專利名稱：一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微/納米材料制備技術(shù)及納米生物醫(yī)藥領(lǐng)域，具體涉及一種構(gòu)筑茶葉活性組分以及Ag的茶多酚氧結(jié)合體微納纖維的方法。
背景技術(shù)：
茶葉不僅作為一種古老的飲品被人們所喜愛(ài)，而且研究發(fā)現(xiàn)其對(duì)癌癥、心臟血管疾病、神經(jīng)變性疾病以及其它的疾病都有一定的預(yù)防效果。茶葉之所以具有上述的生物醫(yī)學(xué)的功效，原因就在于茶葉中含有大量的有效成分，這些有效成分具有很強(qiáng)的抗氧化活性核清除自由基的能力。目前報(bào)道茶多酚具有抗氧化、抗突變、抗腫瘤、降脂、護(hù)肝、抗衰老、調(diào)節(jié)免疫等多種藥理學(xué)作用以及廣譜而強(qiáng)效的抗菌作用。除了茶多酚外，其它的組分也各自具有自己的功能，如研究表明茶氨酸在消除疲勞、減輕壓力、增強(qiáng)免疫力、抗腫瘤等方面有一定的功效；多糖具有防輻射、抗凝血、抗血栓、降血糖、降血脂、增強(qiáng)機(jī)體免疫能力、防治心血管疾病等作用。由于茶葉中包含很多組分，而每種組分具有不同的功效，而組合在一起有可能形成了協(xié)同效應(yīng)。因此研究茶葉以及其生物活性成分在抗癌抗菌方面的應(yīng)用有很大的實(shí)際意義。近年來(lái)，靜電紡絲技術(shù)作為一種通用的合成多組分聚合物基纖維的生產(chǎn)工藝越發(fā)受到重視。通過(guò)靜電紡絲技術(shù)將生物活性物質(zhì)如酶、藥物等固定在聚合物上，研究其在控制釋放以及創(chuàng)傷敷藥等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域方面的應(yīng)用最近也成為一個(gè)焦點(diǎn)。但是關(guān)于負(fù)載茶葉活性成分以及Ag的茶多酚氧結(jié)合體的報(bào)道很少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種操作簡(jiǎn)易、處理方便、易于工業(yè)化的構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)先將聚乙烯醇加入到水中，(80-90) °C時(shí)回流加熱(l_3)h，使聚乙烯醇充分溶解，冷卻至室溫再加入活性組分，再進(jìn)行后處理，所得溶液供下一步紡絲；(2)將上述步驟(1)所得溶液通過(guò)靜電紡絲儀器紡絲得到一維纖維，然后將該一維纖維置于烘箱中(50-80) °C干燥(10_14)h即得產(chǎn)品。所述的活性組分為普洱茶提取液，所述的后處理為在室溫下攪拌(5-7) h，所得溶液為普洱茶提取液/聚乙烯醇紡絲溶液，所述的聚乙烯醇、普洱茶提取液和水的質(zhì)量比為 1 (2-5) (10-15)。所述的活性組分為普洱茶提取液和AgNO3,所述的后處理為攪拌(1-3) h得到溶液 a，再將抗壞血酸加入到水中使之完全溶解得到溶液b，最后將溶液b逐滴加入到溶液a中， 再在室溫下攪拌(1- h，所得溶液為普洱茶提取液/Ag/聚乙烯醇紡絲溶液，所述的溶液a 中聚乙烯醇、水、普洱茶提取液和AgNO3的質(zhì)量比為1 (7-8) (2-5) (0. 01-0. 03)，所述的溶液b的抗壞血酸的濃度為(2-4)g/l，所述的AgNO3*抗壞血酸的質(zhì)量比為1 1。所述的活性組分為茶多酚，所述的后處理為在(50-70)°C攪拌(5_7)h，所得溶液為茶多酚/聚乙烯醇紡絲溶液，所述的聚乙烯醇、水和茶多酚的質(zhì)量比為 1 (15-20) (0. 025 0. 1)。所述的活性組分為茶多酚和AgNO3，所述的茶多酚與聚乙烯醇同時(shí)溶解在水中，所述的AgNO3 WAgNO3溶液的形式加入，所述的后處理為在(50-70) °C攪拌(10_15)h，得到一種淡紅色溶液，即茶多酚/Ag/聚乙烯醇紡絲溶液，所述的聚乙烯醇、水、茶多酚和AgNO3的質(zhì)量比為1 (8-12) (0.025 0.1) (0. 02-0. 05)，所述的AgNO3溶液的濃度為5mg. Iiir10所述的活性組分為茶氨酸，所述的后處理為在(50-70) °C攪拌(5_8)h，得到茶氨酸/聚乙烯醇紡絲溶液，所述的聚乙烯醇、水和茶氨酸的質(zhì)量比為1 (15-18) (0.025
0.1) (0. 02-0. 05)。所述的靜電紡絲儀器的電紡參數(shù)如下針頭的內(nèi)徑為0. 9mm，溶液流速為0. 3
