第十二章液态无机抗菌剂.ppt

第十二章液態無機抗菌劑 液態無機抗菌劑 概述消毒液或抗菌液在空氣中噴霧時 與空氣中的塵埃 病毒等結合 使之下降 故有淨化空氣 抗菌和滅菌的作用 離子不僅對細菌直接作用 也對陰陽離子等都有殺菌作用大氣是一種膠體分散系 塵埃小粒 飛沫小滴 滴核及附著的微生物總存在大氣中 形成微生物氣溶膠 空氣負離子的吸附作用使溶膠易於聚沉 增加帶電荷氣溶膠對界面的吸附或是對微生物的直接作用 空氣分子在各種催化離子如金屬離子等的作用下形成正 負氣體離子 這些氣體離子形成後 在短時間內一部分正負離可互相中和逆變為氣體分子 一部分正負氣體離子可把周圍10一15個中性氣體分子吸附到一起 形成品質較輕但直徑較大的空氣離子 20個以上的水分子結合形成水滴後降落 輕空氣離子壽命很短 僅數十秒到幾分鐘 還有一部分可與塵埃 煙霧 小水滴等結合而形成永久性的大氣塵 1 m 或沉降性大氣塵 1 m 因此小於1 m的噴霧式抗菌液為抗菌液 在空氣中停留的時間較長 而 1 m噴劑為消毒液 在空氣中停留的時間較短 殺菌時間也較短 國內外已開發並生產加工的多種無機抗菌劑 都屬於粉狀或顆粒狀無機物 其粒徑約1一45 m左右 己能滿足塑膠 陶瓷 塗料 紡織品等抗菌化要求 12 2含金屬離子的液態抗菌劑 德爾抗菌技術研究所的開始研發含金屬離子的抗菌液 現已成功地開發出抗菌效果優異的液態無機抗菌劑 並申報了國家發明專利 無機抗菌液的製備方法 但對該抗菌液的滅菌原理目前尚不統一 有人認為 載體內的帶正電荷的抗菌金屬離子接觸到帶負電荷的細菌等 依靠庫侖力使兩者牢固吸附 抗菌金屬離子穿透其細胞壁 進入細胞內 並與琉基反應 使蛋白凝固 破壞細胞合成酶的活性 使細胞喪失分裂增殖能力而死亡 也有人認為 該抗菌金屬離子能破壞微生物的電子傳遞系統 呼吸系統 物質傳遞系統 同時該抗菌金屬離子有較強的還原電位 反應活性大 通過反應完成滅菌 12 2 1製備方法 所謂無機抗菌原液是指利用某些帶有晶格結構的無機氧化物作為工具 將具有抗菌功能的硝酸鹽 硫酸鹽 醋酸鹽等金屬鹽中的抗菌金屬離子析出並擔載在其晶格內 使用時再將抗菌金屬離子與水離子結合 製成不同濃度的抗菌原液 所用原料之一是1mm以上的分子篩 粗孔矽膠 或活性炭等做抗菌金屬離子的載體 原料之二是硝酸銀 硝酸鋅 硫酸銀 硫酸鋅 醋酸銀 醋酸鋅等具有抗菌功能的抗菌金屬鹽 加工方法是採用離子交換法 最大限度地將上述某種金屬鹽中的抗菌金屬離子擔載到上述載體內 使用時 添加水或乙醇等溶劑 將載體內的抗菌金屬離子析出並與溶劑融合在一起製成不沉降 不揮發 抗菌效果優異的液態抗菌劑 實驗步驟 將水溶性抗菌金屬鹽如硝酸銀 銅 鋅 氨或硫酸銀 銅 鋅 氨按一定濃度製備成離子交換溶液備用 將孔徑為0 5nm以上沸石 1mm左右的分子篩 孔徑為5 7nm顆粒為1 5mm的矽膠作為上述金屬離子的載體 用離子交換法 在反應釜內交換反應2 4h後 再用清水清洗兩次 用70oC左右烘乾方法或自然乾燥法將水分除去製成無機抗菌原液用顆粒 該顆粒既可作為抗菌乾燥劑使用 更可以將它製成抗菌噴霧等使用的抗菌原液 具体使用方法是按1 10g抗菌原液用顆粒添加10L乙醇 水等溶劑 攪拌 析出30min 4h 析出的抗菌原液可直接添到洗滌液 噴霧液及各種液体形式的材料中 使之能隨時有效地殺抑各種致病菌 12 2 2含金屬離子的液態抗菌劑的特點 1 最大限度的利用抗菌金屬離子的抗菌功能 解決了傳統粉狀無機抗菌劑的一些缺點 例如在粉狀抗菌劑中添加各種溶劑製造抗菌溶液時 粉末過粗易產生沉澱 而本項技術只利用了抗菌最有效成分 抗菌金屬離子 