CN103535372A - 可固化复合季铵盐、制备方法及其消毒抗菌灭菌应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复合季铵盐的制备和应用技术，尤其是一种可固化复合季铵盐、制备方法及其消毒抗菌灭菌应用，所述可固化复合季铵盐包括成分A和成分B，其中，所述成分A为十六烷基二甲基有机硅季铵盐，所述成分B为十六烷基二甲基氯化胺和十二烷基三氧乙基硅烷复合物。本发明通过采用复合烷基长链季铵盐达到抗菌，通过烷基长链连接的硅烷达到固化物体表面从而实现长时间抗菌抑菌，将其应用在物体表面形成聚合性分子层达到固化长效消毒；而且，在液态应用下仍具有消毒效果；且原料成本降低、配比合理、选用方便、制备方法简单易操控，经济成本低，在生产高效的同时达到了合理的性价比，适合在消毒抗菌抑菌防霉等各相关领域大规模推广应用。

Description

可固化复合季铵盐、制备方法及其消毒抗菌灭菌应用

技术领域

本发明涉及复合季铵盐的制备和应用技术，尤其是可固化复合季铵盐、制备方法及其消毒抗菌灭菌应用。

背景技术

由于传染性病菌及其获得抗药性越来越严重，致使人类的健康受到严重威胁，且随着人们对健康和环境保护意识的不断增强，对长效低害新型广谱消毒剂提出了更高要求。传统消毒剂主要采用季铵盐化合物，因季铵盐化合物能吸附带负电荷的细菌，具有良好的杀菌作用，在国际上使用广泛。但是，由于普通季铵盐化学活性较低，应用时基本以游离态存在，导致其使用时还存在一定毒性和刺激性，因而，作为消毒剂效果较差。

目前，在纺织品抗菌中，首先需要考虑普通季铵盐是溶出型的，易洗脱。但是，如果将硅氧烷引入季铵盐结构中制得有机硅季铵盐，可使其性能发生巨大变化。美、英、日、法和瑞士等国都致力于这方面的研究，开发了一系列产品，如双季铵盐聚硅氧烷，在纺织、皮革、金属、涂料和日化等行业都有广泛的应用。有机硅季铵盐是一类新型阳离子表面活性剂，它具有耐高温、耐水洗、持久的效果，抑菌范围广，能有效地抑制革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌和真菌。有机硅季铵盐的杀菌机理是：以有机硅作为媒介，将具有杀菌性能的铵阳离子基团强有力地吸附于细菌的表面，改变细菌细胞壁的通透性，使菌体内的酶、辅酶和代谢中间产物溢出，致使微生物停止呼吸功能而致死，从而达到杀菌、抑菌的作用，即发生了“接触死亡”。例如，将其用于纯棉织物整理，发现对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠球菌24h后的抑菌率分别达到98.12%、96.86%、95.14%，显示出广谱抗菌效果和较高抗菌率且安全无毒、无致酶反应。至今最优秀的抗菌整理剂仍然是美国DowCorning公司研制出的DC-5700，与国内外许多单位研制的有机硅季铵盐抗菌剂结构类似，都是三烷氧基硅烷的季铵盐，其抗菌机理和优良抗菌抑菌性能已经过实践证明。但是，这些有机硅季铵盐类抗菌剂还存在着如下问题：原料成本高且其选用及配比复杂、制备工艺复杂，生产成本高，产品市售价格高，目前难以大规模推广应用。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请的发明人在充分掌握各种消毒剂的优缺点基础上，经过多年试验，研究出了一种复合季胺盐长效消毒技术，提供了可固化复合季铵盐、制备方法及其消毒抗菌灭菌应用，产品用在物体表面能够被固化，实现长效抑菌消毒，同时，在液态应用下仍具有优良的消毒效果，并且，制备方法更经济简便，能够有效降低生产成本。

本发明的一个目的在于提供一种可固化复合季铵盐，包括成分A和成分B，其中，所述成分A为十六烷基二甲基有机硅季铵盐，所述成分B为十六烷基二甲基氯化胺和十二烷基三氧乙基硅烷复合物。

优选地，在所述的可固化复合季铵盐中，所述成分A与成分B的质量百分含量的配比为2:1。

优选地，所述的可固化复合季铵盐的成分B，由十六烷基二甲基氯化胺和十二烷基三氧乙基硅烷按2:3的质量比复合而成。

本发明的另一个目的在于提供一种可固化复合季铵盐的制备方法，将本发明的可固化复合季铵盐的各原料放入反应釜中搅拌，充分混匀即得。

在本发明可固化复合季铵盐的制备方法中，所述十六烷基二甲基有机硅季铵盐的制备包括如下步骤：将十六烷基二甲基叔胺、β-氯乙基三甲氧基硅烷和混合溶剂的混合物于密闭条件下，恒温回流反应即得十六烷基二甲基有机硅季铵盐。

