CN111116406A

CN111116406A - 一种能在物品表面形成杀菌涂层的卤胺及在物品表面形成杀菌涂层的方法

Info

Publication number: CN111116406A
Application number: CN201911411428.4A
Authority: CN
Inventors: 汪大洋; 王博
Original assignee: Jilin University
Current assignee: Jilin University
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-05-08
Anticipated expiration: 2039-12-31
Also published as: CN111116406B

Abstract

一种能在物品表面形成杀菌涂层的卤胺，其化学结构式为：

该卤胺的化学结构主要部分为邻二苯酚为主体，乙胺侧链上的R1位置上的基团可以氢原子、羟基，R2位置上的基团可以氢原子、羧基、或C_nH_2n+1(n≤4)n为整数，R3位置上的基团可以是氢、或C_nH_2n+1(n≤4)n为整数，X位置上可以Cl、Br、I。由于多巴胺类衍生物的卤胺中存在N‑X键，使得与水发生水解放应，释放出具有强氧化性的有效卤阳离子X⁺，有效卤阳离子X⁺这种物质由于其强氧化性可以使大肠杆菌，金色葡萄菌，罗门杆菌等细菌的生物膜结构遭到破坏，导致使细菌失去活性，达到杀菌的目的。另外经过杀菌处理后的多巴胺类衍生物的卤胺经过卤化处理后，也具备杀菌效果。

Description

一种能在物品表面形成杀菌涂层的卤胺及在物品表面形成杀菌涂层的方法

技术领域

本发明涉及一种多巴胺类衍生物的卤胺的杀菌涂层的化学结构及在物品表面形成杀菌涂层的方法。

技术背景

自然界当中存在着很多我们肉眼可见的真菌，还有显微镜下可以观察到的微生物细菌等。它们在生物圈中扮演着重要的地位。但是由于细菌和微生物超强的适应能力使得在一些特殊环境下会大量繁殖，给人们的生活还有身体健康带来很大的危害。尤其是食品安全领域，食品微生物污染一直是食品工业中的一个重要亟待解决的问题。

由于细菌污染食品源导致的疾病叫做食源性疾病已成为公共卫生和食品行业的一大问题。美国疾病控制和预防中心(CDC)估计，在美国，每年约2000万人患病，12.8万人因病住院，3,000人死亡。每年因为食源性疾病导致的疾病估计造成的总经济损失，美国农业部(USDA)每年统计约为15.6亿美元。大多数这些食源性疾病是由消耗有害的食物造成的。微生物如真菌、细菌、病毒等。例如，91％的食源性疾病是由包括：罗门杆菌、普氏梭状芽胞杆菌、金黄色葡萄、球菌沙门氏菌(非伤寒)在内的四种病原体污染所致。食源性病原体导致大量的食品由于食品安全问题被不断的召回，由此导致在食品工业生产中的生产成本和生产周期大幅度提高，在这些召回的产品当中几乎一半是由于微生物污染所造成的。美国农业部(USDA)报告了764例的食品被召回，其中约43％的产品是由微生物引起的污染被召回。平均而言，约1000万美元的直接费用是与食品公司的一次召回相关，不包括品牌损坏和销售损失。食品工业的总成本可能非常昂贵并威胁到盈利能力,综上以上一些案例使得人们重新审视当前的食品安全控制策略，并重新引入新技术解决由于微生物污染造成的食品安全难题。

近年来,新的杀微生物技术持续引入食品工业以控制食品安全。其中，作为一种新兴的抗微生物剂的卤胺杀菌剂已经显示出了杀菌能力的巨大潜力，卤胺杀菌剂具有强效、广泛和可以重复利用的抗微生物功能、稳定性和生产成本低等优点。卤胺杀菌剂同样也会广泛的用于食品安全预防。它们可以作为杀菌剂施加用于食品接触和环境表面的杀虫剂或保护性涂层。与传统的无机含氧态卤素消毒剂(氯气和次氯酸钠)相比，卤胺化合物稳定性比较好，在各种水体消毒过程中能够长时间保持杀菌效果。并且制备过程十分简单方便。但是相对于体相中的杀菌而言表面杀菌就变得十分困难，表面粘附的细菌需要较高浓度的杀菌剂浓度和较长的杀菌时间才可以抑制细菌在表面繁殖。由于细菌粘附会形成生物膜导致细菌大量繁殖。所以如何解决粘附在材料表面上的细菌是个急需解决的问题。常规的杀菌方法需要大量的合成有机化合物或重金属杀菌剂。这类杀菌剂不仅成本高并且还存在清洗不彻底造成的药物残留问题。这样的杀菌剂对身体和生物环境都产生不可逆转的影响。因此，制备一种可以高效杀菌的杀菌涂层对于人类的卫生安全具有重大意义。

