[发明专利]一种多巴胺衍生物抗菌剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种多巴胺衍生物抗菌剂及其制备方法与在制备抗菌涂层中的应用。该多巴胺衍生物抗菌剂由多巴胺与氯甲酸薄荷酯结合而成，其在碱性溶液中与多巴胺共聚形成涂层到固体材料表面。本发明所制备的多巴胺衍生物抗菌剂可直接在纺织品、玻璃、硅片、金属、陶瓷、木材、有机高分子和复合材料等材料的表面形成稳定的抗菌改性涂层；该抗菌材料具有高效广谱的抗菌黏附作用，且实现了一步修饰法，修饰方法简单，生物相容性良好，可广泛应用于医疗、卫生、环保和食品等产业。

技术领域

本发明属于生物抗菌材料技术领域，涉及一种多巴胺衍生物抗菌剂及其制备方法与应用，具体涉及一种基于多巴胺衍生物抗菌剂、其制备方法以及在制备多巴胺衍生物抗菌涂层中的应用。

背景技术

近年来，医疗器械的院内感染，食品、环保和工业等材料的微生物污染问题越来越受到人们的重视和关注。然而，杀菌剂滥用所引发的一系列微生物耐药性、毒性和安全性问题也成为全世界面临的挑战。因此，传统的杀灭微生物的策略不再是最理想的目标，理想的抗菌策略是能够实现有效管控微生物的数量，保证高效、广谱抗菌性能的同时，要确保安全性。

多巴胺作为贻贝类黏附蛋白的衍生物，具有良好的生物安全性和自聚交联性。中国专利CN110643277A公开了一种以聚多巴胺为底层的表面防腐防污涂层及修饰方法与应用。中国专利CN106620900B公开了一种基于仿生多巴胺原位还原纳米银的多层膜长效抗菌涂层的制备方法。上述方法都是通过物理包埋且多步方法实现材料表面抗菌改性，目前为止，通过制备多巴胺共价键衍生物并且将功能基团一步修饰到材料表面的研究还尚未有报道。

中国专利CN104274490A公开了包括银离子源和薄荷醇的抗菌组合物，薄荷醇可用作小分子抗菌剂与银离子一起发挥协同抗菌作用，用于治疗伤口感染。然而将薄荷醇分子结构单元经多巴胺化学修饰固定在材料表面，通过表面特征结构而非释放实现材料抗菌改性的研究还未见报道。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种多巴胺衍生物抗菌剂，以该抗菌剂所制得的抗菌涂层具有良好广谱的抗细菌和真菌黏附的性能。

本发明的目的之二是提供一种上述多巴胺衍生物抗菌剂的简便的制备方法。

本发明的目的之三是提供上述多巴胺衍生物抗菌剂在制备抗菌涂层中的应用。

为此，本发明第一方面提供了一种多巴胺衍生物抗菌剂，其为多巴胺与氯甲酸薄荷酯结合形成多巴胺衍生物，其分子结构式如式(Ⅰ)所示：

根据本发明，所述抗菌剂修饰的材料表面能够抑制或阻止微生物黏附生长；优选地，所述微生物包括细菌和/或真菌。

本发明第二方面提供了一种如本发明第一方面所述的多巴胺衍生物抗菌剂的制备方法，其包括：将多巴胺与氯甲酸薄荷酯溶于第Ⅰ溶剂中，在催化剂作用下反应，制得多巴胺衍生物抗菌剂。

本发明中，所述第Ⅰ溶剂包括二甲基甲酰胺、甲醇和乙醚中的一种或几种。

本发明中，所述催化剂包括三乙胺、吡啶和碳酸钠中的一种或几种。

根据本发明方法，在制备多巴胺衍生物抗菌剂的过程中，所述反应的温度为室温，所述反应的时间为2-5h。

根据本发明方法，在制备多巴胺衍生物抗菌剂的反应中，所述多巴胺与氯甲酸薄荷酯的摩尔比为1:2-2:1。

在本发明的一些实施例中，所述催化剂的用量为反应物摩尔数的2-3倍。

上述制备多巴胺衍生物抗菌剂的反应过程中，所述第Ⅰ溶剂的用量为反应物体积的3-10倍。