CN108902145A - 一种杀菌组合物及其制剂和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化学杀菌剂技术领域,具体公开一种杀菌组合物及其制剂和应用。本发明制备的杀菌组合物,其有效成分为过氧乙酸、过氧化氢和单过硫酸氢钾,加入柠檬酸钠作为增效剂,加入乙二胺四乙酸作为螯合剂,有效成分与增效剂和螯合剂各组分形成了一个稳定、平衡的体系,各组分协同作用,显著提高了杀菌效果,延长了杀菌作用的时间,能有效杀灭葡萄球菌、大肠杆菌、李斯特菌、沙门氏菌、绿浓杆菌、酵母菌和S型霍乱菌,同时也能有效杀灭诸如小球菌和乳酸菌等微生物,具有极大的推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及化学杀菌剂技术领域,尤其涉及一种杀菌组合物及其制剂和应用。
背景技术
目前,杀菌剂领域常用的杀菌剂有含氯类杀菌剂(如次氯酸钠、二氯异氰尿酸钠、二氧化氯)、醛类杀菌剂(如甲醛、戊二醛)、季铵盐类杀菌剂(如苯扎溴铵)和过氧化物杀菌剂(如过氧化氢、过氧乙酸及其混合物)等。含氯类杀菌剂由于价格低廉,过去应用较为广泛,但是含氯杀菌剂可与水中的有机物反应生成有致癌作用的卤代烃,使用含氯杀菌剂具有致癌风险;醛类杀菌剂由于其具有致癌性如甲醛已经在新版GMP中禁止其使用,而季铵盐类杀菌剂是一种低效的杀菌剂,其不具有灭杀芽孢的作用。过氧乙酸、过氧化氢等氧化类杀菌剂分解后产生OH基、活性氧衍生物等各种自由基,破坏微生物的通透性屏障、蛋白质、氨基酸、酶和DNA等导致微生物死亡,此类杀菌剂的优点是杀菌谱广,有效使用浓度低,作用速度快,但是存在受环境因素和有机物影响比较大,稳定性较差,杀菌有效作用时间短等缺点。
发明内容
针对现有技术中氧乙酸或过氧乙酸类杀菌剂杀菌有效时间短、稳定性差的问题,本发明提供一种杀菌组合物及其制剂。
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是:
一种杀菌组合物,其有效成分为过氧乙酸、过氧化氢和单过硫酸氢钾,加入柠檬酸钠作为增效剂,加入乙二胺四乙酸作为螯合剂。
现对于现有技术,本发明提供的杀菌组合物,通过过氧乙酸、过氧化氢以及单过硫酸氢钾三种物质的复配,显著提高了杀菌效果;单过硫酸氢钾在酸性条件下,与水发生链式反应,不断产生过氧化氢,从而弥补了消耗的过氧化氢,增强过氧乙酸的稳定性,单过硫酸氢钾还可以延缓细菌耐药性的产生;且柠檬酸钠的加入,延长了杀菌有效作用的时间;乙二胺四乙酸的加入增加了过氧乙酸和双氧水的稳定性;有效成分与增效剂和螯合剂各组分形成了一个稳定、平衡的体系,各组分协同作用,显著提高了杀菌效果,延长了杀菌作用的时间,能有效杀灭葡萄球菌、大肠杆菌、李斯特菌、沙门氏菌、绿脓杆菌、酵母菌和S型霍乱菌,同时也能有效杀灭诸如小球菌和乳酸菌等微生物,具有极大的推广价值。
过氧乙酸(CH3COOOH)又称过醋酸,为强氧化剂,无色透明液体,易溶于水、酒精和硫酸。过氧乙酸遇有机物或酶即放出初生态氧,这种初生态氧通过两种途径来实现杀菌作用的,一是使菌体蛋白质变性、凝固;二是通过氧化还原反应损害酶蛋白的活性基因,抑制酶的活性,或因化学结构与代谢产物相似,竞争或非竞争地同酶结合而抑制酶的活性,过氧乙酸有很好的杀菌效果。
过氧化氢,俗名双氧水,分子式为H2O2,过氧化氢是一种强氧化剂,其杀毒原理是:H2O2通过分解后产生的各种自由基,如OH基、活性氧衍生物等破坏微生物的通透性屏障、蛋白质、氨基酸、酶和DNA等最终导致微生物死亡。
单过硫酸氢钾与过氧乙酸极其相似,过氧键分别与硫原子、碳原子连接,其消毒有效成分是单过硫酸根离子,它可将微生物的蛋白质氧化,导致微生物死亡。单过硫酸氢钾在酸性条件下稳定性要远远好于中性条件,在碱性条件下则会快速分解。在水溶液中,利用单过硫酸氢钾特殊的氧化能力,在水中发生链式反应,不断产生新生态氧、自由羟基、过氧化氢,通过新生态氧和自由羟基的氧化作用可以改变细胞膜的通透性使之破裂,从而正常保护层,达到杀灭细菌、真菌、原虫、病毒的目的,且单过硫酸氢钾由于其独特的杀菌机理,不会使细菌、病毒产生耐药性。
