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具体实施方式

】

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1至图4所示，本申请的一较佳实施例中的一种抗菌纳米纤维的制备方法，包括：

S1：提供纺丝装置：纺丝装置包括储液池1、与储液池1电连接的高压电源3及设置在储液池1一侧的接收件2，接收件2接地以与储液池1之间形成静电场。其中，储液池1具有凹部11，凹部11的底面的截面为弧形。该弧形为球体所切后形成的弧形。并且，接收件2包括绕一转轴转动的接收体21、及驱动接收体21转动的驱动体，驱动体驱动接收体21转动进而使得射流被均匀接收在接收体21上。为了保证被接收的射流的均匀性，在本实施例中，接收体21呈圆柱状，且驱动体为电机。圆柱状的接收体21具有外表面，外表面为接收面。在其他实施例中，接收体21的形状也可为其他，例如长方体等，在此不做具体限定，根据实际情况而定。

S2：配置纺丝溶液：称取聚乳酸、壳聚糖及芦荟素并溶于溶剂，以形成纺丝溶液。在本实施例中，溶剂包括三氯甲烷和N，N-二甲基甲酰胺，三氯甲烷和N，N-二甲基甲酰胺的比例范围为10:0-6:4。优选的，三氯甲烷和N，N-二甲基甲酰胺的比例范围为9:1。

S3：制备纳米纤维：将纺丝溶液放置在储液池1内，纺丝溶液在静电场的作用下形成射流，射流被接收在接收件2上以形成纳米纤维，如图2所示。

本申请还涉及一种抗菌纳米纤维，采用如上抗菌纳米纤维的制备方法制成。

为了具体说明本申请的方法所制得的纳米纤维的水蒸气透过率及疏水性得到增强，下面例举几个实施例做具体说明。

预先配置好不同的纺丝溶液，并以不同的纺丝溶液进行纺丝以制备纳米纤维。不同的纺丝溶液如下：

分别配置纯聚乳酸(PLA)、聚乳酸/壳聚糖(PLA/CS)及聚乳酸/壳聚糖/芦荟素(PLA/CS/Aloin)溶液。

纯聚乳酸(PLA)溶液的配置：将2.8g(7wt％)聚乳酸放入47.2g的三氯甲烷(CF)和N，N-二甲基甲酰胺(DMF)混和溶液(三氯甲烷和N， N-二甲基甲酰胺溶液的比例分别为10:0、9:1、8:2、7:3和6:4)中，将其搅拌至聚乳酸完全溶解，得到聚乳酸溶液。

聚乳酸/壳聚糖(PLA/CS)溶液的配置：分别将质量分数为1wt％，1.5 wt％,2wt％的壳聚糖加入到质量分数为7wt％聚乳酸溶液中，其溶剂为9:1的三氯甲烷和N，N-二甲基甲酰胺溶液，其搅拌至聚乳酸完全溶解，得到聚乳酸(PLA)/壳聚糖(CS)溶液。其中，CF：DMF为9:1。

聚乳酸/壳聚糖/芦荟素(PLA/CS/Aloin)溶液的配置：将2.8g聚乳酸、 0.4g壳聚糖和6mg芦荟素放入33.12g的三氯甲烷和3.68g的N，N-二甲基甲酰胺溶液中，将其搅拌至聚乳酸完全溶解，得到聚乳酸(PLA)/壳聚糖(CS)/ 芦荟素(aloin)溶液。其中，CF：DMF为9:1。

然后将上述配置的纯聚乳酸(PLA)、聚乳酸/壳聚糖(PLA/CS)及聚乳酸/壳聚糖/芦荟素(PLA/CS/Aloin)溶液分别加入至储液池中进行纺丝，以制得纯聚乳酸纳米纤维、聚乳酸/壳聚糖纳米纤维及聚乳酸/壳聚糖/芦荟素纳米纤维。其中，纯聚乳酸纳米纤维、聚乳酸/壳聚糖纳米纤维根据其纺丝溶液的配比的不同，所形成的形貌也不一致。

实施例1：

对配置的纺丝溶液的电导率及粘度进行测试。纳米纺丝中，制备所得的纳米纤维的直径与纺丝溶液的电导率和粘度息息相关。纺丝溶液的粘度越高，制备所得的纳米纤维的直径越大；纺丝溶液的电导率越低，制备所得的纳米纤维的直径越大。

