CN110747534A - 一种抗菌多糖纤维材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抗菌多糖纤维及其制备方法，属于高分子纤维领域。该方法使先将高碘酸钠水溶液加入多糖水溶液中，避光氧化搅拌，透析冻干，得到二醛多糖；然后将二醛多糖与聚氧化乙烯、表面活性剂、共溶剂搅拌均匀后得到混合溶液，然后进行静电纺丝，得到电纺纤维；最后将电纺多糖纤维浸泡到ε‑聚赖氨酸溶液中进行交联反应，得到抗菌多糖纤维材料。该抗菌多糖纤维材料具有优异的抗菌性能和良好的生物相容性。

Description

一种抗菌多糖纤维材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子纤维领域，具体地涉及一种抗菌多糖纤维及其制备方法。
背景技术
皮肤组织破损形成伤口以后，容易受到微生物感染，如不进行有效治疗，伤口感染后会延迟愈合，可能引起系统感染甚至死亡等严重后果(Amariei G,Kokol V,Boltes K,etal.Incorporation of antimicrobial peptides on electrospun nanofibers forbiomedical applications[J].Royal Society of Chemistry Advances,2018,8:28013-28023.)。因此，控制感染是临床上伤口治疗的关键问题，其中使用抗菌性伤口敷料是最广泛使用的方法。敷料作为物理屏障将伤口与外界隔绝，防止外界微生物的入侵，抗菌剂杀灭伤口已有的细菌。
近二十年来，由于许多细菌发展出对抗生素的耐药性，多数的抗菌伤口敷料采用抗菌谱广、抗菌效果好，且不易发生耐药性的银离子或单质作为抗菌剂，负载到伤口敷料当中。然而，银本身具有毒性，可能抑制细胞生长增殖、诱发细胞凋亡、诱导细胞DNA突变等，对细胞产生毒性(Hussain S M,Hess K L,Gearhart J M,et al.In vitro toxicity ofnanoparticles in BRL 3A rat liver cells[J].Toxicology In Vitro,2005,19(7):975-983；Hussain S M,Javorina AK,Schrand A M,et al.The interaction ofmanganese nanoparticles with PC-12 cells induces dopamine depletion[J].Toxicological Sciences,2006,92(2):456-463)。此外，银还可能引起过敏、银质沉着、肝功能损害和疼痛等不良反应(Trop M,Novak M,Rod Is,et al.Silver-coated dressingacticoat caused raised liver enzymes and argyria-like symptoms in burnpatient[J].The Journal of Trauma:Injury,Infection,and Critical Care.2006,60(3):648-652.)。长时间或者大面积的使用时可能会使银在体内存积过量，严重影响病人的身体健康。反复使用的低剂量银还可能导致耐药性的产生。(Percival S L,Woods E,Nutekpor M,et al.Prevalence of silver resistance in bacteria isolated fromdiabetic foot ulcers and efficacy of silver-containing wound dressings[J].Ostomy Wound Manage.2008,54(3):30-40.)
