低分子量壳聚糖/银复合材料的制备及其抗菌机理探讨

采用紫外光辐照法,以过氧化氢(H_2O_2)氧化降解法制备的低分子量壳聚糖(LMCS)为还原剂和稳定剂,制备了LMCS修饰的银纳米颗粒(LMCS-Ag)。运用X射线粉末衍射仪、透射电子显微镜等对所制备的样品进行了表征。结果表明:制得的纳米颗粒为球形;采用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌对其进行抗菌性能评价,LMCS-Ag具有优异的抗菌性能,对大肠杆菌的最低抑菌浓度(MIC)、最低杀菌浓度(MBC)分别为4μg/mL、8μg/mL,对金黄色葡萄球菌的MIC、MBC分别为8μg/mL、16μg/mL,具有优异的抑菌、杀菌性能。β-半乳糖苷酶活性测定试验和大肠杆菌形貌表征(SEM)表明LMCS-Ag能有效破坏细菌细胞膜,实现抗菌功能。     

pH敏感水凝胶微球的制备及二甲酸钾缓释和抗菌性能分析

二甲酸钾(KDF)为抗生素的新型替代品,但在牲畜饲养中还未大量普及。采用水热法自制P型分子筛(Zeolite P),负载KDF分散在羧甲基纤维素(CMC)溶液中,与FeCl₃交联,利用凝聚法制备壳聚糖-羧甲基纤维素-P型分子筛-二甲酸钾pH敏感水凝胶抗菌微球。通过FT-IR,TGA和SEM分析可知,壳聚糖(CS)和CMC通过离子键形成结构稳定的聚电解质复合物,Zeolite P镶嵌缠绕在CMC基质中。溶胀差异性表明水凝胶微球具有高pH敏感性,可以适用不同pH条件下的持续给药。缓释动力学研究表明:抗菌微球对KDF具有一定的缓释作用,且遵循一级动力学释放模型和Higuchi模型。体外抗菌实验发现,抗菌液浓度为24 mg/mL和48 mg/mL时对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有显著的抗菌性,可以有效地抑制细菌的生长。     

溶胶-凝胶法合成ZnO纳米材料及其抗菌性能研究

采用溶胶-凝胶法制备氧化锌纳米材料并考察了其抗菌性能.研究发现,通过调控醋酸锌-无水乙醇-氢氧化钠反应体系的反应温度、反应时间、反应物浓度以及反应体系中的水含量可以控制纳米ZnO的粒径分布;以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的代表,用抑菌圈法考察了材料的抗菌性能,结果表明,溶胶-凝胶法合成的ZnO纳米材料抑菌效果明显优于相应的水热法产物和市售产品,且与其粒径分布密切相关;在实验条件下,ZnO材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制性能随ZnO纳米材料的粒径增大在5nm左右出现一个极值,材料的粒径小于或大于5nm,其抗菌效果均变差.     

新型防污剂的合成、生物毒性以及防污性能的研究

介绍了N,N′-二苯氧乙氧基丙基二硫代二丙酰胺(PEPD)等5种二硫代二丙酰胺类化合物(PD)的合成,采用红外光谱(IR)和核磁波谱(1HNMR)对其进行了结构表征。并对这5种化合物进行了抑菌和杀藻的生物毒性研究,抑菌实验结果表明,5种受试化合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、裂殖酵母菌均具有较好的抑制效果,其中PEPD对3种菌株的MIC值分别为0.1250mg/mL、0.0625mg/mL、0.1250mg/mL;杀藻实验结果表明,5种化合物对湛江叉边金藻等4种藻类均具有较好的杀灭作用,其中以PEPD的抑制性能最显著,24h和48h的LC50分别为2.10μg/mL和1.55μg/mL。以5种化合物为防污剂制备了海洋防污涂料,5个月的实海挂板结果显示较空白板只有少量大型污损生物附着。     

