CN112724964B - 一种具有指示示踪功能的消毒液及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于示踪领域，特别涉及一种具有指示示踪功能的消毒液及其应用。本发明在消毒液中加入能显色和发光示踪剂，首先，通过显色判断某一区域是否进行过消毒；其次，通过进一步发光检测，确认环境表面是否进行过消毒、消毒时间以及是否需要再次消毒。本发明具有普适性，与常规使用的消毒液相结合，快速判断日常消毒是否到位、消毒时间以及再次消毒的需求。

Description

一种具有指示示踪功能的消毒液及其应用

技术领域

本发明属于示踪领域，特别涉及一种具有指示示踪功能的消毒液及其应用。

背景技术

常规消毒液大都是无色的挥发性液体，人们很难判断是否出现消毒不到位 或者过度消毒的情况。消毒是为切断传播途径，如果在消毒过程中对需要消毒 的设施有遗漏，这种遗漏在病毒防控过程中往往是致命的。另一方面，过度消 毒也存在较大危害，如浪费资源(包括人力物力)，而且造成虚假安全，过度 消毒后对环境、人和物品也会带来损害。

专利(CN11130779A)描述了一种荧光示踪剂及其制备方法，但这种荧光 示踪剂制备过程繁琐，需要在无机多孔颗粒嵌入纳米荧光示踪剂，并且样品为 水凝胶形式，难以与常规消毒液相结合应用于日常消毒，并且有可能会造成二 次污染。目前在文献及专利报道中，尚缺乏与常规消毒液相结合的示踪方法。

对于消毒来说，更重要的是判断消毒时间，只有持续消毒很长时间(甚至 达到数月)，中间不间断才能彻底隔断病毒。而每次消毒后能保留消毒效果的 持续时间是一定的，隔一定时间后需要再次消毒。现有的方法均不能有效判断 消毒时间。存在的问题之一是，指示时间太短，不能指示消毒液的有效消毒时 间(通常可达数小时)；问题之二是，如果添加长效的发光指示剂，会在消毒 后一直发光，也达不到确定有效消毒时间的作用。

发明内容

根据上述阐述的技术问题，本发明的目的在于提供一种具有指示示踪功能 的消毒液及其应用。在消毒液中加入能显色和发光示踪剂，首先，通过显色判 断某一区域是否进行过消毒；其次，通过进一步发光检测，确认环境表面是否 进行过消毒；另外，还能够判断消毒时间以及是否需要再次消毒。本发明具有 普适性，与常规使用的消毒液相结合，快速判断日常消毒是否到位、消毒时间 以及再次消毒的需求。

本发明的技术方案：

一种具有指示示踪功能的消毒液，主要由消毒液、示踪指示剂材料以及缓 释剂材料组成；各组分的重量百分比是：消毒液75～98.9999％，示踪指示剂材 料：0.0001～5％，缓释剂材料：1～25％。

所述的消毒液包括含氯类消毒液、醇类消毒剂(如医用酒精，75％乙醇消毒 液)、酚类消毒液、含碘消毒剂、季铵盐类消毒剂中一种或两种以上混合。

所述的示踪指示剂材料包括但不限于通过改性具有亲水性和可溶于乙醇的 1,8-萘酰亚胺类、香豆素、氧杂蒽、青色素及其衍生荧光染料；优选为具有随物 态变化(如固体转化为液体，或者液体转化为固体)其发光特性显著变化的荧 光染料，且其激发波长优选为320-800nm。

所述的缓释剂材料是与水、乙醇互溶的C3～C16醇类、酸类、醚类、胺类或 酯类有机物，包括但不限于邻苯二甲酸二丁酯、丙酸、丁酸、苯氧基乙醇、二 甲基甲酰胺、二丙二醇甲醚、乙二醇、二乙二醇、苯甲酸甲酯、甘油、油酸、 液体石蜡中的一种或两种以上混合。所述的缓释材料具有适度的蒸发速率，低 毒、气味小，且与示踪指示剂材料配合后能调节发光时间。

一种具有指示示踪功能的消毒液的应用，用于判断环境表面是否已经进行 消毒、判断消毒时间以及是否需要再次消毒，具体过程如下：

使用具有指示示踪功能的消毒液消毒物体表面，在200-800nm激发光激发 下，发射紫外、蓝、蓝绿、绿色、红色及近红外光，通过显色判断物体表面是 否进行过消毒，如显色，则说明已消毒，如不显色，则说明未消毒或需要再次 消毒；然后，进一步通过发光检测，确认消毒时间和是否需要再次消毒：即用 200-800nm激发光照射已喷洒具有指示示踪功能的消毒液的物体表面，如果呈 现与示踪指示剂材料一致的发光，表明已经进行消毒；隔一段时间后，再次检 测发光，如果还存在发光，则不需要进行消毒；如果发光消失，说明需要再次 消毒。

