抗菌组合物及其用途
【专利摘要】本发明公开了一种抗菌组合物及其用途，其组分包含异噻唑啉酮类化合物、溴系化合物、烷基咪唑脲、表面活性剂、乙二胺四乙酸类化合物和溶剂；其中，异噻唑啉酮类化合物的重量比是5-50％；溴系化合物的重量比是0.5％-10％；烷基咪唑脲的重量比是0.01％-1％；乙二胺四乙酸类化合物的重量比是0.05％-0.5％；表面活性剂的重量比是0.05％-2％；此抗菌化合物具有稳定性好、使用量低、抗菌菌谱广、高效抗菌性、抗菌效果持续时间长等优点，广泛适用于各种日常生活领域和工业用途。
【专利说明】抗菌组合物及其用途
【技术领域】
[0001]本发明属于抗菌【技术领域】，涉及一种抗菌组合物，尤其涉及一种含有异噻唑啉酮类化合物的抗菌组合物。
【背景技术】
[0002]抗菌的概念、技术及产品已在日常生活中广泛应用。抗菌剂被用于各种领域，达成减低微生物的危害或防腐的效果，例如:食品、日常商品、化妆品、口腔用品、清洁用品、药品、个人卫生用品等，可实现的效果是减低微生物对制品质量、外观、气味、效能上的劣化。目前常用的抗菌技术方案主要包含使用化学抗菌剂，然而，目前常规使用的抗菌剂的抗菌效果多半无法令人满意，例如:现有的抗菌剂可能不具有充分的抗菌活性而需要大量添加造成使用者安全隐患；或者不具有充分宽广的抗菌范围，缺乏广谱性而限制了用途。尤其对于直接接触人体的产品而言，比如食品、口腔用品和化妆品，卫生和安全上的要求更严格。即使目前市场上推出了一些具有高抗菌性与广谱性的抗菌剂产品，仍存在对人体和环境带来威胁的缺陷。例如，甲醛类的抗菌剂导致的安全问题长期以来被关注；现常用于日常商品的三氯生，具有较强抗菌活性和较宽抗菌范围，但近期研究指出其对环境和人体的具有负面影响，因而逐渐限制其用途。
[0003]此外，抗菌技术的需求不仅限于上述制品，对于各项工业产品和也是十分重要，例如纺织、化工制程、食品、涂料等产业对于抗菌剂的需求同样强大。举例而言，纺织产业中需要采用性能理想的抗菌剂进行对织物加工整理(即抗菌整理)，保护纺织品不被微生物降解，并防止微生物传播；同时达到防止微生物于织物上繁殖而产生的气味，实现使用者穿着时的安全健康和舒适。
[0004]一般而言，某些危害性微生物(尤其细菌、霉菌)可耐受甚至偏好于高温(约400C -700C )和酸性(可耐受pH值为2的环境)条件下生长，例如耐热嗜酸细菌，这样的条件对于抗菌剂的性能表现是相当大的挑战。另一方面，在各类工业制造程序上，常见的加热与极端的酸碱环境对于抗菌剂的性能也有显着的影响。传统上的抗菌剂(例如甲醛类抗菌剂)对于高温与极端的酸碱性环境较为敏感，产生稳定性不佳的现象，显着影响着其抗菌效果并造成应用限制。
[0005]针对上述对于抗菌剂的抗菌性好、广谱性好、安全性高等需求，近年发展出采用异噻唑啉酮类化合物作为抗菌剂的抗菌技术。异噻唑啉酮类化合物属于杂环化合物，是新型开发的的广谱、高效、低毒的杀菌抗菌剂，其对多种细菌和真菌具有抗菌活性，对于格兰氏阳性细菌、格兰氏阴性细菌、异氧菌、真菌、酵母菌和藻类等，具有较好的抑制效果。与菌体接触时，异噻唑啉酮类化合物能够迅速的进入到菌体内部，破坏菌体内含硫的蛋白质、酶或简单分子，破坏菌体的生长和繁殖；此外，异噻唑啉酮类化合物还能融化细胞壁，导致菌类死亡。除上述特点外，异噻唑啉酮类化合物已知具有下列优点:
[0006]1.应用范围极广，普遍用于杀菌剂、抑菌剂、抗菌剂、消毒剂、防腐剂、防霉剂、灭藻齐U、杀生剂，其他国家甚至用于饮用水的杀菌消毒。
[0007]2.生物降解性极佳，不影响后续的生物污水处理系统，是相对环保的杀菌防腐剂。
[0008]3.使用量低，在低剂量下即可满足防腐要求。
[0009]然而，异噻唑啉酮类化合物在实际使用上仍存有缺陷:异噻唑啉酮类化合物在特定环境中易分解或产生沉淀的问题，其显示其稳定性不够理想，但受限于安全及法规顾虑，亦不宜增加异噻唑啉酮类化合物的用量，这方面的缺陷影响了异噻唑啉酮类化合物实际用途。
[0010]综上所述，如何提供一高抗菌性、安全性、抗菌成分用量低，且能充分耐受高温与极端的酸碱环境而稳定的抗菌剂，以广泛应用于各项日常商品及工业用品，便成为了目前首要解决的问题。
【发明内容】
[0011]针对以上所述的使用高抗菌性、安全性、抗菌菌谱广、抗菌效果好、安全、抗菌效果持续时间长、稳定性好等目前对于抗菌剂的需求，以及现有技术水平急迫需要克服的技术问题，本发明的目的之一是提供一种符合上述需求的抗菌组合物。
[0012]本发明的另一目的在于减低抗菌活性成分的使用量，以低添加量达成高效的协同抗菌性能，不仅提高安全性、减轻对环境冲击，更同时降低了制造成本，以实现广泛的用途。
[0013]本发明的目的可以通过以下技术方案实现的:一种抗菌组合物，其组分包含异噻唑啉酮类化合物、溴系化合物、烷基咪唑脲、表面活性剂、乙二胺四乙酸类化合物和溶剂；其中，异噻唑啉酮类化合物的重量比是5% -50% ;溴系化合物的重量比是0.5% -10% ;烷基咪唑脲的重量比是0.01 % -1%;乙二胺四乙酸类化合物的重量比是0.05% -0.5%;表面活性剂的重量比是0.05% -2%。
[0014]根据前述的抗菌组合物，其特征是，所述异噻唑啉酮类化合物的重量比是8%-20% ;所述溴系化合物的重量比是2% -5% ;所述烷基咪唑脲的重量比是0.1 % -0.5%;所述乙二胺四乙酸类化合物的重量比是0.2% -0.4% ;所述表面活性剂的重量比是
0.2% -1%。
[0015]根据前述的抗菌组合物，其特征是，所述异噻唑啉酮类化合物选自5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMIT)、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)、2_正辛基一4-异噻唑啉-3酮(OIT)、4，5- 二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(DCOIT)、苯并异噻唑啉酮(BIT)及其组合物。
