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1、连多硫酸盐抗菌剂的制备、抗菌活性与机理连多硫酸盐作为无机硫化物在氧化成硫酸盐过程中形成的中间体,由于没有商品出售和难以合成,文献缺少对其抗细菌、真菌性质的研究。本文以硫代硫酸钠和二氯化硫、二氯化二硫为主料,采用固液反应新工艺合成高纯度连五硫酸钾和连六硫酸钾。采用改进的焦亚硫酸钾和二氯化硫/二氯化二硫合成法制备出高纯度连三和连四硫酸钾。连多硫酸钾的纯度采用毛细管电泳法和HgCl2滴定法两种方法对比分析,毛细管电泳法测定连三、连四、连五和连六硫酸钾的纯度分别为99.95%、99.91%、99.7%和99.8%,HgCl2滴定法的测得值分别为98.54%、
2、99.08%、98.47%和98.81%。以革兰氏阴性菌绿脓杆菌(P.aeruginosa,ATCC27853)、大肠杆菌(E.coli,ATCC23282)和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌(S.aureus,ATCC35696)为实验菌种,以连多硫酸盐的最小抑菌浓度(MIC)、最小杀菌浓度(MBC)和抑菌圈(牛津杯法)大小表征了连多硫酸盐的抗细菌活性。从连三到连六硫酸盐,连多硫酸钾的抗菌活性随连多硫酸盐中硫链的增长而增强,这是由于连多硫酸钾的抗菌能力来源于其水解而缓慢析出的硫。因此,当向连多硫酸盐溶液中加入路易斯碱(如尿素、碳酸盐等)时,因消耗连多硫酸
3、盐水解生成的酸可以促进连多硫酸盐进一步水解,析出更多的活性硫,表现出比纯连多硫酸盐增强的抗菌活性。纯连六硫酸钾抗P.aeruginosa和S.aureus的MIC分别为1.95μg.mL-1和125μg.mL-1,对P.aeruginosa的MBC为1000μg.mL-1,然而,在研究的浓度范围内(不高于1000μg.mL-1)纯连六硫酸钾对S.aureus没有杀菌能力,对E.coli没有抑菌活性。而混合尿素的连六硫酸钾对P.aeruginosa的MIC和MBC分别为0.98μg.mL-1和250μg.mL-1,由于纯尿素在研究的浓度范围内没有抑菌能
4、力,实验结果说明尿素对连六硫酸钾抗P.aeruginosa的抑菌和杀菌能力分别提高了2倍和4倍,对S.aureus的抑菌能力也提高了4倍。混合尿素的连五硫酸钾对P.aeruginosa的MIC和MBC分别为7.81μg.mL-1和500μg.mL-1,由于纯的连五硫酸钾对P.aeruginosa的MIC为62.5μg.mL-1,所以尿素对连五硫酸钾抗P.aeruginosa的能力提高了8倍。与添加尿素的作用相同,混合碳酸钾的连多硫酸钾也呈现出增强的抗菌活性。连六硫酸钾和碳酸钾的混合物抗S.aureus的最小抑菌浓度为7.81μg.mL-1,对P.ae
5、ruginosa的MIC和MBC分别为0.98μg.mL-1和250μg.mL-1。所以,碳酸钾分别提高了连六硫酸钾抗P.aeruginosa和S.aureus的抑菌能力2倍和16倍。碳酸钾和连五硫酸钾的混合物抗S.aureus的最小抑菌浓度为62.5μg.mL-1,药剂对P.aeruginosa的MIC和MBC分别为1.95和500μg.mL-1,由于纯的五硫酸钾对P.aeruginosa的MIC为62.5μg.mL-1,所以碳酸钾提高了连五硫酸钾32倍抗P.aeruginosa的能力。采用培养皿真菌扩散法研究了连多硫酸钾对镰刀串珠(F.monil
6、iforme,GeneBank:GQ466389)、禾谷(F.graminearum,GeneBank:GQ466391)和枯萎(F.oxysporum,Race-7)三种真菌的抑菌性。与连多硫酸钾对细菌的抑制规律一致,在所研究的药剂浓度范围内,从连四、连五到连六硫酸钾,其对三种实验真菌的抑菌能力均逐渐增强。在接菌初期,连六硫酸钾对真菌的抑制能力最强,但随真菌培养时间的延长其抑菌能力逐渐衰弱。连五硫酸钾的抑菌能力是连四硫酸钾的5倍,并且其抑菌能力随真菌培养时间的延长基本保持稳定。因此,连五硫酸钾是有开发前景的廉价、长效、抗真菌药物。在相同条件下,连多
7、硫酸钾对镰刀真菌的抑菌能力也与菌种有关:镰刀枯萎菌对药剂最为敏感,禾谷菌次之,药剂对镰刀串珠菌的抑制作用最弱。只有当浓度分别不低于500μg.mL-1和1000μg.mL-1时,连五硫酸钾对禾谷菌和串珠菌才有抑菌作用,而在浓度低至250μg.mL-1时,连五硫酸钾对镰刀枯萎菌就表现出可观的抑菌率。对所研究的三种真菌,连多硫酸钾均呈现出浓度越高,抑菌活性越强的规律。为了提高连多硫酸钾的生物活性,并改善其物化性质以满足连多硫酸盐的特定用途,以十六烷基三甲基氯化铵和自制连多硫酸钾为原料,采用绿色工艺通过复分解反应简便合成出十六烷基三甲基连多硫酸铵。采用核磁
8、氢谱(1HNMR)、傅里叶红外(FTIR)和质谱(MS)对十六烷基三甲基连多硫酸铵的结构进行解析,并利用熔点
