凹土胶体粒子改性蓖麻蚕丝的结构与抗菌性能研究
【CN109810255B】一种植物纤维的改性方法【专利】
备及其絮凝性能研究《. 南京大学学报(自然科学 版)》.2013 ,( 第04期),
审查员 刘晓静
权利要求书2页 说明书4页
( 54 )发明 名称 一种植物纤维的改性方法
( 57 )摘要 本发明涉及一种聚合物9810255 B
CN 109810255 B
权 利 要 求 书
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1 .一种植物纤维的改性方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)采用植物纤维原浆分散到水中制得分散液; (2)向分散液中加入乙醇、氢氧化钠,控制反应温度为-10℃~80℃,使纤维表面部分发 生碱化反应; (3)将上述表面部分碱化处理的 植物纤维中 加入一氯醋酸进行反应 ,制得纤维表面含 有羧甲基的植物纤维; (4)将上述部分羧甲 基化的 植物纤维通过接枝剂与水溶性聚 合物进行接枝反应 ,制得 水溶性聚合物改性植物纤维 ;所述的水溶性聚合物包括含有羧基的 羧甲 基纤维素 、聚丙烯 酸钠、阴离子聚丙烯酰胺及含有聚丙烯酸链段的聚乙烯醇中的一种或多种组合物,则接枝 剂为二官能或三官能度的氮丙啶;所述的二官能或三官能度的氮丙啶接枝剂包括:乙二醇二[3- (2-甲 基氮丙啶基) ]丙酸酯、丁二醇-二[3- (2-甲 基氮丙啶基) ]丙酸酯、三羟甲 基丙 烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基)]丙酸酯、三羟甲基丙烷-三[3-(2-氮丙啶基)]丙酸酯中的任意 一种。 2 .根据权利要求1所述的植物纤维的改性方法,其特征在于,所述的植物纤维原浆还可 以为植物纤维与纳米纤维素的混合物,质量比率为1:0 .1-20。 3 .根据权利要求1所述的植物纤维的改性方法,其特征在于,所述的植物纤维原浆包括 木浆、草浆、蔗浆、棉浆、竹浆、回收废纸浆中的任意一种,所述的分散液中含有植物纤维原 浆的质量浓度为0 .5-2%。 4 .根据权利要求1所述的植物纤维的改性方法,其特征在于,步骤(2)中乙醇的加入量 为分散液质量的0 .1-5%,氢氧化钠的加入量为分散液质量的0 .1-20%。 5 .根据权利要求1所述的植物纤维的改性方法,其特征在于,步骤(3)中一氯醋酸的加 入量为表面部分碱化处理的植物纤维质量的0 .5-10%。 6 .根据权利要求1所述的植物纤维的改性方法,其特征在于,步骤(4)中所述的水溶性 聚合物还包括含有羟基的羧甲基纤维素、聚丙烯酸羟乙酯-丙烯酸钠、聚丙烯酸羟乙酯-丙 烯酰胺及聚乙烯醇中的一种或多种组合物,则接枝剂为甲醛、乙二醛或戊二醛中的任意一 种。 7 .一种权利要求1-6任一项所述的改性的植物纤维进一步原位接枝单体共聚物的改性 方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)将权利要求1-6任一项所述的改性的 植物纤维分散到水中 ,形成分散液 ,加入含双 键的单体,辅助超声波及-10℃~50℃的低温下分散乳化,分散乳化时间为5-30分钟; (2)接着加入过硫酸铵,通过自由基引发单体聚合,在改性的植物纤维或纳米纤维素表 面进行原位乳液接枝反应,时间2-4小时,温度60-90℃; (3)向 上述反应液中 加入 引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐 ,即得含双键的 单体共聚 物接 枝改性植物纤维或纳米纤维素。 8 .根据权利要求7所述的改性方法,其特征在于,所述的含双键的单体包括苯乙烯、乙 烯基吡啶、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和丙烯酰 胺单体中的一种或多种的共聚物。 9 .根据权利要求7所述的改性方法,其特征在于,所述的权利要求1-7任一项所述的改 性的植物纤维或纳米纤维素、植物纤维原浆、纳米纤维素分散液的质量浓度为0 .5-2%;含双
凹土胶体粒子对棉织物的防紫外线和抗菌整理
中图 分 类 号 : s 1 5 5 T 9 . 文 献 标 志 码 : A
Ulr v o e e it nta d a tba t r a n s n fc to a r c t a i l t r ss a n n i c e i lf ihi g o o t n f b i s i wih a t p l ie c lo d n n pa tc e t ta u g t o l i a o r i l s
摘
要 为研 制 具 有 防 紫外 线 和抗 菌 性 能 的 多 功 能 织 物 , 凹 土 胶 体 粒 子 整 理 到 棉 织 物 表 面 , 用 激 光 粒 度 仪 、 将 采
S M、G D A、 光 光谱 等 测 试 手 段 对 凹土 的分 散 及 其 整 理 后 棉 织 物 的结 构 与 性 能 进 行 测 试 和 表 征 。结 果 表 明 : E T —T 荧 凹 土胶 体 粒子 的粒 径 为 10~10n 凹 土 粒 子 可 被 较 好 地 整 理 到 棉 织 物 表 面 , 着 凹 土 粒 子 质 量 分 数 的 提 高 , 物 0 5 m; 随 织 表 面覆 盖 的 凹 土粒 子 多 而均 匀 ; 凹 土 胶 体 粒 子 整 理 后 , 织 物 的 结 构 和 热 稳 定 性 提 高 ; 光 光 谱 表 明 , 土 可 吸 经 棉 荧 凹 收 紫 外 线 , 有 良好 的 防 紫 外 效 果 ; 理 后 的棉 织 物 同 时具 有 优 异 的抗 菌 性 能 ; 土 粒 子 整 理 对 棉 织 物 的 风 格 及 白 具 整 凹
第 3 3卷
第 9期
纺
织
学
2004年度国家科学技术奖(介绍及目录)
2004年度国家科学技术奖(介绍及目录)
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在2004年度国家科技奖励中,以权威性和五百万元人民币巨额奖金而备受关注的国家最高科学技术奖出现空缺。
据知,这是该奖项自2000设立并颁发以来的首次空缺。
与此同时,国家自然科学奖一等奖继2002度和2003年度分别评出一项后,此次再度空缺。
但“东边不亮西边亮”,国家技术发明奖一等奖已连续六年空缺的尴尬局面终于被打破,材料领域的两项成果“耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料应用技术”和“高性能炭/炭航空制
动材料的制备技术”,分获国家技术发明奖一等奖。
其他国家科技奖项则各有所属:28项成果获国家自然科学奖二等奖;26项成果获国家技术发明奖二等奖;16项成果获国家科学技术进步奖一等奖;228项成果获国家科学技术进步奖二等奖。
瑞士医药专家丹尼尔·魏思乐、美国物理学专家肯·金特、意大利环保专家科拉多·科利尼、美国信息管理专家张汝京、日本工业设计专家荣久庵宪司等五人,则被授予2004年度中华人民共和国国际科学技术合作奖。
2004年度国家自然科学奖目录
二等奖
2004年度国家技术发明奖目录
一等奖
二等奖
2004年度国家科学技术进步奖
2004年度中华人民共和国国际科学技术合作奖人选及其情况:。
第十三届挑战杯大学生课外学术科技作品竞赛自然科学类
8
特等奖
《乙型肝炎相关慢加急性肝衰竭预后预测模型的研究》
温州医科大学
9
一等奖
《Wnt5a对黑色素细胞增殖和黑色素合成的影响探究》
中国人民解放军第三军医大学
10
一等奖
《中国涡虫三肠目1新纪录科1新种及单肠目3新种》
深圳大学
11
一等奖
《稀土共价型纳米荧光探针的构筑及其在主客体化学中的应用》
华南师范大学
《大分子自组装纳米传感器制备及对家装、食品领域中几种有害物质的检测》
江南大学
27
一等奖
《重要甾体药物中间体三羟基雄甾烯酮的全生物法合成》
江南大学
28
一等奖
《氧化亚铜纳米粒在恶性肿瘤治疗中临床应用潜力及作用机制的研究》
中国人民解放军第二军医大学
29
一等奖
《水溶性柱[5]芳烃对碱性氨基酸的选择性键合研究》
12
一等奖
《具有光、电、磁功能配合物的设计合成、结构与性质研究》
广州大学
13
一等奖
《新型核酸探针在生命医学中的应用》
武汉大学
14
一等奖
《基于天然多糖-累托石复合物的改性纳米纤维包装材料及其性能评价》
华中农业大学
15
一等奖
《大气环境污染对乳腺癌影响的研究》
山东大学
16
一等奖
《新型复合光催化剂的合成及光催化降解有机染料性能研究》
《CVD石墨烯的刚度增强效应》
北京大学
上海大学
30
一等奖
《青藏高原拟步甲的自然选择与适应进化》
河北大学
31
一等奖
《新能源交通工具对传统燃油汽车的替代性研究——电动自行车推广可行性研究报告及政策建议》
利用纳米孔测序鉴定蓖麻蚕病害
环境昆虫学报2021, 43 (1): 260 -264Jooroat p Esvimomeotol Entomologyhtt p : 〃hjkcxb. ahjouRaW. netdoi : 1003969 Lji s n01674 -085802021001028陈大嵩,黄鸿,吴华,李健雄,戴建青-利用纳米孔测序鉴定菴麻蚕病害[J ]-环境昆虫学报,2021, 43 (1): 260 -264-利用纳米孔测序鉴定u 麻蚕病害陈大嵩,黄 鸿,吴 华,李健雄,戴建青(广东省科学院动物研究所,广东省动物保护与资源利用重点实验室,广东省野生动物保护与利用公共实验室,广州510260)摘要:萬麻蚕Sams pom 为大蚕蛾科樗蚕属的绢丝与食用的非滞育型经济昆虫,且是少数可以室内大量圈养的绢丝昆虫, 饲养(在 蚕室内大 的生 程遭受毁灭 害的侵害, 蚕微粒子病、、软 等,且随着 对 的不停积累蚕 呈发严重的趋势, 发以清除。
因此,对蚕病的监测是防控蚕病爆发的重要手段之一(掌上纳米孔测序仪MuION 是一款便携式高通量测序平台,便于 实 DNA 测序并对测。
本文通过MuION 测序仪对萬麻蚕病蚕DNA :测序,并对未DNA 序 分析,探讨了利用MuION 测序仪鉴定萬麻蚕 的 ,对蚕病的监测提供了保障(关键词:萬麻蚕;MUION ;病原;鉴定 中图分类号:Q965; S433文献标识码:A文章编号:1674 -0858 (2021) 01 -0260 -05Identifying of Samm ricini diseaset by nanoporr sequencingCHEN Da-Song , HUANG Hong ,LI Jian-Xiong ,DAI Jian-QU/ ( Guangdong Keg LVooPy of AnimalConseeeation and Resou ece Uti ei oation , GuangdongPubeicLaboeatoeyoeWied AnimaeConseeeation and Utilization ,Ins/tuio of Zoology , Guangdong Acxduny of ScWnca ,Guangzhou 510260,China ) Abstract : Samd SSi is a silk produced and edibio non diapause economic insect belonging tnSWurnii /xe famip. It is ono of tho om silk production insects that cxn bo laryela m/md indoors ,which can beeeaeed in succe s ieegeneeationstheoughouttheyeae.Theeaege-scaeeindooeeeaeingpeoduction oeS . sWmt may bo ruined by destoc/vv diswsos which includos micmspom disease , nucW/r polyhedrosisdisease , and soetotdisease.Diseaseswi a becomeinceasingseiouswith thecontinuousaccumuaation oepathogens , and thepathogensbecomemoeedi e i cuattoeemoee.Theeeeoee , diseasemonitoeingisthemost important means tn prevent tho disease outbreak. MinlON is a poeVla high -throughput sequencing pWPom , which is convenient for pathogen DNA sequencing. In this papor ,tho DNA of sick S - ridel wassequenced by MinlON ,and tho unknown pathogen DNA sequencos wera attempted tn bo identified- Tho Ovibd/y of using MinlON tn idw/fy tho pathogen was discussed , which provided a guaranteo far thomonitoingoesiakwom disease.Key woelt : Semis ridel ; MinlON ; pathogen ; LidentiLcx/on-蒐麻蚕SodS SSi ,又叫惠利蚕、木薯蚕,滞育经济型昆虫。
再生蚕丝丝素蛋白纳米颗粒的制备及抗菌性
Ab ta t Na osaep rce f i bonp pie( F )w r rp rdb res p poes i ovn sr c n —c l at lso l f ri e t i ski d S P eep e ae yat e ・t rc s :ds lig h e s
CHEN Z n mi ‘ HAO ee ‘ ho g n Xu f i ,W U Da a g yn 2
,
,
R O J j ‘ S A e A i i , H O F i aa ‘
( . ol eo hmir a dBon ier g,C o g ig Isi t o eh o g 1 C lg fC e s ) n iegnei e t n h nqn ntue fT cn l y,C og ig 4 0 5 t o hn qn 0 0 0,C ia; hn 2.C lg fTxi n amet otw s U i ri ol eo etea d G r n ,Suh et nv sy,C o g ig 4 0 0 e l e t h n qn 0 7 0,C ia) hn
随 着高分 子 技 术 的 不 断 发展 , 研 究 领 域 也 不 其
近年 来生 物功 能材 料领 域 出现 了纳米 生 物材料 的研 究热 点 。纳 米生 物 材 料 可 以应 用 在 组 织 工程 、 再生 医 学材料 以及生物 相 容界 面材 料等 领域 。其 在
陈 忠敏 ,郝 雪菲 ,吴 大 洋 ,饶 佳 家 ,邵 飞
(. 庆工学院 化学与生物工程学 院 , 庆 1 重 重 4 0 5 ; .西 南 大 学 纺 织 服 装 学 院 , 庆 000 2 重 400 ) 070
摘 要 采 用一 种 高 效 简 便 新 工 艺 , 用特 定 的 溶 剂 将 家 蚕 丝 素 蛋 白溶 解 , 析 浓 缩 后 用 a糜 蛋 白酶 酶 解 , 备 了蚕 透 一 制 丝 丝 素 蛋 白 纳 米 级 颗 粒 , 行 了 4种 不 同 溶 剂 溶 解 的 筛选 性 实 验 。结 果 表 明 : 用 LB/H O / 进 采 ir , H H O溶 剂 溶 解 , 析 C 透 浓 缩 后 用 a糜 蛋 白酶 酶 解 的整 体 工 艺效 果 最 优 。对 生 成 的 纳 米粒 子 尺 寸 用 扫 描 电 镜 、 发 射 扫 描 电 镜 进 行 表 征 , . 场 观 察 到4种 混 合溶 剂 溶 解得 到 的 丝 素 蛋 白 肽 颗 粒 大 小 在 2 5 m之 间 ; 用 a糜 蛋 白 酶 酶 解 后 , 素 蛋 白肽 颗 粒 0 0 再 一 丝 的 大 小 降 解 为 8 30n 0— 0 m。测 定 了丝 蛋 白 肽 粉 末 的 抗 菌 性 , 其纳 米 级 颗 粒 比微 米 级 颗 粒 具 有 更 优 异 的 抗 菌 效 果 。 关键 词 丝 索蛋 白 肽 ; 米 丝 素肽 颗 粒 ; 菌 性 能 ;纳 米 生 物 材 料 纳 抗
壳聚糖整理蚕丝非织造布的抗菌性研究
纺织学报
第二十三卷
第一期
壳 聚糖 整理 蚕 丝非 织 造 布 的抗 菌 性研 究
许 莹 陈建勇
( 浙江工程学院材料与纺 织学 院 . 杭州 ,10 3 303 )
摘 要: 本研 究选崩缫丝厂 的下脚避 、 绸厂的废丝 、 边角鳕料和等级较 差的绢纺原料作为原料用 针刺法制成蚕 丝非织 造布, 既 有蚕丝优良的服用性能 . 卫符告蚕丝非纽 造布的生产要求 再利用壳聚糖所具有 的抗 菌性 、 生物相 容性和无 毒性 , 配制成挠菌 整 理荆 , 对蚕丝非织遣布进行抗苗整理 , 为开发新颖 的功能 性医用非织造布奠定 了基础 关键词 : 微生物整理 蚕丝 非织 造布 壳聚糖 抗苗性 研究 抗 中图 法 分类 号 :S 1 5 5 ' 9 8 I
8 . 4% ) 56 )
2 2 抗 菌效 果分析 .
图 2 中的 1 ~8 代表正交实验中八组实验 ~4 。
的编号 由图中的变化趋势来看 , 不 同条 件抗 菌整 经 理后 的蚕丝 非织 造布对 金黄 色葡
12 实验方 法 .
