本发明涉及一种具有抗菌活性的单宁酸吡啶类季铵盐的制备方法，属于天然有机酸吡啶季铵盐抗菌材料领域。
背景技术：
季铵盐是一类研究较多并且应用广泛的抗菌剂，目前已发展到了第五代。其阳离子中n 可通过静电作用吸附在带负电细菌的细胞壁上，破坏细胞壁功能的正常运作，使细胞内的蛋白质和离子流出；单宁酸（ta）作为一种天然植物来源的多酚化合物，具有抗氧化、捕捉自由基、抑菌的特性。单宁酸可以影响细胞膜的合成、糖酵解、脂代谢、氨基酸代谢、转录水平的修饰、线粒体内的氧化还原链、胞内蛋白（如g-蛋白、腺苷酸环化酶、amp依赖的周期蛋白激酶等）以及一些酶的作用等，进而达到抑菌作用。
金黄色葡萄球菌（staphylococcusaureus）是一种广泛存在于环境中的人畜共患病原体，在一定条件下可以引起机体感染。alexanderogston提出金黄色葡萄球菌是引起人类和动物创伤化脓及感染性疾病的一种主要致病菌。大肠杆菌escherichiacoli，e.coli），是一种在人和温血动物肠道内常见的细菌。大多数大肠杆菌菌株无害，而少数例如，产志贺毒素大肠杆菌等一些菌株可引起严重的食源性疾病。
当下治疗细菌感染的方法主要是应用抗生素，具有疗效快、广谱抑菌和杀菌的优点，但是长期或大剂量使用抗生素会产生过敏反应、毒性反应、特异性反应等不良反应，且滥用抗生素还会出现细菌耐药性。目前，细菌耐药性已成为人类公共卫生安全面临的一道难题。因此，寻找安全、高效、无残留的具有杀菌、植物提取物、微生态制剂、益生菌、酶制剂、抗菌肽等替代抗生素是防治细菌感染研究的新领域，亟待开发一种纯天然来源、低毒副作用和不易产生耐药性的的新型抗菌剂。
技术实现要素：
基于以上技术问题，本发明提供一种单宁酸吡啶类季铵盐的制备方法，所得产品的抑菌效果有明显的提高，并具有良好的稳定性和相容性，同时也降低了吡啶类物质的不良气味，使产品更便于应用。
为解决上述问题，本发明通过以下技术方案实现：
本发明一种单宁酸吡啶类季铵盐的制备方法，包括以下步骤：
（1）分别配制单宁酸溶液和吡啶类化合物溶液；所述溶液均为水溶液；
（2）取一定量单宁酸溶液于容器中，在搅拌条件下，缓慢加入吡啶类化合物溶液，待反应结束过后进行抽滤、洗涤、干燥，即得。
优选的，所述吡啶类化合物为吡啶、4-甲基吡啶、2-氨基吡啶、4-氨基吡啶或4-二甲氨基吡啶。
优选的，步骤（1）所述的溶液浓度为0.01-0.5mol/l。
优选的，步骤（2）所用两种溶液中单宁酸与吡啶类化合物的摩尔比为1:3-5，更优选1：4，大量试验后发现再加大吡啶类化合物投入比例已无法产生新的沉淀，即产率已达最大。
优选的，所述干燥为在真空干燥箱中以0.08-0.1mpa常温处理8-20h。
本发明具有以下积极有益效果：
（1）本发明将单宁酸与吡啶类化合物配合，产物的抑菌效果相较于原料而言有明显的提高。将单宁酸引入dmap、4-nh2py、2-nh2py、py或4-mepy，对于大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的抑菌活性均有显著提高。
（2）本发明引入吡啶类化合物还改变了产品的溶解性，原料由水溶性转变为几乎不溶于水，制成抗菌材料后不易被水稀释，并具有良好的稳定性。单宁酸也使产品的生物相容性提高，同时也降低了吡啶类物质的不良气味，使产品更便于应用。
附图说明
图1实施例所得单宁酸吡啶类季铵盐及原料对大肠杆菌的抑菌效果图片。
图2实施例所得单宁酸吡啶类季铵盐对金黄色葡萄球菌的抑菌效果图片。
图3实施例所用原料对金黄色葡萄球菌的抑菌效果图片。
具体实施方式
为了更好的了解本发明，下面通过具体的实施例来具体说明本发明的技术方案。
实施例1
一种单宁酸吡啶类季铵盐的制备方法，包括以下步骤：
（1）分别配制单宁酸水溶液（0.05mol/l）和4-二甲氨基吡啶（dmap）水溶液（0.2mol/l）；
（2）取10ml单宁酸水溶液于容器中，在搅拌条件下，缓慢滴加10ml4-二甲氨基吡啶水溶液，溶液由黄色透明变为有黄绿色颗粒悬浮，待反应结束过后进行抽滤获得滤渣、用纯水洗涤三次、在真空干燥箱中以0.085mpa常温处理12h，产物变为深墨绿色，取出后并研磨成粉状，在干燥器内保存。
实施例2
一种单宁酸吡啶类季铵盐的制备方法，包括以下步骤：
（1）分别配制单宁酸水溶液（0.05mol/l）和4-氨基吡啶（4-nh2py）水溶液（0.2mol/l）；
（2）取10ml单宁酸水溶液于容器中，在搅拌条件下，缓慢滴加10ml4-氨基吡啶水溶液，溶液由黄色透明变为有白色颗粒悬浮，待反应结束过后进行抽滤获得滤渣、用纯水洗涤三次、在真空干燥箱中以0.085mpa常温处理12h，产物为灰白色，取出后并研磨成粉状，在干燥器内保存。
实施例3
一种单宁酸吡啶类季铵盐的制备方法，包括以下步骤：
（1）分别配制单宁酸水溶液（0.05mol/l）和2-氨基吡啶（2-nh2py）水溶液（0.2mol/l）；
