一种紫外杀菌增效剂合癸二酸及其应用

技术领域

本发明涉及紫外杀菌技术领域，更具体地，涉及一种紫外杀菌增效剂合癸二酸及其应用。

背景技术

紫外线杀菌技术是一种无化学品残留，对环境影响小的方便的方法，常用于消毒气体，液体和固体表面。紫外线是一种电磁波谱中波长为400nm-10nm辐射的总称，不能引起人们的视觉。它是频率比蓝紫光高的不可见光，紫外线的分类有UVA、UVB、UVC和UVD。紫外灯杀菌由于其成本低、使用方便、不会产生耐药性等优点在各种场所都有使用。近年来，由于抗生素的大量使用，使得细菌耐药性越来越严重，伴随着多重耐药细菌的出现，导致在治疗病菌造成的感染时效果逐渐减弱，因此，研究非抗生素的杀菌技术在临床上应用越来越多，对紫外线杀菌效果的研究也越来越深入。

紫外杀菌技术的原理是利用适当波长的紫外线辐射，通过破坏生物体细胞内的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)分子结构，造成生长细胞和/或再生细胞死亡，达到杀菌的效果。紫外线杀菌技术是以现代防疫科学、医学、光动力学为基础，采用专门设计的高效、高强度、长寿命紫外线照射物体表面，直接杀灭物体表面的各种细菌、病毒、寄生虫、藻类等病原体。同时能够在不产生抗生素耐药性的情况下杀灭细菌，因此不会导致细的耐药性提高。不过，低能量的紫外本身不足以达到非常好的杀菌效果，杀菌时间长且不能完全杀灭细菌。

癸二酸又名正癸二酸、10-癸二酸、1,8-辛二甲酸。癸二酸属于脂肪族二元酸，分子质量为202.25，存在于烤烟烟叶、白肋烟烟叶、香料烟烟叶中。室温下癸二酸为白色片状结晶，工业品略带黄色。微溶于水，难溶于苯、石油醚、四氯化碳，易溶于乙醇和乙醚。癸二酸可燃，低毒。口服有害，对眼睛、呼吸系统及皮肤有刺激性作用。以天然的蓖麻油或已二酸单酯为原料制取，主要用来制取癸二酸的酯类，其酯类的用途广泛。为了增强紫外杀菌效果，研究紫外线灭菌效果增效剂是必不可少的一步。但是目前报道的有机酸对紫外线杀菌增效作用仍然较少，亟需补充新的紫外杀菌增效剂，增加紫外线在多种场合下的杀菌效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的上述缺陷，提供癸二酸作为紫外杀菌增效剂的应用。

本发明的第二个目的是提供一种利用癸二酸联合紫外进行杀菌的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

癸二酸作为紫外杀菌增效剂的应用。

本发明研究发现癸二酸与紫外联用，能够显著增强紫外杀菌能力，因此可以作为紫外杀菌的增效剂。

本发明还提供一种紫外杀菌增效剂，该杀菌增效剂包括癸二酸。

本发明还提供一种紫外联合癸二酸进行杀菌的方法，紫外的照射时间为30min，癸二酸的浓度为1mM/L。

优选地，上述杀菌的方法中，紫外强度为2.4-3.0mW/cm

优选地，上述杀菌的方法中，进行紫外照射前需预热30min。

优选地，上述杀菌的方法包括以下步骤：

(1)将菌液与1mM/L癸二酸进行混合置于六孔板中，设置紫外照射条件：波长范围300-460nm，功率18W，六孔板到紫外灯管的距离为8cm，紫外线强度为2.4-3.0mW/cm

(2)预热紫外箱20-40min，将六孔板放入紫外箱中照射25-35min。

更优选地，上述杀菌的方法步骤(1)中菌液的终浓度为10

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种与紫外有了协同作用的增效剂，本研究基于A波段紫外线(UVA)和癸二酸有机酸杀菌效果微弱(单独作用时杀菌量在0.5log-1.5log)，将其进行联合作用后具有明显的协同杀菌效果。本发明相较于传统的紫外杀菌技术，能够更高效地杀灭细菌并且减少紫外灯质量对于消毒效果的影响。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

下述实验例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。

所用的紫外灯为PHILIPS TL-D品牌；瓦数：18W；电压：220V；波长：(UVA)300-469nm；灯管管径：25mm；长度：60cm。所述癸二酸为源叶生物品牌，纯度99％。

