专利名称：新型壳聚糖高效广谱抗菌剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型壳聚糖高效广谱抗菌剂。其特征在于发明了一种超微壳聚糖生产工艺、新型壳聚糖高效广谱抗菌剂的配方和特殊合成工艺。在自然界中，估计每年生物合成的甲壳素将近100亿吨，分布广泛，包括节肢动物、软体动物等及低等植物如真菌、藻类的细胞壁中。在地球上存在的天然有机物中，甲壳素仅次于纤维素，同时也是除蛋白质外含氮量最高的天然有机物，足见其是一种取之不尽、用之不竭的再生资源。壳聚糖则是甲壳素经浓碱水解脱乙酰基生成的水溶性产物，是甲壳素的一种重要衍生物。随着人民生活水平的提高，广谱、高效、安全的天然防腐抗菌剂的开发受到了人们的普遍关注。壳聚糖由于具有生物可降解性、生物相容性、生物无毒性和抗菌活性等特点，使其成为天然防腐抗菌剂开发的研究热点之一。本发明利用壳聚糖的化学活性位点对其进行化学改性，围绕提高抗菌活性和溶解性这二个关键点，合成得到了一种新型的壳聚糖衍生物抗菌剂——新型壳聚糖高效广谱抗菌剂、对广谱抗菌功能基团壳聚糖衍生物-生物活素DH220及水解酶的合成路线、产物性质和抗菌活性进行了研究。经试验其0. 2%的新型壳聚糖高效广谱抗菌剂对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌作用2分钟，杀菌率大于99. 99% ； 其LD50大于10g/kg，属于实际无毒级.，对皮肤亦无明显刺激性和未呈现皮肤的变态反应，是一种安全新型天然生物高效广谱抗菌剂。为了提高壳聚糖的水溶性，对其进行了成盐超微膜处理，通超微壳聚糖在乳酸调节的微酸中性的环境下有极好溶解效果。本发明的新型壳聚糖高效广谱抗菌剂的配方为水溶性超微壳聚糖，生物活素DH220、水解酶、有机乳酸液在微酸中性环境中水解为凝胶状。不含任何化学成分，经实验严格筛选配伍，复方作用效果好，经特殊工艺配置而成，制作、使用方便，对人体无毒副作用，具有高效广谱杀菌、祛湿润肤的功效，可广泛应用于百姓防治疾病抗菌消毒，提高和保护生存质量，适用于各种领域的各种人群防病治病、卫生用品的抗菌消毒、畜牧养殖和水产养殖的防病治病、印染纺织品的抗菌整理、食品果蔬的防腐除霉等领域。
背景技术：
人们的生活水平随着社会的发展日益提高，而越来越多的人随生活节奏的加快，来自于社会、工作、生活等方面的压力越来越大，各种疾病的发病率越来越高，在防病的同时人们的保健意识不断增强，对防病保健和消毒抗菌引起关注和重视，因此，研究发明一种安全、有效、方便实用的天然壳聚糖新型壳聚糖高效广谱抗菌剂，纠正了已有消毒液有效成分味醇化学品，杀菌效果和毒性与含量成正比，成本价格高、稳定性差，有腐蚀性和刺激性气味，对皮肤有一定的损伤，并较难冲洗干净。因此，人们希望能有一种能在杀菌的同时，滋养皮肤、保持皮肤正常生理环境，高效广谱纯天然的消毒液问世。本发明的目的在于提供一种能克服已有产品不足的复合多功能生物消毒液，属于无毒、无刺激、无腐蚀、无过敏、无色无味无副作用的绿色产品，具有消毒护肤、杀菌祛味、稳定性好、便于冲洗、方便实用等特点。由于壳聚糖自身的功能正符合本发明的需求。本发明利用壳聚糖的化学活性位点对其进行化学改性，围绕提高抗菌活性和溶解性这二个关键点，合成得到了一种新型的壳聚糖衍生物抗菌剂一新型壳聚糖高效广谱抗菌剂、对广谱抗菌功能基团壳聚糖衍生物-生物活素DH220及水解酶的合成路线、产物性质和抗菌活性进行了研究。经试验其0. 2%的新型壳聚糖高效广谱抗菌剂对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌作用2分钟，杀菌率大于99. 