[发明专利]一种具有超支化结构的大分子胍盐抗菌剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新型抗菌剂技术领域，具体涉及一种超支化大分子胍盐抗菌剂及其制备方法。

背景技术

早在1861年，Strecke就发现了胍，随后在一系列天然产物和多种植物中相继发现了胍的存在；人和动物体内也含有微量胍。从结构上看，胍是亚胺脲，它的结构有如下所示三个共振式：

胍接受质子后形成的稳定胍基阳离子，使胍的水合物有着显著的碱性。利用这个原理，胍基阳离子与有机酸根离子可结合形成胍盐。胍盐是胍类化合物中的一个重要组成部分，能衍生出种类繁多的胍类化合物。市面上常见的商品一般都是胍盐，如磷酸胍盐、盐酸胍盐、硫酸胍盐、碳酸胍盐、硝酸胍盐、硬脂酸胍盐等。

胍是一类具有重要应用价值和良好生物活性的有机化合物，并具有良好的抗菌性能。长期以来，胍类化合物作为杀菌消毒剂、催化剂、营养剂、饲料以及化妆品添加剂等广泛应用于医药、农药和化工领域。

大分子胍盐抗菌剂是近年来应用较多的一类消毒杀菌剂，且易溶于水，使用方便，同时具有广泛的抗菌谱、低毒、无刺激，对人体和环境无害。作为抗菌剂，已在欧洲得到了普遍的使用认可，除用于食品和酒精饮料等工业消毒外，还可用于纤维纸张、食品以及毛巾、毛衣、口罩等的消毒。但其还存在聚合胍盐分子量较低、产品单一、热稳定差、需较长作用时间才能显示抗菌效用等缺点。

胍类消毒剂的杀菌机理属于阳离子抗菌剂杀菌机理。目前认为阳离子抗菌剂的抗菌机理为：

胍类化合物中的胍基溶于水后带正电荷，易吸附在带负电荷的微生物表面，破坏微生物表面的电荷分布以及膜的通透性，首先是小分子的K⁺、Na⁺、ATP等小分子量物质流出体外，然后核酸等大分子量物质流出，致使微生物死亡。同时胍盐能渗透到微生物体内，破坏微生物体的细胞结构和能量物质代谢，使细菌和病毒丧失了活性。

我们知道，细菌的抗药性是因为小分子抗菌材料可以进入细菌细胞核(细胞质)，致使细菌DNA链上个别核苷酸的改变而产生的。而大分子胍盐吸附到微生物细胞表面时，其所形成的分子网络将会堵塞微生物的呼吸通道，使微生物迅速窒息而死亡。由于大分子抗菌材料与小分子抗菌材料的抗菌机理不同，且很难进入细菌内部，也难于对与细菌的DNA发生直接作用，因而细菌很难对大分子胍盐产生抗药性。

从表1(Biomacromolecules 2000，1，473-480)可知，树状高分子抗菌剂的电荷密度最高，然而，树状高分子抗菌剂和聚合物抗菌剂穿透细胞壁的阻力比低分子大，但是树状高分子抗菌剂比一般的聚合物抗菌剂要紧凑，受到的阻力比小，就综合效果而言，树状高分子有机抗菌剂的抗菌性能最好。本发明的目的是通过超支化技术，在增加产物相对分子量的同时，大幅度提高大分子胍盐抗菌基团的密度，使大分子胍盐同时兼具大分子与小分子抗菌剂的抗菌优点，成为高效率、高性能的一类新型抗菌处理。

表1阳离子抗菌剂抗菌性能比较