[发明专利]一种含原卟啉的杀菌材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及的是一种含原卟啉的杀菌材料及其制备方法和应用，将原卟啉和缩水甘油混合后在75～100℃下进行开环反应，以吡啶作为反应溶剂与催化剂，与无水甲基磺酰氯在室温下进行甲磺酰化，再加入叠氮化钠进行亲核取代反应，将生成的PPIX‑HPG‑N₃聚合物与三(2‑羧乙基)膦盐酸盐进行还原反应，将聚合物上的叠氮基团还原成氨基官能团，制备出具有杀菌作用的PPIX‑HPG‑NH₂聚合物。本发明制备的杀菌材料具有反应步骤简化，反应条件温和，危险性小，产物低毒，溶解性好等优点，在杀菌方面具有潜在的应用。

技术领域

本发明属于高分子材料合成与制备技术领域，涉及一种含原卟啉杀菌材料及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，由于抗生素的滥用导致了“超级细菌”的出现和传播。所谓“超级细菌”是指这些细菌对于目前的抗生素具有多重耐药的特性，这对于临床创伤感染的治疗增添了很大的难度。因此发展新的抗感染策略迫在眉睫。光动力抗菌治疗方法，就是其中最具前景的新疗法之一，对于细菌、真菌和病毒引起的感染，特别是对于耐药菌感染显示很好的疗效。

光动力疗法是利用光和光敏剂产生的光动力效应进行疾病诊断和治疗的一种技术。光动力抗菌的作用机制复杂，其基本原理是选择合适波长的光激发光敏剂从低能量的基态跃迁至高能量的三线态，并与目标微生物的生物分子反应，产生自由电子和(或)自由基，生成单态氧，然后单态氧再对目标微生物产生毒性，达到灭活微生物的目的。

原卟啉是众所周知的芳香族大环化合物，广泛存在于自然界中。原卟啉为紫褐色结晶性粉末，易溶于甲醇，难溶于稀酸，不溶于水、氯仿、乙醚和丙酮等。研究表明，卟啉类光敏剂产生的光动力可以有效地灭活酵母细胞。其作用原理是由于培养基中的原卟啉通过光活化产生活性氧自由基使得菌体细胞膜的通透性发生改变，进而破坏菌体正常生理代谢，从而导致菌体的死亡。原卟啉不溶于水，大大限制了原卟啉在生物领域的应用。而溶解或分散较好的卟啉衍生物比疏水性或团聚的卟啉衍生物能更有效地杀死细菌。

综上所述，开发出一种具有良好水溶性的原卟啉抗菌剂的方法是很有必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服原卟啉不溶于水的缺点，提出一种与具有良好水溶性的缩水甘油进行一系列反应制备具有水溶性原卟啉材料的新方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种含原卟啉的杀菌材料的制备方法，包括以下步骤：

1.PPIX-HPG的制备：将原卟啉和缩水甘油混合后反应，反应终止后用纯水透析，冻干制得PPIX-HPG聚合物；

2.PPIX-HPG-OMs的制备：将步骤1)中PPIX-HPG聚合物用吡啶溶解，同时以吡啶为催化剂，滴加无水甲基磺酰氯进行甲磺酰化反应，反应终止后用乙醇透析，旋干制得PPIX-HPG-Oms聚合物；

3.PPIX-HPG-N₃的制备：将步骤2)中PPIX-HPG-OMs聚合物用DMF溶解，与叠氮化钠反应，反应终止后用纯水透析，制得PPIX-HPG-N₃聚合物；

4.PPIX-HPG-NH₂的制备：将步骤3)中PPIX-HPG-N₃聚合物与三(2-羧乙基)膦盐酸盐进行还原反应，将聚合物上的叠氮基团还原成氨基官能团，反应终止后用纯水透析，得到PPIX-HPG-NH₂杀菌材料。

进一步，所述步骤1)中，按重量份数计，原卟啉84～96.3份，缩水甘油4.55～16份，反应温度为75～100℃，反应时间为30-40h。

进一步，所述步骤2)中，PPIX-HPG聚合物与无水甲基磺酰氯的摩尔比为1:0.3～1:1.2，反应温度为70～95℃，反应时间为36-50h。