一种复合季铵盐消毒剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及消毒剂领域，具体涉及一种复合季铵盐消毒剂及其制备方法。


背景技术：

2.近年来，新发、突发性有囊膜病毒，如流感、非典、中东呼吸综合征、猪瘟、埃博拉、新型冠状病毒等给人类生命和财产带来了严重的威胁。在没有特效药物和疫苗的情况下，公众场合的定期消毒以及加强个人的日常防护等措施被证明是目前控制新型冠状病毒快速传播的有效手段之一。
3.根据epa发布的应对新型冠状病毒的消毒剂名单中，季铵盐消毒剂占据了较大的比重，其是一种重要的抗击疫情的消毒用品。季铵盐是一类阳离子表面活性剂，常用的季铵盐的结构通式为：
[0004][0005]
其中r1～r2代表有机基团，包括烷基、芳香基团等，它们与氮原子结合成一阳离子基团，为杀菌有效部分，x为阴离子，如卤素，硫酸根或其它类似的阴离子。用作消毒剂的季铵盐，r1通常为碳链长度为8～18的烷基，r2通常为芳香基团(如苄基、乙基苄基等)或碳链长度为8～18的烷基。r1和r2中只有1条为长的烷基链的季铵盐称为单长链季铵盐，如：烷基二甲基苄基氯化铵、烷基二甲基乙基苄基氯化铵；r1和r2均为长的烷基链的季铵盐称为双长链季铵盐。
[0006]
传统双长链季铵盐与一种单长链季铵盐的组合对于亲水性病毒表现不佳，同时季铵盐消毒剂的杀灭效果易受到污染物的干扰，如硬水、有机污染物等，杀灭速度还有待进一步提高。


技术实现要素：

[0007]
发明目的
[0008]
本发明的目的在于提供一种复合季铵盐消毒剂及其制备方法，该复合季铵盐消毒剂组分间协同增效，大幅度提高了抗硬水、抗有机物的抗干扰能力；不仅可杀灭细菌繁殖体、亲脂病毒(有囊膜病毒，如：新型冠状病毒)、真菌，还可杀灭亲水病毒(无囊膜病毒)。另外本发明实施例提供的复合季铵盐消毒剂杀灭速度快。
[0009]
解决方案
[0010]
为实现本发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案。
[0011]
一种复合季铵盐消毒剂，其原料包括：双长链季铵盐、两种单长链季铵盐、增效剂异噻唑啉酮、非离子表面活性剂脂肪醇聚乙烯醚和水；
[0012]
所述双长链季铵盐为：双烷基二甲基氯化铵，双烷基为两个相互独立的碳链长度为8
‑
18的烷基；
[0013]
所述两种单长链季铵盐分别为：碳链长度为8
‑
18的烷基二甲基苄基氯化铵、碳链长度为8
‑
18的烷基二甲基乙基苄基氯化铵。
[0014]
上述复合季铵盐消毒剂在一种可能的实现方式中，
[0015]
所述的双长链季铵盐选自以下的一种或多种：双癸基二甲基氯化铵、双辛基二甲基氯化铵、辛基癸基二甲基氯化铵、双十二烷基二甲基氯化铵、双十四烷基二甲基氯化铵、双十六烷基二甲基氯化铵；
[0016]
可选地，所述的双长链季铵盐选自以下的一种或多种：双癸基二甲基氯化铵、双辛基二甲基氯化铵、辛基癸基二甲基氯化铵、双十二烷基二甲基氯化铵；
[0017]
进一步可选地，所述的双长链季铵盐选自以下的一种或多种：双癸基二甲基氯化铵、双辛基二甲基氯化铵、辛基癸基二甲基氯化铵。
[0018]
上述复合季铵盐消毒剂在一种可能的实现方式中，碳链长度为8
‑
18的烷基二甲基苄基氯化铵为：碳链长度为10
‑
16的烷基二甲基苄基氯化铵，可选地为碳链长度为12
‑
16的烷基二甲基苄基氯化铵，进一步可选地为十二烷基二甲基苄基氯化铵；
[0019]
和/或，碳链长度为8
‑
18的烷基二甲基乙基苄基氯化铵为：碳链长度为10
‑
16的烷基二甲基乙基苄基氯化铵，可选地为碳链长度为12
‑
14的烷基二甲基乙基苄基氯化铵。
[0020]
上述复合季铵盐消毒剂在一种可能的实现方式中，双长链季铵盐与两种单长链季铵盐的质量比为1：0.20
‑
1.0：0.20
‑
1.0。
[0021]
上述复合季铵盐消毒剂在一种可能的实现方式中，所述异噻唑啉酮选自卡松、2
‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮、2
‑
辛基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮、1,2
‑
苯并异噻唑啉
‑3‑
酮中的一种或几种；
