咪唑盐类聚离子液体抗菌剂的制备及其在水凝胶敷料中的应用

周超 生程钜 闻林林

引用本文: 周超, 生程钜, 闻林林. 咪唑盐类聚离子液体抗菌剂的制备及其在水凝胶敷料中的应用[J]. 应用化学, 2021, 38(1): 51-59. doi: 10.19894/j.issn.1000-0518.200214 shu
Citation:  Chao ZHOU, Cheng-Ju SHENG, Lin-Lin WEN. Preparation of Imidazolium Salt-based Poly(ionic liquids) Antibacterial Agent and Its Application in Hydrogel Dressing[J]. Chinese Journal of Applied Chemistry, 2021, 38(1): 51-59. doi: 10.19894/j.issn.1000-0518.200214 shu

咪唑盐类聚离子液体抗菌剂的制备及其在水凝胶敷料中的应用

    通讯作者: 周超, E-mail: zhouchao@cczu.edu.cn
  • 基金项目:

    江苏省高等学校自然科学研究面上项目 19KJD430001

    江苏省自然科学基金(青年基金)项目 BK20180963

摘要: 皮肤伤口的感染严重威胁患者的生命安全,虽然传统的含有银离子或小分子抗生素的抗菌水凝胶伤口敷料具有广谱的杀菌功效,但这些抗菌水凝胶敷料中的抗菌剂存在一定的生物毒性和耐药性风险,无法满足临床长期使用的要求。咪唑盐类聚离子液体由于其含有较强的正电荷效应以及疏水链段,因此其作为新型的聚合物抗菌剂具有较强的抗菌效果。本研究首先通过采用Radziszewski缩聚反应,制备了具有较强抗菌性能的含呋喃官能团的咪唑盐类聚离子液体;其次,将含呋喃官能团的咪唑盐类聚离子液体采用Diels-Alder“点击”反应与透明质酸/聚乙二醇复合,以制备含有咪唑盐类聚离子液体抗菌水凝胶。通过体外实验表明:含咪唑盐类聚离子液体抗菌水凝胶在快速杀灭细菌的同时,对人皮肤的成纤维细胞具有较低的毒性。有望应用在皮肤创面的抗感染及修复领域。

English

  • 皮肤是阻挡体内环境与外界微生物接触的重要屏障。当人体的皮肤出现伤口缺损,若不及时处理,很有可能会造成细菌感染,这不仅延长伤口愈合,而且伴随而来的炎症反应还会增加患者的痛苦[1-2]。近些年来,抗菌水凝胶敷料由于其具有较好的吸水性、透气性和生物相容性,广泛应用于临床治疗中[3]。传统抗菌水凝胶中含有银离子或小分子抗菌药物,但是这些抗菌水凝胶敷料中的抗菌剂存在一定的生物毒性和耐药性,无法满足临床长期使用的要求[4-5]

    抗菌聚合物不仅具有广谱的抗菌效果,而且具有较宽的电化学窗口、良好的溶解能力、良好的化学稳定性和较低的生物毒性。其中,咪唑盐类聚离子液体是一种新型的抗菌聚合物,利用聚离子液体中带有正电荷的咪唑盐官能团在静电力的作用下吸引带负电的细菌细胞壁,并用聚离子液体中的疏水链段刺入细菌的细胞壁和细胞膜使细菌裂解死亡[6-7]

    Yan等[8]首先制备含有不同烷烃链长的乙烯基咪唑盐离子液体单体,其次采用自由基聚合的方法制备咪唑盐类聚离子液体,发现当聚离子液体具有较长的疏水烷基链长度和较高的电荷密度时,具有较高的抗菌性能。此外,该课题组通过原位光交联聚合制备了咪唑盐类聚离子液体膜,并与两种不同的氨基酸进行阴离子交换,得到的聚离子液体膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均表现出较好的抗菌性以及生物相容性。目前,制备咪唑盐类聚离子液体抗菌剂工艺比较复杂,通常需要两步,大量使用了有机溶剂且反应时间较长,造成了资源的浪费以及环境的污染。

    本文先采用一步法Radziszewski缩聚反应[9],制备具有较强抗菌性能的咪唑盐类聚离子体抗菌聚合物。随后,将所制备的咪唑盐类聚离子液体采用Diels-Alder“点击”反应[10]复合于透明质酸/聚乙二醇创面水凝胶敷料中,获得具有高效抗菌性能的水凝胶,并对这种新型抗菌水凝胶进行抗菌性能和生物毒性等研究。

