一种过氧化氢银离子复合消毒剂

摘要

本发明公开了一种过氧化氢银离子复合消毒剂，由以下百分比的各组分制成：硝酸银0.002~0.006wt%、医用明胶0.05~0.08wt%、柠檬酸0.005~0.01wt%、羧甲基纤维素0.03~0.07wt%、过氧化氢4~9wt%、戊二醛0.001~0.002wt%、噻吩类阳离子表面活性剂0.002~0.006wt%、稳定剂0.001~0.002wt%，余量为去离子水。本发明通过过氧化氢与银离子、戊二醛复配，既能保证杀菌效果，又能避免对机体健康及环境安全影响，具备良好的稳定性，对多种细菌、霉菌有很好的杀灭及抑制作用，不含有机溶剂，使用安全，低残留。

说明书

技术领域

本发明涉及消毒产品技术领域，具体涉及一种过氧化氢银离子复合消毒剂。

背景技术

消毒剂在人类社会生活中发挥着十分重要的作用，在环境清洁卫生、人体健康安全、食品质量安全等方面承担着重大职责。根据成分不同，通常把抗菌剂分为天然、有机和无机三大类。天然抗菌剂主要为天然植物的提取物，由于资源获取和提取难度的限制，其应用推广存在一定的困难。有机抗菌剂在选用时，除了需要考虑其安全性外(如毒副作用、某些成分有致癌作用)，还要注意到有些成分耐热性差、易分解或使用寿命短等一系列问题。无机抗菌剂具有高效、广谱抗菌活性、无残留危害的优点，在消毒剂研发中占据重要位置。

过氧化氢能够破坏对微生物细胞至关重要的功能，例如，通过抑制核糖体单元在细胞质内的组装。此外，溶液中过氧化氢的分解导致羟基自由基的产生，羟基自由基攻击蛋白质和核酸。过氧化氢作为一种对环境友好的杀菌、消毒、保鲜剂，由于使用后没有残留，深受人们欢迎。但是，过氧化氢的稳定性较差、单独使用时杀菌能力较弱，严重限制了它的使用领域。银是一种广谱性杀菌材料，杀菌能力很强。在目前所知的的金属离子中，它的抗菌性能是最强的。银对各种治病细菌(如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等)都有强烈的杀灭效果，而且所需浓度极低，一般用量为10

将过氧化氢与银离子进行复配的复合消毒剂已有报道，但是存在长期存放后有效成分含量下降、pH不稳定、银离子析出、消毒效果降低等问题。因此研发稳定性好、杀菌率高、杀菌效果好的过氧化氢银离子复合消毒剂具有重要意义。

发明内容

针对现有消毒剂的不足，本发明提供了一种稳定性好、杀菌率高、杀菌效果好的过氧化氢银离子复合消毒剂。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种过氧化氢银离子复合消毒剂，由以下百分比的各组分制成：硝酸银0.002～0.006wt％、医用明胶0.05～0.08wt％、柠檬酸0.005～0.01wt％、羧甲基纤维素0.03～0.07wt％、过氧化氢4～9wt％、戊二醛0.001～0.002wt％、噻吩类阳离子表面活性剂0.002～0.006wt％、稳定剂0.001～0.002wt％，余量为去离子水。

进一步地，所述噻吩类阳离子表面活性剂的结构式如下：

进一步地，所述稳定剂为脂肪醇过氧乙烯醚和N-月桂酰基甘氨酸三乙醇胺盐，二者的摩尔比为1.5:1。

一种过氧化氢银离子复合消毒剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、称取医用明胶，加入60～80℃的去离子水搅拌至完全溶解，配制成溶液A；称取硝酸银加去离子水搅拌溶解，然后加入柠檬酸，继续搅拌，配制成溶液B；将溶液B转移至反应釜，在磁力搅拌条件下加入溶液A，继续搅拌反应1h，得明胶-银离子络合物溶液；

步骤二、配制助羧甲基纤维素水溶液，并调节pH为3～5，向其中加入步骤一所得明胶-银离子络合物溶液，充分搅拌，得到溶液C；

步骤三、将噻吩类阳离子表面活性剂溶液、稳定剂溶液依次加入到过氧化氢溶液中，然后与步骤二所得溶液C混合，最后加入戊二醛溶液即得复合消毒剂。

进一步，步骤三中噻吩类阳离子表面活性剂溶液的制备方法为：称取噻吩类阳离子表面活性剂，加入去离子水中，超声溶解5～10min即得。

进一步地，步骤三中稳定剂溶液的制备方法为：将月桂酰基甘氨酸研磨粉碎，加到去离子水中，升温至60℃，搅拌下加入与月桂酰基甘氨酸相同摩尔量的三乙醇胺，继续搅拌1～2h得N-月桂酰基甘氨酸三乙醇胺盐溶液，最后加入脂肪醇过氧乙烯醚，搅拌均匀即得稳定剂溶剂。

