本文采用支化聚乙烯亞胺和乙醇制備陽離子碳點,并在其表面接枝含氟烷基鏈,得到一種氟化修飾的碳點材料,其對革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌以及革蘭氏陰性菌大腸桿菌和綠膿桿菌都表現(xiàn)出了優(yōu)異的抗菌活性,而對哺乳動物細胞具有較低的毒性。通過構(gòu)效關(guān)系研究發(fā)現(xiàn),氟化修飾對于碳點的抗菌活性至關(guān)重要,將含氟烷基鏈替換成烷烴基鏈會極大削弱碳點的抗菌性能。本文的結(jié)果為陽離子抗菌材料的設計提供了新的思路。 

【文章來源】：化學通報. 2020,83(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

CD及CD-F7-68的合成和表征

從SEM結(jié)果(圖3(a)、3(b))可以看出,經(jīng)過CD-F7-68處理后,大腸桿菌細胞壁有明顯的皺縮和破裂,細胞的內(nèi)容物滲出,表現(xiàn)出了顯著的殺菌效果。而對照材料PEI-F7-68以及CD在該劑量范圍內(nèi)都沒有表現(xiàn)出明顯的抗菌活性,說明將bPEI制成CD以及氟化修飾都是提高該材料抗菌性能的關(guān)鍵。同時發(fā)現(xiàn),非氟對照材料CD-C6-71只表現(xiàn)出微弱的抗菌作用,這一結(jié)果說明氟原子的存在對于提高CD的抗菌效率至關(guān)重要。為探究氟化修飾的CD在抗菌中的普適性,考察了CD-F7-68對另一種革蘭氏陰性菌綠膿桿菌(P. aeruginosa)和革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌(S. aureus)的抑制效果。從圖3(c)～3(f)可以看出,CD-F7-68對于上述兩種菌種都表現(xiàn)出了優(yōu)異的抗菌效果,抑制率分別為95%和90%,顯著高于其他幾種對照材料。相同濃度條件下,對照材料PEI-F7-68對上述兩種細菌都沒有明顯的抑制效果,CD對綠膿桿菌表現(xiàn)出25%的抑制率,而對金黃色葡萄球菌幾乎沒有殺傷效果。CD-C6-71對于綠膿桿菌和金黃色葡萄球菌的抑制率分別為33%和20%。SEM結(jié)果顯示,金黃色葡萄球菌在經(jīng)過CD-F7-68處理后,細胞壁呈現(xiàn)出了一定的褶皺,可以看到細胞表面的破裂。上述結(jié)果表明氟化修飾的碳點CD-F7-68能夠有效殺傷革蘭氏陰性菌大腸桿菌、綠膿桿菌和革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌,具有高效的抗菌活性。圖3 CD-F7-68對不同細菌的抑制效果

圖2 CD-F7-68及其對照材料對大腸桿菌的抑制效果接下來比較了文獻中廣泛報道的陽離子高分子抗菌材料支化聚乙烯亞胺(PEI,MW: 25000)、聚酰胺-胺樹形高分子(G5 PAMAM,MW: 28826)以及α-聚賴氨酸(PLL,MW: 17920)與CD-F7-68對于大腸桿菌以及金黃色葡萄球菌的抑制效果。其結(jié)果如圖4所示,幾種陽離子高分子抗菌材料在與CD-F7-68相同的濃度條件下(40μg/mL)都無法有效殺傷兩種細菌。增加以上三種陽離子高分子的濃度可以在一定程度上提高其抑菌效果,但即使將其濃度增加至200μg/mL,其抑菌效率仍然低于40μg/mL濃度條件下的CD-F7-68。

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]負載型無機抗菌材料及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 張彩麗,王鵬,宋安剛,胡俊華,任晨星,關(guān)紹康,孫玉周.  硅酸鹽通報. 2016(08)



本文編號：3584455