KR100644932B1 - Antimicrobial polymer resin - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 항균성 고분자에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 인체에 무해하고 반영구적으로 향균력을 유지할 수 있는 항균성 고분자에 관한 것이다.The present invention relates to an antimicrobial polymer. More specifically, the present invention relates to an antimicrobial polymer that is harmless to the human body and can maintain antibacterial power semipermanently.
일반적으로 대부분의 항균성 재료들은 고분자 물질에 단순히 항균성 물질을 물리적으로 첨가한 혼합형이거나 액상에서 가수분해되면서 항균효과가 타나나는 것들이었다. 따라서 장시간 사용이 곤란한 뿐만 아니라 향균 효과가 시간이 지남에 따라 저하되는 문제점이 있었다. 따라서 항균효과의 지속성이 크고 사용이 편리하도록 유기 고분자 사슬에 항균성이 근본적으로 부가된 고분자형 항균재료의 개발이 요구되고 있는 실정이다. In general, most of the antimicrobial materials were mixed with physically added antimicrobial material to the polymer material or those that exhibited antimicrobial effect by hydrolysis in the liquid phase. Therefore, it is difficult to use for a long time, there was a problem that the antibacterial effect is lowered over time. Therefore, there is a demand for the development of a polymer-type antimicrobial material that is basically added to the organic polymer chain so that the antimicrobial effect is long and easy to use.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 반영구적으로 항균력을 유지할 수 있는 항균성 고분자를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide an antimicrobial polymer that can maintain the antimicrobial power semi-permanently.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 항균성 고분자는 폴리스티렌계 고분자 말단에 하기 구조식 (1), (2), (3), (4), (5) 또는 (6)으로 표 기되는 항균성 분자가 치환된 구조를 갖는다.Antimicrobial polymer according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is represented by the following structural formula (1), (2), (3), (4), (5) or (6) at the end of the polystyrene-based polymer It has a structure in which the antimicrobial molecule is substituted.
---------[구조식 1] --------- [Structure 1]
----------[구조식 2] ---------- [Structure 2]
-----------[구조식 3] ----------- [Structure 3]
-----------[구조식 4] ----------- [Structure 4]
----------[구조식 5] ---------- [Structure 5]
----------[구조식 6] ---------- [Structure 6]
상기 구조식 (6)의 항균성 분자는 술폰산(sulphonic acid) 유도체에 상기 R인 니코틴아미드기가 치환된 구조를 갖는다. 상기 니코틴아미드기의 예로서는 에티온아미드(ethionamide), 니코틴아미드(nicotinamide), 4-아미노벤조익히드라지드 (4-aminobenzoic hydrazide), 니코티닉액시드히드라지드(nicotinic acid hydrazide), 3,5-디니트로미드(3,5-dinitromide), 이소니코티닉액시드히드라지드(isonicotinic acid hydrazide), 피라진아미드(pyrazinamide), 이소니코틴아미드(isonicotinamide)등을 예로 들 수 있다. The antimicrobial molecule of Structural Formula (6) has a structure in which the nicotinamide group of R is substituted with a sulfonic acid derivative. Examples of the nicotinamide group include ethionamide, nicotinamide, 4-aminobenzoic hydrazide, nicotinic acid hydrazide, 3,5-di Nitromid (3,5-dinitromide), isonicotinic acid hydrazide (isonicotinic acid hydrazide), pyrazinamide (pyrazinamide), isonicotinamide (isonicotinamide) and the like.
일 예로서, 상기 폴리스티렌계 항균성 고분자에 포함된 폴리스티렌계 고분자는 아미노메틸 폴리스티렌인 것이 바람직하고, 상기 폴리스티렌계 항균성 고분자의 크기는 100 내지 200 메쉬를 만족하는 것이 바람직하다.As an example, the polystyrene-based polymer included in the polystyrene-based antimicrobial polymer is preferably aminomethyl polystyrene, and the size of the polystyrene-based antimicrobial polymer satisfies 100 to 200 mesh.
상술한 본 발명에 따른 항균성 고분자는 항균성 분자가 폴리스트렌계 고분자에 공유결합에 의하여 치환된 구조를 갖기 때문에 인체에 무해할 뿐만 아니라 그 항균성능이 반영구적으로 지속될 수 있다. 또한 다양한 균에 대하여 매우 우수한 항균력을 갖기 때문에 항균력이 요구되는 각종 산업분야에 널리 적용될 수 있다.Since the antimicrobial polymer according to the present invention has a structure in which the antimicrobial molecule is substituted by a covalent bond to the polystyrene-based polymer, it is not only harmless to the human body but its antimicrobial performance can be semi-permanently maintained. In addition, since it has a very good antimicrobial activity against a variety of bacteria it can be widely applied in various industrial fields where antimicrobial activity is required.
