[发明专利]一种可降解的季铵盐化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于季铵盐化合物技术领域，具体涉及一种可降解的季铵盐化合物及其制备方法和应用，所述季铵盐化合物的结构通式如式Ⅰ所示，式Ⅰ中，R₁为H或CH₃，R₂为正十烷基、正十二烷基、正十四烷基中的任意一种，R₃为O或NH，R₄为CH₃或CH₂CH₃。本发明的有益效果是：本发明的季铵盐化合物模拟细菌表面磷脂结构，呈现局部的两亲性，能够在细菌的细胞膜表面进行磷脂的替换和插入，改变其原有的细胞膜结构，使得其细胞膜破裂，细菌细胞内容物流出，细胞死亡。

技术领域

本发明属于季铵盐化合物技术领域，具体涉及一种可降解的季铵盐化合物及其制备方法和应用。

背景技术

自然界中的病原体，如细菌的某一株也可存在天然耐药性。当长期应用某一种杀菌剂时，占多数的敏感菌株不断被杀灭，耐药菌株就大量繁殖，代替敏感菌株，而使细菌对该种药物的耐药率不断升高。以苯扎氯铵为例，由于其大量使用不断排入自然水体，且苯扎氯铵难以降解，自然水体中苯扎氯铵浓度不断提高，具有持续杀菌作用，导致细菌的诱导性耐药。

诱导性耐药是指在生长条件改变，或在低浓度消毒剂的持续作用下，细菌对消毒剂产生生理适应，以及发生基因表达增加或突变，导致细菌对消毒剂耐药。因此，迫切需要开发一种能够在自然水体条件下能够自然降解的广谱杀菌剂。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种可降解的季铵盐化合物，具有高效广谱抑菌作用，且该季铵盐化合物没有水体毒性，在碱性条件下或离子条件下能够水解，其水解产物没有杀菌性能，因此细菌没有自然选择，防止其定向进化。

本发明提供了如下的技术方案：

一种可降解的季铵盐化合物，所述季铵盐化合物的结构通式如式Ⅰ所示，

式Ⅰ中，R₁为H或CH₃，R₂为正十烷基、正十二烷基、正十四烷基中的任意一种，R₃为O或NH，R₄为CH₃或CH₂CH₃。

优选的，所述季铵盐化合物的结构如式Ⅱ所示，

本发明还提供一种可降解的季铵盐化合物的制备方法，将丙烯类铵盐溶解在乙腈中，依次加入硫醇、三乙胺，加热反应，待反应完成后，冷冻待产物析出，过滤析出物，用乙腈洗涤，冻干后得到季铵盐化合物。

优选的，所述丙烯类铵盐选自甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰胺乙基三甲基氯化铵、丙烯酰胺乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三乙基氯化铵、丙烯酰氧乙基三乙基氯化铵、甲基丙烯酰胺乙基三乙基氯化铵、丙烯酰胺乙基三乙基氯化铵中的任意一种。

优选的，所述硫醇选1-癸硫醇、正十二硫醇和正十四烷基硫醇中的任意一种。

优选的，所述加热反应的条件为在50-70℃反应10-15h，所述冷冻温度为零下3-零下5℃。

本发明还提供一种可降解的季铵盐化合物在杀菌方面的应用。

本发明的有益效果是：

本发明的季铵盐化合物模拟细菌表面磷脂结构，呈现局部的两亲性，能够在细菌的细胞膜表面进行磷脂的替换和插入，改变其原有的细胞膜结构，使得其细胞膜破裂，细菌细胞内容物流出，细胞死亡。

本发明制备的季铵盐化合物具有高效广谱抑菌作用，对大肠杆菌、金黄葡萄球菌、白色念珠菌、绿脓杆菌和黑曲霉菌均产生了明显的抑制作用，而且具有很低的溶血活性，稳定性好。