改性殼聚糖-TiO2復合抗菌材料的研究.pdf

1、殼聚糖(CS)是自然界存在的唯一的堿性多糖，具有優(yōu)越的生物相容性，生物可降解性，且降解產(chǎn)物無毒、無免疫反應、無致癌性。殼聚糖還具有廣譜抗菌作用，尤其是對革蘭氏陽性細菌效果顯著。鑒于納米TiO2具有無毒、抗菌并分解細菌等特性，在總結和借鑒前人研究成果的基礎上，本論文將TiO2引入到改性殼聚糖分子中，首次合成了O-季銨鹽-N-殼聚糖席夫堿/TiO2復合抗菌材料(O-HTCCS/TiO2復合抗菌材料)，同時也對CS進行了改性，設計合成了O-2

2、-羥丙基三甲基殼聚糖季銨鹽(QACS)、O-季銨鹽-N-殼聚糖席夫堿(O-HTCCS)，對改性產(chǎn)物進行了理化分析和結構表征，并且采用接觸震蕩法對改性產(chǎn)物分別對革蘭式陽性和革蘭氏陰性菌的抗菌活性研究。
　　分別采用超聲波降解法和微波輻射法以甲殼素為原料制備了CS，結果發(fā)現(xiàn)微波輻射法制備CS可以提高CS的脫乙酰度(DD)（最大脫乙酰度可達85％-90％），縮短反應時間，適當控制反應條件可以制備高粘均分子量和低粘均分子量的CS。對微波輻

3、射制備的CS進行抗菌活性研究表明，當DD值在80±1％范圍內時，對大腸桿菌具有很好的抗菌活性;當DD值在60％左右，對金黃色葡萄球菌具有很好的抗菌活性。
　　通過CS和3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨設計合成了QACS，其接枝率在50％-60％，并利用紅外光譜和核磁共振碳譜對產(chǎn)物的分子結構進行表征，確定所合成的化合物即為目標產(chǎn)物。對QACS和CS的XRD譜圖分析表明，QACS比CS具有更好的晶體結構。QACS的抗菌實驗研究表明，QA

4、CS對大腸桿菌的MIC為0.025 mg/mL，較之CS的MIC為0.125 mg/mL，其抗菌性更強。QACS對金黃色葡萄球菌的抗菌活性非常好，其MIC達到0.0125 mg/mL，遠優(yōu)于CS。
　　基于QACS優(yōu)異的抗菌活性，在-NH2上引入疏水性肉桂醛Schiff堿結構，制備具有雙抗菌結構基團殼聚糖季銨鹽的Schiff堿O-HTCCS，通過紅外光譜和核磁共振碳譜對產(chǎn)物的分子結構進行表征，確定所合成的化合物即為目標產(chǎn)物，常溫下

5、，其不溶于水，化學穩(wěn)定性比CS有所增強。O-HTCCS抗菌實驗研究表明，其對大腸桿菌的MIC為0.2mg/mL，與CS相比較沒有顯著差異;O-HTCCS對金黃色葡萄球菌的MIC為0.025mg/mL，而CS的MIC大于0.8mg/mL，遠優(yōu)于CS。
　　本文以O-HTCCS為原料，首次采用超聲波法引入無機抗菌材料-納米TiO2，制備了O-HTCCS/TiO2復合抗菌材料，并進行了紅外光譜和核磁共振碳譜的結構鑒定。O-HTCCS/T