一种气相抗菌防霉剂的制作方法

本发明涉及空间微生物防控
技术领域：
，具体而言，涉及一种气相抗菌防霉剂及其制备方法和应用。
背景技术：
：目前，对于空间的微生物防控，主要采用紫外光照来实现，也有通过配置抗菌防霉液后，采用喷雾的方式来实现。但是，紫外线会对人体造成损伤，抗菌防霉组分不宜直接与人体接触，且入口之后危害更大，这两种方式都存在不宜连续长时间对空间的有害微生物进行防控的缺陷，特别是在人们正在工作和生活的空间中。专利cn200410046801.8：一种安全广谱高效复合型气相防霉防腐保鲜剂，其特征在于包括富马酸单甲酯、富马酸二甲酯、丙酸钙，其重量百分比组分范围为：富马酸单甲酯5-45％、富马酸二甲酯5-45％、丙酸钙10-50％。专利cn201711133731.3：一种混合香料植物气相抑菌剂，其特征在于，所述抑菌剂由如下原料制备而成：肉桂、牛至、百里香、迷迭香、鼠尾草、柚子皮。专利cn200980145465.3：一种新型的气相用防菌、防霉剂，其具有很强的防菌、防霉作用，而且容易气化，在气化状态下不显示刺激性气味或皮肤刺激性，可以在气相中安全地使用。所述气相用防菌、防霉剂，其以由通式[1](r1为分子链可以被氮原子或硫原子中断的碳原子数1～6的烷基或碳原子数2～6的链烯基、或碳原子数7～13的芳烷基；r2为氢原子、或分子链可以被氮原子或硫原子中断的碳原子数1～4的烷基)表示的、在使用条件下能够气化的异硫氰基乙酸酯化合物为有效成分。专利cn201310114716.x：一种气相缓释型防霉保鲜剂，其特征在于：它是由茴香脑、肉桂醛、柠檬醛、水杨醛四种植物精油微胶囊复配而成；四种植物精油的重量份数分别为：茴香脑15～35、肉桂醛10～40、柠檬醛25～55、水杨醛10～30。专利cn201810080945.7：气相杀菌防霉剂为富马酸二甲酯(dmf)、j-100气相防腐剂(美国产)、纳米银离子沸石、纳米银离子二氧化钛、石墨烯、氧化石墨烯、1-甲基环丙烯(1-mcp)或3，3-二甲基环丙烯(dmcp)中的一种或者多种。上述专利cn200980145465.3需要通过聚合反应获得，其副产物的排放对环境不利，专利cn200410046801.8、专利cn201711133731.3、专利cn201310114716.x、专利cn201810080945.7存在抗菌防霉效果不佳的问题。另外，一些已知可以作为气相防霉剂的物质，例如甲醛、溴化甲烷、环氧乙烷、氯气、臭氧气体等，这些试剂的毒性极强，会对人体造成不良影响，因此其使用范围难免受到限制，其长效性也不佳。有鉴于此，特提出本发明。技术实现要素：本发明提供一种长效、缓释、安全且抗菌防霉性能优良的气相抗菌防霉剂，可以很好的对空间有害微生物进行防控。本发明人进行了精心的研究，结果发现：通过采用多孔硅酸盐矿物负载百里香酚、辣椒素、协同抗菌防霉剂及其组合物制得的气相抗菌防霉剂，可以解决
背景技术：
中指出的问题。其中，百里香酚、辣椒素及其组合物1-20重量份，协同抗菌防霉剂0-10重量份，硅酸盐矿物70-99重量份。本发明的有益效果为：本发明的气相抗菌防霉剂与现有技术及产品比较，可以对空间内的微生物进行有效的防控，安全性高，长效性优异。附图说明图1为实施例1得到的气相抗菌防霉剂的扫描电镜图片。图2为实施例2得到的气相抗菌防霉剂的扫描电镜图片。图3为实施例3得到的气相抗菌防霉剂的扫描电镜图片。具体实施方式百里香酚是茶叶香气成分中的一种萜类物质,有一定的香味且具有很强的杀菌作用。