DOI:10.1016/j.chemosphere.2020.128967

本研究提出了一种利用生物材料聚酰胺56（PA56）静电纺丝制备纳米纤维膜的绿色生物工艺。利用赖氨酸的全细胞生物转化技术从重组大肠杆菌中提取出尸胺，作为PA56前体。然后将己二酸与由溶剂萃取蒸馏获得的纯化尸胺混合，制备出PA56。所制备的PA56的热特性如下：熔点为250℃，结晶点为220℃，降解温度为410℃。经静电纺丝进一步制备了PA56纳米纤维膜（PAM）。通过活性红141染料与PAM的氨基反应得到染色膜（P-Dye）。将聚（六亚甲基双胍）（PHMB）连接到P-Dye上以生成P-Dye-PHMB。另一方面，将用于促进PHMB附着的含海藻酸钠的PAM（P-Alg-PHMB）与P-Dye-PHMB对致病菌株大肠杆菌和恶臭假单胞菌的抗菌活性进行了比较。P-Alg-PHMB对大肠杆菌（97％）和恶臭假单胞菌（100％）显示出优异的抗菌效果。本研究所提出的绿色生物工艺可用于制备新型生物医用膜和功能性纺织品。

图1.（A）通过重组大肠杆菌将赖氨酸转化为尸胺的全细胞生物转化示意图。（B）在1M（圆形，蓝色），1.5M（三角形，绿色）和2M（正方形，红色）的赖氨酸浓度下进行转化和生产。（C）有（左斜杠）无（实心）VB6辅助反应时，2、4和6h的最佳pH值和尸胺产量。

图2.尸胺萃取的MEK回收效率。检测了新鲜MEK（实心），第一次重复使用（左斜杠）和第二次重复使用（右斜杠）的效率。

图3.（A）在45℃和65℃下合成PA56盐的DSC曲线。（B）在45℃和65℃下合成PA56盐的TGA曲线。插图是PA56盐TGA曲线的推导。（C）PA56的DSC曲线，显示Tm和Tc。（D）PA56的TGA曲线，插图为TGA曲线的推导。

图4.PA56纳米纤维膜（PAM）及其衍生材料俯视图的SEM图像。（A，B）PAM，（C）P-染料，（D）P-染料-PHMB，（E）P-Alg和（F）P-Alg-PHMB纳米纤维形态。（A，C，E）的放大倍数为5μm，（B）为2μm，（D，F）为1μm。

图5.（A）PAM（红线），P-染料（黑线），P-染料-PHMB（绿线）和P-Alg-PHMB（黄线）纳米纤维膜的FTIR光谱。（B）活性红141（红线）和PHMB（蓝线）。

图6.（A，D）PAM，（B，E）P-Dye-PHMB和（C，F）P-Alg-PHMB纳米纤维膜对大肠杆菌（上）和恶臭假单胞菌（下）的抗菌定量分析。

图7.活性染料或海藻酸钠在PAM上的吸附量（A），PHMB在P-Dye或P-Alg上的吸附量（B）。

图8.分别用P-Dye-PHMB和P-Alg-PHMB纳米纤维膜对大肠杆菌（实心柱）和恶臭假单胞菌（空心柱）进行抗菌定量分析。