阳离子光敏抗菌型水凝胶的制备及性能表征

利用蒙脱土(MMT)分别吸附3种阳离子光敏剂(meso-四(1-甲基吡啶嗡-4-基)卟吩对甲苯磺酸盐(TMPyP)、meso-四(N-甲基-4-吡啶)卟吩四氯化锌(Zn-TMPyP)、亚甲基蓝(MB)),然后均匀分散在聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物(PVA-SbQ)的水溶液中,通过紫外光交联法制备出相应的光敏MMT/PS水凝胶。借助透射电子显微镜(TEM)对MMT和MMT/PS形貌结构进行分析,利用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)对3种光敏水凝胶的内部形貌、热学性能进行分析,研究其溶胀性能及对金黄色葡萄球菌的抗菌效果。结果表明:3种光敏MMT/PS水凝胶均具有良好的溶胀性能。抗菌结果显示,三者对金黄色葡萄球菌均具有一定的杀灭效果,其中负载Zn-TMPyP的水凝胶在光照条件下对金黄色葡萄球菌的杀菌率达到98.49%。     

可注射载Co/Fe/Cu透钙磷石的制备及其抗菌性能

以含Co、Fe、Cu三种离子的磷酸钙为原料,制备载Co、Fe、Cu可注射透钙磷石骨水泥(CFC-Bru)。对CFC-Bru的固化时间、可注射、抗溃散、显微结构、降解性、抗菌性及细胞相容性等进行评价。结果表明:CFC-Bru固化时间约30 min;可注射系数达90%;抗溃散性良好;主晶型为透钙磷石和磷酸二氢钙;表面形貌于对照组变化显著。平板抑菌实验显示CFC-Bru对大肠杆菌、金色葡萄球菌和铜绿杆菌的抑菌直径分别达到了11、15和25 mm;肉汤抑菌实验表明,材料浓度为10 mg/mL时可完全抑制铜绿杆菌生长;为20 mg/mL时可完全抑制大肠杆菌生长;为50 mg/mL时可完全抑制金色葡萄球菌生长。细胞实验显示,CFC-Bru对人成骨肉瘤MG-63无细胞毒性;材料与细胞复合培养3和7天后,细胞可在其表面黏附,生长。该材料具有作为抗菌骨修复材料应用的潜力。     

纳米银及纳米银无纺布的制备及其抗菌性能的表征

采用化学还原法制备了粒径10nm左右的纳米银溶液,并得到很高的反应产率。制备的纳米银溶液具备很好的抑菌性能,对表皮葡萄球菌和大肠杆菌的最低抑菌浓度(MIC)分别为3.125ppm和1.6ppm。无纺布经过500ppm纳米银溶液后,浸渍对表皮葡萄球菌和大肠杆菌约具有很好的抑菌性能。     

核壳型纳米Au@Ag复合材料的制备、催化及光抑菌

以纳米Au为核，在其表面负载Ag合成核壳型纳米Au@Ag复合材料，利用TEM、EDX、UV-Vis对材料进行表征。以甲基橙为目标污染物研究材料的催化加氢活性，并初步探讨其催化机制；用革兰氏阴性菌大肠杆菌(E.coli)和革兰阳性菌金黄色葡萄球菌(S.aureus)为模式菌研究材料的光抑菌活性和抑菌机制。结果表明，相比纳米Ag,纳米Au@Ag在8 min内对甲基橙的降解率为99%以上，加氢产物为对氨基苯磺酸钠和对二氨基苯；抑菌实验证明：相比黑暗环境中，300 W光照下的纳米Au@Ag具有更强的抑菌性能，在浓度为300μg/mL,光照10 min下的抑菌效率更高，并对细菌的迟缓期和对数期的生长阶段作用较为明显，对E.coli的细胞壁破坏较为严重。     