[0022]
和/或，所述脂肪醇聚乙烯醚为aeo9或aeo10。
[0023]
上述复合季铵盐消毒剂在一种可能的实现方式中，所述复合季铵盐消毒剂还包括以下增效剂的一种或几种：乌洛托品、邻苯二甲醛；
[0024]
和/或，所述复合季铵盐消毒剂还包括以下非离子表面活性剂中的一种或多种：糖苷类、泊洛沙姆、聚乙烯醇。
[0025]
上述复合季铵盐消毒剂在一种可能的实现方式中，双长链季铵盐和两种单长链季铵盐在复合季铵盐消毒剂中的总浓度应在2.0g/l
‑
200g/l(w/v)；可选地，双长链季铵盐和两种单长链季铵盐在复合季铵盐消毒剂中的总浓度在5.0g/l
‑
150g/l(w/v)；进一步可选地，双长链季铵盐和两种单长链季铵盐在复合季铵盐消毒剂中的总浓度在10g/l
‑
100g/l(w/v)。
[0026]
上述复合季铵盐消毒剂在一种可能的实现方式中，所述增效剂的含量为0.01％
‑
1.0％(w/w)；可选地，所述增效剂的含量为0.02％
‑
0.5％(w/w)；进一步可选地，所述增效剂的含量为0.03％
‑
0.3％(w/w)；
[0027]
和/或，所述非离子表面活性剂的含量为1.0％
‑
20％(w/w)，可选地，所述的非离子表面活性剂的含量为1.5％
‑
15％(w/w)；进一步可选地，所述的非离子表面活性剂的含量为2.0％
‑
10％(w/w)。
[0028]
上述复合季铵盐消毒剂在一种可能的实现方式中，所述复合季铵盐消毒剂中还包
括ph调节剂和/或醇类物质；
[0029]
所述ph调节剂选自：edta
‑
4na、edta
‑
2na、edta、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠中的两种或两种以上；可选地，所述ph调节剂选自：edta
‑
4na、edta
‑
2na、edta、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾的两种或两种以上；进一步可选地，所述的ph调节剂选自：edta
‑
4na、edta
‑
2na、edta中的两种或三种；
[0030]
所述醇类物质选自：乙醇、丙醇、异丙醇、二丙二醇、二丙二醇丙醚、二丙二醇丁醚、乙二醇、1，2
‑
丙二醇、1，3
‑
丙二醇、1，2
‑
丁二醇、1，2
‑
戊二醇、1，2
‑
己二醇、1，2
‑
庚二醇、1，2
‑
辛二醇、1，2
‑
壬二醇、1，2
‑
癸二醇的一种或几种；可选地，所述的醇类物质包括：乙醇、二丙二醇、二丙二醇丙醚、二丙二醇丁醚、乙二醇、1，2
‑
丁二醇、1，2
‑
戊二醇、1，2
‑
己二醇、1，2
‑
庚二醇、1，2
‑
辛二醇、1，2
‑
壬二醇、1，2
‑
癸二醇的一种或几种；进一步可选地，所述的醇类物质包括：乙醇、二丙二醇、二丙二醇丙醚、二丙二醇丁醚、1，2
‑
己二醇、1，2
‑
辛二醇的一种或几种；
[0031]
上述复合季铵盐消毒剂在一种可能的实现方式中，醇类物质的含量为0.5％
‑
15％(w/w)，可选地，所述的醇类物质的含量为0.8％
‑
10％(w/w)；进一步可选地，所述的醇类物质的含量为1.0％
‑
8％(w/w)；
[0032]
和/或，所述ph调节剂的含量为0.2％
‑
15％(w/w)，可选地，所述的ph调节剂的含量为0.5％
‑
10％(w/w)；进一步可选地，所述的ph调节剂的含量为2％
‑
5％(w/w)。
[0033]
本发明实施例中还提供了上述复合季铵盐消毒剂的制备方法，包括以下步骤：将各组分溶于纯化水中，搅拌溶解；可选地，所述制备方法在搅拌溶解后还包括稀释的步骤。
[0034]
有益效果
[0035]
(1)本发明实施例提供的复合季铵盐消毒剂由双长链季铵盐、两种单长链季铵盐、增效剂以及非离子表面活性剂组成，组分间协同增效。
[0036]
在抗干扰能力上，本发明实施例提供的复合季铵盐消毒剂优于传统双长链和一种单长链季铵盐的组合，大幅度提高了抗硬水干扰的能力，可直接使用自来水进行稀释使用，稀释后可在72小时内使用而不影响对微生物的杀灭能力。本发明实施例提供的复合季铵盐消毒剂还大幅度提高了对有机物的抗干扰能力，在50％的小牛血清干扰的情况下，依然能够在作用时间为2min时，杀灭铜绿假单胞菌，表现出优异的抗有机物干扰能力。
