CN105853397B - 一种聚维酮碘浓缩液及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种聚维酮碘浓缩液，由如下质量百分比的组分组成：碘：10％～15％，PVP‑K30：10％～30％，乙醇：10％～20％，碘化钾：1％～5％，增稠剂：1％～5％，分散剂：0.05％～0.5％，保湿剂：5％～10％；增效剂：0.1％～0.5％，乳化剂：0.5％～2％，调理剂：0.5％～2％，余量为去离子水。本发明的聚维酮碘浓缩液有效碘含量高，附着性和稳定性优异，杀菌力强，稀释数十倍的稀释液的附着性、稳定性和杀菌力仍很好；具有良好的保湿性能，可有效防止皮肤在低温环境中发生皲裂；稀释时溶解速度快，提高了产品的使用效率，且制备工艺、设备及操作简便，具有广泛的工业应用前景。

Description

一种聚维酮碘浓缩液及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于抗菌消毒技术领域，具体地说，是关于一种附着性好的聚维酮碘浓缩液及其制备方法和应用。

背景技术

聚维酮碘是聚乙烯吡咯烷酮-K30(PVP-K30)和碘的络合物，以活性碘为主要杀菌成分的非离子型碘伏，对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、白色念珠菌、乙肝病毒、阴道滴虫、芽孢等常见的细菌都有较强的杀灭作用，是目前使用最广泛、最安全的抗菌消毒剂，具有高效、广谱、刺激性小、无毒副作用、无残留和无抗药性特点，在世界各大药典中均有收录。聚维酮碘的杀菌机理为：高分子载体吸附于细胞膜上，破坏细胞膜的蛋白质构架，造成细胞膜通透性增加，同时聚维酮碘释放出杀菌成分碘，碘进入细胞内部直接氧化和卤化胞浆内物质，破坏细胞内部结构，抑制呼吸酶活性，导致细菌能量代谢产生障碍，同时还会引起细菌体内乳酸脱氢酶、RNA转录酶等细菌代谢与增殖所需的多种酶的活性异常，导致DNA复制和转录障碍，最终导致细菌被杀灭。

奶牛挤奶后，在乳头导管未闭合前，金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、停乳链球菌和无乳链球菌等病原菌很容易侵入乳头内，导致奶牛患乳腺炎。乳腺炎不仅影响乳汁品质，而且会降低奶牛产奶量。通常采用抗生素或者中药来治疗奶牛乳腺炎，然而抗生素治疗易引起细菌产生耐药性，长期使用具有安全隐患，中药治疗效果慢且不能从根本上解决问题。聚维酮碘具因有较强的抗乳腺炎病原体作用，是目前治疗奶牛乳腺炎的主要药物之一，具有广泛的应用前景。

现有技术中，用于治疗奶牛乳腺炎的聚维酮碘粉使用时需先将其分散在水中溶解再进行稀释，其溶解缓慢，溶解和稀释过程相对麻烦。普通的聚维酮碘溶液剂型由于存在多种碘型体，且易挥发，涂抹后不能迅速均匀地吸附于作用体表面，因此其稳定性、成膜性和附着性都较差，直接降低了治疗效果。聚维酮碘中有效碘含量的高低直接影响其杀菌力的强弱及应用范围的大小。相比有效碘含量低的聚维酮碘溶液，有效碘含量较高的聚维酮碘溶液在使用时可根据实际需要稀释至不同的浓度，具有更广的使用范围，而目前国内外生产的聚维酮碘溶液制剂，其有效碘含量均较低，一般在0.1％～1％之间，且质量不稳定，不能满足市场对聚维酮碘溶液制剂的多种用途的需求。

中国发明专利CN1108101C公布了一种多元分散媒的聚维酮碘溶液，其采用10％有效碘的聚维酮碘粉作为原料，加入表面活性剂、成膜剂、稳定剂等配制成消毒液，实际有效碘含量仅为0.01％～1.0％，大大限制了其使用范围。

