CN114557367A - 一种山茱萸果核木醋液及其在制备抑菌洗液或消毒剂中的应用 - Google Patents

一种山茱萸果核木醋液及其在制备抑菌洗液或消毒剂中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种山茱萸果核木醋液及其应用。本发明以山茱萸药材采收加工过程废弃物山茱萸果核为原料，采用热解炭化技术制备得到山茱萸果核木醋液。通过抑菌圈及最小抑菌浓度实验表明，该木醋液可显著抑制大肠杆菌、痢疾杆菌、金黄色葡萄球菌的生长，具有较好的抑菌作用。本发明基于抑菌活性筛选出山茱萸果核木醋液最佳制备工艺。因此山茱萸果核木醋液有望开发为天然抑菌洗液或消毒剂，同时本发明可为山茱萸药材加工过程中废弃物的利用提供一种途径，实现变废为宝，延伸山茱萸产业经济链。

Description

一种山茱萸果核木醋液及其在制备抑菌洗液或消毒剂中的 应用
技术领域
本发明涉及中药废弃物与木醋液制备技术领域，更具体的说是涉及一种山茱萸果核木醋液制备方法及其在制备抑菌洗液或消毒剂中的应用。
背景技术
山茱萸为山茱萸科山茱萸属植物山茱萸Cornus officinalis Sieb.et Zucc的干燥成熟果肉。其味酸、涩，性微温，入肝肾两经，具有补益肝肾，涩精固脱之功。主要用于治疗眩晕耳鸣、腰膝酸痛、阳痿遗精、内热消渴等。山茱萸属植物全球共有4种，分布于欧洲中部及南部、亚洲东部及北美东部。我国有山茱萸Cornus officinalis和川鄂山茱萸Cornuschinensis 2种，其中山茱萸为我国临床常用中药，主要分布于我国秦岭山脉的巴山区、伏牛山区及天目山区等。随着大健康产业的蓬勃发展，市场对药食同源的山茱萸需求量剧增。据不完全统计显示，2019年全国山茱萸种植面积已超过40万亩，其年产量以干货计约6万吨。而山茱萸果核是山茱萸产地加工过程中产生的主要副产物，其重量约占全果的2/3，初步测算其年产量可达25万吨，目前其处理方式仍为集中堆放或焚烧处理，尚缺乏有效利用途径，造成资源浪费与环境污染。如何有效利用山茱萸果核已成为山茱萸产业亟需解决的问题。
木醋液又称植物酸，是木材在干馏后导出的蒸汽气体混合物经冷凝分流后得到的一种红褐色液体，具有醋酸的酸味和烟熏气味。随着炭化工业的发展，除木材外，其它生物质材料，如竹、果壳、果核等也可作为热解原材料生产相似的木醋液。大量研究表明，木醋液具有较好的抑菌活性，已在国内外获得了广泛应用，并根据其精制程度的不同用于农业生产、食品加工、医药保健等领域。随着畜禽养殖行业“禁抗、减抗”政策的出台，木醋液作为天然抑菌剂，应用前景将更为广阔，原料需求也将逐年增加。此外，有研究表明不同温度下获得的木醋液成分与抑菌活性均有所差异，因此，寻找高抑菌活性木醋液制备的新原料与最佳抑菌活性的干馏温度已成为相关领域研究的热点。
综上，本发明试图解决上述问题，提供一种具有良好抑菌活性的山茱萸木醋液的制备方法，同时将为木醋产业提供一种新的原料，更重要的是将为山茱萸药材加工过程废弃物提供一条利用途径。
发明内容
发明目的：针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供了一种具有抑菌作用的山茱萸果核木醋液的制备方法，将有助于山茱萸果核资源的利用。
技术方案：为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种山茱萸果核木醋液，它是通过以下方法制备得到的：
(1)取自然风干的山茱萸果核，粉碎过筛，放入干馏釜中，用真空泵将干馏釜中空气抽出后通入氮气至气压平衡；加热程序设定为：加热速率为1℃/min～20℃/min，目标温度为200℃～800℃，保温一段时间，在冷凝装置中通入冷却水，将木燃气出气管打开，开始馏出液体时记录为初始温度，每间隔30℃～200℃收集一次馏分，为木醋液原液；
(2)取步骤(1)得到的木醋液原液装入棕色玻璃瓶，静置；待木醋液原液分为上中下三层，采用虹吸法获取中层的木醋液，加入活性炭，常温下恒温振摇器振摇，静置，抽滤，得精制木醋液。
作为优选方案，以上所述山茱萸果核木醋液，步骤(1)所述的加热速率为5℃/min。升温速率和热解温度均会影响木醋液的产率及其成分组成