因此，迫切需要发展同样有效但是更加安全的抗菌伤口敷料。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗菌多糖纤维材料及其制备方法，该抗菌多糖纤维材料具有优异的抗菌性能和良好的生物相容性。
本发明提供一种抗菌多糖纤维材料的制备方法，该方法包括：
步骤一：制备二醛多糖：将高碘酸钠水溶液加入多糖水溶液中，避光氧化搅拌，透析冻干，得到二醛多糖；
步骤二：静电纺纳米纤维：将步骤一得到的二醛多糖与聚氧化乙烯、表面活性剂、共溶剂搅拌均匀后得到混合溶液，然后进行静电纺丝，得到电纺纤维；
步骤三：交联：将步骤二得到的电纺多糖纤维浸泡到ε-聚赖氨酸溶液中进行交联反应，得到抗菌多糖纤维材料。
优选的是，所述的多糖包括淀粉、魔芋葡甘聚糖、普鲁兰多糖、葡聚糖、瓜尔胶、槐豆胶、果胶、海藻酸盐、透明质酸、结冷胶、黄原胶、阿拉伯胶，以及羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、羧甲基淀粉钠、淀粉硫酸酯、淀粉磷酸酯、淀粉醋酸酯、二乙基叔胺2-羟丙基淀粉醚、三甲基季胺氯2-羟丙基淀粉醚，以及甲基纤维素、乙基纤维素、丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠或聚合季铵盐-10。
优选的是，所述的高碘酸钠水溶液中的高碘酸钠与多糖水溶液中的单糖单元的摩尔比为(5～200):100。
优选的是，所述步骤一的氧化搅拌速度为50～800rpm，氧化搅拌时间为3～72小时。
优选的是，所述的二醛多糖和聚氧化乙烯的质量比为70:30～96:4。
优选的是，所述的表面活性剂为曲拉通X-100、吐温80、吐温20或泊洛沙姆127，在混合溶液中的质量百分含量为0.5％～3％。
优选的是，所述的ε-聚赖氨酸的氨基与二醛多糖的醛基的摩尔比为(1～50):1。
优选的是，所述的ε-聚赖氨酸溶液是将ε-聚赖氨酸溶于乙醇/水混合溶剂中，并使用盐酸或氢氧化钠调整溶液的pH值得到的，乙醇和水的体积比为50:50～90:10，溶液pH值范围为2～11。
优选的是，所述的交联反应温度为5℃～80℃，交联反应时间为0.25～72小时，交联震荡速度为0～100rpm。
本发明还提供上述制备方法得到的多糖纤维材料。
本发明的有益效果
本发明提供了一种兼具优异抗菌性能和良好生物相容性的多糖纤维材料，该多糖纤维材料的基本组份为天然多糖，具有良好的生物相容性、生物可降解性和亲水性；该多糖纤维材料具有与人体的细胞外基质结构类似的平滑多孔、高比表面积和高孔隙率的纳米纤维结构，用作伤口敷料具有保湿、透气、防止微生物入侵等有益功效；该多糖纤维材料含有抗菌多肽成分的ε-聚赖氨酸，它是一种营养型抑菌剂，能在人体内分解为赖氨酸，不但没有任何毒副作用，还可以作为一种补充赖氨酸的来源，而赖氨酸是人体必需的8种氨基酸之一。ε-聚赖氨酸抑菌谱广，对于酵母属的尖锐假丝酵母菌、法红酵母菌、产膜毕氏酵母、玫瑰掷孢酵母；革兰氏阳性菌中的耐热脂肪芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌；革兰氏阴性菌中的产气节杆菌、大肠杆菌等都有明显的抑制和杀灭作用。对革兰氏阳性的微球菌、保加利亚乳杆菌、热链球菌，革兰氏阴性的大肠杆菌、沙门氏菌以及酵母菌的生长有明显的抑制效果。ε-聚赖氨酸共价结合在多糖纳米纤维上，使纤维对大肠杆菌的抑制率稳定在90％以上，与临床上广泛使用的含银敷料(Aquacel Ag,TegadermTMAg)性能同等高效，而且在细胞毒性方面，细胞存活率均在80％左右及以上，无毒性，安全性与含银敷料相比具有显著优势。因此本发明提供的交联多糖纤维可以作为一种有效而且更加安全的抗菌伤口敷料。
