氧化殼聚糖改性抗菌蠶絲織物的制備及其性能

鄭宏飛， 汪瑞琪， 汪 慶， 朱 瑩， 許云輝

(安徽農業大學 輕紡工程與藝術學院， 安徽 合肥 230036)

蠶絲絲素中包含20種氨基酸，其生物相容性、降解性以及親膚性優異，在紡織服裝、醫藥、食品、環保、化妝品、生物工程等領域應用前景巨大[1-2]，但蠶絲材料彈性小、易起皺和泛黃，尤其是抗菌性差，易受細菌、真菌和霉菌的腐蝕而導致蠶絲性能損傷、發生霉變和產生異味等缺陷[3-4]。近年來受禽流感等傳染性病毒的影響，紡織品的抗菌防病功能越顯重要。

殼聚糖是僅次于纖維素的第二大自然資源，具有廣譜抑菌、止血、消炎、促進傷口愈合的作用[5-6]。作為一種綠色抗菌劑，殼聚糖可用于蠶絲的抗菌防皺等整理。Monteiro等[7]使用戊二醛交聯殼聚糖分子，研究了二者間的均相反應，表明殼聚糖的氨基與戊二醛的醛酸基作用形成穩定的亞胺化學鍵，但交聯后的殼聚糖溶解性變差，且戊二醛有一定的細胞毒性。Ferrero等[8]采用酒石酸、二甲基丙烯酸、環氧樹脂等交聯劑實現殼聚糖與蠶絲的化學接枝，發現殼聚糖接枝率高達22%～27%，而殼聚糖在蠶絲表面呈鱗片狀不均勻分布，大量交聯劑的涂覆影響了蠶絲的服用性能。Davarpanah等[9]利用丁二酸酐(SA)和鄰苯二甲酸酐(PA)對蠶絲進行酰化作用，然后化學接枝殼聚糖，分析了酰化蠶絲與殼聚糖接枝反應以及改性蠶絲的染色性能，但酸酐與蠶絲的酰化反應需在二甲基亞砜(DMSO)和二甲基甲酰胺(DMF)有機溶劑中進行，反應條件要求高，過程也復雜。Huang等[10]用甲酸共溶解絲素和殼聚糖制備出無交聯劑的復合膜，指出復合膜具有的優異力學性能與膜中絲素微纖和殼聚糖納米纖維間形成的強氫鍵力密切相關。由于殼聚糖與蠶絲間缺乏化學鍵合作用，目前主要通過化學交聯劑的橋聯作用將殼聚糖接枝在絲素纖維或織物上以達到功能改性的目的，但化學交聯劑涂覆在天然蠶絲表面，可能對蠶絲的理化性能及人身健康產生負面影響；同時殼聚糖分子中極強的氫鍵力使其難溶于水和一般溶劑，常溶于酸溶液，而酸溶液易揮發、腐蝕性強、污染嚴重，限制了殼聚糖(OCS)的使用范圍。選擇性氧化殼聚糖可在分子鏈中引入醛基、羰基、羧基等官能團，改善殼聚糖的水溶性、化學活性和生物相容性等理化性能，已成為各國學者研究的熱點方向[11-12]。尤其是對殼聚糖C6位伯羥基進行選擇性氧化可生成羧基，不僅保持殼聚糖原有理化特性，還極大提高了氧化殼聚糖的水溶性、反應活性、環境友好性等[13-15]；同時OCS分子中引入的活性羧基具有結合絲素蛋白氨基的能力，在無化學交聯劑條件下，借助酰胺化學鍵與蠶絲材料交聯結合。

本文使用硝酸、磷酸和亞硝酸鈉體系將殼聚糖葡萄糖基環中C6位伯羥基選擇性氧化為羧基，使羧基殼聚糖溶解在水介質中，并在無交聯劑條件下化學交聯蠶絲織物，獲得持久抗菌的氧化殼聚糖改性蠶絲材料(OCSMSF)。通過分析OCS質量濃度、接枝時間、處理溫度、反應液pH值等因素對OCSMSF材料質量增加率的影響，優化羧基殼聚糖與絲素織物的反應條件，探究OCS和絲素纖維的交聯機制，表征OCSMSF材料的內部微細結構，并測試其理化及抗菌性能，以期為多功能綠色蠶絲材料的研發及應用提供理論依據。

