專利名稱：制備穩(wěn)定的液態(tài)硅酸鹽碳酸鹽抗菌劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備液態(tài)硅酸鹽碳酸鹽抗菌劑(antiseptic agent)的方法。更具體地，本發(fā)明提供了制備非毒性、功能改進(jìn)型、高濃度、液態(tài)碳酸鹽抗菌劑的方法，其中在用碳酸鈉和碳酸鉀制備飽和碳酸鹽時(shí)，這種過飽和的碳酸鹽在水溶液中通過添加有效量的硅酸鹽和乳化劑并加熱處理而保持穩(wěn)定。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中通常作為堿性抗菌劑使用的氫氧化鈉具有很強(qiáng)的腐蝕性，為了表現(xiàn)出有效的防腐效果，建議使用高達(dá)2％的濃度。但根據(jù)MaterialSafety Data Sheets(MSDS)所述，氫氧化鈉可能通過與皮膚和眼接觸而引起刺激，而且由于它是一種毒性化學(xué)制品，必需始終小心操作。此外，氫氧化鈉對(duì)抗(combat)病毒，如口蹄疫，這種國(guó)際傳染性獸醫(yī)學(xué)疾病的致病性病毒效果很差。因此，氫氧化鈉通常用于消毒容器、圍欄(pen)和套腳的物品(foothold)。
此外，有人提出將價(jià)格不貴且在眾多堿性試劑中屬于能較安全地使用的碳酸鈉配制成4％或更高濃度的碳酸鈉溶液來(lái)使用。該濃度相對(duì)較高。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明人進(jìn)行了長(zhǎng)期的研究和實(shí)驗(yàn)，開發(fā)出一種特定的液態(tài)硅酸鹽碳酸鹽抗菌劑，它具有較寬的抗菌譜，即使在相對(duì)較低的碳酸鹽濃度下對(duì)病毒、革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌和革蘭氏陰性細(xì)菌也具有殺生物效應(yīng)，并且能維持持久的殺生物活性。
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種制備液態(tài)硅酸鹽碳酸鹽抗菌劑的方法。
更具體地，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種制備液態(tài)硅酸鹽碳酸鹽抗菌劑的方法，其包括將80-120g硅酸鹽溶于1L熱的純水(70-90℃)中，直至這種硅酸鹽徹底離子化；在該混合物中添加8-15g乳化劑，使混合物均勻乳化；在所得混合物中添加碳酸鈉(Na2CO3)和碳酸鉀(K2CO3)(它們分別相當(dāng)于45-80g碳酸鹽)，并攪拌該混合物。
實(shí)施本發(fā)明的最佳模式制備本發(fā)明所述液態(tài)硅酸鹽碳酸鹽抗菌劑的方法包括將80-120g硅酸鹽溶于1L熱的純水(70-90℃)中，直至這種硅酸鹽徹底離子化；在該混合物中添加8-15g乳化劑，使混合物均勻乳化；在所得混合物中添加碳酸鈉(Na2CO3)和碳酸鉀(K2CO3)(它們分別相當(dāng)于45-80g碳酸鹽)，并攪拌該混合物。
本發(fā)明所用硅酸鹽可選自二氧化硅(SiO2)，硅酸鈉(Na2SiO3)和硅酸鉀(K2SiO3)中的一或多種。優(yōu)選1L純水中使用80-120g硅酸鹽。如果硅酸鹽的用量未超過80g，將難以使該液態(tài)溶液持續(xù)穩(wěn)定。另一方面，如果硅酸鹽的用量超過120g，則抗菌效果降低。
所用乳化劑可選自丙二醇(PG)，聚乙二醇和甘油中的一或多種。優(yōu)選1L純水中使用8-15g乳化劑。如果乳化劑的用量未超過8g，將難以使該液態(tài)溶液持續(xù)穩(wěn)定。另一方面，如果乳化劑的用量超過15g，則抗菌效果降低。
所用硅酸鹽可選自二氧化硅(SiO2)，硅酸鈉(Na2SiO3)和硅酸鉀(K2SiO3)中的一或多種。
