一种高含碘控释型消毒杀菌剂制造技术

本发明专利技术涉及一种高含碘控释型消毒杀菌剂，系先将碘与络合剂反应生成较稳定的络合碘，再用双子季铵盐形成的胶束微囊包络合碘，构成一种对碘具有双重稳定和控制释放的杀菌体系。该高含碘控释型消毒杀菌剂主要由下述组分组成：双子季铵盐5％～20％，碘1.6％～8.0％，络合剂10％～30％，pH调节剂2％～16％，溶剂30％～80％。本发明专利技术制备的这种杀菌剂具有高效稳定、安全无污染、快速杀菌与持久杀菌完美结合的优点，可广泛用于环境、水体、疫区、宠物医院、家禽养殖、畜牧业、水产养殖场等需要消毒、杀菌的场所。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高含碘控释型消毒杀菌剂，属于消毒剂领域。
技术介绍
1821年Halliday首次将碘用于医学消毒，1830年美国药典正式批准碘酊可作为消毒剂使用，1839年碘用于处理特定伤口首次见诸报道。碘作为消毒剂具有高效广谱、作用时效长、细菌、病毒不易产生耐药性等优点，这是其他消毒剂所不能相比的，故在皮肤消毒、 环境卫生、空气净化等领域中，碘类消毒剂倍受重视。但碘也有着无法忽视的缺点。碘的水溶性很低(IOOg水在常温下只能溶解约0. 02g碘)，因此人们常常加入碘化钾或碘化钠，与碘生成可溶性的三碘离子(13_)，从而增加碘的溶解性。碘在水中很不稳定，会很快水解成其他碘化物，如Γ、ιο”Η2ΟΓ、I3-等，它们均无杀菌活性。所以碘的水溶液制品的杀菌性能不稳定，储存期很短。碘还有着染色性、刺激性和腐蚀性等众多缺点，这使得它在消毒方面的应用受到了很大限制。为了扩大碘的应用范围，人们通过碘伏(Iodophor)来克服常规碘消毒剂的缺点。 相对于传统碘消毒剂而言，碘伏具有低毒、无腐蚀性、对皮肤、粘膜无刺激性且不易染色或染色后易褪色等众多优点。目前以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与碘的络合物为代表的碘伏产品在消毒领域得到了最为广泛的应用。然而，聚乙烯吡咯烷酮是一种高分子表面活性剂，平均分子量在10000-70000以内，难以生物降解，长期使用，其残留蓄积会造成环境污染与内脏损害；而且聚乙烯吡咯烷酮自身没有杀菌作用，真正起杀菌作用的物质是从聚乙烯吡咯烷酮上释放出来的游离碘分子。此外，聚乙烯吡咯烷酮的最大碘负载量只有1%，生产中需要大量医用级别的聚乙烯吡咯烷酮来稳定碘，这必然会使碘制剂的生产成本和销售价格大幅度提高。1986年Woodward等发现烷基氧化胺可作为碘的优良载体。烷基氧化胺是一种对人体安全无刺激无残留的小分子物质，碘能很好地与烷基氧化胺络合，形成的络合物比聚乙烯吡咯烷酮与碘的络合物更加稳定，碘的最大负载量也增加到2%。然而烷基氧化胺在水溶液中是一种两性表面活性剂，中性和碱性时呈非离子，酸性时变为阳离子表面活性剂，碘的负载方式及其稳定性也随之发生改变，故烷基氧化胺络合碘的杀菌性能受使用环境的影响特别严重，这限制了其使用范围。为了减少烷基氧化胺络合碘的环境依赖性，在实验中，我们使用了双子季铵盐形成的胶束负载碘。双子季铵盐是一种新型的季铵盐表面活性剂，相对于传统季铵盐表面活性剂，其特殊的双头双尾结构能提高对细菌的吸附率，故具有更强的杀菌性能。据测试，双子季铵盐的最低抑菌浓度(MIC)比其他季铵盐低几个数量级。此外，双子季铵盐的临界胶束浓度(CMC)很低，但胶束强度却很大，胶束层受外界环境影响小。实验中我们发现，在络合碘外围包裹一层双子季铵盐胶束时，络合物的稳定性得到了大幅度的提高，不仅外界环境无法透过双子季铵盐胶束层去影响络合物，使得络合物可抵抗外界环境的PH值变化和有机物干扰；而且络合碘的最大负碘量从2%增加到了 8%。高含量的碘在络合剂和双子季铵盐的双重稳定下，不但能长时间稳定存在，并且不产生刺激作用。从实验中还发现，双子季铵盐和络合碘可起到协同杀菌的作用，使得这种杀菌体系能在发挥高效持久杀菌能力的同时，用量却可以非常少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于弥补传统碘伏制剂碘含量低和杀菌持久性差的不足而提供一种安全无污染和持久杀菌的高含碘控释型消毒杀菌剂。