负载茶多酚的壳聚糖-聚乙烯吡咯烷酮水凝胶膜的表征及其pH响应释放

作者：崔琢玉; 李洋^*; 冯鑫; 胡泽茜

来源：复合材料学报, 2023, 1-10.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20230417.002

• 水凝胶膜
• 抗氧化性
• pH响应
• 活性物质
• 释放动力学模型

为提高活性物质的利用率，选取壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮作为基材，以甘油为增塑剂、戊二醛为交联剂、茶多酚为抗氧化剂制备了具有pH响应的负载茶多酚的壳聚糖-聚乙烯吡咯烷酮水凝胶膜。通过SEM、FTIR表征薄膜的微观结构，测试了薄膜的水蒸气透过率、力学性能、溶胀度、凝胶含量以及抗氧化能力，进而通过测定不同pH值环境下水凝胶膜中茶多酚的释放速率，探究其pH响应性，构建动力学模型确定茶多酚的释放规律。结果表明，交联剂与壳聚糖之间的相互作用形成了稳定的水凝胶结构，而茶多酚的加入使各组分之间的交联强度进一步提高，结构更加稳定；交联剂和茶多酚的加入在整体上改善了薄膜的理化性质，水凝胶膜水蒸气透过率为(0.159±0.010) g·mm/(m2·h·kPa)、抗拉强度为(40.58±2.11) MPa、断裂伸长率为(62.32±3.50)%、溶胀平衡时的溶胀度为(346.27±3.16)%、凝胶含量为(87.94±0.50)%，抗氧化活性相对于传统薄膜提高了近5倍；负载茶多酚的水凝胶膜能够对pH变化有效响应，当pH值越小，茶多酚的累积释放率越大，相对于Higuchi，Ritger-Peppas模型，茶多酚的释放规律与一级动力学模型相吻合。负载茶多酚的壳聚糖-聚乙烯吡咯烷酮水凝胶膜能够有效实现茶多酚等活性物质的pH响应释放，有潜力应用于食品包装领域。

• 单位
  东北林业大学