關(guān)于碳酸鹽，優(yōu)選同時(shí)使用碳酸鈉和碳酸鉀，并優(yōu)選使用濃度相同。優(yōu)選1L純水中每種碳酸鹽的用量在45-80g的范圍內(nèi)。
優(yōu)選地，為了使抗菌產(chǎn)品的氣味(flavor)更令人愉悅，可在該產(chǎn)品中進(jìn)一步摻入復(fù)合調(diào)味劑和萘亞甲基著色劑，其中所述復(fù)合調(diào)味劑通過將調(diào)味劑溶于苯甲酸乙酯然后將它們混合在一起而形成。添加著色劑是為了使添加了硅酸鹽碳酸鹽抗菌劑的產(chǎn)物能夠很容易地與其它產(chǎn)物區(qū)別。
根據(jù)本發(fā)明制備的抗菌劑可用于消毒飼養(yǎng)場(chǎng)地面(farm floor)，室內(nèi)飼養(yǎng)場(chǎng)(farm indoor)，飲水用具(drinking utilities)，室外飼養(yǎng)場(chǎng)(farm outdoor)，運(yùn)載工具等，還可消毒容器等，消毒時(shí)使用100-5,000倍的稀釋液，優(yōu)選150-1,500倍的稀釋液，這取決于本發(fā)明的抗菌劑具體應(yīng)用的地點(diǎn)。
本發(fā)明通過以下實(shí)施例更具體地舉例說(shuō)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員將很清楚，這些實(shí)施例只能具體解釋本發(fā)明，而不能以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例液態(tài)碳酸鹽抗菌劑的制備將100g硅酸鈉添加至1L熱純水(維持在80℃)中，然后通過充分地機(jī)械攪拌使硅酸鈉溶于其中從而徹底離子化。向其中添加10g甘油以便使混合物乳化。然后添加碳酸鈉(Na2CO3)和碳酸鉀(K2CO3)各60g，攪拌所得混合物以便獲得穩(wěn)定在水溶液中的抗菌劑。
試驗(yàn)1針對(duì)口蹄疫病毒的殺病毒活性根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1制備的液態(tài)碳酸鹽抗菌劑的殺病毒活性用FMDVO型病毒作為口蹄疫疾病的病毒進(jìn)行檢查。
1)病毒-FMDV O型病毒[由泰國(guó)Kasetsart大學(xué)分離的野生型病毒株]2)細(xì)胞系-BHK-21細(xì)胞系(倉(cāng)鼠幼鼠腎細(xì)胞系)，培養(yǎng)在α-DMEM培養(yǎng)基(Gibco-BRL USA)上，對(duì)口蹄疫病毒敏感3)試驗(yàn)方法對(duì)作為待檢病毒株的口蹄疫病毒的滴度如下測(cè)定將BHK-21細(xì)胞系的10倍系列稀釋液接種在96孔板上，每日監(jiān)控該平板，在96小時(shí)之時(shí)讀取該平板。將如此測(cè)定的滴度用于本發(fā)明抗菌劑的殺病毒效應(yīng)的試驗(yàn)中。
為測(cè)定本發(fā)明液態(tài)硅酸鹽碳酸鹽抗菌劑的殺病毒效應(yīng)，將BHK-21細(xì)胞系接種在96孔板上，于CO2培養(yǎng)箱中37℃進(jìn)行培養(yǎng)，使之形成單層，使抗菌劑與10倍系列稀釋的口蹄疫病毒以1∶1的比例反應(yīng)后接種至所述細(xì)胞上。最后讀取接種了抗菌劑處理過的病毒的細(xì)胞上所出現(xiàn)的細(xì)胞毒活性(CPE)，從而確定這種待檢病毒是否已經(jīng)被滅活。
4)對(duì)試驗(yàn)方法的評(píng)價(jià)(inspection)本次試驗(yàn)中FMDV O型口蹄疫病毒對(duì)BHK-21細(xì)胞系的滴度經(jīng)測(cè)定為107.325TCID50/ml，該水平足以用于測(cè)定殺病毒活性。而且，由于本次試驗(yàn)中使用的抗菌劑能表現(xiàn)出細(xì)胞毒活性，而這種活性能影響對(duì)殺病毒活性的讀取，因此測(cè)定了所述抗菌劑的細(xì)胞毒活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由于在使用107.325TCID50/ml的病毒進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)時(shí)，所述抗菌劑經(jīng)2倍稀釋后細(xì)胞毒活性降低了3,200倍，因此試驗(yàn)結(jié)果的讀取不存在問題。