이하에서는 본 발명의 항균성 고분자에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the antimicrobial polymer of the present invention will be described in more detail.
본 발명의 일 특징에 따른 항균성 고분자는 고분자 사슬의 말단에 항균성 분 자가 치환된 구조를 갖는다. 상기 항균성 고분자에 적용되는 고분자의 예로서, 폴리스티렌계 고분자가 사용될 수 있다. 상기 폴리스티렌계 고분자로서 특히, 하기 아미노메틸 폴리스티렌 수지가 사용된다.The antimicrobial polymer according to one feature of the present invention has a structure in which the antimicrobial molecule is substituted at the end of the polymer chain. As an example of the polymer applied to the antimicrobial polymer, a polystyrene polymer may be used. In particular, the following aminomethyl polystyrene resin is used as the polystyrene-based polymer.
상기 항균성 고분자에 적용되는 항균성 분자의 예로서는 하기 구조식 (1), 구조식 (2), 구조식 (3), 구조식 (4), 구조식 (5) 및 구조식 (6)으로 표기되는 분자들을 들 수 있다.Examples of the antimicrobial molecules applied to the antimicrobial polymers include molecules represented by the following structural formulas (1), (2), (3), (4), (5) and (6).
---------[구조식 1] --------- [Structure 1]
----------[구조식 2] ---------- [Structure 2]
-----------[구조식 3] ----------- [Structure 3]
-----------[구조식 4] ----------- [Structure 4]
-----------[구조식 5] ----------- [Structure 5]
----------[구조식 6] ---------- [Structure 6]
구체적으로 상기 구조식 (1)으로 표기되는 항균성 분자는 6-아미노니코티닉액시드(6-aminonicotinic acid)이고, 상기 구조식 (2)으로 표기되는 항균성 분자는 피라지노익액시드(pyrazinoic acid)이고, 상기 구조식 (3)으로 표기되는 항균성 분자는 니코티닉액시드(nicotinic acid)이고, 상기 구조식 (4)으로 표기되는 항균성 분자는 이소니코티닉액시드(isonicotinic acid)이며, 상기 구조식 (5)으로 표기되는 항균성 분자는 3,5-디니트로벤조익액시드(3,5-dinitro benzoic acid)이다. 또한 상기 구조식 (6)의 항균성 분자는 상기 구조식 (6)에서 알 수 있듯이 제1 항균성을 갖는 술폰산(sulphonic acid) 유도체에 제2 항균성을 갖는 니코틴아미드기(R)가 치환된 구조를 갖는다. 여기서, 상기 구조식 (6)의 항균성 분자에서 R은 니코틴아미드기에 해당한다. Specifically, the antimicrobial molecule represented by Structural Formula (1) is 6-aminonicotinic acid, and the antimicrobial molecule represented by Structural Formula (2) is pyrazinoic acid. The antimicrobial molecule represented by Structural Formula (3) is nicotinic acid, and the antimicrobial molecule represented by Structural Formula (4) is isonicotinic acid, represented by Structural Formula (5) The antimicrobial molecule is 3,5-dinitro benzoic acid. In addition, the antimicrobial molecule of Structural Formula (6) has a structure in which a nicotinamide group (R) having a second antimicrobial property is substituted with a sulfonic acid derivative having a first antimicrobial property as shown in Structural Formula (6). Wherein R in the antimicrobial molecule of formula (6) corresponds to a nicotinamide group.
상기 니코틴기의 예로서는 상기 니코틴기는 하기 구조식 (7)으로 표기되는 에티온아미드(ethionamide), 하기 구조식 (8)으로 표기되는 니코틴아미드(nicotinamide), 하기 구조식 (9)으로 표기되는 4-아미노벤조익히드라지드 (4- aminobenzoic hydrazide), 하기 구조식 (10)으로 표기되는 니코티닉액시드히드라지드(nicotinic acid hydrazide), 하기 구조식 (11)으로 표기되는 3,5-디니트로미드(3,5-dinitromide), 하기 구조식 (12)으로 표기되는 이소니코티닉액시드히드라지드(isonicotinic acid hydrazide), 하기 구조식 (13)으로 표기되는 피라진아미드(pyrazinamide), 하기 구조식 (14)으로 표기되는 이소니코틴아미드(isonicotinamide)등을 들 수 있다. 여기서, 하기 구조식 7 내지 14로 표기되는 각각의 분자들은 항균성을 갖는다.As an example of the nicotine group, the nicotin group is ethionamide represented by the following structural formula (7), nicotinamide represented by the following structural formula (8), and 4-aminobenzoic acid represented by the following structural formula (9). Draginide (4-aminobenzoic hydrazide), nicotinic acid hydrazide represented by the following structural formula (10), 3,5-dinitromid represented by the following structural formula (11) ), Isisonicotinic acid hydrazide represented by the following structural formula (12), pyrazinamide represented by the following structural formula (13), isisonicotinamide represented by the following structural formula (14) ), And the like. Here, each of the molecules represented by the following structural formulas 7 to 14 has antimicrobial properties.