优选地，在十六烷基二甲基有机硅季铵盐的制备中，所述十六烷基二甲基叔胺、β-氯乙基三甲氧基硅烷和混合溶剂的摩尔比为n(十六烷基二甲基叔胺):n(β-氯乙基三甲氧基硅烷):n(混合溶剂)=1.0:1.05:7.0；所述混合溶剂为甲醇和异丙醇的混合物，其中，甲醇和异丙醇的质量比为4:1。

优选地，在十六烷基二甲基有机硅季铵盐的制备中，所述恒温回流反应的温度为70℃，反应结束时反应液中氯离子的质量百分含量为54%。

优选地，在十六烷基二甲基有机硅季铵盐的制备中，所述恒温回流反应的时间为65小时。

优选地，在十六烷基二甲基有机硅季铵盐的制备中，先将β-氯乙基三甲氧基硅烷和混合溶剂加入到带有冷凝回流装置的搪瓷反应釜中，密闭，以10℃/min的升温速率升温，以每分钟70转的速度搅拌，当温度达到50℃时，开始滴加十六烷基二甲基叔胺，2小时内滴加完毕；然后，以10℃/min的升温速率继续升温至70℃，进行恒温回流反应，在密闭状态下反应，用电位滴定法测定氯离子的质量百分含量为54%时，停止反应；待反应釜的温度降至常温后，用冰乙酸调产物的pH值至6.0，均质搅拌10min，然后过滤脱色并去除杂质，出釜罐装，即制备获得十六烷基有机硅季铵盐单体。

本发明的再一个目的在于提供一种可固化复合季铵盐的应用，将所述可固化复合季铵盐在消毒抗菌灭菌方面的应用。参照中华人民共和国卫生部2002年（消毒技术规范）进行检测，本发明的可固化复合季铵盐在液态下无毒性，并具备杀菌性能；喷涂于物体表面可以持续抗自然菌，达到无菌繁殖的洁净目的；在物体表面非溶出、具有固化自洁效能，同时有表面缓释杀菌和主动防疫作用；能够应用在医疗卫生、公共卫生安全、卫生纺织品、工业、农业、种植、养殖业消毒防菌，也能够应用在潮湿环境和室内抗菌抗霉、及在食品防霉防腐包装等领域。

本发明基于硅烷的分子偶联作用，充分利用有机硅分子上三甲氧基官能团的既可与玻璃、硅、金属等无机材质反应结合、又可与纤维树脂等有机分子直接结合并能够在一般物体表面“扎根”固定的性质，创新地设计出单体甲氧基烷基硅季铵盐组合即可固化复合季铵盐，将其应用在物体表面形成聚合性分子层达到固化长效消毒；此种可固化（可固定化）技术是突破性的技术；而且，在液态应用下仍具有消毒效果；稳定性好，产品品质具有充分保障；且原料成本降低、配比合理、选用方便、制备方法简单易操控，经济成本低，在生产高效的同时达到了合理的性价比，适合在各相关领域大规模推广应用。总之，本发明采用复合烷基长链季铵盐达到抗菌，通过烷基长链连接的硅烷达到固化物体表面从而长时间抗菌抑菌；是对细菌、病毒和真菌进行抑制和去除的新季铵盐类，为环境消毒和医学消毒应用提供了创新的消毒剂和长效消毒技术；工艺先进，配方科学，相较于已有化学消毒技术更加绿色，无害无毒、长效除菌防疫，产品在物体表面非溶出、具有固化自洁，同时有表面缓释杀菌和主动防疫作用；在医疗卫生、公共卫生安全、卫生纺织品、工业、农业、种植、养殖业消毒防菌，在潮湿环境和室内抗菌抗霉、及在食品防霉防腐包装等领域，应用前景广阔。

附图说明

图1是实施例中可固化复合季铵盐制备中十六烷基二甲基有机硅季铵盐制备产品的分析测试图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

