[發明專利]含糖聚離子液體及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110763605.6
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113603818A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 張強;陳京
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C08F126/06
• 分類號: C08F126/06;C08F8/44;C08F8/00;A01N43/16;A01N43/40;A01N43/653;A01N43/78;A01N43/50;A01P1/00;A01P3/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 劉海霞

本發明公開了一種含糖聚離子液體及其制備方法和應用。所述制備方法采用含叔胺雜環類單體聚合形成聚合物主鏈，作為離子液體前驅體，再將離子液體前驅體與溴醇或溴糖混合，叔胺基團與溴基發生季銨化反應，得到含溴的含糖聚離子液體，含溴的含糖聚離子液體再進行陰離子交換，得到含相應陰離子的含糖聚離子液體。本發明制備方法簡單易行，合成的含糖聚離子液體另具有殺菌譜廣、殺菌效率高、不易產生抗藥性的特點。

技術領域

本發明屬于殺菌劑領域，涉及一種含糖聚離子液體及其制備方法和應用。

背景技術

聚離子液體(PIL)是由聚合物主鏈和重復單元中的離子液體(IL)物質組成的材料，同時具有離子液體和聚合物的優點，具有帶有正負電荷且對外不顯電性的特點。

由于細菌表面帶有的負電荷，因此殺菌劑必須帶有陽離子基團去吸引細菌。另外殺 菌的關鍵是聚合物帶有的疏水鏈段，由于磷脂雙分子層是疏水的，因此疏水鏈段可以插入到磷脂雙分子層，破壞細胞壁使細胞泄露，導致細胞的死亡。這就說明聚合物結構中 陽離子和疏水組分之間需要某種“平衡”。但過度疏水性會導致對人體紅細胞的高毒性。 綜上所述，現有的聚離子液體型抗菌劑仍然存在一些問題，例如疏水型的聚離子液體抗 菌劑殺菌效果好但對人體有害，而親水型的聚離子液體抗菌劑對人體無害但殺菌效果 差。因此人們試著在聚合物中加入親水性鏈段來平衡聚合物“親水-疏水”的關系，以 求滿足殺菌目的的同時盡可能的減少對人體的危害(Biomacromolecules,2019,20, 4096-4106)。目前，尚未有文獻報道既能保持抗菌劑的親水型亦能有較好的殺菌性能且 對人體無毒性的聚離子液體型抗菌劑。

眾所周知，糖類是人體不可或缺的物質之一，在聚合物中加入糖基鏈段會大幅度提 高與人體血液的親和力，減少對人體的毒性(AngewChemInt Edit 2018,57,12707-12710)。 但現有文獻報道中，由于糖類物質含有多個羥基的醛或酮類物質，在制備相關的單體和 聚合物時，它們經常干擾反應。在糖化學中開發出保護-去保護過程來消除這種干擾。 但是這種保護-脫保護的方式需要用保護劑先保護起來，然后用堿性物質來脫保護，在工業生產過程中增加了流程和成本(Macromolecules 2015,48,3705-3712)。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含糖聚離子液體及其制備方法，以及其作為殺菌劑的應 用。所述的含糖聚離子液體通過在聚合物鏈段中引入含糖基團，極大地降低材料對人體血紅細胞的毒性，提高生物相容性。由于糖的引入大大的降低了調整結構與抗菌活性之 間關系的難度，保持親水性的同時降低了生物毒性。

實現本發明目的的技術方案如下：

含糖聚離子液體，其結構式如下所示：

本發明還提供上述含糖聚離子液體的制備方法，采用含叔胺雜環類單體聚合形成聚 合物主鏈，作為離子液體前驅體，再將離子液體前驅體與溴糖混合，叔胺基團與溴基發生季銨化反應，得到含溴的含糖聚離子液體，含溴的含糖聚離子液體再進行陰離子交換，得到含相應陰離子的含糖聚離子液體，具體包括如下步驟：

將離子液體前驅體和溴糖溶于二甲基亞砜中，60～80℃下反應，反應結束后，在N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)中純化，干燥得到含溴的含糖聚離子液體；或將含溴的含 糖聚離子液體與可溶性金屬鹽混合溶于水中，進行陰離子交換，得到含相應陰離子的含 糖聚離子液體；所述的離子液體前驅體由含叔胺雜環類單體形成的聚合物。

優選地，所述的含叔胺雜環類單體選自乙烯基吡啶、甲基乙烯基吡啶、乙烯基咪唑、 甲基乙烯基咪唑、乙烯基-1,2,4-三唑、1-(丙-1-烯-2-基)-1,2,4-三唑、5-乙烯基噻唑、 甲基5-乙烯基噻唑等。