[发明专利]一种甲壳胍抗菌剂的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种以天然产物胍和甲壳质为原料制备成的抗菌剂，特别是一种含有天然高分子壳聚糖基胍盐(以下简称甲壳胍)抗菌剂的制备方法。

技术背景：

胍存在于蛋白、核酸、链霉素等天然产物及甜菜、稻壳、蘑菇和豆类等多种植物中，人和动物体内也含有微量的胍，但游离胍很不稳定，易吸收空气中的二氧化碳，生成碳酸胍，所以胍通常以胍盐的形式稳定存在。胍盐是胍基化合物中的一个重要组成部分，能衍生为种类繁多的胍基衍生物，这些衍生物具有很好的抗菌性能。

甲壳质是甲壳素和壳聚糖的统称，壳聚糖因含有氨基，在一定条件下具有抗菌活性，且因具有生物相容性和天然性得到许多应用。

壳聚糖或是胍盐虽然都可以作为抗菌剂，但是壳聚糖作为抗菌剂受分子量和使用环境的影响比较大，只有在适合的分子量和酸性环境下才有明显的抗菌活性，从而限制了它的用途。在现有的技术中，中国专利2003101055431公开了一种“用于纺织品的甲壳质及生物膜整理剂及其制备与应用工艺”，为了克服壳聚糖抗菌性差的缺陷而改用壳聚糖季铵盐作为抗菌剂。胍盐虽然抗菌活性较强，受环境条件的影响也较小，但通常分子量很小，易溶于水，用于纺织品等需一定耐久性抗菌的用途时并不适用，如中国专利01127470公开了一种“胍类聚合物衣物消毒洗涤剂盐酸聚氧乙烯羟基胍”的配方，虽然抗菌性良好，却是用于衣物的一次性消毒处理剂，没有耐久性，并不适合做纺织品后处理剂，另外，低分量胍盐的稳定性较差，易于分解容易失去抗菌活性也是缺陷。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有壳聚糖和低分子胍盐单独作为抗菌剂所存在的上述缺陷，寻求一种以甲壳胍为主要抗菌剂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用甲壳胍与壳聚糖、表面活性剂，经反应合成含甲壳胍的抗菌剂。将壳聚糖溶解于含酸类物质的水中，在搅拌下升温至20℃～60℃反应0.5～5h，加入甲壳胍充分反应0.1～2h，最后再加入表面活性剂搅拌均匀即制得含甲壳胍的抗菌剂。在制备中所用的酸类物质可以是醋酸、甲酸、柠檬酸一样的有机酸，也可以是盐酸和硫酸等无机酸；表面活性剂为阳离子或非离子，阳离子表面活性剂采用十二烷基二甲基苄基氯化铵(商业名称1227，洁尔灭)、十六烷基三甲基溴化铵(商业名称1631，新洁尔灭)等，非离子表面活性剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚(商业名称JFC，OP，平平加)、烷基酚聚氧乙烯醚(商业名称TX-10，TX-n)等。甲壳胍与辅助成分壳聚糖和表面活性的比例为100％～0.001％比0％～99.999％；壳聚糖与表面活性剂的比例为100％～80％比0％～20％。

含甲壳胍的抗菌剂在纺织品上的应用方法是采用浸轧工艺，先将含甲壳胍抗菌剂按比例稀释成一定浓度的工作液，通过浸轧机浸轧后烘干即可。

含甲壳胍的抗菌剂在农业上的应用方法是按比例稀释成一定浓度的工作液，再采用喷雾的方法或灌溉的方法施与农作物或果树、花卉。

本发明与以前的技术相比有如下优点：

1、采用天然高分子壳聚糖基胍盐，即甲壳胍作为主抗菌剂，克服了单独使用壳聚糖或胍盐以及将壳聚糖和胍盐简单地复配作为抗菌剂所带来的抗菌性差、耐久性和稳定性都不好的问题。将甲壳胍用于纺织品和农用抗菌剂是继将其作为保湿剂后开发的新用途。

2、甲壳质和甲壳胍都源自天然生物材料，和传统的人工合成有机抗菌剂和重金属抗菌剂相比，可生物降解，对环境友好。用于纺织品兼具抗菌保湿护肤多重功能，用于农作物兼具抗菌、抗病、保湿、增产多重功能，均符合一剂多效的特点。

具体实施方式：

本发明的实施可以按照下列例子进行：

实施例1：

配制1％醋酸溶液1000mL，搅拌下将壳聚糖30g溶解其中，升温至50℃反应1h，再将甲壳胍70g慢慢溶解其中，继续反应30min即得到含甲壳胍7％的抗菌剂。

含甲壳胍抗菌剂的应用：

将上述甲壳胍抗菌剂用水稀释10倍，纺织品为纯棉毛巾、混纺织物或无纺布餐巾，选用浸轧工艺二浸二轧30℃～70℃，轧余率60％～200％→烘干85℃～105℃→焙烘150℃～190℃→抗菌产品。

将上述甲壳胍抗菌剂用水稀释300～500倍，采用喷雾法用于农作物、果蔬的抗菌防病。

实施例2：

配制1.5％醋酸溶液100L，搅拌下将壳聚糖2Kg溶解其中，升温至45℃反应2h，再将甲壳胍5.5Kg慢慢溶解其中，继续反应1h后加入5％十二烷基二甲基苄基氯化铵10Kg搅匀，即得到含甲壳胍5％的甲壳胍抗菌剂。