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官能化二氧化钛的纳米颗粒化合物的各种用途制造技术

技术编号:31372794 阅读:18 留言:0更新日期:2021-12-15 10:42
本发明专利技术涉及用吸附在其表面和孔隙上的有机官能团、无机基团和草药和/或水果提取物改性的二氧化钛化合物的各种用途,其中,所述化合物用作:水消毒剂或水净化剂;生物农药和收获后;工业化卫生用品、化妆品和食品的制备中的防腐剂;组织再生的诱导剂或激活剂;在制药行业中,通过不同的系统途径将其给药,有效治疗和预防由病毒、细菌、真菌、孢子、分枝杆菌和寄生虫引起的感染过程;微生物剂,与水混合;用于对抗病原微生物的抗肿瘤药;畜牧业、家畜和水产养殖业中的微生物制剂。水产养殖业中的微生物制剂。水产养殖业中的微生物制剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】官能化二氧化钛的纳米颗粒化合物的各种用途
专利

[0001]本专利技术涉及纳米技术中使用的用于在原子和分子水平操纵物质以用于各种目的如工业或制药等的技术和原理,更具体地说,其涉及如专利MX 339086中所述的用吸附在其表面和孔上的功能性有机基团、无机自由基以及水果和/或草药提取物官能化二氧化钛的纳米颗粒化合物的各种用途。
[0002]专利技术背景
[0003]纵观历史,抗菌素的使用一直在反复进行,甚至在最古老的文化中也有使用。这些能够消除微生物的物质直到我们现代才得到完善和工业化。现今,发达国家已禁止使用某些上述物质。
[0004]微生物物质是一种能够消除或抑制真菌、细菌和寄生虫生长的物质。它不考虑孢子状的无性繁殖形式,也不考虑病毒。抗体属于这一类。尽管如此,应该指出的是,并非所有在过去几个世纪中发展起来的微生物都具有广谱性,它们也不考虑病毒、孢子或分枝杆菌。
[0005]标志抗生素时代的历史事件是青霉素的发现,这引发了对可用于治疗其他病原微生物的其他天然化合物或合成化合物的密集探索。对某些微生物的探索比对其他微生物的探索相比,更加困难。细菌细胞在许多基本方面与人类细胞不同,使得它们提供更多开发新药的机会。相反,真菌、寄生虫和病毒与人体细胞共享许多代谢途径和结构,为研究人员提供更少的治疗目标,并为患者带来了更多的毒性风险。
[0006]这种情况的产生是因为青霉素使用几年后,证实其产生了微生物耐药性,也就是说,存在能够对其免疫的菌株。这样的情况下,不仅在人类中,而且在牛甚至农业用途中,治疗效果都丧失。
[0007]使用抗菌药物进行适当和及时的治疗是生与死的区别,否则就会造成慢性残疾。然而,这些物质的使用不足和过度使用,使微生物对其产生了超级耐药性,这就是为什么有第五代抗生素的原因。尽管应用了这些新一代抗生素,但现今所说的超抗性微生物保护自己,或者使用抗菌剂或甚至其混合物也不能抑制或消除它们。
