一种抗菌氧溶液及其制备方法和应用

文档序号:91716 发布日期:2021-10-12 浏览:51次 >En<

阅读说明:本技术 一种抗菌氧溶液及其制备方法和应用 (Antibacterial oxygen solution and preparation method and application thereof ) 是由 刘志阳 刘群峰 吕惠平 于 2021-06-09 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种抗菌氧溶液及其制备方法和应用,所述抗菌氧溶液的制备原料包括过氧化物、次卤酸盐、增溶剂、氟碳化合物、过氧化氢稳定剂和水。本发明的抗菌氧溶液,无需外来充氧步骤,通过体系中的反应可以产生氧气,能达到很高的溶解氧浓度,同时体系中释放的过氧化氢使溶液自身具有抗菌性,可以杀灭金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌等病菌。(The invention discloses an antibacterial oxygen solution and a preparation method and application thereof. The antibacterial oxygen solution of the invention does not need an external oxygenation step, can generate oxygen through the reaction in the system, can reach high dissolved oxygen concentration, and simultaneously, the hydrogen peroxide released in the system enables the solution to have antibacterial property, and can kill germs such as staphylococcus aureus, escherichia coli, candida albicans and the like.)

一种抗菌氧溶液及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及医用材料

技术领域

,尤其涉及一种抗菌氧溶液及其制备方法和应用。

背景技术

糖尿病足等慢性伤口难以愈合的一个重要原因就是伤口部位血液供应匮乏,导致氧气不能通过血液传递到伤口处。目前在慢性伤口愈合过程中使用氧疗法已显示出非常显著的疗效。目前氧疗有两种方式,一种是高压氧疗,该方法已经成为治疗慢性难以愈合伤口的重要手段之一,但是高压氧疗需要专门的设备,日常生活中使用不便。另外一种是局部氧疗,即在伤口的局部区域提供氧气,局部氧疗具体的实施方式包括局部持续吹纯氧、敷贴剂释放氧气等,便于病人日常使用。由于皮肤和创面的屏障作用,气态氧难以通过皮肤和伤口渗液进入人体。而将氧气溶于水中形成的液态氧比气态氧气较易穿透皮肤屏障,深入到伤口下,从而增加伤口局部的血氧分压,提高创面组织供氧,改善局部组织有氧代谢,有利于愈合。

溶解在水中的分子态氧称为溶解氧,通常情况下溶解氧跟空气里氧的分压、大气压、水温和水质有密切的关系。在20℃、100kPa下,纯水中氧气的溶解度较小,大约为9mg/L。通过一些技术让水携带高浓度溶解氧可以形成超饱和的高氧溶液。如何有效的产生并稳定存储氧气是制备高氧溶液的关键。相关技术公开采用空气压缩机和微纳气泡发生装置、利用酶促反应释放氧气、充氧气等方法制备高氧溶液,这些方法存在需要特定设备,或氧气依然以气态氧形式释放、溶解氧浓度低等问题,操作复杂,对于伤口供氧作用较小,且不具备抗菌性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种抗菌氧溶液,能够提高水中溶解氧的浓度,且具有抗菌性。

同时,本发明还提供所述抗菌氧溶液的制备方法和应用。

具体地,本发明采取如下的技术方案:

本发明的第一方面是提供一种抗菌氧溶液,所述抗菌氧溶液的制备原料包括过氧化物、次卤酸盐、增溶剂、氟碳化合物、过氧化氢稳定剂和水。

根据本发明第一方面的抗菌氧溶液,至少具有如下有益效果:

过氧化物在水中容易分解产生原子氧,本发明将过氧化物和次氯酸钠结合,可较为精准地控制反应的过程和氧气释放的量,从而控制溶液中的溶解氧浓度;同时增溶剂和氟碳化合物复合形成胶束结构,从而分散于水中,避免氟碳化合物与水分层,从而可作为氧气载体,让反应产生的氧气增溶形成稳定的高浓度氧;而过氧化氢稳定剂则对过氧化物分解产生的、具有抗菌性的过氧化氢进行稳定,使过氧化氢不易分解,从而有利于保持溶液中的氧含量,并使得溶液具有抗菌效果。

