一種抗菌組合物、其制備方法及其在抗菌紙制備中的用途
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種抗菌組合物，其制備方法及其在制備抗菌紙中的應(yīng)用。所述抗菌劑組合物含蒼術(shù)硬脂及無(wú)機(jī)銀抗菌劑，將本發(fā)明的抗菌組合物噴涂于合適的紙張表面可制備抗菌紙，抗菌紙可用作食品包裝紙及煙草水松紙等。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種抗菌組合物、其制備方法及其在抗菌紙制備中的用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化學(xué)化工領(lǐng)域，具體地，涉及一種抗菌組合物，其制備方法及其在抗菌紙制備中的用途。所述抗菌組合物含蒼術(shù)硬脂及無(wú)機(jī)銀抗菌劑，將所述抗菌劑噴涂于合適的紙張表面可制備抗菌紙，所述抗菌紙可用作食品包裝紙及煙草水松紙等。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對(duì)環(huán)境微生物的研究和認(rèn)識(shí)水平的不斷提高，在利用微生物有益性的同時(shí)，也十分警惕其作為病原菌的危害性。人類(lèi)歷史的長(zhǎng)河中，在不同時(shí)期、不同地域，均曾大小不等地流行過(guò)各種各樣的傳染病，這些疾病嚴(yán)重地威脅人類(lèi)的生存與發(fā)展。
[0003]隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，為了自身健康的需要，人們對(duì)工作和生活環(huán)境的衛(wèi)生日益重視，各種抗菌制品應(yīng)運(yùn)而生。紙張涉及各行各業(yè)，千家萬(wàn)戶(hù)，抗菌紙具有廣泛的用途，可用于革制品、食品、醫(yī)藥以及水果包裝，以及制造流通領(lǐng)域的證券、票據(jù)的原紙。由于紙張制造、儲(chǔ)藏和使用中都可能沾染細(xì)菌和引起疾病傳播?？咕埵前褬O少量的抗菌劑以噴灑、施膠、涂布、浸潰等方法添加至普通紙中制成的具有抗菌功能的紙張。抗菌紙具有抗菌功能、對(duì)紙張表面的微生物具有抑制作用，能夠有效防止細(xì)菌交叉感染，因此，新型抗菌紙具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值(張靜等，西南造紙，2006; 35 (I): 14~17)。
[0004]卷煙用接裝紙(即水松紙)是將煙支與過(guò)濾嘴棒結(jié)合為一體的功能性紙張。吸煙者在取煙、敬煙和吸煙過(guò)程中，手指會(huì)不可避免地接觸接裝紙，特別是聚會(huì)敬煙過(guò)程中還可能經(jīng)過(guò)多人遞接，此間，煙用接裝紙有可能沾染微生物。吸煙過(guò)程中，煙用接裝紙會(huì)直接接觸嘴唇，因此屬于食品類(lèi) ，并且其沾染的微生物易于侵襲人體。與餐前洗手不同，吸煙者多無(wú)吸煙前洗手的習(xí)慣，且吸吮接觸嘴唇和口腔的頻率一般遠(yuǎn)高于食用食品。因此，將抗菌紙應(yīng)用于煙用接裝紙同樣具有重要的實(shí)用價(jià)值。
[0005]根據(jù)《中國(guó)藥典》(2010版)，蒼術(shù)是指菊科蒼術(shù)屬植物茅蒼術(shù)(南蒼術(shù))Atractylodes lancea、北蒼術(shù)Atractylodes chinensis的干燥根莖。除此之外，作為藥用植物使用的同屬植物還包括關(guān)蒼術(shù)Atractylodes japonica、朝鮮蒼術(shù)A.koreana、全葉蒼術(shù) A.chinensis、赤峰蒼術(shù) A.Chinensis0
