專利名稱：一種海洋生物抗菌納米纖維及其制備方法
技術領域：
本發明屬抗菌納米纖維及其制備領域，特別是涉及一種海洋生物抗菌納米纖維及其制 備方法。
背景技術：
近年來，由于皮的來源受制革工業的影響，加之瘋牛病、口蹄疫等傳染性疾病的發生 和流行，人們對來源于陸生牲畜的膠原蛋白安全性產生了懷疑。不少發達國家已經禁止使 用從牛皮和牛骨中提取的膠原蛋白。同時，陸生牲畜來源的膠原蛋白在信仰伊斯蘭教、回 教等地區的應用受到限制。為此，本課題組將關注的焦點轉向了尚未進行有效產業化開發 的海洋動物膠原。可以預測，來源于魚皮、魚鱗等海洋水產品加工廢棄物中的膠原蛋白由 于其獨特的性質而將成為組織工程用新穎生物醫用材料。應用海洋魚類來源的膠原蛋白進
行組織工程用生物材料的研究，不僅可借鑒陸生動物膠原的研究方法和研究經驗，而且本 課題組通過初步研究發現水產加工廢棄物中提取的膠原蛋白含有豐富的甘氨酸8%)、脯氨 酸(12%)及羥脯氨酸(9%)，并具有典型的a-三螺旋結構。而利用海洋魚類加工廢棄
物制備高質量的膠原蛋白生物醫用材料的研究報道甚少。
用于組織工程細胞支架的制備方法主要包括纖維黏結、溶劑澆鑄/粒子瀝濾、乳化/ 凍干、氣體發泡、相分離、自組裝、快速成型(rapidprototyping)和靜電紡絲(簡稱電紡， electrospining)方法和技術,其中相分離、自組裝和電紡可用于以制備納米級細胞支架。尤 其是生長因子、細胞調控因子甚至活細胞；而且制備的支架具有較高的孔隙率和較好的孔 道連通。通過調節加工參數，電紡納米纖維的孔隙率可達90%左右，能夠滿足細胞生長對 材料孔隙率的要求，由納米纖維層層堆積而成的結構也確保了支架具有良好的孔道連通 性。這些都為細胞的生存提供了良好的微環境，有利于細胞的粘附、分化、增殖和分泌。
通過選擇適當的材料和加工參數，可以獲得降解率可控的納米纖維支架，并能對材料 表面進行理化修飾，提高支架的生物相容性；在電紡中，通過調節溶液濃度、紡絲參數等 可以很好控制支架的厚度、三維結構和力學性能，能夠將天然材料和人工合成材料有效融 合起來，綜合發揮二者的優點。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種海洋生物抗菌納米纖維及其制備方法，該纖維 加入了草魚皮組織中的膠原蛋白和電觸殺納米高價銀氧化物，使其具有良好的皮膚親和性
及殺菌特性；且制備方法操作簡單，原料來源廣泛，成本低，適用于工業化生產。
3本發明的一種海洋生物抗菌納米纖維，其組分包括膠原蛋白、聚乙烯醇和電觸殺納
米高價銀氧化物，其質量比為20 : 20 : o.ooi。
本發明的一種海洋生物抗菌納米纖維的制備方法，包括 u)制備電觸殺納米高價銀氧化物顆粒抗菌溶液
取24-90g氧化劑溶于蒸餾水中，加入48-60g堿金屬氫氧化物，稀釋至1000ml,加熱 至85-90'C，翻滾攪拌下加入0.5-1.0g硝酸銀，9(TC保溫30-60min，過濾，并用純水沖洗4 次，以洗去未反應的硫酸鹽、硝酸鹽及其他雜質，即得電觸殺納米高價銀氧化物顆粒，然 后溶解于5-7%的氨水中，制得質量濃度2%電觸殺納米高價銀氧化物消毒液母液；
(2) 制備膠原蛋白溶液
