阅读说明：本技术 一种高效复合型脂质体消毒剂的制备工艺 (Preparation process of efficient compound liposome disinfectant ) 是由 王海峰 黄海君 王龙 刘星 于 2020-03-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高效复合型脂质体消毒剂的制备工艺,包括将APG、BCDMH、LSM按比例配置成复合药剂,将溶解于碳酸钠/碳酸氢钠溶液中,再与大豆卵磷脂和胆固醇混合,并通过超声乳化处理,形成含脂质体的W/O乳化液；将所述乳化液进行两次减压旋转蒸发,期间需要对所述乳化液进行氮气吹脱盒碳酸钠/碳酸氢钠溶液清洗,获得所述复合型脂质体消毒剂的初级品,经过过滤获得所述复合型脂质体消毒剂的成品。本发明利用脂质体的亲脂功能,运载消毒剂穿透菌胶团/气溶胶的胞外聚合物(EPS)到达微生物内部,增强消毒产品的靶向性,结合绿色表面活性剂APG的渗透通道作用、氧化性含氮消毒剂BCDMH的消毒作用以及LSZ对细胞的生物溶解作用,能够彻底杀灭悬浮型/附着型的微生物。(the invention discloses a preparation process of a high-efficiency compound liposome disinfectant, which comprises the steps of preparing APG, BCDMH and L SM into a compound medicament according to a proportion, dissolving the compound medicament into a sodium carbonate/sodium bicarbonate solution, mixing the compound medicament with soybean lecithin and cholesterol, and performing ultrasonic emulsification treatment to form a W/O emulsion containing liposome, performing reduced pressure rotary evaporation on the emulsion twice, wherein the emulsion needs to be cleaned by a nitrogen blow-off box sodium carbonate/sodium bicarbonate solution during the reduced pressure rotary evaporation to obtain a primary product of the compound liposome disinfectant, and filtering to obtain a finished product of the compound liposome disinfectant.)

一种高效复合型脂质体消毒剂的制备工艺

技术领域

本发明涉及水体/空气/固体表面微生物的杀灭领域，尤其涉及一种高效复合型脂质体消 毒剂的制备工艺。

背景技术

随着人民生活水平提高，消毒成为各行各业都需要面临的日常必备工作。且针对悬浮型 和附着型空气中的微生物皆有较高去除效率要求，否则消毒剂失效后，胶体或者菌胶团中的 微生物重新滋长，达不到微生物的杀灭作用[詹菁,刘倩,张雨竹等.新型冠状病毒 2019-nCoV的一些初步认识[J].环境化学,2020,39(2):283-291；杨燕,钟江.碱度对消毒剂去除生物膜的影响[J].化工管理,2014,11(05):124-127；不锈钢表面生物膜优化控制技术研究[D].同济大学,2009；Behr.M,Schneide-Feyrer.S,Huber.C.et al.The effectof sterilization and ultrasonic cleaning on resin cement interface ofcustomized dental implant abutments[J].Journal of the Mechanical Behavior ofBiomedical Materials,2020,104:660-663.]。

传统的化学杀生剂的作用原理主要包括：(1)氧化微生物蛋白质氨基酸，使之发生链断 裂从而使蛋白质丧失功能，如氯和溴系列杀生剂；(2)抑制微生物酶的合成,如异噻唑啉酮类 化合物；(3)破坏细胞壁，与细胞蛋白质作用，干扰细胞的正常代谢，如酚类和季铵盐类化 合物；(4)吸附到微生物细胞壁上，扩散到细胞质中，与细胞质形成胶体溶液，使细胞中蛋 白质沉淀和变性，如；氯酚类药剂；(5)破坏微生物能量代谢过程，如氯酚类药剂；(6)吸 附在细胞膜表面并改变其性质，破坏细胞膜中的磷脂类物质引起细胞自溶，如季铵盐类化合 物；(7)破坏藻类细胞中叶绿体，如水杨醛和双氯酚；(8)影响菌细胞的生长分裂、孢子萌 发并产生呼吸、抑制细胞膨胀、细胞质体的瓦解，如烷基胍；(9)重金属离子结合细胞蛋白 质或酶使之失活，如重金属盐类；(10)与带负电的微生物产生吸附，以长链缠绕微生物使基 因表达过程受阻，如季鏻盐。然而，微生物已经证明其是地球上最能够适应环境，并有效产 生抗药性的微生物。微生物通过分泌胞外聚合物以及群体基因复制保护其自身的生存，并形 成其他微生物的聚合体，阻止消毒剂的有效进入。