    2.5 L冷冻干燥机(美国Freezone公司);PB-10型pH计(德国Sartorius公司);LSM 710型激光扫描共聚焦显微镜(LSCM,德国Zeiss公司);HVS-1000型超净工作台(美国AIRTECH公司);VS-1300L-U型核磁共振波谱仪(NMR, AVANCEⅡ 400 M德国布鲁克);Nicolet A vatar 370型傅里叶红外光谱仪(FT-IR,美国Thermo Fisher公司);Waters 2695型凝胶渗透色谱(GPC,美国Waters公司),色谱柱为Waters ultra hydrogel 250,500,1000串联,流动相为水相;ZEN 3600型激光粒度仪(英国Malvern公司);Infinite F50型酶标仪(瑞士Tecan公司);Sigma 500型场发射扫描电子显微镜(FSEM,德国Zeiss公司);Kinexus pro+型旋转流变仪(英国Malvern公司)。

    1, 4-丁二胺、1, 2-双(2-氨基乙氧基)乙烷和糠酸购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司,试剂纯度均为分析纯;人皮肤的成纤维细胞(HSF)、Cell Counting Kit-8(CCK-8)试剂盒、罗丹明-鬼笔环肽、4′, 6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)、大肠杆菌(E.coli,DH5α)和金黄色葡萄球菌(S.aureus,ATCC 25923)购自碧云天生物技术有限公司;Mueller-Hinton(MH)和Luria-Bertani(LB)培养基购自美国索莱宝公司;特殊的DMEM高糖、胎牛血清(FBS)、活-死细菌染色试剂盒(L13152 LIVE/DEADⓇ Bac Light TM Bacterial Viability Kit)购自美国Thermo Fisher公司;透析袋(截留相对分子质量(MWCO)=1000)购自美国光谱医学;磷酸盐缓冲溶液(PBS)购自美国Sigma-Aldrich公司;甲醛(纯度40%)、乙二醛(纯度40%)、盐酸(纯度37%)、浓硫酸(纯度98%)、戊二醛(纯度40%)和多聚甲醛(纯度95%)购自国药集团化学试剂有限公司;无水乙醇、氯化钠、氯化钾和氢氧化钠购自国药集团化学试剂有限公司,试剂纯度均为分析纯。

    1.2.1   聚丁基咪唑呋喃甲酸盐聚离子液体(PIM)的制备

    首先,在圆底烧瓶中加入1, 4-丁二胺(2.25 mL,0.0225 mol),用11.25 mL去离子水将其溶解,室温下继续搅拌1 h;其次,在0 ℃冰浴下,加入糠酸(7.5 g,0.045 mol),待其完全溶解后,再分别加入乙二醛(2.55 mL,0.0225 mol)和甲醛(1.58 mL,0.0225 mol);接着,通过滴加氢氧化钠溶液(1 mol/L)使反应溶液稳定在pH=7左右;然后,油浴升温至100 ℃继续反应36 h;最后,待反应结束后将反应液转移至透析袋(MWCO=1000),透析24 h后,将其冷冻干燥并得到产物。反应方程式如Scheme 1A所示。

    图示1

    图示1.  PIM (A)和PIMO(B)的合成路线
    Scheme 1.  Synthetic route of PIM (A) and PIMO(B)
    1.2.2   聚二氧杂辛烷咪唑呋喃甲酸盐聚离子液体(PIMO)的制备

    首先,在圆底烧瓶中加入1, 2-双(2-氨基乙氧基)乙烷(11.68 mL,0.08 mol),用58.4 mL去离子水将其溶解,室温下继续搅拌1 h;其次,在0 ℃冰浴下,加入糠酸(17.93 g,0.16 mol),待其完全溶解后,再分别加入乙二醛(9.54 mL,0.08 mol)和甲醛(5.76 mL,0.08 mol);接着,通过滴加氢氧化钠溶液(1 mol/L)使反应溶液稳定在pH=7左右;然后,油浴升温至100 ℃继续反应36 h;最后,待反应结束后将溶液转移至透析袋(MWCO=1000),透析24 h后,将其冷冻干燥并得到产物。反应方程式如Scheme 1B所示。