液態抗菌劑中抗菌金屬用量不多 但能起優異的抗菌效果 這不僅不會使製成的抗菌液出現混濁或沉澱現象 還節約了原料 降低了成本 2 液態抗菌劑的保存 運輸和使用十分方便 傳統的液態抗菌劑多免不了因光照和高溫形成揮發損耗 保存和運輸極大的不便 該項技術可連同載体一起存放和運輸 一般不會揮發和損耗 使用前利用簡單的攪拌 析出 過濾設備 便可將抗菌金屬離子融合在特定的溶劑中使用 當然 也可在工廠析出 再使用萃取法將上述抗菌溶液濃縮成提取液 使用前稀釋 3 液態抗菌劑的原料成本相加工成本低廉 使得它能夠大批量的用於空氣淨化 水環境淨化等工程 加工使用通用的設備 設備投資少 原料均為國產 價廉的產品 抗菌劑成本低 每噸抗菌液的原料成本低於30元 可大量用於水環境 空氣環境等環境治理上 與有機抗菌劑或納米銀的液態抗菌劑相比 此項撥術具有不可比擬的長處 4 該抗菌劑應用範圍廣 使用數量大 可用於洗滌液 洗手液 紡織品理液 寵物用噴洗液 空氣 空調用噴霧液等日常化工產品外 特別適用於環境保護 從抗菌劑的性能價格比考慮 本液態抗菌劑有條件用於大規模環境治理 12 2 3抗菌效果及毒理檢測結果 現僅將部分檢測結果列出 1 三個試樣對於大腸桿菌的平均殺滅率分別為100 98 8 92 2 對金黃色葡萄球菌平均殺滅率均為100 參照STD ASTM D5589 97對抗藻性能進行檢測 檢測結果抗下 1 檢驗抗藻性能 淡水藻類 芬芳桔色藻 四尾柵藻 小球藻 眉藻屬 顫藻屬等 2 檢驗結果具有抑制藻類生長的性能 綜上不難看出 抗菌液具有優異的抗菌 抑藻功能 抗菌液的主耍成分是無機矽氧化物 有效成分是水溶性金屬鹽類 經過特定的化合方法製成的 液體抗菌劑送中國醫學科學院藥研所做了急性毒性灌胃 急性毒性皮下注射 完整皮膚局部刺激 破損皮膚局部刺激 皮膚過敏等多項毒理檢測 證明對人畜安金 無毒副作用 液體抗菌劑毒埋檢測結果如表12 1 有機抗菌液的主耍優點是抗菌效果好 快效 但是環境負荷大以及壽命短 使用溫度低於300oC是致命的缺點 因此 無機抗菌劑與有機抗菌劑相結合 對消毒劑來論 要求快速 高效 而生活環境中使用的抗菌材料 安全性和長效性是主要的 12 3觸感靈 抗流感噴液 觸感靈 經北京大學基礎醫學院 上海市預防醫學研究院檢驗 對空氣中的白色葡萄球菌及其他致病菌殺滅率高達99 9 本品稀釋8倍後對流感病毒的殺滅率仍能達到99 9 能有效防止流感及其他呼吸道傳染病的傳播 在18m2的房間 用本品噴霧10秒 空氣中的細菌總數可降低92 35 達到並超過國家標準 在進行急 慢性毒理試驗和皮膚 眼睛刺激試驗後 證明本產品無毒無害無刺激 12 3 2有效成分與抗菌機理 本品採用中草藥精製而成 並與金屬離子複合合製成為天然無機複合消毒抗菌液 噴霧後使抗菌因子直接作用於致病菌 快速進入細菌体內 將其殺滅 產品無毒副作用 本產品主要是以中草藥為主 不含有毒成分 並通過上海市預防醫學研究院的各項毒性檢測 檢測報告 為實際無毒級 其中包括經口毒性 急性吸人毒性 皮膚 眼睛刺激試驗 該產品受益人群主要是老人和孩子 吸人噴有 觸感靈 的空氣 對附著在鼻黏膜和咽黏膜上的病毒一樣有殺滅作用 12 4天然有機抗菌液 天然有機抗菌液主要有綠芥末油 芥末提取液 木留油 雜酚油 日柏醇 孟宗竹 江南竹 等很多品種 例如北京生產的伍仁液 無刺激性 無副作用 具有較好的抗菌 防酶殺病毒作用 有綜合協同殺菌作用 既能殺菌又對人體無害 其機理不很清楚 主要以乾燥 氧化結晶和脫水等形式殺菌作用 25 的濃度 3min可殺滅肝炎病毒 2 3 的濃度 5min可殺滅愛滋病病毒 15 