表面活性剂是分子中同时具有亲水性基团和疏水性基团的物质。这类物质可以显著地改 变两相界面的张力，从而促进水溶液中药剂分散。其缺点是：单独使用对微生物的杀灭效率 较低、受pH影响很大。

酶是具有特殊结构与功能的蛋白质，具有高效、专一等特性。酶不仅可以有效地攻击细 菌周围的黏膜层，使得微生物分散，不但不再形成生物膜，还可增强消毒剂的去除能力[徐冉, 王海峰,李风亭.溶菌酶脂质体的制备及其对生物膜的剥离作用[J].同济大学学报(自然科学 版).2011,39(1):90-94]。

中国发明专利ZL 201110181901.1描述了一种溴氯海因脂质体对管道生物膜的控制技术， 仅仅使用了BCDMH(溴氯海因、1-溴-3-氯-5,5-二甲基海因，高效消毒剂)脂质体进行了消毒 效果分析，其属于氧化性消毒剂，对大肠杆菌效果较好。

日本专利JP 2008-63304公布了一种基于季胺盐的消毒剂，也仅仅是对水体中的微生物 具有杀灭效率，缺乏对气溶胶、菌胶团微生物杀灭的深入探讨。

中国发明专利CN201911041301.8公布了一种管道中消毒的处理方法，也仅仅是用常规 的含氯消毒剂对管道进行清洗，并未针对管道富集微生物菌胶团的性质进行消毒剂选择，实 际过程中往往处理效率较低。

150年前，人类就发现：传统的微生物滋长喜欢在表面增长。譬如，管道中微生物在管 道表面富集的数量往往占90％以上，去除水体中的微生物并不能有效控制整个管路系统的微 生物总量。空气中的微生物，特别是病毒，也都是存在于气溶胶表面(人的飞沫往往也属于气 溶胶)，而微生物附着于气溶胶表面会通过附着的微生物通过群体效应(“quorum-sense”) 进行完整的基因表达，从而保证附着型的微生物都能够具有最适合生存的基因片段。

粘附的细菌进行新的新陈代谢和生长繁殖，形成包含各种微生物的群落(Community)，群 落中的微生物通过分泌各种胞外聚合物(EPS)形成具有机械强度的保护层，通过不断的新陈代 谢、脱落和重新生长，最终形成具有稳定结构的生物膜结构，导致常规的消毒剂处理效率较 差。目前，针对变异概率高、复制能力强的病毒类微生物，其往往存在于“宿主”中，通过 完整的基因表达。如何高效的突破菌胶团保护层，形成灭菌、渗透、溶解细胞壁、亲水/疏水 性并存，尚未发现针对性的复合型消毒剂开发，并通过持久缓释，达到类似靶向药物的处理 能力。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷与不足，提供一种高效复合型脂质体消毒剂的制备工艺，包括 如下步骤：S1、将APG(烷基聚葡萄糖苷、非离子表面活性剂)、BCDMH(溴氯海因、1-溴-3-氯-5,5-二甲基海因，高效消毒剂)、LSM(溶菌酶，LYSOZYME)按比例配置成复合药剂，将所述复 合药剂溶解于碳酸钠/碳酸氢钠溶液中，制备成复合药剂缓冲溶液；S2、将大豆卵磷脂和胆固 醇溶解于醚类物质制备成第一混合溶液；S3、将所述复合药剂缓冲溶液溶解于所述第一混合 溶液中，并通过超声乳化处理，形成含脂质体的W/O乳化液；S4、将所述乳化液进行第一次 减压旋转蒸发，第一次减压旋转蒸发期间需要对所述乳化液进行氮气吹脱；S5、当所述乳化 液表层出现均质膜后，加入碳酸钠/碳酸氢钠溶液，进行第二次减压旋转蒸发，获得所述复合 型脂质体消毒剂的初级品。

