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本文以魔芋葡甘露聚糖(KGM)为原料,利用甘露聚糖酶和氯乙酸对KGM改性。探讨了酶解过程中KGM的摩尔质量与酶解时间的关系和一定摩尔质量高取代度的羧甲基葡甘露聚糖(CMKGM)的制备工艺;研究了CMKGM的生物安全性,CMKGM的取代度(DS)、摩尔质量与吸湿、保湿之间的关系,并筛选得到具有最佳保湿效果的CMKGM,拓宽了KGM的应用范围。在酶解反应中,研究反应条件对酶活性的影响。结果表明:甘露聚糖酶的最适pH为5.4;最适温度为50℃。反应介质中乙醇的体积分数小于10%对酶活力影响小;当大于20%时,酶几乎没有活力。酶解时间对KGM降解产物特性粘度的影响最大,依次是加酶量、反应温度、pH、KGM的浓度。建立了以水为溶剂的条件下KGM的Mark—Houwink方程为[η]=5.3×10-2Mw0.69。在pH为7,1%的KGM条件下,酶解产物的重均摩尔质量(MW)的倒数与t成线性关系。CMKGM制备工艺研究中,以取代度、表观粘度为指标,建立了制备一定摩尔质量的高DS的CMKGM的实验室制备条件:反应时间(5～6)h、理论取代度(2～3)、氢氧化钠与氯乙酸摩尔比(2:1～3:1)、反应温度(55～65)℃、液料比(10:1～12:1)mL/g、乙醇体积分数(50～70)%。通过SAS软件中部分因子设计法发现理论取代度、氢氧化钠与氯乙酸摩尔比、乙醇体积分数对DS的影响显著,利用响应面优化得到羧甲基葡甘露聚糖取代度的回归方程: Y=0.761933+0.052013×X1+0.004675×X2+0.007263×X3-0.038692×X1×X1-0.006075×X1×X2 -0.00785×X1×X3-0.130067×X2×X2+0.002225×X2×X3-0.019392×X3×X3 (X1理论取代度、X2氢氧化钠与氯乙酸摩尔比、X3乙醇体积分数)CMKGM的红外光谱图表明:羧甲基化反应中,分子主链的一级结构没有发生改变;但发生了脱乙酰基反应。设计不同取代度、不同浓度的CMKGM,采用体外培养的方法研究其细胞毒性。试验结果表明:CMKGM细胞毒性评分为一级,无明显的细胞毒性。通过正交试验确定影响细胞活性的因素排序为CMKGM的浓度>取代度。两因素方差分析表明CMKGM的浓度对L929细胞活性影响显著,取代度的影响不显著。实验还研究CMKGM的摩尔质量、DS对吸湿、保湿性能的影响。CMKGM-Ⅲ-3的吸湿率最高:27.17%(R.H为43%)、47.13%(硅胶),优于透明质酸(HA);CMKGM-Ⅰ-3的保湿率最高:218.29%(R.H为43%)、43.13%(硅胶),效果好于HA。CMKGM-Ⅰ-3在pH值范围在4.5～10时,粘度变化较小;能够与阴离子型、非离子型、两性表面活性剂良好的互溶;急性皮肤刺激实验、多次皮肤刺激实验的积分均值都<0.5,无刺激性。