Page 39 - 《涂层与防护》2019年第12期

李丽，等：聚丙烯腈/季铵盐纳米抗菌纤维滤膜的研究

医用口罩或者个人防护口罩内衬，在日常使用中不可
避免地会与人体发生接触，通过溶血率测试评价抗菌 3 结语
纤维的生物相容性以验证其安全性。 根据医疗器械生
物学评价标准规定的溶血率<5%，因而各类抗菌纳米 （1）本研究以 PAN 作为基底聚合物，添加不同的
纤维滤膜的溶血测试尤为重要。 季铵盐抗菌剂，配制成前驱体溶液。 再通过静电纺丝
如 图 5 所 示 ，PAN/DTAC、PAN/HDA 和 PAN/BZC 的方式调节其配比，电压和进样速率等因素，制备出
纳米纤维 滤 膜的 生物 相 容性 测试 的 溶血 率分 别 为： 了直径约 200 nm 的纳米抗菌纤维滤膜；
7.28%、4.51%和 2.17%，这主要是因为（1）季铵盐所占 （2）制备的纳米滤膜对悬浮固体颗粒物具有较好
比例较小（约为 20%）；（2）PAN 为疏水结构，长链的烷 的去除效果，各类纳米纤维滤膜的去除率均＞98.2%；
烃在聚合物链中缠结，避免其溶解在溶液中（小分子 （3） 各类聚丙烯腈/季铵盐复合抗菌纳米纤维滤
季铵盐尺寸较小，极易进入细胞中，扰乱细胞的电解 膜，对革兰氏阳性菌和阴性菌均具有较好的抗菌性；
质平衡，从而导致细胞死亡），表现为溶血率的提升。 （4）所制备的纳米复合滤膜的生物相容性测试的
如图 5 所示， 以 PET 膜作为参照组，PAN 纤维表 溶血率为：PAN/DTAC > PAN/HDA > PAN/BZC， 其中
现出较好的生物相容性。 因此，不同种类的聚 PAN/季 所制得的 PAN/HDA（溶血率为 4.51%）和 PAN/BZC（溶
铵盐抗菌纤维的生物相容性主要取决于季铵盐。 血率为 2.17%） 纳米纤维滤膜符合生物医用材料的溶
本研究所制备的纳米滤膜的生物相容性测试的 血率标准(<5%)。
溶 血 率 ：PAN/DTAC > PAN/HDA > PAN/BZC。 由 于 本研究制备的聚丙烯腈/季铵盐纳米滤膜（PAN/
HDA 的烷基链更长， 在聚合物链中嵌合的更为牢固， HDA 和 PAN/BZC）兼具的固体悬浮物去除率高，抗菌

更不容易溶解析出产生毒性；而 BZC 除了具有较强的 性，生物相容性好等优势，具有较高的推广和实际应
疏水取代基团外，更关键的是其小分子的生物毒性就 用价值。
比 DTAC 和 HDA 低。 所以 PAN/BZC 是本研究所制备
的抗菌纳米纤维中生物相容性测试中溶血率最低的， 参考文献
表明其对人体毒性损害最小。 根据生物医用材料的溶 [1] WEI J, ZHU W, MARINOVA D, et al. Household
血率要求<5%可知，PAN/HDA 和 PAN/BZC 纳米纤维 adoption of smog protective behavior: a comparison
滤膜的溶血率均达标，分别为 4.51%和 2.17%。 between two Chinese cities [J]. Journal of Risk Research,
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图 5 纳米纤维滤膜的溶血率 （下转第 29 页）

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