光敏抗菌剂及其在纺织材料上的应用研究进展

光敏抗菌剂是一种光敏分子,在日光和UVA的照射下吸收能量而激发,生成对生物物种产生氧化损伤的活性氧。将光敏抗菌剂负载在纺织材料上使其在日光或紫外光的照射下具有抗菌特性,是近年来抗菌材料的研究热点。光敏抗菌剂主要包括卟啉类、杂蒽类、噻吩类、天然光敏剂、无机纳米光敏抗菌剂等,其在纺织品上的应用方法也有多种,包括涂层法、化学改性法、静电吸附法、静电纺丝法等。因此,本文对几种光敏抗菌剂的化学结构、光反应效率、抗菌机理、在纺织材料上的应用研究及负载到纺织材料上后所出现的问题进行综述,并对未来智能光敏抗菌纺织材料的研发重点进行展望。

姜黄素增强的纤维素光敏抗菌膜制备及其对鲜猪肉的保鲜性能

本研究制备含有姜黄素且具有良好力学性能、耐水性、光敏抗菌性和高氧气阻隔性的纤维素薄膜(cellulose-curcumin-film,C-Cu_(x)-F)(x=0、0.1、0.5和1)。由于姜黄素与纤维素分子链的强相互作用,姜黄素可以显著提高纤维素薄膜的力学性能和抗水性。姜黄素掺杂含量显著影响纤维素薄膜的透氧性(P<0.05),随着姜黄素含量的增加,薄膜氧气透过率逐渐减小。在室温23℃条件下,当姜黄素质量分数分别为0%、0.1%、0.5%和1%时,纤维素膜的透氧率分别为(29.71±1.66)、(4.79±0.13)、(3.52±0.45)cm^(3)/(m^(2)·d)与(0.90±0.09)cm^(3)/(m^(2)·d)。在0%~0.5%范围内,由于分子间作用力的增强,姜黄素的加入可显著降低纤维素薄膜的透水率(P<0.05)。由于姜黄素的光敏作用产生单线态氧,纤维素薄膜对金黄色葡萄球菌具有良好的光敏抗菌作用,而且抗菌性能随着光照时间的延长而增强。在60 mW/cm^(2)的白光照射10 min后,薄膜C-Cu1-F对金黄色葡萄球菌的抑制率约为(61.00±1.73)%,照射20 min达到(91.67±1.53)%。在冷鲜猪肉的包装保鲜中,薄膜C-Cu1-F能显著抑制鲜猪肉总挥发性盐基氮的产生,降低菌落总数(P<0.05),对微生物和生物胺的产生有明显抑制作用。综上,该薄膜不仅具有优异的力学性能和抗菌性能,而且对鲜猪肉具有保鲜作用。

阳离子光敏抗菌型水凝胶的制备及性能表征

利用蒙脱土(MMT)分别吸附3种阳离子光敏剂(meso-四(1-甲基吡啶嗡-4-基)卟吩对甲苯磺酸盐(TMPyP)、meso-四(N-甲基-4-吡啶)卟吩四氯化锌(Zn-TMPyP)、亚甲基蓝(MB)),然后均匀分散在聚乙烯醇-苯乙烯基吡啶盐缩合物(PVA-SbQ)的水溶液中,通过紫外光交联法制备出相应的光敏MMT/PS水凝胶。借助透射电子显微镜(TEM)对MMT和MMT/PS形貌结构进行分析,利用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)对3种光敏水凝胶的内部形貌、热学性能进行分析,研究其溶胀性能及对金黄色葡萄球菌的抗菌效果。结果表明:3种光敏MMT/PS水凝胶均具有良好的溶胀性能。抗菌结果显示,三者对金黄色葡萄球菌均具有一定的杀灭效果,其中负载Zn-TMPyP的水凝胶在光照条件下对金黄色葡萄球菌的杀菌率达到98.49%。

脱镁叶绿酸的制备及其光敏抗菌活性

以初步纯化的叶绿素为原料,利用叶绿素酶水解、选择性酸降解两种方法制备脱镁叶绿酸。高效液相色谱分析显示两种方法得到的产物图谱相似,酸降解产物中脱镁叶绿酸A的含量较高。抗菌实验表明脱镁叶绿酸对革兰阳性菌具有光敏抑菌效果,对革兰阴性菌和酵母无明显作用。

光敏抗菌复合水凝胶的辐射制备及应用现状

水凝胶是由亲水性聚合物网络组成的材料。由于其良好的生物相容性和亲水性,被广泛应用于伤口敷料、药物递送、组织工程、生物反应器、隐形眼镜等领域。本文主要总结了典型的光催化剂、光敏剂与水凝胶的复合材料及其抗菌活性,以及光热和光动力效应的基本机制。此外,还详细介绍了水凝胶基光响应材料在微生物失活方面的应用及其使用所面临的挑战,辐射技术制备光敏抗菌水凝胶的优势及其在各领域的应用和研究进展。

呫吨化合物对大肠埃希菌和金葡菌的光敏抗菌活性研究

目的测定六种呫吨(xanthene)化合物的光敏抗菌活性以及它们的物理化学性质,评价两者之间的联系.方法通过测量最低致死浓度(MLC)和Daniel抑菌圈法测定六种呫吨化合物的光敏抗菌活性;采用对-亚硝基二甲基苯胺(RNO)脱色反应检测单线态氧产率.结果有光无光条件下,除Na2Fl外的其余五种化合物均表现出不同水平的抗菌性能.无光条件下,五种呫吨化合物对测试菌固有毒性基本相同;光照条件下,五种化合物则显示出较强的光敏毒性,化合物对大肠埃希菌的MLC值为250～125μmol/L,对金葡菌的MLC为31.3～lμmol/L;对同种菌的光敏毒性强度与化合物的单线态氧的产率基本一致.结论呫吨化合物对大肠埃希菌及金葡菌均表现出较强的光敏毒性,呫吨化合物的固有毒性主要取决于化合物分子的母核结构,取代基团对其影响较小.随着卤代原子的增加,单线态氧的产率增加,光敏活性加强;金葡菌对呫吨化合物较大肠埃希菌更为敏感.