壳聚糖离子交联程度与抗菌活性关系的研究

摘要

壳聚糖是自然界中广泛存在的多糖，理化性质丰富，还具有独特的生物特性。壳聚糖在抑菌性能方面较一般的抑制剂相比，具有抗菌谱广、灭菌率高、无副作用等优点。不同分子量壳聚糖具有不同的杀菌性能，相同分子量的壳聚糖经过离子交联后，具有更高杀菌性能提高。为此，本文对此开展了相关的研究，利用三聚磷酸钠(TPP)交联壳聚糖，制备不同交联程度的壳聚糖微粒，探究不同交联程度壳聚糖与其抗菌性能之间的关系。
　　首先，建立胶体滴定法测定壳聚糖游离氨基含量的检测方法，以标定液PVSK滴定壳聚糖溶液测定其游离氨基含量，并确定适宜的滴定检测条件。
　　其次，建立壳聚糖抗菌性能检测方法，通过比浊法和平板稀释涂布法，确定不同生长时期菌液浓度。选取对数生长期的菌液，考察交联壳聚糖微粒在不同外界因素条件下的对杀菌性能的影响，并确定最适宜的杀菌条件，进行方法学考察，具有良好精密度(RSD≤5％)和重现性。
　　再次，对交联程度不同的壳聚糖微粒进行抗菌性能的研究。结果表明，经过交联后的壳聚糖微粒较壳聚糖杀菌性能均有所提高，且与粒径有一定相关性，且交联后样品的zeta电位均有所增加。其中，分子量为97.3kD、40.9kDa及18.4kDa的壳聚糖样品分别对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌抑菌性能最好。利用用营养肉汤稀释法测定壳聚糖及交联壳聚糖微粒对不同菌种的最小抑菌浓度(MIC)值和最小杀菌浓度(MBC)值。经过TPP离子交联后，抑菌性能均有所提高，在交联度为5％～20％时抑菌性能达到最高，杀菌率提高10％以上。另外，通过壳聚糖微粒与Fe2+金属离子复合交联能进一步提高壳聚糖微粒溶液的抑菌性能，分别使得金黄色葡萄球菌MIC值为10μg/mL，大肠杆菌MIC值为15μg/mL，白色念珠菌MIC值为25μg/mL。
　　最后，对制备得到的壳聚糖微粒进行结构表征，红外光谱(IR)和X射线衍射(XRD)证实了壳聚糖与TPP分子之间的相互作用，分子结构的改变体现了活性的变化。

目录

声明

致谢

摘要

缩略词简表(Abbreviations)

1．1．1 壳聚糖的概述

1．1．2 壳聚糖的结构

1．1．3 壳聚糖的理化性质

1．2 壳聚糖及壳聚糖微粒的制备

1．2．1 壳聚糖的降解

1．2．2 壳聚糖微粒的制备及应用

1．2．3 壳聚糖微粒交联度的分析

1．3 壳聚糖抑菌性能及机理研究进展

1．3．1 壳聚糖微粒杀菌性能

1．3．2 壳聚糖抑菌活性的影响因素

1．3．3 抑菌机理

1．4 本课题的研究内容及意义

引言

2．1 实验仪器与材料

2．1．1 实验仪器

2．1．2 实验原料与试剂

2．1．3 指示剂配制

2．2 实验方法

2．2．2 壳聚糖粘均分子量的测定

2．2．3 PVSK标准液的浓度标定

2．2．4 游离氨基含量测定

2．2．5 交联度测定

2．2．6 方法条件研究

2．2．7 影响胶体滴定测定方法的因素

2．2．8 胶体滴定法方法学考察

2．2．9 不同交联状况的壳聚糖溶液交联度测定

2．3 结果与分析

2．3．3 PVSK与TPP对壳聚糖的相互络合竞争实验

2．3．4 溶液浓度对胶体滴定法测定结果影响

2．3．5 溶液pH值对胶体滴定法测定结果影响

2．3．6 指示剂量对胶体滴定法测定结果影响

2．3．7 不同溶剂对胶体滴定法测定结果影响

2．3．8 离子强度对胶体滴定法测定结果影响

2．3．9 胶体滴定法方法学考察

2．3．10 壳聚糖微粒交联度测定

本章小结

引言

3．1 实验仪器与材料

3．1．1 实验仪器

3．1．2 实验原料与试剂

3．1．3 培养基

3．1．4 供试菌液的制备

3．1．5 杀菌率的测定

3．2 实验方法

3．2．1 离子交联法制备壳聚糖微粒

3．2．2 壳聚糖微粒粒径的测定

3．2．3 壳聚糖杀菌方法的探索

3．2．4 菌液浓度的确定

3．2．5 杀菌条件的选择

3．2．6 方法学验证

3．3 结果与分析

3．3．1 壳聚糖微粒交联度及粒径测定

3．3．2 杀菌方法的探索

3．3．3 菌液浓度的确定

3．3．4 杀菌条件的选择

3．3．5 方法学验证

本章小结

引言

4．1 实验仪器与材料

4．2．2 壳聚糖微粒复合金属离子交联

4．2．3 壳聚糖微粒交联度和粒径电位的测定

4．2．4 不同交联程度壳聚糖微粒杀菌效果的试验

4．3．1 不同分子量壳聚糖对实验菌种杀菌效果的试验

4．3．2 壳聚糖微粒交联度及粒径的测定

4．3．3 不同交联程度壳聚糖微粒杀菌效果的试验

4．3．4 壳聚糖微粒最小抑菌浓度(MIC)测定

4．3．5 壳聚糖微粒复合金属离子交联

本章小结

引言

5．1 实验仪器与材料

5．1．1 实验仪器

5．1．2 实验原料与试剂

5．2 实验方法

5．2．1 交联壳聚糖样品制备

5．3 结果与分析

5．3．1 壳聚糖光谱检测表征

5．3．2 壳聚糖X射线衍射表征

本章小结

结论与展望

参考文献

硕士期间发表的论文