專利名稱：一種具水溶性及生物可分解性的抗菌劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種抗菌劑，特別是一種主鏈?zhǔn)怯芍辽僖话u胺官能團(tuán) (N-halamine groups)的重復(fù)單元所構(gòu)成的具水溶性及生物可分解性的抗菌劑。
背景技術(shù)：
在我們生活的周遭環(huán)境中，甚至于人體上，我們都可以自其中發(fā)現(xiàn)至少數(shù)千種的微生物存在。在這些微生物中，有些對(duì)人類有益，有些則是有害的，其中有益的微生物，人類可利用其生產(chǎn)制造所需的食物或化學(xué)品，而有害的微生物則可能會(huì)在食品或藥品的加工、 貯存及運(yùn)輸過(guò)程中，或是在消費(fèi)者使用時(shí)，造成其破壞，甚至是會(huì)使人體內(nèi)組織受到感染。 因此，為避免此種有害微生物對(duì)人類可能造成的危害，在我們生活周遭及各種應(yīng)用上，抗菌劑的需求便應(yīng)運(yùn)而生。目前已知有多種的抗菌劑被開(kāi)發(fā)出，并被廣泛使用于各種生活應(yīng)用中。目前所發(fā)展的各式抗菌劑中，有一類抗菌劑為含有鹵胺(N-halamine)化合物成分的抗菌劑，其對(duì)于細(xì)菌、霉菌及病毒等，都具有相當(dāng)良好的抗菌功效。本領(lǐng)域熟知，鹵胺化合物是指含有N-X的鹵胺官能團(tuán)(X可以為Cl、Br或I)的化合物，其可利用含胺、酰胺，或者酰亞胺基團(tuán)等官能團(tuán)的化合物，經(jīng)氧化劑(如次鹵酸鹽)氧化作用而得。該類型化合物中的N-X官能團(tuán)，在微生物存在下，在水中受水分子的作用下會(huì)緩慢解離，而釋放出具有氧化作用的鹵素離子，同時(shí)此化合物中的N-X官能團(tuán)則會(huì)被還原成為N-H官能團(tuán)。此被游離釋放出具有氧化作用的鹵素離子，可以殺死細(xì)菌、霉菌等微生物。此類鹵胺化合物在解離出鹵素離子殺死微生物后，通?？稍俳栌汕笆龅拇嘻u酸鹽處理，使其中的N-H官能團(tuán)再度被氧化為N-X官能團(tuán)，使其殺菌功能得以再生。本領(lǐng)域熟知，鹵胺化合物因具有殺菌速度快、 殺菌效率高、具長(zhǎng)效性、穩(wěn)定性佳，及具抗菌能力可再生等優(yōu)點(diǎn)，故極適用于家庭、商業(yè)和醫(yī)療場(chǎng)所的消毒。本領(lǐng)域熟知的抗菌型鹵胺化合物的開(kāi)發(fā)，以Worley等人的研究最具代表性，其所帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)已開(kāi)發(fā)出許多種具抗菌性的鹵胺化合物，但均是以環(huán)狀鹵胺化合物(cyclic N-halamine compound)為主體，其揭示的結(jié)構(gòu)，例如有 oxazolidinones (US5902818)、imidazolidinones (US5126057)、hydantoins禾口 spirocyclic amines等。這些結(jié)構(gòu)經(jīng)次氯酸鹽處理后，皆可得到N-Cl官能團(tuán)而具有抗菌的功效，但不論是該等單體或是聚合物，皆有不易溶于水的問(wèn)題，致使其應(yīng)用領(lǐng)域，甚至于抗菌性，皆受到限制。另一方面，基于對(duì)環(huán)境的保護(hù)，一般來(lái)說(shuō)抗菌劑系統(tǒng)，現(xiàn)大多傾向于使用水相系統(tǒng)取代有機(jī)溶劑，借以降低有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境的危害。為了可應(yīng)用于水相系統(tǒng)，Worley等人思及，在聚合物的側(cè)鏈接上親水性基團(tuán)，從而得到水溶性較高的抗菌物質(zhì)。一般是利用四級(jí)銨鹽(quaternaryammonium salt)作為該親水性基團(tuán)，借以提升其對(duì)水的溶解度。例如，Worley等人開(kāi)發(fā)了一種以硅氧烷(siloxane) 為骨架，分別接上環(huán)狀鹵胺化合物hydantoin與四級(jí)銨鹽結(jié)構(gòu)的抗菌高分子(US7335373)。其中，siloxane與hydantoin對(duì)水的溶解度非常差，而該抗菌高分子對(duì)水的溶解度主要以四級(jí)銨鹽來(lái)提升，但四級(jí)銨鹽并不具抗菌功效，因此此類抗菌劑需較長(zhǎng)時(shí)間接觸才可達(dá)到足夠的抗菌效果。雖然Worley等人對(duì)其環(huán)狀鹵胺化合物的水溶性做了改善，設(shè)計(jì)出此種結(jié)構(gòu)的抗菌高分子，但其仍有不完全溶于水的問(wèn)題，使用上仍須借由在水中添加少量的醇類， 以幫助此抗菌高分子溶解，然而此舉并無(wú)法完全解決有機(jī)溶劑可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害的疑慮。