CN114010533B

CN114010533B - 一种具有醇溶性和保湿性的天然三赞胶、免洗消毒凝胶和应用

Info

Publication number: CN114010533B
Application number: CN202111307624.4A
Authority: CN
Inventors: 马挺; 吴萌萌; 李国强; 石壮壮; 明月
Original assignee: Nankai University
Current assignee: Nankai University
Priority date: 2021-11-05
Filing date: 2021-11-05
Publication date: 2022-08-05
Anticipated expiration: 2041-11-05
Also published as: CN114010533A

Abstract

本发明提供了一种具有醇溶性和保湿性的天然三赞胶、免洗消毒凝胶和应用，属于卫生及消毒用品技术领域。本发明提供的天然三赞胶是由鞘氨醇单胞菌产生的天然产物多糖，具有醇溶性、保湿性、凝胶性、增稠性、乳化性等特点，可作为天然凝胶增稠剂应用于免洗手消毒凝胶、化妆品等产品中，具有绿色、安全、稳定的特点。本发明提供的含天然三赞胶的免洗消毒凝胶，免洗手、可杀灭病原微生物，具有消毒杀菌、护肤、绿色、安全、舒适等特点，是一款适合于医务人员和家庭使用的新型免洗手消毒凝胶。

Description

一种具有醇溶性和保湿性的天然三赞胶、免洗消毒凝胶和应用

技术领域

本发明属于卫生及消毒用品技术领域，具体涉及一种具有醇溶性和保湿性的天然三赞胶、免洗消毒凝胶和应用。

背景技术

免洗消毒凝胶使用方法简单，效果显著，能够有效的清除手上的细菌，是以乙醇、双胍类消毒剂、季铵盐类消毒剂等为主要有效成分的消毒产品，杀灭微生物类别有肠道致病菌、化脓性球菌、致病性酵母菌和医院感染常见菌，适用于外科手消毒和卫生手消毒。免洗消毒凝胶，由于其不用水清洗就可有效消灭手部病菌，且其携带使用方便，得到广泛使用。

目前，市面上的免洗消毒凝胶主要有凝胶增稠剂、消毒成分和辅助添加剂三部分构成，其中消毒成分即消毒剂的有效成分，是一些具有杀菌消毒作用、抑制微生物繁殖的药剂，如乙醇、异丙醇、三氯生、酚类、胍类等长效或短效消毒剂；辅助添加剂包括pH值缓冲剂、保湿剂、护肤剂、香味剂等，以提高消毒剂的使用舒适性。凝胶增稠剂的作用是使得整个体系成为介于固液之间的粘稠状态，常用的主要有纤维素衍生物类和卡波姆等非天然、化学合成增稠剂。

现有水剂型手消毒液液滴容易喷溅滴落而凝胶型则可在一定程度上防止消毒剂的喷溅与滴落。常用的凝胶基质为纤维素衍生物类和卡波姆，若以羟丙基甲基纤维素或羟乙基纤维素作为凝胶基质与阳离子杀菌剂复配良好，但纤维素类增稠剂手感黏腻，大大限制了其在免洗手消毒液中的应用。而若以卡波姆作为凝胶基质，由于卡波姆为阴离子，会与阳离子杀菌剂直接作用会产生絮状沉淀。

化学合成聚合物具有一定的致敏性、因其偏酸性，需外加pH缓冲剂来调节至中性，并且化学合成过程中易造成环境污染等特点。此外纤维素类、卡波姆等凝胶增稠剂与乙醇、异丙醇等消毒剂相容性、稳定性差。目前鲜少有天然产物多糖作为凝胶剂、增稠剂用于免洗手消毒凝胶的制备，主要原因是天然凝胶增稠剂不溶于乙醇、异丙醇等脂溶性试剂，容易絮凝形成沉淀。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有醇溶性、保湿性的天然三赞胶、免洗消毒凝胶和应用。

本发明提供了一种具有醇溶性和保湿性的天然三赞胶，包括以下三赞胶中的一种或几种:保藏编号为CGMCC No.10150的鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)T-3产生的三赞胶、保藏编号为CGMCC No.15406的鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)NXdP产生的三赞胶、保藏编号为CGMCC No.22948的鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)T-4产生的三赞胶和市场在售的三赞胶产品。