---------[구조식 7] --------- [Structure 7]
---------[구조식 8] --------- [Structure 8]
---------[구조식 9] --------- [Structure 9]
---------[구조식 10] --------- [Structure 10]
---------[구조식 11] --------- [Structure 11]
---------[구조식 12] --------- [Structure 12]
---------[구조식 13] --------- [Structure 13]
---------[구조식 14] --------- [Structure 14]
본 발명의 일 예에 따른 상기 항균성 고분자는 상기 구조식 (1), 구조식 (2), 구조식 (3), 구조식 (4), 구조식 (5) 또는 구조식 (6)으로 표기되는 항균성 분자가 디메틸아세트아미드 용매 하에서 폴리스티렌 고분자의 말단에 공유 결함으 로써 형성된다. 상기 폴리스티렌의 고분자로 폴리스티렌 비드를 사용할 수 있고, 특히 아미노메틸 폴리스티렌 비드를 사용하는 것이 바람직하다.The antimicrobial polymer according to an embodiment of the present invention is a dimethylacetamide is an antimicrobial molecule represented by the formula (1), formula (2), formula (3), formula (4), formula (5) or formula (6) It forms as a covalent defect at the end of the polystyrene polymer under solvent. Polystyrene beads may be used as the polymer of the polystyrene, and it is particularly preferable to use aminomethyl polystyrene beads.
상기 폴리스티렌 비드의 말단에 상기 구조식 (1)으로 표기되는 항균 분자인 6-아미노니코티닉액시드(6-aminonicotinic acid)가 결합될 경우 하기 구조식 (15)으로 표기되는 폴리스티렌계 항균 고분자가 형성된다.When 6-aminonicotinic acid, which is an antimicrobial molecule represented by Structural Formula (1), is bonded to the end of the polystyrene bead, a polystyrene-based antimicrobial polymer represented by Structural Formula (15) is formed.
----------[구조식 15] ---------- [Structure 15]
구체적으로 상기 구조식 (15)으로 표기되는 항균 고분자는 하기 반응식 1과 같은 합성 반응으로 형성된다. 상기 구조식 (15)에서 좌측 구는 폴리스티렌 주쇄 부분을 나타낸다.Specifically, the antimicrobial polymer represented by Structural Formula (15) is formed by a synthetic reaction as in Scheme 1 below. In the formula (15), the left sphere represents the polystyrene backbone portion.
[반응식 1] Scheme 1
또한 상기 폴리스티렌 비드의 말단에 상기 구조식 (2)으로 표기되는 항균 분자인 피라지노익액시드(pyrazinoic acid)가 결합될 경우 하기 구조식 (16)으로 표기되는 폴리스티렌계 항균 고분자가 형성된다. 상기 구조식 (16)에서 좌측 구는 폴리스티렌 주쇄 부분을 나타낸다. 여기서, 상기 구조식 (16)으로 표기되는 항균 고 분자의 합성 반응은 적용되는 항균성 분자의 종류가 다를 뿐 상기 반응식 (1)과 동일하기 때문에 생략한다.In addition, when a pyrazinoic acid, which is an antimicrobial molecule represented by the structural formula (2), is bonded to the end of the polystyrene bead, a polystyrene-based antimicrobial polymer represented by the following structural formula (16) is formed. In the formula (16), the left sphere represents the polystyrene backbone portion. Here, the synthesis reaction of the antimicrobial polymer represented by Structural Formula (16) is omitted since it is the same as the scheme (1), except that the type of antimicrobial molecule to be applied is different.
-----------[구조식 16] ----------- [Structure 16]
또한, 상기 폴리스티렌 비드의 말단에 상기 구조식 (3)으로 표기되는 항균 분자인 니코티닉액시드(nicotinic acid)가 결합될 경우 하기 구조식 (17)으로 표기되는 폴리스티렌계 항균 고분자가 형성된다. 상기 구조식 (17)에서 좌측 구는 폴리스티렌 주쇄 부분을 나타낸다. 여기서, 상기 구조식 (17)으로 표기되는 항균 고분자의 합성 반응은 적용되는 항균성 분자의 종류가 다를 뿐 상기 반응식 (1)과 동일하기 때문에 생략한다. In addition, when a nicotinic acid, which is an antimicrobial molecule represented by the structural formula (3), is bonded to the end of the polystyrene bead, a polystyrene-based antimicrobial polymer represented by the following structural formula (17) is formed. In the formula (17), the left sphere represents the polystyrene backbone portion. Here, the synthesis reaction of the antimicrobial polymer represented by Structural Formula (17) is omitted since it is the same as the scheme (1), but the type of antimicrobial molecule is different.
