Box-Behnken响应面法优化白及多糖/聚乙烯醇湿法纺丝工艺及纤维性能评价

作者：杨凯; 马子豪; 李源; 高元平; 杨晓; 曾锐; 张吉仲^*; 何欣; 王怡晗

来源：中草药, 2020, 51(14): 3645-3654.

• 白及多糖
• 复合纤维
• Box-Behnken设计
• 响应面法
• 药辅合一
• 抗菌
• 盐酸小檗碱
• 湿法纺丝

目的采用Box-Behnken响应面法优化白及多糖(BSP)/聚乙烯醇(PVA)湿法纺丝工艺,制备复合纤维,并进行结构表征及性能评价。方法以纤维的断裂强力、断裂强度和断裂伸长率3个力学性能数据的总评归一值为评价指标,对BSP质量分数、PVA质量分数、BSP/PVA体积混合比、凝固时间和纺丝速度5个因素进行单因素考察。在单因素考察的基础上,对BSP质量分数、BSP/PVA体积混合比和凝固时间3个因素进行响应面设计,优化BSP/PVA复合纤维的纺丝工艺。通过扫描电子显微镜、红外光谱、差示量热扫描、吸湿性测试,表征和分析纤维的形貌与结构、热学性能、吸湿性能。以盐酸小檗碱(BH)作为模型药物,评价复合纤维的载药性能及载药纤维的抗菌活性。结果最佳纺丝工艺为BSP质量分数7.5%,BSP/PVA体积混合比1∶1,凝固时间3min。复合纤维的表面致密,内部形成三维网状结构,产生分子间作用力,热/力学性能增强,吸湿性能表现优良。复合纤维载药包封率达70.2%,载药纤维在抑菌圈测试中形成明显的抑菌圈,对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌具有良好的抑菌效果。结论优化的纺丝工艺可行、成本低廉,制备的BSP/PVA复合纤维具有较好的物理性能,且具有一定包载能力,其在生物医用纺织品领域的应用值得进一步研究。

• 单位
  西南民族大学