一种制备海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶的方法

1.本发明涉及一种复合消毒凝胶的方法，特别涉及一种制备海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶的方法。


背景技术：

2.生活中，手经常与外界接触。当手触摸物体表面时，会沾上大量细菌及病原体，当被污染的手接触眼睛、鼻子或嘴巴时，病原体就会感染身体。因此加强手部卫生可降低感染风险，在日常生活中进行手部消毒是加强自身防护的重要手段，也是降低病原菌感染最经济、最有效的方法。
3.精油是植物体中通过代谢产生的一类有香味、低沸点、易挥发的小分子有机化合物的总称。植物精油有良好的抑菌效果，且与其成分组成相关。香樟属于樟科，是一种常绿阔叶树种，有明显的特征香味。香樟精油的主要成分为樟脑、芳樟醇、桉油醇和α-松油醇等，其中，芳樟醇是樟树叶精油中的主要抗菌成分。香樟精油挥发至空气中后，凭借其脂溶性使其更容易透过细胞质膜，精油中的芳樟醇等挥发性成分能够使细胞质凝结和菌丝裂解凋亡，从而抑制微生物的生长。
4.海藻寡糖是由海藻多糖经过降解得到的小分子糖链，与多糖相比，海藻寡糖的水溶性更强，在抗炎、抑菌、抗氧化等方面的生物活性更突出。
5.申请号为202010947898.9的中国专利公开一种艾叶免洗消毒凝胶及其制备方法，其原料包括：艾叶油0.05～0.2％、艾叶露30～38％、增稠剂0.1～0.3％、中和剂0.1～0.3％、芦荟胶1～3％、成膜增强剂0.01～0.1％，增溶剂0.2～0.5％和乙醇60～67％。虽然该发明以艾叶露和艾叶油作为主要杀菌物质，再配合芦荟胶，能在增强保湿性的同时进一步提高杀菌效果，具有良好的杀菌效果和长效抑菌效果，且具有锁水、保湿、护肤等作用，但是该专利技术的艾叶露和艾叶油采用提取水蒸气蒸馏法，高温下易破坏化学性质不稳定组分，因此此方法只适用于提取具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏、与水不发生反应、难溶或不溶于水的成分。
6.现有技术中(1)在卫生消毒领域，市场上的消毒产品以化学类型为主，虽然这类产品具有较好的广谱性且杀菌高效，但水杨酸、过氧化物和氯等化学原料的使用对皮肤有一定的刺激性，此外，目前大多数醇类消毒凝胶容易造成皮肤干燥、皲裂等，而过量加入保湿剂会使产品在使用上有黏腻感；(2)在精油提取方面，传统精油制备是采用溶剂提取方法，在高温下冷凝反复回流，而长时间高温加热容易破坏热稳定差的物质，易造成精油中组分的破坏；(3)酸解法是制备寡糖时广泛使用的降解方法，即在反应体系中加入酸性试剂使多糖糖苷键发生断裂，控制反应温度、反应时间从而获得低分子量寡糖。具有降解成本低，技术成熟的特点，但反应过程剧烈，易对降解产物活性造成影响，且易腐蚀设备，对环境有一定污染。
7.因此，目前亟需一种较为温和、环保安全、抑菌活性强的消毒凝胶的制备方法。