12 1 蚕丝非织造 布的壳聚糖整理工艺 根据文 . 献中报道的影响壳聚糖抗菌效果的关键 因素及工艺 条件 l 采 用正 交 实验 法 。根 据正 交 实 验 的 结 果 1. 1 将壳聚糖配制成一定浓度的醋酸溶液即为抗菌整理
1 实
验
差异 未整理前丝纤维的表面圆滑 , 无任何粘附物;
整 理后 , 在丝 纤维 的 表 面 可看 到有 壳 聚糖 附 着 在纤
维表面。
1 1 主要实 验材 料
蚕丝非织 造布 ( 浙江 丝 绸科 学 院提 供 ,0 / 2 6g m , 针刺 法制造 )壳 聚糖 ( 子 量分 别 为 4 . , 分 6 1万 ( 乙 脱 酰 度 D 7 1 %) 1 1万 ( 乙 酰 度 D ) D 8 . 9 、 8 脱 I
再生蓖麻蚕丝素蛋白静电纺丝的结构研究
Ab t c : i sw r ol d i n a u o s s l t n o o i m a b n t o e ta t h ei i r t i s h x r c e i s r t l e e b i n a q e u o u i fs d u c r o ae t x r c e s r n p oen . e e ta td sl a S k e o t c T k wa is l e n al t d c n e tai n L S N s l t n a d d a y e tr h n c s i o oy tr n ih s ra e sd s ov di mi o c n r t i C ou i n ilz d i wae . e a t t n p l sy e ed s u fc s o i e o o n T t ma ef ms T e f ms r a r d o t n HF P a d w r p r d n n w v n we f e e e ae a ac n h arcn i k l . h l ec ri u I . n e p e a e o — o e b o g n r t d S mi y t i ii i l i i we e i r sk
fb onfb r t l cr s nn n t o . emo p o o y o e n n i r i e swih ee to pi i gme h dTh r h lg ft o -wo e b we ei v sia e ySEM. n oy rc i h v n we r n e t td b g a d p lme i sr t r ft lc r s u b r r n lz d b TI X— a nd DTA/ tucu eo e e to p n f e swe ea ay e y F R、 r y a he i TG. her s l h we h tt e d a tro e T e u ts o d t a h i mee ft h n n— v n we b r r m h e e e ae a a c n h a rc n sl b on we e a o ts v r l c o t r.n h o wo e b f e s fo t e r g n r t d S mi y t i ii i i f r i r b u e e a mir mee sa d t e i ki
河北省自然基金网评通过项目
序号项目编号项目名称学科类别主持人依托单位1A2015104009混合团簇Lu13-nXn(n≤12, X=Na, Mg, Al, Si, P)的结青年科学基金赵志巍保定市科学技术局2C2015104014抑制致病疫霉的脂肽抗生素的分离纯化及性质研究青年科学基金吴艳清保定市科学技术局3A2015409011功能梯度压电结构中的波弥散特性和瞬态波动研究青年科学基金周云英北华航天工业学院4C2015101013人工诱导枣疯病抗性的病原传导规律及分子机制研究青年科学基金刘晓光承德市科学技术局5C2015101020冀北坝上地区植被恢复过程生态效应研究青年科学基金杨越承德市科学技术局6B2015406013光催化降解制药废水反应中氧化助催化剂的开发与应用青年科学基金温福宇承德医学院7H2015406023Urantide对NF-κB炎症信号通路的作用及机制研究青年科学基金赵娟承德医学院8H2015406046抑制mTOR通路对大鼠脑缺血再灌注损伤神经元自噬及凋青年科学基金陈萌承德医学院9A2015501066分拆函数同余问题的研究青年科学基金周蕊东北大学秦皇岛分校10A2015501102时间非均匀型随机抛物方程的有限元方法研究青年科学基金祁瑞生东北大学秦皇岛分校11A2015501130脉冲微分方程数值分析青年科学基金张贵来东北大学秦皇岛分校12B2015501020快离子导体包覆富锂锰基正极材料及其在高压电解液中青年科学基金王志远东北大学秦皇岛分校13D2015501070古近纪风场重建研究——以渤海湾盆地为例青年科学基金刘立安东北大学秦皇岛分校14E2015501073千米深井大型提升机主轴装置的动态可靠性及灵敏度研青年科学基金王新刚东北大学秦皇岛分校15E2015501080双酚A类污染物在水消毒过程中的转化机制研究青年科学基金吴明松东北大学秦皇岛分校16F2015501049模糊时空数据XML模型构建及应用研究青年科学基金柏禄一东北大学秦皇岛分校17F2015501084具有不确定性和时滞的多智能体系统一致性控制研究青年科学基金孙慢东北大学秦皇岛分校18F2015501097室内环境下基于无线传感器网络的实时节点定位算法研青年科学基金程龙东北大学秦皇岛分校19F2015501114基于面部温度分布特征的面瘫严重度自动评估基础方法青年科学基金刘旭龙东北大学秦皇岛分校20F2015501122面向混合拒绝服务攻击防范的溯源和阻断机制研究青年科学基金鲁宁东北大学秦皇岛分校21G2015501064京津冀一体化下河北省承接产业转移与产业结构动态演青年科学基金张伟东北大学秦皇岛分校22B2015109004褐煤和石油焦共气化过程中的协同作用机理及动力学研青年科学基金任立伟邯郸市科学技术局23F2015405011用于高效Si基薄膜太阳电池的Nb掺杂ZnO透明导电薄膜青年科学基金王延峰河北北方学院24H2015405042ASK1/p38 MAPK通路在休克致淋巴管内皮屏障损伤中的青年科学基金郭亚雄河北北方学院25A2015201050辉光放电电解等离子体引发pH/温度双敏感型半纤维素青年科学基金张文明河北大学26A2015201212引力熵及引力的热效应研究青年科学基金肖勇河北大学27B2015201053新型G-四链体DNA高选择性钌配合物的设计、合成及抗青年科学基金赵晓珑河北大学28B2015201069板栗多糖资源开发的基础研究青年科学基金李红燕河北大学29B2015201097多功能上转换纳米药物载体连接的间充质干细胞:新型青年科学基金李振华河北大学30B2015201130基于可视化比率型荧光复合材料探针的生物传感器研究青年科学基金王愈聪河北大学31B2015201160“多羟基化合物—硼酸络合酸”手性选择剂的液相制备青年科学基金王利娟河北大学32B2015201175手性有机小分子共催化策略对活性有机中间体的构建青年科学基金齐静河北大学33B2015201193基于P450酶电化学传感器的药物代谢与代谢基因毒性研青年科学基金苏明河北大学34C2015201156三孢布拉霉类胡萝卜素合成链的代谢调控及改造青年科学基金辛琪河北大学35C2015201157基于转录组测序结果分析研究吡咯喹啉醌高效合成过程青年科学基金葛欣河北大学36E2015201203钙钛矿结构铁电材料退极化场对光伏器件的界面调控和青年科学基金陈剑辉河北大学37E2015201233铁酸铋铁电薄膜光伏特性研究青年科学基金付跃举河北大学38F2015201089基于检查点的分布式软件行为可信性评价模型研究青年科学基金李珍河北大学39F2015201140云环境下基于BSP模型与大规模社会网络分析的个性化青年科学基金刘海博河北大学40F2015201196基于流固耦合FSI的冠状动脉狭窄的研究青年科学基金王光磊河北大学41H2015201076肠道微生态制剂对K1型肺炎克雷伯菌引起的肝脓肿感染青年科学基金陈楠河北大学42H2015201143MCPH1蛋白表达调控体内外食管癌放疗敏感性研究青年科学基金史鸿云河北大学43A2015402035基于有源光波导的光流体器件操控生物大分子的研究青年科学基金刘秀红河北工程大学44A2015402096从函数论角度研究超旋量空间上的Dirac型方程青年科学基金袁洪芬河北工程大学45A2015402138基于晶体缺陷热平衡理论对钙钛矿结构锰氧化物中A位青年科学基金刘少鹏河北工程大学46C2015402145乳酸菌干燥保存期的生理损伤机制研究青年科学基金朱守创河北工程大学47D2015402124填埋场渗滤液中重金属形态变化及迁移过程模拟研究青年科学基金张海霞河北工程大学48D2015402125华北油田咸水储层长石矿物永久封存CO2潜力研究青年科学基金金超河北工程大学49D2015402159基于采样定理与分数进制轮廓波变换的DEM多分辨率表青年科学基金王海江河北工程大学50E2015402058新型可见光催化剂钒酸盐/电纺碳纳米纤维异质结材料青年科学基金母静波河北工程大学51E2015402088可控有序纳米织构化表面的黏附和摩擦机制研究青年科学基金张晓亮河北工程大学52E2015402094高牌号无取向硅钢再结晶织构形成机理研究青年科学基金马良河北工程大学53E2015402111超高密度磁记录用交换耦合复合介质中软/硬磁层结构青年科学基金谢海龙河北工程大学54E2015402120基于生产效率最高的自移式半连续剥离工艺开采参数优青年科学基金李新旺河北工程大学55E2015402128基于同位素技术的滏阳河流域水循环过程研究青年科学基金王利书河北工程大学56E2015402139基于ENTRANSY的喷淋换热器内热湿传递过程优化研究青年科学基金鲍玲玲河北工程大学57E2015402148气候变化下的城市水资源脆弱性评估方法研究青年科学基金索梅芹河北工程大学58F2015402033基于广义模糊输出的支持向量机青年科学基金王超河北工程大学59F2015402070区间二型模糊控制系统降型方法研究青年科学基金生龙河北工程大学60F2015402108面向普适计算的互动式屏幕隐式反馈基础问题研究青年科学基金王巍河北工程大学61F2015402114基于序列模式挖掘和聚类的软件漏洞分析方法研究青年科学基金吴迪河北工程大学62F2015402119基于社区结构的Web API服务发现和个性化推荐研究青年科学基金韩院彬河北工程大学63A2015202242聚碳酸酯应变局部化的失稳分析青年科学基金齐德瑄河北工业大学64A2015202343多孔氧化铝薄膜结构色的可控及成色机理研究青年科学基金徐芹河北工业大学65B2015202079h-BN二维平面纳米结构的自模板合成与性能研究青年科学基金刘振亚河北工业大学66B2015202090小分子多羟基化合物多晶型成核控制研究青年科学基金苏伟怡河北工业大学67B2015202249利用两性离子交换介质实现蛋白质复性与分离纯化过程青年科学基金杨春燕河北工业大学68B2015202261壳聚糖类手性载体负载纳米金属催化剂的制备及其催化青年科学基金李小娜河北工业大学69B2015202291基于透明质酸的靶向药物传递体系的构筑及生物活性研青年科学基金杨洋河北工业大学70B2015202303激光诱导氨硼烷完全脱氢及其机理研究青年科学基金刘辉河北工业大学71B2015202305铂基合金纳米晶的可控合成及电催化性能研究青年科学基金于晓飞河北工业大学72B2015202306作为药物载体的改性疏水型膳食纤维低聚糖胶束的合成青年科学基金杨芳河北工业大学73B2015202346新型纳米晶体/活性BN复合材料的设计合成及催化性能青年科学基金郁超河北工业大学74B2015202369氨和双氧水为原料高效合成固体羟胺盐的绿色组装过程青年科学基金高丽雅河北工业大学75C2015202202三角褐指藻有性生殖对摄食压力响应机制研究青年科学基金李斯河北工业大学76D2015202342基于高分一号卫星影像的雾霾监测方法研究——以石家青年科学基金杜子涛河北工业大学77E2015202035异形柱框架节点的改善措施及其抗震性能试验研究青年科学基金李艳艳河北工业大学78E2015202050基于无单元法的组织间隙电阻抗重建算法研究青年科学基金王宏斌河北工业大学79E2015202070氧化铝基纳米复合喂料和涂层的显微组织优化及机理研青年科学基金杨勇河北工业大学80E2015202073刺激响应性氧化石墨烯用于药物载体的研究青年科学基金齐俊杰河北工业大学81E2015202081镁基非晶复合材料在力学/化学联合作用下的腐蚀及断青年科学基金王志峰河北工业大学82E2015202084二元过渡族金属硼化物的弹性与热动力学性质的理论与青年科学基金徐学文河北工业大学83E2015202143光伏系统直流电弧故障检测技术研究青年科学基金王尧河北工业大学84E2015202194基于微流控芯片的低浓度抗体快速富集机理及实验研究青年科学基金李姗姗河北工业大学85E2015202205多尺度粗粒土细观力学及工程特性研究青年科学基金王子寒河北工业大学86E2015202288基于燃气透平叶片内外复合冷却结构中的流固热耦合问青年科学基金王进河北工业大学87E2015202295纳米晶胶体墨水技术铜铟硒基薄膜的致密化及成相机理青年科学基金刘辉河北工业大学88E2015202312农林废弃物快速制备优质活性炭青年科学基金段昕辉河北工业大学89E2015202321柴油正丁醇混合燃料部分预混燃烧及降低排放机理的研青年科学基金雒婧河北工业大学90E2015202356锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4的晶体结构调控与青年科学基金王丽河北工业大学91E2015202361纳米电气石微粒表面微结构调控及其生物学效应研究青年科学基金张红河北工业大学92F2015202056电阻抗成像的边界性态优化和重建算法研究青年科学基金徐遥远河北工业大学93F2015202150临近空间飞行器非线性鲁棒自适应容错控制方法研究青年科学基金王婕河北工业大学94F2015202214基于压缩感知的无线视频传感网编解码新技术研究青年科学基金闫文杰河北工业大学95F2015202267极大规模集成电路阻挡层钴化学机械平坦化材料的研究青年科学基金王辰伟河北工业大学96F2015202311实时HEVC编码器技术和理论研究青年科学基金潘兆庆河北工业大学97F2015202331基于联合降噪的相干光OFDM系统信道估计技术研究青年科学基金曾祥烨河北工业大学98A2015410005连续格理论的推广和应用青年科学基金张晓媛河北金融学院99A2015410006数论在密码学中的应用研究青年科学基金侯毅苇河北金融学院100A2015207012排序集抽样下随机删失数据的非参数统计研究青年科学基金董晓芳河北经贸大学101D2015207002极端降水对土地资源脆弱性的影响机理与适应研究青年科学基金聂承静河北经贸大学102D2015207008基于时序植被指数库的多源多尺度遥感数据自动分类方青年科学基金武彦斌河北经贸大学103F2015207009道路网络中的轨迹隐私保护技术研究青年科学基金霍峥河北经贸大学104B2015208005BiOBr的插层修饰与负载及其吸附/光催化氧化脱硫研究青年科学基金王晓静河北科技大学105B2015208042手性溴代阻燃剂对植物的对映体选择性行为研究青年科学基金武彤河北科技大学106B2015208113PCBs和镉复合暴露引发红细胞毒性研究青年科学基金王立新河北科技大学107B2015208124磁性钨酸铋异质结原位一步法合成及其高效可见光光催青年科学基金郝影娟河北科技大学108B2015208158三苯胺类光敏染料分子结构的量化研究及设计青年科学基金李昆杰河北科技大学109C2015208052高铁肌红蛋白还原系统与线粒体电子传递链偶联机制研青年科学基金高晓光河北科技大学110C2015208150新科斯糖月桂酸酯抑制金黄色葡萄球菌作用位点分析青年科学基金宁亚维河北科技大学111E2015208015复杂螺旋曲面五轴包络铣削轨迹生成及形状误差评价青年科学基金周京博河北科技大学112E2015208105金属板料快速连接机理及关键参数的研究青年科学基金马世博河北科技大学113F2015208099基于邻域粗糙集的属性综合重要性度量方法青年科学基金靳晨霞河北科技大学114F2015208128基于滑模控制方法的非仿射非线性系统控制方法研究青年科学基金张建华河北科技大学115G2015208011基于因素识别与演化博弈的供应链网络渠道选择决策分青年科学基金李明芳河北科技大学116H2015208141肿瘤发生发展中SR蛋白的功能与调控青年科学基金付育河北科技大学117A2015407063奇异摄动最优控制问题的空间对照结构研究青年科学基金武利猛河北科技师范学院118B2015407084稀土(Eu、Tb)金属有机框架的荧光探针功能与构效关系青年科学基金方明河北科技师范学院119C2015407058黄瓜同源四倍体新种质创制及分子细胞遗传学研究青年科学基金郑金双河北科技师范学院120C2015407088磁导向下双歧杆菌在Fe3O4/PHB多孔微囊中的组装及其青年科学基金张帆河北科技师范学院121E2015407031Eu2+、Mn2+ 