本发明还提供上述抗菌多糖纤维材料的制备方法，首先在多糖水溶液中加入高碘酸钠水溶液，高碘酸使部分连接邻二羟基的碳碳单键断裂，转化为二醛基，得到二醛多糖；然后以二醛多糖、聚氧化乙烯、表面活性剂、共溶剂的均匀混合水溶液作为纺丝液，静电纺丝制备多糖纳米纤维；最后将电纺的纤维浸泡于ε-聚赖氨酸的乙醇/水混合溶剂溶液中，使二醛多糖的醛基与ε-聚赖氨酸分子上ε位的氨基发生西弗碱反应实现纤维的交联和ε-聚赖氨酸的共价结合，并对其进行洗涤干燥，制备出抗菌多糖纤维材料。本方法过程简单易行，适用性广，所使用的原料和试剂成本低廉，便于进行大规模的工业生产。另外，由于许多多糖都含有邻二羟基，此方法对不同多糖的适用性也很广，利于获得其它性能不同的抗菌多糖纤维材料，用于不同类型的伤口的治疗。
附图说明
图1为本发明实施例1-3得到的酸性环境下交联的氧化度为40％的淀粉纤维、中性环境下交联的氧化度为30％的淀粉纤维和碱性环境下交联的氧化度为30％的果胶纤维的扫描电子显微镜照片；
图2为本发明实施例1和实施例2得到的酸性环境下交联的氧化度为40％的淀粉纤维(PL-6)和中性环境下交联的氧化度为30％的淀粉纤维(PL-7)与含银敷料产品(AquacelAg,TegadermTMAg)对大肠杆菌的抗菌性能对比图；
图3为本发明实施例1和实施例2得到的酸性环境下交联的氧化度为40％的淀粉纤维和中性环境下交联的氧化度为30％的淀粉纤维在抗菌之后的扫描电子显微镜照片；
图4为本发明实施例1-4得到的酸性环境下交联的氧化度为40％的淀粉纤维、中性环境下交联的氧化度为30％的淀粉纤维、碱性环境下交联的氧化度为30％的果胶纤维和酸性环境下交联的氧化度为52％的透明质酸纤维的琼脂板抑菌圈图片。
图5为本发明实施例1和实施例2得到的酸性环境下交联的氧化度为40％的淀粉纤维(PL-6)和中性环境下交联的氧化度为30％的淀粉纤维(PL-7)与含银敷料产品(AquacelAg,TegadermTMAg)对L929成纤维细胞的存活率影响对比图；
具体实施方式
本发明提供一种抗菌多糖纤维材料的制备方法，该方法包括：
步骤一：制备二醛多糖：将高碘酸钠水溶液加入多糖水溶液中，避光氧化搅拌，透析冻干，得到二醛多糖；
步骤二：静电纺纳米纤维：将步骤一得到的二醛多糖与聚氧化乙烯、表面活性剂、共溶剂搅拌均匀后得到混合溶液，然后进行静电纺丝，得到电纺纤维；
步骤三：交联：将步骤二得到的电纺多糖纤维浸泡到ε-聚赖氨酸溶液中进行交联反应，得到抗菌多糖纤维材料。
按照本发明，首先配制一定量的多糖水溶液和高碘酸钠水溶液，在避光条件下将两者混合，搅拌氧化反应，然后将混合物转移到透析袋中，用大量超纯水透析以除去未反应的小分子物质，冷冻干燥，制备得到二醛多糖；本发明先用高碘酸钠对多糖进行氧化，所述的多糖需含邻二羟基，优选为淀粉、魔芋葡甘聚糖、普鲁兰多糖、葡聚糖、瓜尔胶、槐豆胶、果胶、海藻酸盐、透明质酸、结冷胶、黄原胶、阿拉伯胶，以及羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、羧甲基淀粉钠、淀粉硫酸酯、淀粉磷酸酯、淀粉醋酸酯、二乙基叔胺2-羟丙基淀粉醚、三甲基季胺氯2-羟丙基淀粉醚，以及甲基纤维素、乙基纤维素、丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠、聚合季铵盐-10。所述的高碘酸钠与多糖中的单糖单元的摩尔比优选为(5～150):100，更优选为(20～80):100，最优选为(30～52):100；搅拌速度优选为50～800rpm，反应温度优选为室温，反应时间优选为3～72小时。多糖水溶液的浓度优选为0.05～5％；高碘酸钠水溶液的浓度优选为10％。