本发明提供了所述天然三赞胶在制备含醇类的卫生消毒用品和/或洗护用品中的应用。

优选的，所述卫生消毒用品包括免洗消毒凝胶。

优选的，所述洗护用品包括化妆品。

本发明提供了一种免洗消毒凝胶，包括以下质量百分含量的组分：所述天然三赞胶0.05％～0.6％、乙醇70％～80％、消毒剂0.05％～0.5％、香味剂0.05％～0.5％、阳离子0.1％～1.0％，余量的水。

优选的，所述消毒剂包括双胍类或季铵类消毒剂；

所述香味剂选自苦橙精油、玫瑰精油、月桂精油、茉莉精油和香精中的一种或几种；

所述阳离子为选自Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺和K⁺中的一种或几种。

优选的，所述免洗消毒凝胶还包括美白祛斑的功能性分子；

所述美白祛斑的功能性分子的质量百分含量为0.1％～2.0％。

优选的，所述美白祛斑的功能性分子选自白藜芦醇、维生素C、维生素E和芦荟胶中的一种或几种。

本发明提供了所述免洗消毒凝胶的制备方法，包括以下步骤：

1)将所述天然三赞胶溶解于水中，得到三赞胶溶液；

2)将步骤1)中三赞胶溶液与消毒剂、阳离子混合，得到混合液1；

3)将乙醇和香味剂混合，得到混合液2；

4)将步骤2)中混合液1和步骤3)中混合液2混合，75～90℃加热，冷却，得到免洗消毒凝胶；

步骤1)～2)与步骤3)之间没有时间顺序的限制。

优选的，当组分包含功能性分子时，将功能性分子添加至混合液2中。

本发明提供的天然三赞胶包括以下三赞胶中的一种或几种:保藏编号为CGMCCNo.10150的鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)T-3产生的三赞胶、保藏编号为CGMCCNo.15406的鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)NXdP产生的三赞胶、保藏编号为CGMCCNo.22948的鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)产生的三赞胶和市场在售的三赞胶产品。所述三赞胶制备的水溶液可与任意浓度的乙醇水溶液互溶，具有醇溶特性，可作为凝胶剂应用于含醇类卫生消毒用品或化妆品的生产中。同时所述三赞胶具有与透明质酸相同的保湿性能，在放置24h后，具有60％的保湿率，是甘油保湿性能的1.5倍，可以作为保湿剂应用。同时所述三赞胶还具有凝胶特性和增稠性，因此，兼具凝胶、增稠、保湿、悬浮、乳化性能，并且具有绿色安全特点，可制备以天然产物三赞胶为基质获得的醇溶型产品，大大提高了三赞胶的应用价值。

本发明提供了一种免洗消毒凝胶，包括以下质量百分含量的组分：所述天然三赞胶0.05％～0.6％、乙醇70％～80％、消毒剂0.05％～0.5％、香味剂0.05％～0.5％、阳离子0.1％～1.0％，余量的水。其中三赞胶作为保湿剂和凝胶剂、增稠剂；消毒剂发挥主要消毒作用；香味剂用来提高舒适性；阳离子用于增强三赞胶在乙醇和水互溶体系中的凝胶和增稠性能。制备所得消毒凝胶具有消毒杀菌、护肤、绿色、安全、舒适等特点。

生物材料保藏信息

鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)，本发明所述的鞘氨醇单胞菌菌种保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏时间为2021年7月23日。地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，生物保藏编号为CGMCCNo.22948，菌株编号为T-4。

附图说明

图1为天然三赞胶在乙醇和水混合体系中的凝胶性能展示；

图2为不同样品在干燥硅胶环境中的保湿率；

图3为基于不同种类三赞胶的免洗手消毒凝胶杀菌效果验证。

具体实施方式

在本发明中，T-3产生的三赞胶为普通型高酰基三赞胶。所述普通型高酰基三赞胶为具有式I所示的重复单位；

其中，

表示葡萄糖基团的C4位被AC取代，

表示葡萄糖基团中C2或C6位被GI取代；AC为乙酰基；GI为甘油酰基；所述乙酰基的质量百分含量为6.0％～8.5％，所述甘油酰基的质量百分含量为4.5％～7.8％；所述高酰基三赞胶中杂质聚β羟基丁酸的质量含量为5％～30％。

NXdP产生的三赞胶为透明型高酰基三赞胶。所述透明型高酰基三赞胶具有式Ⅱ所示的重复单位；

其中，

表示葡萄糖基团的C4位被AC取代，

表示葡萄糖基团中C2或C6位被GI取代；AC为乙酰基；GI为甘油酰基；所述乙酰基的质量百分含量为6.0％～8.5％，所述甘油酰基的质量百分含量为4.5％～7.8％；；所述原始高酰基三赞胶中杂质聚β羟基丁酸的质量含量小于5％。