在本发明的一些实施方式中,所述过氧化物包括过氧化碳酰胺、过氧化镁、过碳酸钠中的任意一种或多种,优选包括过氧化碳酰胺。过氧化碳酰胺具有较好的溶解性和稳定性。

在本发明的一些实施方式中,所述次卤酸盐包括碱金属的次卤酸盐,例如次氯酸钠、次氯酸钾、次溴酸钠、次溴酸钾等。

在本发明的一些实施方式中,所述增溶剂为氟碳表面活性剂,包括全氟烷基聚氧乙烯醚类、全氟烷基乙醇聚氧乙烯醚、全氟聚醚磺酸盐类和全氟烷基甜菜碱中的任意一种或多种,优选全氟烷基聚氧乙烯醚类。

在本发明的一些实施方式中,所述氟碳化合物包括氟溴辛烷、全氟辛烷、全氟三丙胺和全氟三丁胺中的任意一种或多种。

在本发明的一些实施方式中,所述过氧化氢稳定剂为有机膦类化合物,包括二乙烯三胺五甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸等中的任意一种或多种。

在本发明的一些实施方式中,所述水优选为高纯度去离子水。

在本发明的一些实施方式中,所述抗菌氧溶液的制备原料中,过氧化物的质量含量为0.1%~1.5%,优选0.5%~1%。

在本发明的一些实施方式中,所述抗菌氧溶液的制备原料中,次卤酸盐的质量含量为0.02%~0.5%,优选0.05%~0.2%。

在本发明的一些实施方式中,所述抗菌氧溶液的制备原料中,增溶剂的质量含量为1%~15%,优选5%~10%。

在本发明的一些实施方式中,所述抗菌氧溶液的制备原料中,氟碳化合物的质量含量为5%~25%,优选10%~20%。

在本发明的一些实施方式中,所述抗菌氧溶液的制备原料中,过氧化氢稳定剂的质量含量为0.1%~1%,优选0.2%~0.5%。

在本发明的一些实施方式中,所述抗菌氧溶液的制备原料中,水的质量含量为57%~93.78%。

本发明的第二方面是提供上述抗菌氧溶液的制备方法,包括如下步骤:将抗菌氧溶液的制备原料混合。

更具体地,将过氧化物溶于部分水中,得到A组分;将次卤酸盐、增溶剂和氟碳化合物溶于剩余的水中,得到B组分;将所述A组分和B组分混合后进行反应;反应完成后加入过氧化氢稳定剂,得到抗菌氧溶液。

次卤酸盐如次氯酸钠具有较强的氧化性,对过氧化氢稳定剂的结构具有破坏作用,因此在制备过程中待过氧化物与次卤酸盐反应完成后再加入过氧化氢稳定剂。所述反应的时间为10~30min,待溶液中不再产生气泡即反应完成。

在本发明的一些实施方式中,其中用于溶解过氧化物的水用量,用于溶解次卤酸盐、增溶剂和氟碳化合物的水用量可根据实际需要进行调整,只要保证能溶解即可,对此不做限定。

本发明的第三方面是提供上述抗菌氧溶液在制备用于输送氧气的药物中的应用。

相对于现有技术,本发明具有如下有益效果:

本发明的抗菌氧溶液,无需外来充氧步骤,通过体系中的反应可以产生氧气,能达到很高的溶解氧浓度,同时体系中释放的过氧化氢使溶液自身具有抗菌性,可以杀灭金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌等病菌。

具体实施方式

以下结合具体的实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

将0.1g过氧化碳酰胺溶于33.78g水中,所得水溶液为A组分。将0.02g次氯酸钠溶于60g水中,加入1g全氟烷基聚氧乙烯醚杜邦和5g氟溴辛烷,形成的溶液为B组分。将A组分的溶液缓慢加入B组分中,反应完成后(溶液中不再产生气泡)注入0.1g二乙烯三胺五甲叉膦酸,密闭容器中静置获得富氧抗菌的溶液。