1 實驗部分

1.1 實驗原料

脫除絲膠的蠶絲雙縐織物(經緯向線密度分別為2.22 tex×2，2.44 tex×2，經緯密分別為531、410根/(10 cm))，安徽京九絲綢股份公司；水溶性氧化殼聚糖(按照已授權專利[16]進行制備，脫乙酰度為84.27%，分子質量為82.5 ku，羧基度為43.59%，水中溶解度為14.82 g/(100 mL)，等電點pH值約為5.2)；亞硝酸鈉(純度為99.8%)、磷酸(質量分數為85%)、硝酸(質量分數為68%)、丙酮、鹽酸、乙酸鈉、丙三醇、氫氧化鈉、乙酸鈣、無水乙醇、乙酸、酚酞指示劑，均為分析純，國藥集團化學試劑有限公司；仙人掌黃酮類提取物(純度為95.3%)，上海源葉生物有限公司，未經純化直接使用；瓊脂和營養肉湯，分析純，合肥美豐化工儀器有限公司；大腸桿菌(E.coli，ATCC 8099)和金黃色葡萄球菌(S.aureus，ATCC 6538)，安徽醫科大學。

1.2 樣品制備

1.2.1 水溶性氧化殼聚糖的制備

稱取4.0 g黏均分子量為80萬、脫乙酰度為85%的原殼聚糖按浴比1∶30置于體積分數為4%的稀乙酸溶液中，于60 ℃攪拌1 h溶解，冷卻至25 ℃后加入18 mL由濃硝酸和濃磷酸組成的混合酸體積比為2∶1，然后加入與混合酸的質量分數為0.9%的亞硝酸鈉在避光密閉容器中，于25 ℃條件下輕微振蕩反應3 h，反應結束后立即加入300 mL無水乙醇終止氧化反應，用丙酮減壓抽濾氧化產物至濾液pH值為7.0左右、無水乙醇浸泡除去氧化劑、真空干燥、研磨后，得到水溶性羧基殼聚糖黃色粉末，裝袋備用。

1.2.2 OCS接枝蠶絲材料的制備

將OCS溶于去離子水中配制成不同質量濃度的反應液，使用乙酸/乙酸鈉緩沖液調節反應液pH值，然后按浴比1∶50加入脫除絲膠的蠶絲織物，保持反應溫度恒定并攪拌接枝處理0.5～5 h，將接枝后的蠶絲織物于真空烘箱中80 ℃熱處理3 h，再用去離子水充分洗滌3次、室溫下去離子水浸泡8～10 h，經脫水，室溫晾干后，得到不同質量增加率的氧化殼聚糖改性蠶絲材料(OCSMSF)，裝袋保存。

1.2.3 OCSMSF承載仙人掌黃酮提取物

在三角瓶中配制質量分數為2%的仙人掌黃酮類提取物水溶液2份，分別放入蠶絲織物和氧化殼聚糖接枝蠶絲材料(浴比為1∶50)，于60 ℃條件下持續攪拌處理2 h，再將承載仙人掌黃酮提取物的蠶絲織物樣品在80 ℃真空烘箱中干燥3 h，室溫下用去離子水浸泡洗滌3～5次，脫水，室溫下晾干后，獲得負載仙人掌黃酮化合物的蠶絲樣品。

1.3 結構與性能測試表征

1.3.1 OCS接枝蠶絲質量增加率測試

使用BS210S全自動光電天平(北京塞浦路斯儀器有限公司)稱量氧化殼聚糖接枝前后的蠶絲織物，其干燥質量分別為m0、m1，根據下式計算改性蠶絲織物的質量增加率：

1.3.2 形貌觀察

將蠶絲樣品進行干燥處理，再用導電膠黏附在樣品臺上，對絲素表面進行噴金處理，用S-4800型掃描電子顯微鏡(SEM，日本日立公司)在掃描電壓為2～5 kV條件下觀察蠶絲樣品的微觀形貌。

1.3.3 化學結構表征

通過Nicolet NEXUS-870型傅里葉紅外光譜(FTIR)儀(德國Bruker公司)，采用KBr壓片法表征OCS的化學結構，使用表面全反射ATR法檢測脫膠蠶絲織物(SFF)和氧化殼聚糖改性蠶絲材料(OCSMSF)的化學結構，分辨率為4 cm-1，掃描范圍為4 000～500 cm-1。

1.3.4 核磁共振測試

將CS、OCS粉末放入4 mm的ZrO2回轉管中，轉速為5 kHz，補償時間為20 ms，接觸時間為1 ms，2個脈沖之間延遲3 ms，在AVANCEIII型超導核磁儀(瑞士Bruker公司)上進行固態核磁共振(NMR)碳譜測試。