1.2111讓、噴頭與接地板之間的距離為10 15cm,電壓為15 25kV。聚乙烯醇、茶多酚、茶氨酸、硝酸銀、抗壞血酸的純度都為分析純。本發(fā)明通過(guò)溶膠凝膠結(jié)合靜電紡絲的方法將普洱茶提取液以及茶葉中各種生物活性成分(如茶多酚、茶氨酸等)固定在聚合物PVA纖維中，進(jìn)而研究其控制釋放殺菌性能。另外還首次研究了在PVA保護(hù)下，利用普洱茶提取液以及茶多酚來(lái)液相還原AgNO3，得到了包含Ag納米粒子、普洱茶提取液或者茶多酚的PVA溶液，再進(jìn)一步通過(guò)電紡得到了普洱茶提取液或者茶多酚Ag復(fù)合的多組分纖維。這些復(fù)合的纖維具有較大的比表面，攜帶方便并且能夠控制活性成分的釋放，并且具有生物相容性的特點(diǎn)，在抑制癌細(xì)胞以及殺菌抑菌方面有潛在的用途，能夠用在創(chuàng)傷敷藥上等等。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種簡(jiǎn)易的策略合成了負(fù)載茶葉活性成分以及Ag的茶多酚氧結(jié)合體的維納米纖維，該法操作簡(jiǎn)單，易于大規(guī)模生產(chǎn)。這為合成類似的復(fù)合材料提供了一種新的合成途徑。2.本發(fā)明中使用的原料都是無(wú)毒的，在制備過(guò)程中產(chǎn)生的無(wú)副產(chǎn)物，對(duì)環(huán)境污染小，是一種環(huán)保型合成工藝。3.本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，整個(gè)制備體系容易構(gòu)建，操作簡(jiǎn)便，條件易控，成本低廉，而且復(fù)合纖維的尺寸和形貌可控以及活性成分負(fù)載量可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，便于工業(yè)化操作。4.本發(fā)明制備的產(chǎn)品具有很好的抗菌殺菌性能，并且能夠控制活性成分的釋放， 可以重復(fù)使用，另外由于是纖維狀固體材料便于攜帶，能夠用在創(chuàng)傷敷藥上等。因此這些材料在生物醫(yī)藥方面有較為廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用空間。


圖Ia為實(shí)施例1中所得產(chǎn)物的FE-SEM圖；圖Ib為圖Ia的放大圖；圖加為實(shí)施例2中所得產(chǎn)物的FE-SEM圖；圖2b為圖加的放大圖3為實(shí)施例2中所得產(chǎn)物的XRD圖；圖4為實(shí)施例2中所得產(chǎn)物的UV-Vis圖；圖fe為實(shí)施例2中所得產(chǎn)物的TEM圖；圖恥為圖fe的放大圖；圖6為實(shí)施例1中所得產(chǎn)物不同時(shí)間下的抑菌效率圖；圖7為實(shí)施例2中所得產(chǎn)物不同時(shí)間下的抑菌效率圖；圖fe為實(shí)施例3中茶多酚負(fù)載量為2. 5wt%的茶多酚/PVA復(fù)合纖維FE-SEM圖；圖8b為圖8a的放大圖；圖9a為實(shí)施例3中茶多酚負(fù)載量為5wt%的茶多酚/PVA復(fù)合纖維FE-SEM圖；圖9b為圖9a的放大圖；圖IOa為實(shí)施例3中茶多酚負(fù)載量為7. 5wt%的茶多酚/PVA復(fù)合纖維FE-SEM圖；圖IOb為圖IOa的放大圖；圖11為實(shí)施例3中茶多酚負(fù)載量為2. 5wt%的茶多酚/PVA復(fù)合纖維在不同時(shí)間下的抑菌效率圖；圖12為實(shí)施例3中茶多酚負(fù)載量為5wt%的茶多酚/PVA復(fù)合纖維在不同時(shí)間下的抑菌效率圖；圖13為實(shí)施例3中茶多酚負(fù)載量為7. 5wt%的茶多酚/PVA復(fù)合纖維在不同時(shí)間下的抑菌效率圖；圖14為實(shí)施例4中茶多酚負(fù)載量為2. 5wt%的茶多酚/Ag/PVA復(fù)合纖維在不同時(shí)間下的抑菌效率圖；圖15為實(shí)施例4中所得產(chǎn)物的XRD圖；圖16為實(shí)施例4中所得產(chǎn)物的UV-Vis圖；圖17為實(shí)施例4中所得產(chǎn)物的TEM圖；圖18a為實(shí)施例4中所得復(fù)合纖維的FE-SEM圖；圖18b為實(shí)施例4中所得復(fù)合纖維的FE-SEM圖；圖19a為實(shí)施例5中所得復(fù)合纖維的FE-SEM圖；圖19b為實(shí)施例5中所得復(fù)合纖維的FE-SEM圖；圖20實(shí)施例5中所得復(fù)合纖維的抑菌效率圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明方法所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、形貌、組成進(jìn)行表征，分別選用X射線粉末衍射 (XRD)、傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜儀(FT-IR)、掃描電子顯微鏡(FE-SEM)、透射電境(TEM)等；并對(duì)其抗菌抑菌性質(zhì)進(jìn)行了研究。