CN115735946A - 一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于抑菌液领域，具体公开了一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液及其制备工艺。所述复合碘溶液由以下质量百分数的原料组成：碘1.85％～2.0％，碘化钾2.0％～5.0％，乙醇2.0％～5.0％，络合剂10.0％～40.0％，磷酸19.0％～21.0％，分散剂1.0％～4.0％，余量为水。上述复合碘溶液的制备包括以下步骤：1)在密闭容器中先加入乙醇溶液，搅拌，再加入碘化钾，使溶液温度升至50‑60℃，再加入碘，搅拌2.5～3.0h；2)待碘完全溶解，加入络合剂，络合5‑15min，再加水稀释，加磷酸酸化，加分散剂，然后搅拌2‑6h，使溶液充分均匀，即得所述复合碘溶液。本发明公开的复合碘溶液分配系数可达到2000以上，并且热贮稳定性好，抑菌效果好。

Description

一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液及其制备工艺

技术领域

本发明属于抑菌液领域，具体公开了一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液及其制备工艺。

背景技术

复合碘溶液是一种广谱消毒杀菌剂，因碘具有安全、高效的消毒灭菌功能而应用广泛。但碘易升华，不易溶于水，长期单独使用易产生耐药性，因此，往往采用络合的方式将其制成复合碘溶液，之后易溶于水易分散，使它具有更好的消毒杀菌效果。

药理作用：复合碘溶液是含碘消毒剂。碘取低共价氢的能力强，它通过与O-H、N-H、C-H、S-H基团的作用影响微生物的存活：蛋白质、酶、核酸发生致死性结构变化；蛋白质合成受阻；细胞呼吸酶活性丧失；不饱和脂肪酸的物理性质发生改变，膜的流动性下降；芽孢发生肿胀、变型，凹陷或局部破损；壳质层与皮质层通透屏障，导致吡啶二羧酸、DNA、RNA等的漏出；菌体内葡萄糖-6-磷酸脱氢酶、乳酸脱氢酶、碱性磷酸酶的活性下降。

依据兽药质量标准，是采用分配系数对复合碘溶液的络合度来衡量，并规定分配系数必须大于130。分配系数越高，复合碘的络合程度越好，则产品稳定性能越好。但是，要做好高分配系数复合碘溶液并不是件容易的事，再加上要求高抑菌效果就更不容易了。市面上有的复合碘溶液仍然存在许多缺陷，分配系数较低，溶液分层出现沉淀，溶液有效碘含量不稳定上低下高，有的甚至含量下降碘流失，有的复合碘溶液高温是液体低温稠得在瓶中倒不出来，有的不容易在水中分散，这些问题的出现导致复合碘溶液消毒杀菌效果大大降低。

发明内容

针对上述情况，本发明公开了一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液及其制备工艺，解决了下列技术性的问题。

1、首先是单质碘如何溶解。碘易升华，微溶于水，易溶于乙醚、乙醇、氯仿和其他有机溶剂，也溶于氢碘酸和碘化钾溶液中。如何溶解，溶解过程中各物质的比例，溶解的最佳状态等等。

2、溶解碘必须在密闭的容器中进行，以防单质碘挥发，还要考虑碘溶解过程中的温度、投料的顺序等等。

3、选择什么样的表面活性剂作碘的络合剂，这是做复合碘溶液的重中之重，它不但要能络合碘，还要络合了之后要稳定，溶于水之后又要容易分散，才能把碘的作用发挥出来，但还有一点，这个络合剂必须耐强酸，就是耐强酸这一点可以让你的试验失败无数次。

4、粘稠度要合理，不论是温度高和低，粘稠度的变化不要太大，使溶液保持在一个相对稳定的络合状态。

5、溶液的分散性，复合碘溶液在使用时，在水中的分散能力要比较好，可以更好地发挥碘的作用。

6、复合碘溶液的稳定，主要是活性碘含量的稳定，在0℃～50℃保存2年含量变化不大。

按兽药标准[见《兽药国家标准汇编—兽药地方标准上升国家标准》第一册99页复合碘溶液(水产用)]要求，复合碘溶液为碘和磷酸等配制而成的水溶液，红棕色粘稠液体，含活性碘1.8％～2.0％(G/G),磷酸16.0％～18.0％(G/G)，分配系数不低于130。是消毒药，防治水产养殖动物细菌性和病毒性疾病。

