CN103012237B - 一种氨基酸双链季氨基羧酸盐、制备方法及用作杀微生物剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种氨基酸双链季氨基羧酸盐、制备方法及应用于杀微生物剂，氨基酸双链季氨基羧酸盐由带负电荷的氨基酸阴离子和双链氨基阳离子构成，或者由带负电荷的氨基酸阴离子和不含卤族元素的双链季氨基阳离子构成，氨基酸双链季氨基羧酸盐具有以下通式:其中A-COO^- 代表被保护的氨基酸；其中的 A 代表不同的氨基酸残基衍生物；其中R1 代表直链或环链取代基；其中R2 代表或可被直链或环链或烷氧基团取代的芳基；R 1或R2 可以相同，也可以不同，R 1或R2 可以是 H。上述通式新化合物可用于预防和治疗微生物感染，也可用于环境消毒。

Description

一种氨基酸双链季氨基羧酸盐、制备方法及用作杀微生物剂

技术领域

本发明涉及一种药品，具体涉及一种广谱、高效杀灭微生物的新化合物及其制备方法。

背景技术

目前常用的消毒剂均有不同的缺点，在应用时各有其局限性。含活性氧的消毒剂：如过氧乙酸、过氧化氢、过氧戊二酸、二氧化氯等。过氧乙酸，过氧化氢、过氧戊二酸不稳定、刺激性强，长期使用对人和动物眼睛、呼吸道黏膜、对环境有强力的破坏。含氯消毒剂：指在水中能产生具有杀菌活性的次氯酸的消毒剂，其代谢物三氯甲烷有高致癌性、绝大多数刺激性强。碘类消毒剂：是以碘为主要杀菌成分制成的各种制剂。传统的碘制剂(如碘水溶液、碘酊)刺激性、腐蚀性强。碘伏刺激性低，但生物降解性差，长期使用，易对环境将造成破坏。醛类消毒剂：甲醛、戊二醛、聚甲醛等，能产生自由醛基在适当条件下与微生物的蛋白质及某些其他成分发生反应。存在有机污染物时消毒效果很差。危害：甲醛、聚甲醛具有高度刺激性、高致癌。酚类消毒剂：苯酚是酚类化合物中最古老的消毒剂，上世纪70年代以前广泛用于医学和卫生防疫消毒由于其杀菌效力低，加上对环境造成污染的目前已不主张大量使用；已被更有效环、毒性低的酚类衍生物所取代。如卤化酚(氯甲酚)、甲酚(煤酚皂液又称来苏儿)、二甲苯酚和双酚类、复合酚等。缺陷与危害：苯酚、甲酚、二甲苯酚和双酚类、复合酚等(氯甲酚除外)具有强致癌及蓄积毒性，酚臭味重。醇类消毒剂：杀菌效果属于中等水平，主要用于皮肤消毒；常用的有乙醇、正丙醇和异丙醇。确点是对皮肤粘膜有刺激，在有机物存在时杀菌效果差。双胍类及季铵盐类消毒剂：绝大多数是低效消毒剂，存在有机污染物时消毒效果很差。英国专利(U.K.Patent Publication No.650,304)和(U.K.PatentPublication No.669,506)提出了含6-9个碳原子的双链季铵盐，其杀菌效果优于醇类消毒剂。美国专利(U.S.Pat.No.6,297,285)提出过一种含碳酸、bicarbonate的双链季铵盐消毒剂，但其水溶液不稳定，有效期短。美国专利(USP 7,754,770)采用苯扎氯铵作为皮肤消毒剂，但研究表明其对眼刺激为阳性(The formulation tested showed positive eyeirritation in accordance with OPPTS 870，2400 Guidelines.)被列为毒性3级(The testedcompound is classified as Toxicity category III)。苯扎氯铵虽然已被广泛使用，但它可能是一种致突变原，导致生殖缺陷。某些含氯的季铵盐在降解时会产生具有毒性和致突变性的有机氯。

家庭和环境中存在多种致病病原体，尤其是在某些疾病流行时，如SARS，禽流感，口足手病，对安全高效消毒剂的需求更为迫切。安全高效是指在低浓度即可杀灭绝大多数致病菌和病毒，无毒性、对皮肤和眼睛无刺激。不破坏环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由带负电荷的氨基酸阴离子和双链氨基阳离子构成氨基酸双链季氨基羧酸盐，该化合物可用于预防、治疗微生物感染；也可用于环境消毒。

本发明一种氨基酸双链季氨基羧酸盐，其特征在于氨基酸双链季氨基羧酸盐由带负电荷的氨基酸阴离子和双链氨基阳离子构成，或者由带负电荷的氨基酸阴离子和不含卤族元素的双链季氨基阳离子构成，氨基酸双链季氨基羧酸盐具有以下通式：

其中A-COO-代表被保护的氨基酸；

其中的A代表不同的氨基酸残基衍生物；

其中R1代表直链或环链取代基；其中R2代表或可被直链或环链或烷氧基团取代的芳基；

R1或R2可以相同，也可以不同，R1或R2可以是H。

结构式中R1和R2为8-14个碳原子的烷基。

结构式中R1和R2为10个碳原子的烷基，结构式中R1和R2是相同的。

所述的氨基酸双链季氨基羧酸盐是焦谷氨酸双癸基二甲基氨基羧酸盐DAPC(DAPC：N，N-di-n-decyl-N，N-dimethyl-ammonium 5-oxopyrrolidine-2-carboxylate)。

所述的氨基酸双链季氨基羧酸盐，是丙氨酸双癸基二甲基氨基羧酸盐DAAC(DAAC：N，N-di-n-decyl-N，N-dimethyl-ammonium N-acetylated alanine carboxylate)。

