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随着卫生健康意识的提高,抗菌剂的应用越来越普遍。羧甲基壳聚糖银噻苯咪唑(Ag-CMCTS-TBZ)是我们此前研究与开发的一种新型广谱复合抗菌剂。但是,该固态抗菌剂须研磨到微米级才利于溶解分散,其抗菌机理也有待进一步研究。而若能直接合成稳定、有效的液态复合抗菌剂,就可以省去固态制剂制备过程的沉淀分离、粉化及施用再溶解工艺,并避免因这些工艺可能造成的有效成分损失及抗菌性能变化。本研究试图从不同侧面探讨其尺寸效应与抗菌性能的相互关系并制备出具有较好抗菌性能的羧甲基壳聚糖基复合抗菌剂。
本论文研究主要分为三部分:1)羧甲基壳聚糖的全醇溶剂工艺制备研究;2)不同粒度分布的羧甲基壳聚糖基复合抗菌剂的抑菌性能研究;3)水溶性复合抗菌剂的尺寸效应及其抗菌性能研究。
首先,以比较简单的全醇溶剂工艺制备较高取代度的羧甲基抗菌糖。实验表明,当延长羧甲基化反应时间,羧甲基取代主要发生在O-位,并可以制得DS高达2.07的羧甲基产物。
其次,为增加固体制剂的水溶性以及考查研磨后其抗菌性能的变化,制备了低含量银和噻苯咪唑的羧甲基壳聚糖银噻苯咪唑(Ag-CMCTS-TBZ)复合抗菌剂,并通过研磨和粒度分级工艺实验将其分成150-74μm、74-45μm和-45μm的C<,1>、C<,2>、C<,3>三种制剂。粒度分析、紫外、红外光谱及最小抑菌浓度(MIC)分析表明,低含量银和噻苯咪唑的Ag-CMCTS-TBZ都具有良好的水溶性,三种制剂的溶解度都大于0.4%,其0.2%(W/V)的抗菌水溶液中的表观粒度在约13-250nm之间;但在研磨分级之后,三种制剂中分子间的络合或者氢键键合状况发生了变化,而且导致其抗菌性能发生改变;其中C<,1>对Escherichiacoli的MIC为400 mg/L,对Staphylococcus aureus的MIC为800 mg/L,而其抑制Aspergillus niger的能力较弱;C<,3>抗菌活性则显著降低,对E.coli、S.aureus、Candida albicans和A.niger的MIC值皆>1000 mg/L;C<,2>的抗菌效果则介于其间。
最后,基于72.4,166,305,400 kDa的壳聚糖合成的羧甲基壳聚糖,制备了四种羧甲基壳聚糖银噻苯咪唑(Ag-CMCTS-TBZ)水溶性复合抗菌剂,并用电位滴定、紫外可见光谱、傅立叶红外光谱,动态光散射粒度分析和最小抑菌浓度对其理化生物性能进行了表征。结果表明,四种水溶性复合抗菌剂对E.coli、S.aureus、C.albicans的最
小抑菌浓度在30—125 mgm,对A.niger、Mucor sp.的最小抑菌浓度在100--1800 mg/L,表观粒度为365-1229nm,水溶性复合抗菌剂所基于的分子量、表观粒度与抗菌性能之间没有线性关系,并非表观粒度越小抗菌性能越强。单变量方差分析结果则表明,四种水溶性复合抗菌剂之间没有显著的广谱抗菌性能差异。