一种可得然胶季铵盐的制备方法及抑菌性能的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于防腐抗菌剂领域，具体涉及到一种可得然胶季铵盐的制备方法及抑菌 性能。
【背景技术】
[0002] 随着人民生活水平提高，健康和绿色的概念越来越被大众所接受。开发高效、安 全、广谱、性能稳定的天然防腐抗菌剂越来越受到研究者的关注。对天然防腐抗菌剂的市场 需求也必然日益增长。
[0003] 可得然胶，又称热凝胶，凝结多糖，是由微生物产生的，以(6-1, 3-糖苷键构成的 水不溶性葡聚糖，相对分子量约为50~200万。可得然胶属于天然生物分子，无毒副作用， 来源广泛。与众多天然提取物相比，具备开发的众多潜在优势：1)可得然胶生物降解性非 常好，具有生物相容性及生物无毒性；2)其分子结构中含有多个活泼-0H，是结构修饰的理 想位点，可通过化学改性引入季铵基团提高水溶性和抗菌活性。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种可得然胶季铵盐的制备方法，该方法制备的可得然胶 季铵盐为0-2-羟丙基三甲基氯化铵可得然胶季铵盐，其取代度为80~180%。本发明制备 的可得然胶季铵盐具有广谱的抑菌和杀菌性能，本发明的制备方法反应时间短，效率高，反 应条件容易控制，操作简单，所用试剂都是绿色无污染，因而具有广泛的应用前景。
[0005] 本发明得到的可得然胶季铵盐，具有以下优势： 1. 制备方法简单，生产成本低； 2. 可得然胶季铵盐取代度高，具有广谱的抑菌杀菌性能； 3. 制得的可得然胶季铵盐，水溶性好，具有很好的生物降解性能。
[0006] 本发明的具体工艺步骤为：
[0007] 步骤1 :取一定量的可得然胶在0. 1~2mol/LNaOH溶液中溶解，室温下搅拌5~ 24h，得到可得然胶水溶液A。
[0008] 步骤2 :将A溶液倒入三口烧瓶中预热到50~70°C，在不断搅拌下滴加环氧丙基 三甲基氯化铵（固含量彡95% )水溶液8~30mL，反应6~12h得到溶液B，其中，步骤1 中可得然胶的质量与步骤2中环氧丙基三甲基氯化铵的质量比为1 :1~14。
[0009] 步骤3 :用1~3mol/L的盐酸将B溶液pH调到5~8,在不断搅拌下滴加环氧丙 基三甲基氯化铵（固含量彡95%)水溶液（pH为6~7)8~30mL，50~70°C下反应8~ 24h得到溶液C，其中，步骤1中可得然胶的用量与步骤3中环氧丙基三甲基氯化铵的质量 比为1 :1~20。
[0010] 步骤4 :将C溶液冷却到室温后用有机溶剂沉淀出白色固体可得然胶季铵盐，然后 将白色固体可得然胶季铵盐溶于少量去离子水中，用透析袋透析2~3天，然后将其冷冻干 燥，得到可得然胶季铵盐。
[0011] 说明书附图
[0012] 图1为可得然胶红外光谱图。
[0013] 图2为本发明的可得然胶季铵盐的红外光谱图。
[0014] 图3为本发明的可得然胶季铵盐的核磁氢谱图。
[0015] 图4为本发明的可得然胶季铵盐的抑菌图，图4(a)为大肠杆菌，图4(b)为葡萄球 菌。
【具体实施方式】
[0016] 实施例I: (1)取Ig可得然胶在40mL0. 5mol/LNaOH溶液中溶解，室温下搅拌 12h，得到可得然胶水溶液A; (2)将A溶液倒入三口烧瓶中预热到70°C，在不断搅拌下滴加 12. 49g环氧丙基三甲基氯化铵水溶液10mL，反应8h得到溶液B; (3)用lmol/L的盐酸将B 溶液PH调到6,在不断搅拌下滴加18. 74g环氧丙基三甲基氯化铵水溶液（pH为6. 5) 20mL， 70°C下反应12h得到溶液C; (4)将C溶液冷却到室温后用无水乙醇沉淀出白色固体可得然 胶季铵盐，然后将白色固体可得然胶季铵盐溶于少量去离子水中，用透析袋透析2~3天， 然后将其冷冻干燥，得到可得然胶季铵盐。
[0017] 从图1可知图中在3338cm1附近有一个很宽的吸收峰对应于可得然胶主链上大 量-OH的伸缩振动。1634cm1处的吸收峰对应于分子吸收的水，不能完全除去，在2892cm1 和1371cm1处的吸收峰对应于-CH2基团。在1260cm1处的吸收峰对应于C-OH基团。在 1206cm1和1067cm1处的吸收峰对应于C- 0基团。在906cm1处的吸收峰对应于多糖结构。 通过本发明制得的可得然胶季铵盐的红外图如图2,很明显在1477cm1和2928cm1处出现 新的特征吸收峰，对应于-CH3基团，说明成功合成可得然胶季铵盐。其它的特征吸收峰 没有变化，说明本发明的制备方法没有破坏可得然胶的结构。
[0018] 图3是可得然胶季铵盐的核磁氢谱图，在图中S为2. 98属于H-9的质子峰，S为 3. 19属于H-10, 11，12的质子峰，S在3. 41-4. 14属于H-2, 3, 4, 5, 6, 7, 9的质子峰，S为 4. 39属于H-8的质子峰，5为4. 70属于HDO的质子峰，5为4. 88属于H-I的质子峰。
[0019] 从图 3 中积分面积计算出取代度DS= [(H-8)AH-I)]X100%= (1.5/1)X100% =150%〇
[0020] 实施例2 : (1)取Ig可得然胶在30mL0. 3mol/LNaOH溶液中溶解，室温下搅拌 12h，得到可得然胶水溶液A; (2)将A溶液倒入三口烧瓶中预热到70°C，在不断搅拌下滴加 8g环氧丙基三甲基氯化铵水溶液20mL，反应12h得到溶液B; (3)用2mol/L的盐酸将B溶 液pH调到7,在不断搅拌下滴加19g环氧丙基三甲基氯化铵水溶液（pH为6. 5) 20mL，70°C 下反应18h得到溶液C; (4)将C溶液冷却到室温后用丙酮沉淀出白色固体可得然胶季铵 盐，然后将白色固体可得然胶季铵盐溶于少量去离子水中，用透析袋透析2-3天，然后将其 冷冻干燥，得到可得然胶季铵盐。
[0021] 实施例3 : (1)取Ig可得然胶在50mLI. 5mol/LNaOH溶液中溶解，室温下搅拌 12h，得到可得然胶水溶液A; (2)将A溶液倒入三口烧瓶中预热到70°C，在不断搅拌下滴加 6g环氧丙基三甲基氯化铵水溶液10mL，反应12h得到溶液B; (3)用2mol/L的盐酸将B溶液 p