发明内容

为了克服现有的技术水平，本发明的发明者们研究发现，多巴胺类衍生物由于其结构特殊性，可以使得其在任何表面粘附成为可能，又由于多巴胺类衍生物结构的胺基基团可以通过卤化反应形成卤胺结构，所以我们可以通过简单的卤化反应，制备一种新型卤胺杀菌剂，使其吸附在任何表面，达到良好的杀菌效果。

具体地说：本发明的第一方面，是提供一种能在物品表面形成杀菌涂层的卤胺，其化学结构式为：

其中，R1为氢原子或羟基，R2为氢原子、羧基、或C_nH_2n+1，n为≤4的整数，R3为氢或C_nH_2n+1，n为≤4整数，X位置上可以为Cl、Br或I。

优选的，所述X为Cl或Br原子。

优选的，所述卤胺为多巴胺类衍生物的卤胺。

本发明的第二方面，是提供一种制备卤胺的方法，是由多巴胺类衍生物与卤化剂进行卤化反应，就可以得到如上化学结构式所示的多巴胺类衍生物的卤胺：

其合成步骤包括：

步骤1、将具有多巴胺类衍生物结构的化合物配制成多巴胺类衍生物溶液；

步骤2、配制卤化剂中有效卤阳离子(X⁺)的含量为5wt％的卤化剂溶液；

步骤3、将步骤2所配制的卤化剂溶液逐滴加入到步骤1所配制的多巴胺类衍生物溶液中，边滴加边搅拌，使其均匀的反应；

步骤4、将步骤3所制备溶液进行透析处理，移除未反应的卤化剂和反应产生的盐，得到多巴胺类卤胺衍生物。

优选的，步骤2中所述卤化剂为次X酸钠、次X酸或次X酸钙。

本发明的第三方面，是提供一种在物品表面形成杀菌涂层的方法，如图1所示，是利用浸泡法或喷淋法将卤胺溶液涂敷到物品表面，其步骤包括：

步骤1、配制涂层溶液，所述涂层溶液为含有本发明的第一方面或者第二方面所提供卤胺的水溶液，将所述涂层溶液pH值调整为7.5-9.5，卤胺溶液经过标准淀粉碘化剂滴定的有效卤阳离子(X⁺)含量为0.1-10wt％；

步骤2、将要进行涂布物品表面进行清洗杂质处理，得到表面清洁物品；

步骤3、将步骤1所得到的物品浸泡在步骤2配制的涂层溶液中，浸泡时间为0.5-24h，浸泡后的物品用水冲洗干净；

或者在步骤3后，进行下述步骤：

步骤4、将步骤1所配制好的卤胺溶液喷淋到步骤2所得到的物品表面，喷淋次数为一次以上，喷淋后的物品用水冲洗干净。

优选的，所述步骤1中卤胺化学结构的溶液中有效卤阳离子(X⁺)含量为0.5-5wt％。

优选的，所述步骤1中卤胺化学结构的溶液的pH为8-9。

优选的，所述步骤3中的浸泡时间为6-24h。

优选的，所述步骤4中的喷涂次数为3-4次。

优选的，所述负载涂层的物品包括：无机非金属材料、纤维或合成材料、木制品、金属制品、人工或天然和合成高分子。

上述结构的最常见的化合物有，多巴胺(dopamine)，左巴胺(Levodopa)，肾上腺素(adrenaline)，去甲肾上腺素(naradrenaline)，麻黄宁(epinine)，异丙肾上腺素(isoprenaline)等。

实践中可涂布任意材料制成的物品，该材料可以是人工合成的高分子材料，无机非金属材料，天然高分子材料。

人工合成的高分子材料:聚丙烯(PP)，聚苯乙烯(PS)，聚氨酯(PU)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等任意高分子材料；

无机非金属材料：单晶硅片，玻璃片等；

天然高分子材料：木材，棉布，麻布，蚕丝等。

上述负载卤胺涂层的物品经过标准淀粉碘化钾滴定后卤胺涂层中有效卤阳离子(X⁺)含量变化随浸泡时间如图2所示：当上述种类的物品浸泡在有效卤阳离子(X⁺)含量在0.5-5％wt的卤胺溶液当中20h时，卤胺物品上负载的卤胺涂层中有效卤阳离子(X⁺)含量达到最1％wt以上，实验结果表明此卤胺含量满足其对细菌的杀菌能力。