[0008]因此,新的抗菌剂具有重要性,它不仅抑制或消除真菌、细菌和寄生虫,而且还消除或抑制分枝杆菌、孢子的生长或使病毒颗粒失活,所有这些都是传染性病原体。
[0009]而且,在食品生产中大量微生物制剂的滥用和它们通过来自人类和动物的残余水以及农作物用水在环境中的广泛自然释放对公众健康造成严重后果,这种后果在引起通过食物传播的人类疾病的人畜共患细菌的情况下显著。
[0010]尽管其定性和定量的重要性仍不确定,但特别令人关注的是来自细菌的耐药性基因可能从动物传递到人类病原体。
[0011]结合上述情况,农作物中农药的过度使用也助长了微生物耐药性的不幸加速。正如当今抗生素不足以消除传染病的微生物电荷一样,防腐剂和消毒剂也无法有效减少生物或惰性表面的微生物电荷。此外,农药不足以对抗影响、破坏整个作物并引起目前植物领域的各种物种灭绝的微生物电荷。
[0012]在农作物中使用有毒的农药,加上动物粪便中所含抗生素的拖累,这些抗生素与
为人类提供水源的地下水相结合,使这成为全球性的警报问题。
[0013]由于上述原因,对于农业和畜牧业以及对于人类健康而言,使用能够具有广谱性的新型抗菌剂的需求具有至关重要的经济意义。
[0014]分子纳米技术是一项非常重要的进步,其全球影响可以堪比工业革命的全球影响,但具有显著的不同,在纳米技术方面,巨大的影响将在几年内显现出来。
[0015]在现有技术中有一些与本专利技术主题相关的文献,例如第PCT/KR02/02 142号国际专利申请(对应于第WO 2003/059070号国际公开)的情况,其描述了一种促进植物生长的液体组合物,其包含来自二氧化钛的纳米材料。所述组合物包含作为主要成分的含有来自二氧化钛的胶体的水溶液。纳米颗粒二氧化钛的粒度使其能够易于被植物吸收。调节水溶液的pH以防止TiO2在所述水溶液中快速沉淀,在用水稀释该水溶液之前使TiO2具有期望的浓度。此外,该组合物包含用于植物生长的助剂和用于分散的表面活性剂。除了能够增加植物对病原体的杀菌活性以外,该组合物还可以提高作物的性能,增加植物的光合作用效率。此外,该组合物能够改善由过度使用生化肥料引起的环境污染问题,并且还有助于增加作物农民的收入。
[0016]从上面可以看出,该组合物带来的不便在于纯TiO2(未官能化的)是惰性材料,并且尽管有所述组合物,但它需要在溶液中存在额外的营养材料。该溶液必须是一种包含不同的氧化物或表面活性剂及悬浮的TiO2颗粒的营养溶液,其在使用时存在稀释的重金属氧化物污染土壤的问题,由于稀释的重金属氧化物被人类食用的植物吸收,因此这是一个健康问题。据定义,由于暴露于光时获得半导体特性,TiO2具有杀菌活性。已经证明,TiO2本身不是作物增强剂,因为它是一种惰性材料。
[0017]此外,专利MX 339086描述了用能够灭活病毒并消除细菌、真菌、孢子、分枝杆菌和锥虫的草药和/或水果提取物制备的官能化的TiO2纳米颗粒材料。所述PCT申请的材料中纳米级的改性(官能化)赋予其特性,使其不同于没有所述改性的相同类型材料,也不同于目前用于迄今所发现的应用的化合物。

