一种水溶性纳他霉素组合物及其制备方法与应用与流程

本发明涉及一种水溶性纳他霉素组合物及其制备方法与应用。
背景技术：
：纳他霉素(natamycin)是一种能有效地抑制和杀死霉菌及酵母菌的多烯烃大环内酯类的抗菌物质。其对真菌的抑制效果优异，绝大多数霉菌在纳他霉素浓度为0.5～6μg/ml时即被抑制，个别菌种在10～25μg/ml时被抑制，多数酵母菌在1～5μg/ml时即被抑制，且未见真菌对其产生耐药性报道。其作为国际通用的生物防腐剂已被广泛用于食品、农业及饲料领域的防霉。由于其极低的水溶性(约30～50ppm)，限制了在现有应用中的其使用方式，主要是将其混悬液喷洒于产品表面从而达到抑制真菌生长的目的。现有纳他霉素的悬浮液、微乳液制备方法及其复配组合物大多涉及在食品工业、农业等领域的应用。纳他霉素在日化产品、湿巾等领域的应用还处于初始阶段，相关文献报道及专利也较为少见。为克服现有技术不足，本发明提供一种水溶性纳他霉素的组合物，安全高效，完全水溶，方便使用，可添加在湿巾、爽肤水、面膜等含水量大的产品中，也可用于家居洗涤用品的防霉，扩大了纳他霉素在日化产品及湿巾中的使用范围。技术实现要素：本发明提供一种含有纳他霉素、增溶稳定剂、载体助剂(及溶剂)的组合物，可制备为液体或固体形式，通过增溶剂的作用提高了纳他霉素在水中的溶解度，使其可以添加到湿巾、面膜等高含水量的日化产品及家居用品中，该组合物对常见霉菌及酵母菌具有优异的抑杀作用，抑菌谱广，效果稳定，使用量低。本发明技术方案如下：一种水溶性纳他霉素组合物，包括以下重量份的组分：纳他霉素0.1-5份，增溶稳定剂1.0-60份，防腐剂0-0.5份，溶剂10-90份，或者还包括载体助剂10-90份；所述增溶稳定剂包括羟丙基-β-环糊精、羟丙基-γ-环糊精、甲基-β-环糊精、羟丁基-β-环糊精、羧甲基-β-环糊精等中的一种或几种的混合物；所述防腐剂包括咪唑烷基脲、dmdm乙内酰脲、布罗波尔、苯氧乙醇、(c12-c18)烷基三甲基氯化铵、苄索氯铵、聚氨丙基双胍等中的一种或几种的混合物；所述溶剂包括丙二醇、丙三醇、丁二醇、聚乙二醇、水中的一种或几种的混合物；所述载体助剂包括山梨醇、木糖醇、甘露醇等中的一种或几种的混合物。优选地，所述水溶性纳他霉素组合物，包括以下重量份的组分：纳他霉素0.25-1.5份，增溶稳定剂10-45份，防腐剂0-0.5份，溶剂30-80份，或者还包括载体助剂30-80份。进一步优选地，所述水溶性纳他霉素组合物，包括以下重量份的组分：纳他霉素0.5-1.2份，增溶稳定剂15-40份，防腐剂0-0.5份，溶剂30-80份，或者还包括载体助剂30-80份。本发明所述水溶性纳他霉素组合物，当所用溶剂不为水时，可省略防腐剂。本发明所述水溶性纳他霉素组合物可为液态，也可进一步制备为固态，例如固态粉末。进一步优选地，所述水溶性纳他霉素组合物，其为液态制剂，包括以下重量份的组分：纳他霉素0.5-1.2份，增溶稳定剂25-30份，防腐剂0-0.1份，溶剂55-70份，载体助剂10-20份；所述增溶稳定剂为羟丁基-β-环糊精、甲基-β-环糊精、羧甲基-β-环糊精中的一种或两种的混合物；所述防腐剂为c12烷基三甲基氯化铵或布罗波尔；所述溶剂包括丙二醇、丙三醇、丁二醇、聚乙二醇、水中的一种或几种的混合物；所述载体助剂为山梨醇、木糖醇、甘露醇中的一种或两种的混合物。其中，具体的实施方式之一是：一种水溶性纳他霉素组合物，为液态制剂，包括以下重量份的组分：纳他霉素0.8份，羟丁基-β-环糊精15份，甲基-β-环糊精10份，c12烷基三甲基氯化铵0.1份，丙二醇34.1份，丙三醇10份，水10份，木糖醇15份，甘露醇5份。其中，具体的实施方式之一是：一种水溶性纳他霉素组合物，为液态制剂，包括以下重量份的组分：纳他霉素0.5份，羟丁基-β-环糊精15份，甲基-β-环糊5份，布罗波尔0.02份，聚乙二醇10份，丁二醇10份，水49.5份，甘露醇10份。