DOI:10.1016/j.chemosphere.2020.128967
本研究提出了一種利用生物材料聚酰胺56（PA56）靜電紡絲制備納米纖維膜的綠色生物工藝。利用賴氨酸的全細胞生物轉化技術從重組大腸桿菌中提取出尸胺，作為PA56前體。然后將己二酸與由溶劑萃取蒸餾獲得的純化尸胺混合，制備出PA56。所制備的PA56的熱特性如下：熔點為250℃，結晶點為220℃，降解溫度為410℃。經靜電紡絲進一步制備了PA56納米纖維膜（PAM）。通過活性紅141染料與PAM的氨基反應得到染色膜（P-Dye）。將聚（六亞甲基雙胍）（PHMB）連接到P-Dye上以生成P-Dye-PHMB。另一方面，將用于促進PHMB附著的含海藻酸鈉的PAM（P-Alg-PHMB）與P-Dye-PHMB對致病菌株大腸桿菌和惡臭假單胞菌的抗菌活性進行了比較。P-Alg-PHMB對大腸桿菌（97％）和惡臭假單胞菌（100％）顯示出優異的抗菌效果。本研究所提出的綠色生物工藝可用于制備新型生物醫用膜和功能性紡織品。
圖1.（A）通過重組大腸桿菌將賴氨酸轉化為尸胺的全細胞生物轉化示意圖。（B）在1M（圓形，藍色），1.5M（三角形，綠色）和2M（正方形，紅色）的賴氨酸濃度下進行轉化和生產。（C）有（左斜杠）無（實心）VB6輔助反應時，2、4和6h的最佳pH值和尸胺產量。
圖2.尸胺萃取的MEK回收效率。檢測了新鮮MEK（實心），第一次重復使用（左斜杠）和第二次重復使用（右斜杠）的效率。
圖3.（A）在45℃和65℃下合成PA56鹽的DSC曲線。（B）在45℃和65℃下合成PA56鹽的TGA曲線。插圖是PA56鹽TGA曲線的推導。（C）PA56的DSC曲線，顯示Tm和Tc。（D）PA56的TGA曲線，插圖為TGA曲線的推導。
圖4.PA56納米纖維膜（PAM）及其衍生材料俯視圖的SEM圖像。（A，B）PAM，（C）P-染料，（D）P-染料-PHMB，（E）P-Alg和（F）P-Alg-PHMB納米纖維形態。（A，C，E）的放大倍數為5μm，（B）為2μm，（D，F）為1μm。
圖5.（A）PAM（紅線），P-染料（黑線），P-染料-PHMB（綠線）和P-Alg-PHMB（黃線）納米纖維膜的FTIR光譜。（B）活性紅141（紅線）和PHMB（藍線）。
圖6.（A，D）PAM，（B，E）P-Dye-PHMB和（C，F）P-Alg-PHMB納米纖維膜對大腸桿菌（上）和惡臭假單胞菌（下）的抗菌定量分析。
圖7.活性染料或海藻酸鈉在PAM上的吸附量（A），PHMB在P-Dye或P-Alg上的吸附量（B）。
圖8.分別用P-Dye-PHMB和P-Alg-PHMB納米纖維膜對大腸桿菌（實心柱）和惡臭假單胞菌（空心柱）進行抗菌定量分析。
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