一种铜配合物固体抗菌剂的制备
技术领域
本发明涉及铜金属配位聚合物的性能研究领域，尤其是一种有抑菌活性的配位聚合物[Cu(SO42-)(en)2]n、合成方法及其对革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌的抑制作用。
背景技术
以铜(II)配位聚合物为代表的多功能材料因其结构新颖，在催化、光学、分离、抗菌等方面具有广泛的应用前景而受到越来越多的关注。目前，乙二胺化合物由于其很强的配位能力，反应活性高，功能丰富被广泛的应用在有机无机多功能材料的合成中。在溶剂热条件下，通过利用无机组分与有机组分的协同作用成功地合成了许多乙二胺化合物基的多功能配位聚合物。乙二胺具有良好的配位能力和多样的配位模式，是优异的连接配位聚合物的有机连接剂。但是，在已经报道的相关文献中铜-乙二胺配位聚合物很少，并对其性能研究主要集中在光学性能方面。用铜作为金属中心，这是因为：由于铜原子具有多种多样的配位特性，使其从简单的一维(1D)聚合物到复杂的三维(3D)金属有机框架，Cu(II)的配位聚合物表现出的分子结构均具有丰富的多样性，可以选择铜原子作为桥联剂。此外，可以将Cu(II)的多功能性质引入到最终的框架中来制备多功能材料。然而，含Cu(II)基配位聚合物的抗菌性能研究相对较少。因此，以铜(II)为基础的配位聚合物材料是一种值得开发的新型材料，具有良好的特殊性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗菌铜金属配位聚合物，其对对革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌均显现出了一定的抑菌性能。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种抗菌铜金属配位聚合物，其特征在于：其具有如下分子式：
[Cu(SO42-)(en)2]n，其晶体结构数据如下：斜方晶系; Cmca空间群; 晶胞参数a =1.4600(3) nm; b = 0.9691(2) nm; c = 1.4026(4) nm; α= 90.00º; β = 90.00°; γ=90.00º; V = 1.9845(8) nm3; Z = 8; D = 1.860 Mg∙m-3。
本发明还公开了所述的抗菌铜金属配位聚合物对革兰氏阴性菌大肠杆菌的抑菌性能。
本发明还公开了所述的抗菌铜金属配位聚合物对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌的抑菌性能。
其中上述抗菌铜金属配位聚合物的制备方法，包括如下步骤：
在25 mL聚四氟乙烯反应釜衬中加入CuCl2，1,10-邻菲罗啉，DMF，水，乙二胺以及适量的硫酸调节pH，在室温的条件下充分搅拌。搅拌后，将釜衬装入釜中密封且置于烘箱中，在120-130℃条件下持续反应一段时间，降至室温，得到紫色片状晶体即为该聚合物。
进一步的，CuCl2与1,10-邻菲罗啉的质量比为3:2，摩尔比为2：1，DMF与水的体积比为4:1，CuCl2与水的质量体积比为：10mg-20mg：1ml-2ml，乙二胺与水的体积比为0.06-0.07：2。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明的聚合物对革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌均显现出了一定的抑菌性能，并且其对于大肠杆菌的抑制作用要优于对金黄色葡萄球菌的抑制作用。
同时该聚合物是一种不溶性的固体材料，由于其溶解度较低，它能成为较好的固体抗菌剂。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明抗菌铜金属配位聚合物的晶体结构示意图；
图2为本发明的聚合物对革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌抑菌性能验证结构示意图。
具体实施方式
一种抗菌铜金属配位聚合物，其特征在于：其具有如下分子式：
[Cu(SO42-)(en)2]n，其晶体结构数据如下：斜方晶系; Cmca空间群; 晶胞参数a =1.4600(3) nm; b = 0.9691(2) nm; c = 1.4026(4) nm; α= 90.00º; β = 90.00°; γ=90.00º; V = 1.9845(8) nm3; Z = 8; D = 1.860 Mg∙m-3。
n为大于1的整数，聚合物是无限个单胞重复。
其晶体结构如图1所示。
其制备方法具体如下：
在25mL聚四氟乙烯反应釜衬中加入0.223mmol(30mg)CuCl2，0.111mmol(20mg)1,10-邻菲罗啉，8mLDMF，2mL水，0.07mL乙二胺以及适量的硫酸调节pH，在室温的条件下充分搅拌1h。搅拌后，将釜衬装入釜中密封且置于烘箱中，程控升温至130℃反应72h，程控降至室温，得到紫色片状晶体，即为本发明的聚合物。
抑菌性验证
1、溶液配制及滤纸圆片处理：
将聚合物加入蒸馏水超声混合均匀得不同浓度聚合物溶液（少量溶解），分别得2.5mg/ml、5mg/ml、10mg/ml浓度的聚合物溶液。
再取0.10 mL配体（乙二胺）加入2 ml蒸馏水混合均匀得配体溶液。取一定量相同的小圆滤纸片，直径6 mm，分别放入蒸馏水和以上四种溶液中超声后，待侵泡完全后取出，放在干净的培养皿中后放在无菌操作台上紫外灯照射灭菌，备用。
2、抑菌圈实验：
首先，将培养皿和配置好的两瓶琼脂固体培养基于灭菌锅中灭菌1 h，待固体培养基冷却至55 ℃左右时，分别加入一定量的在摇床上培养72 h的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌并摇晃均匀，然后趁热均匀倒入到冷却到室温的培养皿中，倒入量平铺满培养皿底部即可。
待固体培养基冷却定型后，按照固定的位置分别摆放处理好的空白水样、配体（即乙二胺，本发明中将其简称为en）和三种高中低不同浓度的聚合物小圆滤纸片，盖上盖子放入到温度37 ℃的恒温培养箱中培养，培养48 h且每隔6 h 观察一次。
如图2所示，在培养皿中可以观察到空白、en和低浓度的聚合物的滤纸片均对革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌没有抗菌活性。然而，随着浓度的增加两种不同浓度的聚合物对革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌均显现出了一定的抑菌性能，呈现出了明显的抑菌圈。并从图2中可以看出，聚合物对于大肠杆菌的抑制作用要优于对金黄色葡萄球菌的抑制作用。
为了确保抗菌实验的准确性，这个测试是重复了三遍，结果一致。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
