CN105638758A - 一种茶树油-小檗碱抗菌复合悬乳剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种茶树油-小檗碱抗菌复合悬乳剂及其的制备方法。该方法以具有强抗菌活性的茶树油和小檗碱或其衍生物为原料，通过乳化、复配，得到茶树油-小檗碱悬乳剂。茶树油是一种天然植物精油，具有良好抗菌活性。小檗碱又名黄连素，是中药黄连、黄芩等的主要成分，各种微生物对其几乎不产生耐药性。本发明制备的茶树油-小檗碱植物源抗菌复合悬乳剂，不仅有效抑制褐腐菌、霜霉菌，对番茄枯萎灰霉菌、灰葡萄胞霉、及引起采摘后水果腐烂的炭疽病菌有明显的抑制作用，还对植物的根腐病有一定的防效，很大程度上拓宽了抗菌谱，可以作为抗菌防腐添加剂，用于果蔬保鲜、化妆品等诸多领域，或作为农药用于防治植物病虫害。

Description

一种茶树油-小檗碱抗菌复合悬乳剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及农业领域，为一种抗菌复合悬乳剂，具体涉及一种茶树油-小檗碱抗菌复合悬乳剂及其制备方法。

背景技术

茶树油是桃金娘科白千层属植物互叶白千层(Melaleucaalternitia)枝叶经水蒸汽蒸馏得到的精油为无色至淡黄色液体，具有稳定的清爽肉豆蔻芳香气味，对细菌、真菌和病毒具有明显的杀灭和抑制作用。茶树油2002年被收入欧洲和英国药典，在日化工业上广泛用于香料香精、口腔清洁用品、化妆品等领域。最新研究发现，茶树油对番茄枯萎灰霉菌、灰葡萄胞霉、及引起采摘后水果腐烂的炭疽病菌有明显的抑制作用，还对植物的根腐病有一定的防效；并且可有效清除果蔬表面残留的化学农药。因此可作为杀菌防腐剂用于水果、食品保鲜和果蔬植物的抗菌。

小檗碱又名黄连素，为异喹啉类生物碱，是中药黄连、黄芩等的主要成分，对痢疾杆菌、大肠杆菌、肺炎双球菌、金葡菌、链球菌、伤寒杆菌等均有抑制作用。一般作为清热解毒药和广谱抗菌药应用于临床。但是科研人员最近发现，小檗碱也可以应用于农业，作为农药抗菌剂应用于农作物或经济作物。最新研究表明，小檗碱对褐腐菌、霜霉菌等有较强的专一抑制作用，且各种微生物对其几乎不产生耐药性。

作为天然抗菌剂，茶树油和小檗碱在化妆品、医药等对抗菌剂安全性具有较高要求的领域具有良好应用前景。但是，小檗碱水溶性较差，尤其是盐酸小檗碱，在常温下很难获得0.5％以上的稳定水溶液。在科学研究中可以采用小檗碱易溶的有机溶剂来溶解小檗碱，但是在实际农业生产中这些有机溶剂会对生物体产生毒性，对环境产生污染。茶树油作为一种优质天然油，其具有天然的与水不相溶的性质，而一般农药都是以溶液形式施用，使得茶树油在农业领域中的应用受到了限制。茶树油和小檗碱各自的性质也造成了二者难以获得高浓度的农业用制剂。

悬乳剂是一种新的剂型产品，它允许最大可能地把几种不相溶的农药活性成分组合成一种单一剂型。尤其是一种或几种水不溶的农药液体活性成分(或低熔点农药活性成分在溶剂中的混合物)与另一种或几种水不溶的农药固体活性成分，以水为介质，依靠表面活性剂加工成一种稳定的悬乳分散体系的液体制剂。目前最流行的是制备由两种不同农药活性成分(即一种水不溶的农药液体活性成分和另一种水不溶的农药固体活性成分)组合的悬乳剂。这种剂型一般由三相构成：(1)固体状的分散悬浮颗粒，组成悬浮相；(2)液体状乳化油滴，组成乳液相；(3)水作为连续相。悬乳剂将多个固体和液体农药活性成分组合在同一剂型中，生物效能可以互补，扩大防治谱；免除桶混不相溶性，提高效率；以水为介质，对操作者和使用者安全，对环保有利并节省成本；降低对皮肤和眼睛的刺激性以及毒性；使用溶剂少，生产中避免易燃、易爆和中毒问题；使用方便，包装、贮存和运输费用降低，减少喷雾次数等。但它同时也存在一些缺点，如开发高质量稳定剂型的难度较大，对加工生产技术要求非常高，有时要用高剪切和均质等专用设备，还存在包装冲洗和处理问题。