[0037]
同时本发明实施例提供的复合季铵盐消毒剂不仅可杀灭细菌繁殖体、亲脂病毒(有囊膜病毒)、真菌，还可杀灭亲水病毒(无囊膜病毒)。另外本发明实施例提供的复合季铵盐消毒剂可快速杀灭新型冠状病毒试验。结果表明，本发明实施例提供的复合季铵盐消毒剂还可在30s、1min和3min均能快速杀灭新型冠状病毒(2019
‑
ncov)和冠状病毒(gx
‑
p2v)，杀灭对数值大于4。
[0038]
在杀灭速度上，本发明实施例提供的复合季铵盐消毒剂优于优于传统双长链和一种单长链季铵盐的组合。
[0039]
(2)本发明实施例提供的复合季铵盐消毒剂具有使用方便、无毒、无刺激、无腐蚀、不受硬水干扰等优点，可用于各种物表、空气、手部、皮肤、黏膜等消毒，还可用于水体、养殖行业等场合的消毒，适合大规模推广。本发明提供的复合季铵盐消毒剂的制备方法为消毒剂原液的制备方法，实际使用过程，只需按照比例进行稀释到指定的浓度即可使用，因此按照原液经稀释而制备的季铵盐消毒剂，也应落入本发明的权利范围之内。
具体实施方式
[0040]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。。
[0041]
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实施例中，对于本领域技术人员熟知的原料、元件、方法、手段等未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
[0042]
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0043]
下述实施例中，所用原料均为普通市购原料，见表1：
[0044]
表1原材料列表
[0045]
[0046][0047]
实施例1：
[0048]
将双癸基二甲基氯化铵(2.86g)、十二烷基二甲基苄基氯化铵(4.0g)、c12
‑
14烷基二甲基乙基苄基氯化铵(4.0g)、卡松(0.5g)、aeo9(4.0g)、edta
‑
4na(2.4g)、edta
‑
2na(0.8g)、乙醇(1.0g)溶于80.44g纯化水中，搅拌溶解，制成复合季铵盐消毒剂原液，稀释40倍用于本申请各种测试使用。
[0049]
实施例2：
[0050]
将双癸基二甲基氯化铵(2.86g)、十二烷基二甲基苄基氯化铵(4.0g)、c12
‑
14烷基二甲基乙基苄基氯化铵(4.0g)、卡松(0.1g)、aeo9(4.0g)、edta
‑
4na(2.4g)、edta
‑
2na(0.8g)、乙醇(1.0g)溶于80.84g纯化水中，搅拌溶解，制成复合季铵盐消毒剂原液，稀释40倍用于本申请各种测试使用。
[0051]
实施例3：
[0052]
将双癸基二甲基氯化铵(2.86g)、十二烷基二甲基苄基氯化铵(4.0g)、c12
‑
14烷基二甲基乙基苄基氯化铵(4.0g)、卡松(0.5g)、乌洛托品(2.5g)、aeo9(4.0g)、edta
‑
4na(2.4g)、edta
‑
2na(0.8g)、辛二醇(2.0g)溶于76.94g纯化水中，搅拌溶解，制成复合季铵盐消毒剂原液，稀释40倍用于本申请各种测试使用。
[0053]
实施例4：
[0054]
将双癸基二甲基氯化铵(2.86g)、c12
‑
16烷基二甲基苄基氯化铵(4.0g)、c12
‑
14烷基二甲基乙基苄基氯化铵(4.0g)、mit(0.25g)、乌洛托品(1.25g)、aeo9(4.0g)、edta
‑
4na(2.4g)、edta
‑
2na(0.4g)、edta(0.4g)、辛二醇(1.0g)、乙醇(1.0g)溶于78.44g纯化水中，搅拌溶解，制成复合季铵盐消毒剂原液，稀释40倍用于本申请各种测试使用。
[0055]
实施例5：
[0056]
将双癸基二甲基氯化铵(1.43g)、双辛基二甲基氯化铵(1.43g)、十二烷基二甲基苄基氯化铵(4.0g)、c12
‑
14烷基二甲基乙基苄基氯化铵(4.0g)、mit(0.5g)、aeo9(4.0g)、edta
‑
4na(2.4g)、edta
‑
2na(0.8g)、乙醇(1.0g)溶于80.44g纯化水中，搅拌溶解，制成复合季铵盐消毒剂原液，稀释40倍用于本申请各种测试使用。
