CN104225670B - 可控性疏水细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜的制备方法 - Google Patents
可控性疏水细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104225670B CN104225670B CN201410422454.8A CN201410422454A CN104225670B CN 104225670 B CN104225670 B CN 104225670B CN 201410422454 A CN201410422454 A CN 201410422454A CN 104225670 B CN104225670 B CN 104225670B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zein
- film
- bacteria cellulose
- cellulose film
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
本发明公开了可控性疏水细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜的制备方法。该方法先进行细菌纤维素膜的制备与纯化；然后细菌纤维素膜浸泡于乙醇-水溶液，进行置换处理；再配置玉米醇溶蛋白溶液；将细菌纤维素膜与玉米醇溶蛋白溶液进行反应，完成后溶剂挥发，得到细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合湿膜；通过干燥处理，得到细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜。制备出的细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜具有可调控的高疏水性、优良的力学性能以及生物相容性，能够起到控制并增强细胞的黏附能力、加快组织修复等效果；且本发明操作简便，可适用于大规模工业化生产，在生物医用材料产业中具有较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种高疏水性细菌纤维素复合膜材料的制备方法及该复合膜在组织工程修复材料中的用途，属于生物医用材料等相关领域。
背景技术
细菌纤维素(BacterialCellulose,BC)是由木醋杆菌等菌属发酵合成的一种微生物多糖，是由β-1,4糖苷键组成的不带有支链的天然纳米纤维聚合物。大量研究表明，BC具有良好的体内体外生物相容性、生物可降解性及形态可控性等特性，因此被广泛地应用于生物医用材料领域。BC适用于各种组织工程中的支架或修复材料，包括皮肤、血管、骨头及软骨组织等，并且在加速伤口愈合时间、减少感染率等方面具有优越性。目前，国内外已经在人工皮肤、医用纱布、生物补片等领域开发了相应的产品。然而，BC作为生物材料仍有一定的缺陷和限制性，其高亲水性的属性阻碍了蛋白质和细胞与BC表面的相互作用，导致其细胞粘附性较差，限制了其进一步的应用范围。
为了提高BC对细胞的粘附性能，现有技术往往是将BC与一些蛋白质基材料复合，得到BC复合材料。目前，关于这方面的研究和专利大多都是采用胶原、纤连蛋白、RGD肽等动物来源的活性蛋白对BC表面进行修饰。虽然这些材料具有良好的生物相容性，但其价格昂贵，不利于工业化大规模生产，并且其对BC表面的修饰效果有限，且不具有可调控性，所形成的复合材料在应用上也具有一定的局限性。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种可控性疏水细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜的制备方法，该方法克服了现有技术对细菌纤维素膜表面修饰效果有限，不具有可调控性，成本高等缺陷。
玉米醇溶蛋白(zein)是玉米中的主要蛋白质，在自然界中大量存在，价格便宜，是一种具有优良生物相容性、机械柔韧性及可再生性的生物聚合物，其作为一种新型的组织支架涂层材料已在生物材料领域得到了开发和应用。但是该蛋白不溶于水，增大了其应用难度。本发明通过溶剂蒸发诱导玉米醇溶蛋白自组装形成蛋白颗粒对BC表面进行修饰，制备可控性疏水细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜材料，一方面，解决了细菌纤维素对细胞黏附能力较弱的不足，扩大了细菌纤维素的应用范围；另一方面，制备出的复合膜材料表面疏水性可调控；同时，制备方法节能、高效，成本低，适用于工业化生产；