中国专利CN102550602公开了一种高含碘控释型消毒杀菌剂，其主要原料及配比为：碘：1.6％～8.0％，双子季铵盐：5％～20％，络合剂：10％～30％，pH调节剂：5％～16％，溶剂：30％～80％。虽然该杀菌剂具有较高的有效碘含量，但作为碘载体的双子季铵盐大大降低了其成膜性，使得产品的附着力差，原液在稀释使用时在皮肤表面的停留时间短，消毒效果差。

文献高浓度碘伏的制备及其稳定性研究(中国消毒学杂志.郭睿王晓东.2009年第4期,368-370页)中提到一种有效碘含量为10％～20％的聚醇醚碘消毒液的制备方法，但该产品进行稀释使用时稳定性和消毒效果差，且这种聚醇醚碘溶液在使用时较容易黄染，与纯正的聚维酮碘溶液相比，使用效果相差甚远。

综上所述，现有技术中采用的聚维酮碘要么是固体粉剂，使用时需要调制成水溶液，溶解速度慢且相对麻烦；要么有效碘含量低，限制了其应用范围；有效碘含量较高时成膜性、稳定性和杀菌效果较差，稀释后的黏度大幅度降低，附着力、稳定性和消毒效果也随着稀释而变得更差，导致其使用效果难以满足要求。因此，研发一种附着性好的聚维酮碘浓缩液，稀释时溶解快速，其有效碘含量高，原液和稀释数十倍的稀释液均具有优异的附着性、稳定性和杀菌力就具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种聚维酮碘浓缩液，以克服现有技术中的缺陷，稀释时溶解快速，其有效碘含量高，原液和稀释数十倍的稀释液均具有优异的附着性、稳定性和杀菌力。

本发明的第二个目的在于提供所述聚维酮碘浓缩液的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种聚维酮碘浓缩液，其特征在于，由如下质量百分比的组分组成：

碘：10％～15％；

PVP-K30：10％～30％；

乙醇：10％～20％；

碘化钾：1％～5％；

增稠剂：1％～5％；

分散剂：0.05％～0.5％；

保湿剂：5％～10％；

增效剂：0.1％～0.5％；

乳化剂：0.5％～2％；

调理剂：0.5％～2％；

余量为去离子水。

所述增稠剂选自质量百分比为20％的聚乙烯吡咯烷酮-K95(PVP-K95)溶液、高黏度聚乙烯醇(平均分子量为150000～200000)和羟丙基甲基纤维素中的至少一种。

所述分散剂选自纳米二氧化硅、蔗糖脂肪酸单酯和十二烷基硫酸钠中的至少一种。

所述保湿剂选自丙三醇、丁二醇、松油醇和二甲基硅氧烷中的至少两种。

所述增效剂选自分子结构中同时含有还原性酚羟基和亲水性羧基的有机酸类中的至少一种。

优选的，所述增效剂为水杨酸、抗坏血酸和乳酸中的至少一种。

所述乳化剂选自辛基酚聚氧乙烯醚、甲基纤维素和聚丙烯酸树脂中的至少一种。

所述调理剂选自氢氧化钠、氢氧化钾和三乙醇胺中的至少一种。

所述聚维酮碘浓缩液的制备方法，包括如下工艺步骤：

1)将配方量的PVP-K30、碘和碘化钾(事先用极少量水溶解)依次加入盛有乙醇的反应釜中，加入过程中不断搅拌，控制反应温度为40～60℃，搅拌至完全溶解，并充分反应3～5h，得到碘-PVP-K30的乙醇溶液，记为A溶液；

2)将增稠剂加入水中，充分搅拌至完全溶解，得到的水溶液记为B液；

3)称取配方量的保湿剂和乳化剂，充分搅拌至完全溶解，得到的有机溶液记为C液；

4)将上述A液转入到高速剪切乳化机中，不断搅拌下依次加入B液、C液、分散剂及增效剂，充分的乳液化5～8h，将调理剂配成溶液，调节聚维酮碘浓缩液的pH至3.0～6.5之间；