[0016]根据前述的抗菌组合物，其特征是，所述溴系化合物选自1，2’ - 二溴-2，4- 二氰基丁烷(DBDCB)、5_ 溴-5-硝基-1, 3- 二恶烷(BND)U, 3- 二溴 5，5- 二甲基海因(DBDMH)、2，2- 二溴-2-硝基乙醇(DBNE)、2_溴-2-硝基-1, 3-丙二醇(BNPK)U, 2-双(溴乙酰氧基)乙烷(BBAE)、2，2-二溴-3-氰基丙酰胺(DBNPA)及其组合。
[0017]根据前述的抗菌组合物，其特征是，所述乙二胺四乙酸类化合物选自乙二胺四乙酸及乙二胺四乙酸盐类。
[0018]根据前述的抗菌组合物，其特征是，所述表面活性剂选自阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂及其组合。
[0019]根据前述的抗菌组合物，其特征是，所述溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1，5-戊二醇、2，4-戊二醇及其组合。
[0020]根据前述的抗菌组合物的任一项，其特征是，所述抗菌组合物针对巨大芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、绿脓杆菌及荧光假单孢杆菌具有显着抑菌效果。
[0021]根据前述的抗菌组合物的任一项，其特征是，所述抗菌组合物针对黑曲霉及白色念珠菌具有显着抑制效果。
[0022]根据前述的抗菌组合物的任一项，其特征是，所述抗菌组合物抗菌可耐受70°C以上的高温。
[0023]根据前述的抗菌组合物的任一项，其特征是，所述抗菌组合物抗菌能可耐受极端的酸碱环境之PH范围为2-10。
[0024]本发明也涉及了前述的抗菌组合物的任一项抗菌组合物之用途，其特征是，所述抗菌组合物可以作为抗菌剂添加至以下制品:化妆品、个人护理用品清洁剂、黏合剂、涂料、油漆、油墨、胶水、皮革化学助剂、纺织化学助剂、高分子材料添加剂以及建筑化学产品，且所述抗菌组合物作为抗菌剂时的添加量是占所述制品重量的0.03% -5%。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]无
【具体实施方式】
[0026]首先说明，本发明采用的试剂、溶剂的来源没有任何限制，任何商用的试剂、溶剂皆可作为原料，级别亦无特定限制。实验或实施例中所用到的试剂、材料，除特别注明外，均来自于普通市场渠道。此外，如本文中无特别注明，以下使用关于“含量”和“比例”时所采用的百分比例(％)都是指重量百分比组成。
[0027]本发明的术语“抗菌”是一种广义的防范微生物的卫生概念，其实质上泛指用于防止或减低存在于体外病源性微生物如细菌、霉菌、病毒等生物侵入体内导致活体感染风险的卫生概念，因此，本发明所提及的抗菌机理、相关技术与产品均涵盖于此广义的范畴内。本发明之“抗菌”特别着重于医疗过程中由医用导管器材所引发的可能感染问题，相关概念与技术已是本【技术领域】人员所熟知，故不再重复说明。
[0028]因此，本发明针对上述技术问题与需求所提出的技术方案是采用以异噻唑啉酮类化合物为主要组份，和其他抗菌活性成分复配得到一抗菌组合物，起出协同作用，使抗菌组合物能以较低的抗菌活性组份使用量即可达成有效的抗菌性能；且本发明的抗菌组合物的另一突出特点在于:其对于高温和极端酸碱值具有良好的耐受性，换言之，根据本发明之抗菌组合物，即使处于高温、强酸(低PH值)、强碱(高pH值)环境中，仍能维持其稳定性，因此，本发明的提出具体的解决方案得出的抗菌组合物，确实解决以往异噻唑啉酮类化合物抗菌剂在稳定性上受到限制的缺陷和技术问题。以下详细说明本发明所提出的技术方案，并对应举出实验例与实施例，充分说明本发明之抗菌医用导管所能达成的优异效果。
[0029]首先说明，本发明提出一种抗菌组合物，其组分包含:异噻唑啉酮类化合物、溴系化合物、烷基咪唑脲、表面活性剂、乙二胺四乙酸类化合物和溶剂；其中，各组份经由以下重量比例复配实现:异噻唑啉酮类化合物的重量比是5% -50% ;溴系化合物的重量比是0.5%-10% ;烷基咪唑脲的重量比是0.01%-1% ;乙二胺四乙酸类化合物的重量比是
0.05% -0.5% ;表面活性剂的重量比是0.05% -2%。
[0030]根据本发明之优选的实施例，上述各组份的优选重量比如下:。异噻唑啉酮类化合物是6% -30% ;溴系化合物是1% -8% ;烷基咪唑脲是0.05% -0.5% ;乙二胺四乙酸类化合物是0.1% -0.5% ;表面活性剂是0.1% -1.5%。
[0031]根据本发明之更优选的实施例，更优选的重量比如下:异噻唑啉酮类化合物是8% -20%;溴系化合物是2% -5%;烷基咪唑脲是0.1% -0.5%;乙二胺四乙酸类化合物是
0.2% -0.4% ;表面活性剂是0.2% -1%。
[0032]根据上述各组份之配比，抗菌组合物除了上述组份外，其馀部分则以溶剂补满为较理想的作法，惟若根据使用者的个别需求及后续的用途，可在不显着影响抗菌组合物的整体性能的基础上添加其他的添加物或辅料，例如，前述的添加物包含但不限于:香料、色料、赋形剂、助溶剂等，使本发明之抗菌组合物的用途广泛。
[0033]首先说明，关于本发明之抗菌组合物中，占比最高的活性成分异噻唑啉酮类化合物而言，异噻唑啉酮类化合物是指一群异噻唑啉酮类化合物，包含但不限于:5_氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMIT)、2_甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)、2_正辛基一4-异噻唑啉-3酮(OIT)、4，5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(DCOIT)、苯并异噻唑啉酮(BIT)，并包含上述各异噻唑啉酮类化合物的混合物。其中,根据本发明之抗菌组合物,优选的种类是5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMIT)和2-甲基-4-异噻唑啉_3_酮(MIT)，以及此二者混掺所构成的混合物。