本发明主要利用溶剂蒸发技术诱导疏水的玉米醇溶蛋白发生自组装，通过控制蒸发过程来形成不同形态的蛋白颗粒；本发明这些蛋白颗粒附着在细菌纤维素的表面，改变了表面的相貌及粗糙度，进而可调控地提高细菌纤维素的疏水性；本发明中细菌纤维素的表面特性得到改善，同时修饰材料玉米醇溶蛋白具有优良的生物相容性，因此形成的复合材料可增强并调控细胞的黏附能力。
本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：
可控性疏水细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜的制备方法，包括以下步骤：
1)细菌纤维素膜的制备：利用木醋杆菌菌种接种于种子培养液制备细菌纤维素膜；
2)细菌纤维素膜的纯化
将细菌纤维素膜用清水冲洗后浸泡于碱溶液中，煮沸；将细菌纤维素膜浸泡于蒸馏水中煮沸，换水；重复两次煮沸2-5次；然后将细菌纤维素膜浸泡于蒸馏水中，直至中性；
3)细菌纤维素膜的预处理
将步骤2)中纯化的细菌纤维素膜浸泡在乙醇-水溶液中，置换细菌纤维素膜中的水分；
4)将玉米醇溶蛋白溶解在乙醇-水溶液中，并进行超声处理，使溶液分散均匀；
5)玉米醇溶蛋白与细菌纤维素的复合
将步骤3)预处理后的细菌纤维素膜浸没于步骤4)制得的玉米醇溶蛋白溶液中，0.5h-24h之后取出，用乙醇-水溶液冲洗后置于恒温恒湿条件下，溶剂挥发，玉米醇溶蛋白自组装形成颗粒，吸附在细菌纤维素表面，得到细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜；
6)将步骤5)中所得复合膜通过干燥处理，得到可控性疏水细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合干膜。
为进一步实现本发明目的，优选地，步骤2)中，所述细菌纤维素膜用清水冲洗的次数为2-5次；碱溶液的浓度为(0.2-0.5)mol/L；两次煮沸的温度都为90～100℃，煮沸的时间都为20min-50min；重复3次，然后将其浸泡于蒸馏水中，直至中性；
步骤3)中乙醇-水溶液的乙醇体积分数为60％—95％，浸泡时间为12—24h；
步骤4)中，玉米醇溶蛋白质量分数为0.1％—2％；乙醇-水溶液中乙醇的体积分数为60％—95％；超声处理的时间为3min-6min，超声功率为100W-200W，工作效率为40％-60％，工作温度为20℃—30℃。
步骤5)中，细菌纤维素膜与玉米醇溶蛋白溶液混合反应时间为5-24h，反应温度为20℃-30℃。
步骤5)中，恒温恒湿条件为温度20℃-30℃，湿度为50％-80％，溶剂挥发时间为2h-6h。
步骤6)中，干燥处理方法是：85℃-100℃，0.1MPa-0.2MPa热压干燥。
所述利用木醋杆菌菌种接种于种子培养液制备细菌纤维素膜为取活化后的木醋杆菌菌种接种于种子培养液中，振荡培养，按1～10％的质量比例接种于发酵培养液中，摇匀，静置培养，得到细菌纤维素膜。发酵培养液成分：1.8％-2.2％D-葡萄糖，0.45％-0.6％蛋白胨，0.45％-0.6％酵母膏，0.11％-0.115％柠檬酸，0.25％-0.30％Na2HPO4·12H2O，其余为蒸馏水，pH3-5；培养方法：接种木醋杆菌到种子培养液，并在30℃-35℃下振荡培养12h后，1～10％的比例接种发酵培养基，摇匀，在30℃下静置培养5天，得到细菌纤维素膜。
本发明所述的产物具有可调控的高疏水性表面、优良的力学性能以及生物相容性，增强并可调控细菌纤维素类医用材料的细胞黏附性能，可促进组织修复愈合，应用于组织工程修复材料等生物医用产品中。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
(1)本发明首次运用溶剂蒸发技术，在乙醇浓度降低，溶剂极性增强时，诱导玉米醇溶蛋白分子由以a螺旋为主的结构转变为以β折叠为主的结构，并且通过此转变形成疏水区域的内卷，并层层卷曲，形成蛋白颗粒附着在细菌纤维素膜表面，使其具有一定粗糙度的疏水表面，赋予此复合膜材料具有可调控的高疏水性。
