隨著人們生活水平提高，有害細菌的傳播嚴重威 脅人類的健康，如何防止致病細菌對人體的侵害顯得 尤為迫切，具有強殺菌能力的抗菌材料受到人們的極大關注．N-鹵胺抗菌材料因具有獨特的性質，例如: 超強的抗菌性、可再生性、長期穩(wěn)定性等優(yōu)點，目前已 被廣泛的應用于建筑裝修、日用產(chǎn)品、水凈化系統(tǒng)、醫(yī) 療器械，牙科辦公設備等多個領域．

1 實驗部分

1．1 試劑與儀器

N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺( MBAA) 購于上海阿 拉丁．可溶性淀粉和過硫酸鉀( KPS) 購于天津富宇精 細化工．三氯化鐵( FeCl3·6H2O) 、聚乙二醇-10 000、 乙酸鈉( NaAc·3H2O) 、丙烯酸( AA) 來自天津科密 歐．營養(yǎng)肉湯( NＲ) 、營養(yǎng)瓊脂( NA) 來自北京奧博生 物．次氯酸鈉( NaClO) 、硫代硫酸鈉( Na2 S2O3 ) 、碘化 鉀( KI) 購于國藥集團．革蘭氏陰性菌( E．coli) 、革蘭氏 陽性菌( S．a(chǎn)ureus) 購于中國普通微生物菌種保藏管理 中心． 樣品的形貌、組成、結構分別用 TEM( JEM-2100， 日本) 、FT-IＲ ( AVATAＲ 360，美國) 、Zeta 電位分析儀( nano ZS，美國) 、XＲD ( D8-ADVANCE，美國) ．BXM-30R立式壓力蒸汽滅菌器( 上海博迅) 、振蕩器( ZWYＲ2102/2102C，中國) ．

1．2 實驗合成

稱取 0．68 g FeCl3·6H2O 于燒杯中，加入 20 mL 乙二醇，超聲分散后加入 1．0 g 聚乙二醇-10 000、1．8 g NaAc·3H2O，室溫攪拌 30 min 后全部轉入 50 mL 高 壓反應釜中，于 200 ℃水熱反應 4 h．反應結束后沉淀 用無水乙醇洗滌三次，烘干后即得Fe3O4 ． 取上述 0．3 g Fe3O4分散于 50 mL H2O 中，隨后加 入 0．4 g AA 、0．4 g MBAA，攪拌條件下升溫至 90 ℃， 并緩慢加入 10 mL KPS 溶液，恒溫 90 ℃反應 2 h．反 應后，沉淀洗滌、烘干后即為Fe3O4@ poly( MBAA-coAA) ． 稱取 0．3 g Fe3O4@ poly( MBAA-co-AA) 樣品，加 入 60 mL 次氯酸鈉溶液，室溫反應 1 h，產(chǎn)物水洗數(shù)次 后，于 30 ℃ 真空干燥，即得Fe3O4 @ poly ( MBAA-coAA) -Cl 抗菌劑．

1．3 氧化態(tài)氯的測定( 碘量法)

取 0．1 g Fe3O4@ poly( MBAA-co-AA) -Cl 于錐形 瓶中，加入 80 mL 0．025 mol /L H2 SO4及過量的 KI，分 散后，加入 5 滴 0．5%淀粉指示劑，用 Na2 S2O3溶液滴 至終點．計算公式如下: ω( Cl) /% = ( e × V × 35．45) /2m × 100 m: 被測樣品的質量( g) ，V 和 e 分別是 Na2 S2O3 的體積( L) 和濃度( mg /L)

1．4 可再生性

將 1．3 得到的Fe3O4@ poly( MBAA-co-AA) -Cl 樣 品水洗數(shù)次，并在 40 ℃真空干燥．將干燥后的粉末用 過量的 0．03% Na2 S2O3溶液除去氧化態(tài)氯，洗滌、干燥 后，加入中性 NaClO 溶液，繼續(xù)反應 1 h．再次用碘量 法測定其氧化態(tài)氯含量，并取一部分樣品水洗數(shù)次、 干燥后備用．以上步驟重復多次，以驗證其可再生性．

1．5 抗菌性能測試

E．coli 和 S．a(chǎn)ureus 采用 NＲ、NA 培養(yǎng)基培養(yǎng)，并在 使用前進行滅菌處理． 振蕩法: 配制一定梯度的樣品( Fe3O4、Fe3O4 @ poly( MBAA-co-AA) 、Fe3O4@ poly( MBAA-co-AA) -Cl) 溶液( PBS 為溶劑) : 0．75、1．5、3、4．5、6 和 7．5 g /L．分別 取 450 μL 上述溶液，加入 50 μL 108 CFU/mL 菌液， 37 ℃ 溫振蕩器 12 h．取 500 μL 上述混合液，加入0．03% Na2 S2O3溶液，連續(xù)稀釋后取 20 μL 用涂布棒 涂到固化的營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上，在 37 ℃ 恒溫培養(yǎng) 24 h，計算殺菌率．

2 結果與討論

Fe3O4 為 球 形，平 均 粒 徑 為 200 nm，分散性好．圖 1b 為包覆 poly( MBAA-AA) 后 的Fe3O4圖．從圖中可以看出，F(xiàn)e3O4 表面有一包覆 層，厚度約為 10 nm，說明聚合物已經(jīng)成功包覆在 Fe3O4的表面上．三個樣品在 2θ 為 30． 5°、35． 8°、43． 4°、53．9°、 57．4°、62．9°處出現(xiàn)的衍射峰分別對應 220、311、 400、422、511、440 六個晶面，與立方相的Fe3O4的 標準圖譜 一 致( JCPDS 19-0629)，說 明 三 個 樣 品的主要成分均為Fe3O4 ．圖 2b 為三個樣品的 FTIＲ 圖．在 584 cm－1 處 對 應 Fe－O 的 吸 收 峰，說 明三個樣品的主要成分均為Fe3O4 ．從Fe3O4 @ poly ( MBAA-co-AA ) 的紅外曲線上可以看出，在 1 643 cm－1 處出現(xiàn)了羰基的特征吸收峰，羰基來自 于 MBAA 和 AA 中的羰基; 在1 524 cm－1 處出現(xiàn)了 酰胺 N－H 的吸收峰．氯化后，1 643 cm－1 處的 C = O 藍 移 1 637 cm－1 ，1 524 cm－1 處 的 N － H 紅 移 至 1 535 cm－1 處，說明 N－Cl 取代了 N－H．對Fe3O4 @ poly ( MBAA-co-AA) 樣 品 的 失重曲線來說，室溫 ～ 300 ℃ 之間的失重，歸因于 樣品表面吸附水及結合水脫水; 400 ～ 450 ℃ 間的 失重為樣品中修飾的聚合物熱分解所致．通過對比 可以看出，F(xiàn)e3O4 @ poly ( MBAA-co-AA) 比Fe3O4 多 失重 29．1%，間接說明Fe3O4表面修飾聚合物的量 為 29．1%．

3 結論

采用了溫和的方法制備了Fe3O4 @ poly ( MBAAco-AA) -Cl 納米抗菌劑．該抗菌劑在外加磁場作用下， 具有很好的磁效應．同時對 E．coli、S．a(chǎn)ureus 兩種細菌 均具有良好的抗菌性、再生性，重復再生氧化態(tài)氯含 量 10 次后，仍具有穩(wěn)定的抗菌性能，具有潛在的市場 應用價值