季銨鹽聚砜/聚乙烯醇/單寧酸復(fù)合水凝膠的制備及性能

楊明成， 陳 陽(yáng)， 張本尚， 張秋霞， 劉樹(shù)博， 郭文慧

(1. 河南省科學(xué)院 同位素研究所有限責(zé)任公司， 河南省輻射新材料工程技術(shù)研究中心， 鄭州 450015； 2. 河南省眼健康產(chǎn)品工程技術(shù)研究中心， 鄭州 450003)

水凝膠是一種可吸收和保持大量水分的三維交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)， 自Wichterle等[1]首次報(bào)道以來(lái)， 水凝膠材料已引起人們廣泛關(guān)注， 在組織工程支架、藥物輸送系統(tǒng)、軟性接觸鏡、防污涂層 、傳感器、執(zhí)行器、軟機(jī)器人、廢水處理和傷口敷料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[2-13].

聚乙烯醇(PVA)作為一種親水性可生物降解的聚合物， 由于其優(yōu)異的生物相容性和對(duì)溫度變化的穩(wěn)定性以及對(duì)活體組織和細(xì)胞的無(wú)毒性， 因此廣泛用于水凝膠的制備[14-17]. 聚砜(PSF)是一種性能優(yōu)異的商品化聚合物， 具有熱穩(wěn)定性高、耐水解、無(wú)毒、耐輻射及生物相容性良好等特點(diǎn). 但PSF在水中基本不溶解， 需要溶解在水溶性的有機(jī)溶劑中, 與PVA水溶液混合后在其他輔助試劑存在的條件下制備PSF/PVA水凝膠， 但有生物毒性的有機(jī)溶劑和輔助試劑易殘留在水凝膠中， 難以除去. Muya等[18]將PSF溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中， 攪拌條件下加入PVA粉末和戊二醛交聯(lián)劑溶液， 在鹽酸作為催化劑75 ℃條件下反應(yīng)3 h， 并在室溫下保存10 d完成交聯(lián)反應(yīng)， 制備了PSF/PVA水凝膠， 但制備過(guò)程中使用了DMF和交聯(lián)劑， 后續(xù)難以處理. Mbambisa等[19]在鹽酸和N-羥基丁二酰亞胺(NHS)存在的條件下合成了PSF/PVA水凝膠， 該方法制備水凝膠也殘留有機(jī)溶劑和NHS. 與常規(guī)方法相比, 輻射法制備水凝膠無(wú)需使用具有生物毒性的引發(fā)劑、交聯(lián)劑或其他輔助試劑， 可簡(jiǎn)化制備工藝和降低成本， 并可得到相對(duì)純凈的水凝膠[20-23].

為解決PSF/PVA復(fù)合水凝膠制備過(guò)程中使用有機(jī)溶劑(如DMF)和其他助劑(交聯(lián)劑和催化劑等)的殘留問(wèn)題， 本文研究了季銨鹽聚砜和聚乙烯醇(QAPSF/PVA)水凝膠的制備方法及性能， 以PSF為原料制備高取代度的氯甲基化聚砜(CMPSF)， 并與三甲胺水溶液反應(yīng)， 經(jīng)透析、冷凍干燥得到水溶性的QAPSF固體； 將QAPSF和PVA的水溶液混合均勻后， 經(jīng)60Co γ射線(xiàn)， 制備QAPSF/PVA水凝膠； 將水凝膠浸泡單寧酸(TA)后， 得到了季銨鹽聚砜/聚乙烯醇/單寧酸(QAPSF/PVA/TA)水凝膠； 為研究QAPSF/PVA/TA水凝膠中的氫鍵相互作用， 采用美國(guó)Accelrys公司的Materials Studio (MS) 7.0模擬軟件， 以COMPASS(condensed-phase optimized molecular potentials for atomistic simulation studies)為力場(chǎng)， 各組分的最小重復(fù)單元為基礎(chǔ)建模， 對(duì)QAPSF/PVA/TA水凝膠中分子間的氫鍵相互作用進(jìn)行模擬計(jì)算.

