一種同軸靜電紡絲制備Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種同軸靜電紡絲制備Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈的方法，包括：將殼聚糖溶于乙酸溶液中，攪拌溶解，制得殼聚糖溶液；加入Nisin，攪拌，制得Nisin/殼聚糖溶液，用作同軸靜電紡絲的殼層紡絲液；將聚乳酸溶于二氯甲烷，制得聚乳酸溶液，用作同軸靜電紡絲的芯材紡絲液；將殼層紡絲液和芯材紡絲液經(jīng)同軸靜電紡絲，制得以Nisin和殼聚糖為殼層、聚乳酸為芯材的Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈。本發(fā)明專利技術(shù)的方法簡單易行，成本低廉，所得的可生物降解的生物活性抗菌劑復合納米纖維氈可用于創(chuàng)傷敷料、組織工程和食品包裝等領域，具有優(yōu)異的抗菌效果，安全無害，不會使細菌產(chǎn)生耐藥性。

Method for preparing Nisin/ chitosan / polylactic acid composite nanofiber blanket by coaxial electrostatic spinning

The invention discloses a coaxial electrospinning preparation of Nisin/ chitosan / polylactic acid composite nano fibrofelt method, including: chitosan dissolved in acetic acid solution, stirring and dissolving, prepared chitosan solution; joining Nisin, mixing, preparation of Nisin/ chitosan solution, used as shell spinning solution of coaxial electrospinning the polylactic acid; soluble in dichloromethane, prepared polylactic acid solution, is used as the core material of spinning solution of coaxial electrospinning; the shell spinning solution and the core material of spinning solution was prepared by coaxial electrospinning, Nisin and chitosan as shell, polylactic acid Nisin/ chitosan / polylactic acid composite core material of nano fiber felt. The method of the invention has the advantages of simple operation, low cost, the biodegradable and bioactive antibacterial agent composite nano fiber felt can be used for wound dressing, tissue engineering and food packaging and other fields, has excellent antibacterial effect, safe, not a bacterial resistance.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種同軸靜電紡絲制備Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈的方法
本專利技術(shù)涉及抗菌性納米纖維材料的制備領域，特別涉及一種同軸靜電紡絲制備Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈的方法。
技術(shù)介紹