要制备好复合碘溶液，尤其要注意的是以下两点：一是精碘的溶解如何提高，二是表面活性剂的选择。

本发明的技术方案如下：

一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，由以下质量百分数的原料组成：碘1.85％～2.0％，碘化钾2.0％～5.0％，乙醇2.0％～5.0％，络合剂10.0％～40.0％，磷酸19.0％～21.0％，分散剂1.0％～4.0％，余量为水。有机溶剂溶解碘“易溶于乙醚、乙醇、氯仿和其他有机溶剂”，其他有机溶剂是没有乙醚、乙醇、氯仿易溶的，而乙醚、乙醇、氯仿三者中，最好是选择乙醇做溶剂，因为乙醚和氯仿都是易制毒品。助溶剂的溶解碘“也溶于氢碘酸和碘化钾溶液”，我们知道，氢碘酸(化学式HI)是碘化氢的水溶液，是种非氧化性酸。氢碘酸是一种强酸。腐蚀性强，有危险性，能灼伤皮肤。所以氢碘酸不适合作助溶剂，也只能选择碘化钾了，但碘化钾确实有它的优点，它是一种盐，呈中性，而且还可以做碘的稳定剂。

因此，精碘的溶解，可以用乙醇作溶剂来溶解，也可以用碘化钾的水溶液来溶解。但经过许多次的试验，用乙醇作溶剂来溶解碘也不太理想，一是乙醇在搅拌过程中易挥发，它可以带出碘的挥发，因为碘本身就容易升华，就更容易把碘带跑了。二是用乙醇作溶剂，就很难选择络合剂，因为络合剂是表面活性剂，它们溶于乙醇当中就失去了一部分络合的能力，所以需要的表面活性剂就多，而且做出来的复合碘溶液也极不稳定，会出现分层现象。经过无数次的试验，用碘化钾作助溶剂来溶解碘是比较合适。它的缺点就是价格有点贵，成本有点高。

进一步的，上述一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，所述络合剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性按一定比例在溶剂中溶解的混合物。

我们首先要对复合碘溶液有一个大概的设计，也就是对复合碘有一个大慨的了解，才好选择什么样的表面活性剂来作为碘的络合剂。

1)因为复合碘溶液中要求磷酸的含量在16.0％～18.0％，也就是说复合碘溶液中有磷酸，而且酸性是相当强，所以要求加入的表面活性剂是必须耐强酸的，阳离子表面活性剂是不能用的。

2)加入的表面活性剂是要能络合碘，在复合碘溶液使用时，又能把碘能较快地释放出来。有的表面活性剂虽然能络合碘，但络合了就释放不出来了，也是不行的，这样的话，复合碘就失去了作用。

3)要对复合碘溶液当中的各成分有一个相当的了解，各成分之间是不能起化学反应的，或者是改变了原有的性能。不论是粉状或是稠状的表面活性剂，是必须要很好地溶入到复合碘溶液当中。

4)络合剂选得好的话，配制出来的复合碘溶液就比较稳定，也能使溶液具备一定的稠度，使分配系数达到要求的，这些是必须要考虑的。若碘与表面活性剂全部络合以后，络合碘就会进入水相，分配系数就会符合标准规定130的指标。复合碘溶液中碘的络合程度高，分配系数就高，复合碘的稳定性相对较高，渗透杀菌性能较强，安全性高，水溶性比较好。若碘络合程度低，分配系数就会低，可能会低于130甚至是负数，此时碘就很难渗透到感染病变组织，杀菌效果不会理想。复合碘的分配系数反映了碘和表面活性剂的络合程度，直接影响到复合碘溶液的消毒性能。

进一步的，上述一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，所述阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钙，所述非离子表面活性为三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚。

进一步的，上述一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，所述络合剂由以下步骤制备：

将十二烷基磺酸钙与三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚按照质量比1:3溶解于有机溶剂中，最终十二烷基磺酸钙与三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚的总质量占最终溶液质量的60-70％；所述有机溶剂为无水乙醇或者二甲苯。优选的，这里的阴离子表面活性剂是农乳500#，即十二烷基磺酸钙；非离子表面活性剂是农乳1601#，即三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚，两种物质均耐酸耐碱耐硬水。

进一步的，上述一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，所述分散剂为阴离子表面活性剂。

进一步的，上述一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠。分散剂为十二烷基硫酸钠。它也是阴离子表面活性剂，易溶于水，具有乳化、去垢、分散、湿润、起泡等作用，在酸碱性溶液和硬水中均有效。对革兰阳性菌有抑制作用，对许多革兰阴性菌无效，但可加强某些药物(如碘、乙醇)的杀菌作用。

