CN101638830A - 一种纳米纤维膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米纤维膜的制备方法，属于纳米复合纤维膜制备技术。该方法包括：配制姜黄素乙醇溶液、壳聚糖醋酸溶液，按照姜黄素与壳聚糖醋酸溶液的体积比进行混合，配制成纺丝溶液，纺丝溶液注入到静电纺丝装置中的注射器中，进行静电纺丝形成复合纳米纤维膜，得到抗菌性的姜黄素/壳聚糖纳米纤维膜，含姜黄素/壳聚糖纳米纤维直径为200nm～400nm。本发明的优点在于，制备过程简单，制得的膜材料，具有促进伤口愈合和广谱杀菌性，24h对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌均具有较高的抑菌率。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米复合纤维的制备技术，具体涉及一种具有抗菌性的姜黄素/壳聚糖纳米纤维膜的制备方法。
背景技术
利用静电纺丝技术可以制备各类纳米纤维薄膜。尽管单一壳聚糖薄膜具有良好的生物相容性、抗菌性、具有一定的止血和伤口愈合作用，但广谱抗菌性较差，因此大大限制了壳聚糖的应用范围。
壳聚糖广泛存在于虾、蟹等节肢动物的外壳中，在自然界每年合成的量仅次于纤维素，有着广泛的用途。壳聚糖经脱乙酰基后制得脱乙酰壳聚糖，具有良好的成膜性，抗感染作用，促进伤口愈合作用。
姜黄素为常用中药姜黄根茎中的有效成分，具有抗炎、抗菌、抗氧化、降血脂等药理作用。姜黄素作为一种中药的提纯物具有多种药理活性，如抗组织增生、抗氧化、抗炎以及抗凝血等多种性能。体外实验表明，姜黄素可以抑制由二磷酸腺苷(ADP)、肾上腺素和胶原质诱导产生的血小板聚集，姜黄素也可以通过影响血小板激活因子以及防止血栓素形成来减少血小板团聚。
利用脱乙酰壳聚糖良好的成膜性，以及促进伤口愈合的功能，同时利用姜黄素的抗菌、消炎作用，发挥两种成分的协同效应，再利用静电纺丝技术制备具有抗菌及促进伤口愈合功能的纳米纤维复合薄膜。
目前已有抗菌性的银/壳聚糖纳米纤维膜制备的报道，但姜黄素/壳聚糖纳米纤维膜的制备方法，目前尚未见有报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种既具有抗菌功能，又能促进伤口愈合功能的姜黄素/壳聚糖纳米纤维膜的制备方法，该制备方法简单，制得的纳米纤维薄膜材料，功能显著。
为实现上述目的，本发明的技术方案是采用一种纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将壳聚糖溶于醋酸水溶液中，配置成质量浓度为40g/l～60g/l的壳聚糖醋酸溶液；
(2)将姜黄素溶于无水乙醇中，搅拌溶解，配制成姜黄素浓度为20g/l～30g/l的姜黄素无水乙醇溶液；
(3)将所述壳聚糖醋酸溶液与所述姜黄素无水乙醇溶液按体积比5∶1～10∶1进行混合，配制成纺丝溶液；
(4)将所述纺丝溶液注入到静电纺丝装置的注射器中；
(5)采用滚筒收集法，得到纤维直径在250nm～300nm的纳米纤维薄膜。
其中，所述壳聚糖的相对分子量为20万～40万、脱乙酰化度为80～98％。
其中，所述醋酸水溶液的浓度为2％～5％。
其中，所述注射器中喷嘴的内径为0.5mm～1mm。
其中，所述注射器的工作电压为5kV～20kV。
其中，所述注射器中，所述纺丝溶液的流量为0.05ml/h～0.2ml/h。
其中，所述注射器中，所述喷嘴与所述收集滚筒之间的距离为5cm～20cm。
本发明的优点和有益效果在于：该纳米纤维膜的制备方法，利用静电纺丝技术可以制备各类纳米纤维薄膜。壳聚糖广泛存在于虾、蟹等节肢动物的外壳中，在自然界每年合成的量仅次于纤维素，有着广泛的用途。壳聚糖经脱乙酰基后制得脱乙酰壳聚糖，具有良好的生物相容性、抗菌性、具有一定的止血和伤口愈合作用。姜黄素为常用中药姜黄根茎中的有效成分，具有抗炎、抗菌、抗氧化、降血脂等药理作用。姜黄素作为一种中药的提纯物具有多种药理活性，如抗组织增生、抗氧化、抗炎以及抗凝血等多种性能。体外实验表明，姜黄素可以抑制由二磷酸腺苷(ADP)、肾上腺素和胶原质诱导产生的血小板聚集，姜黄素也可以通过影响血小板激活因子以及防止血栓素形成来减少血小板团聚。
本发明利用脱乙酰壳聚糖良好的成膜性，以及促进伤口愈合的功能，同时利用姜黄素的抗菌、消炎作用，发挥两种成分的协同效应，再利用静电纺丝技术制备具有抗菌及促进伤口愈合功能的纳米纤维复合薄膜。
附图说明
图1是用本发明纳米纤维膜的制备方法制成的纳米纤维薄膜图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如附图1所示，本发明具体实施的技术方案是：
实施例1
