引言
槲皮素是一种天然黄酮类化合物，广泛存在于许多植物中，包括荞麦和橘皮中（Ahmad, Singh, Purba, & Rashidinejad, 2026）。槲皮素具有多种生物活性，如抗氧化（Liu et al., 2023）、抗菌（Kokturk et al., 2023）、抗炎（Le, Nguyen, Ho, Phung, & Nguyen, 2023）、抗肿瘤（Du et al., 2024）、降血糖（Calzada et al., 2017）和降血脂（Chuffa et al., 2014）等。然而，槲皮素较低的水溶性（Mexia, Benohoud, Rayner, & Blackburn, 2023）和较差的生物可及性（Narasagoudr et al., 2020）极大地限制了其实际应用。为了提高疏水性活性成分的可溶性和稳定性，已开发了许多递送系统，包括乳剂、脂质体和纳米颗粒等（Li, Liang, Sun, Bao, & Li, 2023）。其中，蛋白质基纳米颗粒因其优异的生物相容性和可降解性而独具优势。碱法提取猪皮明胶的肽链含有许多疏水氨基酸残基，如甘氨酸、丙氨酸和脯氨酸（Cao, Wang, Hao, Zhang, & Zhou, 2020）。这些残基可通过疏水相互作用与槲皮素形成稳定的复合物，使猪皮明胶成为构建槲皮素纳米递送系统的理想载体。
蛋白质基纳米颗粒的传统制备方法，包括热处理（Chen, Li, & Tang, 2015）、有机溶剂（Liu, Li, Zhang, & Tang, 2019; Teng, Luo, & Wang, 2013）和高压法（Menendez-Aguirre et al., 2011），普遍存在包封率低和工业化应用困难等挑战。相比之下，pH转移法是一种简单、绿色且快速的技术，通过调节溶液pH值来改变蛋白质的构象和表面电荷。在碱性条件下，蛋白质的疏水区域暴露形成熔球状态（Markossian & Kurganov, 2004），而槲皮素的酚羟基发生解离，变为带负电荷从而增加溶解度。因此，这些互补的相互作用促进了包封效率的提升。超声空化作用还可以进一步促进蛋白质与活性物质之间的相互作用。超声与pH转移法联合应用已在多种植物蛋白体系中得到了充分验证。例如，Liu, Tan, Li, Xie, and Teng（2024）发现超声与pH转移处理（300 W，20 min）可显著提高大豆脂蛋白的溶解度，并改善维生素E和槲皮素的包封效率及抗氧化性能。在另一项研究中，扁豆蛋白中牡荆素的包封率从52.1%大幅提高至88.52%（Dumrongchai, Rodklongtan, & Chitprasert, 2024）。此外，该方法的适用性还扩展至不同的蛋白质-多酚体系。例如，Fang等人（2021）进一步证实了该方法在增强大豆蛋白中白藜芦醇包封方面的有效性。然而，这些研究主要关注刚性的植物球状蛋白质，而猪皮明胶作为部分水解的胶原蛋白衍生物，具有独特的结构特征，表现为更灵活的肽链。这种独特的柔韧性使明胶极易受超声辅助展开，从而有效地暴露其疏水残基以促进与槲皮素的相互作用。因此，在植物蛋白体系中观察到的机制可能无法直接迁移，这构成了明胶基体系中槲皮素包封特异性分子调控方面的一个明确研究空白。
蛋白质-多糖纳米颗粒已展现出优于单一蛋白质系统的包封效率和稳定性（Kim & Shin, 2016; Zha, Dong, Rao, & Chen, 2021）。Meng, Wu, Xie, Cheng, and Zhang（2021）表明，当姜黄素被包封在玉米蛋白/羧甲基糊精纳米颗粒中时，姜黄素的光热稳定性和抗氧化活性得到改善，同时在模拟胃肠液中的释放速率得到了延缓。类似地，Chen, Ou, and Tang（2016）报道了一种大豆分离蛋白-大豆多糖复合物，提高了包封姜黄素的热稳定性和控释性能。这些研究共同强调了多糖特性对纳米颗粒功能性的关键影响。然而，特定电荷特性和分子链刚性对蛋白质内组装行为及后续递送功能的系统影响仍尚待探索。为弥补这一知识空白，本研究系统比较了三种代表性多糖，即带正电荷的壳聚糖寡糖、中性糊精和带负电荷的大豆可溶性多糖，以阐明调控这些槲皮素递送系统性能的结构-功能关系。
本研究首先通过不同超声强度（0、300和500 W）的超声辅助pH转移法对猪皮明胶进行预处理。然后将预处理后的明胶与不同多糖修饰物（COS、糊精和SSPS）制备槲皮素负载纳米颗粒。通过系统研究超声强度和多糖类型的影响，本研究旨在阐明通过超声对明胶结构进行调控进而促进其与多糖相互作用以调节纳米颗粒递送功能的整合顺序机制。首先测定了各种预处理后明胶的等电点（pI），以指导后续的pH转移组装。随后，通过动态光散射（DLS）和透射电子显微镜（TEM）对纳米颗粒进行表征。最后，进行了体外模拟消化实验，以研究三种多糖对槲皮素释放和生物可及性的影响。
