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甲壳素是仅次于纤维素的第二大天然可再生资源,壳聚糖是其脱乙酰后的天然高分子碱性多糖,具有许多独特的生物活性,被广泛运用于医用材料和功能材料等领域。由于壳聚糖自身的一些缺陷,如水溶性差,抑菌效果不明显等,限制其用途。本实验研究目的是为了改善壳聚糖水溶性,同时增加其抑菌效果,扩大其应用范围。采用“保护氨基-改性反应-脱保护恢复氨基”技术定位接枝方法,在壳聚糖C2位和C6上分别引入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵官能团和氨基硫脲官能团,制得O-季铵化-N-氨基硫脲壳聚糖(O-HTCC-ATU)。分别讨论了各个不同因素对O-HTCC-ATU产量的影响,并应用L18(37)正交优化制备O-HTCC-ATU的条件。通过红外光谱、1HNMR波谱对其结构进行了表征,通过TG对其热稳性能进行了分析。实验结果表明:O-HTCC-ATU的最佳制备实验条件为:苯甲醛用量为10m L、B-CTS与CTA反应时间为7h、B-CTS与CTA反应温度为70℃、m(CTA)/m(B-CTS)质量比为1:4、O-HTCC与ATU的反应时间为5h、O-HTCC与ATU的反应温度为60℃以及m(O-HTCC)/m(ATU)的质量比为1:3;引入不同的官能团虽增加了其水溶性,但也削弱了其热稳性能。采用溶液共混法,制得O-季铵化-N-氨基硫脲壳聚糖明胶膜和O-季铵化-N-氨基硫脲壳聚糖碘明胶膜。讨论了制备O-HTCC-ATU凝胶膜的影响因素,并应用L9(34)正交优化得到最佳制备条件,通过红外、XRD、SEM、TG、碘含量测定、碘释放以及抑菌性实验对O-HTCC-ATU-I2膜进行了表征和测试。实验结果表明,O-HTCC-ATU凝胶膜最佳制备条件为:ω(明胶)为20%、反应时间为2h、反应温度为50℃、ω(PVP)为20%。O-HTCC-ATU凝胶膜对单质碘的络合量随碘乙醇浓度的增加而增大。在p H=7的缓冲溶液中,O-HTCC-ATU-I2膜缓慢释放碘,60min达到最大值。碘的加入,在一定程度上改变了凝胶膜内各组分的分子结构,同时也和各组分有很好的相容性。O-HTCC-ATU-I2膜(ω(I2)=21.76%)大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌环直径分别为(42±1)mm和(40±1)mm,均为高度敏感。采用化学交联法,制得O-季铵化-N-氨基硫脲壳聚糖/聚乙烯醇共混膜和O-季铵化-N-氨基硫脲壳聚糖碘聚乙烯醇膜。讨论了制备O-HTCC-ATU/PVA共混膜的条件,并应用L9(34)正交优化得到最佳制备条件,通过红外、XRD、SEM、TG、碘含量测定、碘释放以及抑菌性实验对O-HTCC-ATU/PVA-I2膜进行了表征和测试。实验结果表明,制备O-HTCC-ATU/PVA共混膜的最佳条件为:聚乙烯醇与O-季铵化-N-氨基硫脲壳聚糖的质量比为30/70、ω(戊二醛)为1%、反应时间1.5h、反应温度70℃。O-HTCC-ATU/PVA共混膜对单质碘的络合量随碘乙醇浓度的增加而增大。在p H=7的缓冲溶液中,在前20min内O-HTCC-ATU/PVA-I2膜快速释放碘,65min后达到平衡状态。O-HTCC-ATU/PVA-I2膜(ω(I2)=15.36%)大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌环直径分别为(42±1)mm和(40±1)mm,均为高度敏感。