具体的，用粘度计(SNB-1)测定纺丝溶液的粘度，用电导率计 (DDS-307A)测定纺丝溶液的电导率。每种纺丝溶液均在相同室温下测了五次的平均值，结果如表1所示。可见，随着DMF的含量的增加，溶液的粘度逐渐降低，其电导率逐渐增加。当壳聚糖加入7wt％聚乳酸溶液，溶液的粘度增加，其电导率下降。在聚乳酸/壳聚糖溶液中加入微量芦荟素后，其粘度与电导率与未加入前相似。可见，芦荟素的加入，对聚乳酸/壳聚糖溶液的电导率和粘度并不影响。

表1纺丝溶液不同组分的粘度和电导率

实施例2：

对不同溶液制备所得的纯聚乳酸纳米纤维、聚乳酸/壳聚糖纳米纤维及聚乳酸/壳聚糖/芦荟素纳米纤维的表面结构和直径分布进行分析。

表面结构分析：将待测的纳米纤维膜表面经过喷金后，采用冷场发射扫描电镜(SEM)观察其形貌。设置冷场加速电压3kV或5kV(根据清晰度调节)，室温下拍摄不同放大倍数的电镜图片并保存。如图3所示，其是质量分数为7wt％PLA在不同的溶剂比例下的纺丝效果，可以看出不同比例的溶剂对纤维的形貌和均匀性影响很大。随着DMF的含量的增加，纤维表面由多孔分布到表面无孔分布。如图3中的(a)所示，当CF和DMF的比例为9:1 时，即PLA(90/10)纤维表面孔隙分布均匀，纤维形态较好，纳米纤维表面与内部都有孔隙；当CF：DMF为8:2时，仅在纳米纤维内部有孔隙；当CF：DMF为7:3时，纳米纤维表面向其内部收缩，无明显孔隙生成。因此，在CF： DMF比例为9:1的时候，纤维的直径分布及纤维形貌最为理想。

图4为PLA/CS不同含量的壳聚糖的纤维形貌。如图4中的(a)、(b)及 (c)所示，随着CS含量的增加，纤维表面孔隙结构不明显，因此仅选择壳聚糖的质量分数为1wt％作后续研究，即PLA:CS＝7:1(图4中(a)所示结果)。如图4中的(d)所示，当加入微量的芦荟素后对PLA/CS的纤维形貌影响不大。

直径尺寸分析：在所拍的每份样品的电镜图取5张电镜图中随机抽取 100根纤维，运用Image J软件测量纤维直径分布，并求其平均值、标准差和置信区间。如图5所示，可以看出随着DMF的含量的增加，纤维直径减小，纤维的均匀度提高。如图4的(a)、(b)及(c)所示，，随着CS含量的增加，PLA/CS多孔纳米纤维的平均直径呈增大趋势，纤维直径分布的均匀性降低，这是由于PLA/CS纺丝液粘度增加，电导率降低所致。且如图4中的(a)和(d)所示，组分为PLA/CS和PLA/CS/Aloin纤维的直径相近，但加入芦荟素后纤维的均匀度提高。

实施例3：

对不同溶液制备所得的纯聚乳酸纳米纤维、聚乳酸/壳聚糖纳米纤维及聚乳酸/壳聚糖/芦荟素纳米纤维的产量进行分析。

当组分为纯PLA时，不同的溶剂比例对纤维产量有影响，DMF含量提高，纺丝溶液电导率提高，粘度降低，导致纤维的产量相应提高。当加入一定量的壳聚糖，影响其纺丝溶液的电导率与粘度，产量降低但依旧大于大于20g/h，可实现所制备的纳米纤维的实际生产应用。加入微量芦荟素后的纺丝溶液的粘度和电导率均与未加入之前相似，因此其产量与因此其产量与PLA/CS(90/10)相近。具体结果如表2所示。

表2

实施例4：

对不同溶液制备所得的纯聚乳酸纳米纤维、聚乳酸/壳聚糖纳米纤维及聚乳酸/壳聚糖/芦荟素纳米纤维的水蒸气透过率、接触角和溶胀度检测纳米纤维膜的性能指标进行检测。检测结果如表3所示。

表3

计算结果如表3所示，由于PLA占较高比例，导致所有纳米纤维膜的接触角都大于90°，均为疏水性材料。对于纯的PLA纳米纤维膜来说，表面多孔的纳米纤维(PLA(90/10))的接触角高于表面无孔的纳米纤维 (PLA(80/20))，这是由于纳米纤维表面的孔隙结构可以进一步扩大其比表面积，增强疏水性能。另外，多孔PLA纳米纤维的孔隙率高于无孔PLA纳米纤维的孔隙率，PLA/CS和PLA/CS/Aloin纳米纤维的孔隙率相似。