其中，进行发光检测时，利用滤光片减弱示踪指示剂材料的激发光，滤光 片的截至波长为激发峰和发射峰的中间值。

本发明将示踪指示剂材料分散于常规消毒液中，在室温下搅拌均匀，此时 消毒液具有显色功能。为了进一步控制消毒液的显色时间，将添加缓释剂材料， 在室温下搅拌均匀，获得具有指示示踪功能的消毒液。将该具有指示示踪功能 的消毒液通过喷洒或涂抹的方式用于需要消毒的环境表面，如设备、地面、桌 面等，使用一定波长的激发光照射，在物体表面将显色，肉眼可快速判断消毒 工作是否到位，是否有遗漏区域。示踪指示剂的显色时间是通过缓释剂的材料 种类及含量进行调控，从而准确判别消毒的有效时间，同时避免消毒遗漏及过 度消毒，从而进一步确认消毒时间，判断是否需要再次进行消毒工作，使消毒 工作做到精准、科学。

进行发光检测时，特别是激发光波长位于可见光区时，发射光与入射激发 光发生混色，影响对发光的判断。可利用合适滤光片减弱示踪指示剂材料的激 发光，从而增加检测精度，降低示踪指示剂材料的加入量，滤光片的截至波长 为激发峰和发射峰的中间值，其滤光效率>90％。

本发明的有益效果：

本发明的具有指示示踪功能的消毒液即具有常规消毒液的高效消毒功能， 又具有指示示踪功能，在外激发光的照射下，显示明亮的可见光或近红外光， 肉眼可快速识别日常消毒是否到位及消毒时间，在肺炎常态化防控的背景下， 具有重要的意义和应用价值。

具体优点是：

(1)具有普适性，能够适用于市场上的液体消毒剂；

(2)检测灵敏度高，肉眼可识别；

(3)操作简便，快速判别日常消毒是否到位，消毒时间以及过度消毒情况；

(4)低毒性，不会对操作者和环境造成损害；

(5)无腐蚀性，不会对消毒对象(设备、仪器、地面、桌面等)造成腐蚀。

具体实施方式

以下通过具体实施例来说明本发明的具有指示示踪消毒液的性能以及应用 方法。

实施例1：

步骤一、将不同量的罗丹明B(0.2μg，2μg，10μg，1mg，10mg)，分 别与200mg 84消毒液(含氯类消毒液)，获得五种混合溶液，这五种混合溶液 示踪指示剂的含量分别为0.0001％，0.001％；0.005％，0.5％，5％；

步骤二、将上述混合溶液分别与醇类、酸类、醚类、胺类及脂类有机物缓 释剂混合，即二乙二醇、油酸、液体石蜡、二丙二醇甲醚、二甲基甲酰胺、邻 苯二甲酸二丁酯，缓释剂的加入量均为1％；得到具有指示示踪功能的消毒液；

步骤三、将上述具有指示示踪功能的消毒液装入玻璃瓶中，用绿色激光笔 (激发波长为532nm)照射玻璃瓶，观测到消毒液出现黄色发光。当使用滤光 片(截止波长位于550nm)时，透过滤光片，观察到消毒液显示红色发光。

步骤四、将上述指示示踪消毒液喷洒门把手，擦拭在桌面、光学实验平台 后，用波长为532nm绿色激光笔照射，通过滤光片观察到经指示示踪消毒液喷 洒和擦拭的环境表面发射红光，红光强度随指示剂含量的增加而增加，说明指 示示踪消毒液的发光亮度可通过指示剂的含量调节。同时，通过指示剂的发光 可用肉眼快速判断环境表面是否已经进行消毒。

本发明还测试了在市面上的酚类、醇类、含碘类以及季铵盐类消毒液，均 实现了稳定的发光测试。未经使用的瓶中的液体消毒液始终保持红色发光，经 连续测试一个月，发光依旧没有衰减，说明这种具有指示示踪功能的消毒液具 有很好的稳定性。

发光持续时间的调节取决于缓释剂材料的加入量以及选择的缓释剂材料种 类。发光持续时间随缓释剂材料的加入量增加而增加，添加量超过25％后，还 会影响消毒效果。发光持续时间还取决于缓释剂材料的碳链(C3～C16)长度， 碳链越短，发光持续时间也越短。因此，可以通过不同缓释剂材料的组合，将 发光时间调节到与消毒剂的有效时间一致，从而达到指示消毒时间的效果。

