CN115413749B - 一种高效抑菌活性油水乳液的大气压冷等离子体制备方法及应用 - Google Patents
一种高效抑菌活性油水乳液的大气压冷等离子体制备方法及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种以植物油与水作为原材料，利用大气压低温等离子体制备的等离子体活化油水乳液，具有成本低、制备时间短的优势，并公开了利用大气压冷等离子体制备该活化液或油水乳液的方法。本发明提供的等离子体活化油水乳液可用于医疗药剂或者食品保鲜剂，抑菌活性高且能长时间存储，表现出非常稳定的抑菌活性。
Description
技术领域
本发明涉及等离子体应用领域，具体涉及一种高效抑菌活性油水乳液以及利用大气压冷等离子体制备该油水乳液的方法和应用。
背景技术
新型冠状病毒、SARS、甲型H1N1流感、埃博拉病毒等传染病发生与流行，对社会经济与人类健康造成了重大影响。大气压低温等离子体由于宏观温度接近或略高于室温，用其对生物组织和不耐热基体进行处理，能够在保证杀菌消毒效率的同时不造成热损伤，在生物医学领域受到了广泛关注。目前，等离子体生物医学已经在病菌灭活、止血凝血、口腔医学、癌症与肿瘤治疗皮肤病治疗等领域取得了一些成果。
低温等离子体对微生物的消杀一般分为直接处理和间接处理。直接处理是将等离子体直接作用于微生物，放电过程中产生的高能粒子、紫外线辐射和活性粒子的协同作用对微生物具有抑菌特性。等离子体直接处理具备活性粒子能不断产生，并且能精确处理的优点，但只适用于浅表层和裸露处理。间接处理通常使用蒸馏水作为介质，经等离子体处理后生成过氧化氢，亚硝酸盐，硝酸盐，过氧亚硝酸盐等活性物质，使得等离子体在微生物的消杀方面具备良好的生化活性。
但是，大部分等离子体活化水(PAW)制备过程中高压电极与液面并非直接接触，导致等离子体中的活性物种与水作用效率低。为此，中国专利CN113993262公开了一种将覆盖有介质层的电极直接置于水中制备出PAW，该装置能够制备大量等离子体活化水。但是，PAW仍存在活性寿命短暂的缺点，即使在磷酸盐缓冲液的辅助下，在-25℃的温度下其生物活性最多只能稳定保存3天。因此，寻找新型活化介质来延长活性物质的时效性和稳定性尤为重要。
针对PAW时效性短、稳定性能差的问题，制备出时效性更长，性能稳定的等离子体活化液具有作为药剂的潜在应用前景。人们在前期研究工作发现经臭氧氧化获得臭氧油具有杀菌性能，但制备臭氧油一般需要0.5-2天，存在处理时间长的缺点。中国专利CN109757552公开了一种具有高效抑菌性能的等离子体活化乳酸液及其制备方法和应用。通过在乳酸溶液液面上的等离子体喷枪产生射流作用于低浓度的乳酸溶液，获得较稳定的杀菌性能且能耗低，但该方法仅适用于畜禽宰杀过程产品的清洗消毒及果蔬的清洗杀菌，并不适合应用于生物药剂制备方面。
将植物油如橄榄油等通过自然氧化或者经臭氧处理后得到的臭氧油,其性质相对稳定，已在临床应用于多种皮肤黏膜疾患治疗，如口腔黏膜疾患、溃疡、外伤、烧伤、手术伤口等，均有显著疗效。采用大气压等离子体射流的方法处理橄榄油后可获得等离子体活化油(PAO)，发现能够生成醛类、羧酸及过氧化氢等物质，具备杀灭伤口表面细菌并促进伤口愈合的功效。 Zou等报导了采用大气压等离子体射流与紫草油作用放电7h后可制备出具有杀菌活性的等离子体活化油，同时还具有促进伤口愈合作用(Zou X等，ACS BiomaterialsScience&Engineering， 2019，5:1611-1622)；专利号ZL201811514303.X公开了一种高活性粒子浓度的等离子体活化油生成装置，通过气体加湿模块将放电载气中加入适量水分子在气-液界面上产生等离子体，以便提高等离子体中活性粒子的浓度。