壳聚糖一甜菜碱型表面活性剂复配物及其制备方法和用途 【技术领域】
本发明涉及一种由壳聚糖醋酸溶液与甜菜碱型表面活性剂复配物及其制备方法和用途，复配后的抗菌性比复配前壳聚糖与表面活性剂本身的抗菌性大大增强，可适用于做清洗剂、消毒水、洗手液。
背景技术
壳聚糖在pH＜6时对细菌与真菌都有抗菌性，而且其生物相容性好，无毒无副作用，在环境中可生物降解，因而是一种比较理想的天然抗菌剂。但壳聚糖只能抑杀细菌，不能抑杀真菌。人们正在通过多种途径增强其抗菌和杀菌性，并将其应用到多种领域中。通过调整壳聚糖的分子量、脱乙酰度、溶剂、pH等，或将壳聚糖衍生化，是目前人们试图采用的增强壳聚糖抗菌性的方法，但这些方法对壳聚糖抗菌性的增强辐度不大，而且衍生化造成了成本的大幅度提高。甜菜碱型表面活性剂具有良好的柔软平滑、抗静电性能与相当好的杀菌防霉效果，对人和生物的毒性都很低。但表面活性剂虽能抑杀革兰氏阳性菌与真菌，而对革兰氏阴性菌无抑杀效果。
【发明内容】
本发明所要解决的问题是提供壳聚糖-甜菜型表面活性剂复配物及其制备方法和用途。该方法工艺安全、简易、无副成分产生，符合环保要求，所配制的抗菌剂具有较强的杀菌和抑菌效果。
本发明提供的技术方案是，壳聚糖-甜菜型表面活性剂的复配物，其组成为0.05～1wt％壳聚糖、0.05％～1％醋酸、0.025～1wt％甜菜碱型表面活性剂，其余为水。
本发明提供的技术方案是，壳聚糖-甜菜型表面活性剂的复配物，其组成为0.05～1wt％壳聚糖、0.05％～1％醋酸、0.025～1wt％甜菜碱型表面活性剂，其余为水。
上述壳聚糖分子量Mw为10×104～200×104，脱乙酰度DD为70％～100％。甜菜碱型表面活性剂为烷基甜菜碱或其衍生物，分子式如下：
或
其中，R＝CnH2n+1，n＝6～18。
本发明还提供了上述复配物的制备方法：将壳聚糖溶于0.1-2wt％地醋酸水溶液中，配制成0.1-2wt％的壳聚糖溶液，调pH值3-6，于室温搅拌条件下加入0.05-2wt％的甜菜碱型表面活性剂水溶液，继续搅拌1-3小时，即得复配物；壳聚糖溶液、甜菜碱型表面活性剂水溶液的用量按制得的复配物含0.05～1wt％壳聚糖、0.05％～1％醋酸、0.025～1wt％甜菜碱型表面活性剂确定。
本发明将壳聚糖和甜菜碱型表面活性剂复配对细菌和真菌的抑菌性与杀菌性显著增强，且保持表面活性功能，对人畜无害，是一种环境友好的抗菌剂。二者复合后，既能抑杀革兰氏阴性菌、阳性菌，又能抑杀真菌，从而抗菌范围加宽了。而且少量表面活性剂的加入使壳聚糖对细菌的抗菌性增强，最低抑菌浓度可以降低4倍，同浓度下的杀菌率大大提高。如壳聚糖醋酸溶液对绿脓杆菌的最低抑菌浓度(MIC)为0.025％，C12烷基酰胺丙基二甲基胺甜菜碱在浓度为0.1％时对绿脓杆菌无抑制效果，而复配物在配比浓度为0.0063％壳聚糖醋酸溶液+0.0009％表面活性剂时还能完全抑杀绿脓杆菌，0.0125％壳聚糖醋酸溶液+0.0019％表面活性剂能完全抑杀大肠杆菌，同时复配物对壳聚糖不能抑制的白色念珠也有了抑制作用，0.025％壳聚糖醋酸溶液+0.0038％表面活性剂能完全抑制白色念珠菌，而表面活性剂对白色念珠菌的MIC值为0.0125％，为复配物中其浓度的4倍。0.4％壳聚糖醋酸溶液与0.4％C12烷基酰胺丙基二甲基胺甜菜碱溶液在120分钟能杀死大部分大肠杆菌与金黄色葡萄球菌，而二者复合后能在60分钟内将两种菌全部杀死。本发明的复配物可直接用于制备瓜果蔬菜的清洗剂、衣物消毒水、各场所的消毒药水、洗手液等。