此外，现有农业悬乳剂多为化学合成物的复配，其使用后的农药残留对人体的伤害和环境污染问题仍然无法解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种茶树油-小檗碱抗菌复合悬乳剂，以天然抗菌活性物质茶树油和小檗碱或小檗碱衍生物为原料，通过乳化、复配制得稳定的悬乳液，获得的复合悬乳剂具有良好的抗真菌活性，并且比单一使用茶树油或小檗碱具有协同增效的作用，茶树油和小檗碱均来自天然提取物，对人体无害，对环境无污染。

本发明的另一目的在于提供一种茶树油-小檗碱抗菌复合悬乳剂的制备方法，采用该方法提高了茶树油和小檗碱的溶解度，同时对环境友好。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种茶树油-小檗碱抗菌复合悬乳剂，由下列组分组成：茶树油3-20％，小檗碱0.4-1.5％，表面活性剂10-30％，助溶剂3-10％，余量为去离子水，其中百分比为质量百分比。

更进一步地，所述小檗碱为盐酸小檗碱、硫酸小檗碱或小檗碱衍生物。

更进一步地，所述小檗碱衍生物为9-烷基小檗碱。

更进一步地，所述表面活性剂选自OP-10、吐温-80、羧甲基纤维素钠中的一种或两种。

更进一步地，所述助溶剂为丙二醇、乙醇或丙三醇。

更进一步地，所述茶树油作为所述悬乳剂的油相成分。

一种茶树油-小檗碱抗菌复合悬乳剂的制备方法，包括如下步骤：

1)向洁净干燥的烧杯中按次序加入茶树油，表面活性剂和助溶剂，添加完毕后，用机械搅拌器搅拌均匀，搅拌均匀后在室温下静置30min；

2)在搅拌条件下向上述体系中缓慢滴加小檗碱悬浊液，得到澄清状悬乳剂。

更进一步地，所述小檗碱悬浊液的制法为：将小檗碱或小檗碱衍生物直接加入到70℃左右的去离子水中，进行机械搅拌形成均一的溶液。

在制成茶树油-小檗碱抗菌复合悬乳剂后，将所得澄清状悬乳剂在5℃冰箱中放置24h后取出，放到室温观察现象，再放入46℃恒温箱中24h，以测定其稳定性，状态保持澄清状悬乳剂即为合格。

本发明中茶树油即作为活性成分，又作为悬乳剂的油相组成，与现有技术中单纯作为活性成分相比，拓宽了茶树油的使用范围，作为油相组成减少了悬乳剂中的有机添加剂种类和用量，有利于剂型稳定，降低添加剂对环境的污染，又增加了茶树油作为有效成分的溶解度，增加了抑菌抗菌效果。

由于小檗碱相对易溶于热水，室温下溶解度非常小，因此热的小檗碱溶液在室温下随着温度下降会出现部分小檗碱固体析出，形成混悬液，所以需要在搅拌下滴入茶树油和表面活性剂形成的油相中。

茶树油和小檗碱为天然抗菌剂，在食品、化妆品、医药等诸多领域有广泛应用。随着人类对农产品、日用品等安全性要求的提高，植物源的物质越来越受到人类的关注，本发明提供的茶树油-小檗碱悬乳剂可作为防腐杀菌剂用于水果、蔬菜、食品保鲜及化妆品防腐和农药等。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种茶树油-小檗碱抗菌复合悬乳剂及其制备方法。该悬乳剂针对茶树油和小檗碱的良好抗菌活性，通过乳化、复配技术，克服茶树油不溶于水、小檗碱水溶性差及茶树油和小檗碱不能互溶的缺点，提高了制剂中茶树油及小檗碱的含量，形成可与水任意互溶的茶树油-小檗碱悬乳剂，协同作用使得悬乳剂比茶树油和小檗碱单一使用更强抗菌活性和更为广泛的抗菌谱，所得的悬乳剂特别是在抗真菌方面表现出色。

