發(fā)布時間：2017-04-07 11:00

  本文關(guān)鍵詞：季銨化生物碳渣微粒的制備及其功能化應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：物體材料表面上存在的微生物污染必然導(dǎo)致生物膜和多重耐藥的細(xì)菌菌株,致病性和彈性的感染,甚至是物質(zhì)損害的形成。這些危害威脅人類健康和造成如醫(yī)療植入物和設(shè)備,食品的應(yīng)用儲存和食品包裝,生物傳感器,水凈化系統(tǒng)等功能失效。本文通過利用酵母細(xì)胞的細(xì)胞壁通過水熱合成法制備了具有多功能集團(tuán)的兩親性生物碳渣微粒(ACPs),并將生物碳渣微粒上接枝季銨化聚乙烯亞胺(QPEI),從而制備了一種既抗革蘭氏陽性菌如金黃色葡萄球菌(S.aureus)和革蘭氏陰性菌如大腸桿菌(E.coli)的新穎的具有廣譜抗菌性能的兩親性季銨化聚乙烯亞胺生物碳渣微粒(ACPsQPEI);將其微粒與疏水性基質(zhì)如硅橡膠(SR)和親水性基質(zhì)中如醋酸纖維素(CA)混合制備了抗菌導(dǎo)尿管和抗菌食品包裝的復(fù)合材料,并研究了該復(fù)合材料的抗菌性能和力學(xué)性能等。首先,通過水熱碳化法制備了兩親性生物碳渣微粒,并將其作為藥物載體,通過化學(xué)共價結(jié)合的方法修飾上聚乙烯亞胺(PEI)以及接連依次添加有機(jī)溶劑如1-溴己烷和碘甲烷對微粒上進(jìn)行叔胺化和季銨化的表面改造修飾,然后通過掃描電子顯微鏡(SEM)、激光粒度及Zeta電位分析儀、傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR)、熱重分析儀(TG)等表征手段對季銨化聚乙烯亞胺生物碳渣微粒進(jìn)行了表征,最后通過抗菌實(shí)驗(yàn)測試對微粒進(jìn)行抗菌性能測試;通過物理機(jī)械共混法制備了季銨化聚乙烯亞胺生物碳渣微粒/硅橡膠導(dǎo)尿管復(fù)合材料膜和季銨化聚乙烯亞胺生物碳渣微粒/醋酸纖維素的復(fù)合膜材料,采用接觸角測量儀、萬能電子試驗(yàn)機(jī)對復(fù)合膜的接觸角、拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、拉伸斷裂伸長率以及邵氏A硬度進(jìn)行了測量;最后對復(fù)合膜測定了其在模擬人工流體中的抗菌效果。重復(fù)利用性實(shí)驗(yàn)表明復(fù)合材料膜在37℃條件下重復(fù)使用40次仍具有較優(yōu)良的抗微生物的活性。因此這項(xiàng)工作提供了一個新型廣譜抗菌復(fù)合膜制備新方法,制備的季銨化聚乙烯亞胺生物碳渣微粒有廣譜抗菌性、難揮發(fā)、低毒性、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、很難通過皮膚滲透以及在一些極性與非極性溶劑中較好的分散性,未來很有可能作用于一些基質(zhì)中將其應(yīng)用于醫(yī)用介入性導(dǎo)管如導(dǎo)尿管、氣管插管等或應(yīng)用于日常生活中我們所接觸的抗菌門把手、食品包裝膜、鞋墊、樓梯欄桿、電梯按鈕、自來水管龍頭,降低細(xì)菌和病毒等一些微生物傳播所導(dǎo)致的疾病感染;或也可作為涂料在各個領(lǐng)域的應(yīng)用防止微生物污染。
【關(guān)鍵詞】：微生物污染 兩親性季銨化生物碳渣微粒 抗菌復(fù)合膜 重復(fù)利用性
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R943
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 1 引言12-18
• 1.1 導(dǎo)管相關(guān)感染（CAIS）及尿路感染（UTIS）12
• 1.2 導(dǎo)管相關(guān)感染（CAIS）及尿路感染（UTIS）的現(xiàn)狀與危害12-13
• 1.3 醫(yī)用導(dǎo)尿管的分類和作用13
• 1.4 食品包裝塑料的應(yīng)用現(xiàn)狀13-14
• 1.5 抗菌藥物的分類及其季銨鹽抗菌劑的抗菌機(jī)理14
• 1.6 本論文的研究意義及創(chuàng)新點(diǎn)14-18
• 2 ACPS-QPEI微粒的制備、表征及特性18-36
• 2.1 引言18
• 2.2 ACPS-QPEI微粒的合成路線圖18-19
• 2.3 實(shí)驗(yàn)部分19-21
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)試劑19
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)儀器19-20
• 2.3.3 ACPs-QPEI微粒的制備20-21
• 2.3.4 ACPs-QPEI微�？咕饔脵C(jī)理21
• 2.4 表征與特性測試21-25
• 2.4.1 ACPs-QPEI微粒掃描電子顯微鏡（SEM）表征21-22
• 2.4.2 ACPs-QPEI微粒熱失重（TGA）分析22
• 2.4.3 ACPs-QPEI微粒粒徑分布及Zeta電位測定22
• 2.4.4 ACPs-QPEI微粒紅外光譜（FT-IR）表征22
• 2.4.5 ACPs-QPEI微粒表面季銨化度的測定22
• 2.4.6 ACPs-QPEI微粒的化學(xué)顯色定性測試22-23
