一种四氯合钴复合双季鏻盐、缓释薄膜材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于纳米纤维薄膜技术领域，具体涉及一种四氯合钴复合双季鏻盐，以四氯合钴为阴离子、双季鏻盐为阳离子，其单晶形态，三斜晶系，P

【技术实现步骤摘要】
一种四氯合钴复合双季鏻盐、缓释薄膜材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于纳米纤维薄膜
，具体涉及一种四氯合钴复合双季鏻盐、缓释薄膜材料及其制备方法和抗菌应用。

技术介绍

[0002]微生物病原菌容易造成动植物及人类的疾病感染，长期以来一直威胁着人类的健康和社会发展。微生物无处不在，可以通过空气、水源或者食物等途径传播。季鏻盐作为新一代高效、广谱、低毒杀菌剂，其化合物中的P元素周围具有正电性，更易吸附表面带负电的微生物，因而对细菌的电子吸附能力增强，二者相互吸引，造成细菌细胞中的酶代谢功能失调，最终失活。
[0003]然而，现有季鏻盐生产成本高，可持续使用时间短，难以大规模推广使用。
[0004]有机抗菌剂与静电纺丝技术的结合可以扩大其应用领域，无毒或低毒、绿色环保的材料也顺应时代发展的潮流。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种具有抗菌活性的四氯合钴复合双季鏻盐，及其纤维薄膜材料，并公开了制备纤维薄膜材料的方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：提供一种四氯合钴复合双季鏻盐，以四氯合钴为阴离子、双季鏻盐为阳离子，具体化学结构如式（Ι）所示：（Ι）。
[0007]优选的，所述四氯合钴复合双季鏻盐为单晶形态，三斜晶系， P
‑
1空间群，具体晶胞参数为：a为10.520
‑
10.528
Å
，b为11.228
‑
11.236
Å/>，c为13.978
‑
13.988
Å
，a为97.265
‑
97.289
°
，β为104.284
‑
104.310
°
，g 为104.234
‑
104.258
°
。
[0008]本专利技术还提供了上述四氯合钴复合双季鏻盐的制备方法，包括以下步骤：
（1）将一定比例的1, 4
‑
对二氯苄和三（对甲基）苯基膦置于容器中（摩尔比优选为1：1.5
‑
2），加入适量有机溶剂（优选丙酮）溶解，加热进行反应（于65
‑
70℃搅拌回流18
‑
24小时），反应完成后固液分离，将固相产物进行洗涤（优选丙酮）、干燥，得到双季鏻盐；（2）将一定量的双季鏻盐和六水合氯化钴置于容器中（摩尔比优选为1：0.8
‑
1.2），以适量甲醇为溶剂，并加入适量浓盐酸，于65
‑
70℃进行反应；反应完成后固液分离，将液体进行自然挥发结晶，得到晶体材料即为本专利技术四氯合钴复合双季鏻盐。
[0009]将本专利技术四氯合钴复合双季鏻盐进一步用于制备纤维薄膜材料，包括以下步骤：将一定量的聚丙烯腈（PAN）加入DMSO和DMF的混合溶剂中（优选DMSO和DMF的体积比为1: 0.8
‑
1.2），再称取PAN质量15
‑
25%的四氯合钴复合双季鏻盐加入混合溶剂中，加热搅拌30
‑
100 min，然后静置消泡后进行静电纺丝得到四氯合钴复合双季鏻盐纤维薄膜材料。
[0010]静电纺丝条件优选：调节仪器的高压电源的电压为16 kV，接收距离为5 cm，供液速率0.8 mL
·
h
‑1，滑台速度为15.0 mm
·
s
‑1，环境温度为22℃，相对湿度为40%
‑
70%。
[0011]本专利技术具有以下积极有益效果：本专利技术四氯合钴复合双季鏻盐材料对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都表现出良好的抗菌活性，是优异的抗菌材料，将其纺成薄膜后缓释时间长，具有一定的抗菌时效。且本专利技术制备方法操作简便、产率高；所需仪器设备简单，易于操作；所需溶剂耗量少，节约成本，应用范围广，利于工业化推广。
附图说明
