CN113940358A - 一种高效无醇胍类复合消毒剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及消毒剂的技术领域，公开了一种高效无醇胍类复合消毒剂及其制备方法。高效无醇胍类复合消毒剂，包括以下质量百分比的原料制成：双胍类化合物0.01‑0.5wt%；壳聚糖0.1‑2wt%；季铵盐类化合物0.1‑0.5wt%；pH调节剂0.4‑2wt%；蒸馏水补足至100wt%。其制备方法为：配制复合消毒剂以100wt%计，将双胍类化合物、季铵盐类化合物、壳聚糖先在一半体积的蒸馏水中搅拌均匀，得到混合溶液；采用pH调节剂调节混合溶液的pH值，再加入剩余蒸馏水补足至100wt%，得到复合消毒剂。本申请的复合消毒剂可用于消毒剂生产，其具有无刺激性气味，对金属无腐蚀性，杀菌效果高效广谱的优点。

Description

一种高效无醇胍类复合消毒剂及其制备方法

技术领域

本申请涉及消毒剂的技术领域，更具体地说，它涉及一种高效无醇胍类复合消毒剂及其制备方法。

背景技术

随着人们生活质量的提高，人们的卫生意识逐渐提高，消毒杀菌产品需求量猛增。诸多方面均对消毒产品有需求，例如饮用水消毒、食品消毒、公共环境的消毒、皮肤表层消毒等。常见的消毒剂通常面临有毒、有害、有副产物产生等缺陷，制约了消毒产品的发展。而季铵盐类和胍类消毒剂这两类消毒剂具有对金属无腐蚀性，不易燃，不易爆，毒副作用小，对生态环境影响小等优点，但其杀菌能力较弱。

相关技术中，通常将季铵盐类消毒剂和双胍类消毒剂溶于乙醇或其他醇类溶剂中来增强杀菌效果。例如，相关技术中公开了一种复合消毒剂，所述复合消毒剂包括如下组分：胍类化合物0.01％-5％、季铵盐类化合物0.01％-10％、托立龙B 0.01％-2％、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇0.01％-2％、一元醇0.01％-10％、二元醇0％-30％、多元醇0％-30％，水余量。

针对上述中的相关技术，发明人认为其原料中添加了大量醇类物质，应用于公共建筑设施存在安全隐患，且制成的复合消毒剂含有刺激性气味，在使用过程中对人体存在不良影响。

发明内容

为了获得一种广谱、高效、无刺激性气味的复合消毒剂，本申请提供一种高效无醇胍类复合消毒剂及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种高效无醇胍类复合消毒剂，采用如下的技术方案：

一种高效无醇胍类复合消毒剂，包括以下质量百分比的原料制成：

双胍类化合物0.01-0.5wt％；

壳聚糖0.1-2wt％；

季铵盐类化合物0.1-0.5wt％；

pH调节剂0.4-2wt％；

蒸馏水补足至100wt％。

通过采用上述技术方案，本申请在不添加醇类物质的情况下，通过将双胍类化合物与季铵盐类化合物进行复配，并且加入壳聚糖三者协同作用来实现提高复合消毒剂的消杀效果的效果；由于双胍类化合物和季铵盐类化合物混合后，其pH值为2-4，酸性的复合消毒剂性质不稳定，壳聚糖作为一种天然生物杀菌物质，加入后，一方面壳聚糖可调控复合消毒剂的酸碱环境，增强复合消毒剂的稳定性，降低复合消毒剂对金属的腐蚀作用，另一方面，壳聚糖可通过电荷作用对荷负电的病原微生物细胞结合，破坏细菌质膜的物质、能量交换，进一步增强杀菌效果和持久性；pH调节剂调节复合消毒剂的pH值，使复合消毒剂的pH值保持稳定。

优选的，所述双胍类化合物包括聚六亚甲基双胍盐酸盐、醋酸氯己定、葡萄糖酸氯己定中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，聚六亚甲基双胍盐酸盐、醋酸氯己定和葡萄糖酸氯己定均具有相当强的广谱抑菌、杀菌作用，对多种细胞有杀菌作用，能够破坏细胞浆膜上的渗透屏障。

