壳聚糖季铵盐的制备及其在促进伤口愈合中的应用

发布时间：2017-08-23 13:44

  本文关键词：壳聚糖季铵盐的制备及其在促进伤口愈合中的应用

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【摘要】：壳聚糖(CTS)是一种天然的碱性高分子化合物,具有优良的生物降解性、良好的抑菌性能和生物相容性,但壳聚糖较差的水溶性限制了其应用范围。通过对壳聚糖进行季铵化改性可显著改善壳聚糖的水溶性,并提高其抑菌性能。季铵化度(DQ)和季铵基团分子链长度是影响壳聚糖季铵盐抑菌性能的重要因素,但目前关于季铵化度和季铵基团分子链长度对壳聚糖季铵盐抑菌性能影响的研究较少,且对壳聚糖季铵盐的应用研究主要集中在体外部分,较少有关于壳聚糖季铵盐用于伤口愈合治疗等方面的报道。本文通过对壳聚糖进行季铵化改性制得5种不同季铵化度的缩水甘油基三甲基氯化铵改性壳聚糖(GTMA-CTS)和5种不同季铵化度的缩水甘油基三乙基氯化铵改性壳聚糖(GTEA-CTS),采用傅里叶红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行表征;通过平板计数法分别测试GTMA-CTS、GTEA-CTS对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和铜绿假单胞杆菌的抑菌性能,探讨其抑菌机理,研究了季铵化度、季铵基团分子链长度与壳聚糖季铵盐抑菌性能之间的关系,并采用琼脂扩散法测试了壳聚糖季铵盐对L929细胞的细胞毒性;选取季铵化度为89.16%的GTMA-CTS用于初步研究壳聚糖季铵盐的生物学性能及对感染伤口的促愈合性能,得出以下结论:(1)分别以缩水甘油基三甲基氯化铵(GTMA)和缩水甘油基三乙基氯化铵(GTEA)为改性剂对壳聚糖进行季铵化改性,通过改变反应物摩尔比,成功制备了季铵化度各异的可溶性壳聚糖季铵盐GTMA-CTS和GTEA-CTS,且产物季铵化度随着反应物中GTMA和GTEA含量的增大而升高。(2)壳聚糖季铵盐对白色念珠菌的抑菌作用强于其他三种细菌,且对金黄色葡萄球菌的抑菌作用普遍强于大肠杆菌和铜绿假单胞杆菌。当季铵化度小于100%时,GTEA-CTS的抑菌率随季铵化度的增大而升高,但GTMA-CTS的抑菌率均为100%左右;而当季铵化度大于100%时,GTEA-CTS的抑菌率约为100%,但GTMA-CTS对细菌的抑菌率却有所下降。由此可见季铵化度较低时,季铵化度对壳聚糖季铵盐的抑菌性能起主要作用,而季铵化度较高时,季铵基团分子链长度起主导作用。(3)细胞毒性研究结果显示细胞对壳聚糖季铵盐的毒性反应级别为1级,毒性反应程度较轻;1 mg/m L的GTMA-CTS(89.16%)溶液对健康和受损皮肤均无刺激作用,且溶血率为2.24%,低于5%的国家标准;70 mg/m L的GTMA-CTS(89.16%)溶液对小鼠无经皮急性毒性,经口急性毒性剂量大于3500 mg/kg。上述结果说明,GTMA-CTS(89.16%)有较高的生物安全性。(4)伤口促愈合试验结果表明,浓度为1 mg/m L的GTMA-CTS(89.16%)溶液能有效杀灭细菌,加快感染伤口的愈合过程,且无毒副作用。因此,GTMA-CTS(89.16%)具有治疗伤口感染的应用前景。
【关键词】：壳聚糖 季铵化改性 抑菌 生物学评价 促愈合
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R641;O636.1
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 创伤愈合过程9
• 1.2 细菌对创伤愈合的影响9
• 1.3 壳聚糖及其衍生物在创伤愈合中的应用9-10
• 1.4 壳聚糖的结构与改性方法10-12
• 1.5 壳聚糖的季铵化改性12-14
• 1.5.1 氨基季铵化法12-13
• 1.5.2 接枝季铵化法13
• 1.5.3 活性季铵盐改性法13-14
• 1.6 影响壳聚糖及壳聚糖季铵盐抑菌性能的因素14-17
• 1.6.1 壳聚糖分子量14
• 1.6.2 脱乙酰度14-15
• 1.6.3 溶液pH值15
• 1.6.4 离子作用15-16
• 1.6.5 其他因素16-17
• 1.7 研究内容与创新之处17-18
• 1.7.1 研究内容17
• 1.7.2 创新之处17-18
• 第二章 不同季铵化度壳聚糖季铵盐的制备与结构研究18-32
• 2.1 引言18-19
• 2.2 实验材料与方法19-24
• 2.2.1 主要试剂及仪器19-20
• 2.2.2 GTEA的制备20
• 2.2.3 GTEA含量测定20-21
• 2.2.4 GTEA环氧值测试21
• 2.2.5 壳聚糖脱乙酰度测定21-22
• 2.2.6 不同季铵化度壳聚糖季铵盐的制备22-23
• 2.2.7 壳聚糖季铵盐季铵化度的测定23
• 2.2.8 壳聚糖季铵盐的结构表征23-24
• 2.3 结果与讨论24-31
• 2.3.1 GTEA含量及环氧值24
• 2.3.2 壳聚糖脱乙酰度24-25
• 2.3.3 壳聚糖季铵盐季铵化度25-26
• 2.3.4 反应物摩尔比对壳聚糖季铵盐季铵化度的影响26
• 2.3.5 壳聚糖季铵盐的结构26-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 壳聚糖季铵盐生物学性能评价及其在促进创伤愈合中的应用32-53
• 3.1 引言32
• 3.2 实验材料与方法32-40
• 3.2.1 主要试剂与仪器32-33
• 3.2.2 各季铵化度壳聚糖季铵盐的抑菌性能测试33
• 3.2.3 壳聚糖季铵盐细胞毒性试验33-34
• 3.2.4 不同浓度GTMA-CTS（89.16%）溶液的抑菌性能测试34
• 3.2.5 红细胞体外溶血试验34-35
• 3.2.6 GTMA-CTS（89.16%）皮肤刺激评价35-37
• 3.2.7 GTMA-CTS（89.16%）急性毒性评价37-38
• 3.2.8 GTMA-CTS（89.16%）对感染伤口促愈合性能测试38-40
• 3.3 结果与讨论40-52
• 3.3.1 季铵化度和季铵基团分子链长度对壳聚糖季铵盐抑菌性能的影响40-44
• 3.3.2 壳聚糖季铵盐细胞毒性研究44-46
• 3.3.3 不同浓度GTMA-CTS（89.16%）溶液的抑菌性能研究46-47
• 3.3.4 红细胞体外溶血评价47
• 3.3.5 GTMA-CTS（89.16%）皮肤刺激评价47-49
• 3.3.6 GTMA-CTS（89.16%）急性毒性评价49
• 3.3.7 GTMA-CTS（89.16%）对伤口的促愈合性能研究49-52
• 3.4 本章小结52-53
• 第四章 结论53-54
• 参考文献54-63
• 攻读硕士学位期间发表的论文63-64
• 致谢64-65
• 缩写词表65

【参考文献】

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本文编号：725378