2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖的制备及其抗菌性分析

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1、2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖的制备及其抗菌性分析摘要：以２，３－环氧丙基三甲基氯化铵（ｇｔａ）和壳聚糖为原料制备水溶性的壳聚糖季铵盐２－羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖（ｈｔｃｃ），采用傅立叶红外光谱仪（ｆｔｉｒ谱图）和核磁共振仪（１ｈ－ｎｍｒ图谱）表征ｈｔｃｃ的结构，并进行抗菌性研究。结果表明，ｈｔｃｃ溶液和浸泡过ｈｔｃｃ的无纺布对大肠杆菌（escherichiacoli）和空肠弯曲菌（cａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒｊｅｊｕｎｉ）有抑菌效果，其中对空肠弯曲菌的最低抑菌浓度（ｍｉｃ）为８ｍｇ／ｍｌ，说明ｈｔｃｃ是一种具有应用潜力的高分子抗菌剂。关键词：壳聚糖季

2、铵盐；表征；抗菌性；htcccharacterizationandantimicrobialactivityof2-hydroxypropyltrimethylammoniumchloridechitosanｇongａｎ－ｈｕａ，ｗuｔａｏ，ｗuｊｉｎｇ，ｑianｃｈｅｎ(departmentofchemicalengineering,yangzhoupolytechnicinstitute,yangzhou225127,jiangsu,china)ａｂｓｔｒａｃｔ：ｔｈｅｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｌｅｑｕａｔｅｒｎａｒｙａｍｍｏｎｉｕｍｓａｌｔｏｆ2

3、-hydroxypropyltrimethylammoniumchlorideｃｈｉｔｏｓａｎ（ｈｔｃｃ）ｗａｓｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｏｆｃｈｉｔｏｓａｎｗｉｔｈ２，３－ｅｐｏｘｙｐｒｏｐｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅ（gta）．ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｈｔｃｃｗａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｆｔｉｒａｎｄ１ｈｎｍｒ，ａｎｄｉｎｖｉｔｒｏａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｈｔｃｃｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ．ｔｈｅｒｅｓｕｌｔ

4、ｓｉｎｄｉｃａｔｅdｔｈａｔｔｈｅｎｏｎ－ｗｏｖｅｎｆａｂｒｉｃｓｗｈｉｃｈｈａdｂｅｅｎｉｍｍｅｒｓｅｄｉｎｈｔｃｃｓｏｌｕｔｉｏｎｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅdｇｏｏｄａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌａｃｔｉｖｉｔｙａｇａｉｎｓｔｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉａｎｄｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒｊｅｊｕｎｉ．ｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ（ｍｉｃ）ｏｆｈｔｃｃｓｏｌｕｔｉｏｎａｇａｉｎｓｔｃ.ｊｅｊｕｎｉｗａｓ８ｍｇ／ｍｌ．ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｈｔｃｃwaｓａｐｏｔｅｎｔｉａｌｐｏｌｙｍｅｒｉｃａｎ

5、ｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ．ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｑｕａｔｅｒｎａｒｙａｍｍｏｎｉｕｍｓａｌｔｏｆｃｈｉｔｏｓａｎ；ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ；ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ；2-hydroxypropyltrimethylammoniumchloridechitosan（ｈｔｃｃ）壳聚糖（ｃｔｓ）是甲壳素经浓碱溶液处理后脱去乙酰基的产物，又名甲壳胺、脱乙酰甲壳素，化学名（１，４）－２－氨基－２－脱氧－β－ｄ－葡萄糖。壳聚糖以其独特的生物相容性、生物降解性、抗菌性、无毒性、生物活性和其独特的物理化学属性引起人们的重视，在化工、纺织、印

6、染、造纸和医药等领域有广泛的应用前景［１］。但是由于壳聚糖分子内、分子间存在强大的氢键作用，大分子间存在着紧密的晶态有序结构，难以熔化，也难以溶解于水和多数有机溶剂，限制了其实际应用。而经过衍生化的壳聚糖克服了其溶解性差的缺点，能很好溶解，并增加了正电性。虽然目前已有文献报道了壳聚糖的酰基化、羧基化、烷基化、酯化、形成席夫碱和交联等改性研究［２－５］，但对这些衍生物的应用研究的报道却较少。２－羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖（ｈｔｃｃ）是一种合成工艺较为成熟的水溶性壳聚糖衍生物，本试验利用环氧开环法［２］铵盐制备ｈｔｃｃ，并进一步研究ｈｔｃｃ的抗菌性。１材

7、料与方法１．１材料１．１．１试验试剂壳聚糖（脱乙酰度９０％，连云港生物制剂有限责任公司）；冰醋酸、氢氧化钠、异丙醇、硫酸钠、无水乙醇（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）；２，３－环氧丙基三甲基氯化铵（ｇｔａ）（工业级，杭州银湖化工有限公司）；大肠杆菌、空肠弯曲菌（革兰氏阴性菌）；无纺布（市售）；其他培养液（自制）。１．１．２仪器与设备ｔｅｎｓｏｒ２７型傅立叶红外光谱仪（德国ｂｒｕｋｅｒ公司）；ｂｉｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ生物分光光度计（德国ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ公司）；ａｃｆ３００核磁共振光谱仪（德国ｂｒｕｋｅｒ公司）。１．２方法１．２．１ｈｔｃｃ的合成

8、［２］称取２ｇ壳聚糖溶于１００ｍｌ２％的乙酸溶液，搅拌溶解后逐滴加入１ｍｏｌ／ｌｎａｏｈ溶液至ｐｈ为９，有大量白色絮状壳聚