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的生物合成机制研青年科学基金苟丽霞河北联合大学130C2015209069大豆基因组结构与功能的比较基因组学研究青年科学基金王金朋河北联合大学131C2015209246刺五加P450基因拷贝数多态性及其对皂苷含量的影响青年科学基金吴鹏河北联合大学132E2015209210基于菱镁矿制备单分散纳米氢氧化镁及机理研究青年科学基金白丽梅河北联合大学133E2015209264没食子酸环氧树脂/纳米氧化锌食品级复合涂料的合成青年科学基金侯桂香河北联合大学134E2015209274形状记忆液晶弹性体的研制与影响因素研究青年科学基金谢建强河北联合大学135F2015209071群智感知数据收集关键技术研究青年科学基金刘亚志河北联合大学136F2015209308基于纳米氧化锌生物传感器的牛奶体细胞定量检测方法青年科学基金崔传金河北联合大学137H2015209025双益降糖方对2型糖尿病IR大鼠PTP-1B影响的研究青年科学基金田春雨河北联合大学138H2015209094银线草对左冠状动脉结扎大鼠心肌缺血保护的药效物质青年科学基金王晓霞河北联合大学139A2015204017基于模糊参数优化方法的应急物资预置策略研究青年科学基金白雪洁河北农业大学140B2015204003可见光响应石墨烯/银基复合光催化剂的可控制备及其青年科学基金高书涛河北农业大学141C2015204031Bacillus velezensis 3A3-15拮抗作用相关基因的克隆青年科学基金高同国河北农业大学142C2015204043果树冠层三维模型的光照分布计算方法研究青年科学基金冯娟河北农业大学143C2015204049兽药单链抗体微观构象匹配机制及定向进化青年科学基金刘静河北农业大学144C2015204053干酪乳杆菌防控黄曲霉毒素相关基因的鉴定及功能分析青年科学基金卢海强河北农业大学145C2015204069β-胡萝卜素羟化酶基因参与黄桃果肉色泽形成的功能解析青年科学基金曹洪波河北农业大学146C2015204092兔源抗腹泻芽孢杆菌胞外抗菌肽的分离纯化及其抑菌机青年科学基金姜军坡河北农业大学147C2015204095光周期诱导红小豆花荚形成与脱落中碳氮代谢机制的响青年科学基金尹宝重河北农业大学148D2015204109沉水植物对镉的富集和迁移作用机制研究青年科学基金薛培英河北农业大学149E2015204039面向实验室的纤维板铺装机构设计理论及实现方法研究青年科学基金张国梁河北农业大学150E2015204115基于农机压铸件充型过程的耦合方法建模理论研究青年科学基金胡敏英河北农业大学151E2015204124生物表面活性剂在VOCs生物降解中的应用基础研究青年科学基金刘春敬河北农业大学152F2015204130基于多源图像信息融合的玉米籽粒品种形态特征研究青年科学基金程洪河北农业大学153B2015310003岗南水库及上游河流大气氮素干湿沉降研究青年科学基金杨晶河北省环境科学研究院154C2015302018高效产乙酸复合菌系Th3对青霉素菌渣厌氧发酵产酸强青年科学基金习彦花河北省科学院155D2015302017基于作物模型的河北平原不同作物种植模式耗水特征及青年科学基金肖登攀河北省科学院156C2015301042烟嘧磺隆胁迫下乙酰乳酸合成酶基因在玉米体内的表达青年科学基金刘小民河北省农林科学院157C2015301043甘薯茎线虫致死相关基因克隆与RNAi致死效应分析青年科学基金高波河北省农林科学院158C2015301044河北省小麦冠腐病菌交配型和群体遗传结构研究青年科学基金纪莉景河北省农林科学院159C2015301046西瓜枯萎病菌弱毒现象的成因分析青年科学基金王亚娇河北省农林科学院160C2015301047棉花GhJAZ1基因在低温胁迫响应中的功能研究青年科学基金蔡肖河北省农林科学院161C2015301051河北省滨海盐碱地棉花冠层结构特征及对植株源库性能青年科学基金冯国艺河北省农林科学院162C2015301055茄子温敏雄性不育细胞解剖学及激素调控机制研究青年科学基金李冰河北省农林科学院163C2015301059甜椒核不育基因分子标记的筛选与利用研究青年科学基金孟雅宁河北省农林科学院164H201530702499m锝标记膜联蛋白V对兔下腔静脉及肺动脉血栓模型的青年科学基金吴大勇河北省人民医院165A2015205141纳米氧化物半导体光催化材料内建电场的构建及其光催青年科学基金李盼河北师范大学166A2015205142贵金属在钙钛矿氧化物表面上的分布和扩散性质的理论青年科学基金田之雪河北师范大学167A2015205189三维和吸引相互作用拓扑绝缘体新奇物理性质的研究青年科学基金何敬河北师范大学168B2015205169新型手性碳基传感器对苯二酚异构体的高灵敏多组分同青年科学基金韩倩河北师范大学169C2015205191河北省蚧虫生物多样性研究与物种数据库构建青年科学基金王芳河北师范大学170C2015205206铁调素基因在小鼠脑星形胶质细胞中的有效递送和功能青年科学基金高国粉河北师范大学171D2015205072轨道交通影响的石家庄城市环境效应研究青年科学基金韩瑞玲河北师范大学172D2015205107河北平原史前遗址分布重心的时空演变规律及驱动机制青年科学基金李冰河北师范大学173D2015205154河北省土地利用变化对粮食供给功能影响机理与评价青年科学基金潘佩佩河北师范大学174B2015206500功能化嘌呤基金属-有机配合物的构筑、抗肿瘤活性及青年科学基金郭伟河北医科大学175H2015206139HIF-1/Flt-1轴在低氧诱导血管平滑肌祖细胞分化和增青年科学基金冯阳河北医科大学176H2015206147室旁核Intermedin在慢性心力衰竭大鼠交感中枢调控中青年科学基金段肖翠河北医科大学177H2015206201HMGB1在颅脑创伤合并肢体骨折导致继发性脑损伤中的青年科学基金杨利军河北医科大学178H2015206216共刺激分子B7-H4在人骨肉瘤中免疫逃逸的机制研究青年科学基金王玲河北医科大学179H2015206220下肢骨折畸形愈合对膝关节生物力学特性影响的研究青年科学基金陈伟河北医科大学180H2015206249眼部肿瘤靶向纳米载体构建及其药物递送机制研究青年科学基金马菲妍河北医科大学181H2015206337抗氧化蛋白Peroxiredoxin 4(PRDX4)在肝癌进展中的青年科学基金郭鑫河北医科大学182H2015206341椎间盘源性疼痛的多模态影像研究青年科学基金田欣河北医科大学183H2015206344NDRG1通过miRNA诱导EMT参与胃癌转移的机制研究青年科学基金常晓静河北医科大学184H2015206376长链非编码RNA-SNHG5与MTA2相互作用在食管癌发生发青年科学基金赵连梅河北医科大学185H2015206378CCK受体对人外周血NK细胞活化的影响及其分子机制研青年科学基金贾娴娴河北医科大学186H2015206392应激对酒精奖赏记忆的影响及其信号转导通路的分子机青年科学基金王岚河北医科大学187H2015206393新型磁性纳米石墨烯催化组合法合成一系列具有生物活青年科学基金刘玉衡河北医科大学188H2015206401慢性间歇性低压低氧抗再生障碍性贫血的干细胞动员机青年科学基金杨晶河北医科大学189H2015206407糖皮质激素受体介导的大鼠慢性应激抑郁及内源性大麻青年科学基金于鲁璐河北医科大学190H2015206409酪氨酸激酶Fyn在经颅磁刺激影响阿尔茨海默病认知功青年科学基金马隽河北医科大学191H2015206427细胞因子GM/G-CSF兴奋痛感觉神经元分子机制的研究青年科学基金张凡河北医科大学192H2015206429以抑癌基因PTEN为标靶的基因疗法对皮肤T细胞淋巴瘤青年科学基金马光宇河北医科大学193H2015206430极长链脂肪酸促神经细胞Aβ生成的作用机制研究青年科学基金石芸河北医科大学194H2015206431RKIP对肝纤维化小鼠肝脏细胞外基质的影响及作用机制青年科学基金马俊骥河北医科大学195H2015206442STIM1对应激交感神经反应性的调控作用及机制研究青年科学基金肖冰河北医科大学196H2015206444miRNA-200c逆转HER2阳性胃癌耐药中的作用及其机制研青年科学基金常靓河北医科大学197H2015206449泛素特异性蛋白酶46在调控GABA合成关键酶GAD67中的青年科学基金张玮河北医科大学198H2015206453MicroRNAs在小鼠卵母细胞玻璃化冷冻损伤中的作用机青年科学基金李俊河北医科大学199H2015206508三聚氰胺致Balb/c小鼠膀胱结石及肾损伤的治疗药物筛青年科学基金杜云霞河北医科大学200H20154230145-异喹啉磺胺类化合物Fasudil对Kv7钾通道的选择性调青年科学基金张璇河北中医学院201H2015423053基于细胞色素P450酶探讨甘遂-甘草药组减毒增效的配青年科学基金王茜河北中医学院202H2015423064基于气机升降理论研究旋覆代赭汤加味对胃食管反流性青年科学基金杜昕河北中医学院203B2015502036氯酚类化合物在Fenton体系中产生化学发光的分子机制青年科学基金高慧颖华北电力大学204E2015502004油纸温升不均匀性对换流变压器极性反转瞬态电场影响青年科学基金刘刚华北电力大学205E2015502013基于外在机电交叉故障特性的发电机内部机电交叉故障青年科学基金何玉灵华北电力大学206E2015502016输电铁塔中连接滑移的不确定性及结构非线性分析与设青年科学基金江文强华北电力大学207E2015502023纳米线陈列电连接器的制备及其结构优化的关键技术研青年科学基金王鹏华北电力大学208E2015502039特高压单柱拉线塔非线性扭振特性研究青年科学基金杨文刚华北电力大学209E2015502040中国典型厨房烹饪过程中PM2.5产生-迁移-衰减规律、青年科学基金刘志坚华北电力大学210E2015502046微网系统自同步电压源逆变器并联技术研究青年科学基金张波华北电力大学211E2015502053基于光纤应变分布的海底电缆机械特性分析及故障诊断青年科学基金吕安强华北电力大学212E2015502066风电场有功功率分层模型预测控制方法研究青年科学基金刘兴杰华北电力大学213F2015502014高效的秘密图像共享方案的构造研究青年科学基金李鹏华北电力大学214F2015502059基于布里渊散射的高精度高分辨率温度和应变同时测量青年科学基金赵丽娟华北电力大学215F2015502062基于直方图方向关系形式化模型的三维空间关系描述理青年科学基金张珂华北电力大学216G2015502074大气环境质量改善与能源、经济发展的协调量化模型研青年科学基金郭天祥华北电力大学217E2015508047强度极限邻域内的岩石流变扰动特性试验研究青年科学基金王波华北科技学院218E2015508050基于多参量监测的煤矿开采损害力学模型研究青年科学基金刘金海华北科技学院219A2015408006典型blazar的多波段光变研究青年科学基金王洪涛廊坊师范学院220C2015408038河北地区典型蚯蚓种群多态性与地理分布研究青年科学基金张玉峰廊坊师范学院221E2015408045高性能石墨烯基复合材料的制备及其在超级电容器中的青年科学基金卢艳红廊坊师范学院222E2015103007基于作业维度的整体叶盘测量机器人构型综合理论研究青年科学基金齐立哲廊坊市科学技术局223F2015107003基于多目标万有引力搜索算法的高炉料面温度场建模与青年科学基金张维平秦皇岛市科学技术局224A2015403040奇异积分算子的双权不等式研究青年科学基金薛丽梅石家庄经济学院225C2015403012中国中生代脉翅目丽蛉科昆虫系统分类研究青年科学基金杨强石家庄经济学院226D2015403010兼翅总目昆虫在中国中生代时期的多样性及演化特征青年科学基金张维婷石家庄经济学院227D2015403013河北省石湖金矿控矿因素及立体成矿模型的建立青年科学基金陈超石家庄经济学院。
再生蓖麻蚕丝素蛋白的结构与性能研究的开题报告
再生蓖麻蚕丝素蛋白的结构与性能研究的开题报告
1.研究背景及意义:
蓖麻蚕丝素作为一种具有显著性能优势的生物基材料,被广泛用于纺织品,医疗器械等领域。
然而,由于其相对较高的成本和生产难度,研究人员一直在寻求一种更
加经济高效的生产方法。
2.研究内容和目标:
本研究将以蓖麻蚕丝素为原材料,通过化学处理和再生技术,制备再生蓖麻蚕丝素素蛋白,并研究其在结构和性能上的变化。
同时,探究再生蓖麻蚕丝素的力学性能、热稳定性、抗菌性等方面的特点,以及与天然蓖麻蚕丝素的比较,为其应用于产业化
生产提供技术支撑。
3.研究方法:
本研究将采用化学处理和再生技术制备再生蓖麻蚕丝素素蛋白,并利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)等多种分析手段,对再生蓖麻蚕丝素素蛋白的组成、结构和形态进行分析。
同时,利用万能试验机、热重分析仪等测试
设备,对再生蓖麻蚕丝素的力学性能和热稳定性进行测试。
最后,利用细菌接触试验,比较再生蓖麻蚕丝素和天然蓖麻蚕丝素的抗菌性。
4.预期结果:
本研究将制备出再生蓖麻蚕丝素素蛋白,并对其结构和性能进行详细分析,为其产业化生产提供技术支撑。
同时,本研究也将为生物基材料的开发提供一种新的思路
和方法。
蓖麻蚕丝的扫描电镜观察
蓖麻蚕丝的扫描电镜观察
郭桂云
【期刊名称】《浙江丝绸工学院学报》
【年(卷),期】1993(010)004
【摘要】本文介绍了使用扫描电镜,观察离子刻蚀前后蓖麻丝的表面形态和内部结构。
【总页数】3页(P7-9)
【作者】郭桂云
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TS102.333
【相关文献】
1.菊花色素的稳定性及其在蓖麻蚕丝上的染色性能研究 [J], 姜为青;位丽;樊理山;毛雷
2.蓖麻蚕丝的结构及其残胶超声成膜的应用研究 [J], 姜为青;樊理山;张月华;周彬;赵磊
3.凹土胶体粒子改性蓖麻蚕丝的结构与抗菌性能研究 [J], 姜为青;刘艳;高小亮;周彬
4.蓖麻蚕丝/镀银聚酯纤维/抗紫外天丝纤维/低熔点聚酯纤维功能复合膜材料的成形及其应用研究 [J], 陈宏武;王慧玲;周彬;张伟;赵磊;樊理山;王圣杰;杨贺
5.广西家蚕品种7532和蓖麻蚕品种南一蚕丝拉伸性能的比较研究 [J], 罗群;黄文功;杨其保;闭立辉;甘树山
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光敏抗菌剂及其在纺织材料上的应用研究进展
研究与技术丝绸JOURNAL OF SILK光敏抗菌剂及其在纺织材料上的应用研究进展Research of photosensitive antibacterial agents and their application progress in textile materials周卫冕1,杨㊀群1,2,朱㊀杰1,崔㊀进3,陶思轩1,仇慧丽1,王际平1,2(1.上海工程技术大学纺织服装学院,上海201620;2.上海纺织化学清洁生产工程技术研究中心,上海201620;3.