较佳地，所述醚类物质为氯仿和乙醚的混合物,氯仿与乙醚的体积比为(1：3)～(3：4)。

较佳地，将所述复合型脂质体消毒剂通过过滤膜进行过滤，获得所述复合型脂质体消毒 剂的成品，所述过滤膜的孔径为0.45～0.8μm。

较佳地，大豆卵磷脂与胆固醇的质量比例为(1：1)～(3：1)。

较佳地，所述复合药剂中APG(烷基聚葡萄糖苷、非离子表面活性剂)、BCDMH(溴氯海因、 1-溴-3-氯-5,5-二甲基海因，高效消毒剂)、LYM的质量比为(1：3：5)～(1：10：10)；所述 复合药剂在碳酸钠/碳酸氢钠中的溶解质量浓度为1.5％～4.5％。

较佳地，所述第一混合溶液与复合药剂缓冲溶液的体积比为(1:1)～(1:5)。

较佳地，碳酸钠溶液中的碳酸钠浓度控制在0.1～0.3mol/L，碳酸氢钠溶液中的碳酸氢 钠的浓度控制在0.1～0.3mol/L；碳酸钠/碳酸氢钠溶液的pH值控制在9.3～9.86。

较佳地，采用旋转蒸发装置进行所述减压旋转蒸发，工作温度控制为38～42℃，工作气 压控制为0.28～0.38MPa；所述第一次减压旋转蒸发和所述第二次减压旋转蒸发的总时间为 36～64h。

较佳地，在所述减压旋转蒸发过程后，氯仿和/或乙醚的冷凝液通过回流管道被回收再利 用。

较佳地，APG(烷基聚葡萄糖苷、非离子表面活性剂)的平均分子量控制在320～380。所 述脂质体对APG(烷基聚葡萄糖苷、非离子表面活性剂)、BCDMH(溴氯海因、1-溴-3-氯-5,5- 二甲基海因，高效消毒剂)、LSM(溶菌酶，LYSOZYME)的包封率分别大于82％。

本发明的APG(烷基聚葡萄糖苷、非离子表面活性剂)产品具有分子量低、环境友好、对 人体健康无影响等特性，在日化领域具有广泛的应用基础。BCDMH(溴氯海因、1-溴-3-氯-5,5- 二甲基海因，高效消毒剂)属于一种性能特异的消毒消毒剂，具有缓释消毒的作用。LSM(溶菌 酶，LYSOZYME)，使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，导致细胞壁破裂内溶物逸出而使 细菌溶解。溶菌酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合，与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复盐， 使病毒失活。利用药物靶向机理和缓释两种功能，采用脂质体包封APG(烷基聚葡萄糖苷、非

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1、本发明提供的高效复合型脂质体消毒剂的制备工艺，利用脂质体的亲脂功能，运载消 毒剂穿透菌胶团/气溶胶的胞外聚合物(EPS)到达微生物内部，增强消毒产品的靶向性。结合 绿色表面活性剂APG(烷基聚葡萄糖苷、非离子表面活性剂)(烷基聚葡萄糖苷、非离子表面活 性剂)的渗透通道作用、氧化性含氮消毒剂BCDMH(溴氯海因、1-溴-3-氯-5,5-二甲基海因， 高效消毒剂)(溴氯海因、1-溴-3-氯-5,5-二甲基海因，高效消毒剂)的消毒重要以及LSZ(溶 菌酶，lysozyme)对细胞的生物溶解作用，具有缓释、人体健康、细胞壁溶解、羟基自由基消 毒的多重技术效果，对水体/气体中的悬浮型、附着型微生物都有高效的杀灭作用，对于办公、 工业场景都有广泛的应用。相对比对菌胶团或者气溶胶的去除效率低的传统消毒剂，能够彻 底杀灭悬浮型/附着型的微生物，切断二者之间的平衡，对于疏水性/亲水性的菌胶团、溶胶 内部的微生物、病毒都能够高效杀灭，达到处理高效、绿色环保、满足疫情消毒的三重目的。