其中，具体的实施方式之一是：一种水溶性纳他霉素组合物，为液态制剂，包括以下重量份的组分：纳他霉素1.2份，羧甲基-β-环糊精30份，丁二醇20份，聚乙二醇38.8份，木糖醇10份。进一步优选地，所述水溶性纳他霉素组合物，其为固态制剂，包括以下重量份的组分：纳他霉素0.3-1.0份，增溶稳定剂15-25份，防腐剂0.2-0.5份，溶剂50-80份，载体助剂5-30份；所述增溶稳定剂为羟丙基-β-环糊精、羧甲基-β-环糊精、羟丁基-β-环糊精、甲基-β-环糊精中的一种或两种的混合物；所述防腐剂为dmdm乙内酰脲、苄索氯铵、聚氨丙基双胍中的一种或两种的混合物；所述溶剂为水；所述载体助剂为山梨醇、木糖醇、甘露醇中的一种或两种的混合物。其中，具体的实施方式之一是：一种水溶性纳他霉素组合物，为固态制剂，包括以下重量份的组分：纳他霉素0.3份，羟丙基-β-环糊精10份，羧甲基-β-环糊精5份，dmdm乙内酰脲0.3份，水79.4份，山梨醇5份。其中，具体的实施方式之一是：一种水溶性纳他霉素组合物，为固态制剂，包括以下重量份的组分：纳他霉素1.0份，羧甲基-β-环糊精15份，羟丁基-β-环糊精10份，苄索氯铵0.01份，聚氨丙基双胍0.2份，水68.8份，山梨醇5份。其中，具体的实施方式之一是：一种水溶性纳他霉素组合物，为固态制剂，包括以下重量份的组分：纳他霉素0.6份，羟丙基-β-环糊精15份，甲基-β-环糊5份，dmdm乙内酰脲0.2份，聚氨丙基双胍0.3份，水48.9份，山梨醇15份，木糖醇15份。进一步优选地，本发明所述水溶性纳他霉素组合物其原料总重量为100份。本发明所述组合物可按现有常规方法制备。具体地，所述液态剂型组合物的制备方法包括：将纳他霉素和溶剂加入容器后搅拌均匀，升温至50-80℃，再加入增溶稳定剂，和/或载体助剂，搅拌至全部溶解后再加入防腐剂搅拌溶解，即得。具体地，所述固态剂型组合物的制备方法包括：将纳他霉素和水加入容器后搅拌均匀，升温至50-80℃，再加入增溶稳定剂和载体助剂，搅拌至全部溶解后再加入防腐剂搅拌溶解，冷冻干燥或喷雾干燥，即得。本发明还包括上述水溶性纳他霉素组合物用于个人护理品、家居洗涤用品或湿巾等的用途。本发明还包括含有上述水溶性纳他霉素组合物的个人护理品、家居洗涤用品或湿巾等产品。本发明所述水溶性纳他霉素组合物在个人护理品、家居洗涤用品或湿巾等产品中的添加量一般为0.3-0.8％(重量比)。所述水溶性纳他霉素组合物可用于各种个人护理品、家居洗涤用品，特别是加入到含水量较高的产品中起到防霉作用。本发明所述的个人护理品、家居洗涤用品等包括但不限于膏霜、乳液、洗面奶、啫喱、洗发水、沐浴露、洗手液、牙膏、爽肤水、洗涤剂、洗衣液、湿巾类等产品。本发明组合物在较低的添加量下，即对霉菌、酵母菌都具有很好的抑制作用。产品适用性广，使用量小，成本低，所使用的增溶稳定剂为环糊精类药用辅料，很大程度上提高了纳他霉素的溶解度，使组合物水溶性极佳，适合各种场合使用。特别地，本发明在增溶的基础上加入了载体助剂，为山梨醇等食品原料，对人体无害，且极大提高了组合物的稳定性(颜色、含量)，使其更符合日化产品的使用要求。附图说明图1为实验例4液体样品中纳他霉素含量变化图。图2为实验例4固体样品中纳他霉素含量变化图。具体实施方式以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。以下所使用纳他霉素含量为95.7％，购自北京东方瑞德生物技术有限公司。如未特殊指明，以下所述％均指重量百分比。实施例1-13水溶性纳他霉素组合物，其为液态制剂，其组分包括纳他霉素，增溶稳定剂，防腐剂，溶剂，或者还包括载体助剂；各组分用量配比见表1。制备方法包括：将纳他霉素和溶剂加入容器后搅拌均匀，升温至50-80℃，再加入增溶稳定剂，和/或载体助剂，保温，搅拌至全部溶解后降温至45℃以下，再加入防腐剂搅拌溶解，即得稳定透明的水溶性纳他霉素组合物。