进一步的，上述一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，所述碘为粉末状的精碘。精碘原料大都是颗粒状的，有绿豆一般大小，投料至溶液中，尽管溶液在搅拌，也会有大部分精碘沉入底部，然后结在一起，一则堵塞了下料的管道，再则未完全溶解，含量就会降低。还有，精碘的溶解时间不能过长，最好是在3小时内能完全溶解，因为在搅拌的过程中，溶液的温度也会上升，那么碘因为升华也会跑掉一部分。为使精碘能在较快的时间内完全溶解，需作以下方面的优化。

1)把精碘粉碎(也可直接购进精碘的粉状原料)，细小的精碘粉末投入到溶液中，它不易沉入底部，加上溶液在搅拌中，也不会结在一起。

2)提高搅拌的速度，能使精碘粉在溶液中不停地运动，不能下沉。

3)搅拌桨要离容器的底部近一点，即是有的精碘下沉也能把它们搅动起来，使他们不会粘在一起。

4)容器在生产过程中能保持密封状态，碘蒸气就不会跑出，因为当加了络合剂之后，碘蒸气就会络合在溶液当中了。

5)生产的容器能加热，在密闭的容器中生产复合碘溶液，在溶解精碘时，可以让溶液的温度保持在50℃～60℃，这样利于精碘的溶解，也利于冬天低温的生产。

进一步的，上述一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，所述复合碘溶液的分配系数大于2000。

进一步的，上述一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液的制备方法，包括以下步骤：

1)在密闭容器中先加入乙醇溶液，搅拌，再加入碘化钾，使溶液温度升至50-60℃，再加入碘，搅拌2.5～3.0h；

2)待碘完全溶解，加入络合剂，络合5-15min，再加水稀释，加磷酸酸化，加分散剂，然后搅拌2-6h，使溶液充分均匀，即得所述复合碘溶液。上述生产工艺流程来看是比较简单，但往往看似简单却深藏难处，复合碘溶液的配制难就难在精碘的溶解，只要精碘能完全溶解，其他就容易了。

本发明具有如下有益效果:

本发明优化了单质碘在复合溶液中的溶解度，同时选择了包括阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的络合剂，此络合剂络合了碘之后非常稳定，溶于水之后又容易分散，能把碘的杀菌作用发挥出来，同时这个络合剂还耐强酸，因此本发明公开的复合碘溶液中碘的络合程度高，分配系数高，复合碘的稳定性相对较高，渗透杀菌性能较强，安全性高，水溶性比较好。

具体实施方式

一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，由以下质量百分数的原料组成：碘1.85％～2.0％，碘化钾2.0％～5.0％，乙醇2.0％～5.0％，络合剂10.0％～40.0％，磷酸19.0％～21.0％，分散剂1.0％～4.0％，余量为水。

所述络合剂由以下步骤制备：将十二烷基磺酸钙与三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚按照质量比1:3溶解于有机溶剂中，最终十二烷基磺酸钙与三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚的总质量占最终溶液质量的60-70％；所述有机溶剂为无水乙醇或二甲苯。

所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠；

所述碘为粉末状的精碘；

上述高分配系数高抑菌效果复合碘溶液的制备方法，包括以下步骤：

1)在密闭容器中先加入乙醇溶液，搅拌，再加入碘化钾，使溶液温度升至50-60℃，再加入碘，搅拌2.5～3.0h；

2)待碘完全溶解，加入络合剂，络合5-15min，再加水稀释，加磷酸酸化，加分散剂，然后搅拌2-6H，使溶液充分均匀，即得所述复合碘溶液。

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中使用的试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。

实施例1

制备例

一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，由以下质量百分数的原料组成：碘1.85％，碘化钾2.0％，乙醇2.0％，络合剂10.0％，磷酸19.0％，分散剂1.0％，余量为水；

所述络合剂由以下步骤制备：

将十二烷基磺酸钙与三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚按照质量比1:3溶解于有机溶剂中，最终十二烷基磺酸钙与三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚的总质量占最终溶液质量的60％；所述有机溶剂为无水乙醇；

