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羧丁酰壳聚糖(NSC)是一种新型的壳聚糖衍生物,分子链上含有丰富的羧基及未取代完全的氨基,不仅具有良好的水溶性、吸湿保湿性、抗氧化性等,而且生物相容性好,可以作为一种性能优异的生物医用材料。多肽是多个氨基酸脱水缩合而形成的化合物,分子量小,水溶性好,易被接枝改性,且拥有较多的生物活性,应用于日化、医药、生物材料等众多领域。本课题以微生物转谷氨酰胺酶(MTGase)为催化剂,将胶原蛋白肽(COP)、乳酸链球菌肽(nisin)、藻蓝蛋白酶解肽(CPC)接枝到羧丁酰壳聚糖上。三种多肽的引入在改善羧丁酰壳聚糖水溶性、吸湿保湿性、抗氧化性等的同时,都赋予了其特殊的生物活性。胶原蛋白肽提高其促进成纤维细胞增殖的能力,乳酸链球菌肽增强其抗菌性,藻蓝蛋白酶解肽改善其抗肿瘤活性。通过对反应条件的优化以及体外性能的考察,为研究新型生物医用材料奠定基础。本论文的研究内容如下:(1)将壳聚糖(CS)与丁二酸酐反应制备羧丁酰壳聚糖(NSC)。再以微生物转谷氨酰胺酶(MTGase)为催化剂,制备羧丁酰壳聚糖-胶原蛋白肽(NSC-COP)、羧丁酰壳聚糖-乳酸链球菌肽(NSC-nisin)、羧丁酰壳聚糖-藻蓝蛋白酶解肽(NSC-CPC),通过红外表征确认产物被成功合成。(2)通过单因素实验以取代度(DS)为指标优化反应条件,探讨不同浓度和取代度对NSC-COP的水溶性、吸湿保湿性、抗氧化性(对DPPH和羟自由基的清除能力)和促进L929成纤维细胞增殖等性能的影响。实验结果表明:制备NSC-COP的最佳反应条件为:反应时间(t)为2 h,反应温度(T)为40℃,反应溶液pH为7.0,胶原蛋白肽与羧丁酰壳聚糖质量比(mCOP/mNSC)为1.4。随着取代度增加,NSC-COP的水溶性、吸湿保湿性、抗氧化性均增强,适当浓度的NSC-COP能够促进成纤维细胞增殖。(3)通过单因素实验以取代度(DS)为指标优化反应条件,探讨不同浓度和取代度对NSC-nisin抗氧化性(还原能力和对羟自由基的清除能力)、抗菌性(金黄色葡萄球菌和大肠杆菌)、细胞毒性(L929成纤维细胞)等性能的影响。实验结果表明:制备NSC-nisin的最佳反应条件为:反应时间(t)为2 h,反应温度(T)为55℃,反应溶液pH为4.0,转谷氨酰胺酶和羧丁酰壳聚糖质量比(mMTGase/mNSC)为0.14。随着取代度增加,NSC-nisin清除羟自由基的能力、还原能力随之增强,NSC-nisin对金黄色葡萄球菌有一定的抑制作用,适当浓度和高取代度的NSC-nisin能够促进成纤维细胞增殖。(4)通过单因素实验以取代度(DS)为指标优化反应条件,探讨不同浓度和取代度对NSC-CPC抗氧化性(对DPPH和羟自由基的清除能力)、细胞毒性(L929成纤维细胞)、抗肿瘤活性(Hela细胞)等性能的影响。单因素实验结果表明:制备NSC-CPC的最佳反应条件为:反应时间(t)为2.5 h,反应温度(T)为50℃,反应溶液pH为7.0。随着取代度增加,NSC-CPC的吸湿保湿性、抗氧化性均增强,NSC-CPC对正常细胞无细胞毒性,且能有效抑制肿瘤细胞生长。