一种吡啶-烯酸型离子液体及其制备方法和应用

本发明属于生物医药，具体涉及一种吡啶-烯酸型离子液体及其制备方法和应用。

背景技术：

1、自然界中存在着大量的微生物，有害微生物对人和动植物有极大的危害，还会引起各种材料的分解、变质和腐败，带来重大的经济损失。具有抗菌和杀菌功能的材料越来越受到人们的关注。烷基吡啶卤化盐是一类有机抗菌剂，由于卤素阴离子的存在，使其具有急性毒性和刺激性。另外，它们以固体或晶体形式存在，而这些类型的药物盐有同质多晶转换、生物利用度低以及非晶态自发结晶趋势等问题。离子液体是一类新型的功能材料，通过选择不同链长的吡啶阳离子与合适的阴离子结合，将固体烷基吡啶卤化盐转化成离子液体，不但避免了以上所述的多种问题，而且离子液体可以保持或提高原药的抗菌活性。

技术实现思路

1、为克服现有技术中存在的不足之处，本发明目的在于提供一种吡啶-烯酸型离子液体及其制备方法和应用。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

3、一种吡啶-烯酸型离子液体，其结构式如下：

4、其中，n为3，6或8；m为6或10；

5、并且m＝6、n＝3时，所述吡啶-烯酸型离子液体为辛基吡啶-己烯酸；

6、m＝6、n＝6时，所述吡啶-烯酸型离子液体为辛基吡啶-壬烯酸；

7、m＝6、n＝8时，所述吡啶-烯酸型离子液体为辛基吡啶-十一烯酸；

8、m＝10、n＝3时，所述吡啶-烯酸型离子液体为十二烷基吡啶-己烯酸；

9、m＝10、n＝6时，所述吡啶-烯酸型离子液体为十二烷基吡啶-壬烯酸；

10、m＝10、n＝8时，所述吡啶-烯酸型离子液体为十二烷基吡啶-十一烯酸。

11、所述吡啶-烯酸型离子液体的制备方法，包括以下步骤：

12、(1)、将强碱溶于水，将烯酸溶于无水乙醇，将所得的两种溶液混合后，向其中添加吡啶溴盐水溶液，避光条件下加热回流搅拌6～8 h；其中，所述烯酸的结构式为：

13、所述吡啶溴盐的结构式为：

14、(2)、根据目标产物不同，按下述方式进行分类后处理：

15、(2.1)、当吡啶-烯酸型离子液体为辛基吡啶-壬烯酸、辛基吡啶-十一烯酸或十二烷基吡啶-壬烯酸时，将步骤(1)所得产物用二氯甲烷萃取数次，除去二氯甲烷，干燥，得到目标产物；

16、(2.2)、当吡啶-烯酸型离子液体为辛基吡啶-己烯酸、十二烷基吡啶-己烯酸或十二烷基吡啶-十一烯酸时，将步骤(1)所得产物除去反应溶剂后，分别加入无水乙醇/丙酮/二氯甲烷进行溶解→过滤除去杂质→再次将加入的溶剂除去，如此反复数次，干燥，得到目标产物。

17、较好地，步骤(1)中，以摩尔体积比计并且吡啶溴盐水溶液的用量以其提供的吡啶溴盐计量，强碱∶水∶烯酸∶无水乙醇∶吡啶溴盐＝0.02 mol∶(10～20)ml∶0.02 mol∶(10～20)ml∶(0.015～0.025)mol。

18、较好地，步骤(1)中，所述强碱为氢氧化钾或氢氧化钠。

19、较好地，步骤(1)中，每20 ml吡啶溴盐水溶液含有0.015～0.025 mol吡啶溴盐。

20、较好地，步骤(1)中，加热回流搅拌的温度为60～80℃。

21、所述吡啶-烯酸型离子液体作为抑菌剂的应用。

22、药物活性离子液体是由药物活性成分与合适的反离子构成的新型功能材料。本发明采用将固体药物盐转化为离子液体的策略，通过可生物降解的有机烯酸代替烷基吡啶卤化盐中原有的卤素阴离子形成离子液体，在避免固体药物盐同质多晶转换、生物利用度低以及非晶态自发结晶趋势等问题的同时，对阴离子进行修饰改性，提高药物的生物相容性和安全性，又可避免原有卤素阴离子的毒性，进而改善烷基吡啶卤化盐的理化性质并协同增加药理活性。

23、有益效果：本发明制备方法简单，成本低廉，后处理方便，较高的产率，有很好的发展前景；本发明产物对临床上常见的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、肠炎沙门氏菌等菌株都有显著的抗菌效果，可作为抑菌剂使用；同时发现其结构对抗菌活性有影响，阴离子链长的增加对抗菌活性的影响效果较小，而阳离子链长的增长则会引起抗菌活性的增强。

技术特征：

1.一种吡啶-烯酸型离子液体，其特征在于，其结构式如下：

2.一种如权利要求1所述的吡啶-烯酸型离子液体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的吡啶-烯酸型离子液体的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，以摩尔体积比计并且吡啶溴盐水溶液的用量以其提供的吡啶溴盐计量，强碱∶水∶烯酸∶无水乙醇∶吡啶溴盐＝0.02mol∶(10～20)ml∶0.02mol∶(10～20)ml∶(0.015～0.025)mol。

4.如权利要求2或3所述的吡啶-烯酸型离子液体的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述强碱为氢氧化钾或氢氧化钠。

5.如权利要求2或3所述的吡啶-烯酸型离子液体的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，每20ml吡啶溴盐水溶液含有0.015～0.025mol吡啶溴盐。

6.如权利要求2所述的吡啶-烯酸型离子液体的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，加热回流搅拌的温度为60～80℃。

7.一种如权利要求1所述的吡啶-烯酸型离子液体作为抑菌剂的应用。

技术总结
本发明属于生物医药技术领域，公开一种吡啶‑烯酸型离子液体及其制备方法和应用。其结构式如下：其中，n为3，6或8；m为6或10。制备方法：(1)、将强碱溶于水，将烯酸溶于无水乙醇，将所得的两种溶液混合后，向其中添加吡啶溴盐水溶液，避光条件下加热回流搅拌6～8h；(2)、后处理，得到目标产物。本发明制备方法简单，成本低廉，后处理方便，较高的产率，有很好的发展前景；本发明产物对临床上常见的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、肠炎沙门氏菌等菌株都有显著的抗菌效果，可作为抑菌剂使用。

技术研发人员：颜振宁,许萌萌,卢泽川,张璐璐
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21