上述负载卤胺涂层的物品经过标准淀粉碘化钾滴定后卤胺涂层中有效卤阳离子(X⁺)含量变化随浸泡浓度如图3所示：当上述种类的物品浸泡在有效卤阳离子(X⁺)含量在5％wt的卤胺溶液当中浸泡6-24h时，卤胺物品上负载的卤胺涂层中有效卤阳离子(X⁺)含量达到1.0wt以上，实验结果表明此卤胺含量满足其对细菌的杀菌能力。

本发明的第四方面，是提供一种验证在物品表面形成的卤胺涂层具有杀菌效果的方法，其杀菌机理示意图：

杀菌机理简述：多巴胺类衍生物的卤胺由于其胺基上存N-X键，在水解过程中产生了具有氧化性导致具有杀菌效果的有效卤阳离子X⁺离子。

验证杀菌效果其步骤包括：

步骤1、选取多巴胺类衍生物的卤胺溶液的有效卤阳离子(X⁺)在5wt％，溶液pH值8.5，物品在卤胺溶液中浸泡时间为20h或卤胺溶液喷淋物品3次，制备得到均匀的卤胺涂层；

步骤2、配制细菌培养液：溶菌肉汤(LB)溶液：将LB粉末溶于1000ml水中充分搅拌溶解，将配制好的培养液经过高温灭菌锅灭菌处理；

步骤3、配制菌种液：将10微升菌种溶解在步骤2灭菌处理后的10毫升LB溶液中；

步骤4、将步骤3处理好的菌种液放置在温度为37℃，摇床速度为250rps/min，培养时间为24h；

步骤5、将步骤4培养好的细菌液离心处理，离心速度为3000rps/min，离心时间为10min；

步骤6、将步骤5离心后的细菌经磷酸缓冲盐溶液(PBS)溶液定量稀释，在紫外吸收测试下OD＝600nm处的吸收值为0.008-0.01，对应的细菌液浓度为10⁸CFU/ml；

步骤7、将步骤1所得到物品放置在步骤6所稀释的细菌液当中，细菌液浓度为10⁷CFU/ml，培养温度为37℃，摇床的转速为150rps/min；

步骤8、将步骤7处理后的细菌液吸取100微升经涂布器涂布在琼脂板上，琼脂板放在37℃，湿度RH＝10％的恒温箱中培养24h；

步骤9、将步骤8过夜培养的琼脂板进行菌落统计，依据菌落统计结果，验证杀菌效果。

本发明的第五方面，是提供一种物品表面杀菌涂层失效后的再生方法，如图4所示，是利用浸泡法或喷淋法将卤化剂溶液涂敷到物品表面，其步骤包括：

步骤1、配制卤化剂溶液，所述卤化剂溶液有效卤(X⁺)含量为0.1-10％(w/v)；

步骤2、将杀菌后的涂层物品浸泡在步骤1配制的卤化剂溶液中，浸泡时间为10-120min，浸泡后的物品用水冲洗干净；

或者在步骤1后进行如下步骤：

步骤3、将步骤1、配制卤化剂溶液，喷淋到杀菌后的物品中，喷淋次数为一次以上，用水冲洗干净。

优选的，步骤1的浸泡时间为40-60min。

优选的，步骤2的喷淋次数为3-4次。

优选的，卤化剂的有效卤阳离子(X⁺)浓度为5-8wt％。

优选的，所述卤化剂为次X酸钠、次X酸或次X酸钙。

优选的，所用卤化剂可以是次氯酸钠、次溴酸钠、次碘酸钠。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

图1为卤胺涂层的制备过程图。

图2为六种不同表面形成的卤胺涂层经过滴定计算得到的有效卤阳离子(X⁺)含量在一定的浸泡浓度下随浸泡时间变化的柱状图。

图3为六种不同表面形成的卤胺涂层经过滴定计算得到的有效卤阳离子(X⁺)含量在一定的浸泡时间下随浸泡浓度变化的折线图。

图4为卤胺涂层的再生制备过程图。

图5为卤胺涂层对大肠杆菌(上部分)、金色葡萄球菌(下部分)的杀菌效果图。

图6为卤胺涂层再生后对大肠杆菌(上部分)、金色葡萄球菌(下部分)的杀菌效果图。

图7为卤胺涂层经杀菌实验得到的杀菌前/杀菌后/再生后存活的细菌个数统计图。

图8为卤胺涂层经过滴定得到再生前后的有效卤阳离子(X⁺)含量柱状图。

具体实施方式

这里将详细地通过示例性实施例对本发明的技术方案进行说明，以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是本发明具有代表性的例子。由这些示例性实施例，更能突显本发明实际应用中的卓越效果。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