靜電紡絲是一種非常有效且簡單的制備超細甚至納米纖維的方法。通過靜電紡絲技術(shù)制備的納米纖維以及納米纖維膜具有較大的比表面積和孔隙率，使其在諸如過濾、吸附、納米復合材料、組織工程支架以及傷口敷料等很多領域表現(xiàn)出良好的性能。靜電紡絲制備的納米纖維膜可阻擋細菌和灰塵所致的創(chuàng)傷感染，同時具有優(yōu)異的透氣性能，因此在傷口敷料領域具有廣泛的用途。理想的傷口敷料往往具有較高的標準和要求，對原料的生物相容性和生物活性有較高的要求，如止血能力、抗菌能力，對人體組織具有一定的黏附功能等。研究表明，殼聚糖是一種具有良好抗菌能力的天然聚合物。在與血紅細胞接觸時，能夠改變血紅細胞的形狀并使其大量聚集，從而起到止血的作用。優(yōu)良的止血、抑菌效果以及促進傷口修復愈合等生物功能，使得美國食品藥物管理局(FDA)于2004年就已批準殼聚糖止血傷口敷料可用于臨床。因此，以殼聚糖為基體的納米纖維膜是制備傷口敷料的最好選擇之一。目前，有大量的專利涉及以殼聚糖為原料制備抗菌傷口敷料。但是，殼聚糖納米纖維的加工性能和機械強度差強人意，給殼聚糖納米纖維在傷口敷料領域的應用帶來了難度。此外，為了進一步加強殼聚糖納米纖維氈的抗菌性能，多種抗菌劑被添加，包括無機抗菌劑、有機抗菌劑和天然抗菌劑。以銀離子為代表的無機抗菌劑性質(zhì)活潑，易在光、熱等作用下還原成單質(zhì)銀，限制了其應用。有機合成抗菌劑涵蓋了多種抗生素，大量使用的后果是病原菌會產(chǎn)生抗藥性，目前國際上開始重視抗生素濫用的現(xiàn)狀，合理使用抗生素成為主流。相比之下，從植物中提取的天然成分用作天然抗菌劑更安全、毒性更低，但制得注意的是，從植物中提取天然產(chǎn)物效率相對較低，提取過程使用了大量的有機溶劑，純化工藝難以綠色化。鑒于以上原因，制備新型的抗菌復合納米纖維氈意義重大。細菌素是細菌合成的一類多肽或蛋白質(zhì)類物質(zhì)，具有天然的生物抗菌活性，可通過生物發(fā)酵高效率獲得。其中，Nisin被美國FDA確定為公認安全產(chǎn)品(GRAS)，它作為高效、安全、無毒的天然食品防腐劑具有廣泛的應用前景，同時在牙科保健、治療胃潰瘍等醫(yī)療衛(wèi)生領域也有應用。Nisin能有效地殺死或抑制革蘭氏陽性菌，如金黃色葡萄球菌、李斯特菌、棒桿菌等，特別是對芽孢桿菌等有很強的抑制作用；在特定條件下，對革蘭氏陰性菌也有殺菌效果；特別值得注意的是，以Nisin為代表的這類細菌素對某些抗藥性的臨床致病菌也有很好的殺菌效果。有研究表明，殼聚糖能與Nisin形成氫鍵，穩(wěn)定Nisin的空間結(jié)構(gòu)，并提高Nisin的熱穩(wěn)定性，從而顯著提高Nisin的抑菌穩(wěn)定性。綜上所述，將Nisin引入殼聚糖納米纖維中，不僅可以制備一種新型的傷口敷料，還可開拓細菌素在醫(yī)用領域的應用途徑。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供易加工、抗菌性能好的一種同軸靜電紡絲制備Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈的方法。本專利技術(shù)簡單易行，易于加工，所得的Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈可用于創(chuàng)傷敷料，抗菌效果突出。所述的一種同軸靜電紡絲制備Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈的方法，包括:將殼聚糖溶于乙酸溶液中，攪拌溶解，制得殼聚糖溶液；加入Nisin，攪拌，制得Nisin/殼聚糖溶液，用作同軸靜電紡絲的殼層紡絲液；將聚乳酸溶于二氯甲烷，制得聚乳酸溶液，用作同軸靜電紡絲的芯材紡絲液；將殼層紡絲液和芯材紡絲液經(jīng)同軸靜電紡絲，制得以Nisin和殼聚糖為殼層、聚乳酸為芯材的Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈。所述的一種同軸靜電紡絲制備Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈的方法，其特征在于，所述的溶解殼聚糖的溶劑為乙酸水溶液，其中，乙酸的濃度為70~100v.%。所述的一種同軸靜電紡絲制備Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈的方法，其特征在于，所述的殼層紡絲液中殼聚糖濃度為1.2~2.0wt.%。所述的一種同軸靜電紡絲制備Nisin-殼聚糖-聚乳酸復合納米纖維氈的方法，其特征在于，所述的殼層紡絲液中Nisin濃度為0.2~10wt.%。所述的一種同軸靜電紡絲制備Nisin-殼聚糖-聚乳酸復合納米纖維氈的方法，其特征在于，所述的芯材紡絲液中聚乳酸的濃度為8~12wt.%。所述的一種同軸靜電紡絲制備Nisin-殼聚糖-聚乳酸復合納米纖維氈的方法，其特征在于，所述的同軸靜電紡絲條件為紡絲電壓8~30KV，接收距離10~18cm，殼層紡絲液流速為0.4~1.5ml/h，芯材紡絲液流速為0.4~1.5ml/h。所述的一種同軸靜電紡絲制備Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈的方法，其特征在于，所述Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維的直徑為100~800nm。