    将上述PIM或PIMO(质量浓度分别为0.036 g/mL)分别和参照文献合成的透明质酸接枝糠胺[10](HAF,0.03 g/mL)、N-马来酰亚胺四臂聚乙二醇[11](Mal4PEG,0.036 g/mL)溶解在2 mL的PBS溶液中,并注入直径2.5 cm的圆形聚四氟乙烯模具中。在50 ℃条件下发生Diels-Alder“点击”反应,由PIM复合透明质酸/聚乙二醇制备的抗菌水凝胶称为HPIM,而由PIMO复合透明质酸/聚乙二醇制备的抗菌水凝胶称为HPIMO。作为对照,还以透明质酸接枝糠胺与N-马来酰亚胺四臂聚乙二醇发生Diels-Alder“点击”反应制备的透明质酸/聚乙二醇水凝胶为对照,并命名为HP。

    咪唑盐类聚离子液体PIM和PIMO进行核磁共振(1H NMR)表征,D2O为溶剂;并对PIM和PIMO进行FT-IR表征;PIM和PIMO的电位由Zeta电位仪测定,即取1 mL样品(0.5 mg/mL)用注射器将其缓慢加入样品池中,避免其产生气泡,将样品池粗糙面向上推入样品槽直至停止,随后进行测试;PIM和PIMO的相对分子质量由GPC表征,流动相为水,流动速率为1 mL/min。

    水凝胶降解性能表征  以水凝胶在PBS缓冲溶液中的质量变化,来确定它们的可降解性。即,将直径为2.5 cm的水凝胶敷料溶于10 mL的PBS缓冲溶液中充分溶胀,每隔2 h将10 mL PBS缓冲溶液去除后,记录水凝胶的质量变化并继续加入10 mL的PBS缓冲溶液,重复至其质量不再改变。

    首先,在96孔板的每个孔中加入100 μL无菌水,在第1列分别加入500 μg/mL的PIM和PIMO,采用2倍稀释法依次稀释到2-4列;其次,每孔加入100 μL细菌悬浮液(1×104~1×105 CFU/mL的大肠杆菌或金黄色葡萄球菌),混和均匀后在37 ℃下培养24 h,并用PBS作为对照;然后,使用酶标仪测量600 nm处的OD值,计算PIM和PIMO的杀菌率。杀菌率(K(%))式(1)如下:

    $ K/\% = \frac{{{D_{({\rm{OD}})}} - D_{({\rm{OD}})}^\prime }}{{{D_{({\rm{OC}})}}}} \times 100 $

    (1)

    式中,D(OD)为对照样光学密度;D(OD)为含不同质量浓度抗菌剂的光学密度。

    首先,将PIM和PIMO配成13.5 mg/mL的溶液;其次,将上述PIM和PIMO溶液(100 μL)加入96孔板中,与100 μL人皮肤成纤维细胞悬浮液(5×104 cells/mL)混合,并在37 ℃,5% CO2气氛中孵育24~48 h,以100 μL的1×PBS为空白对照;接着,向上述混合溶液中加入10 μL的CCK-8溶液,在37 ℃下继续培养1 h;然后,使用酶标仪测量450 nm处的OD值,计算细胞存活率。细胞存活率(C(%))式(2)如下:

    $ C/\% = \frac{{D_{(O{\rm{D}})}^\prime }}{{{D_{(O{\rm{C}})}}}} \times 100 $

    (2)

    式中,D(OD)对照样光学密度;D(OD)为不同样品的光学密度值。

    咪唑盐类聚离子液体抗菌水凝胶的流变性能测试是使用旋转流变仪测定。所测水凝胶样品直径为12 mm,采用直径为10 mm的平板转子,平行板之间的间距设定为3 mm,扫描频率设定为0.1~10 Hz,应变设定为1%,测试温度恒定在25 ℃。

    首先,将50 μL细菌悬浮液(1×106 CFU/mL的大肠杆菌或1×107 CFU/mL的金黄色葡萄球菌)滴加到水凝胶表面,然后在37 ℃下培养2 h;其次,将水凝胶浸入5 mL PBS中1 h以去除未附着的细菌,同时通过超声30 min将附着的细菌从水凝胶表面剥离;接着,通过连续稀释法[12]确定菌落形成单位(CFU);然后,大肠杆菌在LB琼脂平板上于37 ℃培养24 h,金黄色葡萄球菌在MHA琼脂平板上于37 ℃培养24 h,通过方程式(3)计算对数减少值(R)。

    $ \log R = {\log _{10}}\left( {\frac{{{\rm{CF}}{{\rm{U}}_{{\rm{control}}}}}}{{{\rm{CF}}{{\rm{U}}_{{\rm{sample }}}}}}} \right) $

    (3)

