COS-PAMAM樹(shù)支化殺菌劑的制備與抑菌性能研究.pdf

1、殼聚糖(chitosan)是自然界僅次于纖維素的第二大天然多糖資源，儲(chǔ)量豐富，來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉。作為甲殼素脫乙?；蟮难苌?，殼聚糖具有良好的生物相容性、無(wú)毒副作用、可降解性和抑菌活性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用到食品、醫(yī)藥、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等多個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域。殼聚糖作為抑菌材料主要存在水溶性差、抑菌能力有限、用量多等問(wèn)題。將殼聚糖進(jìn)行降解不僅可以大幅度地提高水溶性，而且還可以增強(qiáng)其抑菌活性。降解后所得的殼寡糖(chitooligosaccharide)

2、由于化學(xué)結(jié)構(gòu)單元沒(méi)有發(fā)生改變，保留了殼聚糖的活性基團(tuán)，可對(duì)其進(jìn)行化學(xué)修飾，進(jìn)一步加強(qiáng)抑菌性能。
　　本文在對(duì)殼聚糖降解、改性以及抑菌性能進(jìn)行文獻(xiàn)綜述的基礎(chǔ)上，先采用物理、化學(xué)和酶解三種作用因素相結(jié)合的方法降解殼聚糖，然后利用發(fā)散法對(duì)所制備的殼寡糖進(jìn)行Michael加成反應(yīng)，反復(fù)交替接枝丙烯酸甲酯和乙二胺，制備3代COS/PAMAM樹(shù)支化大分子殺菌劑。通過(guò)測(cè)定COS/PAMAM衍生物中以氨基為端基的整代分子作用于大腸桿菌(E.col

3、i)、銅綠假單胞菌（P.aeruginosa）、金黃色葡萄球菌(S.aureus)和枯草芽孢桿菌(B.subtilis)的最小抑菌濃度(MIC)和最小殺菌濃度(MBC)，篩選抑菌效果較好的殼寡糖衍生物，進(jìn)一步吸附具有殺菌性能的Cu2+和Ag+，以期制備抑菌性能更好的殺菌劑。
　　主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.采用微波/超聲波/UV輔助H2O2快速降粘和非專(zhuān)一性酶解相結(jié)合的方法對(duì)殼聚糖進(jìn)行降解，最終得到粘均分子量Mη=4567.

4、34，數(shù)均分子量Mn=3231.28，重均分子量Mw=6759.10，脫乙酰度DD=96.85％的殼寡糖。
　　2.對(duì)上述制備的殼寡糖進(jìn)行支化改性，根據(jù)聚酰胺-胺型PAMAM樹(shù)形分子形成的原理，分步接枝PAMAM樹(shù)形分子。首先，殼寡糖在硝酸鈰銨的引發(fā)作用下發(fā)生自由基反應(yīng)接枝丙烯酸甲酯，合成G0.5。對(duì)G0.5的合成條件進(jìn)行單因素試驗(yàn)探討和響應(yīng)面優(yōu)化得到最佳合成條件:反應(yīng)時(shí)間8h，引發(fā)劑添加量1.65g（1g殼寡糖作為反應(yīng)底物），反

5、應(yīng)摩爾比COS∶MA(g/mL)=1∶8.5，反應(yīng)溫度47.5℃。然后，通過(guò)Michael加成反應(yīng)反復(fù)交替接枝乙二胺和丙烯酸甲酯。利用元素分析測(cè)得半代分子G0.5、G1.5和G2.5的接枝率分別為:52.38％、44.37％、27.48％。雙突躍電位滴定測(cè)得整代分子G1.0、G2.0、G3.0的氨基含量分別為89.99％、56.24％、17.93％。
　　3.測(cè)試COS/PAMAM衍生物中以氨基為端基的整代分子對(duì)大腸桿菌、銅綠假單

6、胞菌、金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌的最小抑菌濃度(MIC)、最小殺菌濃度(MBC)、生長(zhǎng)抑制曲線(xiàn)和殺菌率曲線(xiàn)等殺菌性能指標(biāo)，結(jié)果得出殺菌活性強(qiáng)弱依次為:G2.0＞G3.0＞G1.0，并且每代分子作用于四種受試菌的抗菌能力都表現(xiàn)出:大腸桿菌＞枯草芽孢桿菌＞金黃色葡萄球菌＞銅綠假單胞菌。
　　4.選取殺菌性能最好的G2.0進(jìn)行吸附Cu2+和Ag+條件探索，最終測(cè)得G2.0對(duì)Cu2+、Ag+吸附量分別為92.6mg/g、124.2mg/