本发明的可固化复合季铵盐，包括成分A和成分B，其中，所述成分A为十六烷基二甲基有机硅季铵盐，所述成分B为十六烷基二甲基氯化胺和十二烷基三氧乙基硅烷复合物；其中，

十六烷基二甲基有机硅季铵盐的结构如式（1）：

十六烷基二甲基氯化胺的结构如式（2）：

十二烷基三氧乙基硅烷的结构如式（3）：

上述实施例中，所述成分A与成分B的质量百分含量的配比为2:1；其中，所述成分B由十六烷基二甲基氯化胺和十二烷基三氧乙基硅烷按2:3的质量比复合而成。

上述实施例中可固化复合季铵盐的制备方法为，将上述可固化复合季铵盐的成分A和成分B原料，按所述的质量比例放入反应釜中进行混匀即得，其中，所述成分A的质量百分含量为10%，所述成分B的质量百分含量为5%，即成分B中的十六烷基二甲基氯化胺和十二烷基三氧乙基硅烷在可固化复合季铵盐中的质量百分含量分别为2%、3%，余量为溶剂。所述溶剂优选为含甲醇和异丙醇为0.1%的去离子水溶剂，较佳地，甲醇和异丙醇的质量比为4:1。在上述可固化复合季铵盐的制备方法中，成分B的各组分能够通过市场采购获得，主要用作形成固化消毒的辅助成分；成分A，即十六烷基二甲基有机硅季铵盐为形成长效固化消毒的主要成分，是本发明可固化复合季铵盐的主要活性成分，目前市场上没有现成产品提供，本发明自行制备。

具体地，所述十六烷基二甲基有机硅季铵盐的制备包括如下步骤：

（1）准备反应物原料，十六烷基二甲基叔胺、β-氯乙基三甲氧基硅烷和混合溶剂，其摩尔比为n(十六烷基二甲基叔胺):n(β-氯乙基三甲氧基硅烷):n(混合溶剂)=1.0:1.05:7.0；所述混合溶剂为甲醇和异丙醇的混合物，其中，甲醇和异丙醇的质量比为4:1；

（2）将β-氯乙基三甲氧基硅烷和混合溶剂加入到带有冷凝回流装置的搪瓷反应釜中，密闭，以10℃/min的升温速率升温，以每分钟70转的速度搅拌，当温度达到50℃时，开始滴加十六烷基二甲基叔胺，2小时内滴加完毕；

（3）以10℃/min的升温速率继续升温至70℃，进行恒温回流反应，在密闭状态下反应65小时，用电位滴定法测定氯离子的质量百分含量为54%时，停止反应；

（4）待反应釜的温度降至常温后，用冰乙酸调产物的pH值至6.0，均质搅拌10min，然后用800号孔径的硅藻土过滤脱色并去除杂质，出釜罐装，即制得十六烷基有机硅季铵盐单体，备用。

对上述制备方法所得产品进行分析测试，如图1所示，主峰分子量为418.6，与十六烷基有机硅季铵盐的分子量理论值相符，十六烷基有机硅季铵盐含量占99%。

应用本发明上述可固化复合季铵盐消毒及产品浓度定型，参照中华人民共和国卫生部2002年（消毒技术规范），即采用琼脂稀释法，用磷酸盐缓冲液(简称PBS)将该洗液进行系列稀释，即将本发明可固化复合季铵盐消毒剂原液1份体积分别加入9份、49份、199份和499份体积磷酸盐缓冲液(简称PBS)进行稀释分别得到10倍、50倍、100倍、200倍、500倍稀释液。上述各稀释液分别与MH琼脂培养基混合溶解，进行如下浓度定型实验：

（1）MH琼脂培养基为：据中华人民共和国医药行业标准YY/T0665-2008，即每1000毫升水加入酸水解酪蛋白17.5克，和可溶性淀粉1.5克，和牛肉浸出粉2.0克，和琼脂15克。加热至沸腾溶解，然后经高压蒸汽灭菌法(即医用手术器械的高压灭菌方式，下文高压灭菌同此)处理，置45oC-50oC水浴备用；

磷酸盐缓冲液(简称PBS)的配方为：将氯化钠(NaCl)8克，和氯化钾(KCl)0.2克，和磷酸氢二钠(Na₂HPO₄)1.44克，和磷酸二氢钾(KH₂PO₄)0.24克加入水至990毫升，调酸碱度pH值达到7.4最后定容至1000毫升，然后高压灭菌，室温保存；

（2）采用大肠杆菌（ATCC8099），配制菌悬液，浓度为每毫升10⁷/ml（10⁷cfu即10⁷个菌落形成单位，下文cfu意义与此相同）；

（3）中和剂，用磷酸盐生理盐水PBS配制3g/L卵磷脂和3%的吐温80（失水山梨醇单油酸酯聚氧乙烯醚,Tween80），121℃高压灭菌；

取消毒无菌大试管3管，在超净台，先各加入0.9ml本发明的可固化复合季铵盐消毒剂，再分别加到9.1ml经灭菌的中和剂中，混匀作用1.0min；而后，向各管加入0.1ml试验用大肠杆菌（菌种编号ATCC8099）菌悬液，相互作用，第一管作用至2.5min，第二管作用至5.0min，第三管作用至7.5min，各试验管分别吸取5.0ml样液，按活菌培养计数方法测定37℃培养后存活菌数，每管样液接种10个MH培养基琼脂平板；