一种氨基酸双链季氨基羧酸盐的制备方法，其特征在于采用以下步骤制取：

第一步，在具挥发性的有机溶剂(如甲醇，乙醇)中将乙酰化氨基酸用等当量的金属氢氧化物(如氢氧化钠或氢氧化钾)中和；或在水中(以冰浴或干冰丙酮的混合物保持低温)，中和等当量的有机酸和金属氢氧化物；

第二步，去除挥发性有机溶剂或水，得到固体的氨基酸金属盐；

第三步，将金属阳离子、氨基酸阴离子的盐溶于水中，与等当量的双链季氨基卤化胺混合；

第四步，在上述水溶液中加入有机溶剂混摇，最终形成有机相和水相两层液体，有机相里是氨基酸双链季氨基羧酸盐；副产物金属阳离子和无机阴离子留在水相中；

第五步，将有机相和水相分离，去除有机相的溶剂；

第六步，水相再次与纯的有机溶剂混合提取残存在水中的氨基酸盐，重复提取三次；

第七步，去除有机溶剂，得到产物。

制备焦谷氨酸双癸基二甲基氨基羧酸盐DAPC(N，N-di-n-decyl-N，N-dimethyl-ammonium 5-oxopyrrolidine-2-carboxylate)，具体步骤是：

1)先称取0.03mol的氢氧化钠，溶于去离子水中，使溶液重量为30g，并冷却；

2)再称取焦谷氨酸0.03mol溶于上述30g的氢氧化钠水溶液中。反应产物为焦谷氨酸钠水溶液，得溶液A；

3)称取0.025mol双十烷基二甲基氯化胺溶于160g去离子水中，得溶液B；

4)将A液和B液充分混匀得到溶液C；

5)溶液C的质量约为200g；

6)取溶液C 200g加入400ml二氯甲烷，并加入10克氯化钠，充分搅匀，放入萃取瓶中再摇匀后静置分层30分钟；

7)取下层液抽真空旋转蒸发30分钟，得到产物DAPC；

8)重复萃取三次，得到焦谷氨酸双癸基二甲基氨基羧酸盐产物DAPC约为8.7克。

合成过程的反应式是：

制备丙氨酸双癸基二甲基氨基羧酸盐DAAC(N，N-di-n-decyl-N，N-dimethyl-ammoniumN-acetylated alanine carboxylate)，具体步骤是：