[0034]广义而言，异噻唑啉酮类化合包含了一系列的异噻唑啉酮衍生物，在异噻唑啉酮的基本结构上，以各式取代基或环化加以修饰；取代基(R)包含但不限于:通式CmHn(m =0-12 ；n = 1-27)例如:_H、-CH3> -(CH2)7CH3^ -(CH2)9CH3^ -Cl 等。一般而言，异噻唑啉酮类化合物中广泛被使用的种类包含甲基异噻唑啉酮，且在实际使用甲基异噻唑啉酮时，经常混合5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMIT)和2-甲基-4-异噻唑啉_3_酮(MIT)，以复配物型态使用，商品形态是液体为主。由于已广泛制造使用，5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMIT)和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)具有制造成本低廉的优点，因此本发明是以5和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMIT)和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)以及此二者混掺所构成的混合物所构成组合做为优选的异噻唑啉酮类化合物。
[0035]关于本发明之抗菌组合物中的溴系化合物是指一群溴系化合物，包含但不限于:
1,2，-二漠_2，4_二氛基丁烧(DBDCB)、5-溴-5-硝基-1, 3-二恶烧(BND)、I, 3-二溴5，5-二甲基海因(DBDMH)、2，2- 二溴-2-硝基乙醇(DBNE)、2_溴-2-硝基-1, 3-丙二醇(BNPK)、1，2-双(溴乙酰氧基)乙烷(BBAE)、2，2-二溴-3-氰基丙酰胺(DBNPA)，并包含上述各溴系化合物的混合物。其中，根据本发明之抗菌组合物，优选的种类是5-溴-5-硝基-1，3-二恶烷(BND)、I, 3- 二溴 5，5- 二甲基海因(DBDMH)、2，2- 二溴-2-硝基乙醇(DBNE)、2_ 溴-2-硝基-1，3-丙二醇(BNPK)，且使用上可依照使用者个别需求(例如:成本、用途)调整选用的原则加以配伍；简言之，当本发明抗菌组合物使用于化妆品或个人护理品时，低刺激性、低毒性、高安全性为首要选择；当使用于工业用途时，抗菌效果与低廉成本即成了主要目标。
[0036]溴系化合物亦作为抗菌剂，特别是水体方面的抗菌，具有低毒性、易分解、强效、无残留等优点。广义的溴系化合物抗菌剂包含但不限于:溴氯化合物、溴化硝基醇类、二溴氰基丙酰胺(DBNPA)、溴氯海因、二溴海因、溴化硝基恶烷等。
[0037]其中，5_溴_5_硝基-1，3_ 二恶烧(BND)是现用于涂料与化妆品的一种抗菌剂，依其化学结构属于甲醛供体和醛类衍生物的防腐剂，抗菌效果对于真菌、酵母特别有效，杀菌力高，特别是用于涂料、黏着剂等工业用途。举例而言，1，2’ - 二溴-2，4- 二氰基丁烷(DBDCB)俗称溴菌腈，是一种可用于纺织品、粘合剂、皮革、毛皮、涂料、化妆品、水系统的防腐防霉剂；1，2-双(溴乙酰氧基)乙烷(BBAE是一种广泛用做工业循环水、工业冷却水的高效防腐杀菌剂。2，2-二溴-3-氰基丙酰胺(DBNPA)是一种广谱高效的工业杀菌剂，用来防止细菌和藻类在造纸、工业循环冷却水、金属加工用润滑油、纸浆、木材、涂料和胶合板中的生长繁殖，同时可做粘泥控制剂，广泛用于造纸厂纸浆和循环冷却水系统；1，3- 二溴5，5- 二甲基海因(DBDMH)广泛用于水体(工业水、自来水、生活污水、游泳池)消毒与水产养殖的抗菌剂，相对于其他种含溴抗菌剂，具有的优点包含:易溶于水、对人和动物安全及价廉易得、对环境污染程度低。2，2- 二溴-2-硝基乙醇(DBNE)广泛在化妆品中、洗涤剂、织物处理剂、应用于水体(尤其是工业循环水、工业冷却水)的水处理剂、造纸纸浆、涂料、塑料、化妆品、木材，冷却水循环系统杀菌灭藻剂等。2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇(BNPK)主要用于化妆品、皮革防腐，在农业亦有用途，根据抗菌性能、易取得、成本因素。
[0038]本发明是以前述5-溴-5-硝基-1，3-二恶烷(BND)、1，3-二溴5，5-二甲基海因(DBDMH)、2，2- 二溴-2-硝基乙醇(DBNE)、2_ 溴-2-硝基-1, 3-丙二醇(BNPK)为优选。
[0039]烷基咪唑脲(DMDMH)亦称为咪唑烷基脲，属于甲醛供体抗菌剂，在应用的过程中通过缓慢释放甲醛而达到杀菌抑菌的目的，能有效地抑制革兰氏阴性、阳性细菌和酵母菌，常用于液态、粉末状化妆品或个人护理品。
[0040]关于本发明之抗菌组合物中的乙二胺四乙酸类化合物是指乙二胺四乙酸(EDTA)及乙二胺四乙酸所构成的盐类。乙二胺四乙酸是常用的二价金属离子(例如:Mg2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+)螯合剂，作用机理主要是藉由其二价金属离子的螯合效果，作为各产业中使用的络合剂，减低各种使用环境下，二价金属离子所造成的负面作用，因此乙二胺四乙酸用途广泛，常用作洗涤剂、PH值调节剂；乙二胺四乙酸能和碱金属、稀土元素和过渡金属等形成稳定的水溶性络合物，因此，适用于本发明乙二胺四乙酸的盐类包含但不限于:钠盐(例如:乙二胺四乙酸二钠)，铵盐、铁盐、镁盐、钙盐、铜盐、锰盐、锌盐、钴盐、铝盐等各种盐，然而根据材料易取得、合理的低成本，本发明以乙二胺四乙酸与乙二胺四乙酸二钠为优选组份。且乙二胺四乙酸类化合物本身通常也具有一定程度的抗菌效果。
