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为探究壳聚糖席夫碱（CHSB）和交联壳聚糖席夫碱（CCHSB）的抗菌性能，研究人员合成并表征此类化合物。结果显示，它们对革兰氏阴性菌和阳性菌有抗菌活性，抑菌圈 8 - 30mm ，有望成为抗菌治疗新选择，对医学和食品工业意义重大。
在生物材料和抗菌领域，壳聚糖（Chitosan）凭借其独特优势备受瞩目。壳聚糖是由几丁质脱乙酰化得到的生物聚合物，分子链上分布着大量的伯氨基，使其具有高螯合能力。它还具备生物相容性、可生物降解性和无毒等特性，在众多领域有广泛应用潜力。然而，天然壳聚糖存在一些局限性，如在水中溶解性差，抗菌性能有待进一步提升等，这些问题限制了它的应用范围。为了突破这些瓶颈，研究人员不断探索对壳聚糖进行化学修饰的方法，旨在开发出性能更优的材料。
来自土耳其 Kahramanmaras Sutcu Imam 大学的研究人员开展了一项关于壳聚糖席夫碱化合物的研究。他们合成了壳聚糖席夫碱（CHSB）和交联壳聚糖席夫碱（CCHSB），并对其进行化学表征和抗菌性能测试。该研究成果发表在《Journal of Fluorescence》上，为壳聚糖在抗菌领域的应用提供了新的思路和方向。
研究人员采用了多种关键技术方法。通过核磁共振（NMR）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X 射线衍射（XRD）来分析化合物的结构；利用扫描电子显微镜（SEM）观察样品的表面形貌；借助热重分析（TGA）评估材料的热稳定性；采用抑菌圈实验和最低抑菌浓度（MIC）测定来评估抗菌活性。
研究结果如下：
- SEM 分析：扫描电子显微镜（SEM）图像显示，壳聚糖表面较为光滑，而 CHSB 的表面则更为粗糙且无序，这是由于席夫碱反应中形成了亚胺键（-C=N-）。进一步交联后，CCHSB 呈现出无定形外观，且 CHSB 中存在的小纤维或片状结构可能与 CHSB 和 CCHSB 的热稳定性及溶解性变化有关。
- FTIR 分析：在傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析中，壳聚糖及其衍生物在 4000 - 400 cm?1范围内有多个特征吸收带。CHSB 衍生物在 1234 - 1626 cm?1出现对应亚胺基团（-C=N-）的峰，证实了席夫碱化合物的形成；735 cm?1处的吸收带归属于芳香族 CH 环的弯曲振动。
- 1H - NMR 分析：1H - NMR 光谱表明，壳聚糖的特征化学位移在 1.78 - 4.71 ppm 之间。CHSB 中，3.35 ppm 处的强信号源于与壳聚糖环相连的亚甲基（C - 5 - CH?）质子；6.68 - 7.79 ppm 的峰归属于壳聚糖席夫碱的芳香环质子；8.38 ppm 的信号属于甲亚胺基团。CCHSB 光谱与 CHSB 相似，但在 1.24 - 1.04 ppm 范围内出现了与交联相关的环氧氯丙烷亚甲基质子的三重峰。
- XRD 分析：X 射线衍射（XRD）结果显示，壳聚糖在2θ=13°和2θ=19°处有特征衍射峰，表明其聚合物链结构相对有序。CHSB 和 CCHSB 在晶体和非晶区域与壳聚糖相比无显著变化，但 CCHSB 在2θ=19°处的峰强度降低，这表明化学反应破坏了壳聚糖的氢键。
- TGA 分析：热重分析（TGA）表明，CCHSB 具有最高的热稳定性，CH 的热稳定性最低。初始降解阶段，CH、CHSB 和 CCHSB 分别在约 101.3°C 时失重 6.4%、5.6% 和 3.7%，主要是由于羟基和胺基吸附或弱氢键结合的水的损失。主要热降解发生在 240.8°C - 369.7°C，这是由于多糖的解聚和挥发性化合物的损失。
- 抗菌评估：抗菌实验结果显示，CH、CHSB 和 CCHSB 对大肠杆菌（Escherichia coli）、鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）均表现出抗菌活性，抑菌圈范围为 8 - 30mm。其中，CHSB 的抗菌活性优于 CH 和 CCHSB，这归因于席夫碱配体的存在。
研究结论与讨论部分指出，该研究成功合成并表征了 CHSB 和 CCHSB，这些壳聚糖衍生物展现出显著的抗菌性能，其抗菌活性与标准药物阿米卡星（amikacin）和庆大霉素（gentamicin）相当，这表明它们有望成为有效的抗菌剂或辅助药物应用于各种医疗领域。此外，在食品工业中，这些衍生物可作为天然防腐剂抑制微生物生长，延长易腐产品的保质期，保障食品的质量和安全。该研究为壳聚糖及其衍生物在抗菌领域的深入研究和广泛应用奠定了坚实基础，对推动生物材料和抗菌技术的发展具有重要意义。
