有杀菌效果好、毒性低、刺激性小、抗菌谱广等特点(DoebbelingBN，Stanley GL，Sheetz CT，et al.Comparative efficiency of alternative hand-washingagents in reducing nosocomial infections in intensive care units[J].New English Journal ofMedicine.1992，11，327(19)：1390-91)，但近年来已发现其耐药菌株的出现(费春楠，刘军，沈芃等.医院内感染病原对常见消毒剂耐药性的研究进展.环境与健康杂志，2007，12，24(12))。乙二胺四乙酸能够加强许多抗菌物质对革兰氏阴性菌的作用，有报道将乙二胺四乙酸与洗必泰溶液联合应用可增强其对绿脓杆菌、表皮葡萄球菌、粘质沙雷菌、烟曲霉菌、白色念珠菌的杀菌效果。

与氧化钛、二氧化硅银离子复合物等纳米材料相比，纳米氧化锌具有良好的抗菌性能和化学配伍性。其抗菌机理主要为：(1)氧化锌晶须与颗粒达到纳米级，从而具有纳米材料所具备的特殊的表面效应和高氧化活性；(2)氧化锌是一种半导体材料，其中有大量原子氧释放出来；(3)氧化锌晶须独特四针状所形成的网络结构为抗菌离子提供了高效传输路径，当带负电荷的细菌接触到网络任一部位，由于正负电荷吸引力，大量锌离子以电流的速度移动移动过来，穿透细胞壁，破坏菌体内蛋白质的合成(Zuowan Zhou，Shikai Liu，Lixia Gu.Studies on the strength and wear resistance oftetratod-shaped ZnO whisker-reinforced rubber composites.[J]Applied PolymerScience，2001，80：1520-24)。

本发明是将醋酸氯己定、纳米氧化锌以及增效剂乙二胺四乙酸复合使用的一种消毒剂，并且形成一种水包油的乳剂结构。考虑到消毒剂的毒性应控制在合理范围，本发明使用的醋酸氯己定含量最高限定在3g/L，氧化锌控制在0.5g/L，乙二胺四乙酸控制在0.2g/L，三者具有协同增效作用，具有良好的杀菌功能。

本发明还提供了一种醋酸氯己定和纳米氧化锌复合皮肤消毒乳液的制备工艺。该方法采用高压均质混合法，与磁力混合法及超速切割机混合法相比，不仅有搅拌、剪切、高速撞击作用，还利用高压条件下液体失压、膨胀、爆炸等综合效应，使液体充分反应，达到更好的乳化效果。采用该方法得到的乳液不仅分散均匀，不分层，且得到颗粒较细。具体步骤为：称取一定量的醋酸氯己定，乙二胺四乙酸，分别加入盛有蒸馏水的烧杯中，置搅拌器加温(60～70℃)搅拌，至完全溶解。室温条件下，将溶解后的乙二胺四乙酸溶液按1～2ml/min的速度缓缓加入醋酸氯己定溶液中，边加边搅拌，注意不要产生白色混浊。吸管吸取一定量复合乳化剂加入上述混合溶液中，搅拌均匀。按比例称取一定量纳米氧化锌，加入混合溶液中，置搅拌器搅拌均匀后，经高压均质机乳化而成。在制备过程中，其中油相中乳化剂和有机溶液的最佳比例体积比范围为4∶1～1∶1，而水相和油相的最佳体积比范围为10∶1～5∶1。

实施例1、

将0.05g醋酸氯己定，0.001g乙二胺四乙酸分别加入盛有20～30ml蒸馏水的烧杯中，置搅拌器加温(60～70℃)搅拌，至完全溶解。将溶解后的乙二胺四乙酸溶液缓缓加入醋酸氯己定溶液中，边加边搅拌，注意不要产生白色混浊。吸管吸取15ml复合乳化剂(含大豆油9ml，三正丁基磷酸盐3ml，曲拉通x-1003ml)加入上述混合溶液中，搅拌均匀。按比例称取0.05g、粒径为50～100nm的纳米氧化锌，加入混合溶液中，将溶液补足100ml后置搅拌器搅拌均匀后，经高压均质机在常温，25～35Mpa工作压力条件下乳化而成乳白色不透明乳液。

按上述成分与方法制备出的消毒剂各组分中终浓度为醋酸氯己定0.5g/L，乙二胺四乙酸0.01g/L，纳米氧化锌0.5g/L，复合乳化剂占该消毒乳液总体积的15％，乳化剂直径为10～30nm。