技术实现要素：

8.本发明为了避免使用刺激性的原料，以中药香樟和海藻为原料，通过低温萃取香樟精油，与酶解制备的小分子海藻寡糖复配，高效制备环保安全、抑菌活性强、防皱、护肤、保湿的海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶，该产品具有更强的抗炎、抑菌、抗氧化等活性。
9.为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
10.一种制备海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶的方法，包括以下步骤：
11.(1)香樟提取：
12.(a)称取新鲜香樟叶，经粉碎后得香樟叶粉末；
13.(b)在香樟叶粉末中加入乙醇，在40-60℃超声20-60min进行提取，得混悬液；
14.(c)将混悬液离心后取上清，得香樟提取物，检测出乙醇含量为70-75％，芳樟醇含量为13.57％；
15.(2)海藻寡糖制备：
16.(d)海藻多糖溶于水中，加入粗酶液，酶解8-15h后沸水浴，得酶解液；
17.(e)将酶解液过3kda的超滤装置进行超滤，将分子量低于3kda的寡糖溶液冻干，得到海藻寡糖；
18.(3)海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶制备：在步骤(1)制备所得香樟提取物中，依次加入凝胶剂卡波姆、步骤(2)制备所得海藻寡糖、甘油，搅拌均匀，并均质，静置即可得到澄清透明的海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶。
19.作为优选，步骤(a)新鲜香樟叶100g。
20.作为优选，步骤(b)所述的乙醇体积浓度为95％，按照每克香樟叶粉末加入20ml的乙醇进行超声提取。
21.作为优选，步骤(d)中称取海藻多糖100g溶于1l纯水中，加入粗酶液5ml。
22.作为优选，步骤(d)中所述的粗酶液由保藏号为gdmcc no.61383的bacillus cereus xy-1在mrs液体培养基中经37℃发酵48h所得。
23.作为优选，步骤(e)中将分子量低于3kda的寡糖溶液在-60℃条件下冻干24h。
24.作为优选，步骤(3)中在3000rpm下均质15min。
25.作为优选，步骤(3)海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶中香樟提取物占75％-95％质量百分比，凝胶剂卡波姆占0.5％-5％质量百分比、海藻寡糖占1％-15％质量百分比、甘油占3％-10％质量百分比。
26.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
27.(1)本发明所采用的超声辅助溶剂浸提法，利用超声波振动产生的机械作用和空化效应加速植物细胞内物质的释放、扩散并溶解进入溶剂中，能大幅度地缩短提取时间，成本较低、消耗溶剂少、浸出率高，同时，保持精油组分的结构和生物活性不发生变化；
28.(2)本发明使用乙醇浸提香樟，利用有机溶剂与植物油的相似相溶原理制备了油相-有机相共溶剂，经过超声辅助浸提后，无需进一步减压浓缩乙醇提取物，直接与小分子海藻寡糖复配，经凝胶剂混合均质后获得最终的海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶，省去了溶剂脱除步骤，流程简单，缩短了传统香樟消毒凝胶的制备时间，且过程中无废液废气排放，具有环保、安全、高效的特点；
29.(3)本发明使用酶法降解海藻多糖，利用酶的底物特异性，催化多糖结构之间的键
断裂，避免对底物外物质的破坏，此方法反应条件温和，不损害设备，不污染环境，降解后的海藻寡糖得率高，过程易控制；多糖结构复杂多样，本发明利用微生物分泌的海藻多糖降解酶制备海藻寡糖，实现多糖的高效降解，制备出的海藻寡糖有抑菌作用，且保水性强；
30.(4)本发明方法成分提取效率高，制备出的消毒凝胶性能优越，抑菌活性强，具有防皱、护肤、保湿功效。
31.保藏信息说明
32.bacillus cereus xy-1于2020年12月23日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏号为gdmcc no：61383。
附图说明
33.图1是本发明酶法制备海藻寡糖的分子量分布图。
34.图2是本发明酶法制备海藻寡糖的保湿性测定结果。
35.图3是本发明制备的海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶定性杀灭细菌消毒实验结果；其中，左图为消毒前细菌生长情况，右图为经本发明复合消毒凝胶对手消毒后细菌生长情况。
36.图4是本发明制备的海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶的感官评价结果。
具体实施方式
37.下面结合附图具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。实施例中采用的原料、试剂若无特殊说明，皆为市售所得。
38.1l mrs液体培养基配方：蛋白胨10g，牛肉膏10g，酵母浸粉10g，吐温80 1ml，磷酸氢二钾2g，乙酸钠5g，柠檬酸三铵2g，硫酸镁0.2g，硫酸锰0.05g，葡萄糖10g。
39.1l lb固体培养基配方：蛋白胨10g，酵母浸粉5g，氯化钠10g，琼脂15g。
40.实施例1
41.一种制备海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶的方法，操作步骤如下：
42.(1)香樟提取：
43.(a)称取新鲜香樟叶100g，经粉碎后得香樟叶粉末；
44.(b)在香樟叶粉末中加入体积浓度为95％乙醇，料液比1：20(质量：体积，即每克香樟叶粉末加入20ml乙醇)，在40-60℃超声20-60min进行提取，得混悬液；