判定原则：如实验组降低的菌量在单独紫外处理和单独有机酸处理菌量下降的基础上再降低2个对数值，即表明有机酸与紫外具有协同杀菌作用。

实施例1不同紫外照射时间对ATCC 25922菌株的杀菌效果

1、实验材料：

(1)试验用紫外灯为PHILIPS TL-D品牌；瓦数：18W；电压：220V；波长：(UVA)300-469nm；灯管管径：25mm；长度：60cm。

(2)试验用培养基：将经高压灭菌的MH琼脂培养基和麦康凯琼脂培养基(购买自广东环凯微生物科技有限公司)冷却至40℃，用移液枪取20mL至无菌培养皿中，自然晾干30min，制得MH琼脂培养基和麦康凯琼脂培养基。

大肠杆菌标准菌株ATCC25922(实验室保藏)。

2、试验前的准备工作：

(1)将紫外线灯开启并持续照射30分钟预热；

(2)将大肠杆菌标准菌株ATCC25922于麦康凯培养基上，培养至合适大小。

3、紫外线杀菌效果评价实验：

(1)接种大肠杆菌ATCC 25922单菌落在装有4mL MH肉汤的离心管中，放入37度摇床中180转孵育4小时后取出离心管；

(2)将离心管放入离心机中，5000转离心8min后倒去上清液并加入等体积生理盐水重悬，并进行梯度稀释使最终菌量为10

(3)将1mL菌液加入六孔板中；

(4)设置空白对照组和紫外照射处理组，其中紫外照处理组分为三组，分别照射15min、30min和60min。

(5)紫外照射结束后，吸取100μL菌液加入装有900μL 0.85％生理盐水的2mL离心管中进行梯度稀释，稀释后吸取25μL滴在MH琼脂培养基上，37度培养箱孵育16-18h，进行计数，实验结果经过三个生物学重复后进行统计分析。

结果如表1所示，随着照射时间的增加，紫外对细菌的抑菌效果增加，其中，紫外照射15min组中，细菌数量与空白对照组细菌数量区别不大，说明紫外照射时间短不能对ATCC25922产生明显的抑菌效果。紫外照射30min组中细菌数量开始下降，说明紫外开始对细菌有一定的抑菌效果。

表1紫外照射时间对ATCC 25922菌株的杀菌效果

实施例2测定癸二酸对ATCC 25922菌株的MIC

1、实验材料：

(1)试验：将经高压灭菌的MH肉汤冷却备用。

大肠杆菌标准菌株ATCC25922(实验室保藏)。

2、试验前的准备工作：

(1)称取癸二酸粉末0.2043g，溶剂为无水乙醇10mL，癸二酸浓度为100mM/L，溶解后用滤膜过滤，备用；

(2)将大肠杆菌标准菌株ATCC 25922于麦康凯琼脂培养基上，培养至合适大小。

3、癸二酸杀菌效果评价实验：

(1)接种大肠杆菌ATCC 25922单菌落在装有4mLMH肉汤的离心管中，放入37度摇床中180转孵育4小时后取出离心管；

(2)使用MH肉汤将孵育后的大肠杆菌释到100倍，约为10

(3)取无菌96孔板，第1孔加180μLMH肉汤培养基，第2-11孔加入100μLMH肉汤培养基；

(4)在第1列加入20μL100mM/L癸二酸，吹打均匀后，吸取100μL到第2孔，依次类推，第10孔吸取100μL弃去。

(5)第1到11孔加入稀释好的菌液100μL，第12孔加入200μL MH肉汤；

(6)重复步骤(3)到(5)，进行三次重复平行；

(7)将接种好的96孔板放入37度培养箱中孵育16-18h后，读取结果。

结果如表2所示，癸二酸Mic值＞1mM/L，在低于Mic值的癸二酸浓度下，细菌没有被明显的抑制生长，出于对高浓度癸二酸使用成本高和实际应用时通常会被稀释到低浓度使用的考虑，最终选用1mM/L癸二酸浓度作为紫外增效剂的使用浓度。

表2癸二酸对ATCC 25922菌株的MIC和实验选用浓度

实施例3癸二酸对ATCC 25922菌株作用30分钟后的杀菌效果：

1、实验材料：

(1)试验用培养基：将经高压灭菌的MH琼脂培养基和麦康凯琼脂培养基(购买自广东环凯微生物科技有限公司)冷却至40℃，用移液枪取20mL至无菌培养皿中，自然晾干30min，制得MH琼脂培养基和麦康凯琼脂培养基。

