氨基酸改性支链淀粉接枝共聚物的制备及其抗菌性的研究

论文摘要

近年来淀粉衍生物的研究、开发、生产以及应用受到人们的普遍关注。淀粉作为自然界最丰富的可再生资源之一,有着其独特的优越性,淀粉具有良好生物相容性,可降解性,又可用多种方法改性等优点,使得淀粉衍生物得到广泛的应用。但由于淀粉类物质是极好的营养品,有利于细菌等微生物的繁殖,所以这类物质一旦暴露在空气中就会被污染或被细菌之类的微生物感染,这就限制了它在医疗卫生、食品包装等方面的应用。为了解决这个问题,本文通过对支链淀粉进行改性,使其具有了抗菌性。首先,在引发剂硝酸铈铵的引发下制备了支链淀粉/丙烯酰胺共聚物（St-g-PAM）。探讨了反应条件,淀粉用量,引发剂用量,反应温度,单体用量等对接枝率的影响,并得出了该反应的较佳反应条件为:1.0g淀粉, 20mL去离子水,0.4mL引发剂,加1.8g丙烯酰胺在50℃下反应4h。在该条件下制备得到的支链淀粉/丙烯酰胺共聚物的接枝率为101.4%。然后,分别将四种不同的氨基酸引入到St-g-PAM上。利用IR表征了氨基酸改性St-g-PAM的结构。并以甘氨酸为例研究了该反应的最佳反应条件,得出了最佳条件为:0.40g支链淀粉/丙烯酰胺共聚物（St-g-PAM）,溶于10mL水,再加入0.40g甘氨酸,在pH值为11,反应温度70℃下,反应10h。最佳条件下氨基酸转化率为24.2%。最后,对改性产物通过菌落计数法进行抑菌实验,结果表明氨基酸改性支链淀粉/丙烯酰胺共聚物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌这两种最常见的细菌都有一定的抑制效果。其中,半胱氨酸（Cys）改性的St-g-PAM对大肠杆菌的抑制效果最明显,抗菌率达到了60.4%;组氨酸（His）改性的St-g-PAM对金黄色葡萄球菌的抑制效果最明显,抗菌率达到了62.0%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 淀粉简介
• 1.2.1 淀粉的结构
• 1.2.2 淀粉的性质
• 1.3 氨基酸简介
• 1.3.1 氨基酸的分类
• 1.3.2 氨基酸的物理化学性质
• 1.4 淀粉接枝改性方法简介
• 1.4.1 接枝淀粉概述
• 1.4.2 淀粉接枝共聚物的合成方法
• 1.5 抑菌材料及抗菌剂简介
• 1.5.1 抗菌材料简介
• 1.5.2 抗菌剂简介
• 1.6 课题意义和研究内容
• 第二章 支链淀粉/丙烯酰胺共聚物的合成与表征
• 2.1 引言
• 2.2 试验部分
• 2.2.1 实验试剂
• 2.2.2 实验仪器及设备
• 2.2.3 实验步骤
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 反应机理
• 2.3.2 反应条件对接枝率的影响
• 2.3.3 红外谱图分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 氨基酸改性支链淀粉/丙烯酰胺共聚物的合成和表征
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 实验仪器及设备
• 3.2.3 实验步骤
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 反应机理
• 3.3.2 反应条件对甘氨酸改性支链淀粉/丙烯酰胺共聚物的影响
• 3.3.3 质谱谱图分析
• 3.3.4 红外谱图分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 氨基酸改性支链淀粉/丙烯酰胺共聚物的抗菌性研究
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验试剂
• 4.2.2 实验仪器及设备
• 4.2.3 抗菌材料抗菌性能评价方法
• 4.2.4 实验步骤
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 实验结果
• 4.3.2 产物的抗菌率
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表论文