因此，PAO的发现为人们提供了一种具备良好抑菌性能、稳定性好的新型活化介质，但其制备过程仍需较长时间，而且与PAW相比，植物油要比蒸馏水或去离子水成本要高。因此，如何高效制备出等离子体活化液具有重大意义。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，即，采用大气压等离子体制备的等离子体活化水保存时间短，而在使用载气的情况下大气压等离子体与植物油作用制备的等离子体活化油制备时间较长而且成本相对较高的问题，本发明提供一种低成本、制备时间短，活性高且能长时间存储的等离子体活化液以及利用大气压冷等离子体制备该活化液或油水乳液的方法和应用。
因此，本发明的一方面提供一种等离子体活化液(或油水乳液)，以植物油与水为原料，经等离子体活化而成油水乳液，即得到等离子体活化液。所述植物油可以是非食用油，也可以是食用油，所述水可以是蒸馏水或去离子水。
本发明中，所述等离子体活化为直流或交流高压电源驱动的大气压冷等离子体反应器产生的等离子体，其作用于油水混合液中一定时间，获得活化后的油水乳液。
本发明另一方面还提供上述等离子体活化液的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：配制油水混合液，将植物油与水混合作为原料。所述植物油可以是非食用油，也可以是食用油，例如山茶油、橄榄油、花生油、大豆油、玉米油等。
步骤1中，所述植物油与水按一定比例进行混合，例如以10:1至1:10，优选5:1至1:5的体积比进行混合。
步骤2：准备等离子体反应器和载气。所述等离子体反应器为直流或交流高压电源驱动的大气压冷等离子体反应器，其可以带有单根电极，或者为大气压阵列式等离子体反应器，其包含多根高压电极，并且高压电极置于石英管中。
步骤2中，使用添加有适量氧气的惰性气体，如氦气(He) 或氩气(Ar)的混合气体作为载气。氧气与惰性气体的体积或流量比可以为1：0.5-50，优选1：5-15。
步骤3：制备等离子体活化油水乳液。
在本发明一种实施方式中，当采用带有单根电极的等离子体反应器时，可以将载气与大气压等离子体反应器连通，然后通过反应器喷嘴将载气通入油水混合液中进行放电，制备等离子体活化油水乳液。
在本发明另一种实施方式中，当采用阵列式等离子体反应器时，将配制好的油水混合液摇匀，并加入已连通载气的等离子体反应器中，产生鼓泡。通过调节交流高压电源施加电压在油水混合物中产生放电，控制放电时长，制备出等离子体活化油水乳液。
步骤3中，将反应器喷嘴与混合液的液面垂直，并置于液面以下进行均匀放电。放电电压为0-20kV，优选10-18kV，放电频率0-10kHz，优选1-10kHz。放电时长不超过5小时，优选1-4 小时。
本发明还提供所述等离子体活化液用于制备抑菌剂的用途，可用于医疗药剂或者食品保鲜剂，在病菌灭活、止血凝血、口腔医学、癌症与肿瘤治疗、皮肤病治疗等领域表现出抑菌活性。
本发明提供的等离子体活化液及其制备方法和应用具有以下优点：
(1)本发明以植物油与水作为原材料，利用大气压低温等离子体与植物油水混合液作用，制备等离子体活化油水乳液，具有成本低、制备时间短的优势。例如，在山茶油中掺杂一定比例的去离子水，经等离子体短时间处理后获得高活性粒子浓度的等离子体活化油水乳液；
(2)本发明提供的等离子体活化油水乳液可用于医疗药剂或者食品保鲜剂，例如对大肠杆菌等微生物具有明显的抑菌活性，山茶油与去离子水为1:5时放电制备的等离子体油水乳液抑菌活性高，其最低抑菌浓度值MIC＝1mg/mL；
