CN102453256A - 一种制备具水溶性及生物可分解性抗菌剂的方法 - Google Patents

Abstract

一种制备具水溶性及生物可分解性抗菌剂的方法，是利用次氯酸钠处理一多肽化合物至少1分钟，以使多肽化合物具有至少一个卤胺官能团，并使其具有良好抗菌效果。根据本发明所述的方法，因不需使用化学合成制备过程，亦不需使用有机溶剂，故可于减少对环境的危害下，制得具高水溶性、具生物可分解性、无毒性、有良好杀菌效果，及可再生性的抗菌剂的方法。

Description

一种制备具水溶性及生物可分解性抗菌剂的方法

技术领域

本发明是有关于一种制备具水溶性及生物可分解性抗菌剂的方法，特别是一种包含卤胺官能团的多肽氯化物的制备方法。

背景技术

在我们生活的周遭环境中，甚至于人体上，我们都可以自其中发现至少数千种的微生物存在。在这些微生物中，有些对人类有益，有些则是有害的，其中有益的微生物，人类可利用其生产制造所需的食物或化学品，而有害的微生物则可能会在食品或药品的加工、贮存及运输过程中，或是在消费者使用时，造成其破坏，甚至是会使人体内组织受到感染。因此，为避免此种有害微生物对人类可能造成的危害，在我们生活周遭及各种应用上，抗菌剂的需求便应运而生。目前已知有多种的抗菌剂被开发出，并被广泛使用于各种生活应用中。

目前所发展的各式抗菌剂中，有一类抗菌剂为含有卤胺(N-halamine)化合物成分的抗菌剂，其对于细菌、霉菌及病毒等，都具有相当良好的抗菌功效。本领域公知，卤胺化合物是指含有N-X之卤胺官能团(X可以为Cl、Br或I)的化合物，其可利用含胺、酰胺，或者酰亚胺基团等官能团的化合物，经氧化剂(如次卤酸盐)氧化作用而得。该类型化合物中的N-X官能团，于微生物存在下，在水中受水分子的作用下会缓慢解离，而释放出具有氧化作用的卤素离子，同时此化合物中的N-X官能团则会被还原成为N-H官能团。此被游离释放出具有氧化作用的卤素离子，可以杀死细菌、霉菌等微生物。此类卤胺化合物在解离出卤素离子杀死微生物后，通常可再借由前述的次卤酸盐处理，使其中的N-H官能团再度被氧化为N-X官能团，使其杀菌功能得以再生。本领域公知，卤胺化合物因具有杀菌速度快、杀菌效率高、具长效性、安定性佳，及具抗菌能力可再生等优点，故极适用于家庭、商业和医疗场所的消毒。

本领域公知抗菌型卤胺化合物的开发，以Worley等人的研究最具代表性，其所带领的研究团队已开发出许多种具抗菌性的卤胺化合物，但均是以环状卤胺化合物(cyclic N-hal amine compound)为主体，其揭示的结构，例如有oxazolidinones(US5902818)、imidazolidinones(US5126057)、hydantoins和spirocyclic amines等。这些结构经次氯酸盐处理后，皆可得到N-Cl官能团而具有抗菌的功效，但不论是该等单体或是聚合物，皆有不易溶于水的问题，致使其应用领域，甚至于抗菌性，皆受到限制。