[0041]关于本发明之抗菌组合物中的表面活性剂，本发明不加以特别限制，具体方案是选自阳离子、阴离子、非离子表面活性剂及其组合。然而，需注意的是，虽然本发明不特别限制采用的表面活性剂品种，但当以多种表面活性剂配合使用时，不宜同时采用阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂，以避免产生电荷相反引发的沉淀、甚至丧失表面活性等问题，此为本领域技术人员易于理解的项目，不再详述。
[0042]由于表面活性剂本身具有的特性，表面活性剂在抗菌方面的贡献包括以下面向:I).直接杀菌；2).增加其他杀菌活性成分的效果；3).辅助清洁剂除菌效果；4).调整抗菌剂的剂型与使用方式。以下分别说明本发明较优选的实施方案:
[0043]阳离子表面活性剂:目前，实际使用的阳离子表面活性剂主要是由氮原子组成的阳离子，根据氮原子在分子中的位置不同分为胺盐、季铵盐和杂环型；由于季铵盐表面活性剂本身即具良好的抗菌性能，同时具有易取得、高效的优点，本发明是以季铵盐类的阳离子表面活性剂为优选。
[0044]阴离子表面活性剂:阴离子表面活性剂分为羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐，具有较好的去污、发泡、分散、乳化、润湿等特性。广泛用作洗涤剂、起泡剂、润湿剂、乳化剂和分散剂。其中，属于羧酸盐类的葡萄糖酸金属盐，特别是葡萄糖酸钠，是本发明优选的技术方案之一，其具有优良的去污增效、酸碱平衡、助水溶性、缓蚀、分散、螯合能力。
[0045]非离子表面活性剂:主要分为聚氧乙烯型、含氮的烷基醇酰胺型、多元醇型。由于在水溶液中不产生离子，非离子表面活性剂在溶液中的稳定性高，不易受强电解质、酸、碱的影响，与其他类型表面活性剂能混合使用，兼容性好，在各种溶剂中均有良好的溶解性。常用的非离子表面活性剂包含但不限于:聚丙烯酰胺、氧化胺、聚氧乙烯烷基醚、十二烷基聚氧乙醚硫酸钠、山梨糖脂肪酸酯、聚氧乙烷系非离子表面活性剂、聚氧乙烯一聚氧丙烯系非离子表面活性剂等非离子表面活性剂，均适用于本发明之抗菌组合物。
[0046]关于本发明之抗菌组合物中采用的溶剂，本发明不加以特别限制；然而，关于溶剂基础的要求如下述:1)由于本发明采用了多种有机抗菌剂组份的复配而实现，溶剂须对于各有机抗菌剂组份具有良好的溶解力；2)因应本发明组合物的用途包含了化妆品与个人护理品，溶剂选用上以安全性高、易取得、价格合理的溶剂；3)因应本发明组合物的用途广泛，可能应用至日常生活的制品与多元的产业及工业用途，因此在溶剂的选用上须采用与后续用途环境中的溶剂或分散体系(例如水性缓冲液、乳化分散环境)兼容性高的溶剂体系。根据前述要求，本发明之抗菌组合物具体的优选方案是选自水、与乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1，5-戊二醇、2，4-戊二醇及其组合；其中溶剂更优选的实施方案为水、乙二醇和丙二醇。
[0047]根据上述本发明所针对的技术问题和提供的技术方案，本发明同时涉及了抗菌组合物之用途。本发明的抗菌组合物可以作为抗菌剂添加，根据各产业的需求，广泛地添加至以下制品:化妆品、个人护理用品清洁剂、黏合剂、涂料、油漆、油墨、胶水、皮革化学助剂、纺织化学助剂、高分子材料添加剂以及建筑化学产品；且所述抗菌组合物作为抗菌剂时的添加量是占所述制品重量的0.03% -5%。
[0048]为了具体披露并证实本发明的抗菌组合物之技术特征与效果，提出下述实施例与对比例并加以对照，以说明本发明的优点特质。首先，请参见表1-6，分别列举本发明之实施例1-5与对比例I经由不同组分与重量配比制得抗菌组合物，其后均以实施例1-5做为优选实施例示意，并且同时对照对比例I的传统异噻唑啉酮抗菌剂，简要而充分地说明本发明的抗菌组合物的效果，辨识本发明之抗菌组合物具备的良好抗菌性能与显着改善的稳定性。根据目前的异噻唑啉酮抗菌剂，异噻唑啉酮类化合物的有效配比通常介于10% -15%,因此，对比例I所述的传统异噻唑啉酮抗菌剂是以，2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(以下记载简称MIT) 5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(以下记载简称CMIT)以9:1配比配制于水溶剂体系的杀菌剂产品。
[0049]由于本发明抗菌组合物的用途包含了化妆品与个人护理用品，其馀的用途也广泛与人民的日常生活紧密相关，因此，针对抗菌组合物对于人体的安全性有特别要求，而MIT致敏度远低于氯化物CMIT，且MIT环境和生理毒性都很低；因此，以下列举的实施例中的异噻唑啉酮类化合物，优先示意MIT含量高于CMIT的配比方案。且优选的实施例2中亦采用同于对比例I的MIT/CMIT配比，按本发明之技术方案得出抗菌组合物，连同其馀优选的实施例1、3-5均支持了根据本发明之抗菌组合物的各项性能(稳定性、抗菌效果)均优于现有技术。
[0050]表1.实施例1抗菌组合物的组份与含量
[0051]
组分I含量％(重量百分比)
2-甲基-3-异噻唑啉酮_6_
5-氯-2-甲基-3-异噻唑啉酮 _ 2
2，2- 二溴-2-硝基乙醇-4.5
烷基咪唑脲_0.4
乙二胺四乙酸0:3
葡萄糖酸纳_02_
水丨86.6
[0052]表2.实施例2抗菌组合物的组份与含量
[0053]
组分I含量％(重量百分比)
2-甲基-3-异噻唑啉酮_9_
5-氯-2-甲基-3-异噻唑啉酮 、
2，2-二溴-2-硝基乙醇_3
烷基咪唑脲_025_
乙二胺四乙酸0:3
季铵盐型阳离子表面活性剂_I1O_
水|85.45
[0054]
[0055]表3.实施例3抗菌组合物的组份与含量
[0056]
组分I含量％(重量百分比)
2-甲基-3-异噻唑啉酮_10_
5-氯-2-甲基-3-异噻唑啉酮 _ 2.5
2-溴-2-硝基-1，3-丙二酉早_3.5_
烷基咪唑脲_0.1
乙二胺四乙酸0:2
葡萄糖酸纳_05_
丙二醇|83.2