上海伊纯实业有限公司,上海201600)摘要: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㊂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㊂光敏抗菌剂主要包括卟啉类㊁杂蒽类㊁噻吩类㊁天然光敏剂㊁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㊁化学改性法㊁静电吸附法㊁静电纺丝法等㊂因此,本文对几种光敏抗菌剂的化学结构㊁光反应效率㊁抗菌机理㊁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㊂关键词:光敏抗菌剂;纺织材料;负载方法;功能改性;光反应效率;光敏抗菌机理中图分类号:TS 195.5;TB 381㊀㊀㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀㊀㊀文章编号:10017003(2024)05005811DOI :10.3969/j.issn.1001-7003.2024.05.008收稿日期:20230907;修回日期:20240322基金项目:国家自然科学基金项目(52173038);浙江省纱线材料成形与复合加工技术研究重点实验室开放基金项目(MTC-2020-23);生物质纤维与生态染整湖北省重点实验室(武汉纺织大学)开放基金项目(STRZ 202319)作者简介:周卫冕(1999),男,硕士研究生,研究方向为功能与智能纺织材料的应用㊂通信作者:杨群,副教授,yangqun @ ㊂㊀㊀纺织材料特别是服装与皮肤的密切接触,为微生物从人体皮肤转移到纺织品上提供了附着基础㊂同样,外界的微生物通过黏附在纺织材料表面也可转移到皮肤表面,引起皮肤炎症㊁感染或过敏反应㊂此外,纺织品上微生物的生长会破坏纺织品的纤维结构或染料,导致纺织品的强度㊁色牢度或外观质量下降,微生物也会分解纺织品上的汗液㊁油脂或其他有机物,产生不良的气味㊂因此,纺织材料的抗菌性受到广泛的关注㊂传统的医用防护材料在流行传染病中发挥了重要作用,但大多医用防护纺织材料只是通过物理阻隔的作用将细菌㊁病毒与人体隔绝开来,在环境污染㊁交叉感染风险等方面仍面临严峻挑战㊂具有卫生㊁保健㊁抗菌功能的材料能抑制以皮脂㊁汗液等污染物质为营养源的微生物繁殖,防止材料被微生物破坏而缩短使用寿命㊁降低使用价值,也可以防止这些微生物代谢产生的挥发性恶臭物质和防止疾病的传染㊁降低公共环境的交叉感染㊂抗菌纺织材料主要分为两大类[1]:一类是采用抗菌纤维或含有抗菌成分的纤维制成抗菌纺织材料;另一类是采用抗菌整理剂经后整理对纺织材料进行加工整理㊂自20世纪30年代起,有机抗菌剂㊁无机抗菌剂相继出现并得到广泛的应用㊂有机抗菌剂种类繁多,应用广泛,且具有成本较低及高效杀菌的优点,常用有机抗菌剂包括季铵盐类㊁胍盐类㊁卤胺类等㊂无机抗菌剂具有广谱抗菌㊁安全性高㊁不产生耐药性等优点,常用种类有银铜锌等金属或其离子,但这些抗菌剂仍有许多不足,如有机抗菌材料易产生耐药菌,无机抗菌材料耐洗涤性差且成本高,天然抗菌材料提取复杂等㊂良好的纺织用抗菌剂要求在保证良好广谱抗菌性能的基础上,更注重抗菌效果的持久性及其整理到纺织品上的牢度㊂光敏抗菌剂是一种通过光敏分子与细菌结合,在日光和UVA 的照射下吸收能量而激发,并与氧气反应生成对病原微生物产生氧化损伤的活性氧,如羟基自由基(HO ㊃)㊁超氧阴离子自由基(O ㊃-2)和单线态氧(1O 2)㊂相比于传统抗菌材料,光敏抗菌剂生物毒性低,在抗菌过程中不会使微生物产生耐药,且可以有效灭活病原微生物,可作为抗生素化学疗法的替代方法[2],在抗菌材料领域具有广泛的应用前景㊂将光敏抗菌剂与纺织材料结合,应用于纺织品,包括衣服㊁床单㊁毛巾等,不仅可以杀死细菌和真菌,减少臭味和污渍,还可以防止细菌和真菌的生长,保持纺织品的清洁和卫生,也可以将细菌㊁病毒与人体隔绝开来,防止交叉感染㊂但如何提高光响应范围和光敏分子利用效率,是后续光敏抗菌剂的主要研究方向㊂基于此,本文从光敏抗菌剂的种类㊁研究及应用进展出85第61卷㊀第5期光敏抗菌剂及其在纺织材料上的应用研究进展发,对几种光敏抗菌剂的结构㊁制备方法㊁作用机理㊁在纺织材料上的应用及存在的问题等方面进行综述,并对未来光敏抗菌剂的进展进行展望㊂1㊀光敏抗菌剂1.1㊀卟啉类光敏抗菌剂卟啉类光敏剂是一种常见的光敏抗菌剂,它可以通过吸收特定波长的光来产生活性氧,从而杀死细菌和真菌㊂卟啉是由4个吡咯环通过亚甲基桥连接而成的大分子平面杂环化合物,其核心结构为卟吩(图1),是由亚甲基和吡咯形成的环形结构杂环化合物,由于环内双键㊁单键交替排列形成了共轭体系,满足4n+2规则,因此其属于芳香族化合物[3]㊂自然界中存在许多卟啉及金属化卟啉衍生物,如细胞色素㊁血红素㊁叶绿素等,在生物体中发挥着重要作用[4]㊂图1㊀卟吩化学结构式与3D模型Fig.1㊀Chemical structure formula and3D model of porrin ㊀㊀20世纪80年代,癌卟啉(HPD)作为第一代卟啉光敏剂问世,这是首次运用于光动力治疗的一类光敏剂㊂由于HPD 来自于氧化血红蛋白,是血红蛋白的重要组成成分,对机体无毒性㊂在用于治疗病变细胞时,用405nm波长激光照射时可定位病变部位;当用600~700nm波长的激光照射病变部位时,可利用光敏反应杀死病变细胞;当用激光照射时,HPD由低能态转化为高能态,高能态的HPD与组织内的氧作用便形成对病变细胞有破坏性的单线态氧㊂HPD的光反应过程如图2所示,Δ代表处于激发状态㊂HPD的问世后,由于其具有显著的疗效而被广泛应用,但是仍存在特定波段穿透能力弱的缺陷㊂基于此缺点,第二代光敏剂得到开发,主要包括苯卟啉衍生物㊁苯并卟啉衍生物单酸㊁酞青类㊁得克萨卟啉㊁N-天门冬酰基二氢卟酚㊁血卟啉单甲醚等㊂第二代卟啉类光敏剂能够部分克服第一代的缺点,主要表现为:1)光敏期短,光敏剂在体内的滞留时间短;2)作用的光波波长较长,增加了作用深度;3)产生的单态氧较多,提高了光动力治疗的效果㊂但有部分光敏抗菌剂存在水溶性差㊁容易团聚㊁对革兰氏阴性菌效力有限等问题,且部分光敏抗菌剂仍然需要避光㊂而通过纳米载体对光敏剂进行包载,以及多肽或抗体对光敏剂的靶向修饰开发的第三代卟啉类光敏剂,有更好的生物相容性及更高的单态氧产率等[5]㊂图2㊀HPD产生单线态氧的光反应过程Fig.2㊀Photoreaction process of singlet oxygen produced by HPD1.2㊀杂蒽类光敏抗菌剂杂蒽类化合物是一组复杂的化合物,其化学结构由芳香族杂蒽烃组成㊂杂蒽化合物由碳㊁氢㊁氧原子以特定的比例结合而成㊂Araújo等[6]发现氧杂蒽酮是一类在药物开发中受到极大关注的化合物,可以从天然产物中得到,或通过合成获得㊂许多氧杂蒽酮衍生物具有手性结构,并与相关的生物活性有关,如抗菌㊂有的杂蒽类化合物也具有光敏抗菌的特性,其中最具有代表性的为孟加拉玫瑰㊂孟加拉玫瑰(Acid Red94,RB)是一种紫色染料,发现于19世纪,是在荧光中加入卤素时合成的一种新的羊毛染料[7]㊂RB是一种高水溶性重阴离子荧光染料,由四氯苯甲酸取代C9位置的杂蒽环组成的有机化合物(图3)㊂由于RB图3㊀RB化学结构及3D模型Fig.3㊀Chemical structure and3D model of RB95Vol.61㊀No.5Research of photosensitive antibacterial agents and their application progress in textile materials价格便宜,具有良好的生物相容性,且可广泛获得,其作为着色剂时对细菌细胞㊁原生动物或组织的着色能力具有重要意义[8-9]㊂RB已被证明对细菌生长有抑制作用㊂Ferreira等[10]研究评估了市售的含有三种不同染料(荧光素㊁丽丝胺绿和玫瑰红)的无菌眼科试纸对选定的革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的体外抗菌效果㊂结果表明,三种染料对革兰氏阳性菌均有抗菌活性,不含防腐剂的RB和丽丝胺绿对革兰氏阴性菌及革兰氏阳性菌均有抑制作用㊂Nakonechny等[11]研究了RB 对金黄色葡萄球菌的抑菌性能,检测到RB的最低抑菌浓度(MIC)为0.125mg/mL㊂当RB(0.008mg/mL)与庆大霉素联合用药时,庆大霉素的MIC从0.005mg/mL显著降低至0.0016mg/mL,表明RB与抗生素的作用存在协同效应(图4)㊂考虑到庆大霉素通过抑制蛋白质的合成而起作用,这一过程取决于细菌膜的通透性,研究也发现RB能促进抗生素渗透到金黄色葡萄球菌细胞中㊂并且,染料的负电荷通过增加膜电位刺激庆大霉素的摄取,因为负电位允许庆大霉素进入细胞㊂目前,对于羟基双亲烯的抗菌作用机制尚不清楚,有假设是因为卤素的存在有助于提高其功效㊂由于亲脂性的倾向,羟基双亲烯通常定位在细胞膜上,可以损害微生物㊂此外,羟基双亲烯还可以直接结合和灭活蛋白质和酶㊁RB可以结合和抑制DNA聚合酶㊁RNA聚合酶及NAD+和NADP+脱氢酶[12]㊂RB结构中的卤代杂环具有光化学性质,可归结为:RB是一种光敏剂药物,这种分子在吸收光子后,通过产生活性氧来改变系统中的另一分子㊂Rauf等[13]测定了RB在不同溶剂中吸收和发射的最大波长,在水中的最大吸收波长为546nm,最大发射波长为567nm㊂在RB存在下,高原子序数的卤素的加入(重原子效应)增加了单重态氧(1O2)的产率,直接影响了系统间的交叉速率,这对于可见光(水中RBλmax= 546)照射下由单重态氧(1R B2-∗)生成RB三重态激发态图4㊀RB与庆大霉素的协同抗菌作用Fig.4㊀Synergistic antibacterial effect of RB and gentamicin (3RB2-∗)至关重要㊂3R B2-∗随后将其能量转移到基态(3O2)的氧中,生成ROS1O2,其z1O2量子产率Φ=0.76[14]㊂1.3㊀噻吩类光敏抗菌剂噻吩类光敏剂在特定波长(600~700nm)的光照射下可产生较多的单线态氧等中间产物,对人体正常细胞毒性较小㊂目前该类光敏剂主要为亚甲基蓝(MB)及甲苯胺蓝(TBO)㊂1.3.1㊀亚甲基蓝亚甲基蓝(MB)是生物染色剂,在光动力抗菌方面具有较好的前景,结构如图5所示㊂MB在水溶液中带有阳性电荷,其最大吸收波长为600~700nm,在该波长下MB可生成对病毒包膜和核酸具有损伤的特定的光敏复合物㊂阳离子MB具有单线态氧的高量子产率,由于其在病原微生物上的高生物蓄积性,已被用作光动力抗菌的有效候选者㊂目前有关光敏抗菌剂的研究大多集中在光敏剂在水溶液中的聚集态,但是当光敏剂吸附在靶细胞表面时,不可避免地会出现因浓度升高而变的易聚集,进而降低了光动力抗菌的效率㊂因此,设计出能在病原体表面保持低聚集的光敏抗菌剂将是一个重要目标[15-16]㊂图5㊀亚甲基蓝化学结构式及3D模型Fig.5㊀Chemical structure formula and3D model of methylene blue㊀㊀Zhang等[17]通过MB与1-溴十二烷的季铵化反应,合成了两亲性双阳离子亚甲基蓝衍生物(C12-MB),如图6所示㊂界面和光物理性质结果表明,合成的C12-MB在660nm光照下具有两亲性和单线态产氧能力㊂体外抗菌也表明,C12-MB对P.铜绿假单胞菌和S.铜绿假单菌分别降低了4.27log10CFU和4.8log10CFU,均高于MB㊂光谱学分析光敏剂在细菌细胞表面的状态表明,合成的C12-MB 光敏剂会发生高密度紧密积累,并能保持高光动力活性的单体状态㊂这些独特的特性最终产生了优异的抗菌光动力效率㊂06第61卷㊀第5期光敏抗菌剂及其在纺织材料上的应用研究进展图6㊀亚甲基蓝与1-溴十二烷的季铵化反应Fig.6㊀Quaternary ammonium reaction of methylene blue with 1-bromododecane1.3.2㊀甲苯胺蓝甲苯胺蓝O (Toluidine Blue O ,TBO )是一种与MB 相关的噻吩衍生物(图7),其作为一种染色剂在生物领域广泛应用,并且是此类光敏剂研发的先导化合物㊂作为光敏抗菌研究的主要先导化合物,MB 在已报道的细菌㊁真菌㊁病毒和原生动物挑战范围方面具完整的谱系[18]㊂而TBO 和MB 两者都可以与微生物靶标外表面的阴离子基团相互作用,如可用脂磷胆酸取代膜结构中的稳定金属阳离子[19]㊂此外,TBO 经常利用其变色的特性在生物染色中应用,主要是因为其高度平面取代噻吩阳离子的显著聚集表现出染色组织的颜色变化[20],在水相中,TBO 的可见光谱中可以观察到聚集体[21]㊂由于所涉及的发色团被确定为一个平面片段,因此,无论是异色二甲胺或氨基,还是环系统中2号位的甲基都不会引起任何偏离㊂图7㊀TBO 化学结构式及3D 模型Fig.7㊀Chemical structure formula and 3D model of TBO1.4㊀天然光敏抗菌剂天然光敏抗菌剂主要是从植物㊁真菌和细菌中提取的,这些提取物都被用作光动力抗菌剂㊂富含叶绿素的植物提取物由于单线态氧(1O 2)的高量子产率,在可见光下表现出高吸收,从而发挥出令人鼓舞的光动力学效应[22]㊂常见天然光敏抗菌剂的主要化学结构如图8所示㊂图8㊀常见天然光敏抗菌剂的化学结构Fig.8㊀Chemical structure of natural photosensitizers1.4.1㊀姜黄素类姜黄素主要从姜黄根茎中分离得到,具有抗病毒㊁抗炎㊁抗肿瘤㊁抗菌等广泛的生物活性㊂Bonifácio 等[23]对姜黄提取物进行检测,发现使用姜黄提取物的光动力治疗对李斯特菌生物膜有效㊂姜黄素在亚洲国家普遍用于食品和治疗目的,在光动力治疗研究中也有广泛的应用[24],其可被蓝光激活,吸收波长为405~435nm ㊂但由于姜黄素具有疏水结构,在应用中作为光敏抗菌剂需要进行一些修饰[25],需要某种载体才能将其用作光敏抗菌剂㊂林阳[26]利用四苯乙烯修饰姜黄素衍生物,有效避免了姜黄素会被光漂白分解的现象㊂季珂等[27]利用薄膜分散法制备软铁蛋白修饰姜黄素脂质体(Tf-Cur-Lip ),制得的Tf-Cur-Lip 对DU 145细胞的抑制作用显著高于游离姜黄素㊂1.4.2㊀蒽醌类蒽醌类通常分为单体和二聚体蒽醌类,由乙酸/丙二酸和莽草酸/甲戊酸产生㊂大黄素(激发波长434nm )㊁大黄酸(激发波长437nm )㊁茜草素(激发波长410nm )㊁大黄素甲醚(激发波长438nm )㊁胭脂红酸(激发波长494nm )和红紫素(激发波长515nm )是从植物中分离得到的具有代表性的蒽醌类㊂中药中使用的虎杖根含有大黄素㊁大黄素和蒽醌[28]㊂茜草科植物含有十种不同类型的蒽醌类化合物[29]㊂芦荟大黄素是一种常见的用于光动力抗菌的蒽醌类药物(图9)㊂据报道,作为光动力抗菌剂可显著减少细菌和真菌的数量[30-32],芦荟大黄素对金黄色葡萄球菌㊁大肠杆菌㊁鲍曼杆菌和白色念珠菌有效㊂此外,Comini 等[33]研究了蒽醌类PS-parietin 在1000W /m 2光强下的光动力治疗电位㊂Le 等[34]研究了芦荟大黄素和姜黄素单线态氧的生成速率,发现芦荟大黄素产生单16Vol.61㊀No.5Research of photosensitive antibacterial agents and their application progress in textile materials重态氧的速率为0.1145s -1,显著高于姜黄素(0.0188s -1),而单线态氧的高产率有助于提高光动力抗菌效果㊂图9㊀芦荟大黄素化学结构及3D 模型Fig.9㊀Chemical structure and 3D model of aloe emodin1.5㊀无机纳米光敏抗菌剂无机纳米光敏抗菌剂是一种利用光照来激活纳米材料,从而产生抗菌效果的抗菌剂㊂由于无机纳米颗粒(NPs )独特的电子㊁物理和形态特性,以及可能排列成的核壳杂化结构,为抗菌应用提供了多功能性㊂二氧化硅和金纳米粒子通常被用作无机纳米光敏抗菌剂,其他材料如银和碳纳米管因其固有的抗菌性能也已被开发㊂作为光敏剂的纳米载体,这些纳米材料可以通过自身的理化性质或者光刺激响应来产生活性氧,其核心自然地与细菌相互作用或与光动力介导的杀伤协同作用,从而杀死细菌㊂最近,Shitomi 等[35]在含孟加拉玫瑰(RB )的银纳米团簇中证实了这种协同效应㊂RB 在白光照射下产生的1O ∗2与Ag +离子的释放结合,比单独杀死变形链球菌更有效,而由于释放的离子,即使在光照射后,其抗菌活性仍保持不变(图10)㊂目前,无机纳米光敏抗菌剂还面临着一些挑战,在安全性㊁稳定性㊁生物相容性等方面需要进一步研究和提升㊂图10㊀无机纳米光敏抗菌剂在光照时和光照后的杀菌方式Fig.10㊀Bactericidal methods of inorganic nano photosensitiveantibacterial agents during and after light exposure2㊀光敏抗菌剂在纺织材料上的应用抗菌纺织材料在日常生活㊁医疗和相关产业中应用非常广泛,如日常生活中的贴身衣物㊁毛巾㊁被单㊁窗帘等;在医用纺织材料中,抗菌纺织材料的选用可以显著降低病菌交叉感染的危险,如手术服㊁口罩㊁床单㊁被罩等;产业用布中的过滤布㊁汽车抗菌内饰及座椅等都与抗菌性能息息相关㊂而光敏抗菌相较于传统的抗菌剂,有以下优点:1)菌株不会对其产生耐药性;2)抗菌效果显著,抗菌速度快;3)具有较低的暗毒性和副作用;4)有较强的靶向性,作用目标确定;5)抗菌范围广,一般可广泛作用于细菌㊁真菌等微生物中[36]㊂将光敏抗菌剂引入纤维或纺织材料中,不仅可以杀死细菌和真菌,减少臭味和污渍,还可以防止细菌和真菌的生长,保持纺织材料的清洁和卫生,也可以将细菌㊁病毒与人体隔绝开来,防止交叉感染㊂目前光敏抗菌剂负载方法主要有涂层法㊁化学接枝法㊁静电吸附法㊁静电纺丝法等㊂2.1㊀涂层法涂层是指将功能材料均匀涂布在纺织材料表面,使材料表面形成一层均匀的覆盖层,以实现某种功能㊂光敏抗菌剂可以通过涂层法,形成具有持久抗菌效果的功能性纺织品,如抗菌服装㊁床上用品㊁医用纺织品等,如图11所示[2]㊂Ali 等[37]通过研究铜和银涂层纺织材料抗菌效果的比较,发现Cu 和银纳米颗粒(AgNPs )对广泛的革兰氏阳性或革兰氏阴性细菌种类都非常有效㊂然而,与Cu-NPs 处理的织物相比,银纳米颗粒的抗菌潜力更高㊂SEM 结果表明,Cu-NPs 大多呈球形或立方状,Ag-NPs 呈球形㊂其次,氧化亚铜(Cu 2O )处理纺织品的抗菌作用高于氧化铜(CuO )处理纺织品,因为铜在+2氧化态下更稳定[38]㊂葛惠文[39]通过引入1-溴-1H ,1H ,2H ,2H-全氟癸烷(PFDB )与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA )反应制备了含氟双键季铵盐抗菌单体(QACF ),通过双键与巯基反应将QACF 连接到SiO 2-SH 纳米粒子表面,制备了具有自迁移能力的光敏抗菌纳米粒子SiO 2-SHx-QACFy ,改进了传统抗菌剂光响应活性低的缺陷㊂图11㊀纺织品光敏抗菌剂的涂层整理法Fig.11㊀Coating finish of photosensitive antibacterial agents on textiles传统的涂层法虽然操作简单,但涂层可能会脱落或破裂,影响抗菌剂的稳定性和耐久性㊂因此,采用涂层法获得抗菌整理性需保证涂布均匀及涂层的牢度㊂Zhao 等[40]通过使用聚丙烯胺盐酸盐(PAAH )涂层来增强负载氯铝酞菁(Ce 6)的二氧化硅纳米粒子(SiO 2㊃NPs )对细菌生物膜的亲和力,从而提高光敏抗菌的效果㊂由于PAAH 涂层可以促进SiO 