[0006]蒼術(shù)已有數(shù)千年的中醫(yī)藥傳統(tǒng)應(yīng)用歷史。傳統(tǒng)中醫(yī)藥文獻(xiàn)記載，蒼術(shù)味辛、苦，性溫，歸脾、胃、肝經(jīng)，具有燥濕健脾，祛風(fēng)濕，明目之功效。主要用于脘腹脹滿(mǎn)、泄瀉、水腫、腳氣痿痹、風(fēng)濕痹痛、風(fēng)寒感冒、雀目夜盲。蒼術(shù)硬脂，又稱(chēng)蒼術(shù)油(Atranctyllis oil)，是一種從中藥蒼術(shù)干燥根莖中提取獲得的揮發(fā)油。常用的蒼術(shù)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，蒼術(shù)硬脂主要作為定香劑使用。已有資料顯示，關(guān)蒼術(shù)及茅蒼術(shù)提取物、蒼術(shù)合劑等對(duì)于細(xì)菌和真菌有明顯的抑制作用(唐裕芳等，西北植物學(xué)報(bào)，2008，28 (3):588-594;于麗華等，時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥，2007，18(10):2468-2469)。
[0007]利用蒼術(shù)揮發(fā)性成分的抗菌活性，蒼術(shù)熏燃或醇提液噴霧均可用于環(huán)境消毒(張序心，中外醫(yī)療，2010; (10): 184~185)，但蒼術(shù)硬脂或蒼術(shù)提取物在抗菌材料例如抗菌紙張上的應(yīng)用未見(jiàn)報(bào)道。[0008]載銀抗菌劑是在無(wú)機(jī)離子交換體上負(fù)載了銀離子的廣譜性抗菌劑，為粒度均勻的微細(xì)粉末，具有極低的吸濕性和很高的耐熱性的無(wú)機(jī)材料。它利用無(wú)機(jī)材料負(fù)載具有抗菌活性的無(wú)機(jī)銀材料，可以混勻加工于纖維、薄膜及塑料樹(shù)脂成型品，在涂料、油墨中的分散性也較好。無(wú)機(jī)銀抗菌劑的物理化學(xué)性能穩(wěn)定，在加工過(guò)程和使用過(guò)程中具有優(yōu)秀的耐染色和抗變色性能。在較低濃度時(shí)即可達(dá)到很好的抑菌效果，對(duì)制成品的透明性和物理性能無(wú)明顯影響，且具有很高的安全性(楊飛等，中國(guó)造紙，2006; 25(8): 51~55)。
[0009]載銀抗菌紙已見(jiàn)于報(bào)道，但無(wú)論是載銀抗菌劑的細(xì)微粉還是納米化的載銀抗菌劑應(yīng)用于抗菌紙制備時(shí)，紙張載銀量較高時(shí)才能達(dá)產(chǎn)生有效抗菌效應(yīng)，例如以質(zhì)量比計(jì)，紙張上的銀負(fù)載量需達(dá)240~550ppm(林潤(rùn)惠等，造紙科學(xué)與技術(shù).2004; 23 (6):44~45;鐘德義，CN1388290A)。
[0010]本發(fā)明研究中，單用不同載體的載銀抗菌劑的涂覆紙張，達(dá)到有效抗菌目的時(shí)，紙張需要較高的無(wú)機(jī)銀載量(一般約20mg/m2或約250ppm以上)；單用蒼術(shù)硬脂涂覆紙張，其抗菌活性較弱，達(dá)到有效抗菌目的時(shí)，紙張所需蒼術(shù)硬脂載量約需500mg/m2或約0.6%以上。
[0011]本發(fā)明驚奇發(fā)現(xiàn)，采用單用時(shí)其紙張載量不足以產(chǎn)生顯著抗菌效應(yīng)的蒼術(shù)硬脂，其與載銀抗菌劑聯(lián)用時(shí)，可使紙張產(chǎn)生顯著抗菌效應(yīng)所需的無(wú)機(jī)銀載量降低數(shù)倍至數(shù)十倍，顯然，蒼術(shù)硬脂與載銀抗菌劑聯(lián)用可以產(chǎn)生非常顯著的協(xié)同增效的抗菌活性。
[0012]目前，蒼術(shù)硬脂在食品工業(yè)中主要用作定香劑而非抗菌劑，其使用安全性非?？煽?，但其抗菌活性的應(yīng)用價(jià)值顯然尚未得到有效應(yīng)用。利用蒼術(shù)硬脂與載銀抗菌劑聯(lián)用產(chǎn)生的協(xié)同增效的抗菌作用，將其與載銀抗菌劑聯(lián)用并配制的新型抗菌組合物，其在抗菌日用品的制備中具有重要的應(yīng)用潛力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明首先提供一種抗菌組合物，所述組合物含有蒼術(shù)硬脂和載銀抗菌劑，以及食品工業(yè)中可接受的賦形劑、添加劑，其中:
