一种抗菌化合物及其制备方法与流程

技术领域

本发明涉及有机金属化学领域，特别涉及一种抗菌化合物及其制备方法。

背景技术：

细菌，是自然界中数量最多，分布最广，与人类生命活动密切相关的一类微生物。大部分细菌对人类生命活动是有害的，例如，日常生活中蛋白质和果蔬的变质、部分疾病的传播以及铜、铁、锅等金属材料的腐烛，都是由于细菌生长和繁殖造成的，一些病原体细菌还能够使人罹患破伤风、肺炎、肺结核等疾病。目前，抗菌材料的研究热点是将无机抗菌剂与有机物、无机多孔材料等物质通过化学合成或物理吸附等方法复合，制备出高效、稳定、安全低毒的新型抗菌材料。有机金属化合物不仅具有与传统银抗菌剂广谱抗菌优点，而且还具有高比表面积、结构灵活可控和离子释放速率快等优点，为发展新型抗菌材料提供了可能。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种抗菌化合物。

本发明的另一个目的在于提供上述抗菌化合物的制备方法。

一种抗菌化合物，所述抗菌化合物的化学式为(C₁₀H₁₄O₄N₂)(C₂₂H₁₂O₄)Ag，其中，C₁₀H₁₄O₄N₂为乙基 1-(2-乙氧基-2-羰基乙基)-1H-吡唑-3-羧酸酯，C₂₂H₁₂O₄为[1,1’-联萘]-4,4’-二羧酸根，所述抗菌化合物为单斜晶系，C2/c空间群，晶胞参数为a=17.154(4) Å，b=13.218(4) Å，c=12.846(3) Å，α=γ=90 º，β=103.531(2) º，V=2912.72(2) ų。

上述抗菌化合物的方法为：将乙基 1-(2-乙氧基-2-羰基乙基)-1H-吡唑-3-羧酸酯、[1,1’-联萘]-4,4’-二羧酸和硝酸银溶于乙腈和二甲基乙酰胺的混合溶剂当中，在室温下搅拌溶解后形成混合液A，然后将所述混合液A在室温静置3天后得到混合液B，随后将混合液B转移到聚四氟乙烯高压反应釜中，将其放在180℃烘箱中反应48小时，之后以5℃/小时降至室温过滤得到所述抗菌化合物。

其中，所述乙基 1-(2-乙氧基-2-羰基乙基)-1H-吡唑-3-羧酸酯、[1,1’-联萘]-4,4’-二羧酸和硝酸银的摩尔比为1:1:1。

其中，所述乙腈和二甲基乙酰胺的体积比为1:1。

其中，乙基 1-(2-乙氧基-2-羰基乙基)-1H-吡唑-3-羧酸酯的英文为：ethyl 1-(2-ethoxy-2-oxoethyl)-1H-pyrazole-3-carboxylate，化学结构如下所示：

；

其中，[1,1’-联萘]-4,4’-二羧酸的英文为：[1,1'-binaphthalene]-4,4'-dicarboxylic acid，化学结构如下所示：

。

本发明制备该抗菌化合物的方法采用先静置后加热的方法，首先通过在常温长时间的静置形成小晶核，使得之后的溶剂热能够得到该抗菌化合物。如果直接采用溶剂热的方法将无法得到本发明的抗菌化合物。

本发明具有如下有益效果：

本发明抗菌化合物制备方法的合成工艺简单，条件容易控制，易于产业化，为它在广泛范围内使用提供了方便，而且该抗菌化合物还具有良好的化学稳定性和热稳定性好，可以添加在各种制品当中，使得该制品表面具有良好的抗菌性能。