實(shí)施例1 制備普洱茶提取液/PVA復(fù)合纖維(1)先將2g聚乙烯醇(PVA)加入到25g的水中，85°C時(shí)回流加熱2h，使PVA充分溶解。冷卻至室溫再加入8g普洱茶提取液，再在室溫下攪拌6h，以供下一步紡絲。(2)將上述溶液加入到注射器中，在高壓靜電發(fā)生器施加高壓的情況下從噴頭噴出，具體電紡參數(shù)為針頭的內(nèi)徑為0. 9mm，溶液流速為1. ZmIiT1，噴頭與接地板之間的距離為15cm，電壓為20kV。最后在接地板上收集到復(fù)合纖維，所得到的纖維在烘箱中60°C干燥 12h。圖la、圖Ib給出了復(fù)合纖維的FE-SEM圖，在此條件下能夠獲得一種直徑分布在 200nm左右，長(zhǎng)度能達(dá)到幾十微米筆直的普洱茶提取液/PVA復(fù)合纖維，沒(méi)有“結(jié)珠”現(xiàn)象。說(shuō)明在此紡絲條件下，溶液能夠被充分完全的拉伸。通過(guò)放大的FE-SEM圖不難發(fā)現(xiàn)復(fù)合纖維上負(fù)載著一些顆粒，這有可能是普洱茶提取液在靜電紡絲過(guò)程中由于水溶液的揮發(fā)，一些有效成分如茶多酚等濃度增大而部分結(jié)晶析出，產(chǎn)生了這些小顆粒，這進(jìn)一步地證明普洱茶提取液確實(shí)是負(fù)載在PVA纖維上。圖6為一維的普洱茶提取液/PVA復(fù)合纖維在不同時(shí)間下的抑菌效率圖。從中不難發(fā)現(xiàn)這種一維的普洱茶提取液/PVA復(fù)合纖維具有優(yōu)異的殺菌抑菌的性能，并且伴隨著接觸時(shí)間的增加，殺菌效果越來(lái)越明顯，當(dāng)接觸時(shí)間達(dá)到60min 后，抑菌率已經(jīng)達(dá)到了 98. 53%。而即使是只接觸lOmin，其也有84. 4%的抑菌效果，說(shuō)明這種復(fù)合材料抑菌方面有較好的效果。另外還可以發(fā)現(xiàn)早期這種復(fù)合纖維釋放出普洱茶有效成分比較快，而IOmin以后就是一個(gè)緩慢的過(guò)程，從抑菌率可以看出這實(shí)際是控制了普洱茶有效成分的釋放。實(shí)施例2 制備普洱茶提取液/Ag/PVA復(fù)合纖維(1)先將2g PVA溶解在15g的水中，85°C時(shí)回流加熱2h，使PVA充分溶解。冷卻至室溫再加入8g普洱茶提取液和30mg的AgNO3,攪拌池得到溶液(1)。(2)再將30mg的抗壞血酸加入到IOml水中使之完全溶解得到溶液(2)。(3)最后將溶液( 逐滴加入到溶液(1)中，再在室溫下攪拌2h，以供下一步紡絲。(4)將上述溶液加入到注射器中，在高壓靜電發(fā)生器施加高壓的情況下從噴頭噴出，具體電紡參數(shù)為針頭的內(nèi)徑為0. 9mm，溶液流速為1. ZmIiT1，噴頭與接地板之間的距離為15cm，電壓為20kV。最后在接地板上收集到復(fù)合纖維，所得到的纖維在烘箱中60°C干燥 12h。圖3給出了所得的普洱茶提取液/Ag的PVA混合溶液的XRD圖譜，由于存在大量聚合物以及Ag本身粒子可能較小，且是分散在聚合物中，導(dǎo)致衍射峰不明顯，但是還是可以指標(biāo)化出銀粒子的衍射峰，歸屬于立方晶相的Ag(JCPDS，564871)。另外在20°C左右的寬的強(qiáng)的峰歸因于聚合物的衍射峰。而圖4展示了普洱茶液的UV-Vis圖，由圖可知其基本上在整個(gè)紫外可見(jiàn)區(qū)間沒(méi)有吸收峰，當(dāng)加入AgNO3在普洱茶液/PVA混合溶液中后加熱攪拌后得到了普洱茶提取液/Ag的PVA混合溶液，其UV-Vis圖如圖4所示，集中在450nm處有一強(qiáng)的吸收峰，這是典型的在溶液中銀單質(zhì)的吸收峰。另外，圖fe和圖SdTEM照片顯示用這種方法制備的銀納米粒子主要在50nm左右，粒徑分散還比較均勻，沒(méi)有團(tuán)聚現(xiàn)象發(fā)生， 可能與溶液中存在PVA這種聚合物保護(hù)有關(guān)。由此可知，抗壞血酸確實(shí)能在PVA和普洱茶提取液中原位還原AgNO3使其轉(zhuǎn)變?yōu)榱郊s為50nm銀納米粒子。通過(guò)放大的TEM圖可以看出納米粒子周圍是包覆了一層有機(jī)物質(zhì)，有可能就是茶葉中的有機(jī)成分，這樣有可能降低作為敷藥材料時(shí)對(duì)人體的傷害。