CN107251901A

CN107251901A - 一种用于文物表面杀菌的组合物

Info

Publication number: CN107251901A
Application number: CN201610623541.9A
Authority: CN
Inventors: 杨米佳; 曾祎含; 刘倩芬; 田文宇; 张灿; 盛昌; 刘桔; 郑功
Original assignee: Hunan Xuanyuan Relics Protection Co Ltd
Current assignee: Hunan Xuanyuan Relics Protection Co Ltd
Priority date: 2016-08-02
Filing date: 2016-08-02
Publication date: 2017-10-17

Abstract

本发明属于文物保护领域，公开一种用于文物材料的保护与修复的表面抗菌剂。具体涉及到一种含有异噻唑啉酮类化合物（0.1～5.0%）、高分子胍盐类化合物（0.05～5.0%）、双长链季铵盐（0.05～6.0%）、非离子表面活性剂（0.1～2.0%）、余量为溶剂的文物表面抗菌组合物。本发明组分合理，环保低毒，抗菌效果好，其抗菌效果相对于各组分活性的简单叠加，存在显著的增效作用，且速效性好、持效性长。对于微生物的控制范围广泛，对于放线菌、地衣、细菌、真菌和藻类均具有作用。该组合符合《中华人民共和国文物保护法》中规定文物保护必须遵循的“不改变文物保护原状”原则，尽可能使用不损害文物本体、具可逆性的材料和试剂。

Description

一种用于文物表面杀菌的组合物

技术领域

本发明属于文物材料保护领域，涉及一种复配组合抗菌剂。

背景技术

我国存量众多的古建筑，大多以石材、砖、土和有机材料(例如帆布、木头)为主要建筑材料。文物在环境因素(如空气、土壤、光照等)作用下会发生腐蚀作用，其中危害最严重也最常见的为微生物侵害。

一方面，随着人民生活水平和安全环保意识的增强，对抗菌剂的安全环保性能的要求也不断提高。文物保护法中规定文物保护须遵循“不改变文物原状”的原则，所用的抗菌剂等不能对文物本体(古建筑材料结构)造成损害。另一方面，由于微生物的种类多样性和对环境的适应性，单一组分的抗菌剂如单独使用往往不能达到理想抗菌防腐效果，且容易产生耐受菌株。所以，抗菌剂的发展将趋向于活性成分相复配实现生物活性的叠加和拓展，满足增加抗菌性能、延长持效性、拓宽应用领域、安全、环保的要求。

异噻唑啉酮类化合物是杂环类化合物，是非氧化型杀菌剂，异噻唑啉酮可缩写为IT，其结构通式为：

其中，R为甲基、辛基、环己基，R1、R2分别为氢或氯。

其作用机理可以从以下3个方面来表述：1)氮硫键可以抑制电子的转移，通过断开肽键杀死细胞从而导致微生物死亡；2)异噻唑啉酮类化合物可以阻止酶的合成，这使得被其杀死的微生物难以合成膜类有粘附性的物质；3)氮硫键具有亲电子效应，所以异噻唑啉酮类化合物可以穿透生物膜，进而对膜下微生物进行灭杀。

季铵盐有低毒、高效、广谱抗菌、使用方便、对黏液层有较强的剥离作用、化学性能稳定、分散及缓蚀作用较好等优异性能，同时避免了含氯、含氧化合物的危险因素，是国际上消杀产品发展的主导方向之一。季铵盐由脂肪胺衍生而来，其结构通式为：

其中，R代表甲基、饱和或不饱和长链烷基、苄基或其他有机基团，它们与氮原子结合成阳离子基团，为杀菌有效部分。

季铵盐的抗菌作用源自于其分子中季铵氮的阳离子头基与细胞膜中的酸性磷脂的带负电头基之间的相互作用，一旦二者结合，季铵盐的疏水尾基就会嵌入到细菌疏水膜的内部，在较高的季铵盐浓度下，细胞膜就会与季铵盐形成混合胶束聚集体从而被瓦解。另一种作用方式是通过细胞膜上结构蛋白的破坏与酶的变性而达到的。

聚六亚甲基胍是一种高效的广谱抗菌剂，无色无味，用量低，广谱低毒，作用速度快，泡沫量低，并且能后在在物品表面形成一层阳离子持续长时间的抑菌，并且不会致生成抗菌细菌特性。聚六亚甲基胍盐酸盐中的甲基胍本身具有很高的活性，使聚合物呈正电性，容易吸附于微生物表面，形成微团渗入细胞浆的类脂层和蛋白质层，改变胞膜通透性，同时通过凝固蛋白，使酶和结构蛋白变形，破坏微生物代谢体系，导致微生物死亡。