(3)本发明提供的等离子体活化液活性高且能长时间存储优点，所制备的等离子体活化山茶油水乳液放置数天后的抑菌圈并未减小，其抑菌活性十分稳定。
附图说明
图1示出实施例1中山茶油与水的混合液或活化乳液放电前后样品对照图。
图2示出实施例1中放电不同时长所制备的等离子体活化油水乳液的碘值、过氧化值、酸值以及pH值结果比较；
图3示出实施例1中不同比例山茶油水混合液放电1-4小时制备等离子体活化油水乳液的对大肠杆菌抑菌实验结果比较；
图4示出实施例1中等离子体活化油水(体积比为1：5)乳液及活化水储存后对大肠杆菌的影响；
图5示出实施例2中不同植物油与去离子水体积比为1:5时放电2h制备的活化油对大肠杆菌抑菌结果比较。
具体实施方式
下面通过优选实施方式和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。
根据本发明，提供一种等离子体活化液，以植物油与水为原料，经等离子体活化而成油水乳液。
本发明中，所述植物油是从植物中提取的油脂，可以是非食用油，也可以是食用油，所述水可以是蒸馏水也可以是去离子水，优选去离子水。
所述等离子体活化为直流或交流高压电源驱动的大气压冷等离子体反应器产生的等离子体，其作用于油水混合液中一定时间，获得活化后的油水乳液。
根据本发明，还提供上述等离子体活化液的制备方法。该方法包括以下步骤：
步骤1：配制油水混合液。
本发明中，将植物油与去离子水混合作为原料。所述植物油是从植物中提取的油脂，可以是非食用油，也可以是食用油，例如山茶油、橄榄油、花生油、大豆油、玉米油等，优选山茶油、橄榄油，所述山茶油由山茶树的种子而得，也称山茶籽油。本发明采用的食用油均可市售购得。
本发明人发现，单独使用植物油进行等离子体活化，制备时间较长，成本也比较高。而使用植物油与水的混合液作为原料，不但显著降低成本，而且制备所需时间相对缩短，最终获得的活化液也表现出较高的活性。
本发明中，所述植物油与去离子水按一定比例进行混合，例如植物油与去离子水以10:1至1:10的体积比进行混合，优选 5:1至1:5，如3:1、1:1或1:3。本发明中，植物油与去离子水通过手摇、搅拌器搅拌可以达到比较充分的混合。但静置一段时间后还是会形成油水分层的现象。因此，本发明中，可以在比较充分混合后即进行后续活化步骤。
步骤2：准备等离子体反应器和载气。
本发明中使用的等离子体反应器为直流或交流高压电源驱动的大气压冷等离子体反应器，其可以带有单根电极，使用时置于待处理的液体中，或者为大气压阵列式等离子体反应器，又称鼓泡式等离子体反应器，其包含多根高压电极，并且高压电极置于石英管中。
本发明中，对所述等离子体反应器没有特别限定，一般可使用现有的多种类型等离子体放电反应器，例如，其可包括电压(0～20kV)、频率(0～10kHz)连续可调的交流高压电源 (CTP-2000K,由南京苏曼公司生产)，使用一定长度(如135 mm)，一定外径和内径(例如可分别为5和3mm)的石英管反应器，在管内可放置钨棒(外径例如约为1mm)作为高压电极。优选地，石英管外距离喷嘴一定距离(如约5mm)处缠绕一定宽度(例如约为10mm)的铜箔作为地电极。
本发明中，可将等离子体反应器置于用于盛放待处理植物油的容器(例如平底试剂瓶)上方，或者在连续通气情况下直接插入容器中，然后控制放电一定时间。
根据本发明一种实施方式，所述等离子体反应器可以与配气系统、伏安特性分析部分、发射光谱分析部分等相连，从而组成本发明中使用的等离子体活化系统。
根据本发明，使用添加有适量氧气的惰性气体，如氦气 (He)或氩气(Ar)的混合气体作为载气。优选地，氧气与惰性气体的体积或流量比可以为1：0.5-50，优选1：1-25，更优选1：5-15。所述气体流量可通过质量流量控制器(例如北京七星华创公司生产)来精确控制。
