PVDF/TP复合薄膜对细菌具有抗菌性,具体机制如下:
- 一方面,复合薄膜具有压电性,产生电场在细菌表面形成电穿孔,引起细菌细胞内物质流出体外,导致细菌失去活性。
- 另一方面,复合薄膜中添加的TP含有多酚羟基,其作用机制有两点:一是与大肠杆菌的磷脂双分子层的亲水端结合,破坏大肠杆菌的细胞膜;二是在多酚羟基和蛋白质上的络合点之间形成交联结构,在细菌的细胞表面留下通道,使细菌内物质外流,失去活性。
制备方法:采用15wt%的PVDF作为基底,添加不同含量的TP,采用6KV的高压直流电源作为辅助电压打印制备PVDF/TP复合薄膜,并对复合薄膜的各种性能进行检测。
研究结果:
- 结晶度及P相含量:随着茶多酚(TP)的加入,PVDF薄膜的结晶度及P相含量先增加后减少,后逐渐趋于稳定。少量TP在结晶过程中以成核点存在,降低成核位垒,促进了形核,而大量的TP反而抑制了结晶。此外,TP的加入使得纤维中溶剂挥发速率发生变化,从而影响结晶度及P相含量。
- 表面形貌:TP的加入使PVDF/TP复合薄膜的表面形貌发生变化,随着TP含量的增加,复合薄膜表面布满孔洞。打印过程非溶剂(水)与溶剂(DMAc)之间的挥发速率不同,发生液-液相分离形成孔洞,电场的牵引力及机械拉伸力也导致薄膜孔洞形状的转变。
- 热性能:大量TP的加入降低了PVDF分子链间的束缚力,使得PVDF的熔融温度(TM)有所降低,增加了无定形区,使得薄膜结晶度减小;在DSC曲线图和TG曲线图中发现存在水分蒸发的吸收峰,复合薄膜的质量损失主要源于TP吸收水分的蒸发,这表明复合薄膜热稳定较好。
- 疏水性:TP中含有疏水基团苯环能使薄膜的接触角增大,随着TP添加量的增加,PVDF/TP复合薄膜的接触角不断增加,当TP添加量为0.9g时,PVDF/TP复合薄膜的接触角达到113.52°,属于疏水材料范畴,可用作疏水性医用薄膜材料。
- 抗菌性能:抗菌性能检测表明PVDF薄膜的压电性对细菌具有一定的抑菌性,抑菌率为32.36%(检测的PVDF样品为0.1g);TP的加入使得PVDF/TP复合薄膜的抗菌性能进一步加强,当TP的添加量为0.9g时,PVDF/TP复合薄膜的抑菌率达到97.22%。

纳米银与茶多酚结合制备新型抗菌复合薄膜
纳米银具有广谱性,对在大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌等细菌均具有良好的抗菌性。此外银纳米粒子对人体细胞具有低毒性,可应用于各个领域,特别是医学和制药领域。目前致病细菌和抗生素耐药性细菌是新出现的病原体,其耐药性的形成是影响人类健康的重大危机。其中革兰氏阴性菌耐药性的增加引起大家的关注,因为它们对一种或多种可能用于治疗的抗生素产生耐药性。本文将纳米银抗菌材料与天然抗菌材料茶多酚(TP)结合在一起,制备新型抗菌型复合薄膜,并对复合薄膜进行了抗菌性能检测。
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