[0014]所述蒼術(shù)硬脂是從蒼術(shù)Atractylodes Lances根莖中提取獲得的總揮發(fā)油提取物，其中以質(zhì)量百分比計(jì)，提取物中的蒼術(shù)醇和桉葉油醇的含量之和不低于揮發(fā)油提取物總量的40% ;所述載銀抗菌劑是以無(wú)機(jī)物和/有機(jī)聚合物為載體、以單質(zhì)銀和/或銀離子作為抗菌活性成分的抗菌劑；
[0015]以質(zhì)量比計(jì)，所述抗菌組合物中，蒼術(shù)硬脂與無(wú)機(jī)銀即單質(zhì)銀和/或銀離子的比例在1:0.02至1:0.5的范圍內(nèi)。
[0016]本發(fā)明中，所述蒼術(shù)醇和桉葉油醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)如下:
[0017]
【權(quán)利要求】
1.一種抗菌組合物，含有蒼術(shù)硬脂和載銀抗菌劑以及食品工業(yè)中可接受的賦形劑或添加劑，其中: 所述蒼術(shù)硬脂是從蒼術(shù)Atractylodes Lances根莖中提取獲得的總揮發(fā)油提取物，其中以質(zhì)量百分比計(jì)，提取物中的蒼術(shù)醇和桉葉油醇的含量之和不低于揮發(fā)油提取物總量的40% ； 所述載銀抗菌劑是以無(wú)機(jī)物和/有機(jī)聚合物為載體，以無(wú)機(jī)銀即單質(zhì)銀和/或銀離子作為抗菌活性成分的抗菌劑； 以質(zhì)量比計(jì)，所述抗菌組合物中，蒼術(shù)硬脂與無(wú)機(jī)銀即單質(zhì)銀和/或銀離子的比例在1:0.02至1:0.5的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述抗菌組合物，其特征在于，所述抗菌組合物中，蒼術(shù)硬脂與無(wú)機(jī)銀即單質(zhì)銀和/或銀離子的組成比例在1:0.05至1:0.15的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1~2之所述抗菌組合物，其特征在于，其蒼術(shù)硬脂為蒼術(shù)根莖經(jīng)水蒸氣蒸餾法提取、超臨界CO2萃取法提取和/或有機(jī)溶劑提取法提取獲得的總揮發(fā)油提取物。
4.如權(quán)利要求1~3之任一項(xiàng)所述抗菌組合物，其特征在于，以質(zhì)量百分比計(jì)，所述蒼術(shù)硬脂中的蒼術(shù)醇和桉葉油醇的含量之和不低于揮發(fā)油提取物總量的60%。
5.如權(quán)利要求1~4之任一項(xiàng)所述抗菌組合物,其特征在于,所述載銀抗菌劑中，單質(zhì)銀和/或銀離子的含量不低于0.5%。
6.如權(quán)利要求5之任一項(xiàng)所述抗菌組合物，其特征在于，所述載銀抗菌劑中的載體是任選的磷酸鹽類(lèi)、硅鋁酸鹽類(lèi)、硼硅酸鹽類(lèi)、二氧化鈦、硅膠、沸石、粘土、殼聚糖以及它們的混合物。
7.如權(quán)利要求1~6之任一項(xiàng)所述抗菌組合物的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟: (1)將配方量的蒼術(shù)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(xì)粉，并在攪拌中，將所得載銀抗菌劑微細(xì)粉加入到步驟(1)所述流體或半流體狀態(tài)的蒼術(shù)硬脂中形成混懸物；并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，其特征在于，所述抗菌紙的表面涂覆了權(quán)利要求1~6之任一項(xiàng)所述抗菌組合物，以紙張的單位面積計(jì)，所述抗菌組合物在每平方米紙張上的涂覆量為50mg~1000mg0