按照本发明，将上述得到的二醛多糖和聚氧化乙烯、表面活性剂、共溶剂混合搅拌，得到无气泡的均匀的混合溶液，所述的混合溶液中高分子(二醛多糖和聚氧化乙烯)的质量百分比浓度优选为2％～10％，所述的聚氧化乙烯的粘均分子量优选为50万～1000万，更优选为100-500万，所述的二醛多糖和聚氧化乙烯的质量比优选为70:30～96：4，更优选为80:20；所述的表面活性剂优选为曲拉通X-100、吐温80、吐温20或泊洛沙姆127，所述的表面活性剂的质量百分比浓度优选为0.5％～3％，更优选为0.5％～2％，最优选为1％；所述的共溶剂优选为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、丙三醇或丙二醇，加入的质量百分比浓度优选为2％～10％，更优选为5％～10％。
按照本发明，将上述混合溶液作为纺丝液进行静电纺丝，所述的静电纺丝优选在5～30kV的高压电场下进行，更优选电压为7～15kV，然后在距离喷丝头5～20cm处收集纤维，更优选喷丝头与收集器的距离为10～15cm，得到电纺纤维。
按照本发明，将上述得到的静电纳米纺纤维浸泡到ε-聚赖氨酸溶液中反应，然后使用大量超纯水进行洗涤，再干燥，得到交联多糖纤维。所述的ε-聚赖氨酸中的氨基与二醛多糖中的醛基的摩尔比为(1～50)。所述的ε-聚赖氨酸溶液是将ε聚赖氨酸溶于乙醇/水混合溶剂中配制得到的，交联体系中乙醇和水的体积比为50:50～90:10。所述的ε-聚赖氨酸溶液与多糖纤维交联过程中的震荡速度为0～100rpm。所述的ε-聚赖氨酸溶液与多糖纤维交联过程中的酸碱度为2～11。所述的ε-聚赖氨酸溶液与多糖纤维交联过程中的反应温度优选为5℃～80℃，反应时间优选为0.25～72小时。电纺纤维的质量(mg)与ε-聚赖氨酸溶液的体积(mL)之比为1:1。
按照本发明，将上述交联纤维进行洗涤，得到抗菌多糖纤维材料，所述的洗涤方法优选为本领域常用的洗涤方法，没有特殊限制，优选为：将交联纳米纤维在超纯水中漂洗12遍，每遍漂洗10分钟，之后冷冻干燥或用乙醇和三氯甲烷依次交换干燥，得到具有高效抗菌性和良好细胞相容性的交联多糖纤维。
本发明还提供上述制备方法得到的抗菌多糖纤维材料。
下面采用具体的实施例进一步说明本发明，但本发明并不限于此。实施例中涉及到的原料均为商购获得。
实施例1：酸性(pH＝6)条件下交联的氧化度为40％的淀粉纤维
1)高碘酸钠氧化淀粉：将马铃薯淀粉加入适量水中，加热搅拌30分钟，使马铃薯淀粉溶解，获得1.5％的马铃薯淀粉水溶液。然后将马铃薯淀粉水溶液与10％的高碘酸钠水溶液混合，使高碘酸钠与淀粉中葡萄糖单元的摩尔比为40:100，加入1M盐酸调节溶液pH为4，常温下避光搅拌反应16小时。将混合溶液转移到截留分子量为3500的透析袋中，用大量超纯水透析6遍，每遍4小时。然后用冷冻干燥机冻干氧化淀粉水溶液，得到氧化度为40％的二醛淀粉；
2)静电纺丝：首先分别配制10％的氧化度为40％的二醛淀粉水溶液和5％的聚氧化乙烯(分子量为100万)水溶液，然后按照二醛淀粉与聚氧化乙烯的质量比为80:20将氧化淀粉水溶液和聚氧化乙烯水溶液混合，并加入质量百分比浓度为1％的曲拉通X-100和质量百分比浓度为10％的二甲基亚砜，将混合液在室温下搅拌均匀后静置过夜，得到无气泡的均匀混合溶液，将上述混合溶液置于6kV的高压电场下纺丝，在距离喷丝头19cm处收集纤维，得到电纺纤维；