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 試劑與儀器

聚乙烯醇(PVA， 聚合度1 750±50)， 天津大茂化學(xué)試劑廠； 單寧酸(TA)， 分析純， 天津大茂化學(xué)試劑廠； 聚砜(PS-3500LCD， MW=77 000)， 蘇威特種聚合物公司； 三甲胺(體積分?jǐn)?shù)為30%水溶液)， 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司； 無(wú)水乙醇， 分析純， 天津大茂化學(xué)試劑廠； 大腸桿菌ATCC 25922、金黃色葡萄球菌ATCC 25923， 美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心.

核磁共振波譜儀Agilent-NMR-vnmrs 400型(美國(guó)安捷倫公司)；60Co 輻射源活度7.4×1015Bq(中核同興(北京)核技術(shù)有限責(zé)任公司)； 萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)AGS-X-5KN型(日本島津公司)； Fourier變換紅外光譜儀Nicolet iS10型(美國(guó)賽默飛世爾科技公司)； 熱重-差熱聯(lián)用熱分析儀SDT-Q600型(美國(guó)TA公司)； 紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)(北京萊伯泰科儀器有限公司)； 電子掃描顯微鏡JSM-7001F型(日本電子株式會(huì)社).

1.2 水溶性季銨鹽聚砜及水凝膠樣品的制備

參考文獻(xiàn)[24] 制備高取代度的氯甲基化聚砜. 在氮?dú)夥諊聦?00 g聚砜溶于5 000 mL無(wú)水氯仿中， 攪拌下依次加入多聚甲醛90 g、三甲基氯硅烷500 mL和無(wú)水四氯化錫8 mL， 加熱至50 ℃， 用核磁共振氫譜(1H NMR)檢測(cè)跟蹤反應(yīng)， 當(dāng)氯甲基化取代度大于1.5時(shí)， 停止反應(yīng)， 將反應(yīng)液倒入大量乙醇中沉淀析出， 過(guò)濾、干燥. 取一定量高取代度的氯甲基化聚砜和100 mL體積分?jǐn)?shù)為15%的三甲胺水溶液放入反應(yīng)瓶中， 40 ℃下攪拌24 h得到季銨鹽聚砜， 減壓除去大部分三甲胺， 經(jīng)截留分子量為1 000的透析袋透析除去殘留的三甲胺， 最后冷凍干燥得到白色的季銨鹽聚砜固體.

稱(chēng)取10 g PVA于70 mL純水中， 90 °C下攪拌至完全溶解得到透明的PVA水溶液， 降溫至60 ℃， 加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的QAPSF水溶液20 g， 攪拌均勻倒入30 mm×20 mm×2 mm的玻璃模具中， 置于真空干燥箱中抽真空， 并設(shè)置溫度為70 ℃， 靜置消除氣泡； 在輻射劑量率為3.09 kGy/h處， 室溫下經(jīng)60Co輻射源輻射后即可得到透明的QAPSF/PVA水凝膠.

將QAPSF/PVA水凝膠浸泡在純水和不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)(0.1%,0.2%,0.3%，0.4%)的單寧酸溶液中至溶脹平衡， 得到QAPSF/PVA/TA水凝膠.

1.3 測(cè)試及表征

1.3.1 取代度的測(cè)定

氯甲基化聚砜的取代度可通過(guò)1H NMR中相應(yīng)的積分面積計(jì)算， 取代度的計(jì)算公式為

(1)

其中DS為取代度,SB為氯甲基中質(zhì)子峰的積分面積,SA為聚砜骨架中甲基質(zhì)子峰的積分面積.

1.3.2溶脹性能

將一定質(zhì)量的QAPSF/PVA水凝膠分別在純水和不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的(0.1%，0.2%，0.3%，0.4%)TA溶液中浸泡24 h， 每隔一段時(shí)間將水凝膠取出， 用濕濾紙擦干其表面水分進(jìn)行稱(chēng)質(zhì)量， 記為Wt. 水凝膠溶脹度的計(jì)算公式為

(2)

其中SD為溶脹度(%),W0為水凝膠浸泡前的質(zhì)量(g),Wt為水凝膠在純水和TA溶液中浸泡后的質(zhì)量(g).

1.3.3 透明性測(cè)試

將QAPSF/PVA/TA水凝膠剪為4 mm×15 mm的長(zhǎng)條狀樣品， 置于比色皿中， 用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)試其透明性.