圖加和圖2b給出了此電紡條件下所得產(chǎn)物的FE-SEM圖，如圖所示，同樣能夠得到大規(guī)模的、非常均勻筆直復(fù)合纖維。從放大的圖更為清楚地觀察到此時(shí)復(fù)合纖維的直徑基本上都在100-150nm，長(zhǎng)度能達(dá)到幾十微米。當(dāng)然由于盡管在紡絲溶液中存在PVA這樣的聚合物作為保護(hù)劑，防止生成的銀粒子團(tuán)聚，但是仍然會(huì)有少量發(fā)生團(tuán)聚，堆積在復(fù)合納米纖維的表面。圖7給出了一維的普洱茶提取液/Ag/PVA復(fù)合纖維的殺菌率與浸泡時(shí)間的關(guān)系圖。不難看出加銀形成的纖維具有更好更快的殺菌效果，當(dāng)浸泡時(shí)間為60min后，其抑菌率達(dá)到了 99. 95%，達(dá)到了徹底完全殺死大腸桿菌的功效，而即使只浸泡lOmin，其抑菌率就高達(dá)98. 98%，說(shuō)明其能夠在短時(shí)間內(nèi)殺滅細(xì)菌。這種復(fù)合纖維具有良好的殺菌效果，且能夠達(dá)到控制釋放殺菌有效成分的目的，從而可以重復(fù)使用。另外由于本身無(wú)毒，即使加入Ag 也是與茶葉有效組分結(jié)合在一起，對(duì)人體基本上無(wú)傷害，且由于是膜便于攜帶，因此可以有望用作敷藥材料用于病人傷口治療。實(shí)施例3 制備茶多酚/PVA復(fù)合纖維(1)先將Ig PVA加入到16g的水中，85°C時(shí)回流加熱2h，使PVA充分溶解冷卻至室溫再加入0. 025 0. Ig的茶多酚，再在60°C攪拌6h，以供下一步紡絲。(2)將上述溶液加入到注射器中，在高壓靜電發(fā)生器施加高壓的情況下從噴頭噴出，具體電紡參數(shù)為針頭的內(nèi)徑為0. 9mm，溶液流速為0. emLh—1，噴頭與接地板之間的距離為10cm，電壓為15kV。最后在接地板上收集到復(fù)合纖維，所得到的纖維在烘箱中60°C干燥 12h。圖8a、圖8b、圖9a、圖％、圖10a、圖IOb給出不同茶多酚負(fù)載量的茶多酚/PVA復(fù)合纖維FE-SEM圖。當(dāng)茶多酚為2. 5wt%時(shí)得到大規(guī)模的形貌比較均一的、長(zhǎng)度長(zhǎng)達(dá)好幾十微米的茶多酚/PVA的一維纖維(圖8a、圖8b)，當(dāng)茶多酚的負(fù)載量增加到5wt%時(shí)，得到的產(chǎn)物多數(shù)都呈現(xiàn)纖維狀，但是直徑有所差異，粗的在300nm左右，而細(xì)的只有幾十納米(圖 9a、圖9b)。繼續(xù)增加負(fù)載量為7. 5wt%時(shí)，所得到纖維上多數(shù)都帶有長(zhǎng)約800nm寬在400nm 左右的紡錘狀節(jié)點(diǎn)。但此時(shí)纖維的直徑確變細(xì)，只有100nm(圖10a、圖10b)。導(dǎo)致上述茶多酚/PVA復(fù)合纖維形貌上產(chǎn)生變化的原因主要還是由于加入的茶多酚改變了混合溶液的粘度以及其導(dǎo)電率。不同茶多酚負(fù)載量的復(fù)合纖維的抗菌效率如圖11-14所示。由圖可知不同茶多酚負(fù)載量的復(fù)合纖維在與菌液一定的時(shí)間接觸后均有殺菌效果，并且都隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，殺菌效果也逐漸地增強(qiáng)。在相對(duì)的浸泡時(shí)間內(nèi)，茶多酚負(fù)載量越多的復(fù)合纖維其殺菌效果也越好，這說(shuō)明在相同時(shí)間內(nèi)，在復(fù)合纖維中茶多酚的釋放與其含量成正比的。如圖 11-14在浸泡IOmin后，抑菌率分別是56. 33,60. 45和61. 22%;在時(shí)間增加到60min后，其各自的抑菌率分別增加到95. 45,96. 89和97. 34%。這說(shuō)明在60min后，不同茶多酚負(fù)載量的復(fù)合纖維的殺菌效果都比較顯著，而茶多酚的負(fù)載量的增加實(shí)際上對(duì)殺菌效果的提高作用不大。所以，選擇茶多酚負(fù)載量最少的纖維，作為以后有可能應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是十分必要和經(jīng)濟(jì)的，因?yàn)槠錃⒕Ч廊缓芨?。另外，可以發(fā)現(xiàn)，所有的產(chǎn)品表現(xiàn)出在前IOmin 釋放較快，以后就是一個(gè)緩慢釋放的過(guò)程。