甘蔗渣纤维素的均相硫酸酯化及抗菌活性研究

• 作 者: 邱常玲
• 机 构: 华南理工大学
• 出 处: 华南理工大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 蔗渣纤维素 蔗渣纤维素均相反应 均相反应硫酸酯化 硫酸酯化抗菌活性 抗菌活性

纤维素硫酸酯（Cellulose Sulfate，CS）是纤维素的硫酸酯化产物，是一类具有抗菌、抗凝血、抗病毒等多种生物学活性的硫酸酯多糖。目前制备纤维素硫酸酯的方法所得产物的硫酸取代度低，取代基的分布不均匀，生物活性难以提高，还会在一定程度上对环境造成污染。本研究以甘蔗渣纤维素为原料，在国际最新研究成果的基础上，选择离子液为反应介质，通过蔗渣纤维素在离子液中的溶解，构建蔗渣纤维素均相硫酸酯化体系，获得高生物学活性的蔗渣纤维素硫酸酯。主要研究内容和结果如下：　　
（1）蔗渣纤维素的分离及均相体系的建立　　
从甘蔗渣中分离出纤维素，将纤维素溶于离子液[BMIM]Cl（1-丁基-3-甲基咪唑氯化物），构建纤维素-离子液的均相体系；对分离出的纤维素进行结构表征；通过偏光显微镜考察纤维素离子液体系的溶解性能；得出最佳溶解条件：真空度0．85Pa、溶解温度100℃、搅拌速度1200r/min。　　
（2）蔗渣纤维素的均相硫酸酯化　　
纤维素-离子液体均相体系中对蔗渣纤维素进行硫酸酯化制备纤维素硫酸酯。通过对实验现象的观察、产物的产率、含硫量、硫酸取代度和取代基分布的分析，考察硫酸酯化时间、酯化剂用量、反应温度和搅拌速度对纤维素硫酸酯的产率和含硫量的影响，确定蔗渣纤维素最优硫酸酯化条件为：硫酸酯化时间3h、酯化剂用量4．5mol·mol-1葡萄糖单元（anhy-drojocose unit，AGU）、反应温度30℃、搅拌速度900r/min。　　
（3）蔗渣纤维素硫酸酯抗菌活性研究及其机理探讨　　
对蔗渣纤维素硫酸酯进行抑菌环、最低抑菌浓度和抑菌率实验，考察蔗渣纤维素硫酸酯含硫量和质量浓度对其抗菌活性的影响；实验结果表明：蔗渣纤维素硫酸酯对大肠杆菌（Eschericheae coli）、金黄色葡萄球菌（Staphylocus aureus）和毛霉菌（Mucor）的抑菌效果随含硫量和质量浓度的升高而增强；蔗渣纤维素硫酸酯对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度随其含硫量的增高而减小；对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率随浓度的升高而增强；抑菌机制主要是通过破坏细菌细胞壁的功能及其结构，扰乱细胞正常的生理活动从而杀灭细菌。