保圣流變儀助力南京財經大學汪振炯副教授團隊在期刊發表酚酸改性殼聚糖文章

一、研究背景

乳化是將一種不混相（如油）以小液滴的形式分散到另一種不混相（如水）中的過程，這些小液滴可以通過乳化劑的穩定作用有效地保持。乳化劑作為表面活性劑，其主要作用是降低兩相之間的界面張力，從而促進小液滴的形成和穩定。乳化劑在食品、化妝品和藥品等行業都很重要，在這些行業中，穩定性和控釋是關鍵，因此開發有效和安全的乳化劑引起越來越多人的關注。殼聚糖的結構和功能使其成為一種有潛力的乳化劑原料。殼聚糖是由幾丁質衍生而來的天然生物聚合物，氨基的存在為殼聚糖提供了有趣的性質，如生物相容性、生物可降解性、無毒性以及形成薄膜和水凝膠的能力。殼聚糖中的氨基也可以賦予正電荷，潛在地促進乳化系統的穩定性。此外，殼聚糖的生物相容性使其適用于不使用合成乳化劑的情況。盡管殼聚糖具有這些特性，但其作為乳化劑的應用仍有待開發。

南京財經大學汪振炯副教授團隊在《International Journal of Biological Macromolecules》期刊（IF=8.2）上發表了題目為“Exploring the emulsification potential of chitosan modified with phenolic acids: Emulsifying properties, functional activities, and application in curcumin encapsulation"的文章（DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2024.130450)，文章探索了酚酸改性殼聚糖的乳化潛力。并且評價其乳化性能、功能活性和姜黃素包封的有效性。文章中這種創新改性不僅提高了殼聚糖的乳化效率，而且增加抗氧化能力，使其為食品、化妝品和藥品等行業提供潛在價值。

文章中使用到流變儀來測定改性后殼聚糖的粘度，并且流變儀由我們上海保圣自主研發，那么具體操作方法是什么呢？

二、實驗方法

1.改性殼聚糖的合成

使用EDC·HCl/HOBt作為偶聯劑，分別將咖啡酸和3,4-二羥基苯甲酸連接在殼聚糖上。將殼聚糖（1 g）溶解于100 mL 1%（v/v）的乙酸溶液中，然后加入不同量的咖啡酸或3,4-二羥基苯甲酸（0.5、1、2或4 mmol）。為了激活酚酸的羧基，在反應混合物中加入EDC·HCl（6 mmol）和HOBt（6 mmol）。將混合物在室溫下避光條件下攪拌24 h，將得到的改性殼聚糖用纖維素膜（MWCO 8-14 kDa）使用蒸餾水透析純化處理48 h。然后將純化產物凍干，得到酚酸連接的殼聚糖。將咖啡酸連接殼聚糖和3,4-二羥基苯甲酸連接殼聚糖的產物分別標記為CA-GC和DHB-GC。

2.粘度測定

使用流變儀（RH20，上海保圣）對改性殼聚糖進行測試。使用錐形轉子（直徑50 mm，1°圓錐角）測量，保持1 mm間隙。在頻率掃描測試時，使用20℃恒定溫度；溫度掃描測試時，頻率固定為0.5 RPM。

三、實驗結果

1.粘度測試結果

圖 天然殼聚糖和改性殼聚糖的紫外可見分析和粘度。A：天然殼聚糖及其衍生物的紫外可見吸收光譜比較；B：殼聚糖與酚酸在不同濃度下的連接率(%)(0.5、1、2和4 mmol);C和D：不同頻率和溫度下天然殼聚糖和改性殼聚糖的粘度差異顯著(p < 0.05)。

圖C和D表示天然殼聚糖和改性殼聚糖在不同溫度和頻率下的粘度，天然和改性殼聚糖溶液的粘度隨剪切速度的增加而降低，表征為剪切稀化流體，并且溫度升高使殼聚糖溶液的粘度降低。酚酸連接后殼聚糖粘度的也顯著降低。這種現象可能是由于引入了疏水性基團，破壞了殼聚糖分子內和分子間的氫鍵，從而降低了殼聚糖的粘度。