实施例2、

将0.2g醋酸氯己定，0.01g乙二胺四乙酸分别加入盛有20～30ml蒸馏水的烧杯中，置搅拌器加温(60～70℃)搅拌，至完全溶解。将溶解后的乙二胺四乙酸溶液缓缓加入醋酸氯己定溶液中，边加边搅拌，注意不要产生白色混浊。吸管吸取10ml复合乳化剂(含大豆油8ml，三正丁基磷酸盐1ml，曲拉通x-1001ml)加入上述混合溶液中，搅拌均匀。按比例称取0.01g、粒径为50-100nm的纳米氧化锌，加入混合溶液中，将溶液补足100ml后置搅拌器搅拌均匀后，经高压均质机在常温，25～35Mpa工作压力条件下乳化而成乳白色不透明乳液。

按上述成分与方法制备出的消毒剂各组分终浓度为为醋酸氯己定2g/L，乙二胺四乙酸0.1g/L，纳米氧化锌0.1g/L，复合乳化剂占该消毒乳液总体积的10％，乳化剂直径为10～30nm。

实施例3、

将0.3g醋酸氯己定，0.02g乙二胺四乙酸分别加入盛有20～30ml蒸馏水的烧杯中，置搅拌器加温(60～70℃)搅拌，至完全溶解。将溶解后的乙二胺四乙酸溶液缓缓加入醋酸氯己定溶液中，边加边搅拌，注意不要产生白色混浊。吸管吸取20ml复合乳化剂(含大豆油10ml，三正丁基磷酸盐5ml，曲拉通x-1005ml)加入上述混合溶液中，搅拌均匀。按比例称取0.001g、粒径为50-100nm的纳米氧化锌，加入混合溶液中，将溶液补足100ml后置搅拌器搅拌均匀后，经高压均质机在常温、25～35Mpa工作压力条件下乳化而成乳白色不透明乳液。

本例消毒剂中各组分中浓度为醋酸氯己定3g/L，乙二胺四乙酸0.2g/L，纳米氧化锌0.01g/L，复合乳化剂占该消毒乳液总体积的20％，乳化剂直径为30nm。

经测试，上述实施例1-3制备所得的消毒剂均满足下述理化性状：

外观：乳白色不透明

pH值：7.68

电镜下颗粒直径(nm)：10～30nm

稳定性：采用高温加速试验，该乳液在54℃恒温箱放置14天杀菌有效成分下降率≤10％，具有良好的稳定性。

本发明提供的上述纳米复合皮肤消毒乳液的杀菌试验：

试验均参照《消毒技术规范》进行。

1对不同微生物的载体浸泡定量杀菌试验

试验菌为金黄色葡萄球菌ATCC 6538，大肠杆菌8099，白色念珠菌ATCC 10231。按一片菌片5.0ml的用量，将纳米消毒乳液原液(阳性对照为PBS)加入无菌平皿内。置19～21℃水浴上预热5min，再加入菌片。作用一定时间，将菌片移入装有5.0ml中和剂的试管中，中和作用10min。敲打试管80次，以洗脱菌片上菌并混匀。取洗脱液5.0ml做活菌计数，计算杀灭率。结果见表1。

表1、纳米消毒乳液对不同微生物的杀灭效果

注：试验温度为19～21℃。阳性对照组平均菌数，金黄色葡萄球菌为1460000cfu/片，大肠杆菌为3370000cfu/片，白色念珠菌为3381250cfu/片。

表1结果显示，以纳米消毒乳液原液对布片上金黄色葡萄球菌、大肠杆菌作用3分钟，对白色念珠菌作用5分钟，平均杀灭率均≥99.90％；以其原液对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌作用5分钟，对白色念珠菌作用10分钟，平均杀灭率可达到100％。

2、不同稀释度对乳液杀菌效果的影响试验

试验用纳米消毒乳液原液的1/2稀释液、1/10稀释液对白色念珠菌进行载体浸泡定量杀灭实验，试验温度为19～21℃。结果见表2。

表2、纳米消毒乳液不同稀释度对白色念珠菌作用不同时间的杀灭效果

注：试验温度为19～21℃。阳性对照组平均菌数，原液组为3381250cfu/片，稀释组为2671667cfu/片。

表2结果显示，以纳米消毒乳液1∶1稀释液作用10min，对白色念珠菌的平均杀灭率可达99.90％，作用20分钟，平均杀灭率可达到100％；以其1∶10稀释液作用30min对白色念珠菌杀灭率为97.04％。