附图说明

图1为本发明的抗菌化合物的配位示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。

实施例1

将0.5mmol乙基 1-(2-乙氧基-2-羰基乙基)-1H-吡唑-3-羧酸酯、0.5mmol [1,1’-联萘]-4,4’-二羧酸和0.5mmol硝酸银溶于10mL乙腈和10mL二甲基乙酰胺的混合溶剂当中，在室温下搅拌溶解后形成混合液A，然后将所述混合液A在室温静置3天后得到混合液B，随后将混合液B转移到聚四氟乙烯高压反应釜中，将其放在180℃烘箱中反应48小时，之后以5℃/小时降至室温过滤得到所述抗菌化合物。

然后将所得的抗菌化合物进行单晶表征。

该抗菌化合物的X射线衍射数据是在Bruker Smart Apex CCD面探衍射仪上，用MoK_α辐射(λ = 0.71073 Å)，以ω扫描方式收集并进行Lp因子校正，吸收校正使用SADABS程序。用直接法解结构，然后用差值傅立叶法求出全部非氢原子坐标，并用理论加氢法得到氢原子位置(C−H 1.083 Å)，用最小二乘法对结构进行修正。计算工作在PC机上用SHELXTL程序包完成。

经测试解析可知，该抗菌化合物的化学式为(C₁₀H₁₄O₄N₂)(C₂₂H₁₂O₄)Ag，其中，C₁₀H₁₄O₄N₂为乙基 1-(2-乙氧基-2-羰基乙基)-1H-吡唑-3-羧酸酯，C₂₂H₁₂O₄为[1,1’-联萘]-4,4’-二羧酸根，所述抗菌化合物为单斜晶系，C2/c空间群，晶胞参数为a=17.154(4) Å，b=13.218(4) Å，c=12.846(3) Å，α=γ=90 º，β=103.531(2) º，V=2912.72(2) ų，Z=2。

其配位示意图如图1所示，银原子采取6配位的模式，其中每个银原子分别与2个[1,1’-联萘]-4,4’-二羧酸上的4个O原子配位和2个乙基 1-(2-乙氧基-2-羰基乙基)-1H-吡唑-3-羧酸酯上的2个O原子配位，[1,1’-联萘]-4,4’-二羧酸上的羧基采用双齿螯合模式与银原子相连。

抗菌性能测试：

选择金黄色葡萄球菌（ATCC6538）作为测试菌种，将菌种在37℃下培养16小时，再将菌液与灭菌处理的30%甘油按照体积比1:1的比例混合密封，放置在-20℃的冰箱冷冻室储存。

抑菌圏实验

将提前准备好的固体培养基表面皿放置在超净工作台中，取100μL稀释菌液均勾涂抹在固体培养基上，将直径为10.0 mm的灭菌中性滤纸圆片分别浸润到浓度为100 ppm的样品悬池液中。用镊子把浸润了不同样品的滤纸片分别放在接菌固体培养基中央，表面皿在细胞培养箱中37℃培养24小时。取出后，用游标卡尺测量抑菌圈的直径，平行做三组测试并取平均值。

最小抑菌浓度(MIC)测验

将菌种放入灭菌的液体培养基中37℃培养16-18小时，再将菌液稀释成菌落数为10⁴-10⁵CFU/mL的菌悬液。取一定数量的灭菌试管，在第一支试管中加入一定质量的抗菌化合物粉末和灭菌液体培养基，在超声作用下配置成悬池液，并以液体培养基为稀释剂将该悬池液连续稀释成浓度为5 ppm、10 ppm、15 ppm、20ppm的样品溶液，再取一支试管加入未处理的灭菌液体培养基作为对比。在每个试管中接种稀释菌悬液50μL，并将所有试管在37℃振荡培养18小时，利用紫外可见分光光度计分别测定不同液体在波长600nm处的吸光度，测定样品的最小抑菌浓度(MIC)，每个样品平行做三组测试并取平均值。

经测试，（1）本发明的抗菌化合物对于金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径为18.0 mm；（2）对于金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度(MIC)为15ppm。因此，本发明的抗菌化合物具有良好的抗菌性能。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。