(1)先称取0.03mol的氢氧化钠，溶于去离子水中，使溶液重量为30g，并冷却；

(2)再称取乙酰化丙氨酸0.03mol溶于30g的氢氧化钠水溶液中。反应产物为焦谷氨酸钠水溶液(溶液A)；

(3)称取0.025mol双十烷基二甲基氯化胺溶于160g去离子水中，得溶液B；

(4)将A液和B液充分混匀得到溶液C；

(5)溶液C的质量约为200g；

(6)取溶液C 200g加入400ml二氯甲烷，并加入10克氯化钠，充分搅匀，放入萃取瓶中再摇匀后静置分层30分钟；

(7)取下层液抽真空旋转蒸发30分钟，得到丙氨酸双癸基二甲基氨基羧酸盐产物DAAC；

(8)重复萃取三次。得到丙氨酸双癸基二甲基氨基羧酸盐产物DAPC约为9.0克。

合成过程的反应式是：

采用氨基酸双链季氨基羧酸盐用于制作杀微生物剂，其特征在于该杀微生物剂以重百分比为计，由下述原料组成：

a.氨基酸双链季氨基羧酸盐：0.001％～5％；

b.其余为辅料。

杀微生物剂，其特征在于辅料是一种极性溶剂或几种极性溶剂的混合，或者辅料是医约助剂或者辅料是水。

杀微生物剂，其特征在于是用于杀菌及环境消毒。

本发明这种新的抗菌化合物是一类氨基酸双链季氨基羧酸盐，由带负电荷的氨基酸阴离子和不含卤族元素的双链氨基阳离子构成，包括以下一种通式范围内的化合物：

其中A-COO-是被保护的氨基酸，其中的A代表不同的可得到的氨基酸残基衍生物。

其中R1是环基或直链替代的非环基；或是本身可被非环基、环基、无环基或烷氧基取代的芳香基。

其中R2为芳香基，其本身可被非环基，环基，无环基或烷氧基取代。

R1或R2可以相同，也可以不同。

R1或R2可以为H。

其中四价铵基可以是其他阳离子基团，包括但不限于磷、硫或任何其他可以产生正电荷的非金属原子。

本发明的氨基酸双链季氨基羧酸盐由带负电荷的氨基酸阴离子和不含卤族元素的双链季氨基阳离子构成。

本发明的氨基酸双链季氨基羧酸盐，其中的R1为C₁-C3O烷基或芳香基取代的烷基，R2为C₈-C20烷基。更适合的是R1和R2为相同的C8-C20烷基。

适用于本发明的可被非环基，环基，无环基或烷氧基取代的芳香基有苄基，甲苯基，二甲苯基，萘基，吡啶基，苯亚甲基，喹啉基等。适用于本发明的脂肪族季铵盐有：四甲基卤化氨(tetramethyl ammonium halide)，三甲基乙基卤化氨(trimethylethyl ammoniumhalide)，二甲基二乙基卤化氨(dimethyldiethyl ammonium halide)，二甲基三乙基卤化氨(methyltriethyl ammonium halide)，四乙基卤化氨(tetraethyl ammonium halide)，十六醇二甲基乙基卤化氨(cetyldimethylethyl ammonium halide)，三甲基丙基卤化氨(trimethyl n-propyl ammonium halide)，二甲基丙基卤化氨(dimethyldin-propyl ammoniumhalide)，甲基三丙基卤化氨(methyltrin-propyl ammonium halide)，四丙基卤化氨(tetran-propyl ammonium halide)，甲基乙基丙基丁基卤化氨(methylethyln-propyin-butyl ammonium halide)，乙基丙基戊基卤化氨(ethyl n-propyln-pentyl ammonium halide)，三甲基烯丙基卤化氨(trimethylallyl ammonium halide)，二甲基二烯丙基卤化氨(dimethyldiallyl ammonium halide)，甲基三烯丙基卤化氨(methyltriallyl ammonium halide)，四烯丙基卤化氨(tetraallyl ammonium halide)，六乙基乙烯卤化二氨(N，N，N，N’，N’，N’-hexaethyl-1，2-ethylene diammonium halide)，六乙基丙烯卤化二氨(N，N，N，N’，N’，N’-hexaethyl-1，4-butylene diammonium halide)，二苄基四甲基乙烯卤化二氨(N，N，N’-dibenzyl-N，N，N’，N’，tetramethyl-1，2-ethylene diammoniumhalide)，N，N’-双氯苄基四甲基乙烯卤化二氨(N，N’-di(4-chlorobenzyl)-N，N，N’，N’-tetramethyl-1，2-ethylene diammonium halide)，N，N，N’-四乙基双十八烷基乙烯卤化二氨(N，N，N’-tetraethyl-N，n″-di-octadecyl-1，2-ethylene diammonium halide)，四乙基双十六烷基丙烯卤化二氨(N，N，N’，N’-tetraethyl-N，N’-dihexadecyl-1，4-butylenediammonium halide)，十八烷基三甲基卤化氨(octadecyltrimethyl ammonium halide)，双十八烷基二甲基卤化氨(dioctadecyldimethyl ammonium halide)，三(十八烷基)甲基卤化氨(trioctadecyl methyl ammonium halide)，四(十八烷基)卤化氨(tetraoctadecylammonium halide)，六癸基三乙基卤化氨(hexadecyltriethyl ammonium halide)，六癸基二甲基乙基卤化氨(hexadecyldimethylethyl ammonium halide)，六癸基二乙基甲基卤化氨(hexadecyl-diethylmethyl ammonium halide)，双癸基双辛基卤化氨(didecyldioctylammonium halide)，双癸基双己基卤化氨(didecyldihexyl ammonium halide)，以及癸基十八烷基十二烷基卤化氨(hexyloctyldecyldodecyl ammonium halide)。

适用于本发明的含芳香基的季铵盐有：苯十二烷基二甲基卤化氨(benzyldodecyldimethyl ammonium halide)，o-甲苯基十二烷基二甲基卤化氨(o-tolyldodecyldimethyl ammonium halide)，m-甲苯基十二烷基二甲基卤化氨(m-tolyldodecyldimethyl ammonium halide)，p-甲苯基十二烷基二甲基卤化氨(p-tolyldodecyldimethyl ammonium halide)，2，3-甲苯基十二烷基二甲基卤化氨(2，3-xylyl-dodecyldimethyl ammonium halide)，2，4-甲苯基十二烷基二甲基卤化氨(2，4-xylydodecyldimethyl ammonium halide)，2，5-甲苯基十二烷基二甲基卤化氨(2，5-xylyl-dodecyldimethyl ammonium halide)，3.4-甲苯基十二烷基二甲基卤化氨(3，4-xylyldodecyldimethyl ammonium halide)，3，5-甲苯基十二烷基二甲基卤化氨(3，5-xylyl-dodecyldimethyl ammonium halide)，2-氯苯基十二烷基二甲基卤化氨(2-chlorobenzyldodecyldimethyl ammonium halide)，3-氯苯基十二烷基二甲基卤化氨(3-chloro-benzyldodecyldimethyl ammonium halide)，4-氯苯基十二烷基二甲基卤化氨(4-chlorobenzyldodecyldimethyl ammonium halide)，2，3-二氯苯基十二烷基二甲基卤化氨(2，3-dichlorobenzyldodecyldimethyl ammonium halide)，2，4-氯苯基十二烷基二甲基卤化氨(2，4-dichlorobenzyldodecyldimethyl ammonium halide)，2，5-二氯苯基十二烷基二甲基卤化氨(2，5-dichlorobenzyldodecyldimethyl ammonium halide)，2，6-二氯苯基十二烷基二甲基卤化氨(2，6-dichlorobenzyl-dodecyldimethyl ammonium halide)，3，4-二氯苯基十二烷基二甲基卤化氨(3，4-dichlorobenzyldodecyldimethyl ammoniumhalide)，3，5-二氯苯基十二烷基二甲基卤化氨(3，5-dichlorobenzyldodecyldimethylammonium halide)，2-氮苯基十二烷基二甲基卤化氨(2-nitrobenzyldodecyldimethylammonium halide)，3-氮苯基十二烷基二甲基卤化氨(3-nitrobenzyldodecyldimethylammonium halide)，4-氮苯基十二烷基二甲基卤化氨(4-nitrobenzyldodecyldimethylammonium halide)，2，4-二氮苯基十二烷基二甲基卤化氨(2，4-dinitrobenzyldodecyldimethyl ammonium halide)，3，5-二氮苯基十二烷基二甲基卤化氨(3，5-dinitrobenzyldodecyldimethyl ammonium halide)，2-硫苯基十二烷基二甲基卤化氨(2-sulfobenzyldodecyldimethyl ammonium halide)，3-硫苯基十二烷基二甲基卤化氨(3-sulfobenzyldodecyldimethyl ammonium halide)，4-硫苯基十二烷基二甲基卤化氨(4-sulfobenzyldodecyldimethyl ammonium halide)，2-羧苯基十二烷基二甲基卤化氨(2-carboxybenzyldodecyldimethyl ammonium halide)，3-羧苯基十二烷基二甲基卤化氨(3-carboxybenzyl-dodecyldimethyl ammonium halide)，4-羧苯基十二烷基二甲基卤化氨(4-carboxybenzyldodecyldimethylammonium-halide)，苯己基二甲基卤化氨(benzylhexyldimethyl ammonium halide)，苯辛基二甲基卤化氨(benzyloctyldimethylammonium halide)，苯癸基二甲基卤化氨(benzyldecyl-dimethyl ammonium halide)，苯十二烷基二甲基卤化氨(benzyldodecyldimethyl ammonium halide)，苯十四烷基二甲基卤化氨(benzyltetradecyldimethyl ammonium halide)，苯十六烷基二甲基卤化氨(benzylhexadecyldimethyl ammonium halide)，苯十八烷基二甲基卤化氨(benzyloctadecyldimethyl ammonium halide)。