另一方面，基于对环境的保护，一般来说抗菌剂系统，现大多倾向于使用水相系统取代有机溶剂，借以降低有机溶剂对环境的危害。

为了可应用于水相系统，Worley等人思及，于聚合物的侧链接上亲水性基团，从而得到水溶性较高的抗菌物质。一般是利用四级铵盐(quaternaryammonium salt)作为该亲水性基团，借以提升其对水的溶解度。例如，Worley等人开发了一种以硅氧烷(siloxane)为骨架，分别接上环状卤胺化合物hydantoin与四级铵盐结构的抗菌高分子(US7335373)。其中，siloxane与hydantoin对水的溶解度非常差，而该抗菌高分子对水的溶解度主要以四级铵盐来提升，但四级铵盐并不具抗菌功效，因此此类抗菌剂需较长时间接触才可达到足够的抗菌效果。虽然Worley等人对其环状卤胺化合物的水溶性做了改善，设计出此种结构的抗菌高分子，但其仍有不完全溶于水的问题，使用上仍须借由在水中添加少量的醇类，以帮助此抗菌高分子溶解，然而此举并无法完全解决有机溶剂可能会对环境造成危害的疑虑。另一方面，此抗菌高分子的结构乃是借由化学合成而得，合成过程中及合成后，仍或多或少会使用到有机溶剂并可能产生不必要的副产物，因此生产过程中对环境亦会造成一定的危害。再者，此种抗菌高分子需特别合成，且需经过多道制备过程，因此其价格势必昂贵。此可从Worley等人已揭示此类化合物技术多年，但至今仍未有大量产品上市，可得证。

因此，开发一种具生物兼容性、无毒性、可再生的抗菌能力、制备方式简易，且价格便宜的水溶性抗菌物质是有其必要的。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种制备具高水溶性且具生物可分解性的抗菌剂的方法。

根据本发明所指出的制备生物可分解的抗菌水溶液的方法，包含下列步骤：(a)提供一多肽化合物，使其溶于一水溶液中，以形成一多肽水溶液；(b)提供一次氯酸钠水溶液；(c)将该次氯酸钠水溶液加入该多肽水溶液中形成一混合液；以及(d)在室温下使该混合液混合至少1分钟，以使该多肽化合物与该次氯酸钠水溶液中的次氯酸钠反应，藉以形成一多肽氯化物。

上述步骤中，其中所述的该多肽氯化物具有至少一个N-Cl卤胺官能团。特别的是，该多肽化合物是一聚谷氨酸或聚天冬氨酸，且该多肽酸氯化物为一聚谷氨酸氯化物或聚天冬氨酸氯化物。

根据本发明所指出的制备方法，其具有制备过程无毒性、不需使用有机溶剂，因此不会对环境造成危害。另外，本发明制备方法尚具有制备过程简便(因无需借由繁杂耗时的化学合成制备过程)、产率高且成本低廉…等优点。

此外，根据本发明制备方法即可轻易地制得具有高杀菌效率、长效性，及抗菌性可再生等优点的抗菌剂。

故而本发明所述的制备方法已可充分解决现有技术中制备包含环状卤胺化合物成分的抗菌剂，在合成时需使用大量有机溶剂、该化合物无法单纯利用水相系统作为溶剂，且不具有生物可分解性易对环境造成危害等问题。

附图说明

图1是本发明的制作流程图；其中

10表示形成一多肽水溶液；

12表示提供一次氯酸钠水溶液；

14表示将次氯酸钠水溶液加入多肽水溶液中形成一混合液；

16表示使该混合液混合反应。

具体实施方式

为了达到上述目的，根据本发明所揭示的制备方法包含下列步骤：

提供一多肽化合物，使其溶于一水溶液中，以形成一多肽水溶液。另外，提供一次氯酸钠水溶液，接着将该次氯酸钠水溶液加入该多肽水溶液中形成一混合液。随后，在室温下使该混合液混合至少1分钟，以使该多肽化合物与该次氯酸钠水溶液中的次氯酸钠反应，进而形成一多肽氯化物。其中，该多肽氯化物具有至少一个N-Cl卤胺官能团。

为使本领域技术人员便于了解本发明所揭示的技术，请配合参阅附图1，其揭示本发明的制备具水溶性及生物可分解性抗菌剂的方法，该方法包含下列步骤：

首先，形成一多肽水溶液(10)，其可借由提供一多肽化合物，使其溶于一水溶液中而制得。另外，提供一次氯酸钠水溶液(12)。

本领域公知，多肽化合物是为由两个或两个以上氨基酸单元借由肽键连接所形成的聚合物。可应用于本发明中的多肽化合物的来源并无特别的限制，其可借由天然物质经微生物发酵而得，亦可借由自天然物中分离所得，故其基本上是为天然无毒性的物质。另外，随着现代科技的发展，亦可依需要，使用本领域公知肽合成仪(Peptide Synthesizer)合成所需的肽序列。

