[發明專利]一種含β-環糊精的鹵胺類抗菌劑共聚物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310524195.5
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103554367A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 任學宏;李蓉;豆建峰;姜潛遠
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F4/40;C08F8/20;A01N43/90;A01P1/00;D01F1/10;D01F6/54;D01F6/50;D01F2/28
• 代理公司: 無錫華源專利事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 馮智文

技術領域

本發明屬于鹵胺類抗菌劑合成技術領域，具體涉及一種含有β-環糊精的將鹵胺類抗菌劑共聚物及其制備方法，以及該抗菌劑共聚物在制備抗菌納米纖維材料中的應用。

背景技術

人類生存環境中存在大量致病細菌，而抗菌劑和具有抗菌功能的物品的使用，不僅可以有效阻止人與人、人與物、物與物之間的細菌交叉傳染，還可以啟發人們將事后處理的防病模式轉變為事前防范。

理想的抗菌劑應當具備以下特點：原料廉價易得，合成容易，便于存儲，有效期長，不易分解或者不易轉變成有毒物質，可反復殺菌等。目前常用的抗菌劑主要包括無機抗菌劑、有機抗菌劑、天然抗菌劑等，這些抗菌劑在實際應用中呈現出諸多問題，如抗菌速度慢，不能反復殺菌，易使細菌產生耐藥性，甚至具有生物毒性等。

鹵胺類化合物是一類新型綠色有機抗菌劑，具有廣譜殺菌、殺菌速度快、殺菌效率高、穩定、長效、抗菌功能可再生、不會產生有毒副產物等優點。鹵胺化合物抗菌劑水解后氯正離子具有氧化作用，可殺死病原菌，化合物經氯水（有效成分為次氯酸鹽）漂洗后，其中的N-H鍵又可被氧化為N-Cl鍵，重新獲得殺菌功能。經實際測試，其抗菌性能優異，可以在很短的時間內殺死絕大部分葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿假單胞菌等常見病菌，甚至對某些病毒也有殺滅作用。

然而，上述鹵胺類抗菌劑在實際應用中也存在一些問題，如：合成原料昂貴；合成反應溫度高，條件較為苛刻，工藝復雜；部分氯胺類抗菌劑以N-羥甲基為活性基團，在使用過程中仍存在甲醛釋放問題；應用范圍窄等。綜合考慮目前已有的各種用于抗菌整理的鹵胺類抗菌劑存在的問題，開發一款綜合性能優越的新型鹵胺類抗菌劑具有十分重要的意義。

發明內容

針對現有鹵胺類抗菌劑及其制備工藝存在的上述不足，本發明的目的在于提供一種含β-環糊精的鹵胺類抗菌劑共聚物，該抗菌劑共聚物分子量大，具有優越的抗菌性能。

一種含β-環糊精的鹵胺類抗菌劑共聚物，為式（Ⅰ）所示結構的化合物：

式中，R選自C₁～C₈烷基，苯基衍生物或酰胺衍生物；具體地，R可根據使用溶劑的不同來選擇：如使用溶劑為水，則R可選自C₁～C₄的烷基或者酰胺衍生物；如使用溶劑為有機溶劑，則R可選擇C₅～C₈的烷基或者苯基衍生物，其中苯基衍生物可優先選擇乙烯基苯、丙烯基苯、以及含有雙鍵的聯苯化合物；

R₁選自氟、氯或溴；

m和n分別代表所述共聚物中兩種單體的聚合度；

代表

本發明的另一目的在于提供上述含β-環糊精的鹵胺類抗菌劑共聚物的制備方法：首先將質量比為1:5～5:1的含有雙鍵的馬來酸酐改性β-環糊精和含有雙鍵的鹵胺類化合物溶于乙醇和水的混合溶液，充分攪拌溶解；加入氧化還原引發劑體系，在氮氣保護下于35～70℃反應3～10h；反應結束，減壓蒸餾，過濾，提純并烘干，得到含β-環糊精的鹵胺類抗菌劑共聚物前驅體；將該前驅體溶于質量百分濃度為1～5%的次氯酸鈉、次溴酸鈉或次氟酸鈉溶液中，于室溫靜置反應1h，過濾并烘干，得到含β-環糊精的鹵胺類抗菌劑共聚物成品；所述含有雙鍵的鹵胺類化合物化學結構式如式（II）所示：

其中n=1～8。

其進一步的技術方案為：

所述乙醇和水的混合溶液中，乙醇和水的體積比為1：1～4:1。

所述氧化還原引發劑體系為過硫酸銨-亞硫酸氫鈉體系或過硫酸鈉-亞硫酸氫鈉體系。

所述鹵胺類抗菌劑共聚物前驅體為（III）所示結構的化合物：

式中，R選自C₁～C₈烷基，苯基衍生物或酰胺衍生物；

m和n分別代表所述共聚物中兩種單體的聚合度；

代表

本發明的再一目的在于提供上述含β-環糊精的鹵胺類抗菌劑共聚物在制備抗菌納米纖維材料中的應用：將所述含有β-環糊精的鹵胺類抗菌劑共聚物前驅體與易于紡絲的高分子材料在適當的溶劑中按比例混合，所述含有β-環糊精的鹵胺類抗菌劑共聚物前驅體的用量為所述高分子材料重量的1～10%；調節紡絲條件，通過靜電紡絲制得納米纖維材料；最后將其浸漬于含有活性鹵素的溶液中進行鹵化反應，取出并烘干，即得抗菌納米纖維材料。

其進一步的技術方案為：