5)試驗(yàn)結(jié)果將本發(fā)明的抗菌劑應(yīng)用在FMDV O型口蹄疫病毒上，試驗(yàn)結(jié)果是，本發(fā)明的抗菌劑在50-170倍稀釋的水平上表現(xiàn)出優(yōu)良的殺病毒效應(yīng)，但對(duì)細(xì)胞無(wú)任何變性效應(yīng)，在180-200倍稀釋的水平上還表現(xiàn)出消毒效應(yīng)，該效應(yīng)是由于蛋白變性而只能使病毒活性減弱，可見于以下表1。
表1FMDV O型口蹄疫病毒的殺病毒活性(單位log(病毒滴度))

試驗(yàn)2家禽中的殺病毒活性為進(jìn)一步檢測(cè)本發(fā)明抗菌劑的殺病毒活性，通過試驗(yàn)測(cè)定對(duì)新城疫病毒和禽流感病毒的殺病毒活性。
1)病毒-新城疫病毒(NDV)，分離自La Sota州-禽流感病毒(AIV)，分離自韓國(guó)(korea)2)SPF系孵化卵(breeding egg)-10日齡SPF系孵化卵3)試驗(yàn)方法將新城疫病毒和禽流感病毒接種至10日齡SPF系孵化卵中，然后通過血凝反應(yīng)計(jì)算如此制備的病毒的滴度。再用100HA單位的病毒檢查本發(fā)明抗菌劑的殺病毒活性。
4)對(duì)試驗(yàn)方法的評(píng)價(jià)由于本次試驗(yàn)中使用的抗菌劑能表現(xiàn)出細(xì)胞毒活性，而這種活性能影響對(duì)殺病毒活性的讀取，因此測(cè)定了所述抗菌劑的細(xì)胞毒活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由于在使用107.325TCID50/ml的病毒進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)時(shí)，所述抗菌劑經(jīng)2倍稀釋后細(xì)胞毒活性降低了3,200倍，因此試驗(yàn)結(jié)果的讀取不存在問題。
5)試驗(yàn)結(jié)果將待檢病毒接種至SPF系孵化卵上以便制備種子毒素，在血凝反應(yīng)中使用該種子毒素計(jì)算病毒的滴度，然后將所獲滴度調(diào)整至100HA單位，再用于測(cè)定所述抗菌劑的殺病毒活性。試驗(yàn)結(jié)果是，本發(fā)明的抗菌劑在150倍稀釋的水平上對(duì)兩種病毒都具有殺病毒效應(yīng)(見下表2)。根據(jù)該結(jié)果，可預(yù)計(jì)，在目前全世界范圍內(nèi)對(duì)能抵抗上述兩種病毒的殺病毒活性尚有爭(zhēng)議的情況下，本發(fā)明的抗菌劑具有針對(duì)上述兩種病毒的優(yōu)良?xì)⒉《净钚浴?br> 表2本發(fā)明的抗菌劑對(duì)新城疫病毒(NDV)和禽流感病毒(AIV)的殺病毒活性

注釋數(shù)值表示稀釋倍數(shù)，-ve[～150]是指在150倍稀釋的水平上未出現(xiàn)對(duì)血紅蛋白的抑制效應(yīng)。
試驗(yàn)3針對(duì)致病性細(xì)菌的殺細(xì)菌活性本試驗(yàn)用于鑒定本發(fā)明的抗菌劑的殺細(xì)菌活性。
