纤维素纳米晶体增强季铵盐壳聚糖纳米粒子稳定性

作者：邱婷婷; 周丽莎; 李若男; 谭啸; 唱惠宇; 陈舜胜

来源：食品与发酵工业, 2021, 1-12.

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.027154

• 纤维素纳米晶体
• 季铵盐壳聚糖
• 纳米材料
• 稳定性
• 抗菌

壳聚糖纳米粒子尽管包埋和递送功能因子效果好，但易从粒子中溶出和絮凝，应用价值受到较大限制。通过用强酸水解纤维素得到的纤维素纳米晶体悬浮液，能增强季铵盐壳聚糖的杀菌稳定性和分散性。在目前的工作中，该文旨在合成具有长期稳定性的季铵盐壳聚糖纳米粒子溶液，进一步探讨低浓度纤维素纳米晶体（cellulose nanocrystal，CNC）的加入对季铵盐壳聚糖（quaternary ammonium chitosan，QC）纳米粒子（0.5 mg/mL）稳定性的影响。结果表明，CNC/QC初始粒径范围为（766.47±6.77）～（1 143.67±77.36）nm。在21 d贮存期间，所有纳米溶液粒径增加均在可控制的范围内（<500 nm），并且没有明显的聚集。CNC/QC纳米溶液的多分散指数（polydispersity index，PDI）低于0.5，ζ电位为（45.72±1.98）)～（59.82±0.59）mV，这表明其溶液具有良好的稳定性。傅立叶变换红外吸收光谱分析证实了CNC与QC之间的相互作用。显微结构观察表明，CNC的加入使QC呈现出圆滑球形连接的粗糙表面形貌；通过大振幅振荡剪切实验研究了溶液的流变行为。结果表明，即使CNC质量分数低至0.010％，仍有效抑制QC纳米溶液的絮凝，这对提高食品级胶体纳米粒子稳定性具有深远的理论和实际意义。此外，将CNC整合到QC纳米材料中可增强对金黄色葡萄球菌和副溶血性弧菌的抗菌活性，这显示出巨大的潜力，可作为天然防腐剂掺入或直接添加于食品工业和其他应用领域。

• 单位
  上海海洋大学