【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于抗菌高分子材料領域，具體涉及一種離子共軛材料及其制備方法和在抗菌中的應用。
技術介紹
1、細菌感染長久以來一直都是危害人體健康的因素之一，感染大腸桿菌會引起腹瀉，重者可導致脫水和血壓下降。感染金黃色葡萄球菌會導致發熱，嘔吐，腹瀉等癥狀，嚴重的會導致休克甚至死亡。抗生素是治療細菌感染的傳統手段，但是隨著細菌的進化和耐藥性的不斷提高，傳統抗生素的效果越來越差。因此，需要不斷開發新型的抗菌材料。
技術實現思路
1、針對現有技術需要研發更好性能的抗菌材料的情況，本專利技術公開了一種新型的離子共軛材料及其制備方法，該離子共軛材料對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有高效抗菌性能。
2、本專利技術所使用的陽離子共價有機框架是一類離子共軛材料，主鏈上具有處于基態的n+離子，周圍具有化學計量數的cl-離子，屬于第二類離子共軛材料。在配位了金屬離子后，又形成了非本征的第四類離子共軛材料。這一離子共軛特性使得此材料在金屬配位前后都表現出較好的化學穩定性，這也使得這種材料可以在水中穩定地維持離子態。實驗結果為，zn2+/tgh+·pd和ag+/tgh+·pd在0.1mg/ml時對于菌液濃度為5×104cfu/ml大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的殺菌率達到99％以上，其中ag+/tgh+·pd對大腸桿菌的抗菌性能尤為突出，在10μg/ml時對于菌液濃度為5×104cfu/ml大腸桿菌的殺菌率達到99.99％。并且在405nm波長的紫外燈(50mw/cm2)照射30分鐘的條件下，其對于較高濃度的
3、具體而言，本專利技術采用如下技術方案：
4、本專利技術公開了一種離子共軛材料或者金屬配位共價有機框架材料在作為或者制備抗菌材料中的應用。優選的，離子共軛材料或者金屬配位共價有機框架材料在作為或者制備光催化抗菌材料中的應用；進一步優選的，光催化為紫外光催化，比如405nm波長的紫外光催化。
5、本專利技術公開了上述離子共軛材料(tgh+·pd)的制備方法，包括以下步驟，將2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉與1,2,3-三氨基胍鹽酸鹽在溶液中反應，得到所述離子共軛材料(tgh+·pd)。優選的，2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉與1,2,3-三氨基胍鹽酸鹽的摩爾比為(1.2～2)∶1優選(1.4～1.8)∶1，比如1.5∶1；反應的條件為100～150℃反應0.5～2小時；溶液為水和有機溶劑，優選的有機溶劑為二氧六環。
6、本專利技術公開了上述金屬配位共價有機框架材料，包括上述制備得到的離子共軛材料以及金屬離子；優選的，金屬包括鉑、銅、鋅、金、銀中的一種或幾種。
7、本專利技術公開了上述金屬配位共價有機框架材料的制備方法，包括如下步驟：將金屬鹽與所述離子共軛材料在溶液中反應，得到所述金屬配位共價有機框架材料。其中，金屬鹽的種類根據上述金屬選擇，具體為常規技術，比如金屬鹵素鹽、金屬硫酸鹽、金屬硝酸鹽等，具體比如ptcl2、zncl2、agno3等。金屬鹽中的金屬離子的摩爾用量按以下公式計算得到：
8、
9、其中，n金屬離子為金屬鹽中的金屬離子的摩爾用量，mpd為2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉的質量，mpd為2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉的分子量，mtgh·cl為1,2,3-三氨基胍鹽酸鹽的質量，為離子共軛材料的質量。即金屬離子與合成tgh+·pd時加入的2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉(pd)的摩爾量一致。
10、當金屬鹽為鉑鹽時，溶液為氨水與水的混合液，反應為室溫反應5～20小時，得到所述金屬配位共價有機框架材料。
11、當金屬鹽為鋅鹽時，溶液為乙醇，反應為60～70℃反應10～20小時，得到所述金屬配位共價有機框架材料。
12、當金屬鹽為銀鹽時，溶液為水，反應為室溫反應8～15小時，得到所述金屬配位共價有機框架材料；優選的，反應避光進行。
13、本專利技術公開了一種抗菌的方法，利用上述離子共軛材料或者金屬配位共價有機框架材料進行抗菌處理。
14、本專利技術中，目前已實驗的菌包括大腸桿菌、金黃色葡萄球菌。
15、本專利技術公開了一類對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有高效抗菌性能的離子共軛材料，包括pt2+/tgh+·pd、zn2+/tgh+·pd和ag+/tgh+·pd及其制備方法。本專利技術的離子共軛材料對于大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌性能好，尤其在較短時間的紫外燈照射條件下對于細菌的抗菌效果優異。