本发明中，采用配气系统将He或Ar添加适量氧气作为载气。通过调节各气体流量，从而得到上述混合气体。
本发明中任选地，放电电压和电流波形分别采用连接至示波器(DPO5104，泰克)的高压探头(P6015A，泰克)和电流探头 (P6021，泰克)连续监测。对等离子体放电产生的活性物种采用发射光谱法进行诊断。
步骤3：制备等离子体活化油水乳液。
根据本发明一种实施方式，当采用带有单根电极的等离子体反应器时，可以将载气，即He或Ar与氧气的混合气，与大气压等离子体反应器连通，然后通过反应器喷嘴将载气通入油水混合液中进行放电，制备等离子体活化油水乳液。
根据本发明另一种实施方式，当采用阵列式等离子体反应器时，将配制好的油水混合液摇匀，并加入已连通载气(即He 或Ar与氧气以上述配比形成的混合气)的等离子体反应器中，产生均匀的鼓泡现象。通过调节交流高压电源施加电压在油水混合物中产生放电，控制放电时长，制备出等离子体活化油水乳液。
根据本发明优选的实施方式，在进行活化步骤前，通过加热、搅拌等手段，使油水较充分地混合。
本发明优选地，将喷嘴与混合液的液面垂直，并置于液面以下，例如喷嘴位于液面以下0.1mm-50mm，优选0.5-20mm，更优选1-10mm。如此设置，一方面可以使放电产生的活性物种充分为液体所用，另一方面，液面下如此深度进行放电，还可保证放电过程中液体进行适当混合，使得放电均匀。
本发明中，为了使得等离子体反应器中产生均匀稳定放电，采用放电电压为0-20kV，放电频率0-10kHz，优选放电电压为1-20kV，放电频率0.5-10kHz，更优选放电电压为10-18 kV，放电频率1-10kHz。
在此情况下，可以控制放电在较短时间内完成，优选放电时长不超过5小时，优选1-4小时，可有效制得等离子体活化油水乳液。
本发明方法制得的活化油水乳液(亦即等离子体活化液) 为含有大量活性物种的等离子体活化油水乳液，与未活化的混合液相比，活化后的油水乳液碘值(Iodine value)降低，碘值减小或降低表明等离子体活化油和油水乳液在随放电时间延长含不饱和键的成分的量明显减少，放电中产生的活性物种能够与油中的C＝C不饱和键作用将其破坏。此外，活化油水乳液的过氧化值(POV)增高，酸值或酸价(Acid value)增大， pH值相应降低，从而表现出显著的杀菌活性。
根据本发明，还提供所述等离子体活化液或者通过上述等离子体活化方法制得的油水乳液的用途，用于制备抑菌剂，可用于医疗药剂或者食品保鲜剂，例如对大肠杆菌等具有明显的抑菌活性。
本发明提供的抑菌剂具有广谱的抑菌活性，而且成本低、活性高、制备时间短且能长时间存储。由于大气压低温等离子体宏观温度接近或略高于室温，用其对生物组织和不耐热基体进行处理，能够在保证杀菌消毒效率的同时不造成热损伤。因此本发明的抑菌剂可广泛应用于生物医学领域，在病菌灭活、止血凝血、口腔医学、癌症与肿瘤治疗、皮肤病治疗等领域表现出抑菌活性。
实施例
以下通过具体实例进一步描述本发明，不过这些实例仅仅是范例性的，并不对本发明的保护范围构成任何限制。
本发明中，碘值测定操作方法参考国家标准GB/T 5532-2008《动植物油脂碘值的测定》，过氧化值(POV)测定操作方法参考国家标准GB5009.227-2016《食品中过氧化值的测定》，酸价测定操作方法参考国家标准GB5009.229-2016《食品安全国家标准食品中酸价的测定》。
实施例1
将山茶油与去离子水分别按体积比5:1、1:1、1:5配制成6mL 混合液，将各混合液置于试剂瓶中，摇匀使得油水充分混合，分别测量此时的碘值、过氧化值、酸值和pH值。