所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠；

所述碘为粉末状的精碘；

上述高分配系数高抑菌效果复合碘溶液的制备方法，包括以下步骤：

1)在密闭容器中先加入乙醇溶液，搅拌，再加入碘化钾，使溶液温度升至50-60℃，再加入碘，搅拌2.5～3.0h；

2)待碘完全溶解，加入络合剂，络合5-15min，再加水稀释，加磷酸酸化，加分散剂，然后搅拌2-6h，使溶液充分均匀，即得所述复合碘溶液。

实施例2

制备例

一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，由以下质量百分数的原料组成：碘2％，碘化钾3.5％，乙醇5％，络合剂25.0％，磷酸20％，分散剂2.5％，余量为水。

所述络合剂由以下步骤制备：将十二烷基磺酸钙与三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚按照质量比1:3溶解于有机溶剂中，最终十二烷基磺酸钙与三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚的总质量占最终溶液质量的65％；所述有机溶剂为无水乙醇。

所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠；

所述碘为粉末状的精碘；

上述高分配系数高抑菌效果复合碘溶液的制备方法，包括以下步骤：

1)在密闭容器中先加入乙醇溶液，搅拌，再加入碘化钾，使溶液温度升至55℃，再加入碘，搅拌2.5～3.0h；

2)待碘完全溶解，加入络合剂，络合10min，再加水稀释，加磷酸酸化，加分散剂，然后搅拌4h，使溶液充分均匀，即得所述复合碘溶液。

实施例3

制备例

一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，由以下质量百分数的原料组成：碘1.9％，碘化钾5.0％，乙醇3.5％，络合剂40.0％，磷酸21.0％，分散剂4.0％，余量为水。

所述络合剂由以下步骤制备：将十二烷基磺酸钙与三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚按照质量比1:3溶解于有机溶剂中，最终十二烷基磺酸钙与三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚的总质量占最终溶液质量的70％；所述有机溶剂为二甲苯。

所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠；

所述碘为粉末状的精碘；

上述高分配系数高抑菌效果复合碘溶液的制备方法，包括以下步骤：

1)在密闭容器中先加入乙醇溶液，搅拌，再加入碘化钾，使溶液温度升至60℃，再加入碘，搅拌2.5～3.0h；

2)待碘完全溶解，加入络合剂，络合15min，再加水稀释，加磷酸酸化，加分散剂，然后搅拌6H，使溶液充分均匀，即得所述复合碘溶液。

测试例1

基本性能检测

对实施例1-3制备获得的复合碘溶液进行检测，检测标准参考《兽药国家标准汇编—兽药地方标准上升国家标准》第一册99页复合碘溶液(水产用)的要求检测，结果见表1所示。

表1复合碘溶液性能检测

从上表可以看出，我们生产的复合碘溶液分配系数可达到2000以上，最主要原因是选择了好的络合剂，这种络合剂随着投料的比例增加，分配系数也会增加，粘稠度也会增加，虽然粘稠度增加，但在使用时在水中的分散性也比较好。

测试例2

稳定性测试

对实施例1-3制备获得的复合碘溶液进行热贮稳定性试验检测：

为了较快地反映溶液的稳定性，大家就会做热贮稳定性考察。我们参照GB/T19136-2003农药热贮稳定性测定方法来进行，也就是54℃贮存14天，对规定项目进行测定，判断其变化。

复合碘溶液用500毫升红色PE瓶分装，密封。放入54℃恒温、加湿、光照的药品稳定性试验箱中，至少放5瓶复合碘溶液。对复合碘溶液3天、7天、14天和1个月进行各指标的检测，因为14天热贮相当于常温放置1年，1个月热贮相当于常温放置2年。1个月热贮复合碘溶液各项指标差异不大，可见我们生产的复合碘溶液相当稳定。

测试例3

理化效果和抑菌性试验。

1，经检测，理化效果(用硫代硫酸溶液验证)是别人家公司产品的2倍；

2，抑菌效果(实验菌种：嗜水气单胞菌)12小时内是别人家产品的32倍，18小时内是别人家产品的16倍，24小时内是别人家产品的8倍，可见抑菌效相当好，能立竿见影。

抑菌效果实验具体如下所示：

1)实验目的

为验证本发明公开的复合碘溶液的抑菌效果

对比本发明公开的复合碘溶液与市面上的碘制剂的抑菌效果

2)实验样品

实验药品：复合碘溶液①号为本发明实施例2制备的复合碘溶液

复合碘溶液②号为科宏达生产的复合碘溶液

对照药品：复合碘溶液③号(拜耳迪碘)

