【技术实现步骤摘要】
本申请涉及纺织加工，特别涉及一种光敏抗菌纤维及其制备与应用。
技术介绍
1、人们在日常生活中无法避免地会接触到各种各样的细菌、真菌甚至病毒等微生物，这些微生物会在合适的温度、湿度、空气条件下迅速繁殖以扩大数量，并以直接或间接的方式与人体接触，将疾病带给人体。所以在许多领域都会需要一些具有抑制菌类生长功能并能维持纺织品内环境卫生清洁的抗菌纺织品。
2、目前，抗菌纺织品的应用非常广泛，例如：家纺领域的被单、毛毯、毛巾、被套、枕套、沙发套等。市场上常常采用以抗菌剂直接涂层、加固整理到织物表面的方法，使织物具有抗菌效果。而抗菌剂的种类繁多，抗菌剂大体可分为无机系类、有机系类抗菌剂和天然抗菌剂，例如银纳米粒子、季铵盐类、n-卤化合物、胍类聚合物等，然而这些试剂会由于非共价键合而失去抗菌性能，同时产生抗药性。而光动力抗菌可以很好地解决上述问题，有着高效快速，可局部使用，不易产生耐药性等的优点。
3、光动力抗菌化学疗法(pact)是一种结合光敏剂分子和可见光产生的活性氧物种杀灭病原微生物的抗感染治疗方法。活性氧物种能够与致病菌中的多种生物活性分子反应，这一特性使得微生物不易对该方法产生耐药性，使得此方法近年来备受关注。
4、与传统抗菌方法相比，光动力抗菌主要有以下特点：(1)菌株不会对其产生耐药性；(2)抗菌效果显著，抗菌速度快；(3)具有较低的暗毒性和副作用；(4)有较强的靶向性，作用目标确定；(5)抗菌范围广，一般可广泛作用于细菌、真菌等微生物中。
5、近年来，应用于光动力抗菌化学疗法领域的
6、因此，需要开发设计一种不含重金属的bodipy类光敏剂，且能够扩大其吸收光范围至近红外二区(波长900-1700nm)。现有研究发现增大bodipy吸收光范围的方法包括增大bodiy母核的共轭体系、增加t电子的离域面积，于是开发出氮杂氟硼二吡咯(aza-bodipy)、金刚烷修饰氟硼二吡咯等光敏剂。但是，上述光敏剂的波段红移范围小，且广泛应用于医疗领域，若想使吸收光范围达到近红外二区，还需要对氮杂氟硼二吡咯进行进一步的取代，方法复杂，成本高。
7、综上所述，如果能提供一种使用不含重金属的光敏剂整理的光敏抗菌纤维，且其具有抗菌范围广泛、抗菌性能高、能够吸收近红外光、光动力效率高等优点，则更有利于光敏抗菌纺织品的发展。
技术实现思路
1、有鉴于上述现有技术的缺点，本专利技术提供一种光敏抗菌纤维及其制备与应用，以解决现有技术中存在的常见光敏剂依赖于金属配合物，使得吸收光波段小，存在吸收无法近红外二区光波现象且光稳定性差等问题。
2、为实现上述目的及相关目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种光敏抗菌纤维的制备方法，该方法包括以下步骤：
4、(1)选用芳香酸、芳香酮、硝基甲烷、醋酸铵、三氟化硼乙醚为原料制备羧基-氮杂-氟硼二吡咯光敏剂；
5、(2)将ε-聚赖氨酸吸附到纤维素纤维上；
6、(3)活化步骤(1)中羧基-氮杂-氟硼二吡咯光敏剂；
7、(4)将步骤(3)中已活化的羧基-氮杂-氟硼二吡咯光敏剂与步骤(2)中吸附有ε-聚赖氨酸的纤维素纤维进行偶联反应，制备光敏抗菌纤维。
8、于本申请一实施例中，步骤(1)中芳香酸为对苯二甲酸、间苯二酚-o,o’-二乙酸、间苯二甲酸的一种或多种。
9、于本申请一实施例中，步骤(1)中芳香酮包括苯乙酮、苯乙酮衍生物、二苯酮。
10、于本申请一实施例中，步骤(1)包括：
11、(a)在催化剂的催化作用下，用还原剂将芳香酸进行还原，制得醛酸化合物a；
12、(b)将醛酸化合物a和芳香酮在碱性条件下反应，制得查尔酮化合物b；
13、(c)将查尔酮化合物b与硝基甲烷反应制得化合物c；
14、(d)将化合物c与醋酸铵在醇类作溶剂条件下偶联，制得化合物d；
15、(e)将化合物d与三氟化硼乙醚在碱性条件下络合，制得羧基-氮杂-氟硼二吡咯光敏剂。
16、于本申请一实施例中，步骤(a)中催化剂为二氯二茂钛、还原剂为格氏试剂；还原反应温度为20～25℃，还原反应时长为5～15min。
17、于本申请一实施例中，步骤(b)中将醛酸化合物a和芳香酮溶解于有机溶剂中进行反应，有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、无水甲醇、乙醇、乙酸乙酯中的一种或多种；醛酸化合物a、芳香酮和有机溶剂的物质的量比为(1～2)：(1～2)：(600～800)；反应时长为1～5h。
18、于本申请一实施例中，步骤(c)中查尔酮化合物b和硝基甲烷的物质的量比为(1～2)：(1～4)；步骤(d)中化合物c与醋酸铵的物质的量比为(1～2)：(50～100)。
19、于本申请一实施例中，步骤(3)中活化的反应时间为30～90min，反应温度为20～40℃；步骤(4)中已活化的羧基-氮杂-氟硼二吡咯光敏剂与ε-聚赖氨酸的摩尔比为(20～40)：(1～1.5)。
20、一种根据如上所述的光敏抗菌纤维的制备方法制备的光敏抗菌纤维。
21、如上所述的光敏抗菌纤维在制备光敏抗菌织物中的应用。
22、本专利技术的有益技术效果在于：
