Page 159 - 《精细化工》2021年第8期
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第 8 期                    陈茹茹，等:  仿生黏附性聚多巴胺丁香酚抑菌微胶囊的制备                                   ·1653·


            初始质量浓度的 DA 和 EO 制备的 PDA@EO 微胶囊                     加入 100 μL SYTO/PI 混合染色剂，混匀，避光反应
            加入到 pH 为 7.0 的 PBS 溶液中，重复上述步骤，                     15 min，染色结束后在正置荧光显微镜拍摄细菌的
            考察其对微胶囊释药性能的影响。按式（3）计算丁                            荧光照片，每个实验重复 3 次。
            香酚的累积释放率：                                              实验菌体处理方法与拍摄荧光样品前相同，收
                  累积释放率/%=(丁香酚累积释放质量/                          集的菌体用体积分数 2.5%的戊二醛进行固定，继续
                      已包封丁香酚的质量)×100                  （3）      离心洗涤 3 次，再用体积分数分别为 10%、20%、
            1.6  PDA@EO 微胶囊的黏附性能测试                             40%、60%、100%的乙醇脱水处理，倒掉上清液，
                 首先，对亲水性硅片和猪皮使用 PBS 溶液超声                       将菌体重悬于乙酸异戊酯中，混匀，滴到硅片上，
            （150 W，40 kHz 下超声 30 min）洗掉表面的杂质。                  干燥，喷金，使用 SEM 拍摄细菌的形貌。
            然后，制备质量浓度 1 g/L 的 PDA@EO 微胶囊悬浮
            液，将其添加到表面皿中。将亲水性硅片浸入悬浮                             2   结果与讨论
            液中 0.5 h，在空气中干燥后，将样品分成两半。其
                                                               2.1  PDA@EO 微胶囊的结构表征
            中一半不做处理，另一半使用人工唾液冲洗 12 h，
                                                                   丁香酚、DA 和 PDA@EO 微胶囊（以 DA 质量
            干燥后保存待用。在超声清洗干净的猪皮表面涂覆
                                                               浓度为 1.50 g/L，EO 质量浓度为 6 g/L 制备的微胶
            一层 PDA@EO 微胶囊，一半不做处理，另一半使
                                                               囊为例）的红外光谱图，如图 3a 所示。在 PDA@EO
            用人工唾液冲洗 12 h，然后将它们一起冷冻干燥保
                                                               微胶囊的谱图中属于 DA 单体的—NH 2 的 2 个强而
            存待用。将涂有微胶囊的硅片和猪皮喷金进行 SEM                                                       –1
                                                               尖的特征峰（3330 和 3220 cm ）消失，在 3270~
            拍摄，同样的方法使用染色 PDA@EO 微胶囊进行                                 –1
                                                               3680 cm 处出现属于聚合物羟基的宽的伸缩振动吸收
            荧光拍摄，观察微胶囊在亲水性硅片和猪皮表面的                             峰，在 1510 和 1600 cm 处出现吲哚和二氢吲哚结构
                                                                                   –1
            残留情况，进而判断微胶囊的黏附性能                   [30] 。
                                                               的特征吸收峰，这表明多巴胺分子自氧化发生分子
            1.7   抑菌性能分析测试                                                                           –1
                                                               内环化反应，聚合生成 PDA；此外，1090 cm 处出现
                 以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌分别作为口腔感                                                                      –1
                                                               属于丁香酚的 C—O—C 伸缩振动吸收峰，1600 cm
            染部位分泌物含有的革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的                            处出现属于丁香酚的 C==C 的伸缩振动吸收峰，说
            代表  [31] ，采用菌落计数法测定 PDA@EO 微胶囊的抑菌                  明丁香酚存在于微胶囊中。包封丁香酚前后的紫外-
                                                  3
            性能  [32] 。将紫外灭菌的微胶囊加入到 1×10  CFU/mL                可见吸收光谱图，如图 3b 所示。相较于丁香酚，
            的菌悬液中处理 10 h 后移取 20 µL 置于固体营养琼                     PDA@EO 微胶囊在 283 nm 处的吸收峰消失，说明
            脂培养基，涂抹均匀，静置 0.5 h 后将其倒置放入                         PDA 成功包封丁香酚。丁香酚包封前后的热失重曲
            37  ℃培养箱中培养 24 h，观察统计培养基上菌落的                       线见图 3c。PDA@EO 微胶囊在 50~350  ℃间缓慢失
            数量。此外，只添加菌液，不添微胶囊作为空白对照                            重；在 350~430  ℃间快速失重，这是因为丁香酚被
            组。每个实验重复 3 次，抑菌率由式（4）计算：                           包封在微胶囊内部，随着温度继续升高，壁材开始
              抑菌率/%=(空白对照组细菌菌落的数量–样本组细                         慢慢破碎，释放出里面包封的丁香酚；当温度超过
              菌菌落的数量)/空白对照组细菌菌落的数量×100（4）                      430  ℃后，曲线又趋于平缓，说明在 350~430  ℃内
                 采用牛津杯抑菌圈法测试材料的抑菌性能。在                          释放大部分丁香酚，而 430~600  ℃内的质量损失主
            每个培养基中心垂直放上一个牛津杯（内径 6 mm、                          要是由壳层材料的分解引起的，由此可知丁香酚被
            外径 8 mm、高 10 mm 的圆形小管，管的两端要光                       包埋在微胶囊的内部。此外，600  ℃时微胶囊质量
            滑），轻轻加压，使其与培养基紧密接触，之后吸取                            保留率约 30%，说明微胶囊具有良好的热稳定性。
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            50 µL 浓度为 1×10  CFU/mL 的菌液到培养基上用接                  PDA@EO 微胶囊的透射电子显微镜照片如图 3d 所
            种环涂抹均匀，再依次吸取 PDA NPs、丁香酚、及                         示，PDA@EO 微胶囊具有清晰的核-壳结构，与吴京
            PDA@EO 微胶囊样液 50 µL 加入到牛津杯中，置于                      等 [33] 制备的微胶囊结构相似。观察图 3d 中的插图可
            37  ℃恒温箱中培养 24 h，添加乙醇（EtOH）的作                      知，PDA@EO 微胶囊壳层厚度为 12 nm，进一步说
            为阳性对照，只添加菌液的为阴性对照，实验重复                             明聚多巴胺成功包封丁香酚。
            3 次，观察结果，抑菌圈用游标卡尺测量。                               2.2  PDA@EO 微胶囊的形貌、粒径及其分布
                 取生长到对数期的金黄色葡萄球菌和大肠杆                               PDA@EO 微胶囊的微观形貌如图 4a~d，粒径
            菌，离心倒掉培养基，使其重悬于 PBS 中，离心洗                          及其分布如图 4e 所示。由图 4a~d 可见，微胶囊呈规
            涤 3 次，加入已灭菌的 EtOH、丁香酚、PDA NPs                      整的球形，粒径均一，随着 DA 质量浓度从 0.375 g/L
            和 PDA@EO 微胶囊悬浮液，不加任何物质的为空                          增加到 3.00 g/L，微胶囊粒径从（55.60±11）nm（n=
            白对照，培育 12 h，离心洗涤 3 次，倒掉悬浮液，                        30）增大到（94.17±13）nm（n=30），分布在 55~94 nm
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