1.3.4 力學(xué)性能測(cè)試

拉伸性能測(cè)試. 將QAPSF/PVA/TA水凝膠剪為啞鈴形樣條， 用萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)測(cè)試其拉伸性能， 拉伸速率50 mm/min， 樣條有效尺寸為30 mm×4 mm×2 mm， 5個(gè)樣品一組.

壓縮性能測(cè)試. 將QAPSF/PVA/TA水凝膠剪為圓柱形， 用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試其壓縮性能， 壓縮速率1 mm/min， 樣品直徑為16 mm， 厚度2 mm， 5個(gè)樣品一組.

1.3.5 掃描電子顯微鏡(SEM)表征

將冷凍干燥后的QAPSF/PVA/TA水凝膠樣品在液氮中脆斷， 對(duì)斷面噴金處理后， 用掃描電子顯微鏡(SEM)表征斷面形貌.

1.3.6 抑菌性測(cè)試

按GB 15979-52002中附錄C有關(guān)非溶出性抗(抑)菌產(chǎn)品抑菌性能試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)試.

將0.75 g樣品置于250 mL的三角燒瓶中， 分別加入70 mL PBS和5 mL菌懸液， 使菌懸液在PBS中的濃度為1×104～9×104cfu/mL(cfu為菌落數(shù)). 將三角燒瓶固定于振蕩搖床上， 以300 r/min振搖1 h. 取0.5 mL振搖后的樣液和用PBS作適當(dāng)稀釋后的樣液， 以瓊脂傾注法接種平皿， 進(jìn)行菌落計(jì)數(shù). 同時(shí)設(shè)對(duì)照樣片組和不加樣片組， 對(duì)照樣片組的對(duì)照樣片與被試樣片大小相同但不含抗菌成分， 其他操作程序與被試樣片組均相同， 不加樣片組分別取5 mL菌懸液和70 mL PBS加入同一250 mL三角燒瓶中， 混勻， 分別于0時(shí)刻和振蕩1 h后， 各取0.5 mL菌懸液與PBS的混合液做適當(dāng)稀釋?zhuān)?然后進(jìn)行菌落計(jì)數(shù). 重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次， 按

(3)

計(jì)算抑菌率， 其中X為抑菌率(%)，A為被試樣品振蕩前的平均菌落數(shù)，B為被試樣品振蕩后的平均菌落數(shù). 被測(cè)試樣品與對(duì)照樣品抑菌率的差值X>26%， 可判定被測(cè)試樣品具有抑(抗)菌性.

2 結(jié)果與討論

2.1 反應(yīng)時(shí)間對(duì)CMPSF取代度的影響

提高季銨鹽抑菌官能團(tuán)在高分子鏈上的密度可提高聚砜高分子材料的抑菌性， 在物料比一定的條件下， 可通過(guò)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間得到取代度高的CMPSF. 表1為反應(yīng)時(shí)間對(duì)CMPSF取代度的影響. 由表1 可見(jiàn)， 隨著反應(yīng)時(shí)間的增加， 取代度DS逐漸增加， 當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為72 h時(shí)， DS達(dá)到最大1.6； 繼續(xù)增加反應(yīng)時(shí)間， DS基本無(wú)變化， 無(wú)法達(dá)到DS=2的最大理論取代度， 反而增加了氯甲基聚砜分子鏈之間或分子鏈內(nèi)部發(fā)生聚合反應(yīng)的幾率， 反應(yīng)液略微渾濁， 導(dǎo)致后續(xù)制備季銨鹽聚砜的水溶性變差. 因此， 在上述物料比一定的條件下， 最佳反應(yīng)時(shí)間為72 h. 反應(yīng)結(jié)束后與三甲胺水溶液反應(yīng)， 經(jīng)透析、冷凍干燥得白色季銨鹽聚砜固體. 圖1為QAPSF的1H NMR譜. 由圖1可見(jiàn)， 苯環(huán)上的質(zhì)子峰在化學(xué)位移δ=7.87～6.83出現(xiàn)； 與N相連的亞甲基即氯甲基中的質(zhì)子峰在化學(xué)位移δ=4.5附近裂分為兩個(gè)峰； 當(dāng)氯甲基取代度大于1時(shí)， 季銨化后可能因?yàn)榭臻g位阻或其他原子的影響， 使得與N相連的亞甲基中的質(zhì)子裂分為左右不對(duì)稱(chēng)的雙峰； 與N相連的—CH3中質(zhì)子峰在化學(xué)位移δ=3.14～3.04出現(xiàn)； 聚砜骨架中雙酚A中—CH3的質(zhì)子峰化學(xué)位移δ=1.70.

