[发明专利]一种亚锡盐配合物抗菌材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种亚锡盐配合物抗菌材料及其制备方法，属抗菌材料技术领域。

技术背景

细菌无处不在、无孔不入，它们的传播和蔓延严重威胁着人类的健康。随着抗生素、消毒剂和杀菌剂等化学药物的大量使用，由耐药性引起的细菌变异种群越来越多，由此引发的全球性细菌灾害事件频频发生。为抑制这类细菌灾害的发生，研发和应用新型抗菌材料势在必行。目前抗菌材料主要分为无机抗菌材料、有机抗菌材料、有机-无机复合抗菌材料。无机抗菌材料具有安全性高，耐热性和持久性良好，且不易产生抗药性等优点，自20世纪80年代以来获得了陆续的开发与应用，但多数无机抗菌材料的生物相容性较差。有机抗菌材料生物相容性较好，但稳定性欠佳。目前研究和应用较多的是无机-有机复合抗菌材料。

金属锡富有光泽、无毒、不易氧化变色，具有很好的杀菌、净化、保鲜效用。生活中常用于食品保鲜、罐头内层的防腐膜等。早在远古时代，人们便发现并使用锡。在我国的一些古墓中，便常发掘到一些锡壶、锡烛台之类锡器。自20世纪80年代初发现有机锡配合物具有较强的抗癌活性以来，国内外化学家对其合成及生物活性的研究倍加重视。研究表明很多类型的有机锡化合物具有较强的抗菌、抗癌活性(李娟, 等. 合成化学, 2007, 15(2): 176-180)，但有机锡化合物制备工艺复杂，成本较高。氯化亚锡、硫酸亚锡、甲基磺酸亚锡等无机亚锡盐广泛用于染料、香料、制镜、电镀、超高压润滑油、漂白等工业，并用作还原剂、媒染剂、脱色剂和分析试剂，用于银、砷、钼、汞的测定等方面，其制备成本较低，合成工艺简单。无机亚锡盐具有良好的生物相容性，但其的抗菌性能至今未见相关报道。由于纯的氯化亚锡、硫酸亚锡、甲基磺酸亚锡不稳定，将其与高分子进行配位，可提高其稳定性。

聚苯胺被广泛用于电极材料，防静电材料，电磁屏蔽材料，防腐涂料，防污材料，电致变色元件，选择性透过膜，微波吸收，塑料的焊接，发光二机管，光学器件及非线性光学器件。目前关于聚苯胺与亚锡盐的配合物的报道较少，同时用于抗菌性能的研究未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种亚锡盐配合物抗菌材料，该材料以聚苯胺为载体，聚苯胺以纳米纤维的形式存在，亚锡盐与聚苯胺分子链上的亚胺基配位形成配合物；抗菌材料中聚苯胺直径为50～300 nm。

 

本发明另一目的在于提供一种亚锡盐配合物抗菌材料的制备方法，该方法利用聚苯胺具有的特殊配位作用，通过一步法与氯化亚锡、硫酸亚锡等亚锡盐进行配位，得到一种具有抗菌性能优异、热稳定性好、生物相容性优良的新型亚锡盐/聚苯胺配合物抗菌材料。

本发明方法包括以下步骤：

1）  配制摩尔浓度为0.1～1.0 mol/L的酸溶液，并将其等分为两等份，在一份酸溶液中加入一定量的苯胺单体及亚锡盐，在室温下搅拌均匀，形成A液，其中苯胺摩尔浓度为0.5～2.0 mol/L，亚锡离子的摩尔浓度为0.01～0.4mol/L，然后向另一份酸溶液中加入过硫酸铵，并搅拌均匀，形成B液，将B液在室温下快速倒入A液中，然后在室温下静置12～24小时；

2）  利用减压过滤分离步骤1）中形成的固体，并依次用蒸馏水、丙酮洗涤，直至滤液的PH=7为止；

3）  将步骤2)获得的固体在40～80 ℃下真空干燥12小时，即得亚锡盐/聚苯胺配合物抗菌材料。

本发明中苯胺与过硫酸铵的摩尔比为20：1～5：1。

本发明中酸溶液为盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、甲苯磺酸中的一种。

本发明中亚锡盐为氯化亚锡、硫酸亚锡、甲基磺酸亚锡中的一种。

本发明所得亚锡盐/聚苯胺配合物抗菌材料，其中所用聚苯胺以纳米纤维的形式存在，其直径在50～300 nm之间，亚锡盐与聚苯胺分子链上的氮原子配位，形成稳定的配合物；该配合物对酵母菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等不同菌种的抑菌率最高可达99.99%。

同现有技术相比，本发明有如下优点或积极效果：

1、本发明提供的抗菌材料原料成本低、制备工艺简单、热稳定性好，克服了现有市场上银系抗菌材料成本高的缺点，且扩大了亚锡盐、聚苯胺的应用领域，发展了有机-无机复合抗菌材料的制备方法。

2、在亚锡盐/聚苯胺配合物抗菌材料中，成纳米纤维状的聚苯胺具有较大的比表面，且聚苯胺具有良好的生物相容性，对人体无毒、无害，易于产业化，具有很高的经济和社会价值。