(2)本发明采用独特的复合工艺制备可控性疏水细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜材料，通过动态接触角、拉伸强度、L929小鼠成纤维细胞试验等的验证表明，该复合膜材料不仅可控制并提高细菌纤维素的细胞黏附能力；同时，该复合膜材料具有优良的力学性能、透气、透水性以及生物相容性，在生物材料领域具备很高的应用价值。
(3)本发明所用原材料来源广泛、安全可食、价格便宜，整个制备过程不产生任何有毒有害试剂，绿色环保，并且制备工艺节能高效，适用于工业化大规模生产。
附图说明
图1为实施例1的表面原子力立体图，扫描范围5微米×5微米，比例尺500nm。
图2为对比实施例1的表面原子力立体图，扫描范围5微米×5微米，比例尺500nm。
图3为实施例2的场发射扫描电镜图。
具体实施方式：
为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
步骤1、细菌纤维素膜的制备
培养基成分：2.0％D-葡萄糖，0.5％蛋白胨，0.5％酵母膏，0.115％柠檬酸，0.27％Na2HPO4·12H2O，其余为蒸馏水，pH5.0。
培养方法：接种木醋杆菌到种子培养液，并在30℃下振荡培养12h后，10％的比例接种发酵培养基，摇匀，在30℃下静置培养5天，得到细菌纤维素膜。
步骤2、细菌纤维素膜的纯化
取上述制备的细菌纤维素膜，用清水冲洗3次，除去膜表面培养基、杂质及菌体；再将此细菌纤维湿膜浸泡于浓度为0.2mol/L的NaOH溶液中，在90℃下煮沸30min后取出，除去残留在膜中的培养基及菌体后，再将此膜浸泡于蒸馏水中，在90℃下煮沸30min，换水，重复3次，然后将其浸泡于蒸馏水中，直至中性，得到纯化后的细菌纤维素膜；
步骤3、细菌纤维素膜的预处理
将上述纯化后的细菌纤维素膜浸泡于乙醇体积百分含量为80％的乙醇-水溶液中，并在室温下静置24h，充分置换细菌纤维素膜中的水分；
步骤4、玉米醇溶蛋白溶液的制备
准确称取1.0g的玉米醇溶蛋白，溶解于100mL乙醇体积百分含量为80％的乙醇-水溶液中并充分搅拌，使其混合均匀；将此玉米醇溶蛋白溶液置于超声破碎机中，选择超声处理时间为6min，超声功率为100W，工作效率为50％，设定温度为25℃。
步骤5、玉米醇溶蛋白与细菌纤维素的复合
将步骤3预处理后的细菌纤维素膜置于上述步骤4中制得的玉米醇溶蛋白溶液中，在室温下浸没2h后取出，用乙醇体积百分含量为80％的乙醇-水溶液冲洗三次，去除膜表面残留的玉米醇溶蛋白溶液，后将此膜置于通风橱中，在室温、50％RH下静置6h，溶剂挥发，玉米醇溶蛋白自组装形成颗粒，吸附在细菌纤维素表面，得到细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜；
步骤6、将步骤5得到的细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜在90℃，0.1MPa下热压干燥，即得到细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合干膜。
对比实施例1：
步骤1、细菌纤维素膜的制备
培养基成分：2.0％D-葡萄糖，0.5％蛋白胨，0.5％酵母膏，0.115％柠檬酸，0.27％Na2HPO4·12H2O，其余为蒸馏水，pH4.5。
培养方法：接种木醋杆菌到种子培养液，并在30℃下振荡培养12h后，1～10％的比例接种发酵培养基，摇匀，在30℃下静置培养5天，得到细菌纤维素膜。
步骤2、细菌纤维素膜的纯化
取上述制备的细菌纤维素膜用清水冲洗4次，浸泡于浓度为0.2mol/L的NaOH溶液中，在90℃下煮沸30min后取出，再将此膜浸泡于蒸馏水中，在90℃下煮沸30min，换水，重复4次，然后将其浸泡于蒸馏水中，直至中性，得到纯化后的细菌纤维素膜；
步骤3、细菌纤维素膜的预处理
将上述纯化后的细菌纤维素膜浸泡于乙醇体积百分含量为80％的乙醇-水溶液中，并在室温下静置22h，充分置换细菌纤维素膜中的水分；
步骤4、将步骤3得到的细菌纤维素膜在85℃，0.1MPa下热压干燥，即得到细菌纤维素干膜。
将以上试验制得的膜材料进行动态接触角OCA及原子力显微镜表征，得到如下结果：
表1实施例1与对比实施例1的对比