单过硫酸氢钾在酸性条件下,不断产生的过氧化氢可以弥补由于杀菌不断消耗的过氧化氢,可以使过氧化氢始终处于较高的浓度范围,过氧化氢大量存在的条件下可以增强过氧乙酸的稳定性,通过控制单过硫酸氢钾的加入量,使得过氧化氢和过氧乙酸处于稳定、平衡的状态,因此,单过硫酸氢钾的加入不但提高了杀菌效果,还提高了过氧乙酸的稳定性,从而延长了杀菌作用的时间。
优选的,所述过氧乙酸、所述过氧化氢和所述单过硫酸氢钾的质量比为1:1-10:0.2-5。
更优选的,所述过氧乙酸、所述过氧化氢和所述单过硫酸氢钾的质量比为1:3-7:0.5-1。
进一步优选的,所述过氧乙酸、所述过氧化氢和所述单过硫酸氢钾的质量比为1:5:0.8。
所述过氧乙酸、过氧化氢和单过硫酸氢钾的质量比在较宽的范围内都具有协同增效的作用。为了进一步增强它们的增效作用,所述过氧乙酸、过氧化氢和单过硫酸氢钾的质量比优选为1:3-7:0.5-1,进一步优选情况下,所述过氧乙酸、过氧化氢和单过硫酸氢钾的质量比为1:5:0.8,在该优选情况下,过氧乙酸、过氧化氢和单过硫酸氢钾三者组合使用具有非常明显的协同增效作用,能够以较少的用量取得较优异的杀菌效果,且在最优的配比条件下,过氧乙酸和双氧水的稳定性显著增加。
优选的,所述柠檬酸钠的加入量为所述过氧乙酸、所述过氧化氢和所述单过硫酸氢钾的总重量的1-5%。
本发明将柠檬酸钠用作增效剂,可显著延长杀菌的有效作用时间,同时柠檬酸钠还能起到稳定剂和调节pH的作用,减少过氧乙酸的腐蚀性,使得制备的杀菌剂稳定性和杀菌性俱佳。优选的比例,可使柠檬酸钠在较低的用量下增效效果显著。
所述乙二胺四乙酸的加入量为所述过氧乙酸、所述过氧化氢和所述单过硫酸氢钾的总重量的10-20%。
乙二胺四乙酸可以螯合多种金属离子,提高过氧乙酸的稳定性。优选的比例可使乙二胺四乙酸在降低的用量下,稳定效果更好。
本发明还提供了一种液态杀菌剂,包括上述的杀菌组合物,还包括去离子水。
优选的,所述有效成分过氧乙酸、双氧水和单过硫酸氢钾的总质量在所述液态杀菌剂中的含量为20-70%。
所述液态杀菌剂在应用时,一般稀释后应用,其施用量和稀释倍数随杀菌对象的生物学特性或环境条件的变化而变化,使用时用水以1:500-1000的比例稀释,对消毒目标以浸泡、喷洒、蒸发等方式进行消毒,可快速杀灭细菌、霉菌、酵母、芽孢等各种微生物。
本发明还提供所述液态杀菌剂在酒厂、饮料厂、乳品厂或食品加工厂杀菌中的应用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
为了更好的说明本发明,下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
本实施例提供一种液态杀菌剂:
按过氧乙酸、过氧化氢和单过硫酸氢钾质量百分比1:1:0.2配制。取过氧乙酸10%,过氧化氢10%,单过硫酸氢钾2%、柠檬酸钠1.1%、乙二胺四乙酸4.4%、去离子水72.5%,将过氧乙酸加入去离子水中混匀后,依次加入过氧化氢、单过硫酸氢钾、柠檬酸钠以及乙二胺四乙酸,混匀后,得液态杀菌剂。
实施例2
本实施例提供一种液态杀菌剂:
按过氧乙酸、过氧化氢和单过硫酸氢钾质量百分比1:7:5配制。取过氧乙酸4%,过氧化氢28%,单过硫酸氢钾20%、柠檬酸钠2.1%、乙二胺四乙酸5.2%、去离子水40.7%,将过氧乙酸加入去离子水中混匀后,依次加入过氧化氢、单过硫酸氢钾、柠檬酸钠以及乙二胺四乙酸,混匀后,得液态杀菌剂。
实施例3
本实施例提供一种液态杀菌剂:
按过氧乙酸、过氧化氢和单过硫酸氢钾质量百分比1:3:1配制。取过氧乙酸9%,过氧化氢27%,单过硫酸氢钾9%、柠檬酸钠1.4%、乙二胺四乙酸6.3%、去离子水47.3%,将过氧乙酸加入去离子水中混匀后,依次加入过氧化氢、单过硫酸氢钾、柠檬酸钠以及乙二胺四乙酸,混匀后,得液态杀菌剂。
实施例4
本实施例提供一种液态杀菌剂:
按过氧乙酸、过氧化氢和单过硫酸氢钾质量百分比1:10:0.5配制。取过氧乙酸6%,过氧化氢60%,单过硫酸氢钾3%、柠檬酸钠1.4%、乙二胺四乙酸10.4%、去离子水19.2%,将过氧乙酸加入去离子水中混匀后,依次加入过氧化氢、单过硫酸氢钾、柠檬酸钠以及乙二胺四乙酸,混匀后,得液态杀菌剂。