软枣猕猴桃果胶的提取及其抑菌活性研究

目的为了优化软枣猕猴桃果胶的提取工艺,明确果胶及其酶解产物的抑菌活性。方法通过响应面法优化软枣猕猴桃果胶的提取工艺,通过滤纸片法测定果胶及其酶解产物对测试菌种的抑菌活性。结果得到了果胶的最优提取条件,料液比(g/mL)为1∶5,浸提pH值为2.3,浸提时间为80 min,浸提温度为70℃,在此条件下果胶提取率为(92.56±4.266)%;抑菌实验显示,果胶及其酶解产物对大肠杆菌的最低抑菌浓度分别为0.375 mg/mL和0.75 mg/mL,对金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别为3 mg/mL和0.75 mg/mL,对酵母菌的最低抑菌浓度分别为3 mg/mL和1.5 mg/mL,对青霉的最低抑菌浓度分别为0.75 mg/mL和0.375 mg/mL。结论酸提醇沉法可有效应用于果胶提取,软枣猕猴桃果胶及其酶解产物具有一定的抑菌活性,且酶解产物的抑菌效果优于果胶。     

用于膜生物反应器的仿生抗污染抑菌聚偏氟乙烯膜制备及其性能

利用聚多巴胺一步原位共沉积法，将聚乙二醇(PEG)和铜元素(Cu)仿生固定于聚偏氟乙烯膜(PVDF)表面，制备仿生抗污染PVDF膜。利用X射线光电子能谱和扫描电子显微镜，研究了膜表面固定PEG和Cu后PVDF膜表面结构、元素组成等的特征变化；同时利用接触角、动态渗透分离性能、抑菌性能等分析了表面仿生改性对PVDF膜表面抗污染性和抑菌性能的影响.结果表明，经过膜表面聚多巴胺与改性剂的一步原位仿生修饰，改性膜表面亲水性增强，可有效抑制有机蛋白质在膜表面的吸附污染和细菌在膜表面的黏附(BSA截留率95.2%;大肠杆菌抑制率100%;金黄色葡萄球菌抑制率100%);同时增强了改性膜渗透分离性能.在水处理领域尤其是膜生物反应器方面展示出潜在的应用前景.     

壳聚糖/有机锂皂石纳米复合材料的制备及抗菌性能研究

采用离子交换法将季铵盐及壳聚糖插层到锂皂石层间, 制备锂皂石基二次插层复合物。所制备的两种二次插层复合物的层间距相比于纯的锂皂石分别增加了0.276 nm和0.262 nm。用大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. cereus)为模拟体系对二次插层复合物的抗菌性进行了检验, 利用抑菌环和平板计数法测定两种二次插层复合物的抗菌能力。抗菌结果显示, 细菌与两种复合物接触24 h后, 锂皂石/十四烷基三甲基溴化铵/壳聚糖对大肠杆菌的抗菌率可达100%, 对S.cereus的抗菌率可达85%以上, 锂皂石/十六烷基三甲基溴化铵/壳聚糖对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均可达99%以上。采用扫描电镜法及β-半乳糖苷酶活性考察了两种复合物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌过程及机理, 结果表明: 复合物首先通过表面带的正电荷将表面带负电的细菌吸附到材料表面, 随后借助有机物阳离子的疏水作用, 穿透细菌细胞膜, 从而达到杀菌效果。     

卤胺季铵盐双活性抗菌剂的制备及其在纤维基包装材料中的应用

目的 在温和实验条件下制备卤胺季铵盐双活性抗菌剂,考察其抗菌活性并研究其在纤维基包装材料中的应用。方法 利用紫外-可见分光光度计标定标准曲线,考察双活性抗菌剂及负载该抗菌剂的纤维基包装材料的抗菌活性和再生复用性能。结果 双活性抗菌剂在质量浓度为0.25 g/mL时,15 min内对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌效果均达到100%;负载双活性抗菌剂的纤维基包装材料在15 min内对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌效果均达到100%;经3次抗菌性能再生后,双活性抗菌剂和纤维基抗菌包装材料的一次杀菌效果仍可达到100%。结论 双活性抗菌剂对革兰氏阴性菌(大肠杆菌)与革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)均有良好的灭菌作用,负载双活性抗菌剂的纤维基材料的灭菌效果良好,且抗菌性能可多次再生。     

