一種多糖改性的乙醇水溶液及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種含有乙醇的水溶液，具體涉及一種多糖改性的乙醇水溶液及其制 備方法和應(yīng)用，屬于消毒產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 乙醇（C2H5OH)別名酒精，為無(wú)色透明液體，易揮發(fā)，有辛辣味，易燃燒，與水能以任 意比例混合。乙醇具有可靠的殺菌作用，日常生活中我們常用醫(yī)用酒精作為消毒液來(lái)擦洗 傷口，以達(dá)到滅菌消毒的目的。
[0003] 醫(yī)用酒精中含有乙醇和水。乙醇分子有兩個(gè)末端，一端是憎水的（-C2H5)，可以破 壞蛋白質(zhì)內(nèi)部憎水基團(tuán)之間的吸引力；一端是親水的（-OH)，但它難以破壞蛋白質(zhì)外部的 親水基團(tuán)之間的吸引力。水分子雖然可以松弛蛋白質(zhì)親水基團(tuán)之間的吸引力，但它即使鉆 進(jìn)細(xì)菌內(nèi)部，也無(wú)法破壞其蛋白質(zhì)中憎水基團(tuán)之間的吸引力。消毒（disinfectio n)是指 殺滅或清除傳播媒介的病原微生物使之達(dá)到無(wú)害化的處理，要?dú)缁蚯宄≡⑸铮?要使蛋白質(zhì)變性，就要讓蜷曲、螺旋的蛋白質(zhì)分子長(zhǎng)鏈?zhǔn)嬲?、松弛，其中關(guān)鍵是破壞形成蜷 曲和螺旋的各種力。所以，純酒精或水都不足以使微生物內(nèi)的蛋白質(zhì)變性，只有酒精和水共 同存在，同時(shí)使保持蛋白質(zhì)幾何形狀的各種吸引力松弛，蛋白質(zhì)才會(huì)失去生理活性。因此， 只有一定濃度的酒精溶液，才能達(dá)到良好的消毒殺菌目的。
[0004] 研宄表明，體積濃度60%~80%的酒精溶液是最有效的消毒殺菌濃度，過(guò)高濃度 的酒精會(huì)在微生物表面形成一層保護(hù)膜，阻止其進(jìn)入微生物體內(nèi)，難以將微生物徹底殺死； 若酒精濃度過(guò)低，雖可進(jìn)入微生物體內(nèi)，但又不能將其體內(nèi)的蛋白質(zhì)凝固，同樣也不能將微 生物徹底殺死。除了酒精濃度外，作用時(shí)間也是消毒殺菌的關(guān)鍵，酒精濃度越高，所需消毒 殺菌時(shí)間越短。例如，60%-80%的酒精溶液作用5min可殺滅細(xì)菌繁殖體(包括結(jié)核桿菌)， 3-10min可殺滅病毒，而真菌孢子則需作用30min之久，對(duì)細(xì)菌芽孢無(wú)效。30%或以下的酒 精溶液因?yàn)闈舛鹊蛯?duì)細(xì)菌繁殖體的殺滅時(shí)間需延長(zhǎng)到數(shù)小時(shí)以至Id以上，耗時(shí)較長(zhǎng)。
[0005] 高濃度酒精溶液雖然能夠在較短時(shí)間內(nèi)起到較好的消毒殺菌效果，但是存在以下 缺點(diǎn)：1、高濃度酒精揮發(fā)性快，沒(méi)有持久（殘留）活性，用于皮膚表面濃度降低很快，不到 30秒即會(huì)揮發(fā)完全，而要達(dá)到較徹底消毒殺菌的目的需要數(shù)分鐘，在實(shí)際使用中很難持效 保持消毒有效濃度，達(dá)不到真正消毒殺菌目的，短時(shí)間內(nèi)抗菌譜較窄。2、乙醇能使病菌產(chǎn)生 耐受性及變異性，長(zhǎng)時(shí)間的使用酒精消毒可能會(huì)造成菌體對(duì)此的耐抗性，減低甚至失去滅 菌的效果，而日常很多人用低濃度的酒精進(jìn)行消毒，這種錯(cuò)誤的方式會(huì)造成感染、傳染、流 行病等一系列公共衛(wèi)生問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)今存在的乙醇溶液在消毒殺菌中存在的不足，本發(fā)明提供了一種多糖改性 的乙醇水溶液，該水溶液包括乙醇、多糖和水有效成分，通過(guò)它們的搭配既能有效防止高濃 度乙醇的揮發(fā)，又能充分發(fā)揮消毒殺菌的作用。
[0007] 本發(fā)明還提供了該多糖改性的乙醇水溶液的制備方法，該方法簡(jiǎn)單易行，所得產(chǎn) 品消毒殺菌效果好。
[0008] 本發(fā)明還提供了該多糖改性的乙醇水溶液的應(yīng)用，其可以直接作為消毒液用于創(chuàng) 傷性或非創(chuàng)傷性皮膚表面，用作日常消毒殺菌，也可以作為一種有效成分，與其他成分搭配 制成不同類(lèi)型的消毒產(chǎn)品，起到更多、更好的效果。