优选的，所述壳聚糖为羧化壳聚糖、壳聚糖盐酸盐中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，羧化壳聚糖和壳聚糖盐酸盐均具有较长的脂肪烃链，一方面其较长的脂肪烃链具有优异的亲脂性，可以插入到细菌质膜中与细菌质膜内磷脂分子的疏水基团紧密结合，进而导致细菌细胞膜骨架结构解体，非极性的烷基链段进入细胞内，可与蛋白质发生反应，使细胞内各种酶钝化，破坏细胞的正常生命活动；另一方面，壳聚糖具有成膜性，可以对细菌进行包裹影响其正常的物质或能量交换，导致细菌死亡。

优选的，所述羧化壳聚糖的粘度为200-400mPa.s。

通过采用上述技术方案，脱乙酰度和粘度是羧化壳聚糖的两项主要性能指标，脱乙酰化程度越高杀菌活性越好；粘度受分子量影响，分子量越低粘度越低，成膜效果越差；分子量越大，粘度越大，成膜效果越好，但粘度越高会影响消毒剂的喷洒效果，分散不均匀，羧化壳聚糖的粘度为200-400mPa.s时效果最好，羧化壳聚糖的粘度在此范围内取值，对产品性能无影响。

优选的，所述季铵盐类化合物为双链的季铵盐类化合物。

通过采用上述技术方案，双链的季铵盐类化合物较单链的季铵盐类化合物相比，双链的季铵盐类化合物的分子量更大，其阳离子基团更多，使杀菌性能更好，同时高分子量的双链季铵盐可以更好的溶解细菌的脂肪细胞。

优选的，所述双链的季铵盐类化合物包括辛基癸基二甲基氯化铵、双辛基二甲基氯化铵、双癸基二甲基氯化铵中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，辛基癸基二甲基氯化铵、双辛基二甲基氯化铵和双癸基二甲基氯化铵均是长链的化合物，烷烃基更长能够更好的溶解细菌的细胞膜，达到杀菌的目的，另一方面，由于分子量的增大有助于提高杀菌活性，使得辛基癸基二甲基氯化铵、双辛基二甲基氯化铵和双癸基二甲基氯化铵的杀菌活性更好。

优选的，所述pH调节剂为氢氧化钠和磷酸盐缓冲液按照1：(1-5)的质量比配制而成。

通过采用上述技术方案，氢氧化钠主要用于调节复合消毒剂的pH值偏向中性，减少复合消毒剂对金属的腐蚀性，磷酸盐缓冲液进一步维持复合消毒剂的稳定性；采用氢氧化钠和磷酸盐缓冲液配制而成的pH调节剂来调整复合消毒剂的酸碱环境，中和反应较为平缓，保证复合消毒剂能够持久的保持偏中性的环境，有利于正电荷的产生，提高复合消毒剂的杀菌稳定性；氢氧化钠和磷酸盐缓冲液的配制比例在此范围内取值，对产品性能无影响。

第二方面，本申请提供一种高效无醇胍类复合消毒剂的制备方法，采用如下的技术方案：

一种高效无醇胍类复合消毒剂的制备方法，包括以下步骤：

S1：配制而成的复合消毒剂以100wt％计时，将双胍类化合物、季铵盐类化合物、壳聚糖先在一半体积的蒸馏水中搅拌均匀，得到混合溶液；

S2：采用pH调节剂调节所述混合溶液的pH值，再加入剩余的蒸馏水补足至100wt％，得到复合消毒剂。

通过采用上述技术方案，先将双胍类化合物、季铵盐类化合物、壳聚糖在蒸馏水中溶解，溶解后加入剩余的蒸馏水和pH调节剂，保证复合消毒剂的总量为100wt％，优化复合消毒剂产品的配方比例，提高复合消毒剂的杀菌效果。