------------[구조식 17] ------------ [Structure 17]
또한 상기 폴리스티렌 비드의 말단에 상기 구조식 (4)으로 표기되는 항균 분자인 이소니코티닉액시드(isonicotinic acid)가 결합될 경우 하기 구조식 (18)으로 표기되는 폴리스티렌계 항균 고분자가 형성된다. 상기 구조식 (18)에서 좌측 구는 폴리스티렌 주쇄 부분을 나타낸다. 여기서, 상기 구조식 (18)으로 표기되는 항균 고분자의 합성 반응은 적용되는 항균성 분자의 종류가 다를 뿐 상기 반응식 (1)과 동일하기 때문에 생략한다. In addition, when an isonicotinic acid, which is an antimicrobial molecule represented by the structural formula (4), is bonded to the end of the polystyrene bead, a polystyrene-based antimicrobial polymer represented by the following structural formula (18) is formed. In the formula (18), the left sphere represents the polystyrene backbone portion. Here, the synthesis reaction of the antimicrobial polymer represented by Structural Formula (18) is omitted since it is the same as the above Scheme (1), except that the type of antimicrobial molecule to be applied is different.
-----------[구조식 18] ----------- [Structure 18]
또한, 상기 폴리스티렌 비드의 말단에 상기 구조식 (5)으로 표기되는 항균 분자인 3,5-디니트로벤조익액시드(3,5-dinitro benzoic acid)가 결합될 경우 하기 구조식 (19)으로 표기되는 폴리스티렌계 항균 고분자가 형성된다. 상기 구조식 (19)에서 좌측 구는 폴리스티렌 주쇄 부분을 나타낸다. 여기서, 상기 구조식 (19)으로 표기되는 항균 고분자의 합성 반응은 적용되는 항균성 분자의 종류가 다를 뿐 상기 반응식 (1)과 동일하기 때문에 생략한다. In addition, when the 3,5-dinitro benzoic acid (3,5-dinitro benzoic acid) of the antimicrobial molecule represented by the structural formula (5) is bonded to the terminal of the polystyrene bead is represented by the following structural formula (19) Polystyrene-based antimicrobial polymer is formed. In the formula (19), the left sphere represents the polystyrene backbone portion. Here, the synthesis reaction of the antimicrobial polymer represented by Structural Formula (19) is omitted since it is the same as that of Scheme (1), except that the type of antimicrobial molecule to be applied is different.
----------[구조식 19] ---------- [Structure 19]
본 발명의 다른 예에 따른 상기 항균성 고분자는 상기 구조식 (6)으로 표기되는 항균성 분자가 디메틸아세트아미드 용매하에서 폴리스티렌 고분자의 말단에 결합된 구조를 갖는다. 상기 폴리스티렌의 고분자로 폴리스티렌 비드를 사용할 수 있고, 특히 아미노메틸 폴리스티렌 비드를 사용하는 것이 바람직하다. The antimicrobial polymer according to another embodiment of the present invention has a structure in which the antimicrobial molecule represented by Structural Formula (6) is bonded to the terminal of the polystyrene polymer in a dimethylacetamide solvent. Polystyrene beads may be used as the polymer of the polystyrene, and it is particularly preferable to use aminomethyl polystyrene beads.
상기 구조식 (6)을 포함하는 향균성 고분자의 합성 반응의 하기 반응식 (2)을 수행함으로써 형성될 수 있다.It can be formed by performing the following reaction formula (2) of the synthesis reaction of the antimicrobial polymer comprising the structural formula (6).