步骤1、制备多巴胺类衍生物的溶液，溶液浓度为2mg/ml；

步骤2、将步骤1配置的溶液中逐滴加入有效氯阳离子(Cl⁺)含量为5wt％的次氯酸钠水溶液，充分搅拌后透析；

步骤3、选取步骤2配制的氯胺溶液，具体结构为R1位置为H，R2位置为H，R3位置为H，X位置为Cl，结构式如下：

步骤4、选取步骤3所得到的溶液中有效氯阳离子(Cl⁺)含量为5wt％的氯胺溶液，调节溶液pH为8；

步骤5、选择硅片作为涂布的基底物品(材料)；

步骤6、将硅片在等离子体清洗机氧气环境下处理5min，除去表面有机杂质，并用超纯水多次超声清洗；

步骤7、将步骤6的物品浸泡在步骤4所选的氯胺溶液中12h，期间不断搅拌溶液，使其均匀分布。然后用水冲洗干净。

步骤8、将步骤7得到的物品进行标准淀粉碘化钾溶液滴定，确定涂层中有效氯阳离子(Cl⁺)含量；

氯胺涂层的滴定结果如图2所示：物品在有效氯阳离子(Cl⁺)含量为5wt％的氯胺溶液中12h后的有效氯阳离子(Cl⁺)含量为1.60wt％。

经上述步骤可得到负载具有杀菌性的氯胺涂层硅片。

按下述步骤对物品的杀菌效果进行验证，并依据菌落统计结果，得出杀菌效果。

步骤9、配制细菌培养液溶菌肉汤(LB)溶液：将LB粉末溶于1000ml水中充分搅拌溶解，将配制好的培养液经过高温灭菌锅灭菌处理；

步骤10、配制大肠杆菌菌种液：将10微升菌种溶解在步骤8灭菌处理后的10毫升LB溶液中；

步骤11、将步骤9处理好的菌种液放置在温度为37℃，摇床速度为250rps/min，培养时间为24h；

步骤12、将步骤10培养好的细菌液离心处理，离心速度为3000rps/min，离心时间为10min；

步骤13、将步骤11离心后的细菌经磷酸缓冲盐溶液(PBS)定量稀释，在紫外吸收测试下OD＝600nm处的吸收值为0.008-0.01，对应的细菌液浓度为10⁸CFU/ml；

步骤14、将步骤7所得到物品放置在步骤12所稀释的细菌液当中，细菌液浓度为10⁷CFU/ml，培养温度为37℃，摇床的转速为150rps/min，培养时间为18h；

步骤15、将步骤13处理后的细菌液吸取100微升经涂布器涂布在琼脂板上，琼脂板放在37℃，湿度RH＝10％的恒温箱中培养24h；

步骤16、将步骤15过夜培养的琼脂板进行菌落统计。

对物品的杀菌效果验证的结果如图5所示：空白组由于物品上未负载氯胺涂层，导致浸泡的细菌液中存活的细菌在琼脂板上面长满细菌菌落，而实验组由于物品上负载氯胺涂层，导致浸泡的细菌液中杀死后的细菌无法在琼脂板上生长出菌落。对应图7根据琼脂板上统计的存活细菌个数，可以发现氯胺杀菌后的存活细菌个数为零。从而验证氯胺涂层对大肠杆菌的杀菌性。