本专利技术系先将碘与络合剂反应生成较稳定的络合碘，再用双子季铵盐形成的胶束微囊包裹络合碘，构成一种对碘具有双重稳定和控制释放的杀菌体系。本专利技术具有如下优点1、通过双子季铵盐胶束微囊的保护，碘的稳定性得到极大提高，体系中碘含量也比其他碘伏制品的碘含量高。2、双子季铵盐胶束微囊能控制内部络合碘的稳定性，进而控制碘的释放，达到控制释放的目的。3、抗有机物能力强，可在复杂环境里杀菌。本专利技术通过双子季铵盐形成的胶束微囊增溶碘络合物的方法，构成了一种核为碘的络合物、壳为双子季铵盐胶束微囊层的核壳结构。这种结构对碘起着双重稳定和控制释放的作用，对细菌有着强大的杀灭能力，即使是一般碘消毒剂难以杀灭的白色念珠菌，也能有较好的消毒效果。本产品具有高效稳定、安全无污染、快速杀菌与持久杀菌的优点，可广泛用于环境、畜禽、水产养殖业等需要消毒、杀菌的场所。本技术专利技术是通过以下措施实现的高含碘控释型消毒杀菌剂含有下述组分，各组分的重量百分比如下双子季铵盐5% 20%，碘1.6% 8.0%，络合剂10% 30%，pH 调节剂 5% 16%，溶剂30% 80%以上各组分之和为百分之百。先向络合剂的水溶液中加入单质碘，升温至60 80°C，缓慢搅拌，待碘全部溶解后，马上加入其它组分，停止加热，快速搅拌2小时，自然冷却至室温，得到均相透明的红褐色粘稠液体，包装即为本专利技术杀菌剂。双子季铵盐是由带两个带正电荷的头基和两个长的烷基尾链组成，其临界胶束浓度特别低，在超低浓度时仍能形成胶束包裹并稳定络合碘。另外双子季铵盐也有很好的杀菌灭藻作用，能与碘协同杀菌，两者在一起能使体系的杀菌性能得到很大的提升。双子季铵盐可以采用通式(I)、(II)和(III)的化合物。络合剂能与碘生成络合碘，从而增加碘在水中的溶解度，并初步稳定碘。络合剂可采用通式(IV)、(V)、(VI)表示的化合物的至少一种或混合物。pH调节剂能使杀菌剂体系呈酸性。酸性环境不仅能使碘得到很好的稳定，还会极大地增强碘对细菌和病毒的渗透杀灭作用，使碘的杀菌性能发挥到最大。PH调节剂选用磷酸、柠檬酸的至少一种或混合物。溶剂主要是溶解各种组分，并改善体系的粘度和水溶性。适量的溶剂能使很粘稠的杀菌剂转变成粘度适中的流动体系，并加快其在水中的溶解，快速作用于细菌和病毒。溶剂可以采用水、乙醇、乙二醇、异丙醇的至少一种的混合物。实验发现，双子季铵盐形成的胶束可以很好地包裹络合碘。在这个胶束体系中，络合碘由于处在胶束内部的微环境中，故不易受到外界的PH值、有机物、无机物和稀释度等因素的影响。而其他碘伏的络合碘都是裸露在溶液中，稳定性差。故这种胶束体系中络合碘的稳定性比其他碘伏都好，实现了碘的双重稳定，克服了碘不稳定的缺点。高含碘控释型消毒杀菌剂杀菌机理为首先，在杀菌过程中，形成胶束的双子季铵盐首先吸附定位在细菌的细胞壁上；随后，通过渗透和扩散的作用，双子季铵盐的烷基尾链会从胶束中逸出，插入到细菌细胞膜的磷脂双分子层中，使细胞膜的磷脂双分子层受到损坏和通透性发生改变；由于在胶束中有部分双子季铵盐的逸出而使胶束形成一个空隙，内部的络合碘所处的微环境也因此改变，络合碘就会发生分解，释放出游离碘；释放的游离碘正好可以从胶束空隙中直接通过损坏的细胞膜进入到细胞质中彻底杀死细菌。故这种杀菌剂在消毒杀菌时，用药量少，渗透力强，有效作用时间长。本专利技术研制的这类杀菌剂主要用于环境、畜禽和水产养殖业上的消毒杀菌，低浓度就能高效杀灭各种病毒、细菌、霉菌、真菌和藻类等微生物。具体实施例方式实施例1在一个2000mL反应釜中加入十二烷基氧化胺(0A_U) 848g，搅拌并加热升温到 60°C，加入32g单质碘，搅拌至碘全部分散溶解后，然后依次加入48g AE0-3磷酸酯、64g磷酸、200g双子季铵盐(12-30H-12)，待加入物全溶后停止加热，继续搅拌2小时，得到红褐色本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：王碧清，何帅，冯玉军，
申请(专利权)人：中国科学院成都有机化学有限公司，
类型：发明
国别省市：