对于上述三种广谱抗菌剂的单一组分的相关专利已存在，例如专利CN102626091A、CN103570642A为异噻唑啉酮类化合物抗菌剂；专利CN102265894A、CN103229778A为聚六亚甲基双胍盐类抗菌剂；专利CN101422149A为季铵盐类抗菌剂。而对于三种杀菌剂复配的专利未见报道，三种成分复配使用的抗菌效果的研究也未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种组合物，具有广谱高效、低毒、环保安全特点的抗菌剂。

该抗菌剂具有极强的杀灭细菌能力和长期抑菌作用，性质稳定，易溶于水；无腐蚀性、无毒对环境无污染，是一种新型环保型的消毒剂。本发明采用异噻唑啉酮类化合物、聚六亚甲基胍盐类化合物、季铵盐和非离子活性剂原料合成，使得本发明的灭菌效果更强，安全性更高，性质更稳定。另外由于原料组分含量较高，可根据不同领域的需要进行稀释，使它的应用领域更为广泛。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

其中异噻唑啉酮类化合物为1，2-苯并异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的一种或两种。

高分子胍盐类化合物为聚六亚甲基双胍盐酸盐、聚六亚甲基双胍磷酸盐、聚六亚甲基胍盐酸盐、聚六亚甲基胍磷酸盐中的一种或两种。

双长链季铵盐为C8～C18长链季铵盐。C8～C18长链季铵盐为双辛烷基二甲基氯化铵、双辛烷基二甲基溴化铵、双十烷基二甲基氯化铵、双十烷基二甲基溴化铵、双十二烷基二甲基氯化铵、双十二烷基二甲基溴化铵、双十八烷基二甲基氯化铵和双十八烷基二甲基溴化铵的一种或两种。

非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚10(OP-10)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)、吐温60、吐温80、聚氧乙烯月桂醇醚硫酸钠中的一种或两种。

所述的溶剂为去离子水、乙醇以及它们的混合物。

该组合物采用了异噻唑啉酮、聚六亚甲基胍盐类聚合物、双长链季铵盐、非离子活性剂复配而成的具有独特的物理与化学相结合的抗菌机理：主要通过季铵盐破坏菌体细胞的细胞表面的通透性屏障，异噻唑啉酮类和聚六亚甲基胍盐类化合物更好的进入菌体，分别发挥其对细胞破坏作用，从而提高了抗菌能力；同时复配后聚六亚甲基胍盐类化合物和长链季铵盐具有很高的活性，使聚合物成正电性，容易被呈负电性的各类细菌、病毒所吸附，从而抑制了细菌病毒的分裂功能，使细菌病毒丧失了繁殖能力，并且破坏细菌及真菌的细胞壁和细胞质的膜系统，加上聚合物形成的薄膜堵塞了微生物的呼吸通道，使微生物迅速窒息而死。在该体系中加入了非离子活性剂，使其具有了良好的分散、乳化和渗透作用，加强了杀菌和抑菌作用。

本发明的特点是：

1)增效作用明显：组合物在一定配比范围内表现良好的增效作用，提高了组合物的抗菌效果，使其应用领域更为广泛，可根据不同领域的需要进行稀释使用。

2)延缓抗药性：三种不同作用机制的成分复配，病原菌不易产生抗药性，延缓病原菌对药剂抗药性的产生。

3)降低使用成本：因复配具有提高防效、减少了使用次数和使用量，降低了使用成本。

具体实施方式

以下实施例是对本发明的进一步说明，但本发明不局限于本实施方式中的比例和用途。

实施例1

抗菌剂的成分与配比如下：1，2-苯并异噻唑啉-3-酮0.9％、聚六亚甲基双胍盐酸盐0.3％、双辛烷基二甲基溴化铵0.3％、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)0.2％、余量为去离子水。

实施例2

抗菌剂的成分与配比如下：N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮1.0％、聚六亚甲基双胍盐酸盐0.5％、双十烷基二甲基氯化铵0.3％、聚氧乙烯月桂醇醚硫酸钠0.5％，余量为去离子水:乙醇＝2：1混合溶剂。

