Page 48 - 《橡塑技术与装备》2021年12期（6期下半月 塑料）
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橡塑技术与装备（塑料）                            CHINA RUBBER/PLASTICS  TECHNOLOGY  AND EQUIPMENT (PLASTICS)

             良好的亲和性、抗菌性，但壳聚糖的抗菌活性易受诸                           且季铵盐中引入不饱和烷基的抗菌力比引入甲基时的
             多因素的影响。Entsar 等人        [47]  研究发现，pH 值  、相       抗菌力要高。Lee 等人        [53]  使用缩水甘油基三甲基氯化
             对分子质量、脱乙酰度对壳聚糖抗菌性能有影响，pH                          铵（GTAC）将银纳米颗粒（AgNPs）连接到玻璃纤
             值在  5.5~6.5、相对分子质量在 104~105 范围内、脱                 维过滤器，经 GTAC 和 AgNP 处理的玻璃纤维过滤器
             乙酰度增强时抗菌性能强。目前研究者们对壳聚糖进                           的抗菌测试强调了对大肠杆菌，金黄色葡萄球菌和铜
             行化学修饰来改变其水溶性差的缺点。徐勇等人                    [48]  制  绿假单胞菌具有足够的抗菌作用。
             备了具有良好水溶性的碘化 N,N,N- 三甲基壳聚糖季                           带有长烷基链的季 鏻 盐比季铵盐抗菌剂高出两
             铵 盐（TMCI）抗菌剂，与壳聚糖相比，TMCI 对金                       个数量级，能够杀死藻类，具有更好的杀菌效果。
             黄色葡萄球菌和大肠杆菌杀菌作用显著增强。为了避                           Chang 等人  [54]  合成了一系列具有各种烷基链长度（C1，
             免壳聚糖抗菌效果受到外界因素的干扰，李航等人                      [49]  C2，C6，C8，C12）的季 鏻 盐改性的聚丙烯腈纤维
             制备了壳聚糖 / 纳米银 - 水性聚氨酯（CS/Ag-WPU）                  （PANF），并通过改进的摇瓶法比较了它们的抗菌活
             复合薄膜，有效解决了纳米银颗粒易团聚的问题并改                           性，研究的结果表明烷基链长度越长，季鏻盐越容易
             善了复合膜的抗菌性能。                                       改性纤维，并且改性纤维的抗菌活性越好，所有改性
                 壳聚糖分子结构中的—NH          3+  带正电，易吸附负电           纤维均表现出良好的广谱抗菌活性。
             性的微生物从而破坏其细胞的生理活动起到杀菌作用。                          2.2.2.2 高分子有机抗菌剂介绍及应用研究
             目前壳聚糖的杀菌机理主要有两种               [50]  ：             现状
                                    3+
                （1）带正电荷的—NH   吸附在微生物的细胞表                           高分子有机抗菌剂是将带抗菌基团的前体以共价
             面，形成一层保护膜阻止营养物质的运输，从而影响                           键的方式结合到目标聚合物中制备得到的                  [55] 。带有抗
             微生物的新陈代谢，起到抑制作用。                                  菌基团的高分子有机抗菌剂不仅克服了低分子抗菌剂
                                   3+
                （2）带正电荷的—NH  吸附带负电荷的细菌，使                       耐热性差、分解产物毒性大的缺点，而且具有易于加
             细胞壁和细胞膜破裂，让细菌细胞溶解死亡。                              工、性能稳定、杀菌效果好等优点。根据抗菌活性官
             2.2.2 合成型有机抗菌剂介绍及应用研究现                            能团的不同，他们主要分为聚季铵盐、聚卤胺、聚胍、
             状                                                 聚季盐等类。抗菌官能团可以通过官能团单体均聚、
                 根据分子量的高低，把合成型有机抗菌剂分为低                         共聚、嫁接等方式引入，从而使其具备抗菌性。
             分子有机抗菌剂和高分子有机抗菌剂两大类，二者的                               相比与低分子抗菌剂，高分子有机抗菌剂的作用
             抗菌机理和作用效果均不相同。                                    机理更为复杂，聚合物的分子量、高分子在水溶液中
             2.2.2.1 低分子有机抗菌剂介绍及应用研究                           的形态、对离子、空间体积大小、烷基疏水链长度等
             现状                                                因素对抗菌性能有着较大的影响              [52] 。由于微生物的细
                 低分子有机抗菌剂种类较多，常见的有季铵盐类、                        胞膜及细胞内的磷脂、膜蛋白水解后产物均带负电荷，
             季盐类、双胍类、醇类、酚类、有机金属等，他们                           而抗菌官能团单体经聚合后，相对分子质量增大，其
             来源广泛，加工技术成熟，杀菌效果极好，颜色稳定。                          正电荷密度也增大，并且高分子化后的有机抗菌剂稳
             但是有机低分子抗菌剂使用的毒性较大，热稳定性能                           定性大幅提升，有助于其对微生物细胞更好的吸引作
             较差，易使微生物产生耐药性，使用寿命较短                    [31] 。其   用  [31] 。
             抗菌作用机理主要是 ：抗菌剂与细菌细胞膜表面的阴                              刘琼琼等人     [56]  合成了丙烯酰胺类季铵盐单体（QD
             离子结合，或与巯基反应，使蛋白质变性，从而破坏                           系列单体）及相应的均聚物（PQD 系列均聚物）和共
             细胞膜，造成细胞内的 DNA、RNA 等物质泄漏，使                        聚物（PQDC 系列共聚物），并对其进行抗菌性能测试，
             得细菌死亡     [51] 。                                  研究发现丙烯酰胺类季铵盐聚合物的抗菌效果远优于
                 季铵盐类有机抗菌剂因其价格低廉、抗菌速率快                         相应的单体，并且 QD 系列单体和疏水性的 PQDC 系
             而被广泛使用，根据其结构特点分为单链季铵盐、双                           列共聚物的抑菌效果优于 PQD 系列均聚物。刘嘉玲等
             链季铵盐和混合季铵盐。低分子季铵盐类抗菌剂的抗                           人  [57]  通过原位季铵化和紫外光引发原位自由基聚合，
             菌能力随其结构的变化而改变             [52] ，研究发现结构中烷          在碳纳米管（CNTs）和聚丙烯（PP）纤维上接枝高
             基链的碳原子数为 14 时，抗菌剂的抗菌能力最强，并                        分子季铵盐，结果表明 , 季铵基团的引入显著增加了

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