CN112293431A - 一种口罩用抑菌抗病毒制剂的制备方法及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明设计一种口罩用抑菌抗病毒制剂的制备方法及其应用方法，所述抑菌抗病毒制剂由病毒蛋白变性剂、血凝素和神经氨酸酶抑制剂和病毒包膜脂质渗透剂组成的A、B组合喷剂。将该组合喷剂喷于口罩或具口罩的外套上，可起到即时、长效抑菌抗病毒的作用。提升了口罩功能，不仅具有过滤空气中的粉尘的作用，更具有抑制细菌、灭活病毒等有害物质的功能，还具有防止细菌在口罩上繁殖的可能性和改善罩内异味。所述组合喷剂喷于口罩或口罩外套的内层即贴肤层，达到主动防护的效果，用于感染者佩戴以达到切断病原微生物传播源之目的；该组合喷剂喷于口罩或口罩外套的外层即迎风层可使其达到被动防护的目的，用于未感染者佩戴以降低被感染的风险。

Description

一种口罩用抑菌抗病毒制剂的制备方法及其应用方法

技术领域

本发明涉及一种口罩用抑菌抗病毒制剂的制备方法及其应用方法，属预防医学辅助耗材应用技术领域。

背景技术

呼吸道病毒是引起呼吸道感染最常见的病原之一，可通过咳嗽或打喷嚏时的飞沫传播，因此具有高传染性，尤其是每当一种新的病毒来袭之时，由于对病毒变异难以预测，加之人的免疫系统一时难以应对，导致流行爆发时，既无现成的疫苗可用，也无专属性药物治疗，而预防方法仅仅停留在消毒、通风以及感染后的隔离上。高效、对症药物的发现总是滞后。吸取教训，早做预防，才能在疫情到来之时少些措手不及。所以及时切断病毒传播源是阻止疫情蔓延的首要措施，抗击病毒侵入体内的最佳时机是在第一时间把已感染病人所呼出的带病毒气体进行消毒以避免爆发式传播蔓延；在第一时间对未感染人群所吸入的可能带病毒的气体予以净化以降低被感染风险。因此，佩戴口罩成为阻断病原微生物对人体感染的首选。

但现有口罩的共同缺陷是没有一种是针对呼吸道病毒的，其主要功能是只隔不灭，多为被动防护型，缺乏主动防护功能。靠阻挡截留、静电吸附等物理作用实现对微小颗粒物和病原微生物的过滤。即便是细菌或病毒能被口罩阻挡,由于一般口罩本身并无杀菌灭毒功能，滞留在滤材上的细菌、病毒等微生物在适宜的条件下能够存活或增殖，延长了病原微生物在口罩上的存活时间，口罩即成为病原微生物的聚集地，可成为二次传播源，极大危害近距离接触者尤其是医护人员和集聚人群。另一方面，较长时间佩戴口罩，呼吸气雾容易湿透口罩，病毒有可能由于小水珠的毛细效应而在口罩内渗透与扩散，人的呼吸也为这些附带病毒的小液体的渗透提供了外力,降低了口罩对病原微生物的隔离作用。因为病毒直径在80至120纳米之间，微米级口罩的孔径要比病毒大上千倍，此类病毒通过这种微米孔径的机率相当大，以PM2.5为尺度设计的口罩均不能完全有效地过滤病毒之类的纳米尺寸的物质。据此，COVID-19病毒疫情期间，导致近3000医护人员被感染的重要原因几乎肯定来自于患者口中呼出的带病毒气体。