5)静置冷却后，检测聚维酮碘浓缩液的有效碘含量和pH值，合格后即可放料、灌装、包装入库。

本发明的第三个目的是提供一种聚维酮碘浓缩液在预防及治疗奶牛乳腺炎，人、兽皮肤消毒中的应用。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)本发明的聚维酮碘浓缩液的有效碘含量可高达10.81％，杀菌力强；有效碘含量为10.46％的原液经3个月的稳定性加速试验，有效碘损失率为5.1％，表现出优异的稳定性，稀释数十倍后的稀释液经3个月的稳定性加速试验，有效碘损失率均小于8.0％，因此仍表现出良好的稳定性和杀菌力，极大地拓宽了高浓度聚维酮碘溶液的应用范围。

2)原液和稀释数十倍的稀释液均能够迅速附着于作用部位表面，1分钟即可形成致密的保护膜，因此停留时间长，能够在发挥超强杀菌作用的同时有效阻止致病菌的进一步入侵，从而控制继发感染，实现本发明预防和治疗的双重效果。

3)具有高保湿性能，可有效防止低温环境下作用部位皮肤的皲裂。

4)溶解速度快，大大减少了溶解和稀释时间，提高了产品的使用效率，且制备工艺、设备及操作简便，具有广泛的工业应用前景。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。

本发明中的所有原料均为市售。

测试方法及标准：

有效碘含量检测：根据《中国药典》2010版对聚维酮碘溶液相关要求进行检测，具体方法如下：

精密量取本品25ml，加入乙醇10ml，摇匀，用硫代硫酸钠滴定液(0.1mol/L)滴定，依照电位滴定法测定。每1ml硫代硫酸钠滴定液(0.1mol/L)相当于12.69mg的I(低温季节药液如有浑浊，可在水浴25℃以下适当升温，澄清后进行测定)。分别于0、1、2、3、6、9、12、24个月测定有效碘含量。

稳定性检测：根据《消毒技术规范》(2002年版)对产品稳定性进行检测。具体方法如下：

将产品放置于温度37℃，湿度75％条件的稳定性恒温试验箱内3个月，于放置前、后分别测定消毒剂中杀菌有效成分的含量，每次检测样品为三批，每批样品重复测2次，取平均值。若检测到产品的有效碘损失率≤10％，则其保质期可定为2年。

附着力等级检测：根据GB/T 9286-1998方法检测附着力。

pH标准：3.0～6.5。

高浓度聚维酮碘浓缩液配方：

经过大量试验，优选出聚维酮碘浓缩液配方，具体如表1所示。

表1高浓度聚维酮碘浓缩液配方

具体制备方法：

(1)将配方量的PVP-K30、碘和碘化钾(事先用极少量水溶解)依次加入盛有乙醇的反应釜中，加入过程中不断搅拌，控制反应温度为40～60℃，搅拌至完全溶解，并充分反应3～5h，得到碘-PVP-K30的乙醇溶液，记为A液；

(2)将增稠剂加入水中，充分搅拌至完全溶解，得到的水溶液记为B液；

(3)称取配方量的保湿剂和乳化剂，充分搅拌至完全溶解，得到的有机溶液记为C液；

(4)将上述A液转入到高速剪切乳化机中，不断搅拌下依次加入B液、C液，配方量的分散剂和增效剂，充分的乳液化5～8h，将调理剂配成溶液，通过调理剂调节聚维酮碘浓缩液的pH至3.0～6.5之间；

