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壳聚糖（CS)是一类具有独特理化特性和生物功能的天然聚合物。然而,由于其只溶于酸性水溶液(p H<6.5)而极大地限制了它在各领域中的应用。目前,壳聚糖的改性问题已经成为当今世界生物材料行业研究的一个热点。本文提出了两种制备新型水溶性壳聚糖的方法:(1)先合成带有反应性官能团N-羟基琥珀酰亚胺酯的季鏻盐,再与CS结构中的氨基(-NH2)反应,得到季鏻化壳聚糖(N-QPCS);(2)以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、N,N-二甲基乙醇胺和1,3-丙磺酸内酯(1,3-PS)为原料,经两步经典化学反应合成新型的含有末端异氰酸酯基的反应性甜菜碱,再将异氰酸酯与CS结构中-NH2反应合成甜菜碱改性壳聚糖(N-BCS)。并采用红外光谱、核磁共振谱、X射线光电子能谱、紫外可见分光光度计等方法对其结构进行了表征和确认。水溶性比较研究实验表明,N-QPCS和N-BCS的水溶性明显优于CS,并且随取代度的增加而增强。进一步研究发现,取代度为41%的N-QPCS和取代度为60%的N-BCS在pH=8时的紫外透射率仍90%以上。采用平板计数法比较研究了CS、N-QPCS和N-BCS的抗菌性能。抗菌结果表明,当N-QPCS的浓度为250μg/m L时,对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抑菌率分别高于90.0%和86.0%。而在此浓度下,CS对E.coli和S.aureus的抑菌率仅为40.0%和35.0%。因此说明季鏻盐的引入可增强CS的抗菌性能。但是N-BCS的抑菌率低于CS,这可能是由于反应消耗了CS上大量-NH2导致的。采用CK-8法比较研究了CS、N-QPCS和N-BCS对人皮肤成纤细胞的细胞毒性。实验结果表明,当N-QPCS 14的浓度为250μg/m L时,细胞成活率在90%以上。因此,N-QPCS在正常使用的浓度下具有很低的细胞毒性。而与浓度高达2500μg/m L的N-BCS14接触后,细胞的成活率仍为93%,而在此浓度下,CS作用后的细胞成活率仅为50%。这说明甜菜碱的引入,可明显降低其细胞毒性。