3、温度对配方杀菌效果的影响试验

分别在25℃、30℃、35℃条件下使用纳米消毒乳液原液对白色念珠菌进行载体浸泡定量杀灭实验。结果见表3。

表3纳米消毒乳液在不同温度下作用不同时间对白色念珠菌的杀灭效果

注：阳性对照组菌数为2345000cfu/片，结果为三次试验平均值。

表3结果显示，在20～35℃，纳米消毒乳液原液对白色念珠菌的杀灭率随温度升高而上升。

4、有机物影响实验

向染布片的白色念珠菌悬液中加入25％和50％的小牛血清后，进行纳米消毒乳液原液的载体浸泡定量杀灭实验。结果见表4。

表4、有机物对纳米消毒乳液杀灭白色念珠菌效果的影响

注：试验温度为19～21℃。结果为三次试验平均值。

表4结果显示，用含体积分数50％小牛血清的菌悬液染制菌片，纳米消毒乳液原液杀灭白色念珠菌效果仍无明显影响。

5、配方不同成份杀菌效果的比较

同时配制含2g/L醋酸氯己定、0.1g/L乙二胺四乙酸的水溶液(消毒剂A)，含0.1g/L氧化锌的乳液(消毒剂B)，含2g/L醋酸氯己定、0.1g/L乙二胺四乙酸以及0.1g/L氧化锌的纳米消毒乳液(消毒剂C，按本发明实施例2制备所得乳液)。对三种溶液的1/10稀释液进行载体浸泡定量杀菌试验，比较三者对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的杀灭效果，计算T/E值(T代表理论存活率，其数值为各单因子作用后微生物存活率的乘积；E代表各因子协同作用后微生物的存活率)。T/E比值等于1判定为各因子作用相加，T/E比值小于1判定为拮抗作用，T/E比值大于1则判定为具有协同增效作用且T/E值越大协同增效作用越强。

表5、纳米消毒乳液不同成份对大肠杆菌的杀灭效果

T/E＝(18.627×81.37)÷4.02＝3.7707

表6、纳米消毒乳液不同成份对金黄色葡萄球菌的杀灭效果

T/E＝(24.557×87.342)÷15.190＝1.4120

载体浸泡定量杀菌试验结果表明，含2g/L醋酸氯己定、0.1g/L乙二胺四乙酸的水溶液，含2g/L醋酸氯己定、0.1g/L乙二胺四乙酸以及0.1g/L氧化锌的纳米消毒乳液及含0.1g/L氧化锌的乳液稀释10倍后对大肠杆菌作用的T/E值为3.7707(表5)，对金黄色葡萄球菌作用的T/E值为1.4120(表6)，可认为纳米消毒乳液所含各成份对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有协同增效杀灭作用。

6、对自然菌抗菌能力比较

将已灭菌备用的硅胶管各3个分别浸泡于含有相同含量的醋酸氯己定水溶液和按本发明制备而成的纳米消毒乳液中，完全浸泡3分钟后取出晾干。取经醋酸氯己定、纳米消毒乳液的硅胶管各一个置同一平皿内，共放3个平皿，敞口置微生物实验室窗台，于6h、12h、24h以无菌镊子取出，放入含有5ml中和剂的试管中，振敲后静置10min，接种培养48～72h后观察结果。试验结果见表7。

表7、不同处理组放置不同时间对自然菌的生长抑制情况

经SAS统计分析，P_6h＝0.000221，P_12h＝0.001，P_24h＝0.001。

表7结果显示，分别经单纯醋酸氯己定溶液与纳米消毒乳液作用的两组样品在同一地点同时放置6h、12h、24h后，自然菌的生长情况均有显著性差异，单纯醋酸氯己定组自然菌菌落数均高于纳米消毒乳液组。

7、手部模拟对照试验结果

受试者双手相互充分搓擦后，用棉试涂抹法对左手采样，作为未消毒对照组。然后，将纳米消毒乳液原液3ml在右手涂抹均匀。作用3分钟，对右手涂抹采消毒组样。采样时，5指并拢，将无菌棉拭于装在试管内的5ml中和剂中浸湿，再于管壁上挤干后，在指曲面从指尖至指跟往返涂擦2遍，每涂擦一遍，将棉拭子转动一次。将棉拭头剪入装中和剂的试管内。中和作用10分钟，敲打试管以洗脱棉拭上菌并混匀。取洗脱液做活菌计数，计算杀灭率。试验结果见表8。

表8纳米消毒乳液作用2min对手上自然菌的杀灭效果

表8结果显示，纳米消毒乳液作用2分钟，对手上自然菌的平均杀灭率为92.26％。

以上试验说明，该消毒乳液各成分具有协同增效作用，利用本发明制备的醋酸氯己定和纳米氧化锌复合皮肤消毒乳液可快速、高效的杀灭多种细菌如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌等，对手部自然菌具有持续抗菌效应。