[0057]
实施例6：
[0058]
将双癸基二甲基氯化铵(1.28g)、辛基癸基二甲基氯化铵(2.56g)、双辛基二甲基
氯化铵(1.28g)、c12
‑
16烷基二甲基苄基氯化铵(2.4g)、c12
‑
14烷基二甲基乙基苄基氯化铵(2.4g)、mit(0.5g)、aeo9(4.0g)、edta
‑
4na(2.4g)、edta
‑
2na(0.8g)、二丙二醇(1.0g)溶于81.38g纯化水中，搅拌溶解，制成复合季铵盐消毒剂原液，稀释40倍用于本申请各种测试使用。
[0059]
实施例7：
[0060]
将双癸基二甲基氯化铵(1.28g)、辛基癸基二甲基氯化铵(2.56g)、双辛基二甲基氯化铵(1.28g)、十二烷基二甲基苄基氯化铵(2.4g)、c12
‑
14烷基二甲基乙基苄基氯化铵(2.4g)、卡松(0.5g)、aeo9(4.0g)、edta
‑
4na(2.4g)、edta
‑
2na(0.8g)、辛二醇(2.0g)、乙醇(10.0g)溶于70.38g纯化水中，搅拌溶解，制成复合季铵盐消毒剂原液，稀释40倍用于本申请各种测试使用。
[0061]
实施例8：
[0062]
将双癸基二甲基氯化铵(2.86g)、十二烷基二甲基苄基氯化铵(4.0g)、c12
‑
14烷基二甲基乙基苄基氯化铵(4.0g)、邻苯二甲醛(1.25g)、mit(0.25g)、泊洛沙姆188(2.0g)、aeo9(2.0g)、edta
‑
4na(2.4g)、edta
‑
2na(0.8g)、二丙二醇(4.0g)、辛二醇(2.0g)溶于于74.44g纯化水中，搅拌溶解，制成复合季铵盐消毒剂原液，稀释40倍于本申请各种测试使用。
[0063]
实施例9：
[0064]
将双癸基二甲基氯化铵(0.72g)、辛基癸基二甲基氯化铵(1.44g)、双辛基二甲基氯化铵(0.72g)、c12
‑
16烷基二甲基苄基氯化铵(4.0g)、c12
‑
14烷基二甲基乙基苄基氯化铵(4.0g)、bit(0.5g)、乌洛托品(0.5g)、aeo9(4.0g)、磷酸氢二钾(2.0g)、磷酸二氢钾(1.2g)、乙二醇(5.0g)溶于75.92g纯化水中，搅拌溶解，制成复合季铵盐消毒剂原液，稀释40倍用于本申请各种测试使用。
[0065]
实施例10：
[0066]
将双癸基二甲基氯化铵(1.43g)、c12
‑
16烷基二甲基苄基氯化铵(6.0g)、c12
‑
14烷基二甲基乙基苄基氯化铵(6.0g)、oit(0.5g)、aeo9(2.0g)、泊洛沙姆188(2.0g)、edta
‑
4na(2.4g)、edta
‑
2na(0.8g)、1，2
‑
辛二醇(1g)、乙二醇(4g)溶于73.87g纯化水中，搅拌溶解，制成复合季铵盐消毒剂原液，稀释40倍用于本申请各种测试使用。
[0067]
对比例1：
[0068]
将双癸基二甲基氯化铵(2.86g)、十二烷基二甲基苄基氯化铵(4.0g)、c12
‑
14烷基二甲基乙基苄基氯化铵(4.0g)、edta
‑
4na(2.4g)、edta
‑
2na(0.8g)、乙醇(1.0g)溶于84.94g纯化水中，搅拌溶解，制成复合季铵盐消毒剂原液，稀释40倍用于本申请各种测试使用。
[0069]
对照例2：
[0070]
将双癸基二甲基氯化铵(2.86g)、十二烷基二甲基苄基氯化铵(8.0g)、卡松(0.5g)、aeo9(4.0g)、edta
‑
4na(2.4g)、edta
‑
2na(0.8g)、乙醇(1.0g)溶于80.44g纯化水中，搅拌溶解，制成复合季铵盐消毒剂原液，稀释40倍用于本申请各种测试使用。
[0071]
对比例3：
[0072]
市售商品消博士复合双长链季铵盐消毒液，成分为双癸基二甲基氯化铵和辛基癸基二甲基氯化铵，有效成分含量为1.7
‑
2.0g/l。
[0073]
测试例1：理化指标测试
[0074]
分别对实施例1
‑
10的样品进行理化指标的检测，以对照例1
‑
3的样品为对照，试验项目及试验方法如表2：
[0075]
表2检验项目及方法
[0076][0077]
试验结果如表3：
[0078]
表3理化性质试验数据
[0079][0080]
测试例2：杀灭微生物实验
[0081]
按照《消毒技术规范》(2002年版)2.1.3方法，以实施例1的样品作为试验用消毒剂，进行空气消毒效果的试验，试验结果如表4所示：
