一種抗菌組合物、其製備方法及其在抗菌紙製備中的用途
2023-10-06 02:06:49
一種抗菌組合物、其製備方法及其在抗菌紙製備中的用途
【專利摘要】本發明涉及一種抗菌組合物，其製備方法及其在製備抗菌紙中的應用。所述抗菌劑組合物含蒼朮硬脂及無機銀抗菌劑，將本發明的抗菌組合物噴塗於合適的紙張表面可製備抗菌紙，抗菌紙可用作食品包裝紙及菸草水松紙等。
【專利說明】一種抗菌組合物、其製備方法及其在抗菌紙製備中的用途
【技術領域】
[0001]本發明屬於化學化工領域，具體地，涉及一種抗菌組合物，其製備方法及其在抗菌紙製備中的用途。所述抗菌組合物含蒼朮硬脂及無機銀抗菌劑，將所述抗菌劑噴塗於合適的紙張表面可製備抗菌紙，所述抗菌紙可用作食品包裝紙及菸草水松紙等。
【背景技術】
[0002]隨著人們對環境微生物的研究和認識水平的不斷提高，在利用微生物有益性的同時，也十分警惕其作為病原菌的危害性。人類歷史的長河中，在不同時期、不同地域，均曾大小不等地流行過各種各樣的傳染病，這些疾病嚴重地威脅人類的生存與發展。
[0003]隨著社會的發展和人民生活水平的提高，為了自身健康的需要，人們對工作和生活環境的衛生日益重視，各種抗菌製品應運而生。紙張涉及各行各業，千家萬戶，抗菌紙具有廣泛的用途，可用於革製品、食品、醫藥以及水果包裝，以及製造流通領域的證券、票據的原紙。由於紙張製造、儲藏和使用中都可能沾染細菌和引起疾病傳播。抗菌紙是把極少量的抗菌劑以噴灑、施膠、塗布、浸潰等方法添加至普通紙中製成的具有抗菌功能的紙張。抗菌紙具有抗菌功能、對紙張表面的微生物具有抑制作用，能夠有效防止細菌交叉感染，因此，新型抗菌紙具有重要的實際應用價值(張靜等，西南造紙，2006; 35 (I): 14~17)。
[0004]捲菸用接裝紙(即水松紙)是將煙支與過濾嘴棒結合為一體的功能性紙張。吸菸者在取煙、敬煙和吸菸過程中，手指會不可避免地接觸接裝紙，特別是聚會敬煙過程中還可能經過多人遞接，此間，煙用接裝紙有可能沾染微生物。吸菸過程中，煙用接裝紙會直接接觸嘴唇，因此屬於食品類 ，並且其沾染的微生物易於侵襲人體。與餐前洗手不同，吸菸者多無吸菸前洗手的習慣，且吸吮接觸嘴唇和口腔的頻率一般遠高於食用食品。因此，將抗菌紙應用於煙用接裝紙同樣具有重要的實用價值。
[0005]根據《中國藥典》(2010版)，蒼朮是指菊科蒼朮屬植物茅蒼朮(南蒼朮)Atractylodes lancea、北蒼朮Atractylodes chinensis的乾燥根莖。除此之外，作為藥用植物使用的同屬植物還包括關蒼朮Atractylodes japonica、朝鮮蒼朮A.koreana、全葉蒼朮 A.chinensis、赤峰蒼朮 A.Chinensis0
[0006]蒼朮已有數千年的中醫藥傳統應用歷史。傳統中醫藥文獻記載，蒼朮味辛、苦，性溫，歸脾、胃、肝經，具有燥溼健脾，祛風溼，明目之功效。主要用於脘腹脹滿、洩瀉、水腫、腳氣痿痺、風溼痺痛、風寒感冒、雀目夜盲。蒼朮硬脂，又稱蒼朮油(Atranctyllis oil)，是一種從中藥蒼朮乾燥根莖中提取獲得的揮髮油。常用的蒼朮油提取方法是水蒸氣蒸餾法，其得率約為3%~8%。在食品和日用化工品中，蒼朮硬脂主要作為定香劑使用。已有資料顯示，關蒼朮及茅蒼朮提取物、蒼朮合劑等對於細菌和真菌有明顯的抑制作用(唐裕芳等，西北植物學報，2008，28 (3):588-594;於麗華等，時珍國醫國藥，2007，18(10):2468-2469)。
