CN101530749B - 一种羧甲基纤维素和细菌纤维素复合材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种羧甲基纤维素和细菌纤维素复合材料的制备方法，其步骤如下：取自然发酵的椰子水、蒸馏水、硫酸铵、硫酸镁、磷酸氢二钠、蔗糖配制培养基，然后加入羧甲基纤维素，调节培养基的pH为3.9～4.2，接着进行高温高压灭菌，待培养基冷却至室温后，将木醋杆菌液体种接入培养基，静态培养，即可获得羧甲基纤维素和细菌纤维素复合材料湿膜，将湿膜经纯化处理之后采用冷冻干燥法获得羧甲基纤维素和细菌纤维素复合材料干膜，保存备用。本发明制备工艺简单，成本低廉，培养周期短，所得复合材料具优越的生物相容性及血液相容性，可作为医用材料应用于血液净化，应用前景广阔。

Description

一种羧甲基纤维素和细菌纤维素复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及新材料领域，具体涉及一种羧甲基纤维素和细菌纤维素复合材料的制备方法。
背景技术
细菌纤维素(Bacterial cellulose，简称BC；或称微生物纤维素，microbial cellulose)做为一种可再生的多功能生物材料，日益受到研究领域的关注，并且已经呈现出广阔的应用开发前景。多年来国内外科研人员一直对BC进行研究。由于BC独特的超微结构和理化性质，使其在医学材料方面的应用具有极大的优势。BC的生物亲和性、生物相容性、生物可降解性、生物适应性和无过敏反应，以及高的持水性和结晶度、良好的纳米纤维网络、极高的张力和强度等性质使其成为国际生物医用材料研究的热点之一。
目前，我国每年每100万人中新发尿毒症病人为96-100人，每年大约新增病人12万人，其中80％是年轻人。在医用血液净化吸附材料的作用下，患者血液里的毒素能够及时得到清除。目前已有多种纤维素膜产品在临床中用于血液透析，因而细菌纤维素具备良好的开发前景。但是做为血液净化材料，纯细菌纤维素的血液相容性需进一步改善，这就要求对细菌纤维素进行必要的改性，使之血液相容性符合血液净化材料的要求。BC与羧甲基纤维素制成的材料具有独特的理化性质和网状结构，具备开发成为血液吸附材料的潜质。而使用廉价质优的血液净化材料既可以达到治疗目的，又能有效的减轻患者的经济负担。因此，有必要探寻一种成本低廉、制备工艺简单、生物相容性良好的复合材料来净化血液。
发明内容
本发明的目的是提供一种羧甲基纤维素和细菌纤维素复合材料的制备方法，该方法工艺简单，成本低，所得复合材料具有良好的生物相容性，可作为医用材料应用于血液净化。
本发明所采用的技术原理：采用发酵椰子水为培养体系，并在培养体系中添加入羧甲基纤维素，接种木醋杆菌进行静态培养即可制得羧甲基纤维素和细菌纤维素复合材料湿膜，然后经过纯化处理之后采用冷冻干燥法获得羧甲基纤维素和细菌纤维素复合材料干膜。
本发明为解决其技术问题采用的技术方案是：   
一种羧甲基纤维素和细菌纤维素复合材料的制备方法，其步骤如下：按重量比取自然发酵的椰子水800～900、蒸馏水100～200、硫酸铵25～35、硫酸镁0.5～1.0、磷酸氢二钠8～12、蔗糖35～45配制培养基，然后加入羧甲基纤维素，调节培养基的pH为3.9～4.2，接着于121℃下高压灭菌，待培养基冷却至室温后，按体积比以5％的接种量将木醋杆菌液体种接入培养基，静态培养，即可获得羧甲基纤维素和细菌纤维素复合材料湿膜，将湿膜经纯化处理之后采用冷冻干燥法获得羧甲基纤维素和细菌纤维素复合材料干膜，保存备用。
所述在培养基中加入羧甲基纤维素的量为1～15g/L。
所述湿膜的纯化处理方式为将湿膜经流水冲洗过夜后用蒸馏水漂洗，然后采用2％氢氧化钠溶液煮沸6小时，再用蒸馏水冲洗后于室温下在0.05N盐酸中浸泡12小时，用蒸馏水冲洗干净。
本发明制备工艺简单，成本低廉，培养周期短，所得复合材料具优越的生物相容性及血液相容性，可作为医用材料应用于血液净化，应用前景广阔。
附图说明
图1：纯细菌纤维素、羧甲基纤维素和细菌纤维素复合材料的红外谱图(a.BC  b.CMC-BC)。
图2：羧甲基纤维素和细菌纤维素复合材料在40000×下的电镜照片。
具体实施方式
下面用非限定性实施例对本发明作进一步说
实施例一
