收稿日期：2023–01–16；錄用日期：2023–03–03
　　作者：史娟*,梁犇,宋鳳敏,郝夢超,韓媛媛,吳迎花,邱瑩,楊駿鵬,郭少波*
　　單位：陜西理工大學化學與環境科學學院，陜西省催化基礎與應用重點實驗室
　　基金項目：陜西省科技廳項目(2020ZDLGY11-02；2021SF-382；2021JQ-752)；陜西理工大學秦巴生物資源與生態環境省部共建國家重點實驗室項目(SXJ-2106)；陜西理工大學科研一般項目(SLGKYXM2208)；陜西省科技廳項目(2023-JC-QN-0162)
　　關鍵詞：ZnFe2O4聚多巴胺(PDA)Ag；納米材料；抑菌機制；抑菌材料；Ag納米顆粒(NPs)
　　目的：
　　抗生素的濫用導致大量耐藥菌出現對社會健康造成了嚴重的威脅。因此，迫切需要開發新型、有效持久的抗菌劑，以應對日益增長的公共衛生需求。
　　方法：
　　以FeCl3、NaAc和ZnCl2為原料用“熱溶劑法”制備磁性鐵酸鋅(ZnFe2O4)，再以ZnFe2O4為核進行聚多巴胺(PDA)包覆形成ZnFe2O4 PDA納米微球，最后將由化學還原法制備的粒徑在2-16 nm的銀納米顆粒(Ag NPs)負載于ZnFe2O4 PDA表面，形成ZnFe2O4 PDA Ag納米復合材料。通過透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射儀(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)、傅里葉紅外光譜(FT-IR)、Zeta電位等表征材料形貌特征。以革蘭氏陰性菌銅綠假單胞菌(P.aeruginosa)、革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌(S.aureus)和耐藥菌沙門氏菌(T-Salmonella)為模式菌，研究ZnFe2O4 PDA Ag材料的抑菌活性及抑菌機制。
　　結果：
　　通過TEM、XPS可得，所制備的ZnFe2O4 PDA Ag為納米核殼結構，ZnFe2O4 NPs核為均勻的球形結構，其平均粒徑約86.7 nm，多巴胺均勻覆蓋在ZnFe2O4表面，平均粒徑約為119.2 nm，其次，納米銀小顆粒附著與PDA表層，小顆粒Ag NPs其平均粒徑為7.1 nm。由此可表明ZnFe2O4 PDA Ag納米復合材料的成功制備。XRD譜圖顯示ZnFe2O4與ZnFe2O4 PDA的譜圖，兩者譜圖無明顯差異，這是由于PDA是一種非晶聚合物，受遠程無序性所限，其在XRD測試中無法得到特征峰，且其衍射峰剛好與標準卡片對應。最后觀察ZnFe2O4 PDA Ag的譜圖，可以看出該納米粒子的特征峰剛好包含了Ag NPs與ZnFe2O4的所有特征峰且無雜峰，由此可進一步證明ZnFe2O4 PDA Ag納米復合材料的成功制備。并通過UV-Vis、FT-IR對復合材料的成功制備進行了進一步驗證。抑菌性能結果顯示，相比于同比例濃度的Ag NPs(負載量0.39%)，材料對P.aeruginosa的抑菌率提升了57.1%、對S.aureus和T-Salmonella提升值分別為61.7%和39.2%。材料濃度為200μg/mL，作用時間60 min條件下，ZnFe2O4 PDA Ag對測試菌抑制率均可達到99.9%。抑菌機制結果證實，ZnFe2O4 PDA Ag可與細胞壁表面蛋白作用破壞細胞壁，進入細菌內部與胞內蛋白和相關酶作用阻礙細胞呼吸，且破壞DNA結構并抑制其復制過程，從而影響細菌呼吸和細胞分裂等生理生化過程，最終導致細菌死亡。
　　結論：
　　本文成功制備了ZnFe2O4 PDA Ag納米復合材料，ZnFe2O4 PDA Ag納米復合材料很好地解決了小顆粒納米銀易團聚的問題，進而較大程度地提升了納米銀的抑菌性能。此外，ZnFe2O4的磁性使納米復合材料能夠被重復利用，有效地降低了材料成本。最終該材料有望于在醫療器械以及污水處理等領域有很大的應用前景。