接在四价铵离子上的脂肪或脂环可被含1-30个碳原子的直链烷烃或支链烷烃基团取代；也可被含1-30个碳原子的直链或支链烷氧基团取代。可被取代的脂环基团包括：n-己基卤化吡啶鎓(n-hexylpyridinium halide)，n-辛基卤化吡啶鎓(n-octylpyridiniumhalide)，n-癸基卤化吡啶鎓(n-decylpyridinium halide)，n-十二烷基卤化吡啶鎓(n-dodecylpyridinium halide)，n-十四烷基卤化吡啶鎓(n-tetradecylpyridiniumhalide)，n-十六烷基卤化吡啶鎓(n-hexadecylpyridinium halide)，己基二甲基卤化吡啶鎓(n-hexyllutidinium halide)，辛基二甲基卤化吡啶鎓(n-octyllutidinium halide)，癸基二甲基卤化吡啶鎓(n-decyllutidinium halide)，十二烷基二甲基卤化吡啶鎓(n-dodecyllutidinium halide)，十四烷基二甲基卤化吡啶鎓(n-tetradecyllutidiniumhalide)，十六烷基二甲基卤化吡啶鎓(n-hexadecyllutidinium halide)，己基甲基卤化吡啶鎓(n-hexylpicolinium halide)，辛基甲基卤化吡啶鎓(n-octylpicolinium halide)，癸基甲基卤化吡啶鎓(n-decylpicolinium halide)，十二烷基甲基卤化吡啶鎓(n-dodecylpicolinium halide)，十四烷基甲基卤化吡啶鎓(n-tetradecylpicoliniumhalide)，十六烷基甲基卤化吡啶鎓(n-hexadecylpicolinium halide)，己基卤化喹啉(n-hexylquinolinium halide)，辛基卤化喹啉(n-octylquinolinium halide)，癸基卤化喹啉(n-decylquinolinium halide)，十二烷基卤化喹啉(n-dodecylquinolinium halide)，十四烷基卤化喹啉(n-tetradecylquinolinium halide)，十六烷基卤化喹啉(n-hexadecylquinolinium halide)，己基卤化异喹啉(n-hexylisoquinolinium halide)，辛基卤化异喹啉(n-octylisoquinolinium halide)，癸基卤化异喹啉(n-decylisoquinolinium halide)，十二烷基卤化异喹啉(n-dodecylisoquinoliniumhalide)，十四烷基卤化异喹啉(n-tetradecylisoquinolinium halide)，十六烷基卤化异喹啉(n-hexadecylisoquinolinium halide)，己基卤化喹唑啉(n-hexylquinazoliniumhalide)，辛基卤化喹唑啉(n-octylquinazolinium halide)，癸基卤化喹唑啉(n-decylquinazolinium halide)，十二烷基卤化喹唑啉(n-dodecylquinazolinium halide)，十四烷基卤化喹唑啉(n-tetradecylquinazolinium halid)，十六烷基卤化喹唑啉(n-hexadecylquinazolinium halide)，己基卤化喹喔啉(n-hexylquinoxalinium halide)，辛基卤化喹喔啉(n-octylquinoxalinium halide)，癸基卤化喹喔啉(n-decylquinoxaliniumhalide)，十二烷基卤化喹喔啉(n-dodecylquinoxalinium halide)，十四烷基卤化喹喔啉(n-tetradecylquinoxalinium halide)，十六烷基卤化喹喔啉(n-hexadecylquinoxaliniumhalide)，己基卤化吡啶(n-hexylpyridopyridinium halide)，辛基卤化吡啶(n-octylpyridopyridinium halide)，癸基卤化吡啶(n-decylpyridopyridinium halide)，十二烷基卤化吡啶(n-dodecylpyridopyridinium halide)，十四烷基卤化吡啶(n-tetradecylpyridopyridininum halide)，和十六烷基卤化吡啶(n-hexadecylpyridopyridinium halide).

适用于本发明的氨基酸包括：亮氨酸，缬氨酸，苯丙氨酸，脯氨酸，丙氨酸，异亮氨酸，酪氨酸，甘氨酸，蛋氨酸，赖氨酸，丝氨酸，天门冬酰胺，天门冬氨酸，甲基半胱氨酸，焦谷氨酸。以下为各氨基酸的乙酰化结构式和焦谷氨酸结构式。

在上述分子结构中，Ac代表乙酰基(CH₃C=O-)，乙酰基与氨基酸的氨基结合取代了氨基酸的正电荷。一般氨基酸在水中表现为下列通式：

为了使氨基酸成为阴离子与季铵基形成氨基酸双链季氨基羧酸盐，经常采用的方法是使氨基酸乙酰化：

有些氨基酸残基有侧枝链，这些侧枝链带电荷而且具有化学活性，如胱氨酸，赖氨酸，天门冬氨酸。为了合成本发明的氨基酸双链季氨基羧酸盐，须要消除侧枝链的化学活性。对于胱氨酸，可在其巯基(-SH)上接一个甲基生成-SCH₃基团。巯基活性高，会引起一些共价化学反应。而-SCH₃基团稳定，无化学活性。