3)ε-聚赖氨酸交联：将10mg上述电纺纤维置于10mL浓度为4.024g/L的ε-聚赖氨酸的乙醇/水(体积比70:30)的混合溶剂溶液中，加入1M NaOH调节溶液pH为6，45rpm振荡，在45℃下反应1小时，然后去除交联液，用超纯水浸泡洗涤交联纳米纤维12遍，以去除聚氧化乙烯、表面活性剂、共溶剂、以及多余的交联剂，依次用乙醇和三氯甲烷脱水，常温干燥，得到氧化度为40％的交联淀粉纤维。
将实施例1得到的酸性环境下交联的氧化度为40％的淀粉纤维进行形貌、抗菌性和细胞毒性试验。纤维形貌如图1a所示，纤维直径相近，生长均匀，表明其具有平滑多孔的良好纤维膜形貌。
称取2mg实施例1制备得到的氧化度为40％的交联淀粉纤维，以含银敷料产品(Aquacel Ag,TegadermTMAg)作为对照样，在进行测试之前，将纤维膜与敷料产品喷洒乙醇杀菌0.5h，将大肠杆菌在LB培养基(1％蛋白胨、0.5％牛肉膏、0.5％Na Cl)中于37℃过夜培养。之后将大肠杆菌菌液用LB培养基稀释至OD600＝0.01，在2mL菌液中加入2mg纤维，并用不加纤维的细菌菌液作为对照，放在37℃下的摇床上培养24h。通过溶液法(光密度法)来测试纤维膜的抑菌性能。结果如图2所示，PL-6纤维对大肠杆菌的抑菌率达到99％，与含银敷料抗菌性相当，说明纤维具有高效的抗菌性能。将抗菌后的纤维膜在超纯水中漂洗1遍后，用2.5％的戊二醛固定1h，用水润洗1遍，冻干，测其扫描电子显微镜照片如图3a所示，纤维上附着了大量的细菌碎片以及失去了细胞形态的死亡细菌，说明纤维具有良好的抗菌能力。
剪取直径为8mm的实施例1制备得到的氧化度为40％的交联淀粉纤维圆片，取100μL大肠杆菌菌液(OD600＝0.3)喷涂到LB琼脂培养基(1％蛋白胨、0.5％牛肉膏、0.5％NaCl、1.7％琼脂粉)上于37℃培养直至形成细菌菌膜，将纤维圆片然后贴在细菌膜上于37℃培养22h，结果如图4a所示，可以看到明显的抑菌圈，说明纤维具有优异的抗菌效果。
称取20mg实施例1制备得到的氧化度为40％的交联淀粉纤维，以含银敷料产品(Aquacel Ag,TegadermTMAg)为对照样，将样品置于2mL DMEM细胞培养液中，于37℃恒温培养箱中过夜培养。取浸出液稀释成不同浓度，加入到每孔种植3000个L929成纤维细胞的细胞培养板中，继续培养24小时。MTT检测法检测细胞存活率，如图5所示，结果显示，在所有浸出液浓度测得的细胞存活率均在80％左右及以上，表明纤维具有良好的细胞相容性。
实施例2：中性(pH＝7)条件下交联的氧化度为30％的淀粉纤维
1)高碘酸钠氧化淀粉：将马铃薯淀粉加入适量水中，加热搅拌30分钟，使马铃薯淀粉溶解，获得1.5％的马铃薯淀粉水溶液。然后将马铃薯淀粉水溶液与10％的高碘酸钠水溶液混合，使高碘酸钠与淀粉中葡萄糖单元的摩尔比为30:100，加入1M盐酸调节溶液pH为4，常温下避光搅拌反应16小时。将混合溶液转移到截留分子量为3500的透析袋中，用大量超纯水透析6遍，每遍4小时。然后用冷冻干燥机冻干氧化淀粉水溶液，得到氧化度为30％的二醛淀粉；
2)静电纺丝：首先分别配制10％的氧化度为30％的二醛淀粉水溶液和5％的聚氧化乙烯(分子量为100万)水溶液，然后按照二醛淀粉与聚氧化乙烯的质量比为80:20将氧化淀粉水溶液和聚氧化乙烯水溶液混合，并加入质量百分比浓度为1％的曲拉通X-100和质量百分比浓度为10％的二甲基亚砜，将混合液在室温下搅拌均匀后静置过夜，得到无气泡的均匀混合溶液，将上述混合溶液置于6kV的高压电场下纺丝，在距离喷丝头19cm处收集纤维，得到电纺纤维；
