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·340·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                  第 36 卷

            是 13.6、12.6、11.3、8.3  ℃,聚合物 T g 随着 TSA 的           行了抗菌测试,用菌落计数的方法对比样品膜的抗
                                                               菌性能。当 TSA 的质量分数达到 3%时,对大肠杆
            加入量增加而降低。这是因为 TSA 中的—Si(OMe) 3
            与羟基丙烯酸中的—OH 反应,使得分子链中羟基                            菌和金黄色葡萄球菌的抗菌量都达到 90%,当 TSA
            含量减少,范德华力作用减弱              [26] ,链的旋转和运动           的质量分数达到 4%时,样品膜对大肠杆菌和金黄色
            更加灵活,玻璃化温度降低,则链的柔韧性增强,                             葡萄球菌的杀灭率达到 99.9%以上,表现出了良好
            膜弯曲性增大       [22] 。                                的抗菌活性。因此,随着 TSA 的引入量增加,膜表
            2.6    抗菌与抑菌测试分析                                   面电荷密度随之增大,膜的抗菌能力增强。
                 样品的抗菌和抑菌测试结果见图 7、8,抗菌活
                                                               3    结论
            性与接触后所存活菌落数见表 3。

                                                                   (1)通过 TSA 分子上的—Si(OMe) 3 与合成的
                                                               水性羟基丙烯酸树脂上的羟基发生偶联反应将 TSA
                                                               引入树脂中。制备流程简单,反应条件温和。
                                                                   (2)菌落计数法显示,当原料 TSA 加入量为
                                                               4%(以树脂的固含量计)时,对细菌的杀灭率达到
                                                               99.9%,抑菌测试没有看到抑菌圈,表明 TSA 未迁
                                                               移出来,合成的聚合物为水性非渗透性接触型抗菌

                                                               材料。
            图 7    样品对金黄色葡萄球菌(a)与大肠杆菌(b)的抗                         (3)通过对聚合物进行结构表征,表明 TSA
                  菌活性
            Fig. 7    Anti-microbial activities of samples against S.aureus   与 hs-WA 发生链接反应,树脂的表面形貌没有改变,
                   (a) and E.coli (b)                          表面疏水性能增强,表面自由能增大,聚合物链柔
                                                               韧性更强。因此,利用 TSA 引入水性羟基丙烯酸能

                                                               够改善树脂的基本性能,对于制备抗菌材料具有较
                                                               好的应用前景。
                                                                   (4)本文合成的水性抗菌羟基丙烯酸树脂,只
                                                               引入一种抗菌物质,抗菌机理单一,今后可以在主
                                                               链中继续引入不同抗菌机理的物质,使得聚合物中
                                                               不同抗菌机理的物质,同时作用于细菌,这样抗菌
                                                               作用增强,细菌更难产生耐药性。


            图 8    样品 hs-WAT4 对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑                  参考文献:
                  菌测试                                          [1]   Willyard C. The drug-resistant bacteria that pose the greatest health
             Fig. 8    Leaching test of hs-WAT4 for S. aureus and E.coli   threats[J]. Nature, 2017, 543: 15.
                                                               [2]   Kugel A, Stafslien S, Chisholm B J. Antimicrobial coatings produced
                                                                   by  “tethering”  biocides  to  the  coating  matrix:  A  comprehensive
                          表 3    样品的抗菌活性                           review[J]. Progress in Organic Coatings, 2011, 72(3): 222-252.
                  Table 3    Antimicrobial activities of samples   [3]   Lam  S  J,  Wong  E  H  H,  Boyer  C,  et al.  Antimicrobial  polymeric
                                          杀菌率/%                    nanoparticles[J]. Progress in Polymer Science, 2018, 76(1): 40-64.
                样品名      w(TSA)/%                              [4]   Tiller  J  C,  Liao  C  J,  Lewis  K,  et al.  Designing  surfaces  that  kill
                                   金黄色葡萄球菌        大肠抗菌
                                                                   bacteria  on  contact[J].  Proceedings  of  the  National  Academy  of
                hs-WA       0           —           —              Sciences of the United States of America, 2001, 98(11): 5981-5985.
               hs-WAT1      1          50.70        51.5       [5]   Liu Haidi (刘海弟), Yue Renliang (岳仁亮), Zhang Jingkun (张婧
                                                                   坤),  et al.  Preparation  of  trichlosan/SiO 2  composite  material  and
               hs-WAT2      2          64.99        61.0
                                                                   investigation into its antibacterial peformance[J]. Fine Chemicals (精
               hs-WAT3      3          90.80        99.0           细化工), 2011, 28(11): 1046-1050.
               hs-WAT4      4          99.99       99.99       [6]   Milovi N M,  Wang  J, Lewis K,  et al.  Immobilized  N-alkylated
                                                                   polyethylenimine avidly kills bacteria by rupturing cell membranes
                 注:—表示未检测到相关数据。
                                                                   with  no  resistance  developed[J].  Biotechnology&  Bioengineering,
                 由图 7、8 可见,膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球                       [7]   2005, 90(6): 715-722.
                                                                   Xue  Y,  Xiao  H,  Zhang  Y.  Antimicrobial  polymeric  materials  with
            菌产生抗菌作用并且膜的周围没有产生抑菌圈,表                                 quaternary  ammonium  and  phosphonium  salts[J].  International
            明 TSA 成功化学键合至分子侧链中,未发生迁移。                              Journal of Molecular Sciences, 2015, 16(2): 3626-3655.

            由表 3 可知,通过对含有不同 TSA 浓度的样品膜进                                                       (下转第 353 页)
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