实施例3

抗菌剂的成分与配比如下：1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.3％、聚六亚甲基双胍盐酸盐0.5％、双辛烷基二甲基氯化铵0.6％、吐温600.3％、余量为去离子水：乙醇＝1:2混合溶剂。

实施例4

抗菌剂的成分与配比如下：N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮0.4％、聚六亚甲基胍磷酸盐0.8％、双十烷基二甲基溴化铵0.5％、辛基酚聚氧乙烯醚10(OP-10)0.4％、余量为去离子水:乙醇＝3：2混合溶剂。

实施例5

抗菌剂的成分与配比如下：N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮0.8％、聚六亚甲基双胍磷酸盐0.7％、聚六亚甲基胍盐酸盐0.4％、双十烷基二甲基氯化铵0.3％、吐温80 0.2％、余量为去离子水：乙醇＝4:1混合溶剂。实施例6

抗菌剂的成分与配比如下：1，2-苯并异噻唑啉-3-酮0.5％、聚六亚甲基双胍盐酸盐0.3％、双十八烷基二甲基氯化铵0.9％、辛基酚聚氧乙烯醚10(OP-10)0.5％、余量为去离子水:乙醇＝2:3混合溶剂。

实施例7

抗菌剂的成分与配比如下：N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮1.0％、聚六亚甲基双胍盐酸盐1.0％、双十六烷基二甲基氯化铵1.5％、吐温600.5％、余量为去离子水：乙醇＝1:1混合溶剂。

实施例8

抗菌剂的成分与配比如下：2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮0.3％、聚六亚甲基胍盐酸盐1.5％、双十烷基二甲基氯化铵2.0％、聚氧乙烯月桂醇醚硫酸钠0.5％、余量为去离子水：乙醇＝1:3溶剂。

抗菌效果评价——抑菌圈实验

将S.aureus RN4220和E.coli TOP10菌液在有TSA大豆酪蛋白琼脂培养基的平板上划线，放置15min后倒置，于37℃恒温培养箱中24h。至长出中等大小菌落。分别挑取菌落接种5mlTBS胰酪大豆胨液体培养基中。于37℃220rpm恒温摇床培养24h，此时菌液浓度将达到10⁹CFU。取上述菌液用TBS液体培养基稀释至10⁷CFU测试菌。

提前24h左右将LB(Lysogeny broth)固体培养基平板制作并分区，待平板稍干燥使用。使用打孔器将滤纸片打出D＝6mm圆滤纸片，髙压蒸汽灭菌备用。吸取1ml 10⁷CFU测试菌使用涂布棒均匀涂布在LB平板固体培养基上。用镊子将滤纸片夹放于较干燥的平板分区的中央放置5-10min。分别使用移液枪向对应区域的滤纸片中央分别滴10μl待测液，设置空白对照。静置10min。倒置37℃恒温培养箱培养48h，观察是否有抑菌圈并使用游标卡尺测量抑菌圈直径。结果如下：

将从上表可以看出，组合物的杀菌、抑菌效果好，各组分之间具有增效作用。

Claims

1.一种抗菌剂组合物，其特征在于，其中异噻唑啉酮类化合物、高分子胍盐类化合物、双长链季铵盐、非离子表面活性剂重量百分比为0.1～5.0%、0.05～5.0%、0.05～6.0%、0.1～2.0%，余量为溶剂。

2.根据权利要求1所述，其中异噻唑啉酮类化合物为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、N-辛基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮中的一种或两种。

3.进一步高分子胍盐类化合物为聚六亚甲基双胍盐酸盐、聚六亚甲基双胍磷酸盐、聚六亚甲基胍盐酸盐、聚六亚甲基胍磷酸盐中的一种或两种。

4.进一步双长链季铵盐为C8~C18长链季铵盐，优选为C8~C18长链季铵盐为双辛烷基二甲基氯化铵、双辛烷基二甲基溴化铵、双十烷基二甲基氯化铵、双十烷基二甲基溴化铵、双十二烷基二甲基氯化铵、双十二烷基二甲基溴化铵、双十八烷基二甲基氯化铵和双十八烷基二甲基溴化铵的一种或两种。

5.进一步非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚 10(OP-10)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)、吐温 60、吐温 80、聚氧乙烯月桂醇醚硫酸钠中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述，该抗菌剂组合物其特征在于，可用于石材、砖、土和有机材料（例如帆布、木头）为主要材料的文物表面抗菌剂，可以根据使用领域不同进行稀释。