99% ;其0)50大于10g/kg，属于实际无毒级.，对皮肤亦无明显刺激性和未呈现皮肤的变态反应，是一种安全新型天然生物高效广谱抗菌剂。为了提高壳聚糖的水溶性，对其进行了成盐超微膜处理，通超微壳聚糖在乳酸调节的微酸中性的环境下有极好溶解效果。本发明的新型壳聚糖高效广谱抗菌剂的配方为水溶性超微壳聚糖，生物活素DH220、水解酶、有机硅季铵盐CH168、有机乳酸液在微酸中性环境中水解为凝胶状。不含任何化学成分，经实验严格筛选配伍，复方作用效果好，经特殊工艺配置而成，发明内容本发明的要点在于将自然界中的甲壳素分两步进行提取工艺，第一步用稀盐酸脱除碳酸钙第二步用热稀碱脱除蛋白质，再经脱色处理便可得到白色的甲壳质，转化率一般15 30%之间。将甲壳质碱化保温脱乙酰基，清洗至中性即为壳聚糖，经特殊微膜纳米工艺即可得超微壳聚糖。超微壳聚糖能抑制病原菌滋生，不影响天然生态的平衡，因含游离氨基，是天然多糖中唯一的碱性多糖，具有许多特殊的物理和化学性质及生理功能，能结合酸分子，生成氨基阳离子使其成为带正电荷的天然高分子化合物，其抗菌作用主要是壳聚糖带阳电荷性，能与细菌蛋白质中带负电的部分结合，使细菌或真菌失去活性。另外小分子量的壳聚糖可渗透到微生物内部，阻止RNA (核糖核酸)转化，从而抑制细菌的 生长.由于壳聚糖及其衍生物的应用日益广泛，因此其安全性也引起了人们的严重关注。超微壳聚糖的安全性，已进行过多方面的研究，这些研究涉及急性毒性试验、亚急性毒性试验、致畸性和致癌性试验、皮肤第一次刺激性实验、皮肤累积刺激性试验、毒性试验、皮肤过敏试验、眼黏膜刺激性试验、皮肤吸收性试验等。结果表明，超微壳聚糖属于实际无毒级。壳聚糖及其衍生物之所以能够抑菌，主要是由于它们对的细胞质膜起了一定的作用，破坏了其正常的生理功能。尽管如此，壳聚糖与其衍生物在抗菌机理上还是存在一些差异。电镜观察发现，细菌受壳聚糖作用后，会发生明显的形态变化，格兰氏阳性菌如金黄色葡萄球菌的细胞变薄甚至破损，复制作用受到抑制；格兰氏阴性菌如大肠杆菌的细胞质发生浓缩，质壁之间的间隙明显扩大。由此可见，壳聚糖对细菌的细胞生长起了明显的抑制或破坏作用。还有人认为壳聚糖溶解后属多聚阳离子，因而可以与细菌表面产生的酸性物质如脂多糖、磷壁质酸、糖醛酸磷壁质、荚膜多糖等相互作用，形成复杂的高分子电解质，从而使细菌的细胞膜功能发生紊乱。抗菌性机理，由于疏水性的长基链与细菌细胞质膜上的磷脂之间发生疏水亲和作用，破坏了细菌细胞质膜，从则产生了抗菌性。生物活素与壳聚糖在抗菌机理上也存在较大的差异。有报道认为，生物活素能够阻碍DNA向RNA的转录，影响细菌的生长繁殖，从而产生抗菌作用。而壳聚糖作用于一种高分子聚阳离子，容易在细胞壁处积聚，防止营养物质通过细胞壁进入细胞，使细胞衰竭死亡。本发明的新型壳聚糖高效广谱抗菌剂配方如下(组分及其重量百分比％ ):水溶性超微壳聚糖3-5 ;生物活素DH220 1-2 ;水解酶0. 5-0. 8 ;有机乳酸液0. 5-1 ;双滤水至100。本发明水溶性超微壳聚糖的工艺流程如下所示虾蟹壳一挑选一水洗一酸浸4 6% HCl室温5h脱钙一碱煮5-10% NaOH,80-1000C 3h脱蛋白一重复上述酸化碱化工艺时间分别为3h、2h —脱色KMn04/草酸一干燥一甲壳质；甲壳质40 50% NaOHlOO0C 16h —保温脱乙酰基一清洗至中性一 80-100°C热风干燥一壳聚糖一特殊微膜纳米工艺一超微壳聚糖；以3-5%超微壳聚糖的微酸中性溶液为壳聚糖生物凝胶整理剂配方的有效成份-水溶性壳聚糖。
