天然抗菌纖維的特性與應(yīng)用
天然抗菌纖維靜電紡絲在天然高分子材料中的應(yīng)用一直受到高分子聚電解質(zhì)效應(yīng)的限制，因而該領(lǐng)域研究有局限性．目前，可用于靜電紡絲方法制備纖維的天然高分子主要有多糖類(lèi)生物高分子、蛋白類(lèi)生物高分子，而具有抗菌作用的主要是多糖類(lèi)高分子材料．在制備天然抗菌纖維膜研究工作中主要以殼聚糖為代，殼聚糖是由甲殼素再加工制備而成的，其分子結(jié)構(gòu)為線性大分子，具有生物相容性、抗菌性、透氣性和生物可降解性，改性的殼聚糖還具有雙親特性．基于這些特性，殼聚糖一直是學(xué)者們［３７——３８］研究的熱點(diǎn)，但殼聚糖在靜電紡絲技術(shù)中的應(yīng)用一直受到殼聚糖溶解性的限制，單一的殼聚糖進(jìn)行靜電紡絲對(duì)溶劑有嚴(yán)格的要求，ＶＲＩＥＺＥ等首先在乙酸［３９］或三氟乙酸［４０——４１］為溶劑條件下進(jìn)行單一殼聚糖靜電紡絲，該方法獲得的靜電紡絲纖維均具有抗菌效果．在單一殼聚糖溶解性問(wèn)題困擾下，研究者采用殼聚糖衍生物—季銨鹽殼聚糖作為靜電紡絲溶質(zhì)．季銨鹽殼聚糖具有較好的溶解性，并且也具有比殼聚糖更好的抗菌特性，采用水或者ＰＶＰ作為溶劑進(jìn)行靜電紡絲，獲得的纖維氈對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌均具有抗菌作用
ＣＨＥＮ等［４４］通過(guò)靜電紡絲法制備出一種用于傷口敷料的膠原／殼聚糖電紡納米纖維膜，對(duì)成纖維原細(xì)胞的生長(zhǎng)無(wú)影響，纖維膜沒(méi)有顯示出細(xì)胞毒性，明其具有良好的體外生物相容性；動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示出比商用膠原質(zhì)海綿敷料有更好的傷口愈合效果．由于天然材料固有的生物特性，在抗菌纖維的生物相容性、可降解性等方面具有不可替代的作用，因此靜電紡絲天然抗菌纖維成為了研究的熱點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中也占有一定的比例，但天然抗菌劑的耐熱性能較差，藥效期較短，并且一般都為生物大分子，具有較高的相對(duì)分子質(zhì)量［４５］，其在靜電紡絲液的溶解性是一個(gè)需要解決的問(wèn)題．目前可用的高效抗菌性天然抗菌劑種類(lèi)較少，發(fā)現(xiàn)新的、高效的抗菌劑是該領(lǐng)域發(fā)展的方向．
復(fù)合抗菌纖維不同組分的合理混合不僅能夠顯示單一材料的特性，而且往往使合成的復(fù)合材料具有優(yōu)于單一材料的新性能．具有協(xié)同抗菌效果的靜電紡絲復(fù)合抗菌纖維也被研制出來(lái)［４６］．構(gòu)筑復(fù)合抗菌纖維時(shí)，除了解單一組分的抗菌特性，還應(yīng)了解各抗菌組分的抗菌機(jī)理，否則可能發(fā)生抗菌作用的中和效應(yīng)．目前，采用靜電紡絲技術(shù)制備復(fù)合納米抗菌纖維或者纖維氈受到了研究者的廣泛關(guān)注．根據(jù)復(fù)合纖維中單一組分的功能，可以將復(fù)合抗菌纖維材料分為兩：復(fù)合高效抗菌纖維材料和復(fù)合功能抗菌纖維材料．１是部分靜電紡絲復(fù)合抗菌纖維的組成．
抗菌材料與其他功能材料的復(fù)合復(fù)合高效抗菌纖維材料一般體現(xiàn)在抗菌功能的高效性，抗菌譜范圍增大，抗菌材料本身穩(wěn)定性增強(qiáng)，循環(huán)次數(shù)增多．具有抗菌特性的單一材料主要包括三類(lèi)：無(wú)機(jī)抗菌劑中的銀納米顆粒、ＴｉＯ２納米顆粒等，有機(jī)抗菌劑的季銨鹽類(lèi)，天然抗菌劑的殼聚糖、溶菌酶等．復(fù)合高效抗菌材料是不同的幾種抗菌劑，采用不同的方法進(jìn)行復(fù)合制成紡絲液，然后進(jìn)行靜電紡絲，制備出新的多元高效抗菌纖維材料．ＬＥＥ等［５８］將硝酸銀添加到溶解的殼聚糖溶液中，采用ＮａＢＨ４進(jìn)行還原，將制備的殼聚糖／Ａｇ納米粒子混合物進(jìn)行透析、凍干；然后通過(guò)靜電紡絲技術(shù)以ＴＦＡ／ＤＣＭ（７∶３）混合溶液為溶劑制備復(fù)合纖維．最后把制取的纖維放在溶液３ＯＨ）中和紡絲過(guò)程的殘留的溶劑．中可以看出中和前后對(duì)靜電紡絲制備的纖維形貌幾乎沒(méi)有影響
（ａ）殼聚糖納米纖維，（ｂ）殼聚在微生物抗菌實(shí)驗(yàn)中，對(duì)綠膿桿菌進(jìn)行測(cè)試，納米顆粒的添加量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）依次為０、２％、１．３％、０．７％的抑菌圈分別為０、１６．７３、１６．５８、１６．０７ｍｍ；而同樣Ａｇ納米粒子的添加量對(duì)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的抑菌圈大小分別為０、１５．７５、１５．４２、１４．９ｍｍ．結(jié)果明，隨著Ａｇ納米顆粒含量的增加，抗菌效果逐漸增強(qiáng)，銀的添加量可以決定抗菌效果的強(qiáng)弱．在靜電紡絲技術(shù)制備復(fù)合抗菌纖維材料的研究中，除了二元抗菌劑復(fù)合外，多元抗菌劑也引起了研究者關(guān)注．ＥＬＡＭＩＲＡ等［５９］制備了殼聚糖／絲膠蛋白／聚乙烯醇（ＣＴＳ／ＳＳ／ＰＶＡ）纖維氈以及添加Ａｇ——ＮＯ３的纖維氈，并進(jìn)行了微生物抗菌測(cè)試．在對(duì)大腸桿菌的測(cè)試中，添加聚乙烯醇纖維氈后測(cè)得大腸桿菌細(xì)菌濃度為２．５×１０５（Ｃｏｌｏｎｙ——Ｆｏｒｍｉｎｇ�。眨睿椋簦螅茫疲眨恚獭ⅲ茫裕樱樱樱校郑晾w維氈為３．５×１０５�。茫疲眨恚桃约埃茫裕樱樱樱校郑粒粒纾危希忱w維氈為０ＣＦＵ／ｍＬ．聚乙烯醇纖維氈作為無(wú)抗菌性的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，相比較可以看出，ＣＴＳ／ＳＳ／ＰＶＡ纖維氈對(duì)大腸桿菌作用后測(cè)得菌落數(shù)明其沒(méi)有抑菌效果G1UySAFWEFWSD
此文摘至《工業(yè)用布網(wǎng)－www.oxfordfabrics.com》