表1 反應(yīng)時(shí)間對(duì)CMPSF取代度的影響

圖1 QAPSF的1H NMR 譜Fig.1 1H NMR spectrum of QAPSF

2.2 吸收劑量對(duì)QAPSF/PVA水凝膠的影響

圖2 吸收劑量對(duì)QAPSF/PVA水凝膠拉伸模量的影響Fig.2 Effect of absorbed dose on tensile modulus of QAPSF/PVA hydrogels

圖2 為吸收劑量對(duì)QAPSF/PVA水凝膠拉伸模量的影響. 由圖2可見(jiàn)， 吸收劑量為30 kGy和40 kGy得到QAPSF/PVA水凝膠的拉伸強(qiáng)度基本一致， 因此選擇吸收劑量為30 kGy. TA與聚乙烯醇可形成較強(qiáng)的氫鍵[25-29]， 因此， 將QAPSF/PVA水凝膠浸泡在TA溶液中， 有助于在水凝膠中形成氫鍵以提高其拉伸強(qiáng)度， 并可作為緩釋的抑菌劑提高水凝膠的抑菌性能.

2.3 TA對(duì)QAPSF/PVA水凝膠的拉伸和壓縮性能影響

圖3為T(mén)A溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)QAPSF/PVA水凝膠拉伸性能的影響. 由圖3可見(jiàn)， QAPSF/PVA水凝膠的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均隨TA質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加呈先增大后減小的趨勢(shì)， 且在w(TA)=0.2%時(shí)達(dá)到最大， 分別為129.1 kPa和177.6%， 與浸泡在純水中的水凝膠(28.3 kPa和80.9%)相比， 在w(TA)=0.2%溶液浸泡后的水凝膠拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率分別提高了4.6倍和2.2倍.

圖3 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的TA溶液對(duì)QAPSF/PVA水凝膠拉伸性能的影響Fig.3 Effect of TA solution with different mass fraction on tensile properties of QAPSF/PVA hydrogels

圖4為不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)TA溶液對(duì)QAPSF/PVA水凝膠壓縮性能的影響. 由圖4可見(jiàn)， QAPSF/PVA水凝膠的壓縮模量隨TA質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加呈先增大后減小的趨勢(shì). 當(dāng)w(TA)=0.2%時(shí)， QAPSF/PVA水凝膠的壓縮模量達(dá)0.49 MPa， 是純水中浸泡水凝膠(0.39 MPa)的1.3倍.

圖4 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的TA溶液對(duì)QAPSF/PVA水凝膠壓縮性能的影響Fig.4 Effect of TA solution with different mass fraction on compression properties of QAPSF/PVA hydrogels

由圖3和圖4可見(jiàn)， QAPSF/PVA水凝膠經(jīng)適當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)TA溶液浸泡處理后， 其拉伸性能和壓縮性能均得到了提高. 其原因可能是當(dāng)QAPSF/PVA水凝膠浸泡在較低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的TA溶液中時(shí)， 少量的TA分子隨水分子進(jìn)入水凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中， TA分子中的羥基可與水分子、TA分子和PVA分子鏈上的羥基形成較強(qiáng)的氫鍵相互作用， 導(dǎo)致QAPSF/PVA水凝膠的拉伸性能和壓縮性能提升. 隨著TA溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加， 由于TA分子與QAPSF/PVA水凝膠體系形成了較強(qiáng)的氫鍵相互作用， 不僅阻礙了水分子和TA分子進(jìn)一步向水凝膠網(wǎng)絡(luò)滲透， 而且有可能導(dǎo)致水凝膠網(wǎng)絡(luò)失水， 因此當(dāng)TA溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大到一定程度后， QAPSF/PVA水凝膠的拉伸性能和壓縮性能將隨TA溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而下降.

