基本信息
- 项目名称：
- 一种杀菌乳业的制备研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品以具有杀菌性能的无机材料和传统中草药为基础，利用一定的方法技术进行复配，得到一种混合乳液。通过对无机组分，中草药及所得混合乳液的抑菌性能测试，证实所得混合物具有良好的抑菌杀菌性能，并以此作为依据，在颜色，气味，外包装上加以完善，制备出涉及到特殊领域的杀菌乳液。本作品已提交专利申请。
- 详细介绍：
- 该研究作品通过组分研究和工艺技术的创新，制备了一种新型杀菌乳液。 纳米氧化银杀菌性强，但是只能用于短时间的强效杀菌。而中草药的杀菌性虽弱但抑菌时间相对较长。鉴于以上两种物质的优点和对抗菌剂低毒、抑菌时间长、不易产生耐药性的新要求，我们做了以下研究创新： 以硝酸银为原料制得纳米氧化银固体颗粒，并利用纸片扩散法探究其对大肠杆菌，金黄色葡萄球菌，枯草芽孢杆菌等常见菌种的抑杀情况，测量抑菌圈直径,计算抑菌圈值。在初步验证了纳米氧化银颗粒的杀菌性能后，采用菌落计数法计算其杀菌率，确定最小抑菌浓度。将甘草、黄芩、大黄等对常见菌种具有抑杀能力的中草药分别经常规浸泡、煎熬、离心、过滤、浓缩后得到一定浓度的水提物，高温、高压灭菌后测试它们对上述菌种的抑制能力及抑菌持续时间。用一定的方法将最小杀菌浓度下的纳米氧化银颗粒与杀菌型中草药提取液混合得到更具强效、长效和实用价值的新型复合杀菌乳液，并利用抑菌实验探究此复合型乳液的抑菌杀菌效果。 研制的杀菌乳液具有良好的抑菌性和抑菌长效性。经查新，本作品涉及到卫生、洗涤等特殊领域，研制的抗菌剂具有独创性。在医药卫生、洗涤用品、牙科材料等行业都具有十分广阔的市场前景和经济价值，尤其是在医药卫生方面将得到更为广泛的应用。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 抗菌材料是近年来的一个研究热点，银系物质对微生物具有高毒性，同时对哺乳动物细胞具有低毒性，可用来抑制各种微生物的生长。纳米氧化银作为纳米级的抗菌材料，因其特有的表面效应，抗菌性较微米级的粒子更强，但从前期实验中我们发现纳米氧化银只能用于短时间的强效杀菌。中草药作为我国的传统精华，具有低毒、抗菌、不易产生耐药性等特点，抗菌谱广。中草药的杀菌性虽弱但抑菌持续时间更长，并且不同的中草药对同种细菌有不同的抑杀能力，选择性更广。所以，我们考虑将纳米氧化银颗粒与有杀菌性能的中草药提取液相结合，制成更具强效、长效和实用价值的新型复合杀菌乳液。在确定该新型复合型杀菌乳液的杀菌能力和抑菌持续时间后，可加入香精，色素，乳化剂，增稠剂等添加剂将该新型杀菌乳液制备成具有强效、长效杀菌效果的洗手液，香皂等生活用品。该新型杀菌乳液在医药卫生、洗涤用品、牙科材料等行业具有的广阔的市场前景和经济价值。 作品以AgNO3为原料制备纳米氧化银固体颗粒。利用滤纸片扩散法，菌落计数法,比浊度法等探究纳米氧化银，中草药水提物对三种常见菌种的抑杀情况，计算抑菌圈值，杀菌率，确定纳米氧化银的最小抑菌浓度。根据中草药配伍禁忌，筛选最适的中草药进行后续探究。用一定的方法将最小抑菌浓度下的纳米氧化银颗粒与杀菌中草药提取液结合，得到更具强效、长效和实用价值的新型复合杀菌剂。过程中选用最小抑菌浓度下的纳米氧化银，并利用超声分散技术，既能避免所得乳液出现沉淀物质，又能保证乳液良好的抑菌性能。
科学性、先进性
- 纳米氧化银的杀菌性质通过在其表面吸附的水化层中少量溶出离子而实现，但因其杀菌持续时间较短，在很大程度上限制了它在实际生产生活中的应用。中草药是我国的传统精华，以杀菌型中草药作用于微生物，抑菌效果显著，特别是在抑菌持续时间方面更为优异，且价格低廉。查阅文献后我们决定利用部分中草药的这一良好性能来弥补纳米氧化银杀菌持续时间短这个缺陷，而且初步实验验证，此想法可行。 利用滤纸片扩散法，菌落计数法, 比浊度法等探究纳米氧化银，中草药水提物对三种常见菌种的抑杀情况，计算抑菌圈值，杀菌率，确定纳米氧化银的最小抑菌浓度。用一定的方法将最小抑菌浓度下的纳米氧化银颗粒与杀菌中草药提取液结合，得到更具强效、长效和实用价值的新型复合杀菌剂。所得最终产品是一种具有杀菌护肤功能的洗手液，在满足消费者实际洗涤条件下，同时去污、消毒。 作品所得的杀菌乳液，具有抑菌长效性、低毒性、经济环保、性价比高等特点。作品最终涉及的新型杀菌型洗手液具有较高的学术价值和较高的经济使用价值。已提交专利申请。