具体实施方式

本发明一系列具有不同有机阴离子的氨基酸双链季氨基羧酸盐可采用以下步骤制取。第一步，在具挥发性的有机溶剂(如甲醇，乙醇)中将乙酰化氨基酸用等当量的金属氢氧化物(如氢氧化钠或氢氧化钾)中和；或在水中(以冰浴或干冰丙酮的混合物保持低温)，中和等当量的有机酸和金属氢氧化物。第二步，去除挥发性有机溶剂或水，得到固体的氨基酸金属盐。第三步，将金属阳离子、氨基酸阴离子的盐溶于水中，与等当量的有机氯化铵混合。第四步，在上述水溶液中加入有机溶剂混摇，最终形成有机相和水相两层液体，有机相里是氨基酸阴离子和有机氨阳离子；副产物金属阳离子和无机阴离子留在水相中。第五步，将有机相和水相分离，去除有机相的溶剂。第六步，水相再次与纯的有机溶剂混合提取残存在水中的氨基酸盐，重复提取三次。去除有机溶剂，得到产物。

实施例1

制作焦谷氨酸双癸基二甲基氨基羧酸盐DAPC(N，N-di-n-decyl-N，N-dimethyl-ammonium 5-oxopyrrolidine-2-carboxylate)

1)先称取0.03mol的氢氧化钠，溶于去离子水中，使溶液重量为30g，并冷却。

2)再称取焦谷氨酸0.03mol溶于上述30g的氢氧化钠水溶液中。反应产物为焦谷氨酸钠水溶液(溶液A)。

3)称取0.025mol双十烷基二甲基氯化胺溶于160g去离子水中，得溶液B。

4)将A液和B液充分混匀得到溶液C。

5)溶液C的质量约为200g。

6)取溶液C 200g加入400ml二氯甲烷，并加入10克氯化钠，充分搅匀，放入萃取瓶中再摇匀后静置分层30分钟。

7)取下层液抽真空旋转蒸发30分钟，得到产物DAPC。

8)重复萃取三次。得到产物DAPC约为8.7克。

实施例2

制作丙氨酸双癸基二甲基氨基羧酸盐DAAC(N，N-din-decyl-N，N-dimethyl-ammonium N-acetylated alanine carboxylate)

(1)先称取0.03mol的氢氧化钠，溶于去离子水中，使溶液重量为30g，并冷却。

(2)再称取乙酰化丙氨酸0.03mol溶于30g的氢氧化钠水溶液中。反应产物为焦谷氨酸钠水溶液(溶液A)。

(3)称取0.025mol双十烷基二甲基氯化胺溶于160g去离子水中，得溶液B。

(4)将A液和B液充分混匀得到溶液C。

(5)溶液C的质量约为200g。

(6)取溶液C 200g加入400ml二氯甲烷，并加入10克氯化钠，充分搅匀，放入萃取瓶中再摇匀后静置分层30分钟。

(7)取下层液抽真空旋转蒸发30分钟，得到产物DAAC。

(8)重复萃取三次。得到产物DAPC约为9.0克。

实施例3

其它氨基酸双链季氨基羧酸盐可用同法制备，如：

脯氨酸二甲基双癸基氨基羧酸盐(N，N-dimethyl-N，N-di-n-decylammoniumN-acetylated proline carboxylate)

苯丙氨酸二甲基双癸基氨基羧酸盐(N，N-dimethyl-N，N-di-n-decylammoniumN-acetylated phenylalanine carboxylate)

丝氨酸二甲基双癸基氨基羧酸盐(N，N-dimethyl-N，N-di-n-decylammoniumN-acetylated serine carboxylate)

异亮氨酸二甲基双癸基氨基羧酸盐N，N-dimethyl-N，N-di-n-decylammoniumN-acetylated isoleucine carboxylate

胱氨酸二甲基双癸基羧酸盐N，N-dimethyl-N，N-di-n-decylammonium N-acetylatedS-methyl cystine carboxylate

实施例4

杀微生物剂配方：以下配方仅为示例，不包括本发明全部范围。配方中的溶剂可采用水，醇类，酮类或两种或数种溶剂的混合物。配方中可加入不同的金属盐，以调节pH和保持溶液稳定。金属化合物可以是钾盐或钠盐，如氯化钠，磷酸氢钠，磷酸二氢钠，乙二胺四乙酸钠等。如有需要，配方中亦可采用不同的药物辅料，如淀粉、滑石粉、纤维素衍生物、油脂、烃脂、天然高分子材料、半合成高分子材料、合成高分子材料等，按需要配制成其它剂型。如凝胶剂，糊剂，洗剂，片剂，薄膜剂，泡沫剂，喷雾剂等。

