Page 76 - 《精细化工》2022年第3期

·498· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

声（常温下超声分散 15 min，超声功率 100 W）分散 胶酸化法”，将酪蛋白/ZnO NPs 分散液转移至模具
在 1 mL 无水乙醇中得到均匀的分散液。在 65 ℃下 中，待其恢复至室温后置于酸性环境中反应 10 h，再
通过磁力搅拌 0.5 h 使其与酪蛋白水溶液混合均匀， 将其置于 4 ℃冷藏保存后脱模取出，得到酪蛋白/ZnO
得到酪蛋白/ZnO NPs 分散液；采用“半溶解溶胶-凝 纳米复合水凝胶，其制备路线示意图见图 1。

图 1 “半溶解溶胶-凝胶酸化法”制备酪蛋白/ZnO 纳米复合水凝胶示意图
Fig. 1 Schematic diagram of casein/ZnO nanocomposite hydrogel by “semi-dissolution acidification sol-gel transition method”

1.3 结构表征与性能测试 将灭菌后的琼脂培养基倒入培养皿中，自然冷却至
制备不同组成的酪蛋白/ZnO 纳米复合水凝胶， 凝固。用注射器量取 0.1 mL 稀释后的菌液于凝固的
考察 ZnO NPs 添加量对纳米复合水凝胶的微观结构、 琼脂培养基上，用涂布器涂覆均匀。将滤纸片在所
力学性能、溶胀性能以及抗菌性能的影响。 制备的水凝胶溶胶中浸泡 20 min 后，用镊子夹取并
1.3.1 结构表征 滤去多余溶胶，并将滤纸片紧贴于培养基上。然后
FTIR 采用红外光谱仪进行测定，将水凝胶置于 将培养皿倒置放入温度为（37±1）℃，相对湿度为
真空干燥机中完全干燥，研磨后加入少量溴化钾粉 80%±2%的恒温恒湿培养箱中培养 24~48 h。最后用
末，再放在 压 片 机 上 压 成 薄 片 ， 扫 描 范 围 游标卡尺准确测量纸片直径及抑菌圈外沿距离，若
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4000~500 cm 。 抑菌圈不规则，则测量 3 点记录均值。抑菌宽度
SEM+EDS 测试：通过 SEM+能谱仪观察样品内 （W inh ）根据公式（1）进行计算：
部微观结构，通过 EDS 观察样品微区成分元素种类 W inh  (d  d 2 ) / 2 （1）
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与含量。将水凝胶样品置于液氮中冷冻淬断后，对 式中：W inh 为抑菌宽度，mm；d 1 为抑菌圈外沿距离，
干燥后水凝胶喷金处理，加速电压为 1.0 kV，对其 mm；d 2 为滤纸片直径，mm。
断面进行观察。 1.3.3 黏附性能
1.3.2 抗菌性能 通过 TA-XT plus 物性分析仪测定水凝胶的黏附
将大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的菌液接种于 性能。4 ℃下，将制备好的水凝胶体切成长、宽、
PBS 溶液（pH=7.0~7.4）中，分别置于（36.8±0.2） 高均为 2 cm 的小块，置于物性分析仪的测试平台上
℃的水浴振荡器中培养 18 h，用 PBS 溶液将细菌悬 测定其黏附性。测定条件：探头 P 0.5，测前速度 1.0
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液稀释 1000 倍，得到 1×10 CFU/mL 的菌液。称取 mm/s，测定速度 1.1 mm/s，测后速度 10 mm/s，测
2 g 牛肉膏，2.5 g 蛋白胨，7.5 g 琼脂粉，加入 500 mL 定高度 15 mm，触发力 5.0 g。每个样品重复 3 次实
水加热完全溶解后，用 0.1 mol/L NaOH 溶液调节 验。
pH=7.2~7.4，获得琼脂培养基。将滤纸裁剪为直径 1.3.4 溶胀性能
为 2 cm 的圆片，备用。在 103 kPa、121 ℃条件下 25 ℃下，称取一定质量（W 1 ）干燥的水凝胶
对实验器材及培养基灭菌 15 min。在无菌环境下， 浸渍到蒸馏水以及不同 pH 条件下的 PBS 缓冲溶液