实施例2

步骤1、制备多巴胺类衍生物类的溶液，溶液浓度为2mg/ml；

步骤2、将步骤1配制的溶液中逐滴加入有效氯离子(Cl⁺)含量5wt％的次氯酸钠水溶液，充分搅拌后透析；

步骤3、选取步骤2配置的氯胺溶液，具体结构为R1位置为OH，R2位置为H，R3位置为H，X位置为Cl，结构式如下：

步骤4、选取步骤3所得到的溶液中有效氯含量为5wt％的氯胺溶液，调节溶液pH为8.5；

步骤5、选择棉布作为涂布的基底物品(材料)；

步骤6、将棉布在等离子体清洗机氧气环境下处理5min,除去表面有机杂质，并用超纯水多次超声清洗；

步骤7、将步骤6的物品浸泡在步骤4所选的涂层溶液中8h，期间不断搅拌溶液，使其均匀分布，然后用水冲洗干净；

步骤8、将步骤7得到的物品进行标准淀粉碘化钾溶液滴定，确定涂层中有效氯阳离子(Cl⁺)含量。

氯胺涂层的滴定结果如图3所示：物品在有效氯阳离子(Cl⁺)含量为5wt％的氯胺溶液中12h后的有效氯阳离子(Cl⁺)含量为1.48wt％。

经上述步骤可得到负载具有杀菌性的氯胺涂层硅片。

步骤9、按照实例1中所述标准杀菌过程，其中不同的是【配制金色葡萄球菌种液】进行试验，对氯胺涂层进行杀菌性验证，并依据菌落统计结果，得出杀菌效果。

对物品的杀菌效果验证的结果如图5所示：空白组由于物品上未负载氯胺涂层，导致浸泡的细菌液中存活的细菌在琼脂板上面长满细菌菌落，而实验组由于物品上负载氯胺涂层，导致浸泡的细菌液中杀死后的细菌无法在琼脂板上生长出菌落。对应图7根据琼脂板上统计的存活细菌个数，可以发现氯胺杀菌后的存活细菌个数为零。从而验证氯胺涂层对金色葡萄球菌的杀菌性。

实施例3

步骤1、制备多巴胺类衍生物类的溶液，溶液浓度为2mg/ml；

步骤2、将步骤1配置的溶液中逐滴加入有效溴阳离子(Br⁺)含量为5wt％的次溴酸钠水溶液，充分搅拌后透析；

步骤3、选取如下结构的溴胺涂层液，具体结构为R1位置为OH，R2位置为H，R3位置为C₃H₇，X位置为Br，结构式如下：

步骤4、选取步骤3所得到的溶液中有效溴阳离子(Br⁺)含量为1wt％的溴胺溶液，调节溶液pH为8.5；

步骤5、选择聚氨酯作为涂布的基底物品(材料)；

步骤6、将聚氨酯在等离子体清洗机氧气环境下处理5min,除去表面有机杂质，并用超纯水多次超声清洗；

步骤7、将步骤6的物品浸泡在步骤4所选的涂层溶液中20h，期间不断搅拌溶液，使其均匀分布，然后用水冲洗干净；

步骤8、将步骤7得到的物品进行标准淀粉碘化钾溶液滴定，确定涂层中有效溴阳离子(Br⁺)含量。

经上述步骤可得到具有杀菌性的溴胺涂层聚氨酯片。

溴胺涂层的滴定结果如图2所示：物品在有效溴阳离子(Br⁺)含量为1wt％的氯胺溶液中20h后的有效溴阳离子(Br⁺)含量为1.34wt％。

步骤9、按照实例1中所述标准杀菌过程，对溴胺涂层进行杀菌性验证，并依据菌落统计结果，得出杀菌效果。

溴胺涂层的杀菌效果验证的结果如图5所示：空白组由于物品上未负载溴胺涂层，导致浸泡的细菌液中存活的细菌在琼脂板上面长满细菌菌落，而实验组由于物品上负载溴胺涂层，导致浸泡的细菌液中杀死后的细菌无法在琼脂板上生长出菌落。对应图7根据琼脂板上统计的存活细菌个数，可以发现溴胺涂层杀菌后的存活细菌个数为零。从而验证溴胺涂层对大肠杆菌的杀菌性。