由表1可知，实施例1比对比实施例1(可看作现有技术的细菌纤维素膜)的接触角有明显的增大，Rq、Ra的差异也说明了实施例1膜的表面粗糙程度，从附图1中实施例1表面原子力平面图可以看出，膜表面高低不平，表面较粗糙，而附图2中，对比实施例1表面原子平面图膜表面则相对比较平滑，从而验证了上述数据。与原有技术相比，本实施例在维持了细菌纤维素膜材料优良的力学性能、良好的生物相容性等特性的同时，克服了细菌纤维素单一膜材料强亲水性而导致弱的细胞黏附的难题，制备的复合膜材料具有可调控的高疏水性，可用于组织工程中，增强细胞黏附，加快伤口愈合。
实施例2
步骤1、细菌纤维素膜的制备
培养基成分：1.8％D-葡萄糖，0.45％蛋白胨，0.45％酵母膏，0.120％柠檬酸，0.25％Na2HPO4·12H2O，其余为蒸馏水，pH4.8。
培养方法：接种木醋杆菌到种子培养液，并在30℃下振荡培养12h后，15％的比例接种发酵培养基，摇匀，在30℃下静置培养5天，得到细菌纤维素膜。
步骤2、细菌纤维素膜的纯化
取上述制备的细菌纤维素膜，用清水冲洗4次，浸泡于浓度为0.4mol/L的NaOH溶液中，在90℃下煮沸30min后取出，再将此膜浸泡于蒸馏水中，在90℃下煮沸30min，换水，重复4次，然后将其浸泡于蒸馏水中，直至中性，得到纯化后的细菌纤维素膜；
步骤3、细菌纤维素膜的预处理
将上述纯化后的细菌纤维素膜浸泡于80％的乙醇-水溶液中，并在室温下静置24h，充分置换细菌纤维素膜中的水分；
步骤4、玉米醇溶蛋白溶液的制备
准确称取0.5g的玉米醇溶蛋白，溶解于100mL80％乙醇-水溶液中并充分搅拌，使其混合均匀；将此玉米醇溶蛋白溶液置于超声破碎机中，选择超声时间为6min，超声功率为100W，工作效率为40％，设定温度为25℃。
步骤5、玉米醇溶蛋白与细菌纤维素的复合
将步骤3预处理后的细菌纤维素膜置于上述步骤4中制得的玉米醇溶蛋白溶液中，在室温下浸没2h后取出，用80％的乙醇-水溶液冲洗三次去除膜表面残留的玉米醇溶蛋白溶液，后将此膜置于通风橱中，在室温，70％RH下静置6h，乙醇溶剂挥发，得到细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜；
步骤6、将步骤5得到的细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜在90℃，0.1MPa下热压干燥，即得到细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合干膜。
对比实施例2：
步骤1、细菌纤维素膜的制备
培养基成分：1.8％D-葡萄糖，0.45％蛋白胨，0.45％酵母膏，0.120％柠檬酸，0.25％Na2HPO4·12H2O，其余为蒸馏水，pH4.5。
培养方法：接种木醋杆菌到种子培养液，并在30℃下振荡培养12h后，15％的比例接种发酵培养基，摇匀，在30℃下静置培养5天，得到细菌纤维素膜。
步骤2、细菌纤维素膜的纯化
取上述制备的细菌纤维素膜，用清水冲洗3次，浸泡于0.4mol/LNaOH溶液，在90℃下煮沸30min后取出，再将此膜浸泡于蒸馏水中，在90℃下煮沸30min，换水，重复3次，然后将其浸泡于蒸馏水中，直至中性，得到纯化后的细菌纤维素膜；
步骤3、细菌纤维素膜的预处理
将上述纯化后的细菌纤维素膜浸泡于80％的乙醇-水溶液中，并在室温下静置24h，充分置换细菌纤维素膜中的水分；
步骤4、玉米醇溶蛋白溶液的制备
准确称取0.5g的玉米醇溶蛋白，溶解于100mL80％乙醇-水溶液中并充分搅拌，使其混合均匀；将此玉米醇溶蛋白溶液置于超声破碎机中，选择超声时间为6min,超声功率为100W，工作效率为45％，设定温度为25℃。
步骤5、玉米醇溶蛋白与细菌纤维素的复合
将步骤3预处理后的细菌纤维素膜置于上述步骤4中制得的玉米醇溶蛋白溶液中，在室温下浸没2h后取出，用80％的乙醇-水溶液冲洗三次去除膜表面残留的玉米醇溶蛋白溶液，得到细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜；
步骤6、将步骤5得到的细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜在90℃，0.1MPa下热压干燥，即得到细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合干膜；