对培养的大肠杆菌落进行计数；

中和剂和稀释液的菌落培养结果，稀释液平均菌落数为14700000cfu/ml，中和液平均菌落数14600000cfu/ml，而且3个作用时间菌落数没有差别，说明中和剂可以去除本发明的消毒剂，同时证明中和剂对大肠杆菌生长基本无影响。

（4）取消毒无菌大试管5管，在超净台，分别加入0.9ml预先采用10、50、100、200、500倍稀释的本发明消毒液，各加入试验用大肠杆菌悬液0.1ml，混匀，相互作用至5min后，分别加到9.0ml经灭菌的中和剂中，混匀作用1.0min；由各试验管分别吸取5.0ml样液，每管样液0.5ml接种MH培养基琼脂平板，各10个MH培养基琼脂平板；按活菌培养计数方法对培养的菌落进行计数；

（5）通过将本发明可固化复合季铵盐的消毒液稀释后对细菌处理，后培养计算出现菌落数cfu，可以判断细菌的生长，算出消毒剂杀菌效率，确定该洗液抑制受试菌生长的最低浓度。

结果显示，本发明的消毒剂产品原液在稀释至100倍以内均无细菌菌落，说明500倍稀释处理的琼脂板中开始出现细菌克隆，即该浓度本发明消毒剂杀菌后有10^-5菌生存。

上述测定结果为根据中华人民共和国卫生部2002年（消毒技术规范）的标准操作。采用该标准评价本发明的复合季铵盐消毒效率，依据消毒效率对本发明可固化复合季铵盐消毒液配制方法设定为：上述原液稀释100倍后直接灌装成型。该定型产品完成后续所有试验和应用，该消毒液直接应用于消毒、消毒效果评价和测定；制备的复合季铵盐消毒液为无色透明液体。

应用实施例

将上述实施例的可固化复合季铵盐配制的消毒液按照以下方法应用。

应用实施例1

应用本发明可固化复合季铵盐配制的消毒液实施大肠杆菌的消毒杀菌效果分析。依据卫生部《消毒技术规范》2002.11版本，第2.1.1.7.4条。检测本发明的可固化复合季铵盐消毒剂在悬液中定量杀菌效果，操作如下：

（1）测定本发明灌装产品消毒液，20℃±1℃条件下对细菌作用时间分别为2.5min、5min及7.5min时间下的消毒效果；实验用细菌悬液按照2.1.1.2配制，浓度为1-5×10⁸cfu/ml；

（2）依据技术规范要求配制胰胨大豆酪蛋白培养基(TSA培养基)和培养基琼脂平板(TSA培养基琼脂平板)；

根据中国药典2010标准及EP/USP标准，TSA培养基成分为：胰胨17克、多价蛋白胨3克、酵母膏6克、氯化钠5克、磷酸氢二钾2.5克、葡萄糖2.5克，加入蒸馏水900毫升，将上述各成分加热搅拌溶解，调pH至7.4，加水定容至1000毫升，高压灭菌后备用；

TSA培养基琼脂平板配方为：胰胨17克、多价蛋白胨3克、酵母膏6克、氯化钠5克、磷酸氢二钾2.5克、葡萄糖2.5克，琼脂15克，加入蒸馏水900毫升，将上述各成分加热搅拌溶解，调pH至7.4，加水定容至1000毫升，高压灭菌后备用；

（3）配制中和剂，即用磷酸盐生理盐水PBS配制0.3%卵磷脂和3%吐温80；其中，PBS的配方为：将氯化钠(NaCl)8克，和氯化钾(KCl)0.2克，和磷酸氢二钠(Na₂HPO₄)1.44克，和磷酸二氢钾(KH₂PO₄)0.24克加入水至990毫升，调酸碱度pH值达到7.4最后定容至1000毫升，然后高压灭菌，室温保存；

（4）取消毒试验用无菌大试管3管，先各加入0.9ml消毒剂，再分别加到9.1ml经灭菌的中和剂中，混匀作用1.0min；

而后各管加入0.1ml试验用大肠杆菌（菌种编号ATCC8099）菌悬液，相互作用，第一管作用至2.5min，第二管作用至5.0min，第三管作用至7.5min，而后从各试验管分别吸取5.0ml样液，按活菌培养计数方法测定37oC培养后存活菌数，每管样液接种10个TSA培养基琼脂平板。对培养的大肠杆菌落进行计数；

（5）取消毒试验用无菌大试管3管，先各加入0.1ml试验用大肠杆菌悬液，待试验菌与0.9ml消毒剂相互作用至2.5min、5.0min、7.5min后，分别加9.0ml经灭菌的中和剂中，混匀作用1.0min；