作为优选方案，以上所述山茱萸果核木醋液，步骤(1)所述的目标温度为600℃。
作为优选方案，以上所述山茱萸果核木醋液，步骤(1)中所述的收集馏分的温度间隔为50℃。
作为优选方案，以上所述山茱萸果核木醋液，步骤(2)中所述的活性炭为粉末。活性炭用量为1％～15％。
作为优选方案，以上所述山茱萸果核木醋液，其中步骤(2)中所述活性炭用量为5％。常温下恒温振摇器振摇1h，300r/min，4℃静置3d。
山茱萸果核木醋液在制备抑菌洗液或消毒剂中的应用。
本发明经过大量实验研究表明，山茱萸果核木醋液能够有效抑制大肠杆菌、痢疾杆菌、金黄色葡萄球菌的生长，表明山茱萸果核木醋液具有显著的抑菌作用，可应用于制备抑菌洗液或消毒剂等产品。
本发明提供的山茱萸果核木醋液在制成抑菌洗液时，在山茱萸果核木醋液中加入适量聚山梨酯80和尼泊金乙酯，其余用纯化水补足余量，搅拌均匀，分装，灌封，即得。
本发明的优势及有益效果
(1)本发明主要以山茱萸药材采收加工过程废弃物山茱萸果核为原料，制备木醋液，开发其新用途，提升了山茱萸果核的可利用价值，有助于延伸山茱萸资源产业链，促进山茱萸产业绿色发展。
(2)本发明的实施，为木醋液提供了一种新原料，并优选出了抑菌活性最佳的山茱萸果核木醋液制备工艺，将有助于山茱萸果核木醋液的精细化利用。
(3)本发明提供的山茱萸果核木醋液，实验结果表明可有效抑制常见致病菌大肠杆菌、痢疾杆菌、金黄色葡萄球菌的生长。因此山茱萸果核木醋液有望开发成为天然抑菌剂，同时也为山茱萸果核废弃资源的开发利用提供了途径。
具体实施案例
下面结合具体实施例进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1
一种具有抑菌作用的山茱萸果核木醋液，其通过以下方法制备得到：
(1)取自然风干的山茱萸果核，粉碎过40目筛，放入干馏釜中，用真空泵将干馏釜中空气抽出后通入氮气至气压平衡；加热程序设定为：加热速率为20℃/min，目标温度为500℃，保温时间为30min，在冷凝装置中通入冷却水，将木燃气出气管打开，开始馏出液体时记录为初始温度，每间隔100℃收集一次馏分(300～500℃)，得到不同馏出温度的木醋液原液。
(2)取步骤(1)得到的木醋液原液装入棕色玻璃瓶，4℃静置30d；待木醋液原液分上中下三层，采用虹吸法获取中层的木醋液，加入2％活性炭，常温下恒温振摇器振摇1h(300r/min)，4℃静置3d，抽滤，得精制木醋液。
实施例2
一种具有抑菌作用的山茱萸果核木醋液，其通过以下方法制备得到：
(1)取自然风干的山茱萸果核，粉碎过40目筛，放入干馏釜中，用真空泵将干馏釜中空气抽出后通入氮气至气压平衡；加热程序设定为：加热速率为5℃/min，目标温度为600℃，保温时间为30min，在冷凝装置中通入冷却水，将木燃气出气管打开，开始馏出液体时记录为初始温度，每间隔50℃收集一次馏分(300～600℃)，得到不同馏出温度的木醋液原液。
(2)取步骤(1)得到的木醋液原液装入棕色玻璃瓶，4℃静置30d；待木醋液原液分上中下三层，采用虹吸法获取中层的木醋液，加入5％活性炭，常温下恒温振摇器振摇1h(300r/min)，4℃静置3d，抽滤，得精制木醋液。
实施例3山茱萸果核木醋液在制备抑菌洗液或消毒剂中的应用
抑菌洗液原料及配比见表1。所述抑菌洗液由下表成分组成，搅拌均匀后，分装，灌封，即得。
表1抑菌洗液原料及配比
Figure BDA0003520851100000031
Figure BDA0003520851100000041
。
实施例4山茱萸果核木醋液抑菌效果评价
1仪器与试剂
1.1仪器
DHG-9023型鼓风干燥培养箱(太仓市华利达实验设备有限公司)，UV-5100紫外可见分光光度计(上海元析仪器有限公司)，Quitix125D电子天平(德国赛多利斯科学仪器有限公司)，IS-RDV1型恒温振荡器(美国精骐有限公司)，LRH-150液晶生化培养箱(太仓市华利达实验设备有限公司)，S-B50L型立式压力蒸汽灭菌器(江苏省金坛市医疗器械厂)，超净工作台(苏州净化设备有限公司)
1.2试验菌株