2.4 QAPSF/PVA/TA水凝膠的溶脹性能

圖5為室溫下不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的TA溶液對(duì)QAPSF/PVA水凝膠溶脹性能的影響. 其中， 圖5(A)為浸泡在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的TA溶液中QAPSF/PVA水凝膠的溶脹動(dòng)力學(xué)曲線(xiàn)； 圖5(B)為QAPSF/PVA水凝膠浸泡在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的TA溶液中， 浸泡時(shí)間為24 h時(shí)溶脹度的變化曲線(xiàn). 由圖5(A)可見(jiàn)， 在純水和TA溶液中， QAPSF/PVA水凝膠在達(dá)到溶脹平衡前其質(zhì)量均隨浸泡時(shí)間的增加而增加. 在純水中， QAPSF/PVA水凝膠達(dá)到溶脹平衡的時(shí)間約為16 h； 在TA溶液中， QAPSF/PVA水凝膠達(dá)到溶脹平衡的時(shí)間約為12 h. 由圖5(B)可見(jiàn)， QAPSF/PVA水凝膠達(dá)到溶脹平衡時(shí)其平衡溶脹度隨TA溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而顯著減少. 其原因可能是當(dāng)QAPSF/PVA水凝膠浸泡于TA溶液時(shí)， TA分子鏈上的羥基與水分子、TA分子和PVA分子鏈上的羥基形成較強(qiáng)的氫鍵相互作用， 導(dǎo)致QAPSF/PVA水凝膠的質(zhì)量增加. 隨著溶脹時(shí)間的增加， TA分子與QAPSF/PVA水凝膠體系形成的氫鍵相互作用阻礙了水分子和TA分子進(jìn)一步向水凝膠網(wǎng)絡(luò)滲透， 導(dǎo)致QAPSF/PVA水凝膠達(dá)到溶脹平衡的時(shí)間縮短且質(zhì)量減小.

圖5 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的TA溶液對(duì)QAPSF/PVA水凝膠溶脹性能的影響Fig.5 Effect of TA solution with different mass fraction on swelling properties of QAPSF/PVA hydrogels

2.5 QAPSF/PVA/TA水凝膠紫外-可見(jiàn)光吸收光譜

圖6 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)TA溶液對(duì)QAPSF/PVA 水凝膠透明性的影響Fig.6 Effect of TA solution with different mass fraction on transparency of QAPSF/PVA hydrogels

圖6為QAPSF/PVA/TA水凝膠浸泡在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)TA溶液中的紫外-可見(jiàn)光吸收光譜. 由圖6可見(jiàn)： 在可見(jiàn)光波長(zhǎng)400～780 nm內(nèi)， QAPSF/PVA水凝膠在純水中溶脹后吸光度<0.2， 表明其具有較好的可見(jiàn)光透過(guò)率及透明性； QAPSF/PVA水凝膠的吸光度隨TA質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而增加， 表明TA可降低QAPSF/PVA水凝膠的透明性. QAPSF/PVA/TA水凝膠在紫外光區(qū)的吸光度較高， 具有較強(qiáng)的紫外吸收特性. 在波長(zhǎng)為300～360 nm的紅斑效應(yīng)區(qū)內(nèi)， 浸泡TA溶液后QAPSF/PVA水凝膠的吸光度大于1.5， 表明吸附了TA的QAPSF/PVA水凝膠可作為一種良好的紫外吸收材料.

2.6 QAPSF/PVA和QAPSF/PVA/TA水凝膠的微觀形貌

圖7為QAPSF/PVA和QAPSF/PVA/TA水凝膠的SEM照片， 其中圖7(A)和(B)分別為QAPSF/PVA水凝膠在純水和w(TA)=0.2%溶液中達(dá)到溶脹平衡后經(jīng)冷凍干燥得到的SEM照片. 由圖7可見(jiàn)， QAPSF/PVA水凝膠呈典型的凝膠多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)， 這些微孔是由冷凍干燥過(guò)程中冰晶升華形成的， 其微孔直徑約為70～90 μm. 與圖7(A)相比， 圖7(B)中水凝膠微孔結(jié)構(gòu)更致密， 平均直徑明顯縮小， 與圖5結(jié)果一致， 可見(jiàn)TA降低了QAPSF/PVA水凝膠在溶脹平衡時(shí)的吸水率.