[0057]表4.实施例4抗菌组合物的组份与含量
[0058]
组分I含量％(重量百分比)
2-甲基-3-异噻唑啉酮_10_
5-氯-2-甲基-3-异噻唑啉酮 _ 5
1,3-二溴5，5-二甲基海因_4
烷基咪唑脲_0.5
乙二胺四乙酸0:4
季铵盐型阳离子表面活性剂_O1S_
乙二醇卜9.3
[0059]表5.实施例5抗菌组合物的组份与含量
[0060]
组分I含量％(重量百分比)
2-甲基-3-异噻唑啉酮_16_
5-氯-2-甲基-3-异噻唑啉酮 _ 4
5-漠-5-硝基-1，3- ^■恶烧_2_ 烷基咪唑脲|0.3
乙二胺四乙酸0:25
聚氧乙烯烷基醚_06_
丙二醇卜6.85
[0061]表6.对比例I抗菌组合物的组份与含量
[0062]
组分I含量％(重量百分比)
2-甲基-3-异噻唑啉酮_9_
5-氯-2-甲基-3-异噻唑啉酮 、
水190
[0063]传统异噻唑啉酮抗菌剂具有杀菌速度快等优点，但存有不耐高温、不耐碱的稳定性问题，且易于亲核物质(如氨基酸、蛋白质、核酸的氨基、酰胺或硫醇基团)发生反应导致失活。本发明针对这些缺陷提出了有效的解决方案，例如实施例1-5所示的抗菌组合物，并由以下试验数据得到充分支持。
[0064]耐碱稳定性试验
[0065]首先，请参照表7是检测抗菌组合物在强碱环境下的稳定性。具体的作法是将各组份按各实施例与对比例的配方加以制备成抗菌组合物之后，在pH值为10的水溶液中添加5%的抗菌组合物，制成测试样本(实施例1-5制备后的测试样本外观均为无色溶液)；将前述测试样本于特定时间取样，检测其稳定性指标。
[0066]稳定性指标包含:测试样本外观、异噻唑啉酮类化合物的MIT含量(％ )与CMIT的含量(％);其中，外观方面的变化通常明显反映测试样品产生了变质或产生了微生物繁衍的状况，MIT含量与CMIT的含量的变化程度则代表有效成分的衰减程度，变化程度低者其稳定性相对高。检测时间点分为制备测试样本后即行分析检测检测(定义为开始时间)，并于I个月和2个月后进行分析检测。
[0067]表7.耐碱稳定性检测结果
[0068]
?ην
实施例1.汗始尤色溶液I 6.05 1.93
2个I] 尤色液沐|..5:94 I丨:.^
~￥11ΓΓ^?￥?~?^\9JY2 [Too
I个丨jAi色溶液 I 8.97 I 0.97
___2 个."尤色液体.........................................................j 8797..........................0: 95................................‘《1例:.5 幵始Ai色溶液 j 9- 95 —_ 2::17
1 I 个fj' Ii色溶液 I 10.Ο? j 2.-Ki —
_......2 个j]..............尤色液沐..........................................................)......9:冊..............................................................2:..:15...............................实施例++丨.)「始Ai色溶液 j 10.03 1.99
I个尤色溶液.........................................................1 9: 9:1..........................:1:册................................_ 2 个.Π液体 9.94 -L 95
实-例.5 开始 ItiLifIIf.........................................................j 15: 9:1.....................[ 4 02.......................—
I个月尤色溶液 I 15.91 j 1.01
2 个"Ai色液f本I 15:92 1-4.02
对比例1 幵始带少[ι--?色W体溶液j 8.52 j 0.73
I个月带固石兩澄■色■溶液 j 6:8:丨..........................0:66..............................._ 2个B带W体的揭色济液 I <■ 15 I 0.29
[0069]由表7所示的试验结果可知，根据实施例1-5分别制备的样本在pH值为10的水溶液中放置达2个月后检测本发明的组合物，外观无稳定而无明显变化，其MIT与CMIT有效成分浓度变化很小，即使于2个月时，相对于试验开始时，MIT平均减少幅度小于0.7% ；CMIT平均减少幅度小于0.9%，显示其优异的稳定性。反观对比例1，其配制后随即可见到少量白色固体，显示可能的溶解度降低或沈淀的不良现象，待I个月后，颜色渐变为橙色，并逐渐转深，于2个月时可观察到其呈现褐色，大致显示了变质的幅度；另外，MIT与CMIT有效成分浓度变化剧烈，于I个月时，MIT的浓度相对于试验开始时减低了 19.7%,CMIT浓度减低了 9.6% ;到2个月时，MIT的浓度相对于试验开始时减低了 51.3%, CMIT浓度更减低了 60.3%，显示了对比例I在碱性环境中稳定性大幅衰减的问题。
[0070]耐酸稳定性
[0071]请参照表8是检测抗菌组合物在强酸环境下的稳定性。具体的作法是将各组份按各实施例与对比例的配方加以制备成抗菌组合物之后，在pH值为2的水溶液中添加5%的抗菌组合物，制成测试样本(实施例1-5制备后的测试样本外观均为无色溶液)；将前述测试样本于特定时间取样，检测其稳定性指标。
[0072]关于耐酸稳定性指标与检测时间大致同于前述的耐碱稳定性测试，因此不再详述，请直接参照表8呈现的测试结果。
[0073]表8.耐酸稳定性检测结果
[0074]别 lHlii) 外观MlT (%) CMIT (?)
