胆碱甘氨酸离子液体调控OSA淀粉纳米颗粒结构及Pickering乳液稳定性的机制研究

本文创新性地采用绿色无毒的胆碱甘氨酸离子液体([Cho][Gly] IL)作为纳米沉淀法的良溶剂，系统研究了水/离子液体(W:IL)比例对辛烯基琥珀酸酐(OSA)淀粉纳米颗粒(OSNPs)结构特性及其Pickering乳液稳定性的调控机制。研究发现中等[Cho][Gly]浓度(W:IL-6:4和4:6)能抑制淀粉分子聚集，形成粒径更小、疏水性更强的OSNPs，其构建的致密界面层可使乳液稳定21天，为设计食品级颗粒乳化剂提供了新思路。

　　

Highlight

本研究首次将绿色无毒的胆碱甘氨酸([Cho][Gly])离子液体(IL)作为纳米沉淀法的良溶剂，成功制备出具有Pickering乳化功能的辛烯基琥珀酸酐(OSA)淀粉纳米颗粒(OSNPs)。重点阐明了水/离子液体(W:IL)比例对OSNPs结构特征及其乳液稳定性的调控规律。

Materials

实验材料：实验室自制的取代度(DS)为0.0225的OSA改性淀粉(OSAS)，参照我们先前方法合成的纯[Cho][Gly]离子液体。配制不同比例的[Cho][Gly]溶剂(W:IL-10:0、8:2、6:4、4:6、2:8、0:10，w/w)作为OSAS的良溶剂。

Viscosity and pH values of [Cho][Gly] solvents with different W:IL ratios

首先研究了与溶解性密切相关的[Cho][Gly]溶剂理化性质。图1.A显示[Cho][Gly]溶剂的粘度随W:IL比例和温度的变化规律：温度升高粘度降低，且高[Cho][Gly]浓度(W:IL-2:8和0:10)使溶剂粘度显著增加。水的加入大幅降低了体系粘度，这种流变特性差异将直接影响后续纳米颗粒的制备效果。

Conclusion

本研究通过调节[Cho][Gly]溶剂的W:IL比例，揭示了溶剂粘度和OSAS分子聚集行为对OSNPs结构特征及乳化能力的关键作用。发现高粘度[Cho]和过度聚集(W:IL-8:2和0:10)会导致OSNPs粒径增大，而中等比例(W:IL-6:4和4:6)则能形成具有优异乳化性能的纳米颗粒。