16、作為示例，將制備好的tgh+·pd分散在水中，ptcl2溶解于氨水與水的混合溶液中，將pt2+溶液滴加入tgh+·pd懸浮液中，攪拌，室溫反應12小時，得到pt2+/tgh+·pd。
17、作為示例，zn2+/tgh+·pd的制備方法包括如下步驟：將zncl2、tgh+·pd溶解于無水乙醇中，70℃，攪拌反應12小時，得到zn2+/tgh+·pd。
18、作為示例，ag+/tgh+·pd的制備方法包括如下步驟：將制備好的tgh+·pd分散在水中，agno3溶解于水中，將ag+溶液滴加入tgh+·pd懸浮液中，攪拌，室溫反應12小時，得到ag+/tgh+·pd。
19、本專利技術為一類將金屬離子(pt2+/zn2+/ag+)配位在共價有機框架上并形成新型離子共軛材料，對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有高效抗菌殺菌性能，在光照下殺菌性能大幅增強。具體而言，以三氨基胍鹽酸鹽和1,10-菲啰啉-2,9-二甲醛作為原料，1,4-二氧六環和水的混合溶液作溶劑所制備的共價有機框架tgh+·pd；再將ptcl2、zncl2或者agno3與tgh+·pd反應以制備金屬離子與tgh+·pd的配位化合物。本專利技術選擇大腸桿菌和金黃色葡萄球菌作為滅菌實驗對象，在1ml細菌濃度為5×104cfu/ml的溶液中，加入一定量此抗菌材料，在37℃的無光環境下共培養24小時。最終結果為，zn2+/tgh+·pd和ag+/tgh+·pd在0.1mg/ml時對于菌液濃度為5×104cfu/ml大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的殺菌率達到99％以上，其中ag+/tgh+·pd對大腸桿菌的抗菌性能尤為突出，在10μg/ml時對于菌液濃度為5×104cfu/ml大腸桿菌的殺菌率達到99.99％。并且在405nm波長的紫外燈(50mw/cm2)照射30分鐘的條件下，其對于較高濃度的大腸桿菌的殺菌性本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種離子共軛材料，其特征在于，所述離子共軛材料采用2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉與1,2,3-三氨基胍鹽酸鹽反應制成。
2.根據權利要求1所述的離子共軛材料，其特征在于，所述離子共軛材料具有多孔結構。
3.根據權利要求1所述的離子共軛材料，其特征在于，所述離子共軛材料具有疏松多孔結構。
4.根據權利要求1所述的離子共軛材料，其特征在于，所述離子共軛材料主鏈上具有處于基態的N+離子，周圍具有化學計量數的Cl-離子，且所述離子共軛材料在水中能夠維持離子態。
5.一種權利要求1-4中任一項權利要求所述的離子共軛材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：
6.根據權利要求5所述的離子共軛材料的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑包括二氧六環。
7.根據權利要求5所述的離子共軛材料的制備方法，其特征在于，控制所述反應在100-150℃下進行。
8.根據權利要求5所述的離子共軛材料的制備方法，其特征在于，控制所述反應的反應時間為0.5-2h。
9.根據權利要求5所述的離子共軛材料的制備方
10.根據權利要求5所述的抗菌材料，其特征在于，制備所述離子共軛材料的實施方式包括：
11.一種權利要求1-4中任一項權利要求所述的離子共軛材料，或者權利要求5-10中任一項權利要求所述的制備方法制成的離子共軛材料在抗菌中的應用。
12.根據權利要求11所述的應用，其特征在于，所述抗菌是指對大腸桿菌和/或金黃色葡萄球菌的抗菌處理。
13.根據權利要求11所述的應用，其特征在于，使所述抗菌在光照下進行，所述光照包括采用紫外光進行光照。
...【技術特征摘要】
1.一種離子共軛材料，其特征在于，所述離子共軛材料采用2,9-二甲酰基-1,10-菲啰啉與1,2,3-三氨基胍鹽酸鹽反應制成。
2.根據權利要求1所述的離子共軛材料，其特征在于，所述離子共軛材料具有多孔結構。
3.根據權利要求1所述的離子共軛材料，其特征在于，所述離子共軛材料具有疏松多孔結構。
4.根據權利要求1所述的離子共軛材料，其特征在于，所述離子共軛材料主鏈上具有處于基態的n+離子，周圍具有化學計量數的cl-離子，且所述離子共軛材料在水中能夠維持離子態。
5.一種權利要求1-4中任一項權利要求所述的離子共軛材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：
6.根據權利要求5所述的離子共軛材料的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑包括二氧六環。
7.根據權利要求5所述的離子共軛材料的制備方法，其特征在于，控制所述反應在100-15...
【專利技術屬性】
技術研發人員：賀競輝，
申請(專利權)人：開貝科技蘇州有限公司，
類型：發明
國別省市：
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