一種新型抗菌劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型抗菌劑的制備方法，將殼聚糖溶解在多元羧酸2-膦酰基-1,2,4-丁烷三羧酸(PBTCA)中，在一定量的交聯(lián)劑作用下，兩種反應(yīng)物進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，得到一種含磷的殼聚糖衍生物抗菌劑。本發(fā)明方法可以應(yīng)用于制備抗菌功能的材料中，其對大腸桿菌(屬于革蘭氏陰性菌)以及金黃色葡萄球菌(屬于革蘭氏陽性菌)均有很好的抗菌性能，該含磷殼聚糖衍生物抗菌劑原料易得，合成方法簡單，反應(yīng)條件易控制，成本低，是一種安全、無毒、環(huán)保的功能助劑。
【專利說明】一種新型抗菌劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種含磷殼聚糖衍生物抗菌劑的制備方法，屬于新型功能助劑【技術(shù)領(lǐng)域】，可應(yīng)用于制備抗菌功能材料。
【背景技術(shù)】:
[0002]目前，殼聚糖衍生物抗菌劑種類很多，其中，效果較好的有殼聚糖胍基衍生物，殼聚糖季銨鹽類衍生物，殼聚糖羧甲基化衍生物等。殼聚糖胍基衍生物具有良好的熱穩(wěn)定性和抗菌性能，該類抗菌劑對纖維的附著力很強(qiáng)，還可與聚合物進(jìn)行共混紡絲制備具有抗菌性能的紡織品，耐洗性和殺菌效果都很好，能滿足人們對衣著的衛(wèi)生性和舒適性的要求，但防霉效果和耐光性較差。殼聚糖季銨鹽與殼聚糖相比其在水中的溶解性大大提高，對革蘭氏陽性菌和陰性菌均顯示出較好的抑菌效果，但目前對其成膜性及膜抑菌性的研究鮮見報(bào)道。羧甲基化殼聚糖是殼聚糖研究較早、應(yīng)用較廣泛的衍生物之一，-COOH的引入明顯改善了殼聚糖的水溶性，-COOH和-NH2兩種基團(tuán)的共存使得殼聚糖具有更好的生物相容性、吸濕保濕性、抗菌性等，拓展了殼聚糖的應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用范圍，但是由于殼聚糖溶解性較差，羧甲基化時(shí)間較長，反應(yīng)需在強(qiáng)堿條件下，且溫度較高，分子量降低較快，衍生物取代度一般在1.0以下，工藝也較復(fù)雜。對殼聚糖進(jìn)行化學(xué)修飾是改善其基本性能、擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域的手段之一，修飾后的殼聚糖不改變原有骨架結(jié)構(gòu)，在保持原有的諸多性能的同時(shí)，還可提高或賦予其更多新的性能，使之成為應(yīng)用更加廣泛的生物功能材料。在殼聚糖中引入磷元素形成磷酸化或膦酸化的殼聚糖是其改性研究的方向之一，含磷殼聚糖衍生物具有以下特點(diǎn):(1)溶解性提高，一般而言，在殼聚糖上導(dǎo)入含磷/膦酸基團(tuán)后，可以使含磷殼聚糖衍生物溶解(或溶脹)到許多溶劑中，這是由于含磷基團(tuán)的引入破壞了殼聚糖分子內(nèi)或分子間的氫鍵，使之溶解(或溶脹)性增強(qiáng)。如果引入的含磷基團(tuán)上含有親水性基團(tuán)(如羥基或羧基等)，它的溶解(或溶脹)能力會更強(qiáng)，即相似相溶。(2)不同分子結(jié)構(gòu)的殼聚糖衍生物因作用對象不同而表現(xiàn)出不同的生物抑制效果，含磷殼聚糖衍生物還表現(xiàn)出某些抗菌選擇性，因?yàn)檎婢?xì)胞壁的主要成分也是殼聚糖，由于殼聚糖與真菌細(xì)胞壁的親合作用不同，殼聚糖衍生物不同，親合作用自然不同。(3)含磷殼聚糖衍生物具有很強(qiáng)的金屬吸附或螯合作用，而且對鈣離子具有較好的吸附作用。目前，已合成出的含磷殼聚糖衍生物的種類并不太多，但是其應(yīng)用領(lǐng)域涉及:生物制藥、藥物載體、金屬鰲合、骨質(zhì)修復(fù)、組織工程材料和生物燃料電池等，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和前景。