在功能性口罩研发中，相关专利CN94114158.6公开了“脱敏抗感染口罩”；CN201810501015.4公开了将植物提取液用于口罩滤芯的专利；在专利CN201410170285.3、CN201610556669.8、CN201810445184 .0及CN201911184706.7中，分别公开了茶多酚、竹叶黄酮、黄芩苷、活性炭作为灭菌活性成分的功能口罩；在专利CN201410752181.3和CN201510002038.7公开了消毒口罩及夹层口罩的内容，专利CN201910460713.9还公开了一种液体口罩。上述专利技术方案中，其不足之处是：在抑菌杀毒方面存在靶向不明；选料粗放，针对性不强、抗病毒作用机理单一等问题；没有考虑到感染者和非感染者的主动防护和被动防护；也未能解决口罩自身的污染缺憾，所以口罩不能重复使用，大量口罩的需求和后处理也浪费了资源，增加了环境治理负担，同时也给消费者造成较大的经济负担。

在抑菌抗病毒方面，对病原微生物的认识和抑菌抗病毒选材的功能两方面都不可忽视。尽管病毒千变万化，但万变不离其宗，绝大多数病毒含有大约70%的蛋白（衣壳蛋白、基质蛋白、包膜蛋白和S 蛋白）成分构成不同功能的酶系统和支撑体系。最新研究证明：新冠状病毒的刺突糖蛋白（S 蛋白）位于该毒最外层，是病毒进入宿主细胞的关键钥匙，可以打开宿主细胞受体ACE2（血管紧张素转化酶2）蛋白之锁，从而进入宿主细胞并启动其复制过程。病毒包膜是磷脂双分子层，实施病毒分子内外联系并保持病毒结构完整性；病毒血凝素与宿主细胞表面的糖蛋白分子-唾液酸结合感染宿主并进行复制，复制产生的新的基因和蛋白质组装成新的成熟病毒颗粒再次感染宿主；神经氨酸酶将病毒血凝素与细胞唾液酸的结合断开，从而使病毒颗粒得以游离并侵人其它的细胞。所以在病毒的生命循环中，蛋白、血凝素、神经氨酸酶、包膜脂质对于病毒的侵入和传播都具有非常重要的作用。

基于此，有必要发明一种可达到主动防护的效果口罩，用于感染者佩戴以达到切断病原微生物传播源之目的；所述口罩可将一种组合喷剂喷于口罩或外套的外层即迎风层，使其达到被动防护的目的，用于未感染者佩戴以降低被感染的风险。口罩外套依据任何类型的口罩形状和大小制作，可方便地从口罩支撑主体套上或脱出，以便更换、清洗、再生实现口罩外套的多次反复使用。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术所述问题，设计一种口罩用抑菌抗病毒制剂的制备方法及其应用方法，所述抑菌抗病毒制剂由病毒蛋白变性剂、血凝素和神经氨酸酶抑制剂和病毒包膜脂质渗透剂组成的A、B组合喷剂。将该组合喷剂喷于口罩或具口罩的外套上，可起到即时、长效抑菌抗病毒的作用。提升了口罩功能，不仅具有过滤空气中的粉尘的作用，更具有抑制细菌、灭活病毒等有害物质的功能，还具有防止细菌在口罩上繁殖的可能性和改善罩内异味。所述组合喷剂喷于口罩或外套的内层即贴肤层，达到主动防护的效果，用于感染者佩戴以达到切断病原微生物传播源之目的。

本发明的技术方案是：一种口罩用抑菌抗病毒制剂的制备方法及其应用方法，包括：抑菌抗病毒组合制剂制备和将所述抑菌抗病毒组合制剂应用于口罩上的方法；

所述抑菌抗病毒组合制剂按可截获病原微生物的活性成分的作用机理不同，分为三类，第一类为病毒蛋白变性剂；第二类病毒为血凝素和神经氨酸酶抑制剂；第三类是包膜脂质渗透剂，其制作方法分别如下：