实验菌种：嗜水气单胞菌

3)实验仪器和培养基

仪器：生物安全柜、生化培养箱、恒温震荡培养箱、高速离心机

培养基：LB培养基

耗材：试管、离心管、96孔板

4)实验方法

菌液的准备

嗜水气单胞菌的活化与培养：取20μL无乳链球菌甘油保存菌种于LB固体培养基上，置于28℃生化培养箱培养24h。用无菌接种环取培养板上生长状态良好的单菌落接种于LB液体培养基，置于摇床28℃、180r/min震荡培养过夜。取培养好的菌液1mL，于1.5mL离心管10000r/min离心1min，弃上清，用无菌生理盐水稀释嗜水气单胞菌至1.5×108CFU/mL浓度。最后用LB液体培养基将菌液稀释100倍，使培养基中无乳链球菌(革兰阳性球菌)的浓度为1.5×106CFU/mL备用。

MIC的测定

以嗜水气单胞菌为受试菌株、利用微量稀释法测定溴碘液的最小抑菌浓度。将配置好的复合碘溶液加入每孔载有100μLB液体培养基96孔板中，采用二倍稀释法使第1孔至第10孔的浓度为1280mg/L到2.5mg/L，设置三组平行，并以拜耳迪碘作为对照药。1至11孔每孔加入100μL浓度1.5×106CFU/mL嗜水气单胞菌的培养基，第11孔为阴性对照，第12孔不加菌液，为空白对照。放入恒温培养箱28℃培养，观察24h内细菌生长情况，每个平行中无细菌生长对应的最低浓度即为最小抑菌浓度(MIC)。

5)实验结果

抑菌效果见表2和表3所示

表2复合碘溶液抑菌实验结果1(单位mg/L)

表3复合碘溶液抑菌实验结果2

注：“+++”代表浑浊，有菌生长；“---”代表澄清，无菌生长

6)实验结论

复合碘溶液③对嗜水气单胞菌的MIC为2560mg/L；

复合碘溶液②对嗜水气单胞菌的MIC为2560mg/L，与复合碘溶液③的抑菌效果相当；

复合碘溶液①在12h内对嗜水气单胞菌的MIC为80mg/L，抑菌效果是复合碘溶液②和③的32倍；在18h内的MIC为160mg/L，抑菌效果是复合碘溶液②和③的16倍；在24h内的MIC为320mg/L，抑菌效果是复合碘溶液②和③的8倍。

说明本发明所公开的复合碘溶液的抑菌效果(实验菌种：嗜水气单胞菌)12小时内是别人家产品的32倍，18小时内是别人家产品的16倍，24小时内是别人家产品的8倍，可见抑菌效相当好，能立竿见影。

以上所述实施例仅表达了本发明的有限几种优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，其特征在于，由以下质量百分数的原料组成：碘1.85％～2.0％，碘化钾2.0％～5.0％，乙醇2.0％～5.0％，络合剂10.0％～40.0％，磷酸19.0％～21.0％，分散剂1.0％～4.0％，余量为水。

2.根据权利要求1所述的一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，其特征在于，所述络合剂为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂按一定比例在溶剂中溶解的混合物。

3.根据权利要求2所述的一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钙，所述非离子表面活性为三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚。

4.根据权利要求3所述的一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，其特征在于，所述络合剂由以下步骤制备：

将十二烷基磺酸钙与三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚按照质量比1:3溶解于有机溶剂中，最终十二烷基磺酸钙与三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚的总质量占最终溶液质量的60-70％；所述有机溶剂为无水乙醇或者二甲苯。

5.根据权利要求1所述的一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，其特征在于，所述分散剂为阴离子表面活性剂。

6.根据权利要求5所述的一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠。

7.根据权利要求1所述的一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，其特征在于，所述碘为粉末状的精碘。

8.据权利要求1所述的一种高分配系数高抑菌效果复合碘溶液，其特征在于，所述复合碘溶液的分配系数大于2000。

9.如权利要求1-8任一项所述的高分配系数高抑菌效果复合碘溶液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在密闭容器中先加入乙醇溶液，搅拌，再加入碘化钾，使溶液温度升至50-60℃，再加入碘，搅拌2.5～3.0h；

2)待碘完全溶解，加入络合剂，络合5-15min，再加水稀释，加磷酸酸化，加分散剂，然后搅拌2-6h，使溶液充分均匀，即得所述复合碘溶液。