另外，多肽化合物最终降解产物为对环境无害的氨、二氧化碳和水，因此它是具生物可分解性且环境友好型的化合物，故以它作为原料无本领域公知化学合成的抗菌化合物的缺点。但因多肽化合物结构主链上的肽键易受微生物、真菌等作用而断裂，断裂后的寡肽或氨基酸单体对微生物而言乃是一营养源，故本领域公知的多肽化合物非但不具有抗菌性，反而易滋养细菌的成长。但经本发明制备方法改质后，即可赋予本领域公知的多肽化合物具有抗菌性。

可应用于本发明中的多肽化合物，其种类基本上并无特别限制，但考虑原料取得便利性，较佳为聚谷氨酸及聚天冬氨酸，分别具有下述的化学结构式(I)与(II)：

其中m≥n。

可应用于本发明中的多肽水溶液，其制备方式并无特别的限制，只要是任何本领域公知的可将多肽化合物配制成水溶液的方式皆可。例如，可将多肽化合物加入纯水中搅拌至其完全溶解，借以配制成所需的操作浓度。

前述多肽水溶液的操作浓度与次氯酸钠水溶液浓度并无特别的限制，只要该多肽水溶液与该次氯酸钠水溶液反应后所形成的多肽氯化物可以达到一最低N-Cl卤胺官能团含量浓度即可。接着，将该次氯酸钠水溶液加入该多肽水溶液中形成一混合液(14)。为便于操作上的方便性，于上述混合液中，多肽水溶液中的多肽化合物总量以100重量份计时，该次氯酸钠水溶液中的次氯酸钠添加量较佳为5-100重量份，更佳为35-50重量份。

最后，使该混合液混合反应(16)，以使该多肽化合物与该次氯酸钠水溶液中的次氯酸钠反应，进而形成一多肽氯化物。其中，该多肽氯化物具有至少一个N-Cl卤胺官能团。

前述的N-Cl卤胺官能团含量浓度，是指所有N-Cl卤胺官能团重量相对于该多肽氯化物总重量的百分比例。于本发明中所述的最低N-Cl卤胺官能团含量浓度，较佳为不低于0.3wt％，更佳为介于0.3-15wt％范围内，即能发挥抗菌的功效。另外，当本发明多肽氯化物溶于水中配制成抗菌剂时，其上的N-Cl的卤胺官能团于抗菌剂中的含量不小于100ppm时，即可具有抗菌的功效；又以200-10000ppm为较佳。

前述的混合反应时间较佳为至少1分钟，更佳为至少30分钟，最佳为90-180分钟，以使该混合液中的多肽化合物与次氯酸钠水溶液中的次氯酸钠有足够的时间反应至足以形成具有最低抗菌效果的多肽氯化物。

根据本发明所述的制备方法，是借由将多肽化合物与次氯酸钠水溶液中的次氯酸钠反应，将多肽化合物中的N-H官能团氧化成N-Cl之卤胺官能团。本领域技术人员借由本发明所揭示的内容，即可轻易的推知，N-Cl的卤胺官能团中的Cl，亦可以Br或I替代。因此，可利用同样具有氧化效力之其余种类卤化剂取代次氯酸钠水溶液中的次氯酸钠以和多肽化合物反应。

根据本发明制备方法所制得的抗菌剂，于微生物存在下，在水中受水分子的作用下抗菌剂中的多肽氯化物会缓慢解离，而游离释放出具有氧化作用的卤素离子，该卤素离子可以杀死细菌、霉菌等微生物，因此可获致抗菌之功效。

另外，于本发明制备方法中，因次氯酸钠水溶液为氧化剂，故前述混合液温度较佳保持在室温下，以避免高温造成剧烈反应而释放氯气的可能性。

前述使该混合液混合反应(16)的步骤中，为使多肽化合物与次氯酸钠水溶液中的次氯酸钠反应较为快速，可进一步对该混合液施予以外力使其扰动。例如，可借由磁石搅拌、摇匀、叶片搅拌等，本领域技术人员所熟知的任何其它可施加的方式，本发明的应用范围并不限于此举。