表1.杀微生物剂配方

DAPC：焦谷氨酸双癸基二甲基氨基羧酸盐。

DAAC：丙氨酸双癸基二甲基氨基羧酸盐

HEC：羟乙基纤维素

实施例5

急性经口毒性试验

①.主要材料

A.试验动物：SPF级昆明种小白鼠(雌、雄各半)共20只；

B.试验样品：按实施例四(配方1)制备的杀微生物剂水溶液。

②.测试依据及方法

卫生部《消毒技术规范》(2002年版)急性经口毒性试验。试验环境条件：温度20℃～23℃，相对湿度50％～70％。

③.测试结果

受试动物在观察期间，未见异常表现，体重增长正常，未出现死亡。所有动物大体解剖未见病理改变。

表2.试验样品小鼠急性经口毒性试验结果

④.测试结论

在本实验条件下，试验样品对受试动物小白鼠急性经口毒性试验半数致死量LD₅₀大于5000mg/kg.bw，根据经口急性毒性分级标准评价，属实际无毒级。

实施例6

急性眼刺激试验

①.主要材料

A.试验动物：新西兰大白兔3只；

B.试验样品：按实施例四(配方1)制备的杀微生物剂水溶液。

②.测试依据及方法

卫生部《消毒技术规范》(2002年版)急性眼刺激试验方法。实验环境温度：18℃～22℃，相对湿度：48％～50％。

③.测试结果

表3.试验样品对大白兔急性眼刺激试验结果

④.测试结论

在本实验条件下，试验样品对受试动物大白兔急性眼刺激试验结果评分按分级标准判定为无刺激性。

实施例7

皮肤刺激性试验

①.主要材料

A.试验动物：普通级日本大耳白兔3只；

B.试验样品：按实施例四(配方1)制备的杀微生物剂水溶液。

②.测试依据及方法

卫生部《消毒技术规范》(2002年版)皮肤刺激试验。实验环境温度：22℃～25℃，相对湿度：54％～66％。

③.测试结果

表4.试验样品对大白兔一次完整皮肤刺激试验反应评分

④.测试结论

在本实验条件下，试验样品对受试动物大白兔一次完整皮肤刺激试验按皮肤刺激强度分级标准判定为无刺激性。

实施例8

皮肤变态反应试验

①.主要材料

试验动物：普通级豚鼠(雌、雄各半)共48只；

试验样品：按实施例四(配方1)制备的杀微生物剂水溶液。

②.测试依据及方法

卫生部《消毒技术规范》(2002年版)皮肤变态反应试验。实验共设三组：受试物组、阴性对照组及阳性对照组。实验环境温度：20℃～23℃。

③.测试结果

表5.试验样品对豚鼠皮肤的变态反应试验结果

④.测试结论

在本试验条件下，试验样品对受试动物豚鼠皮肤变态反应试验未见皮肤变态反应。

实施例9

对白色念珠菌MIC的检测

①.主要材料

试验菌株：白色念珠菌-ATCCl0231，第5-6代；

试验样品：按实施例四(配方1)制备的杀微生物剂水溶液，用硬水稀释2，4，8，16，32，64，128，264倍，与白色念珠菌-ATCCl0231作用1min.，5min.，10min.。

②.测试依据及方法

卫生部《消毒技术规范》(2002年版)及GB15979-2002《一次性使用卫生用品卫生标准》附录C中的C3项，“杀菌性能试验方法”。实验室温度：20±1℃。

③.测试结果

Table 6.试验样品对白色念珠菌MIC的检测结果

④.测试结论

试验样品与白色念珠菌ATCCl0231作用1min、5min、10min.后，DAPC的MIC分别为0.0016％(配方5)，0.0008％，0.0004％。

实施例10

对金黄色葡萄球菌MIC的检测

①.主要材料

A.试验菌株：金黄色葡萄球菌-ATCC6538(第5～6代)；

B.试验样品：按实施例四(配方1)制备的杀微生物剂水溶液，用硬水稀释2，4，8，16，32，64，128，264倍，与金黄色葡萄球菌ATCC6538作用1min.，5min.，10min.。

②.测试依据及方法

卫生部《消毒技术规范》(2002年版)及GB15979-2002《一次性使用卫生用品卫生标准》附录C中的C3项，“杀菌性能试验方法”。实验室温度：20±1℃。

③.测试结果

表7.试验样品对金黄色葡萄球菌MIC的检测结果

4.测试结论

试验样品与金黄色葡萄球菌ATCC6538作用1min、5min、10min.后，DAPC的MIC分别为0.0016％(配方5)，0.0004％。

实施例11

对大肠杆菌的MIC的检测

1.主要材料

A.试验菌株：大肠杆菌-8099，第5～6代；

B.试验样品：按实施例四(配方1)制备的杀微生物剂水溶液，用硬水稀释2，4，8，16，32，64，128，264倍，大肠杆菌-8099作用1min.，5min.，10min.。

2.测试依据及方法

卫生部《消毒技术规范》(2002年版)及GB15979-2002《一次性使用卫生用品卫生标准》附录C中的C3项，“杀菌性能试验方法”。实验室温度：20±1℃。

3.测试结果

表8.试验样品对大肠杆菌MIC的检测结果

4.测试结论

试验样品对大肠杆菌作用1分钟，平均杀菌率为99.97％，样品对该菌有杀菌作用。试验样品与大肠杆菌8099作用1min、5min、10min.后，DAPC的MIC分别为0.006％(配方4)，0.003％(配方3)，0.003％(配方3)。

实施例12

枯草杆菌黑色变种芽胞(Bacillus subtilis)杀灭试验

1.主要材料

1)菌株：枯草杆菌黑色变种芽胞ATCC9372，第5代，由中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心提供。

2)中和剂：含1％卵磷脂、0.5％Na₂SO₃、3％吐温-80的PBS溶液。

3)试验样品：实施例四(配方2)。

4)有机干扰物：3％牛血清白蛋白(溶解后用孔径为0.45um的微孔滤膜滤过除菌)。

5)作用菌浓度：1×10⁷cuf/ml～5×10⁷cuf/ml。

2.方法

1)试验按《消毒技术规范》(2002年版)，第2.1.1.2、2.1.1.3、2.1.1.5及2.1.1.7项“悬液定量杀灭试验法”进行。

2)悬液定量杀灭试验操作程序

取消毒试验用无菌大试管，先加入0.5ml试验用菌悬液，再加入0.5ml有机干扰物质，混匀，置20℃±1℃水浴中5min后，用无菌吸管吸取上述浓度消毒液4.0ml注入其中，迅速混匀并立即记时。

