葡萄糖（6g/L)、磷酸二氢钾（0.8g/L)、七水合硫酸镁（18g/L)和 蛋白胨（6g/L)分别配制成IOOmL的种子培养基和200mL的发酵培养基。将种子培养基和 发酵培养基放入灭菌锅中，温度为121°C、压强为0.1 MPa，灭菌20分钟，待培养液冷却后加 入乙醇（10mL/L)。将活化后的木醋杆菌接种至种子培养基中，在30°C和160rpm/min的摇 床中培养24h。按照8%的接种量将种子培养液接种于发酵培养基中充分震荡使其混合均 匀，然后30°C下静置培养7天，得到细菌纤维素膜。用去离子水冲洗细菌纤维素表面的残 留物，浸泡在0. 2M的NaOH溶液中，85°C加热搅拌lh，然后用醋酸调节pH至7. 0,最后用去 离子水冲洗细菌纤维素膜。将5g细菌纤维素膜放入浓度为0. 6%的NaOH溶液中，65 °C搅拌 活化反应50min，用去离子水清洗细菌纤维素膜，并用滤纸吸干表面水分，然后放入IOmL浓 度为lOOmg/mL的2, 3环氧丙基三甲基氯化铵的乙醇溶液中，65°C搅拌反应30h。将样品取 出，用无水乙醇清洗表面，最后65°C真空干燥，得到基于细菌纤维素的有序纳米纤维膜。
[0017] 实施例3 将酵母提取物（5g/L)、葡萄糖（5g/L)、磷酸二氢钾（lg/L)、七水合硫酸镁（15g/L)和蛋 白胨（5g/L)分别配制成IOOmL的种子培养基和200mL的发酵培养基。将种子培养基和发酵 培养基放入灭菌锅中，温度为121°C、压强为0.1 MPa，灭菌20分钟，待培养液冷却后加入乙 醇（20mL/L)。将活化后的木醋杆菌接种至种子培养基中，在32°C和160rpm/min的摇床中 培养24h。按照8%的接种量将种子培养液接种于发酵培养基中充分震荡使其混合均匀，然 后32°C下静置培养10天，得到细菌纤维素膜。用去离子水冲洗细菌纤维素表面的残留物， 浸泡在0. 15M的NaOH溶液中，75°C加热搅拌2h，然后用醋酸调节pH至7. 0,最后用去离子 水冲洗细菌纤维素膜。将Ig细菌纤维素膜放入浓度为〇. 8%的NaOH溶液中，75°C搅拌活化 反应40min，用去离子水清洗细菌纤维素膜，并用滤纸吸干表面水分，然后放入2mL浓度为 50mg/mL的2, 3环氧丙基三甲基氯化铵的乙醇溶液中，50°C搅拌反应48h。将样品取出，用 无水乙醇清洗表面，最后60°C真空干燥，得到基于细菌纤维素的有序纳米纤维膜。
[0018] 实施例4 将酵母提取物（4g/L)、葡萄糖（4g/L)、磷酸二氢钾（1.5g/L)、七水合硫酸镁（10g/L)和 蛋白胨（4g/L)分别配制成IOOmL的种子培养基和200mL的发酵培养基。将种子培养基和 发酵培养基放入灭菌锅中，温度为121°C、压强为0.1 MPa，灭菌20分钟，待培养液冷却后加 入乙醇（15mL/L)。将活化后的木醋杆菌接种至种子培养基中，在32°C和180rpm/min的摇 床中培养24h。按照10%的接种量将种子培养液接种于发酵培养基中充分震荡使其混合均 匀，然后32°C下静置培养10天，得到细菌纤维素膜。用去离子水冲洗细菌纤维素表面的残 留物，浸泡在0. 2M的NaOH溶液中，85°C加热搅拌2h，然后用醋酸调节pH至7. 0,最后用去 离子水冲洗细菌纤维素膜。将Ig细菌纤维素膜放入浓度为1%的NaOH溶液中，70°C搅拌活 化反应50min，用去离子水清洗细菌纤维素膜，并用滤纸吸干表面水分，然后放入2mL浓度 为30mg/mL的2, 3环氧丙基三甲基氯化铵的乙醇溶液中，70°C搅拌反应36h。将样品取出， 用无水乙醇清洗表面，最后50°C真空干燥，得到基于细菌纤维素的有序纳米纤维膜。
[0019] 性能测试： 1.扫描电子显微镜（SEM)测试 细菌纤维素材料放大5000倍的SEM照片，如图1-3所示。图1为实施例1细菌纤维素 膜，图2为实施例1制备的基于细菌纤维素的有序纳米纤维膜，图3为实施例2制备的基于 细菌纤维素的有序纳米纤维膜，从图中可以观察到细菌纤维素的纤维有原来的无序排列变 成高度有序排列。
[0020] 2.抗菌实验：采用抑菌圈的方法进行表征。
[0021] 如图4所示，基于细菌纤维素的有序纳米纤维膜具有非常好的抗大肠杆菌的效 果。如图5所示，基于细菌纤维素的有序纳米纤维膜具有非常好的抗金黄色葡萄球菌的效 果。
【主权项】
1. 一种基于细菌纤维素的有序纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下操作步 骤： (1)将活化后的细菌纤维素生产菌接入种子培养基培养，再按照5-10%的接种量接入 发酵培养基中，充分混合均匀后，放置在28-32Γ恒温培养箱中，静置发酵7-10天，获得细 菌纤维素膜，再经碱处理纯化； (2 )将细菌纤维素膜浸泡在氢氧化钠水溶液中，50-100°C活化30-60分钟，再用去离子 水清洗； (3) 活化好的细菌纤维素膜放入季铵盐的乙醇溶液中，充分反应后，用乙醇清洗表面； (4) 将样品真空干燥即可得有序纳米纤维膜。2. 根据权利要求1所述的基于细菌纤维素的有序纳米纤维膜的制备方法，其特征在 于：所述的菌种为木醋杆菌或红茶菌。3. 根据权利要求1所述的基于细菌纤维素的有序纳米纤维膜的制备方法，其特征在 于，所述季铵盐为2, 3环氧丙烷三甲基氯化铵。4. 根据权利要求1所述的基于细菌纤维素的有序纳米纤维膜的制备方法，其特征在 于：所述季铵盐乙醇溶液的浓度为25-150g/L。5. 根据权利要求1所述的基于细菌纤维素的有序纳米纤维膜的制备方法，其特征在 于：所述活化细菌纤维素的氢氧化钠溶液浓度为〇. 2-1. 5%。6. 根据权利要求1所述的基于细菌纤维素的有序纳米纤维膜的制备方法，其特征在 于：所述季铵化反应温度为50-80°C，反应时间为10_50h。
【专利摘要】本发明公开了一种基于细菌纤维素的有序纳米纤维膜的制备方法，使用NaOH水溶液活化细菌纤维素表面上的羟基，在季铵盐乙醇溶液中反应，样品经无水乙醇清洗和真空干燥，得到有序纳米纤维膜。本发明采用季铵盐对细菌纤维素进行接枝修饰，制得的细菌纤维素膜中纤维呈现高度有序性，既保持了细菌纤维素本身的性能，又具有优越的抗菌性，可以作为生物材料广泛地应用在医用抗菌敷料，人造皮肤等领域。
【IPC分类】C12P19/04, C12R1/01, C08L1/02, C08J7/12
【公开号】CN105384957
【申请号】CN201510987751
【发明人】邵伟, 刘晖, 吴祭民, 王淑侠, 黄敏
【申请人】南京林业大学
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月24日