为使本发明制备方法有较佳的制备效果，前述混合液的pH值较佳是介于6-8之范围内；当在pH值过高的碱性环境下，易导致多肽化合物与次氯酸钠水溶液中的次氯酸钠反应速度慢，氧化程度差而效果不彰；而当pH低于6时，易使反应速度提升，进而造成肽键(amide bond)的断裂及分子量的下降，致使多肽化合物的结构受到破坏。

为控制前述混合液的pH值在反应过程中可保持于前述较佳的范围内，可选择性地于该混合液中添加一pH值缓冲剂借以调节混合液的pH值。

可应用于本发明中的pH值缓冲剂并无特别的限制，包含但不仅限于，磷酸水溶液、氯化铵水溶液、醋酸水溶液、磷酸氢钠水溶液、磷酸氢二钠水溶液、苯甲酸水溶液，或上述溶液的混合液。

根据本发明制备方法所制得的抗菌剂，为避免其中所含有的多肽氯化物因浓度过高而易与水反应，因而释放出氯气，多肽氯化物于抗菌剂中的浓度以不大于10wt％为较佳。

本领域技术人员通过本发明所揭示的内容，当可了解到，依据本发明制备方法所制得的多肽氯化物，亦可将其制备成固态物。例如，可借由本领域公知的溶剂-非溶剂方法(solvent-nonsolvent)，将多肽氯化物析出，再将多肽氯化物干燥后，即可得到多肽氯化物的固体粉末。溶剂-非溶剂方法是利用多肽氯化物对非溶剂的溶解度极低或不可溶的特性，添加非溶剂后会诱导多肽氯化物在水中析出，形成一相分离态。可应用于本发明中溶剂-非溶剂方法的非溶剂，必须与水互溶，但多肽氯化物对其溶解度极低而可析出。非溶剂在此可举出的例子，包含但不仅限于，异丙醇、甲醇、乙醇、丙酮或乙腈。

以下列举数个实施例以更详尽阐述本发明的方法，然其仅为例示说明之用，并非用以限定本发明，本发明的保护范围当以权利要求所界定者为准。

实施例

N-Cl卤胺官能团含量浓度的测定

N-Cl卤胺官能团在聚谷氨酸氯化物的含量浓度的测定方式是以一滴定方式进行，包含下列步骤：

1.首先取5g的硫代硫酸钠(Aldrich，US)以纯水稀释至200ml，配制成硫代硫酸钠滴定液。

2.秤取经氧化反应后的聚谷氨酸氯化物0.5g，再加入1g的碘化钾粉体(Aldrich，US)及40ml的纯水并持续进行搅拌至粉体完全溶解，必要时可添加少量的醋酸作为催化剂。

3.将步骤2中的混合物以步骤1中的硫代硫酸钠滴定液进行滴定，并以淀粉试剂(Aldrich，US)作为指示剂，当溶液由红棕色转为无色透明时，即表示已达滴定终点，记录下所使用硫代硫酸钠滴定液的体积。

4.滴定的反应方程式，如下式(a)所述：

NCl+2I^-+H⁺→Cl^-+NH+I₂

I₂+2S₂O₃ ^2-→2I^-+S₄O₆ ^2-    (a)

根据此反应方程式，借由硫代硫酸钠滴定液所使用的摩尔数，可得知N-Cl卤胺官能团于每克聚谷氨酸氯化物的含量浓度。N-Cl卤胺官能团于聚天冬氨酸氯化物的含量浓度的测定，可依上述的滴定方式测定，仅需将聚谷氨酸氯化物取代为聚天冬氨酸氯化物即可。

