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卡拉胶是一种结构独特的天然海藻硫酸多糖，具有多种理想的生物活性。卡拉胶的分子修饰和活性研究是卡拉胶在生命科学和医药领域的重要研究方向。羧甲基化和硫酸酯化是提高卡拉胶的生物活性和性能的有效途径。本文对κ-卡拉胶进行羧甲基化制得了羧甲基κ-卡拉胶，以三磺酸钠胺(N(SO3Na)3)为硫酸酯化试剂制得了κ-卡拉胶硫酸酯，并对其性能进行了研究。本文主要研究的内容和结果如下：
1.以氯乙酸为羧甲基试剂制得了羧甲基κ-卡拉胶(CMKC)，采用FT-IR和13CNMR对产物的结构进行了表征。采用单因素实验法研究并确定了制备高取代度的CMKC的最佳反应条件为：氯乙酸与κ-卡拉胶的摩尔比为3.0:1，NaOH与κ-卡拉胶的摩尔比为2.5:1，无水乙醇的含量为80％(v/v)，反应温度为55℃，反应时间为5h。
2.以亚硫酸氢钠.亚硝酸钠制备的三磺酸钠胺为硫酸酯化试剂，在水相条件下制得了κ-卡拉胶硫酸酯(KCS)，采用FT-IR和13C NMR对产物的结构进行了表征。采用单因素实验法研究并确定了制备高取代度的KCS的最佳反应条件为：硫酸酯化试剂N(SO3Na)3溶液的pH值为9，N(SO3Na)3与κ-卡拉胶的摩尔比为4:2，反应温度为65℃，反应时间为6h。
3.通过测定κ-卡拉胶衍生物的APTT、PT和TT值，研究了取代度、分子量及浓度对羧甲基κ-卡拉胶(CMKC)和κ-卡拉胶硫酸酯(KCS)的抗凝血活性的影响，结果表明：将少量的羧甲基引入到κ-卡拉胶分子中，有助于提高κ-卡拉胶的抗凝血活性。κ-卡拉胶硫酸酯的抗凝血活性随着取代度的增大而增强。当分子量约为2.4×104时，CMKC和KCS具有最优的抗凝血活性。CMKC和KCS的抗凝血活性随着浓度的增加而增强。
4.采用滤纸片法测量抑菌圈的直径，研究了羧甲基κ-卡拉胶(CMKC)和κ-卡拉胶硫酸酯(KCS)的抗菌活性，结果表明：CMKC的抑菌圈直径在1.1mm～4.1mm之间，随着取代度的增加，CMKC对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性增强，表明κ-卡拉胶经过羧甲基化的化学修饰后具有了抗菌活性。CMKC的抗菌活性随着分子量的降低而增强。硫酸酯基团的引入对κ-卡拉胶的抗菌活性影响较小。
5.研究了取代度、分子量对羧甲基κ-卡拉胶(CMKC)和κ-卡拉胶硫酸酯(KCS)的吸湿保湿性能的影响，结果表明：所有不同取代度的CMKC样品的吸湿率(Ra)和保湿率(Rh)均明显高于κ-卡拉胶，随着取代度的增加，CMKC的Ra和Rh都随之增高，表明将羧甲基引入到κ-卡拉胶分子中能显著提高κ-卡拉胶的吸湿保湿性能。CMKC的吸湿保湿性能随着分子量的增加而增强。硫酸酯基团的引入对κ-卡拉胶的吸湿保湿性能影响较小。
6.通过细胞培养，采用MTT法研究了κ-卡拉胶(KC)和羧甲基κ-卡拉胶(CMKC)对大鼠皮肤成纤维细胞生长的影响，结果表明：在低浓度(10ppm和100ppm)条件下，KC对成纤维细胞没有细胞毒性，CMKC对成纤维细胞的增殖具有促进作用，且CMKC的取代度越大，促进作用越明显。KC和CMKC在高浓度(1000ppm)条件下对成纤维细胞的生长具有抑制作用。