[发明专利]一种具有抑菌活性的化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及抑菌化合物技术领域，具体公开了一种具有抑菌活性的化合物及其制备方法和应用，包括如下步骤：掺锌石墨烯量子点的制备：将有机酸与吡咯烷酮‑羧酸锌在120‑180℃加热反应2‑4h，反应结束后冷却至室温，并调节pH至6‑8，离心，洗涤，烘干，即得；抑菌聚合物基体的制备：将1‑乙烯基‑3‑烷基咪唑、乙烯基二甲基氟硅烷依次加入甲基丙烯酸酯类单体水溶液中，超声分散后，加入偶氮二异丁腈作为引发剂，在60‑90℃下反应8‑12h，即得；将掺锌石墨烯量子点以原位共混的方式加入到抑菌聚合物基体中，即得。该化合物具有不易迁移挥发、抑菌效果长效持久、毒性小、生物相容性好的优点。

技术领域

本发明涉及抑菌化合物技术领域，具体涉及一种具有抑菌活性的化合物及其制备方法和应用。

背景技术

细菌是传播疾病的一大途径，尤其是在公共场合，许多流行病会通过细菌进行传播。随着全民安全意识和保健意识的提高，公众对于疾病的预防意识逐渐增强，为了避免细菌对人体健康造成威胁，许多研究者关注到抑菌材料并将其应用于各个领域中减少因细菌传播而发生交叉感染的风险。

目前抑菌方法主要分为物理法和化学法，物理法主要是通过紫外线、高温高压以及射线等破坏细胞的内外渗透压诱导细胞发生死亡，而化学法主要是通过正电性的物质与负电性的细胞壁发生作用破坏细胞壁，导致细胞内容物发生泄露而导致细胞发生死亡，而后者由于适用面广、效率高、时效长、安全经济等优点而更加受到青睐。

传统的抑菌剂多为抗生素，但是人体已经对抗生素产生耐药性，增加了治疗成本和患者死亡风险，因此利用生物相容性好的材料开发新型抑菌剂已经成为目前的研究热点。石墨烯材料由于其生物相容性好、毒性低等特点在近年来受到广泛应用，石墨烯量子点是石墨烯系列材料的新兴材料，通常来讲，石墨烯量子点的尺寸为10nm左右，由于其表面存在大量的活性自由基，因此可以通过不同的分子和官能团对其表面进行功能化改性和修饰来使其具有特定的功能。然而这种石墨烯类的的抑菌活性普遍较低且稳定性差，需要进一步对其进行改性以期获得一种毒性低，抑菌活性高效持久的抑菌化合物。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于通过将掺锌石墨烯量子点以原位共混的方式加入抑菌聚合物基体中，通过体系中存在的石墨烯量子点、锌离子、咪唑基团以及疏水性的含氟单体，赋予了抑菌化合物优异广谱的抑菌性，本发明的抑菌化合物不易迁移挥发、抑菌效果长效持久、毒性小、生物相容性好。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种具有抑菌活性的化合物的制备方法，包括如下步骤：

a、掺锌石墨烯量子点的制备：将有机酸与吡咯烷酮-羧酸锌在120-180℃加热反应2-4h，反应结束后冷却至室温，并调节pH至6-8，离心，洗涤，烘干，即得掺锌石墨烯量子点；

b、抑菌聚合物基体的制备：将1-乙烯基-3-烷基咪唑、乙烯基二甲基氟硅烷依次加入甲基丙烯酸酯类单体水溶液中，超声分散后，加入偶氮二异丁腈作为引发剂，在60-90℃下反应8-12h，得到抑菌聚合物基体；

c、将步骤a得到的掺锌石墨烯量子点以原位共混的方式加入到步骤b得到的抑菌聚合物基体中，即得。

优选地，所述步骤a中的有机酸可为柠檬酸、苯甲酸、天冬氨酸、酒石酸、水杨酸中的一种或者两种。

优选地，所述步骤a中，以重量份数计，吡咯烷酮-羧酸锌的用量为有机酸用量的1.0％-2.4％。

优选地，所述步骤b中，以重量份数计，1-乙烯基-3-烷基咪唑用量为甲基丙烯酸酯类单体用量的1％-4％、乙烯基二甲基氟硅烷为甲基丙烯酸酯类单体用量的0.4％-1.6％。

优选地，所述步骤b中，以重量份数计，偶氮二异丁腈的用量为甲基丙烯酸酯类单体用量的4％-8％。

优选地，步骤b中，超声分散的时间为15min。