[0007]利用蒼朮揮發性成分的抗菌活性，蒼朮燻燃或醇提液噴霧均可用於環境消毒(張序心，中外醫療，2010; (10): 184~185)，但蒼朮硬脂或蒼朮提取物在抗菌材料例如抗菌紙張上的應用未見報導。[0008]載銀抗菌劑是在無機離子交換體上負載了銀離子的廣譜性抗菌劑，為粒度均勻的微細粉末，具有極低的吸溼性和很高的耐熱性的無機材料。它利用無機材料負載具有抗菌活性的無機銀材料，可以混勻加工於纖維、薄膜及塑料樹脂成型品，在塗料、油墨中的分散性也較好。無機銀抗菌劑的物理化學性能穩定，在加工過程和使用過程中具有優秀的耐染色和抗變色性能。在較低濃度時即可達到很好的抑菌效果，對製成品的透明性和物理性能無明顯影響，且具有很高的安全性(楊飛等，中國造紙，2006; 25(8): 51~55)。
[0009]載銀抗菌紙已見於報導，但無論是載銀抗菌劑的細微粉還是納米化的載銀抗菌劑應用於抗菌紙製備時，紙張載銀量較高時才能達產生有效抗菌效應，例如以質量比計，紙張上的銀負載量需達240~550ppm(林潤惠等，造紙科學與技術.2004; 23 (6):44~45;鍾德義，CN1388290A)。
[0010]本發明研究中，單用不同載體的載銀抗菌劑的塗覆紙張，達到有效抗菌目的時，紙張需要較高的無機銀載量(一般約20mg/m2或約250ppm以上)；單用蒼朮硬脂塗覆紙張，其抗菌活性較弱，達到有效抗菌目的時，紙張所需蒼朮硬脂載量約需500mg/m2或約0.6%以上。
[0011]本發明驚奇發現，採用單用時其紙張載量不足以產生顯著抗菌效應的蒼朮硬脂，其與載銀抗菌劑聯用時，可使紙張產生顯著抗菌效應所需的無機銀載量降低數倍至數十倍，顯然，蒼朮硬脂與載銀抗菌劑聯用可以產生非常顯著的協同增效的抗菌活性。
[0012]目前，蒼朮硬脂在食品工業中主要用作定香劑而非抗菌劑，其使用安全性非常可靠，但其抗菌活性的應用價值顯然尚未得到有效應用。利用蒼朮硬脂與載銀抗菌劑聯用產生的協同增效的抗菌作用，將其與載銀抗菌劑聯用並配製的新型抗菌組合物，其在抗菌日用品的製備中具有重要的應用潛力。
【發明內容】
[0013]本發明首先提供一種抗菌組合物，所述組合物含有蒼朮硬脂和載銀抗菌劑，以及食品工業中可接受的賦形劑、添加劑，其中:
[0014]所述蒼朮硬脂是從蒼朮Atractylodes Lances根莖中提取獲得的總揮髮油提取物，其中以質量百分比計，提取物中的蒼朮醇和桉葉油醇的含量之和不低於揮髮油提取物總量的40% ;所述載銀抗菌劑是以無機物和/有機聚合物為載體、以單質銀和/或銀離子作為抗菌活性成分的抗菌劑；
[0015]以質量比計，所述抗菌組合物中，蒼朮硬脂與無機銀即單質銀和/或銀離子的比例在1:0.02至1:0.5的範圍內。
[0016]本發明中，所述蒼朮醇和桉葉油醇的化學結構如下:
[0017]
【權利要求】
1.一種抗菌組合物，含有蒼朮硬脂和載銀抗菌劑以及食品工業中可接受的賦形劑或添加劑，其中: 所述蒼朮硬脂是從蒼朮Atractylodes Lances根莖中提取獲得的總揮髮油提取物，其中以質量百分比計，提取物中的蒼朮醇和桉葉油醇的含量之和不低於揮髮油提取物總量的40% ； 所述載銀抗菌劑是以無機物和/有機聚合物為載體，以無機銀即單質銀和/或銀離子作為抗菌活性成分的抗菌劑； 以質量比計，所述抗菌組合物中，蒼朮硬脂與無機銀即單質銀和/或銀離子的比例在1:0.02至1:0.5的範圍內。
2.如權利要求1所述抗菌組合物，其特徵在於，所述抗菌組合物中，蒼朮硬脂與無機銀即單質銀和/或銀離子的組成比例在1:0.05至1:0.15的範圍內。
3.如權利要求1~2之所述抗菌組合物，其特徵在於，其蒼朮硬脂為蒼朮根莖經水蒸氣蒸餾法提取、超臨界CO2萃取法提取和/或有機溶劑提取法提取獲得的總揮髮油提取物。
4.如權利要求1~3之任一項所述抗菌組合物，其特徵在於，以質量百分比計，所述蒼朮硬脂中的蒼朮醇和桉葉油醇的含量之和不低於揮髮油提取物總量的60%。
5.如權利要求1~4之任一項所述抗菌組合物,其特徵在於,所述載銀抗菌劑中，單質銀和/或銀離子的含量不低於0.5%。
6.如權利要求5之任一項所述抗菌組合物，其特徵在於，所述載銀抗菌劑中的載體是任選的磷酸鹽類、矽鋁酸鹽類、硼矽酸鹽類、二氧化鈦、矽膠、沸石、粘土、殼聚糖以及它們的混合物。