(1)配制质量浓度为3％的醋酸水溶液，将相对分子量为30万、脱乙酰化度为85％的壳聚糖溶于醋酸水溶液中，配置成质量浓度为60g/L的壳聚糖醋酸溶液。
(2)将姜黄素溶于无水乙醇中，搅拌溶解即可，配制成姜黄素浓度为20g/l的姜黄素无水乙醇溶液。
(3)将壳聚糖醋酸溶液与姜黄素无水乙醇溶液按体积比5∶1进行混合，配制成浓度为5％(w/v)的静电纺丝溶液。
(4)将制备的纺丝溶液注入到静电纺丝装置的注射器中，喷嘴内径为0.7mm。静电纺工艺条件为：电压为15kV、流量为0.05ml/h、接收距离为15cm。
(5)采用滚筒收集法，得到纤维直径在250nm～300nm的纳米纤维薄膜。
(6)对制备的姜黄素/壳聚糖纳米纤维膜进行抗菌性能测试，24h对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为95.06％、96.65％。
实施例2
(1)配制质量浓度为3％的醋酸水溶液，将相对分子量为20万、脱乙酰化度为95％的壳聚糖溶于醋酸水溶液中，配置成质量浓度为50g/l的壳聚糖醋酸溶液。
(2)将姜黄素溶于无水乙醇中，搅拌溶解即可，配制成姜黄素浓度为25g/l的姜黄素无水乙醇溶液。
(3)将壳聚糖醋酸溶液与姜黄素无水乙醇溶液按体积比6∶1进行混合，配制成浓度为6％(w/v)的静电纺丝溶液。
(4)将制备的纺丝溶液注入到静电纺丝装置的注射器中，喷嘴内径为0.8mm。静电纺工艺条件为：电压为18kV、流量为0.08ml/h、接收距离为17cm。
(5)采用平板收集法，得到纤维直径在200～250nm的纳米纤维薄膜。
(6)对制备的姜黄素/壳聚糖纳米纤维膜进行抗菌性能测试，24h对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为94.39％、95.48％。
实施例3
(1)配制质量浓度为4％的醋酸水溶液，将相对分子量为40万、脱乙酰化度为80％的壳聚糖溶于醋酸水溶液中，配置成质量浓度为55g/l的壳聚糖醋酸溶液。
(2)将姜黄素溶于无水乙醇中，搅拌溶解即可，配制成姜黄素浓度为30g/l的姜黄素无水乙醇溶液。
(3)将壳聚糖醋酸溶液与姜黄素无水乙醇溶液按体积比8∶1进行混合，配制成浓度为6％(w/v)的静电纺丝溶液。
(4)将制备的纺丝溶液注入到静电纺丝装置的注射器中，喷嘴内径为0.9mm。静电纺工艺条件为：电压为18kV、流量为0.08mL/h、接收距离为18cm。
(5)采用平板收集法，得到纤维直径在300～350nm的纳米纤维薄膜。
(6)对制备的姜黄素/壳聚糖纳米纤维膜进行抗菌性能测试，24h对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为96.54％、98.78％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将壳聚糖溶于醋酸水溶液中，配置成质量浓度为40g/l～60g/l的壳聚糖醋酸溶液；
(2)将姜黄素溶于无水乙醇中，搅拌溶解，配制成姜黄素浓度为20g/l～30g/l的姜黄素无水乙醇溶液；
(3)将所述壳聚糖醋酸溶液与所述姜黄素无水乙醇溶液按体积比5∶1～10∶1进行混合，配制成纺丝溶液；
(4)将所述纺丝溶液注入到静电纺丝装置的注射器中；
(5)采用滚筒收集法，得到纤维直径在250nm～300nm的纳米纤维薄膜。
2.根据权利要求1所述纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖的相对分子量为20万～40万、脱乙酰化度为80％～98％。
3.根据权利要求1所述纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述醋酸水溶液的浓度为2％～5％。
4.根据权利要求1所述纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述注射器中喷嘴的内径为0.5mm～1mm。
5.根据权利要求4所述纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述注射器的工作电压为5kV～20kV。
6.根据权利要求5所述纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述注射器中，所述纺丝溶液的流量为0.05ml/h～0.2ml/h。
7.根据权利要求6所述纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述注射器中，所述喷嘴与所述收集滚筒之间的距离为5cm～20cm。
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