    水凝胶抗细菌生物被膜测试  细菌生物被膜是指细菌粘附于接触表面,分泌多糖基质、纤维蛋白和脂质蛋白等,将其自身包绕其中而形成的大量细菌聚集膜样物[13]。首先,在直径为2 cm玻璃皿上,将2 mL细菌悬浮液(1×106 CFU/mL的大肠杆菌或1×107 CFU/mL的金黄色葡萄球菌)于37 ℃,培养24 h形成细菌生物被膜;其次,将直径1 cm的水凝胶覆盖在细菌生物被膜表面,经过不同时间去除水凝胶,通过活-死细菌染色试剂盒对生物被膜进行染色,随后将其在黑暗中分别用40 μL染色溶液(6 μmol/L SYTO 9和30 μmol/L碘化丙啶)染色15 min。之后,用激光扫描共聚焦显微镜下观察被荧光标记的细菌生物被膜。

    将生物被膜样品和水凝胶覆盖2 h后的生物被膜样品分别浸入2 mL的3%戊二醛(用PBS稀释)中,并在4 ℃冷藏过夜,随后将样品用浓度不断增加的乙醇(25%、50%、75%和100%)脱水,脱水后的样品用氮气进一步干燥,并使用FE-SEM观察细菌生物被膜的形貌。

    首先,将水凝胶(HP、HPIM和HPIMO)在室温下分别浸入5 mL PBS中2 h;其次,将上述3种水凝胶浸提液(100 μL)加入96孔板中,与100 μL人皮肤成纤维细胞悬浮液(5×104 cells/mL)混合,并在37 ℃,5%CO2气氛中分别孵育24和48 h,并且以100 μL的1×PBS为空白对照;接着,向上述混合溶液中加入10 μL的CCK-8溶液,在37 ℃下继续培养1 h;然后,使用酶标仪测量450 nm处的OD值,细胞存活率公式同(2);最后,在24和48 h对上述3种水凝胶浸提液处理过的细胞进行荧光染色,即先使用4%多聚甲醛固定细胞10 min;接着用PBS洗涤3次(每次洗涤5 min)后,随后用1 mg/mL罗丹明-鬼笔环肽标记微丝30 min,用2 mg/mL的DAPI处理5 min以染色细胞核,最后将所有染色的样品用PBS彻底冲洗并在在荧光显微镜上成像。

    采用简单高效的Radziszewski缩聚反应制备含呋喃官能团的咪唑盐类聚离子液体PIM和PIMO。通过FT-IR表征,如图 1所示:PIM和PIMO的FT-IR分别在1375、1560和1635 cm-1处出现的特征峰分别与咪唑鎓阳离子的—C—N、CC和CN伸缩振动相关,而且在1465 cm-1处出现季铵化阳离子的C=N+—伸缩振动峰,这些数据证实了目标聚离子液体PIM和PIMO已成功制备。

    图 1

    图 1.  PIM和PIMO的红外光谱图
    Figure 1.  FT-IR spectra of PIM and PIMO

    通过1H NMR表征了PIM和PIMO的结构,如图 2所示:PIM在3.95和PIMO在4.21处出现了与咪唑盐相邻的亚甲基的化学位移。同时,通过核磁共振表征得出所制备的两种含呋喃官能团的咪唑盐类聚离子液体在6.41和6.85处为聚离子液体中的呋喃官能团双键结构的质子,7.5为咪唑环官能团双键结构的质子,两种上述两种官能团特征峰峰面积积分比为1∶1∶2,这进一步证实了PIM和PIMO制备成功。

    图 2

    图 2.  PIM(A)和PIMO(B)的核磁共振氢谱图
    Figure 2.  1H NMR spectra of PIM(A) and PIMO(B)

    通过GPC测定咪唑盐类聚离子液体PIM和PIMO的相对分子质量如表 1所示:在相同的反应条件下,PIMO的数均相对分子质量(Mn,4000)高于PIM的(Mn,3100)。而且两种聚合物的相对分子质量分布指数(PDI)分别为1.3和1.4。这是因为,一方面,PIMO中参与反应的1, 8-二氨基-3, 6-二氧杂辛烷相对分子质量高于PIM参与反应的丁二胺单体;另一方面,1, 8-二氨基-3, 6-二氧杂辛烷的分子由于其内部的C—O使得单体极性高于丁二胺,促进咪唑成环,合成高相对分子质量的PIMO[8]。因此,还导致了PIMO的Zeta电势12.8 mV高于PIM的电势7.4 mV。