實(shí)施例4 制備茶多酚/Ag/PVA復(fù)合纖維(1)先將Ig PVA和0.025g茶多酚溶解在IOg的水中，85°C時(shí)回流加熱2h，使之充分溶解。冷卻至室溫再加入5mg πιΓ1的AgNO3溶液6ml，再在60°C攪拌12h，得到一種淡紅色溶液，以供下一步紡絲。(2)將上述溶液加入到注射器中，在高壓靜電發(fā)生器施加高壓的情況下從噴頭噴出，具體電紡參數(shù)為針頭的內(nèi)徑為0. 9mm，溶液流速為0. emLh—1，噴頭與接地板之間的距離為10cm，電壓為15kV。最后在接地板上收集到復(fù)合纖維，所得到的纖維在烘箱中60°C干燥 12h。圖15給出了在PVA中通過(guò)茶多酚原位還原AgNO3得到溶液的XRD圖，如圖所示， 盡管由于存在聚合物以及產(chǎn)物的銀納米粒子的量不是很多，但是依然能夠指標(biāo)化Ag的衍射峰，歸屬于立方晶相的Ag(JCPDS，564871)。另外從UV-Vis圖(圖16)可以看出相對(duì)于茶多酚水溶液，普洱茶提取液/Ag的PVA混合溶液在421nm左右有一寬的吸收峰，有藍(lán)移現(xiàn)象發(fā)生，可能是由于粒徑較小所致。而圖17的TEM圖證實(shí)所得到的銀的粒徑集中IOnm左右分布非常均勻的納米粒子，并且粒子的外面仿佛還包裹著一層有機(jī)物，初步認(rèn)為可能是茶多酚。根據(jù)文獻(xiàn)推測(cè)形成這種納米粒子的過(guò)程如下首先銀離子可能與茶多酚形成絡(luò)合物，同時(shí)在加熱的時(shí)候原位還原生成Ag納米粒子，而加入的PVA起到了穩(wěn)定和防止其團(tuán)聚的作用。圖18a、圖18b展示了所得到的茶多酚/Ag/PVA復(fù)合纖維的形貌，可以看到整片的非常筆直的纖維交叉在一起。而放大的圖說(shuō)明得到的纖維沒(méi)有任何的缺陷，都是直徑在 200nm左右的筆直的纖維，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有納米粒子負(fù)載在纖維上，這可能是由于銀納米粒子被包裹在纖維的內(nèi)部，在外表比較少，再者因?yàn)榱Ｗ颖旧砭捅容^小，不容易觀察到。加入銀納米粒子后，電紡后纖維的形貌變得更加均一，這可能與銀納米粒子提高了混合溶液的導(dǎo)電率有關(guān)。從圖14可以看出2. 5wt%的茶多酸/Ag/PVA復(fù)合纖維的殺菌效果異常顯著，在 IOmin是其抑菌率就高達(dá)99%基本上已經(jīng)完全殺滅細(xì)菌，而隨著接觸時(shí)間的增加抑菌率也在提高，到60min達(dá)到了 100%。這充分說(shuō)明通過(guò)先在PVA溶液中茶多酚原位還原得出來(lái)的制的銀/茶多酚納米粒子，再電紡制備出的銀/茶多酚/PVA復(fù)合的纖維展示出卓越的抗菌性能，能在短時(shí)間內(nèi)釋放出有效成分，并且由于是銀/茶多酚復(fù)合在一起，并且又是負(fù)載在無(wú)毒的PVA纖維中，因而銀顆粒本身的毒性會(huì)大大降低，這種新型的復(fù)合殺菌材料具有無(wú)毒殺菌效果快且便于攜帶的優(yōu)點(diǎn)，在作為傷口敷藥材料有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。實(shí)施例5 制備茶氨酸/PVA復(fù)合纖維(1)先將Ig PVA加入到16g的水中，85°C時(shí)回流加熱2h，使PVA充分溶解冷卻至室溫再加入0. 05g的茶氨酸，再在60°C攪拌6h，以供下一步紡絲。(2)將上述溶液加入到注射器中，在高壓靜電發(fā)生器施加高壓的情況下從噴頭噴出，具體電紡參數(shù)為針頭的內(nèi)徑為0. 9mm，溶液流速為1. ZmIiT1，噴頭與接地板之間的距離為15cm，電壓為20kV。最后在接地板上收集到復(fù)合纖維，所得到的纖維在烘箱中60°C干燥 12h。圖19a、圖19b給出所得到產(chǎn)物的FE-SEM圖。如圖19a所示得到的產(chǎn)物基本上都是一維的納米纖維，而且在每根纖維上都會(huì)出現(xiàn)紡錘形的節(jié)點(diǎn)。從放大的圖(圖19b)可以更清楚地看到纖維的直徑很細(xì)，大概在50-100nm之間，而節(jié)點(diǎn)的大小不一。形成這種形貌的原因可能與茶氨酸的加入影響了紡絲溶的粘度和導(dǎo)電性，導(dǎo)致電紡時(shí)拉伸不徹底有關(guān)。圖20提供了所得到的茶氨酸/PVA復(fù)合纖維的隨浸泡時(shí)間變化，其抗菌率的變化圖。