1)試驗(yàn)菌株-鼠傷寒沙門氏菌(Salmonella typhimurium)(來(lái)自韓國(guó)Jeonbuk大學(xué))-豬霍亂沙門氏菌豬霍亂亞種(Salmonella enteritisdis)(來(lái)自韓國(guó)Jeonbuk大學(xué))-支氣管敗血性包特氏菌(Bordetella bronchiseptica)(來(lái)自韓國(guó)Jeonbuk大學(xué))-金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(來(lái)自韓國(guó)Keonkook大學(xué))-大腸桿菌O157H7(來(lái)自韓國(guó)Jeonbuk大學(xué))2)試驗(yàn)方法-制備細(xì)菌溶液將試驗(yàn)菌株接種至腦灌注液(Brain infusion broth)，37℃振蕩培養(yǎng)24-48小時(shí)以便維持這些菌株的活性。僅將細(xì)菌菌株重新懸浮于無(wú)菌生理鹽水緩沖液中，調(diào)整至1×108/ml。將調(diào)整后的細(xì)菌溶液10倍系列稀釋，最終制備出濃度為1×104/ml的細(xì)菌溶液。
-制備抗菌劑試驗(yàn)組的抗菌劑通過將實(shí)施例1中制備的抗菌劑用無(wú)菌生理鹽水緩沖液稀釋至最佳稀釋倍數(shù)而制備。
-方法在試驗(yàn)組中，將稀釋至相應(yīng)濃度的抗菌劑與等量細(xì)菌溶液混合。在對(duì)照組中，用生理鹽水緩沖液代替抗菌劑。使混合物室溫靜置10分鐘，鋪板于心腦灌注(Brain Heart Infusion)瓊脂上，保溫后進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)。
3)對(duì)試驗(yàn)方法的評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果的意義證實(shí)如下使用接種時(shí)濃度分別為5×102個(gè)菌落和1×103個(gè)菌落的兩種細(xì)菌進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果證實(shí)，通過將相同試驗(yàn)重復(fù)3次或更多次，所得結(jié)果是有意義的。
4)試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)組用本發(fā)明的抗菌劑根據(jù)上述試驗(yàn)方法進(jìn)行處理，將未出現(xiàn)細(xì)菌菌落的濃度視為殺細(xì)菌濃度。將未出現(xiàn)細(xì)菌菌落的培養(yǎng)基進(jìn)一步保溫24小時(shí)，以便再次證實(shí)是否形成菌落。
表3針對(duì)每種細(xì)菌顯示100％殺細(xì)菌活性的最大稀釋倍數(shù)

試驗(yàn)4檢驗(yàn)抗細(xì)菌活性的維持能力本發(fā)明的抗菌劑具有持久且優(yōu)良的殺細(xì)菌活性。因此，為了鑒定本發(fā)明抗菌劑的殺細(xì)菌活性的維持能力，以衣物材料作為試驗(yàn)對(duì)象，將其滅菌和消毒后鑒定本發(fā)明的效應(yīng)，方法是將抗菌劑涂布在這種試驗(yàn)對(duì)象上，然后檢測(cè)抗菌劑的殺細(xì)菌活性的維持時(shí)間和維持能力。
1)試驗(yàn)菌株金黃色葡萄球菌2)應(yīng)用方法將抗菌劑噴灑在衣物材料上3)試驗(yàn)標(biāo)本18×18mm正方形衣物材料標(biāo)本4)試驗(yàn)方法生物測(cè)定方法(KS K 0693認(rèn)證的方法)將試驗(yàn)菌液中的細(xì)菌數(shù)通過10倍系列稀釋調(diào)整為10-24×104/ml。將試驗(yàn)標(biāo)本用本發(fā)明實(shí)施例1所得液態(tài)抗菌劑預(yù)處理，然后置于瓊脂培養(yǎng)基的中心區(qū)，將0.2ml上述所得細(xì)菌懸液均勻接種在所述試驗(yàn)標(biāo)本上，37℃恒溫培養(yǎng)18小時(shí)，計(jì)數(shù)由此形成的細(xì)菌菌落數(shù)。對(duì)照標(biāo)本的變異用以下等式計(jì)算變異＝log(B/A)-log(C/A)在以上等式中，A表示未處理的標(biāo)本上剛剛完成接種時(shí)的細(xì)菌數(shù)；B表示未處理的標(biāo)本上接種的18小時(shí)后的細(xì)菌數(shù)；C表示處理過的標(biāo)本上接種的18小時(shí)后的細(xì)菌數(shù)。