将以上制得的复合膜材料进行动态水接触角OCA表征，得到如下结果：
表2实施例2与对比实施例2的对比
由表2可知，无论是0s还是10s的动态水接触角，实施例2比对比实施例2都有较大的接触角，实施例2膜表面疏水性较强，从附图3实施例2场发射扫描电镜图也可看出，蛋白颗粒附着在细菌纤维素膜表面，凹凸不平，较粗糙，说明与原有技术相比，本实施例采用溶剂蒸发诱导玉米醇溶蛋白自组装技术，在很大程度上提高了细菌纤维素膜表面疏水性，并可调控，为其在组织工程中的进一步应用奠定了基础。
实施例3：
步骤1、细菌纤维素膜的制备
培养基成分：2.2％D-葡萄糖，0.6％蛋白胨，0.6％酵母膏，0.110％柠檬酸，0.30％Na2HPO4·12H2O，其余为蒸馏水，pH4.0。
培养方法：接种木醋杆菌到种子培养液，并在30℃下振荡培养12h后，12％的比例接种发酵培养基，摇匀，在30℃下静置培养5天，得到细菌纤维素膜。
步骤2、细菌纤维素膜的纯化
取上述制备的细菌纤维素膜，用清水冲洗5次，浸泡于0.2mol/LKOH溶液，在90℃下煮沸30min后取出，再将此膜浸泡于蒸馏水中，在90℃下煮沸30min，换水，重复5次，然后将其浸泡于蒸馏水中，直至中性，得到纯化后的细菌纤维素膜；
步骤3、细菌纤维素膜的预处理
将上述纯化后的细菌纤维素膜浸泡于80％的乙醇-水溶液中，并在室温下静置24h，充分置换细菌纤维素膜中的水分；
步骤4、玉米醇溶蛋白溶液的制备
准确称取0.1g的玉米醇溶蛋白，溶解于100mL80％乙醇-水溶液中并充分搅拌，使其混合均匀；将此玉米醇溶蛋白溶液置于超声破碎机中，选择超声时间为6min,超声功率为100W，工作效率为60％，设定温度为25℃。
步骤5、玉米醇溶蛋白与细菌纤维素的复合
将步骤3预处理后的细菌纤维素膜置于上述步骤4中制得的玉米醇溶蛋白溶液中，在室温下浸没2h后取出，用80％的乙醇-水溶液冲洗三次去除膜表面残留的玉米醇溶蛋白溶液，后将此膜置于通风橱中，在室温，70％RH下静置6h，乙醇溶剂挥发，得到细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜；
步骤6、将步骤5得到的细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜在95℃，0.1MPa下热压干燥，即得到细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合干膜。
对比实施例3：
步骤1、细菌纤维素膜的制备
培养基成分：2.2％D-葡萄糖，0.6％蛋白胨，0.6％酵母膏，0.110％柠檬酸，0.30％Na2HPO4·12H2O，其余为蒸馏水，pH4.5。
培养方法：接种木醋杆菌到种子培养液，并在30℃下振荡培养12h后，12％的比例接种发酵培养基，摇匀，在30℃下静置培养5天，得到细菌纤维素膜。
步骤2、细菌纤维素膜的纯化
取上述制备的细菌纤维素膜，用清水冲洗2次，浸泡于0.2mol/LKOH溶液，在90℃下煮沸30min后取出，再将此膜浸泡于蒸馏水中，在90℃下煮沸30min，换水，重复2次，然后将其浸泡于蒸馏水中，直至中性，得到纯化后的细菌纤维素膜；
步骤3、细菌纤维素膜的预处理
将上述纯化后的细菌纤维素膜浸泡于95％的乙醇-水溶液中，并在室温下静置24h，充分置换细菌纤维素膜中的水分；
步骤4、玉米醇溶蛋白溶液的制备
准确称取0.5g的玉米醇溶蛋白，溶解于100mL95％乙醇-水溶液中并充分搅拌，使其混合均匀；将此玉米醇溶蛋白溶液置于超声破碎机中，选择超声时间为6min,超声功率为100W，工作效率为55％，设定温度为25℃。
步骤5、玉米醇溶蛋白与细菌纤维素的复合
将步骤3预处理后的细菌纤维素膜置于上述步骤4中制得的玉米醇溶蛋白溶液中，在室温下浸没2h后取出，用95％的乙醇-水溶液冲洗三次去除膜表面残留的玉米醇溶蛋白溶液，后将此膜置于通风橱中，在室温，60％RH下静置6h，乙醇溶剂挥发，得到细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜；
步骤6、将步骤5得到的细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜在85℃，0.1MPa下热压干燥，即得到细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合干膜；