由圖可見(jiàn)這種復(fù)合的纖維也表現(xiàn)出一定抗菌效果，且隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，抗菌效果呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，說(shuō)明復(fù)合纖維中負(fù)載的有效成分茶氨酸也是一個(gè)逐步釋放的過(guò)程。從圖中看出當(dāng)浸泡時(shí)間達(dá)到60min后，抑菌率也能夠達(dá)到94. 45%，效果還是比較顯著的。因此這種復(fù)合纖維同樣在生物醫(yī)學(xué)上有潛在的應(yīng)用前景。實(shí)施例6一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，該方法包括以下步驟(1)先將聚乙烯醇加入到水中，80°C時(shí)回流加熱3h，使聚乙烯醇充分溶解，冷卻至室溫再加入普洱茶提取液，再在室溫下攪拌證，所得溶液為普洱茶提取液/聚乙烯醇紡絲溶液供下一步紡絲，所述的聚乙烯醇、普洱茶提取液和水的質(zhì)量比為1 2 10;(2)將上述步驟(1)所得溶液通過(guò)靜電紡絲儀器紡絲得到一維纖維，然后將該一維纖維置于烘箱中50°C干燥14h即得產(chǎn)品，所述的靜電紡絲儀器的電紡參數(shù)如下針頭的內(nèi)徑為0. 9mm，溶液流速為0. SmLtT1，噴頭與接地板之間的距離為10cm，電壓為15kV。實(shí)施例7一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，該方法包括以下步驟(1)先將聚乙烯醇加入到水中，90°C時(shí)回流加熱lh，使聚乙烯醇充分溶解，冷卻至室溫再加入普洱茶提取液，再在室溫下攪拌幾，所得溶液為普洱茶提取液/聚乙烯醇紡絲溶液供下一步紡絲，所述的聚乙烯醇、普洱茶提取液和水的質(zhì)量比為1 5 15;(2)將上述步驟(1)所得溶液通過(guò)靜電紡絲儀器紡絲得到一維纖維，然后將該一維纖維置于烘箱中80°C干燥IOh即得產(chǎn)品，所述的靜電紡絲儀器的電紡參數(shù)如下針頭的內(nèi)徑為0. 9mm，溶液流速為1. ZmLtT1，噴頭與接地板之間的距離為15cm，電壓為25kV。實(shí)施例8一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，該方法包括以下步驟(1)先將聚乙烯醇加入到水中，90°C時(shí)回流加熱lh，使聚乙烯醇充分溶解，冷卻至室溫再加入普洱茶提取液和AgNO3,再攪拌Ih得到溶液a，再將抗壞血酸加入到水中使之完全溶解得到溶液b，最后將溶液b逐滴加入到溶液a中，再在室溫下攪拌lh，得到普洱茶提取液/Ag/聚乙烯醇紡絲溶液，所述的溶液a中聚乙烯醇、水、普洱茶提取液和AgNO3的質(zhì)量比為1 7 2 0.01，所述的溶液b的抗壞血酸的濃度為2g/l，所述的AgNO3和抗壞血酸的質(zhì)量比為1:1;(2)將上述步驟(1)所得溶液通過(guò)靜電紡絲儀器紡絲得到一維纖維，然后將該一維纖維置于烘箱中80°C干燥IOh即得產(chǎn)品，所述的靜電紡絲儀器的電紡參數(shù)如下針頭的內(nèi)徑為0. 9mm，溶液流速為1. ZmLtT1，噴頭與接地板之間的距離為15cm，電壓為25kV。實(shí)施例9一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，該方法包括以下步驟(1)先將聚乙烯醇加入到水中，80°C時(shí)回流加熱3h，使聚乙烯醇充分溶解，冷卻至室溫再加入普洱茶提取液和AgNO3,再攪拌池得到溶液a，再將抗壞血酸加入到水中使之完全溶解得到溶液b，最后將溶液b逐滴加入到溶液a中，再在室溫下攪拌池，得到普洱茶提取液/Ag/聚乙烯醇紡絲溶液，所述的溶液a中聚乙烯醇、水、普洱茶提取液和AgNO3的質(zhì)量比為1 8 5 0.03，所述的溶液b的抗壞血酸的濃度為4g/l，所述的AgNO3和抗壞血酸的質(zhì)量比為1:1;(2)將上述步驟(1)所得溶液通過(guò)靜電紡絲儀器紡絲得到一維纖維，然后將該一維纖維置于烘箱中50°C干燥14h即得產(chǎn)品，所述的靜電紡絲儀器的電紡參數(shù)如下針頭的內(nèi)徑為0. 9mm，溶液流速為0. SmLtT1，噴頭與接地板之間的距離為10cm，電壓為15kV。實(shí)施例10一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，該方法包括以下步驟(1)先將聚乙烯醇加入到水中，90°C時(shí)回流加熱lh，使聚乙烯醇充分溶解，冷卻至室溫再加入茶多酚，再在50°C攪拌5h，得到茶多酚/聚乙烯醇紡絲溶液，所述的聚乙烯醇、 水和茶多酚的質(zhì)量比為1 15 0.025;(2)將上述步驟(1)所得溶液通過(guò)靜電紡絲儀器紡絲得到一維纖維，然后將該一維纖維置于烘箱中80°C干燥IOh即得產(chǎn)品，所述的靜電紡絲儀器的電紡參數(shù)如下針頭的內(nèi)徑為0. 