制备具不同N-Cl卤胺官能团含量浓度的聚谷氨酸氯化物

实施例1：

取10.0克的聚谷氨酸(Polyglutamic acid，PGA-Na⁺，Mw约2,000,000，味丹，台湾)置于250ml单颈瓶中，加入90ml纯水使其溶解，配得一聚谷氨酸水溶液。再添加4g浓度为12.65wt％次氯酸钠水溶液以形成一混合液。在室温下持续搅拌该混合液30分钟，以使聚谷氨酸与次氯酸钠反应。将反应后的混合液置于分液漏斗中，以异丙醇析出聚谷氨酸氯化物，将其分离出分液漏斗后，置于真空烘箱中进行干燥。干燥后的产物为白色至淡黄色的粉末，将其溶于水中可完全溶解。将干燥后的聚谷氨酸氯化物以硫代硫酸钠进行滴定，最终求得每克聚谷氨酸氯化物中所含N-Cl卤胺官能团含量浓度。

实施例2-6：

实施方式如实施例1中所述，但将次氯酸钠水溶液，分别以12、20、28、36及40g的重量添加入聚谷氨酸水溶液。在室温下持续搅拌混合液30分钟，以使聚谷氨酸与次氯酸钠反应。将反应后的混合液置于分液漏斗中，以异丙醇析出聚谷氨酸氯化物，将其分离出分液漏斗后，置于真空烘箱中进行干燥。干燥后的产物为白色至淡黄色的粉末，将其溶于水中可完全溶解。将干燥后的聚谷氨酸氯化物以硫代硫酸钠进行滴定，最终求得每克聚谷氨酸氯化物中所含N-Cl卤胺官能团含量浓度。

实施例7-8：

实施方式与配比如实施例1中所述，但将在室温下搅拌混合液时间分别延长至90及180分钟，待反应时间达到后，同样地将反应后的混合液置于分液漏斗中，以异丙醇析出聚谷氨酸氯化物，将其分离出分液漏斗后，置于真空烘箱中进行干燥。干燥后的产物为白色至淡黄色的粉末，将其溶于水中可完全溶解。将干燥后的聚谷氨酸氯化物以硫代硫酸钠进行滴定，最终求得每克聚谷氨酸氯化物中所含N-Cl卤胺官能团含量浓度。

实施例9：

实施方式如实施例1中所述，但将次氯酸钠水溶液以80g的重量添加入聚谷氨酸水溶液。并同时将在室温下搅拌混合液时间延长至1440分钟。待反应时间达到后，将反应后的混合液置于分液漏斗中，以异丙醇析出聚谷氨酸氯化物，将其分离出分液漏斗后，置于真空烘箱中进行干燥。干燥后的产物为白色至淡黄色的粉末，将其溶于水中可完全溶解。将干燥后的聚谷氨酸氯化物以硫代硫酸钠进行滴定，最终求得每克聚谷氨酸氯化物中所含N-Cl卤胺官能团含量浓度。

实施例10：

取5.0克的聚谷氨酸置于500ml单颈瓶中，加入167ml纯水使其溶解，配得一聚谷氨酸水溶液。再添加54g浓度为4.89wt％次氯酸钠水溶液，并以0.5N的磷酸水溶液将pH值调整于6-8之间，形成一混合液。在室温下持续搅拌混合液1分钟，以使聚谷氨酸与次氯酸钠反应。将反应后的混合液置于分液漏斗中，以异丙醇析出聚谷氨酸氯化物，将其分离出分液漏斗后，置于真空烘箱中进行干燥。干燥后的产物为白色至淡黄色的粉末，将其溶于水中可完全溶解。将干燥后的聚谷氨酸氯化物以硫代硫酸钠进行滴定，最终求得每克聚谷氨酸氯化物中所含N-Cl卤胺官能团含量浓度。

实施例11-12：

实施方式与配比如实施例10中所述，但将在室温下搅拌混合液时间分别延长至5及10分钟，待反应时间达到后，同样地将反应后的混合液置于分液漏斗中，以异丙醇析出聚谷氨酸氯化物，将其分离出分液漏斗后，置于真空烘箱中进行干燥。干燥后的产物为白色至淡黄色的粉末，将其溶于水中可完全溶解。将干燥后的聚谷氨酸氯化物以硫代硫酸钠进行滴定，最终求得每克聚谷氨酸氯化物中所含N-Cl卤胺官能团含量浓度。

