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阳离子改性脱支淀粉与κ-卡拉胶和低甲氧基果胶形成的复合纳米粒子表征

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行业新闻
2019/04/09 11:10

阳离子改性脱支淀粉与κ-卡拉胶和低甲氧基果胶形成的复合纳米粒子表征

  内容介绍

  ●研究背景

  淀粉,是自然中来源最为丰富的多糖之一,被广泛应用于各个领域。而脱支淀粉,是利用脱支淀粉酶(普鲁兰酶和异淀粉酶)水解后得到的产物,由线性葡萄糖短链组成,可用作脂肪替代物、药物递送载体、稳定Pickering乳液和原位自组装增强纳米复合凝胶的机械强度。由于改性淀粉行业的成熟,脱支淀粉(DBS)也被进行各种改性以达到工业上所需的功能特性,如乙酰化改性提高其冻融稳定性、OSA改性提高其疏水性以形成纳米胶束装载疏水性药物、氧化改性以增强其胶体稳定性和吸附重金属、以及氧化改性后离子交联法形成纳米颗粒等。而其中,阳离子改性正逐渐应用于增强多糖的功能性中,如制备一种新型的pH响应型胶束、去除水溶液中的硫酸根离子等。本项研究中,DBS通过改性获得氨基基团从而得到不同取代度的阳离子改性脱支淀粉(CDBS),其结构特性和抗菌性能被研究。带正电的CDBS与带负电的κ-卡拉胶和低甲氧基果胶被用于制备一种新型的多糖纳米粒子。而且,这种纳米粒子可作为递送载体输送EGCG等活性物质,其包埋和模拟体外消化释放性质被进一步研究。

  ●研究方法

  CDBS的制备(CHPTAC作为阳离子改性剂)、取代度的测定、结构表征(XRD、碘吸收指数)、抗菌性能的测定、CDBS纳米粒子的制备(复合凝聚法)、纳米粒子的形貌和尺寸、纳米粒子的胃肠稳定性、装载EGCG纳米粒子的制备、EGCG的模拟体外消化释放性质。

  ●研究结果

  不同取代度的CDBS被成功制备,其取代度最高值为1.14。1H NMR和FTIR结果证实了阳离子基团CH3-N+已经被接枝到DBS分子上。DBS的晶体结构在阳离子改性后部分被破坏。与未改性的DBS相比,CDBS在第一次熔融后并不能很快重新聚集。抗菌性试验表明,CDBS可作为革兰氏阴性大肠杆菌的有效抑菌物质。此外,两种新型的淀粉基纳米粒子由CDBS分别与κ-卡拉胶和低甲氧基果胶通过静电相互作用得到,其形貌的尺寸主要受到CDBS、κ-卡拉胶和低甲氧基果胶的相对浓度影响。以上这两种纳米粒子在模拟胃液的条件下很稳定。纳米粒子中的EGCG包埋率可达87.8%,更多的是装载EGCG纳米粒子在模拟胃肠消化时呈现缓慢释放的特性。

  ●研究结论

  以上这些发现暗示了DBS纳米粒子在装载营养物质或活性成分的口服递送载体领域中的巨大潜力。总之,阳离子改性赋予了DBS显著的功能特性,拓宽了DBS应用到各个领域,如食品、医药、材料和环境等领域。

 

  本文转自:https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021/acs.jafc.8b05045 原创作者:青岛农大孙庆杰教授

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