DOI: 10.1002/app.49862
角蛋白基材料因其出色的生物相容性和生物降解性而被廣泛用于生物醫學領域。在這項研究中,從廢羊毛纖維中提取角蛋白,并與聚己內酯(PCL)混合,采用靜電紡絲法制備了PCL/角蛋白納米纖維墊。將靜電紡絲的PCL/角蛋白納米纖維墊在稀釋的次氯酸鈉溶液中氯化,以賦予其抗菌性能。通過掃描電子顯微鏡、X射線光電子和傅立葉紅外光譜對制備的納米纖維墊進行了表征。研究了氯化時間對墊子活性氯負載的影響。含0.78±0.009wt%活性氯的氯化PCL/角蛋白納米纖維墊對革蘭氏陽性金黃色葡萄球菌(ATCC 6538)和革蘭氏陰性大腸桿菌O157:H7(ATCC 43895)表現出較強的抗菌活性,分別降低了6.88和6.81log。結果表明,該纖維墊與小鼠成纖維細胞(L929)相容。氯化PCL/角蛋白納米纖維墊在生物醫學領域有著廣闊的應用前景。
圖1.通過靜電紡絲制備PCL/角蛋白納米纖維墊(a)。在稀釋的次氯酸鈉溶液中處理墊子(b),形成含肽的氨基酸和N鹵代胺(c)。PCL,聚己內酯[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖2.MW標準(a)和再生角蛋白(b)的SDS-PAGE結果。MW,分子量[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖3.由含12.5wt%PCL的紡絲溶液制備的PCL納米纖維的SEM圖(a),以及由12.5wt%PCL與1、2、3、4、5wt%羊毛角蛋白的紡絲溶液混合物制備的PCL/角蛋白納米纖維的SEM圖(b-f)。在所有情況下,溶劑均為98%甲酸。PCL,聚己內酯;SEM,掃描電子顯微鏡[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖4.PCS/角蛋白樣品(a)和氯化PCL/角蛋白樣品(b)的XPS全掃描。氯化PCL/角蛋白樣品與元素C、O、N、S和cl的能量色散X射線光譜(EDS)點元素映射(c)。PCL,聚己內酯;XPS,X射線光電子[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖5.氯化后納米纖維墊的活性氯含量和重量變化(a)。由1wt%角蛋白紡絲溶液制備的納米纖維墊在不同氯化時間下的活性氯含量(b)。未氯化的納米纖維墊(c)和氯化的納米纖維墊(d)的SEM圖像。SEM,掃描電子顯微鏡[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖6.FTIR光譜分析:PCL納米纖維墊(a)和氯化0、2、4、6、8、10、15、30、60分鐘的PCL/角蛋白納米纖維墊(b-j)。FTIR,傅立葉變換紅外光譜;PCL,聚己內酯[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖7.在10s氯化前后,PCL/角蛋白納米纖維墊的接觸角。PCL,聚己內酯[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖8.PCL、PCL/角蛋白和PCL/角蛋白-cl納米纖維墊對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌O157:H7的抗菌活性(a)。孵育24小時后,小鼠成纖維細胞(L929)在納米纖維墊和對照上的細胞活力(b):(A)對照,(B)PCL納米纖維墊,(C)PCL/角蛋白納米纖維墊,(D)氯化2分鐘的PCL/角蛋白納米纖維,(E)氯化30分鐘的PCL/角蛋白納米纖維墊。a接種量為7.61×106 CFU/樣品(6.88log)。b接種量為6.40×106 CFU/樣品(6.81log)。PCL,聚己內酯[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]