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几种季铵盐季鏻盐类抗菌剂的合成与抗菌活性研究

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摘要

符号说明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 抗菌剂

1.2.1 抗菌剂的定义

1.2.2 抗菌剂的分类

1.2.3 无机类抗菌剂

1.2.4 有机抗菌剂

1.2.5 天然类抗菌剂

1.2.6 复合类抗菌剂

1.3 影响抗菌效果的因素

1.3.1 阳离子取代烷基链长度的影响

1.3.2 阳离子电荷密度的影响

1.3.3 抗菌剂浓度的影响

1.3.4 抗菌接触时间的影响

1.4 理想抗菌剂的标准

1.5 季铵盐季鏻盐类抗菌剂发展历程

1.5.1 季铵盐类抗菌剂

1.5.2 季鏻盐类抗菌剂

1.6 高分子抗菌剂的研究进展

1.7 抗菌剂的发展前景

1.7.1 水处理方向的抗菌应用

1.7.2 食品包装方向的抗菌应用

1.7.3 纺织业方向的抗菌应用

1.7.4 建筑材料的抗菌应用

1.7.5 涂料的抗菌应用

1.7.6 石油开采中的抗菌应用

1.7.7 医疗器材中的抗菌应用

1.8 聚乙烯醇的研究进展

1.9 本论文选题的意义及研究内容

1.9.1 选题的意义

1.9.2 论文的研究思路

第二章 新型季铵盐单体的合成及其抗菌活性研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 主要原料

2.2.2 实验仪器

2.2.3 甲基丙烯酸二甲胺基乙酯季铵盐单体的制备

2.2.4 表征方法

2.2.5 抗菌测试

2.3 结果与讨论

2.3.1 季铵盐单体的红外光谱表征

2.3.2 甲级丙烯酸二甲氨基乙酯烷基化产物的核磁共振氢谱表征

2.3.3 三种季铵盐单体的元素分析(EA)表征

2.3.4 抑菌圈直径法表征

2.3.5 最小杀菌浓度法(MBC)表征季铵盐单体的抗菌活性

2.4 本章小结

第三章 聚季铵类抗菌剂的合成及其抗菌活性研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 主要原料

3.2.2 实验仪器

3.2.3 聚甲基丙烯酸二甲胺基乙酯季铵盐的合成

3.2.4 表征仪器及方法

3.2.5 抗菌活性测试方法

3.3 结果与讨论

3.3.1 聚季铵盐的红外光谱表征

3.3.2 甲级丙烯酸二甲氨基乙酯烷基化产物的核磁共振氢谱表征

3.3.3 热重分析(TGA)

3.3.4 最小杀菌浓度法(MBC)表征季铵盐单体的抗菌活性

3.3.5 接触时间对抗菌性能的影响

3.4 本章小结

第四章 阳离子型聚乙烯醇的合成及抗菌性能研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 主要原料

4.2.2 实验所用仪器

4.2.3 阳离子型聚乙烯醇的合成

4.2.4 表征仪器及方法

4.2.5 酯化程度的测定

4.2.6 阳离子化PVA接枝率的测定

4.2.7 抗菌活性测试方法

4.3 结果与讨论

4.3.1 阳离子改性PVA的红外图谱表征

4.3.2 阳离子改性PVA的热重分析

4.3.3 温度时间对PVA酯化程度的影响

4.3.4 阳离子改性PVA的合成工艺优化

4.3.5 接触时间对抗菌性能的影响

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

研究成果以及发表的学术论文

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摘要

抗菌材料的使用可以有效的控制或者避免微生物(特别是致病微生物)的大量生长繁衍,成功的抑制了致病微生物的滋生,避免和降低了细菌的交叉传染和疾病的传播。季铵盐季鳞盐类抗菌剂因其高效、低毒、抗菌谱广等良好的特性而倍受大家的青睐。本论文具体实验研究内容如下:
   1、季铵小分子抗菌剂制备与抗菌性研究。以甲基丙烯酸甲酯为原料合成出了三种小分子季铵盐类抗菌剂甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-溴代十二烷(DMAEMA-C12Br)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-溴代十四烷(DMAEMA-C14Br)和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-溴代十六烷(DMAEMA-C16Br)。并用红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、元素分析(EA)等检测方法分别对其进行结构表征,通过最小杀菌浓度法(MBC)和抑菌圈法测定并比较了三种季铵盐抗菌剂的抗菌活性,结果表明三种小分子季铵盐都大肠杆菌均表现出不俗的杀菌性能,所带烷基链长越长,杀菌能力越强。
   2、聚甲基丙烯酸负载季铵阳离子抗菌剂制备与抗菌性研究。通过自由基聚合的方法研制出三种聚季铵盐抗菌剂聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-溴代十二烷(DMAEMA-C12Br)、聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-溴代十四烷(DMAEMA-C14Br)和聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-溴代十六烷(DMAEMA-C16Br),并用红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、热重分析(TGA)进行了结构表征。通过最小杀菌浓度法(MBC)和稀释平板计数法表征了聚季铵盐抗菌剂的杀菌活性,结果表明合成的三种聚季铵盐抗菌剂对大肠杆菌具一定的杀菌效果。聚合物抗菌剂所带烷基链长越长,杀菌能力越强。
   3、聚乙烯醇负载季铵、季鳞阳离子抗菌剂制备与抗菌性研究。以氯乙酰氯、PVA为原料合成了三种新型阳离子型聚乙烯醇三乙胺季铵化聚乙烯醇(PVA-QAC1)、十二胺季铵化聚乙烯醇(PVA-QAC2)和季鳞化聚乙烯醇(PVA-QPA)。运用红外光谱(IR)、热重分析(TGA)等方法对其进行了结构表征。考察了温度、时间及反应物配比对产率的影响。抗菌测试表明合成的三种阳离子改性聚乙烯醇具有良好的杀菌性能,季鳞化改性PVA的抗菌效果要优于季铵化改性PVA的抗菌效果,对大肠杆菌的杀菌活性依次为PVA-QAC1<PVA-QAC2<PVA-QPC。

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