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浙大张辉教授:乳液静电纺丝制备核壳玉米醇溶蛋白纳米
发布时间:2024-04-15 02:12:22 来源:ayx娱乐首页 作者:ayx娱乐平台官网

  乳液静电纺丝是一种很有前途的生物活性化合物控释替代技术。它可以成功装载亲水和疏水物质,并保持其结构特性和生物活性。乳液静电纺丝只需要一个喷嘴,通过简单的工艺就可以完成所得到的连续纳米纤维的对准、组装和各种应用。将两种不相溶的液体进行预混,然后将分散相通过均质分散到连续的不相溶相中,形成以乳化为基础的直接包封。在静电纺丝过程中,分散相形成纤维芯,连续相形成覆盖分散相的纳米纤维外壳。该方法制备的纳米纤维具有独特的核壳结构,具有长期释放性能。因此,近年来乳化基静电纺纳米纤维在胶囊化、控释、酶的固定化、食品包装等方面得到了广泛的应用。

  在1 s-1~100 s-1剪切速率范围内,所有玉米醇溶蛋白稳定的山茶油乳液(φ=10%~60%)均表现出典型的非牛顿假塑性流体行为。乳液的流动曲线显示,乳液的表观粘度随着剪切速率的增大而减小,即明显的剪切稀化行为。不同油水比下的玉米醇溶蛋白乳液在1-100 rad/s的频率范围内, 弹性模量高于粘性模量,表明乳液体系中存在凝胶状结构。此外,随着山茶油体积分数的增加,乳液的粒径增大。

  玉米醇溶蛋白静电纺丝纳米纤维呈现均匀的直线 nm。φ值的大小会明显影响电纺纤维的形成。玉米醇溶蛋白乳液在φ = 10%时产生的电纺纤维平均直径为177.9 nm,且纤维形态呈现串珠状。由此可以推断,在高压静电场的作用下,射流被拉伸并呈弯曲摆动,油滴具有向流体中心部分聚集的趋势,这有助于油滴被包封在纤维内部。当φ值增加到40%时,电纺纳米纤维的直径增大至286.2 nm,表明可能有更多的山茶油被包裹在纤维中。通过透射电镜观察到了纳米纤维的核壳结构,进一步表明山茶油被成功包封在纳米纤维中。

  红外光谱分析表明,玉米蛋白与茶油分子之间存在氢键相互作用。此外,山茶油体积分数的增加提高了静电纺丝纳米纤维膜的热稳定性、疏水性和水稳定性。添加10%、20%、40%和60%山茶油的核壳纳米纤维包封率分别为78.53%、80.25%、84.52%和84.39%,且具有良好的储存稳定性。

  该纤维膜具有良好的热分解稳定性和存储稳定性,有望作为一种控释运载工具包封热敏或疏水的生物活性化合物。


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