殼聚糖二元酸鹽的結(jié)構(gòu)與性能表征及其抗菌機(jī)理研究.pdf

1、本文對(duì)自制的四種殼聚糖二元酸鹽（殼聚糖草酸鹽A1、殼聚糖丙二酸鹽A2、殼聚糖丁二酸鹽A3、和殼聚糖己二酸鹽A4）進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征和抗菌機(jī)理研究，用紅外光譜和紫外光譜表征了殼聚糖成鹽前后的結(jié)構(gòu)變化，并測(cè)定了二元酸鹽的水溶性和羧酸結(jié)合量，探討了二元酸鹽的熱性能和熒光性能；采用紫外光譜和熒光光譜等方法研究了殼聚糖、殼聚糖二元酸鹽與DNA的相互作用，考察了離子強(qiáng)度及磷酸根對(duì)EB-DNA-殼聚糖己二酸鹽復(fù)合體系的影響，通過Scatchard方程研究

2、它們與DNA的作用方式；此外，本文還通過研究殼聚糖及其二元酸鹽對(duì)大腸桿菌細(xì)胞膜的作用及其對(duì)細(xì)胞膜通透性、完整性的影響，從微觀的角度探討了殼聚糖二元酸鹽的抗菌性能及抗菌機(jī)理，利用紅外光譜和DSC對(duì)殼聚糖二元酸鹽與模擬細(xì)胞膜相互作用進(jìn)行分析，用透射電鏡（TEM）觀測(cè)大腸桿菌形態(tài)變化從而進(jìn)一步確認(rèn)上述微觀研究的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
　　 紅外光譜和紫外光譜表明殼聚糖二元酸鹽中的殼聚糖與二元羧酸之間發(fā)生了較強(qiáng)的相互作用，這種相互作用不會(huì)

3、因透析而消失，因而兩者之間不是簡(jiǎn)單的物理吸附，而是殼聚糖結(jié)構(gòu)上的氨基與二元羧酸上的羧酸根離子發(fā)生了成鹽反應(yīng)，是陰陽離子之間的相互作用。
　　 DSC和熒光光譜分析表明：殼聚糖與二元酸之間發(fā)生了質(zhì)子化作用，導(dǎo)致殼聚糖二元酸鹽與殼聚糖的熱性能和結(jié)晶度發(fā)生了明顯的改變；質(zhì)子化后，殼聚糖分子中引入了-COOH這種減弱熒光的基團(tuán)，導(dǎo)致殼聚糖二元酸鹽的熒光強(qiáng)度減弱。
　　 紫外光譜研究表明，殼聚糖二元酸鹽與DNA螺旋骨架的磷酸基團(tuán)的

4、相互作用主要是靜電引力的作用。
　　 熒光光譜研究表明，殼聚糖二元酸鹽與DNA相互作用時(shí)發(fā)生了嵌入結(jié)合；離子強(qiáng)度對(duì)二元酸鹽與DNA的相互作用產(chǎn)生明顯的影響；溶液中的磷酸鹽阻礙了殼聚糖二元酸鹽與DNA上的磷酸基團(tuán)結(jié)合。
　　 研究不同濃度的殼聚糖二元酸鹽對(duì)DNA-EB復(fù)合體系影響以及殼聚糖己二酸鹽對(duì)DNA-EB體系熒光猝滅的影響程度，結(jié)果表明，殼聚糖己二酸鹽的Stem-Volmer方程猝滅常數(shù)Kq為0.94x104mol-

5、1.L，根據(jù)Scatchard方程，得出殼聚糖己二酸鹽與DNA的相互作用為靜電和嵌入兩種模式共同作用的混合作用模式。
　　 細(xì)胞內(nèi)膜和外膜的通透性、完整性研究表明，殼聚糖二元酸鹽具有較強(qiáng)的抗菌活性，其抗菌機(jī)理是首先與大腸桿菌細(xì)胞膜發(fā)生作用，使其通透性增加并破壞細(xì)胞膜的完整性，造成大腸桿菌因細(xì)胞質(zhì)外流，DNA等物質(zhì)滲漏而死亡；利用紅外光譜和DSC等手段對(duì)殼聚糖二元酸鹽與模擬細(xì)胞膜的相互作用的研究表明，殼聚糖二元酸鹽能與細(xì)胞膜上的磷