1.3.5 結晶性能表征

利用D/max-3B型X射線衍射儀(日本理學公司)分析蠶絲的結晶結構，管電壓為40 kV，管電流為30 mA，掃描速度為2(°)/min，掃描范圍為5°～45°；采用高斯曲線分峰擬合測試所得衍射曲線，并計算蠶絲纖維結晶度[17]，蠶絲樣品的結晶度(Xc)公式如下：

式中：Sc為各結晶峰面積之和，計數/s；Sa為非結晶峰面積，計數/s。

1.3.6 拉伸強力測試

根據GB/T 3923.1—2013《紡織品 織物拉伸性能 第1部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定(條樣法)》，使用YG(B)026D-250型電子織物強力儀(常州市第二紡織儀器廠)，在溫度為20 ℃，相對濕度為65%的環境測試OCSMSF材料的拉伸強力。

1.3.7 毛細效應測試

采用YGW871型毛細效應測定儀(常州市紡織儀器廠)，按照FZ/T 01071—2008《紡織品 毛細效應試驗方法》，在溫度為20 ℃，相對濕度為65%的環境下檢測OCSMSF材料的吸濕能力。

1.3.8 OCSMSF緩釋仙人掌提取物測試

在2個三角瓶中配制好生理鹽水，分別加入仙人掌黃酮類提取物處理的SFF和OCSMSF材料，在37 ℃水浴中分別恒溫振蕩不同天數(4～10 d)，每天更換生理鹽水1次，采用UV-3600型紫外分光光度儀(日本島津儀器公司)，在最大波長505 nm處測定蠶絲織物樣品釋放到生理鹽水中的仙人掌黃酮提取物的吸光度值。

1.3.9 抑菌性能測試

對OCS交聯蠶絲樣品進行大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的定量抑菌測試，參照GB/T 20944.3—2008《紡織品抗菌性能的評價第3部分：振蕩法》，在燒瓶中加入剪碎的OCSMSF材料0.75 g，將pH≈7.2的PBS磷酸緩沖液70 mL和3×105～4×105cfu/mL的菌液5 mL混合后倒入燒瓶，在24 ℃條件下振蕩培養18 h；稀釋移出的1 mL培養液后在瓊脂平板上涂布均勻，在37 ℃孵化箱中培養24 h后計數其繁殖的菌落數[18]，按照下式計算OCS改性蠶絲材料的抑菌率：

式中：Y0和Y1分別為SFF和OCSMSF材料樣品的菌落數。

根據FZ/T 73023—2006《抗菌針織品附錄C：抗菌織物試樣洗滌試驗方法》測試OCSMSF材料樣品的抗菌耐水洗性能。

2 結果與討論

2.1 OCS化學結構

殼聚糖(CS)分子糖環中C6位的伯羥基可被磷酸、硝酸和亞硝酸鈉混合體系定位氧化成羧基，得到6-羧基殼聚糖。相關文獻[16,19-20]研究顯示，在HNO3/H3PO4-NaNO2混合體系中可形成NO2、NO等氮氧化物，帶孤對電子的NO2和NO可吸引殼聚糖葡萄糖環C6位上的α氫原子產生CS—C(·)H—OH，然后被NO2·進攻后釋放出NO·及HNO2，得到中間體CS—CH(OH)2；隨后中間體CS—CH(OH)2在NO2·作用下經歷脫氫與消除HNO2反應，最終形成羧基殼聚糖CS—COOH。本文在原殼聚糖CS(脫乙酰度為85%，分子質量為800 ku)的稀乙酸溶液中加入HNO3/H3PO4—NaNO2氧化體系于25 ℃條件下氧化3 h，制得脫乙酰度為84.27%，分子質量為82.5 ku，羧基度為43.59%，水中溶解度為14.82 g/(100 mL)，等電點pH值約為5.2的水溶性氧化殼聚糖產物。