待试验菌与消毒剂相互作用至各预定时间，分别吸取0.5ml试验菌与消毒剂混合液加入4.5ml经灭菌的中和剂中，混匀。

各管试验菌与消毒剂混合液经加中和剂作用10min后，分别吸取1.0ml样液，按活菌培养计数方法测定存活菌数，每管样液接种2个平皿即可。如平板上生长的菌落数较多时，可进行系列10倍稀释后，再进行活菌培养计数。

同时用稀释液代替消毒液，进行平行试验，作为阳性对照。

所有试验样本均在37℃温箱中培养，对细菌繁殖体培养48h观察最终结果。

试验重复1次，计算各组的活菌浓度(cfu/ml)，并换算为对数值(N)，然后按下式计算杀灭对数值：

杀菌对数值(KL)=对照组平均活菌浓度的对数值(No)-试验组活菌浓度对数值(Nx)。

3)“杀菌试验”用样品原液(作用浓度为样品的80％稀释液，配置浓度为待测浓度1.25倍)分别对枯草芽孢杆菌作用2min、5min、10min、20min，试验在20±1℃条件下重复1次。

3.结果

Table 9.试验样品对枯草杆菌黑色变种芽胞的检测结果

实验在相同条件下重复一次，结果为：80％枯草杆菌黑色变种芽胞ATCC9372作用2min，平均杀菌对数值(KL)>5。

4.试验结论

在有机干扰物存在的条件下，试验样品与枯草杆菌黑色变种芽胞作用2min.平均杀菌对数值(KL)值大于5.

实施例13

有机物干扰试验

评价在有机物影响的情况下，样品的抗菌效果

1.主要材料

1)菌株：白色念珠菌ATCC10231，第6代，由中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心提供。

2)中和剂：含1％卵磷脂、0.5％Na₂SO₃、3％吐温-80的PBS溶液。

3)试验样品：实施例四(配方1)。

4)有机干扰物：3％牛血清白蛋白(溶解后用孔径为0.45um的微孔滤膜滤过除菌)。

5)作用菌浓度：5×10⁵～5×10⁶cuf/ml。

2.方法

1)试验按《消毒技术规范》(2002年版)，第2.1.1.5、2.1.1.7和2.1.1.9项“悬液定量杀灭试验法”进行。

2)悬液定量杀灭试验操作程序

取消毒试验用无菌大试管，先加入0.5ml试验用菌悬液，再加入0.5ml有机干扰物质，混匀，置20℃±1℃水浴中5min后，用无菌吸管吸取上述浓度消毒液4.0ml注入其中，迅速混匀并立即记时。

待试验菌与消毒剂相互作用至各预定时间，分别吸取0.5ml试验菌与消毒剂混合液加入4.5ml经灭菌的中和剂中，混匀。

各管试验菌与消毒剂混合液经加中和剂作用10min后，分别吸取1.0ml样液，按活菌培养计数方法测定存活菌数，每管样液接种2个平皿即可。如平板上生长的菌落数较多时，可进行系列10倍稀释后，再进行活菌培养计数。

同时用稀释液代替消毒液，进行平行试验，作为阳性对照。

所有试验样本均在37℃温箱中培养，对细菌繁殖体培养48h观察最终结果。

杀菌对数值(KL)=对照组平均活菌浓度的对数值试验组活菌浓度对数值。

3)“杀菌试验”用样品原液(作用浓度为样品的80％稀释液，配置浓度为待测浓度1.25倍)分别对白色念珠菌作用2min、5min、10min、20min，试验在20±1℃条件下重复3次。

3.结果

在20±1℃条件下，三次重复试验结果表明：作用浓度为样品的80％稀释液对白色念珠菌作用2min，平均杀菌对数值>4，见下表：

表10.有机物干扰对杀菌效果的影响

4.试验结论

实验样品(作用浓度为样品的80％稀释液)在有机干扰物存在时，对白色念珠菌作用2min，平均杀菌对数值>4，有机干扰物不影响杀菌效果。

实施例14

稳定性试验

1.试验器材

1)菌株：白色念珠菌ATCC10231，第6代，由中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心提供。

2)中和剂：含1％卵磷脂、0.5％Na₂SO₃、3％吐温-80的PBS溶液。

3)试验样品：实施例四(配方1)。样品在37℃温箱保存90天后再行检测。

2.试验方法

1.试验按GB15979-2002《一次性使用卫生用品卫生标准》附录C3项“杀菌性能试验方法”进行。

2．“杀菌性能试验”用消毒液(EST5312)原液，分别对白色念珠菌作用2min、5min、10min、20min，试验在20±1℃条件下重复2次。

3.试验结果

在20±1℃条件下，两次重复试验结果表明：37℃温箱保存90天后的样品对白色念珠菌作用2min，平均杀菌率分别为99.98％，结果见下表：

表11.试验样品对白色念珠菌的杀菌作用

4.试验结论

试验样品在37℃温箱保存90天后，检测对白色念珠菌ATCC 10231作用2min.，平均杀菌率为99.96％，作用5min.，平均杀菌率为100％。

实施例15

冻融试验

1.试验器材

1)50ml带塞透明玻璃瓶12个

2)试验样品：实施例四配方1，2，3，4，5，6各40ml.