圖7 QAPSF/PVA(A)和QAPSF/PVA/TA(B)水凝膠的SEM照片F(xiàn)ig.7 SEM images of QAPSF/PVA (A) and QAPSF/PVA/TA (B) hydrogels

2.7 QAPSF/PVA/TA水凝膠的分子動(dòng)力學(xué)模擬

圖8為QAPSF/PVA/TA水凝膠體系內(nèi)3種氫鍵相互作用構(gòu)象圖， 其中： 圖8(A)為PVA分子間氫鍵模型； 圖8(B)和圖8(C)分別為由PVA中羥基作為質(zhì)子給體， TA中酚羥基和羰基作為質(zhì)子受體形成的氫鍵模型. 表2為QAPSF/PVA/TA水凝膠體系內(nèi)3種氫鍵的幾何參數(shù). 根據(jù)化學(xué)鍵強(qiáng)度理論可知， 鍵長(zhǎng)越短鍵角越大的氫鍵， 其鍵能越高. 由圖8和表2可見(jiàn)， PVA與TA之間形成2種氫鍵相互作用的強(qiáng)度均大于PVA分子間形成的氫鍵， 這有利于QAPSF/PVA水凝膠在浸泡TA溶液后其拉伸性能和壓縮性能的提高.

圖8 QAPSF/PVA/TA水凝膠體系內(nèi)3種氫鍵構(gòu)象Fig.8 Conformations of 3 types of hydrogen bonds in QAPSF/PVA/TA hydrogel systems

表2 QAPSF/PVA/TA水凝膠中體系內(nèi)3種氫鍵的幾何參數(shù)

2.8 QAPSF/PVA和QAPSF/PVA/TA水凝膠的抑菌性能

QAPSF/PVA復(fù)合水凝膠因抑菌官能團(tuán)位于聚砜高分子鏈上， 由于用抑菌圈法測(cè)試抑菌性能時(shí)其擴(kuò)散性較差， 幾乎觀察不到抑菌圈， 因此用GB/T 15979-2002中非溶出性抗(抑)菌產(chǎn)品性能測(cè)試方法對(duì)其進(jìn)行測(cè)試， 實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表3.

表3 QAPSF/PVA和QAPSF/PVA/TA水凝膠的抑菌性能對(duì)比

由表3可見(jiàn)： 未浸泡TA的QAPSF/PVA復(fù)合水凝膠被試樣品組對(duì)大腸桿菌ATCC 25922和金黃色葡萄球菌ATCC 25923的抑菌率與對(duì)照樣品組抑菌率的差值分別為47.03%和33.29%， 差值均大于26%， 因此判定該復(fù)合水凝膠具有一定的抑菌作用； 浸泡w(TA)=0.2%溶液中的QAPSF/PVA水凝膠， 上述的兩個(gè)差值分別為82.25%和71.43%， 表明TA可增加復(fù)合水凝膠的力學(xué)性能， 并可作為溶出類(lèi)輔助抑菌劑而增強(qiáng)水凝膠的抑菌性能.

3 結(jié) 論

1) 以聚砜為原料制備了DS>1.5的氯甲基化聚砜， 與三甲胺水溶液反應(yīng)， 經(jīng)透析、冷凍干燥得到了水溶性的季銨鹽聚砜固體.

2) 季銨鹽聚砜和聚乙烯醇與水混合后， 經(jīng)γ射線(xiàn)輻射制備了QAPSF/PVA復(fù)合水凝膠， 避免了使用具有生物毒性的有機(jī)溶劑和其他助劑， 該水凝膠具有一定的抗菌性.

3) 將QAPSF/PVA水凝膠浸泡于w(TA)=0.2%的溶液后， 其拉伸強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度分別提高了4.6倍和1.3倍， TA作為輔助抑菌劑提高了QAPSF/PVA復(fù)合水凝膠的抑菌性能， QAPSF/PVA/TA復(fù)合水凝膠在300～360 nm紅斑效應(yīng)區(qū)的吸光度大于1.5， 因此可作為一種良好的紫外光吸附材料.