所制备纳米纤维膜的水蒸气透过率均在2000-2500g/m2/day。多孔PLA 纳米纤维膜(PLA(90/10))的水蒸气透过率和表面无孔纳米纤维膜 (PLA(80/20))相似，但多孔PLA纳米纤维膜水蒸气透过率比较稳定。纯PLA 纳米纤维膜的水蒸气透过率均低于PLA/CS和PLA/CS/aloin纳米纤维膜。其因为亲水性的壳聚糖与芦荟的加入，增强了水蒸气对膜的渗透性，使得其纤维膜的水蒸气透过率增加。另外，多孔PLA纤维的溶胀度显著高于无孔 PLA纤维的孔隙率，PLA/CS和PLA/CS/Aloin纳米纤维的溶胀度也相似。

实施例5：

对不同溶液制备所得的聚乳酸/壳聚糖纳米纤维、聚乳酸/壳聚糖/芦荟素纳米纤维的抗菌性能进行检测。

采用振荡法检测棉、聚乳酸/壳聚糖纳米纤维制备的纤维膜、聚乳酸/ 壳聚糖/芦荟素纳米纤维制备的纤维膜对金黄色葡糖球菌(Staphylococcus aureus)和大肠杆菌(Escherichia coli)的抗菌性能，具体包括以下步骤：

琼脂培养基和液体培养基的配制：

灭菌：抗菌实验中所用的试管、培养皿、量筒、移液枪枪头，细菌培养基，琼脂培养基在使用前必须经过高压蒸汽灭菌处理。具体操作是：将玻璃器皿用报纸包好，培养基用硅胶塞封好后用报纸将瓶口包住，置于高压蒸汽灭菌锅中在103KPa、125℃灭菌30h，灭菌完成之后，将所有器皿放到洁净操作台上，并打开紫外灯杀菌30min。

菌液的培养：用接种环从3-10代的细菌(金黄色葡萄球菌、大肠杆菌) 试管斜面各取一环细菌，在琼脂平板上划线，并在37℃下培养18-24h。用接菌环从平板中挑出典型的单菌落分别接种于10mL的试管细菌培养液中，以37℃，130rpm震荡培养18～24h后得到菌悬液。制得的菌悬液中菌落数较大，需要先用稀释法调整细胞浓度为1×109～5×109CFU/ml。接着吸取2～ 3ml(大肠杆菌取下限，金黄色葡萄球菌取上限)加入9ml肉汤中混合均匀，再取1ml加入另一支装有9ml营养肉汤的试管中混合均匀，再取1ml加入装有9mlPBS缓冲液的试管中混合均匀，稀释至活菌数目为3×105～ 5×105CFU/ml。

样品与菌液接触：将0.15g的两种纳米纤维膜样品和棉分别剪成 5mm×5mm标准大小，分别放入装有14ml的PBS缓冲液三角烧瓶中并加入 1ml的细菌悬液。将三角烧瓶放入25℃恒温振荡器，以300rpm震荡18-24h。

浇板：到规定的时间后，从锥形瓶内取1ml振荡后的溶液，移入装有 9mlPBS缓冲液的试管中，混合均匀。以10倍稀释法系列稀释至合适的倍数，取合适倍数的稀释液1ml移入灭菌的平皿，浇注10-15ml的琼脂后待室温凝固后，放入37℃的恒温培养箱中培养24h后进行平皿活菌计数。

抑菌率计算：实验结果以抑菌率为标准，抑菌率参照以下公式，计算结果如表4所示。

R＝(N-N₀)/N

其中：R为抑菌率，N为标准空白对照组与细菌接触一定时间后的菌落数(CFU/ml)，N₀为纤维膜与细菌接触一定时间后的菌落数(CFU/ml)。

表3纳米纤维的抗菌性能

如表3所示，聚乳酸/壳聚糖纳米纤维膜对大肠杆菌抑菌效果较低，对金黄色葡萄球菌抑菌效果也较低。加入芦荟素后，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果明显，均达到99.99％。

综上所述：通过将聚乳酸、壳聚糖和芦荟素溶于溶剂以制备纺丝溶液，其制备的纳米纤维的直径均匀且空隙占比表面积较大，从而增强纳米纤维的疏水性能；同时，亲水性的壳聚糖和芦荟素可增强水蒸气对纳米纤维的渗透性，从而增加了纳米纤维的水蒸气透过率，在保护伤口的同时能够促进伤口的愈合

上述仅为本申请的一个具体实施方式，其它基于本申请构思的前提下做出的任何改进都视为本申请的保护范围。