CN102888027A - 一种细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料及其制备方法,包括如下步骤:(1)制备并纯化细菌纤维素;(2)通过负压渗透法或正压法将胶原充分浸入细菌纤维素的网络中,再利用交联剂交联细菌纤维素/胶原复合材料中的胶原,制得细菌纤维素/胶原互穿网络复合材料;(3)将上述复合材料除去未反应的交联剂后,再在壳聚糖或其衍生物类抗菌剂溶液中浸泡,制备得到具有抗菌效果的复合材料。本发明利用负压或正压法制备细菌纤维素/胶原复合材料,克服了其他制备方法胶原浸入量不足、效果差或生产周期长、成本高的问题,制得的复合材料具有优良的力学性能,良好的透水、透气性,具有良好的生物相容性和生物活性,同时具有良好的抗菌性。

Description

一种细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料及其制备方法,属于生物医用材料、抗菌及美容化妆材料等领域。
背景技术
细菌纤维素(bacterial cellulose,简称BC)是一类由微生物发酵产生的天然高分子聚合物,其化学结构与植物纤维素相同,都是由D-吡喃葡萄糖以β-1,4-糖苷键链接而成,但是BC的宏观结构与植物纤维素相比有很大的不同,具有特殊的结构和性能。BC具有天然的精细网络结构,纯度、聚合度和结晶度高,抗张强度高,持水能力强,透水透气性能好,生物相容性好,可生物降解,合成过程具有良好的可调控性。基于其优异的性能,细菌纤维素类生物医用材料具有广阔的应用前景和潜在的巨大市场价值。目前,国内外已经在美容、人工皮肤、生物补片等领域开发一些产品。然而BC作为生物材料仍有一定缺点,缺乏生物活性,细胞粘附性差,因而限制了BC的进一步应用范围。
胶原是细胞外基质的主要化合物,也是一种天然的生物高分子,在动物细胞中扮演结合组织的角色,主要分布于哺乳动物体内结缔组织内,如皮肤、骨、软骨、腱及韧带,共有14种,其中Ⅰ型胶原最为丰富,且性质优良,被广泛用作生物材料。Ⅰ型胶原分子具有若干的三股超螺旋结构,它通过侧向共价交联、错位阶梯式排列聚集成直径为50~200nm的胶原微纤维。胶原微纤维再进一步侧向排列形成胶原纤维。胶原具有良好的耐湿热稳定性,良好的生物相容性,生物可降解性,经处理可以消除抗原性,对组织恢复有促进作用,且无异物反应。胶原分子上还提供了许多可供细胞生长、分化、增殖和代谢的结合位点,因此可用作组织修复支架材料、生物可降解缝合线、人造皮肤、人工角膜、伤口敷料、人造腱及血管等。但是胶原降解速率过快,交联后的胶原加工性能差,缺乏柔韧性,拉伸强度低的缺点限制了其更广泛的应用。
基于此,将细菌纤维素与胶原复合,既可克服细菌纤维素生物活性差的确定,又能利用细菌纤维力学性能好的优点,制备出综合性能更优、应用更广的细菌纤维素/胶原复合材料。
目前,对于这一方面的研究和专利也比较多,大部分都是采用直接浸渍法或者是溶液共混后冷冻-解冻法制备细菌纤维素/胶原复合材料。由于细菌纤维素和胶原微观结构上存在一定的差异,采用直接浸渍法较难保证胶原能够浸入细菌纤维素内,尤其是短时间的浸渍处理。溶液共混-冷冻解冻法虽然可以制备细菌纤维素/胶原复合材料,但是这种方法破坏了细菌纤维素原本的三维网络结构,二者很难形成互穿网络结构,因而会大大降低材料的机械性能。此外利用发酵原位培养的方法虽然可以制得一定的细菌纤维素/胶原复合材料,但是其生产周期长,成本高,处理过程复杂。
发明内容
本发明的目的之一在于克服现有技术存在的缺陷,提供一种细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料的制备方法。
本发明的另一目的在于提供上述方法制得的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
一种细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)制备并纯化细菌纤维素;
(2)通过负压渗透法或正压法将胶原充分浸入细菌纤维素的网络中,再利用交联剂交联细菌纤维素/胶原复合材料中的胶原,制得细菌纤维素/胶原互穿网络复合材料;
