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二乙烯三胺改性羧甲基壳聚糖的制备及抗菌性能研究
摘要：
本研究旨在改善壳聚糖的抗菌性能，通过将二乙烯三胺引入壳聚糖结构中，制备出二乙烯三胺改性羧甲基壳聚糖。实验结果表明，该制备方法可以成功合成改性壳聚糖，且改性后的壳聚糖具有优异的抗菌性能，可作为一种理想的天然抗菌剂。
关键词：二乙烯三胺，羧甲基壳聚糖，抗菌性能
Abstract:
Theaimofthisstudyistoimprovetheantibacterialpropertiesofchitosan.Throughintroducingdiethylenetriamineintothechitosanstructure,diethylenetriaminemodifiedcarboxymethylchitosanwasprepared.Theresultsshowedthatthispreparationmethodcansuccessfullysynthesizemodifiedchitosan,andthemodifiedchitosanhasexcellentantibacterialproperties,whichcanbeusedasanidealnaturalantibacterialagent.
Keywords:Diethylenetriamine,Carboxymethylchitosan,Antibacterialproperties
1.引言
壳聚糖是一种广泛应用的天然高分子材料，具有良好的生物相容性和可降解性。壳聚糖及其衍生物已被广泛研究和应用于医药、食品、化妆品等领域。然而，壳聚糖本身的抗菌性能较差，只能对某些微生物有限的抑制作用。
因此，研究壳聚糖的改性，提高其抗菌性能，已成为当前研究重点之一。二乙烯三胺（DETA）是一种烷基胺，可以与羧基化合物发生反应，形成羧基氨基化物。在此基础上，本研究采用二乙烯三胺引入壳聚糖结构中，制备出改性壳聚糖，并对其抗菌性能进行研究。
2.实验部分
2.1材料
壳聚糖（分子量50kDa）、氯乙酰、氧化银、盐酸、己二酸二羧酐（AA）、二乙烯三胺（DETA）、菌落计数仪、红外光谱仪（FTIR）等。
2.2方法
（1）制备羧甲基壳聚糖：取一定量的壳聚糖粉末，溶于1%的乙酸水溶液中，加入过量的氯乙酰，并在4℃下搅拌反应24h。反应结束后，将反应液过滤，用去离子水洗涤，再用醇沉法沉淀，得到羧甲基壳聚糖。
（2）制备DETA改性羧甲基壳聚糖：取一定量的羧甲基壳聚糖，放入盐酸溶液中搅拌均匀，加入一定量的DETA，反应12h。反应完成后，用去离子水洗涤，用醇沉法沉淀，得到DETA改性羧甲基壳聚糖。
（3）测定抗菌性能：将改性壳聚糖分别与大肠杆菌、金黄色葡萄球菌接种培养，培养一定时间后，使用菌落计数仪测定其抑菌率。
（4）FTIR测试：使用FTIR仪器对改性壳聚糖的红外光谱进行分析。
3.结果与讨论
3.1实验结果
（1）制备羧甲基壳聚糖：乙酸钠和氯乙酰反应生成氯乙酰基乙酸钠，此化合物和壳聚糖反应可以产生羧基化反应，生成羧甲基壳聚糖。
（2）制备DETA改性羧甲基壳聚糖：DETA是一种多官能团，可与AA上的羧基反应，并与壳聚糖上的氨基反应，形成DETA改性羧甲基壳聚糖。
（3）抗菌性能：与普通壳聚糖相比，改性壳聚糖的抗菌性能提高了，且对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率显著增加。
（4）FTIR测试：改性壳聚糖的红外光谱图谱与羧甲基壳聚糖的光谱图谱有明显差异，显示出DETA已成功引入到壳聚糖结构中。
3.2讨论
本研究采用羧甲基化和DETA改性两步法，通过反应生成羧基氨基化物，引入DETA到壳聚糖结构中，形成DETA改性羧甲基壳聚糖。羧甲基化能使壳聚糖分子具有带负电的羧基，增强壳聚糖的水溶性和生物相容性；而DETA改性则使壳聚糖分子上的氨基与DETA上的氨基反应，形成更细致、具有更多官能团的改性壳聚糖，从而令其具有更强的抗菌性能。
4.结论
本研究成功制备出DETA改性羧甲基壳聚糖，其抗菌性能优异。本研究为制备更具应用价值的壳聚糖抗菌材料提供了新的思路和方法。