O.季铵盐壳聚糖的合成、表征及抗菌性研究

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1、浙江理工大学学报，第26卷，第5期，2009年9月JournalofZhejiangSci—TechUniversityVo1．26，No．5，Sept．2009文章编号：1673—3851(2009)05—0677—05O．季铵盐壳聚糖的合成、表征及抗菌性研究刘新，陈海相，陈维国(浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室，杭州310018)摘要：合成了一种0上取代季铵盐的壳聚糖抗茵剂。首先，通过苯甲醛与壳聚糖反应形成壳聚糖Schiff碱对C2上氨基进行保护，再与2，3一环氧丙基三甲基氯化铵(ET

2、A)反应在C羟基上接枝季铵盐，而后在稀Hc1乙醇溶液中脱保护，合成了水溶性()_羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖(O-HLcc)，经Fr_IR，H-NMR，”C-NMR和XRD表征，证实了其分子结构；并测试了此季铵盐壳聚糖的最低抑茵浓度(MIC)，O-HACC溶液对大肠杆菌和金色葡萄球菌的最低抑茵浓度分别为0．00625和0．025；与壳聚糖相比，()_HACC的抑茵性有了显著提高。关键词：()I季铵盐壳聚糖；合成；表征；抗茵活性；最低抑茵浓度中图分类号：0636．1文献标识码：Ao．0-~,,／N-Me3CI-⋯

3、一一HOIHlrlHIrI啪HIcHcH，，闩收稿日期：2O08—11-03作者简介：刘新(1982～)，男，湖北公安人，硕士研究生，主要研究方向：新型纺织染整助剂的合成与应用。通讯作者：陈维国，电子邮箱：wgchen62@126．corgi678浙江理工大学学报2009年第26卷保持了壳聚糖氨基的聚阳离子性和天然抗菌活性，同时大大增强了壳聚糖的水溶性，而且具有抗菌性的季铵盐与聚阳离子性氨基共同作用，形成双抗菌活性基团，大大提高了壳聚糖的抗菌性，促进其应用性能的提高和应用范围的扩大，为壳聚糖的改性研究开辟了

4、新途径。1实验部分1．1原料与仪器原料：壳取糖(chitosan)(脱乙酰度：85，分子量：6O万，济南海得贝生物有限公司)；2，3一环氧丙基三甲基氯化铵(ETA)(山东东营国丰精细化工有限公司)；苯甲醛(杭州汇普化工仪器有限公司)；琼脂，蛋白胨，牛肉膏均为生化试剂，其它试剂为分析纯或化学纯。仪器：Nicolet5700傅立叶红外光谱仪(美国尼高力公司)，KBr压片；Avance—Av400型核磁共振仪(德国Bruker公司)，溶剂：D2O；D8DISCOVER型X射线衍射分析仪(德国Bruker-axs)

5、，扫描范围5～5O。。电热压力蒸汽灭菌锅；生化培养箱；无菌操作台(杭州三合创新科技有限公司)。菌种：大肠杆菌E．∞z(ATCC25922)，金黄色葡萄球菌S．aureus(ATCC6538)由浙江理工大学生命科学学院提供。1．2合成部分1．2．1壳聚糖亚胺席夫碱(Schif-CTS)的合成称取0．3g壳聚糖溶于120roLl0的醋酸中，加入乙醇40mL，25℃搅拌下30rain内滴加苯甲醛15．8g，然后60℃加热回流20h，冷却后高速搅拌下加0．5mol／LNaOH溶液调pH为7，析出白色沉淀，抽滤，用甲

6、醇充分洗涤。50℃真空干燥得浅黄色粉末，即壳聚糖亚胺席夫碱(Schiff-CTS)E1011]。1．2．2羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖亚胺席夫碱(Schiff_HACC)的合成称取2．5g壳聚糖亚胺席夫碱和一定量2，3一环氧丙基三甲基氯化铵(ETA)于直形玻璃筒中，称取0．02gNaOH用10mL水溶解后加入混和物中，在一定温度搅拌下反应一定时间，得到粘稠状粗品。产物用乙醇沉淀，过滤，用80的乙醇水溶液洗涤。得粗产品以无水乙醇为溶剂用索氏萃取器萃取24h，产品70℃真空干燥，得固体粉末状产物。1．2．3O-季铵

7、盐壳聚糖(O-HACC)的合成称取3．0gSchif~HACC于50mL0．25mol／L的HC1乙醇溶液中，室温搅拌24h后蒸去大部分乙醇，得胶状物，加入15mL水溶解后用丙酮沉淀，抽滤，80℃真空干燥得粉末状固体。1．3()_HACC季铵盐取代度(DQ)的测定准确称取纯化后的样品，用AgNO。标准溶液滴定样品中Cr，按下式计算O-HACC的季铵盐取代度(DQ)[12j：DQ=其中(mL)为消耗的AgNO。体积，c(mol／L)为AgNO。标准摩尔浓度，W(g)为样品质量，W。(g)为被取代的样品质量(W

8、2一·cX314×10)，162为单元壳聚糖分子量，314为单元O-HACC的分子量。1．4最低抑菌浓度(MIC)测试用接种环轻轻划取一环菌种菌落至100mL营养肉汤(蛋白胨1g，氯化钠0．5g，牛肉膏0．3g，去离子水100mL，pH6．8±0．1)中，于37℃恒温摇床上150r／min培养18~24h，配制无菌生理盐水将菌悬液稀释至3．0×10。CFU／mL，以备抗菌测试。分别配制质量分数l％壳聚糖(溶于1醋