[0009]發(fā)明人針對(duì)高濃度乙醇水溶液在皮膚表面易于揮發(fā)的問(wèn)題，進(jìn)行了大量的研宄和 實(shí)驗(yàn)，最終得出了解決方案。發(fā)明人根據(jù)多糖的性質(zhì)，在乙醇水溶液中加入一定含量的多 糖，使乙醇與多糖結(jié)合形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，防止乙醇的過(guò)快揮發(fā)，使乙醇在皮膚表面能夠持久維 持有效消毒殺菌濃度，強(qiáng)化消毒殺菌效果。
[0010] 本發(fā)明具體技術(shù)方案如下： 一種多糖改性的乙醇水溶液，其特征是：有效成分主要為乙醇、多糖和水形成的溶液， 乙醇的體積含量為60-80%，多糖的質(zhì)量含量為0. 2-2%，水在該溶液中的體積含量為20- 40% 〇
[0011] 上述乙醇、多糖和水形成的溶液中，乙醇的體積含量和多糖的質(zhì)量含量均指它們 在多糖改性的乙醇水溶液中的濃度。
[0012] 本發(fā)明用多糖對(duì)乙醇進(jìn)行改性，多糖中含有大量的羥基、氨基、羧基等，可以與乙 醇中的羥基以氫鍵的形式結(jié)合，并在溶液中伸展鍵合形成交叉網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這些網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的 存在阻止了乙醇的對(duì)外揮發(fā)的速度，使乙醇揮發(fā)時(shí)間變長(zhǎng)。此外，因多糖含量較少，而乙醇 含量多，在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空隙間含大量有效濃度的乙醇溶液，從而即適度減輕了乙醇的揮發(fā)，又 能更長(zhǎng)時(shí)間保持乙醇有效消毒濃度，提高消毒殺菌作用。
[0013]上述乙醇、多糖和水形成的溶液中，多糖的質(zhì)量含量為0.2-2%，多糖含量越高，溶 液的穩(wěn)定性越好，同時(shí)制備難度也越大。優(yōu)選含量為〇. 5-1. 5%。
[0014]上述乙醇、多糖和水形成的溶液中，乙醇的體積含量?jī)?yōu)選為75-80%，相應(yīng)的水的體 積含量?jī)?yōu)選為20-25%。
[0015]上述乙醇、多糖和水形成的溶液中，所述乙醇來(lái)源于無(wú)水乙醇、乙醇與水的混合液 或醫(yī)用酒精。只要滿足各成分的配比，均可自由選用。
[0016]上述乙醇、多糖和水形成的溶液中，除了乙醇、多糖、水這三種有效成分外，還可以 含有一些對(duì)溶液性質(zhì)無(wú)較大影響的其他成分，例如醫(yī)用酒精中除了乙醇和水之外的醚、醛 成分等。
[0017] 本發(fā)明所用的多糖，可以是任何能溶于乙醇與水的混合液中、且能與乙醇形成網(wǎng) 狀結(jié)構(gòu)的多糖，為了滿足這一要求，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)的任何方法對(duì)多糖進(jìn)行處理 或改性，以使其可以用于本發(fā)明中。所述多糖可以是天然的多糖，也可以是天然多糖的衍生 物(也可叫做改性多糖)，優(yōu)選為天然多糖的衍生物。所述天然多糖的衍生物可以是多糖的 水溶性鹽、水溶性酯，也可以是通過(guò)化學(xué)方法用親水性官能團(tuán)對(duì)天然多糖進(jìn)行改性(也可以 叫修飾)而得的改性多糖，還可以是采用其他方法處理得到的多糖。其中親水性官能團(tuán)可以 為氨基、羧基、羧甲基、巰基等。對(duì)多糖進(jìn)行改性的方法目前較為成熟，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
[0018] 本發(fā)明所用的多糖，優(yōu)選為纖維素或其衍生物、氨基多糖(例如透明質(zhì)酸或殼聚 糖）或其衍生物，進(jìn)一步優(yōu)選為氨基多糖或其衍生物。當(dāng)多糖中含有氨基時(shí)，氨基因帶正電 荷而吸附纏繞微生物使其失去能動(dòng)性，干擾代謝并引起代謝終止，抑制微生物呼吸作用，達(dá) 到消除微生物作用，氨基的存在進(jìn)一步擴(kuò)展了抗菌譜，同時(shí)也避免了細(xì)菌的耐藥性、變異性 的產(chǎn)生。