另一方面，此抗菌高分子的結(jié)構(gòu)乃是借由化學(xué)合成而得，合成過(guò)程中及合成后，仍或多或少會(huì)使用到有機(jī)溶劑并可能產(chǎn)生不必要的副產(chǎn)物，因此生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境亦會(huì)造成一定的危害。再者，此種抗菌高分子需特別合成，且需經(jīng)過(guò)多道制備過(guò)程，因此其價(jià)格勢(shì)必昂貴。 此可從Worley等人已揭示此類化合物技術(shù)多年，但至今仍未有大量產(chǎn)品上市，可得證。因此，開(kāi)發(fā)一種具生物兼容性、無(wú)毒性、可再生的抗菌能力、制備方式簡(jiǎn)易，且價(jià)格便宜的水溶性抗菌物質(zhì)是有其必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，是提供一種具高水溶性及生物可分解性的抗菌劑。為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種具高水溶性及生物可分解性的抗菌劑，其包含一由一鏈段A及一鏈段B所構(gòu)成的聚合物，該聚合物是為一生物可分解性聚合物，其中，該鏈段A具有下列的化學(xué)式I
權(quán)利要求
1.一種具水溶性及生物可分解性的抗菌劑，其包含一由一鏈段A及一鏈段B所構(gòu)成的聚合物，其中，該鏈段A具有下列的化學(xué)式I 該鏈段B具有下列的化學(xué)式II: 該聚合物中的該鏈段A與該鏈段B的摩爾含量比為1 0.007-1.2，且η為O或l，m為 0-2 的整數(shù)，m+n Φ 0，X 為 H、Na、K、NH4、l/2Ca 或 l/2Mg，Y 為 Cl、Br 或 I。
2.如權(quán)利要求1所述的抗菌劑，其中該聚合物中的該鏈段A與該鏈段B的摩爾含量比為 1 0. 5-1. 2。
3.如權(quán)利要求1所述的抗菌劑， 其中，該鏈段A具有下列的化學(xué)式
4.如權(quán)利要求1所述的抗菌劑，其中該鏈段A是選自一鏈段C及一鏈段D所組成的族群，該鏈段B是選自一鏈段E及一鏈段F所組成的族群，其中，該鏈段C具有下列的化學(xué)式
5.如權(quán)利要求1所述的抗菌劑，其中該聚合物的分子量不大于2，000，000。
6.如權(quán)利要求1所述的抗菌劑，其中該聚合物的分子量是介于500-2，000，000。
7.如權(quán)利要求1所述的抗菌劑，其中該聚合物的分子量是介于1，000-2，000，000。
8.—種具生物可分解性的抗菌液，包含 一水溶液；以及一具抗菌功能的生物可分解性聚合物，其是由一鏈段A及一鏈段B所構(gòu)成， 其中，該鏈段A具有下列的化學(xué)式I 該鏈段B具有下列的化學(xué)式II:
9.如權(quán)利要求8所述的抗菌液，其中該生物可分解性聚合物中的該鏈段A與該鏈段B 的摩爾含量比為1 0. 5-1. 2。
10.如權(quán)利要求8所述的抗菌液，其中該鏈段B在該抗菌液中的含量不小于4mmol/L。
11.如權(quán)利要求8所述的抗菌液，其中該鏈段B在該抗菌液中的含量為4-200mmol/L。
12.如權(quán)利要求8所述的抗菌液，其中該鏈段A具有下列的化學(xué)式
13.如權(quán)利要求8所述的抗菌液，其中該鏈段A是選自一鏈段C及一鏈段D所組成的族群，且該鏈段B是選自一鏈段E及一鏈段F所組成的族群，其中，該鏈段C具有下列的化學(xué)式
14.如權(quán)利要求8所述的抗菌液，其中該生物可分解性聚合物的分子量不大于 2，000，000。
15.如權(quán)利要求8所述的抗菌液，其中該生物可分解性聚合物的分子量是介于 500-2，000，000。
16.如權(quán)利要求8所述的抗菌液，其中該生物可分解性聚合物的分子量是介于 1，000-2，000，000。
17.如權(quán)利要求8所述的抗菌液，其中該抗菌液的pH值為6-8。
18.如權(quán)利要求17所述的抗菌液，其中該抗菌液中還包含一pH值緩沖劑。
19.如權(quán)利要求18所述的抗菌液，其中該pH值緩沖劑為磷酸水溶液、氯化銨水溶液、醋酸水溶液、磷酸氫鈉水溶液、磷酸氫二鈉水溶液、苯甲酸水溶液，或上述溶液的混合液。
20.如權(quán)利要求8所述的抗菌液，其中該水溶液為水。
全文摘要
一種具水溶性及生物可分解性的抗菌劑，其包含一由一鏈段A及一鏈段B所構(gòu)成的聚合物，其中，該鏈段A具有下列的化學(xué)式I，該鏈段B具有下列的化學(xué)式II，該聚合物中的該鏈段A與該鏈段B的摩爾含量比為1∶0.007-1.2，且n為0或1，m為0-2的整數(shù)，m+n≠0，X為H、Na、K、NH4、1/2Ca或1/2Mg，Y為Cl、Br或I。
文檔編號(hào)A01N37/46GK102450260SQ20101051795
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者劉家昌, 張根源, 李俊誼, 蔡英男 申請(qǐng)人:遠(yuǎn)東新世紀(jì)股份有限公司