西南交通大學(xué)王萃娟課題組通過(guò)將金屬有機(jī)框架與抗菌光動(dòng)力療法相結(jié)合的策略，制備了一種基于沸石咪唑酯骨架（ZIF-8）的新型多功能抗菌復(fù)合薄膜。復(fù)合薄膜展示出優(yōu)異的紫外阻隔性能、防水性能、熱穩(wěn)定性以及光動(dòng)力抗菌性能。
食源性疾病被認(rèn)為是全球一個(gè)嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問(wèn)題。病原體污染和浮游微生物不受控制的生長(zhǎng)是導(dǎo)致食品腐敗的主要原因之一。食品包裝是防止微生物污染的有效屏障，然而，在食品保存過(guò)程中，直接與食品接觸的單一活性劑只表現(xiàn)出短暫的抗菌效果，不利于食品的長(zhǎng)期保存。此外，不耐熱、抗紫外線能力差或不安全的薄膜會(huì)將有害物質(zhì)分解到食品中，不利于人類(lèi)的健康。因此，開(kāi)發(fā)具有高效殺菌、紫外線阻隔且穩(wěn)定安全的多功能抗菌薄膜具有重要的研究意義。 抗菌光動(dòng)力療法（APDT）因其在高效殺菌并減少耐藥性出現(xiàn)等方面優(yōu)于傳統(tǒng)抗生素而受到了研究人員的關(guān)注。光敏劑（PS）在APDT中是關(guān)鍵性因素，它在氧氣存在下結(jié)合光照輻射可在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生細(xì)胞毒性活性氧（ROS）以消殺致病菌，為了提高抗菌活性，PS應(yīng)該較多的進(jìn)入微生物細(xì)胞。ZIF-8是一種具有良好生物相容性、高載藥率和pH響應(yīng)性釋放藥物的金屬有機(jī)框架材料（MOFs），ZIF-8納米載體可有效地將PS靶向運(yùn)輸至微生物細(xì)胞，故可將ZIF-8結(jié)合光動(dòng)力療法用于高效的細(xì)菌消殺并減少耐藥性。 基于此，西南交通大學(xué)王萃娟課題組將光敏劑孟加拉紅（RB）在室溫通過(guò)一鍋法包封至ZIF-8中，得到RB@ZIF-8 NPs。在以聚（ε-己內(nèi)酯）（PCL）和聚乙烯醇-季銨鹽殼聚糖（PVA-QCS）為基質(zhì)的薄膜中摻雜SiO2和RB@ZIF-8 NPs，以形成具有光動(dòng)力殺菌的PQZ復(fù)合膜。PQZ復(fù)合膜在抗菌實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出優(yōu)異的光動(dòng)力抗菌活性和良好的抗細(xì)菌粘附性，并且PQZ復(fù)合膜具有良好的機(jī)械性能，其拉伸強(qiáng)度可達(dá)43.4MPa，約PCL薄膜的1.8倍。此外，SiO2和RB@ZIF-8 NPs的添加，使復(fù)合膜具有良好的防水性和紫外阻隔性。在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中PQZ復(fù)合膜呈現(xiàn)較低的細(xì)胞毒性，對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)和繁殖沒(méi)有明顯的抑制作用。在這項(xiàng)工作中，作者將ZIF-8和抗菌光動(dòng)力療法相結(jié)合，擴(kuò)大了ZIF-8的應(yīng)用范圍，為進(jìn)一步設(shè)計(jì)合理的抗菌薄膜提供了新思路，PQZ多功能復(fù)合膜將作為包裝材料有望應(yīng)用于食品領(lǐng)域。 論文信息 UV-Blocking and Light-Responsive Poly (ε-Caprolactone)/ZIF-8 Multifunctional Composite Films for Efficient Antibacterial Activities Cuijuan Wang, Siwen Feng, Hongwen Tang, Lichuan Tan, Shuyan Fan, Zeyu Sun, Xinping Han Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202300785
