研究目的
通过叠氮-炔烃点击化学将原卟啉IX共价连接到Lyocell纤维上,开发一种永久性光抗菌纤维素材料,用于抗菌纺织品。
研究成果
通过点击化学将原卟啉IX共价连接到Lyocell纤维上,成功赋予了其永久光抗菌活性,在光照条件下对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌有效。该方法为纤维素材料提供了一种持久的抗菌处理方式,具有在医疗保健和纺织领域的潜在应用价值。
研究不足
Lyocell纤维的低比表面积限制了接枝产率和反应活性。改性过程需要多步骤和特定条件,可能难以规模化??咕馐越稣攵粤街窒妇瓴⒃谔囟ü庹仗跫陆校赡苡跋旖峁钠帐市?。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用叠氮-炔烃点击化学法进行共价修饰。先将Lyocell纤维用(3-叠氮丙基)三乙氧基硅烷预处理引入叠氮基团,再通过Steglich酯化反应对原卟啉IX进行炔基化修饰,最后利用铜催化的叠氮-炔烃环加成反应(CuAAC)实现共价连接。
2:样本选择与数据来源:
Lyocell纤维(TENCEL VR)由兰精集团提供。抗菌测试选用金黄色葡萄球菌和大肠杆菌菌株。
3:实验仪器与材料清单:
仪器包括FTIR光谱仪(珀金埃尔默Frontier)、NMR波谱仪(布鲁克Avance III HD 400和Avance II 400)、紫外可见分光光度计(珀金埃尔默Lambda 35)、扫描电镜(FEI INSPECT S50)、元素分析仪(EURO EA 3000 CHNS-O)及LED面板(Optonica DL2352)。材料包含原卟啉IX、炔丙醇、EDC盐酸盐、DMAP、(3-氯丙基)三乙氧基硅烷、叠氮化钠、TBAB、五水硫酸铜、L-抗坏血酸及多种溶剂。
4:0)、紫外可见分光光度计(珀金埃尔默Lambda 35)、扫描电镜(FEI INSPECT S50)、元素分析仪(EURO EA 3000 CHNS-O)及LED面板(Optonica DL2352)。材料包含原卟啉IX、炔丙醇、EDC盐酸盐、DMAP、(3-氯丙基)三乙氧基硅烷、叠氮化钠、TBAB、五水硫酸铜、L-抗坏血酸及多种溶剂。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:纤维依次在溶剂(水、DMSO、DMAc、NaOH、尿素)中溶胀后,于氢氧化钠水溶液中进行叠氮硅烷修饰。合成炔基化原卟啉后,在含硫酸铜和抗坏血酸的DMF体系中通过CuAAC反应将其接枝到纤维上。经洗涤后进行表征??咕钚圆馐酝ü宋糜诠庹?黑暗条件下的细菌菌苔上进行抑菌圈观察。
5:数据分析方法:
采用FTIR、NMR、紫外可见光谱、元素分析、SEM及EDX进行表征,通过抑菌圈目测评估抗菌性能。
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FTIR spectrometer
PerkinElmer Frontier
PerkinElmer
Characterization of chemical bonds and functional groups in modified fibers.
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NMR spectrometer
Bruker Avance III HD 400
Bruker
Structural analysis of compounds and modified fibers.
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NMR spectrometer
Bruker Avance II 400
Bruker
Structural analysis of compounds.
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UV/Vis spectrophotometer
PerkinElmer Lambda 35
PerkinElmer
Measurement of absorption spectra for porphyrin compounds.
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SEM
FEI INSPECT S50
FEI
Imaging and analysis of fiber morphology and surface modifications.
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Lyocell fibers
TENCEL VR
Lenzing AG
Base cellulosic material for modification and antimicrobial testing.
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Elemental analyzer
EURO EA 3000 CHNS-O
HEKAtech
Determination of elemental composition (C, H, N, S, O) of modified fibers.
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LED panel
Optonica DL2352
Optonica
Light source for photobactericidal activity testing.
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