大肠杆菌Escherichia coli(CICC20658)、痢疾志贺氏菌Shigella dysenteriae(CICC23829)、金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus(ATCC25923)。
1.3试剂
酵母粉(批号LP0021)、胰蛋白胨(批号LP0042)购于英国OXOID公司，红核妇洁洗液(批号200736)购于山东步长神州制药有限公司。
2实验方法
采用滤纸片法测定不同制备方法所得山茱萸核木醋液对大肠杆菌、痢疾杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径。分别用接种环刮取已活化好的大肠杆菌、痢疾杆菌、金黄色葡萄球菌单菌落，接种于Luria-Bertani(LB)液体培养基中，于37℃振荡培养12h，通过测量吸光度值(OD)值，用无菌水制成含菌数为1×106CFU/mL的菌悬液。LB固体培养基灭菌后倾倒在直径90mm的培养皿中，吸取配制好的菌悬液100μL，加入LB固体培养基中，用涂布棒将菌液涂布均匀。取高压灭菌后直径6mm的空白药敏纸片，分别加入20μL各温度段的木醋液原液，空白对照组加入20μL无菌水，阳性药组加入20μL红核妇洁洗液。将加好木醋液的药敏纸片贴于已涂菌的培养基表面，各温度段木醋液均设3个重复。将细菌平板倒置于37℃生化培养箱，培养24h，十字交叉法测量其抑菌圈直径，参照药物敏感试验判定标准(表2)，判断不同温度段山茱萸果核木醋液抑菌活性强弱。实验结果见表3～4。
表2药物敏感试验判定标准
Figure BDA0003520851100000042
Figure BDA0003520851100000051
3.实验结果
参照药物敏感试验判定标准可知，实施例1所制备的木醋液对供试菌种均有一定的抑制效果，敏感度在中敏到高敏之间，不同组别山茱萸果核木醋液对于供试菌种的抑制效果强弱顺序为：W400℃～500℃＞W300℃～400℃。对于大肠杆菌，W400℃～500℃组的抑菌效果与其它组别和阳性药组均具有极显著性差异(P＜0.01)；对于痢疾杆菌，W400℃～500℃组的抑菌效果与W300℃～400℃组具有显著性差异(P＜0.05)；对于金黄色葡萄球菌，W400℃～500℃组的抑菌效果与W300℃～400℃组有极显著性差异(P＜0.01)。具体实验结果见表3。
表3实施例1抑菌圈测量结果(mm，
Figure BDA0003520851100000052
n＝3)
Figure BDA0003520851100000053
注：-表示无抑菌效果；同列间标不同字母表示具有极显著性差异(P＜0.01)。
参照药物敏感试验判定标准可知，实施例2制备的400℃～600℃木醋液对供试菌种均有一定的抑制效果，敏感度在中敏到高敏之间，3种供试菌对于有效木醋液的敏感顺序为：痢疾杆菌＞大肠杆菌＞金黄色葡萄球菌；不同组别山茱萸果核木醋液对于供试菌种的抑制效果强弱顺序为：W500℃～550℃＞W450℃～500℃＞W550℃～600℃＞W400℃～450℃。对于大肠杆菌和痢疾杆菌，W500℃～550℃组的抑菌效果与其他组别和阳性药组均具有极显著性差异(P＜0.01)；对于金黄色葡萄球菌，W500℃～550℃组的抑菌效果与W400℃～450℃组和W550℃～600℃组具有极显著性差异(P＜0.01)。具体实验结果见表4。
表4实施例2抑菌圈测量结果(mm，X±SD，n＝3)
Figure BDA0003520851100000054
Figure BDA0003520851100000061
注：-表示无抑菌效果；同列间标不同字母表示具有极显著性差异(P＜0.01)。
山茱萸果核木醋液整体上对革兰氏阴性菌的抑制效果优于革兰氏阳性菌，对痢疾杆菌的抑制作用最强。
实施例5山茱萸果核木醋液抑菌效果评价
1仪器与试剂
1.1仪器
DHG-9023型鼓风干燥培养箱(太仓市华利达实验设备有限公司)，UV-5100紫外可见分光光度计(上海元析仪器有限公司)，Quitix125D电子天平(德国赛多利斯科学仪器有限公司)，IS-RDV1型恒温振荡器(美国精骐有限公司)，LRH-150液晶生化培养箱(太仓市华利达实验设备有限公司)，S-B50L型立式压力蒸汽灭菌器(江苏省金坛市医疗器械厂)，超净工作台(苏州净化设备有限公司)
