CN113598202B - 一种抗菌组合物及其在制备生物降解塑料中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及抗菌剂制备技术领域，具体公开了一种抗菌组合物及其在制备生物降解塑料中的应用。所述的抗菌组合物，其通过包含如下步骤的方法制备得到：(1)取大蒜和艾叶混合后用丙酮提取，将提取液浓缩去除丙酮后得丙酮提取物；(2)将丙酮提取物采用ODS柱进行洗脱，收集洗脱液浓缩干燥后即得抗菌组合物。实验结果显示，本发明所述的抗菌组合物具有优异的抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)作用。此外，所述的抗菌组合物还可以复合纳米二氧化钛、纳米银和壳聚糖等抗菌剂，可以使得所述的抗菌组合物无论对抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)还是普通的细菌，均具有很好的抗菌效果。

Description

一种抗菌组合物及其在制备生物降解塑料中的应用
技术领域
本发明涉及抗菌剂制备技术领域，具体涉及一种抗菌组合物及其在制备生物降解塑料中的应用。
背景技术
抗菌塑料是一类能够抑制或杀灭沾污在塑料上的细菌、霉菌、甚至病毒的塑料。通常的可以在塑料中添加抗菌剂如纳米二氧化钛、纳米银和/或壳聚糖来实现抗菌作用。随着抗菌塑料制备技术的成熟，目前其被广泛应用于包装材料、仪器设备、家电、日用品、汽车内饰中。
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)是一种难以被杀灭或抑制的超级细菌，其能通过沾污在塑料制品上在医院和社区内传播，对人类健康已造成极大的危害。目前，缺乏专门的抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的抗菌剂。因此，开发一种具有抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)作用的抗菌剂具有重要的意义。
发明内容
为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种抗菌组合物，通过包含如下步骤的方法制备得到：
(1)取大蒜和艾叶混合后用丙酮提取，将提取液浓缩去除丙酮后得丙酮提取物；
(2)将丙酮提取物采用ODS柱进行洗脱，收集洗脱液浓缩干燥后即得抗菌组合物。
发明人研究表明：将大蒜和艾叶混合后用丙酮提取，然后再经ODS柱制备得到的抗菌组合物具有优异的抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)作用。
发明人更加惊奇的发现，将大蒜和艾叶为原料，先用丙酮提取，然后再经ODS柱制备得到的抗菌组合物，其与单独采用大蒜或艾叶为原料相比，可以大幅提高制备得得到的抗菌组合物的抗MRSA作用。这可能是大蒜和艾叶混合后用丙酮提取，然后再经ODS柱制备得到的抗菌组合物之间的成分产生的协同抗MRSA作用的缘故。
优选地，步骤(1)中大蒜和艾叶的重量比为1:3～5；最优选地，步骤(1)中大蒜和艾叶的重量比为1:4。
优选地，步骤(1)中大蒜和艾叶的总重量与丙酮的体积用量比为1kg：5～10L。
最优选地，步骤(1)中大蒜和艾叶的总重量与丙酮的体积用量比为1kg：8L。
优选地，步骤(2)中ODS柱的具体洗脱条件为：将丙酮提取物上ODS柱，先用50％～55％的甲醇水溶液进行洗脱，弃去50％～55％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液；然后再用70％～75％的甲醇水溶液进行洗脱，收集70％～75％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液，浓缩干燥后即得所述的抗菌组合物。
最优选地，步骤(2)中ODS柱的具体洗脱条件为：将丙酮提取物上ODS柱，先用53％的甲醇水溶液进行洗脱，弃去53％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液；然后再用72％的甲醇水溶液进行洗脱，收集72％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液，浓缩干燥后即得所述的抗菌组合物。
优选地，步骤(2)中ODS柱的具体洗脱条件为：
将丙酮提取物上ODS柱，先用3～5倍柱体积的50％～55％的甲醇水溶液进行洗脱，弃去50％～55％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液；然后再用4～6倍柱体积的70％～75％的甲醇水溶液进行洗脱，收集70％～75％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液，浓缩干燥后即得所述的抗菌组合物。