实施例4

步骤1、制备多巴胺类衍生物类的溶液，溶液浓度为2mg/ml；

步骤2、将步骤1配置的溶液中逐滴加入有效碘阳离子(I⁺)含量为5wt％的次碘酸钠水溶液，充分搅拌后透析；

步骤3、选取如下结构的碘胺涂层液，具体结构为R1位置为OH，R2位置为CH₃，R3位置为H，X位置为I，结构式如下：

步骤4、选取步骤3所得到的溶液中有效碘阳离子(I⁺)含量为2wt％的碘胺溶液，调节溶液pH为8.0；

步骤5、选择不锈钢片作为涂布的基底物品(材料)；

步骤6、将不锈钢片在等离子体清洗机氧气环境下处理5min,除去表面有机杂质，并用超纯水多次超声清洗；

步骤7、将步骤6的不锈钢片浸泡在步骤4所选的涂层溶液中20h，期间不断搅拌溶液，使其均匀分布，然后用水冲洗干净；

步骤8、将步骤7得到的不锈钢片进行标准淀粉碘化钾溶液滴定，确定涂层中有效碘阳离子(I⁺)含量。

经上述步骤可得到具有杀菌性的碘胺涂层不锈钢片。

碘胺涂层的滴定结果如图3所示：所制得碘胺涂层的有效碘阳离子(I⁺)含量为2wt％的碘胺溶液中20h后的有效碘阳离子(I⁺)含量为1.55wt％。

步骤9、按照实例1中所述标准杀菌过程，其中不同的是【配制金色葡萄球菌种液】进行试验，对碘胺涂层进行杀菌性验证，并依据菌落统计结果，得出杀菌效果。

不锈钢片的杀菌效果验证的结果如图5所示：空白组由于不锈钢片上未负载碘胺涂层，导致浸泡的细菌液中存活的细菌在琼脂板上面长满细菌菌落，而实验组由于不锈钢片上负载碘胺涂层，导致浸泡的细菌液中杀死后的细菌无法在琼脂板上生长出菌落。对应图7根据琼脂板上统计的存活细菌个数，可以发现碘胺涂层杀菌后的存活细菌个数为零。从而验证碘胺涂层对金色葡萄球菌的杀菌性。

实施例5

步骤1、制备多巴胺类衍生物类的溶液，溶液浓度为2mg/ml；

步骤2、将步骤1配置的溶液中逐滴加入有氯阳离子(Cl⁺)含量为5wt％的次氯酸钠水溶液，充分搅拌后透析；

步骤3、选取如下结构的氯胺涂层液，具体结构为R1位置为OH，R2位置为H，R3位置为CH₃，X位置为Cl，结构式如下：

步骤4、选取步骤3所得到的溶液中有效氯阳离子(Cl⁺)含量为0.5wt％的氯胺溶液，调节溶液pH为8.5；

步骤5、选择木片作为涂布的基底物品(材料)；

步骤6、将木片在等离子体清洗机氧气环境下处理5min,除去表面有机杂质，并用超纯水多次超声清洗；

步骤7、将步骤6的木片浸泡在步骤4所选的涂层溶液中20h，期间不断搅拌溶液，使其均匀分布。然后用水冲洗干净。

步骤8、将步骤7得到的木片进行标准淀粉碘化钾溶液滴定，确定涂层中有效氯阳离子(Cl⁺)含量；

经上述步骤可得到具有杀菌性的氯胺涂层木片。

氯胺涂层的滴定结果如图3所示：所制得的氯胺涂层的有效氯阳离子(Cl⁺)含量为0.5wt％的碘胺溶液中20h后的有效氯阳离子(Cl⁺)含量为1.34wt％。

步骤9、按照实例1中所述标准杀菌过程，对氯胺涂层进行杀菌性验证，并依据菌落统计结果，得出杀菌效果。

木片杀菌效果验证的结果如图5所示：空白组由于物品上未负载氯胺涂层，导致浸泡的细菌液中存活的细菌在琼脂板上面长满细菌菌落，而实验组由于物品上负载氯胺涂层，导致浸泡的细菌液中杀死后的细菌无法在琼脂板上生长出菌落。对应图7根据琼脂板上统计的存活细菌个数，可以发现氯胺杀菌后的存活细菌个数为零。从而验证氯胺涂层大肠杆菌的杀菌性。

实施例6

步骤1、制备多巴胺类衍生物类的溶液，溶液浓度为2mg/ml；

步骤3、选取如下结构的溴胺涂层液，具体结构为R1位置为H，R2位置为H，R3位置为CH₃，X位置为Br结构式如下：

步骤5、选择聚丙烯薄膜作为涂布的基底物品(材料)；

步骤6、将聚丙烯薄膜在等离子体清洗机氧气环境下处理5min,除去表面有机杂质，并用超纯水多次超声清洗；

步骤7、将步骤4所选的涂层溶液喷淋在步骤6的聚丙烯薄膜上，喷淋次数为3次，用水冲洗干净。

经上述步骤可得到具有杀菌性的溴胺涂层聚丙烯薄膜。

步骤8、按照实例1中所述标准杀菌过程，其中不同的是【配制金色葡萄球菌种液】进行试验，对溴胺涂层进行杀菌性验证，并依据菌落统计结果，得出杀菌效果。

聚丙烯薄膜的杀菌效果验证的结果如图5所示：空白组由于聚丙烯薄膜上未负载溴胺涂层，导致浸泡的细菌液中存活的细菌在琼脂板上面长满细菌菌落，而实验组由于聚丙烯薄膜上负载溴胺涂层，导致浸泡的细菌液中杀死后的细菌无法在琼脂板上生长出菌落。对应图7根据琼脂板上统计的存活细菌个数，可以发现溴胺涂层杀菌后的存活细菌个数为零。从而验证溴胺涂层对金色葡萄球菌的杀菌性。