2㊃26第61卷㊀第5期光敏抗菌剂及其在纺织材料上的应用研究进展NPs与细菌生物膜之间的静电吸附,使Ce6更有效地渗透到生物膜内部,并在可见光照射下产生活性氧,从而有效地杀灭细菌㊂当阳离子涂层与细菌结合时,Ce6的聚集状态被改变,从而恢复其发光和光毒性㊂这种自激活二氧化硅NPs允许完全消除耐甲氧西林金葡菌(MRSA),而PAAH涂层可以作为一种简单而有效的策略,用于提高光敏抗菌剂负载的SiO2㊃NPs对细菌生物膜的光动力杀菌效果㊂由于光敏剂存在从聚合物基质中浸出的风险,负载在纺织品表面,对人体皮肤有直接的危害㊂为了避免这种情况, Peveler等[41]使用具有活性端基的硼二吡咯甲烷和结合的Br 原子,共价连接到聚二甲基硅氧烷(PDMS)上㊂研究发现, PDMS-Br可在20h内将大肠杆菌降低到可检测水平以下,这表明此过程中产生了足够的ROS来破坏革兰氏阴性菌㊂利用此方法对纺织品进行涂层处理,不仅提高了生物相容性,并且保证了光敏抗菌剂良好的光响应抗菌效果㊂但织物经过涂层处理后,会改变原有的纺织材料的表面,甚至影响其机械性能㊂为此,Bryaskova等[42]通过接枝9-氨基吖啶-3型光敏剂制备贻贝丝状光激活抗菌涂层㊂此光活性抗菌涂层是基于醌修饰的纳米凝胶沉积在生物激发胶预涂的表面上,含有悬垂儿茶酚的阳离子聚电解质和接枝的氨基吖啶光敏剂㊂研究表明,该涂层具有良好的表面和力学性能,并具有明显的抗菌活性㊂通过将此抗菌防护涂层与抗菌纺织材料结合使用可产生协同效应,通过这种作用,纺织材料表面可以排斥大多数病毒,而被涂层的光敏抗菌剂可以灭活所有尚未被驱除的附着病毒,从而提供双层保护㊂2.2㊀化学接枝法尽管涂层是一种方便快捷的整理方法,且涂层整理后的纺织品具有一定的光敏抗菌效果,但通常具有有限的稳定性,尤其是当涂层老化或者脱落后,其光敏抗菌性也随之丧失㊂为了进一步提高光敏抗菌纺织材料的耐久性,有研究采用化学接枝的方法将光敏剂分子与纺织材料表面通过共价键连接结合㊂接枝法是采用化学固着的方法将有机分子固着在纺织材料表面的一种方法,共价键的结合可提高光敏抗菌剂在纺织材料上的稳定性,这对其实际应用至关重要,如图12所示[43]㊂图12㊀光敏抗菌剂化学接枝法在纤维材料上的应用及抗菌原理Fig.12㊀Application and antibacterial mechanism of chemical grafting of photosensitive antibacterial agents on fiber materials㊀㊀Nyga等[43]将两种有机光敏剂天蓝A(AA)和5-(4-氨基苯基)-10,15,20-(三苯基)卟啉(APTPP)以共价的方式形成光活性单层,并选用用于玻璃化学接枝的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)整理到玻璃表面,两种光敏剂在玻璃表面固化后仍能保持光活化活性氧(ROS)的活性㊂直接沉积策略可产生与表面共价结合的光活性层,根据APTES结构中存在的初级氨基的反应性,对所得单层进行连续的后功能化㊂由于玻璃在进行水化处理后表面具有许多 OH,当玻片浸入APTES溶液时,水解后的APTES一侧的 OH与玻璃表面的 OH发生缩合反应,在APTES与玻璃表面之间形成氧桥,将APTES链紧密地固定在玻璃表面㊂由于AA和APTPP光谱特性的互补性,可以优化宽带照明下ROS的产光效率㊂虽然化学接枝的方式具较高的稳定性,但其抗菌反应性仍有待改进㊂为此,Dong等[44]将原卟啉IX(PPIX)通过三个不同链长的二胺间隔臂共价接枝到细菌纤维素(BC)表面㊂通过对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果进行评估发现,PPIX改性的BC表面对大肠杆菌表现出特异性的抗菌光动力,其中1,2-双(2-氨基乙氧基)乙烷胺化BC固定化PPIX量最大,所得光敏表面对大肠杆菌的灭活率为99.999%,但对金黄色葡萄球菌的灭活率相对较低㊂主要在于BC表面上的游离伯胺基团在缓冲液中产生正电荷,从而吸引带负电荷的大肠杆菌,使其更接近光敏剂分子和单线态氧的位置,导致更高的光敏抗菌性㊂Chen等[45]研究了光敏抗菌剂嵌入羊毛/丙烯酸混合物的光动力材料是否能够介导革兰氏阳性或革兰氏阴性细菌的光动力失活㊂研究发现,经此方法处理,最佳的革兰氏阳性金黄色葡萄球菌(99.98%)和枯草芽孢杆菌(99.993%)的高的光敏抗菌可在可见光照射获得(60min;(65ʃ5)mW/cm2;λȡ420nm),但该条件下对革兰氏阴性铜绿假单胞菌和大肠杆菌的活性较弱(病原体减少1~2log单位)㊂为了提高光敏抗菌的抗菌范围,尤其是对大肠杆菌的光敏抗菌,Yi等[46]制备了36。
季铵盐∕两性壳聚糖改性真丝织物及其协同增效作用
第31卷㊀第6期2023年11月现代纺织技术AdvancedTextileTechnologyVol.31ꎬNo.6Nov.2023DOI:10.19398∕j.att.202212030季铵盐∕两性壳聚糖改性真丝织物及其协同增效作用杨㊀晟1ꎬ徐兆梅2ꎬ马廷方2ꎬ付飞亚1ꎬ刘向东1ꎬ姚菊明1(1.浙江理工大学材料科学与工程学院ꎬ杭州㊀310018ꎻ2.杭州万事利丝绸数码印花有限公司ꎬ杭州㊀310020)㊀㊀摘㊀要:化学改性是进一步拓展蚕丝用途的重要技术手段ꎬ但传统单一物质改性难以同时实现绿色和高效改性目的ꎮ使用水溶性羧化壳聚糖(CMC)和2ꎬ3 ̄环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)作为反应原料经串联反应对真丝织物(SF)进行化学改性ꎮ期待CMC为GTA提供更多的反应位点ꎬGTA有助于稳定CMC并弥补其功能不足ꎮ对比分析了SF㊁SF∕CMC㊁SF∕GTA以及SF∕CMC∕GTA四种样品的形貌㊁结构㊁物化性能等ꎮ结果表明:串联反应在水溶剂中80ħ条件下可成功实施ꎻSF∕CMC∕GTA(1.5mV)的Zeta电位相对SF(-26.3mV)明显增加ꎬ其透气率和吸水率均最大ꎬ分别达到272g∕(m2 d)和326%ꎻSF∕CMC∕GTA抗菌效果最明显ꎬ对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率均在99.9%以上ꎬ上染率相对SF提高了55倍ꎮ研究结果可为丝绸的绿色染整加工提供新的科学依据和技术路径ꎮ关键词:真丝织物ꎻ串联反应ꎻ协同增效ꎻ抗菌性能ꎻ染色性能中图分类号:TS146㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1009 ̄265X(2023)06 ̄0017 ̄11收稿日期:20221221㊀网络出版日期:20230321基金项目:浙江省重点研发计划(2121069 ̄J)ꎻ浙江省 高层次人才特殊支持计划 杰出人才项目(2021R51003)ꎻ浙江省分析测试项目(LGC22E030006)ꎻ浙江省清洁染整技术研究重点实验室开放基金项目(QJRZ2110)作者简介:杨晟(1996 )ꎬ男ꎬ山西运城人ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事天然高分子改性方面的研究ꎮ通信作者:付飞亚ꎬE ̄mail:fufar@163.com㊀㊀蚕丝具有优良的服用性㊁生物相容性和生物可降解特性ꎬ在纺织㊁生物医用㊁食品等领域被广泛应用[1]ꎮ化学改性是拓展蚕丝用途的重要技术手段[2 ̄3]ꎬ但蚕丝的蛋白质属性对化学原料和反应路径均有较高的要求ꎬ例如高温㊁有毒试剂㊁强酸∕碱易造成蛋白质变性等[4 ̄5]ꎮ探索蚕丝纤维的绿色化学改性方法推进其高值化利用的重要技术途径ꎮ壳聚糖是自然界第二丰富的多糖生物质[6 ̄7]ꎬ具有优异生物相容性和生物活性ꎬ在纺织领域经常用作织物染色㊁印花和抗皱整理剂[8]ꎮ但壳聚糖存在大量分子间和分子内氢键ꎬ导致其在水中难以溶解ꎬ因此将壳聚糖方便㊁绿色且牢固地键连到真丝织物表面仍是挑战[9 ̄10]ꎮFerrero等[11]采用酒石酸㊁二甲基丙烯酸㊁环氧树脂等交联剂实现壳聚糖与蚕丝的化学接枝ꎬ而壳聚糖在蚕丝表面分布不均匀ꎬ大量交联剂的使用破坏了蚕丝原有良好的物化性能ꎮDavarpanah等[12]利用丁二酸酐和邻苯二甲酸酐对蚕丝进行酰化作用ꎬ后通过化学接枝壳聚糖ꎬ但反应需在有机溶剂中进行ꎬ反应条件要求高ꎬ过程复杂ꎮ水溶性羧化壳聚糖(CMC)是一种重要的水溶性壳聚糖衍生物ꎬ同样具备良好的生物相容性和生物降解性ꎬ在化工㊁环保㊁保健品方面也有广泛的应用[13]ꎮ由于CMC同时包含大量活性氨基和羧基[14]ꎬ可通过化学键共价接枝在真丝织物表面ꎬ提升稳定性ꎬ但其抗菌活性受环境pH值㊁聚合度等影响较大[15 ̄16]ꎮ张伟[17]㊁Lim等[18]尝试直接使用壳聚糖季铵盐对真丝织物进行改性ꎬ过程需要使用交联剂如柠檬酸进行固化ꎬ对真丝织物的白度㊁力学性能存在负面影响ꎮ本文提出采用水溶性的CMC和2ꎬ3 ̄环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)对真丝织物(SF)进行串联化学改性的新方法ꎮ使用扫描电镜㊁红外光谱仪㊁X射线电光子能谱等测试手段对比分析不同真丝织物的形貌㊁结构㊁物化性能变化规律ꎮ此外ꎬ论文将研究样品的抗菌活性和染色性能ꎬ阐明CMC和GTA的协同增效作用ꎮ本方法过程简单㊁无有机溶剂㊁反应条件温和且效果明显ꎬ可为真丝织物的功能化改性提供新的技术途径ꎮ1㊀实㊀验1.1㊀实验材料真丝织物(60g∕m2(14姆米)真丝斜纹绸ꎬ杭州万事利丝绸数码印花有限公司)ꎬ羧化壳聚糖((C6H11NO4)nꎬ15kDaꎬBRꎬ水溶性ꎬ阿拉丁有限公司)ꎬ2ꎬ3 ̄环氧丙基三甲基氯化铵(C6H14ClNOꎬȡ95%ꎬ麦克林生化有限公司)ꎬ大肠杆菌(E.coliꎬATCC1555)㊁金黄色葡萄球菌(S.aureusꎬATCC547)ꎬ均购于上海鲁微科技有限公司ꎮ1.2㊀实验方法1.2.1㊀SF∕CMC和SF∕GTA的制备将脱除丝胶的真丝织物(SFꎬ5.00cmˑ5.00cmꎬ5片)以浴比1ʒ50浸入CMC水溶液(100mLꎬ质量分数为2%)中ꎬ在60ħ油浴锅中搅拌2hꎬ使CMC与SF纤维充分接触ꎬ之后将处理的SF于80ħ热处理3hꎬ再用去离子水充分清洗3次ꎬ经60ħ烘干后得到SF∕CMCꎮ另制备了仅负载GTA的真丝织物作为对比样ꎮ将SF(5.00cmˑ5.00cmꎬ5片)浸入GTA水溶液(100mLꎬ质量分数为8%)中ꎬ在80ħ油浴锅中搅拌反应10hꎬ再用去离子水充分清洗3次ꎬ经60ħ烘干后得到SF∕GTAꎮ1.2.2㊀SF∕CMC∕GTA的制备将SF∕CMC改性真丝织物(5.00cmˑ5.00cmꎬ5片)浸入GTA水溶液(100mLꎬ质量分数为8%)中ꎬ在80ħ油浴锅中搅拌反应10hꎬ再用去离子水充分清洗3次ꎬ经60ħ烘干后得到SF∕CMC∕GTAꎮ图1为串联改性法制备SF∕CMC∕GTA的过程示意图ꎮ首先CMC通过酰胺化反应接枝在真丝织物表面ꎬ富含氨基的CMC为真丝织物提供了更多的反应位点ꎬ提高真丝织物表面的反应活性ꎮGTA通过其环氧基与SF∕CMC中部分氨基发生开环反应ꎬ从而将含有阳离子基团的GTA接枝在真丝织物表面ꎮGTA基团的引入进一步提高了SF表面阳离子的数目ꎬ有望改善其抗菌活性和染色性能ꎮ同时ꎬGTA基团通过与SF表面的羧基㊁氨基㊁羟基等产生氢键相互作用ꎬ有利于进一步稳定CMC基团ꎮ整个制备过程不使用任何有机溶剂ꎬ反应条件温和(80ħ)ꎬ无有害小分子副产物生成ꎬ是绿色㊁经济㊁便捷的化学改性技术手段ꎮ图1㊀SF∕CMC∕GTA的制备过程示意Fig.1㊀SchematicdiagramofthepreparationprocessofSF∕CMC∕GTA1.3㊀基本测试采用扫描电子显微镜(SEM∕Ultra55ꎬZeissꎬ德国)对SF㊁SF∕CMC㊁SF∕GTA㊁SF∕CMC∕GTA的表面形貌进行观察分析ꎮ采用傅里叶红外光谱仪(FTIR∕TENSORⅡꎬBrochꎬ德国)再配备衰减全反射仪(ATR)分析不同样品的化学结构ꎬ扫描范围500~4000cm-1ꎮ采用二维X射线衍射仪(XRD∕D8Discoverꎬ德国)研究样品晶体结构ꎬ扫描速率2(ʎ)∕minꎬ扫描范围5ʎ~45ʎꎮ采用X射线电光子能谱(XPS∕AXSSꎬ德国)分析样品表面化学成分ꎮ采用热重分析仪(TG∕SDTA851ꎬ美国)分析热稳定性ꎬ测试温度范围30~800ħꎬ升温速率为10ħ∕minꎬ空气气氛ꎮ81 现代纺织技术第31卷采用紫外可见分光光度计(UH4150ꎬ日本)测量染料吸收率ꎬ扫描范围420~700nmꎮ采用通用材料试验机(Instron5943ꎬ美国)测试样品的机械拉伸性能ꎮ采用固体表面ZETA电位仪(DLS∕SURPASSꎬ奥地利)分析SF㊁SF∕CMC㊁SF∕GTA及SF∕CMC∕GTA表面Zeta电位ꎬ测试pH范围为3~10ꎮ1.4㊀抗菌性能测试按照改进的AATCC100-1999«纺织材料中抗菌整理剂的鉴定»方法来测试真丝织物样品对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抗菌率ꎮ抗菌实验前ꎬ将待测真丝织物样品在紫外灯下灭菌30minꎮ抗菌测试中ꎬ首先将样品(1.5cmˑ1 5cm)上滴入20μL的标准菌液ꎬ培养1hꎮ取出样品放入到含有5mLPBS缓冲溶液(4ˑ106CFU∕mL)的试管中ꎬ恒温培养箱中震荡10minꎮ最后最后ꎬ将100μL的PBS溶液涂在LB琼脂平板上ꎬ在37ħ下培养24hꎮ抗菌率(BR)按照式(1)计算:BR∕%=B-ABˑ100(1)式中:A和B分别是待测真丝织物样品和原始真丝织物做完抗菌率实验后固体培养基中菌落的个数ꎮ每组样品均重复测试3次取平均值ꎮ1.5㊀水气透过率测试根据ASTME ̄96方法ꎬ进行了水气透过率实验ꎮ在直径为15mm的试管中装有蒸馏水ꎬ使得水面离试管口约3mmꎬ再用待测真丝织物封住试管口ꎬ用橡皮筋栓牢ꎮ记录24h前后试管中水质量的变化ꎮ用式(2)计算真丝织物的透气性:T=m0-maπ r2(2)式中:T是透气率为每天每平方米的真丝织物表面透出去水的质量ꎬg∕(m2 d)ꎻm0是测试前试管内水的质量ꎬgꎻma是测试后试管内水的质量ꎬgꎻr是试管的内壁半径ꎬmꎮ每组样品重复测试3次取平均值ꎮ1.6㊀吸水性测试将待测真丝织物样品浸没在蒸馏水中10minꎬ然后悬挂10minꎬ直到样品不滴水ꎮ记录待测真丝织物样品吸收水前后质量的变化ꎬ按式(3)计算真丝织物样品的吸水性:w∕%=wa-w0w0ˑ100(3)式中:w是真丝织物的吸水率ꎬ%ꎻw0是吸水前真丝织物的质量ꎬgꎻwa是吸水后真丝织物的质量ꎬgꎮ每组样品均重复测3次取平均值[19]ꎮ1.7㊀染色性能测试活性染料是一种分子结构上带有活性基团的水溶性染料ꎬ能与蛋白质纤维上的氨基发生共价键结合ꎮ本实验通过浸渍法染色ꎬ首先用去离子水为参照液ꎬ取活性红3BF染料配制成样品注入比色皿中ꎬ使用可见光分光光度计在波长为420~700nm范围内扫描得到相对应的吸光度ꎮ经过吸光度与扫描波长ꎬ找出染料的最大吸收波长λmaxꎮ然后分别将不同真丝织物在25ħ下浸入染料中搅拌10min完成上染ꎬ对不同真丝织物染色前染液㊁染色后残液取样ꎬ测其吸光度ꎬ按式(4)计算真丝织物样品的上染率:R∕%=1-A1A0æèçöø÷ˑ100(4)式中:R为真丝织物样品的上染率ꎬ%ꎻA0为染色原液的吸光度ꎻA1为染色后残液的吸光度ꎮ每组样品均重复测3次取平均值ꎮ2㊀结果与讨论2.1㊀改性真丝织物的形貌分析图2为真丝织物经CMC㊁GTA处理前后的SEM照片ꎮ如图2所示ꎬ改性前的SF纤维具有光滑㊁均匀的表面ꎮ经过化学改性后ꎬ通过观察样品的低倍SEM图像ꎬ发现SF∕CMCꎬSF∕GTA和SF∕CMC∕GTA形貌没有明显变化ꎬ表明化学改性对真丝织物整体结构影响较小ꎮ高倍SEM图像显示ꎬ从SF∕CMCꎬSF∕GTA到SF∕CMC∕GTAꎬ纤维表面呈现出越来越粗糙的趋势ꎬ造成这一现象的原因为:化学反应破坏了组成蚕丝的蛋白微纤之间的氢键[20]ꎬ进而导致蚕丝表面有部分纤丝出现ꎮ2.2㊀改性真丝织物的结构分析图3(a)㊁图3(b)为SF和不同改性SF样品的ATR ̄FTIR光谱图ꎬ图3(a)中ꎬ1620㊁1510㊁1230cm-1处的吸收峰分别对应于丝素蛋白分子结构中酰胺Ⅰ㊁酰胺Ⅱ㊁和酰胺Ⅲ的C O伸缩振动峰[21 ̄22]ꎮ除上述特征峰之外ꎬ1373cm-1和1328cm-1处出现对应于CMC的 COO 对称伸缩振动和 OH的面内弯曲振动吸收带ꎬ在1158cm-1附近存在较强氧化壳聚糖C O C 桥式 不对称伸缩吸收峰ꎮ1739cm-1附近出现新的吸收峰ꎬ这是由于引入CMC后 COOH基团的特征吸收峰ꎬ此峰在SF的红91 第6期杨㊀晟等:季铵盐∕两性壳聚糖改性真丝织物及其协同增效作用图2㊀SF和不同改性SF样品的SEM图Fig.2㊀SEMimagesofSFanddifferentmodifiedSFsamples图3㊀SF和不同改性SF样品的ATR ̄FTIR和XRD谱图Fig.3㊀ATR ̄FTIRandXRDspectrumofSFanddifferentmodifiedSFsamples外曲线中没有出现ꎬ说明了SF与CMC发生了酰胺交联反应[23]ꎮSF∕GTA和SF∕CMC∕GTA在1483cm-1处所均出现了新的吸收峰ꎬ这应归因于CH3 N+的伸缩振动[24]ꎬ另外ꎬ相对于SF∕GTAꎬ1483cm-1特征峰在SF∕CMC∕GTA样品中更为明显ꎬ由此也说明CMC的引入有助于后续键接GTA基团ꎮ图3(b)中GTA和SF∕CMC∕GTA∕N(SF∕CMC改性织物与GTA未发生热处理的吸附织物)都在928cm-1处(C O C拉伸振动)出现环氧环的特征峰[25]ꎬ但此峰在SF和SF∕CMC∕GTA曲线中没有出现ꎬ说明环氧环与氨基发生反应ꎬGTA成功键接到真丝织物上ꎮ图3(c)为 