各试验管分别吸取5.0ml样液，按活菌培养计数方法测定存活菌数，每管样液接种10个TSA培养基琼脂平板；

对培养的菌落进行计数；

（6）同时用0.1ml试验用大肠杆菌悬液，与9.9mlTSA培养基，作为阳性对照，进行平行试验；

（7）所有试验样本均在37℃温箱中培养，对细菌繁殖体培养48hr观察最终结果；灭菌试验重复3次，计算各组的活菌浓度（cfu/ml），并换算为对数值（N），然后按下式计算杀灭对数值:

杀灭对数值(KL)＝对照组平均活菌浓度的对数值（No）－试验组活菌浓度对数值（Nx）

（8）采用大肠杆菌的培养实验中，经过3次重复试验，本发明的消毒剂2.5min对大肠杆菌杀灭对数值平均为4.69，5.0min对大肠杆菌杀灭对数值大于5，7.5min对大肠杆菌杀灭对数值大于5。

结果表明，依据卫生部《消毒技术规范》2002.11版技术规范要求，在20oC±1℃条件下本发明的消毒剂,依据技术规范要求作用5.0min对大肠杆菌的杀灭对数值大于5.0。

应用实施例2

应用本发明可固化复合季铵盐配制的消毒液实施金黄色葡萄球菌的消毒杀菌效果分析。依据卫生部《消毒技术规范》2002.11版本，第2.1.1.7.4条。检测本发明制备的复合季铵盐消毒剂在悬液中定量杀菌效果，操作如下：

（1）本发明的灌装产品原液，依据技术规范要求，对细菌作用20℃±1℃条件下，处理时间分别为2.5min、5min及7.5min；

（2）按照2.1.1.2配制实验用菌悬液，浓度为1-5×10⁸cfu/ml，采用金黄色葡萄球菌（菌种编号ATCC6538）；

（3）配制中和剂，即用磷酸盐生理盐水PBS配制0.3%卵磷脂和3%吐温80；其中，PBS的配方为：将氯化钠(NaCl)8克，和氯化钾(KCl)0.2克，和磷酸氢二钠(Na₂HPO₄)1.44克，和磷酸二氢钾(KH₂PO₄)0.24克加入水至990毫升，调酸碱度pH值达到7.4，最后定容至1000毫升，然后高压灭菌，室温保存；

（4）取消毒试验用无菌大试管3管，先各加入0.9ml消毒剂再分别加到9.1ml经灭菌的中和剂中，混匀作用1.0min；

而后，各管加入0.1ml试验用菌悬液，相互作用至2.5min、5.0min、7.5min后，从各试验管分别吸取5.0ml样液，按活菌培养计数方法测定37℃培养存活菌数，每管样液接种10个TSA培养基琼脂平板；

对培养的菌落进行计数。

（5）取消毒试验用无菌大试管3管，先各加入0.1ml试验用金黄色葡萄球菌悬液，待试验菌与0.9ml消毒剂相互作用至2.5min、5.0min、7.5min后，分别加到9.0ml经灭菌的中和剂中，混匀作用1.0min；

各试验管分别吸取5.0ml样液，按活菌培养计数方法测定存活菌数，每管样液接种10个TSA培养基琼脂平板；

对培养的菌落进行计数；

（6）同时用0.1ml试验用金黄色葡萄球菌悬液，与9.9ml培养基稀释液，作为阳性对照，进行平行试验；

（7）所有试验样本均在37℃温箱中培养，对细菌繁殖体培养48hr观察最终结果；灭菌试验重复3次，计算各组的活菌浓度（cfu/ml），并换算为对数值（N），然后按下式计算杀灭对数值:

杀灭对数值(KL)＝对照组平均活菌浓度的对数值（No）－试验组活菌浓度对数值（Nx）

（8）采用金黄色葡萄球菌培养实验中，中和剂和稀释液的菌落培养结果，稀释液平均菌落数为12300000cfu/ml，中和液平均菌落数12200000cfu/ml，说明中和剂可以去除本发明的消毒剂，同时证明中和剂对金黄色葡萄球菌生长基本无影响；

（9）经过3次重复试验，本发明的消毒剂2.5min对金黄色葡萄球菌杀灭对数值平均大于5.0，5.0min对金黄色葡萄球菌杀灭对数值大于5，7.5min对金黄色葡萄球菌杀灭对数值大于5。

结果表明，依据卫生部《消毒技术规范》2002.11版技术规范要求在20℃±1℃条件下本发明的消毒剂作用5.0min对金黄色葡萄球菌的杀灭对数值大于5.0。

应用实施例3

应用本发明可固化复合季铵盐配制的消毒液实施白色念珠菌的消毒杀菌效果分析。依据卫生部《消毒技术规范》2002.11版本，第2.1.1.7.4条。检测本发明制备的复合季铵盐消毒剂在悬液中定量杀菌效果，操作如下：