[0082]
表4杀灭微生物试验数据(空气消毒)
[0083][0084]
测试例3：新型冠状病毒(2019
‑
ncov)灭活试验
[0085]
本试验委托北京京畿分析测试中心有限公司，按照《消毒技术规范》(2002年版)2.1.1.10.7方法，对本发明实施例提供的复合季铵盐消毒剂进行了新型冠状病毒(2019
‑
ncov)的灭活试验，如表5所示：
[0086]
表5新型冠状病毒灭活试验数据
[0087][0088]
测试例4：有囊膜病毒杀灭试验
[0089]
本试验委托北京化工大学生命科学与技术学院进行了冠状病毒的灭活试验，使用的冠状病毒(gx
‑
p2v)是从穿山甲体内分离出来的一种新的冠状病毒，与新型冠状病毒2019
‑
ncov s蛋白有92.2％同源性，氨基酸序列有90％的同源性，适用于筛选抗新型冠状病毒药物的替代模型(该病毒及其特性参见lam,t.t.,jia,n.,zhang,y.et al.identifying sars
‑
cov
‑2‑
related coronaviruses in malayan pangolins.nature(2020).https://doi.org/10.1038/s41586
‑
020
‑
2169
‑
0)。
[0090]
按照《消毒技术规范》(2002年版)2.1.1.10.7方法，以实施例1的样品为试验用消毒剂，以冠状病毒(gx
‑
p2v)为试验毒株，进行灭活试验，试验结果如表6所示：
[0091]
表6冠状病毒灭活试验数据
[0092][0093]
测试例5：无囊膜病毒灭活试验
[0094]
按照《消毒技术规范》(2002年版)2.1.1.10.7方法，以实施例1的样品为试验用消毒剂，以脊髓灰质炎病毒为试验毒株，进行灭活试验，试验结果如表7所示：
[0095]
表7无囊膜灭活试验
[0096][0097]
测试例6：有机物干扰试验
[0098]
以实施例1的样品和对照例1、2作为试验用消毒剂，按照《消毒技术规范》(2002年版)2.1.10.2.3的方法进行试验，在试验中分别加入0、25％和50％小牛血清作为有机干扰物，以铜绿假单胞菌为试验菌种，研究有机物对样品消毒效果的影响，结果如表8所示：
[0099]
表8有机物干扰试验
[0100][0101][0102]
在有机物干扰的条件下，本发明实施例1和实施例9提供的复合季铵盐消毒剂均能耐受25％和50％小牛血清的干扰，且在较短的时间内杀灭试验菌种，而对照例1、2则不能耐
受50％小牛血清的干扰。与对照例1、2相比，本发明实施例提供的复合季铵盐消毒剂应用更加方便，应用领域也更加广泛。
[0103]
测试例7：硬水干扰试验
[0104]
分别按照本发明实施例1、实施例8、对照例1、对照例2提供的消毒液原液，使用普通自来水稀释40倍，并静置72小时后，然后分别以稀释液作为试验用消毒剂，以铜绿假单胞菌为试验菌，按照《消毒技术规范》(2002年版)2.1.1.2的方法进行试验，如表9所示：
[0105]
表9：硬水干扰试验
[0106][0107][0108]
测试例8：杀灭微生物速度实验
[0109]
分别将实施例1
‑
10的样品作为试验用消毒剂，进行微生物杀灭试验，以对照例1
‑
3的样品为对照，选取金色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和白色念球菌为试验菌种，以上试验均按照《消毒技术规范》(2002年版)2.1.1.2的方法进行试验，试验结果如表10：
[0110]
表10杀灭微生物试验数据
[0111][0112]
从上表可以看出，与对照例相比，在作用时间由5min缩短到0.5min时，本发明实施例获得的复合季铵盐消毒剂取得了相同的杀菌效果。
[0113]
测试例9：毒理学指标
[0114]
按照《消毒技术规范》(2002年版)2.3.1、2.3.2、2.3.3、2.3.4、2.3.8的方法，以实施例1的样品作为试验用消毒剂，进行毒理学指标的试验，试验结果如表11：
[0115]
表11病毒学指标
[0116][0117]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。