聚苯丙抗菌乳液的制備及其結(jié)構(gòu)與應(yīng)用研究.pdf

1、聚六亞甲基鹽酸胍是一種高效廣譜的環(huán)保型新型陽(yáng)離子聚合物，可廣泛用于醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)及工業(yè)產(chǎn)品領(lǐng)域。但因其水溶性好、分子量低，在應(yīng)用過(guò)程中很難保持長(zhǎng)久的抗菌性，尤其是應(yīng)用于抗菌紙或包裝材料的纖維素纖維。
　　為了解決小分子抗菌劑易流失、安全性及抗菌持久性的問(wèn)題，本文以甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯(GMA)鍵合聚六亞甲基鹽酸胍(PHGH)得到末端帶有碳碳雙鍵的功能化聚六亞甲基鹽酸胍(GPHGH)，同時(shí)采用預(yù)乳化半連續(xù)種子乳液聚合的制備方法，將抗

2、菌功能單體GPHGH與苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸正丁酯(BMA)，通過(guò)引發(fā)劑過(guò)硫酸銨(APS)和陽(yáng)離子乳化劑十六烷基三甲基氯化銨(CTAC)的作用進(jìn)行聚合反應(yīng)，制備陽(yáng)離子聚苯丙高分子抗菌乳液(PA-co-Gs)。
　　利用多角度粒度與Zeta電位分析儀、紅外光譜儀(FT-IR)、透射電鏡(TEM)等儀器對(duì)該胍鹽高分子抗菌乳膠粒子的組成、形態(tài)及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征;深入分析并討論了引發(fā)劑用量、乳化劑用量、單體比例以

3、及反應(yīng)溫度等條件對(duì)乳液聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、乳液穩(wěn)定性以及粒徑分布、電荷性等影響，并優(yōu)化乳液的合成工藝條件;通過(guò)二倍稀釋法及抑菌圈法測(cè)試了系列PA-co-Gs乳液對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌金黃色葡萄球菌、革蘭氏陰性菌大腸桿菌及真菌白色念珠菌的抗菌性能;應(yīng)用細(xì)胞形態(tài)觀察、MTT比色法，探討了該高分子抗菌劑在體外對(duì)肝癌(SMMC-7721)、膀胱癌(T24)及骨骼肌細(xì)胞(HSKMC)的作用效果。研究結(jié)果表明:
　　(1)通過(guò)單因素方法探討采用預(yù)乳化半連

4、續(xù)乳液聚合法制備乳液的較佳工藝條件:單體比例St∶BA∶MBA∶GPHGH=20∶20∶20∶1(mol∶mol)一定時(shí)，當(dāng)引發(fā)劑含量為0.4-0.5％(wt％)、乳化劑含量4％-6％(wt％)、反應(yīng)溫度70-80℃時(shí)，單體轉(zhuǎn)化率≥80％，可得到顆粒尺寸均勻適中、穩(wěn)定性好的抗菌乳液。
　　(2)FT-IR表明功能性陽(yáng)離子抗菌單體GPHGH與單體St、BA及BMA參與了聚合反應(yīng)，成功將胍基官能團(tuán)引入高分子抗菌劑中;由TEM及粒徑分析

5、可知PA-co-Gs乳膠粒子外觀形狀較圓，大小比較均一。在反應(yīng)溫度為80℃，引發(fā)劑含量為0.5％(wt％)，乳化劑含量為4％(wt％)，n(St)∶n(BA)∶n(BMA)∶n(GPHGH)=20∶20∶20∶1的條件下，合成的乳液乳膠粒子平均粒徑為115 nm，粒度分布指數(shù)PDI為0.230，乳膠粒子呈現(xiàn)良好的單分散性。
　　(3)通過(guò)肉湯稀釋法測(cè)定PA-co-Gs對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的最低抑菌濃度(MIC)、最小殺菌濃度

6、(MBC)，在實(shí)驗(yàn)的單體摩爾比例范圍內(nèi)，乳液對(duì)E.coli和S.aureus的MIC值范圍均在1-16 ppm，最小MIC分別低至4 ppm和1 ppm;對(duì)E.coli和S.aureus的MBC值范圍在4-64 ppm，最小MBC分別低至8 ppm和4 ppm，表明該高分子抗菌劑對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有優(yōu)異的抗菌性能，且對(duì)S.aureus的抗菌性能稍微優(yōu)于對(duì)E.coli的抗菌性能。
　　(4)在較佳工藝條件下合成的抗菌乳液P

7、A-co-Gs對(duì)白色念珠菌C.albicans的MIC為10 ppm，表明該高分子抗菌劑對(duì)真菌同樣具有優(yōu)異的抗菌性能。
　　(5)通過(guò)抑菌圈法定性測(cè)定了PA-co-Gs的抗菌性能，結(jié)果表明純聚苯丙乳液PA不具有抗菌效果，引入陽(yáng)離子抗菌功能單體GPHGH后得到的PA-co-Gs具有優(yōu)異的抗菌性能且抗菌性能持久。
　　(6)MTT法對(duì)SMMC-7721、T24和HSKMC三種細(xì)胞分別予以不同濃度的PA-co-Gs作用24 h和4