(3)将上述复合材料除去未反应的交联剂后,再在壳聚糖或其衍生物类抗菌剂溶液中浸泡,制备得到具有抗菌效果的复合材料。
优选地,所述负压渗透法为:将胶原配制0.01%~1%(w/v)的胶原溶液,按滤布-细菌纤维素-胶原溶液的先后顺序放入密闭容器中,密闭容器的底部设有通孔,从密闭容器的底部抽真空,使胶原溶液进入细菌纤维素中,得到细菌纤维素/胶原复合材料;
所述正压法为:将胶原配制0.01%~1%(w/v)的胶原溶液,将细菌纤维素和胶原溶液一同加入密闭容器中,加压,制得细菌纤维素/胶原复合材料。
优选地,所述壳聚糖衍生物类抗菌剂为壳聚糖季铵盐或壳聚糖季磷盐。
优选地,所述细菌纤维素的制备:
以椰汁及其果肉提取物为培养基主要成分,并添加酵母提取物、葡萄糖以及微量元素,得到种子培养基,取活化后的木醋杆菌菌种接入种子培养基中,进行震荡培养,取该种子液接入发酵培养液中,摇匀,静态培养制得细菌纤维素。
优选地,所述细菌纤维素的纯化:先去除细菌纤维素表面的杂质,再将细菌纤维素用1~3wt.%SDS浸泡除去细菌纤维素里面的残留的杂蛋白,然后再用0.1M NaOH溶液浸泡2~4次,每24h更换一次NaOH溶液,之后超声60min,最后用超纯水浸泡至PH为7.0~7.5。
优选地,所述去除细菌纤维素表面的杂质的步骤为:将制得的细菌纤维素用清水冲洗除去表面的培养基及杂质;用大量自来水冲洗除去细菌纤维素表面的培养基及杂质;然后用去离子水浸泡至无色透明性。
优选地,所述负压渗透法中,抽真空至70~100kpa,并保持1min~12h;所述正压法中,加压至1.0~1.5atm并保持1min~12h。
优选地,所述正压法中,加压前先将密闭容器里面空气排出,然后充入氮气加压。
优选地,所述交联剂为碳二亚胺或戊二醛,交联的温度4℃,反应24h。
优选地,步骤(3)所述复合材料的纯化:将得到的复合材料依次进行蒸馏水冲洗、浸泡、透析处理,除去残留的未反应的交联剂,从而得到纯净的复合材料。
采用负压法或正压法制备细菌纤维素复合材料,同时利用交联剂交联胶原从而形成细菌纤维素/胶原互穿网络复合材料,所述复合材料的胶原含量占总重的1%~30%;一方面既可增强材料的力学性能,另一方面又可降低胶原的降解速率,增强细菌纤维素的生物活性。同时针对目前各种临床生物医用植入材料植入体内后易引发细菌感染的问题,本发明在细菌纤维素/胶原复合材料中引入少量的具有抗菌杀菌作用的壳聚糖衍生物,制备细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料。该材料既具有优良的机械性能,又能够促进缺损组织的再生与修复,同时还具有较好的抗菌效果,能够减少病人在康复过程中感染细菌的机会,减轻病人的痛苦。利用此法制备的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料可用于腹壁缺损修复、人工皮肤支架、各种伤口敷料、美容保健康复等领域。
本发明与现有的技术相比,具有如下优点:
(1)本发明采用多步纯化法获得高纯度医用细菌纤维素。在常规去离子水浸泡清洗和碱洗的基础上,增加SDS等高效表面活性剂超声溶蚀等处理方法,进一步提高细菌纤维素的纯净度。
(2)本发明利用负压或正压法制备细菌纤维素/胶原复合材料,克服了其他制备方法胶原浸入量不足、效果差或生产周期长、成本高的问题,提供了一种简单有效的细菌纤维素/胶原复合材料制备工艺。
(3)本发明利用EDC/NHS、戊二醛等交联剂交联胶原制备细菌纤维素/胶原互穿网络复合材料,克服了胶原降解速率快的缺点,稳定了复合材料的组成,保证了复合材料稳定的生物活性,此外也一定程度地增强了体系的机械性能。
(4)本发明通过向材料中添加壳聚糖衍生物类抗菌剂的方法克服了目前生物医用植入材料以感染细菌的不足,制备具有抗菌性能的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料,既具有良好的力学性能,又具有良好的细胞、组织相容性及生物活性,同时还具有一定的抗菌作用,可用作多种生物医用植入材料。
(5)本发明制备的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料具有优良的力学性能,良好的透水、透气性,具有良好的生物相容性和生物活性,同时具有良好的抗菌性。