本发明所用医用明胶，其分子上所含的氨基和羧基能够络合银离子。本发明制备得到的明胶-银离子络合物中所含络合态的Ag

本发明复合消毒剂中过氧化氢浓度远远低于现有过氧化氢消毒剂中的过氧化氢浓度，腐蚀性大大减弱，应用范围更加广泛；含有少量戊二醛，步骤三中加入戊二醛混合后，戊二醛与过氧化氢反应可产生醛过氧化物，使得复合消毒剂的杀菌率更高。

本发明所用噻吩类阳离子表面活性剂分子中的噻吩环具有较高的电子云密度，能够提高银离子的稳定性，更为突出的是能够有效抑制阳离子头基之间的排斥力，使分子在气/水表面排列得更加紧密，从而能有效降低水表面张力，促进复合消毒剂功效的发挥。

本发明所用稳定剂为脂肪醇过氧乙烯醚和N-月桂酰基甘氨酸三乙醇胺盐。脂肪醇过氧乙烯醚是一种非离子表面活性剂，其分子中的醚键不易被酸、碱破坏，所以稳定性较高，水溶性较好，耐电解质，易于生物降解。复合消毒剂中添加脂肪醇过氧乙烯醚不仅能够降低水的表面张力，更重要的作用是能够增强过氧化氢的稳定性。N-月桂酰基甘氨酸三乙醇胺盐，其具有良好的增稠、保湿性能，直接以N-月桂酰基甘氨酸三乙醇胺盐溶液形式加入，避免引入有机溶剂，不存在有机溶剂残留。

本发明提供的过氧化氢银离子复合消毒剂，使用时稀释倍数可以为100～1000。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)本发明提供的过氧化氢银离子复合消毒剂，所含过氧化氢浓度较低，通过过氧化氢与银离子、戊二醛复配，既能保证杀菌效果，又能避免对机体健康及环境安全影响，噻吩类阳离子表面活性剂的噻吩环与N-月桂酰基甘氨酸三乙醇胺盐中的羧基能够协同稳定银离子，而脂肪醇过氧乙烯醚能够大大提高过氧化氢的稳定性，使得复合消毒剂具备良好的稳定性；

(2)本发明提供的过氧化氢银离子复合消毒剂，溶解性好，能降低水的表面张力，不受水硬度影响，对多种细菌、霉菌有很好的杀灭及抑制作用，不含有机溶剂，使用安全，低残留，可以应用于建筑、器械、医疗卫生用品的消毒；

(3)本发明过氧化氢银离子复合消毒剂的制备方法，操作简单，明确限定了各项工艺参数，保证消毒剂均一、稳定，不会出现分层、沉淀、变色等现象。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下根据本发明的优选实施例进行详细描述。

实施例1

一种过氧化氢银离子复合消毒剂，由以下百分比的各组分制成：硝酸银0.002wt％、医用明胶0.05wt％、柠檬酸0.005wt％、羧甲基纤维素0.03wt％、过氧化氢4wt％、戊二醛0.001wt％、噻吩类阳离子表面活性剂0.002wt％、稳定剂0.001wt％，余量为去离子水。

进一步地，所述噻吩类阳离子表面活性剂的结构式如下：

进一步地，所述稳定剂为脂肪醇过氧乙烯醚和N-月桂酰基甘氨酸三乙醇胺盐，二者的摩尔比为1.5:1。

一种过氧化氢银离子复合消毒剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、称取医用明胶，加入60～80℃的去离子水搅拌至完全溶解，配制成溶液A；称取硝酸银加去离子水搅拌溶解，然后加入柠檬酸，继续搅拌，配制成溶液B；将溶液B转移至反应釜，在磁力搅拌条件下加入溶液A，继续搅拌反应1h，得明胶-银离子络合物溶液；

步骤二、配制羧甲基纤维素水溶液，并调节pH为3～5，向其中加入步骤一所得明胶-银离子络合物溶液，充分搅拌，得到溶液C；

步骤三、将噻吩类阳离子表面活性剂溶液、稳定剂溶液依次加入到过氧化氢溶液中，然后与步骤二所得溶液C混合，最后加入戊二醛溶液即得复合消毒剂。

进一步，步骤三中噻吩类阳离子表面活性剂溶液的制备方法为：称取噻吩类阳离子表面活性剂，加入去离子水中，超声溶解5～10min即得。

进一步地，步骤三中稳定剂溶液的制备方法为：将月桂酰基甘氨酸研磨粉碎，加到去离子水中，升温至60℃，搅拌下加入与月桂酰基甘氨酸相同摩尔量的三乙醇胺，继续搅拌1～2h得N-月桂酰基甘氨酸三乙醇胺盐溶液，最后加入月桂酰基甘氨酸摩尔量1.5倍的脂肪醇过氧乙烯醚，搅拌均匀即得稳定剂溶剂。