(5)静置冷却后，检测聚维酮碘浓缩液的有效碘含量和pH值，合格后即可放料、灌装、包装入库。

实施例1：

按照配方1及本发明的制备工艺制备聚维酮碘浓缩液，反应温度为40℃，充分搅拌反应3h，转入高速剪切乳化机后充分乳液化8h，调pH至3.0～6.5之间，然后补足余量的水并搅拌均匀，检测聚维酮碘浓缩液的有效碘含量为9.60％，pH值为3.54，产品合格，即放料、灌装、包装入库。

实施例1制备的样品经过三个月的稳定性加速试验，检测样品的有效碘的损失率为3.0％，说明实施例1制备的聚维酮碘浓缩液具有优异的稳定性，根据《消毒技术规范》(2002年版)可知，其保质期可长达2年。

实施例2：

按照配方2及本发明的制备工艺制备聚维酮碘浓缩液，反应温度为40℃，充分搅拌反应3h，转入高速剪切乳化机后充分乳液化8h，调pH至3.0～6.5之间，然后补足余量的水并搅拌均匀，检测聚维酮碘浓缩液的有效碘含量为10.02％，pH值为3.84，产品合格，即放料、灌装、包装入库。

实施例1制备的样品经过三个月的稳定性加速试验，检测样品的有效碘的损失率为5.2％，说明实施例1制备的聚维酮碘浓缩液具有优异的稳定性，根据《消毒技术规范》(2002年版)可知，保质期可长达2年。

实施例3：

按照配方3及本发明的制备工艺制备聚维酮碘浓缩液，反应温度为50℃，充分搅拌反应5h，转入高速剪切乳化机后充分乳液化6h，调pH至3.0～6.5之间，然后补足余量的水并搅拌均匀，检测聚维酮碘浓缩液的有效碘含量为10.46％，pH值为4.05，产品合格，即放料、灌装、包装入库。

实施例3制备的样品经过三个月的稳定性加速试验，检测样品的有效碘的损失率为5.1％，说明实施例3制备的聚维酮碘浓缩液具有优异的稳定性，根据《消毒技术规范》(2002年版)可知，保质期可长达2年。

实施例4：

按照配方4及本发明的制备工艺制备聚维酮碘浓缩液，应温度为50℃，充分搅拌反应5h，转入高速剪切乳化机后充分乳液化6h，调pH至3.0～6.5之间，然后补足余量的水并搅拌均匀，检测聚维酮碘浓缩液的有效碘含量为10.70％，pH值为4.52，产品合格，即放料、灌装、包装入库。

实施例4制备的样品经过三个月的稳定性加速试验，检测样品的有效碘的损失率为3.6％，说明实施例4制备的聚维酮碘浓缩液具有优异的稳定性，根据《消毒技术规范》(2002年版)可知，保质期可长达2年。

实施例5：

按照配方5及本发明的制备工艺制备聚维酮碘浓缩液，应温度为60℃，充分搅拌反应4h，转入高速剪切乳化机后充分乳液化5h，调pH至3.0～6.5之间，然后补足余量的水并搅拌均匀，检测聚维酮碘浓缩液的有效碘含量为10.81％，pH值为4.76，产品合格，即放料、灌装、包装入库。

实施例5制备的样品经过三个月的稳定性加速试验，检测样品的有效碘的损失率为5.9％，说明实施例5制备的聚维酮碘浓缩液具有优异的稳定性，根据《消毒技术规范》(2002年版)可知，保质期可长达2年。

实施例6：

按照配方6及本发明的制备工艺制备聚维酮碘浓缩液，应温度为60℃，充分搅拌反应4h，转入高速剪切乳化机后充分乳液化5h，调pH至3.0～6.5之间，然后补足余量的水并搅拌均匀，检测聚维酮碘浓缩液的有效碘含量为10.53％，pH值为5.05，产品合格，即放料、灌装、包装入库。

实施例6制备的样品经过三个月的稳定性加速试验，检测样品的有效碘的损失率为3.0％，说明实施例6制备的聚维酮碘浓缩液具有优异的稳定性，根据《消毒技术规范》(2002年版)可知，保质期可长达2年。