保藏编号为CGMCC No.22948的鞘氨醇单胞菌T-4产生的三赞胶为低酰基三赞胶。所述低酰基三赞胶具有式Ⅲ所示的重复单位；

其中，

表示葡萄糖基团的C4位被AC取代，

表示葡萄糖基团中C2或C6位被GI取代；AC为乙酰基；GI为甘油酰基；所述乙酰基的质量百分含量为4.0％～5.8％，所述甘油酰基的质量百分含量为3.0％～4.3％。

市场在售三赞胶指保藏编号为CGMCC No.1650鞘氨醇单胞菌产生的三赞胶(专利“一种鞘氨醇单胞菌以及采用该菌种生产微生物多糖-三赞胶的方法”，申请号：200610048338.X)，所述三赞胶具有式Ⅳ所示的重复单位；

式Ⅳ所示结构来源于专利“带有分子标记的三赞胶合成菌-鞘氨醇单胞菌及其在三赞胶制备中的应用”(申请号202010346509.7)。

在本发明中，将所述天然三赞胶的水溶液与任意浓度的乙醇水溶液混合，能够互溶，不产生任何沉淀，说明天然三赞胶具有醇溶性。同时测定放置24h后的所述天然三赞胶的保湿率，保湿率为60％以上，具有与透明质酸相同的保湿性能，是甘油保湿性能的1.5倍。

基于天然三赞胶的醇溶性、保湿性、凝胶性以及乳化性，本发明提供了所述天然三赞胶在制备含醇类的卫生消毒用品和/或洗护用品中的应用。

在本发明中，所述卫生消毒用品优选包括免洗消毒凝胶。所述洗护用品优选包括化妆品。本发明对所述化妆品的种类不做具体限定，凡是含有醇类物质的化妆品均可所述天然三赞胶为凝胶剂进行制备。

在本发明中，以免洗消毒凝胶的质量为100％计，所述天然三赞胶优选为0.1％～0.5％，更优选为0.15％～0.4％，进一步优选为0.2～0.35％，最优选为0.25％。所述天然三赞胶作为保湿剂、凝胶剂、增稠剂使用。

在本发明中，以免洗消毒凝胶的质量为100％计，所述消毒剂优选为0.1％～0.4％，更优选为0.15％～0.35％，最优选为0.2％。所述消毒剂优选包括双胍类或季铵类消毒剂，例如葡萄糖酸氯己定、醋酸氯己定、洁儿灭、聚六亚甲基双胍等。

在本发明中，以免洗消毒凝胶的质量为100％计，所述乙醇优选为75％。所述乙醇作为溶剂和消毒剂使用，增加组分的溶解性及产品的杀菌性能。

在本发明中，以免洗消毒凝胶的质量为100％计，所述香味剂优选为0.1～0.4％，更优选为0.15％～0.35％，更优选为0.20.25％。所述香味剂选自苦橙精油、玫瑰精油、月桂精油、茉莉精油和香精中的一种或几种。所述香味剂的作用是提高产品的舒适性。

在本发明中，以免洗消毒凝胶的质量为100％计，所述阳离子优选为0.15％～0.8％，更优选为0.2％～0.6％，进一步优选为0.3％～0.5％，最优选为0.4％。所述阳离子优选为选自Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺和K⁺中的一种或几种，更优选为Ca²⁺。所述阳离子用于增强三赞胶在乙醇和水互溶体系中的凝胶和增稠性能，并且Ca²⁺的作用优于其它离子成分。

在本发明中，所述免洗消毒凝胶优选还包括美白祛斑的功能性分子。以免洗消毒凝胶的质量为100％计，所述美白祛斑的功能性分子的质量百分含量优选为0.1％～2.0％，更优选为0.15％。所述美白祛斑的功能性分子优选选自白藜芦醇、维生素C、维生素E和芦荟胶中的一种或几种。功能性分子的添加，在使免洗消毒凝胶发挥消毒、保湿作用的同时起到美白祛斑作用，更有利于提高市场认可度。