此外，其制备过程中将多个农药活性成分组合在同一剂型中，生物效能可以互补，扩大防治谱；免除桶混不相溶性，提高效率；同时以水为介质，对操作者和使用者安全，对环保有利并节省成本。

具体实施方式

仪器和试剂：

所使用的机械搅拌器为磁力搅拌器，购自江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司。

乙醇(分析纯)购自北京化工厂。

丙二醇(分析纯)购自北京化工厂。

丙三醇(分析纯)购自北京化工厂。

OP-10(化学纯)购自天津福晨化学试剂厂。

吐温-80(化学纯)购自天津福晨化学试剂厂。

羧甲基纤维素钠(医药级)购自天津福晨化学试剂厂。

盐酸小檗碱(医药级)购自常州亚邦制药有限公司。

硫酸小檗碱(医药级)购自陕西锦泰生物工程有限公司。

9-乙基小檗碱为实验室自制，其方法为小檗碱经高温(190℃)真空(30～40mmHg)裂解脱出C-9位甲氧基得小檗红碱，之后C-9位酚羟基在碱性条件下与氯乙烷发生取代反应，获得的9-乙基小檗碱接枝率约为30％～50％。

茶树油(医药级)购自南宁万家辉香料有限公司。

测试本发明抗菌效果的褐腐菌(Moniliniafructicola)和番茄枯萎灰霉菌(BotrytiscinereaPers)由中国农科院农业菌种保藏中心提供，本发明只使用二者的通性而不使用保藏菌种的特性。

由于褐腐菌(Moniliniafructicola)和番茄枯萎灰霉菌(BotrytiscinereaPers)均是常见果蔬致病菌，广泛存在，可感染多种水果蔬菜，可对果蔬的储存运输期间造成严重损失，因此选取这两种真菌作为茶树油-小檗碱抗菌复合悬乳剂的抗菌抑菌实验代表测试真菌。

在前期试验中发现，小檗碱对桃褐腐菌有较强抑制专一性，并通过了大田试验验证，盐酸小檗碱质量含量为0.125％对褐腐菌的抑制率达到了50％。而茶树油对番茄枯萎灰霉菌和香蕉炭疽杆菌抑制效果特别好，茶树油质量含量为0.25％对番茄枯萎灰霉菌的抑菌率达到了50％。

用于检验本发明的复合悬乳剂的抑菌效果的实验采用的微量肉汤稀释法测定。

下面以具体实施例来说明本发明所采用的技术方案，其中未单独说明的百分比均为质量百分比：

实施例1：向洁净干燥的烧杯中按次序加入40gOP-10，10g丙三醇，25g茶树油，添加完毕后，用机械搅拌器搅拌均匀，向上述体系中用滴管缓慢滴加1.2％的盐酸小檗碱悬浊液100ml，所得体系为澄清状悬乳剂。将所得悬乳剂在5℃冰箱中放置24h后取出，放到室温观察现象，再放入46℃恒温箱中24h。取出冷却至室温观察其外观。发现通过冷热交替实验，该体系能保持稳定。采用二倍稀释的微量肉汤稀释法测试该悬乳剂对褐腐菌(Moniliniafructicola)和番茄枯萎灰霉菌(BotrytiscinereaPers)的体外抗菌活性。该混合体系被稀释至为原浓度的1/32时，抑菌率分别为92％和83％。

实施例2：向洁净干燥的烧杯中按次序加入40g吐温-80，8g丙二醇，20g茶树油。添加完毕后，用机械搅拌器搅拌均匀，向上述体系中用滴管缓慢滴加1.0％的盐酸小檗碱悬浊液100ml，所得体系为澄清状悬乳剂。将所得悬乳剂在5℃冰箱中放置24h后取出，放到室温观察现象，再放入46℃恒温箱中24h。取出冷却至室温观察其外观，发现通过冷热交替实验，该体系能保持稳定。采用二倍稀释的微量肉汤稀释法测试该悬乳剂对褐腐菌(Moniliniafructicola)和番茄枯萎灰霉菌(BotrytiscinereaPers)的体外抗菌活性。该混合体系被稀释为原浓度的1/32时，抑菌率分别为83％和80％。