[0012]图1为本专利技术四氯合钴复合双季鏻盐的晶体结构图；图2为本专利技术四氯合钴复合双季鏻盐纤维薄膜材料的宏观照片（左：空白PAN薄膜；右：四氯合钴复合双季鏻盐纤维薄膜）；图3为本专利技术四氯合钴复合双季鏻盐纤维薄膜材料的微观照片（左：空白PAN薄膜；右：四氯合钴复合双季鏻盐纤维薄膜）；图4为本专利技术四氯合钴复合双季鏻盐对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌圈图（左上：大肠杆菌；右上：金黄色葡萄球菌）和单季鏻盐对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌圈图（左下：大肠杆菌；右下：金黄色葡萄球菌）；图5为本专利技术四氯合钴复合双季鏻盐对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的MIC测定图（上：大肠杆菌；中：金黄色葡萄球菌）和单季鏻盐对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的MIC测定图（下：大肠杆菌和金黄色葡萄球菌）；图6为本专利技术四氯合钴复合双季鏻盐的紫外
‑
吸收光谱图；图7为本专利技术四氯合钴复合双季鏻盐的红外光谱图；图8为本专利技术四氯合钴复合双季鏻盐的标准曲线图；图9为本专利技术四氯合钴复合双季鏻盐的纤维薄膜材料的体外缓释曲线图。
具体实施方式
[0013]为了更好的了解本专利技术，下面通过具体的实例来说明本专利技术的技术方案。
[0014]实施例1
一种四氯合钴复合双季鏻盐纤维薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：（1）双季鏻盐[T(4Me)PPBzT(4Me)PP]Cl2的制备：称取1 mmol的1, 4
‑
对二氯苄和2 mmol的三（对甲基）苯基膦于100 mL磨口锥形瓶中，加入30 mL丙酮溶解，65
‑
70℃搅拌回流20小时，有白色沉淀生成，减压抽滤，用少量丙酮洗涤3次，真空干燥，得到白色固体粉末为目标产物双季鏻盐。
[0015]（2）四氯合钴复合双季鏻盐[T(4Me)PPBzT(4Me)PP][CoCl4]的制备：取1 mmol的双季鏻盐和1 mmol六水合氯化钴分别溶于甲醇中，再混合均匀并加入适量浓盐酸，于65
‑
70℃进行反应，生成深蓝色溶液。反应完成后固液分离，将液体静置，自然挥发，1
‑
2周左右析出蓝色晶体，主要晶体学数据见表1。
[0016]（3）纤维薄膜材料的制备：称取1.5 g的聚丙烯腈（PAN），加入体积比为DMSO：DMF为1：1的混合溶剂中，在80℃恒温搅拌至完全溶解，称取PAN质量20%的蓝色晶体加入到瓶中，盖好盖子，放在磁力搅拌器上恒温加热搅拌1 h。静置消泡后进行纺丝得到四氯合钴复合双季鏻盐纤维薄膜材料。静电纺丝条件优选：电压16 kV，接收距离为5 cm，供液速率0.8 mL
·
h
‑1，滑台速度为15.0 mm
·
s
‑1，环境温度为22℃，相对湿度为40%
‑
70%。最后得到浅蓝色纤维薄膜，PAN和载药膜的结构清晰，纤维分布均匀，无明显的结块现象，说明此次静电纺丝较成功，宏观、微观图分别见图2、图3。
[0017]表1 四氯合钴复合双季本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四氯合钴复合双季鏻盐，其特征在于：以四氯合钴为阴离子、双季鏻盐为阳离子，具体化学结构如式（Ι）所示：（Ι）。2.根据权利要求1所述的四氯合钴复合双季鏻盐，其特征在于：所述四氯合钴复合双季鏻盐为单晶形态，所述单晶为三斜晶系，P
‑
1空间群。3.根据权利要求1所述的四氯合钴复合双季鏻盐，其特征在于：所述单晶的晶胞参数：a为10.520
‑
10.528
Å
，b为11.228
‑
11.236
Å
，c为13.978
‑
13.988
Å
，a为97.265
‑
97.289
°
，β为104.284
‑
104.310
°
，g为104.234
‑
104.258
°
。4.权利要求1
‑
3任一项所述四氯合钴复合双季鏻盐的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将一定比例的1, 4
‑
对二氯苄和三（对甲基）苯基膦置于容器中，加入适量丙酮溶解，加热进行反应，反应完成后固液分离，将固相产物进行洗涤、干燥，得到双季鏻盐；（2）将一定量的双季鏻盐和六水合氯化钴置于容器中，以适量甲醇为溶剂，并加入适量浓盐酸，于65
‑
70℃进行反应；反应完成后固液分离，将液体进行自然挥发结晶，得到晶体材料即为本发明四氯合钴复合双季鏻盐。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述1, 4
‑
对二氯苄和三（对甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘维，张紫晗，王晓斌，朱妙婷，温智敏，高珊珊，王宗，倪春林，
申请(专利权)人：广州美颂化妆品有限公司，
类型：发明
国别省市：