准备带有单根管的大气压等离子体反应器，与配气系统提供的载气连通，所述载气为1.0L.min-1He与0.1L.min-1O2混配而来。
将已通入He与O2的混合气的大气压等离子体反应器喷嘴与液面垂直地置于液面下约5mm处，进行放电，放电电压为15 kV，放电频率5kHz，使得等离子体反应器中产生均匀稳定放电，控制放电时长(分别在1、2、3、4小时取样，检测其碘值、过氧化值、酸值和pH值，并进行后续的抑菌实验)，制备出等离子体活化油水乳液。
观察发现，未放电时油水混合后尽管摇匀仍观察分层现象，油在上层，水在下层。而放电4h后不同配比的油水混合液均呈不同程度白色的乳液。相对比较均匀而且未出现明显的分层，如图1所示，其中从左至右依次是：油水5：1未放电，油水5： 1放电，油水1：1放电，油水1：5放电。
放电时间分别为0(未放电)、1、2、3、4h时所测得的碘值、过氧化值、酸值和pH值如图2所示。
对比例1
以5mL纯山茶油代替油水混合液，如实施例1进行大气压等离子体活化，控制放电时长(分别在1、2、3、4小时取样，检测其碘值、过氧化值、酸值和pH值，并进行后续的抑菌实验)，制备出等离子体活化的山茶油，不同时间节点的碘值、过氧化值、酸值和pH值如图2所示。
由图2的碘值分析结果可知，四个样品的碘值均随放电时间的延长而降低。其中纯山茶油放电4h后的等离子体活化山茶油的碘值减少了约12g/100g，而油水比为1:5的油水乳化液样品在放电4h后碘值比放电前减少了约48.3g/100g。碘值减小表明等离子体活化油和油水乳液在随放电时间延长含不饱和键的成分的量明显减少，放电中产生的活性物种能够与油中的 C＝C不饱和键作用将其破坏。
由图2的结果还可以看到，油水混合比为1:5放电4h得到油水乳液的过氧化值增大到约516.5meq/kg(相应地，纯山茶油放电后增大至约204meq/kg)，酸价增大了约11.5mg/g，而pH 值则降低至约2.4。
对比例2
以5mL纯去离子水代替油水混合液，如实施例1进行大气压等离子体活化，控制放电时长(分别在1、2、3、4小时取样，进行后续的抑菌实验)，制备出等离子体活化的去离子水。
实施例2
将大豆油、花生油、葵花油、玉米油分别与去离子水按体积比1:5配制成6mL混合液，将各混合液置于试剂瓶中，摇匀使得油水充分混合。
准备带有单根管的大气压等离子体反应器，与配气系统提供的载气连通，所述载气为1.0L.min-1He与0.1L.min-1O2混配而来。
将已通入He与O2的混合气的大气压等离子体反应器喷嘴与液面垂直地置于液面下约5mm处，进行放电，放电电压为15 kV，放电频率5kHz，使得等离子体反应器中产生均匀稳定放电，控制放电时长2小时，分别制备出等离子体活化油水乳液。取样，以进行后续的抑菌实验。
实验例：杀菌实验
1)LB培养基的配置：
500mL培养基具体操作如下：分别称取5g NaCl、2.5g 酵母提取物、5g胰蛋白胨、7.5g琼脂(固体培养基需加入)于烧杯中，加入500mL去离子水后超声溶解，根据需要分装在锥形瓶中，121℃高温湿热灭菌30min后备用。
2)SDB培养基的配置
500mL培养基具体操作如下：20g麦芽糖、5g胰蛋白胨、 7.5g琼脂(固体培养基需加入)。将上述成分溶于500mL水，加热溶解，调pH至6.0-0.2，分装锥形瓶中，121℃高温湿热灭菌30min后备用
3)pH＝7.4的PBS缓冲液(0.01M)配置分别称取3.2g NaCl、0.08g KCl、0.568gNa2HPO4，0.108g KH2PO4于烧杯中，加入320mL的超纯水，用HCl调节pH＝7.4，再定容至400mL，121℃高温湿热灭菌30min后备用。