9.如權(quán)利要求8所述抗菌紙，其特征在于，以紙張的單位面積計(jì)，所述抗菌組合物在每平方米紙張上的涂覆量為IOOmg~500mg。
10.如權(quán)利要求8~9之任一項(xiàng)所述抗菌紙，其特征在于，以紙張的單位面積計(jì)，每平方米紙張所涂覆的抗菌組合物中含有蒼術(shù)硬脂在IOmg~150mg范圍內(nèi)。
11.如權(quán)利要求8~10之任一項(xiàng)所述抗菌紙，其特征在于，以單位面積的紙張計(jì)，每平方米紙張所涂覆的抗菌組合物中含有單質(zhì)銀和/或銀離子在500 μ g~15mg范圍內(nèi)。
12.—種權(quán)利要求8~11之任一項(xiàng)所述抗菌紙的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟: (I)將權(quán)利要求1~6之任一項(xiàng)所述抗菌組合物熔融后混懸于溶液中，或者將所述抗菌組合物混懸于施膠劑和/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/或印刷油墨涂覆于紙張表面。
13.權(quán)利要求12所述抗菌紙的制備方法，其特征在于，其制備方法中，步驟(2)所述涂覆包括施膠、噴淋、涂布和浸潰。
14.一種抗菌油墨，其特征在于，所述抗菌油墨中含有質(zhì)量百分比0.5%至5%的權(quán)利要求I~6之任一項(xiàng)所述抗菌組合物以及油墨溶劑、樹(shù)脂、交聯(lián)劑和/或顏料。
15.如權(quán)利要求14所述抗菌油墨，其特征在于，所述抗菌油墨中: 所述油墨溶劑為質(zhì)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，其在抗菌油墨中所占的質(zhì)量百分比為30% ~90% ； 所述樹(shù)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，其在抗菌油墨中所占的質(zhì)量百分比為10%~25%。
16.如權(quán)利要求14~15之任一項(xiàng)所述抗菌油墨的制備方法，其特征在于，所述抗菌油墨按照以下步驟在臨用前配制: (1)將處方量的樹(shù)脂、交聯(lián)劑和/或顏料加入油墨溶劑中配制油墨基質(zhì)； (2)將處方量的權(quán)利 要求1~6之任一項(xiàng)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(zhì)中獲得混懸液狀態(tài)的抗菌油墨。
17.如權(quán)利要求15~16之任一項(xiàng)所述抗菌油墨的制備方法，其特征在于，所述抗菌油墨按照以下步驟配制: (1)將處方量的樹(shù)脂、交聯(lián)劑和/或顏料加入溶劑中配制油墨基質(zhì)； (2)將處方量的權(quán)利要求1~6之任一項(xiàng)所述抗菌組合物所含蒼術(shù)硬脂組分加熱熔融成流體和/或半流體；將處方量的權(quán)利要求1~5之任一項(xiàng)所述抗菌組合物所含載銀抗菌劑組分粉碎成細(xì)微粉； (3)攪拌中將步驟(2)所得熔融態(tài)蒼術(shù)硬脂和載銀抗菌劑細(xì)粉順次加入到步驟(1)所得油墨基質(zhì)中，獲得混懸態(tài)的抗菌油墨。
18.如權(quán)利要求1~6之任一項(xiàng)所述抗菌組合物及權(quán)利要求8~11之任一項(xiàng)所述抗菌紙?jiān)谑称酚冒b紙和煙草用水松紙制備中的用途。
【文檔編號(hào)】A01N65/12GK103891782SQ201410077645
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】何金星, 李姿, 高娜 申請(qǐng)人:云南玉溪水松紙廠(chǎng)