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甲壳质是一种天然高聚物,在自然界中广泛存在,其储量仅次于纤维素。壳聚糖是甲壳质经过部分脱乙酰后的产物,安全、无毒副作用,还具有多重优点,包括良好的生物相容性、可降解性、保湿性、吸湿性、抑菌杀菌性等。但是壳聚糖大分子本身的分子量很大、不溶于水,其在各领域内的应用都受到了极大的限制。低聚壳聚糖是壳聚糖解聚后的产物,它具有良好的溶解性且易被吸收利用,还拥有一些壳聚糖本身不具备的独特性质已受到越来越多的关注。因而,对高效制备低分子量壳聚糖及其性能和应用的拓展研究具有重要意义,已引起众多领域研究者的广泛关注。 本文将微波辐射法及氧化降解法联用在中性非均相体系中快速制备出低聚壳聚糖,采用动力粘度法、粘均分子量法及正交试验法探究并优化了微波氧化制备低聚壳聚糖的工艺条件,考察了添加电解质对降解产物分子量的影响,采用红外光谱法(FTIR)、X射线衍射法(XRD)对降解产物进行了结构分析。结果表明,微波/H2O2体系降解壳聚糖的最优化工艺是:H2O2浓度为1.125%,输出功率为480W,微波时间为1.5min;加入电解质能够促进体系对壳聚糖的进一步降解;降解后得到的不同相对分子质量的壳聚糖与之前相比,其分子及晶体结构等均没有产生显著的变化。 采用干燥器法探讨了不同相对分子质量的壳聚糖的吸湿保湿性能,采用抑菌纸片法测定了不同相对分子质量的壳聚糖的抑菌性,采用对倍稀释法研究不同相对分子质量的壳聚糖的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)。结果表明,随着分子量的降低及时间的延长,其吸湿性及保湿性均不断增强,其抑菌杀菌性能总体上呈现先升高再降低的趋势,且分别在分子量为10*104Da和3.5*104Da时对金黄色葡萄球菌(St.aureus)和大肠杆菌(E.coli)具有最佳抗菌效果。 低聚壳聚糖(分子量为5*104Da)对化脓性链球菌(St.pyogenes)、表皮葡萄球菌(St.epidermidis)、金黄色葡萄球菌(St.aureus)和大肠杆菌(E.coli)的MIC分别为:0.125g/L、0.25g/L、0.125g/L和0.5g/L;茶树油对St.pyogenes、St.epidermidis、St.aureus、E.coli的MIC分别为:2.50mL/L、5.00mL/L、5.00mL/L及7.50mL/L;而溶菌酶在浓度为1.25~20g/L的范围内对四种实验菌几乎无抑菌性。复配体系对四种菌种均表现出优异的杀菌性,其20min杀菌率均达到100%。通过紫外光谱及分子荧光光谱实验的结果可知,低聚壳聚糖、茶树油和溶菌酶对化脓性链球菌的细胞膜均会产生一定的影响,细胞膜结构遭到不同程度的破坏,且复配体系对细胞膜的破坏程度远大于单组分及两组分复配液对细胞膜的破坏作用,这与杀菌率实验结果保持一致。