一种水产养殖杀菌剂的制备方法技术

本发明专利技术提供一种水产养殖杀菌剂的制备方法，属于水产养殖技术领域，包括将壳聚糖季铵盐在分散介质中的分散体与活性炭混合；上述壳聚糖季铵盐制备用改性剂为2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵，活化剂为羟基乙酸和L‑乳酸锌；上述杀菌剂中包括：壳聚糖季铵盐、过碳酸钠、柠檬酸、纯碱和改性活性炭。本发明专利技术提供的水产养殖杀菌剂的制备方法操作易控，能耗和系统运行损耗少，生物原料活性不受破坏；所制杀菌剂集改善水质、消毒、消炎、杀菌功效于一体，无毒害作用，网捕细菌能力强，酸碱环境下适用范畴广，吸附效果好，单位除菌处理量大，明显减少药剂使用量和处理成本。

Preparation of a bactericide for aquaculture

【技术实现步骤摘要】
一种水产养殖杀菌剂的制备方法
本专利技术属于水产养殖
，具体涉及一种水产养殖杀菌剂的制备方法。
技术介绍
随着我国水产养殖集约化程度的不断提高，养殖种类和养殖密度的急剧增加，水产品养殖存在着质量问题，如农药残留较严重，铵氮、亚硝酸盐、大肠菌群、致病菌和有毒元素超标。化学药剂如消毒剂、水质改良剂和灭藻剂等的广泛使用使得水产品农药残留超标；大量投肥使得养殖水中铵氮、亚硝酸盐超标。化学药剂虽然对水产养殖业的发展做出了巨大贡献，但长期使用带来了环境污染、生态破坏、抗药性和药物残留等问题，严重制约着水产养殖业的可持续发展。集约化水产养殖的迅猛发展使得水生动物疾病频繁发生，于是人们普遍使用消毒剂，以杀灭水生环境中的有害微生物，改善水生动物生存环境，我国常见的消毒剂主要有卤素类、酚醛醇类、酸碱类、重金属盐类、季铵盐类、过氧化物类、染料类、中草药类等几大类。随着水产业的发展人们在不断筛选新的消毒剂，就目前看，现有的消毒剂还存在很多不足之处，如含氯消毒剂易受水中有机物和酸碱度变化的影响，且对器皿有腐蚀作用，对鱼体毒性也较大，氯制剂中含有的有效氯与水体作用生成各种卤化物，产生多种不易挥发的卤化有机物如三卤甲烷等，同时氯制剂与水中氨作用，生成氯胺，对水中病原体不但没有灭杀作用，且达到一定浓度之后，对水生生物还有副毒作用；季铵盐类的杀菌效果易受水质硬度的影响，在酸性条件下杀菌效果较差；碘制剂虽杀菌效果好但易受光线、温度的影响，易蒸发失效；酚类消毒剂虽受有机物影响小，但杀菌效果差，对环境有污染，具有毒性和腐蚀性。所以为了人类的健康和水产养殖业的可持续发展，除了加强渔业生产管理、减少工农业生产及生活废水向水体环境的排放、减少与控制各类化学与生物污染、积极做好药物残留的监控外，更重要的是要从根源上解决用药的问题。因此，开发和推广高效、优质、无公害、无污染、无残毒的非抗菌类药物和杀菌剂是水产药物开发的必然趋势，也适应当前开发无公害水产品、食品卫生安全等政策导向和市场消费的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种集改善水质、消毒、消炎、杀菌功效于一体，无毒害作用，网捕细菌能力强，酸碱环境下适用范畴广，吸附效果好，单位除菌处理量大，明显减少药剂使用量和处理成本的水产养殖杀菌剂的制备方法。本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种水产养殖杀菌剂的制备方法，包括将壳聚糖季铵盐在分散介质中的分散体与活性炭混合；上述壳聚糖季铵盐制备用改性剂为2,3-环氧丙基三甲基氯化铵，活化剂为羟基乙酸和L-乳酸锌。