注釋)1.在本試驗(yàn)中，僅將log(A/B)＞2時(shí)的數(shù)據(jù)視為有效試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)細(xì)菌數(shù)的下降率來(lái)比較針對(duì)不同微生物的殺細(xì)菌效應(yīng)。
下降率％＝(B-A)/B×100在以上等式中，A表示試驗(yàn)標(biāo)本接種后再保溫一段時(shí)間后所具有的細(xì)菌數(shù)；B表示試驗(yàn)標(biāo)本剛剛完成接種時(shí)所具有的細(xì)菌數(shù)。
5)試驗(yàn)結(jié)果為了用屬于葡萄球菌屬的微生物，即金黃色葡萄球菌作為試驗(yàn)微生物來(lái)鑒定本發(fā)明的消毒效應(yīng)，即抗細(xì)菌活性的維持時(shí)間和維持能力，將根據(jù)實(shí)施例1制備的本發(fā)明的抗菌劑稀釋120倍，使得起始抗細(xì)菌活性為99.1％-99.9％，然后開始試驗(yàn)。
從下表4可看出，120倍稀釋的抗菌劑的起始抗細(xì)菌活性為99.9％，而且即使經(jīng)過10次洗滌后，這種抗細(xì)菌活性也能維持在高達(dá)99.2％的水平。
表4對(duì)抗細(xì)菌活性的維持能力的檢驗(yàn)

本發(fā)明的液態(tài)硅酸鹽碳酸鹽抗菌劑的特征在于，在用碳酸鈉和碳酸鉀制備飽和碳酸鹽時(shí)，這種過飽和的碳酸鹽在水溶液中通過添加有效量的硅酸鹽和乳化劑并加熱處理而保持穩(wěn)定，而且它具有較寬的抗菌譜，即使在相對(duì)較低的碳酸鹽濃度下對(duì)病毒、革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌和革蘭氏陰性細(xì)菌也具有殺生物效應(yīng)，并且能維持持久的殺生物活性。
權(quán)利要求
1.一種制備液態(tài)硅酸鹽碳酸鹽抗菌劑的方法，其特征在于包括以下步驟將80-120g硅酸鹽溶于溫度為70-90℃的1L熱純水中，直至這種硅酸鹽徹底離子化；在該混合物中添加8-15g乳化劑，使混合物均勻乳化；在所得混合物中添加分別相當(dāng)于45-80g碳酸鹽的碳酸鈉(Na2CO3)和碳酸鉀(K2CO3)，并攪拌該混合物。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述硅酸鹽選自二氧化硅(SiO2)，硅酸鈉(Na2SiO3)和硅酸鉀(K2SiO3)中的一或多種。
3.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述乳化劑選自丙二醇(PG)，聚乙二醇和甘油中的一或多種。
4.權(quán)利要求1的方法，其特征在于將碳酸鈉和碳酸鉀同時(shí)使用。
5.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在1L純水中碳酸鈉和碳酸鉀的用量都在45-80g的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備液態(tài)硅酸鹽碳酸鹽抗菌劑的方法。根據(jù)本發(fā)明,所述液態(tài)硅酸鹽碳酸鹽抗菌劑通過包括了以下步驟的方法制備:將80－120g硅酸鹽溶于溫度為70－90℃的1L熱純水中,直至這種硅酸鹽徹底離子化;在該混合物中添加8－15g乳化劑,使混合物均勻乳化;在所得混合物中添加分別相當(dāng)于45－80g碳酸鹽的碳酸鈉(Na
文檔編號(hào)A61K33/00GK1378783SQ0210517
公開日2002年11月13日 申請(qǐng)日期2002年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月29日
發(fā)明者高鐘浩, 李英錫 申請(qǐng)人:尼爾生物科技株式會(huì)社