樹莓型抗菌復(fù)合粒子的制備和性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-02 19:42
針對(duì)價(jià)格較高的銀系抗菌劑,本文通過復(fù)合制備了三種銅系樹莓狀結(jié)構(gòu)的抗菌復(fù)合粒子,該粒子具有優(yōu)異的抗菌性能和疏水性能,隨后引入十二硫醇,進(jìn)一步提高復(fù)合粒子的疏水性能,使得其抗菌性能得到進(jìn)一步提高。主要內(nèi)容如下:(1)制備了以聚多巴胺(PDA)為載體,銅納米粒子(Cu NPs)作為無機(jī)抗菌劑的樹莓狀抗菌納米粒子(PDA-Cu NPs)。研究了納米粒子的微觀形貌和抗菌性能。結(jié)果表明:PDA-Cu NPs粒子在水中具有良好的分散穩(wěn)定性,平均粒徑為500 nm左右;因銅納米粒子的引入,構(gòu)建了以PDA為載體,銅納米粒子為抗菌劑的樹莓狀復(fù)合粒子,復(fù)合粒子表面粗糙度增加,表面接觸角可達(dá)102.2°,疏水性能有所提高;隨著硝酸銅(Cu(NO3)2·3H2O)含量不斷增加,復(fù)合納米粒子的抗菌性能也不斷提高;當(dāng)Cu(NO3)2·3H2O與PDA質(zhì)量比為6/1時(shí),抗菌性能較優(yōu),該條件下制備的復(fù)合粒子對(duì)大腸桿菌的最小抑菌濃度(MIC)和最小殺菌濃度(MBC)值分別為48.7μg/mL...
【文章來源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
銅納米粒子的抗菌機(jī)理Fig.1-1AntibacterialmechanismofCuNPs
第一章緒論3圖1-1銅納米粒子的抗菌機(jī)理Fig.1-1AntibacterialmechanismofCuNPs光催化型無機(jī)抗菌劑主要以TiO2、ZnO等為主。Mahmood等人[37]以TiO2以及小茴香精油為功能性填料,制備了環(huán)保型功能性生物納米復(fù)合材料,這種填料的加入使得功能性薄膜的透水性以及機(jī)械性能增加,且對(duì)不同種類的細(xì)菌都表現(xiàn)出顯著的抗菌活性。Wei等人[38]通過溶膠-凝膠法在基體上原位生長(zhǎng)了有序的TiO2納米點(diǎn)陣列,對(duì)金黃色葡萄球菌及大腸桿菌均具有良好的抗菌性能,抗菌機(jī)理如圖1-2所示。當(dāng)抗菌劑受紫外光照射時(shí),產(chǎn)生電子空穴對(duì),電子還原氧分子,形成超氧陰離子,而空穴令水分子羥基化后變成活性氧種(·OH),從而達(dá)到殺菌的目的[39]。雖然此類抗菌劑抗菌活性高,耐熱性能好,能發(fā)揮長(zhǎng)效作用且對(duì)人體健康無害,但其在紫外光照下才能發(fā)揮出抗菌性能的條件極大地限制了其廣泛應(yīng)用[40]。圖1-2TiO2的抗菌機(jī)理Fig.1-2AntibacterialmechanismofTiO21.2.2有機(jī)抗菌劑目前對(duì)于有機(jī)抗菌劑的開發(fā)較多,其種類多達(dá)500多種,包括鹵化物、季銨鹽、吡咯類、吡啶類和苯酚類等[41-44]。其具有抗菌范圍廣、方便儲(chǔ)存等特點(diǎn),在包裝、建材、涂料等方面均具有廣泛的應(yīng)用前景。根據(jù)其分子量的大小可分為低分子及高分子有機(jī)抗菌劑。對(duì)于低分子抗菌劑來說,其抗菌機(jī)理為抗菌劑作用于細(xì)胞膜表面的巰基或陰離子,
?氪蟪Ω司?加杏判愕納本?閱。轻t(yī)渙??傻木郯濱ケ∧ぃ?撅а尾?會(huì)浸出材料而對(duì)環(huán)境造成威脅。Guo等人[46]設(shè)計(jì)了基于聚合物(PDCP)的有機(jī)納米顆粒作為抗菌劑。PDCP被設(shè)計(jì)為具有疏水性骨架和被質(zhì)子化伯胺修飾的親水性側(cè)鏈,可以自組裝形成有機(jī)納米顆粒(PDCP-NP)。通過利用納米顆粒大的比表面積,合成的PDCP-NP具有豐富的正電荷和多個(gè)膜結(jié)合位點(diǎn)。研究結(jié)果表明,PDCP-NP在體外和體內(nèi)均具有很強(qiáng)的抗菌活性,特別是對(duì)于革蘭氏陰性菌。且其抗菌機(jī)制為膜破壞機(jī)制,幾乎不會(huì)產(chǎn)生造成耐藥性問題,抗菌機(jī)理如圖1-3所示。圖1-3PDCP的抗菌機(jī)理Fig.1-3AntibacterialmechanismofPDCP雖然有機(jī)抗菌劑的殺菌率高、殺菌快,但其高溫下易分解,在滅殺細(xì)菌的同時(shí)會(huì)對(duì)人體組織造成毒害作用,無生物相容性,這些缺點(diǎn)極大的限制其應(yīng)用發(fā)展。1.2.3天然抗菌劑天然抗菌劑根據(jù)天然物質(zhì)提取物的不同,可分為植物、動(dòng)物以及微生物三大類。微生物源主要有納他霉素、Nisin、賴氨酸、乳酸菌;動(dòng)物源主要為殼聚糖;植物源主要有精油、茶多酚等。綠茶是一種廣泛食用的健康茶,由山茶的葉子制成。它以其抗氧化和抗癌特性而聞名,同時(shí)對(duì)多種人類病原體也顯示出顯著的抗菌活性。Lovato等[47]探尋了綠茶對(duì)丁香假單胞菌(Psa)的抗菌活性,研究表明,茶提取物可以抑制Psa的生長(zhǎng),可
