季铵化纤维素酯限域多巴胺寡聚体复合物：兼具抗氧化、抗菌与荧光性能的水果保鲜与防伪新材料

《Carbohydrate Polymers》：Quaternized cellulose Ester-confined dopamine oligomer complexes with antioxidant, antibacterial and fluorescent properties for fruit preservation and anti-counterfeiting

本文报道了一种通过酯化反应和Menshutkin反应合成烷基链长度可调的季铵化纤维素酯（QyCE），并与多巴胺（DA）构建水溶性复合物的创新策略。该复合物通过空间限域、阳离子-π相互作用、疏水作用及氢键有效抑制聚多巴胺（PDA）聚集，显著增强荧光强度与力学性能（拉伸强度达45.64 MPa），并展现卓越的抗氧化（DPPH清除率>95%）和抗菌活性（对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑制率均超99.9%）。其作为水溶性涂层可延缓水果失水氧化，在食品保鲜与荧光防伪领域具有广阔应用前景。

　　

Highlight

本研究开发的烷基链可调季铵化纤维素酯（Q_yCE）与多巴胺寡聚体复合物，通过空间限域、阳离子-π相互作用、疏水作用及氢键协同稳定DA寡聚体，显著提升材料荧光性能与多功能性。DA_z/Q_yCE复合物表现出卓越的抗氧化活性与抗菌能力，作为水溶性涂层可有效抑制水果氧化变质，延长货架期；其荧光对铁离子（Fe³⁺）的敏感性为防伪图案设计提供了新思路。该研究为食品保鲜与先进安全材料开发提供了可持续的多功能平台。

Conclusions

本研究成功构建了具有可调长链烷基铵功能的Q_yCE及其与多巴胺寡聚体的新型复合物。结果表明，Q_yCE通过多重分子相互作用有效稳定DA寡聚体，从而增强复合材料的荧光特性与多功能性。DA_z/Q_yCE复合物具备优异的抗氧化和抗菌性能，作为水果保鲜涂层能显著延缓品质劣变，同时其荧光可逆响应特性为防伪应用开辟了新路径。