DOI: 10.1039/d3tb00312d

本文介绍了聚邻苯三酚生物聚合物的简单合成及其作为抗菌剂的应用。邻苯三酚是一类能够从各种植物中提取的酚类化合物。在水合条件下通过邻苯三酚的自氧化进行聚合。聚邻苯三酚的微观结构呈现出高度均匀的纳米纤维结构，直径为100.3±16.3nm。使用FT-IR、拉曼和XPS的光谱分析证实了在聚合过程中邻苯三酚的羟基和相邻碳之间形成了醚（C-O-C）键。FT-IR和XPS光谱还显示了聚邻苯三酚纳米纤维上的氧化还原活性没食子醇官能团，该官能团可在氧化过程中释放自由电子和质子，随后产生活性氧（ROS）。聚邻苯三酚产生的活性氧用于去除大肠杆菌。在0.5和2小时内分别显示出56.3±9.7%和95.5±2.0%的抑制率。这一发现表明聚邻苯三酚可以作为一种天然抗菌剂用于各种生物医学和环境应用。

图1.显示了（a）从乌贼中提取的聚邻苯三酚（PPG）和（c）真黑色素（Mel）的扫描电子显微镜（SEM）图像（比例尺=1μm）。显示了（b）PPG和（d）Mel的可能分子结构。

图2.（a）邻苯三酚（PG）和聚邻苯三醇（PPG）的FT-IR光谱。1590、1562、1278和1038cm^-1处四个不同的峰表明，在氧化聚合过程中形成了醚（C-O-C）键。（b）显示了PG聚合前后的拉曼光谱。（c）聚合机理。

图3.显示了（a）PG、（c）PPG和（e）Mel的XPS全峰谱图及其原子百分比。原子百分比表明PPG比Mel具有更高的氧含量。（b）PG和（d）PPG的高分辨率O1s XPS显示，在PG的聚合过程中形成了醚键。（d）PPG与（f）Mel之间的比较表明，PPG中存在更高的C-OH/C=O官能团。通过CasaXPS对高分辨率峰进行去卷积，并显示为彩色线。

图4.（a）使用H₂O₂比色法测定PPG和Mel的H₂O₂生成过程（n=4）。在环境光下，将PPG和Mel置于水溶液中孵育后收集样品。显示了（b）PPG和（c）Mel产生ROS的拟议机制。超氧化物和自由质子结合产生H₂O₂。光氧化PPG诱导自由电子和质子，从而产生三个H₂O₂，而Mel产生两个H₂O₂。

图5.使用大肠杆菌进行体外抗菌活性试验。暴露于PPG和Mel不同时间后进行菌落计数（n=3）。PPG和Mel在孵育2小时和4小时后均表现出显著的抗菌活性。*p<0.05表示与对照组相比，存在统计学显著性差异。（b）在37℃下与大肠杆菌共孵育0.5小时和4小时后，琼脂平板与对照组的代表性图像。