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]腸道菌群在重癥中暑發(fā)病中的作用研究進(jìn)展[J]. 梁泳欣,童華生. 解放軍醫(yī)學(xué)雜志. 2019(12)
[2]低浸潤(rùn)性表面的制備及其功能化研究進(jìn)展[J]. 李娜,侯成敏,張效林,曹從軍,夏衛(wèi)民,王梅,寇艷萍,張偉. 功能材料. 2019(09)
[3]納米銅@炭復(fù)合材料的綠色制備及抗菌性能(英文)[J]. 陳海峰,吳娟娟,吳明月,賈惠. 新型炭材料. 2019(04)
[4]樹莓狀超疏水多孔復(fù)合棉纖維的制備及油水分離性能[J]. 劉耘,李婷,汪洋,東為富. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2019(08)
[5]食品中耐藥細(xì)菌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究進(jìn)展[J]. 姜竹茂,艾春梅,王曄茹,董慶利,劉東紅,丁甜. 食品科學(xué). 2019(05)
[6]細(xì)菌耐藥現(xiàn)狀、危害及應(yīng)對(duì)措施[J]. 陳春林,翟少欽,付利芝. 畜禽業(yè). 2018(04)
[7]聚多巴胺修飾棉花固定金屬離子用于磷酸化多肽的富集[J]. 王倩,何小梅,馮鈺锜. 分析科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[8]抗菌醫(yī)用金屬材料的研究與發(fā)展[J]. 任玲,楊春光,楊柯. 中國(guó)醫(yī)療設(shè)備. 2017(01)
[9]超疏水表面的影響因素與制備的研究進(jìn)展[J]. 楊明全,章磊,蔣昊琳,王順武,葛丹,趙曉非. 化工科技. 2016(04)
[10]銅離子對(duì)環(huán)境危害現(xiàn)狀及對(duì)策研究[J]. 王夏芳. 國(guó)土與自然資源研究. 2015(01)
碩士論文
[1]金屬抗菌材料修飾導(dǎo)電膜抗生物污染性能研究[D]. 王曉晨.大連理工大學(xué) 2018
[2]樹莓狀結(jié)構(gòu)納米復(fù)合粒子超疏水性表面的構(gòu)建[D]. 柏沖.齊魯工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3379616
【文章來源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
銅納米粒子的抗菌機(jī)理Fig.1-1AntibacterialmechanismofCuNPs
第一章緒論3圖1-1銅納米粒子的抗菌機(jī)理Fig.1-1AntibacterialmechanismofCuNPs光催化型無機(jī)抗菌劑主要以TiO2、ZnO等為主。Mahmood等人[37]以TiO2以及小茴香精油為功能性填料,制備了環(huán)保型功能性生物納米復(fù)合材料,這種填料的加入使得功能性薄膜的透水性以及機(jī)械性能增加,且對(duì)不同種類的細(xì)菌都表現(xiàn)出顯著的抗菌活性。Wei等人[38]通過溶膠-凝膠法在基體上原位生長(zhǎng)了有序的TiO2納米點(diǎn)陣列,對(duì)金黃色葡萄球菌及大腸桿菌均具有良好的抗菌性能,抗菌機(jī)理如圖1-2所示。當(dāng)抗菌劑受紫外光照射時(shí),產(chǎn)生電子空穴對(duì),電子還原氧分子,形成超氧陰離子,而空穴令水分子羥基化后變成活性氧種(·OH),從而達(dá)到殺菌的目的[39]。雖然此類抗菌劑抗菌活性高,耐熱性能好,能發(fā)揮長(zhǎng)效作用且對(duì)人體健康無害,但其在紫外光照下才能發(fā)揮出抗菌性能的條件極大地限制了其廣泛應(yīng)用[40]。圖1-2TiO2的抗菌機(jī)理Fig.1-2AntibacterialmechanismofTiO21.2.2有機(jī)抗菌劑目前對(duì)于有機(jī)抗菌劑的開發(fā)較多,其種類多達(dá)500多種,包括鹵化物、季銨鹽、吡咯類、吡啶類和苯酚類等[41-44]。其具有抗菌范圍廣、方便儲(chǔ)存等特點(diǎn),在包裝、建材、涂料等方面均具有廣泛的應(yīng)用前景。根據(jù)其分子量的大小可分為低分子及高分子有機(jī)抗菌劑。對(duì)于低分子抗菌劑來說,其抗菌機(jī)理為抗菌劑作用于細(xì)胞膜表面的巰基或陰離子,
