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碳纳米材料基抗菌复合物的制备及抗菌活性研究

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可溶性的杀菌剂、防霉剂等的大量使用，虽然在控制有害微生物污染方面发挥了巨大作用，但也污染了环境和杀死了有益的微生物，并对人体健康造成极大的危害。制备缓释性抗菌复合物，在需要抗菌的地方进行有效地抗菌，是今后研究控制有害微生物污染的发展方向。目前广泛使用的无机载银抗菌缓释材料存在价格高、抗菌活性不足和易变色的缺点；而光催化抗菌材料需要紫外光激发，且活性不足。所以，开发安全性好、稳定性和活性高的新型缓释性抗菌复合物一直是抗菌行业的研究热点。因此，本论文选取石墨烯、碳量子点（CQDs）为载体，分别用季铵盐和光催化剂修饰得到两类新型缓释性抗菌复合物，对其结构进行表征，并且研究了其抗菌活性。 1.分别通过十二烷基二甲基苄基氯化铵（1227）、溴代十六烷基吡啶（CPB）修饰氧化石墨烯（GO），得到了两种复合物GO-1227和GO-CPB，通过X射线衍射法（XRD）、红外光谱法（FT-IR）、荧光分光光度法、透射电镜法（TEM）、场发射扫描电镜法（FESEM）和X射线光电子能谱法（XPS）表征其组成、结构，并研究其抗菌活性、细胞毒性和缓释性能。研究结果发现：两种季铵盐都成功地以π-π共轭效应修饰了GO，其中CPB比1227更容易修饰GO；与纯季铵盐相比，复合物GO-1227和GO-CPB的细胞毒性均降低，GO-1227对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的失活率都有一定程度的提高；GO-1227和GO-CPB都显示良好的缓释性能，其中GO-CPB的缓释效果更好。 2.以还原氧化石墨烯（rGO）作为载体，分别通过1227、CPB修饰获得了复合物rGO-1227和rGO-CPB，通过XRD、FT-IR、TEM、FESEM、热重法（TG）和XPS等表征其组成、结构和热稳定性，并研究了其抗菌活性、细胞毒性和控释性能。研究结果表明：两种季铵盐都成功地以π-π共轭效应修饰在rGO表面，其中CPB比1227更容易修饰rGO；复合物rGO-1227和rGO-CPB的细胞毒性均比相应的纯季铵盐更低；复合物rGO-1227和rGO-CPB的对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的失活率都比相应的纯季铵盐有所降低；rGO-CPB比rGO-1227显示更好的缓释性能。 3.以ZnO和CQDs为原材料，成功制备CQDs-ZnO纳米棒复合物，通过XRD、FT-IR、TEM、FESEM、X射线能谱分析法（EDS）和XPS表征其组成结构，并对其抗菌活性、光催化降解抗菌机理和细胞毒性进行了研究。研究结果发现：CQDs-ZnO在可见光照射下具有较强的抗菌活性；在可见光照射下其产生的自由基比纯ZnO明显增多，这些自由基可以破坏细菌细胞壁的基质、细胞蛋白和核酸。CQDs-ZnO还显示低毒性。 4.以TiO2和CQDs为原材料，成功制备CQDs-TiO2纳米复合物，通过XRD、FT-IR、TEM、FESEM和XPS表征其组成结构，并研究其抗菌活性、光催化降解抗菌机理和细胞毒性。研究结果显示；在可见光照射下，CQDs-TiO2具有较强的抗菌活性；其可以明显改善对可见光的吸收，增加自由基的含量，而这些自由基可以直接攻击细菌细胞，破坏细菌的细胞壁基质、细胞蛋白和核酸；循环抗菌实验7次后，其抗菌活性的下降幅度不大；还具有很低的细胞毒性。

著录项

  • 作者

    叶小莉;

  • 作者单位

    暨南大学;

  • 授予单位 暨南大学;
  • 学科 高分子化学与物理
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 谭绍早,施庆珊;
  • 年度 2017
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 药品;
  • 关键词

    碳纳米材料; 抗菌复合物; 制备;

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