[반응식 2]Scheme 2
+ +
상기 반응식 (2)의 항균성 고분자를 형성하기 위해서는 파라아세타미도벤젠술포닐 클로라이드(p-acetamidobenzenesulfonyl chloride)를 상기 아미노메틸 폴리스티렌 고분자 비드의 말단에 공유결합 시킨 후 그 결과물을 가수분해하여 그람음성균에 효과적인 1차 항균성 고분자를 형성한다. 이어서, 형성된 1차 항균성 고분자의 항균성을 더욱 증대시키기 위해 여기에 그람양성균에 효과적인 특성을 갖는 항균성 분자인 니코틴아미드기(니코틴 아미드기;R)를 매니크 반응(mannich reaction)을 통해 도입함으로서 형성된다.In order to form the anti-microbial polymer of the above reaction (2) para acetamiprid FIG benzenesulfonyl chloride (p -acetamidobenzenesulfonyl chloride) to the amino terminus was covalently attached to the methyl polystyrene polymer beads effective on gram-negative bacteria by hydrolyzing the resultant To form a primary antimicrobial polymer. Subsequently, in order to further increase the antimicrobial activity of the formed primary antimicrobial polymer, it is formed by introducing a nicotinamide group (nicotine amide group; R), which is an antimicrobial molecule having properties effective for Gram-positive bacteria, through a mannich reaction. .
상기 반응식 2에서 적용되는 상기 니코틴아미드기(R)의 예로서는 상기 구조식 (7)로 표기되는 에티온아미드(ethionamide), 상기 구조식 (8)으로 표기되는 니코틴아미드(nicotinamide), 상기 구조식 (9)으로 표기되는 4-아미노벤조익히드라지드 (4-aminobenzoic hydrazide), 상기 구조식 (10)으로 표기되는 니코티닉액시드히드라지드(nicotinic acid hydrazide), 상기 구조식 (11)으로 표기되는 3,5-디니트로미드(3,5-dinitromide), 상기 구조식 (12)으로 표기되는 이소니코티닉액시드히드라지드(isonicotinic acid hydrazide), 상기 구조식 (13)으로 표기되는 피라진아미드(pyrazinamide), 상기 구조식 (14)으로 표기되는 이소니코틴아미드(isonicotinamide)등을 들 수 있다.Examples of the nicotinamide group (R) applied in Scheme 2 include ethionamide represented by the structural formula (7), nicotinamide represented by the structural formula (8), and the structural formula (9). 4-aminobenzoic hydrazide represented by (4-aminobenzoic hydrazide), nicotinic acid hydrazide represented by the above formula (10), 3,5-dinitro represented by the above formula (11) Amide (3,5-dinitromide), isonicotinic acid hydrazide represented by the formula (12), pyrazinamide represented by the formula (13), and the formula (14) The isisonicotinamide etc. which are mentioned are mentioned.
일예로서, 상기 항균성 고분자를 형성하기 위한 반응식 (2)서 적용되는 니코틴아미드기가 상기 구조식 (7)으로 표기되는 에티온아미드(ethionamide)일 경우 최종적으로 형성되는 항균성 고분자는 하기 구조식 (20)으로 표기되는 구조를 갖는다. 상기 구조식 (20)에서 좌측 구는 폴리스티렌 주쇄 부분을 나타낸다.As an example, when the nicotinamide group applied in the reaction formula (2) for forming the antimicrobial polymer is ethionamide represented by the structural formula (7), the antimicrobial polymer finally formed is represented by the following structural formula (20) It has a structure. In the formula (20), the left sphere represents the polystyrene backbone portion.
----------[구조식 20] ---------- [Structure 20]
또한, 상기 반응식 (2)에서 적용되는 니코틴아미드기가 상기 구조식 (8)로 표기되는 니코틴아미드(nicotinamide)일 경우 최종적으로 형성되는 항균성 고분자는 하기 구조식 (21)으로 표기되는 구조를 갖는다. 상기 구조식 (21)에서 좌측 구는 폴리스티렌 주쇄 부분을 나타낸다.In addition, when the nicotinamide group applied in the reaction formula (2) is nicotinamide represented by the structural formula (8), the finally formed antimicrobial polymer has a structure represented by the following structural formula (21). In the formula (21), the left sphere represents the polystyrene backbone portion.
-----------[구조식 21] ----------- [Structure 21]
또한, 상기 반응식 (2)에서 적용되는 니코틴아미드기가 상기 구조식 (9)으로 표기되는 4-아미노벤조익히드라지드 (4-aminobenzoic hydrazide)일 경우 최종적으로 형성되는 항균성 고분자는 하기 구조식 (22)으로 표기되는 구조를 갖는다. 상기 구조식 (22)에서 좌측 구는 폴리스티렌 주쇄 부분을 나타낸다.In addition, when the nicotinamide group applied in the reaction formula (2) is 4-aminobenzoic hydrazide represented by the structural formula (9), the finally formed antimicrobial polymer is represented by the following structural formula (22) It has a structure. In the formula (22), the left sphere represents the polystyrene backbone portion.