1)、取850mL发酵椰子水、120mL蒸馏水、28g硫酸铵、0.5g硫酸镁、10g磷酸氢二钠、40g蔗糖配制木醋杆菌复壮一代培养基，调节其pH为3.9，121℃高压灭菌15min，待培养基冷却至室温后，将木醋杆菌斜面种接种至复壮一代培养基30℃下静态培养3天得到木醋杆菌复壮一代菌液；用850mL发酵椰子水、150mL蒸馏水、30g硫酸胺、0.8g硫酸镁、12g磷酸氢二钠、40g蔗糖配制复壮二代培养基，调节其pH为4.0，121℃高压灭菌15min，待培养基冷却至室温后，将木醋杆菌复壮一代菌液按体积比5％的接种量接入复壮二代培养基30℃下静态培养3天得到木醋杆菌复壮二代菌液。
2)、取900mL发酵椰子水、180mL蒸馏水、30g硫酸铵、1.0g硫酸镁、10g磷酸氢二钠、40g蔗糖配制培养基，另在培养基中按1g/L的量加入羧甲基纤维素，搅拌至溶解后调节培养基pH为4.0，121℃高压灭菌15min，待培养基冷却至室温后，按体积比以5％的接种量将木醋杆菌复壮二代菌液接入液体培养基30℃下静态培养3天得到羧甲基纤维素和细菌纤维素湿膜；将湿膜进行纯化处理，-20℃下冷冻后置于烘箱60℃下干燥得到羧甲基纤维素和细菌纤维素干膜。
实施例二
采用实施例一的步骤①制备得到木醋杆菌复壮二代菌液。
取850mL发酵椰子水、150mL蒸馏水、35g硫酸铵、0.8g硫酸镁、10g磷酸氢二钠、40g蔗糖配制培养基，另在培养基中按5g/L的量加入羧甲基纤维素，搅拌至溶解后调节培养基pH为3.9，121℃高压灭菌15min，待培养基冷却至室温后，按体积比以5％的接种量将木醋杆菌复壮二代菌液接入液体培养基30℃下静态培养3天得到羧甲基纤维素和细菌纤维素湿膜；将湿膜进行纯化处理；-20℃下冷冻后置于烘箱60℃下干燥得到羧甲基纤维素和细菌纤维素干膜。
实施例三
采用实施例一的步骤①制备得到木醋杆菌复壮二代菌液。取800mL发酵椰子水、180mL蒸馏水、32g硫酸铵、1.0g硫酸镁、9g磷酸氢二钠、45g蔗糖配制培养基，另在培养基中按5g/L的量加入羧甲基纤维素，搅拌至溶解后调节培养基pH为4.2，121℃高压灭菌15min，待培养基冷却至室温后，按体积比以5％的接种量将木醋杆菌复壮二代菌液接入液体培养基30℃下静态培养3天得到羧甲基纤维素和细菌纤维素湿膜；将湿膜进行纯化处理；-20℃下冷冻后置于烘箱60℃下干燥得到羧甲基纤维素和细菌纤维素干膜。
实施例四
采用实施例一的步骤①制备得到木醋杆菌复壮二代菌液。
取900mL发酵椰子水、180mL蒸馏水、35g硫酸铵、1.0g硫酸镁、12g磷酸氢二钠、45g蔗糖配制培养基，另在培养基中按10g/L的量加入羧甲基纤维素，搅拌至溶解后调节培养基pH为4.0，121℃高压灭菌15min，待培养基冷却至室温后，按体积比以5％的接种量将木醋杆菌复壮二代菌液接入液体培养基30℃下静态培养3天得到羧甲基纤维素和细菌纤维素湿膜；将湿膜进行纯化处理；-20℃下冷冻后置于烘箱60℃下干燥得到羧甲基纤维素和细菌纤维素干膜。
实施例五
采用实施例一的步骤①制备得到木醋杆菌复壮二代菌液。
取880mL发酵椰子水、200mL蒸馏水、33g硫酸铵、0.9g硫酸镁、11g磷酸氢二钠、40g蔗糖配制培养基，另在培养基中按15g/L的量加入羧甲基纤维素，搅拌至溶解后调节培养基pH为3.9，121℃高压灭菌15min，待培养基冷却至室温后，按体积比以5％的接种量将木醋杆菌复壮二代菌液接入液体培养基30℃下静态培养3天得到羧甲基纤维素和细菌纤维素湿膜；将湿膜进行纯化处理；-20℃下冷冻后置于烘箱60℃下干燥得到羧甲基纤维素和细菌纤维素干膜。

Claims (2)

1.一种羧甲基纤维素和细菌纤维素复合材料的制备方法，其特征在于：其步骤如下：按重量比取自然发酵的椰子水800～900、蒸馏水100～200、硫酸铵25～35、硫酸镁0.5～1.0、磷酸氢二钠8～12、蔗糖35～45配制培养基，然后加入羧甲基纤维素，调节培养基的pH为3.9～4.2，接着于121℃下高压灭菌，待培养基冷却至室温后，按体积比以5％的接种量将木醋杆菌液体种接入培养基，静态培养，即可获得羧甲基纤维素和细菌纤维素复合材料湿膜，将湿膜经纯化处理之后采用冷冻干燥法获得羧甲基纤维素和细菌纤维素复合材料干膜，保存备用；所述在培养基中加入羧甲基纤维素的量为1～15g/L。
2.根据权利要求1所述的羧甲基纤维素和细菌纤维素复合材料的制备方法，其特征在于：所述湿膜的纯化处理方式为将湿膜经流水冲洗过夜后用蒸馏水漂洗，然后采用2％氢氧化钠溶液煮沸6小时，再用蒸馏水冲洗后于室温下在0.05N盐酸中浸泡12小时，用蒸馏水冲洗干净。
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