本论文以胆固醇氯甲酸酯对亲水性壳聚糖进行疏水改性,得到两亲壳聚糖衍生物。两亲聚合物可以在空气/水界面形成单分子膜,单分子膜可以通过Langmuir-Blodgett(LB)技术转移到基底表面形成多层膜称为LB膜。利用LB膜具有膜厚度薄、膜厚可控、均匀和致密等特点,分子印迹技术具有预定性、识别性和实用性的特点,以及电化学方法具有快速、方便检测等优点,结合这三种方法在玻璃电极表面组装组胺分子印迹LB膜。另外,两亲性非均质表面(化学和形态学)具有良好的抗蛋白质吸附性能。蛋白质的非特异性吸附是普遍存在的现象,这种现象使得某些特定材料发生血液接触表面凝血过程及广泛的固液界面细菌吸附和生物结垢。本论文围绕上述两亲壳聚糖衍生物的特异性和非特异性吸附开展以下四个方面的研究工作。1.氨基保护法合成壳聚糖胆固醇碳酸酯。选用壳聚糖作为主链,利用甲磺酸保护壳聚糖氨基,壳聚糖与胆固醇氯甲酸酯发生酯化反应得到6种不同取代度的壳聚糖胆固醇碳酸酯(CHCS),通过FT-IR,13C-NMR和GPC等手段表征壳聚糖衍生物的化学结构,表明胆固醇氯甲酸酯通过与壳聚糖形成碳酸酯键接枝到壳聚糖分子链上。接触角测试结果说明CHCS对水的静态接触角随着壳聚糖与胆固醇氯甲酸酯投料摩尔比的减小而增大,改性的壳聚糖疏水程度逐渐提高,赋予壳聚糖一定的润湿性。2.为了探究壳聚糖胆固醇碳酸酯的两亲性,利用Langmuir技术研究壳聚糖胆固醇碳酸酯单分子膜的成膜行为。单分子膜形成过程记录的单分子膜的表面压(π)与平均分子面积(A)等温曲线表明壳聚糖胆固醇碳酸酯可以在空气与水相的界面上形成单分子膜(也称为Langmuir膜),且能在水/空气界面稳定存在。所形成的单层膜的平均极限面积和崩溃压分别是320.30 cm2和47.25 mN/m。不同浓度的CHCS的π-A等温曲线展示了 CHCS单层表面的浓度依赖性。随着浓度的增加,π-A等温曲线向右偏移。另外,亚相的pH值直接影响单分子膜的性质,壳聚糖胆固醇碳酸酯单分子膜在酸性、弱碱性环境中能稳定存在。采用LB技术将在水面上形成的Langmuir膜转移到硅片上形成LB膜。3.在水/空气界面CHCS与组胺功能基团重构组合形成含组胺的CHCS Langmuir膜。通过Langmuir技术,制备组胺-壳聚糖胆固醇碳酸酯双组份单分子膜,采用LB技术将双组份单分子膜转移到ITO电极上。利用分子印迹技术,将组胺分子从双组份LB膜中洗脱制成选择性识别组胺的分子印迹LB膜电极(His-CHCS@ITO)。结合电化学方法,研究识别组胺的分子印迹LB膜电极的电化学响应和识别性能。通过循环伏安法探究His-CSCH@ITO对组胺的吸附性能结果表明在优化吸附条件(模板吸附时间8 min,测试液pH为7.0)下,His-CSCH@ITO膜电极能识别组胺分子,His-CSCH@ITO识别不同浓度的组胺的差示脉冲伏安曲线,检测组胺线性范围在0.01-1.5 μM。检测限是0.09 μM。研究显示该传感器对组胺具有良好的选择性识别、重复性和稳定性。另外,采用标准加样法对啤酒和葡萄酒实际样品进行测试,结果表明平均回收率分别为98.3?105.9%和99.8?105.2%,标准偏差分别为2.7?3.5%和1.9～4.3%。该研究表明此His-CHCS@ITO传感器能利用对组胺的电化学响应性,实现快速、灵敏地检测啤酒和葡萄酒中痕量的组胺。4.两亲性壳聚糖胆固醇碳酸酯的抗蛋白质吸附研究。通过旋涂法将两亲壳聚糖胆固醇碳酸酯膜涂覆在玻片上。选取牛血清白蛋白(BSA)作为非特异性吸附蛋白,用BCA蛋白定量法评价了 CHCS抗BSA的吸附性能(RBSA)。随着疏水改性剂用量的不同,CS和CHCS对BSA表现出不同的吸附性能。在0.5和1.0 mg/mL BSA溶液里CHCS和CS的抗蛋白质吸附率大小比较:1:3>1:2>1:1>1:0.5>CS>1:4>1:5,1:3表现出最好的抗蛋白吸附性能。采用XPS,AFM和SEM对BSA吸附前后的膜样品进行表征。结果表明两亲壳聚糖胆固醇碳酸酯异质表面可弱化及阻碍蛋白质的吸附。两亲聚合物由于具有可发生微相分离的两亲性特殊结构能够有效地抵抗蛋白质的吸附。通过调节亲水性和疏水性基团的比例,控制两亲壳聚糖的两亲性在合理的范围内,吸附的蛋白质明显减少,抗蛋白质吸附率极高。