02 现代纺织技术第31卷SF和不同改性SF样品的XRD谱图ꎬ2θ=20.8ʎ处为蚕丝的明显特征衍射峰ꎬ是蛋白质分子的β ̄折叠[23]ꎬ9.38ʎ和20.8ʎ归属于丝素蛋白SilkⅡꎬ24.5ʎ和29.8ʎ归属于丝素蛋白SilkⅠ[26]ꎮSF∕CMC㊁SF∕GTA㊁SF∕CMC∕GTA谱图中上述4个特征衍射峰的位置无明显变化ꎬ表明CMC和GTA的引入对真丝织物的晶体结构无明显影响ꎬ该结果与SEM图像结论一致ꎮSF∕GTA在2θ=20.8ʎ处的衍射强度略大于其他样品ꎬ这是由于GTA小分子更容易进入纤维内部ꎬ更多地破坏了其非晶区ꎮXPS可以分析样品的化学组成和各元素的化学状态ꎮ图4(a)为SF和SF∕CMC∕GTA的XPS全谱ꎬ两者均在结合能531㊁399eV和284eV处分别出现了O1s㊁N1s㊁C1s的信号峰ꎮ图4(b)和图4(c)分别为SF和SF∕CMC∕GTA的高分辨N1s分峰拟合谱图ꎬ前者在结合能399eV处出现了 CONH 的信号峰ꎮ不同的是ꎬ后者在结合能402eV处出现了新的信号峰ꎬ归属于反应引入的GTA基团中的CH3 N+[27]ꎮ图4(d)和图4(e)分别为SF和SF∕CMC∕GTA的C1s高分辨率拟合谱图ꎮSF的C1s峰被分峰为3个峰ꎬ其对应的峰分别为287.38eV( C O)㊁285eV(C N)和283eV(C C)ꎬ同时ꎬSF∕CMC∕GTA的C1s峰分别出现在287.49eV( C O)㊁285eV(C N)和283eV(C C)[28 ̄29]ꎮ在改性真丝织物中 C O峰的位置发生了偏移ꎬ这是由于CMC与真丝织物发生的酰胺化反应所导致的[30]ꎬ并且C N峰面积稍大ꎬ这应该与引入的CMC和GTA中均有C N键有关ꎮ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀12 第6期杨㊀晟等:季铵盐∕两性壳聚糖改性真丝织物及其协同增效作用图4㊀SF和SF∕CMC∕GTA的XPS谱图Fig.4㊀XPSspectrumofSFandSF∕CMC∕GTA图5(a)㊁图5(b)和图5(c)分别为SF和不同改性SF样品的应力 ̄应变曲线㊁热重曲线(TG)和热重微分曲线(DTG)ꎮ图5(a)应力应变曲线所示ꎬSF的拉伸断裂强度和断裂伸长率分别为67.2MPa㊁25.1%ꎮ而SF∕CMC㊁SF∕GTA㊁SF∕CMC∕GTA改性真丝织物的拉伸断裂强度分别为63.5㊁57.8㊁62.7MPaꎬ断裂伸长率为23.1%~26.3%ꎬ由此可以看出不同真丝织物的拉伸强度相近ꎬ表明CMC和GTA的接枝对真丝织物的力学性能无明显影响ꎮ该现象明显优于寇爱静[31]㊁Ferrero等[32]的类似工作ꎬ以甲基丙烯酸羟基乙酯与三乙二醇二甲基丙烯酸酯在二甲基亚砜等有机溶剂的作用下对真丝织物进行接枝处理ꎬ但改性后织物的断裂强度和断裂伸长率均下降5%~15%ꎬ导致其力学性能严重恶化ꎮ图5(b)中的TG曲线所示ꎬSF在低于100ħ范围内有失重峰ꎬ该现象是由织物中水分的蒸发所导致ꎬ此外ꎬ在200~700ħ有1个失重阶段ꎬ在300ħ左右达到最大分解速率ꎬ这一阶段可归因于丝素蛋白分子间侧链和主链遭到破坏引起的分解失重[33]ꎮ同时从图5(c)DTG中可以观察到ꎬSF㊁SF∕CMC㊁SF∕GTA㊁SF∕CMC∕GTA的主失重峰依次是326㊁324㊁329㊁327ħꎮ各样品的TG㊁DTG曲线无明显变化ꎬ真丝织物经CMC㊁GTA处理前后的热稳定性不变ꎮ图6为SF和不同改性SF样品的Zeta电位测试曲线ꎬ表面电荷特性可通过Zeta电位进一步表征ꎮ如图6所示ꎬ在pH为3~10的范围内ꎬSF表面的平均电荷为-26.3mVꎬSF∕CMC和SF∕GTA的平均表面电荷分别为-22.8㊁-9.5mVꎬ这说明经GTA改性后的真丝织物表面电负性远小于未改性真丝织物ꎬ这归因于接枝在真丝织物表面GTA所带的正电荷氨基ꎬ提高了SF表面阳离子的数目ꎬ增强了其表图5㊀SF和不同改性SF样品的应力 ̄应变曲线㊁TG曲线和DTG曲线Fig.5㊀Stress ̄straincurvesꎬTGcurvesandDTGcurvesofSFanddifferentmodifiedSFsamples22 现代纺织技术第31卷面的正电性ꎮ而SF∕CMC∕GTA的Zeta电位得到最大幅度提升ꎬ平均电荷达到1.5mVꎬ在酸性㊁中性和碱性条件下均为正值ꎬ得益于高效的串联化学改性方法ꎬ使得真丝织物带电性能有较大改变ꎬ为抗菌活性和染色性能的改善提供了强有力的保障ꎮ2.3㊀改性真丝织物的性能分析图7(a)㊁图7(b)和图7(c)分别为SF和不同改性SF样品对E.coli㊁S.aureus两种菌的抗菌率统计结果及抗菌实验的光学图像ꎮ如图7(a)所示ꎬSF∕CMC㊁SF∕GTA对E.coli的抗菌率为49.5%㊁95 1%ꎬSF∕CMC∕GTA的抗菌率达到99.9%ꎮ图7(b)中ꎬSF∕CMC㊁SF∕GTA对S.aureus的抗菌率62.1%㊁98.8%ꎬ而SF∕CMC∕GTA的抗菌率达到99.9%ꎮ结果表明:CMC的加入对于真丝织物抗菌性能的提高有积极作用ꎬ且当CMC和GTA通过串联化学改性共同作用在真丝织物表面时ꎬ其抗菌效果得到最大程度的提升ꎮ从图7(c)抗菌实验的光学图像可以更直观地观察到真丝织物在改性前后的抗菌效果差别ꎬ改性真丝织物的菌落数目明显少于未改性织物ꎮ本研究中ꎬCMC本身就具有一定抗菌特性ꎬ并且通过反应将CMC接枝在真丝织物表面可提供更多的反应位点ꎬ将更多的GTA接枝到真丝织物上ꎮ改性真丝织物的抗菌性归因于其表面所带的大量正电荷ꎬ可以与带负电的细菌细胞膜结合ꎬ从而破坏其内部结构ꎬ达到抗菌的效果ꎮ图6㊀SF和不同改性SF样品的Zeta电位曲线Fig.6㊀ZetapotentialcurvesofSFanddifferentmodifiedSFsamples㊀㊀㊀㊀㊀㊀图7㊀SF和不同改性SF样品的抗菌性能Fig.7㊀AntibacterialpropertiesofSFanddifferentmodifiedSFsamples32 第6期杨㊀晟等:季铵盐∕两性壳聚糖改性真丝织物及其协同增效作用㊀㊀透气性㊁吸水性是衡量织物舒适性的重要指标ꎮ图8(a)和图8(b)分别为SF和不同改性SF样品的水蒸气透气率和吸水率ꎮ如图8(a)所示ꎬSF的水蒸气透气率为266g∕(m2 d)ꎬSF∕CMC㊁SF∕GTA㊁SF∕CMC∕GTA的水蒸气透气率分别为263㊁285㊁272g∕(m2 d)ꎮ图8(b)所示ꎬSF的吸水率为266%ꎬSF∕CMC㊁SF∕GTA㊁SF∕CMC∕GTA的吸水率分别为254%㊁328%㊁326%ꎮ相比于SFꎬSF∕GTA㊁SF∕CMC∕GTA都有较高的水蒸气透气率和吸水率ꎬ这是由于强亲水性GTA的引入改善了真丝织物的亲水性ꎬ吸湿㊁保湿性都得到一定程度的提高ꎮ图9(a)㊁图9(b)分别为SF和不同改性SF样品染色后残液吸光度的测试结果和上染率的统计结果ꎮ由图9(a)可知ꎬ染液的特征波长在516nm和540nm处ꎬ后通过测试真丝织物的染色残液在该波长的吸光度并按照式(4)可得到上染率ꎮ通过图9(b)所示ꎬSF的上染率为1.15%ꎬSF∕CMC上染率为3.15%ꎬ略高于SFꎬ这是由于接枝在真丝织物表面的CMC会电解出一部分氨基正电荷ꎬ对真丝织物染色有一定的积极作用ꎮ而SF∕GTA㊁SF∕CMC∕GTA的上染率分别为50.6%㊁63.7%ꎬ远高于SF的上染率ꎮ从图9(c)中真丝织物染色前后的光学图像可以更直观的发现ꎬ相比于SFꎬ改性真丝织物在染色后颜色更深ꎬ上染率提升幅度更大ꎮ综上所述ꎬ当CMC与GTA共同作用在真丝织物表面时ꎬ相比于SFꎬSF∕CMC∕GTA上染率提高了近55倍ꎬ染色性能得到显著改善ꎮ本工作中使用的活性染料属阴离子染料ꎬGTA对真丝织物的改性过程实际上是对氨基的阳离子性改性ꎬ得益于改性真丝织物表面携带的大量季铵盐基团ꎬ可增强表面正电性ꎮ通过强电荷吸引力提高阴离子染料的上染率ꎬ从而提升真丝织物的染色性能ꎮ㊀㊀㊀㊀图8㊀SF和不同改性SF样品的透气率和吸水率Fig.8㊀AirpermeabilityandwaterabsorbabilityofSFanddifferentmodifiedSFsamples㊀㊀㊀㊀42 现代纺织技术第31卷图9㊀SF和不同改性SF样品的染色性能Fig.9㊀DyeingpropertiesofSFanddifferentmodifiedSFsamples3㊀结㊀论本文采用简单㊁高效的串联化学改性方法对SF进行功能改性ꎬ探索CMC和GTA的对真丝织物协同改性的可行性ꎮ分析改性前后真丝织物的形貌㊁结构和物化性能变化ꎬ并对比测试其抗菌和染色性能ꎬ主要结论如下:a)ATR ̄FTIR㊁XPS测试证明了水溶性羧化壳聚糖和2ꎬ3 ̄环氧丙基三甲基氯化铵对真丝织物串联改性的成功实施ꎬSEM㊁XRD㊁拉伸测试和TG等测试显示ꎬ串联改性对SF的微观形貌㊁力学性能和热稳定性能影响较小ꎮZeta电位测试表明串联改性可将SF表面电荷由-26.3mV增至1.5mVꎮb)抗菌测试显示ꎬSF∕CMC对E.coli和S.aureus的抗菌率分别为49.1%和61.3%ꎬSF∕CMC∕GTA对两种菌的抗菌率均达到99.9%ꎬ证明协同改性可以显著提高SF抗菌活性ꎮc)染色实验表明协同改性可显著改善织物染色性能ꎬSF∕CMC∕GTA的上染率相对SF提高了近55倍ꎮ参考文献:[1]张勇ꎬ陆浩杰ꎬ梁晓平ꎬ等.蚕丝基智能纤维及织物:潜力㊁现状与未来展望[J].物理化学学报ꎬ2022ꎬ38(9):64 ̄79.ZHANGYongꎬLUHaojieꎬLIANGXiaopingꎬetal.Silkmaterialsforintelligentfibersandtextiles:Potentialꎬprogressandfutureperspective[J].ActaPhysico ̄ChimicaSinicaꎬ2022ꎬ38(9):64 ̄79.[2]张炜ꎬ毛庆楷ꎬ朱鹏ꎬ等.乙醇∕水体系中改性蚕丝织物的活性染料染色动力学和热力学[J].纺织学报ꎬ2020ꎬ41(6):86 ̄92.ZHANGWeiꎬMAOQingkaiꎬZHUPengꎬetal.Kineticandthermodynamicofreactivedyestudyonsilkfabricmodificationinethanol∕watersystem[J].JournalofTextileResearchꎬ2020ꎬ41(6):86 ̄92.[3]李佳ꎬ王勃翔ꎬ霍雨心ꎬ等.纳米改性制备温敏响应性柞蚕丝织物[J].丝绸ꎬ2022ꎬ59(10):20 ̄26.LIJiaꎬWANGBoxiangꎬHUOYuxinꎬetal.Thermo ̄responsivetussahsilkfabricmodifiedwithnanotechnology[J].JournalofSilkꎬ2022ꎬ59(10):20 ̄26. [4]LIUJLꎬLIANGJYꎬDINGJNꎬetal.Microfiberpollution:Anongoingmajorenvironmentalissuerelatedtothesustainabledevelopmentoftextileandclothingindustry[J].EnvironmentꎬDevelopmentandSustainabilityꎬ2021ꎬ23(8):11240 ̄11256.[5]CHENLZꎬCAROFꎬCorbettCJ.Estimatingtheenvironmentalandeconomicimpactsofwidespreadadoptionofpotentialtechnologysolutionstoreducewateruseandpollution:ApplicationtoChina'stextileindustry[J].EnvironmentalImpactAssessmentReviewꎬ2019ꎬ79:106293. [6]鲁秀国ꎬ官伟ꎬ陈晶.壳聚糖化学改性吸附水中重金属的研究进展[J].化工新型材料ꎬ2022ꎬ50(12):254.LUXiuguoꎬGUANWeiꎬCHENJing.Researchprogressonadsorptionofheavymetalsinwaterbychemicalmodificationofchitosan[J].NewChemicalMaterialsꎬ2022ꎬ50(12):254.[7]汤薇ꎬ董静ꎬ赵金荣ꎬ等.壳聚糖改性及改性壳聚糖应用研究进展[J].济南大学学报(自然科学版)ꎬ2023ꎬ37(1):84 ̄93.TANGWeiꎬDONGJingꎬZHAOJinrongꎬetal.Researchprocessinchitosanmodificationandapplicationofmodifiedchitosan[J].JournalofUniversityofJinan(ScienceandTechnology)ꎬ2023ꎬ37(1):84 ̄93.[8]张雨航ꎬ孙润军ꎬ魏亮ꎬ等.壳聚糖季铵盐溶液对涤∕棉织物的抗菌整理[J].纺织高校基础科学学报ꎬ2022ꎬ35(4):68 ̄73.52第6期杨㊀晟等:季铵盐∕两性壳聚糖改性真丝织物及其协同增效作用ZHANGYuhangꎬSUNRunjunꎬWEILiangꎬetal.Antibacterialfinishingofpolyestercottonfabricwithchitosanquaternaryammoniumsaltsolution[J].BasicSciencesJournalofTextileUniversitiesꎬ2022ꎬ35(4):68 ̄73.[9]OBEIDATWMꎬGHARAIBEHSFꎬJARADATA.Thein ̄fluenceofdrugssolubilitiesandchitosan ̄TPPformulationparametersonthemeanhydrodynamicdiametersanddrugsentrapmentefficienciesintochitosan ̄TPPnanoparticles[J].AAPSPharmSciTechꎬ2022ꎬ23(7):262. [10]郑宏飞ꎬ汪泳ꎬ汪庆ꎬ等.壳聚糖在二元离子液体中的溶解性及结构[J].高分子材料科学与工程ꎬ2020ꎬ36(12):82 ̄89.ZHENGHongfeiꎬWANGYongꎬWANGQingꎬetal.Solubilityandstructureofchitosaninbinaryionicliquids[J].PolymerMaterialsScience&Engineeringꎬ2020ꎬ36(12):82 ̄89.[11]FERREROFꎬPERIOLATTOMꎬBURELLISꎬetal.Silkgraftingwithchitosanandcrosslinkingagents[J].FibersandPolymersꎬ2010ꎬ11(2):185 ̄192.[12]DAVARPANAHSꎬMAHMOODINMꎬARAMIMꎬetal.Environmentallyfriendlysurfacemodificationofsilkfiber:Chitosangraftinganddyeing[J].AppliedSurfaceScienceꎬ2009ꎬ255:4171 ̄4176.[13]SHARIATINIAZ.Carboxymethylchitosan:Propertiesandbiomedicalapplications[J].InternationalJournalofBiologicalMacromoleculesꎬ2018ꎬ120:1406 ̄1419. [14]吴沥豪ꎬ陈功ꎬ任康ꎬ等.羧甲基壳聚糖基生物医用材料降解代谢行为的研究进展[J].高分子通报ꎬ2023ꎬ36(2):148 ̄157.WULihaoꎬCHENGongꎬRENKangꎬetal.Researchprogressoninvivodegradationandmetabolismassessmentofcarboxymethylchitosan ̄basedbiomaterials[J].PolymerBulletinꎬ2023ꎬ36(2):148 ̄157.[15]ZHANGZTꎬCHENLꎬJIJMꎬetal.Antibacterialpropertiesofcottonfabricstreatedwithchitosan[J].TextileResearchJournalꎬ2003ꎬ73(12):1103 ̄1106. [16]SAHARIAHPꎬMássonM.Antimicrobialchitosanandchitosanderivatives:Areviewofthestructure ̄activityrelationship[J].Biomacromoleculesꎬ2017ꎬ18(11):3846 ̄3868.[17]张伟.经壳聚糖季铵盐处理后真丝(绸)结构与性能的研究[D].苏州:苏州大学ꎬ2007:20 ̄35.ZHANGWei.ResearchontheStructureandPropertiesofSilkFiber(Fabric)TreatedwithHTCC[D].Suzhou:SoochowUniversityꎬ2007:20 ̄35.[18]LIMSHꎬHUDSONSM.Synthesisandantimicrobialactivityofawater ̄solublechitosanderivativewithafiber ̄reactivegroup[J].CarbohydrateResearchꎬ2004ꎬ339(2):313 ̄319.