壳聚糖季铵盐的研究进展

本文介绍了国内外壳聚糖季铵盐的制备方法、性质及应用,并展望了该领域今后的研究方向。     

壳聚糖衍生物有望作吸湿保湿剂

<正>中科院烟台海岸带研究所开发的羧甲基壳聚糖季铵盐作为吸湿保湿剂的应用成果日前获国家发明专利授权。该专利利用活性叠加原理和亚结构连接的方法,把羧甲基与季铵盐基同时接入壳聚糖以提高     

壳聚糖季铵盐研究进展

壳聚糖是应用广泛的天然多糖,资源丰富,壳聚糖化学改性后得到的衍生物改善了壳聚糖的功能,并保留了壳聚糖本身的可生物降解性、生物相容性等优点.其中壳聚糖的季铵盐改性明显提高了其抑菌、抗氧化等活性,并增强了壳聚糖的水溶性,近年来研究较多,介绍了壳聚糖季铵盐的化学改性及应用研究进展,这些化学改性方式均在一定程度上提高了壳聚糖的...     

羧甲基壳聚糖季铵盐的制备及其抑菌性能研究

以不同分子量的壳聚糖为原料合成了一种新型水溶性O-羧甲基-N-三甲基壳聚糖季铵盐(CMTMC),用FTIR表征了其结构,同时进行了抑菌实验.结果表明在水介质中CMTMC对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的最低抑菌浓度分别为1 μg·mL-1、1 μg·mL-1和2 μg·mL-1,在0.5%醋酸溶液介质中的抑菌效果比在水介质中更好.     

壳聚糖季铵盐及其复合物的研究进展

壳聚糖季铵盐及其复合物是一种很有应用前景的材料,作者综述了壳聚糖季铵盐及其复合物在载基因、载药、抗菌创伤材料、抗凝血材料、水处理材料等领域的研究进展。     

羧甲基壳聚糖季铵盐絮凝剂的合成与性能研究

先用碘甲烷对壳聚糖(CTS)进行改性,合成具有水溶性的N,N,N—三甲基壳聚糖季铵盐(TMC),然后用一氯乙酸对TMC改性,合成羧甲基壳聚糖季铵盐(CMTMC)。用红外吸收光谱对所合成的物质进行表征,证明CMTMC已被成功合成。用CMTMC对湖水进行絮凝实验,考察絮凝剂加入量、pH、搅拌时间等因素对CMTMC的絮凝效果的影响,实验结果表明:最佳投加量为60mg/L,pH=6.86搅拌时间为慢速搅拌20min,絮凝效果可以达97%以上。     

壳聚糖季铵盐的制备及性能测试

以壳聚糖(CTS)作为季铵盐化改性原料,以环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)作为改性剂,在CTS的C-2位氨基上定位接上季铵盐基团得到壳聚糖季铵盐(CTS-QTS)。采用FTIR、13C NMR、H1NMR、热分析(TG)表征产物CTS-QTS的结构,采用莫尔滴定法研究CTS-QTS的DS,采用凝胶渗透色谱法测定CTS和CTS-QTS的分子量,采用琼脂平板法测定CTS和CTS-QTS对金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coli)的最小抑菌浓度和杀菌率,通过测试CTS-QTS对雄性小鼠和雌性小鼠急性经口毒性试验来验证CTS-QTS是否毒性类材料。研究结果表明:在p H值为7的条件下,CTS和GTA可发生温和的取代反应生成CTS-QTS,其最优反应条件为反应时间8 h、反应温度80℃、CTS与GTA的摩尔比为3。CTS改性生成CTS-QTS后分子链发生了降解,分子量下降。CTS-QTS在低于200℃时分子链几乎不发生降解,具有优良的高温稳定性。CTS-QTS对S.aureus和E.coli均有抑菌和杀菌作用,对S.aureus的抑菌和杀菌作用强于对E.coli。由CTS-QTS和CTS对S.aureus和E.coli的最低抑菌浓度可知,CTSQTS对S.aureus和E.coli的抑菌活性大于CTS。CTS-QTS对雄性小鼠和雌性小鼠急性经口毒性试验结果显示,CTS-QTS属于无毒性类材料。     

壳聚糖季铵盐的制备现状分析

对目前国内外壳聚糖季铵盐的制备方法加以介绍,并比较了它们的优缺点。     

水溶性壳聚糖季铵盐的制备工艺及絮凝性能研究

采用壳聚糖（CTS）为原料,NaOH为催化剂,与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵（CTA）进行季铵化反应,得到了取代度较高的壳聚糖接枝物,确定最佳反应工艺条件为：n（NaOH）／n（CTA）=1．1：1,n（CTA）／n（CTS）=5：1,反应时间为8h,反应温度为78℃。合成的产物能完全溶于水,并将产物对马铃薯淀粉厂废水进行了絮凝性能测试,结果表明水溶性壳聚糖季铵盐对污水的絮凝效果良好。     

壳聚糖季铵盐铜配合物的热降解行为研究

采用热重分析(TG)研究壳聚糖季铵盐铜配合物在30℃～600℃的温度范围内的热降解行为,探讨壳聚糖季铵盐铜配合物的热稳定性。研究结果表明:壳聚糖季铵盐铜配合物的热降解为一步反应,取代度对壳聚糖季铵盐的热降解有明显的影响,壳聚糖季铵盐铜配合物的特征降解温度都随取代度的增加而降低。     

