(1)共混法制备生物活性纤维。在纤维的纺丝成型过程中,生物活性物质可以通过互溶、互熔或以超细粉体的形式分散在纤维中。例如,把丝胶与聚乙烯醇共混后制成的纤维在具有良好物理性能的同时,具有优异的保健功效。Ma等把磺胺与海藻酸钠混合后制备纺丝溶液,通过湿法纺丝制备的含磺胺海藻酸盐纤维在缓释磺胺的过程中具有优良的广谱抗菌性能。Bazhban等把环糊精与并壳聚糖反应后在壳聚糖分子链上负载环糊精,并与聚乙烯醇在水溶液中混合,通过静电纺丝制备的共混纤维可以负载药物,起到缓释药物的作用。Song等把胰蛋白酶与聚乳酸混合后通过静电纺丝制备含有胰蛋白酶的聚乳酸纤维,并用戊二醛交联使胰蛋白酶更好地与聚乳酸结合。研究显示,该纤维能把与其接触的明胶降解成氨基酸,在美容化妆材料中有很好的应用价值。
(2)吸附法制备生物活性纤维。利用纤维材料无定形区的多孔特性可以使纤维吸附活性物质后产生各种生物活性。Kostic等用银离子处理大麻纤维后得到的负载银离子的纤维对大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌均有良好的抑制作用。Hong等用具有抗氧化、抗肿瘤、抑菌性能的酚酸、没食子酸、对羟基苯甲酸等植物提取物处理棉纤维,使其对金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯氏菌有良好的抑制作用。
(3)涂层法制备生物活性纤维。在纤维表面覆盖一层具有生物活性的化合物是制备生物活性纤维的一个重要途径。
Smiechowicz等以硝酸银为原料,采用还原剂在纤维素纤维上形成颗粒直径小、颗粒聚集少的纳米银。Montazer等以硫酸铜为原料、葡萄糖为还原剂在棉纤维上形成Cu2O颗粒,处理后得到的纤维对甲基蓝的降解有很强的光催化作用,同时对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有很强的抗菌作用。Ristic等和Fras-Zemljic等采用壳聚糖溶液和纳米粉体在纤维素纤维表面形成一层壳聚糖表皮层,产生良好的抗菌作用。(www.xing528.com)
(4)反应法制备生物活性纤维。通过化学反应改变纤维结构后使其负载生物活性成分是制备生物活性纤维的另一个重要途径。Peila等和Cravotto等分别用β-环糊精处理棉纤维和黏胶纤维,利用环糊精负载薄荷醇、积雪草、银杏叶等植物提取物,其负载的环糊精在释放出活性成分后,可通过再吸附法为纤维补充活性成分。
通过与棉纤维、黏胶纤维、真丝、羊毛等纤维中高活性基团的反应可以在纤维上负载多种生物活性物质。例如,Pejic等用高碘酸钠使棉纤维氧化成多醛结构,然后吸附水溶液中的胰岛素后得到胰岛素含量约为55mg/g的改性棉纤维,该纤维以每24h释放1.3~1.6mg的胰岛素的速度,可持续释放20天。Nikolic等以氧化黏胶纤维为原料制备负载胰蛋白酶的纤维。Nadiger & Shukla用芦荟提取液处理真丝纤维,采用丁烷四羧作为交联剂,发现负载15%芦荟的真丝纤维具有优良的抗菌性能。Nogueira等通过共价键交联在棉纤维上负载L-半胱氨酸,制备的改性纤维对肺炎克雷伯菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为89%和83%。Fu等采用蛋白酶、转谷氨酰胺酶、酪氨酸酶、漆酶等酶处理羊毛和真丝纤维后有效提高了纤维的生物活性及其在美容化妆领域中的应用价值。
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