2013年6月19日，欧盟委员会已经批准将百里香酚作为植物保护产品投放市场，显而易见百里香酚的安全性很高、毒性也较低。百里香酚目前在其它方面也有很广的应用，例如漱口液中的作为抗真菌活性成分。国内外大量文献报道百里香酚具有良好的抑菌活性，这些研究为百里香酚作为气相抗菌防霉剂提供了良好的理论基础。辣椒素，又称辣椒碱，是从辣椒、洋葱等物质中提取出的一种极度辛辣的香草酰胺类生物碱。天然辣椒素是多种辣椒素同系物的混合物，辣椒素中具有辛辣味和刺激性的为壬酸香草酰胺，可通过化学方法合成。合成辣椒素的辣度强于天然辣椒素，价格低于天然辣椒素。辣椒素具有较好的抑菌杀菌作用，可用于防生物药物，是一种环保生物趋避剂。百里香酚和辣椒素本身就是一种很好的气相抗菌防霉剂，但是未经负载和处理，作用时效将受到限制，并且短时间集中的气化挥发会造成空间微生物生态系统的破坏，并且可能对人造成不适的不良后果。硅酸盐矿物，特别是沸石和硅藻土，具有许多空洞和孔道，其体积占50%以上，且分布均匀，孔径较小，内表面积大，可存储大量的分子。硅酸盐矿物可以作为百里香酚和辣椒素良好的载体。本发明中所用的硅酸盐矿物，其特征是存在小于2纳米的微孔结构，孔径超过2纳米，其缓释效果将变差。本发明所述气相抗菌防霉剂，通过硅酸盐矿物负载气相抗菌防霉组分来实现，其中百里香酚、辣椒素及其组合物1-20重量份，协同抗菌防霉剂0-10重量份，硅酸盐矿物70-99重量份。本发明至少含有百里香酚或者辣椒素。本发明中，百里香酚、辣椒素及其组合物的重量份低于1份，将导致抗菌防霉性能不佳，重量份高于20份，将导致负载过剩，多余的部分起不到缓释的有益效果，并且可能引发对人和环境的不利影响。本发明更优选百里香酚、辣椒素及其组合物的重量份为5-15份，最优选为6-10份。本发明中所述百里香酚、辣椒素及其组合物，基于可能的对于人不适的不良体验，特别优选百里香酚和辣椒素的组合物，且百里香酚与辣椒素的重量比为9:1-6:4范围内。本发明通过大量实验还发现，通过加入一些市售的抗菌防霉剂作为协同抗菌防霉剂，可以起到更优的抗菌防霉效果，并且气相抗菌防霉剂的长效性会增加。本发明中，协同抗菌防霉剂0-10重量份，更优选为0-6重量份，协同抗菌防霉剂重量份超过6份，并不能对空间的微生物防控起到显著提高的作用，基于安全性的考虑，协同抗菌防霉剂更优选为0-3份。本发明协同抗菌防霉剂，包括异噻唑啉酮类化合物、吡啶硫酮类化合物、季磷盐、季铵盐、金属化合物、市售抗菌防霉剂，及其组合物。基于使用安全性考量，本发明协同抗菌防霉剂优选为具有光催化作用的纳米氧化锌和二氧化钛，在光线作用下会产生负离子氧，对空气中微生物的繁殖具有抑制的作用。基于抗菌防霉效果的考量，本发明协同抗菌防霉剂优选为异噻唑啉酮和季铵盐。本发明中，基于对环境和人的有益作用，更优选更低的气相抗菌防霉剂和协同抗菌防霉剂的浓度，以达到更合理的对空间有害微生物的防控。本发明所述的气相抗菌防霉剂的制备方法，优选在50摄氏度-100摄氏度条件下，进行球磨或者研磨，转速优选3000转/分钟以上，时间优选为1小时以上。50摄氏度以上，有利于其中气相组分百里香酚和辣椒素的负载，使之可以均匀的分布于硅酸盐矿物的孔道结构中。温度超过100摄氏度，会造成气相组分的损失或性能的损失。本发明优选转速在3000转每分钟以上，可以提高硅酸盐矿物粉体之间的分散状态，使之更好更有效的负载气相抗菌防霉组分。球磨或者研磨时间1小时，基本已完成硅酸盐矿物对气相抗菌防霉组分的负载，时间延长，会造成能源的浪费。本发明所述气相抗菌防霉剂可以用于包装中，防止包装内物品的微生物滋生，特别是在海运过程以及潮湿放置环境中产生的有害微生物滋生的防治。