实施例7：成膜性及附着力试验

将实施例3制备的聚维酮碘浓缩液(原液，有效碘含量为10.46％)各100ml，分别稀释10倍、20倍和40倍，并对原液和稀释液涂抹于作用体表面并进行成膜试验及附着力试验，检测其表干时间、成膜时间、粘度和附着力等级，结果如表2所示：

表2：成膜试验及附着力试验结果

从表2的结果可以看出，本发明的聚维酮碘浓缩液及其不同倍数的稀释液涂抹于作用体表面时，因不同浓度聚维酮碘液的黏度差异导致表面干燥时间不一样，但是均能在1分钟内在作用体表面形成致密的薄膜，其附着力等级为1～2级，与油漆的附着性能相当，说明本发明的聚维酮碘浓缩液及其稀释数十倍的稀释液均具有优异的附着性，因此在作用体表面的停留时间长，能够产生持久的杀菌作用。

实施例8：稳定性试验

将实施例3制备的聚维酮碘浓缩液在常温避光条件下进行24个月的稳定性试验，结果如表3所示，将实施例3制备的聚维酮碘浓缩液及其稀释10倍、20倍和40倍的稀释液进行稳定性加速试验，结果如表4所示。

表3：聚维酮碘浓缩液在常温避光条件下的稳定性试验结果

表4：聚维酮碘浓缩液及其稀释液稳定性试验结果

由表3的结果可以看出，本发明的聚维酮碘浓缩液在常温避光条件下放置24个月后，有效碘含量和pH均在合格范围内，分析表3的数据可以得出其有效碘损失率为7.65％，低于10.0％；由表4的结果可以看出，本发明的聚维酮碘浓缩液以及其不同倍数的稀释液在稳定性加速试验过程中不分层，分析表4的数据可以得出其有效碘含量下降率均小于8.0％，说明本发明的聚维酮碘浓缩液及其稀释数十倍的稀释液均具有优异的稳定性，能够满足国家法定法规要求的2年有效期。

实施例9：保湿性试验

在我国内蒙古某奶牛场选择200头奶牛乳头进行保湿性试验，分别选择秋季(9～11月)和冬季(12～2月)长期考察本发明在低温季节对奶牛乳头的保湿效果，结果如表5所示。

表5：奶牛乳头清洗的伤冻皲裂情况

由表5的结果可以看出，本产品在秋冬季节长期使用时奶牛乳头的冻伤皲裂率小于5.0％，说明本发明的聚维酮碘浓缩液具有优异的保湿性能，因此使用安全性好。

实施例10：聚维酮碘浓缩液在治疗奶牛乳腺炎中的应用

在我国内蒙古某奶牛场选取90头患有相似程度乳腺炎的奶牛，随机分为试验组1、试验组2和对照组，各30头。试验组1在每次挤奶后，对奶牛乳房用实施例3制备的稀释10倍后的聚维酮碘溶液(有效碘含量1.05％)浸润10秒；试验组2在每次挤奶后，对奶牛乳房用实施例1制备的稀释20倍后的聚维酮碘溶液(有效碘含量0.52％)浸润10秒；对照组奶牛在每次挤奶后，对奶牛乳房用普通聚维酮碘溶液(有效碘含量1.0％)浸润10秒。一日两次，连续用一个星期，效果如表6所示。

表6对比试验效果

乳腺炎症状：乳头红肿，产奶量下降；

好转症状：红肿明显消退；

痊愈情况：红肿全部消退，产奶量增加。

由表6的结果可以看出，试验组1痊愈率达到76.7％，试验组2痊愈率达到66.7％，而对照组痊愈率只有53.3％，试验组2的有效碘含量低于对照组，但痊愈率反而比对照组高，说明本发明的聚维酮碘浓缩液治疗奶牛乳腺炎的效果明显优于普通聚维酮碘溶液。

