[發明專利]一種三明治結構的細菌纖維素緩釋載體材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210575490.9
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN102991037A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 李喆;王利群;楊敬軒;鄭羿;王華平;陳仕艷;洪楓
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B32B23/00
• 分類號: B32B23/00;C12P19/04
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

1.一種三明治結構的細菌纖維素緩釋載體材料，其特征是：所述的三明治結構的細菌纖維素緩釋載體材料是由三層結合緊密的細菌纖維素膜構成，所述的三層結合緊密的細菌纖維素膜為上緩釋層、下緩釋層以及處于中間的控釋層；所述的結合緊密是指所述緩釋層的纖維素微纖絲與所述控釋層的纖維素微纖絲通過β-1,4-葡萄糖鏈中的分子內與分子間氫鍵結合，形成分子層，層與層之間也通過分子內與分子間氫鍵結合，無明顯物理分層；

其中所述上緩釋層和下緩釋層中的纖維素含量均為0.2×10^-2～0.5×10^-2g/cm³，所述控釋層中的纖維素含量為0.7×10^-2～1.0×10^-2g/cm³。

2.根據權利要求1所述的一種三明治結構的細菌纖維素緩釋載體材料，其特征在于，所述的細菌纖維素膜是由菌種消耗糖源，分泌纖維素微纖絲通過分子內與分子間氫鍵結合形成；所述的菌種是指能夠生物合成纖維素的微生物，包括：木醋桿菌、產醋桿菌、醋化桿菌、巴氏醋桿菌、葡萄糖桿菌、農桿菌、根瘤菌、八疊球菌、洋蔥假單胞菌、椰毒假單胞菌或空腸彎曲菌中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的一種三明治結構的細菌纖維素緩釋載體材料，其特征在于，所述的三明治結構的細菌纖維素緩釋載體材料的厚度為9～1200mm，其中所述上緩釋層和下緩釋層的厚度均為3～400mm，所述控釋層的厚度為3～400mm。

4.如權利要求1所述的一種三明治結構的細菌纖維素緩釋載體材料的制備方法，其特征是包括以下步驟：

1）發酵培養液的調配；

發酵培養液組分，以質量百分數計，單位為wt%：葡萄糖、果糖、蔗糖或甘露醇2～5，蛋白胨0.05～0.5，酵母膏0.05～0.5，檸檬酸0.01～0.1，磷酸氫二鈉0.02～0.2，磷酸二氫鉀0.01～0.1，余量為水；

發酵培養液的pH為4.0～6.0；

將上述組分混合后經高壓蒸汽滅菌后紫外輻照并冷卻至室溫，通純氧，即得發酵培養液；

2）菌種擴培；

將所述的發酵培養液接種和擴培；擴培程度：菌種細胞數目為2×10⁵～2×10⁷個/ml；

3）靜置培養；

將擴培后的菌液轉移至裝有發酵培養液的培養容器中，放置于恒溫培養箱中，28～32℃靜置培養；

通過分步調節培養液上方空氣整體氣壓以及氧氣分壓來實現細菌纖維素薄膜的上下?層疏松柔軟、中間部分致密彈性的三明治結構；

a.細菌纖維素生長誘導期1～2天：控制與發酵培養液液面相接觸的空氣壓力為1個標準大氣壓，直至細菌將培養液中溶解的氧氣消耗殆盡后浮上液面，液面出現一層半透明的細菌纖維素薄膜；

b.細菌纖維素快速生長期2～3天：控制與細菌纖維素膜上表面空氣壓力為1個標準大氣壓，同時調節氧氣體積濃度在10～15%范圍內；至細菌纖維素薄膜厚度達到0.5～1.5mm；

c.細菌纖維素平穩生長期3～21天：

平穩生長期依次分三個階段：

下緩釋層形成階段1～7天，維持與細菌纖維素膜上表面相接觸的空氣壓力為1標準大氣壓，同時維持氧氣濃度為10～15%范圍內，直至細菌纖維素薄膜厚度增長至3～40mm；

控釋層形成階段1～7天，加壓使與細菌纖維素膜上表面相接觸的空氣壓力在1.1～1.5個標準大氣壓范圍內，同時提高氧氣濃度至50%；直至細菌纖維素膜厚度增長至6～800mm；

上緩釋層形成階段1～7天，降低空氣壓力使與細菌纖維素膜上表面相接觸的空氣壓力至1標準大氣壓，同時降低氧氣濃度至10～15%范圍內，直至細菌纖維素薄膜厚度增長至9～1200mm時，將其取出，即得具備三明治結構的細菌纖維素薄膜；

4）后處理；

靜置培養結束后，將上述的具備疏密結構的細菌纖維素薄膜浸泡至濃度為1～10wt%的氫氧化鈉溶液中，煮沸保持2～10小時，用純凈水清洗至pH為7.0，材料內毒素<0.5EU/ml，再將處理后的細菌纖維素薄膜高壓滅菌并包裝低溫封存，即為三明治結構的細菌纖維素緩釋載體材料。