附图说明
图1为负压装置结构示意图;
图2为加压装置结构示意图;
图3为实施例1制得的细菌纤维素微观结构图,显示了细菌纤维素所特有的精细三维网络结构;
图4为实施例1制得的细菌纤维素/胶原复合材料微观结构示意图,显示了胶原在细菌纤维素网络中的结合情况;
图5为FITC染色胶原后按照实施例1方法制得的复合材料的共聚焦显微镜荧光图,图中可知胶原均匀的分布在细菌纤维素三维网络中。
具体实施方式
以下通过具体实例对本发明的一种细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料的制备方法做进一步的说明。
实施例1
步骤一、细菌纤维素的制备
培养基成分:酵母粉10g,蛋白胨6g,MgSO4 2g,CaCl20.1g,葡萄糖20g,椰汁1000ml,灭菌后加入10ml无水乙醇。
培养方法:接种木醋杆菌到种子培养液,180rpm震荡培养18h后,以10%的比例接种发酵培养基,静置培养7d。
步骤二、细菌纤维素的纯化
将步骤一制得的细菌纤维素膜用大量自来水冲洗除去细菌纤维素表面的培养基及杂质;然后用去离子水浸泡至无色透明;用3wt.%SDS浸泡2次,每12h更换一次SDS溶液,然后再用1wt.%SDS浸泡2次,每12h更换一次SDS溶液;用0.1M氢氧化钠溶液浸泡4次,每12h更换一次氢氧化钠溶液;超声波60min后,去离子水浸泡6次,每12h更换超纯水一次,用精密PH试纸测定细菌纤维素表面约为7.2后保存备用。
步骤三、细菌纤维素与胶原复合
图1所示为一负压装置,包括上部密闭容器和下部密闭容器,上部密闭容器底部的连通管伸入下部密闭容器且密封,下部密闭容器上设有真空表4和真空开关5。将胶原溶解配制成质量分数为0.5%的胶原溶液,按滤布1-细菌纤维素2-胶原溶液3的先后顺序放入上述负压装置的上部密闭容器中,密封好后用真空泵抽真空至75kpa,保压1h,得到细菌纤维素/胶原复合材料。
步骤四、胶原交联
将步骤三中得到的细菌纤维素/胶原复合材料用去离子水冲洗出除表面的胶原溶液后浸入0.1%的戊二醛溶液中,4℃,反应24h。
步骤五、复合材料的纯化
将步骤四中得到的交联好的细菌纤维素/胶原复合材料放入透析袋中,4℃,缓慢搅拌透析6次,每12h更换一次去离子水,除去残留的未反应的交联剂。
步骤六、复合抗菌剂
将步骤五中透析好的细菌纤维素/胶原复合材料浸入质量分数为1.0%的壳聚糖溶液中,4℃,24h。
步骤七、将通过步骤六得到的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料在鼓风干燥箱中30℃干燥后包装保存。
本方法制得的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料,胶原均匀分布于细菌纤维素网络中,胶原含量占为总量的19.2%,湿膜平衡含水量达85.7%,湿态拉伸强度为91.7MPa,断裂伸长率为29.1%。
实施例2
步骤一、细菌纤维素的制备
培养基成分:酵母粉10g,蛋白胨6g,MgSO4 2g,CaCl2 0.1g,葡萄糖20g,椰子提取物1000ml,灭菌后加入10ml无水乙醇。
培养方法:接种木醋杆菌到种子培养液,180rpm震荡培养18h后,以10%的比例接种发酵培养基,静置培养7d。
步骤二、细菌纤维素的纯化
将步骤一制得的细菌纤维素膜用大量自来水冲洗除去细菌纤维素表面的培养基及杂质;然后用去离子水浸泡至无色透明;用3wt.%SDS浸泡2次,每12h更换一次SDS溶液,然后再用1wt.%SDS浸泡2次,每12h更换一次SDS溶液;用0.1M氢氧化钠溶液浸泡4次,每12h更换一次氢氧化钠溶液;超声波60min后,去离子水浸泡6次,每12h更换超纯水一次,用精密PH试纸测定细菌纤维素表面约为7.2后保存备用。
步骤三、细菌纤维素与胶原复合
图2为一加压装置,包括容器及其密封盖,密封盖上设有进气口1和压力表4,同时设有进气阀2、放气阀3。将胶原溶解配制成质量分数为0.5%的胶原溶液,将200ml胶原溶液和数块大小为4cm×4cm的细菌纤维素一同放入上述加压装置的容器中,使胶原完全浸没纤维素块,往容器中通入氮气,2min后密闭容器并继续往容器中通入氮气至容器内压力为1.5atm,并保压2h。