实施例1 扑始尤色溶液Π.972.0l
I个〗I 尤色溶液5.972.01
__2个〗I液体5.__2.0l
实MiM 2 仆始尤色溶液__H1W__I ■ 02
卜个Ij Ai色溶液9.0l0.99
2个Jj 七色液体《.1?0.99
实施例:丨圯始尤色溶液10.01 2..19 ^
卜1、I丨4:色溶液丨0.0:+{ 2.-?
__2 1、"尤色液体__a.99 Hli ^
文施例+1 评始'111--—^iToi ^
1+11 Ai 色溶液__9.97,1.98
__2个Jj -疋色液体9.9?-1.97
实施例 5^^JHft HEiiffi^ 16.01 Iii —
I个』〗 尤色溶液...................................16-00 1.95 —
__2个J] 无色液体__16.00 3.91
衬比例I 开始—无色液体8.95 — 1.02 —
__I个11 淡黄色液体__7.140.91
|2个)！丨裕色液沐5.520.BL1
[0075]
[0076]由表8所示的试验结果可知，根据实施例1-5分别制备的样本在pH值为2的水溶液中放置达2个月后检测本发明的组合物，外观无稳定而无明显变化，其MIT与CMIT有效成分浓度变化很小，即使于2个月时，相对于试验开始时，MIT平均减少幅度小于0.3% ；CMIT平均减少幅度小于0.8%，显示其优异的稳定性。反观对比例1，其配制后的状态和实施例1-5相同，为无色液体，待I个月后，液体颜色渐变为淡黄色，并逐渐转深，于2个月时可观察到其液体颜色呈现橙色，大致显示了明显的的变质；另外，MIT与CMIT有效成分浓度变化剧烈，于I个月时，MIT的浓度相对于试验开始时减低了 20.2%, CMIT浓度减低了
10.8 %;到2个月时，MIT的浓度相对于试验开始时减低了 38.3 %，CMIT浓度减低了 19.6 %，显示了对比例I在酸性环境中稳定性大幅衰减的问题。
[0077]耐高温稳定性
[0078]请参照表9是检测抗菌组合物在高温环境下的稳定性。具体的作法是将各组份按各实施例与对比例的配方加以制备成抗菌组合物之后，以配置好的抗菌组合物作为测试样本(实施例1-5制备后的测试样本外观均为无色溶液)，在温度为70°C下存储；将前述测试样本于特定时间取样，检测其稳定性指标。
[0079]关于耐酸稳定性指标与检测时间大致同于前述的耐碱稳定性测试，因此不再详述，请直接参照表9呈现的测试结果。
[0080]表9.耐高温检测结果
[0081]类别 I IHlIiII 夕卜观I MIT (%) I(MIT (%7^
实施W 1 开始七色溶液6.011,97
f个〗〗Ai色溶液6.02__1.97
2个.1〗Ai色液体6.011.9(3
实施_2 j[:始涵溶液TisLOI
TTJj^ ^^ iis i7oF^~
__2 个 j|Aife液体8,950.99
实Il胸3 开始一无色ff〖液一 Ti1...................................2:4 7
I个月?色溶液_ 9.952.47
2 In-JJ圮色液体9.922.46
实施例 4 开始一M色溶液......................................................t_0:___Q2 4__.___9_4_______________丨—
I个)..1无色溶液9.974,9.1
__2.个 f]…………液体.............................................—...9:g7...................................,1:93
麵例 5^ ^JMft ZlifE — ?δ? 3.98
I个月尤色溶液__16.0i 3.98
__2今.月无色液体__15.97 3.96
对tt例I 开始—无色液体1?0.98
I个月黄fe液体__6.970.85
__2个月橙色液体__5.830.70
[0082]
[0083]由表9所示的试验结果可知，根据实施例1-5分别制备的样本在温度为70°C下放置达2个月后检测本发明的组合物，外观无稳定而无明显变化，其MIT与CMIT有效成分浓度变化很小，即使于2个月时，相对于试验开始时，MIT平均减少幅度小于0.3% ；CMIT平均减少幅度为0.2%，显示其优异的稳定性。反观对比例1，其配制后的状态和实施例1-5相同，为无色液体，待I个月后，液体颜色渐变为黄色，并逐渐转深，于2个月时可观察到其液体颜色呈现橙色，大致显示了明显的的变质；另外，MIT与CMIT有效成分浓度变化剧烈，于I个月时，MIT的浓度相对于试验开始时减低了 22.5%，CMIT浓度减低了 13.3%;到2个月时，MIT的浓度相对于试验开始时减低了 35.1%，CMIT浓度减低了 28.6%，显示了对比例I在高温环境中稳定性大幅衰减的问题。
[0084]抗菌组合物用于特定用途的添加量
[0085]由于本发明同时涉及了抗菌组合物的用途，且根据本发明得出的抗菌组合物显然解决了传统抗菌组合物不稳定的技术问题，因此，根据本发明得到的抗菌组合物可广泛应用于各式生活与产业用途，甚至取代现有的其他种类抗菌剂。根据本发明较优选的实施方式，由于本发明之抗菌组合物经制备后为液体状，因此在用途上以添加至液体(包含液体类的半成品)、胶状的产品为优选。请参见表10所列之本发明抗菌组合物的用途，由于各领域的用途中，添加抗菌剂已是普遍的作法，也具有对应的标准添加工艺与流程，因此本发明的抗菌组合物在用途方面以采用各领域原有的抗菌剂添加方法为优选，在不变更添加方式的基础上，本发明之抗菌组合物可快速取代旧有抗菌剂，大幅提升使用者的采用意愿。因此，本发明仅列举本发明的抗菌组合物于各用途领域添加量作为示意，其馀添加方法按各领域既有的添加工艺进行即可。
[0086]表 10.
