pH响应型甲壳素纳米晶-紫胶纳米颗粒协同稳定的Pickering乳液用于虾青素递送

本研究针对虾青素等生物活性物质水溶性差、化学稳定性低的问题，开发了由紫胶纳米颗粒(SNPs)和甲壳素纳米晶(ChNCs)协同稳定的pH响应型Pickering乳液(PE)递送系统。研究发现5:1配比的SNPs/ChNCs共稳定体系具有最优的粘弹性和稳定性，对虾青素的包封率(EE)达92.1%，负载量(LC)1.05%，在紫外照射和储存条件下保持90%以上保留率，并显著提高了体外模拟消化后的游离脂肪酸(FFA)释放率和生物可及性。该研究为功能性活性物质的智能递送提供了新策略。

　　

在现代健康消费升级的背景下，虾青素等生物活性物质因其卓越的抗氧化特性备受关注，但这些脂溶性成分存在"水中难溶、胃里易损、肠道难吸"三大难题。传统递送系统往往难以兼顾环境响应性和递送效率，特别是面对人体消化系统复杂的pH变化环境时，如何实现"胃部保护、肠道释放"的精准递送成为研究瓶颈。

吉林省自然科学基金和吉林省教育厅科技项目支持下的研究团队在《Food Quality and Preference》发表创新成果，通过挖掘天然材料紫胶(shellac)和甲壳素(chitin)的互补特性，构建了智能响应型Pickering乳液(PE)系统。紫胶纳米颗粒(SNPs)具有独特的pH响应性（酸性不溶/碱性可溶），但疏水性过强；而带正电的甲壳素纳米晶(ChNCs)具有优异的亲水性和界面吸附能力。研究人员创新性地将二者以5:1比例复合，利用静电作用和疏水-亲水平衡，成功制备出结构可调的协同稳定体系。

研究采用纳米颗粒表征、界面流变学分析和体外消化模拟等关键技术。通过透射电镜确认SNPs呈球形(100-200 nm)、ChNCs为纤维状(100-1000 nm长度)，zeta电位测试显示二者存在静电吸引。采用pH滴定法验证乳液在pH≤4时稳定、中性条件下解离的特性，并通过紫外加速实验和体外消化模型评估保护效果。

形态与相互作用机制
电镜显示SNPs/ChNCs复合物形成"核-壳"结构，FTIR证实羧基与氨基的静电相互作用。5:1配比(S5C1)时界面吸附量最大，弹性模量(G')提高3倍，形成致密的界面网络。

pH响应特性
乳液在模拟胃液(pH 2.0)中保持稳定（72小时无分层），而在肠液(pH 7.4)中快速释放。盐离子实验表明，NaCl浓度≤100 mM时乳液稳定性不受影响。

虾青素递送性能
S5C1体系实现92.1%的包封率(EE)和1.05%的负载量(LC)。紫外照射8小时后，虾青素保留率达91.3%，显著高于游离状态(42.5%)。体外消化实验显示，FFA释放率(86.7%)和生物可及性(75.2%)分别比单一SNPs体系提高31%和28%。

该研究突破性地将食品级天然材料的功能互补性转化为递送系统优势：紫胶的pH响应性实现"智能开关"功能，甲壳素的网络结构增强物理屏障，二者的协同作用使乳液兼具环境耐受性和控释能力。这种"天然、安全、智能"的设计理念，为功能性食品和药物递送系统开发提供了新范式，特别适用于需要经历复杂消化过程的活性成分递送。研究揭示的SNPs/ChNCs质量比5:1的黄金配比，为后续工业化应用提供了重要参数依据。