制备具不同N-Cl卤胺官能团含量浓度的聚天冬氨酸氯化物

实施例13：

取10.0克的聚天冬氨酸(Polyaspartic acid，PASP，Mw约5000，泰和水处理，中国)置于500ml单颈瓶中，加入80ml纯水使其溶解，配得一聚天冬氨酸水溶液。再添加94g浓度为6.84wt％次氯酸钠水溶液以形成一混合液。在室温下持续搅拌混合液12小时，以使聚天冬氨酸与次氯酸钠反应。将反应后的混合液置于分液漏斗中，以乙醇析出聚天冬氨酸氯化物，将其分离出分液漏斗后，置于真空烘箱中进行干燥。干燥后的产物为白色至淡黄色的粉末，将其溶于水中可完全溶解。将干燥后的聚天冬氨酸氯化物以硫代硫酸钠进行滴定，最终求得每克聚天冬氨酸氯化物中所含N-Cl卤胺官能团含量浓度。

实施例14：

取10.0克的聚天冬氨酸置于500ml单颈瓶中，加入80ml纯水使其溶解，配得一聚天冬氨酸水溶液。再添加188g浓度为6.84wt％次氯酸钠水溶液以形成一混合液。在室温下持续搅拌混合液12小时，以使聚天冬氨酸与次氯酸钠反应。将反应后的混合液置于分液漏斗中，以乙醇析出聚天冬氨酸氯化物，将其分离出分液漏斗后，置于真空烘箱中进行干燥。干燥后的产物为白色至淡黄色的粉末，将其溶于水中可完全溶解。将干燥后的聚天冬氨酸氯化物以硫代硫酸钠进行滴定，最终求得每克聚天冬氨酸氯化物中所含N-Cl卤胺官能团含量浓度。

实施例15：

取10.0克的聚天冬氨酸置于500ml单颈瓶中，加入50ml纯水使其溶解，配得一聚天冬氨酸水溶液。再添加70.2g浓度为9.23wt％次氯酸钠水溶液以形成一混合液。在室温下持续搅拌混合液3小时，以使聚天冬氨酸与次氯酸钠反应。将反应后的混合液置于分液漏斗中，以乙醇析出聚天冬氨酸氯化物，将其分离出分液漏斗后，置于真空烘箱中进行干燥。干燥后的产物为白色至淡黄色的粉末，将其溶于水中可完全溶解。将干燥后的聚天冬氨酸氯化物以硫代硫酸钠进行滴定，最终求得每克聚天冬氨酸氯化物中所含N-Cl卤胺官能团含量浓度。

实施例配比、反应时间、及N-Cl卤胺官能团含量浓度的结果汇整如同表1、表2中所述。

表1

表2

抗菌测试

大多数抗菌剂的抗菌活性测试是经由对抗广范围的微生物包括革兰氏阳性和革兰氏阴性微生物来评估。本发明的试验菌液是金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus，BCRC Number 15211)及大肠杆菌(Escherichia coli，BCRC Number 11446)。其中，该金黄色葡萄球菌是一革兰氏阳性菌，而大肠杆菌是一革兰氏阴性菌。

A.菌株的培养

由一保存的琼脂培养基上挑选出一单一菌落(single colony)的金黄色葡萄球菌及大肠杆菌，分别将其接种至一含有2000μL的LB肉汤培养液(LBbroth)的15mL离心管中，接着将该离心管震荡历时10分钟，充分散浮菌体后，继而将所形成的库存(stock)菌液以LB肉汤培养液进行10倍连续稀释(10-fold serial dilution)，以得到具有不同稀释倍数(10^-1、10^-2、10^-3、10^-4以及10^-5倍)的经稀释的菌液。之后，将100μL具有不同稀释倍数的金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的菌液分别接种至不同的琼脂培养基上并以三角玻璃棒予以均匀地涂布。接着，将涂布有菌液的琼脂培养基置于37℃的培养箱中进行培养，历时14-24小时后，即可观察不同稀释倍数的菌液经涂盘后的生长情形，并可数出agar范围(20-300CFU)的菌落形成单位，此一步骤可确定细菌于此环境下可正常生长。再根据经计算的琼脂培养基的菌落形成单位，取适量库存菌液以灭菌水调整菌液浓度，以得到一浓度为10⁶-10⁷CFU/mL的试验菌液。