45.(c)将混悬液离心后取上清，得香樟提取物，检测出乙醇含量为70-75％，芳樟醇含量为13.57％；
46.(2)海藻寡糖制备：
47.(d)称取海藻多糖100g溶于1l纯水中，加入粗酶液5ml，酶解8-15h后沸水浴2min，得酶解液；其中，粗酶液由bacillus cereus xy-1(保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为gdmcc no.61383)在mrs液体培养基中经37℃发酵48h所得；
48.(e)将酶解液过3kda的超滤装置进行超滤，将分子量低于3kda的寡糖溶液在-60℃条件下冻干24h，得到海藻寡糖；(3)海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶制备：在步骤(1)制备所得香樟提取物中依次加入凝胶剂卡波姆、步骤(2)制备所得海藻寡糖、甘油和三乙醇胺(其中香樟提取物占75％-95％质量百分比，凝胶剂卡波姆占0.5％-5％质量百分比、海藻寡
糖占1％-15％质量百分比、甘油占3％-10％质量百分比)，搅拌均匀，并在3000rpm下均质15min，静置24小时即可得到澄清透明的海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶。
49.检测
50.1、分别称取实施例1步骤(e)中冻干后的海藻寡糖300mg于培养皿，向培养皿中加入7.5g水将样品均匀完全浸润，置于盛有干燥硅胶的玻璃干燥皿中，定时称量样品重量，以海藻酸钠及甘油作为对照。保湿率的计算公式为：
51.保湿率(％)＝(m
t-m0)/mw×
100
52.式中，m
t
为t时刻样品和水的总重量，m0为样品初始质量，mw为初始加入水的质量；
53.图2为海藻寡糖的保湿性能测定图，由图2可知，0-12h过程中，甘油保湿率下降最快，海藻酸钠次之；放置24h后，三组样品的保湿率大幅下降，但海藻寡糖保湿率高于海藻酸钠和甘油；此后三组样品的保湿率无明显变化。结果表明，海藻寡糖保湿性强，且保湿效果优于海藻酸钠和甘油.
54.2、定性杀灭细菌消毒实验：
55.(1)随机选定受试者30名；
56.(2)消毒前，在受试者双手相互充分搓擦后，受试者手指并拢，按压凝固的lb固体培养基平皿；
57.(3)取实施例1制备的复合消毒凝胶10ml于手部，双手相互充分搓擦消毒1min后，受试者手指并拢，按压另一凝固的lb固体培养基平皿；
58.(4)将消毒前后触摸过的lb培养基在37℃下培养24h，观察并记录培养基上细菌的生长情况。
59.部分实验结果如图3所示：图3表明，消毒前，试验组有较多细菌生长，而经实施例1制备的复合消毒凝胶对手部消毒后未检测出细菌，说明实施例1制备的复合消毒凝胶可以有效杀灭手部细菌。
60.3、稳定性测定实验：
61.参照《消毒剂稳定性评价方法》并有所修改，具体地，稳定性测定实验步骤如下：
62.取实施例1制备的复合消毒凝胶3个批次，分别在4℃、25℃和55℃下保存14天，并记录存放前后产品的外观颜色、状态和气味变化。
63.本发明制备所得海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶在低温、室温和高温条件下存放，记录了其性状的变化情况，结果如表1所示，表明，在不同温度下存放的复合消毒凝胶存放14天后颜色都出现了轻微浑浊现象，但不同存放温度之间没有显著差异，同时，存放过程中无沉淀或悬浮物产生，凝胶状态完好，无异味产生。
64.表1本发明制备所得海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶稳定性结果
[0065][0066][0067]
4、感官评价：
[0068]
感官评价实验具体步骤如下：
[0069]
(1)选年龄段在20-45岁之间的志愿者20名，男女各10名，年龄和性别分布均匀；
[0070]
(2)通过观察、嗅闻等手段，让受试者对实施例1制备的复合消毒凝胶的颜色、状态和气味等指标进行打分，每个指标满分15分；
[0071]
(3)受试者取实施例1制备的复合消毒凝胶10ml于手部，双手相互充分搓擦后，分别对涂抹感、保湿度、温和度等指标进行打分，每个指标满分15分，综合测试结果，绘制雷达图。
[0072]
实验结果如图4所示。根据雷达图可知，大部分受试者对本发明的复合消毒凝胶的状态、颜色、温和度、保湿度和涂抹感比较满意，对产品的气味不够满意。产品的气味源于生产使用原料香樟的特殊香味，导致其不同于市面上使用的香精香料，但鉴于香樟的驱虫、防虫杀菌和提神醒脑作用，受试者表示可以接受。
[0073]
5、保湿度测定实验：
[0074]
(1)选年龄段在20-45岁之间的志愿者20名，男女各10名，年龄和性别分布均匀；
[0075]
(2)受试者用清水洁净双手后，使用皮肤含水量测试仪测定手部初始皮肤含水量、弹性和油分；
[0076]
(3)受试者取实施例1制备的复合消毒凝胶10ml于手部，双手相互充分搓擦消毒1min后，再次检测皮肤含水量、弹性和含油量。
[0077]
消毒前后皮肤含水量结果如表2所示：从表2可以观察到，受试者在使用实施例1制备的复合消毒凝胶后，皮肤含水量增加、弹性增强和油分降低。乙醇类消毒产品可以有效杀灭细菌，但长期使用醇类会使皮肤干燥起皮现象。本发明中，海藻寡糖可为皮肤提供水分，且具有良好保水性，保湿度测定实验结果说明本发明产品具有显著的补水和保湿作用，可有效避免出现皮肤干燥皲裂现象。
[0078]
表2消毒前后皮肤含水量结果
[0079] 水分(％)弹性(％)油分(％)消毒前29.05
±
0.0649.85
±
0.0336.55
±
0.11消毒后66.50
±
0.0962.65
±
0.0321.25
±
0.03
[0080]
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述
并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

