[发明专利]一种双功能化细菌纤维素复合物、制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种双功能化细菌纤维素复合物、制备方法及其应用，属于微生物技术领域，所述方法包括以下步骤：1)将细菌纤维素置于高碘酸钠溶液中，40℃水浴避光反应得到氧化细菌纤维素；2)将葡萄糖氧化酶溶液与步骤1)所述氧化细菌纤维素反应，制得酶功能化的细菌纤维素复合物；3)L‑精氨酸与步骤2)所述的酶功能化细菌纤维素复合物上的醛基通过席夫碱反应结合，得到双功能化细菌纤维素复合物具有良好的抑菌效果。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体地涉及一种双功能化细菌纤维素复合物、制备方法及其应用

背景技术

细菌纤维(BC)价格低廉，有较高的生物相容性和良好的生物降解性；与植物纤维素相比具有高结晶度和高化学纯度，高弹性模量和抗张强度；很强的水结合性；极佳的形状维持能力和抗撕拉能力；这些都是作为患者伤口的生物敷料及临时皮肤的有利条件。是一种优异的承载基质应用于伤口愈合等医疗领域。但其基本不具备抑菌效果。目前常用抗生素和纳米材料来修饰细菌纤维素，赋予其抑菌活性。抗生素的使用常常带来细菌耐药性的问题，而纳米材料的生物安全性问题还未有定论。因此亟待开发一种高抑菌活性、非耐药性、高生物安全性的细菌纤维素复合材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种双功能化细菌纤维素复合物的制备方法及其抑菌性能的应用。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种双功能化细菌纤维素复合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)将细菌纤维素(BC)置于高碘酸钠溶液中，40℃水浴避光反应得到氧化细菌纤维素(OxBC)；

2)将葡萄糖氧化酶(GOD)溶液与步骤1)所述氧化细菌纤维素反应，制得酶功能化的细菌纤维素复合物；

3)L-精氨酸(Arg)与步骤2)所述的酶功能化细菌纤维素复合物上的醛基通过席夫碱反应结合，得到双功能化细菌纤维素复合物(OxBC-GOD/Arg)。

进一步，所述步骤1)中的细菌纤维素需经过KCl/HCl溶液(0.05M KCl，pH＝1)浸泡24h。

进一步，所述步骤1)中的高碘酸钠体积质量分数为0.01g/mL。

进一步，所述步骤2)中的葡萄糖氧化酶的浓度为1～10U/mL。

进一步，所述步骤3)所述L-精氨酸溶液的摩尔浓度为0.1～0.3M，L-精氨酸溶液的pH值为7.0～7.6。

本发明还提供上述方法制备的双功能化细菌纤维素复合物。

本发明还提供所述双功能化细菌纤维素复合物在制备抑菌剂中的应用。

上述方法制备的双功能细菌纤维素复合物包括酶功能化细菌纤维素复合物；所述双功能细菌纤维素复合物和酶功能化细菌纤维素复合物中葡萄糖氧化酶通过共价键结合在氧化细菌纤维素上；所述双功能细菌纤维素复合物中L-精氨酸与氧化细菌纤维素通过席夫碱反应结合。

所述葡萄糖氧化酶和精氨酸双功能化的细菌纤维素复合物具有抑菌效果，并以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌为例证明其抑菌活性。

本发明与现有技术相比的有益效果：

本发明将酶(葡萄糖氧化酶)和L-精氨酸反应通过共价键连接和席夫碱反应与细菌纤维素结合，从而得到葡萄糖氧化酶和L-精氨酸双功能化的细菌纤维素复合物。氧气存在条件下，葡萄糖氧化酶催化β-D-葡萄糖氧化生成葡萄糖酸和H₂O₂，H₂O₂促进细胞膜上的脂质过氧化的连锁反应，破坏细胞膜结构，从而达到抑菌效果。L-精氨酸与氧化细菌纤维素反应生成的席夫碱结构可以与细菌细胞膜上的亲脂层结合，改变细胞膜的通透性从而增强抑菌效果。两者共同作用，赋予双功能化的细菌纤维素优异的抑菌性能。