大肠杆菌标准菌株ATCC25922(实验室保藏)。

2、试验前的准备工作：

(1)(1)称取癸二酸粉末0.2043g，溶剂为无水乙醇10mL，癸二酸浓度为100mM/L，溶解后用滤膜过滤，备用；

(2)将大肠杆菌标准菌株ATCC 25922于麦康凯培养基上，培养至合适大小。

3、癸二酸杀菌效果评价实验：

(1)接种大肠杆菌ATCC 25922单菌落在装有4mLMH肉汤的离心管中，放入37度摇床中180转孵育4小时后取出离心管；

(2)将离心管放入离心机中，5000转离心8min后倒去上清液并加入等体积生理盐水重悬，并进行梯度稀释使最终菌量为10

(3)将1mL菌液加入六孔板中，加入10μL 100mM/L癸二酸并混合均匀，终浓度为1mM/L；

(4)设置对照，空白对照、1mM/L癸二酸处理30min；

(5)吸取100μL菌液加入装有900μL 0.85％生理盐水的2ml离心管中进行梯度稀释，稀释后吸取25μL滴在MH琼脂培养基上，37度培养箱孵育16～18h，进行计数，实验结果经过三个生物学重复后进行统计分析。

结果如表3所示，空白对照组细菌数量与1mM/L癸二酸作用30min组细菌数量没有明显区分；说明1mM/L癸二酸对ATCC 25922细菌处理30min之后没有发生细菌数量变化。表明1mM/L癸二酸对ATCC 25922杀菌效果微弱，故最终选用1mM/L浓度癸二酸与紫外联合使用30min作为最终条件。

表3癸二酸对ATCC 25922菌株的杀菌效果

实施例4紫外和紫外增效剂对大肠杆菌ATCC 25922的杀灭效果评价

1、实验材料：

(1)试验用紫外灯为PHILIPS TL-D品牌；瓦数：18W；电压：220V；波长：(UVA)300-469nm；灯管管径：25mm；长度：60cm。

(2)试验用培养基：将经高压灭菌的MH琼脂培养基和麦康凯琼脂培养基(购买自广东环凯微生物科技有限公司)冷却至40℃，用移液枪取20mL至无菌培养皿中，自然晾干30min，制得MH琼脂培养基和麦康凯琼脂培养基。

大肠杆菌标准菌株ATCC25922(实验室保藏)。

2、试验前的准备工作：

(1)将紫外线灯开启并持续照射30分钟预热；

(2)称取癸二酸粉末0.2043g，溶剂为无水乙醇10mL，癸二酸浓度为100mM/L，溶解后用滤膜过滤，备用；

(3)将大肠杆菌标准菌株ATCC25922于麦康凯培养基上，培养至合适大小。

3、紫外线增效剂效果评价实验：

(1)接种大肠杆菌ATCC 25922单菌落在装有4mLMH肉汤的离心管中，放入37度摇床中180转孵育4小时后取出离心管；

(2)将离心管放入离心机中，5000转离心8min后倒去上清液并加入等体积生理盐水重悬，并进行梯度稀释使最终菌量为10

(3)将1mL菌液加入六孔板中，加入10μL 100mM/L癸二酸并混合均匀，终浓度为1mM/L

(4)设置对照，空白对照、1mM/L癸二酸处理遮光后放入紫外照射箱，联合作用组和紫外照射处理组照射紫外30min；

(5)紫外照射结束后，吸取100μL菌液加入装有900μL 0.85％生理盐水的2ml离心管中进行梯度稀释，稀释后吸取25μL滴在MH琼脂培养基上，37度培养箱孵育16～18h，进行计数，实验结果经过三个生物学重复后进行统计分析。

在本实验中设置一个生长对照组，一个紫外对照组，一个1mM/L癸二酸对照组，一个紫外加1mM/L癸二酸测试组，按照实施例1的方法进行检测。

结果如表4所示，空白对照组中细菌正常生长，说明该实验条件下大肠杆菌ATCC25922能够正常生长；在紫外灯照射30min下，大肠杆菌ATCC 25922与空白对照组相比没有明显减少，说明紫外线对大肠杆菌ATCC 25922的抑制作用不明显；同样结果也显示了1mM/L癸二酸对大肠杆菌ATCC 25922的抑制作用不明显；联合作用30min结果表明，紫外线和1mM/L癸二酸的协同作用对大肠杆菌ATCC 25922的杀菌效果显著。

表4紫外和癸二酸联合对ATCC 25922菌株的杀菌效果

以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。