结合离子液体的材料抗菌性能及其作用机理

2023-05-30 17:24:21 Monionic离子液体 85

离子液体可以穿过细菌细胞膜,进入细胞质并改变细胞壁的膜特性(包括膜电位、流动性、粘性以及磷脂的排列)。特别是在改变细胞膜流动性方面,离子液体可以改变膜上蛋白质的扩散速率和稳定性,从而严重影响正常的膜功能如分子传输、辨识、迁移、黏附或者力学转导。离子液体也能通过创造孔结构改变膜的渗透性。造成不可逆的毁坏。

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图 离子液体破坏细菌细胞壁

控制抗菌活性的参数

·取代烷基链长度是影响离子液体抗菌性能的重要因素。例如离子特体的抗菌效果会随着烷基链长度的增加而增加,直至达到特定的阈值。烷基链疏水性的增加或者缺乏极性功能基团均会提高抗菌效果。碳链更长(超过十个碳原子)的离子液体具有更强效的抗菌性能。

·离子液体中的阳离子和阴离子组分也会影响其抗菌性能。活性药物成分和阳离子表面活性剂能够与细菌细胞膜上的负电荷相互作用,从而造成细胞膜的破裂。此外,通过增加阳离子数密度(每一离子液体中的阳离子数目)也能够加强外部膜与阳离子之间的静电相互作用,从而提高离子液体分子在细胞膜上的吸附并导致快速有效的细菌清除。

·离子液体单体可集成形成聚合的离子液体,而聚合形式的离子液体在聚合物链上拥有许多阳离子位点。因此,当聚合离子液体与细菌细胞膜发生静电作用时,能够在膜上重整扩散,从而更加有效的破坏细菌结构。

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烷基链长度对离子液体抗菌性能的影响


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