技术实现思路

[0018]为了更好和更清楚地理解本专利技术,在整个说明书中,将二氧化钛的纳米颗粒化合物无差异地称为“官能化二氧化钛的纳米颗粒化合物”或“用吸附在其表面和孔隙上的有机官能团、无机基团和水果和/或草药提取物改性的二氧化钛的纳米颗粒化合物”,而在这两种情况下提到的都相同的化合物。进一步地,所述纳米颗粒化合物已经在专利MX 339086中进行了描述和保护。
[0019]本专利技术涉及官能化的二氧化钛(TiO2)化合物的各种用途,其与水和任选地与至少另一种材料混合以生产具有不同用途和目的的具有广泛微生物应用的液体水性组合物,使得它们可以被用在制药、食品、农业、畜牧业和水产养殖业以及医疗领域。
[0020]将官能化二氧化钛的纳米颗粒化合物用作水消毒剂和净化剂,其中为了消除不同经证实的微生物所推荐的所述纳米颗粒化合物的百分比因细菌种群而异。它能有效地对不同来源的具有不同微生物的样品中的水进行消毒,其中例如中温嗜氧菌和粪便大肠菌群及总大肠菌群、假单胞菌属、不动杆菌属、气单胞菌和大肠杆菌等,如图1中的图表所示,其中所述纳米颗粒化合物不影响水的控制物理化学参数,由此,处理过程不需要进一步的步骤
来消除它。
[0021]在本专利技术的另一个实施方案中,官能化二氧化钛的纳米颗粒化合物用作不同类型蔬菜和种子中的生物农药、用作种子杀菌剂和用作各种作物的收获后消毒剂,以消除或减少主要包括细菌、真菌和病毒组的微生物和病毒颗粒的存在。
[0022]作为生物农药,它用于消除种子的源头污染或杀菌/消毒,例如番茄种子的情况,其中观察到密歇根夏维杆菌(Ciavibactermichiganensis)的延迟,或玉米种子的情况,其中官能化纳米颗粒TiO2化合物直接施用,或者以乳液或溶液的形式投配,被证明有效减少生病植物的发生率。
[0023]此外,它还用作种植园或作物中的生物农药本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用吸附在其表面和孔隙上的功能性有机基团、无机基团和水果和/或草药提取物改性的二氧化钛的纳米颗粒化合物的用途,其中所述化合物与水并且与至少另一种材料混合以制备具有不同用途和目的的广泛微生物应用的液态水性组合物,使得其可用于制药、食品、农业、家畜和水产养殖以及医疗行业。2.根据权利要求1所述的改性二氧化钛的纳米颗粒化合物的用途,其中所述纳米颗粒化合物以水基悬浮液的形式用作水消毒剂或水净化剂。3.根据权利要求2所述的改性二氧化钛的纳米颗粒化合物的用途,其中作为活性成分的所述官能化TiO2的纳米颗粒化合物以30%至99%的有效量存在。4.根据权利要求1所述的改性二氧化钛的纳米颗粒化合物的用途,其中所述化合物用作生物农药和收获后。5.根据权利要求4所述的改性二氧化钛的纳米颗粒化合物的用途,其中所述纳米颗粒化合物用于消除污染源或对种子进行杀菌/消毒。6.根据权利要求4所述的改性二氧化钛的纳米颗粒化合物的用途,其中所述纳米颗粒化合物用于种植园和作物,其中通过叶面和内吸施用降低作物中真菌、细菌和/或病毒的发生率。7.根据权利要求6所述的改性二氧化钛的纳米颗粒化合物的用途,其中所述纳米颗粒化合物用于水果、绿色蔬菜、多年生牧草、森林、豆科植物作物和用于果树栽培如木瓜、可可、苹果、芒果、洋葱、香草、鳄梨、柑橘类水果、辣椒、玉米、咖啡、高粱、苜蓿、南瓜、马铃薯、奇异木材、胡桃树、雪松、豆类、鹰嘴豆和玫瑰、兰花、郁金香和康乃馨等作物。8.根据权利要求4至7中任一项所述的改性二氧化钛的纳米颗粒化合物的用途,其中所述纳米颗粒化合物直接被使用或以0.8%至30%的有效量以乳液或溶液的形式投配;另外,该用途包括添加最高4%的量的离子表面活性剂和最高6%的量的有机或无机叶面粘附剂,其使得官能化二氧化钛的纳米颗粒化合物保持粘附至植物叶子并延长其效果。9.根据权利要求8所述的改性二氧化钛的纳米颗粒化合物的用途,其中所述纳米颗粒化合物以0.8%至15%的有效量存在。10.根据权利要求4至7所述的改性二氧化钛的纳米颗粒化合物的用途,其中所述纳米颗粒化合物以70%至90%的有效量存在于油性制剂中。11.根据权利要求8所述的改性二氧化钛的纳米颗粒化合物的用途,其中所述有机叶面粘附剂是树脂或聚合物。12.根据权利要求8所述的改性二氧化钛的纳米颗粒化合物的用途,其中无机叶面粘附剂是丙烯酸盐。13.根据权利要求1所述的改性二氧化钛的纳米颗粒化合物的用途,其中所述纳米颗粒化合物用作工业化卫生用品、化妆品和食品的制备中的防腐剂,用于人和家畜业和水产养殖业,其中抗微生物效果不受限于由消毒过程界定的暴露时间。14....

【专利技术属性】
技术研发人员:加芙列拉
申请(专利权)人:加芙列拉
类型:发明
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