[0019] 更進(jìn)一步的，多糖優(yōu)選為羧甲基纖維素、透明質(zhì)酸可溶性鹽(鈉鹽、鉀鹽)、羧甲基 殼聚糖。
[0020] 上述多糖中，優(yōu)選納米級(jí)尺寸的多糖，在本發(fā)明中，所述納米級(jí)尺寸指的是 2-200nm范圍，進(jìn)一步優(yōu)選多糖的重復(fù)單元數(shù)為4-20。小尺寸的多糖更易于溶解，也更易于 與以氫鍵與乙醇形成溶液。
[0021] 上述多糖改性的乙醇水溶液的制備方法，包括以下步驟：將多糖與水混合，配成多 糖水溶液；向多糖水溶液中緩慢加入無(wú)水乙醇或含高濃度乙醇的水溶液，使乙醇體積含量 達(dá)到60-80%，多糖質(zhì)量含量達(dá)到0. 2-2%，攪拌均勻得澄清透明溶液，即為多糖改性的乙醇 水溶液。
[0022] 上述制備方法中，所述含高濃度乙醇的水溶液為僅含乙醇與水的混合液或者為醫(yī) 用酒精。
[0023] 上述制備方法中，所述含高濃度乙醇的水溶液中，乙醇的體積濃度應(yīng)高于80%，優(yōu) 選濃度大于等于95% (不包括100%)。
[0024] 上述制備方法中，多糖水溶液的質(zhì)量濃度優(yōu)選為0. 95-7. 2%。濃度太大，多糖粘性 太大，制成的水溶液制造困難，無(wú)法滿足要求。濃度太小，最終得到的產(chǎn)品中多糖含量太低， 無(wú)法有效的阻止乙醇揮發(fā)。
[0025] 本發(fā)明可以用于皮膚表面的消毒，使用方法與醫(yī)用酒精相同，涂于皮膚表面即可， 本發(fā)明產(chǎn)品涂于皮膚表面時(shí)會(huì)變?yōu)轭?lèi)似凝膠的粘性物，在l〇min之內(nèi)不會(huì)變干，甚至可以 維持30min，有效延長(zhǎng)了乙醇的揮發(fā)，使乙醇在皮膚表面能夠長(zhǎng)時(shí)間維持有效濃度。
[0026] 進(jìn)一步的，本發(fā)明上述改性乙醇水溶液可以與其他成分或者輔料、載體配合使用 制成不同的產(chǎn)品。本發(fā)明還提供一種消毒殺菌組合物，該組合物有效成分包括上述多糖改 性的乙醇水溶液。該消毒殺菌組合物中除了上述改性乙醇水溶液外，還可以加入其他的消 毒殺菌有效成分，增加效果，也可以加入一些制劑輔料，還可以加入一些其他效果的有效成 分，例如保濕成分、抑菌成分等。
[0027] 進(jìn)一步的，本發(fā)明還提供了一種消毒液，該消毒液有效成分包括上述多糖改性的 乙醇水溶液。除此之外，該消毒液中還可以包括一些其他成分，增加消毒液的消毒效果或者 其他效果。
[0028] 進(jìn)一步的，本發(fā)明還提供了一種消毒巾，該消毒巾有效成分包括上述多糖改性的 乙醇水溶液。該消毒巾包括消毒巾本體，消毒巾本體上負(fù)載有消毒成分，消毒成分含有本發(fā) 明多糖改性的乙醇水溶液，除此之外還可以包含一些輔料或者其他消毒物質(zhì)。
[0029] 進(jìn)一步的，本發(fā)明還提供了一種消毒貼，該消毒貼有效成分包括上述所述的多糖 改性的乙醇水溶液。該消毒貼的結(jié)構(gòu)可以采用現(xiàn)有技術(shù)的，也可以采用新的結(jié)構(gòu)，但只要含 有本發(fā)明多糖改性的乙醇水溶液作為消毒成分就在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0030] 本發(fā)明加入少量多糖對(duì)乙醇溶液進(jìn)行改性，多糖中的羥基、氨基、羧基等官能團(tuán)與 乙醇中的羥基形成氫鍵。多糖中含有大量的官能團(tuán)，因此一個(gè)多糖分子可以與多個(gè)乙醇分 子進(jìn)行結(jié)合，在溶液中形成一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)類(lèi)似一種保護(hù)網(wǎng)，對(duì)乙醇的活動(dòng)起到 了阻隔作用，降低了其揮發(fā)，未結(jié)合的乙醇存在在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的空隙中，仍是以自由的液體狀 態(tài)存在，且有效濃度仍然很高，可以起到很好的消毒殺菌作用。本發(fā)明大幅提高了乙醇溶液 消毒的有效性，避免了細(xì)菌的耐藥性及變異性，擴(kuò)展了乙醇的抗菌譜，使其對(duì)更多的