B.抗菌定性测试

将上述两种试验菌液(金黄色葡萄球菌及大肠杆菌)取100μL，分别接种在不同的琼脂培养基上并以三角玻璃棒予以均匀地涂布。接着，将实施例1-15所配制的多肽氯化物(聚谷氨酸氯化物及聚天冬氨酸氯化物)及未处理的多肽化合物分别制造成一锭状物，并分别将它们水平地贴在上述涂布有试验菌液的琼脂培养基上，继而将该等琼脂培养基置于37℃的培养箱中进行培养，历时14-24小时后，观察该等锭状物表面及其周围。以肉眼即可明显看出在多肽氯化物锭状物的表面及其周围没有菌落形成，而多肽锭状物的表面及其周围则有菌落形成。

C.抗菌定量测试

本试验是依据动态接触ASTM E2149的抗菌基准来进行评估，本试验是将上述两种试验菌液(金黄色葡萄球菌及大肠杆菌)分别稀释10倍，使其浓度调整为10⁵-10⁶CFU/mL，作为本试验的试验菌液。

各称取实施例1-12所配制的多肽氯化物125mg及多肽化合物125mg作为对照组，接种5mL的试验菌液进行培养。经培养24小时后，分别测定多肽氯化物及对照组接种菌液后未经培养的菌数(A)，及多肽氯化物及对照组经培养后的菌数(B)。将上述所得菌数经计算后，其抗菌活性(antibacterialactivity)可借由下列方程式(b)而被计算出来：

其中，A表示：接种菌液后未经培养的菌数；B表示：接种菌液后经培养24小时的菌数。当B远大于A时，即代表不具抗菌活性。实施例1-15及对照组之抗菌活性如下表3、表4所示。

表3以金黄色葡萄球菌为试验菌液的抗菌活性(动态接触ASTM E2149为基准)

表4以大肠杆菌为试验菌液之抗菌活性(动态接触ASTM E2149为基准)

D.抗菌定量测试

本试验是依据静态接触AATCC 100的抗菌基准来进行评估。将实施例1-12所制得的多肽氯化物及对照组利用含浸压吸方法分别处理在棉布上，并裁切成大小为2×2cm²的方形试片，分别将它们水平地贴在一为50mL的血清瓶的底部上，接种20μL的10⁶-10⁷CFU/mL试验菌液(金黄色葡萄球菌及大肠杆菌)。当试验菌液与该等方形试片接触后，立刻以20mL的灭菌水将冲洗该等方形试片，测定其接种菌液后未经培养的菌数(A)。再取一组已接种试验菌液的方形试片，在试验菌液与该等方形试片接触后，进行培养24小时后，测定其经培养的菌数(B)。

其多肽氯化物及对照组之抗菌活性(antibacterial activity)可依据上述方程式(b)而被计算出来。实施例1-15及对照组的抗菌活性被显示于下表5、表6中，表5、表6中的菌落密度(CFU/cm²)乃是指于2×2cm²范围内计数所得之菌落数除以该范围面积而得到的数值。

表5 以金黄色葡萄球菌为试验菌液的抗菌活性(静态接触AATCC 100为基准)

表6以大肠杆菌为试验菌液的抗菌活性(静态接触AATCC 100为基准)

由表3、表4、表5，及表6可知，根据本发明制备方法所制得的多肽氯化物被证实对于革兰氏阳性菌及革兰氏阴性菌具有良好的抗菌活性。并且，根据本发明制备方法可以轻易地借由次卤酸盐氧化处理而制得抗菌聚合物。因此，本发明提供一种简单的制备具有抗菌功效的抗菌剂的方法。