2.试验方法

制备配方1，2，3，4，5，6溶液，每种溶液用2个玻璃瓶中，每瓶20ml。共12瓶。将12个玻璃瓶放在-4°C的冰箱冻格内冰冻，24小时后取出，放置在室温下12小时，让其完全解冻。观察样品有无分离、沉淀、浑浊等现象。然后再放入冰箱冻格内冰冻。此冻、融试验重复5次。

3.试验结果

结果见表12。

表12.样品冻、融试验结果

分离、沉淀、浑浊：有+，无-

4.试验结论

所有6个样品经过5个周期的冻、融试验，无分离、沉淀、浑浊等现象。

Claims (12)

1.一种氨基酸双链季氨基羧酸盐，其特征在于氨基酸双链季氨基羧酸盐由带负电荷的氨基酸阴离子和双链氨基阳离子构成，氨基酸双链季氨基羧酸盐具有以下通式：

其中A-COO- 代表被保护的不同的氨基酸阴离子；

    其中R1 和R2代表8-14个碳原子的直链烷基；R1和R2可以相同，也可以不同。

2.根据权利要求1所述的氨基酸双链季氨基羧酸盐，其特征在于结构式中R1和R2为8-14个碳原子的直链烷基，其中R1 和 R2 可以相同，也可以不同。

3.根据权利要求1所述的氨基酸双链季氨基羧酸盐，其特征在于结构式中R1 和 R2 为10个碳原子的直链烷基，其中R1和R2可以相同。

4.根据权利要求1所述的氨基酸双链季氨基羧酸盐，其特征在于是焦谷氨酸双癸基二甲基氨基羧酸盐DAPC （DAPC：N,N-di-n-decyl-N, N-dimethyl-ammonium 5-oxopyrrolidine- 2-carboxylate）。

5.根据权利要求1所述的氨基酸双链季氨基羧酸盐，其特征在于是N-乙酰基丙氨酸双癸基二甲基氨基羧酸盐DAAC （DAAC：N,N-di-n-decyl-N, N-dimethyl-ammonium N-acetylated alanine carboxylate）。

6.根据权利要求1所述的氨基酸双链季氨基羧酸盐的制备方法，其特征在于采用以下步骤制取：

第一步，在具挥发性的有机溶剂甲醇或乙醇中将乙酰化氨基酸用等当量的氢氧化钠或氢氧化钾金属氢氧化物中和；或在水中以冰浴或干冰丙酮的混合物保持低温，中和等当量的乙酰化氨基酸和氢氧化钠或氢氧化钾金属氢氧化物，形成金属阳离子、乙酰化氨基酸阴离子的盐；

    第二步，去除挥发性有机溶剂甲醇、乙醇或水，得到乙酰化氨基酸金属盐；

第三步，将乙酰化氨基酸金属盐溶于水中，与等当量的双链季氨基卤化胺混合；

第四步，在上述水溶液中加入有机溶剂混摇，最终形成有机相和水相两层液体，有机相里是乙酰化氨基酸双链季氨基羧酸盐；副产物金属阳离子和卤族阴离子留在水相中；

第五步，将有机相和水相分离，去除有机相的溶剂；

第六步，水相再次与纯的有机溶剂混合提取残存在水中的乙酰化氨基酸双链季氨基羧酸盐，重复提取三次；

第七步，去除有机溶剂，得到产物。

7.一种氨基酸双链季氨基羧酸盐的制备，其特征在于制备焦谷氨酸双癸基二甲基氨基羧酸盐DAPC（N,N-di-n-decyl-N, N-dimethyl-ammonium 5-oxopyrrolidine-2-carboxylate）的具体步骤是：

    （1）先称取0.03mol的氢氧化钠，溶于去离子水中，使溶液重量为30g，并冷却；

    （2）再称取焦谷氨酸0.03mol溶于上述30g的氢氧化钠水溶液中，反应产物为焦谷氨酸钠水溶液，得溶液A；

    （3）称取0.025mol双十烷基二甲基氯化胺溶于160g去离子水中，得溶液B；

    （4）将A液和B液充分混匀得到溶液C；

    （5）溶液C的质量约为200g；

    （6）取溶液C 200g加入400ml二氯甲烷，并加入10克氯化钠，充分搅匀，放入萃取瓶中再摇匀后静置分层30分钟；

    （7）取下层液抽真空旋转蒸发30分钟，得到产物DAPC；

    （8）重复萃取三次，得到焦谷氨酸双癸基二甲基氨基羧酸盐产物DAPC约为8.7克；

合成过程的反应式是：

。

8.一种氨基酸双链季氨基羧酸盐的制备，其特征在于制备N-乙酰基丙氨酸双癸基二甲基氨基羧酸盐DAAC（N,N-di-n-decyl-N, N-dimethyl-ammonium N-acetylated alanine carboxylate）的具体步骤是：

    （1）先称取0.03mol的氢氧化钠，溶于去离子水中，使溶液重量为30g，并冷却；

    （2）再称取乙酰化丙氨酸0.03mol溶于30g的氢氧化钠水溶液中，反应产物为乙酰化丙氨酸钠水溶液，得溶液A；

    （3）称取0.025mol双十烷基二甲基氯化胺溶于160g去离子水中，得溶液B；

    （4）将A液和B液充分混匀得到溶液C；

    （5）溶液C的质量约为200g；

    （6）取溶液C 200g加入400ml二氯甲烷，并加入10克氯化钠，充分搅匀，放入萃取瓶中再摇匀后静置分层30分钟；

    （7）取下层液抽真空旋转蒸发30分钟，得到N-乙酰基丙氨酸双癸基二甲基氨基羧酸盐产物DAAC；

    （8）重复萃取三次 ，得到N-乙酰基丙氨酸双癸基二甲基氨基羧酸盐产物DAAC约为9.0克；

合成过程的反应式是：

。

9.根据权利要求1的氨基酸双链季氨基羧酸盐，其用途可以用于制作杀微生物剂。

10.一种杀微生物剂，其特征在于该杀微生物剂以重量百分比为计，由下述原料组成：

a.根据权利要求1所述的氨基酸双链季氨基羧酸盐：0.001%～5%；

b.其余为辅料。

11.根据权利要求10所述的杀微生物剂，其特征在于辅料是一种极性溶剂或几种极性溶剂的混合，或者辅料是医药助剂。

12.根据权利要求10所述的杀微生物剂，其特征在于是用于体表杀菌及消毒。