实施例14-18水溶性纳他霉素组合物，其为液态制剂，其组分包括纳他霉素，增溶稳定剂，防腐剂，水，和载体助剂；各组分用量配比见表1中的4#(即实施例14)、7#(即实施例15)、10#(即实施例16)、11#(即实施例17)和13#(即实施例18)配方。制备方法包括：将纳他霉素和水加入容器后搅拌均匀，升温至50-80℃，再加入增溶稳定剂和载体助剂，保温，搅拌至全部溶解后降温至45℃以下，再加入防腐剂搅拌溶解，冷冻干燥或喷雾干燥，即得固态粉末。表1水溶性纳他霉素配方各组分含量(重量份)实验例1分别考察实施例3(即配方3#)、实施例5(即配方5#)、实施例9(即配方9#)、实施例12(即配方12#)水溶性纳他霉素组合物常温下(25℃)在水中溶解性。实验方法：分别称取以上实验样品，加入100g水中，充分混匀；然后分别在常温放置72小时、4℃冷藏放置24小时后观察。以纳他霉素为对照样品。结果见表2。表2表2结果显示出各实验样品在试验条件下均可在水中完全溶解且在各储存条件下不析出，说明本发明所得组合物具有良好的水溶性，大大提高了纳他霉素在水中的实际溶解度。为保证抑菌效果，纳他霉素在日化产品中的添加量一般应在0.005～0.03％(以活性物计)，本发明组合物完全可以满足实际应用的需要。实验例2分别考察实施例14(即配方4#)、实施例15(即配方7#)、实施例16(即配方10#)水溶性纳他霉素组合物常温下(25℃)在水中溶解性。实验方法：分别称取以上实验样品，加入100g水中，充分混匀；然后分别在常温放置72小时、4℃冷藏放置24小时后观察。以纳他霉素为对照样品。结果见表3。表3表3结果显示出各实验样品在试验条件下均可在水中完全溶解且在各储存条件下不析出，说明本发明组合物大大提高了纳他霉素在水中的实际溶解度。为保证抑菌效果，纳他霉素在日化产品中的添加量一般应在0.005～0.03％(以活性物计)，本发明组合物完全可以满足实际应用的需要。实验例3考察载体助剂在组合物中的作用，对比载体助剂添加前后组合物54±1℃下放置14天后颜色的变化，结果见表4。对照样品1：与实施例14(即配方4#)的区别仅在于其组分不包括载体助剂(即山梨醇)。对照样品2：与实施例15(即配方7#)的区别仅在于其组分不包括载体助剂(即山梨醇)。对照样品3：与实施例16(即配方10#)的区别仅在于其组分不包括载体助剂(即山梨醇和木糖醇)。对照样品4：与实施例3(即配方3#)的区别仅在于其组分不包括载体助剂(即木糖醇和甘露醇)。对照样品5：与实施例5(即配方5#)的区别仅在于其组分不包括载体助剂(即甘露醇)。对照样品6：与实施例9(即配方9#)的区别仅在于其组分不包括载体助剂(即木糖醇)。表4载体助剂对组合物颜色的影响表4可以看出添加载体助剂的组合物显示出更好的稳定性(颜色)。实验例4考察载体助剂在组合物中的作用，取液体样品(对照样品1、实施例7)及固体样品(对照样品2、实施例16)各10克于54±1℃下放置，14天后检测其中纳他霉素含量的变化，结果见表5、图1(液体样品中纳他霉素含量变化图)、图2(固体样品中纳他霉素含量变化图)。对照样品1：与实施例7(即配方7#)的区别在于其组分不包括载体助剂山梨醇，即用与等量的水代替山梨醇。对照样品2：与实施例16(即配方10#)的区别在于其组分不包括载体助剂山梨醇和木糖醇，即用等量的羟丙基-β-环糊精代替山梨醇，用等量的甲基-β-环糊代替木糖醇。表5表5及图1、图2可以看出添加载体助剂的组合物显示出更好的稳定性(含量)。实验例5抗(抑)菌试验(ⅰ)——最低抑菌浓度(mic值)测定。通过悬液法测定实施例3(即配方3#)、实施例5(即配方5#)、实施例9(即配方9#)水溶性纳他霉素组合物最低抑菌浓度(mic值)，结果见表6。表6最低抑菌浓度(mic值)以实施例3(即配方3#)为例，其对黑曲霉的mic值折算成纳他霉素含量为2.5ppm左右，对绿色木霉的mic为2ppm左右，这与文献报道纳他霉素对多种霉菌的最低抑菌浓度的数据相符。实验例6抗(抑)菌试验(ⅱ)——最低抑菌浓度(mic值)测定。