实施例2

一种过氧化氢银离子复合消毒剂，由以下百分比的各组分制成：硝酸银0.004wt％、医用明胶0.06wt％、柠檬酸0.007wt％、羧甲基纤维素0.05wt％、过氧化氢6wt％、戊二醛0.0015wt％、噻吩类阳离子表面活性剂0.004wt％、稳定剂0.0015wt％，余量为去离子水。

进一步地，所述噻吩类阳离子表面活性剂的结构式如下：

进一步地，所述稳定剂为脂肪醇过氧乙烯醚和N-月桂酰基甘氨酸三乙醇胺盐，二者的摩尔比为1.5:1。

一种过氧化氢银离子复合消毒剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、称取医用明胶，加入60～80℃的去离子水搅拌至完全溶解，配制成溶液A；称取硝酸银加去离子水搅拌溶解，然后加入柠檬酸，继续搅拌，配制成溶液B；将溶液B转移至反应釜，在磁力搅拌条件下加入溶液A，继续搅拌反应1h，得明胶-银离子络合物溶液；

步骤二、配制羧甲基纤维素水溶液，并调节pH为3～5，向其中加入步骤一所得明胶-银离子络合物溶液，充分搅拌，得到溶液C；

步骤三、将噻吩类阳离子表面活性剂溶液、稳定剂溶液依次加入到过氧化氢溶液中，然后与步骤二所得溶液C混合，最后加入戊二醛溶液即得复合消毒剂。

进一步，步骤三中噻吩类阳离子表面活性剂溶液的制备方法为：称取噻吩类阳离子表面活性剂，加入去离子水中，超声溶解5～10min即得。

进一步地，步骤三中稳定剂溶液的制备方法为：将月桂酰基甘氨酸研磨粉碎，加到去离子水中，升温至60℃，搅拌下加入与月桂酰基甘氨酸相同摩尔量的三乙醇胺，继续搅拌1～2h得N-月桂酰基甘氨酸三乙醇胺盐溶液，最后加入月桂酰基甘氨酸摩尔量1.5倍的脂肪醇过氧乙烯醚，搅拌均匀即得稳定剂溶剂。

实施例3

一种过氧化氢银离子复合消毒剂，由以下百分比的各组分制成：硝酸银0.006wt％、医用明胶0.08wt％、柠檬酸0.01wt％、羧甲基纤维素0.07wt％、过氧化氢9wt％、戊二醛0.002wt％、噻吩类阳离子表面活性剂0.006wt％、稳定剂0.002wt％，余量为去离子水。

进一步地，所述噻吩类阳离子表面活性剂的结构式如下：

进一步地，所述稳定剂为脂肪醇过氧乙烯醚和N-月桂酰基甘氨酸三乙醇胺盐，二者的摩尔比为1.5:1。

一种过氧化氢银离子复合消毒剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、称取医用明胶，加入60～80℃的去离子水搅拌至完全溶解，配制成溶液A；称取硝酸银加去离子水搅拌溶解，然后加入柠檬酸，继续搅拌，配制成溶液B；将溶液B转移至反应釜，在磁力搅拌条件下加入溶液A，继续搅拌反应1h，得明胶-银离子络合物溶液；

步骤二、配制羧甲基纤维素水溶液，并调节pH为3～5，向其中加入步骤一所得明胶-银离子络合物溶液，充分搅拌，得到溶液C；

步骤三、将噻吩类阳离子表面活性剂、稳定剂溶液依次加入到过氧化氢溶液中，然后与步骤二所得溶液C混合，最后加入戊二醛溶液即得复合消毒剂。

进一步，步骤三中噻吩类阳离子表面活性剂溶液的制备方法为：称取噻吩类阳离子表面活性剂，加入去离子水中，超声溶解5～10min即得。

进一步地，步骤三中稳定剂溶液的制备方法为：将月桂酰基甘氨酸研磨粉碎，加到去离子水中，升温至60℃，搅拌下加入与月桂酰基甘氨酸相同摩尔量的三乙醇胺，继续搅拌1～2h得N-月桂酰基甘氨酸三乙醇胺盐溶液，最后加入月桂酰基甘氨酸摩尔量1.5倍的脂肪醇过氧乙烯醚，搅拌均匀即得稳定剂溶剂。