步骤四、胶原交联
将步骤三中得到的细菌纤维素/胶原复合材料用去离子水冲洗出除表面的胶原溶液后浸入0.1%的EDC/NHS溶液中,4℃,反应24h。
步骤五、复合材料的纯化
将步骤四中得到的交联好的细菌纤维素/胶原复合材料放入透析袋中,4℃,缓慢搅拌透析4次,每12h更换一次去离子水。
步骤六、复合抗菌剂
将步骤五中透析好的细菌纤维素/胶原复合材料浸入质量分数为1.0%的2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖,4℃,24h。
步骤七、将通过步骤六得到的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料在防腐处理后真空包装保存。
本方法制得的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料,胶原均匀分布于细菌纤维素网络中,胶原含量占为总量的17.7%,且抗菌效果好。
实施例3
步骤一、细菌纤维素的制备
培养基成分:酵母粉10g,蛋白胨6g,MgSO4 2g,CaCl2 0.1g,葡萄糖20g,椰子提取物1000ml,灭菌后加入10ml无水乙醇。
培养方法:接种木醋杆菌到种子培养液,180rpm震荡培养18h后,以10%的比例接种发酵培养基,静置培养7d。
步骤二、细菌纤维素的纯化
将步骤一制得的细菌纤维素膜用大量自来水冲洗除去细菌纤维素表面的培养基及杂质;然后用去离子水浸泡至无色透明;用3wt.%SDS浸泡2次,每12h更换一次SDS溶液,然后再用1wt.%SDS浸泡2次,每12h更换一次SDS溶液;用0.1M氢氧化钠溶液浸泡4次,每12h更换一次氢氧化钠溶液;超声波60min后,去离子水浸泡6次,每12h更换超纯水一次,用精密PH试纸测定细菌纤维素表面约为7.2后保存备用。
步骤三、细菌纤维素与胶原复合
将胶原溶解配制成质量分数为0.05%的胶原溶液,按滤布1-细菌纤维素2-胶原溶液3的先后顺序放入图1所示的负压装置中,密封好后用真空泵抽真空至90kpa,保压8h。
步骤四、胶原交联
将步骤三中得到的细菌纤维素/胶原复合材料用去离子水冲洗出除表面的胶原溶液后浸入0.1%的EDC/NHS溶液中,4℃,反应24h。
步骤五、复合材料的纯化
将步骤四中得到的交联好的细菌纤维素/胶原复合材料放入透析袋中,4℃,缓慢搅拌透析3次,每12h更换一次去离子水。
步骤六、复合抗菌剂
将步骤五中透析好的细菌纤维素/胶原复合材料浸入质量分数为0.5%的壳聚糖季铵盐溶液中,4℃,24h。
步骤七、将通过步骤六得到的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料在鼓风干燥箱中30℃干燥后包装保存。
本方法制得的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料,胶原均匀分布于细菌纤维素网络中,胶原含量占为总量的8.9%,湿膜平衡含水量达78.6%,湿态拉伸强度为56.3MPa,断裂伸长率为15.9%。
实施例4
步骤一、细菌纤维素的制备
培养基成分:酵母粉10g,蛋白胨6g,MgSO4 2g,CaCl2 0.1g,葡萄糖20g,椰汁1000ml,灭菌后加入10ml无水乙醇。
培养方法:接种木醋杆菌到种子培养液,180rpm震荡培养18h后,以10%的比例接种发酵培养基,静置培养7d。
步骤二、细菌纤维素的纯化
将步骤一制得的细菌纤维素膜用大量自来水冲洗除去细菌纤维素表面的培养基及杂质;然后用去离子水浸泡至无色透明;用3wt.%SDS浸泡1次,12h后更换用1wt.%SDS浸泡2次,每12h更换一次SDS溶液;用0.1M氢氧化钠溶液浸泡4次,每12h更换一次氢氧化钠溶液;超声波60min后,去离子水浸泡4次,每12h更换超纯水一次,用精密PH试纸测定细菌纤维素表面约为7.2后保存备用。
步骤三、细菌纤维素与胶原复合
将胶原溶解配制成质量分数为0.5%的胶原溶液,将200ml胶原溶液和数块大小为4cm×4cm的细菌纤维素一同放入如图2所示的加压装置中,使胶原完全浸没纤维素块,往容器中通入氮气,2min后密闭容器并继续往容器中通入氮气至容器内压力为1.3atm,并保压6h。