23、在不添加金属配合物的前提下，为促进氟硼二吡咯bodipy光敏剂的吸收和发射波长向近红外二区方向移动，本申请利用bodipy光敏剂结构易于修饰的特点，使用芳香酸、ε-聚赖氨酸对bodipy光敏剂的结构进行修饰。本申请引入芳基等共轭基团以增大整个bodipy大分子的共轭体系，并引入氮杂原子供电子基，将bodipy结构通过氮杂原子与其他取代基相连接，降低n-π*的跃迁，实现吸收波带红移。此外，本申请将氮杂原子引入bodipy核心结构meso位，使得bodipy的分子共平面性增大，进一步促进吸收波带向近红外二区红移。
24、同时，为达到双重抗菌效果，并能够将光敏剂有效连接到纤维素纤维的表面，本申请在纤维素纤维的表面吸附ε-聚赖氨酸，通过ε-聚赖氨酸与bodipy光敏剂偶联，从而将光敏剂稳固地吸附在纤维素纤维上。
25、由于现有bodipy结构中不含能够与ε-聚赖氨酸进行酰胺化反应的羧基，因此，本申请首先将羧基引入bodipy结构中。现有技术中制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光敏抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的光敏抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中芳香酸为对苯二甲酸、间苯二酚-O,O’-二乙酸、间苯二甲酸的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的光敏抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中芳香酮包括苯乙酮、苯乙酮衍生物、二苯酮。
4.根据权利要求1所述的光敏抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)包括：
5.根据权利要求4所述的光敏抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中催化剂为二氯二茂钛、还原剂为格氏试剂；还原反应温度为20～25℃，还原反应时长为5～15min。
6.根据权利要求4所述的光敏抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)中将醛酸化合物A和芳香酮溶解于有机溶剂进行反应，所述有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、无水甲醇、乙醇、乙酸乙酯中的一种或多种；醛酸化合物A、芳香酮和所述有机溶剂的物质的量比为(1～2)：(1～2)：
7.根据权利要求4所述的光敏抗菌纤维的制备方法，其
8.根据权利要求1所述的光敏抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中活化的反应时间为30～90min，反应温度为20～40℃；所述步骤(4)中已活化的羧基-氮杂-氟硼二吡咯光敏剂与ε-聚赖氨酸的摩尔比为(20～40)：
9.一种根据权利要求1～8任一项所述的光敏抗菌纤维的制备方法制备的光敏抗菌纤维。
10.权利要求9所述的光敏抗菌纤维在制备光敏抗菌织物中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种光敏抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的光敏抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中芳香酸为对苯二甲酸、间苯二酚-o,o’-二乙酸、间苯二甲酸的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的光敏抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中芳香酮包括苯乙酮、苯乙酮衍生物、二苯酮。
4.根据权利要求1所述的光敏抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)包括：
5.根据权利要求4所述的光敏抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中催化剂为二氯二茂钛、还原剂为格氏试剂；还原反应温度为20～25℃，还原反应时长为5～15min。
6.根据权利要求4所述的光敏抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)中将醛酸化合物a和芳香酮溶解于有机溶剂进行反应，所述有机溶...
【专利技术属性】
技术研发人员：宫怀瑞，徐良平，沈晶茹，
申请(专利权)人：罗莱生活科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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