将以上制得的膜材料进行动态水接触角OCA、拉伸强度的表征，得到结果如下：
表3实施例与对比实施例的对比
由表3可知，无论是实施例还是对比实施例，通过改变玉米醇溶蛋白的质量分数或者乙醇-水溶液的浓度均可以达到调控复合膜材料表面疏水性的效果，并且制备的复合膜材料的拉伸强度均大于100MPa，杨氏模量大于10GPa，与原有技术相比，本发明在赋予细菌纤维素复合膜材料可调控疏水性的同时，维持了其良好的拉伸强度和较高的杨氏模量。
将以上方法制得的复合膜材料用于L929小鼠成纤维细胞的培养中，通过MTT测试，得到如下结果：
表4实施例与对比实施例L929小鼠成纤维细胞MTT效果的对比(λ＝570nm)
由表4可知，细胞在复合膜材料上培养无论是24h还是48h，实施例比对比实施例的吸光值均较大，说明添加了玉米醇溶蛋白修饰后的复合膜材料较单一的细菌纤维素膜对细胞具有较小的毒性，复合膜材料表面细胞数量较多，吸光值较大，从实施例2膜表面细胞荧光显微镜图中也可以明显地看出，通过Hoechst33342对细胞核进行染色后，膜表面吸附生长的细胞数量明显较对比实施例1膜表面细胞数量多，同时，结合表3中接触角的数据可知，与原有技术相比，本专利可调控地提高复合膜材料表面的疏水性进一步促进了细胞与膜表面的黏附和增殖，使操作可调控，更有利于细胞的生长，同时，维持其良好的力学性能，拓宽了其在组织工程中作为支架材料、伤口辅料等医用材料方面的应用范围。
Claims (8)
1.可控性疏水细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)细菌纤维素膜的制备：利用木醋杆菌菌种接种于种子培养液制备细菌纤维素膜；
2)细菌纤维素膜的纯化
将细菌纤维素膜用清水冲洗后浸泡于碱溶液中，煮沸；将细菌纤维素膜浸泡于蒸馏水中煮沸，换水；重复两次煮沸2-5次；然后将细菌纤维素膜浸泡于蒸馏水中，直至中性；
3)细菌纤维素膜的预处理
将步骤2)中纯化的细菌纤维素膜浸泡在乙醇-水溶液中，置换细菌纤维素膜中的水分；
4)将玉米醇溶蛋白溶解在乙醇-水溶液中，并进行超声处理，使溶液分散均匀；
5)玉米醇溶蛋白与细菌纤维素的复合
将步骤3)预处理后的细菌纤维素膜浸没于步骤4)制得的玉米醇溶蛋白溶液中，0.5h-24h之后取出，用乙醇-水溶液冲洗后置于恒温恒湿条件下，溶剂挥发，玉米醇溶蛋白自组装形成颗粒，吸附在细菌纤维素表面，得到细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜；
6)将步骤5)中所得复合膜通过干燥处理，得到可控性疏水细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合干膜。
2.根据权利1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述细菌纤维素膜用清水冲洗的次数为2-5次；碱溶液的浓度为(0.2-0.5)mol/L；两次煮沸的温度都为90～100℃，煮沸的时间都为20min-50min；重复3次，然后将其浸泡于蒸馏水中，直至中性；
3.根据权利1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中乙醇-水溶液的乙醇体积分数为60％—95％，浸泡时间为12—24h；
4.根据权利1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，玉米醇溶蛋白质量分数为0.1％—2％；乙醇-水溶液中乙醇的体积分数为60％—95％；超声处理的时间为3min-6min，超声功率为100W-200W，工作效率为40％-60％，工作温度为20℃—30℃。
5.根据权利1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中，细菌纤维素膜与玉米醇溶蛋白溶液混合反应时间为5-24h，反应温度为20℃-30℃。
6.根据权利1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中，恒温恒湿条件为温度20℃-30℃，湿度为50％-80％，溶剂挥发时间为2h-6h。
7.根据权利1所述的制备方法，其特征在于，步骤6)中，干燥处理方法是：85℃-100℃，0.1MPa-0.2MPa热压干燥。