【具体实施方式】
实施例1：将壳聚糖(Mw为78×104，DD为92％)溶于1wt％醋酸溶液中，配制成1wt％的壳聚糖溶液，调pH值至5.4，将C12烷基酰胺丙基二甲基胺甜菜碱溶液稀释至0.5％，于室温搅拌条件下将此表面活性剂溶液加入到等体积的壳聚糖溶液中，继续搅拌2小时，制成壳聚糖-甜菜碱型表面活性剂的复配物。此复配溶液稀释10倍后还能完全抑制大肠杆菌、绿脓杆菌、表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、白色念球菌的生长，抑菌时间大于120小时，30分钟内杀死大部分病原菌。此复配溶液可直接用作瓜果蔬菜的清洗剂，用时稀释10倍浸泡瓜果蔬菜30分钟，清水冲洗后即可食用；用作消毒水时，可稀释10倍，喷至需消毒的场所；用作洗水液，可稀释10倍后，洗手，吹干即可使手部长时间抑菌；用作衣物的消毒水，可稀释10倍后，浸泡衣物30分钟即可。
实施例2：将壳聚糖(Mw为12×104，DD为85％)溶于1wt％醋酸溶液中，配制成2wt％的壳聚糖溶液，调pH值至5.4，将C18烷基甜菜碱溶液稀释至0.05％，于室温搅拌条件下将此表面活性剂溶液加入到等体积的壳聚糖溶液中，继续搅拌2小时，放置过夜，制成壳聚糖-甜菜碱型表面活性剂的复配物。此复配溶液能完全抑制大肠杆菌、绿脓杆菌、表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、白色念球菌的生长，抑菌时间大于120小时。稀释10倍后，能完全抑制大肠杆菌、绿脓杆菌、表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌，抑菌时间大于120小时。此复配溶液可直接用作瓜果蔬菜的清洗剂，用时稀释10倍浸泡瓜果蔬菜30分钟，清水冲洗后即可食用；用作消毒水时，可稀释10倍，喷至需消毒的场所；用作洗水液，可稀释10倍后，洗手，吹干即可使手部长时间抑菌；用作衣物的消毒水，可稀释10倍后，浸泡衣物30分钟即可。
实施例3：将壳聚糖(Mw为154×104，DD为70％)溶于1％醋酸溶液中，配制成0.1％的壳聚糖溶液，调pH值至5.4，将C8烷基酰胺丙基二甲基胺甜菜碱溶液稀释至2％，于室温搅拌条件下将此表面活性剂溶液加入到等体积的壳聚糖溶液中，继续搅拌2小时，放置过夜，制成壳聚糖-甜菜碱型表面活性剂的复配物。此复配溶液能完全抑制大肠杆菌、绿脓杆菌、表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、白色念球菌的生长，抑菌时间大于120小时。稀释2倍后，能完全抑制表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌与白色念珠菌的生长，抑菌时间大于120小时，对大肠杆菌与绿脓杆菌抑菌时间为24小时。此复配溶液可直接用作瓜果蔬菜的清洗剂，用时稀释2倍浸泡瓜果蔬菜30分钟，清水冲洗后即可食用；用作消毒水时，可稀释2倍，喷至需消毒的场所；用作洗水液，可稀释2倍后，洗手，吹干即可使手部长时间抑菌；用作衣物的消毒水，可稀释2倍后，浸泡衣物30分钟即可。