[0003]本發(fā)明所涉及到的合成產(chǎn)物是一種含磷的殼聚糖衍生物抗菌劑，可用于制備抗菌功能材料，該含磷殼聚糖衍生物抗菌劑原料易得，合成方法簡單，反應(yīng)條件易控制，成本低，其對革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性菌的抗菌性能均優(yōu)于殼聚糖，是一種安全、無毒、環(huán)保的功能助劑，有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和前景。目前，國內(nèi)外專`利和文獻(xiàn)尚未報(bào)道本發(fā)明涉及的含磷殼聚糖衍生物抗菌劑的制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】
:[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種新型含磷殼聚糖衍生物抗菌劑的制備方法，是將殼聚糖溶解在多元羧酸2-膦?；?1，2，4-丁烷三羧酸(PBTCA)中，在一定量的交聯(lián)劑作用下，兩種反應(yīng)物進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，得到一種含磷的殼聚糖衍生物抗菌劑，本發(fā)明方法可以應(yīng)用于制備一種抗菌膜，其對金黃色葡萄球菌(屬于革蘭氏陽性菌)與大腸桿菌(屬于革蘭氏陰性菌)的抗菌性能均優(yōu)于殼聚糖膜，該含磷殼聚糖衍生物抗菌劑原料易得，合成方法簡單，反應(yīng)條件易控制，成本低，是一種安全、無毒、環(huán)保的功能助劑。
[0005]本發(fā)明的含磷殼聚糖衍生物抗菌劑的制備方法，按照如下步驟操作:
[0006]1、將2.67重量份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的PBTCA加入47.3重量份的水中制得溶液，將I重量份殼聚糖溶解在上述溶液中，通過攪拌2h使其充分溶解，然后將溫度升高至80°C，然后將0.18重量份的甲醛滴入該混合溶液，并回流I小時(shí)，然后在該溫度下反應(yīng)6小時(shí)，通過調(diào)節(jié)混合液的PH值4.3-4.8，抽濾，得到其固體產(chǎn)物，將該產(chǎn)物干燥，研磨，最終得到含磷殼聚糖衍生物抗菌劑。其反應(yīng)方程式如下:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種抗菌劑的制備方法，是將殼聚糖溶解在多元羧酸2-膦?；?1，2，4-丁烷三羧酸(PBTCA)中，在一定量的交聯(lián)劑作用下，兩種反應(yīng)物進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，得到一種含磷的殼聚糖衍生物；其特征在于按照如下步驟操作:將2.67重量份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的PBTCA加入47.3重量份的水中制得溶液，將I重量份殼聚糖溶解在上述溶液中，通過攪拌2h使其充分溶解，然后將溫度升高至80°C，然后將0.18重量份的甲醛滴入該混合溶液，并回流I小時(shí)，然后在該溫度下反應(yīng)6小時(shí)，通過調(diào)節(jié)混合液的PH值4.3-4.8，抽濾，得到其固體產(chǎn)物，將該產(chǎn)物干燥，研磨，最終得到含磷殼聚糖衍生物；其反應(yīng)方程式如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗菌劑的制備方法，其特征在于所用殼聚糖的粘均分子量為300000，脫乙酰度為85% -90%。
【文檔編號】C08L5/08GK103554301SQ201310511895
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】呂洲, 董朝紅, 張亮, 朱平 申請人:青島大學(xué)