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微生物污染给人们的财产和健康带来了一系列严重的问题。抗菌剂通过杀死微生物或抑制其生长,有效的减少了微生物的污染。随着环保理念的深入人心,天然抗菌剂成为未来抗菌剂的研发方向,但其不耐热、有限的杀菌作用以及原料受限等缺点,严重限制其产业化和广泛应用。目前的解决途径是通过化学合成的方法,制备出具有抗菌活性的天然产物的结构类似物。抗菌剂中的抗菌聚合物具备稳定、高效、低毒和不易引起抗药性等优点,具有更好的应用价值。因此,本文通过对具有抗菌活性的辣椒碱结构进行分析,利用付克烷基化反应,一步制备了具有辣椒碱结构的单体N-(3,4-二羟基-6-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺(OHABA),并从实验数据和理论计算阐明OHABA为二取代产物的原因,同时证明了OHABA比天然辣椒碱具有更强的抗菌能力;其次,利用沉淀聚合的方法,制备了不同大小的POHABA聚合物球,并对其抗菌性能进行研究;最后结合双键硅球、磁性纳米粒子以及PE保鲜膜,制备了不同的抗菌聚合物材料,并对其抗菌性能进行了研究。利用付克烷基化反应一步合成具有辣椒碱结构的单体。以儿茶酚和N-羟甲基丙烯酰胺(摩尔比为1:3)为原料,在浓硫酸/无水乙醇的催化体系中,35℃下反应10天,产物产率高达73%。通过产物的红外光谱和核磁谱数据,确定产物为二取代产物。儿茶酚和N-羟甲基丙烯酰胺的反应遵循亲电取代反应机理,芳香环上二取代产物的反应势垒低于一取代产物,且一取代产物芳香环上的活性位点上碳原子所带负电高于反应物儿茶酚上的碳原子,更利于亲电试剂攻击,易于生成二取代产物,与实验结果吻合。抑菌实验证明了OHABA的广谱抗菌性,对大肠杆菌的最小抑菌浓度为6.4mg/m L,对枯草芽孢杆菌的最小抑菌浓度为3.2mg/m L,均小于天然辣椒碱的最小抑菌浓度,说明OHABA作为抗菌剂,比天然辣椒碱具有更强的抗菌能力。利用沉淀聚合的方法,一步制备了不同尺寸、分散性好的POHABA聚合物球,并对其抗菌性能进行了研究。以无水乙醇为溶剂,70℃下搅拌10h,通过控制单体与引发剂偶氮二异丁基腈(AIBN)的质量比从1:0.05到1:8,制备了粒径最大为1.98±0.13μm的POHABA聚合物微球和粒径最小为190±50nm的POHABA聚合物纳米球。抑菌实验证明POHABA的广谱抗菌性的同时,其对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的最小抑菌浓度均为0.4mg/m L,抑菌性明显优于其单体,且纳米级的POHABA球抗菌能力强于微米级。利用沉淀聚合的方法,成功的将POHABA修饰到表面具有双键的有机硅球(VOSN)和Fe3O4纳米粒子表面,制备了两种核壳结构的抗菌材料。VOSN@POHABA保持了广谱的抗菌性,同时在常温下贮藏6个月后,保持了稳定的抗菌能力。通过控制OHABA的加入量,制备了壳厚度分别为56±12nm和10±1nm的Fe3O4@POHABA核壳材料,且壳越厚,粒子粒径越大,抗菌效果越明显。同时利用其磁性,在8次循环再利用后,Fe3O4@POHABA核壳材料仍保持100%的抗菌效率,在水处理等领域具有潜在应用价值。通过紫外光聚合和沉淀聚合两种方法,均成功的将POHABA修饰到PE保鲜膜表面。由紫外光谱数据可知沉淀聚合获得的PE-Plasma-POHABA-P膜表面具有更多的POHABA,因此在抗菌实验中具有更加优异的抗菌效果,对大肠杆菌的抑制率为97.7%,枯草芽孢杆菌的抑制率为91.4%。抗菌实验后,PE-PlasmaPOHABA-P膜表面POHABA量没有显著变化,在包装食品中,不会造成食品污染。