pH 敏感性离子凝胶/静电纺丝复合材料的制备及应用

范云凯，马莹莹，张昕昀，李秀霞

（渤海大学食品科学与工程学院，生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心，辽宁锦州 121013）

pH 敏感性是指材料的结构会随环境酸碱性而变化，通常含有羧基、氨基和磺酸基等可解离的基团，解离程度随着环境pH 值的变化而改变，失去或得到质子，内外离子浓度发生改变。天然高分子聚电解质可作质子的供体或受体，在不同pH 值条件下聚电解质的带电情况不同，分子间的氢键和静电作用发生改变，影响分子链的伸展状态，从而导致其结构的改变[1-2]。具有酸性羧基基团的阴离子聚合物（如聚丙烯酸、聚谷氨酸等），在碱性条件下，侧基去质子化而呈亲水性，适合于肠道内营养功效组分或药物的控制释放，而阳离子聚合物（如壳聚糖和纤维素等） 在酸性条件下获得质子形成阳离子基团，在溶液pH 值继续升高至7.0 左右时，除了羧基进一步电离，静电排斥作用增强外，阳离子型材料中的碱性基团去质子化，使得阴离子和阳离子间的静电引力减弱，分子链更加舒展，微粒溶胀加剧，活性成分快速释放[3]。因此，筛选合适的离子型材料，可使阴阳离子聚合物间通过电荷作用发生交联，凝胶化形成纳米颗粒，利用该种材料在不同pH 值条件下收缩性和膨胀性，可实现生物活性成分的肠道定向释放。在这一方向上，医学方面的研究较多，利用材料在较低pH 值下保持稳定，在较高pH 值下释放药物，常用作口服药物的控制释放，而在食品的应用方面还处于初步阶段。……