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·296·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                  第 36 卷

                 聚乳酸（PLA）是一种可生物降解的高分子材                         基复合抗菌膜，系统考察了抗菌膜的热稳定性、力
                                                        [1]
            料，具有无毒、降解性好和生物相容性高等特点 。                            学性能、水蒸汽透过性、亲水性与抗微生物活性，
            但是 PLA 也存在强度较低和功能性单一等缺点，限                          以期促进该类复合纳米材料在抗菌包装和生物功能
            制了其应用领域。对 PLA 的改性是 PLA 研究的主                        材料等领域的应用。
                   [2]
            要方向 。在 PLA 中添加功能纳米材料可以增强
                               [3]
            PLA 材料的物理性能 。                                      1    实验部分
                 蒙脱石（MMT）及其衍生物通常作为纳米填料                         1.1   试剂与仪器
                                              [4]
            改善聚合物材料的性能。Svagan 等人 研究发现，
                                                                   PLA，工业级，深圳海飞塑胶有限公司；MMT，
            MMT 能够提高 PLA 薄膜的水汽透过率。Jongwhan                     AR，萨恩化学技术（上海）有限公司；盐酸多巴胺，
              [5]
            等 研究发现，PLA 有机黏土纳米复合材料的力学
                                                               AR，上海麦克林化学有限公司；硝酸银，AR，上
            性能、水汽透过率和抗菌性能受到 MMT 浓度及尺                           海凌峰化学有限公司；二氯甲烷，AR，永华化学科
                                     [6]
            度的影响。Echeverria 等人 研究发现，MMT 能够
                                                               技（江苏）有限公司；异丙醇，AR，生工生物工程
            改善大豆分离薄膜（SPI）的机械性能和对水的耐受                           （上海）股份有限公司；营养琼脂和营养肉汤，AR，
            性。纳米材料作为填料时，在基体中的分散效果将                             上海中科昆虫生物技术开发有限公司；大肠杆菌和
                                          [7]
            会影响复合纳米材料的力学性能 。为了提高纳米                             金黄色葡萄球菌，苏州大学生命科学学院。
                                              [8]
            材料在基体中的分散效果，Gao 等人 使用季铵盐                               Nicolet 6700 型全反射傅里叶变换红外光谱仪，
            制备不同链长的有机改性蒙脱石（OMTs），研究了                           美国 Thermo  Fisher 公司；FEI  Tecnai  G-20  200  kV
            OMTs 在淀粉基体中的分散效果和对复合材料性质                           高分辨透射电子显微镜，美国 FEI 公司；TGA
                               [9]
            的影响。Aouada 等人 通过溶液和熔融耦合的方式，                        /1100SF 型热重分析仪，美国 Mettler Toledo 公司；
            提高 MMT 在淀粉基体中的分散效果，增强了                             光学接触角测量仪，上海索伦信息技术有限公司；恒温
            TPS-MMT 纳米复合材料的性能。除了上面的方法                          恒湿箱，上海一恒仪器有限公司。
            之外，MMT 表面改性能够调节其表面性质，增强填                           1.2   方法
            料与基体材料界面间的相互作用               [10] 。                1.2.1   MMT-PDA 的制备
                 银纳米粒子（AgNPs）具有低毒性和强抗菌活                            称取 5.0  g  MMT 粉末加入到 100  mL  Tris-HCl
            性等优点，被广泛用于抗菌性纳米材料中。AgNPs                           缓冲液（10 mmol/L，pH=8.5）中，超声处理 30 min
            的抗菌活性受到颗粒的大小、尺度分布和聚集程度                             以获得均匀的分散体。称取 0.5 g 盐酸多巴胺粉末加
            的影响    [11] 。将 AgNPs 负载在基体材料中，可以解决                 入到上述溶液中，室温下以 400 r/min 磁力搅拌 24 h。
            纳米颗粒团聚现象引起的抗菌活性下降甚至消失的                             将所得产物以 4000 r/min 离心 10 min，将离心后得
            问题  [12] 。但是传统的制备方法主要使用化学还原剂                       到的沉淀用体积分数为 25%异丙醇水溶液洗涤至溶
                 +
            将 Ag 还原，会导致潜在的环境危害和生物危害                    [13] 。  液澄清，将所得沉淀物在 60  ℃的真空烘箱中干燥
            受自然界贻贝粘附现象的启发，多巴胺（DA）作为一种                          24 h，获得 PDA 改性的黑色粉末 MMT-PDA，备用。
            含有邻苯二酚和胺官能团的生物分子，可以模拟贻贝分                           1.2.2   MMT-AgNPs 的制备
                              [14]
            泌的强力粘附足蛋白 。通常，在弱碱性条件下，DA                               称取 5.0  g  1.2.1 节所制 MMT-PDA 加入到
            可以自聚成聚多巴胺（PDA），自发地沉积到各种材料表                         100 mL  50  mmol/L 的硝酸银溶液中，室温下 400
            面上。更重要的是，PDA 涂层含有大量的儿茶酚基团，                         r/min 磁力搅拌 12 h。将所得产物离心，将离心后得
            儿茶酚基团在氧化成相应的醌基时能够释放出电                              到的沉淀用体积分数为 25%异丙醇水溶液洗涤至溶
            子，并触发金属阳离子的还原过程               [15-16] 。Cong 等人 [17]  液澄清，在 60  ℃的真空烘箱中干燥 24  h，得到棕
            和赵晨旭等人       [18] 利用贻贝启发化学，制备了具有抗                  色的粉末 MMT-AgNPs，置于暗袋中备用。制备过
            菌性的聚苯乙烯/银（PS/AgNPs）复合材料和 PDA-                      程示意图见图 1。

            AgNPs。同时，PDA 有着良好的生物相容性和较低
            的毒性，可为制备抗菌性纳米颗粒提供一种可控且
            绿色环保的方法        [19] 。
                 然而，目前鲜见利用 PDA 改性制备抗菌性
            MMT 复合颗粒的报道，也鲜见将该颗粒作为填料制
            备 PLA 基复合抗菌膜并对其性能进行研究的报道。
                 本文基于 PDA 提供的二次反应平台，在 PDA
                                          +
            改性的 MMT 表面原位还原 Ag ，制备了 MMT-                                图 1    MMT-AgNPs 制备过程示意图
            AgNPs 复合抗菌颗粒。通过溶液共混法制备了 PLA                        Fig. 1    Schematic diagram of MMT-AgNPs preparation process
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