E.最小抗菌浓度的抗菌定量测试

本试验是依据动态接触ASTM E2149之抗菌基准来进行评估。取实施5的聚谷氨酸氯化物，分别配制成测试浓度0.1-10wt％的聚谷氨酸氯化物水溶液(详列于表7)，分别测定其及对照组的聚谷氨酸的抗菌活性。由表7得知，当聚谷氨酸氯化物测试浓度为0.1wt％时，即于聚谷氨酸氯化物水溶液中包含100ppm的N-Cl卤胺官能团，尚有95.2％之抗菌活性；当聚谷氨酸氯化物测试浓度为10wt％时，即于聚谷氨酸氯化物水溶液中包含10000ppm的N-Cl卤胺官能团，抗菌活性大于99.9％。

表7

由表7可知，当N-Cl卤胺官能团于水溶液中的含量为100ppm时，即可抑制细菌的成长。因此，根据本发明制备方法所制得的抗菌剂，N-Cl卤胺官能团于该抗菌剂的含量不小于100ppm，即具有抗菌的功效。

但以上所述者，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明实施的范围，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神及范围内，所作的简单的等效变化或修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (16)

1.一种制备生物可分解的抗菌剂的方法，包含下列步骤：

(a)提供一多肽化合物，使其溶于一水溶液中，以形成一多肽水溶液；

(b)提供一次氯酸钠水溶液；

(c)将该次氯酸钠水溶液加入该多肽水溶液中形成一混合液；以及

(d)使该混合液混合不低于1分钟，以使该多肽化合物与该次氯酸钠水溶液中的次氯酸钠反应，形成一具有至少一个N-Cl卤胺官能团的多肽氯化物，

其中，该多肽化合物为一聚谷氨酸或聚天冬氨酸，且

该多肽氯化物为一聚谷氨酸氯化物或聚天冬氨酸氯化物。

2.如权利要求1所述的方法，其中该多肽水溶液中的该多肽化合物总量以100重量份计时，该次氯酸钠水溶液中的次氯酸钠添加量为5-130重量份。

3.如权利要求2所述的方法，其中该多肽水溶液中的该多肽化合物总量以100重量份计时，该次氯酸钠水溶液中的次氯酸钠添加量为35-50重量份。

4.如权利要求1所述的方法，其中该多肽氯化物具有0.3-15wt％的该N-Cl卤胺官能团。

5.如权利要求1所述的方法，其中该抗菌剂包含有不低于100ppm的该N-Cl卤胺官能团。

6.如权利要求1所述的方法，其中该抗菌剂包含有100-10000ppm的该N-Cl卤胺官能团。

7.如权利要求1所述的方法，其中该抗菌剂包含有200-10000ppm的该N-Cl卤胺官能团。

8.如权利要求1所述的方法，其中该混合液的pH值为6-8。

9.如权利要求8所述的方法，其中该混合液中还包含一pH值缓冲剂。

10.如权利要求9所述的方法，其中该pH值缓冲剂为磷酸水溶液、氯化铵水溶液、醋酸水溶液、磷酸氢钠水溶液、磷酸氢二钠水溶液、苯甲酸水溶液，或上述溶液的混合液。

11.如权利要求1所述的方法，其中该混合液在室温下的混合反应的时间为不低于30分钟。

12.如权利要求1所述的方法，其中该混合液在室温下的混合反应的时间为90-180分钟。

13.如权利要求1所述的方法，其中该步骤(d)中还包括一对该混合液施予以外力使其扰动的步骤。

14.如权利要求1所述的方法，其中该步骤(d)之后还包括：(e)添加非溶剂以析出该多肽氯化物的步骤。

15.如权利要求14所述的方法，其中该非溶剂为异丙醇、甲醇、乙醇、丙酮、乙腈或它们的混合物。

16.如权利要求1所述的方法，其中该步骤(d)中所述的反应是在室温下进行。

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