优选的，所述S2中采用pH调节剂调节所述复合消毒剂的pH值至5.5-6.5。

通过采用上述技术方案，尽管pH值越小，杀菌效果越好，但容易对金属等材质造成腐蚀，pH值偏中性，可尽量保证杀菌效果，同时降低其对金属的腐蚀以及对人体的刺激。调节复合消毒剂的pH值为5.5-6.5时，产品的稳定性更好，复合消毒剂保持持久的杀菌效果。并且pH值在此范围取值时，对最终复合消毒剂的杀菌效果无影响。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请采用双胍类化合物与季铵盐类化合物进行复配，并且加入壳聚糖三者协同作用来实现提高复合消毒剂的消杀效果的效果；一方面壳聚糖可调控复合消毒剂的酸碱环境，增强复合消毒剂的稳定性，降低复合消毒剂对金属的腐蚀作用，另一方面，壳聚糖可通过电荷作用对荷负电的病原微生物细胞结合，进一步增强杀菌效果；pH调节剂调节复合消毒剂至中性，使复合消毒剂的性质更加稳定，杀菌剂的杀菌时间更持久。

2、本申请中的复合消毒剂对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭对数值均超过5，满足复合消毒剂的消毒标准。

具体实施方式

双胍类杀菌剂具有相当强的广谱抑菌、杀菌作用，对多种细菌有作用。除可抑菌外，也可杀灭细菌。主要是破坏细菌胞浆膜上的渗透屏障，低浓度可导致部分细菌胞浆渗漏，高浓度则可致胞浆凝聚变性，从而杀菌。其优点为刺激性较低、很少出现过敏性反应。双胍类杀菌剂具有很好的抗革兰阳性菌作用，但是对革兰阴性菌和真菌的作用较弱，对分枝杆菌属作用小，对芽孢无效。

季铵盐类消毒剂为阳离子表面活性剂，具有毒性低、刺激性小、杀菌谱广等特点，能改变细菌胞浆膜通透性，使菌体胞浆物质外渗，阻碍其代谢而起杀灭作用。季铵盐类消毒剂杀菌力强，对脂溶性病毒有灭活作用，对皮肤和组织无刺激性，对人体无毒，对金属、橡胶制品无腐蚀作用，但存在长期单独使用易产生抗药性等缺点。

为了弥补单一的消毒剂存在的缺点，研究者通过将双胍类化合物和季铵盐类化合物与醇类化合物复配来提升复合消毒剂的杀菌性能，但醇类化合物具有刺激性气味，作用于皮肤表面时容易造成皮肤起皱的情况。

因此为了提供一种目前日常生活所使用的消毒剂，同时能够满足安全、广谱、高效、使用浓度低、环境友好、对使用人员完全无害的要求。在研究过程中，申请人发现，通过不添加醇类消毒剂，将双胍类消毒剂和季铵盐类消毒剂复配，调整复合消毒剂的原料配比，仍能提高消毒剂的消杀效果。本申请就是在此基础上得出的。

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

原料来源：

实施例

实施例1

一种高效无醇胍类复合消毒剂，包括以下原料制成：

双胍类化合物0.01g；

壳聚糖0.1g；

季铵盐类化合物0.1g；

pH调节剂0.4g；

蒸馏水补足至100g；

一种高效无醇胍类复合消毒剂通过如下步骤制备得到：

S1：配制而成的高效无醇复合消毒剂以100g计，将双胍类化合物0.01g、季铵盐类化合物0.1g、壳聚糖0.1g先在80g蒸馏水中搅拌均匀，得到混合溶液；

S2：采用pH调节剂调节混合溶液的pH值处于6，pH调节剂用量的为0.4g，再加入剩余的蒸馏水补足至100g。

其中，双胍类化合物为聚六亚甲基双胍盐酸盐，壳聚糖为壳聚糖盐酸盐，季铵盐类化合物为辛基癸基二甲基氯化铵，pH调节剂为氢氧化钠和磷酸盐缓冲液按照1:2的质量比配制而成，其中磷酸盐缓冲液的pH值为5.5。

如表1所示，实施例1-13的区别主要在于原料配比不同。

表1实施例1-13的原料配比

实施例14

一种高效无醇胍类复合消毒剂，基于实施例2的基础上，其区别在于，pH调节剂为氢氧化钠与硼酸盐缓冲液按照1:2的质量比配制而成。

实施例15

一种高效无醇胍类复合消毒剂，基于实施例2的基础上，其区别在于，壳聚糖为羧化壳聚糖，羧化壳聚糖的粘度为200-400mPa.s，分子量为1800-200000Da，脱乙酰化程度为85％-95％。