第一类，病毒蛋白变性剂：选取植物多酚化合物，所述植物多酚化合物包括含有：五倍子、石榴皮、黑荆、余柑及仙鹤草中鞣质成分的一种或几种。

优选地，将富含植物多酚原料粉碎并清洗杂质，在70-90℃水中浸提3-5小时,将浸取液过滤，再按同样方法重复浸提、过滤两次；之后合并滤液，滤液中加入饱和氢氧化钙溶液至PH=8-10，过滤滤液；再用氢氧化钙溶液洗涤沉淀两次，沉淀时向滤液中加入5-15%的草酸水溶液至PH=7±0.5，按所加入草酸水溶液体积两倍量加入95%乙醇，过滤除去滤液中的草酸钙沉淀物；将滤液在60-70℃环境中减压回收乙醇，制得鞣质水溶液；再在所述鞣质水溶液中加入2-3倍体积的乙酸乙酯后，循环萃取半小时，静置分层，去除掉位于上部的乙酸乙酯层，将位于下层的萃取液再用乙酸乙酯循环重复萃取两次；余下的萃取液于50-55℃环境中回收乙酸乙酯，制得粉末鞣质。取10-20g粉末鞣质用65-80%乙醇溶解，加入40-80g甘油，定容至1升，分装于喷雾瓶中，作为病毒蛋白变性剂，此处设定为A剂。

第二类，血凝素和神经氨酸酶抑制剂：选取黄酮类化合物抑制病毒血凝素，所述黄酮类化合物包括：黄芩苷、鹰嘴豆芽素、表没食子儿茶素、没食子酸酯；用氧杂蒽酮类化合物抑制病毒神经氨酸酶，所述氧杂蒽酮类化合物包括：金丝桃素、倒捻子素。

优选地，将干燥的黄芩根粉碎至40--80目，将黄芩根粉放入重量等于5-8倍黄芩根粉的pH=3-5的含HCL的自来水中浸泡，于40-60℃环境中保温6-8小时，待冷至10-20℃后过滤掉酸水，重复以上工序再浸泡一次，过滤掉酸水。用清水冲洗黄芩根粉两次，加入3-5倍重量的净水，以25-40%的NaOH水溶液调整至pH=8-10，在40-60℃环境下保温提取3小时，再过滤，留取滤液。重复提取1-2次，合并滤液；滤液用盐酸调PH 至l～2，80℃保温30-50分钟，放置8-10小时以上，倾去上层液，抽滤，沉淀后用去离子水洗至中性，再用少量95%乙醇洗2～3次，收集沉淀，60℃下干燥得黄芩苷。取0.1-0.2g黄芩苷，用无水乙醇超声波溶解，定容至500ml，即制得病毒血凝素抑制剂。

第三类，病毒包膜脂质渗透剂：选取精油酚类化合物破坏病毒包膜双分子层的脂质成分，所述精油酚类化合物包括：具有强渗透性的香芹酚、丁香酚、百里酚、广藿香醇、肉桂醛、安息香酸等来自于牛至、百里香、丁香、广藿香、连翘、安息香、桃金娘、肉桂类精油中的一种或几种。当病毒包膜脂质成份受到破坏，病毒蛋白即失去保护就很容易与蛋白变性剂发生凝聚变性失活。

优选地，选取所述牛至精油0.5-1ml、百里香精油0.5-1ml、丁香精油0.06-0.1ml、肉桂精油0.2-0.8ml，溶入95%的乙醇中稀释至500ml，即制得病毒包膜脂质渗透剂。

将病毒血凝素抑制剂和病毒包膜脂质渗透剂按1:1混合后，制成B剂。

将如上所述抑菌抗病毒组合制剂应用于口罩上的方法如下：

以原本口罩作为支撑主体，在原本口罩的外层加上易更换的外套，在外套上吸附抗菌灭毒且对人体安全的成分，既可起到抑菌杀毒的效果，又可以通过更换、清洗、再生实现口罩的多次反复使用，降低了消费成本。

本发明的优点和有益效果是：

（1）本发明技术方案所公开的，是一种针对病原微生物的特性，利用化学反应原理多靶点抑制病原微生物蛋白、病毒神经氨酸酶和血凝素及病毒脂质成分，以解决现有口罩对病原微生物过滤效率差的问题。

