普鲁兰多糖是一种非离子性、非还原性的微生物胞外多糖,具有无诱变、无免疫性、无毒、可食用、可降解等特性,被广泛应用于食品、纺织、化妆品以及医药等多种工业领域。近年来,多糖的一类衍生物—醛基化多糖引起研究者的广泛关注。利用醛基化多糖代替传统小分子醛类交联剂,有望作为一种绿色、安全的交联剂用于食品、生物医用以及化工等领域,进—步开发多糖潜在的应用价值。目前,普鲁兰多糖的衍生物—双醛普鲁兰用作交联剂的研究还鲜有文献报道。本文旨在通过高碘酸钠选择性氧化普鲁兰多糖得到双醛普鲁兰,并进一步研究其对胶原基材料交联改性的效果,探讨双醛普鲁兰对胶原基材料结构、性能的影响,初步研究其在组织工程、绿色包装和皮革领域的应用。论文首先以普鲁兰多糖为原料,通过高碘酸钠氧化制备双醛普鲁兰。研究反应温度、反应时间、pH和高碘酸钠用量对双醛普鲁兰醛基含量的影响。结果表明,高碘酸钠用量对普鲁兰氧化程度的影响最显著。通过FTIR和盐酸羟胺滴定法进行定性和定量分析,证实了醛基的生成以及醛基含量的变化。氧化后普鲁兰上的醛基基团具有较高的反应活性,为制备改性胶原基材料奠定了基础。利用制备的双醛普鲁兰改性明胶,通过化学和物理交联成功地合成了高强度的明胶水凝胶。研究了双醛普鲁兰用量对明胶水凝胶结构与性能的影响。研究表明,双醛普鲁兰作为大分子交联剂可以在明胶分子链间形成短程和长程交联,与物理缠结点形成的物理交联相结合,可以构成双重交联(物理和共价交联)的单网络结构。通过调控双醛普鲁兰的用量,可以调控明胶水凝胶的孔洞结构和尺寸。结果表明,双醛普鲁兰交联明胶水凝胶呈现出均匀的多孔结构。与纯明胶水凝胶相比,其机械强度显著提高。在80%的应变条件下双醛普鲁兰交联明胶水凝胶的压缩应力可高达到5.80 MPa,是纯明胶水凝胶压缩应力的152倍。研究结果还表明,改变双醛普鲁兰的用量可以调节明胶水凝胶的溶胀行为、交联度以及酶降解性能。MTT实验测定了水凝胶对M℃3T3细胞的细胞毒性,结果显示所有测试样品的细胞增殖率值都较高,反映了双醛普鲁兰交联明胶水凝胶具有良好的生物相容性,能很好地支持细胞增殖生长。以醛基含量不同的双醛普鲁兰为交联剂改性明胶膜,详细探讨了双醛普鲁兰对明胶基膜结构与性能的影响。随着双醛普鲁兰醛基含量的提高,所制备的交联明胶膜对光的阻隔性能、交联程度、拉伸强度和热稳定性都显著增强,其中最高拉伸强度约为15.68 MPa,是纯明胶膜的2.7倍;玻璃化转变温度最高为86.5℃,相对于纯明胶膜提高了 17℃。同时,交联还降低了明胶膜的透湿性、水溶性和热分解温度,使明胶膜的综合性能更加优异,拓宽了明胶膜在包装领域的应用范围。将不同醛基含量的双醛普鲁兰作为鞣剂,对皮胶原纤维进行交联(鞣制),探究了双醛普鲁兰醛基含量变化对鞣制性能的影响。DS℃结果表明,双醛普鲁兰对胶原纤维的鞣制效果明显,鞣制后胶原纤维的热变性温度提高了 19.43℃,显著提高了胶原纤维的热稳定性。FESEM分析表明,双醛普鲁兰改性后胶原纤维的分散性更好。这些研究为双醛普鲁兰在制革领域的应用奠定了基础。