4)微生物的培养
将冻存在-80℃冰箱内的细菌/真菌取出，恢复至室温后，接种在液体LB/SDB培养基中，37℃，180rpm振荡培养12/48 h，以达到对数生长期，放入4℃冰箱中备用。实验中使用的耗材及玻璃器皿均经过121℃高温湿热灭菌，所有实验在无菌条件下进行。
5)抗菌活性评价
用琼脂扩散法评价本发明所制得的油水活化乳液的抗菌活性。琼脂平板上接种大肠杆菌(E.coli)等细菌/真菌(例如还可以是：标准革兰氏阳性菌：金黄色葡萄球菌(S.aureus)；革兰氏阴性菌：铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)、鼠伤寒沙门氏菌(S.typhimurium)；一种真菌：白色念珠菌(C.albicans)。菌液浓度均为106CFU mL-1，接种量为100μL。然后将直径为8mm的滤纸圆盘放在琼脂表面，各加入150μL的油水活化乳液，设三组平行实验。平板在37℃下培养16h，滤纸盘周围可见生长抑制区，采用游标卡尺测量药敏试纸抑菌圈的大小，以此评价活化油水乳液的杀菌活性。
实验例1：抑菌活性I
通过纸片琼脂扩散法，对实施例1中大气压等离子体与不同比例油水混合液作用制备的等离子体活化油水乳液对大肠杆菌抑菌活性进行评价，并与对比例1中等离子体活化的纯山茶油样品和对比例2中等离子体活化的去离子水样品进行比较，结果如图3所示，其中分别展示空白对照、山茶油放电、不同配比的油水混合液/乳液、去离子水放电情况下不同时间(0、1、2、3、 4h)的抑菌情况。测量各自的抑菌圈直径，汇总于下表1中：
表1不同油水混合比例制备等离子体活化油水乳液对大肠杆菌的抑菌圈直径
由图3和表1可以看到，随放电处理时间的增加，抑菌圈直径明显变化。油水体积比分别为5:1，1:1和1:5体系中抑菌圈的直径明显大于等离子体改性纯山茶油放电相同时间对应的样品，尤其是放电3和4小时的等离子体活化油水乳液的抑菌圈都达到19mm以上，而此时的等离子体活化山茶油样品的抑菌圈均小于12mm。而等离子体改性的去离子水的抑菌圈则小于16 mm。当油水混合比为1:5(共6mL)时效果最佳，放电1小时的样品的抑菌圈直径达到14.22mm，放电4h等离子体活化油水乳液的抑菌圈直径可达24.09mm，是等离子体活化纯山茶油的2 倍以上。
实验例2：储存时间对抑菌活性影响
对于实施例1中山茶油与去离子水体积比为1:5时的混合液 /活化乳液，放电0-4h制备的等离子体活化油水乳液，分别放置 0、7和15天后对培养基上大肠杆菌进行抑菌实验，并与对比例2 制备的等离子体活化水，放置0-1天后对培养基上大肠杆菌进行抑菌实验，结果如图4所示，其中分别展示油水(1：5)活化0、 1、2、3、4h的活化油放置1、7和15天后以及活化0、1、2、3、 4h的活化水放置0、1天后的抑菌情况。测量各自的抑菌圈直径，汇总于下表2中：
表2等离子体活化油水(体积比为1：5)乳液及活化水储存后对大肠杆菌的影响
由图4和表2可以看到，油水体积比为1：5时放电1h改性制备的等离子体活化油水乳液存储7天和15天后的抑菌圈直径分别为13.18mm和15.38mm，与新制备的样品相比分别降低7.3％和增大8.2％。而放电2h制备的等离子体活化油水乳液放置0天、 7天和15天后对大肠杆菌的抑菌圈直径分别为16.01、16.52、 18.22mm，由此可见，存储15天后样品仍然具有较高的抑菌活性。放电3h和4h的等离子体活化油水乳液的抑菌圈要比放电2 h的大，而且存储15天后抑菌活性仍然比较稳定。如放电4h制备的等离子体活化油水乳液放置15天后抑菌圈直径可达24.72 mm。将去离子水放电1h-4h制备的等离子体活化水存储1天后对大肠杆菌进行抑菌实验并未观察到抑菌圈的存在，说明放置1 天后放电1-4h制备的等离子体活化水的抑菌活性已经失活。