9mm，溶液流速為1. ZmLtT1，噴頭與接地板之間的距離為15cm，電壓為25kV。實(shí)施例11一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，該方法包括以下步驟(1)先將聚乙烯醇加入到水中，80°C時(shí)回流加熱3h，使聚乙烯醇充分溶解，冷卻至室溫再加入茶多酚，再在70°C攪拌7h，得到茶多酚/聚乙烯醇紡絲溶液，所述的聚乙烯醇、 水和茶多酚的質(zhì)量比為1 20 0. 1 ；(2)將上述步驟(1)所得溶液通過(guò)靜電紡絲儀器紡絲得到一維纖維，然后將該一維纖維置于烘箱中50°C干燥14h即得產(chǎn)品，所述的靜電紡絲儀器的電紡參數(shù)如下針頭的內(nèi)徑為0. 9mm，溶液流速為0. SmLtT1，噴頭與接地板之間的距離為10cm，電壓為15kV。實(shí)施例12一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，該方法包括以下步驟(1)先將聚乙烯醇和茶多酚加入到水中，90°C時(shí)回流加熱lh，使聚乙烯醇和充分溶解，冷卻至室溫再加入AgNO3溶液，再在50°C攪拌10h，得到一種淡紅色溶液， 即茶多酚/Ag/聚乙烯醇紡絲溶液，所述的聚乙烯醇、水、茶多酚和AgNO3的質(zhì)量比為 1 8 0.025 0.02，所述的 AgNO3 溶液的濃度為 5mg. ml—1 ；(2)將上述步驟(1)所得溶液通過(guò)靜電紡絲儀器紡絲得到一維纖維，然后將該一維纖維置于烘箱中80°C干燥IOh即得產(chǎn)品，所述的靜電紡絲儀器的電紡參數(shù)如下針頭的內(nèi)徑為0. 9mm，溶液流速為1. ZmLtT1，噴頭與接地板之間的距離為15cm，電壓為25kV。實(shí)施例13一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，該方法包括以下步驟(1)先將聚乙烯醇和茶多酚加入到水中，80°C時(shí)回流加熱池，使聚乙烯醇和茶多酚充分溶解，冷卻至室溫再加入AgNO3溶液，再在70°C攪拌15h，得到一種淡紅色溶液，即茶多酚/Ag/聚乙烯醇紡絲溶液，所述的聚乙烯醇、水、茶多酚和AgNO3的質(zhì)量比為 1 12 0.1 0.05，所述的 AgNO3 溶液的濃度為 5mg. ml—1 ；(2)將上述步驟(1)所得溶液通過(guò)靜電紡絲儀器紡絲得到一維纖維，然后將該一維纖維置于烘箱中50°C干燥14h即得產(chǎn)品，所述的靜電紡絲儀器的電紡參數(shù)如下針頭的內(nèi)徑為0. 9mm，溶液流速為0. SmLtT1，噴頭與接地板之間的距離為10cm，電壓為15kV。實(shí)施例14一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，該方法包括以下步驟(1)先將聚乙烯醇加入到水中，90°C時(shí)回流加熱lh，使聚乙烯醇充分溶解，冷卻至室溫再加入茶氨酸，再在50°C攪拌5h，得到茶氨酸/聚乙烯醇紡絲溶液，所述的聚乙烯醇、水和茶氨酸的質(zhì)量比為1 15 0. 025 0.02;(2)將上述步驟(1)所得溶液通過(guò)靜電紡絲儀器紡絲得到一維纖維，然后將該一維纖維置于烘箱中80°C干燥IOh即得產(chǎn)品，所述的靜電紡絲儀器的電紡參數(shù)如下針頭的內(nèi)徑為0. 9mm，溶液流速為1. ZmLtT1，噴頭與接地板之間的距離為15cm，電壓為25kV。實(shí)施例15一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，該方法包括以下步驟(1)先將聚乙烯醇加入到水中，80°C時(shí)回流加熱3h，使聚乙烯醇充分溶解，冷卻至室溫再加入茶氨酸，再在70°C攪拌8h，得到茶氨酸/聚乙烯醇紡絲溶液，所述的聚乙烯醇、 水和茶氨酸的質(zhì)量比為1 18 0. 1 0. 05 ；(2)將上述步驟(1)所得溶液通過(guò)靜電紡絲儀器紡絲得到一維纖維，然后將該一維纖維置于烘箱中50°C干燥14h即得產(chǎn)品，所述的靜電紡絲儀器的電紡參數(shù)如下針頭的內(nèi)徑為0. 9mm，溶液流速為0. SmLtT1，噴頭與接地板之間的距離為10cm，電壓為15kV。
權(quán)利要求
