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材料与应用 郑安呐 等·键合型抗有害微生物材料的技术优势及其应用
时，其水溶液与细菌接触仅为 2 min，只要分子量不 囊泡持续破裂。而且进一步重现了图 2 中脂肪链的碳 4、
低于 640，无论是对金黄色葡萄球菌还是对绿脓杆菌， 碳 6、碳 8 以及含有苯环的碳 8 链的盐酸胍齐聚物抑
抗菌率均达到 100%。虽然不能确认在如此短暂的时 制病菌的规律。即随着脂肪族碳链的延长，导致囊泡
间内细菌是否死亡，但至少令细菌不能繁殖，这是确 破裂的速率提高。相反，含有苯环的结构反而降低了
定无疑的，因为看不到孵化的菌斑。然而物理地杀灭 破裂囊泡的能力。为了证实荧光染料的显现是囊泡破
病菌，而又不进入病菌内部，那就只有破坏病菌的细 裂的结果，加入 20% Triton X-100 脂质膜溶剂，立
胞质膜，令其内容物流出的方式了。 即可看到染料同时爆发性地释放。图 4 不仅再次证实
为进一步证实这一设想，将不同浓度 PHMG 与埃 了盐酸胍齐聚物对病菌细胞膜的作用，而且再次突出
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希氏大肠杆菌（9×10 CFU mL ）一起于 30℃下孵 了在该破膜过程中脂肪族碳链所起的作用。
育 15（■）、30（●），45（▲）和 60（▲）min。检
测细菌破膜释放出的半乳糖苷酶活度（重复三次测定，
取平均值），与 PHMG 的浓度作图，如图 3 所示 [16] 。
图 4 脂质囊泡中钙黄绿素荧光染料渗漏与接触不同碳链
盐酸胍齐聚物的时间的关系
30℃下孵育 15(■)、30(●)，45(▲)和 60(▲)min 为了进一步研究胍盐齐聚物对于病菌细胞膜作用
图 3 大肠杆菌细胞质膜破膜后释放出的酶的活度与 规律，选择大肠杆菌 8099 作为研究对象，采用荧光
PHMG 浓度的关系 素（5- 异硫氰酸酯）作为探针，其分子量为 389.4
由图 3 可以看到，随着 PHMG 浓度的增加，细菌 Da，隔着细胞质膜其是不能与内部蛋白质相互作用而
的破膜率不断提高。然而同时也可以清楚地看到，随 发光的。然而如果在 PHMG 的作用下细胞质膜被破坏
着时间的延续，细菌的破膜率会有更大的提高。细菌 或完整性受损，则细胞中的 β- 半乳糖苷酶即会渗透
只有细胞膜破裂，才是死亡的标志。因而表明上述表 出来与上述荧光素作用，在碱性介质中发出绿色荧光
3 中，仅需 2 min 即可有效抑制细菌的滋生，并非表 来。以此表现出细胞质膜受损的病菌，结果如图 5 所
明细菌已被杀灭，而仅仅表明细菌已经被抑制，失去 示 [16] 。图中上面一排为相衬显微镜照片，细菌不管破
了繁殖能力而已。 膜与否都可以清楚地显现出。下面一排为荧光显微镜
继而采用 1- 棕榈酰 -2-油酰-正-甘油基-3- 照片，只有破膜的细菌细胞才可以显现。图 5(a)、(b)
磷酸乙醇胺（POPE）与 1- 棕榈酰 -2-油 酰-正- 分别为未加 PHMG 的空白试样的相衬与荧光显微镜照
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甘油基 -3- 磷酸甘油（POPG）摩尔比为 7:3，制成 片。初始细菌的浓度分为 3 组，分别为 ： 7×10 CFU
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脂质膜，以模拟细胞质膜，包裹钙黄绿素荧光染料形 mL （c, d, e, f），2.1 108 CFU mL （g, h, i, j），9
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成囊泡。再加入上述脂肪链分别为碳 4、碳 6、碳 8 以 108 CFU mL （k, l, m, n）；加入 PHMG 的浓度分别
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及含有苯环的碳 8 链的 4 种盐酸胍齐聚物，观察它们 为： 13 μg mL （c, d, g, h, k, l）和 23 μg mL （e, f, i, j,
导致囊泡破裂后，释放出荧光染料，检测其释放浓度 m, n），将大肠杆菌与 PHMG 在 30℃相互作用，并下
与作用时间的关系，如图 4 所示 [20] 。 保持 60 min。
由图 4 可知，随着与胍盐齐聚物接触时间的延续， 由图 5 可以看到，在初始细菌浓度较低时，在 2
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2019 第 45 卷 ·49·