CS分子中不同C位的羥基氧化情況可由固體核磁進行檢測，圖1示出HNO3/H3PO4-NaNO2體系選擇性氧化殼聚糖的13C-NMR圖譜。與原殼聚糖CS的核磁曲線相比，HNO3/H3PO4-NaNO2氧化的殼聚糖OCS位于化學位移55～60處的葡萄糖環側鏈C6位響應峰變弱，且在174.32處附近出現了1個明顯的新特征峰，屬于氧化殼聚糖的—COOH響應峰；氧化殼聚糖在化學位移70～78處的葡萄糖骨架C2、C3和C5，化學位移60～64處的C2以及22.91處乙酰基的—CH3特征響應峰形狀和強度基本沒有改變，而位于化學位移100～106處葡萄糖骨架的C1響應峰和化學位移82～90處附近的C4響應峰的強度降低，可能是殼聚糖在HNO3/H3PO4-NaNO2氧化過程中出現氧化降解副反應。固相核磁結果顯示，原殼聚糖分子中的C6位伯羥基已被HNO3/H3PO4-NaNO2混合體系氧化為—COOH，而CS糖環上的其他碳位羥基未發生氧化反應。

圖1 原殼聚糖和氧化殼聚糖共振的固相13C核磁共振譜圖Fig.1 Solid-state 13C NMR spectra of original chitosan and oxidized chitosan

圖2 原殼聚糖和氧化殼聚糖的紅外光譜Fig.2 FT-IR spectra of starting chitosan and oxidized chitosan

2.2 OCS反應參數對SFF質量增加率影響

圖3 殼聚糖選擇性氧化和羧基殼聚糖與SFF交聯反應機制Fig.3 Forming mechanism of selective oxidation of CS and crosslinking reaction between OCS and SFF

圖4示出OCS質量分數、接枝時間和溫度、反應液pH值等因素對SFF質量增加率的影響。由圖4(a)可知，低質量分數OCS處理的蠶絲織物質量增加較快，而較高質量分數(≥2%)OCS處理的絲素質量增加率增幅趨于平緩。在OCS質量分數增加過程中，OCS分子中的活性羧基數增多，與絲素肽鏈上的氨基進行接觸和反應的概率增大，同時絲素上可供OCS交聯的氨基位點也趨于飽和；因此，采用質量分數為2%的OCS接枝蠶絲織物較合適，SFF質量增加率達到9.17%。從圖4(b)可以看出，在接枝處理2 h內，蠶絲質量增加較快，而反應時間再延長后SFF質量增加率變化不大。這說明反應初期(0～2 h)SFF中有充足的氨基與OCS結合，但進一步增加處理時間(≥2 h) 蠶絲纖維表面的有限氨基已被OCS酰胺反應。此外，圖4(b)顯示接枝溫度是影響OCS與SFF交聯的重要因素，60 ℃條件下絲素比25 ℃和40 ℃條件下質量增加很多，表明處理溫度升高，OCS分子鏈熱運動增強，分子中有更多的活性羧基暴露出來與SFF中的氨基進行接觸及反應，但羧基殼聚糖酸性溶液在長時間及高溫下處理會對SFF產生侵蝕作用，引起蠶絲性能損傷，故選擇60 ℃和2 h作為OCS交聯蠶絲材料的較宜條件。同時，反應液pH值對SFF質量增加率也有重要影響。由圖4(c)可見：當反應液pH值小于5時，SFF質量增加率較高，在pH值為4.5左右時達最高值9.17%；而pH值在5.2左右接近OCS等電點時，蠶絲織物質量增加率最低，小于4%；此后pH值增大，SFF質量增加率略有提升。這主要與OCS是一種兩性聚電解質，其分子中存在酸性羧基端和堿性氨基端，在水溶液中電離出高分子離子與抗衡離子有關[12,15]，因此，OCS酰胺接枝SFF的反應液pH值控制在4～4.5范圍比較合適。

圖4 OCS反應參數對SFF質量增加率的影響Fig.4 Effec of reaction parameters of OCS on weight gain of SFF. (a)Effect of OCS mass fraction on weight gain of SFF;(b) Effect of graft time and temperature on weight gain of SFF; (c) Effect of pH value of reaction solution on weight gain of SFF

2.3 OCSMSF材料微觀形貌

圖5示出純SFF和3種不同質量增加率的OCS接枝蠶絲材料的微觀形貌。可以看出，脫除絲膠的蠶絲纖維表面光滑平整(見圖5(a))，對比幾種不同質量增加率的OCSMSF材料可以發現，當SFF質量增加率較低時，制備的OCS接枝絲素織物中部分纖維表面沉積有少量的塊狀物(見圖5(b))，隨著SFF交聯的OCS質量增加率提高，獲得的OCSMSF材料表面粗糙度增加，大量的塊狀物黏附于蠶絲纖維表面，尤其是質量增加率為9.17%的改性蠶絲材料(如圖5(d)所示)清晰顯示絲素纖維表面被OCS膜覆蓋，且有部分單根絲素纖維被OCS膜黏連在一起。SEM結果表明，OCS接枝蠶絲材料表面存在的氧化殼聚糖附著物與改性蠶絲材料較高的質量增加率相一致。