（2）本发明还提供一种用于承载抑菌杀病毒组合喷剂的使用方法，即利用活动口罩外套，该外套可以随时更换、清洗、干燥后再次喷以抑菌杀毒喷剂再次使用；既延长了口罩的使用寿命又保证了使用者的安全防护，还节约了资源能源；

（3）本发明还解决了口罩的主动防护和被动防护功能问题，以适应感染者和非感染者的不同防护目的。

（4）利用本发明技术方案，解决了现有口罩对于病原微生物只隔不杀的缺陷；利用化学反应原理，选用植物活性成分多方位抑制病毒蛋白成分、神经氨酸酶、血凝素及脂质成分，可使病原微生物快速失活；不惧病毒变异。既可做到对病原微生物的主动防护，又可做到对病原微生物的被动防护，大大降低了病原微生物再次传播的风险。特别适用于爆发流行性病毒传染疾病地区人群，医院传染病房患者及医务工作者或与病原微生物密切接触者或者是花粉过敏人群使用。

具体实施方式

以下对本发明技术方案作进一步详细描述，本发明实施例中所选用原料均为现有技术中的已知原料，采用市售产品或采用现有技术中已知的提取方法均可。下面结合实施例对本发明做进一步的说明，如下所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述掲示的技术内容变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对如下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所述抑菌抗病毒组合制剂按可截获病原微生物的活性成分的作用机理不同，分为三类，第一类为病毒蛋白变性剂；第二类病毒为血凝素和神经氨酸酶抑制剂；第三类是包膜脂质渗透剂，以下分二个实施例对制作抑菌抗病毒组合制剂详细进一步说明。

实施例一

1、将五倍子原料粉碎, 清洗杂质，70-90℃水浸提3-5小时,将浸取液过滤，再按同样方法重复浸提、过滤两次；之后合并滤液，在滤液中加入饱和氢氧化钙溶液至PH=8-10，充分搅拌后静置使沉淀，过滤；再用氢氧化钙溶液洗涤沉淀两次。取沉淀，加入5-15%的草酸水溶液至PH=7±0.5，按所加入草酸水溶液体积两倍量加入95%乙醇，充分搅拌，过滤除去草酸钙沉淀物,留取滤液；将滤液在60-70℃环境中减压回收乙醇，制得鞣质水溶液；再在所述鞣质水溶液中加入2-3倍体积的乙酸乙酯后，循环萃取半小时，静置分层，分取上部的乙酸乙酯层，将下层的萃取液再用乙酸乙酯循环重复萃取两次；合并乙酸乙酯萃取液在50-55℃环境中回收乙酸乙酯，制得粉末鞣质。取10-20g粉末鞣质用65-80%乙醇溶解，加入40-80g甘油，定容至1升，分装于喷雾瓶中，作为病毒蛋白变性剂（A剂）。

2、将干燥的黄芩根粉碎至40--80目，将黄芩根粉放入重量等于5-8倍黄芩根粉料之pH=3-5的含HCL自来水中，于40-60℃环境中保温6-8小时，待冷至10-20℃后过滤掉酸水，重复以上工序再浸泡一次，过滤掉酸水。用清水冲洗黄芩根粉两次，加入3-5倍重量的净水，以25-40%的NaOH水溶液调整至pH= 8-10，在40-60℃下保温提取3小时，再过滤，留取滤液。重复提取1-2次，合并滤液。滤液用盐酸调至PH=l～2，80℃保温30-50分钟，放置8-10小时以上，倾去上层液，抽滤，沉淀用去离子水洗至中性，再用少量95%乙醇洗2～3次，收集沉淀物，放在60℃环境下干燥制得黄芩苷。取0.1-0.2g黄芩苷，用无水乙醇超声波溶解，定容至500ml，即制得病毒血凝素抑制剂；

3、牛至精油0.5-1ml，丁香精油0.06-0.1ml，乳香精油3-5ml,肉桂精油0.2-0.8ml，溶入95%的乙醇中稀释至500ml，即制得病毒包膜脂质渗透剂；

