[發明專利]一種Fe3O4磁性細菌纖維素球的制備方法

有效

• 申請號: 201010240130.4
• 申請日: 2010-07-29
• 公開（公告）號: CN101979633A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發明（設計）人: 賈士儒;朱會霞;譚之磊;賈原媛;鐘成
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: C12P19/04
• 分類號: C12P19/04;C12R1/01
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明屬于生物技術領域，特別涉及一種微生物發酵直接生物合成Fe₃O₄磁性細菌纖維素球的方法。

背景技術

細菌纖維素(bacterial?cellulose，簡稱BC)是某些細菌合成的高分子化合物，具有超精細網狀結構，是一種典型的納米生物材料。雖然細菌纖維素和植物或海藻產生的纖維素具有相同的分子結構單元，但細菌纖維素卻具有很多獨特的性質如高結晶度、高化學純度、高抗張強度、高彈性模量、高持水性、良好的生物相容性、生物合成的可調控性等，這些性質是其它來源的纖維無法比擬的，因此成為近年來國際上生物材料的研究熱點。

BC的合成方法有靜態法和動態法，靜態法中BC在氣液界面生成膜狀BC，動態法是在振蕩或機械攪拌的情況下經常生成絲狀、絮狀或團塊狀纖維素，控制適宜的條件可生成球狀BC。與膜狀BC相比，制備的球狀BC疏松多孔，隨球體直徑的減少，其比表面積增加，可考慮以其作為載體吸附或交聯各種物質(如酶、細胞或其它化合物)制備不同用途的BC球。但BC球非常疏松，在反應結束后如果使用普通的過濾或離心的方法收集，球的結構和形狀非常容易被破壞，難以反復使用，所以其應用受到限制。

在生物技術中，磁場分離通常被視為一種快速、簡單分離目的物的手段，而且分離時作用力小，對于易發生形變的分離物，不會破壞其結構。磁場分離中分離物應含有磁性顆粒，被應用的顆粒具有超順磁性，即在外加磁場存在的條件下會被磁化收集，而一旦去除磁場后顆粒會重新分散，因此可循環使用。

磁性材料中Fe₃O₄由于具有較高的飽和磁化強度、良好的氧化穩定性和低毒價廉的特點，被廣泛用作磁性顆粒。Fe₃O₄粒子大小為幾十納米或者更小的情況下，顯示出超順磁性，可利用磁場收集。

通過檢索，發現如下專利文獻，1、一種纖維素丙烯酸酯復合微球的制備方法(CN1986587)，將粉狀纖維素、乳化劑分散到水中形成水相；將丙烯酸酯分散到有機溶劑中形成油相；在攪拌情況下把油相加入到水相中，升溫，再加入過硫酸鹽引發劑；繼續升溫至65～90℃，反應0.5～6小時；冷卻至室溫，濾除液相，用水清洗，20～120℃下烘干，得到纖維素丙烯酸酯復合微球。2、一種纖維素微球及其制備方法和用途(CN101250267)，將纖維素溶液分散于含乳化劑或復合乳化劑的有機溶劑中，攪拌至液滴分散均勻后常溫固化1-10hr成形，然后加入稀酸使纖維素再生形成微球，靜置分層，過濾得纖維素顆粒，傾析洗滌后得纖維素微球。3、一種以離子液體為溶劑制備纖維素微球的方法(CN101612540)，步驟如下：1)制備纖維素溶液。低速攪拌和適當溫度下，將纖維素溶解于離子液體中。2)添加惰性微粒。加入適量的惰性微粒，攪拌均勻。3)反相懸浮成球。加入油相和表面活性劑，通過反相懸浮和程序降溫，纖維素溶液凝結成球。4)微球固化。加入固化劑，固化形成纖維素微球。5)洗滌。去離子水洗滌和浸泡，得到纖維素微球。6)篩分。濕態篩分，得到一定粒徑范圍的纖維素微球。4、一種磁性纖維素微球及其制備方法(CN101274985)，該磁性纖維素微球表面呈多孔蜂窩狀結構，比表面積為100～450m2/g，孔徑為200～800nm，粒徑為1～600μm。所述磁性纖維素微球以纖維素為基材，以鐵鈷鎳類超順磁性的無機物粒子為磁流體，以堿/尿素或硫脲的水溶液為溶劑，采用直接包埋法制備磁性纖維素溶液，然后用常溫溶膠凝膠轉相法制備了較高磁響應的磁性纖維素微球。

與本專利申請最為接近的為對比文件4，但其采用鐵鈷鎳類超順磁性的無機物粒子為磁流體，與本專利申請有較大不同。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種Fe₃O₄磁性細菌纖維素球的制備方法，該方法能夠制備直徑在1～4mm之間任意直徑的磁性細菌纖維素球，以滿足不同條件下的應用。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種Fe₃O₄磁性細菌纖維素球的制備方法，步驟是：

(1)采用共沉淀法制備納米級Fe₃O₄；

(2)將納米級Fe₃O₄與發酵培養基分別滅菌后混合，以6％的接種量接種木葡糖酸醋桿菌，30℃、160r/min培養1-4d，得到直徑1-4mm的磁性纖維素球；