[发明专利]一种氨基化木质素及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及生物质基多功能抗菌剂技术领域，提供了一种兼具抗菌、抗紫外氧化和乳化性能的氨基化木质素及其制备方法和应用。所述氨基化木质素由酶解木质素，赖氨酸和乙二醛反应得到，通过Manich反应，在木质素多酚聚合物中引入氨基，增加静电相互作用，提高抗菌活性，实现木质素在生物医药中的高值化利用，具有重要的社会、环境和经济意义。利用氨基化木质素协同小分子助剂，稳定高内相乳液，用于负载天然抗菌试剂，提高天然抗菌试剂的化学稳定性、抑菌活性和生物利用度，为构建新型抗菌材料提供新策略。

技术领域

本发明涉及生物质基多功能抗菌剂技术领域，尤其涉及一种兼具抗菌、抗紫外氧化和乳化性能的氨基化木质素及其制备方法和应用。

EHL指酶解木质素，Lys指赖氨酸，HIPEs指高内相乳液。

背景技术

由于不同病原菌引起的严重感染性疾病，如化脓性伤口感染、呼吸道炎症、皮炎等，依旧是人们生命健康的最大威胁之一。更为严重的是，由于传统抗生素的滥用，病原菌的耐药性不断增加，这对现有的细菌感染治疗系统造成了极大的威胁。因此，迫切需要新的、有效的抗菌策略和药物来减少对抗生素治疗的依赖。

自古以来，草药和植物化学物质被广泛用作治疗各种感染性疾病。姜黄素是从姜黄根茎中提取的一种天然多酚化合物，已被证明对包括幽门螺杆菌、大肠杆菌对白色念珠菌以及多药耐药菌在内的众多病原菌具有高效的抑制活性。然而，姜黄素对温度、氧气和光敏感导致易降解失活，水溶性差导致生物利用度低，在临床应用中受到了严重限制。

木质素是植物中第二丰富的多酚聚合物。工业木质素年产量也超过5000万吨，但大部分仅用于低产出物的应用，如燃烧燃料供热和工业过程的能源发电。这一过程不仅浪费了大量的生物资源，而且严重危害人类生存环境。事实上，保护植物免受细菌和真菌的侵袭是木质素的关键功能之一。Yang等人研究发现工业木质素对植物病原菌具有广泛的抑制活性，可用于植物病原菌抗菌剂或食品包装。Wang等人研究表明工业木质素对常见的医院病原菌包括大肠杆菌和金黄色葡萄球菌也具有一定的抑制活性。然而，工业木质素差的水溶性和低抗菌活性，限制了其在临床中的应用。有文献报道称，通过乙酰化、环氧化、羟甲基化、氨化等化学改性，可提高工业木质素的抗菌活性。此外，木质素分子中含有众多芳香环结构，赋予其优异的紫外线阻隔性能，可广泛应用于包括姜黄素和β-胡萝卜素等光热不稳定药物的保护剂。综上所述，合成多功能木质素基抗菌剂，并协同天然多酚化合物，是构建新型抗菌材料的一种理想策略。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的缺点与不足，构建一种新型抗菌材料及其应用。

本发明目的第一方面在于提供一种氨基化木质素，具有很高的抗菌活性和水溶性，由以下组分反应得到：酶解木质素，赖氨酸和乙二醛。

本发明目的第二方面在于一种氨基化木质素的制备方法，提高木质素抗菌活性和水溶性。通过下述方案实现：

本发明提供了一种氨基化木质素的制备方法，包括以下步骤：

S1、将酶解木质素溶解于碱溶液中得到酶解木质素溶液，加入赖氨酸和乙二醛，搅拌加热反应一定时间；

S2、反应结束后，加入酸溶液调节反应液的pH至中性，用透析袋透析2～6天；

S3、对得到的透析液进行干燥得到氨基化木质素。

优选地，本发明的一种氨基化木质素的制备方法，还包括以下附加技术特征至少其中之一：

所述酶解木质素溶液的浓度为5～20wt％；

所述酶解木质素、赖氨酸和乙二醛的质量比为1：0.5～3：0.5～3；

所述透析袋分子量为Mw＝2500～4000Da；

所述干燥为冷冻干燥。