1)将所述天然三赞胶溶解于水中，得到三赞胶溶液；

3)将乙醇和香味剂混合，得到混合液2；

4)将步骤2)中混合液1和步骤3)中混合液2混合，75～90℃加热，冷却得到免洗消毒凝胶；

步骤1)～2)与步骤3)之间没有时间顺序的限制。

本发明将所述天然三赞胶溶解于水中，得到三赞胶溶液。

在本发明中，配制的三赞胶溶液的质量百分含量优选为0.15～0.3％，更优选为0.2～0.25％。

得到三赞胶溶液后，本发明将所述三赞胶溶液与消毒剂、阳离子混合，得到混合液1。

本发明对混合的方法没有特殊限制，采用本领域所熟知的混合方案即可。

本发明将乙醇和香味剂混合，得到混合液2。

在本发明中，当组分包含功能性分子时，优选将功能性分子添加至混合液2中。本发明对混合的方法没有特殊限制，采用本领域所熟知的混合方案即可。

得到混合液1和混合液2后，本发明将所述混合液1和混合液2混合，75～90℃加热，冷却得到免洗消毒凝胶。

在本发明中，所述加热的温度优选为80～85℃，更优选为82℃。所述加热的时间优选为10～30min，更优选为15～25min，更优选为20min。所述冷却优选为自然冷却至室温。加热冷却过程会使得多糖结构重排形成网络结构，从而表现为凝胶特性。

冷却后，优选将消毒凝胶液进行灌装和封口，得到成品。

在本发明中，所述免洗消毒凝胶的使用方法优选为将取适量免洗消毒凝胶涂抹在手部或其他待消毒部分，涂抹均匀，待自然晾干即可。采用本发明免洗消毒凝胶除菌率达到80％以上。

下面结合实施例对本发明提供的一种具有醇溶性和保湿性的天然三赞胶、免洗消毒凝胶和应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

三赞胶的乙醇溶解性实验

1)采用鞘氨醇单胞菌T-3(CGMCC No.10150)发酵生产原始高酰基三赞胶，采用鞘氨醇单胞菌NXdP(CGMCC No.15406)发酵的透明型高酰基三赞胶，采用鞘氨醇单胞菌T-4(CGMCC No.22948)生产低酰基三赞胶；

2)分别取原始高酰基三赞胶、透明型高酰基三赞胶和低酰基三赞胶分别配制浓度为0.02％、0.1％、1％和3％的水溶液；

3)将上述制备的不同浓度的不同种类的三赞胶水溶液按照体积比1:1和0.1:1的比例混合，搅拌均匀。观察管内部，发现各管内均无沉淀析出，说明三赞胶溶液可以与乙醇互溶，具有醇溶特性。

(4)将上述三赞胶水溶液在90℃加热10～30min，自然冷却至室温，可形成凝胶。结果见图1。

实施例2

天然产物多糖三赞胶的保湿性能测定，具体方法如下：

(1)称各取0.5g的实施例1中3种天然三赞胶、透明质酸钠、甘油各3份于称量瓶中；

(2)加入0.2g的蒸馏水，待样品充分吸水后，置于装有硅胶的干燥器内，室温放置，并分别于3、6、9、18、21、24h后称重，计算3次平均值，按式I计算保湿率：

保湿率(％)＝H_n/H_o×100％式I

其中，H_n为不同时间样品水分质量(单位：g)；H_o为样品初始水分质量(单位：g)。

实施例1中3种三赞胶具有与透明质酸具有相同的保湿性能，在放置24h后，具有60％～65％的保湿率，是甘油保湿性能的1.5～1.8倍。图2展示市场在售三赞胶、透明质酸和甘油在放置24h后的保湿率结果。