（1）本发明灌装产品原液，依据技术规范要求对白色念珠菌（菌种编号ATCC10231）作用时间分别为2.5min、5min及7.5min，20℃±1℃条件下；

（2）按照2.1.1.2配制实验用菌悬液，浓度为1-5×10⁸cfu/ml，采用白色念珠菌（菌种编号ATCC10231）；

（3）配制中和剂，即用磷酸盐生理盐水PBS配制0.3%卵磷脂和3%吐温80；其中，PBS的配方为：将氯化钠(NaCl)8克，和氯化钾(KCl)0.2克，和磷酸氢二钠(Na₂HPO₄)1.44克，和磷酸二氢钾(KH₂PO₄)0.24克加入水至990毫升，调酸碱度pH值达到7.4最后定容至1000毫升，然后高压灭菌，室温保存；

（4）取消毒试验用无菌大试管3管，先各加入0.9ml消毒剂分别加9.1ml经灭菌的中和剂中，混匀作用1.0min；而后各管加入0.1ml试验用白色念珠菌菌悬液，相互作用至2.5min、5.0min、7.5min后，从各试验管分别吸取5.0ml样液，按活菌培养计数方法测定存活菌数，每管样液接种10个TSA培养基琼脂平板；

对培养的菌落进行计数；

（5）取消毒试验用无菌大试管3管，先各加入0.1ml试验用白色念珠菌悬液，待试验菌与0.9ml消毒剂相互作用至2.5min、5.0min、7.5min后，分别加到9.0ml经灭菌的中和剂中，混匀作用1.0min；

各试验管分别吸取5.0ml样液，按活菌培养计数方法测定存活菌数，每管样液接种10个TSA培养基琼脂平板；

对培养的白色念珠菌菌落进行计数；

（6）同时用0.1ml试验用白色念珠菌悬液，与9.9ml培养基稀释液，作为阳性对照，进行平行试验；

（7）所有试验样本均在37℃温箱中培养，对细菌繁殖体培养48h观察最终结果；灭菌试验重复3次，计算各组的活菌浓度（cfu/ml），并换算为对数值（N），然后按下式计算杀灭对数值:

杀灭对数值(KL)＝对照组平均活菌浓度的对数值（No）－试验组活菌浓度对数值（Nx）

（8）采用白色念珠菌培养实验中，中和剂和稀释液的菌落培养结果，稀释液平均菌落数为17300000cfu/ml，中和液平均菌落数17200000cfu/ml，说明中和剂可以去除本发明的消毒剂，同时证明中和剂对白色念珠菌生长基本无影响；

（9）经过3次重复试验，本发明的消毒剂2.5min对白色念珠菌杀灭对数值平均为2.9，5.0min对白色念珠菌杀灭对数值为3.7，7.5min对白色念珠菌杀灭对数值为5.1。结果表明，依据卫生部《消毒技术规范》2002.11版技术规范要求在20℃±1℃条件下本发明的消毒剂依据技术规范要求作用5.0min对白色念珠菌的杀灭对数值大于3.0。

应用实施例4

本发明制备的可固化复合季铵盐配制的消毒液在材料表面的细菌消毒试验。依据卫生部《消毒技术规范》2002.11版本，第2.1.2.10条。检测本发明制备的复合季铵盐消毒剂在物体表面对自然菌的杀菌效果，操作如下：

（1）在超净台无菌条件下，采用5ml消毒玻璃管，准备6管并编号1-6，用TSA培养液各加入1000ul，每一管插入放置一个消毒的棉签；

（2）在办公桌面指定的40cm×40cm区域（即1600cm²），随机选取并标记6个5cm×5cm（即25cm²）区域，按顺序标记为1-6号，随机选号将1、4、5号区域用培养皿倒扣覆盖遮蔽，在2、3、6区域直接喷雾灌装产品原液至可见湿润为止，10min以后，每个区域用上述对应编号的TSA培养液的棉签对25cm²区域涂抹采样，横5次竖5次涂抹，将棉签采样端用无菌剪刀剪入对应编号的各管；

（3）在超净台无菌环境下，将各管充分振打各1min，每管吸取3次500ul分别倾注到3个TSA培养基琼脂平板，平皿放置37℃培养箱内培养至48hr，中途观察、计算活菌克隆数；

（4）经3组各3个采样样本培养分析，本发明消毒液作用于桌面10min对自然菌的杀灭结果如下：

对照组9个样本平均有克隆数520个，消毒组平均克隆数7个；

因此，对自然菌的杀灭对数为1.85。

结果表明，依据卫生部《消毒技术规范》2002.11版技术规范要求本发明复合季铵盐消毒液对自然菌消毒效果良好。

应用实施例5

应用本发明可固化复合季铵盐配制的消毒液整理棉织品的抗菌耐洗试验。将灌装消毒液对棉织品进行抗菌整理，评价其抗菌性能，并对整理过的棉织品进行多次洗涤，评价其耐洗性能。操作如下：

