[发明专利]一种季鏻盐改性刺槐豆胶的抗菌材料

说明书

本发明涉及一种季鏻盐改性刺槐豆胶的抗菌材料，该抗菌材料首先由天然刺槐豆胶进行氧化，利用高碘酸钠将半乳甘露聚糖链C2和C3位氧化开环得到羧酸钠盐，进一步与季鏻盐进行离子交换，得到含有季鏻盐阳离子的改性刺槐豆胶；该化合物具备较强的抗菌活性，可用于细菌含量较多的污水环境中。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种含有季鏻盐改性刺槐豆胶的抗菌材料。

技术背景

天然刺槐豆胶是一种天然的中性半乳甘露聚糖，分子量约30万道尔顿，其结构主要以D-甘露聚糖在1,6位上以β-(1,4)糖苷键连接α-D-吡喃半乳糖，通常被用作食品和日化行业的增稠剂，由于其本身不具有抗菌等活性，因此，对其赋予一定抗菌活性后可广泛应用于食品、日化、污水处理等领域。由于天然刺槐豆胶其分子量大，且几乎没有结晶区，分子中大部分羟基均可作为活泼位点进行氧化，因此取代度较高，改性后可具有较好的功能性应用。而目前，对于抗菌材料的研究，仍以季铵盐为主，相比季铵盐其同族产品-季鏻盐的抗菌性能更强，更容易吸附细菌细胞，较季铵盐更稳定，与一般的氧化还原剂及酸、碱等都不发生反应，在广泛的pH下均可发挥较好的抗菌效力，因此，对天然刺槐豆胶进行季鏻盐改性可得到生物降解性好的抗菌材料。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种季鏻盐改性刺槐豆胶的结构及合成路线，另一个目的在于提供一种含有季鏻盐改性刺槐豆胶的抗菌材料可用于污水处理；

所述的季鏻盐改性刺槐豆胶的抗菌材料结构式如(I)所示：

式中R为R₁为C_6～12。

所述的季鏻盐改性刺槐豆胶的抗菌材料制备步骤为：

1)氧化反应

将0.1～1.0g天然刺槐豆胶溶于30～80mL蒸馏水中，加入0.5～2.0g的高碘酸钠，在圆底烧瓶中进行反应，用锡箔纸包裹遮光，避免高碘酸钠分解，在室温下磁力搅拌12～60h；将乙二醇加入混合液中搅拌0.5～1.0h，以消除未反应的高碘酸，得到氧化刺槐豆胶；

2)离子交换反应

向50～150mL季鏻盐溶液(0.02～0.1M)中加入氧化刺槐豆胶0.5～2g，放入恒温振荡培养箱中，在120～160rpm和一定温度条件下进行离子交换反应，2～12h后将反应物取出，用蒸馏水洗涤，40℃干燥至恒重，得到季鏻盐阳离子刺槐豆胶；

其反应流程如(II)所示：

式中R为R₁为C_6～12，X为卤素。

所述的季鏻盐为己基三苯基溴化磷、辛基三苯基溴化磷、十二烷基三苯基溴化磷其中的一种；

优选地，所述步骤1中的氧化反应时间为48h；

优选地，所述的季鏻盐溶液浓度为0.08M。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明的季鏻盐改性刺槐豆胶具有抗菌效果；

(2)本发明的一种季鏻盐改性刺槐豆胶的抗菌材料，有较好的有机物和浊度去除效果。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例1氧化反应