用含質量分數r^雙氧水的0.01mol/L氫氧化鈉，于20'C處理草魚皮組織24小時，提 取得到0.1g/mL的膠原蛋白溶液；
(3) 制備膠原蛋白和聚乙烯醇PVA的混合抗菌紡絲溶液
將質量比為20 : 0.001上述兩種溶液混合均勻，加入與膠原蛋白質量比1: 1的聚乙烯 醇，于20'C下混合均勻；
(4) 將上述混合溶液進行靜電紡絲，即得海洋生物抗菌納米纖維。 所述步驟(1)中的氧化劑為過硫酸鉀或過硫酸鈉；
所述步驟(1)中的堿金屬氫氧化物為氫氧化鉀或氫氧化鈉；
所述步驟(3)中的聚乙烯醇PVA為聚乙烯醇17-99型，白色或微黃色粉末或絮狀物 固體，玻璃化溫度85。C，皂化值3 12mgKOH/g，溶于90 95。C的熱水，難溶于冷水； 質量濃度大于10%的水溶液，在室溫下就會凝膠成凍，高溫下會變稀恢復流動性。
由于魚類膠原蛋白作為組織工程生物材料具有力學性能好、親水性適中、含水條件下 易塑形、利于內部器官的構建、不易被體內及新生細胞產生的膠原酶降解、潮濕環境中不 受細菌侵蝕、能夠與組織細胞生長繁殖的速度相匹配等優點，因此本發明通過對魚類膠原 蛋白進行改性和復合的技術，制備了海洋生物抗菌納米纖維。 有益效果
(1) 本發明的復合納米纖維加入了從草魚皮組織中提取的膠原蛋白和電網殺納米高價銀 氧化物，使其具有良好的皮膚親和性及殺菌特性；
(2) 該制備方法操作簡單，原料來源廣泛，成本低，適用于工業化生產。
具體實施例方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而 不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人 員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定 的范圍。
實施例1
(1 )制備電觸殺納米高價銀氧化物顆粒抗菌溶液
取24g過硫酸鈉溶于蒸餾水中，加入48g氫氧化鈉，稀釋至1000ml，加熱至85-90。C， 翻滾攪拌下加入0.5g硝酸銀，9(TC保溫30min，過濾，并用純水沖洗四次，以洗去未反應 的硫酸鈉、硝酸鈉及其他雜質，即得電觸殺納米高價銀氧化物顆粒，然后溶解于5-7%的氨 水中，制得質量濃度2%電觸殺納米高價銀氧化物消毒液母液；
(2) 制備膠原蛋白溶液
用含質量分數1 %雙氧水的0.01mol/L氫氧化鈉，于20'C處理草魚皮組織24小時，提 取得到0.1g/mL的膠原蛋白溶液；
(3) 制備膠原蛋白和聚乙烯醇PVA的混合抗菌紡絲溶液 取0.1g/mL的膠原蛋白溶液10mL， 2%電觸殺納米高價銀氧化物消毒液母液25ul，加
入lOmL的聚乙烯醇(0.1g/mL)，于20'C下混合均勻；
(4) 將上述混合溶液進行靜電紡絲，即得海洋生物抗菌納米纖維。
實施例2
(1) 制備電觸殺納米高價銀氧化物顆粒抗菌溶液 取90g過硫酸鉀溶于蒸餾水中，加入60g氫氧化鉀，稀釋至1000ml，加熱至85-90。C，
翻滾攪拌下加入0.5-1.Og硝酸銀，90'C保溫45min，過濾，并用純水沖洗四次，以洗去未 反應的硫酸鉀、硝酸鉀及其他雜質，即得電觸殺納米高價銀氧化物顆粒，然后溶解于5-7% 的氨水中，制得質量濃度2%電觸殺納米高價銀氧化物消毒液母液；