发明人进一步研究表明：ODS柱的具体洗脱条件对于能否制备得到具有抗MRSA作用的抗菌组合物起着决定性作用；ODS柱的具体洗脱条件选择不当，制备得到的抗菌组合物其抗MRSA作用会大幅减小，甚至不具备抗MRSA作用。
本发明中，所述的ODS柱是指装填有ODS填料的层析柱。甲醇水溶液百分数是指体积分数。
优选地，步骤(2)所述的干燥为冷冻干燥。
最优选地，所述的冷冻干燥的方法为：收集70％～75％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液，浓缩至洗脱液中无醇味，然后采用冷冻干燥机进行干燥。
优选地，所述的抗菌组合物还包括纳米二氧化钛、纳米银和/或壳聚糖。本领域技术人员可以根据实际需要将本发明所述的抗菌组合物与常规的纳米二氧化钛、纳米银和/或壳聚糖进行混合使用，用于拓宽抗菌组合物抗菌种类范围。使得所述的抗菌组合物不仅仅具有抗MRSA作用，还可以具有抗普通细菌的作用。
本发明还提供了一种上述抗菌组合物在制备生物降解塑料中的应用。
有益效果：本发明提供了一种全新方法制备得到的抗菌组合物；该方法将大蒜和艾叶混合后用丙酮提取，然后再经ODS柱制备；由该方法制备得到的抗菌组合物具有优异的抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)作用。因此，将本发明所述的抗菌组合物应用于生物降解塑料中，可以提高塑料制品的抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)作用；可以有效的阻止了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)通过塑料制品传播。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步解释本发明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。
实施例1抗菌组合物的制备
(1)取大蒜和艾叶按重量比1:4混合后用丙酮进行加热回流提取1h，将提取液浓缩去除丙酮后得丙酮提取物；其中，大蒜和艾叶的总重量与丙酮的体积用量比为1kg：8L。
(2)将丙酮提取物上ODS柱，先用4倍柱体积的53％的甲醇水溶液进行洗脱，弃去53％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液；然后再用5倍柱体积的72％的甲醇水溶液进行洗脱，收集72％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液，浓缩干燥后即得所述的抗菌组合物。
实施例2抗菌组合物的制备
(1)取大蒜和艾叶按重量比1:3混合后用丙酮进行加热回流提取1h，将提取液浓缩去除丙酮后得丙酮提取物；其中，大蒜和艾叶的总重量与丙酮的体积用量比为1kg：5L。
(2)将丙酮提取物上ODS柱，先用3倍柱体积的55％的甲醇水溶液进行洗脱，弃去55％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液；然后再用6倍柱体积的70％的甲醇水溶液进行洗脱，收集70％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液，浓缩干燥后即得所述的抗菌组合物。
实施例3抗菌组合物的制备
(1)取大蒜和艾叶按重量比1:5混合后用丙酮进行加热回流提取1h，将提取液浓缩去除丙酮后得丙酮提取物；其中，大蒜和艾叶的总重量与丙酮的体积用量比为1kg：10L。
(2)将丙酮提取物上ODS柱，先用5倍柱体积的50％的甲醇水溶液进行洗脱，弃去50％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液；然后再用4倍柱体积的75％的甲醇水溶液进行洗脱，收集75％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液，浓缩干燥后即得所述的抗菌组合物。
对比例1抗菌组合物的制备
取大蒜和艾叶按重量比1:4混合后用丙酮进行加热回流提取1h，将提取液浓缩去除丙酮后得丙酮提取物，将丙酮提取物作为抗菌组合物；
其中，大蒜和艾叶的总重量与丙酮的体积用量比为1kg：8L。
对比例1与实施例1的区别在于：对比例1将丙酮提取物作为抗菌组合物，而实施例1是将丙酮提取物通过本发明所述ODS柱洗脱条件进一步制备得到抗菌组合物。
对比例2抗菌组合物的制备
(1)取艾叶用丙酮进行加热回流提取1h，将提取液浓缩去除丙酮后得丙酮提取物；其中，艾叶重量与丙酮的体积用量比为1kg：8L。