2、本发明提供的高效复合型脂质体消毒剂的制备工艺，通过氮气吹脱可以吹脱旋转蒸发 装置中的氧气，降低合成中的氧化水。

3、本发明提供的高效复合型脂质体消毒剂的制备工艺，通过在减压旋转蒸发过程中加入 碳酸钠/碳酸氢钠溶液，不仅让所述脂质体内部的溶液处于稳定状态，所述脂质体本身也处于 稳定状态系。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明的复合药剂脂质体的扫描电子显微镜SEM图像；

图3为本发明的复合药剂脂质体的投射电子显微镜TEM图像；

图4为本发明的超声条件下复合脂质体Zeta电位随时间的变化表。

具体实施方式

以下参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以 许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是 为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图 中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。

如附图1，本发明提供了一种高效复合型脂质体消毒剂的制备工艺，包括：将APG(烷基 聚葡萄糖苷、非离子表面活性剂)、BCDMH(溴氯海因、1-溴-3-氯-5,5-二甲基海因，高效消毒 剂)、LSM(溶菌酶，LYSOZYME)按比例配置成复合药剂，将复合药剂溶解于碳酸钠/碳酸氢钠溶 液中，制备成复合药剂缓冲溶液；将大豆卵磷脂和胆固醇按(1：1)～(3：1)的比例溶解于醚 类物质制备成第一混合溶液，醚类物质通常为氯仿和乙醚的混合物,氯仿与乙醚的体积比为 (1：3)～(3：4)亦可使用二氯甲烷或者其他醚代替，但效果不如氯仿与乙醚；将复合药剂缓 冲溶液溶解于第一混合溶液中，并通过超声乳化处理，形成含脂质体的W/O乳化液；将乳化 液进行第一次减压旋转蒸发，第一次减压旋转蒸发期间需要对乳化液进行氮气吹脱，可以吹 脱旋转蒸发装置中的氧气，降低合成中的氧化水；当乳化液表层出现均质膜后，加入碳酸钠/ 碳酸氢钠溶液，进行第二次减压旋转蒸发，获得淡黄色的悬浊液，即复合型脂质体消毒剂的 初级品，通过加入碳酸钠/碳酸氢钠溶液，不仅让所述脂质体内部的溶液处于稳定状态，所述 脂质体本身也处于稳定状态系，需要说明的是，碳酸钠/碳酸氢钠溶液的加入只能获得均质膜 后进行，如果之前进行，将会稀释复合型脂质体消毒剂的浓度，导致脂质体中混合药剂的浓 度降低，在实际应用附着在菌胶团表面时，药剂浓度低，消毒效果则会变差。将复合型脂质 体消毒剂通过孔径为0.45～0.8μm的过滤膜进行过滤，获得复合型脂质体消毒剂的成品，需 要冷藏保存。

本发明的高效复合型脂质体消毒剂制备简单，消毒光谱性强，可长时间保存，针对气溶 胶中的病毒(包括冠状病毒)有较高的去除效率，对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌皆有较好的 去除效果。且本发明的工艺流程适应性强，可适于不同规模、不同种类的消毒剂的脂质体制 备，工艺自动化程度高，可以通过5G等技术进行动态数据分析从而指导运行。

进一步的，复合药剂中APG(烷基聚葡萄糖苷、非离子表面活性剂)、BCDMH(溴氯海因、 1-溴-3-氯-5,5-二甲基海因，高效消毒剂)、LYM的质量比为(1：3：5)～(1：10：10)，APG(烷 基聚葡萄糖苷、非离子表面活性剂)的平均分子量控制在320～380，脂质体对APG(烷基聚葡 萄糖苷、非离子表面活性剂)、BCDMH(溴氯海因、1-溴-3-氯-5,5-二甲基海因，高效消毒剂)、 LSM(溶菌酶，LYSOZYME)的包封率分别大于82％。；复合药剂在碳酸钠/碳酸氢钠中的溶解质量 浓度为1.5％～4.5％。第一混合溶液与复合药剂缓冲溶液的体积比为(1:1)～(1:5)。

进一步的，若是使用碳酸钠溶液，则碳酸钠溶液中的碳酸钠浓度控制在0.1～0.3mol/L， 若是使用碳酸氢钠溶液，则碳酸氢钠溶液中的碳酸氢钠的浓度控制在0.1～0.3mol/L；且由 于复合型脂质体消毒剂为有机物，所以调整碳酸钠/碳酸氢钠溶液的pH值控制在9.3～9.86， 保持弱碱性，可以防止有机物发生氧化或者其他过程。