(2) 制備膠原蛋白溶液 用含質量分數l^雙氧水的0.01mol/L氫氧化鈉，于20'C處理草魚皮組織24小時，提
取得到0.1g/mL的膠原蛋白溶液；
(3) 制備膠原蛋白和聚乙烯醇PVA的混合抗菌紡絲溶液 取0.1g/mL的膠原蛋白溶液20mL, 2%電觸殺納米高價銀氧化物消毒液母液50ul，加
5入20mL的聚乙烯醇(0.1g/mL)，于20'C下混合均勻； (4)將上述混合溶液進行靜電紡絲，即得海洋生物抗菌納米纖維。
權利要求
1.一種海洋生物抗菌納米纖維，其組分包括膠原蛋白、聚乙烯醇和電觸殺納米高價銀氧化物，其質量比為20∶20∶0.001。
2. —種海洋生物抗菌納米纖維的制備方法，包括(1) 制備電觸殺納米高價銀氧化物顆粒抗菌溶液取24-90g氧化劑溶于蒸餾水中，加入48-60g堿金屬氫氧化物，稀釋至1000ml，加熱 至85-9(TC，翻滾攪拌下加入0.5-1.0g硝酸銀，90'C保溫30-60min，過濾，并用純水沖洗4 次，即得電觸殺納米高價銀氧化物顆粒，然后溶解于5-7%的氨水中，制得質量濃度2%電 觸殺納米高價銀氧化物消毒液母液；(2) 制備膠原蛋白溶液用含質量分數lX雙氧水的0.01mol/L氫氧化鈉，于20'C處理草魚皮組織24小時，提 取得到0.1g/mL的膠原蛋白溶液；(3) 制備膠原蛋白和聚乙烯醇PVA的混合抗菌紡絲溶液各取質量比為20 : 0.001上述兩種溶液混合均勻，加入與膠原蛋白質量比1: 1的聚乙 烯醇，于20'C下混合均勻；(4) 將上述混合溶液進行靜電紡絲，即得海洋生物抗菌納米纖維。
3. 根據權利要求2所述的一種海洋生物抗菌納米纖維的制備方法，其特征在于所述步驟 (1)中的氧化劑為過硫酸鉀或過硫酸鈉。
4. 根據權利要求2所述的一種海洋生物抗菌納米纖維的制備方法，其特征在于所述步驟 (1)中的堿金屬氫氧化物為氫氧化鉀或氫氧化鈉。
5. 根據權利要求2所述的一種海洋生物抗菌納米纖維的制備方法，其特征在于所述步驟(3)中的聚乙烯醇PVA為聚乙烯醇17-99型，白色或微黃色粉末或絮狀物固體，玻璃化 溫度85'C，皂化值3 12mgKOH/g，溶于90 95。C的熱水，難溶于冷水；質量濃度大于 10%的水溶液，在室溫下就會凝膠成凍，高溫下會變稀恢復流動性。 。
全文摘要
本發明涉及一種海洋生物抗菌納米纖維及其制備方法，其組分包括膠原蛋白、聚乙烯醇和電觸殺納米高價銀氧化物，其質量比為20∶20∶0.001；其制備包括(1)制備電觸殺納米高價銀氧化物顆粒抗菌溶液；(2)制備草魚皮的膠原蛋白溶液；(3)制備膠原蛋白和聚乙烯醇(PVA)的混合抗菌紡絲溶液；(4)將上述混合溶液進行靜電紡絲，即得海洋生物抗菌納米纖維。該纖維加入了草魚皮組織中的膠原蛋白和電觸殺納米高價銀氧化物，使其具有良好的皮膚親和性及殺菌特性；且制備方法操作簡單，原料來源廣泛，成本低，適用于工業化生產。
文檔編號D01F8/02GK101580978SQ20091005271
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月9日 優先權日2009年6月9日
發明者丁若垚, 張興群, 曹張軍, 程 潘, 黃錚華 申請人:東華大學