(2)将丙酮提取物上ODS柱，先用4倍柱体积的53％的甲醇水溶液进行洗脱，弃去53％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液；然后再用5倍柱体积的72％的甲醇水溶液进行洗脱，收集72％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液，浓缩干燥后即得所述的抗菌组合物。
对比例2与实施例1的区别在于：对比例2仅仅以艾叶为原料，先用丙酮提取，然后再经ODS柱洗脱，制备抗菌组合物；而实施例1是以大蒜和艾叶为原料，先用丙酮提取，然后再经ODS柱洗脱，制备抗菌组合物。
对比例3抗菌组合物的制备
(1)取大蒜用丙酮进行加热回流提取1h，将提取液浓缩去除丙酮后得丙酮提取物；其中，大蒜重量与丙酮的体积用量比为1kg：8L。
(2)将丙酮提取物上ODS柱，先用4倍柱体积的53％的甲醇水溶液进行洗脱，弃去53％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液；然后再用5倍柱体积的72％的甲醇水溶液进行洗脱，收集72％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液，浓缩干燥后即得所述的抗菌组合物。
对比例3与实施例1的区别在于：对比例3仅仅以大蒜为原料，先用丙酮提取，然后再经ODS柱洗脱，制备抗菌组合物；而实施例1是以大蒜和艾叶为原料，先用丙酮提取，然后再经ODS柱洗脱，制备抗菌组合物。
对比例4抗菌组合物的制备
(1)取大蒜和艾叶按重量比1:4混合后用丙酮进行加热回流提取1h，将提取液浓缩去除丙酮后得丙酮提取物；其中，大蒜和艾叶的总重量与丙酮的体积用量比为1kg：8L。
(2)将丙酮提取物上ODS柱，先用4倍柱体积的70％的甲醇水溶液进行洗脱，弃去70％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液；然后再用5倍柱体积的90％的甲醇水溶液进行洗脱，收集90％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液，浓缩干燥后即得所述的抗菌组合物。
对比例4与实施例1的区别在于：ODS柱的洗脱条件不同；对比例4先用70％的甲醇水溶液进行洗脱除杂，然后再用90％的甲醇水溶液进行洗脱；而实施例1则是先用53％的甲醇水溶液进行洗脱除杂，然后再用72％的甲醇水溶液进行洗脱。
对比例5抗菌组合物的制备
(1)取大蒜和艾叶按重量比1:4混合后用丙酮进行加热回流提取1h，将提取液浓缩去除丙酮后得丙酮提取物；其中，大蒜和艾叶的总重量与丙酮的体积用量比为1kg：8L。
(2)将丙酮提取物上ODS柱，先用4倍柱体积的30％的甲醇水溶液进行洗脱，弃去30％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液；然后再用5倍柱体积的50％的甲醇水溶液进行洗脱，收集50％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液，浓缩干燥后即得所述的抗菌组合物。
对比例5与实施例1的区别在于：ODS柱的洗脱条件不同；对比例5先用30％的甲醇水溶液进行洗脱除杂，然后再用50％的甲醇水溶液进行洗脱；而实施例1则是先用53％的甲醇水溶液进行洗脱除杂，然后再用72％的甲醇水溶液进行洗脱。
实验例抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)测试
测试方法：将实施例1～3以及对比例1～5制备得到的抗菌组合物分别配制成1mg/mL、2mg/mL、4mg/mL、8mg/mL、16mg/mL、32mg/mL、64mg/mL、128mg/mL、256mg/mL、512mg/mL的药液。
将1mL药液与19mL牛肉膏蛋白胨培养基混合，制成含有不同浓度待测药液的培养基，将制备好的培养基倒入培养皿中；然后将耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)采用影印法影印在含不同浓度药物的培养皿中，于恒温箱(37℃)中培养24h；培养结束后，观察菌株生长情况，将菌株不生长的浓度记录为最低抑菌浓度；最低抑菌浓度越小，抗菌效果越好；具体结果见表1。
表1.本发明抗菌组合物抗MRSA测试结果
对MRSA的最低抑菌浓度
实施例1抗菌组合物 2mg/mL
实施例2抗菌组合物 4mg/mL
实施例3抗菌组合物 4mg/mL
对比例1抗菌组合物 256mg/mL
对比例2抗菌组合物 16mg/mL
对比例3抗菌组合物 32mg/mL
对比例4抗菌组合物 512mg/mL