1.一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)先將聚乙烯醇加入到水中，(80-90)°C時(shí)回流加熱(l-:3)h，使聚乙烯醇充分溶解， 冷卻至室溫再加入活性組分，再進(jìn)行后處理，所得溶液供下一步紡絲；(2)將上述步驟(1)所得溶液通過(guò)靜電紡絲儀器紡絲得到一維纖維，然后將該一維纖維置于烘箱中(50-80) °C干燥(10-14)h即得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，其特征在于，所述的活性組分為普洱茶提取液，所述的后處理為在室溫下攪拌(5_7)h，所得溶液為普洱茶提取液/聚乙烯醇紡絲溶液，所述的聚乙烯醇、普洱茶提取液和水的質(zhì)量比為 1 (2-5) (10-15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，其特征在于， 所述的活性組分為普洱茶提取液和AgNO3,所述的后處理為攪拌(1-3) h得到溶液a，再將抗壞血酸加入到水中使之完全溶解得到溶液b，最后將溶液b逐滴加入到溶液a中，再在室溫下攪拌(1- h，所得溶液為普洱茶提取液/Ag/聚乙烯醇紡絲溶液，所述的溶液a中聚乙烯醇、水、普洱茶提取液和AgNO3的質(zhì)量比為1 (7-8) (2-5) (0. 01-0. 03)，所述的溶液 b的抗壞血酸的濃度為(2-4)g/l，所述的AgNO3*抗壞血酸的質(zhì)量比為1 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，其特征在于， 所述的活性組分為茶多酚，所述的后處理為在(50-70) °C攪拌(5-7)h，所得溶液為茶多酚 /聚乙烯醇紡絲溶液，所述的聚乙烯醇、水和茶多酚的質(zhì)量比為1 (15-20) (0.025 0. 1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，其特征在于，所述的活性組分為茶多酚和AgNO3，所述的茶多酚與聚乙烯醇同時(shí)溶解在水中，所述的 AgNO3 WAgNO3溶液的形式加入，所述的后處理為在(50-70) °C攪拌(10_M)h，得到一種淡紅色溶液，即茶多酚/Ag/聚乙烯醇紡絲溶液，所述的聚乙烯醇、水、茶多酚和AgNO3的質(zhì)量比為 1 (8-12) (0.025 0.1) (0. 02-0. 05)，所述的 AgNO3 溶液的濃度為 5mg. πιΓ1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，其特征在于，所述的活性組分為茶氨酸，所述的后處理為在(50-70) °C攪拌(5-8)h，得到茶氨酸/ 聚乙烯醇紡絲溶液，所述的聚乙烯醇、水和茶氨酸的質(zhì)量比為1 (15-18) (0.025 0. 1) (0. 02-0. 05)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，其特征在于， 所述的靜電紡絲儀器的電紡參數(shù)如下針頭的內(nèi)徑為0. 9mm，溶液流速為0. 3 1. ZmLh—1，噴頭與接地板之間的距離為10 15cm，電壓為15 25kV。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，其特征在于，聚乙烯醇、茶多酚、茶氨酸、硝酸銀、抗壞血酸的純度都為分析純。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種構(gòu)筑負(fù)載茶葉活性組分微納纖維的方法，該方法包括以下步驟(1)先將聚乙烯醇加入到水中，(80-90)℃時(shí)回流加熱(1-3)h，使聚乙烯醇充分溶解，冷卻至室溫再加入活性組分，再進(jìn)行后處理，所得溶液供下一步紡絲；(2)將上述步驟(1)所得溶液通過(guò)靜電紡絲儀器紡絲得到一維纖維，然后將該一維纖維置于烘箱中(50-80)℃干燥(10-14)h即得產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)易、處理方便、易于工業(yè)化等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)D01D1/02GK102345175SQ20101024595
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2010年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月5日
發(fā)明者吳慶生, 朱子春, 朱鐵建, 李平, 林琳, 蘇亞娟, 謝勁松, 陳慶春 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)