实施例16

一种高效无醇胍类复合消毒剂，与实施例15的区别之处在于，羧化壳聚糖的粘度为<200mPa.s。

实施例17

一种高效无醇胍类复合消毒剂，与实施例15的区别之处在于，羧化壳聚糖的粘度为>400mPa.s。

实施例18

一种高效无醇胍类复合消毒剂，基于实施例15的基础上，其区别在于壳聚糖为羧化壳聚糖和壳聚糖盐酸盐按照质量比1:1的比例混合获得。

对比例

对比例1

一种高效无醇胍类复合消毒剂，基于实施例2的基础上，其区别在于原料中壳聚糖的用量为0g。

对比例2

一种复合消毒剂，基于实施例2的基础上，其区别在于采用的是含醇量＞20wt％的某市售复合消毒剂。

对比例3

一种高效无醇胍类复合消毒剂，基于实施例2的基础上，其区别在于以等量的十二烷基二甲基苄基氯化铵替代双癸基二甲基氯化铵。

对比例4

一种高效无醇胍类复合消毒剂，基于实施例2的基础上，其区别在于原料中pH调节剂的用量为0g。

性能检测试验

测试包括：

1.消毒性能测试

按照GB26367-2010《胍类消毒剂卫生要求》中规定的方法对复合消毒剂进行检测，检测复合消毒剂采用悬液法对微生物细菌的杀灭对数值。

将实施例1-18和对比例1-4的复合消毒剂进行检测，其测试结果如表2所示。

表2实施例1-18和对比例1-4的检测结果

2.安全性测试

(1)找5个感官正常且手部皮肤健康的人组成试验评价组，用实施例2和对比例2的消毒剂进行擦拭手掌心皮肤10min，观察皮肤是否起皱，使用过程中是否有刺激性气味；并且按照GB26367-2010《胍类消毒剂卫生要求》测试对手部皮肤的杀菌效果。检测结果如表3。

(2)取两块10cm×10cm大小的玻璃片，分别吸取实施例2和对比例2的消毒剂1mL滴于两个玻璃片上，并用引燃的火柴棒靠近复合消毒剂，观察是否燃烧，为减少试验误差重复上述操作5次，测试结果如表3。

表3实施例2和对比例2的检测结果

	是否起皱	是否有刺激性气味	杀灭对数值	是否发生燃烧
					实施例2	否	否	3.4	否
对比例2	是	是	1.7	是

3.消毒剂腐蚀性测试

按照GB/T38498-2010《消毒剂金属腐蚀性评价方法》对实施例2和对比例4的复合消毒剂进行检测，检测结果如表4。

表4实施例2和对比例4的检测结果

	消毒剂腐蚀性检测
		实施例2	基本无腐蚀
对比例4	轻度腐蚀

结合实施例1-3并结合表2可以看出，实施例1-3的复合消毒剂在不添加醇类物质的情况下，具有良好的消毒效果。

结合实施例2和对比例1并结合表2可以看出，实施例2的消杀效果优于对比例1，故本申请中由于双胍类化合物和季铵盐类化合物混合后，其pH值为2-4，酸性的复合消毒剂性质不稳定，壳聚糖加入后，一方面壳聚糖可调控复合消毒剂的酸碱环境，增强复合消毒剂的稳定性，降低复合消毒剂对金属的腐蚀作用，另一方面，壳聚糖可通过电荷作用对荷负电的病原微生物细胞结合，进一步增强杀菌效果；pH调节剂调节复合消毒剂至中性，使复合消毒剂的性质更加稳定，保持消毒剂的消毒稳定性。

结合实施例2和对比例2并结合表3可以看出，实施例2的安全性优于对比例2，故本申请中加入壳聚糖与季铵盐、双胍类化合物进行复配，有效提高复合消毒剂的杀菌性能；对比例2中由于加入醇类物质，导致复合消毒剂会有刺激气味产生，且作用于皮肤上时会对皮肤造成不良影响；并且对比例2中由于乙醇的加入，易燃，存在安全隐患，不利于实际应用。

