[发明专利]细菌纤维素微球的制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及功能材料技术领域，具体涉及一种细菌纤维素微球的制备方法。

【背景技术】

细菌纤维素是由细菌合成的，通过β-1,4-糖苷键将葡萄糖基连接起来的一种多糖类高分子，其结构与植物纤维素的结构基本相同，但是细菌纤维素的合成比植物纤维素的合成更高效，且纯度更高，细菌纤维素是有超微纤维素组成的超微纤维网，故具有许多植物纤维素所无法比拟的特性。细菌纤维素在食品行业、生物医学、造纸工业和石油开采等方面都有广泛的用途。细菌纤维素作为一种新型生物医用工程材料，具有高纯度、高结晶度、高聚合度，及高吸水性、高保水性、对液体和气体的高透过率、高湿态强度等特性。

细菌纤维素的生产是在静态培养下在液体表面上生成胶质膜，在摇瓶培养时由于剪应力等作用生成微球或絮状纤维素。目前，对于细菌纤维素的研究较少，主要集中于对胶质膜的研究，而对微球状细菌纤维素的应用研究较少，因微球类物质颗粒小，不同大小或形貌的微球可用作微存储器、微反应器、微分离器和微结构单元。如纤维素微球的孔作为微反应器，通过原位法合成纳米的Fe₃O₄粒子，制备出新型磁性纤维素微球；催化剂载体微球，并有效固定化青霉素G酰化酶；构建出包埋活性炭磁性纤维素珠粒吸附剂用于染料吸附；构建出纤维素／甲壳素磁性复合微球吸附剂用于重金属离子吸附等。

微球的尺寸不同，其功能也不同，现有技术中关于细菌纤维素微球的制备主要有以下几种：

现有技术CN201010283198通过绿色环保纤维素溶剂制备纤维素溶液，然后采用高压静电喷射技术来制备纤维素微球，通过改变高分子溶液的浓度、静电喷射条件等工艺条件来控制纤维素微球的形态和尺寸。由于纤维素无毒和生物相容性好，所以可作应用于药物，酶或其它生物材料的载体，用作吸附剂和色谱柱填料等不同领域。产品废弃后可在自然条件下降解，对环境无影响。但是，合成原料为碱/尿素水溶液或碱/硫脲水溶液等化学物质，需要在高压电场中进行静电喷射，需要专门的电纺设备，喷射电压为10-50kV，操作复杂，成本高。

现有技术CN200810047793分离了保藏号为CCTCC M207163的木醋杆菌，并利用该木醋杆菌制备了纳米纤维素皮肤组织修复材料，但是，该现有技术没有制备出不同尺寸和功能的纤维素微球，无法满足需求。

因此，研究出一种无需使用专门设备，操作方法简单，成本低，能够得到不同尺寸细菌纤维素微球的制备方法成为本领域亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种细菌纤维素微球的制备方法，解决现有技术中需要使用专门设备、操作复杂、成本高、不能获得不同尺寸微球的技术问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的方案如下：

一种细菌纤维素微球的制备方法，包括：

制备包含葡萄糖、蛋白胨和无机盐的培养液；

将保藏号为ATCC700178或保藏号为ATCC53528的木醋杆菌菌种接种至所述培养液中，在28～32℃静态培养3～4天，在所述培养液中生成细菌纤维薄膜，在无菌条件下打散所述细菌纤维薄膜，过滤，得到细菌接种液；

将体积为1～5ml的细菌接种液和体积为100～200ml的培养液充分混合，在28～32℃旋转培养4～7天，旋转速度为50～200rpm，得到细菌纤维微球。

优选地，所述培养液还包括有机酸、硫酸镁、硫酸铵和玉米浆提取液；所述有机酸为醋酸、乳酸或柠檬酸；所述无机盐为磷酸氢二钠、Ca²⁺盐或Mg²⁺盐。

优选地，每100ml的培养液中含有：20～50g葡萄糖，2～8g蛋白胨，2～8g酵母粉，1～2g柠檬酸，0.5～2g磷酸氢二钠，0.1～2g硫酸镁，1～2g硫酸铵，0.5～2ml玉米提取液。

优选地，所述制备方法还包括如下步骤：

将所得细菌纤维素微球置于0.05～1.5mol/L氢氧化钠溶液中，在80～100℃水浴处理20～40min，得到纯化的细菌纤维素微球。

优选地，所述制备方法还包括如下步骤：

将纯化的细菌纤维素微球用去离子水冲洗至无碱性成分残留，灭菌；

将灭菌后的细菌纤维素微球置于去离子水中，于4℃保存。

优选地，所述细菌接种液和所述培养液在体积为150ml或250ml的锥形瓶中混合，旋转培养。

优选地，所述旋转培养中旋转速度为100～200rpm。