综上所述，本发明的附着性好的聚维酮碘浓缩液的有效碘含量可高达10.81％，杀菌力强，有效碘含量为10.46％的原液经3个月的稳定性加速试验，有效碘损失率为5.1％，表现出优异的稳定性，稀释数十倍后的稀释液经3个月的稳定性加速试验，有效碘损失率小于8.0％，因此仍表现出良好的稳定性，仍具有强的杀菌力，极大地拓宽了高浓缩聚维酮碘溶液的应用范围；原液和稀释数十倍的稀释液均能够迅速附着于作用部位表面，1分钟即可形成致密的保护膜，因此停留时间长，能够在发挥超强杀菌作用的同时有效阻止致病菌的进一步入侵，从而控制继发感染，实现本发明预防和治疗的双重效果；具有高保湿性能，可有效防止低温环境下作用部位皮肤的皲裂；溶解速度快，大大减少了溶解和稀释时间，提高了产品的使用效率，且制备工艺、设备及操作简便，具有广泛的工业应用前景。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。本发明的附着性好的聚维酮碘浓缩液也可用于预防奶牛乳腺炎，根据实际使用需要，还可稀释数十倍用于人、兽皮肤消毒。对于本领域技术人员而言，任何对该发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种聚维酮碘浓缩液，其特征在于，由如下质量百分比的组分组成：

碘：10％～15％；

PVP-K30：10％～30％；

乙醇：10％～20％；

碘化钾：1％～5％；

增稠剂：1％～5％；

分散剂：0.05％～0.5％；

保湿剂：5％～10％；

增效剂：0.1％～0.5％；

乳化剂：0.5％～2％；

调理剂：0.5％～2％；

余量为去离子水；

所述增效剂为水杨酸、抗坏血酸和乳酸中的至少一种；

所述乳化剂选自辛基酚聚氧乙烯醚、甲基纤维素和聚丙烯酸树脂中的至少一种；

所述调理剂为pH值调理剂。

2.如权利要求1所述的聚维酮碘浓缩液，其特征在于，所述增稠剂选自质量百分比为20％的PVP-K95溶液、高黏度聚乙烯醇和羟丙基甲基纤维素中的至少一种。

3.如权利要求1所述的聚维酮碘浓缩液，其特征在于，所述分散剂选自纳米二氧化硅、蔗糖脂肪酸单酯和十二烷基硫酸钠中的至少一种。

4.如权利要求1所述的聚维酮碘浓缩液，其特征在于，所述保湿剂选自丙三醇、丁二醇、松油醇和二甲基硅氧烷中的至少两种。

5.如权利要求1所述的聚维酮碘浓缩液，其特征在于，所述调理剂选自氢氧化钠、氢氧化钾和三乙醇胺中的至少一种。

6.如权利要求1～5中任一项所述的聚维酮碘浓缩液的制备方法，包括如下工艺步骤：

1)将配方量的PVP-K30、事先用极少量水溶解的碘和碘化钾依次加入盛有乙醇的反应釜中，加入过程中不断搅拌，控制反应温度为40～60℃，搅拌至完全溶解，并充分反应3～5h，得到碘-PVP-K30的乙醇溶液，记为A液；

2)将增稠剂加入水中，充分搅拌至完全溶解，得到的水溶液记为B液；

3)称取配方量的保湿剂和乳化剂，充分搅拌至完全溶解，得到的有机溶液记为C液；

4)将上述A液转入到高速剪切乳化机中，不断搅拌下依次加入B液、C液、分散剂及增效剂，充分的乳液化5～8h，将调理剂配成溶液，调节聚维酮碘浓缩液的pH至3.0～6.5之间；

5)静置冷却后，检测聚维酮碘浓缩液的有效碘含量和pH值，合格后即可放料、灌装、包装入库。

7.如权利要求1-5中任一项所述的聚维酮碘浓缩液在制备人、兽皮肤消毒药物的应用。