[發(fā)明專利]一種可紫外光交聯(lián)的咪唑鹽型高分子抗菌劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210520158.2
• 申請(qǐng)日: 2012-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN102942812A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李義和;肖華;張哲;李文潁;胡天嬌;王春華;李效東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): C09D4/02
• 分類號(hào): C09D4/02;C09D5/14;A01N43/50;A01P1/00
• 代理公司: 長沙星耀專利事務(wù)所 43205
• 代理人: 寧星耀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種抗菌劑及其制備方法，特別是涉及一種可紫外光交聯(lián)的咪唑鹽型高分子抗菌劑及其制備方法。

背景技術(shù)

微生物在自然界中普遍存在，與人類存在著復(fù)雜而密切的關(guān)系。一些致病性微生物對(duì)人類健康危害很大，影響到人類生產(chǎn)生活的各個(gè)方面。為對(duì)抗致病性微生物對(duì)人類健康的危害，各類抗菌劑應(yīng)運(yùn)而生。

現(xiàn)有抗菌劑的類型，主要有無機(jī)抗菌劑、有機(jī)抗菌劑和高分子抗菌劑等三種。

無機(jī)抗菌劑具有耐熱性能好、抗菌譜寬、有效期長、毒性低等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用范圍比較廣，在許多專利文獻(xiàn)的報(bào)道中，如CN1741742A、CN1723778、CN1721004A、CN1706884A等，都涉及到無機(jī)抗菌劑的應(yīng)用。但無機(jī)抗菌劑也存在明顯缺點(diǎn)，如大量普遍使用的含銀抗菌劑，化學(xué)性質(zhì)活潑，易變色，溶出的銀離子污染環(huán)境等。

有機(jī)抗菌劑主要是有機(jī)酸、酯、醇、酚等物質(zhì)，根據(jù)有機(jī)抗菌劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以將其分成20余大類，如季銨鹽類、季鏻鹽類、有機(jī)金屬類、含鹵素類、咪唑類等。其抗菌機(jī)理主要是和微生物細(xì)胞膜表面陰離子結(jié)合逐漸進(jìn)入細(xì)胞，或者與微生物細(xì)胞表面的巰基等基團(tuán)反應(yīng)，破壞蛋白質(zhì)和細(xì)胞膜的合成系統(tǒng)，從而抑制微生物的繁殖。與溶出型無機(jī)抗菌劑相比，有機(jī)抗菌劑開發(fā)應(yīng)用較早，生產(chǎn)工藝成熟，且在某些領(lǐng)域中有著不可替代的作用，如有機(jī)抗菌劑的抗菌作用比無機(jī)抗菌劑發(fā)揮得快，在使用過程中不會(huì)產(chǎn)生諸如變色等問題，而且對(duì)微生物的抑制作用往往具有一定的特異性。但有機(jī)小分子抗菌劑存在著毒性較大、耐熱性較差、抗菌持續(xù)時(shí)間短等缺點(diǎn)。無機(jī)抗菌劑和有機(jī)抗菌劑還存在一個(gè)共同的缺點(diǎn)，就是抗菌效能的釋放難以有效控制。抗菌劑的無序釋放會(huì)形成新的污染源，因而使其應(yīng)用受到很大限制。而且有些小分子抗菌劑，如含金屬錫的抗菌劑在國際上已被明令禁止使用。

高分子抗菌劑，是分子量較高的有機(jī)抗菌劑，其突出優(yōu)勢(shì)在于分子結(jié)構(gòu)的可設(shè)計(jì)性，它可以通過分子設(shè)計(jì)和化學(xué)合成，引入具有抗菌作用的基團(tuán)合成的，極大地增強(qiáng)了抗菌劑的作用效能和選擇性，在抗菌抑菌領(lǐng)域發(fā)揮著非常重要的作用。與無機(jī)抗菌劑比較，高分子抗菌劑顏色穩(wěn)定性好，在塑料等材料中使用，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單；與有機(jī)小分子抗菌劑對(duì)比，高分子抗菌劑具有長效、廣譜、安全性高，抗菌性能的釋放可得到有效控制等優(yōu)點(diǎn)。近年來，高分子抗菌劑的研究取得一定進(jìn)展，如CN1569923A，CN1400355A，CN1670047A等報(bào)道的高分子抗菌劑。但現(xiàn)有高分子抗菌劑成膜效率較低，不適用于復(fù)雜工件表面，還存在溶劑對(duì)環(huán)境的污染問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種成膜效率高，無溶劑污染，適用范圍廣的可紫外光交聯(lián)的咪唑鹽型高分子抗菌劑及其制備方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明之可紫外光交聯(lián)的咪唑鹽高分子抗菌劑，其單體分子結(jié)構(gòu)式為：

式中，R₁為碳原子數(shù)為1~15的直鏈型長鏈烷基，R_1?=?C₁H_3?~?C₁₅H_25?；R2為烷基丙烯酸酯基團(tuán)、烷基環(huán)氧乙烷基團(tuán)或烷基苯乙烯基團(tuán)等；將所述單體經(jīng)輻照交聯(lián)固化，即成。

本發(fā)明之咪唑鹽高分子抗菌劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）將咪唑與鹵代烴混合，實(shí)現(xiàn)咪唑的烷基化：將咪唑與極性溶劑按照摩爾比為1/1~1/1.5的比例混合，配制成咪唑的極性溶劑溶液，再按照咪唑與NaOH固體的摩爾比為1/1~1/2的比例往咪唑的極性溶劑溶液中加入NaOH固體，機(jī)械攪拌25～35?min?（優(yōu)選30?min）后，然后超聲震蕩25～35?min（優(yōu)選30?min）；接著加入鹵代烴的極性溶劑溶液，升溫至55～65℃（優(yōu)選60℃），保持?jǐn)嚢?2-16h；反應(yīng)液過濾，濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋除溶劑，殘余物采用柱層析分離，得到黃色液體，即為烷基化咪唑；

所述咪唑分子結(jié)構(gòu)為“1，3-二氮雜-2，4-環(huán)戊二烯”；

所述鹵素優(yōu)選氯、溴或碘；

所述烷基優(yōu)選直鏈型，碳原子數(shù)為1~15個(gè)；

所用極性溶劑優(yōu)選乙腈、乙苯、四氫呋喃等；

所述柱層析分離的洗脫液為二氯甲烷與甲醇按照體積比為20/1~10/1的混合液；

（2）將步驟（1）所得烷基化咪唑與鹵代烷基丙烯酸酯混合，進(jìn)行反應(yīng)，得到可紫外光交聯(lián)的抗菌單體：