壳聚糖季铵盐在混凝-微滤工艺中的应用研究

通过3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)改性壳聚糖(CS)制备壳聚糖季铵盐(CS-CTA),并将其应用在混凝-微滤工艺中来研究其对出水水质和膜污染的影响。结果表明,在CS-CTA投加量为4 mg/L时,出水水质最好,此时UV254去除率为81.8%,浊度去除率为99%以上;在CS-CTA投加量为3 mg/L时,混凝出水引起的不可逆膜阻力最小,膜通量最高;与PAC相比,CS-CTA作为混凝剂能更有效地减缓膜污染。     

壳聚糖季铵盐交联酰胺共聚物的制备及应用

以羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖(CC)为阳离子单体,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)作交联剂,二乙烯三胺和己二酸为原料,通过水溶液共聚法制备了壳聚糖季铵盐交联酰胺共聚物(CC-GPPC)。通过IR、SEM、TG、GPC对其结构性能进行表征；探讨了CC和GMA及DETA对CC-GPPC的性能及其浆内添加后纸张物性的影响。结果表明：在CC添加量为1.0g,AA:DETA:GMA的摩尔比为1:1.1:0.9时, 可制得性能较为优越的壳聚糖季铵盐交联酰胺共聚物CC-GPPC,此时聚合物溶液分子量为74520,平均粒径795 nm,分散指数0.581,常温下可稳定储存60d以上,当CC-GPPC的浆内添加量为绝干浆的0.6%时,纸张干抗张指数为52.99 N.m/g,湿抗张指数为16.82 N.m/g,与原纸相比,纸张干、湿抗张指数分别提高了29.8%、80.7%,纸张增湿强性能明显提高,与商用PAE湿强树脂相比,达到了无氯且性能优越,纸张湿抗张指数增加了10.6%,是一种绿色环保型纸张增湿强剂。     

离子液体中制备壳聚糖季铵盐及其絮凝效果研究

采用一步合成法制备了离子液体甘氨酸盐酸盐,以其水溶液为反应介质,壳聚糖与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵进行季铵化反应,得到壳聚糖季铵盐,并将其用于中药废水的絮凝处理.考察了温度、时间、反应物配比及离子液体浓度对季铵盐取代度的影响,以及季铵盐加入量、pH、搅拌时间对絮凝效果的影响.实验结果表明,在离子液体中进行的季铵化反应效率及产品取代度均高于常规的非均相反应,壳聚糖季铵盐能够有效去除中药废水的浊度和COD.     

聚硅氧烷季铵盐的合成及其抗菌性

以六甲基二硅氧烷(MM)为封头剂，氢氧化四甲铵的硅醇盐为催化剂，使N，N-二乙基-氨丙基甲基二甲氧基硅烷通过水解再和八甲基环四硅氧烷(D4)制得叔胺基硅油，再以氯化苄为季铵化试剂．合成了聚硅氧烷季铵盐。应用IR和^1NMR对产品结构进行了表征，结果与预期值基本吻合。该产品具有明显的表面活性剂性能，测得其临界胶束浓度cmc为0．05％，最小表面张力σcmc为44．8mN／m。抑菌圈实验表明：产品对大肠杆菌有优良的抗菌性，对霉菌有一定的抑制作用。AATCC100抗菌实验表明：质量分数大于0．5％的聚硅氧烷季铵盐水溶液对大肠杆菌的抑菌率达到了100％。     

季铵盐与聚季铵盐复配对海生物杀灭性能的评价

为了更好控制火力发电厂循环水系统中海生物的污染问题,针对单一非氧化性海生物杀生剂季铵盐类化合物存在泡沫多、杀生率低下、易产生抗药性等缺点,将单链季铵盐杀生剂AY1001与聚季铵盐杀生剂(A和B)进行复配,评价混合复配药剂体系对海生物的杀灭性能。结果表明:投加3 mg/L(AY1001+A)或3 mg/L(AY1001+B)作用24 h,效果优于同等浓度下单一杀生剂AY1001的效果。     

两种抗菌型水性聚氨酯——季铵盐型与三丹油型的比较

对两种不同类型的抗菌型聚氨酯(PU)——季铵盐型PU和三丹油(TNO)型PU进行了研究(包括其抗菌机理、合成方法、结构以及抗菌效果等),通过抑菌圈法定性分析了两者的抗菌效果。实验结果表明,随着TNO和季铵盐用量的增加,两种抗菌型PU的抗菌效果均显著增加;季铵盐型PU的抗菌效果优于TNO型PU。     

葡萄糖酰胺季铵盐表面活性剂的合成与性能

以葡萄糖酸内酯、N, N-二丁基-1, 3-丙二胺和溴代烷为原料，采用先胺酯反应、后季铵化两步法合成了系列葡萄糖酰胺季铵盐表面活性剂（CnDGMAPB，n=8、10、12、14、16)。采用FTIR、1HNMR和13CNMR对中间体和产物结构进行了鉴定，并对其表面活性、润湿性能、乳化性能、泡沫性能和产品毒性等性能进行研究。结果显示，CnDGMAPB具有较好的表面活性，随着碳链的增长，临界胶束浓度（cmc）和分子截面积（Amin）逐渐减小，表面活性效率（pC20）和饱和吸附量（Гmax）逐渐增大，表面张力（γcmc）在28~32 mN/m之间。在考察浓度（0.01-5 mmol/L）范围内，C12DGMAPB和C16DGMAPB溶液与聚四氟乙烯膜（PTFE）的接触角降低到47o，此类糖基酰胺季铵盐具有较好的润湿和乳化性能。5 min时泡沫体积都很小，属于典型的低泡型产品。细胞毒性和急性经口毒性实验均显示，此类葡萄糖酰胺季铵盐表面活性剂为低毒产品。当C12DGMAPB质量浓度在0.2 g/L时，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率都能达到100%，对皮肤无刺激，具有较好的抗静电性能。