获奖情况及鉴定结果
- （1）2010年9月，荣获西北师范大学第八届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛二等奖。 （2）2011年6月，荣获甘肃省第八届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛二等奖。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 一次性转让
作品可展示的形式
- 实物、图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 在初步验证纳米氧化银和中草药水提物的抑菌能力后，选择最适的中草药与最小抑菌浓度下的纳米氧化银，利用一定的手段制成新型抗菌乳液。 本作品涉及的新型杀菌乳液的优点及特点： （1）中草药自身的酸性对抑制微生物的生长创造了天然的条件，所以本洗手液无需加入太多的柠檬酸来调节pH值； （2）作品按最小抑菌浓度加入纳米氧化银，保证乳液在不会出现沉淀的基础上具有良好的抑菌能力； （4）作品通过了对常见菌种的抑菌性测试，证明有良好的抑菌、杀菌性能； （5）作品中加入的青蒿水提物，能够有效的改善皮肤瘙痒，荨麻疹，脂溢性皮炎，并有驱蚊功效。 本作品涉及卫生制品领域，具体涉及有特殊作用的杀菌乳液。将传统杀菌型中草药与普通洗手液成分相结合，加入无机杀菌组分，得到具有强效、长效杀菌和抑菌功能的新型洗手液。本作品立意、方法简单，易于操作，且杀菌效果好。产品适合幼儿园，医护人员，银行、会计、出纳人员，生物、化学等科研人员。并考虑能够将该抗菌乳液广泛应用于医药卫生、洗涤用品、牙科材料等行业。
同类课题研究水平概述
- 抗菌性材料是近年来研究的一个热点，尤其是纳米粒子，粒径极小，具有强的比表面积，因此纳米技术在抗菌研究上展现出广阔的应用前景。 目前对于纳米氧化银的研究，学者们多集中在导电性能上，对其杀菌性提及较少：吴源,江桂斌利用水相合成法制备纳米银颗粒，研究纳米银的生物效应及毒性作用机理，并得到结论：在Ag+含量相同的情况下，纳米银的毒性较弱；陈康，李茜等制备纳米氧化高银颗粒并探究了其杀菌性能，相比较得出高价银的杀菌性较低价态银更好；于同立,郝鲁江,孔彬彬在“纳米材料抑菌作用及机理的研究”中利用抑菌圈法定性测定两种常见抗菌材料纳米银和纳米Ti02的抗菌效果，证明了两种纳米粒子具有广谱抗菌作用。孙立水，李少香，刘法谦等介绍了涂料用环保型纳米银一氧化锌杀菌剂的制备方法，并对其杀菌性能以及安全性能进行了测试。 我们国家拥有丰富的中草药资源，近年来，国内外许多学者对中草药多个用途都做了研究，包括防腐、防霉、在化妆品中的应用及部分中草药所特有的杀菌性。而且，学者们对于中草药抑菌的理论基础、机理和抗菌活性的研究日趋成熟。在众多的中草药中，被用作抗菌、杀菌活性研究的植物大部分集中在菊科、唇形科、木兰科等10余科植物。胡仁火，蔡年春等在“10种中草药提取液抑菌杀菌作用研究”中指出，白芷、白术、白芨、黄芩、麦冬等中草药对常见的5种感染细菌都有较好的抑制能力；袁婷，钟学稳的“常见中草药的体外抑菌实验”在考虑到现行抗生素的过敏反应、二重感染及细菌的耐药性等毒副作用后通过体外抑菌实验寻找具有低毒、抗菌、不易产生赖药性等优点的中草药制剂。任顺成，范永超，等以30种中草药为试验材料，以食品中常见的3种细菌为试验菌种，采用滤纸片法研究了水、无水乙醇、石油醚3种提取液对食品细茵的影响。 综上，可以看出单一纳米氧化银有高效的杀菌性，但是可持续杀菌的时间不是很长，只能用于短时间的强效杀菌；中草药具有低毒、抗菌、不易产生耐药性等特点与优势，其杀菌性虽然较弱但抑菌时间更长，并且不同的中草药对同种细菌有不同的抑杀能力，选择性更广。而将纳米氧化银和中草药结合起来，使其更能综合各组分的优良特性，也将改善抑菌时间短、效率低的现状。 经查新，将二者结合，制成持久高效的新型抗菌材料，尤其是抗菌型乳液，在国内外还未见报道，因此我们的项目具有操作意义。