----------[구조식 22] ---------- [Structure 22]
또한, 상기 반응식 (2)에서 적용되는 니코틴아미드기가 상기 구조식 (10)으로 표기되는 니코티닉액시드히드라지드(nicotinic acid hydrazide)일 경우 최종적으로 형성되는 항균성 고분자는 하기 구조식 (23)으로 표기되는 구조를 갖는다. 상기 구조식 (23)에서 좌측 구는 폴리스티렌 주쇄 부분을 나타낸다.In addition, when the nicotinamide group applied in Scheme (2) is nicotinic acid hydrazide represented by Structural Formula (10), the finally formed antimicrobial polymer is represented by Structural Formula (23) Has In the formula (23), the left sphere represents the polystyrene backbone portion.
--------[구조식 23] -------- [Structure 23]
또한, 상기 반응식 (2)에서 적용되는 니코틴아미드기가 상기 구조식 (11)으로 표기되는 3,5-디니트로미드(3,5-dinitromide)일 경우 최종적으로 형성되는 항균성 고분자는 하기 구조식 (24)으로 표기되는 구조를 갖는다. 상기 구조식 (24)에서 좌측 구는 폴리스티렌 주쇄 부분을 나타낸다.In addition, when the nicotinamide group applied in Scheme (2) is 3,5-dinitromid represented by Structural Formula (11), the antimicrobial polymer finally formed is represented by Structural Formula (24) Has the structure indicated. In the formula (24), the left sphere represents the polystyrene backbone portion.
--------[구조식 24] -------- [Structure 24]
또한, 상기 반응식 (2)에서 적용되는 니코틴아미드기가 상기 구조식 (12)으로 표기되는 이소니코티닉액시드히드라지드(isonicotinic acid hydrazide)일 경우 최종적으로 형성되는 항균성 고분자는 하기 구조식 (25)으로 표기되는 구조를 갖는다. 상기 구조식 (25)에서 좌측 구는 폴리스티렌 주쇄 부분을 나타낸다.In addition, when the nicotinamide group applied in Scheme (2) is isonicotinic acid hydrazide represented by Structural Formula (12), the finally formed antimicrobial polymer is represented by Structural Formula (25) Has a structure. In the formula (25), the left sphere represents the polystyrene backbone portion.
--------[구조식 25] -------- [Structure 25]
또한, 상기 반응식 (2)에서 적용되는 니코틴아미드기가 상기 구조식 (13)으로 표기되는 피라진아미드(pyrazinamide)일 경우 최종적으로 형성되는 항균성 고분자는 하기 구조식 (26)으로 표기되는 구조를 갖는다. 상기 구조식 (26)에서 좌측 구는 폴리스티렌 주쇄 부분을 나타낸다.In addition, when the nicotinamide group applied in Scheme (2) is pyrazinamide represented by Structural Formula (13), the finally formed antimicrobial polymer has a structure represented by Structural Formula (26). In the formula (26), the left sphere represents the polystyrene backbone portion.
---------[구조식 26] --------- [Structure 26]
또한, 상기 반응식 (2)에서 적용되는 니코틴아미드기가 상기 구조식 (14)으로 표기되는 이소니코틴아미드(isonicotinamide)일 경우 최종적으로 형성되는 항균 성 고분자는 하기 구조식 (27)으로 표기되는 구조를 갖는다. 상기 구조식 (27)에서 좌측 구는 폴리스티렌 주쇄 부분을 나타낸다.In addition, when the nicotinamide group applied in the reaction formula (2) is isonicotinamide represented by the structural formula (14), the finally formed antimicrobial polymer has a structure represented by the following structural formula (27). In the formula (27), the left sphere represents the polystyrene backbone portion.
-----------[구조식 27] ----------- [Structure 27]
따라서, 상술한 구조식 15 내지 27로 표기되는 항균성 고분자는 우수한 향균 효과를 가질 뿐만 아니라 그 항균 효과가 반영구적으로 유지될 수 있다.Therefore, the antimicrobial polymer represented by the above-described structural formulas 15 to 27 not only have excellent antibacterial effect, but also the antimicrobial effect can be maintained semipermanently.
이하 제조예들을 통하여 본 발명을 더욱 자세하게 설명하도록 한다. 그러나 하기 제조예들에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to manufacturing examples. However, the technical spirit of the present invention is not limited by the following preparation examples.