对比例1

除不含戊二醛外，其余同实施例2。

对比例2

除不含表面活性剂即噻吩类阳离子表面活性剂外，其余同实施例2。

对比例3

除稳定剂为脂肪醇过氧乙烯醚，即不含N-月桂酰基甘氨酸三乙醇胺盐外，其余同实施例2。

对比例4

除稳定剂为N-月桂酰基甘氨酸三乙醇胺盐，即不含脂肪醇过氧乙烯醚外，其余同实施例2。

产品稳定性测试

将实施例1～3及对比例1～3制得的复合消毒剂分别在0℃、20℃和40℃放置90天，观察复合消毒剂悬浮物、沉淀情况，实验结果如表1所示。

表1产品稳定性试验结果

由表1可知，实施例1～3制得的复合消毒剂在0℃、20℃、40℃放置90天后均无悬浮物、无沉淀，表明本发明提供的消毒剂在各温度条件下状态稳定。对比例1在0℃、20℃、40℃放置90天后也未出现悬浮物和沉淀；而对比例2在20℃、40℃放置90天后出现悬浮物现象；对比例3和对比例4在0℃放置90天后出现沉淀现象，在20℃、40℃放置90天后出现悬浮物和沉淀。

过氧化氢稳定性测试

将实施例1～3及对比例1～3制得的复合消毒剂分别装入容积为1L、带有压力释放阀的HDPE塑料瓶中，放置于一处，温度控制在25±3℃。采用高锰酸钾滴定法每10天测试一次过氧化氢浓度，并计算下降率，结果如表2所示。

表2过氧化氢稳定性试验结果

由表2可知，实施例1～3制得的复合消毒剂在25±3℃放置0～120天后过氧化氢浓度下降率低于15％，表明本发明提供的消毒剂具有良好的过氧化氢稳定性。对比例1过氧化氢各时间点的过氧化氢下降率与实施例2相当；对比例2～3各时间点的过氧化氢下降率略大于实施例2；对比例3各时间点的过氧化氢下降率明显高于实施例2。

杀菌性测试

采用悬液定量杀菌试验测试实施例1～3及对比例1～4制得的复合消毒剂的杀菌性能。用标准硬水将消毒液稀释250倍(阳性对照为TBS)，向无菌试管内加入1.0mL菌悬液，分别置于(20±1)℃水浴恒温。在含菌悬液试管内加入4.0mL消毒剂，迅速混匀。作用至设定时间，取0.5mL菌药混合液于4.5mL中和剂的试管内，中和作用10min。然后对试验组和对照组分别进行活菌计数培养，计数菌落数，计算杀灭对数值。结果见表3。

表3杀菌性测试结果

从表3可知，实施例1～3所得复合消毒剂对金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌、铜绿假单胞菌均有很好的杀灭效果，且杀灭迅速。对比例1不含戊二醛，杀菌性于实施例2相比显著降低，表明戊二醛能够大幅提高复合消毒剂的杀菌性能；对比例2不含噻吩类阳离子表面活性剂，杀菌性能与实施例2相比大幅下降，推断应该是由于噻吩类阳离子表面活性剂，银离子的杀菌活性降低；对比例3不含N-月桂酰基甘氨酸三乙醇胺盐，杀菌性能也下降，这可能是由于N-月桂酰基甘氨酸三乙醇胺盐在复合消毒剂杀菌菌性能发挥方面起到关键作用；对比例4不含脂肪醇过氧乙烯醚，过氧化氢稳定性明显下降，导致杀菌性能低于实施例2。

金属腐蚀性测试

采用不锈钢片、碳钢片、铝片、铜片进行金属腐蚀性试验，将其悬挂浸泡于实施例1～3制得的消毒剂样品中，每日更换，连续72h，取出洗净，计算腐蚀速率。腐蚀性的判断标准，R＜0.0100基本无腐蚀、0.0100＜R＜0.1000轻度腐蚀、0.1000＜R＜1.00中度腐蚀、R≥1.00重度腐蚀。结果如下表4所示：

表4金属腐蚀性测试结果

从表4可知，本发明实施例1～3制得的复合消毒剂对不锈钢和铜基本无腐蚀、对碳钢、铝轻度腐蚀。

综上，本发明提供的复合消毒剂稳定性好、杀菌速度快，各组分间存在协同作用，对多种细菌均有显著的杀灭效果，对金属腐蚀性小，可应用于人体皮肤、家居用品、建筑物、医疗器械等的消毒，还可以用于空气消毒。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。