磺胺嘧啶银/聚乙烯醇水凝胶复合材料的制备及性能表征

采用e-Beam电子辐射和冻融循环相结合的方法制备了磺胺嘧啶银(SD-Ag)/聚乙烯醇(PVA)水凝胶。研究了制备工艺对PVA水凝胶的性能的影响。通过拉伸性能测试、吸水率检测、SEM和FT-IR等表征,考察了PVA浓度(占总质量5%~15%)、冻融与辐射处理等对PVA水凝胶拉伸强度、断裂伸长率、吸水性、凝胶含量和微观结构等的影响。结果表明:随着PVA浓度增大,PVA水凝胶的拉伸强度提高。当PVA浓度为15%、辐射剂量为25kGy时,单独辐射、辐射后冻融及冻融后辐射三种工艺制备的PVA水凝胶拉伸强度分别为0.023 MPa、0.048MPa、0.028MPa,吸水率分别为为95%、45%、63%,说明经冻融处理的水凝胶力学强度提高,吸水率有所下降。然后,选择适当的制备工艺并在PVA水凝胶中加入SD-Ag,考察了SD-Ag/PVA水凝胶的抑菌性能,抑菌活性测试结果显示,随着SD-Ag含量的增加,SD-Ag/PVA水凝胶的抑菌效果增强,而且其对革兰式阴性菌(大肠杆菌)的抑菌效果优于其对革兰式阳性菌(金黄色葡萄球菌)的抑菌效果。     

银/还原氧化石墨烯负载聚丙烯熔喷非织造材料的制备及抗菌抗静电性能

为了赋予聚丙烯(PP)熔喷非织造材料良好的抗菌和抗静电性能,使其在医疗卫生等领域得到更广泛的应用,首先利用聚多巴胺(PDA)和聚乙烯亚胺(PEI)对PP熔喷非织造材料进行表面改性得到P-PP,再通过微波辅助法负载银/还原氧化石墨烯(Ag/rGO)得到了Ag/rGO-P-PP复合熔喷非织造材料。同时制备了单独负载rGO、Ag的rGO-P-PP、AgP-PP和未经表面改性处理的Ag/rGO-PP材料。通过对复合材料的结构和性能表征,表明Ag/rGO成功负载到P-PP熔喷非织造材料的表面,得到的复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均大于99.99%,表面电阻率达到1.77kΩ,半衰期达到0.01 s。与rGO-P-PP、Ag-P-PP和Ag/rGO-PP相比,Ag/rGO-P-PP减少了纳米Ag的团聚,负载较均匀,抗菌和抗静电效果也最佳。     

Ag/Fe3O4纳米复合材料的绿色合成及其抑菌机制

以茶叶提取液为还原剂，采用原位还原方法绿色合成Ag/Fe₃O₄复合材料，系统表征了复合材料的形貌及组成特性，并对其抑菌性能及机制进行了深入分析。X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)表征结果表明：Ag(I)被还原为Ag⁰;振动样品磁强计(VSM)测试表明：Ag/Fe₃O₄具有较高的饱和磁化强度；透射电镜(TEM)测试表明：所负载Ag⁰粒径在50～100nm之间；红外光谱(FT-IR)测试结果表明：茶叶提取液中的酚羟基起到了桥接金属元素及还原剂的作用。复合材料的抑菌研究表明，Ag/Fe₃O₄对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长均有良好的抑制效果，其最低抑菌浓度(MIC)分别为1.76μg/mL和7.04μg/mL。通过碱性磷酸酶(AKP)、核酸、蛋白质的测定，以及扫描电镜(SEM)表征，证实Ag/Fe₃O₄的接触使菌体表面结构坍塌、内陷、甚至分裂，并通过影响菌体细胞...     

