水溶性凝胶多糖季铵盐及其凝胶的制备和抗菌性能研究

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由微生物感染而引起的相关疾病极大地危害着人类的健康,而随着微生物对抗生素的抗药性增强,使得相关疾病预防与治疗变得日趋困难。因此,研制高效安全的非抗生素类抗菌材料是迫切而有意义的研究课题。本论文首先以凝胶多糖、赖氨酸及甜菜碱为主要原料,利用酰胺化和环加成反应合成凝胶多糖的水溶性季铵盐Cur-NH-Bet及Cur-Lys-Bet,通过1H NMR、13CNMR、FT-IR、GPC、XRD、SEM和TGA测定了结构及热稳定性,分析得出经季铵盐改性的凝胶多糖基本骨架结构并未改变,仅部分结晶度受到破坏,对称性和热稳定性稍有降低,在水中完全分散溶解。然后,利用MTT法测试了Cur-NH-Bet和Cur-Lys-Bet对HEK293T细胞的毒性,结果显示Cur-NH-Bet及Cur-Lys-Bet的细胞毒性均明显低于季铵化之前的氨基凝胶多糖。最后,我们采用平板计数法对Cur-NH-Bet和Cur-Lys-Bet的杀菌性能做了较为系统地测试,结果显示:在菌体浓度为105CFU/mL时,Cur-Lys-Bet和Cur-NH-Bet对E.coil的最高杀菌率分别为99.8%和95.5%,对S.aureus的最低杀菌率分别为100%和97.83%,Cur-Lys-Bet的杀菌效果明显高于Cur-NH-Bet,且对S.aureus的杀菌性能更好。此外,论文还制备了Cur-Lys-Bet-Alg和Cur-NH-Bet-Alg凝胶,经抑菌测试得出,在菌体浓度为105CFU/mL时,Cur-Lys-Bet-Alg对S.aureus和E.coil的杀菌率均为100%,Cur-NH-Bet-Alg对S.aureus和E.coil的最高杀菌率均为86.37%和89.00%。可见,本论文制备了两种新型有效的凝胶多糖季铵盐类抗菌化合物,为非抗生素类抗菌材料开发提供了有益的参考,对安全高效的新型抗菌剂的研发具有重要意义。
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