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(guò)程，這些小液滴可以通過(guò)乳化劑的穩(wěn)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(jìn)小液滴的形成和穩(wěn)定。乳化劑在食品、化妝品和藥品等行業(yè)都很重要，在這些行業(yè)中，穩(wěn)定性和控釋是關(guān)鍵，因此開發(fā)有效和安全的乳化劑引起越來(lái)越多人的關(guān)注。殼聚糖的結(jié)構(gòu)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(zhì)衍生而來(lái)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(zhì)，如生物相容性、生物可降解性、無(wú)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(jìn)乳化系統(tǒng)的穩(wěn)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(yīng)用仍有待開發(fā)。

南京財(cái)經(jīng)大學(xué)汪振炯副教授團(tuán)隊(duì)在《International Journal of Biological Macromolecules》期刊（IF=8.2）上發(fā)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(píng)價(jià)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(chuàng)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(yè)提供潛在價(jià)值。

文章中使用到流變儀來(lái)測(cè)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(fā)，那么具體操作方法是什么呢？

二、實(shí)驗(yàn)方法

1.改性殼聚糖的合成

使用EDC·HCl/HOBt作為偶聯(lián)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(yīng)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(chǎn)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(chǎn)物分別標(biāo)記為CA-GC和DHB-GC。

2.粘度測(cè)定

使用流變儀（RH20，上海保圣）對(duì)改性殼聚糖進(jìn)行測(cè)試。使用錐形轉(zhuǎn)子（直徑50 mm，1°圓錐角）測(cè)量，保持1 mm間隙。在頻率掃描測(cè)試時(shí)，使用20℃恒定溫度；溫度掃描測(cè)試時(shí)，頻率固定為0.5 RPM。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.粘度測(cè)試結(jié)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(xiàn)象可能是由于引入了疏水性基團(tuán)，破壞了殼聚糖分子內(nèi)和分子間的氫鍵，從而降低了殼聚糖的粘度。