香兰素对大豆分离蛋白膜抗菌作用的影响

对香兰素和香兰素添加到大豆分离蛋白膜后的抑茵效果进行研究.实验表明:香兰素有抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的作用.香兰素对受试茵的半数最低抑菌浓度(MIC50)分别是1500、2100mg/L.在押茵率和抑菌圈实验中,香兰素-大豆分离蛋白膜表现出一定的抑菌活性,MIC50分别是2500、3000mg/L,其略低于游离状态香兰素的活性.     

光敏抗菌纯棉无纺布的制备及性能研究

以纯棉水刺无纺布为基材,乙酸为溶剂,柠檬酸为交联剂,把壳聚糖接枝在棉无纺布上,再以壳聚糖为载体,固定原卟啉,制备出一种光敏抗菌材料。借助扫描电镜和傅里叶红外光谱仪分析固定前后棉无纺布的形貌及化学结构变化,并探究改性后棉无纺布的力学性能、透气性及抗菌性能。结果表明：棉无纺布表面接枝了壳聚糖与原卟啉,其断裂强力有所减小;在暗室/光照条件下,改性无纺布对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有良好的抗菌效果,尤其在光照条件下,原卟啉与壳聚糖的协同抗菌作用,使改性无纺布对大肠杆菌的抗菌率达到99.91%。     

纳米ZnO的抗菌性能研究

纳米ZnO是一种常见的光学材料,将其与其他材料复配可以制得抗菌性能良好的包装材料。根据GB/T 21510—2008《纳米无机材料抗菌性能检测方法》,以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为测试菌种,以SiO2为对照试验,测试了纳米ZnO对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能;同时,采用抑菌圈法对其抗菌性能进行了定性研究。结果表明：纳米ZnO对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抑菌性能,且初步测定了纳米ZnO对这两种菌的最小抑菌浓度,分别为0.312 5%和0.625%;纳米ZnO对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌高度敏感,纳米ZnO对二者的抑菌圈直径都大于15 mm。     

季鏻盐-铜/蒙脱土复合材料的制备及性能

依次将铜离子和十四烷基三丁基季鏻阳离子(TBTP)与蒙脱土离子交换得到季鏻盐-铜/蒙脱土复合材料(TBTP-Cu/MMT),其中铜和季鏻阳离子的质量含量分别为2.87%和24.07%.热重(TG)、X射线衍射(XRD)分析结果表明,铜离子和季鏻阳离子确实交换到蒙脱土中,并且TBTP-Cu/MMT中季鏻阳离子的热分解起始温度约为220℃,具有较好的热稳定性.抗菌试验结果表明,TBTP-Cu/MMT具有较好的抗菌性能,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌最小抑菌浓度(MIC)分别为12.5 μg·mL-1和200μg·mL-1.研究了蒙脱土复合材料浓度及与细菌的接触时间对抗菌性能的影响,发现随着浓度的增加、接触时间的延长,活菌数减少,抗菌性能提高;将100 mg TBTP-Cu/MMT在100 mL蒸馏水中浸泡20天后,季鏻阳离子和Cu2 的释放量很小,分别为4.891 mg·L-1和1.928 mg·L-1,表明TBTP-Cu/MMT具有良好的耐水性.     

阳离子纳米聚合物的合成、表征及其抗菌性研究

利用自制的可聚合阳离子乳化剂甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵(MDHB),与甲基丙烯酸甲酯(MMA)通过胶束共聚合得到阳离子的纳米聚合物。测定了聚合产物的粒径、zeta电位和分子量,用FT-IR、1 H NMR和TG对产物结构进行表征,用二倍稀释法研究了该类聚合物对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)的最低杀菌浓度(MBC)和最低抑菌浓度(MIC)。结果表明,MDHB是影响聚合物的结构特征及抗菌性的主要因素,随着MDHB用量增加,粒径增大、抗菌性增强、zeta电位和分子量降低。聚合产物热稳定性良好,能添加到通用聚合物中制得抗菌材料,因而该类聚合物有望成为具有开发应用潜力的新型抗菌剂。