本发明提供的纳米复合皮肤消毒乳液的毒理试验：

该实验按《消毒技术规范》(2002版)具体要求进行。

1急性经口毒性试验

选体重为18～22g的瑞士种昆明远交系健康小白鼠20只(雌、雄各半)，设一个剂量组6000mg/kg，于空腹16h小时后，按0.2ml/10g体重一次性经口灌胃。灌胃后，连续观察14天动物中毒表现和死亡数，计算LD50。结果显示，纳米消毒乳液对小鼠急性经口毒性试验LD50＞5000mg/kg体重，属于实际无毒级。

2皮肤刺激试验

选体重为2.2～3.0kg的家兔4只，雌雄不限。于试验前24h，将动物背部两侧的毛剪掉，范围3cm²。次日将受试物原液0.2ml滴于2.5cm2大小的2层纱布上并敷贴在一侧皮肤表面，然后用一层无刺激油纸覆盖，再用无刺激胶布固定。另一侧作为空白对照(或溶剂对照)。作用4h，然后用温水洗去残留受试物；分别于去除受试物后1h、24h、48h，观察皮肤局部反应，进行评分。结果显示，该乳液作用于家兔皮肤4h，未引起动物皮肤刺激反应，皮肤刺激指数＜0.4，刺激强度属无刺激性。

3眼刺激试验

选体重为2.0～3.0的家兔4只，雌雄不限。取原液1-2滴，滴入家兔一侧眼结膜囊内，另一侧眼作为正常对照；滴受试物后眼被动闭合4s，用生理盐水冲洗5min。于滴眼后1h、24h、48h、4d、7d用肉眼观察家兔眼结膜、虹膜和角膜的损伤和恢复情况。结果显示，该乳液对家兔急性眼刺激积分指数最高为0，刺激强度属无刺激性。

4微核试验

选瑞士种昆明远交系小鼠50只(雌、雄各半)，体重25-30g。雌、雄鼠均随机分于5组中。根据急性毒性试验结果，4个试验组分别按体重用5000mg/kg、2500mg/kg、1000mg/kg剂量的受试物原液灌胃，阴性对照用蒸馏水灌胃，阳性对照用环磷酰胺(40mg/kg)灌胃。灌胃2次，间隔24小时，第2次灌胃后6h取材，常规制片镜检。用U检验进行统计学处理。结果显示，该乳液对小鼠骨髓嗜多染红细胞无致微核作用。

该毒性试验结果显示，本发明提供的纳米复合皮肤消毒乳液安全、无毒、无刺激，可在人体皮肤、粘膜多途径安全使用并具有保护作用。

Claims (10)

1.一种纳米复合皮肤消毒乳液，包括醋酸氯己定、氧化锌、乙二胺四乙酸、乳化剂和水。

2.根据权利要求1所述的消毒乳液，其特征在于：所述纳米复合皮肤消毒乳液由醋酸氯己定、氧化锌、乙二胺四乙酸、乳化剂和水组成。

3.根据权利要求1或2所述的消毒乳液，其特征在于：所述乳化剂由植物油、三正丁基磷酸盐和曲拉通x-100组成；所述植物油与三正丁基磷酸盐和曲拉通x-100的总体积比为2-8∶1∶1，优选8∶1∶1；所述植物油为大豆油、花生油中的至少一种，优选大豆油。

4.根据权利要求1-3任一所述的消毒乳液，其特征在于：所述醋酸氯己定在所述消毒乳液中的浓度为0.5～3g/L，优选2g/L；

所述氧化锌的浓度为0.01～0.5g/L，优选0.1g/L，粒径为50-100nm；

所述乙二胺四乙酸在所述消毒乳液中的浓度为0.01～0.2g/L，优选0.1g/L；

所述乳化剂占所述消毒乳液总体积的10-20％，优选10％。

5.根据权利要求1-4任一所述的消毒乳液，其特征在于：所述纳米复合皮肤消毒乳液中，液滴的直径为10-30nm。

6.一种制备权利要求1-5任一所述消毒乳液的方法，包括如下步骤：将权利要求1-5任一所述组分混合后均质乳化，得到所述消毒乳液。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述均质步骤中，温度为常温，压力为25～35Mpa。

8.权利要求1-5任一所述消毒乳液在皮肤消毒或制备皮肤消毒剂中的应用。

9.以权利要求1-5任一所述消毒乳液为活性成分的皮肤消毒液。

10.根据权利要求8所述的应用或权利要求9所述的皮肤消毒液，其特征在于：所述皮肤消毒剂或皮肤消毒液均是杀灭皮肤表面的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的。

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