实施例3

免洗手消毒凝胶的制备方法，具体包括以下步骤：

免洗手消毒凝胶的成分由以下成分组成(质量百分比)：

该消毒凝胶的制备方法按以下步骤进行：

(1)将三赞胶溶于100mL水，室温搅拌均匀，制成A液；

(2)向A液中加入聚六亚甲基双胍、Ca²⁺无机盐，室温搅拌均匀，制成B液；

(3)向乙醇中加入香味剂，搅拌均匀制成C液；

(4)将B液和C液均匀混合，75℃加热30min，自然冷却至室温，制成消毒凝胶液。灌装、封口得到成品。

实施例4

新型免洗手消毒凝胶的成分由以下成分组成：

该消毒凝胶的制备方法按以下步骤进行：

(1)将三赞胶溶于100mL水，室温搅拌均匀，制成A液；

(2)向A液中加入醋酸氯己定和K⁺阳离子，室温搅拌均匀，制成B液；

(3)向乙醇中加入香味剂，搅拌均匀制成C液；

(4)将B液和C液均匀混合，90℃加热10min，自然冷却至室温，制成消毒凝胶液。灌装、封口得到成品。

实施例5

新型免洗手消毒凝胶配方：

该消毒凝胶的制备方法按以下步骤进行：

(1)将三赞胶溶于水，室温搅拌均匀，制成A液；

(2)向A液中加入葡萄糖酸氯己定、Mg²⁺无机盐，室温搅拌均匀，制成B液；

(3)向300～500mL乙醇中加入月桂精油和白藜芦醇，搅拌均匀制成C液；

(4)将B液和C液均匀混合，85℃加热20min，自然冷却至室温，制成消毒凝胶液。灌装、封口得到成品。

实施例6

免洗手消毒凝胶的制备方法，具体包括以下步骤：

免洗手消毒凝胶的成分由以下成分组成(质量百分比)：

该消毒凝胶的制备方法按以下步骤进行：

(1)将三赞胶溶于100mL水，室温搅拌均匀，制成A液；

(3)向乙醇中加入香味剂，搅拌均匀制成C液；

实施例7

免洗手消毒凝胶的杀菌消毒效果验证

1、首先取0.5g上述实施例3～6中制备的免洗手消毒凝胶于手掌心，用另一只手的手指尖在该手掌心内搓揉。

2、用免洗手消毒凝胶环形涂抹于另一只手的前臂，大约到前臂1/2处。

3、换另一只手取0.5g上述实施例3～6中免洗手消毒凝胶同样于手掌心，另一只手的指甲在该手掌心内搓揉。

4、用免洗手消毒凝胶同样环形涂抹于另一只手的前臂，大约到前臂1/2处。

5、做完后，取0.5g上述实施例3～6中免洗手消毒凝胶于掌心，两手掌相对，手指并拢，相互搓揉。

6、搓揉完成后，一只手掌心对另一只手手背沿指缝相互搓揉，然后双手交换进行。

7、双手掌心相对，双手交叉指缝相互搓揉。

8、最后一步，弯曲手指使关节在另一手掌心旋转揉搓，双手交换进行，挫致免洗手消毒凝胶吸收为止。

9、将经上述实施例3～6中免洗手消毒凝胶消毒后的拇指摁指印于LB平板上，以未消毒的拇指为对照。于37℃中培养1天，观察是否有菌落生长。

结果如图3所示。对照平板中有多种菌落生长，而经免洗手消毒凝胶处理后的平板无菌落出现。由此说明，实施例3～6中的免洗手消毒凝胶具有杀菌消毒的效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种具有醇溶性和保湿性的天然三赞胶联合乙醇在制备卫生消毒用品和/或洗护用品中的应用,所述天然三赞胶包括以下三赞胶中的一种或几种:保藏编号为CGMCCNo.10150的鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas sp.）T-3产生的三赞胶、保藏编号为CGMCCNo.15406的鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas sp.）NXdP产生的三赞胶、保藏编号为CGMCCNo.22948的鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas sp.）T-4产生的三赞胶。

2.根据权利要求1所述应用，其特征在于，所述卫生消毒用品包括免洗消毒凝胶。

3.根据权利要求1所述应用，其特征在于，所述洗护用品包括化妆品。

4.一种免洗消毒凝胶，其特征在于，包括以下质量百分含量的组分：权利要求1所述应用中天然三赞胶0.05%~0.6%、乙醇70%~80%、消毒剂0.05%~0.5%、香味剂0.05%~0.5%、阳离子0.1%~1.0%，余量的水。

5.根据权利要求4所述免洗消毒凝胶，其特征在于，所述消毒剂包括双胍类或季铵类消毒剂；

所述阳离子选自Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺和K⁺中的一种或几种。

6.根据权利要求4或5所述免洗消毒凝胶，其特征在于，所述免洗消毒凝胶还包括美白祛斑的功能性分子；

所述美白祛斑的功能性分子的质量百分含量为0.1%~2.0%。

7.根据权利要求6所述免洗消毒凝胶，其特征在于，所述美白祛斑的功能性分子选自白藜芦醇、维生素C、维生素E和芦荟胶中的一种或几种。

8.权利要求4~7任意一项所述免洗消毒凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将所述天然三赞胶溶解于水中，得到三赞胶溶液；

2）将步骤1）中三赞胶溶液与消毒剂、阳离子混合，得到混合液1；

3）将乙醇和香味剂混合，得到混合液2；

4）将步骤2）中混合液1和步骤3）中混合液2混合，75~90℃加热，冷却，得到免洗消毒凝胶；

步骤1）~2）与步骤3）之间没有时间顺序的限制。

9.根据权利要求8所述制备方法，其特征在于，当组分包含功能性分子时，将功能性分子添加至混合液2中。