一种水性自降解抗菌喷剂的制备方法与流程

本发明涉及水性抗菌剂、水凝胶与金属离子抗菌技术，具体为一种水性自降解抗菌喷剂的制备方法。

背景技术：

1、抗菌剂指一类用来防治各类病源微生物引起病害的药剂。对病原微生物有杀死作用或抑制生长作用。杀菌剂可根据作用方式、原料来源及化学组成进行分类。国际上，通常是作为防治各类病原微生物的药剂的总称。随着杀菌剂的发展，又区分出杀细菌剂、杀病毒剂、杀藻剂等亚类抗菌剂，其广泛应用于医用、生物、杀菌消毒等场景。

2、随着社会的发展和经济的繁荣，物流输送的增大，广谱抗菌材料受到追捧。但广谱抗菌材料往往对周围环境也造成一定的困扰，容易进入微环境中对人体也造成一定的伤害。具体原因如下：（1）传统金属离子抗菌剂往往在使用抗菌时，其含有的金属离子进入体内，使体内蛋白质结构发生变化，蛋白质失去功能，从而对身体造成危害。体内存在金属离子蓄积造成毒性较强，持续性弱，容易进入人体造成伤害。（2）有机抗菌剂其耐热性能差（在高温下容易降解，降解产物会引起二次污染），在溶质环境中容易沉淀，容易发生抗药性，降解产物具有持久毒性，容易在动植物体累计，具有较大的生物毒性。因此既能满足长效持久抗菌，又能实现自降解降低对人体伤害的抗菌剂逐渐引起研究人员的广泛关注。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种水性自降解抗菌喷剂的制备方法，解决现有技术中的抗菌剂的抗菌时效较短、易造成二次生物毒性的问题。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案为：提供一种水性自降解抗菌喷剂的制备方法，其创新点在于，具体步骤如下：

3、（1）将葡聚糖、半纤维素、水溶性壳聚糖中的一种或多种作为原料溶解在去离子水中，并加入碘酸钾或双氧水进行氧化，氧化过程中进行搅拌，搅拌30-120min后，加入乙二胺溶液，继续搅拌，直至得到水凝胶；

4、（2）将可溶性金属盐溶解在去离子水中，加入表面活性剂，超声至完全溶解，并加入当量步骤（1）得到的水凝胶，获得水凝胶体系a；

5、（3）将氨水、碳酸氢钠溶解在去离子水中，并加入当量步骤（1）得到的水凝胶，获得水凝胶体系b；

6、（4）将水凝胶体系a和水凝胶体系b等量充分机械混合，即得到水性自降解抗菌喷剂。

7、进一步的，所述的步骤（1）中氧化过程中进行搅拌的温度范围为50-65℃。

8、进一步的，所述的步骤（1）中加入乙二胺溶液，继续搅拌的时间为1-2h。

9、进一步的，以伯醇结构当量，所述的步骤（1）中碘酸钾或双氧水的摩尔量为原料的0.8倍-2倍。

10、进一步的，以伯醇结构当量，所述的步骤（1）中乙二胺的摩尔量为原料的0.2倍-1倍。

11、进一步的，所述的步骤（2）中的可溶性金属盐为锡、铜、钙、银、锌、镁、锰可溶性金属盐中的一种或多种，所述的可溶性金属盐的浓度为0.05-0.1mol/l。

12、进一步的，所述的步骤（2）中的表面活性剂为聚乙二醇400、十六烷基苯磺酸钠、月桂酸钠中的一种或多种，所述的表面活性剂的浓度为0.1-5g/l。

13、进一步的，所述的步骤（3）中氨水、碳酸氢钠的浓度为0.1-0.8 mol/l。

14、与现有的技术相比，本发明产生的有益效果为：

15、（1）本发明的一种水性自降解抗菌喷剂的制备方法通过简单、易控的沉淀法，制备得到了水性自降解抗菌喷剂，利用水凝胶体系的缓释作用，得到的金属离子抗菌剂能够实现高效持久杀菌。

16、（2）本发明的自降解抗菌剂随着水凝胶的自降解，金属离子在碱的作用下形成沉淀盐，降低二次生物毒性，降低对环境造成的二次伤害，且本发明的载体是水凝胶环保材料，同样能降低对环境的二次污染。

17、（3）本发明制备方法简单、成本较低，反应条件温和易于控制，原料环境友好、工艺简单、易于工业化生产。

技术特征：

1.一种水性自降解抗菌喷剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的水性自降解抗菌喷剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）中氧化过程中进行搅拌的温度范围为50-65℃。

3.根据权利要求2所述的水性自降解抗菌喷剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）中加入乙二胺溶液，继续搅拌的时间为1-2h。

4.根据权利要求1所述的水性自降解抗菌喷剂的制备方法，其特征在于：以伯醇结构当量，所述的步骤（1）中碘酸钾或双氧水的摩尔量为原料的0.8倍-2倍。

5.根据权利要求4所述的水性自降解抗菌喷剂的制备方法，其特征在于：以伯醇结构当量，所述的步骤（1）中乙二胺的摩尔量为原料的0.2倍-1倍。

6.根据权利要求1所述的水性自降解抗菌喷剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤（2）中的可溶性金属盐为锡、铜、钙、银、锌、镁、锰可溶性金属盐中的一种或多种，所述的可溶性金属盐的浓度为0.05-0.1mol/l。

7.根据权利要求1所述的水性自降解抗菌喷剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤（2）中的表面活性剂为聚乙二醇400、十六烷基苯磺酸钠、月桂酸钠中的一种或多种，所述的表面活性剂的浓度为0.1-5g/l。

8.根据权利要求1所述的水性自降解抗菌喷剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤（3）中氨水、碳酸氢钠的浓度为0.1-0.8 mol/l。

技术总结
本发明属于水性抗菌剂技术领域，为实现抗菌高效持久以及降低抗菌剂对环境的二次伤害，公开了一种水性自降解抗菌喷剂的制备方法，步骤为：（1）将原料溶解在去离子水中，加入碘酸钾或双氧水进行氧化搅拌，加入乙二胺溶液搅拌，得到水凝胶；（2）将可溶性金属盐溶解在去离子水中，加入表面活性剂，超声至完全溶解，加入水凝胶，得水凝胶体系A；（3）将氨水、碳酸氢钠溶解在去离子水中，加入水凝胶，得水凝胶体系B；（4）将水凝胶体系A和水凝胶体系B等量混合，得到水性自降解抗菌喷剂。本发明利用水凝胶的缓释作用，得到的抗菌剂能实现高效持久杀菌。且随着水凝胶的自降解，金属离子在碱的作用下形成沉淀盐，降低对环境造成的二次伤害。

技术研发人员：张志明
受保护的技术使用者：云南熙乐科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15