Page 140 - 《精细化工》2020年第12期
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·2502·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 37 卷

                                                                          –1
            好的热稳定性有关。含 Ag NPs 的琼脂复合膜                 [7,17] 、  起，1557 cm 处为酰胺Ⅱ带由 N—H 的弯曲振动引
                                                                          –1
            含 Ag NPs 的明胶复合膜        [5,10] 和含 Ag NPs 的海藻酸       起，1242 cm 处为酰胺Ⅲ带由 C—N 的伸缩振动或
                     [6]
            钠复合膜 的热稳定性均强于相应的纯聚合物膜，                             甘氨酸的—CH 2 基团伸缩振动引起              [27] ，1456 cm –1
                                                                                                   –1
            这归因于金属银具有更高的热稳定性。                                  处为 O—H 的弯曲振动峰，1044 和 933 cm 处为琼脂
            2.5  FTIR 分析                                       3,6-失水半乳糖中 C—O 的伸缩振动峰            [12,19,28] 。
                 图 6a、b 和 c 分别为银含量为 0、0.04%和 0.19%                 由图 6b 和 c 可知，在生物基质中添加 Ag NPs
            的鱼鳞明胶-琼脂复合膜的 FTIR 图。                               后，FTIR 谱带位移明显，当银含量为 0.04%时，
                                                               3306 和 2923 cm –1  处吸收峰分别蓝移至 3311 和
                                                                      –1
                                                                                     –1
                                                               2927 cm ，1652~933 cm 间吸收峰则位移不明显；
                                                                                              –1
                                                               而当银含量为 0.19%时，除 3306 cm 处宽峰位移外，
                                                               酰胺 B、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ带及 1456、1044 和 933 cm             –1
                                                               分别蓝移至 2942、1658、1564、1248、1463、1051
                                                                       –1
                                                               和 939 cm ，说明 Ag NPs 通过与明胶和琼脂中的羟
                                                               基、氨基和酰胺基的配位键合而产生了化学作用。
                                                               随着生物聚合物基质中 Ag NPs 浓度的增大，谱带位
                                                               移加大，说明 Ag NPs 与生物聚合物基质间的化学作
                                                               用加强。由图 6 还可知，随着生物聚合物基质中 Ag
                                                                                             –1
                                                               NPs 浓度的增大，2923 和 2853cm 处 C—H 的不对
                                                               称和对称伸缩振动峰强度逐渐减小，说明聚合物基
                                                               质中蛋白与蛋白以及蛋白与多糖间的氢键作用逐渐
                                                               减弱  [29] 。这与复合膜的 TS 和 EAB 的变化趋势相符
                                                               合。
                                                               2.6   Ag NPs 改性鱼鳞明胶-琼脂复合膜的抗菌性能
                                                                   表 3 为 Ag NPs 改性鱼鳞明胶-琼脂复合膜对 E.
                                                               Coli、Bacillus subtilis、Enterococcus faecalis 和 Vibrio
                                                               cholerae 的抑菌环实验结果。其中，E. Coli 和 Vibrio
                                                               cholerae 为革兰氏阴性 菌， Bacillus subtilis 和
                                                               Enterococcus faecalis 为革兰氏阳性菌，均为食品中
                                                               常见致病菌。由表 3 可知，未加 Ag NPs 的复合膜无
                                                               抑菌性能，银含量为 0.04%~0.19%的复合膜对 4 株
                                                               测试菌均产生了明显的抑菌效果，且随着银含量的
                                                               增大，抑菌圈直径逐渐增大，抑菌性能逐渐增强。
                                                                                             +
                                                               复合膜的抗菌性能可能主要与 Ag 的迁移有关，带
                                                                           +
                                                               正电荷的 Ag 易与细胞壁上带负电荷的含硫含磷大
                                                               分子相互作用从而改变了细胞壁的结构导致细胞功

                                                                                                        +
                                                                                       +
                      银含量：a—0；b—0.04%；c—0.19%                  能的破坏，Ag NPs 作为 Ag 的库不断提供 Ag ，此
              图 6  Ag NPs 改性鱼鳞明胶-琼脂复合膜的 FTIR 谱图                外 Ag NPs 还可能诱导产生 ROS 自由基而导致细菌
            Fig. 6    FTIR spectra  of  Ag NPs  modified fish  scale   细胞死亡 [4,7,30-31] 。
                    gelatin-agar composite films
                                                                   由表 3 还可知，革兰氏阴性菌 E. Coli 和 Vibrio
                 由图 6a 可知，未加 Ag NPs 的鱼鳞明胶-琼脂复                  cholerae 对复合膜的抗菌性能敏感于革兰氏阳性菌
                               –1
            合膜在 3500~650 cm 范围内有多个特征吸收峰，其                      Bacillus subtilis 和 Enterococcus faecalis，这可能与
                       –1
            中，3306 cm 处（酰胺 A 带）的宽峰归属于明胶和                       细菌细胞壁的结构和厚度不同有关。一般认为，革
            琼脂中 N—H 和缔合 O—H 伸缩振动吸收峰，                           兰氏阳性菌的细胞壁厚度（约 20~80 nm）较革兰氏
                   –1
            2923 cm 处（酰胺 B 带）为—CH 3 和—CH 2 —的 C—H              阴性细菌（约 7~8 nm）厚，含有大量的肽聚糖，使
                                                       –1
                                                                                        [4]
                  +
            及 NH 3 的 N—H 不对称伸缩振动峰          [27] ，2853 cm 处     Ag NPs 更难渗透到其细胞中 。
                                                                               [5]
            为—CH 3 和—CH 2 —的 C—H 对称伸缩振动峰，                          KANMANI 等 利用明胶与 AgNO 3 原位反应形
                    –1
            1652 cm 处强峰为酰胺Ⅰ带由 C==O 的伸缩振动引                      成了明胶/Ag NPs 复合膜，通过抑菌环和液体培养
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