本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)中所用的材料是聚乳酸、殼聚糖和Nisin，都是生物可降解的材料，且降解產(chǎn)物對人體無任何毒副作用，安全可靠；殼聚糖和Nisin都是生物來源的成分，綠色天然，具有優(yōu)異的抗菌性能；同時，殼聚糖能與Nisin形成氫鍵，穩(wěn)定Nisin的空間結(jié)構(gòu)，并提高Nisin的熱穩(wěn)定性，從而顯著提高Nisin的抑菌穩(wěn)定性，殼聚糖和Nisin的復合使得二者協(xié)同作用，抗菌效果進一步增強；此外，本專利技術(shù)簡單易行，易于加工，比殼聚糖的單獨紡絲具有更佳的可紡性能；所得的Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈可用于創(chuàng)傷敷料，具有良好的應用前景。附圖說明圖1是本專利技術(shù)同軸靜電紡絲制備Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈的方法制備得到的納米纖維掃描電鏡圖。圖2是本專利技術(shù)同軸靜電紡絲制備的Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維的橫剖圖。具體實施方式為使本專利技術(shù)實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本專利技術(shù)實施例中的附圖，對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，但本專利技術(shù)所描述的實施例只是是本專利技術(shù)的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術(shù)保護的范圍。本專利技術(shù)的實施例如下：實施例1：將殼聚糖溶于90v.%乙酸溶液中，攪拌溶解，制得濃度為1.5wt.%的殼聚糖溶液；加入Nisin，攪拌，制得Nisin濃度為1.5wt.%的Nisin/殼聚糖溶液，用作同軸靜電紡絲的殼層紡絲液；將聚乳酸溶于二氯甲烷，制得濃度為10wt.%聚乳酸溶液，用作同軸靜電紡絲的芯材紡絲液；將殼層紡絲液和芯材紡絲液經(jīng)同軸靜電紡絲，在紡絲電壓20KV，接收距離12cm，殼層紡絲液流速1.2ml/h，芯材紡絲液流速1.0ml/h的條件下，制得以Nisin和殼聚糖為殼層、聚乳酸為芯材的Nisin-/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈，纖維直徑約為185nm。該Nisin-/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈掃描電鏡圖如圖1所示。抗菌性能測試：根據(jù)GB/T20944.3-2008，采用振蕩法定量檢測，將Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈與對照樣分別裝入三角燒瓶中，加入含有菌液的液體培養(yǎng)基，其中細菌濃度為3×105CFU/ml，在24°C下振蕩18個小時，測定菌液在振蕩前及振蕩本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種同軸靜電紡絲制備Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈的方法，包括:?將殼聚糖溶于乙酸溶液中，攪拌溶解，制得殼聚糖溶液；加入Nisin，攪拌，制得Nisin/殼聚糖溶液，用作同軸靜電紡絲的殼層紡絲液；將聚乳酸溶于二氯甲烷，制得聚乳酸溶液，用作同軸靜電紡絲的芯材紡絲液；將殼層紡絲液和芯材紡絲液經(jīng)同軸靜電紡絲，制得以Nisin和殼聚糖為殼層、聚乳酸為芯材的Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種同軸靜電紡絲制備Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈的方法，包括:將殼聚糖溶于乙酸溶液中，攪拌溶解，制得殼聚糖溶液；加入Nisin，攪拌，制得Nisin/殼聚糖溶液，用作同軸靜電紡絲的殼層紡絲液；將聚乳酸溶于二氯甲烷，制得聚乳酸溶液，用作同軸靜電紡絲的芯材紡絲液；將殼層紡絲液和芯材紡絲液經(jīng)同軸靜電紡絲，制得以Nisin和殼聚糖為殼層、聚乳酸為芯材的Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同軸靜電紡絲制備Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈的方法，其特征在于，所述的溶解殼聚糖的溶劑為乙酸水溶液，其中，乙酸的濃度為70~100v.%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同軸靜電紡絲制備Nisin/殼聚糖/聚乳酸復合納米纖維氈的方法，其特征在于，所述的殼層紡絲液中殼聚糖濃度為1.2~2.0wt.%。...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡夢欣，董峰峰，李吉年，
申請(專利權(quán))人：浙江大學，浙江工商大學，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江,33