7.如權利要求1~6之任一項所述抗菌組合物的製備方法，其特徵在於，所述製備方法包括如下步驟: (1)將配方量的蒼朮硬脂加熱，使之熔融成流體或半流體； (2)將配方量載銀抗菌劑粉碎成微細粉，並在攪拌中，將所得載銀抗菌劑微細粉加入到步驟(1)所述流體或半流體狀態的蒼朮硬脂中形成混懸物；並任選加入配方量的賦形劑和/或添加劑； (3)將步驟(2)所得懸浮混合物冷卻至25°C或以下，使之凝固成為固形物。
8.一種抗菌紙，其特徵在於，所述抗菌紙的表面塗覆了權利要求1~6之任一項所述抗菌組合物，以紙張的單位面積計，所述抗菌組合物在每平方米紙張上的塗覆量為50mg~1000mg0
9.如權利要求8所述抗菌紙，其特徵在於，以紙張的單位面積計，所述抗菌組合物在每平方米紙張上的塗覆量為IOOmg~500mg。
10.如權利要求8~9之任一項所述抗菌紙，其特徵在於，以紙張的單位面積計，每平方米紙張所塗覆的抗菌組合物中含有蒼朮硬脂在IOmg~150mg範圍內。
11.如權利要求8~10之任一項所述抗菌紙，其特徵在於，以單位面積的紙張計，每平方米紙張所塗覆的抗菌組合物中含有單質銀和/或銀離子在500 μ g~15mg範圍內。
12.—種權利要求8~11之任一項所述抗菌紙的製備方法，其特徵在於，所述製備方法包括如下步驟: (I)將權利要求1~6之任一項所述抗菌組合物熔融後混懸於溶液中，或者將所述抗菌組合物混懸於施膠劑和/或印刷油墨中； (2)將步驟(1)所得的含有抗菌組合物的混懸溶液或施膠劑和/或印刷油墨塗覆於紙張表面。
13.權利要求12所述抗菌紙的製備方法，其特徵在於，其製備方法中，步驟(2)所述塗覆包括施膠、噴淋、塗布和浸潰。
14.一種抗菌油墨，其特徵在於，所述抗菌油墨中含有質量百分比0.5%至5%的權利要求I~6之任一項所述抗菌組合物以及油墨溶劑、樹脂、交聯劑和/或顏料。
15.如權利要求14所述抗菌油墨，其特徵在於，所述抗菌油墨中: 所述油墨溶劑為質量濃度為60%~95%的乙醇水溶液、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙醇、異丙醇、正丙醇和/或它們的混合物，其在抗菌油墨中所佔的質量百分比為30% ~90% ； 所述樹脂為自聚乙烯醇縮丁醛、硝化纖維素、聚氨酯和/或它們的混合物，其在抗菌油墨中所佔的質量百分比為10%~25%。
16.如權利要求14~15之任一項所述抗菌油墨的製備方法，其特徵在於，所述抗菌油墨按照以下步驟在臨用前配製: (1)將處方量的樹脂、交聯劑和/或顏料加入油墨溶劑中配製油墨基質； (2)將處方量的權利 要求1~6之任一項所述抗菌組合物加熱熔融成流體和/或半流體； (3)攪拌中將步驟(2)之抗菌組合物加入步驟(1)所得油墨基質中獲得混懸液狀態的抗菌油墨。
17.如權利要求15~16之任一項所述抗菌油墨的製備方法，其特徵在於，所述抗菌油墨按照以下步驟配製: (1)將處方量的樹脂、交聯劑和/或顏料加入溶劑中配製油墨基質； (2)將處方量的權利要求1~6之任一項所述抗菌組合物所含蒼朮硬脂組分加熱熔融成流體和/或半流體；將處方量的權利要求1~5之任一項所述抗菌組合物所含載銀抗菌劑組分粉碎成細微粉； (3)攪拌中將步驟(2)所得熔融態蒼朮硬脂和載銀抗菌劑細粉順次加入到步驟(1)所得油墨基質中，獲得混懸態的抗菌油墨。
18.如權利要求1~6之任一項所述抗菌組合物及權利要求8~11之任一項所述抗菌紙在食品用包裝紙和菸草用水松紙製備中的用途。
【文檔編號】A01N65/12GK103891782SQ201410077645
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月5日 優先權日:2014年3月5日
【發明者】何金星, 李姿, 高娜 申請人:雲南玉溪水松紙廠