实施例2：

步骤一、将1mg香豆素荧光染料，与200mg 75％乙醇消毒液混合，获得示 踪指示剂含量为0.5％的混合溶液一；

步骤二、混合溶液一与缓释剂乙二醇混合，缓释剂的加入量分别为1％，5％，10％，15％，20％，25％；得到具有指示示踪功能的消毒液；

步骤三、将上述具有指示示踪功能的消毒液装入玻璃瓶中，用紫外光激发 (激发波长为200-400nm)，观测到消毒液出现蓝绿色发光。

步骤四、将上述指示示踪消毒液喷洒水泥地面，擦拭在木制楼梯扶手、大 理石窗台后，用波长范围在紫外区(200-400nm)的紫外灯照射，观察到经指示 示踪消毒液喷洒和擦拭的环境表面发射蓝绿光，可用肉眼快速判断环境表面是 否已经进行消毒。并且，发光时间随缓释剂的加入量的增加而增加，从发光持 续10分钟(缓释剂含量％＝1％)增加到8小时(缓释剂含量％＝25％)，可快 速判断上次消毒的时间以及是否需要再次进行消毒，有效避免消毒不到位及过 度消毒的情况。

实施例3：

步骤一、分别将5mg氧杂蒽、Alexa Fluor 350、Alexa Fluor 405、Alexa Fluor488、青色素、荧光黄、太平洋橙、Cy3、Cy5、1,8-萘酰亚胺类荧光染料，与200 mg医用酒精混合，获得示踪指示剂含量为2.5％的混合溶液一；

步骤二、上述混合溶液一与缓释剂二乙二醇与乙二醇的混合液混合，缓释 剂的加入量为8％；得到具有指示示踪功能的消毒液；

步骤三、将上述具有指示示踪功能的消毒液装入玻璃瓶中，用激发光照射 (激发波长范围为250-800nm)，观测到消毒液随指示剂的种类发出不同颜色 的发光，包括紫外、蓝、绿、红色及近红外发光。

步骤四、将上述具有指示示踪功能的消毒液擦拭在不锈钢表面、烘干干燥 箱、玻璃窗表面后，在外激发光的照射下(250-800nm)，观察到不同颜色的发 光，可用肉眼快速判断环境表面是否已经进行消毒，指示示踪消毒液的发光时 间持续约1小时。

实施例4：

步骤一、将3mg纳米荧光粒子与3mg罗丹明B混合，获得6mg混合指 示剂，然后将其与100mg优可适苯扎氯铵消毒液混合，获得示踪指示剂含量为 6％的混合溶液一；

步骤二、将混合溶液一与缓释剂油酸与丁酸的混合液混合，缓释剂的加入 量为20％；得到具有指示示踪功能的消毒液；将上述具有指示示踪功能的消毒 液装入玻璃瓶中，分别用蓝光和绿光照射时，指示示踪消毒液呈现绿色和红色 发光。

步骤三、将上述具有指示示踪功能的消毒液擦拭在光学实验平台、塑料整 理箱、亚克力面板、三聚氰胺板材表面后，在蓝光和绿光的照射下，分别观察 到蓝色与绿色发光，可用肉眼快速判断环境表面是否已经进行消毒，指示示踪 消毒液的发光时间约为5小时，判断距离上次消毒的时间为5小时。

Claims (2)

1.一种具有指示示踪功能的消毒液，其特征在于，所述的具有指示示踪功能的消毒液主要由消毒液、示踪指示剂材料以及缓释剂材料组成；各组分的重量百分比是：消毒液75～98.9999％，示踪指示剂材料：0.0001～5％，缓释剂材料：1～25％；各组分总的重量百分比之和为100％；

所述的消毒液为含氯类消毒液、醇类消毒剂、酚类消毒液、含碘消毒剂、季铵盐类消毒剂中一种或两种以上混合；

所述的缓释剂材料是邻苯二甲酸二丁酯、丙酸、丁酸、苯氧基乙醇、二甲基甲酰胺、二丙二醇甲醚、乙二醇、二乙二醇、苯甲酸甲酯、甘油、油酸、液体石蜡中的一种或两种以上混合；

所述的示踪指示剂材料为通过改性具有亲水性和可溶于乙醇的1,8-萘酰亚胺类荧光材料、香豆素、氧杂蒽或青色素，所述的示踪指示剂材料的激发波长为320-800nm。

2.权利要求1所述的具有指示示踪功能的消毒液应用于判断环境表面是否已经进行消毒、判断消毒时间以及是否需要再次消毒，其特征在于，具体过程如下：

使用具有指示示踪功能的消毒液消毒物体表面，在200-800nm激发光激发下，发射紫外、蓝、蓝绿、绿色、红色及近红外光，通过显色判断物体表面是否进行过消毒，如显色，则说明已消毒，如不显色，则说明未消毒或需要再次消毒；然后，进一步通过发光检测，确认消毒时间和是否需要再次消毒：即用200-800nm激发光照射已喷洒具有指示示踪功能的消毒液的物体表面，如果呈现与示踪指示剂材料一致的发光，表明已经进行消毒；隔一段时间后，再次检测发光，如果还存在发光，则不需要进行消毒，如果发光消失，说明需要再次消毒；进行发光检测时，可利用滤光片减弱示踪指示剂材料的激发光，从而增加检测精度，滤光片的截至波长为激发峰和发射峰的中间值。