DOI: 10.1016/j.carbpol.2021.117910
N-[(2-羟基-3-三甲基铵)丙基]壳聚糖氯化物(HTCC)是一种含季铵基团的壳聚糖衍生物,与原始壳聚糖相比,其具有更高的抗菌活性。由HTCC制成的纳米纤维膜具有良好的抗菌性能。然而,HTCC的亲水性使其不适用于纳米纤维的静电纺丝。因此,本研究提出了将可生物降解的聚乙烯醇(PVA)作为添加剂以改善HTCC的静电纺丝性能。在这项工作中,PVA/HTCC纳米纤维膜与封闭型二异氰酸酯(BI)交联,以增强纳米纤维膜在水中的稳定性。微生物学评估表明,PVA/HTCC/BI纳米纤维膜对大肠杆菌具有良好的抗菌效果(约100%)。此外,通过对小鼠成纤维细胞的细胞毒性试验证明了PVA/HTCC/BI纳米纤维膜的生物相容性。上述结果表明,PVA/HTCC/BI纳米纤维膜是一种很有前途的食品包装材料,可以作为一种潜在的皮肤再生创面敷料。
图1.用于合成PVA/HTCC/BI纳米纤维的交联反应简化示意图。
图2.(a)PVA,(b)CS,(c)PVA/CS,(d)PVA/HTCC和(e)PVA/HTCC/BI纳米纤维膜的FTIR光谱。
图3.PVA/HTCC/BI复合纳米纤维膜的TGA和DTG曲线。
图4.PVA、PVA/HTCC、PVA/HTCC/BI(2%BI)和PVA/HTCC/BI(3%BI)样品的机械性能:(a)TS,(b)YM和(c)EB。
图5.在不同BI浓度下制备的PVA/HTCC/BI纳米纤维膜的SEM图像。含(a)0%,(c)2%和(e)3%BI的干燥纳米纤维膜。纳米纤维膜在25℃下与水接触2小时后:(b)0%,(d)2%,(f)3%BI。
图6.用不同热压温度处理的PVA/HTCC/BI纳米纤维膜(2%BI)的SEM图像。处于干燥状态的纳米纤维膜:在(a)100℃,(c)125℃和(e)150℃下进行热处理。纳米纤维膜在25℃下与水接触2小时后:在(b)100℃,(d)125℃和(f)150℃下进行热处理。
图7.在不同热处理温度下热处理5min后,含3%BI的PVA/HTCC/BI纳米纤维膜的SEM图像。干燥状态的纳米纤维膜:在(a)100℃,(c)125℃和(e)150℃下进行热处理。纳米纤维膜在25℃下与水接触2小时后:在(b)100℃,(d)125℃和(f)150℃下进行热处理。
图8.(a)在不同BI浓度下制备的PVA/HTCC/BI纳米纤维膜的水溶性,(b)BI浓度和热压温度的关系。
图9.(a)在干湿模式下,以9:1的质量比以及不同的BI浓度和热处理温度下制备的PVA/HTCC/BI纳米纤维膜的AE,(b)重复使用后,PVA/HTCC/BI(3%)纳米纤维膜对大肠杆菌的AE。
图10A.钙黄绿素AM和溴乙啡锭二聚体1染色的活细胞(绿色)和死细胞(红色)的荧光图像。(a)和(b):阴性对照;(c)和(d):阳性对照;(e)和(f):PVA/HTCC/BI膜样品。比例尺:100μm。
图10B.使用CCK-8测定法和样品对L929小鼠成纤维细胞进行细胞毒性测试(直接和提取试验)。结果表示为三个独立实验的平均值±SD,每个实验重复三遍。