[19]WUYꎬYANGSꎬFUFYꎬetal.Aminoacid ̄mediatedloadingofAgNPsandtannicacidontocottonfabrics:Increasedantibacterialactivityanddecreasedcytotoxicity[J].AppliedSurfaceScienceꎬ2022ꎬ576:151821. [20]YANGWQꎬLVLLꎬLIXKꎬetal.Quaternizedsilknanofibrilsforelectricitygenerationfrommoistureandionrectification[J].ACSAanoꎬ2020ꎬ14(8):10600 ̄10607. [21]LUQꎬHUXꎬWANGXQꎬetal.Water ̄insolublesilkfilmswithsilkIstructure[J].ActaBiomaterialiaꎬ2010ꎬ6(4):1380 ̄1387.[22]WANGPꎬZHANGMYꎬQUJHꎬetal.Antibacterialcottonfabricpreparedbya"graftingto"strategyusingaQACcopolymer[J].Celluloseꎬ2022ꎬ29(6):3569 ̄3581. [23]郑宏飞ꎬ汪瑞琪ꎬ汪庆ꎬ等.氧化壳聚糖改性抗菌蚕丝织物的制备及其性能[J].纺织学报ꎬ2020ꎬ41(5):121 ̄128.ZHENGHongfeiꎬWANGRuiqiꎬWANGQingꎬetal.Preparationandpropertiesofantibacterialsilkfabricmodifiedwithoxidizedchitosan[J].JournalofTextileResearchꎬ2020ꎬ41(5):121 ̄128.[24]HUXꎬKAPLANDꎬCEBEP.Determiningbeta ̄sheetcrystallinityinfibrousproteinsbythermalanalysisandinfraredspectroscopy[J].Macromoleculesꎬ2006ꎬ39(18):6161 ̄6170.[25]YEJLꎬMASQꎬWANGBBꎬetal.High ̄performancebio ̄basedepoxiesfromferulicacidandfurfurylalcohol:Synthesisandproperties[J].GreenChemistryꎬ2021ꎬ23(4):1772 ̄1781.[26]LUYHꎬLINHꎬCHENYYꎬetal.StructureandperformanceofBombyxmorisilkmodifiedwithnano ̄TiO2andchitosan[J].FibersandPolymersꎬ2007ꎬ8(1):1 ̄6.[27]DUANPPꎬXUQBꎬZHANGXJꎬetal.Naturallyoccurringbetainegraftedoncottonfabricforachievingantibacterialandanti ̄proteinadsorptionfunctions[J].Celluloseꎬ2020ꎬ27(11):6603 ̄6615.[28]YANXJꎬZHUXWꎬRUANYTꎬetal.Biomimeticꎬdopamine ̄modifiedsuperhydrophobiccottonfabricforoil ̄waterseparation[J].Celluloseꎬ2020ꎬ27(13):7873 ̄7885.[29]SHENLꎬDAIJJ.Improvementofhydrophobicpropertiesofsilkandcottonbyhexafluoropropeneplasmatreatment[J].AppliedSurfaceScienceꎬ2007ꎬ253(11):5051 ̄5055.[30]LIGHꎬLIUHꎬLITDꎬetal.Surfacemodificationandfunctionalizationofsilkfibroinfibers∕fabrictowardhighperformanceapplications[J].MaterialsScienceandEngineeringꎬ2012ꎬ32(4):627 ̄636.[31]寇爱静ꎬ林欢ꎬ柳守婷等.饲喂法制备碳纳米材料改性蚕丝的导热性能[J].材料科学与工程学报ꎬ2021ꎬ3962 现代纺织技术第31卷(2):317 ̄321.KOUAijingꎬLINHaunꎬLIUShoutingꎬetal.Thermalconductivityofmodifiedsilkpreparedbyfeedingcarbonnanomaterials[J].JournalofMaterialsScienceandEngineeringꎬ2021ꎬ39(2):317 ̄321.[32]FERREROFꎬPERIOLATTOMꎬLURASCHIM.Silkgraftingwithmethacrylicmonomers:Processoptimizationandcompa ̄rison[J].JournalofAppliedPolymerScience.ꎬ2007ꎬ103(6):4039 ̄4046.[33]于海洋ꎬ王昉ꎬ刘其春ꎬ等.新型丝素蛋白膜的结构和热分解动力学机理[J].物理化学学报ꎬ2017ꎬ33(2):344 ̄355.YUHaiyangꎬWANGFangꎬLIUQichunꎬetal.Structureandkineticsofthermaldecompositionmechanismofnovelsilkfibroinfilms[J].ActaPhysico ̄ChimicaSinicaꎬ2017ꎬ33(2):344 ̄355.Silkfabricmodifiedbyquaternaryammoniumsalt∕amphotericchitosananditssynergisticeffectYANGSheng1ꎬXUZhaomei2ꎬMATingfang2ꎬFUFeiya1ꎬLIUXiangdong1ꎬYAOJuming1(1.SchoolofMaterialsScience&EngineeringꎬZhejiangSci ̄TechUniversityꎬHangzhou310018ꎬChinaꎻ2.HangzhouWENSLISilkDigitalPrintingCo.ꎬLtd.ꎬHangzhou310020ꎬChina)Abstract:Withexcellentwearability biocompatibilityandbiodegradability silkiswidelyusedintextile biomedicine foodandotherfields.Chemicalmodificationisanimportanttechnicalmeanstofurtherexpandtheuseofsilk.However theproteinpropertiesofsilkhavehighrequirementsonchemicalrawmaterialsandreactionpaths soitisdifficultfortraditionalsinglesubstancemodificationmethodstoachievegreenandefficientmodificationatthesametime.Inthispaper anewmethodoftandemchemicalmodificationofrealsilkfabric SF usingwater ̄solublecarboxylatedchitosan CMC and2 3 ̄epoxy ̄propyltrimethylammoniumchloride GTA isproposedforthefirsttime.Themorphology structureandphysicochemicalpropertiesofSF SF∕CMC SF∕GTAandSF∕CMC∕GTAsampleswerecomparedandanalyzedbymeansofscanningelectronmicroscopy fouriertransforminfrared X ̄raydiffraction X ̄rayphotoelectronspectroscopy tensiletestandthermogravimetricanalysis.TheresultsshowthatalthoughtheamidebondformedbyCMCreactionininfraredspectroscopycoincideswithSFcharacteristicpeak theshiftofcarbonylCbindingenergyandtheincreaseofC NpeakareainX ̄rayphotoelectronspectroscopyprovethatthetandemchemicalmodificationcanbesuccessfullyimplementedat80ħinaqueoussolvent.TheintroductionofCMCprovidesmorereactionsitesforGTA andalargenumberofhydroxylgroupsformingafterthereactionofGTAcanformrichhydrogenbondswithCMCtohelpitstabilize.Withthechemicalmodificationintandem asmallamountoffibrillaappearedonthesurfaceofthefabricfiber.X ̄raydiffractionspectraalsoshowedthatthemodificationreactionwasmainlyintheamorphousregionofthesurface andhadlittleeffectontheSFcrystalstructure.ComparedwithSF thetensilestrength 62.7MPa andthermaldecompositiontemperature 327ħ ofSF∕CMC∕GTAhavenoobviouschanges whichshowsthattheseriesmodificationmethodusedinthisworkismildandeffective andthemodifiedfabricstillmaintainsgoodmechanicalpropertiesandthermalstability.ThedifferenceisthatcomparedwithSF thepermeabilityandwaterabsorptionofSF∕CMC∕GTAincreasedsignificantly reaching272g∕ m2 d and326% respectively whichshouldberelatedtothestronghydrophilicgroupsintroducedbyCMCandGTA.Inaddition theZetapotentialofSF∕CMC∕GTA 1.5mV wassignificantlyincreasedcomparedwiththatofSF -26.3mV provingthehighefficiencyoftandemmodification.ComparedwiththesinglemodifiedsampleSF∕CMCandSF∕GTA thetandem ̄modifiedsampleSF∕CMC∕GTAhadaquitehighantibacterialrate above99.9% bothagainstS.aureusandE.coli.ThedyeingexperimentshowedthatthedyeingrateofSF∕CMC∕GTAwas55timeshigherthanthatofSF whichisexpectedtobeappliedinthefieldofnon ̄washingprintinganddyeing.Thispaperprovidesscientificdatafortheapplicationoftandemreactioninfunctionalmodificationofrealsilkfabricsandanewtechnicalpathforgreensilkdyeingandfinishing.Keywords:silkfabric tandemreaction synergisticeffect antibacterialproperty dyeingproperty 72 第6期杨㊀晟等:季铵盐∕两性壳聚糖改性真丝织物及其协同增效作用。
抗菌肽改性蚕丝蛋白膜的细胞相容性研究
抗菌肽改性蚕丝蛋白膜的细胞相容性研究杨建;刘琳;白利强;马廷方;姚菊明【期刊名称】《丝绸》【年(卷),期】2008(000)008【摘要】通过化学改性的方法制备一种抗菌肽接枝蚕丝蛋白(丝素)膜,利用红外光谱、抗菌性能测试等手段对其结构和抗菌活性进行了分析,进一步研究了该改性蚕丝蛋白膜对小鼠成纤细胞L929的细胞相容性.结果表明,改性蚕丝蛋白膜具有水不溶性的β-折叠片层结构和良好的抗菌性能;小鼠成纤细胞在膜表面能正常黏附和生长,说明该改性蚕丝蛋白膜无显著细胞毒性.【总页数】4页(P21-23,27)【作者】杨建;刘琳;白利强;马廷方;姚菊明【作者单位】浙江理工大学,教育部先进纺织材料与制备技术重点实验室,杭州,310018;浙江理工大学,教育部先进纺织材料与制备技术重点实验室,杭州,310018;浙江理工大学,教育部先进纺织材料与制备技术重点实验室,杭州,310018;万事利集团有限公司,杭州,310021;浙江理工大学,教育部先进纺织材料与制备技术重点实验室,杭州,310018【正文语种】中文【中图分类】S886.9【相关文献】1.蚕丝蛋白膜法检测粪便隐血的实验研究 [J], 刘解生;刘安娜;张锦芝;袁卫东;赵建成;查丽春;胡秋满2.阴茎海绵神经损伤采用蚕丝蛋白膜联合神经生长因子修复实验研究 [J], 庞永冰;王琳琳;校晗3.再生柞蚕丝素蛋白膜的制备及其结构研究 [J], 陶伟;李明忠;卢神州;刘佳佳;吴徵宇4.时间分辨红外光谱对丝蛋白膜构象转变动力学的研究--再生蚕丝蛋白膜在高浓度醇溶液中的构象转变 [J], 陈新;周丽;邵正中;周平;KNIGHT,DavidP.;VOLLRATH,Fritz5.纳米TiO_2改性蚕丝丝素蛋白膜的研究 [J], 陈建勇;冯新星;许丹因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
改性桑枝韧皮纤维素纳米协同抗菌剂的研究
改性桑枝韧皮纤维素纳米协同抗菌剂的研究王小燕;刘利;曾秀;谷山林;马群忠;熊定奎;王海燕【摘要】为了克服无机抗菌剂纳米银易团聚的缺点,有效改善四环素长期使用产生的耐药性及副作用问题,以废弃桑枝韧皮为原料,采用化学方法去除果胶、木质素和半纤维素制备桑枝韧皮纤维素,用氯乙酸反应对桑枝韧皮进行表面改性,并将四环素以化学键形式牢固修饰在纤维素表面,纳米银成功负载在纤维素中,创造性地制备了载银改性桑枝韧皮纤维素(Ag-T-CMC)协同抗菌剂.试验结果表明:Ag-T-CMC呈现出优异的抗菌性能和较好的协同抗菌性,载银量在1.5%时抗菌性能最优;且对动物细胞无细胞毒性,有望实现在伤口敷料上的应用.【期刊名称】《丝绸》【年(卷),期】2018(055)012【总页数】5页(P32-36)【关键词】桑枝韧皮;纤维素;纳米银;抗生素;耐药性;协同抗菌【作者】王小燕;刘利;曾秀;谷山林;马群忠;熊定奎;王海燕【作者单位】重庆市畜牧科学院,重庆402460;重庆市计量质量检测研究院第三分院,重庆402160;重庆市畜牧科学院,重庆402460;重庆市畜牧科学院,重庆402460;重庆市畜牧科学院,重庆402460;重庆市畜牧科学院,重庆402460;重庆市畜牧科学院,重庆402460【正文语种】中文【中图分类】TS102.1;TQ352.4四环素是一种广谱抗生素[1],有较强的抗菌作用,但四环素进入人体内会产生很多副作用[2],如导致牙黄和影响胃肠功能,并且长期使用容易使细菌产生耐药性[3];无机纳米抗菌剂较传统抗生素不存在耐药性问题[4]。
其中纳米银抗菌效果最好,但是纳米银有易团聚的特点,且纳米银单独使用具有细胞毒性。
为了克服单一抗菌剂的缺点,LIU等[4]首次制备出载银有机膦酸锆有机-无机协同抗菌剂,创造性地组合了有机抗菌剂和无机抗菌剂的优点,但其价格昂贵难以从应用上得到推广。
桑枝为桑园冬管的大宗副产物,量大且是制浆、制板的良好材料,其韧皮还可以提取纤维素进一步制备纳米纤维素。
宁夏蓖麻蚕茧的性状和脱胶工艺研究
宁夏蓖麻蚕茧的性状和脱胶工艺研究
蒋耀兴;李栋高
【期刊名称】《苏州丝绸工学院学报》
【年(卷),期】1996(016)002
【摘要】本文主要研究用不同饲料喂养的宁夏蓖麻蚕茧的工艺特性。
【总页数】6页(P44-49)
【作者】蒋耀兴;李栋高