本发明的新型壳聚糖高效广谱抗菌剂的合成工艺如下水溶性超微壳聚糖3-5 ；生物活素DH220 1-2 ;水解酶0. 5-0. 8 ;有机乳酸液0. 5-1 ;双滤水至100。按各自的比例60 0C条件下溶解搅拌混均即可。本发明具有以下优点(I)提炼纯天然壳聚糖精华成分，对人体皮肤无毒无害；绿色环保，无毒。⑵生物降解性。生物相容性好，具有良好的光谱抗菌抗菌性能和良好的吸湿性能。(3)具有杀菌消毒、祛湿润肤功效。(4)其制作、使用方便，安全，无副作用，作用持久，保质期长。(5)经实验证明，有效成份稳定，杀菌效率高，杀菌谱广，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌的杀菌率99. 99%以上。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明I.按照本发明水溶性超微壳聚糖的工艺流程进行水溶性超微壳聚糖的合成虾蟹壳一挑选一水洗一酸浸4 6% HCl室温5h脱钙一碱煮5-10% NaOH,80-1000C 3h脱蛋白一重复上述酸化碱化工艺时间分别为3h、2h—脱色KMn04/草酸一干燥一甲壳质；甲壳质40 50% NaOHlOO0C 16h —保温脱乙酰基一清洗至中性一80-100°C热风干燥一壳聚糖一 特殊微膜纳米工艺一超微壳聚糖；以3-5%超微壳聚糖的微酸中性溶液为新型壳聚糖高效广谱抗菌剂配方的有效成份-水溶性超微壳聚糖。2.按照本发明新型壳聚糖高效广谱抗菌剂的合成工艺进行合成新型壳聚糖高效广谱抗菌剂下表所列数据(重量百分比％ )及其所述步骤进行配置将水溶性超微壳聚糖3-5 ;生物活素DH220 1-2 ;水解酶0. 5-0. 8 ;有机乳酸液0. 5-1 ;双滤水至100。按各自的比例60°C条件下溶解搅拌混均即可。
权利要求
1.本发明涉及ー种新型壳聚糖高效广谱抗菌剂。其特征在于具有如下的配方(组分及其重量百分比％ ):水溶性超微壳聚糖3-5 ;生物活素DH220 1-2 ;水解酶0. 5-0. 8 ;有机乳酸液0. 5-1 ;双滤水至100。
2.—种权利要求I所述新型壳聚糖高效广谱抗菌剂，其特征在于具有如下的水溶性超微壳聚糖的制备エ艺流程 虾蟹壳一挑选一水洗一酸浸4 6% HCl室温5h脱钙一碱煮5-10% NaOH, 80-100°C 3h脱蛋白一重复上述酸化碱化工艺时间分别为3h、2h—脱色KMn04/草酸一干燥一甲壳质；甲壳质40 50% NaOHlOO0C 16h —保温脱こ酰基一清洗至中性一80_100°C热风干燥一壳聚糖一特殊微膜纳米エ艺一超微壳聚糖；以3-5%超微壳聚糖的微酸中性溶液为新型壳聚糖高效广谱抗菌剂配方的有效成份-水溶性超微壳聚糖。
3.—种权利要求I所述新型壳聚糖高效广谱抗菌剂，其特征在于具有如下的合成エ艺 将水溶性超微壳聚糖3-5 ;生物活素DH220 1-2 ;水解酶0. 5-0. 8 ;有机乳酸液0. 5-1 ；双滤水至100。按各自的比例60°C条件下溶解搅拌混均即可。
全文摘要
本发明涉及一种新型壳聚糖高效广谱抗菌剂。其特征在于发明了一种超微壳聚糖生产工艺、新型壳聚糖高效广谱抗菌剂的配方和特殊合成工艺。经实验严格筛选配伍，复方作用效果好，经特殊工艺配置而成，制作、使用方便，对人体无毒副作用，具有高效广谱杀菌、祛湿润肤的功效，可广泛应用于百姓防治疾病抗菌消毒，提高和保护生存质量，适用于各种领域的各种人群防病治病、卫生用品的抗菌消毒、畜牧养殖和水产养殖的防病治病、印染纺织品的抗菌整理、食品果蔬的防腐除霉等领域。
文档编号C08B37/08GK102763652SQ20121016213
公开日2012年11月7日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者王开宇, 王斐斐 申请人:青岛云宙生物科技有限公司