多氨基壳聚糖衍生物的制备及抑菌活性研究

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	多氨基壳聚糖衍生物的制备及抑菌活性研究
	孟祥涛
学位类型	硕士
导师	李鹏程
	2012-05-12
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位专业	海洋药物学
关键词	壳聚糖衍生物抑菌活性多氨基正电性分子量
摘要	壳聚糖具有独特的化学结构使它表现出多种生物学活性，如抗菌、抗肿瘤等。研究表明，壳聚糖的抑菌活性主要与其分子上的氨基有关，在环境pH小于其pKa时，氨基被质子化带正电荷，有助于与带负电荷的微生物细胞外膜结合，破坏细胞膜稳定性、干扰物质转运等方式抑制或杀灭微生物。但是由于壳聚糖分子量较大，氨基数量相对较少，使它在水中的溶解度差，活性较弱。因此，为了改善壳聚糖的水溶性和抑菌活性，本文合成了多种多氨基壳聚糖，对其抑菌活性进行了研究，并对衍生物的抑菌机理进行探讨。为研究氨基、正电荷及分子量对抑菌活性的影响，制备了不同分子量的氨乙基壳聚糖，和具有不同取代度的氨乙基壳聚糖季铵盐。通过电位滴定、红外光谱、核磁共振等手段对衍生物的结构进行了表征，结果显示衍生物分别为具有分支结构的聚乙二胺基壳聚糖和甲基季铵化的聚乙胺基壳聚糖。为了便于对壳聚糖衍生物进行构效关系研究，本实验探索了化学选择性修饰的新方法，合成了6-氨乙胺基-6-脱氧壳聚糖， 6-丁胺基-6-脱氧壳聚糖，溴化6-（1’-吡啶基）-6-脱氧壳聚糖，通过红外光谱，核磁共振，元素分析等手段确定了衍生物的结构和取代度。溶解度实验表明，经氨基化修饰所得到的6种衍生物均具有良好的水溶性。对上述衍生物进行了抑菌活性研究，结果显示衍生化后抑菌活性明显增强，最小抑菌浓度最低达4 μg/mL。研究了分子量与衍生物抑菌活性的关系，结果显示分子量在99kDa到27 kDa之间时，聚乙二胺基壳聚糖在相同pH下抑菌活性受分子量的影响不大，当分子量降至1.4 kDa时抑菌活性迅速下降2-16倍。正电荷种类与密度对衍生物抑菌活性的影响表明低取代度甲基季铵化聚乙二胺基壳聚糖与未季铵化的衍生物抑菌活性增强，但进一步季铵化反而会使活性减弱。pH对抑菌活性的影响因衍生物所带的基团不同而不同：聚乙二胺基壳聚糖由于有更多可质子化氨基，抗菌活性受pH的影响最大，最小的MIC出现在pH 6.5；而不同取代度的季铵化聚乙二胺基壳聚糖由于本身带有正电荷，其抑菌活性对pH变化不敏感。对6-胺取代-6-脱氧壳聚糖衍生物的抑菌活性和构效关系的初步研究表明，取代基对衍生物的抑菌活性有很大影响，而且取代基对不同菌种的影响差异较大。260nm吸收实验和扫描电镜观察证实聚乙二胺基壳聚糖及其季铵化衍生物对大肠杆菌细胞膜有破坏作用。本论文希望通过研究氨基对壳聚糖抑菌活性的影响，为设计合成新型抑菌壳聚糖衍生物提供理论基础。
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/17703
专题	海洋生物技术研发中心
推荐引用方式 GB/T 7714	孟祥涛. 多氨基壳聚糖衍生物的制备及抑菌活性研究[D]. 中国科学院研究生院,2012.

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多氨基壳聚糖衍生物的制备及抑菌活性研究-（2641KB）			限制开放	CC BY-NC-SA	浏览