제조예 1 내지 5Preparation Examples 1 to 5
표 1에 표시된 바와 같이 니코틴 아미드기를 갖는 5종류의 항균 시료들을 적용하여 항균성 고분자를 제조하였다. 상기 항균 분자들은 시료들은 반응성이 적기 때문에 먼저 상기 시료들을 60℃의 온도 하에서 24시간 동안 옥살릭 클로라이드를 이용하여 클로리네이션(Chlorination)시켜 항균성 분자를 합성하였다. 치환반응을 위한 고분자로서는, 아미노메틸 폴리스티렌 비드[100메쉬; 아미노메틸기 1mmol/g 치환, 1% 디피닐벤젠 가교]를 사용하였다. 상기 폴리스티렌 비드와 상기 항균성 분자들을 디메틸아세트아미드 용매 및 약 60℃의 온도 하에서 약 24시간 동안 치환 반응시켰다. 그 결과 5종류의 항균성 고분자들이 형성되었다. 상기 5종류의 항균성 고분자를 형성하기 각 성분의 사용량은 하기 표 1에 개시되어 있다.As shown in Table 1, antimicrobial polymers were prepared by applying five antimicrobial samples having nicotine amide groups. Since the antimicrobial molecules are less reactive, the samples were first cloned using oxalic chloride for 24 hours at 60 ° C. to synthesize antimicrobial molecules. As the polymer for the substitution reaction, aminomethyl polystyrene beads [100 mesh; Aminomethyl group 1 mmol / g substitution, 1% difinylbenzene crosslinking] was used. The polystyrene beads and the antimicrobial molecules were subjected to substitution reaction for about 24 hours under a dimethylacetamide solvent and a temperature of about 60 ° C. As a result, five kinds of antimicrobial polymers were formed. The amount of each component used to form the five kinds of antimicrobial polymers is shown in Table 1 below.
[표 1]TABLE 1
제조예Production Example 6 내지 13 6 to 13
술폰아미드와 니코틴 아미드기를 동시에 갖는 다양한 8종류의 항균 분자들을 을 적용하는 용하여 항균성 고분자를 제조하였다. 먼저 아미노 술포닉 액시드기를 60℃의 온도 하에서 24시간 동안 옥살릭 클로라이드를 이용하여 클로리네이션(chlorination) 시켜 아미노메틸 폴리스티렌 비드[100메쉬; 아미노메틸기 1mmol/g 치환, 1% 디피닐벤젠 가교]에 치환시켰다. 그런 다음 상기 8종류의 니코틴 아미드기(항균 시료)를 상기 술폰아미드기를 가진 폴리스티렌 비드에 포름알데히드를 통한 매니크(Mannich) 반응을 이용해 부착시켰다. 이로써 술폰아미드와 니코틴 아미드기를 동시에 갖는 8종류의 항균성 고분자가 제조되었다. 각 성분의 사용량은 하기 표 2에 개시되어 있다.Antimicrobial polymers were prepared by applying various 8 kinds of antimicrobial molecules having sulfonamide and nicotine amide groups simultaneously. First, the amino sulfonic acid group was chlorination with oxalic chloride for 24 hours at a temperature of 60 ° C. to prepare aminomethyl polystyrene beads [100 mesh; Aminomethyl group 1 mmol / g substitution, 1% diffinylbenzene crosslinking]. The eight kinds of nicotine amide groups (antibacterial samples) were then attached to the polystyrene beads having the sulfonamide groups by using a Mannich reaction through formaldehyde. As a result, eight kinds of antimicrobial polymers having sulfonamide and nicotine amide groups were prepared. The amount of each component used is shown in Table 2 below.
[표 2]TABLE 2
실험예 1Experimental Example 1
상기 제조예 1 내지 5에서 수득된 항균성 고분자들의 항균성능을 평가하기 위하여 상기 각 항균성 고분자 200mg을 영양 배지 조건하에서 그람 음성균 지표 미생물인 대장균(E. coli)과 24시간 접촉시킨 후의 전체 균수를 분석(spread plate method)한 결과를 조사하였다. 상기 분석 결과는 하기 표3에 나타내었다.('Control'의 경우 항균성 고분자가 없을 경우 영양 배지 조건하에 24시간 후의 전체 균수를 의미함.)In order to evaluate the antimicrobial activity of the antimicrobial polymers obtained in Preparation Examples 1 to 5, 200 mg of each antimicrobial polymer was analyzed under the nutrient medium conditions for 24 hours in contact with E. coli , which is a Gram-negative bacterial indicator microorganism, to analyze the total number of bacteria ( spread plate method) was investigated. The results of the analysis are shown in Table 3 below. (In the case of 'Control', the total number of bacteria after 24 hours under nutrient medium conditions in the absence of antimicrobial polymer.)
[표 3]TABLE 3
상기 표 3에서 보는 바와 같이 제조예 1 내지 5에서 제조된 항균 고분자는 그람음성균 지표 미생물인 E. coli에 대해서 전반적으로 매우 뛰어난 항균력을 보임을 알 수 있다. As shown in Table 3 it can be seen that the antimicrobial polymers prepared in Preparation Examples 1 to 5 show an excellent antimicrobial activity as a whole against E. coli , which is a Gram-negative bacterial indicator microorganism.
