高壓電場(chǎng)輔助制備含天然活性物質(zhì)的微納米結(jié)構(gòu)及其性能研究.pdf

1、微納米材料因尺寸大小、較大的比表面積以及可控的材料形態(tài)，使得它們具有獨(dú)特的流變學(xué)和功能特性，已被廣泛應(yīng)用于能源、傳感、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。
　　本文借由高壓電場(chǎng)輔助裝置，以電流體驅(qū)動(dòng)技術(shù)（靜電紡絲或靜電噴霧）為基礎(chǔ)，對(duì)具有強(qiáng)揮發(fā)性或易被氧化降解的天然活性物質(zhì)進(jìn)行包覆。實(shí)驗(yàn)通過(guò)調(diào)控過(guò)程參數(shù)、操作環(huán)境、操作工藝，探索了具有不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的微納米復(fù)合纖維/粒子的制備與表征。
　　本文的主要研究方法及結(jié)論如下:
　　(1)通過(guò)靜電噴

2、霧法制備含靈芝孢子粉多糖(GLSP)的海藻酸鈉(NaAlg)粒子。實(shí)驗(yàn)制備的粒子直徑分布在225～355μm范圍內(nèi)。此外，通過(guò)改變環(huán)境溫度能夠影響粒子的表面形態(tài)結(jié)構(gòu)。隨著外界環(huán)境溫度的上升，粒子形態(tài)逐漸由錐形變?yōu)閳A形，粒子表面的褶皺結(jié)構(gòu)也變得更為明顯。傅里葉變換紅外光譜(FTIR)測(cè)試結(jié)果證實(shí)了GLSP被成功地包覆在NaAlg基質(zhì)中。并且，外界溫度的變化沒(méi)有影響GLSP的載藥量和包覆效率。載藥釋放測(cè)試的結(jié)果表明，NaAlg分子間的交聯(lián)作

3、用以及電噴粒子的形態(tài)結(jié)構(gòu)會(huì)影響粒子在不同pH環(huán)境中的釋放速率。
　　(2)利用同軸靜電紡絲技術(shù)，將溶劑成分作為外層修飾相，用玉米蛋白(ZP)包覆GLSP，制備具有不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的ZP/GLSP復(fù)合纖維。制備的纖維直徑分布在400～1700nm范圍內(nèi)。復(fù)合纖維膜中GLSP的載藥量約為15％，包覆效率約為85％。體外載藥釋放特性測(cè)試結(jié)果表明，不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的電紡纖維具有不同的載藥釋放速率，這主要是由于纖維尺寸和比表面積的不同所導(dǎo)致的。體外

4、細(xì)胞相容性測(cè)試和細(xì)胞形態(tài)觀察的結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)制得的纖維均具有良好的生物相容性，同時(shí)，GLSP能夠促進(jìn)細(xì)胞的增殖，經(jīng)修飾的纖維結(jié)構(gòu)有利于細(xì)胞在纖維膜上的延展。
　　(3)借由同軸靜電紡絲法，用ZP包覆甜橙精油(OEO)，實(shí)驗(yàn)制備了直徑大小分布在750～1400nm范圍內(nèi)的復(fù)合纖維。FTIR結(jié)果表明OEO被成功地包覆在纖維膜中，并證實(shí)了不同濃度ZP溶液中的蛋白分子具有不同的α螺旋結(jié)構(gòu)。高濃度的ZP溶液能夠制得均勻連續(xù)的纖維，精油的載油

5、量和包覆效率也均有提升。體外細(xì)胞相容性測(cè)試、細(xì)胞生長(zhǎng)形態(tài)的觀察結(jié)果以及抑菌測(cè)試結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)制得的纖維膜具有良好的生物相容性和抑菌效用。
　　(4)通過(guò)同軸靜電紡絲法，用ZP包覆玫瑰果精油(REO)。FTIR以及包覆效率測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了同軸電紡體系對(duì)REO的包覆效果。此外，水果保鮮測(cè)試結(jié)果表明ZP/REO復(fù)合纖維膜能夠延緩水果的變質(zhì)過(guò)程，有望作為包裝材料應(yīng)用于食品工程中。
　　本文運(yùn)用高壓電場(chǎng)輔助裝置實(shí)現(xiàn)了用高分子材料包覆天然