[發明專利]利用閃爆技術制備改性細菌纖維素晶須的方法

在審

• 申請號: 201810844046.X
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN110760091A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 楊加志;李文萍;李雪菲
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08L1/04;C08B15/02
• 代理公司: 32203 南京理工大學專利中心
• 代理人: 劉海霞

本發明公開了一種利用閃爆技術制備改性細菌纖維素晶須的方法。所述方法以動態發酵得到細菌纖維素絮為原料，纖維素酶水解純化后的細菌纖維素絮得到細菌纖維素晶須，再利用閃爆技術處理細菌纖維素晶須，控制閃爆溫度、壓力和時間，得到改性生物纖維晶須。本發明方法得到的改性細菌纖維素晶須不僅具備晶須所擁有的優良性能，還保留了生物纖維原有的良好生物親和性、適應性、相容性、降解性等優點，提高了表面粗糙度，擴展了其在生物醫學領域的應用。

技術領域

本發明屬于生物材料制備技術領域，涉及一種利用閃爆技術制備改性細菌纖維素晶須的方法。

背景技術

細菌纖維素(bacterial cellulose,BC)是由諸如醋酸桿菌屬等細菌生產的一種高性能微生物合成材料，具有良好的生物親和性、適應性、相容性、降解性，并有高的持水性和結晶度、良好的納米纖維網絡、高的張力和強度，尤其是良好的機械韌性等優良性能，在醫學材料領域受到人們的關注。

晶須是由高純度單晶生長而成的微納米級的短纖維，其直徑非常小(微米數量級)，不含有通常材料中存在的缺陷(晶界、位錯、空穴等)，其原子排列高度有序，因而其強度接近于完整晶體的理論值。晶須的機械強度等于鄰接原子間力產生的強度。晶須的高度取向結構不僅使其具有高強度、高模量和高伸長率，而且還具有電、光、磁、介電、導電、超導電性質。

細菌纖維素水解成晶須后，除了具備晶須所擁有的優良性能外，還保留了生物纖維原有的良好的生物親和性、適應性、相容性、降解性等優點?！竞邶埥旒?2013,41(2)：2261-2263】中綜述了多種以植物纖維素為原料的制備纖維素晶須的方法?，F階段纖維素晶須的制備已經成熟。纖維素晶須具備的高結晶度、可生物降解等突出性能使其應用潛力巨大，但是以細菌纖維素為原料的晶須質密光滑等性能不利于其在載藥等生物醫用領域的應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用閃爆技術制備改性細菌纖維素晶須的方法。

實現本發明目的的技術解決方案為：

利用閃爆技術制備改性細菌纖維素晶須的方法，包括以下步驟：

步驟1，水解純化后的細菌纖維素絮，得到細菌纖維素晶須溶液；

步驟2，利用閃爆技術處理細菌纖維素晶須，設置閃爆溫度為200～300℃，壓力為2～5MPa，保壓2～10min，保壓結束后，瞬間泄壓，干燥得到改性細菌纖維素晶須。

優選地，步驟1中，所述的水解純化后的細菌纖維素絮，具體方法為：

在質量百分含量為5～10％的純化后的細菌纖維素絮分散液中，加入10％NaOH，攪拌0.5～2h，醋酸調節pH至5～6，加入尿素和0.5％～1％的纖維素酶，滴加非極性表面活性劑，水解反應12～36h，反應結束后，纖維素酶去活，離心、過濾，得到細菌纖維素晶須溶液。

優選地，步驟1中，所述的水解反應為24h。

優選地，步驟2中，所述的閃爆溫度為300℃，壓力為5MPa，保壓時間為2min。

優選地，步驟2中，升溫速度為10℃/min。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：

(1)選用纖維素酶水解細菌纖維素晶須，得到長度均勻的細菌纖維素晶須，在具備晶須的高結晶度等優點的同時保留了細菌纖維素的良好生物相容性；

(2)利用閃爆技術對得到的纖維素晶須進行處理改性，得到的改性細菌纖維素晶須，其表面粗糙度明顯增大，擴展其在載藥等生物醫學領域的應用。

附圖說明

圖1為改性細菌纖維素晶須的生物相容性圖。

具體實施方式