实施例7

步骤1、用标准淀粉碘化钾溶液滴定实例中1中经过杀菌实验后的氯胺涂覆的硅片，将滴定后的硅片冲洗干净；

步骤2、配制有效氯阳离子(Cl⁺)浓度为5wt％的次氯酸钠水溶液；

步骤3、将步骤1的硅片放入到步骤2所配制的溶液当中，浸泡时间为60min，用水冲洗干净。

经上述步骤可得到具有杀菌性的氯胺涂层硅片。

步骤4、按照实例1中所述标准杀菌过程，其中不同的是【配制金色葡萄球菌种液】进行试验，对氯胺涂层进行杀菌性验证，并依据菌落统计结果，得出杀菌效果。

氯胺涂层再生后硅片的杀菌性验证结果如图6所示：氯胺涂层再生后进杀菌后的细菌液在琼脂板上未发现细菌菌落存活，表明细菌死亡。对应图7所示：单位体积的存活细菌个数由原来的10⁷下降到杀菌后的零个，再生后的涂层杀菌后的单位体积存活的细菌个数也是零。证明氯胺涂层对金色葡萄球菌有杀菌效果。

或进行如下步骤：

步骤5、将步骤3所得到的氯胺涂层再生后硅片进行标准淀粉钾溶液滴定，滴定其再生后的有效氯阳离子(Cl⁺)含量。

经上述步骤可得到具有再生性的杀菌氯胺涂层硅片。

对负载氯胺涂层的硅片的再生后杀菌性验证结果如图8所示：负载氯胺涂层的硅片在杀菌前和杀菌后的有效氯阳离子(Cl⁺)含量由原来的1.5wt％左右降低到零，证明在整个杀菌过程中氯胺涂层中有效氯阳离子(Cl⁺)被完全消耗，而经过重新氯化以后的氯胺有效氯阳离子(Cl⁺)含量基本恢复到杀菌前的含量。证明其负载硅片上的氯胺涂层具有再生性。

实施例8

步骤1、用标准淀粉碘化钾溶液滴定实例中3中经过杀菌实验后的溴胺涂覆的聚氨酯板，将滴定后的聚氨酯板冲洗干净；

步骤2、配制有效溴阳离子(Br⁺)浓度为5wt％的次溴酸钠水溶液；

步骤3、将步骤1的聚氨酯板放入到步骤2所配制的溶液当中，浸泡时间为60min，用水冲洗干净。

经上述步骤可得到具有杀菌性溴胺涂层聚氨脂板。

步骤4、按照实例1中所述标准杀菌过程，其中不同的是【配制金色葡萄球菌种液】进行试验，对溴胺涂层进行杀菌性验证，并依据菌落统计结果，得出杀菌效果。

负载溴胺涂层的聚氨脂板的再生后杀菌性验证结果如图6所示：溴胺涂层再生后进杀菌后的细菌液在琼脂板上未发现细菌菌落存活，表明细菌死亡。对应图7所示：单位体积的存活细菌个数由原来的10⁷下降到杀菌后的零个，再生后的涂层杀菌后的单位体积存活的细菌个数也是零。证明溴胺涂层对金色葡萄球菌有杀菌效果。

或在步骤3后进行如下步骤：

步骤5、用标准淀粉碘化钾溶液滴定步骤3所得到的再生的溴胺涂层聚氨脂板，滴定在生后的溴胺涂层中有效溴阳离子(Br⁺)含量。

经上述步骤可得到具有再生性的杀菌溴胺涂层聚氨酯板。

溴胺涂层聚氨酯板的再生性验证结果如图8所示：负载溴胺涂层的硅片在杀菌前和杀菌后的有效溴阳离子(Br⁺)含量由原来的1.54wt％左右降低到零，证明在整个杀菌过程中溴胺涂层中有效溴阳离子(Br⁺)被完全消耗，而经过重新溴化以后的溴胺有效溴阳离子(Br⁺)含量基本恢复到杀菌前的含量。证明其负载聚氨酯板上的溴胺涂层具有再生性。