8.根据权利1所述的制备方法，其特征在于，所述利用木醋杆菌菌种接种于种子培养液制备细菌纤维素膜为取活化后的木醋杆菌菌种接种于种子培养液中，振荡培养，按1～10％的质量比例接种于发酵培养液中，摇匀，静置培养，得到细菌纤维素膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410422454.8A CN104225670B (zh) | 2014-08-25 | 2014-08-25 | 可控性疏水细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410422454.8A CN104225670B (zh) | 2014-08-25 | 2014-08-25 | 可控性疏水细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104225670A CN104225670A (zh) | 2014-12-24 |
| CN104225670B true CN104225670B (zh) | 2016-01-20 |
Family
ID=52215139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410422454.8A Active CN104225670B (zh) | 2014-08-25 | 2014-08-25 | 可控性疏水细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104225670B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106397839B (zh) * | 2016-09-27 | 2018-10-09 | 河南工程学院 | 一种可完全降解的防水型食品用包装材料及其制备方法 |
| CN106432807B (zh) * | 2016-09-27 | 2018-09-11 | 河南工程学院 | 一种可完全降解的防水型包装材料及其制备方法 |
| CN107022033B (zh) * | 2017-05-25 | 2019-03-29 | 天津科技大学 | 一种高效快速纯化细菌纤维素的方法 |
| CN110183736A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-08-30 | 南京林业大学 | 一种无机抗菌醋酸纤维素复合薄膜及其制备方法和应用 |
| CN114108336B (zh) * | 2021-11-26 | 2023-10-20 | 嘉兴学院 | 一种彩色细菌纤维素面膜的制备方法 |
| CN115232367B (zh) * | 2022-07-11 | 2024-03-22 | 华南理工大学 | 一种纳米纤维素基抗菌防氧化疏水薄膜及其制备方法与应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103059333A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-04-24 | 天津市工业微生物研究所 | 利用植物蛋白及其水解物制备复水性细菌纤维素膜的方法 |
| TW201420764A (zh) * | 2012-11-19 | 2014-06-01 | Univ Nat Ilan | 立體重組複合生物薄膜的製備方法 |
-
2014
- 2014-08-25 CN CN201410422454.8A patent/CN104225670B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201420764A (zh) * | 2012-11-19 | 2014-06-01 | Univ Nat Ilan | 立體重組複合生物薄膜的製備方法 |
