魔芋葡甘聚糖/卡拉胶/聚丙烯酰胺纳米纤维膜的结构与性能

采用静电纺丝技术制备魔芋葡甘聚糖/卡拉胶/聚丙烯酰胺纳米纤维膜。采用旋转流变仪、扫描电子显微镜、红外光谱分析和差示扫描量热计表征纳米纤维膜的表观形貌、特征官能团以及热稳定性和微观结构。结果表明,卡拉胶和聚丙烯酰胺的加入能明显影响复合溶胶的流变特性,分子之间存在明显的相互作用,纳米纤维膜表面逐渐光滑,纳米纤维的粗细趋于均匀且结点明显减少,其直径范围在80~120nm之间,纳米纤维膜的热稳定性随卡拉胶和聚丙烯酰胺含量增加而增强。

魔芋葡甘聚糖/聚氨基酸纳米纤维膜吸附Cr(Ⅲ)的机制

为了研究魔芋葡甘聚糖/聚氨基酸纳米纤维膜对Cr(Ⅲ)的吸附作用,以期获得一种具有良好吸附效果的吸附材料,采用静电纺丝的方法制备不同相对密度的魔芋葡甘聚糖/聚氨基酸纳米纤维膜,并通过流变仪、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和差示扫描量热法表征纳米纤维膜的结构和性能,结合吸附实验和吸附热力学及吸附动力学研究其吸附行为。结果表明,魔芋葡甘聚糖/聚氨基酸纳米纤维膜呈无序多孔的纳米结构,数个纳米大小的纤维组成了典型的"多孔网络"的交联结构,网络骨架的孔隙率较高,纳米纤维膜中微纤丝粗细最均匀且结点较少,纳米纤维膜中魔芋葡甘聚糖和聚氨基酸之间存在明显的相互作用。当聚氨基酸添加量为40mL时(浓度为1.2%),Cr(Ⅲ)溶液的pH为6.0,吸附时间为5d,可达到254.2 mg/g的吸附最大量,吸附过程满足准二级动力学方程,吸附形式为Langmuir单层吸附,符合Langmuir等温吸附模型;通过NaOH解吸附后,循环5次之后仍然具有51%以上的效率。

魔芋葡甘聚糖拓扑链对茶多酚的稳定性机理研究

为解决茶多酚(tea polyphenols,TP)不稳定、易被氧化的难题,采用直流电的方法制备了魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan,KGM)复合凝胶,在电场力的作用下实现了KGM拓扑链对TP活性的保护,以同等条件下的KGM-TP溶胶作为对照,着重研究了KGM-TP凝胶的微结构、热稳定性能,KGM-TP凝胶对于TP的保护与释放程度,分析了维系TP稳定的作用力,揭示了稳定化可能的形成机理。结果表明,在外加电场作用下,KGM链先通过分子内、分子间氢键作用力形成环状拓扑结构,再以氢键作用力的形式将TP分子保护起来,经KGM拓扑链包裹后的TP分子其O_2^-·清除力、DPPH·清除力明显强于同等条件下的KGM-TP溶胶。KGM拓扑链对TP不但可较好地保护而且释放程度高。

Stability of the Konjac Glucomannan Topological Chain Based on Quantum Spin Model

In this paper we investigated the stability of konjac glucomnnan（KGM） chain hydrogen networks based on the quantum spin model. Dissipative particle dynamics method was applied in the structure simulation of KGM. The results reveled that acetyl residues of KGM were bonded with water molecules in aqueous solutions. Increasing the hydrogen bond formation decreases the energy in acetyl system. The expect-valuation of the thermal state with respect to the Hamiltonian is negative. Hence, the total energy of konjac glucomnnan chain with the acetyl groups decreases, which indicates the increasing stability of konjac glucomnnan chain. Our approach could provide a new insight into the investigation on the stability of konjac glucomnnan chain.

Study on the Epigallocatechin Gallate and Konjac Glucomannan Mosaic Topological Structure

In order to effectively protect the activity of Epigallocatechin gallate（EGCG）, we explored the protection mechanism of Konjac glucomannan（KGM） for EGCG by experiments and theory analyses. We synthesized KGM/EGCG nanofibers by using electrostatic spinning method. The microstructure of nanofibers was characterized by SEM, FTIR, TGA, XRD and Raman spectroscopic. The formation mechanism and the protection effects of KGM/EGCG nanofibers were also discussed. The results showed that the EGCG activity was protected due to the hydrogen bonds between-OH of EGCG and KGM, and EGCG was embedded in KGM nanofiber with bead style. The reducing force and DPPH scavenging ability data indicated that KGM/EGCG nanofibers have stronger antioxidant activity than the EGCG solution under the same condition. Hence, the mosaic topological structure of KGM can effectively extend the EGCG activity.

黏均分子质量对O-羧甲基壳聚糖/海藻酸钠微球溶胀性能、稳定性及微观结构的影响

O-羧甲基壳聚糖(OCC)与海藻酸钠(SAL)形成的水凝胶微球,在肠道靶向传输过程中具有很大的应用潜力。将不同的OCC与SAL混合后滴入Ca Cl2溶液中制备微球,研究OCC黏均分子质量对OCC/SAL微球在p H 1.2,p H 6.8和p H 7.4溶液中溶胀性的影响。采用扫描电子显微镜分析微球的微观结构。结果表明:OCC黏均分子质量对OCC/SAL微球在p H 1.2溶液中的溶胀性和稳定性无显著影响,而对其在p H 6.8和p H 7.4溶液中的溶胀差异、稳定性和微观结构有重要影响,并且该影响与OCC的取代度有密切关系。当OCC取代度为0.9时,OCC的黏均分子质量对OCC/SAL水凝胶微球在不同p H条件下的溶胀性能均无显著影响,而显著影响水凝胶的稳定性。OCC的黏均分子质量越小,水凝胶在中性及弱碱性条件下的稳定性越差。当OCC取代度为0.83时微球的稳定性也有相似的变化规律,而对其在p H 6.8和p H 7.4溶液中的溶胀性有显著影响,即溶胀率随着黏均分子质量的增加而降低。当取代度为0.53时,OCC/SAL微球在p H 6.8和p H 7.4溶液中的溶胀率随着OCC黏均分子质量的增加而增加,且高黏均分子质量OCC/SAL水凝胶微球在p H 6.8和p H 7.4溶液中均未被观察到裂解,而低分子质量OCC与SAL形成的微球在p H 6.8和p H 7.4溶液中均发生了裂解。扫描电子显微镜分析表明,OCC的黏均分子质量越大,微球表面的凸起越明显,而且聚集很多纳米级的小微球。

激光对魔芋葡甘聚糖降解的初步探究

为降低魔芋葡甘聚糖(KGM)的分子质量,提升其在食品、医药、材料等领域的应用潜力,采用激光辅助过氧化氢的方法对质量浓度为0.01g/mL的KGM溶液进行降解,借助粘度计、流变仪初步确定较优的降解条件,再利用差示扫描量热法(DSC)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱仪对筛选出的KGM降解产物进行表征,并初步探究出其降解机理。结果表明:当激光功率为10 W,过氧化氢的体积分数为1.5%,处理时间为2min时,KGM的降解效果较佳,黏度由7.2Pa·s降至3.17Pa·s;在该降解条件下得到的KGM降解产物的储能模量与损耗模量的交汇点后移,分子间的缠结减弱,分子质量减小;DSC热吸收峰对应的温度由301℃升为326℃,热稳定性升高;降解前后KGM的红外光谱无明显变化,特征官能团保持不变。本研究可为KGM的有效降解提供一种新思路。