技术特征：
1.一种制备海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)香樟提取：(a)称取新鲜香樟叶，经粉碎后得香樟叶粉末；(b)在香樟叶粉末中加入乙醇，在40-60℃超声20-60min进行提取，得混悬液；(c)将混悬液离心后取上清，得香樟提取物；(2)海藻寡糖制备：(d)海藻多糖溶于水中，加入粗酶液，酶解8-15h后沸水浴，得酶解液；(e)将酶解液进行超滤，将分子量低于3kda的寡糖溶液冻干，得到海藻寡糖；(3)海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶制备：在步骤(1)制备所得香樟提取物中，依次加入凝胶剂卡波姆、步骤(2)制备所得海藻寡糖、甘油，搅拌均匀，并均质，静置即可得到海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶。2.根据权利要求1所述的制备海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶的方法，其特征在于：步骤(a)新鲜香樟叶100g。3.根据权利要求1所述的制备海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶的方法，其特征在于：步骤(b)所述的乙醇体积浓度为95％，按照每克香樟叶粉末加入20ml的乙醇进行超声提取。4.根据权利要求1所述的制备海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶的方法，其特征在于：步骤(d)中称取海藻多糖100g溶于1l水中，加入粗酶液5ml。5.根据权利要求1所述的制备海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶的方法，其特征在于：步骤(d)中所述的粗酶液由保藏号为gdmcc no.61383的bacillus cereus xy-1在mrs液体培养基中经37℃发酵48h所得。6.根据权利要求1所述的制备海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶的方法，其特征在于：步骤(e)中将分子量低于3kda的寡糖溶液在-60℃条件下冻干24h。7.根据权利要求1所述的制备海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶的方法，其特征在于：步骤(3)中在3000rpm下均质15min。8.根据权利要求1所述的制备海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶的方法，其特征在于：步骤(3)海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶中香樟提取物占75％-95％质量百分比，凝胶剂卡波姆占0.5％-5％质量百分比、海藻寡糖占1％-15％质量百分比、甘油占3％-10％质量百分比。

技术总结
本发明公开了一种制备海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶的方法，包括以下步骤：(1)香樟提取；(2)海藻寡糖制备；(3)海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶制备：在步骤(1)制备所得香樟提取物中，依次加入凝胶剂卡波姆、步骤(2)制备所得海藻寡糖、甘油，搅拌均匀，并均质，静置即可得到海藻寡糖和香樟精油复合消毒凝胶。本发明使用酶法降解海藻多糖，利用酶的底物特异性，催化多糖结构之间的键断裂，避免对底物外物质的破坏，此方法反应条件温和，不损害设备，不污染环境，降解后的海藻寡糖得率高，过程易控制；本发明方法成分提取效率高，制备出的消毒凝胶性能优越，抑菌活性强，具有防皱、护肤、保湿功效。保湿功效。保湿功效。


技术研发人员：廉永铭 高洁 方芳 邱展鸿 吴彦东
受保护的技术使用者：广西大学 广西华泰生物科技有限公司 广西源生泰药业有限公司 广西生泰特色农业投资有限公司
技术研发日：2022.09.07
技术公布日：2023/8/14