壳聚糖季铵盐是壳聚糖经烷基化改性的产物，以季铵盐的季铵基团取代到壳聚糖的氨基，从而形成更强的聚阳离子化合物。壳聚糖季铵化改性极大地改善了壳聚糖的溶解性，并且较壳聚糖具备更多的正电荷，与菌体表面负电荷相互作用，进而改变菌体细胞膜的渗透作用，使胞内外物质的运输被阻断，进而达到更好的抑菌杀菌功效。作为优选，壳聚糖季铵盐制备方法如下：将纯品壳聚糖置于60～80℃的水浴中，磁力搅拌溶解于异丙醇中，然后加入改性剂和活化剂，于40～80℃下反应5～8h，然后用无水乙醇洗涤，再置于透析袋中透析10～24h，将透析液浓缩并真空冻干即得。壳聚糖分子中引入空间位阻大并且水合性能强的季铵基团，可以较强地减弱壳聚糖分子间的氢键，从而提高壳聚糖衍生物的水溶性，使得产物既能溶于酸性条件，又能溶于中性和碱性条件，增加其使用范畴。进一步优选，改性剂的添加量为纯品壳聚糖重量的30～40％；活化剂的添加量为纯品壳聚糖重量的0.05～0.5％，其中羟基乙酸和L-乳酸锌的重量比为1:0.5～2。活化剂所带羧基与壳聚糖上的羟基缩合，所带羟基则由于电荷作用聚集在季铵结构上，该季铵结构是壳聚糖上氨基与改性剂形成的季铵基团，这种三元共聚的结构，进一步增大了壳聚糖季铵盐的空间位阻，使得分子表面电荷的离子屏蔽效应降低，加强对细菌的网捕能力，进而增大了除菌单位处理量，同时也可利用空间结构中的孔隙进行阳离子吸附，在中性或弱碱环境下，吸附的正电荷阳离子会抑制季铵盐中的氨基组转变形成阳离子，使得壳聚糖季铵盐的疏水亲和力不会下降，从而增加壳聚糖季铵盐在中性和碱性环境下的抗菌性能，增加其使用范畴，也减少药剂使用量和处理成本。进一步优选，纯品壳聚糖为粗品壳聚糖经纯化处理后所得；纯化处理步骤为：将粗品壳聚糖溶于浓度为2～5％的冰乙酸中，加碱调节pH至8～10，浸泡10～14h，然后离心，将所得沉淀物水洗至中性，即得纯品壳聚糖。作为优选，活性炭为微波改性活性炭；所述微波改性活性炭的制备方法如下：将活性炭置于浓度为3～6％的盐酸溶液中煮沸30～60min，滤去水分后用水洗至中性，然后在100～120℃下烘干12～24h，然后置于功率为500～700W的微波下辐射5～10min，即得改性活性炭。微波改性活性炭使得活性炭表面碱性官能团增多，表面含氧量减少，对水体中细菌分泌的酸性物质和有机酸有吸附作用，且该活性炭能循环利用，无环境污染，不腐蚀设备，经济适用，是一种环境友好型的材料。作为优选，分散体中还含有过碳酸钠、柠檬酸和纯碱；分散介质为蒸馏水。过碳酸钠集杀菌、祛毒、增氧功效于一体，在水质改良上有广泛应用；柠檬酸可作为配位体，与养殖水中的矿物质发生螯合作用，促进养殖生物对矿物元素的吸收；纯碱不仅具有强力去污能力，还具有消毒、消炎的作用。作为优选，杀菌剂原料及其重量份如下：壳聚糖季铵盐10～30份、过碳酸钠5～10份、柠檬酸1～5份、纯碱1～3份、改性活性炭10～20份。所制杀菌剂集改善水质、消毒、消炎、杀菌功效于一体，具有安全浓度范围大、吸附能力强、刺激性小、对水生动物没有毒害作用、广谱性强、药效持久、药物消除后对环境无不良影响的优点。作为优选，混合所得杀菌剂直接灌装，即得水产养殖杀菌水剂。作为优选，混合所得杀菌水剂经真空浓缩，喷雾干燥，即得水产养殖杀菌粉剂。