    表 1

    表 1  凝胶渗透色谱和Zeta电势的测试结果
    Table 1.  Test results of GPC and Zeta potential
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    聚合物
    Polymers
    质均相对分子质量
    Mw/(g·mol-1)
    数均相对分子质量
    Mn/(g·mol-1)
    相对分子质量分布
    PDI
    Zeta电势
    Zeta potential/mV
    PIM 4 000 3 100 1.3 7.4
    PIMO 5 500 4 000 1.4 12.8

    为了研究PIM和PIMO的抗菌性能,分别采用大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)进行测试,其中PIM与PIMO的MIC值是指抑制90%的大肠杆菌或金黄色葡萄球菌的最小浓度。测试结果如表 2所示:两种含呋喃官能团的咪唑盐类聚离子液体对金黄色葡萄球菌的杀菌效果好于大肠杆菌,其中PIMO的质量浓度只需达到15 μg/mL就能对金黄色葡萄球菌达到90%的杀灭效果。由于PIMO的电势高于PIM,因此其具有更强的破坏细菌细胞壁的能力。此外,PIM和PIMO在质量浓度为0.036 g/mL时对人皮肤成纤维细胞的存活率均在90%以上。证明了所制备的含呋喃官能团的咪唑盐类聚离子液体具有较强的抗菌性能和较低的生物毒性。

    表 2

    表 2  PIM和PIMO的抗菌能力和细胞存活率
    Table 2.  Antibacterial and cell viability of PIM and PIMO
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    聚合物
    Polymer
    最小抑菌浓度
    MIC/(μg·mL-1)
    细胞存活率
    Cell viability/%
    E.coli S.aureus
    PIM 250 125 92.1
    PIMO 63 15 91.4

    将上述制备的咪唑盐类聚离子液体通过Diels-Alder“点击”反应复合于透明质酸/聚乙二醇水凝胶中制备HPIM和HPIMO。通过频率扫描模式研究流变行为,如图 3所示:水凝胶HP、HPIM和HPIMO的储能模量(G′)均高于损耗模量(G″),而且随着扫描频率的增加,G′和G″也随之增加,表明这3种水凝胶处于弹性形变状态[8]。通过Diels-Alder“点击”[8]反应制备的透明质酸/聚乙二醇水凝胶HP的G′低于800 Pa,而将含呋喃官能团的咪唑盐类聚离子液体复合于透明质酸/聚乙二醇水凝胶后,HPIM和HPIMO两种水凝胶的G′均高于HP,这是由于咪唑盐类聚离子液体PIM和PIMO在水凝胶中,增加了交联位点,并在水凝胶内形成了半互穿网络结构。

    图 3

    图 3.  水凝胶的流变性能测试
    Figure 3.  The rheological properties of hydrogels

    另外,通过对水凝胶的降解率测试结果可知(图 4),3种水凝胶均在12 h内完成降解,其中HP的降解速率比HPIM和HPIMO快。这进一步证明含呋喃官能团的咪唑盐类聚离子液体PIM和PIMO复合在水凝胶中,起到了增加水凝胶交联密度的作用。

    图 4

    图 4.  水凝胶的降解性能测试
    Figure 4.  The degradability of hydrogels

    制备的含有咪唑盐类聚离子液体抗菌水凝胶HPIM和HPIMO的抗菌测试如图 5所示:HPIMO抗菌水凝胶对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀菌率分别在94%和96%,均高于HPIM抗菌水凝胶,这是由于水凝胶内咪唑盐类聚离子液体PIMO的抗菌效果高于PIM。此外,将HPIMO抗菌水凝胶接触细菌生物被膜2 h,通过细菌活死染色(如图 6所示)能明显观察到,HPIMO抗菌水凝胶接触细菌生物被膜后大部分细菌已经死亡,并且通过SEM(如图 7所示)能清楚的观察到HPIMO抗菌水凝胶接触细菌生物被膜2 h前后,细菌生物被膜被破坏,而且出现大量细菌裂解死亡。

    图 5

    图 5.  水凝胶的抗菌测试
    Figure 5.  Antibacterial results of hydrogels

    图 6

    图 6.  水凝胶HPIMO作用前后细菌的荧光染色
    Figure 6.  Fluorescence images of bacteria before and after HPIMO treatment

    图 7

    图 7.  HPIMO抗菌水凝胶作用前后细菌生物被膜形貌的SEM图:((A)、(B))大肠杆菌;((C)、(D))金黄色葡萄球菌
    Figure 7.  FE-SEM images of bacterial biofilm morphology before and after HPIMO antibacterial hydrogel treatment: ((A) and (B)) E.coli; ((C) and (D)) S.aureus