| CN103059333A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-04-24 | 天津市工业微生物研究所 | 利用植物蛋白及其水解物制备复水性细菌纤维素膜的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Controllable Stearic Acid Crystal Induced High Hydrophobicity on Cellulose Film Surface;Meng He et al;《Applied Materials&Interfaces》;20130104;第5卷(第3期);585-591 * |
| 玉米醇溶蛋白在药剂学中的研究进展;刘华丽 等;《沈阳药科大学学报》;20130531;第30卷(第5期);403-408 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104225670A (zh) | 2014-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104225670B (zh) | 可控性疏水细菌纤维素-玉米醇溶蛋白复合膜的制备方法 | |
| CN102886063B (zh) | 一种纳米微晶纤维素增强胶原复合基质的制备与应用 | |
| CN101596327B (zh) | 一种三维丝素蛋白多孔支架材料的制备方法 | |
| CN101372536B (zh) | 一种细菌纤维素食品保鲜膜的制备方法 | |
| CN102212208B (zh) | 细菌纤维素/透明质酸复合材料的制备方法 | |
| Sinha et al. | Cellulose nanocrystals as advanced “green” materials for biological and biomedical engineering | |
| de Olyveira et al. | Bacterial nanocellulose for medicine regenerative | |
| CN106693050B (zh) | 一种基于胶原及胶原纤维的复合支架材料的制备方法 | |
| CN103302708B (zh) | 一种新型疏水性木材的制备方法 | |
| CN109137133A (zh) | 一种丝瓜络纤维素/壳聚糖复合纤维的制备方法 | |
| CN103041446B (zh) | 一种具有生物相容性的细菌纤维素/胶原复合材料及其制备方法 | |
| CN107519540A (zh) | 一种高强柔性透光可植入的蚕丝蛋白/细菌纤维素/石墨烯复合导电膜 | |
| CN102764451B (zh) | 一种多孔性生物纤维素凝胶材料的制备方法及其应用 | |
| Song et al. | Bacterial cellulose as promising biomaterial and its application | |
| CN106492286A (zh) | 一种蚕丝蛋白/细菌纤维素复合水凝胶及其制备方法和应用 | |
| Zhang et al. | Using in situ nanocellulose‐coating technology based on dynamic bacterial cultures for upgrading conventional biomedical materials and reinforcing nanocellulose hydrogels | |
| CN103484356B (zh) | 动态培养制备有序化细菌纤维素的发酵反应器及制备方法 | |
| CN106421914B (zh) | 一种丝素纤维复合支架及其制备方法 | |
| CN104130424A (zh) | 一种透明质酸/细菌纤维素复合水凝胶的制备方法 | |
| CN103467778B (zh) | 细菌纤维素/卵磷脂复合材料及制备和应用 | |
| CN102585277B (zh) | 一种冷冻制备角蛋白多孔膜的工艺 | |
| Trovatti | Bacterial cellulose | |
| CN111135340A (zh) | 一种生物纤维素复合凝胶材料及其作为创伤敷料的用途 | |
| CN112717472B (zh) | 一种桑纤维复合立体油水分离膜的制备方法 | |
| CN107629251A (zh) | 用于包装材料的防腐可降解复合材料薄膜及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |