[发明专利]一种纯化细菌纤维素膜的方法及其应用

说明书

本发明涉及生物医用材料制造领域，具体涉及一种纯化细菌纤维素膜的方法及其应用。为了解决现有技术存在的细菌纤维素存在添加食用色素、防腐剂、香精等成分，细菌纤维素中的总菌数、外观通透性和细胞毒性不符合要求，避免出现发黄变色、褶皱起泡等问题，因此本发明提出一种纯化细菌纤维素膜的方法及其应用，实验首次发现，热碱和常温碱洗配合，可以在不破坏细菌纤维素膜结构的前提下，去除较多的杂质，同时还能避免后续双氧水清洗过程中对细菌纤维素膜造成损伤。将膜的浸提液处理哺乳动物成纤维细胞进行生物学反应，结果显示细胞活力＞90％。

技术领域

本发明涉及生物医用材料制造领域，具体涉及一种纯化细菌纤维素膜的方法及其应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

细菌纤维素的合成是一个通过大量多酶复合体系精确调控的多步反应过程，首先是纤维素前体尿苷二磷酸葡萄糖(UDPGlu)的合成，然后寡聚纤维素合成酶复合物连续地将吡喃型葡萄糖残基从UDPGlu转移到新生成的多糖链上，形成α-(1→4)-D-葡聚糖链，并穿过外膜分泌到胞外，最后经多个葡聚糖链装配、结晶与组合形成超分子织态结构。在纤维素的生物合成过程中，木醋杆菌的运动控制了所分泌的微纤维的堆积和排列。通常在培养液中在三维方向的自由运动，形成高度发达的精细网络织态结构，通过电镜观察分析，细菌纤维素最终由直径40-60纳米纤维素束纵横交织而成的立体网状微孔结构。

发明人发现，细菌纤维素本身的结构导致在发酵结束后纯化过程中有一定的难度，发酵菌株是镶嵌在立体网状微孔结构中的，另外由于细菌纤维素本身含有众多的羟基亲水基团，所以残余发酵液以及色素等物质都和细菌纤维素凝胶体紧紧结合在一起，在食品行业传统工艺中，会使用碱液、消毒液、漂白剂等进行处理，加上后期加工中添加食用色素、防腐剂、香精等，细菌纤维素中的总菌数、外观通透性和细胞毒性是不予重点考虑的，但是应用在医疗行业，这些指标却是纯化效果的评价标准。

此外，现有纯化细菌纤维素膜的方法还存在对细菌纤维素膜表面保护不充分，使得经双氧水氧化后容易出现发黄变色、褶皱起泡的现象，影响细菌纤维素膜的性能。

发明内容

为了解决现有技术存在的细菌纤维素存在添加食用色素、防腐剂、香精等成分，细菌纤维素中的总菌数、外观通透性和细胞毒性不符合要求，避免出现发黄变色、褶皱起泡等问题，因此本发明提出一种纯化细菌纤维素膜的方法及其应用，实验首次发现，热碱和常温碱洗配合，可以在不破坏细菌纤维素膜结构的前提下，去除较多的杂质，同时还能避免后续双氧水清洗过程中对细菌纤维素膜造成损伤。

具体地，本发明是通过如下所述的技术方案实现的：

本发明第一方面，提供一种纯化细菌纤维素膜的方法，包括：将细菌纤维素膜经热碱、常温碱液、双氧水洗涤即可。

本发明第二方面，提供一种纯化细菌纤维素膜的方法制备获得的细菌纤维素膜。

本发明第三方面，提供一种细菌纤维素膜在制备人造皮肤、外用敷料、人造血管、软骨组织、振动膜、缓释载体中的应用。

上述一个或多个技术方案具有以下有益效果：

1)本发明研究发现热碱和常温碱洗配合，热碱溶液浓度高，能去除细菌纤维素膜中的色素、培养基中的杂质，当去除大部分杂质后，使用常温碱洗，对细菌纤维膜形成保护，避免后续双氧水处理时对细菌纤维素膜造成损伤。热碱和常温碱洗联用，能更好的避免双氧水对细菌纤维素膜的氧化，避免变色。

2)本发明技术方案在洗涤过程中还可以配合使用鼓风清洗的方法，传统使用搅拌桨、玻璃棒、转子等机械搅拌方法容易对细菌纤维素膜造成损伤，使用鼓风清洗，利用气泡对溶液产生扰流，促使清洗液流动，清洗细菌纤维素。不仅能避免细菌纤维素膜沉降至容器底部，还能在沉降后通过气泡的扰流，促使细菌纤维素膜浮起，提高细菌纤维素膜的清洁效果。