甲壳素,主要来源于虾、蟹壳等,是自然界中储量仅次于纤维素的第二大多糖资源。壳聚糖,作为一种最重要的甲壳素衍生物,是甲壳素部分或完全脱乙酰化而得到的高分子化合物。壳聚糖是一种天然、可再生的生物资源,具有可降解性和良好的生物相容性,在农业、医药、日化、食品、环保等领域得到了广泛的关注。但是,壳聚糖难溶于水,生物活性较差,很大程度上限制了它的工业化开发。化学改性被认为是一种高效、定向、方便的方法,能够提高甚至赋予化合物新的功能从而满足不同的需求。因此,对壳聚糖进行化学修饰,从而提高其水溶性和生物活性,将有利于更加全面地开发这种丰富的多糖资源。论文以壳聚糖为修饰对象,以制备具有优良活性的壳聚糖水溶性衍生物为目标,基于离子交换的思想,分别将卤代乙酸阴离子、羟基酸阴离子、羧基多糖阴离子引入2-羟丙基三甲基铵类壳聚糖中,得到17种不同阴离子化2-羟丙基三甲基铵类壳聚糖。通过红外光谱、核磁共振谱以及元素分析等方法对产物的结构进行鉴定,通过抑菌、抗氧化、吸湿保湿实验,重点分析了不同阴离子对2-羟丙基三甲基铵类壳聚糖活性及性能的影响。为了进一步增强壳聚糖的抑菌活性,实验将具有潜在抑菌功能的卤素基团引入2-羟丙基三甲基铵类壳聚糖。通过红外吸收光谱法、核磁共振波谱法以及元素分析等方法表征了衍生物的结构。然后采用菌丝生长速率法测试了衍生物对灰葡萄孢病菌、黄瓜枯萎致病菌、芦笋茎枯致病菌及西瓜枯萎致病菌的体外抗菌活性。结果表明,卤素基团的引入显著提高了壳聚糖的抑菌活性。为了提高壳聚糖的抗氧化活性,实验将具有潜在抗氧化活性的羟基酸,包括香豆酸、阿魏酸、对香豆酸、水杨酸、抗坏血酸、没食子酸、咖啡酸、对羟基苯甲酸等分别引入2-羟丙基三甲基铵类壳聚糖中,得到了一系列衍生物,并对其进行了结构鉴定和抗氧化活性测试(清除羟基自由基、DPPH自由基、超氧阴离子自由基)。结果表明,羟基酸阴离子的引入显著地提高了壳聚糖的抗氧化活性。为了提高壳聚糖的吸湿保湿性能,将亲水性的羧基多糖阴离子接到2-羟丙基三甲基铵类壳聚糖中,制备了3种不同的含羧甲基多糖阴离子的2-羟丙基三甲基铵类壳聚糖,并对其分别进行了吸湿、保湿性能测试。结果表明,将羧基多糖阴离子引入2-羟丙基三甲基铵类壳聚糖后,产物的吸湿、保湿性能显著提高。论文提供了具有不同活性的阴离子化2-羟丙基三甲基铵类壳聚糖的制备方法,并比较系统地研究了不同阴离子对2-羟丙基三甲基铵类壳聚糖的活性及性能影响,为壳聚糖在农业、医药、日化等领域的进一步开发提供了新思路。