• 2.4.7 ACPs-QPEI微粒的兩親性觀察23
• 2.4.8 ACPs-QPEI微�？咕阅軠y試23-24
• 2.4.9 pH對ACPs-QPEI微粒的抗菌性能影響24-25
• 2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論25-34
• 2.5.1 SEM25-26
• 2.5.2 TGA分析26-27
• 2.5.3 粒徑分布及Zeta電位27-28
• 2.5.4 FT-IR28
• 2.5.5 ACPs-QPEI微粒表面季銨化度的測定結(jié)果28-29
• 2.5.6 化學(xué)顯色定性分析29
• 2.5.7 ACPs-QPEI微粒兩親性分析29-30
• 2.5.8 ACPs-QPEI微粒液體中抗菌性能分析30-33
• 2.5.9 pH對ACPs-QPEI微粒的影響分析33-34
• 2.6 本章小結(jié)34-36
• 3 SR/ACPS-QPEI復(fù)合膜的制備、表征及特性36-52
• 3.1 引言36
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分36-39
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑36
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備36-37
• 3.2.3 SR/ACPs-QPEI復(fù)合膜的制備37-39
• 3.3 實(shí)驗(yàn)測試表征與特性39-41
• 3.3.1 ACPs-QPEI微粒在硅橡膠中分散性測試39
• 3.3.2 SR /ACPs-QPEI復(fù)合膜的照片39
• 3.3.3 SR /ACPs-QPEI復(fù)合膜的掃描電子顯微鏡表征39
• 3.3.4 SR /ACPs-QPEI復(fù)合膜的接觸角測試39
• 3.3.5 SR /ACPs-QPEI復(fù)合膜的機(jī)械性能測試39
• 3.3.6 尿液浸泡實(shí)驗(yàn)對比39-40
• 3.3.7 SR /ACPs-QPEI復(fù)合膜的抗菌性能測試40
• 3.3.8 SR /ACPs-QPEI復(fù)合膜的重復(fù)利用性測試40-41
• 3.4 結(jié)果與討論41-47
• 3.4.1 ACPs-QPEI微粒在硅橡膠中分散性狀態(tài)41
• 3.4.2 SR/ACPs-QPEI復(fù)合膜的照片41-42
• 3.4.3 SR/ACPs-QPEI復(fù)合膜SEM分析42
• 3.4.4 SR/ACPs-QPEI復(fù)合膜接觸角分析42-43
• 3.4.5 尿液浸泡前后硅橡膠復(fù)合材料的機(jī)械性能分析43-46
• 3.4.6 尿液浸泡實(shí)驗(yàn)前后對比分析46-47
• 3.5 SR/ACPS-QPEI復(fù)合膜的抗菌分析47-49
• 3.5.1 SR/ACPs-QPEI復(fù)合膜的抗菌結(jié)果47-48
• 3.5.2 復(fù)合材料的抗細(xì)菌黏附結(jié)果48-49
• 3.6 SR/ACPS-QPEI復(fù)合膜的重復(fù)利用性能測試分析49
• 3.7 總結(jié)49-52
• 4 CA/ACPS-QPEI復(fù)合膜的制備、表征及特性52-62
• 4.1 引言52
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分52-53
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料52
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備52-53
• 4.2.3 CA/ACPs-QPEI復(fù)合膜的制備53
• 4.3 性能測試與表征53-55
• 4.3.1 微粒在醋酸纖維素中分散性測試53
• 4.3.2 膜的照片觀察53
• 4.3.3 膜SEM表征53-54
• 4.3.4 膜的接觸角測試54
• 4.3.5 膜的機(jī)械性能測試54
• 4.3.6 膜的抗菌測試54
• 4.3.7 CA/ACPs-QPEI復(fù)合膜的重復(fù)利用性測試54-55
• 4.4 結(jié)果與討論55-61
• 4.4.1 微粒在醋酸纖維素中分散性狀態(tài)55
• 4.4.2 膜的照片55-56
• 4.4.3 SEM分析56
• 4.4.4 接觸角分析56-57
• 4.4.5 CA/ACPs-QPEI復(fù)合膜膜的抗菌分析57-58
• 4.4.6 CA/ACPs-QPEI復(fù)合膜膜的抗細(xì)菌黏附分析58-59
• 4.4.7 CA/ACPs-QPEI復(fù)合膜膜的機(jī)械性能分析59-61
• 4.5 本章總結(jié)61-62
• 總結(jié)與展望62-64
• 1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與創(chuàng)新之處62
• 2 未來展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-72
• 攻讀學(xué)位期間已完成工作72-73
• 致謝73-74

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