海藻纤维的抗菌性能研究文献综述

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1、文献综述海藻纤维的抗菌性能研究一、引言在人类历史的长河中，随着文明的发展和科技的进步，人们身上的穿着也在不断变化着。祖辈们种植棉花、大麻，种桑养蚕向大地要纤维，父辈们开采石油从地下找纤维，现在我们获取纤维的领域从陆地扩展到了海洋———向海洋要纤维。目前使用最多的纺织纤维是天然纤维、再生纤维和合成纤维。其中，合成纤维的主要原料是石油，属于不可再生资源，随着世界石油资源的日趋紧张，加上生产中的高能耗、高污染等问题，因此需要研究开发利用其他纤维来替代，而目前最理想的替代品是生物可降解纤维。生物可降解纤维是指在自然界微生物，如细菌、霉菌和藻类的作用下，可完全分解为低分子化合物的纤维

2、材料。生物可降解纤维是对环境友好的材料，它减少了人类文明对环境的负担，是一种在现代文明和自然界之间达到平衡的方法，因此将成为未来的主要纤维之一，海藻纤维就是这样一种纤维。海洋中存在几万种海藻，按颜色可分为红藻、褐藻、绿藻和蓝藻四大类。海藻纤维的原料主要来自海带、巨藻、墨角藻、昆布（Laminariae）和马尾藻等褐藻类所提取的海藻多糖，在褐藻的细胞壁中以金属盐类形式存在。早在1944年，Speakman和Chamberlain就对海藻纤维的生产工艺作了详细的研究，制得了与粘胶纤维性能相似的纤维。海藻纤维是一种新型的绿色环保纤维，具有阻燃、防辐射、抗菌除臭、生物降解等多种功能

3、，符合纤维发展的趋势，具有巨大的开发价值。二、海藻纤维的结构和制备海藻纤维又称海藻酸纤维、碱溶纤维、藻蛋白酸纤维，其原料来自天然海藻中所提取的海藻酸。2.1海藻酸结构海藻酸为多糖类大分子聚合物，由β-D-甘露糖醛酸（M单元）和α-L-古罗糖醛酸（G单元）两种组分构成，M和G是一对异构体，如图1所示。这两个组分以多聚甘露糖醛酸（M）n和多聚古罗糖醛酸（G）n按不规则的排列顺序分布于分子链中，两者中间以交替MG或多聚交替（MG）n相连接，形成无规嵌段共聚物。由图2可知，海藻酸分子链由三种链段组成，即M嵌段、G嵌段和MG嵌段。2.2海藻纤维的制备海藻纤维的纺丝原料通常为可溶性的海

4、藻酸钠，其制取的方法是：先用稀酸处理海藻，使其转变为海藻酸，然后加碱加热提取，生成钠盐溶出，过滤后，加钙盐生成海藻酸钙沉淀，该沉淀经酸液处理转变成不溶性海藻酸，脱水后加碱转变成钠盐，烘干后即为海藻酸钠。海藻纤维一般通过湿法纺丝工艺制得，其方法是：将可溶性海藻酸钠溶于水中形成粘稠的纺丝原液，过滤脱泡后通过喷丝孔挤出到含有二价金属阳离子（通常为Ca2+）的凝固浴中，形成固态海藻酸盐初生纤维。初生纤维经过拉伸、水洗、干燥、卷绕后形成纤维。2.3海藻纤维的特点2.3.1高吸收性可以吸收伤口大量渗出液，致使换绷带的时间相对延长，减少换绷带的次数，同时也能减少护理时间，降低护理费用。2

5、.3.2易去除性海藻酸盐纤维与渗出液接触后，经过膨化形成了柔软的凝胶。于是，高M海藻酸盐纤维就可以通过用温热的盐水溶液淋洗来去除；还有高古罗糖醛酸海藻酸盐绷带在治愈过程中，膨化度较小，可以整片的拿掉，这对伤口新生的娇嫩组织也有极大的保护作用。2.3.3高透氧性海藻酸纤维吸湿后形成亲水性凝胶，与亲水基团结合的“自由水”成为氧气传递的通道，氧气通过吸附一扩散一解吸的原理从外界环境进入伤口内环境。这样纤维内的高干露糖醛酸段作为纤维大的分子骨架连接点，形成氧气渗入的微孔，避免了伤口缺氧环境，提高了伤口治愈的质量。2.3.4凝胶阻塞性质海藻酸盐织物与渗出液接触时，纤维大大的膨化，大量

6、的渗出液保持在处于凝胶结构的纤维中。单个纤维的膨化，减少了纤维之间的细孔结构，阻止了渗出液的散布，海藻酸盐织物的“凝胶阻塞”性质，大大的减少了伤口渗出物的散布对健康组织的浸溃作用。2.3.5生物降解性和相容性海藻酸盐纤维是一种生物可降解的纤维，这就解决了对环境污染的问题，其生物相容性使其在作为手术线时可以被人体自动分解，不必二次拆线。这样，可以减少患者的痛苦，缩短患者恢复周期。三、海藻纤维的生产方法世界海洋中有许多种海藻，海藻纤维的原材料来自天然海藻中所提取的海藻多糖，其有机多糖部分由β-D-甘露糖醛酸（简称M）和α-L-古罗糖醛酸（简称G）两种组分构成。科学家们经过细致和

7、深入的研究，明确了海藻酸分子中这两个组分是多聚甘露糖醛酸（M）和多聚古罗糖醛酸（G）以不规则的排列顺序分布于分子链中，两者中间以交替MG或多聚交替（MG）n相连接。目前，在可用作制备海藻纤维的原料中，最常用的是可溶性钠盐粉末，即海藻酸钠。先用稀酸处理海藻使不溶性海藻酸盐转变成海藻酸，然后加碱加热，生成可溶性的钠盐溶出，过滤后，加钙盐生成海藻酸钙沉淀，该沉淀经酸液处理转变成不溶性海藻酸，脱水后加碱转变成钠盐，烘干后即为海藻酸钠。海藻纤维通常由湿法纺丝制备，先将可溶性海藻酸盐（例如海藻酸钠）溶于水中形成粘稠溶液，然后通