1.2试验菌株
大肠杆菌Escherichia coli(CICC20658)、痢疾志贺氏菌Shigella dysenteriae(CICC23829)、金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus(ATCC25923)
1.3试剂
酵母粉(批号LP0021)、胰蛋白胨(批号LP0042)购于英国OXOID公司，MH肉汤培养基(批号HB6231)购于青岛海博生物技术有限公司，红核妇洁洗液(批号200736)购于山东步长神州制药有限公司。
2实验方法
选取实施例1中W400℃～500℃木醋液和实施例2中W500℃～550℃木醋液，采用微量肉汤(MH)稀释法对其进行最小抑菌浓度的测定。在超净工作台中吸取100μL MH依次加入灭菌96孔板的第1、2、3行木醋液组的2～12列中，第4、5、6行阳性药组的2～12列中，第7、8行空白对照组的1～12列中；吸取木醋液100μL加入第1、2、3行的第一列孔中，混合均匀后吸取100μL加入到第1、2、3行的第2列孔中，混合均匀后再吸取100μL到各行第3孔，依次进行梯度稀释，最后吸取100μL制备好的菌悬液(1×106CFU/mL)加入96孔板中，混合均匀，使稀释倍数为1/4～1/2048。阳性对照组、空白对照组同上。置于37℃生化培养箱培养24h，用肉眼观察可100％抑制细菌生长的浓度为MIC。实验重复3次，以红核妇洁洗液作为阳性对照，无菌水作为空白对照，实验结果见表5。
3实验结果
表5最小抑菌浓度测量结果
Figure BDA0003520851100000071
。
以上实验结果表明，本发明开发出的山茱萸果核木醋液具有良好的抑菌活性，因此山茱萸果核木醋液有望开发成为一种抑菌洗液或消毒剂产品，具有重要的实际应用价值，不仅为木醋产业提供了一种新原料，同时也为山茱萸果核废弃资源变废为宝及山茱萸资源综合利用提供了途径。
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 (11)

1.一种山茱萸果核木醋液，其特征在于，它是通过以下方法制备得到的：
(1)取自然风干的山茱萸果核，粉碎过筛，放入干馏釜中，用真空泵将干馏釜中空气抽出后通入氮气至气压平衡；加热程序设定为：加热速率为1℃/min～20℃/min，目标温度为200℃～800℃，保温一段时间，在冷凝装置中通入冷却水，将木燃气出气管打开，开始馏出液体时记录为初始温度，每间隔30℃～200℃收集一次馏分，为木醋液原液；
(2)取步骤(1)得到的木醋液原液装入棕色玻璃瓶，静置；待木醋液原液分为上中下三层，采用虹吸法获取中层的木醋液，加入活性炭，常温下恒温振摇器振摇，静置，抽滤，得精制木醋液。
2.根据权利要求1所述的山茱萸果核木醋液，其特征在于，步骤(1)所述的加热速率为5℃/min。
3.根据权利要求1所述的山茱萸果核木醋液，其特征在于，步骤(1)所述的目标温度为600℃。
4.根据权利要求1所述的山茱萸果核木醋液，其特征在于，步骤(1)所述的保温时间为30min。
5.根据权利要求1所述的山茱萸果核木醋液，其特征在于，步骤(1)所述的收集馏分的温度间隔为50℃。
6.根据权利要求1所述的山茱萸果核木醋液，其特征在于，步骤(2)所述的活性炭为粉末，活性炭用量为1％～15％。
7.根据权利要求6所述的山茱萸果核木醋液，其特征在于，步骤(2)所述的活性炭用量为5％；常温下恒温振摇器振摇1h，300r/min，4℃静置3d。
8.权利要求1所述的山茱萸果核木醋液在制备抑菌洗液或消毒剂中的应用。
9.根据权利要求8所述的山茱萸果核木醋液在制备抑菌洗液或消毒剂中的应用，其特征在于，将山茱萸果核木醋液、表面活性剂、防腐剂和纯化水按比例混合均匀。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述的表面活性剂为聚山梨酯80；所述的防腐剂为尼泊金乙酯。
11.根据权利要求8～9任一项所述的应用，其特征在于，将山茱萸果核木醋液制成喷雾剂、外用膏剂、凝胶剂或栓剂。
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