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TS143.32
【相关文献】
1.亚麻纤维脱胶酶系及脱胶工艺研究进展 [J], 廖上峰;刘鹏飞;潘超;杜仁鹏;赵丹
2.响应面优化黄色蚕茧超声辅助酶法脱胶工艺 [J], 邵双双;贺亮;韦朝阳;李卫旗
3.对宁夏蚕茧质量性状的比较分析 [J], 徐万仁;韩建勇
4.宁夏蓖麻蚕丝与中卫山羊毛混纺纱产品的工艺研究 [J], 蒋耀兴;李栋高
5.蓖麻蚕茧与桑蚕茧的结构和防护性能对比研究 [J], 王慧玲;周彬;黄诗慧;周红涛因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
蚕丝丝胶蛋白的抗氧化作用
盗蔷交鹾矗酶盈妊自誊氟j§巍露螽蘸醢釜藏ai誊毒叠蘸鞋薹《盏誊盛蓝盏蠡盍矗罐函鑫蔷函墓滋8西呱回@匾瑚陬繇域蚕丝丝胶蛋白的抗氧化作用相入丽,张雨青。
阎海波(苏州大学生命科学学院。
江苏苏州215123)摘要:蚕丝经过高温高压水脱胶处理、高温高压碱性水脱胶处理和中性蛋白酶水解后,制成了6种不同分子量范围的丝胶肽及其水解物。
利用家蚕5龄蚕血液进行了丝胶肽抑制黑色素生成试验,研究结果表明这6种丝胶肽都具有抑制黑色素生成的作用。
高温高压水处理获得的丝胶肽抗氧化作用最强,高温高压弱碱性水处理获得的丝胶肽抗氧化作用略低,而中性蛋白酶水解的丝胶肽对黑色素形成的抑制率最低。
当丝胶质量分数达到0.5%,前二类丝胶的抑制率可分别达到55%和 50%,而第三类酶解丝胶对黑色素生成的抑制率为20%~25%,仅为前二种的一半还不到。
这些实验结果说明,高温或高温弱碱性处理的丝胶蛋白更适合于化妆品、护肤品、保健品等领域的应用。
关键词:抗氧化作用;蚕丝;丝胶肽;蛋白酶水解;黑色素生成中图分类号:TSl49;Q5l 文献标识码:A文章编号:1001-7003(2008)05—0023—05Antioxidation of Silk Sericin ProteinXIANG Ru—li,ZHA NG YU—q ing,Y AN Hai—b0(silk Biotechn01.La b.,Sch ool o fL i f e S c ie nc e,S oo ch o w University,Suzhou215123,China)Abstract:When silk fiber d e r i v e d from Bombyx mori w a s su bjecte d to de g u m m i n g t r e at m e n t s in w a t e r andsubsequent degr ade d p r o c e s s i n g in sligh tly a lk al in e aq ueo us s o lu t io n u nder high-t empera ture a nd h igh-pre ssu re,an d n eu tr al protease t r e at m e n t in buf fer,si x ki n d s of the wa ter—-s olu ble silk ser iei n pe p t i de s an d the ir h yd r o ly t e s with d iffe rent mol ecular m a ss w e r e obt a i ne d.A n ti o x id a ti o n te st s of serici n w e r e car r ie d o u t in the fr es h blood of 5t h la r va e Bo mbyx m o r i.T h e experimental resu lts s ho we d tha t th e six ki n ds of s eri ein ar e o f i nh ib it io n to the f o rm a t i o n o f bl a c k pigm ent in t he f re sh blood o f 5t h l ar v ae.Th e i nh ib it io n ra te of the serici n pr ot ei n d e r i v e d f rom t he h ot t r ea t m e n t un der hig h-temp eratur e in w a t e r is theh ig h e st o f a11.and th e th re e k i n d s of se ric in d e r i ve d from th e h o t treatment un der h i g h—t e m p er a t u re in slig htly al k al in e w a t e ra r e mo dera teand t h os e se ric in d e r i v e d from proteas e hydr ol y si s a re th e l o we s t of a11.When0.5%of seriein c o n c en t r at i o n us e d.t h e in hi bi ti on rates of the t w o fo r m er s a re55%and50%,res pect ivel y,a nd the last se rie in pr o te in s f rom p r ot e a s e h y d ro l y s is are 20-25%.These resu lts i nd i c at e d t hat t h os e se ri ci n pr o te in s d e r i v e d from high temperature in w a t e r o r in slightly a lk al i ne w a t e r a r e pr e fe r ab le to a pp li c at io n to t h o s e fields including cosmetic,skin—care p ro d u ct,h e a lt h y food and S O o n.formationK ey w o rd s:A n t i o xi d a ti o n;S i l k;S e ri c i n;P r ot e a s e h y d ro l y si s;B l a ck pig men t蚕丝为一种天然生物高分子蛋白,它的主要成分的回收也大大减少了对环境特别是对水质的污染,具是丝胶和丝素,丝胶蛋白约占丝蛋白总量的20%~有明显的社会效益。
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第25卷第3期 f t代钇粑汰t'Vol. 25, No. 3 2017 年 5 月Advanced TextileTechnology May 2017D O I:10. 19398/j. att. 2017. 03. 010凹土胶体粒子改性蓖麻蚕丝的结构与抗菌性能研究姜为青ab,刘艳3,高小亮a,,周彬a,(盐城工业职业技术学院,a.纺织服装学院;.江苏省生态纺织工程技术研究开发中心,江苏盐城224005)摘要:采用凹土胶体对蓖麻蚕丝进行浸轧整理,对经凹土整理后蓖麻蚕丝进行结构与抗菌性能测试与分析。
结果表明:凹土颗粒为棒状结构,粒径在100n m左右,在蓖麻蚕丝表面分布比较均勻;当凹土质量分数为10%时,对金黄色葡萄菌抑菌率为88. 9%,大肠杆菌的抑菌率为84 3%,达到抗菌要求,洗涤20次后,凹土整理蓖麻蚕丝对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的耐洗性为71. 4 %和68. 5%,保持一定的抗菌性能。
关键词:凹土;蓖麻蚕丝;抗菌;整理中图分类号:TS195. 5 文献标志码:A 文章编号:1009 —265X(2017)03 —0045 —04Study on Structure and Antibacterial Property of Castor silk Modifiedby Attapulgite Colloid NanoparticlesJ IANGWeiqing12,LIU Yan1,GAOXiaoliang12,ZHOUBin12(1. Department of T'cxtilc and Garment »Yanchcng Institute of Industry T'cchnology,Yanchcng,Jiangsu 224 005;2. Jiangsu R&D Center of the Ecological T'cxtilc Engineering &T:chnology,Yanchcng Institute of Industry T'cchnology,Yanchcng,Jiangsu 224005)Abstract:In order to enhance the additional properties of castor silk,i t was finished byattapulgite colloid nanoparticles. T h e structure and antibacterial property of the castor silkwere tested and analyzed respectively before and after i t was finished by attapulgite colloidnanoparticles. T h e results indicate the attapulgite particles are rod-shaped with the size ofabout 100nm? and evenly distributed on the surface of cassilk silk. W h e n the mass fraction ofattapulgite i s 10%,the finished silk has good antibacterial property,and the nhibition ratefor Staphylococcus aureus and Escherichia coli are 88. 9% and 84. 3% respectively. T h e antimicrobial requirement i s met. After washing 20 times,the washability of the finished cassilksilk reaches 71.4% and 68. 5 %respectively for Staphylococcus aureus and Escherichia c o t i.Key words:attapulgite;castor silk; antibacterial property; finishing凹凸棒石黏土(A ttapulgiteClay),又称为“凹土”,是一种层链状的含水富镁铝硅酸盐的稀有非金 属矿产资源,提纯后凹土的化学结构式如图1所 示[1]。
蓖麻蚕又称印度蚕,是一种适应性很强的多收稿日期2015— 11 —25基金项目:江苏省产学研前瞻性联合研究项目(BY2014111); 盐城市农业科技创新专项引导资金项目(2013YCNK-010);015江 苏高校品牌专业建设工程资助项目(PPZY2015C254)作者简介:姜为青(1969 — ),男,江苏盐城人,副教授,主要从事纺织材料及产品设计方面的研究。
食性蚕,在适宜条件下无滞育期,可全年连续饲养。
因此,蓖麻蚕丝的来源丰富,经济效益可观[23]。
姜为青等[4]采用高温高压处理方式对蓖麻蚕丝 进行脱胶整理提取纤维,提高蓖麻蚕丝的生态性。
毛雷等[5]采用凹土分散液对桑蚕丝、棉织物进行功 能化改性,提高了织物的抗菌抗紫外等性能。
本文 采用凹土分散液对蓖麻蚕丝进行功能化改性,对其 结构与性能进行研究,提高蓖麻蚕丝抗菌性能,增加 产品的附加值。
•45 •染化工程第25卷1实验部分1. 1 材料与设备材料:实验室脱胶蓖麻蚕丝、提纯凹土;平平加 0(化学纯)、六偏磷酸钠、98%冰醋酸、15%氨水、氢 氧化钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾(化学纯,上海化学 试剂有限公司)盐城工业职业技术学院化工系提供 的大肠杆菌与金黄色葡萄球菌。
仪器:J S M型扫描电子显微镜(日本电子公司);Atartorius BS224S型电子天平(北京赛多利斯 仪器系统有限公司)SHZ82A型数显测速恒温摇床(苏州威尔实验用品有限)。
1. 2 制备凹土的分散液对蓖麻蚕丝的整理配制不同质量分数的凹土分散液,分别为1%、2%、%、10%和20%,将0. 5g六偏磷酸钠加入分散液中,采用醋酸和氢氧化钠实际调节p H值,使得 p H为7. 0,将其置于超声波搅拌器中搅拌30 min,设置水温度为30 °C,得到凹土胶体粒子分散液。
蓖麻蚕丝15 g,经质量分数为1%平平加0浸润 后,放入凹土胶体粒子分散液中,按水浴比1 : 50,温 度30 C,震荡30 min,取出脱液,轧余率:100%,然后 放入烘箱,温度30 C,时间5min,最后去离子水清洗 织物表面残留物,自然晾干。
1.3 测试方法1.3.1凹土表面形态观察在粘有电胶布的铝片上均匀铺上凹土粉体后,置于样品台上进行镀金处理,再用J S M型扫描电子 显微镜观察,放大30 000、0 000倍。
1.3.2纵向微观形态(SE M)测试取少量的蓖麻蚕丝样品粘贴在粘有电胶布的铝 片上,将其放置样品台上进行镀金处理,再用JSM 型扫描电子显微镜观察,放大8 000倍。
1. 3. 3蓖麻蚕丝的抗菌性能采用振荡法测定织物的抗菌性能,参照FZ/T 73023一2006《抗菌针织品》标准中,选用大肠杆菌和 金黄色葡萄球菌,将未整理的蓖麻蚕丝与凹土整理蓖 麻蚕丝纤维溶解溶液分别稀释10、100、1 000、10 000 倍,以抑菌率来表示样品的抗菌性能,按式(1)计算:Y/% =W a X 100 ⑴式中:Wb为未整理蓖麻蚕丝的活菌数;W a为凹土整 理的蓖麻蚕丝的活菌数。
制备抗菌溶液的溶解方法:a)灭菌:蓖麻蚕丝将 蓖麻蚕丝整理样及未经整理样,称取(0. 75±0. 05)g 分装包好,在103 kPa、125 C灭菌15 min备用,其次,配置0.03 mol/LPBS(磷酸盐)缓冲液,取磷酸氢二钠2.84 g、磷酸二氢钾1. 36 g和蒸傭水1 000 m L,配成 pH7.2〜7. 4的缓冲液,用250 m L烧瓶分装后,在 103 kPa、125 C灭菌15 m in备用;b)制备溶液:将蓖 麻蚕丝样放入250 m L的三角烧瓶中,分别加入70 mL 0. 03 m〇l/L P B S和5m L细菌悬液,使其在 P B S中浓度为3X105〜4X105CFU/m L。
然后将三 角烧瓶固定于振荡摇床上,在20〜25 C的条件下,以300 r/min振摇2 min。
“0”接触时间取样:用吸管在 “0”接触时间制样的两个烧瓶中分别吸取1m L溶液,采用固定的4次稀释程序稀释,摇匀,吸取1mL加入 灭菌的平皿中,倾倒营养琼脂培养基约15 m L,室温 凝固,倒置平皿,(37 士 1)C培养24〜48 h。
1. 3. 4抗菌效果耐冼性为了测定凹土整理后的蓖麻蚕丝的抗菌耐洗性,本试验参照FZ/T 73023—2006标准中标准洗涤方法,对待测整理蓖麻蚕丝进行20次洗涤。
2结果与讨论2. 1 凹土颗粒的S E M照片及蓖麻蚕丝经凹土分散液整理的S E M照片整理后的蓖麻蚕丝纤维受到凹土粒子的形状和 结构的影响。
图2(a)与图2(b)为凹土颗粒的SEM 照片,颗粒为棒状结构,晶束短且比较均匀,直径约 100 nm,长度约几个微米,无方向性,在三维空间中 呈均匀、交错排列,是典型的一维纳米材料[]。
图2 (c)与图2 (d)分别为扫描电镜放大8 000 倍的蓖麻蚕丝和凹土胶体颗粒整理的蓖麻蚕丝,未 经整理的蓖麻蚕丝纤维表面比较光滑,但经凹土分 散液整理后,可见大量的凹土胶体颗粒吸附在蓖麻蚕丝纤维表面,且分布均匀,正是纤维表面吸附的凹•46•第3期姜为青等:凹土胶体粒子改性蓖麻蚕丝的结构与抗菌性能研究染化工程土胶体粒子作用,使纤维具有抗菌的可能性。
2. 2 不同质量分数凹土分散液整理蓖麻蚕丝的抗菌率选用测试菌种为革兰氏菌种中的金黄色葡萄球菌,将未整理的蓖麻蚕丝与凹土整理蓖麻蚕丝纤维 溶解溶液分别稀释10 〇〇〇倍,观察其在琼脂上生长 的菌落数,不同质量分数凹土分散液整理蓖麻蚕丝 的菌落数见图3。
©iVx30k0.5uni(a)凹土粉末放大30 000倍(b )凹土粉末放大50 000倍(c)蓖麻蚕丝放大8 000倍图2凹土粒子及凹土整理蓖麻蚕丝的S E M 照片(d )凹土整理的蓖麻蚕丝放大8 000倍(a )未整理蓖麻蚕丝菌落数(b)l%凹土整理蓖麻蚕丝菌落数(c)2%凹土整理蓖麻蚕丝菌落数(d)5%凹土整理蓖麻蚕丝菌落数(e)10%凹土整理蓖麻蚕丝菌落数(f)20%凹土整理蓖麻蚕丝菌落数图3蓖麻蚕丝空白样与凹土整理蓖麻蚕丝对金黄色葡萄球菌的菌落数图3中为不同质量分数的凹土溶液对于金黄色 葡萄球菌生长的作用,观察琼脂上的菌落数得出:与 空白样相比,经过不同质量分数凹土整理后的蓖麻 蚕丝的菌落数明显变少。