（2）取10ml单宁酸水溶液于容器中，在搅拌条件下，缓慢滴加10ml2-氨基吡啶水溶液，溶液由黄色透明变为有白色颗粒悬浮，待反应结束过后进行抽滤获得滤渣、用纯水洗涤三次、在真空干燥箱中以0.085mpa常温处理12h，产物由白色变为深墨绿色，取出后并研磨成粉状，在干燥器内保存。
实施例4
一种单宁酸吡啶类季铵盐的制备方法，包括以下步骤：
（1）分别配制单宁酸水溶液（0.05mol/l）和吡啶（py）水溶液（0.2mol/l）；
（2）取10ml单宁酸水溶液于容器中，在搅拌条件下，缓慢滴加10ml吡啶水溶液，溶液由黄色透明变为有灰白色颗粒悬浮，待反应结束过后进行抽滤获得滤渣、用纯水洗涤三次、在真空干燥箱中以0.085mpa常温处理12h，产物由白色变为深棕色，取出后并研磨成粉状，在干燥器内保存。
实施例5
一种单宁酸吡啶类季铵盐的制备方法，包括以下步骤：
（1）分别配制单宁酸水溶液（0.05mol/l）和4-甲基吡啶（4-mepy）水溶液（0.2mol/l）；
（2）取10ml单宁酸水溶液于容器中，在搅拌条件下，缓慢滴加10ml4-甲基吡啶水溶液，溶液由黄色透明变为有灰白色絮状悬浮，待反应结束过后进行抽滤获得滤渣、用纯水洗涤三次、在真空干燥箱中以0.085mpa常温处理12h，产物由白色变为深棕色，取出后并研磨成粉状，在干燥器内保存。
实施例1-5所得产品的性能测试如下：
1、红外光谱测试：将产品粉末与kbr粉末压片测试其红外，相关数据见表1。
表1红外光谱数据
各产品与原料单宁酸的红外光谱如表1所示，除与单宁酸相似位置的峰外，对其他位置的峰进行了分析：
实施例1：2957可归属于-ch3反对称伸缩振动，1650与1566可归属于吡啶环的c=c及c=n的双键伸缩振动。
实施例2：1655可归属于n-h的伸缩振动，1498可归属于吡啶环的c=c及c=n的双键伸缩振动。
实施例3：1667可归属于n-h伸缩振动，1497为吡啶环的c=c及c=n的双键伸缩振动，871为吡啶环的c-h伸缩振动。
实施例4：1488归属于c=n伸缩振动，872为吡啶环的c-h伸缩振动。
实施例5：1506为c=n伸缩振动，1037和799可归属为吡啶环的c-h伸缩振动。
2、阳离子质谱
将各实施例所得产品分别溶于甲醇中，通过液相色谱-质谱联用，测试其阳离子的分子量，见表2。
表2质谱数据
由表可知，实施例1产品的阳离子质谱为123.0与其阳离子4-二甲氨基吡啶的分子量122十分接近，可推断该化合物的阳离子为4-二甲氨基吡啶。实施例2与实施例3产品的阳离子质谱分别为94.9与95.0与其阳离子分子量94.11十分接近可推断产物中含有相应的阳离子。实施例4产品的阳离子质谱为80.2与其吡啶阳离子的分子量79.10接近，可推断产物的阳离子为吡啶。实施例5产品阳离子质谱结果为94.0，与其阳离子4-甲基吡啶的实际分子量93.13接近，所以可以推断该化合物的阳离子为4-甲基吡啶。
3、抗菌测试
将活化后的大肠杆菌与金黄色葡萄球菌分别配制成菌悬液，移取0.5ml菌悬液涂布于lb培养基，将各实施例所得产品用dmf溶解配成10mg/ml的药液，取6mm直径的圆形滤纸片浸泡药液后放置在培养基上。37℃培养1d后观察抑菌圈并量取其直径，结果见表3。
表3原料与样品抑菌圈直径
由表中数据可看出，本发明所得单宁酸季铵盐对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌均有较好的抑制效果，是有效的抑菌剂。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
1.一种单宁酸吡啶类季铵盐的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）分别配制单宁酸溶液和吡啶类化合物溶液；
（2）取一定量单宁酸溶液于容器中，在搅拌条件下，缓慢加入吡啶类化合物溶液，待反应结束过后进行抽滤、洗涤、干燥，即得。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述溶液均为水溶液。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述吡啶类化合物为吡啶、4-甲基吡啶、2-氨基吡啶、4-氨基吡啶或4-二甲氨基吡啶。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的溶液浓度为0.01-0.5mol/l。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）所用两种溶液中单宁酸与吡啶类化合物的摩尔比为1:3-5。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）所用两种溶液中单宁酸与吡啶类化合物的摩尔比为1:4。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述干燥为在真空干燥箱中以0.08-0.1mpa常温处理8-20h。
8.权利要求1-7任一项制备方法制备的单宁酸吡啶类季铵盐。
9.权利要求8所述单宁酸吡啶类季铵盐在抗菌材料中的应用。
技术总结