对比例5抗菌组合物 -
从表1实验数据可以看出，实施例1～3制备得到的抗菌组合物其具有优异的抗MRSA作用。从表1实验数据还可以看出，与实施例1相比，对比例1将丙酮提取物作为抗菌组合物，其并不具有优异的抗MRSA作用；这说明：以大蒜和艾叶为原料，仅仅通过丙酮提取，并不能得到具有优异抗MRSA作用的抗菌组合物；而在丙酮提取物的基础上，通过本发明所述ODS柱洗脱条件制备得到的抗菌组合物，可以大幅提升其抗MRSA作用。
从表1实验数据可以看出，实施例1制备得到的抗菌组合物的抗MRSA作用要好于对比例2和3；这说明：单独采用大蒜或艾叶用丙酮提取，然后再经ODS柱制备得到的抗菌组合物，其抗MRSA作用并不如实施例1显著；而将大蒜和艾叶混合后用丙酮提取，然后再经ODS柱制备得到的抗菌组合物，可以大幅提高其抗MRSA作用。
从表1实验数据可以看出，实施例1制备得到的抗菌组合物的抗MRSA作用要远远强于对比例4和5；尤其是实施例5在上述浓度范围内，对MRSA无抑制作用。而对比例4和5与实施例1的区别在于，ODS柱的洗脱条件不同。这说明：在本发明中，ODS柱的具体洗脱条件对于能否制备得到具有抗MRSA作用的抗菌组合物起着决定性作用；ODS柱的具体洗脱条件选择不当，制备得到的抗菌组合物其抗MRSA作用会大幅减小，甚至不具备抗MRSA作用；而只有在本发明所述的ODS柱的具体洗脱条件下(即，先用50％～55％的甲醇水溶液进行洗脱，弃去45％～50％的甲醇水溶液洗脱部位下来的洗脱液；然后再用70％～75％的甲醇水溶液进行洗脱，收集70％～75％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液)，才能制备得到具有优异抗MRSA作用的抗菌组合物。

Claims (10)

1.一种抗菌组合物，其特征在于，通过包含如下步骤的方法制备得到：
(1)取大蒜和艾叶混合后用丙酮提取，将提取液浓缩去除丙酮后得丙酮提取物；
(2)将丙酮提取物采用ODS柱进行洗脱，收集洗脱液浓缩干燥后即得抗菌组合物；
步骤(1)中大蒜和艾叶的重量比为1:3～5；
步骤(2)中ODS柱的具体洗脱条件为：将丙酮提取物上ODS柱，先用50％～55％的甲醇水溶液进行洗脱，弃去50％～55％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液；然后再用70％～75％的甲醇水溶液进行洗脱，收集70％～75％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液，浓缩干燥后即得所述的抗菌组合物。
2.根据权利要求1所述的抗菌组合物，其特征在于，步骤(1)中大蒜和艾叶的重量比为1:4。
3.根据权利要求1所述的抗菌组合物，其特征在于，步骤(1)中大蒜和艾叶的总重量与丙酮的体积用量比为1kg：5～10L。
4.根据权利要求3所述的抗菌组合物，其特征在于，步骤(1)中大蒜和艾叶的总重量与丙酮的体积用量比为1kg：8L。
5.根据权利要求1所述的抗菌组合物，其特征在于，步骤(2)中ODS柱的具体洗脱条件为：
将丙酮提取物上ODS柱，先用53％的甲醇水溶液进行洗脱，弃去53％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液；然后再用72％的甲醇水溶液进行洗脱，收集72％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液，浓缩干燥后即得所述的抗菌组合物。
6.根据权利要求1所述的抗菌组合物，其特征在于，步骤(2)中ODS柱的具体洗脱条件为：
将丙酮提取物上ODS柱，先用3～5倍柱体积的50％～55％的甲醇水溶液进行洗脱，弃去50％～55％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液；然后再用4～6倍柱体积的70％～75％的甲醇水溶液进行洗脱，收集70％～75％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液，浓缩干燥后即得所述的抗菌组合物。
7.根据权利要求1所述的抗菌组合物，其特征在于，步骤(2)所述的干燥为冷冻干燥。
8.根据权利要求7所述的抗菌组合物，其特征在于，所述的冷冻干燥的方法为：收集70％～75％的甲醇水溶液洗脱下来的洗脱液，浓缩至洗脱液中无醇味，然后采用冷冻干燥机进行干燥。
9.根据权利要求1所述的抗菌组合物，其特征在于，所述的抗菌组合物还包括纳米二氧化钛、纳米银和/或壳聚糖。
10.权利要求1～9任一项所述的抗菌组合物在制备生物降解塑料中的应用。
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