本发明还可用于公共环境中，比如医院、火车站等人员密集区域的有害病菌的防护。实施例下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。对空间微生物的防控效果评价目前并无标准的检测和实验方法，本发明采取空间模拟的方式来评价，如下所述。选择大小为10l的透明塑料盒子作为实际使用空间，于盒内放置装有lb液体培养基100ml的水杯，提供微生物赖以生长的营养源，将已灭菌处理的棉布置于水杯之上，将配制好的混合霉菌均匀喷在棉布之上，在常温条件下进行防霉试验。其中，混合霉菌制备方法如下，试验指标菌为黑曲霉、黄曲霉、绿色木霉、杂色曲霉、球毛壳霉、宛氏拟青霉，经过分离纯化，取典型菌落划线接种沙氏培养基斜面，于28℃培养3~5天。将新鲜斜面培养物用普通营养肉汤洗下并经过无菌脱脂棉过滤除去培养基残渣，稀释配制成100cfu/ml浓度的菌悬液。未加气相抗菌防霉剂的盒子，作为空白对照组；在盒子底部中间处加了0.1克气相抗菌防霉剂的盒子作为实验组。按照棉布之上肉眼发现霉菌生长天数，评价其实际抗菌防霉效果。本发明气相抗菌防霉剂的安全性采用《化妆品卫生规范》急性经口毒性来评价。未经特别说明，本发明所述份数均为重量份。请同时参见图1至图3；实施例1在球磨罐中分别加入3微米粒径以内的天然沸石88份、百里香酚9份，辣椒素1份，纳米氧化锌2份。在58摄氏度条件下，进行球磨，转速3000转/分钟，时间为1小时。其形貌见附图1，其性能表征见附表1。实施例2在球磨罐中分别加入5微米粒径以内的天然硅藻土89份、百里香酚8份，辣椒素2份，异噻唑啉酮1份。在70摄氏度条件下，进行球磨，转速3000转/分钟，时间为1小时。其形貌见附图2，其性能表征见附表1。实施例3在球磨罐中分别加入10微米粒径以内的人工沸石79份、辣椒素18份，吡啶硫酮锌3份。在85摄氏度条件下，进行球磨，转速3000转/分钟，时间为1小时。其形貌见附图3，其性能表征见附表1。实施例4在球磨罐中分别加入3微米粒径以内的天然沸石99份、辣椒素1份。在55摄氏度条件下，进行球磨，转速3000转/分钟，时间为1小时。其性能表征见附表1。实施例5在球磨罐中分别加入5微米粒径以内的天然硅藻土95份、百里香酚2份，吡啶硫酮锌3份。在75摄氏度条件下，进行球磨，转速3000转/分钟，时间为1小时。其性能表征见附表1。实施例6在球磨罐中分别加入10微米粒径以内的天然沸石93份、百里香酚5份，异噻唑啉酮2份。在65摄氏度条件下，进行球磨，转速3000转/分钟，时间为1小时。其性能表征见附表1。附表1实施例气相抗菌防霉剂性能表征实施例123456发现霉菌时间（天）56>140>140282884ld50(mg/kg)500050005000500050005000对比实施例1：百里香酚。对比实施例2：辣椒素。对比实施例3：季铵盐。对比实施例4：纳米氧化锌。对比实施例5：异噻唑啉酮。对比实施例6：吡啶硫酮锌。对比实施例性能表征见附表2。附表2对比实施例气相抗菌防霉剂性能表征对比实施例123456发现霉菌时间（天）2828287287ld50(mg/kg)8355125005000280316注：表2中ld50值来源互联网从表1及表2的对比数据可以看出，本发明ld50均超过5000mg/kg，使用安全，且防霉效果比之百里香酚、辣椒素等纯品具有更好的时效性。尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。当前第1页12