3)ε-聚赖氨酸交联：将10mg上述电纺纤维置于10mL浓度为2.874g/L的ε聚赖氨酸的乙醇/水(体积比70:30)的混合溶剂溶液中，加入1MNaOH调节溶液pH为7，75rpm振荡，在45℃下反应1小时，然后去除交联液，用超纯水浸泡洗涤交联纳米纤维12遍，以去除聚氧化乙烯、表面活性剂、共溶剂、以及多余的交联剂，依次用乙醇和三氯甲烷脱水，常温干燥，得到氧化度为30％的交联淀粉纤维。
将实施例2得到的中性环境下氧化度为30％的交联淀粉纤维进行形貌、抗菌性和细胞毒性试验。结果显示，纤维形貌如图1b，粗细均匀，生长良好；液体抗菌性能如图2所示，PL-7纤维对大肠杆菌的抑菌率达到93％，与含银敷料抗菌性相近，说明纤维具有高效的抗菌性能；抗菌后纤维的扫描电子显微镜照片如图3b，纤维上附着了大量的细菌碎片，说明抗菌效果明显；平板实验的抗菌结果如图4b，抑菌圈明显，抗菌性能优越；细胞相容性如图5所示，在所有浸出液浓度测得的细胞存活率均在100％左右及以上，说明纤维无细胞毒性。
实施例3：碱性(pH＝8)环境下交联的氧化度为30％的果胶纤维
1)高碘酸钠氧化果胶：首先配制5％的果胶水溶液，然后将其与10％的高碘酸钠水溶液混合，使高碘酸钠与果胶中半乳糖醛酸单元的摩尔比为30:100，常温下避光搅拌反应16小时。将混合溶液转移到截留分子量为3500的透析袋中，用大量超纯水透析5遍，每遍4小时。然后用冷冻干燥机冻干氧化果胶水溶液，得到氧化度为30％的二醛果胶；
2)静电纺丝：首先分别配制8wt.％的氧化度为30％的二醛果胶水溶液和5wt.％的聚氧化乙烯(分子量为500万)水溶液，然后按照二醛果胶与聚氧化乙烯的质量比为80:20将氧化果胶水溶液和聚氧化乙烯水溶液混合，并加入质量百分比浓度为1％的曲拉通X-100和质量百分比浓度为5％的二甲基亚砜，用1MNaOH水溶液将pH调至中性，然后将混合液在室温下搅拌均匀后静置过夜，得到无气泡的均匀混合溶液，将上述混合溶液置于9kV的高压电场下纺丝，在距离喷丝头15cm处收集纤维，得到电纺纤维；
3)ε-聚赖氨酸交联：将10mg上述电纺纤维置于10mL浓度为3.723g/L的ε聚赖氨酸的乙醇/水(体积比70:30)的混合溶剂溶液中，加入1MNaOH调节溶液pH为8，75rpm振荡，在45℃下反应1小时，然后去除交联液，用超纯水浸泡洗涤交联纳米纤维12遍，以去除聚氧化乙烯、表面活性剂、共溶剂、以及多余的交联剂，依次用乙醇和三氯甲烷脱水，常温干燥，得到氧化度为30％的交联果胶纤维。
将实施例3得到的弱酸环境下交联的氧化度为30％的果胶纤维进行形貌、抗菌性和细胞毒性试验。结果显示，纤维形貌如图1c，平滑多孔，分布均匀；抗菌性如图4c，抑菌圈明显，抗菌性能优越；无明显的细胞毒性。表明其具有良好的抗菌性能和细胞相容性。
实施例4：酸性(pH＝6)环境下交联的氧化度为52％的透明质酸纤维
1)高碘酸钠氧化透明质酸：首先配制1％的透明质酸水溶液，然后将其与10％的高碘酸钠水溶液混合，使高碘酸钠与透明质酸双糖单元的摩尔比为80:100，常温下避光搅拌反应16小时。将混合溶液转移到截留分子量为3500的透析袋中，用大量超纯水透析5遍，每遍4小时。然后用冷冻干燥机冻干氧化透明质酸水溶液，得到实际氧化度为52％的二醛透明质酸；
2)静电纺丝：首先分别配制5wt.％的氧化度为52％的二醛透明质酸水溶液和5wt.％的聚氧化乙烯(分子量为500万)水溶液，然后按照二醛透明质酸与聚氧化乙烯的质量比为80:20将氧化透明质酸水溶液和聚氧化乙烯水溶液混合，并加入质量百分比浓度为1％的曲拉通X-100和质量百分比浓度为5％的二甲基亚砜，将混合液在室温下搅拌24-48小时后静置过夜，得到无气泡的均匀混合溶液，将上述混合溶液置于8kV的高压电场下纺丝，在距离喷丝头15cm处收集纤维，得到电纺纳米纤维；