进一步优选，杀菌水剂用量为每立方米水体用5～20mL；杀菌粉剂用量为每立方米水体用2.5～10g。本专利技术的有益效果为：1)本专利技术中采用多组分协同配伍的方式，制备用于水产养殖杀菌的水剂和可湿性粉剂，集改善水质、消毒、消炎、杀菌功效于一体，对水生动物没有毒害作用，广谱性强，药效持久，对水环境无污染、无残留；2)本专利技术中杀菌剂主要成分为壳聚糖季铵盐，这种成分空间位阻高，表面电荷的离子屏蔽效应低，对细菌的网捕能力强，在酸性、中性和碱性环境下都具有突出的抗菌性能，使用范畴广，单位除菌处理量大，明显减少药剂使用量和处理成本；3)本专利技术中杀菌剂中添加微波改性活性炭，活性炭经微波改性后，孔隙结构更加发达，微晶层间距变大，无定形碳不会发生热膨胀而造成孔隙坍塌，表面碱性官能团增多，表面含氧量减少，吸附效果和吸附速率提升，对水体中细菌分泌的酸性物质和有机酸有吸附作用；4)本专利技术中杀菌剂的制备方法简单，条件温和，操作易控，原料来源广泛，能耗和系统运行损耗少，生物原料活性不受破坏，且产物性能得到显著提升。本专利技术采用了上述技术方案提供一种水产养殖杀菌剂的制备方法，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。附图说明图1为试验例1中杀菌剂的杀菌活性测定结果示意图。具体实施方式以下结合具体实施方式和附图对本专利技术的技术方案作进一步详细描述：实施例1：一种水产养殖杀菌剂的制备方法，包括将壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水产养殖杀菌剂的制备方法，其特征在于：包括将壳聚糖季铵盐在分散介质中的分散体与活性炭混合；所述壳聚糖季铵盐制备用改性剂为2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵，活化剂为羟基乙酸和L‑乳酸锌。

【技术特征摘要】
1.一种水产养殖杀菌剂的制备方法，其特征在于：包括将壳聚糖季铵盐在分散介质中的分散体与活性炭混合；所述壳聚糖季铵盐制备用改性剂为2,3-环氧丙基三甲基氯化铵，活化剂为羟基乙酸和L-乳酸锌。2.根据权利要求1所述的一种水产养殖杀菌剂的制备方法，其特征在于：所述壳聚糖季铵盐制备方法如下：将纯品壳聚糖置于60~80℃的水浴中，磁力搅拌溶解于异丙醇中，然后加入改性剂和活化剂，于40~80℃下反应5~8h，然后用无水乙醇洗涤，再置于透析袋中透析，将透析液浓缩并真空冻干即得。3.根据权利要求2所述的一种水产养殖杀菌剂的制备方法，其特征在于：所述改性剂的添加量为纯品壳聚糖重量的30~40%；所述活化剂的添加量为纯品壳聚糖重量的0.05~0.5%，其中羟基乙酸和L-乳酸锌的重量比为1:0.5~2。4.根据权利要求2所述的一种水产养殖杀菌剂的制备方法，其特征在于：所述纯品壳聚糖为粗品壳聚糖经纯化处理后所得；所述纯化处理步骤为：将粗品壳聚糖溶于浓度为2~5%的冰乙酸中，加碱调节pH，浸泡10~14h，然后离心，将所得沉淀物水洗至中性，即得纯品壳聚糖。5.根据权利要求1所述的一种水产养殖杀菌剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙弋博，
申请(专利权)人：金华市呗力水产养殖技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33