(1)采用棉花团，称重，置于本发明的消毒液中，消毒液体积为棉花质量的50倍；

常温浸泡30min．直接晾干。采用金黄色葡萄球菌（ATCC6538）和大肠杆菌（ATCC8099），配制实验用菌悬液，浓度为1-5×10⁸cfu/ml；

(2)抗菌整理耐久性分析，对整理后的棉团按照FZ/T73023-2006洗涤标准进行多次洗涤处理，在5，10，15，20，25，30次洗涤后进行实验；

(3)抗菌棉织物抑菌测试，按FZ/T73023-2006中振荡法测试抗菌整理后棉团的抑菌率；

按照下式计算抑菌率：

抑菌率（％）=[空白样振荡接触18hr后烧瓶中的活菌浓度(cfu/mL)-消毒液处理样振荡接触18hr后烧瓶中的活菌浓度(cfu/mL)]/样振荡接触18hr后烧瓶中的活菌浓度(cfu/mL)×100%

(4)抗菌整理耐久性分析中，本发明消毒液对整理后的棉团在大肠杆菌的抑制率如下：

1-25次洗涤后的抑制率大于99%，从30次洗涤以后抑制率达95%；

本发明消毒液对整理后的棉织物在金黄色葡萄球菌的抑制率如下：1-30次洗涤后的抑制率均大于99%；

(5)抗菌棉织物抑菌测试中，在超净台操作，两只50ml灭菌三角瓶分别标记“control”和“treated”，各加入培养液50ml，再各加入大肠杆菌悬液1ml；

实验组用消毒液处理的棉花团加入到标记“treated”的三角瓶中，对照组用高压灭菌的棉花团加入到标记“control”的三角瓶，置于20℃室温震摇两只三角瓶18小时；

而后，在超净台中将两个三角瓶的样本培养液分别取3X100ul铺培养皿琼脂培养板，置于37℃培养15小时，计数克隆数；

计算消毒剂处理的棉团细菌生长的抑制率。

结果表明，本发明消毒液处理的棉团，在大肠杆菌悬液中18小时震摇，对细菌生长的抑制率达到95%。即对照组平均细菌生长100%的情况下，消毒棉团处理的样本细菌平均生长约5%。

应用实施例6

应用本发明可固化复合季铵盐配制的消毒液对物品消毒检测，操作如下：

（1）选取容易污染细菌的物品如下：沙发扶手、楼梯扶手、餐厅饭桌桌面、餐厅菜单封面、取款机面板、手机屏幕、厕所房间门把手、商场购物车把手、加油站加油机手柄、跑步机扶手、高铁靠背桌面等；

（2）均为北京相关场地物品：选取装修使用3年后的3处写字楼均有100余人上班的办公楼层，其会议室沙发扶手、楼梯扶手、餐厅饭桌桌面、餐厅菜单封面、公用厕所门把手和大厅垃圾桶；

选取街头取款机面板、个人使用手机屏幕、家乐福商场购物车把手、中石油加油站加油机手柄、北京复兴门商业健身房跑步机扶手；

（3）实验选取实验前和即时消毒后，以及直至90天，不间断随机采样，用ATP荧光读数仪，检测评估细菌含量；

（4）采用ATP荧光法用于细菌检测：Hygina进口手持检测仪和进口原装检测试剂，里面有荧光素酶、萤光素、裂解液；

三磷酸腺苷（ATP）是生物的能量物质，取样擦拭棒棉签采取细菌，因细菌有ATP产生，细菌的ATP能让荧光素酶分解荧光素，产生光子，利用荧光检测仪来捕捉和测出光子发光值即为荧光数值，ATP数值与荧光发光值间有函数关系，因此从荧光值即能测出微生物含量；

检测细菌ATP荧光值低于100，即对健康无害；

（5）应用本发明的可固化复合季铵盐消毒剂，直接对使用部位均匀喷雾形成防菌涂层，自然干燥，即可形成一个无霉菌生长和繁殖的环境，经对照检查，喷涂消毒和检测结果如表1所示，由表1可知（以下数值单位均为ATP，数值取整）：