实施例2

将1.5g过氧化碳酰胺溶于20g水中,所得水溶液为A组分。将0.5g的次氯酸钾溶于37g水中,加入15g全氟烷基乙醇聚氧乙烯醚和25g全氟辛烷,形成的溶液为B组分。将A组分的溶液缓慢加入B组分,反应完成后注入1g乙二胺四甲叉膦酸,密闭容器中静置获得富氧抗菌的溶液。

实施例3

将0.5g过氧化碳酰胺溶于24.25g水中,所得水溶液为A组分。将0.05g的次溴酸钠溶于60g水中,加入5g全氟聚醚磺酸盐杜邦和10g全氟三丙胺,形成的溶液为B组分。将A组分的溶液缓慢加入B组分,反应完成后注入0.2g氨基三甲叉膦酸,密闭容器中静置获得富氧抗菌的溶液。

实施例4

将1g过氧化碳酰胺溶于18.3g水中,所得水溶液为A组分。将0.2g的次溴酸钾溶于50g水中,加入10g全氟烷基甜菜碱和20g全氟三丁胺,形成的溶液为B组分。将A组分的溶液缓慢加入B组分,反应完成后注入0.5g二乙烯三胺五甲叉膦酸,密闭容器中静置获得富氧抗菌的溶液。

对比例1

将1.5g过氧化碳酰胺溶于20.5g水中,所得水溶液为A组分。于37g水中,加入15g全氟烷基聚氧乙烯醚杜邦和25g全氟辛烷,形成的溶液为B组分。将A组分的溶液缓慢加入B组分,反应完成后注入1g乙二胺四甲叉膦酸,密闭容器中静置获得溶液。

对比例2

将0.5g的次氯酸钠溶于19g水中,水溶液为A组分。于37g水中,加入15g全氟烷基聚氧乙烯醚杜邦和25g全氟辛烷,形成的溶液为B组分。将A组分的溶液缓慢加入B组分,反应完成后注入2.5g乙二胺四甲叉膦酸,密闭容器中静置获得溶液。

对比例3

将1.5g过氧化碳酰胺溶于20.5g水中,所得水溶液为A组分。于38g水中,加入15g全氟烷基聚氧乙烯醚杜邦和25g全氟辛烷,形成的溶液为B组分。将A组分的溶液缓慢加入B组分密闭容器中静置获得溶液。

对比例4

将1.5g过氧化碳酰胺溶于20g水中,所得水溶液为A组分。将0.5g的次氯酸钠溶于77g水中,形成的溶液为B组分。将A组分的溶液缓慢加入B组分,反应完成后注入1g乙二胺四甲叉膦酸,密闭容器中静置获得溶液。

采用上述实施例和对比例的溶液,按照消毒技术规范(2002年版)中的适用方法对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌杀菌效果试验。对上述实施例和对比例所制溶液的氧气浓度采用溶解氧分析仪进行测试。滴定法分析过氧化氢的浓度。体系在37℃老化90天测试稳定性。获得的溶解氧浓度、过氧化氢浓度数据以及杀菌效果测试结果如下表1所示。

表1.溶解氧浓度过、氧化氢浓度以及杀菌效果测试结果

根据表1的测试结果可知,实施例1~4制得的溶液具有很高的溶解氧浓度,且溶解氧的稳定性好,在37℃下放置90天后溶解氧浓度未发生明显变化,同时溶液中含有一定的过氧化氢,且对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌均具有很好的杀灭效果,而在不存在次氯酸钠或过氧化碳酰胺、增溶剂、氟碳化合物、过氧化氢稳定剂时,溶液中的溶解氧浓度发生明显降,且稳定性不好,说明通过将次氯酸钠和过氧化碳酰胺、增溶剂、氟碳化合物、过氧化氢稳定剂配合使用,可明显增加溶液中的溶解氧浓度并提高溶解氧的稳定性。

上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

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