步骤四、胶原交联
将步骤三中得到的细菌纤维素/胶原复合材料用去离子水冲洗出除表面的胶原溶液后浸入0.1%的EDC/NHS溶液中,4℃,反应24h。
步骤五、复合材料的纯化
将步骤四中得到的交联好的细菌纤维素/胶原复合材料放入透析袋中,4℃,缓慢搅拌透析3次,每12h更换一次去离子水。
步骤六、复合抗菌剂
将步骤五中透析好的细菌纤维素/胶原复合材料浸入质量分数为0.5%的壳聚糖季铵盐溶液中,4℃,24h。
步骤七、将通过步骤六得到的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料在鼓风干燥箱中30℃干燥后包装保存。
本方法制得的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料,胶原均匀分布于细菌纤维素网络中,胶原含量占为总量的12.7%,湿膜平衡含水量达82.6%,湿态拉伸强度为68.3MPa,断裂伸长率为22.7%,且抗菌效果好。
实施例5
步骤一、细菌纤维素的制备
培养基成分:酵母粉10g,蛋白胨6g,MgSO4 2g,CaCl2 0.1g,葡萄糖20g,椰汁1000ml,灭菌后加入10ml无水乙醇。
培养方法:接种木醋杆菌到种子培养液,180rpm震荡培养18h后,以10%的比例接种发酵培养基,静置培养7d。
步骤二、细菌纤维素的纯化
将步骤一制得的细菌纤维素膜用大量自来水冲洗除去细菌纤维素表面的培养基及杂质;然后用去离子水浸泡至无色透明;用3wt.%SDS浸泡2次,每12h更换一次SDS溶液,然后再用1wt.%SDS浸泡2次,每12h更换一次SDS溶液;用0.1M氢氧化钠溶液浸泡2次,每12h更换一次氢氧化钠溶液;超声波60min后,去离子水浸泡5次,每12h更换超纯水一次,用精密PH试纸测定细菌纤维素表面约为7.4后保存备用。
步骤三、细菌纤维素与胶原复合
将胶原溶解配制成质量分数为0.25%的胶原溶液,将200ml胶原溶液和数块大小为4cm×4cm的细菌纤维素一同放入如图2所示的加压装置中,使胶原完全浸没纤维素块,往容器中通入氮气,2min后密闭容器并继续往容器中通入氮气至容器内压力为1.5atm,并保压2h。
步骤四、胶原交联
将步骤三中得到的细菌纤维素/胶原复合材料用去离子水冲洗出除表面的胶原溶液后浸入0.1%的EDC/NHS溶液中,4℃,反应24h。
步骤五、复合材料的纯化
将步骤四中得到的交联好的细菌纤维素/胶原复合材料放入透析袋中,4℃,缓慢搅拌透析3次,每12h更换一次去离子水。
步骤六、复合抗菌剂
将步骤五中透析好的细菌纤维素/胶原复合材料浸入质量分数为0.5%的壳聚糖溶液中,4℃,24h。
步骤七、将通过步骤六得到的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料冷冻干燥压模处理后包装保存。
本方法制得的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料,胶原均匀分布于细菌纤维素网络中,胶原含量占为总量的15.6%,湿膜平衡含水量达83.9%,湿态拉伸强度为74.9MPa,断裂伸长率为24.5%,且具有较好的抗菌效果。
实施例6
步骤一、细菌纤维素的制备
培养基成分:酵母粉10g,蛋白胨6g,MgSO4 2g,CaCl2 0.1g,葡萄糖20g,椰汁1000ml,灭菌后加入10ml无水乙醇。
培养方法:接种木醋杆菌到种子培养液,180rpm震荡培养18h后,以10%的比例接种发酵培养基,静置培养7d。
步骤二、细菌纤维素的纯化
将步骤一制得的细菌纤维素膜用大量自来水冲洗除去细菌纤维素表面的培养基及杂质;然后用去离子水浸泡至无色透明;用3wt.%SDS浸泡2次,每12h更换一次SDS溶液,然后再用1wt.%SDS浸泡2次,每12h更换一次SDS溶液;用0.1M氢氧化钠溶液浸泡2次,每12h更换一次氢氧化钠溶液;超声波60min后,去离子水浸泡4次,每12h更换超纯水一次,用精密PH试纸测定细菌纤维素表面约为7.3后保存备用。
步骤三、细菌纤维素与胶原复合
将胶原溶解配制成质量分数为0.25%的胶原溶液,按滤布1-细菌纤维素2-胶原溶液3的先后顺序放入如图1所示的负压装置中,密封好后用真空泵抽真空至85kpa,保压8h,得到细菌纤维素/胶原复合材料;
