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1.1 PDM简介
PDM是聚二甲基二烯丙基氯化铵 (polydiallyldimethylammonium chloride）的简称。其为二甲基二烯丙基氯化铵的均聚物，是一种线型结构的水溶性聚季铵盐，因其具有正电荷密度高、水溶性好、高效无毒、造价低廉、相对分子质量易于控制、pH适用范围广、阳离子单元结构稳定等诸多优点，被广泛应用于造纸、 纺织印染、石油开采、日用化工、生物医药、水处理等领域[4]。
PDM为线性高分子，五元环结构如下所示，其顺反异构体的比例为6:1，同时存在少量支链化副产物（<3%）[5]。
1.2 PDM的杀菌性能
作为一种聚季铵盐，PDM杀菌性能具有广谱高效、应用范围广的特点，对病毒、原核和真核生物等均有显著的杀灭效果。例如，PDM与苄青霉素联合作用时，对梅毒螺旋体有明显的杀菌作用[6]；含有PDM的消毒清洁剂可预防肝炎病毒[7]；PDM还可用于抑制绿色木霉、黑曲霉、土曲霉和出芽短梗霉的生长[8]。
1.2.1 PDM对革兰氏阴性菌的杀灭效果
研究表明，PDM对大肠杆菌[9]、假单胞菌[10]等革兰氏阴性菌具有优良的抗菌活性。例如：相对分子质量（以特征黏度[η]值表示）系列化的 PDM 样品对含有大肠杆菌的微污染水（菌含量104～105个/mL）和重污染水（菌含量 106～107个/mL）作用24 h 后，当杀菌率达到 99% 时，PDM系列样品的用量为0.029～0.026mg/L和2.73～2.31mg/L[11]。Toreki W等[12]报道了一种含有PDM（PDM质量分数65%的水溶液）的隐形眼镜清洗消毒剂， 当消毒剂对含量为4.9×106个/mL的铜绿假单胞菌作用30min后，抗菌率可达到99. 965%。Klein W L等[13]研制了一种猪用除臭剂，PDM作为主要的抗菌成分，对猪皮上大肠杆菌的抗菌活性高于不含聚合物的对照组的33%。
1.2.2 PDM对革兰氏阳性菌的杀生效果
PDM对葡萄球菌[14]、枯草芽孢杆菌[15]等革兰氏阳性菌同样有很好的杀抑效果。Francise X S等[16, 17]报道含有PDM（质量分数0.000 4%～0.02%，相对分子质量l05～106）和增强剂EDTA二钠盐（质量分数0.1%）的隐形眼镜消毒剂，在14d内对低于103个/mL的金黄色葡萄球菌有效。Stephan T D等[18]在纺织纤维上进行PDM的逐层沉积研究，在对金黄色葡萄球菌进行的抗菌实验中发现，具有PDM涂层的丝绸与尼龙纤维都具有抗菌活性。其中，PDM对丝绸纤维可减少80%的金黄色葡萄球菌，而尼龙纤维可减少50%的金黄色葡萄球菌。鲁俊等[8]的研究表明，PDM对枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑制浓度分别为0.0156g/L和0.1250g/L。
1.3 PDM的杀菌机理
与杀菌性能研究相比，有关PDM的杀菌机理研究较为缺乏，仅有少数研究涉及了PDM对革兰氏阴性菌的杀灭机理。例如：van der Mei H C等[19]研究指出，水生病原体表面带负电荷，由于静电排斥作用，其很难粘附于玻璃表面。将500mg/L的PDM溶液涂于玻璃表面后，可将玻璃表面的负电荷变为正电荷，以致对病原体有强烈的粘附作用，病原体一旦被粘附，由于 PDM的杀菌作用，其生存能力大大降低。结果表明，500～1100mg/L 的PDM能快速粘附并杀灭土生拉乌尔菌和大肠杆菌，500mg/L的PDM能快速粘附并杀灭缺陷短波单胞菌。此研究提出的观点是细菌活性的降低缘于涂层中PDM的正电荷基团，即PDM的杀菌作用是由于其所具有的正电性。
南京理工大学302助剂组研究结果表明[20]，PDM对大肠杆菌最初的作用位点在细胞壁，继发性作用位点在细胞膜，两者均可导致细胞死亡。并且提出PDM杀菌过程的6步描述：（1）PDM吸附于菌体表面；（2）细胞壁外膜层溃破；（3）PDM穿透肽聚糖层；（4）细胞膜被损伤或破坏；（5）菌细胞内物质泄漏；（6）细菌死亡。