实施例3：向洁净干燥的烧杯中按次序加入20gOP-10、20g羧甲基纤维素钠、12g丙三醇、25g茶树油，用机械搅拌器搅拌均匀，向上述体系中用滴管缓慢滴加2.0％的硫酸小檗碱悬浊液100ml，所得体系为澄清状悬乳剂。将所得悬乳剂在5℃冰箱中放置24h后取出，放到室温观察现象，再放入46℃恒温箱中24h，取出冷却至室温观察其外观，发现通过冷热交替实验。该体系能保持稳定。采用二倍稀释的微量肉汤稀释法测试该悬乳剂对褐腐菌(Moniliniafructicola)和番茄枯萎灰霉菌(BotrytiscinereaPers)的体外抗菌活性。该混合体系被稀释至为原浓度的1/32时，抑菌率分别为94％和86％。

实施例4：向洁净干燥的烧杯中按次序加入40g吐温-80，15g乙醇，30g茶树油，添加完毕后，用机械搅拌器搅拌均匀，向上述体系中用滴管缓慢滴加1.0％的9-乙基小檗碱悬浊液100ml，所得体系为澄清状悬乳剂。将所得微乳液在5℃冰箱中放置24h后取出，放到室温观察现象，再放入46℃恒温箱中24h，取出冷却至室温观察其外观。发现通过冷热交替实验，该体系能保持稳定。采用二倍稀释的微量肉汤稀释法测试该悬乳剂对褐腐菌(Moniliniafructicola)和番茄枯萎灰霉菌(BotrytiscinereaPers)的体外抗菌活性。该混合体系被稀释至为原浓度的1/32时，抑菌率分别为85％和87％。

上述实施例中所获得的悬乳剂，通过冷热交替使用证明其体系能保持稳定，可稳定存在不少于24个月。

从以上实施例可以看出，本发明以具有强抗菌活性的茶树油和小檗碱及小檗碱衍生物为原料，通过乳化、复配，得到茶树油-小檗碱抗菌复合悬乳剂，该制剂可作为防腐杀菌剂用于水果、蔬菜、食品保鲜及化妆品防腐和果蔬植物抗菌，对于褐腐菌(Moniliniafructicola)、番茄枯萎灰霉菌(BotrytiscinereaPers)等常见果蔬致病菌具有优异的抗菌、抑菌效果，其效果优于单一使用茶树油或小檗碱的抑菌效果，并且其来自天然，对环境友好，无污染，又由于二者原本是人用药，因此对人无危害。

同时该制备方法可实现茶树油和小檗碱的长时间体系共存，复合悬乳剂提高了二者的浓度，协同增效作用使其具有更好的抗菌、抑菌效果。

最后还需要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例子，本发明不限于以上实例，根据表面活性剂的差异及水相中小檗碱的含量差异可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种茶树油-小檗碱抗菌复合悬乳剂，其特征在于，由下列组分组成：茶树油3-20％，小檗碱0.4-1.5％，表面活性剂10-30％，助溶剂3-10％，余量为去离子水，其中百分比为质量百分比。

2.如权利要求1所述的复合悬乳剂，其特征在于，所述小檗碱为盐酸小檗碱、硫酸小檗碱或小檗碱衍生物。

3.如权利要求2所述的复合悬乳剂，其特征在于，所述小檗碱衍生物为9-烷基小檗碱。

4.如权利要求1所述的复合悬乳剂，其特征在于，所述表面活性剂选自OP-10、吐温-80、羧甲基纤维素钠中的一种或两种。

5.如权利要求1所述的复合悬乳剂，其特征在于，所述助溶剂为丙二醇、乙醇或丙三醇。

6.如权利要求1所述的复合悬乳剂，其特征在于，所述茶树油作为所述悬乳剂的油相成分。

7.一种茶树油-小檗碱抗菌复合悬乳剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)向洁净干燥的烧杯中按次序加入表面活性剂，助溶剂和茶树油，添加完毕后，用机械搅拌器搅拌均匀，搅拌均匀后在室温下静置30min；

2)在搅拌条件下向上述体系中缓慢滴加小檗碱悬浊液，得到澄清状悬乳剂，即可。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述小檗碱悬浊液的制法为：将小檗碱或小檗碱衍生物直接加入到70℃的去离子水中，进行机械搅拌形成均一的溶液。