结合实施例2和实施例4-8并结合表2可以看出，双胍类化合物采用聚六亚甲基双胍盐酸盐、醋酸氯己定、葡萄糖酸氯己定均具有良好的消毒效果。

结合实施例2和对比例3并结合表2可以看出，实施例2的消杀效果优于对比例3，说明双链的季铵盐类化合物的消杀效果更强。

结合实施例2和实施例9-13并结合表2可以看出，双链的季铵盐类化合物采用辛基癸基二甲基氯化铵、双辛基二甲基氯化铵、双癸基二甲基氯化铵，具有良好的杀菌活性和消毒效果。

结合实施例2和实施例14并结合表2可以看出，采用氢氧化钠和磷酸盐缓冲液配制而成的pH调节剂优于采用氢氧化钠和硼酸盐缓冲剂配制而成的pH调节剂的调节效果，提高复合消毒剂的杀菌稳定性。

结合实施例2和对比例4并结合表4可以看出，实施例2的复合消毒剂腐蚀性优于对比例4，故本申请中采用氢氧化钠和磷酸盐缓冲液配制而成的pH调节剂来调整复合消毒剂的酸碱环境，中和反应较为平缓，保证复合消毒剂能够持久的保持中性环境，有利于正电荷的产生，提高复合消毒剂的杀菌稳定性。

结合实施例2和实施例15-18并结合表2可以看出，实施例18的杀菌性能优于实施例2和实施例15-17，说明壳聚糖选用羧化壳聚糖与壳聚糖盐酸盐复配时更有助于提高杀菌效果；且实施例15优于实施例16和实施例17，说明羧化壳聚糖粘度受分子量影响，分子量越低粘度越低，成膜效果越差；分子量越大，粘度越大，成膜效果越好，但粘度越高会影响消毒剂的使用效果，使羧化壳聚糖的分散不均，羧化壳聚糖的粘度为200-400mPa.s时复合消毒剂的杀菌效果更好。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种高效无醇胍类复合消毒剂，其特征在于，包括以下质量百分比的原料制成：

双胍类化合物0.01-0.5wt%；

壳聚糖0.1-2wt%；

季铵盐类化合物0.1-0.5wt%；

pH调节剂0.4-2wt%；

蒸馏水补足至100wt%。

2.根据权利要求1所述的高效无醇胍类复合消毒剂，其特征在于：所述双胍类化合物包括聚六亚甲基双胍盐酸盐、醋酸氯己定、葡萄糖酸氯己定中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的高效无醇胍类复合消毒剂，其特征在于：所述壳聚糖为羧化壳聚糖、壳聚糖盐酸盐中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的高效无醇胍类复合消毒剂，其特征在于：所述羧化壳聚糖的粘度为200-400mPa.s。

5.根据权利要求1所述的高效无醇胍类复合消毒剂，其特征在于：所述季铵盐类化合物为双链的季铵盐类化合物。

6.根据权利要求5所述的高效无醇胍类复合消毒剂，其特征在于：所述双链的季铵盐类化合物包括辛基癸基二甲基氯化铵、双辛基二甲基氯化铵、双癸基二甲基氯化铵中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的高效无醇胍类复合消毒剂，其特征在于：所述pH调节剂为氢氧化钠和磷酸盐缓冲液按照1：（1-5）的质量比配制而成。

8.一种权利要求1-7任意一项所述的高效无醇胍类复合消毒剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：配制而成的复合消毒剂以100wt%计时，将双胍类化合物、季铵盐类化合物、壳聚糖先在一半体积的蒸馏水中搅拌均匀，得到混合溶液；

S2：采用pH调节剂调节所述混合溶液的pH值，再加入剩余的蒸馏水补足至100wt%，得到复合消毒剂。

9.根据权利要求8所述的高效无醇胍类复合消毒剂的制备方法，其特征在于：所述S2中采用pH调节剂调节所述混合溶液的pH值至5.5-6.5。