[0087]
甬途I添加量(重量百分比) ^
清洁剂_O- 05-3?_
黏合剂0~03-3%
涂料0.05-3?—
油墨—0.03-5%
胶水—0.03-3%
皮革化学助剂 07^ - 5%
纺织化学助剂0.03-5?'
高分子材料添加剂 075^ - 5%
建筑化学产品 |θ.03-5?
[0088]根据前述抗菌组合物的基本要求，当抗菌组合物添加于制品中所达成的有效抗菌性能仍是对抗菌组合物十分重要的评价要件之一。关于抗菌性能，由于以往的抗菌剂多半存有菌谱不广、有效使用量大、效果无法持久等技术缺陷，而本发明所提出的抗菌组合物采用的复配方案使用较低量的有效活性组分提出了一有效的抗菌组合物，而在实际用途上，以0.03-5%的比例将抗菌组合物添加至各式制品时，浓度更低，但同时达成了良好的抗菌性能。因此，本发明之抗菌组合物成功地实现了协同作用，同时以较少的抗菌组份用量达成更优异、持久的抗菌性能，并且具有广谱的抗菌能力，有效解决了前述的技术缺陷。以下列举两项本发明抗菌组合物(按照优选的实施例1-5的配方)的优选用途，包含分别将抗菌组合物添加至清洁剂和黏合剂中，制备成制品后，检验其抗菌性能，详如下述。
[0089]添加抗菌组合物至清洁剂后的抗菌性能
[0090]在清洁剂(洗衣液)中，以0.05 %的添加量分别添加依照实施例1-5和对比例I配方所制备的抗菌组合物，制得测试样本，之后再用标准编号为国内标准QB/T2738-2012的检验方法(名称:日化产品抗菌抑菌效果的评价方法)对测试样本进行抗菌性能检测。此标准本规定了具有特殊卫生功能的日化产品抗菌、抑菌效果的检测方法及评价标准，适用于常见洗涤用品、人体皮肤清洁用品的抗菌、抑菌性能测试，其它日化产品也可根据用途选择采用。由于此标准为行业标准，其中的试验执行细节详见标准内的规定，不再赘述，仅简单说明本次测试添加的测试细菌品种包含:巨大芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、绿脓杆菌，作为混合菌；而真菌品种包含:黑曲霉、白色念珠菌，并分别测试；检测时间为:加囷后即测、加囷后1、2、3、4周。其检测结果如表11所不。
[0091]表11.添加抗菌组合物至清洁剂后的抗菌性能检测结果
[0092] 油.油沁咖—^ΓΤ^ηΤ^Γχ?ΙΓ—^
m(M__1.20X10.<10TlO KlO <]Q
实—綱 I aillll il； 1.1O X I O ' —<:10 <10<10 <10
ι?色念珠—1? 1.22X 1^<10 <10.................................................<10..................................<10
aIW1..1OX I(Γ<10 <10..................................................................................................<10..................................<10
实施例 2 黑曲霉 1.60X1CT<10<10<10<10
__flgi 念珠 W 1.58X10'<10<10<10<10
麵__1.30X10'^<10Il0................................................................................................<10..................................<10..............................................实施詞 3 !_禕 3.80X10"<[Q<10<10UO_
__Γ!色念麵 1.60X 10;<107l0<10<10
_.#?__1.12X Kf<?0—< ?0<10 — UO_
失她'例4 M曲Ι?.hl50X10::<:10:.10<10 I <10
A 色念珠菌 2.88X10.:<10 <10χ?ο <10
___1.51X10*.<10IlO<10<10_
实施例 S 黑曲霉 1,60X10.<10<10................................................................................................<10..................................<10
白色念珠菌 2.03Χ10+;<10<10αο<10__
细商__1.22X106<1000IlOOO1.20X101 1.09X106
对比例 1 黑曲S ?.70X10310-100 10=1002.61X103 1.58X101 _—g!..色.念珠菌......L24xi04............<100.........................1.20X 103 'I 3.42X 104 1.-12X 106 —
[0093]根据表11的结果显示，实施例1-5的对于混合细菌、黑曲霉、白色念珠菌的具有杀菌与防止细菌繁衍的抗菌效果，且呈现了广谱性的杀菌特性，抗菌性能良好，且此良好效果可维持长达至少4周。关于对比例I所代表的传统抗菌组合物制成的清洁剂产品，混合细菌、黑曲霉、白色念珠菌都持续增加(无抵抗繁衍效果)。以上数据明确显出本发明之抗菌组合物在实际应用至日常生活产品时，其抗菌性能同样良好。
[0094]添加抗菌组合物至黏合剂后的抗菌性能
[0095]在黏合剂(胶黏剂)中，以0.1 %的添加量分别添加依照实施例1-5和对比例I配方所制备的抗菌组合物，制得测试样本，之后再用美国标准编号为ASTMD4783-2001的检验方法(名称:在容器内被细菌、酵母菌和霉菌侵染的胶粘剂制备物耐受性的标准试验方法)对测试样本进行抗菌性能检测。此标准本规定了通过细菌、酵母和真菌培养激发黏合剂菌种从而检测容器中液态黏合剂的抗菌能力，并且检验其返回无菌状态的能力。由于此标准为行业标准，其中的试验执行细节详见标准内的规定，不再赘述，仅简单说明本次测试添加的测试细菌品种包含:巨大芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、荧光假单孢杆菌；检测时间为:加菌后即测、加菌后1、2、3、4周。其检测结果如表12所示。
[0096]表12.添加抗菌组合物至黏合剂后的抗菌性能检测结果
[0097].....加 Wjt1.....................................1......W............................................1.....2.),1.............................3....W.....................................................................4.....W............................................实施例1 2.80X 1f — 9:60XHf i"722X Ι0；? — 3, 78X ICf 4.1PX 10:?