圖5 SFF和OCSMSF材料的SEM照片(×1 000)Fig.5 SEM images of virgin SFF and OCSMSF samples (×1 000). (a) Pure SFF; (b) OCSMSF (grafted SFF with weight gain of 4.34%); (c) OCSMSF (grafted SFF with weight gain of 7.09%); (d) OCSMSF (grafted SFF with weight gain of 9.17%)

2.4 OCSMSF材料化學與結晶結構

圖6為SFF和OCSMSF材料的紅外光譜圖。在SFF紅外譜圖中，在3 400～3 000 cm-1附近的強吸收譜帶是絲素蛋白中O—H和N—H的伸縮振動峰，而1 619、1 512和1 225 cm-1處分別對應絲素的酰胺I、酰胺II和酰胺III的特征吸收峰[21]。在交聯改性的OCSMSF材料紅外譜圖中，1 373.2、1 328.8 cm-1處出現對應于氧化殼聚糖的—COO-對稱伸縮振動和—OH的面內彎曲振動吸收帶；在1 158.4 cm-1附近存在較強氧化殼聚糖C—O—C“橋”式不對稱伸縮吸收峰[9]，且位于1 032.4、1 063.6 cm-1處的氧化殼聚糖伯羥基和仲羥基的C—O伸縮吸收帶也較為明顯，同時在892.8、829.3 cm-1處分別呈現出較弱的氧化殼聚糖β-吡喃糖苷鍵振動峰以及OCS分子中部分氨基與其羧基形成的內鹽鍵特征峰。此外，在OCSMSF材料紅外譜圖中，位于1 739 cm-1附近出現新的吸收峰，這是由于引入氧化殼聚糖OCS后—COOH基團的特征吸收峰，且羧基吸收峰值強度隨著絲素質量增加率提高而增大，這些吸收峰在純SFF的紅外曲線中沒有出現，這一實驗結果證明了蠶絲纖維與氧化殼聚糖發生了酰胺交聯反應，OCS接枝蠶絲材料中有氧化殼聚糖的存在，這一結果與改性蠶絲材料的SEM照片及質量增加率的數據相吻合。

圖6 SFF和OCSMSF材料的ATR-FTIR圖譜Fig.6 ATR-FTIR spectra of SFF and OCSMSF materials

圖7示出OCS交聯改性前后蠶絲織物X射線衍射(XRD)圖譜。可以看出：在OCS衍射曲線上的衍射角10°和20°附近有2個特征衍射峰，分別對應OCS結晶形態I的(100)晶面和結晶形態II的(100)晶面，SFF和不同質量增加率的OCSMSF X射線衍射曲線形狀相似，均在衍射角2θ為9.56°、20.48°、24.72°和38.27°位置附近存在絲素纖維的特征衍射峰[17]，OCS交聯反應沒有改變SFF的結晶結構。對比SFF和OCSMSF材料的X射線衍射曲線強度，改性蠶絲材料的衍射峰強度略有下降，采用高斯曲線分峰擬合樣品的X射線衍射曲線，計算得出SFF、質量增加率4.34%和9.17%的OCSMSF材料的結晶度分別為46.27%、44.31%和40.02%。

圖7 SFF和OCS及OCSMSF材料的XRD圖譜Fig.7 XRD spectra of SFF, OCS and OCSMSF samples

2.5 OCSMSF材料力學及吸濕性能

測定了純SFF和交聯改性后的OCSMSF材料的力學性能及吸濕性，結果如圖8所示。可以看出，與原蠶絲織物的拉伸強力相比，不同質量增加率的OCSMSF材料的拉伸強力有輕微降低，質量增加率低于9.17%的改性蠶絲斷裂強力下降幅度小于6.08%，主要因為OCS分子交聯結合在蠶絲纖維表面，對蠶絲材料聚集態結構及其力學性能影響較小，這一結果與OCSMSF材料的結晶結構分析結果相吻合。此外，OCSMSF織物的吸濕性能明顯提升，OCSMSF材料的毛細效應值隨著蠶絲織物中OCS質量的增大而提高，質量增加率為9.17%時的吸濕性提高了42.92%，而隨后吸濕性增加緩慢，這是由于OCS分子中存在較多的氨基、羧基、羥基等親水性基團，故接枝OCS后的蠶絲織物展現良好的吸濕能力，但質量增加率過高后，OCS分子鍵合在蠶絲織物表面形成片膜結構，使2根及以上的蠶絲纖維黏合在一起(見圖5(d))，導致OCSMSF材料中絲素纖維間的孔隙減少，從而影響蠶絲材料的毛細吸水。