检测最高的含有细菌达到3300（垃圾桶盖），手机含有细菌不等，都在300-1000，喷涂久洁灵后，可即刻杀灭全部细菌，达到50左右，最低达到2。

因此，本发明的可固化复合季铵盐配制的消毒液对常规使用物品和环境具有直接消毒效果，而更有长期保持消毒的功效。

表1本发明可固化复合季铵盐配制的消毒液对不同物品消毒即时和90天的效果

应用实施例7

应用本发明可固化复合季铵盐对潮湿房间墙面地面进行防霉。实验选取公共澡堂、游泳馆相同部位墙面，选取家庭淋浴房。操作如下：

取本发明复合季铵盐消毒剂，直接对墙面和地面均匀喷雾形成防霉涂层，自然干燥，即可形成一个无霉菌生长和繁殖的环境，经对照检查，3个月以内，所有经喷涂消毒液的房间和地面均保持洁净，而对照房间均有不同发霉斑块形成。

综上所述，本发明可固化复合季铵盐对房间墙面、地面、家具表面、以及纺织品除具有即时消毒作用以外，均有自洁性抗菌功能，对其表面还具有独特的长效杀菌和防疫功能，适用于人流大、密集易发生感染环境下的场站消毒，医院、餐馆环境消毒，尤其对易感环境工作人员的防疫，包括医院、微生物实验、菌类生产场地防杂菌感染等、以及对CDC等高危工作的人员进行职业防护。本发明的应用的显著效果除在实验室得到实验验证外，还通过实际应用验证，将对公共交通设施如飞机、高铁、地铁、公交车，公共场所如机场、车站、医院、幼儿园、学校、银行、体育场、博物馆等，商业和办公场所如酒店、咖啡厅、餐厅、健身房、剧院、洗浴中心、游乐园和会议办公场所，车内用；生活用：如手机、电脑、厨房、洗手间、客厅、玄关、门把手；其它用途如空调滤网、儿童玩具、钞票、工作防护服、游泳池水过滤消毒等均有应用前景。

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims (10)

1.一种可固化复合季铵盐，其特征在于，包括成分A和成分B，其中，所述成分A为十六烷基二甲基有机硅季铵盐，所述成分B为十六烷基二甲基氯化胺和十二烷基三氧乙基硅烷复合物。

2.根据权利要求1所述的可固化复合季铵盐，其特征在于：在所述的可固化复合季铵盐中，所述成分A与成分B的质量百分含量的配比为2:1。

3.根据权利要求2所述的可固化复合季铵盐，其特征在于：所述的可固化复合季铵盐的成分B，由十六烷基二甲基氯化胺和十二烷基三氧乙基硅烷按2:3的质量比复合而成。

4.一种制备如权利要求1-3任一项所述的可固化复合季铵盐的制备方法，其特征在于，将权利要求1-3任一项所述的可固化复合季铵盐的各原料放入反应釜中搅拌，充分混匀。

5.根据权利要求4所述的可固化复合季铵盐的制备方法，其特征在于，所述十六烷基二甲基有机硅季铵盐的制备包括如下步骤：将十六烷基二甲基叔胺、β-氯乙基三甲氧基硅烷和混合溶剂的混合物于密闭条件下，恒温回流反应即得十六烷基二甲基有机硅季铵盐。

6.根据权利要求5所述的可固化复合季铵盐的制备方法，其特征在于，在十六烷基二甲基有机硅季铵盐的制备中，所述十六烷基二甲基叔胺、β-氯乙基三甲氧基硅烷和混合溶剂的摩尔比为n(十六烷基二甲基叔胺):n(β-氯乙基三甲氧基硅烷):n(混合溶剂)=1.0:1.05:7.0；

所述混合溶剂为甲醇和异丙醇的混合物，其中，甲醇和异丙醇的质量比为4:1。

7.根据权利要求5所述的可固化复合季铵盐的制备方法，其特征在于，在十六烷基二甲基有机硅季铵盐的制备中，所述恒温回流反应的温度为70℃，反应结束时反应液中氯离子的质量百分含量为54%。

8.根据权利要求5所述的可固化复合季铵盐的制备方法，其特征在于，在十六烷基二甲基有机硅季铵盐的制备中，所述恒温回流反应的时间为65小时。

9.根据权利要求5所述的可固化复合季铵盐的制备方法，其特征在于，在十六烷基二甲基有机硅季铵盐的制备中，先将β-氯乙基三甲氧基硅烷和混合溶剂加入到带有冷凝回流装置的搪瓷反应釜中，密闭，以10℃/min的升温速率升温，以每分钟70转的速度搅拌，当温度达到50℃时，开始滴加十六烷基二甲基叔胺，2小时内滴加完毕；

然后，以10℃/min的升温速率继续升温至70℃，进行恒温回流反应，在密闭状态下反应，用电位滴定法测定氯离子的质量百分含量为54%时，停止反应；

待反应釜的温度降至常温后，用冰乙酸调产物的pH值至6.0，均质搅拌10min，然后过滤脱色并去除杂质。

10.一种可固化复合季铵盐的应用，其特征在于，将权利要求1-9任一项所述的可固化复合季铵盐在消毒抗菌灭菌防霉方面的应用。