细菌滋生、病毒感染对人们的生产生活造成巨大的影响,严重威胁人类的生命安全,尤其是一线工作的医疗人员。医疗防护用品是保护医疗人员安全的第一道屏障,然而,目前常用的防护用品很难保障医疗人员长时间处于复杂环境下的安全。赋予防护用品抗菌抗病毒功能是保障医护人员安全的有效策略。水刺无纺布是生产防护用品的主要原料之一,而纤维素纤维则是生产水刺无纺布的主要原料,开发抗菌抗病毒纤selleckchem IACS-10759维素纤维是生产具有抗菌抗病毒水刺无纺布的首要前提。为此,论文以提高植物纤维抗菌抗病毒性能为目标,偶合壳寡糖化学改性及与纤维素的交联改性制备抗菌抗病毒纤维素纤维,探究改性壳寡糖提高纤维抗菌抗病毒性能,项目的开展对于成功开发抗菌抗病毒水刺无纺布具有重要意义。论文的主要研究内容如下:(1)基于壳寡糖分子量小、粘度低、可溶于中性水溶液的优势,采用柠檬酸为交联剂,次亚磷酸钠为催化剂,通过酯化反应将壳寡糖交联到纤维素上,制备高负载量的抗菌抗病毒纤维。探索化学反应工艺对改性纤维抗菌抗病毒性能的影响。结果表明:相比于一步浸渍法,两步浸渍法可获得抗菌抗病毒性能更为优异的纤维素纤维。在6%纤维素纤维、6%壳寡糖、20%柠檬酸、6%次亚磷酸钠的最优工艺条件下,壳寡糖在纤维素纤adaptive immune维的负载量达到61.77 mg/g。改性纤维具有优异的抗菌抗病毒活性和抗菌抗病毒耐久性,对金黄色葡萄球菌(12 h)和大肠杆菌(24 h)的抑菌率达到100%,对MS2噬菌体的抑制率为99.19%(1 h)。改性纤维经过30次洗涤后,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率为99.99%和83.21%,对MS2噬菌体的抑制率从99.19%下降到95.44%。同时,改性纤维制备的纸张也具备良好的抗菌抗病毒活性并保持适当的机械强度。另外,改性纤维具有良好的抗氧化活性和生物相容性,对ABTS自由基和DPPH自由基的清除率分别为60.50%和44.94%,壳寡糖和改性纤维处理的L929细胞的细胞活力分别为97.8%和95.7%。(2)受肝素启发,通过磺化改性提高壳寡糖的抗菌抗病毒性能,并以磺化壳寡糖为原料,制备抗菌抗病毒纤维素纤维。研究壳寡糖磺化改性对纤维素纤维抗菌抗病毒性能的影响和作用机理。结果表明:磺化改性可以有效提高壳寡糖的抗菌活性,磺化壳寡糖对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)为壳寡糖的1/2。磺化壳寡糖改性纤维素纤维具有优异的抗菌抗病毒活性和抗菌抗病毒耐久性,对金黄色葡萄球菌(12 h)和大肠杆菌(24 h)的抑菌率为100%,对MS2噬菌体的抑制率>99.9%(1 h),其抗病毒活性和抗菌抗病毒耐久性得到了大幅提升。改性纤维经过30次洗涤后,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率为99.99%、99.87%,对MS2噬菌体的抑制率为99.71%。由其制备的纸张也表现出良好的抗菌抗病毒活性并保持相当的机械强度。另外,壳寡糖的磺化改性对于生物相容性起到积极的作用,磺化壳寡糖和改性纤维处理的L929细胞的细胞活力分别为102.2%、98.2%。(3)基于增强正电荷密度策略出发,对壳寡糖进行胍化改性提高壳寡糖的抗菌抗病毒性能,研究壳寡糖的胍化改性增强纤维素纤维抗菌抗病毒性能的机理。研究结果表明:胍化壳寡糖的取代度随双氰胺摩尔比的增加而上升,当双氰胺与壳寡糖的摩尔比为12:1,胍化壳寡糖的取代度达到64.09%。此时,胍化壳寡糖的抗菌活性大大提高,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的MIC和MBC分别为壳寡糖的1/8和1/4。胍化壳寡糖改性纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率达到100%(6 h),对MS2噬菌体的抑制率为99.48%(1h)。改性纤维具有优异的抗菌抗病毒耐久性,经过30次洗涤后,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的保持100%的抑菌率;抗病毒活性出现轻微下降,从99.49%降低至99.07%,对病毒的抑制率维持在99%以上。所制备的纸张也具有优异的抗菌抗病毒活性并保持相当的机械强。此外,改性纤维表现出良好的抗氧化活性和生物相容性,对ABTS自由基和DPPH自由基的清除率分Galunisertib抑制剂别为82.59%和62.44%;胍化壳寡糖和改性纤维处理的L929细胞的细胞活力分别为95.78%、92.02%。