实施例5
本实施例提供一种液态杀菌剂:
按过氧乙酸、过氧化氢和单过硫酸氢钾质量百分比1:5:0.8配制。取过氧乙酸5%,过氧化氢25%,单过硫酸氢钾4%、柠檬酸钠0.3%、乙二胺四乙酸6.1%、去离子水59.6%,将过氧乙酸加入去离子水中混匀后,依次加入过氧化氢、单过硫酸氢钾、柠檬酸钠以及乙二胺四乙酸,混匀后,得液态杀菌剂。
对比例1
本对比例采用与实施例5相同的原料和制备方法,所不同的是,将单过硫酸氢钾替换为等重量的过氧化氢,得到液态杀菌剂。
对比例2
本对比例采用与实施例5相同的原料和制备方法,所不同的是,将柠檬酸钠替换为等重量的去离子水,得到液态杀菌剂。
对比例3
本对比例采用与实施例5相同的原料和制备方法,所不同的是,将乙二胺四乙酸替换为等重量的去离子水,得到液态杀菌剂。
为了测定本发明产品的杀菌效果,进行了杀菌试验和稳定性试验。
经分离培养,取以上菌落接种营养琼脂斜面培养,将24h新鲜斜面培养物用胰蛋白胨生理盐水洗下斜面上菌苔,充分混匀,制备成菌悬液。将菌悬液用牛血清白蛋白溶液稀释,分别配制成含菌量为1×107-5×107cfu/ml试验浓度菌悬液。在20℃水浴中对消毒液和菌悬液进行恒温。在无菌试管内加入1.25倍浓度的消毒液4.0ml,再加入菌悬液1.0ml,混匀。作用不同时间(3、5和10分钟),取0.5ml混合样液加入到含4.5ml稀释液的试管内混匀10分钟。取1.0ml实施例1-5制备的杀菌剂和对比例1-3制备的杀菌剂稀释1000倍后,接种于琼脂培养基平板上,置37℃培养48h做活菌计数,计算杀灭对数值,试验结果如表1所示。
表1杀菌力试验结果
由上表可以看出,实施例1-5制备的杀菌剂的杀菌效果明显优于对比例1-3制备的杀菌剂,说明本发明提供的液态杀菌剂中五种组分相互具有协同增效的作用。
采用加速试验法,将实施例1-5以及对比例1-3制备的杀菌剂密封包装,置于50℃烘箱存放15天,测定过氧乙酸含量,比较质量稳定性,测定方法参照2002年版《消毒技术规范》规定的方法进行,结果如表2所示。
表2稳定性试验
由上表可以看出,实施例1-5制备的杀菌剂的杀菌效果明显优于对比例1-3制备的杀菌剂,说明本发明提供的液态杀菌剂中五种组分相互协同作用,显著提高了杀菌剂的稳定性。
综上所述,本发明的杀菌组合物中的过氧乙酸、过氧化氢、单过硫酸钾按照特定比例组合使用,相对于两组分的过氧乙酸和过氧化氢能够取得明显杀菌的效果,再通过与柠檬酸钾和四乙酸二胺的复配,显著提高了杀菌剂的杀菌活性和稳定性,能够有效杀灭多种细菌,可应用于啤酒厂、饮料厂、乳品厂和食品加工厂的消毒,具有广阔的前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种杀菌组合物,其特征在于,其有效成分为过氧乙酸、过氧化氢和单过硫酸氢钾,加入柠檬酸钠作为增效剂,加入乙二胺四乙酸作为螯合剂。
2.如权利要求1所述的杀菌组合物,其特征在于,所述过氧乙酸、所述过氧化氢和所述单过硫酸氢钾的质量比为1:1-10:0.2-5。
3.如权利要求2所述的杀菌组合物,其特征在于,所述过氧乙酸、所述过氧化氢和所述单过硫酸氢钾的质量比为1:3-7:0.5-1。
4.如权利要求3所述的杀菌组合物,其特征在于,所述过氧乙酸、所述过氧化氢和所述单过硫酸氢钾的质量比为1:5:0.8。
5.如权利要求1所述的杀菌组合物,其特征在于,所述柠檬酸钠的加入量为所述过氧乙酸、所述过氧化氢和所述单过硫酸氢钾的总重量的1-5%。
6.如权利要求1或5所述的杀菌组合物,其特征在于,所述乙二胺四乙酸的加入量为所述过氧乙酸、所述过氧化氢和所述单过硫酸氢钾的总重量的10-20%。
7.一种液态杀菌剂,其特征在于,包括权利要求1-6任一项所述的杀菌组合物,还包括去离子水。
8.如权利要求7所述的液态杀菌剂,其特征在于,所述有效成分过氧乙酸、双氧水和单过硫酸氢钾的总质量在所述液态杀菌剂剂中的含量为20-70%。
9.权利要求7所述的液态杀菌剂在酒厂、饮料厂、乳品厂或食品加工厂杀菌中的应用。
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