실험예 2Experimental Example 2
상기 제조예 6 내지 13에서 수득된 항균성 고분자들의 항균성능을 평가하기 위하여 상기 각 항균성 고분자 200 mg을 그람음성균 지표미생물인 대장균(E. coli)과 그람양성균인 S. Aureus,K 와 pneumonia 에 24시간 접촉시킨 후의 전체 균수를 분석(spread plate method)한 결과를 조사하였다. 상기 분석 결과는 하기 표4에 나타내었다.(초기값 1,000,000 일 때 남은 수)In order to evaluate the antimicrobial activity of the antimicrobial polymers obtained in Preparation Examples 6 to 13, 200 mg of each antimicrobial polymer was applied to E. coli , which is a gram-negative bacterium, and to S. Aureus, K, and pneumonia , which are gram-negative bacteria. The result of the spread plate method of the whole bacteria after contact was investigated. The analytical results are shown in Table 4 below (number remaining at the initial value of 1,000,000).
[표 4]TABLE 4
상기 표 4에서 보는 바와 같이 술폰아미드기 단독으로 치환되어 있을 때보다 술폰아미드기와 니코틴아미드기가 동시에 치환되어 있을 때 전반적으로 더 뛰어난 항균력을 보임을 알 수 있다. 그리고 제조예 6 내지 13에서 제조된 항균 고분자는 그람음성균 지표 미생물인 E. coli에 대해서 보다 그람양성균인 S. Aureus,K 와 pneumonia 에 전반적으로 매우 뛰어난 항균력을 보임을 알 수 있다.As shown in Table 4, it can be seen that when the sulfonamide group and the nicotinamide group are simultaneously substituted than the sulfonamide group alone, the antimicrobial activity is excellent overall. In addition, the antimicrobial polymers prepared in Preparation Examples 6 to 13 showed more excellent antimicrobial activity on Gram-positive bacteria S. Aureus, K and pneumonia than Gram-negative bacteria indicator microorganism E. coli .
상기 표 4의 데이터를 근거로 상기 술폰아미드기는 그람음성균에 효과가 있는 것에 반해 니코틴 아미드기는 그람양성균에 효과가 있는 것을 알 수 있다. 이는 상기 니코틴아미드기의 항균력이 술폰아미드기의 항균력 보다 크기 때문이다. 또한, 상기 니코틴아미드기가 상기 술폰아미드기 보다 상대적으로 바깥 부분에 치환되어 있기 때문에 높은 항균력을 갖는 것으로 판단된다.Based on the data of Table 4, it can be seen that the sulfonamide group is effective in Gram-negative bacteria, while the nicotinamide group is effective in Gram-positive bacteria. This is because the antimicrobial activity of the nicotinamide group is greater than that of the sulfonamide group. In addition, since the nicotinamide group is substituted in the outer portion relative to the sulfonamide group, it is judged to have high antibacterial activity.
본 발명에 따르면, 상기 항균성 고분자는 인체에 무해하고, 항균 분자가 공유결합에 의하여 치환되기 때문에 그 항균성능이 반영구적으로 지속될 수 있다. 나아가 항균력도 매우 우수하다. 특히 고분자의 말단에 두 항균성기를 갖는 물질을 동시에 치환하여 항균성 고분자를 형성할 경우 형성되는 항균성 고분자는 높은 항균 효과를 갖는다. 또한 항균성 고분자는 다양한 균에 대하여 매우 우수한 항균력을 갖기 때문에 항균력이 요구되는 각종 산업분야에 널리 적용될 수 있다.According to the present invention, since the antimicrobial polymer is harmless to the human body and the antimicrobial molecule is replaced by a covalent bond, the antimicrobial performance can be semi-permanently maintained. Furthermore, the antibacterial activity is also very good. In particular, the antimicrobial polymer formed when the antimicrobial polymer is formed by simultaneously substituting two antimicrobial groups at the end of the polymer has a high antimicrobial effect. In addition, since the antimicrobial polymer has a very good antimicrobial activity against various bacteria, it can be widely applied to various industrial fields requiring antimicrobial activity.
상기한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 작업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. And can be changed.
Claims (5)
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Applications Claiming Priority (1)
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KR1020050103929A KR100644932B1 (en) | 2005-11-01 | 2005-11-01 | Antimicrobial polymer resin |
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Family Applications (1)
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Citations (4)
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2005
- 2005-11-01 KR KR1020050103929A patent/KR100644932B1/en not_active IP Right Cessation
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