3)ε-聚赖氨酸交联：将10mg上述电纺纤维置于10mL浓度为2.555g/L的ε聚赖氨酸的乙醇/水(体积比70:30)的混合溶剂溶液中，加入1M NaOH调节溶液pH为6，75rpm振荡，在45℃下反应1小时，然后去除交联液，用超纯水浸泡洗涤交联纳米纤维12遍，以去除聚氧化乙烯、表面活性剂、共溶剂、以及多余的交联剂，依次用乙醇和三氯甲烷脱水，常温干燥，得到氧化度为52％的交联透明质酸纤维。
将实施例4得到的弱酸环境下交联的氧化度为52％的透明质酸纤维进行形貌、抗菌性和细胞毒性试验。结果显示，纤维形貌平滑多孔，生长均匀；抗菌性如图4d，出现明显的抑菌圈，抗菌性能优越；无明显的细胞毒性。表明其具有良好的抗菌性能和细胞相容性。

Claims (10)

1.一种抗菌多糖纤维材料的制备方法，其特征在于，该方法包括：
步骤一：制备二醛多糖：将高碘酸钠水溶液加入多糖水溶液中，避光氧化搅拌，透析冻干，得到二醛多糖；
步骤二：静电纺纳米纤维：将步骤一得到的二醛多糖与聚氧化乙烯、表面活性剂、共溶剂搅拌均匀后得到混合溶液，然后进行静电纺丝，得到电纺纤维；
步骤三：交联：将步骤二得到的电纺多糖纤维浸泡到ε-聚赖氨酸溶液中进行交联反应，得到抗菌多糖纤维材料。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌多糖纤维材料的制备方法，其特征在于，所述的多糖包括淀粉、魔芋葡甘聚糖、普鲁兰多糖、葡聚糖、瓜尔胶、槐豆胶、果胶、海藻酸盐、透明质酸、结冷胶、黄原胶、阿拉伯胶，以及羟乙基淀粉、羟丙基淀粉、羧甲基淀粉钠、淀粉硫酸酯、淀粉磷酸酯、淀粉醋酸酯、二乙基叔胺2-羟丙基淀粉醚、三甲基季胺氯2-羟丙基淀粉醚，以及甲基纤维素、乙基纤维素、丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠或聚合季铵盐-10。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌多糖纤维材料的制备方法，其特征在于，所述的高碘酸钠水溶液中的高碘酸钠与多糖水溶液中的单糖单元的摩尔比为(5～200):100。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌多糖纤维材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一的氧化搅拌速度为50～800rpm，氧化搅拌时间为3～72小时。
5.根据权利要求1所述的一种抗菌多糖纤维材料的制备方法，其特征在于，所述的二醛多糖和聚氧化乙烯的质量比为70:30～96:4。
6.根据权利要求1所述的一种抗菌多糖纤维材料的制备方法，其特征在于，所述的表面活性剂为曲拉通X-100、吐温80、吐温20或泊洛沙姆127，在混合溶液中的质量百分含量为0.5％～3％。
7.根据权利要求1所述的一种抗菌多糖纤维材料的制备方法，其特征在于，所述的ε-聚赖氨酸的氨基与二醛多糖的醛基的摩尔比为(1～50):1。
8.根据权利要求1所述的一种抗菌多糖纤维材料的制备方法，其特征在于，所述的ε-聚赖氨酸溶液是将ε-聚赖氨酸溶于乙醇/水混合溶剂中，并使用盐酸或氢氧化钠调整溶液的pH值得到的，乙醇和水的体积比为50:50～90:10，溶液pH值范围为2～11。
9.根据权利要求1所述的一种抗菌多糖纤维材料的制备方法，其特征在于，所述的交联反应温度为5℃～80℃，交联反应时间为0.25～72小时，交联震荡速度为0～100rpm。
10.权利要求1所述的制备方法得到的多糖纤维材料。
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