圖8 SFF和OCSMSF材料的拉伸強力和吸濕性能Fig.8 Mechanical strength and hygroscopic property of virgin SFF and OCSMSF materials

2.6 OCSMF材料緩釋仙人掌提取物

仙人掌黃酮類提取物具有抗腫瘤、保濕護膚、抗衰老、防過敏、抑菌等功效[22]，使用OCS改性蠶絲材料對其進行藥物緩釋，能充分發揮仙人掌提取物的藥理作用。表1示出在生理NaCl溶液中純SFF與OCSMSF材料釋放的仙人掌黃酮類提取物的吸光度數據。可以看出，OCSMSF材料在測試的10 d中比原蠶絲釋放出更多的仙人掌提取物，且緩釋過程較平穩。OCSMSF織物在不同天數緩釋以及乙醇萃取的仙人掌黃酮類提取物吸光度數值總和約為純SFF的2.96倍，這是由于OCSMSF材料中存在較多的氧化殼聚糖的—NH3+，可通過氫鍵、離子鍵等次級作用力增強改性蠶絲織物結合及吸附仙人掌提取物的能力，故交聯改性蠶絲織物承載與緩釋出更多的仙人掌提取物，具有良好的藥物緩釋效果。

2.7 OCSMCF材料抗菌活性

表2 示出不同質量增加率的改性蠶絲材料對革蘭氏陰性菌和陽性菌的抑菌率。可以看出，質量增加率分別為4.34%和9.17%的OCSMSF織物均對金黃色葡萄球菌(S.aureus)及大腸桿菌(E.coli)具有較強的抗菌效果，尤其是高接枝率(9.17%)的改性蠶絲材料對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑制率分別高達99.46%和94.08%，且經30次水洗后，對2種測試細菌的抑菌率仍大于90.75%，這說明OCSMSF材料表現出良好的抑菌活性及抗菌耐洗滌性能。同時從表2可看出，不同質量增加率的OCSMSF材料對大腸桿菌的抑制作用低于金黃色葡萄球菌，可能是大腸桿菌細胞壁含有較厚網狀結構的肽聚糖和磷壁酸，且比革蘭氏陽性菌致密，一定程度上減弱了抗菌劑的影響[18]，從而使OCSMSF對大腸桿菌的抑菌性能較差。

表1 SFF和OCSMSF材料控釋仙人掌提取物的吸光度Tab. 1 Absorbance of controlled release cactus extract from SFF and OCSMSF materials

表2 羧基殼聚糖交聯蠶絲材料的抑菌率Tab.2 Antibacterial ratio of OCSMSF and SFF samples

3 結 論

通過HNO3/H3PO4-NaNO2體系選擇性氧化原殼聚糖制得水溶性氧化殼聚糖，氧化殼聚糖在無交聯劑條件下酰胺接枝蠶絲得到OCSMSF抗菌材料，研究了氧化殼聚糖接枝蠶絲的反應參數，表征測試了氧化殼聚糖改性蠶絲材料的結構及性能，得到如下結論。

1)氧化殼聚糖與蠶絲的酰胺交聯反應具有較好的可控性，通過改變反應參數可改變氧化殼聚糖在蠶絲表面的接枝量。當氧化殼聚糖質量分數為2%，反應溫度和時間為60 ℃和2 h，處理液pH值為4.5時，氧化殼聚糖改性蠶絲材料的質量增加率可達9.17%，且材料的強力保持率為93.92%，吸濕性增加42.92%。

2)氧化殼聚糖與蠶絲發生了酰胺化學反應，證明了氧化殼聚糖通過酰胺化學鍵與蠶絲交聯結合，且氧化殼聚糖交聯反應沒有影響蠶絲的結晶結構。

3)質量增加率9.17%的改性蠶絲抑菌率超過94%，洗滌30次后的抗菌率仍達90.75%，且改性蠶絲對仙人掌黃酮類提取物的緩釋功效良好，這是普通蠶絲不具備的特性，氧化殼聚糖改性蠶絲織物在抗菌材料及釋藥載體等領域有一定的應用潛力。