?氪蟪Ω司?加杏判愕納本?閱。轻t(yī)渙??傻木郯濱ケ∧ぃ?撅а尾?會(huì)浸出材料而對(duì)環(huán)境造成威脅。Guo等人[46]設(shè)計(jì)了基于聚合物(PDCP)的有機(jī)納米顆粒作為抗菌劑。PDCP被設(shè)計(jì)為具有疏水性骨架和被質(zhì)子化伯胺修飾的親水性側(cè)鏈,可以自組裝形成有機(jī)納米顆粒(PDCP-NP)。通過利用納米顆粒大的比表面積,合成的PDCP-NP具有豐富的正電荷和多個(gè)膜結(jié)合位點(diǎn)。研究結(jié)果表明,PDCP-NP在體外和體內(nèi)均具有很強(qiáng)的抗菌活性,特別是對(duì)于革蘭氏陰性菌。且其抗菌機(jī)制為膜破壞機(jī)制,幾乎不會(huì)產(chǎn)生造成耐藥性問題,抗菌機(jī)理如圖1-3所示。圖1-3PDCP的抗菌機(jī)理Fig.1-3AntibacterialmechanismofPDCP雖然有機(jī)抗菌劑的殺菌率高、殺菌快,但其高溫下易分解,在滅殺細(xì)菌的同時(shí)會(huì)對(duì)人體組織造成毒害作用,無生物相容性,這些缺點(diǎn)極大的限制其應(yīng)用發(fā)展。1.2.3天然抗菌劑天然抗菌劑根據(jù)天然物質(zhì)提取物的不同,可分為植物、動(dòng)物以及微生物三大類。微生物源主要有納他霉素、Nisin、賴氨酸、乳酸菌;動(dòng)物源主要為殼聚糖;植物源主要有精油、茶多酚等。綠茶是一種廣泛食用的健康茶,由山茶的葉子制成。它以其抗氧化和抗癌特性而聞名,同時(shí)對(duì)多種人類病原體也顯示出顯著的抗菌活性。Lovato等[47]探尋了綠茶對(duì)丁香假單胞菌(Psa)的抗菌活性,研究表明,茶提取物可以抑制Psa的生長(zhǎng),可
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]腸道菌群在重癥中暑發(fā)病中的作用研究進(jìn)展[J]. 梁泳欣,童華生. 解放軍醫(yī)學(xué)雜志. 2019(12)
[2]低浸潤(rùn)性表面的制備及其功能化研究進(jìn)展[J]. 李娜,侯成敏,張效林,曹從軍,夏衛(wèi)民,王梅,寇艷萍,張偉. 功能材料. 2019(09)
[3]納米銅@炭復(fù)合材料的綠色制備及抗菌性能(英文)[J]. 陳海峰,吳娟娟,吳明月,賈惠. 新型炭材料. 2019(04)
[4]樹莓狀超疏水多孔復(fù)合棉纖維的制備及油水分離性能[J]. 劉耘,李婷,汪洋,東為富. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2019(08)
[5]食品中耐藥細(xì)菌風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究進(jìn)展[J]. 姜竹茂,艾春梅,王曄茹,董慶利,劉東紅,丁甜. 食品科學(xué). 2019(05)
[6]細(xì)菌耐藥現(xiàn)狀、危害及應(yīng)對(duì)措施[J]. 陳春林,翟少欽,付利芝. 畜禽業(yè). 2018(04)
[7]聚多巴胺修飾棉花固定金屬離子用于磷酸化多肽的富集[J]. 王倩,何小梅,馮鈺锜. 分析科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[8]抗菌醫(yī)用金屬材料的研究與發(fā)展[J]. 任玲,楊春光,楊柯. 中國(guó)醫(yī)療設(shè)備. 2017(01)
[9]超疏水表面的影響因素與制備的研究進(jìn)展[J]. 楊明全,章磊,蔣昊琳,王順武,葛丹,趙曉非. 化工科技. 2016(04)
[10]銅離子對(duì)環(huán)境危害現(xiàn)狀及對(duì)策研究[J]. 王夏芳. 國(guó)土與自然資源研究. 2015(01)
碩士論文
[1]金屬抗菌材料修飾導(dǎo)電膜抗生物污染性能研究[D]. 王曉晨.大連理工大學(xué) 2018
[2]樹莓狀結(jié)構(gòu)納米復(fù)合粒子超疏水性表面的構(gòu)建[D]. 柏沖.齊魯工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3379616
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