实施例9

步骤1、用标准淀粉碘化钾溶液滴定实例中4中经过杀菌实验后的碘胺涂覆不锈钢片，将滴定后的不锈钢片冲洗干净；

步骤2、配制有效碘阳离子(I⁺)浓度为5wt％的次碘酸钠水溶液；

步骤3、将步骤2所配制的溶液喷淋到步骤1所得不锈钢片上，喷淋3次，用水冲洗干净。

经上述步骤可得到具有杀菌性的碘胺涂层不锈钢片。

步骤4、按照实例1中所述标准杀菌过程，对碘胺涂层进行杀菌性验证，并依据菌落统计结果，得出杀菌效果；

负载碘胺涂层的不锈钢片的再生后杀菌性验证结果如图6所示：碘胺涂层再生后进杀菌后的细菌液在琼脂板上未发现细菌菌落存活，表明细菌死亡。对应图7所示：单位体积的存活细菌个数由原来的10⁷下降到杀菌后的零个，再生后的涂层杀菌后的单位体积存活的细菌个数也是零。证明碘胺涂层对金色葡萄球菌有杀菌效果。

或在步骤3后进行如下步骤：

步骤5、用标准淀粉碘化钾溶液滴定步骤3所得到的不锈钢片表面碘胺涂层，滴定再生后的碘胺涂层中有效碘阳离子(I⁺)含量。

经上述步骤可得到具有再生性的杀菌碘胺涂层不锈钢片。

碘胺涂层不锈钢片的再生性验证结果如图8所示：负载碘胺涂层的不锈钢片在杀菌前和杀菌后的有效碘阳离子(I⁺)含量由原来的1.6wt％左右降低到零，证明在整个杀菌过程中碘胺涂层中有效碘阳离子(I⁺)被完全消耗，而经过重新碘化以后的碘胺有效碘阳离子(I⁺)含量基本恢复到杀菌前的含量。证明其负载不锈钢片上的碘胺涂层具有再生性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

Claims

1.一种能在物品表面形成杀菌涂层的卤胺，其化学结构式为：

其中，R1为氢原子或羟基，R2为氢原子、羧基或C_nH_2n+1，n为≤4的整数，R3为氢或C_nH_2n+1，n为≤4整数，X为Cl、Br或I原子。

2.根据权利要求1所述的卤胺，所述X为Cl或Br原子。

3.根据权利要求1所述的卤胺，所述卤胺为多巴胺类衍生物的卤胺。

4.一种权利要求1、2或3所述卤胺的制备方法，是由多巴胺类衍生物与卤化剂进行卤化反应，得到多巴胺类衍生物的卤胺，其化学反应为：

其中，X为Cl、Br或I原子。

5.根据权利要求4所述卤胺的制备方法，所述卤化剂为次X酸钠、次X酸或次X酸钙。

6.一种在物品表面形成杀菌涂层的方法，其步骤包括：

步骤1、配制涂层溶液，所述涂层溶液为含有权利要求1、2或3所述卤胺的水溶液，溶液pH值调整为7.5-9.5，卤胺溶液经过标准淀粉碘化剂滴定的有效卤阳离子(X⁺)含量为0.1-10wt％；

步骤3、将步骤2所得到的物品浸泡在步骤1配制的涂层溶液中，浸泡时间为0.5-24h，浸泡后的物品用水冲洗干净；

或者在步骤2后，进行下述步骤：

7.根据权利要求6所述的方法，所述涂层的物品包括：无机非金属材料、纤维或合成材料、木制品、金属制品、人工或天然合成高分子。

8.一种物品表面杀菌涂层失效后的再生方法，其步骤包括：

步骤1、将杀菌涂层失效后的物品浸泡在有效卤阳离子(X⁺)含量为0.1-10wt％卤化剂中，浸泡时间为10-120min，浸泡后的物品用水冲洗干净；

或者进行

步骤2、将有效卤阳离子(X⁺)含量0.1-20wt％的卤化剂喷淋到杀菌涂层失效后的物品表面，喷淋次数为一次以上，用水冲洗干净。

9.根据权利要求8所述的再生方法，所述卤化剂为次X酸钠、次X酸或次X酸钙。

10.根据权利要求9所述的再生方法，所选卤化剂为次氯酸钠、次溴酸钠或次碘酸钠水溶。