实验例3：最低抑菌浓度值(MIC)检测
在微生物鉴定的稀释法中以在试管内或小孔内完全抑制细菌生长的最低浓度为最低抑菌浓度，是对生物抑菌剂的活性最基本的实验室测量。对比例1的等离子体活化山茶油与实施例1 中等离子体活化山茶油水(1：5)乳液，对于不同浓度梯度的大肠杆菌测得的MIC值如表3所示：
表3 MIC值的测定
由表3可知，等离子体活化山茶油的MIC值为3mg/mL，等离子体活化山茶油水(1:5)乳液的MIC值为1mg/mL。可以看到，等离子体活化山茶油水乳液的MIC明显小于等离子体活化山茶油的MIC，也就是说，等离子体活化山茶油水乳液具有比等离子体活化山茶油更高的抑菌活性。
实验例4：抑菌活性II
如实验例1进行纸片琼脂扩散法抑菌活性测定实验，区别在于使用实施例2的大豆油、花生油、葵花油、玉米油分别与水1:5经放电2h制备的乳液，对培养基上的大肠杆菌抑菌活性进行评价，结果如图5所示，其中由左至右分别展示大豆油、花生油、葵花油、玉米油与水1:5混合后经放电活化2h得到的活化油的抑菌情况。测量各自的抑菌圈直径，汇总于下表4 中。
表4不同植物油与去离子水1:5的混合液经等离子体活化2h制备的乳液对大肠杆菌的抑菌圈直径
由图5和表4可以看到，活化大豆油水(1:5)乳液和花生油水(1:5)乳液对大肠杆菌的抑菌圈直径分别约为18.43mm 和约20.71mm，而葵花油和玉米油与水混合液的活化乳液则分别为约20.16和约22.24mm。可见，这些植物油与水混合液经等离子体活化2h后，均具有明显的抑菌活性。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。
Claims (3)
1.一种制备等离子体活化液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将植物油与水混合作为原料，以5:1至1:5的体积比进行混合，配制油水混合液，所述植物油是山茶油；
步骤2：准备等离子体反应器和载气，所述等离子体反应器带有单根电极，使用添加有适量氧气的惰性气体的混合气体作为载气，氧气与惰性气体的流量比为1：5-15，所述惰性气体为氦气（He）或氩气（Ar）；
步骤3：制备等离子体活化油水乳液，将反应器喷嘴与混合液的液面垂直，并置于液面以下进行均匀放电；放电电压为10-18 kV，放电频率为1-10 kHz；放电时长为1-4小时。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中，
当采用带有单根电极的等离子体反应器时，将载气与大气压等离子体反应器连通，然后通过反应器喷嘴将载气通入油水混合液中进行放电，制备等离子体活化油水乳液。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述等离子体活化为直流或交流高压电源驱动的大气压冷等离子体反应器产生的等离子体，其作用于油水混合液中一定时间，获得活化后的油水乳液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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2022
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