实施例 2 2.80 X I (f I , j.2.x...丨 Cf—"| i".""36 X I Oii—" 3, 80 X ? Cr ? 23 X ? 0:?
实施例 3 2.80 X I ￡ -1 62 X IQ- 7, 08 X I Cf 3.22 X i CT 5.78 X ? CT
实施俩4 2.80 X Iff T^lixTF—ΠΓτΙχΙ? — 1..10 X Itr 3.58 X 1j
实施例 5 2.80X 1b TeixTo1—|Τ1?χΤ? — 2.20X Ι0:? 1.02X 1^1
对比_ I 2.80X 1fe 3.58X 103 } B.20X 101 4.12 X 106 6.1M X 106
[0098]根据表12的结果显示，实施例1-5的对于混合细菌具有杀菌与防止细菌繁衍的抗菌效果，且呈现了广谱性的杀菌特性，抗菌性能良好，且此良好效果可维持长达至少4周。关于对比例I所代表的传统抗菌组合物制成的黏合剂，混合细菌持续增加，显示其抵抗繁衍效果较差。以上数据明确显出本发明之抗菌组合物在实际应用至工业领域产品时，其抗菌性能同样良好。
[0099]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种抗菌组合物，其组分包含异噻唑啉酮类化合物、溴系化合物、烷基咪唑脲、表面活性剂、乙二胺四乙酸类化合物和溶剂；其中， 异噻唑啉酮类化合物的重量比是5% -50% ； 溴系化合物的重量比是0.5% -10% ； 烷基咪唑脲的重量比是0.01%-1% ； 乙二胺四乙酸类化合物的重量比是0.05% -0.5% ;以及 表面活性剂的重量比是0.05% -2%。
2.根据权利要求1所述的抗菌组合物，其特征是，所述异噻唑啉酮类化合物的重量比是 8% -20% ο
3.根据权利要求1所述的抗菌组合物，其特征是，所述溴系化合物的重量比是2% -5%。
4.根据权利要求1所述的抗菌组合物，其特征是，所述烷基咪唑脲的重量比是0.1% -0.5%。
5.根据权利要求1所述的抗菌组合物，其特征是，所述乙二胺四乙酸类化合物的重量比是 0.2% -0.4%。
6.根据权利要求1所述的抗菌组合物，其特征是，所述表面活性剂的重量比是0.2% -1%。
7.根据权利要求1所述的抗菌组合物，其特征是，所述异噻唑啉酮类化合物选自5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMIT)、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)、2-正辛基一4-异噻唑啉-3酮(OIT)、4，5- 二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉_3_酮(DCOIT)、苯并异噻唑啉酮(BIT)及其组合物。
8.根据权利要求1所述的抗菌组合物，其特征是，所述溴系化合物选自1，2’_二溴-2，4- 二氰基丁烷(DBDCB)、5_ 溴-5-硝基-1，3- 二恶烷(BND) ,1,3- 二溴 5，5- 二 甲基海因(DBDMH)、2，2- 二溴-2-硝基乙醇(DBNE)、2_ 溴-2-硝基-1, 3-丙二醇(BNPK)、1，2-双(溴乙酰氧基)乙烷(BBAE)、2，2-二溴-3-氰基丙酰胺(DBNPA)及其组合。
9.根据权利要求1所述的抗菌组合物，其特征是，所述乙二胺四乙酸类化合物选自乙二胺四乙酸及乙二胺四乙酸盐类。
10.根据权利要求1所述的抗菌组合物，其特征是，所述表面活性剂选自阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂及其组合。
11.根据权利要求1所述的抗菌组合物，其特征是，所述溶剂选自水、乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1，5-戊二醇、2，4-戊二醇及其组合。
12.根据权利要求1-11任一项所述的抗菌组合物，其特征是，所述抗菌组合物针对巨大芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、绿脓杆菌及荧光假单孢杆菌具有显着抑囷效果。
13.根据权利要求1-11任一项所述的抗菌组合物，其特征是，所述抗菌组合物针对黑曲霉及白色念珠菌具有显着抑制效果。
14.根据权利要求1-11任一项所述的抗菌组合物，其特征是，所述抗菌组合物可耐受70°C以上的高温。
15.根据权利要求1-11任一项所述的抗菌组合物，其特征是，所述抗菌组合物可耐受极端的酸碱环境之PH范围为2-10。
16.根据权利要求1-11任一项所述的抗菌组合物之用途，其特征是，所述抗菌组合物可以作为抗菌剂添加至以下制品:化妆品、个人护理用品清洁剂、黏合剂、涂料、油漆、油墨、胶水、皮革化学助剂、纺织化学助剂、高分子材料添加剂以及建筑化学产品，且所述抗菌组合物作为抗菌剂时的添加量是占所述制品重量的0.03% -5%。
【文档编号】A01P3/00GK104126596SQ201410231811
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】陶志清, 麦尔兹鲁道夫, 张琴英, 顾海斌, 崔丽丽 申请人:上海润河纳米材料科技有限公司