4、将按步骤2制得的病毒血凝素抑制剂和按步骤3制得病毒包膜脂质渗透剂混合，定容至1升容器中，得到B剂，再将B剂分装于喷雾瓶中。

5、以一次性口罩为支撑主体，以淡蓝和黄两色无纺布按支撑主体的形状裁剪成大小适宜的口罩外套，外套两层重叠后上下边缘缝合，左右贯通，两面印上简略文字或图案；

6、在口罩外套的淡蓝色面均匀喷洒A剂和B剂溶液各0.5-1ml，即做成抑菌杀毒活性面；

7、佩戴方法：a.对于已感染患者，需用主动防护口罩，将口罩外套的淡蓝色活性面朝内套在口罩主体上，外层可用警示色（如淡黄色）；

b.对于医护或普通人员则用被动防护口罩，将已吸附抑菌杀剂的外套淡蓝色活性面朝外（即迎风面）佩戴，淡黄色面在内贴肤。

实施例二

1、取15-30g鞣酸用85%乙醇溶解、过滤，过滤后的滤液中加入40-80g甘油，定容至1升为A剂，分装于喷雾瓶中；

2、取按实施例一之步骤2制得的黄芩苷0.1-0.2g，用无水乙醇超声溶解，制得黄芩苷溶液；

3、取百里香精油0.5-1ml、丁香精油0.06-0.1ml、肉桂精油0.2-0.8ml，与安息香精油3-5ml混合；

4、将步骤3制得的混合液加入到步骤2制得的黄芩苷溶液中，再用95%的乙醇稀释至1升，制得B剂，分装于喷雾瓶中；

5、以一次性口罩为支撑主体，以淡蓝和黄两色无纺布按支撑主体的形状裁剪成大小适宜的口罩外套，外套两层重叠后上下边缘缝合，左右贯通，两面印上简略文字或图案；

6、在口罩外套的淡蓝色面均匀喷洒A剂和B剂溶液各0.5-1ml，即做成抑菌杀毒活性面；

7、对于已感染患者，需用主动防护口罩，将口罩外套的淡蓝色活性面朝内套在口罩主体上，外层为警示色（如淡黄色）；

8、对于医护或普通人员则用被动防护口罩，外套的淡蓝色活性面朝外（即迎风面），淡黄色面在内。

Claims (5)

1.一种口罩用抑菌抗病毒制剂的制备方法；所述抑菌抗病毒组合制剂分为三类，第一类为病毒蛋白变性剂；第二类病毒为血凝素和神经氨酸酶抑制剂；第三类是包膜脂质渗透剂，其特征在于：所述三类制剂的制作方法分别如下：

第一类，病毒蛋白变性剂：选取植物多酚化合物，所述植物多酚化合物包括含有：五倍子、石榴皮、黑荆、余柑及仙鹤草中鞣质成分的一种或几种；

第二类，血凝素和神经氨酸酶抑制剂：选取黄酮类化合物抑制病毒血凝素，所述黄酮类化合物包括：黄芩苷、鹰嘴豆芽素、表没食子儿茶素、没食子酸酯；用氧杂蒽酮类化合物抑制病毒神经氨酸酶，所述氧杂蒽酮类化合物包括：金丝桃素、倒捻子素；

第三类，病毒包膜脂质渗透剂：选取精油酚类化合物破坏病毒包膜双分子层的脂质成分，所述精油酚类化合物包括：具有强渗透性的香芹酚、丁香酚、百里酚、广藿香醇、肉桂醛、安息香酸等来自于牛至、百里香、丁香、广藿香、连翘、安息香、桃金娘、肉桂类精油中的一种或几种。