通过悬液法测定实施例14(即配方4#)、实施例15(即配方7#)、实施例16(即配方10#)水溶性纳他霉素组合物最低抑菌浓度(mic值)，结果见表7。表7固体组合物最低抑菌浓度(mic值)固态剂型相当于提高了纳他霉素在组合物中的含量，因此相对mic值降低，抑菌效果相应增强，使用时可降低产品添加量。实验例7防腐效能测试(挑战性试验ⅰ)。参考美国化妆品香料香精协会(ctfa)推荐的防腐体系效能评价方法，进行28天单次接菌挑战性试验。1.试验菌株：细菌(大肠杆菌e.coli、金黄色葡萄球菌s.aureus、铜绿假单胞菌p.aeruginosa；真菌(黑曲霉a.niger、白假丝酵母菌c.albicans)。采用混合菌接种，细菌混合菌悬浊液107cfu/ml；真菌混合菌悬浊液106cfu/ml。2.试验样品：按配方(海藻提取物0.25％、维生素c磷酸酯钠1.0％、丙二醇10.0％、羟乙基纤维素0.4％、透明质酸0.01％、防腐剂适量、去离子水加至100％)配制面膜配方，其中防腐体系分别按下表8中a、b、c、d所述配方含量添加(并以防腐体系编号作为样品编号)，以考察不同防腐体系的抑菌效果。表8配方各防腐体系添加量(重量百分含量)3.样品接种：分别称取上述化妆品a、b、c、d100克各2份，分别加入1ml混合细菌悬浊液和1ml混合真菌悬浊液，混合均匀，将样品于室温(22.5±2.5℃)保存，并分别于0、2、7、14、21、28天检测化妆品中的菌落数，以判断防腐体系效能。4.试验结果在接种的0、2、7、14、21和28天取样检测，其结果见表9：表9组合物微生物挑战性试验结果表9结果显示a组与d组含有组合物的防腐体系在真菌挑战试验中均通过挑战，作用效果与b组含有ipbc的防腐体系不相上下；d组体系活性物含量稍低，但也在第7天通过试验，相较于c组防腐体系的21天通过挑战，组合物的防霉效果更加优异。实验例8防腐效能测试(挑战性试验ⅱ)。参考美国化妆品香料香精协会(ctfa)推荐的防腐体系效能评价方法，进行28天单次接菌挑战性试验。1.试验菌株及细菌混合菌悬浊液、真菌混合菌悬浊液同实验例7。2.试验样品：按配方(丙二醇2.0％、仙人掌干粉0.01％、水溶性羊毛脂0.01％、乙二胺四乙酸二钠0.08％、三乙醇胺少量、防腐剂适量、去离子水加至100％)配制普通洁肤湿巾液，其中防腐体系分别按下表中a、b、c所述配方含量添加(并以防腐体系编号作为样品编号，见表10)，以考察不同防腐体系的抑菌效果。表10各防腐体系添加量样品防腐体系a咪唑烷基脲0.2％、实施例14(即配方4#)0.3％b咪唑烷基脲0.2％、碘代丙炔基氨基甲酸丁酯0.01％c苯氧乙醇0.5％、脱氢乙酸0.06％、山梨酸0.04％3.样品接种：分别称取上述湿巾液a、b、c100克各2份，分别加入1ml细菌混合悬浊液和1ml真菌混合悬浊液，混合均匀，将样品于室温(22.5±2.5℃)保存，并分别于0、2、7、14、21、28天检测化妆品中的菌落数，以判断防腐效能。4.试验结果在接种的0、2、7、14、21和28天取样检测，其结果见表11：表11组合物微生物挑战性试验结果表11结果显示a组与b组防腐体系在真菌挑战试验中第2天即通过，显示水溶性纳他霉素组合物的防霉效果可与ipbc相媲美，并具有较好的防细菌效果；a组与c组相比可看出，无论在细菌还是真菌，组合物的抑制作用均优于多元醇与有机酸的组合。实验例9以实验例3中对照样品1及实施例14(即配方4#)作为防腐剂加入实验例7所制面膜液配方，添加量为0.3％；将实验例3中对照样品4及实施例3(即配方3#)作为防腐剂加入实验例8所制湿巾液中，添加量为0.5％，常温下(20-30℃)放置180天，观察颜色变化并检测其菌落数量，结果见表12：表12表12结果显示添加载体助剂的组合物在制成终端产品时在颜色和功效方面体现出了良好的稳定性，更适于日化行业的应用。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。当前第1页12