步骤四、胶原交联
将步骤三中得到的细菌纤维素/胶原复合材料用去离子水冲洗出除表面的胶原溶液后浸入0.1%的EDC/NHS溶液中,4℃,反应24h。
步骤五、复合材料的纯化
将步骤四中得到的交联好的细菌纤维素/胶原复合材料放入透析袋中,4℃,缓慢搅拌透析4次,每12h更换一次去离子水。
步骤六、复合抗菌剂
将步骤五中透析好的细菌纤维素/胶原复合材料浸入质量分数为1.0%的壳聚糖季铵盐溶液中,4℃,24h。
步骤七、将通过步骤六得到的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料去离子水冲洗至中性并防腐处理后包装低温保存。
本方法制得的细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料,胶原均匀分布于细菌纤维素网络中,胶原含量占为总量的23.6%,且抗菌效果好。

Claims (10)

1.一种细菌纤维素/胶原-壳聚糖复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)制备并纯化细菌纤维素;
(2)通过负压渗透法或正压法将胶原充分浸入细菌纤维素的网络中,再利用交联剂交联细菌纤维素/胶原复合材料中的胶原,制得细菌纤维素/胶原互穿网络复合材料;
(3)将上述复合材料除去未反应的交联剂后,再在壳聚糖或其衍生物类抗菌剂溶液中浸泡,制备得到具有抗菌效果的复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述负压渗透法为:将胶原配制0.01%~1%w/v的胶原溶液,按滤布-细菌纤维素-胶原溶液的先后顺序放入密闭容器中,密闭容器的底部设有通孔,从密闭容器的底部抽真空,使胶原溶液进入细菌纤维素中,得到细菌纤维素/胶原复合材料;
所述正压法为:将胶原配制0.01%~1%w/v的胶原溶液,将细菌纤维素和胶原溶液一同加入密闭容器中,加压,制得细菌纤维素/胶原复合材料。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述壳聚糖衍生物类抗菌剂为壳聚糖季铵盐或壳聚糖季磷盐。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述细菌纤维素的制备:
以椰汁及其果肉提取物为培养基主要成分,并添加酵母提取物、葡萄糖以及微量元素,得到种子培养基,取活化后的木醋杆菌菌种接入种子培养基中,进行震荡培养,取该种子液接入发酵培养液中,摇匀,静态培养制得细菌纤维素。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述细菌纤维素的纯化:先去除细菌纤维素表面的杂质,再将细菌纤维素用1~3wt.%SDS浸泡除去细菌纤维素里面的残留的杂蛋白,然后再用0.1MNaOH溶液浸泡2~4次,每12~24h更换一次NaOH溶液,之后超声60min,最后用超纯水浸泡至PH为7.0~7.5。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述去除细菌纤维素表面的杂质的步骤为:将制得的细菌纤维素用清水冲洗除去表面的培养基及杂质;用大量自来水冲洗除去细菌纤维素表面的培养基及杂质;然后用去离子水浸泡至无色透明性。
7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述负压渗透法中,抽真空至70~100kpa,并保持1min~12h;所述正压法中,加压至1.0~1.5atm并保持1min~12h。
8.根据权利要求2或7所述的制备方法,其特征在于,所述正压法中,加压前先将密闭容器里面空气排出,然后充入氮气加压。
9.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述交联剂为碳二亚胺或戊二醛,交联的温度4℃,反应24h。
10.根据权利要求1~9任意一项方法制备的复合材料。
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