2.如权利要求1所述一种口罩用抑菌抗病毒制剂的制备方法，其特征在于：所述病毒蛋白变性剂制作方法如下：

将富含植物多酚原料粉碎并清洗杂质，在70-90℃水中浸提3-5小时,将浸取液过滤，再按同样方法重复浸提、过滤两次；之后合并滤液，滤液中加入饱和氢氧化钙溶液至PH=8-10，过滤滤液；再用氢氧化钙溶液洗涤沉淀两次，沉淀时向滤液中加入5-15%的草酸水溶液至PH=7±0.5，按所加入草酸水溶液体积两倍量加入95%乙醇，过滤除去滤液中的草酸钙沉淀物；将滤液在60-70℃环境中减压回收乙醇，制得鞣质水溶液；再在所述鞣质水溶液中加入2-3倍体积的乙酸乙酯后，循环萃取半小时，静置分层，去除掉位于上部的乙酸乙酯层，将位于下层的萃取液再用乙酸乙酯循环重复萃取两次；余下的萃取液于50-55℃环境中回收乙酸乙酯，制得粉末鞣质；

取10-20g粉末鞣质用65-80%乙醇溶解，加入40-80g甘油，定容至1升，分装于喷雾瓶中，作为病毒蛋白变性剂，此处设定为A剂。

3.如权利要求1所述一种口罩用抑菌抗病毒制剂的制备方法，其特征在于：所述血凝素和神经氨酸酶抑制剂制作方法如下：

将干燥的黄芩根粉碎至40--80目，将黄芩根粉放入重量等于5-8倍黄芩根粉的pH=3-5的含HCL的自来水中浸泡，于40-60℃环境中保温6-8小时，待冷至10-20℃后过滤掉酸水，重复以上工序再浸泡一次，过滤掉酸水；

用清水冲洗黄芩根粉两次，加入3-5倍重量的净水，以25-40%的NaOH水溶液调整至pH=8-10，在40-60℃环境下保温提取3小时，再过滤，留取滤液；

重复提取1-2次，合并滤液；滤液用盐酸调PH 至l～2，80℃保温30-50分钟，放置8-10小时以上，倾去上层液，抽滤，沉淀后用去离子水洗至中性，再用少量95%乙醇洗2～3次，收集沉淀，60℃下干燥得黄芩苷；

取0.1-0.2g黄芩苷，用无水乙醇超声波溶解，定容至500ml，即制得病毒血凝素抑制剂。

4.如权利要求1所述一种口罩用抑菌抗病毒制剂的制备方法，其特征在于：所述病毒包膜脂质渗透剂制作方法如下：

选取所述牛至精油0.5-1ml、百里香精油0.5-1ml、丁香精油0.06-0.1ml、肉桂精油0.2-0.8ml，溶入95%的乙醇中稀释至500ml，即制得病毒包膜脂质渗透剂。

5.一种将抑菌抗病毒制剂应用于口罩的方法，包括抑菌杀毒活性口罩面的制作方法和针对不同类使用者的口罩佩戴方法，其特征在于：

所述抑菌杀毒活性口罩面的制作方法，包括如下步骤：

步骤一、将病毒血凝素抑制剂和病毒包膜脂质渗透剂按1:1混合后，制成B剂，再将所述B剂分装于喷雾瓶中；

步骤二、以现有的一次性口罩为支撑主体，将淡蓝和淡黄色两种色彩的无纺布按支撑主体的形状裁剪成大小适宜的口罩外套，将二层口罩外套重叠后上下边缘缝合，左右贯通；

步骤三、在口罩外套的淡蓝色面均匀喷洒A剂和B剂溶液各0.5-1ml，即做成抑菌杀毒活性面；

所述口罩佩戴方法如下：

a.针对于已感染患者，采用主动防护口罩佩戴方式，即将口罩外套的淡蓝色活性面朝内贴肤，支撑主体套在淡蓝和淡黄色口罩外套之间，此时口罩的最外层即为淡黄警示色；

b.对于医护或普通人员，采用被动防护口罩佩戴方式，即将已吸附抑菌杀剂的外套淡蓝色活性面朝外，支撑主体套在淡蓝和淡黄色口罩外套之间，淡黄色面在内贴肤。