[发明专利]一种聚四氢嘧啶杂环抗菌聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有抗菌性能的聚合物及其制备方法。

背景技术

细菌感染一直是人类健康的严峻挑战，传统抗生素几乎不可避免地使微生物产生耐药性，因此亟待开发新型抗菌剂。目前使用的抗菌药有很多种类，其抗菌作用机理多样，包括：抑制细胞壁的合成，抑制蛋白质的合成，以及抑制DNA的合成等。近年来包括超级细菌在内的耐药菌、甚至多重耐药菌不断出现，形势严峻。

大量抗菌类的多肽聚合物引起关注并被广泛研究。多肽广泛存在于动物、植物、微生物等各种形式的生命体中，能够抵御细菌、真菌等微生物的入侵，本身具有广谱的抗菌活性和调节免疫功能。但是，多肽类聚合物自身具有结构不稳定(易被蛋白酶水解)、价格昂贵、不易大量制备等缺点，实际应用受到诸多限制。因此，研发一种具有优越抗菌性能的抗菌聚合物具有重要的意义。

含氮杂环化合物具有抗菌、抗肿瘤、消炎等生理和药理活性，其中嘧啶及其衍生物大部分都拥有药理和生理活性，比如舒张血管、强心、以及抗菌抗肿瘤等特性。因此，对嘧啶杂环衍生物的合成一直是有机合成以及医用材料的热点之一。而其中，四氢嘧啶因具有良好的生物活性而受到广泛研究。研究发现，其可作为M1受体治疗阿兹海默病、人类免疫缺陷病毒(HIV)蛋白抑制剂以及结核杆菌抑制剂等。根据已有文献报道，其合成是大多通过炔、胺和甲醛的三组分反应，对其生物活性的研究很少。目前，只有一篇文献报道了基于小分子的四氢嘧啶化合物的抗菌性(Myadaraboina,S.,et al.,Solvent-free one-pot synthesis of polysubstituted tetrahydropyrimidines and their antioxidant and antimicrobial properties.Research on Chemical Intermediates,2015.42(2):p.923-937.)。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种具有低毒性高抗菌活性的聚四氢嘧啶杂环聚合物；本发明的目的之二是提供一种聚四氢嘧啶杂环聚合物的制备方法，该方法具有经济绿色快捷的特点。

本发明将多组分聚合反应引入到四氢嘧啶的三组分合成中，创造性地合成了一种未见报道的新型抗菌高分子暨聚四氢嘧啶杂环聚合物。该合成方法具体为以含炔基的单体、含双胺基的单体以及甲醛为反应原料，以乙酸为催化剂，经过一锅反应合成法制备；其中含炔基的单体结构式为其中R₁为C₁-C₂₀的直链或支链烷基或者苯基或取代苯基；R₂为甲基或者乙基；

所述的含双胺基的单体结构式为H₂N-R₃-NH₂,

其中R₃为C₁-C₂₀的直链或支链烷基，或被一个或多个O或N间断的C₁-C₂₀的直链或者或支链烷基；C₅-C₆环烷基，含O,S或N的五元或六元杂环，被一个或多个-OH取代的环己基或C₃-C₂₀直链或者支链烷基；或

R₃为苯基或被烷基，羟基，卤素，烷氧基，磺酸基，卤代烷基取代的苯基；或

R₃为R₄-X-R₅，其中X为亚甲基，烷基或苯基取代的亚甲基，直键，羰基，砜，O,S或C₅-C₆亚环烷基；R₄，R₅分别为苯基或被烷基，羟基，卤素，烷氧基，磺酸基，卤代烷基取代的苯基；

或含双胺基的单体为1,3-环己二甲胺，2-脱氧链霉胺二氢溴酸盐，2,5-二氨甲基-四氢呋喃，异佛尔酮二胺，1,4-环己烷二甲胺，1,4-二胺甲基苯，反式-1,4-环己二胺，L-胱氨酸或L-赖氨酸，3,6-硫代蒽二胺，2,7-二氨基芴，乙胺嘧啶，1,5-萘二胺，环丙氨嗪或苯代三聚氰胺；

所述聚四氢嘧啶杂环聚合物的结构式为

上述制备聚四氢嘧啶杂环聚合物的方法中，反应溶剂优选为甲醇，四氢呋喃。反应温度优选为室温。