    抗菌水凝胶敷料的生物相容性也是作为临床应用的重要指标之一。将水凝胶(HP、HPIM和HPIMO)浸提液与人皮肤成纤维细胞分别经过24和48 h共培养后,其对人皮肤成纤维细胞的存活率与对照组(PBS)相比没有明显的变化(如图 8所示);而且通过细胞染色可知(如图 9所示)水凝胶浸提液对人皮肤成纤维细胞的细胞状态并无影响。上述实验结果表明,这种新型的抗菌水凝胶敷料具有较好的生物相容性。

    图 8

    图 8.  抗菌水凝胶经过24和48 h作用后的细胞存活率
    Figure 8.  Cell viability after 24 and 48 h of antibacterial hydrogels treatment

    图 9

    图 9.  抗菌水凝胶经过24和48 h的细胞染色图
    Figure 9.  Cell staining after 24 and 48 h of antibacterial hydrogels treatment

    以1, 4-丁二胺、1, 2-双(2-氨基乙氧基)乙烷和糠酸等为原料,通过Radziszewski缩聚反应,合成了两种含有呋喃官能团的咪唑盐类聚离子液体,然后,将所制备的两种咪唑盐聚离子液体分别复合于透明质酸/聚乙二醇水凝胶中。然后通过实验表明:含有呋喃官能团的咪唑盐类聚离子液体具有较强的抗菌性能和较低的生物毒性;所制备的咪唑盐类聚离子液体抗菌水凝胶敷料不仅具有一定的机械强度和降解性能,而且还具有快速杀菌的功能和良好的生物相容性。采用Diels-Alder“点击”反应制备的含有咪唑盐类的聚离子液体水凝胶为伤口愈合敷料的设计和制备提供了新的思路,并且具有潜在的商业化用途。


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  • 图示1  PIM (A)和PIMO(B)的合成路线

    Scheme 1  Synthetic route of PIM (A) and PIMO(B)

    图 1  PIM和PIMO的红外光谱图

    Figure 1  FT-IR spectra of PIM and PIMO

    图 2  PIM(A)和PIMO(B)的核磁共振氢谱图

    Figure 2  1H NMR spectra of PIM(A) and PIMO(B)

    图 3  水凝胶的流变性能测试

    Figure 3  The rheological properties of hydrogels

    图 4  水凝胶的降解性能测试

    Figure 4  The degradability of hydrogels

    图 5  水凝胶的抗菌测试

    Figure 5  Antibacterial results of hydrogels

    图 6  水凝胶HPIMO作用前后细菌的荧光染色

    Figure 6  Fluorescence images of bacteria before and after HPIMO treatment

    图 7  HPIMO抗菌水凝胶作用前后细菌生物被膜形貌的SEM图:((A)、(B))大肠杆菌;((C)、(D))金黄色葡萄球菌

    Figure 7  FE-SEM images of bacterial biofilm morphology before and after HPIMO antibacterial hydrogel treatment: ((A) and (B)) E.coli; ((C) and (D)) S.aureus

    图 8  抗菌水凝胶经过24和48 h作用后的细胞存活率

    Figure 8  Cell viability after 24 and 48 h of antibacterial hydrogels treatment

    图 9  抗菌水凝胶经过24和48 h的细胞染色图

    Figure 9  Cell staining after 24 and 48 h of antibacterial hydrogels treatment

    表 1  凝胶渗透色谱和Zeta电势的测试结果

    Table 1.  Test results of GPC and Zeta potential

    聚合物
    Polymers
    质均相对分子质量
    Mw/(g·mol-1)
    数均相对分子质量
    Mn/(g·mol-1)
    相对分子质量分布
    PDI
    Zeta电势
    Zeta potential/mV
    PIM 4 000 3 100 1.3 7.4
    PIMO 5 500 4 000 1.4 12.8
    下载: 导出CSV

    表 2  PIM和PIMO的抗菌能力和细胞存活率

    Table 2.  Antibacterial and cell viability of PIM and PIMO

    聚合物
    Polymer
    最小抑菌浓度
    MIC/(μg·mL-1)
    细胞存活率
    Cell viability/%
    E.coli S.aureus
    PIM 250 125 92.1
    PIMO 63 15 91.4
    下载: 导出CSV
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  • 发布日期:  2021-01-10
  • 收稿日期:  2020-07-17
  • 接受日期:  2020-10-22
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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