进一步的，采用旋转蒸发装置进行减压旋转蒸发，工作温度控制为38～42℃，工作气压 控制为0.28～0.38MPa；第一次减压旋转蒸发和第二次减压旋转蒸发的总时间为36～64h。 在减压旋转蒸发过程后，氯仿和/或乙醚的冷凝液通过回流管道被回收再利用，减少溶剂的使 用，且不会产生环境二次污染物。

针对不同的应用场景、不同的工艺参数，本发明将结合实施例做详细说明。

实施例一：复合脂质体的性质分析，参见附图2-4，通过扫描电子显微镜SEM图象可知， 在平均粒径为2.84μm的球形中，大约分布了300～400个体型均匀的球体，间接证明了合 成的脂质体平均粒径位于60～80nm。

经过超声水浴处理后，Zeta电位只是轻微地从-10.6mV降低至-10.9mV，在整个超声 处理过程中，Zeta电位的变化幅度小于3％，Zeta电位的降幅证明了脂质体粒径分布不受超 声水浴的影响，颗粒具有稳定性。

实施例二：一种普通复合药剂和本发明提供的复合药剂脂质体的微生物剥离效率对比， APG(烷基聚葡萄糖苷、非离子表面活性剂)、BCDMH(溴氯海因、1-溴-3-氯-5,5-二甲基海因， 高效消毒剂)、LSM(溶菌酶，LYSOZYME)的配比为1：3：3，药剂投加浓度为1.4g/L，结果如 下：

实施例三：

对上海某医院医疗废水的大肠杆菌进行处理：普通复合药剂和本发明提供的复合药剂脂 质体的进水浓度分别为1.6×10⁸CFU/cm²和1.8×10⁶CFU/mL，复合药剂中APG(烷基聚葡萄 糖苷、非离子表面活性剂)：BCDMH(溴氯海因、1-溴-3-氯-5,5-二甲基海因，高效消毒剂)： LSM(溶菌酶，LYSOZYME)的配比为1：4：3，生物膜及溶液中微生物的剥离结果如下：

实施例四：

使用普通复合药剂和本发明提供的复合药剂脂质体对金黄色葡萄球菌(ATCC6538)进行处 理，复合药剂中APG(烷基聚葡萄糖苷、非离子表面活性剂)：BCDMH(溴氯海因、1-溴-3-氯-5,5- 二甲基海因，高效消毒剂)：LSM(溶菌酶，LYSOZYME)的配比为1：4：3，*表示投加浓度为500 mg/L，#表示投加浓度为1000mg/L，采用R2A培养基对金黄色葡萄球菌进行培养，培养浓度为 1.5±0.3×106，处理结果具体如下：

实施例五：

使用浓度为200mg/L的本发明提供的复合药剂脂质体对无锡某循环冷却水的微生物进 行处理，去除率达到99.5％以上，同时还可以剥离管道壁上的生物膜中的硫酸盐还原菌和铁 细菌，对这两种微生物的消毒效率高达99.8％以上。

实施例六：

使用浓度为100mg/m²的本发明提供的复合药剂脂质体对上海某三文鱼企业利用本产品 进行地面清洗，测定得处理前、处理后的微生物数量分别是2.0±0.2×10⁶和10±2CFU/cm²， 去除率高达99.99％以上。

实施例七：

使用普通复合药剂和本发明提供的复合药剂脂质体对绿脓杆菌(ATCC15442)进行处理， 复合药剂中APG(烷基聚葡萄糖苷、非离子表面活性剂)：BCDMH(溴氯海因、1-溴-3-氯-5,5- 二甲基海因，高效消毒剂)：LSM(溶菌酶，LYSOZYME)的配比为1：5：5，*表示投加浓度为500 mg/L，#表示投加浓度为1000mg/L，采用R2A培养基对绿脓杆菌(ATCC15442)进行培养，培养 浓度为1.8±0.6×10⁶，具体指标如下表：

因本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离其本身 的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施案例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本 技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明的精神和范围之内作出变化和修改。