的濃度10min可殺滅大腸桿菌 MIC100 10 8 g mL15 的濃度10min可殺滅葡萄球菌MIC10 6 10 8 g mL天然有機抗菌液中一般含有微量金屬離子 金屬離子的催化作用更易殺滅空氣中的微生物 是一種有發展前途的消毒劑和抗菌劑 12 5納米光觸媒漿液 12 5納米光觸媒漿液 12 5主要原料奈米光觸媒粉体 主要成分為銳鈦型奈米二氧化鈦 具有粒度小 粒徑分佈窄 比表面積大 純度高 光觸媒能力強等優異特性 奈米光觸媒粉体主要技術指標 有關資料顯示 粒徑小於10nm的半導體顆粒具有明顯的表面效應和量子尺寸效應 能在光作用下表現出超常的氧化還原能力 舟山明日奈米材料公司生產的奈米二氧化鈦經中科院檢測 18Omin亞甲基藍吸收值達到 0 4532 有降解亞甲基藍作用 12 5 2奈米光觸媒漿液 奈米光觸媒漿液的主要技術指標 12 6WXP複合消毒液 WXP複合消毒液通過特殊分子與無機奈米粒子表面排列組裝 使其產生一種新的殺菌消毒模式 外觀為乳白色粉末 粒徑分佈範圍為14 81nm 該消毒模式解決了現有化學 物理消毒作用時效短和不耐二次污染的難題 彌補了金屬銀離子或光催化類 奈米 抗菌材料不能殺菌 滅菌消毒的不足 12 6 lWXP抗菌機理 12 6 1 1抗菌機理 電荷效應奈米粒子表面排列組裝有特殊的分子 使奈米粒子表面具有很強的正電荷性能 當它與帶負電荷的細菌接觸時 它們之間即會產生一種異性電荷效應和作用力 使細菌生命和活動受到抑制 12 6 1 2抑制微生物膜生長 在我們的生活環境申 只要是存在非滅菌水或液體的地方都可以形成生物膜 微生物膜的存在有時是有益的 有時是有害的 這隨微生物膜的生成地點和組成而異 自然狀態下微生物膜要先吸附到液體中一個物理支援物的表面後才能繼續生長 支援物可以是任何有液體流經的物體 比如說病人的靜脈插管或給排水系統的鐵制管道 在微生物膜的內部存在一些通道 來保證營養物質的運輸 微生物膜的存在相當廣泛 而且在許多方面影響著我們的生活 它的影響可以是正面的或負面的 比如在土壤和水質的淨化中微生物膜就起著重要的作用 通過生物學手段可以大大改善環境污染程度 而在輸液管中形成微生物膜則會堵塞管道 實驗證實 WXP粒子可以與物體表面很好地結合 從而可以非常有效的抑制該物體表面微生物膜的形成 最終使微生物沒有生存的環境 舉例說明 造成水力發電站停機的因素中 有一半是由於在其金屬管道中形成了微生物膜所致 如果將WXP奈米粒子均勻塗施並固定於金屬管道內壁 這個問題很容易得到解決 12 6 1 3破壞細菌細胞壁 WXP奈米粒子表面的分子膜 除具有正電荷效應和對細菌的抑制作用外 當WXP粒子與細菌作用時間足夠長的時候 30min以上 WXP粒子對細菌細胞壁具有很強的破壞作用 可致細菌死亡 實驗證實WXP粒子與B肝表面抗原病毒作用9hr可以使病毒完金滅活 但機理尚不清楚 12 6 2抗菌效果 三次重複試驗表明 在燒瓶振盪法試驗中 用1 0 卵磷脂 3 吐溫80PBS可有效中和0 1 WXP複合奈米消毒新材料對大腸桿菌 的殺滅作用 在室溫 25 0 5 oC下 經三次試驗證明 0 1 WXP複合奈米消毒新材料作用30min對大腸肝菌 金黃色 葡萄球菌 白色念珠菌的殺滅率可達99 90 以上 12 6 3WXP複合消毒液在製品中的應用 12 6 3 1美奈皿塑膠美奈皿塑膠的主要原料為三聚氰胺 分子式C3H6N6 相對分子品質126 10 外觀為白色單斜晶體 美奈皿塑膠 Melamine 是一外觀美 質輕 無毒 耐用的新型塑膠 約世紀80年代以來被歐美國家廣泛應用於餐具 潔具及電器裝飾行業 其應用