2.3 傅里葉變換紅外光譜圖

從圖6可以清晰地看到，經(jīng)過(guò)硬脂酸疏水改性后的燕麥β-葡聚糖與原燕麥β-葡聚糖的紅外光譜圖最大的區(qū)別在于1738.3cm^-1處出現(xiàn)了新的峰。1738.3cm^-1處新出現(xiàn)的峰是由于酯羰基振動(dòng)產(chǎn)生，且從圖中可以看出，峰的強(qiáng)度隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而變強(qiáng)，即隨著取代度的增加峰強(qiáng)度增加，可以證明經(jīng)過(guò)硬脂酸疏水改性后的燕麥β葡聚糖引入了酯羰基，從而驗(yàn)證燕麥β-葡聚糖與硬脂酸之間確實(shí)發(fā)生了酯化反應(yīng)。

2.4 氫核磁共振譜圖

從圖7可知，經(jīng)過(guò)硬脂酸疏水改性后的燕麥β-葡聚糖與原燕麥β-葡聚糖的氫核磁圖譜對(duì)比發(fā)現(xiàn)，燕麥β-葡聚糖酯的氫核磁圖譜中出現(xiàn)4個(gè)新峰。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，2.50ppm處為DMSO-d6的質(zhì)子峰，3.31ppm處為水的質(zhì)子峰。其中，0.86ppm處的峰對(duì)應(yīng)的是OGE分子酰基鏈上的末端甲基的3個(gè)氫；1.24ppm處對(duì)應(yīng)于與終端甲基相連的4個(gè)亞甲基的質(zhì)子；2.33ppm處的峰對(duì)應(yīng)?；溕吓c羰基相連的亞甲基質(zhì)子；1.40ppm處出現(xiàn)的峰為緊隨其后的亞甲基的質(zhì)子。由此可以得出，經(jīng)過(guò)硬脂酸改性后的燕麥β-葡聚糖與原燕麥β-葡聚糖在結(jié)構(gòu)上有很大區(qū)別，進(jìn)一步證明了本試驗(yàn)中硬脂酸對(duì)燕麥β-葡聚糖的改性成功。

2.5 CAC的測(cè)定結(jié)果

芘在330nm的激發(fā)波長(zhǎng)下熒光光譜中會(huì)出現(xiàn)4個(gè)振動(dòng)峰，分別為I₁（374nm）、I₂（380nm）、I₃（385nm）和I₄（394nm）。當(dāng)聚合物的濃度較低時(shí)，其只以單鏈形式存在，熒光強(qiáng)度不發(fā)生變化，然而當(dāng)濃度高于CAC時(shí)，芘分子會(huì)進(jìn)入到疏水內(nèi)核并強(qiáng)烈發(fā)射，導(dǎo)致熒光強(qiáng)度增加，形成膠束。I₁/I₃值的大小反映出溶液的極性大小，即數(shù)值越小，對(duì)應(yīng)其極性也越小。當(dāng)I₁/I₃的值出現(xiàn)急劇下降時(shí)，可以認(rèn)為芘由水中逐漸轉(zhuǎn)移至自聚集納米顆粒的疏水內(nèi)殼中，意味著自聚集體的正式形成。在圖8中可以發(fā)現(xiàn)，OGE的DS與CAC成負(fù)相關(guān)，即隨OGE取代度的增加，臨界膠束濃度越小。當(dāng)DS=0.057，測(cè)得其CAC為0.059mg/mL；當(dāng)DS=0.082時(shí)，其CAC為0.039mg/mL；當(dāng)DS=0.133時(shí)，其CAC降至0.017mg/mL。與文獻(xiàn)報(bào)道的兩親性多糖在低濃度下即可形成自聚集膠束的結(jié)論一致。

2.6 OGE的溶解度

如表3所示，OGE的溶解度較原燕麥β-葡聚糖的溶解度有不同程度的降低。隨著OGE取代度的增加，溶解度迅速下降。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是引入了硬脂酸這種疏水基團(tuán)，取代度越高，引入的疏水集團(tuán)越多，其溶解度相應(yīng)越低。

2.7 OGE的細(xì)胞毒性

當(dāng)OGE作用于正常的Raw264.7細(xì)胞時(shí)，可以看出不同取代度下的OGE質(zhì)量濃度高低對(duì)Raw264.7細(xì)胞有著不同的作用效果?？傮w來(lái)看，當(dāng)OGE質(zhì)量濃度為200μg/mL時(shí)，細(xì)胞活力有所下降，然而均保留了99%以上的細(xì)胞存活率，可以認(rèn)為在此質(zhì)量濃度（20～200μg/mL）范圍內(nèi)，改性后的兩親性多糖對(duì)細(xì)胞并無(wú)毒性。隨著取代度的不斷升高，對(duì)Raw264.7細(xì)胞的活力也呈增強(qiáng)作用。分析圖9可知，當(dāng)OGE質(zhì)量濃度為100μg/mL時(shí)，不同取代度下的兩親性多糖對(duì)細(xì)胞活力均具有最好的作用效果。當(dāng)取代度為0.057時(shí)，與不加OGE的細(xì)胞活力相比，質(zhì)量濃度為50μg/mL的OGE可顯著促進(jìn)Raw264.7細(xì)胞的增殖（P＜0.01），當(dāng)OGE質(zhì)量濃度增加至100μg/mL時(shí)，對(duì)Raw264.7細(xì)胞活力仍存在顯著促進(jìn)作用（P＜0.05）；取代度為0.088時(shí)，質(zhì)量濃度為50μg/mL和100μg/mL的OGE均可顯著促進(jìn)Raw264.7細(xì)胞的增殖（P＜0.05）；當(dāng)取代度為0.102時(shí)，OGE質(zhì)量濃度為25，50，100μg/mL時(shí)，對(duì)正常Raw264.7細(xì)胞的生長(zhǎng)都具有極顯著地促進(jìn)作用（P＜0.01）。

3 討論

本文利用飽和脂肪酸硬脂酸對(duì)燕麥β-葡聚糖進(jìn)行酯化改性后，通過(guò)OGE的紅外光譜圖和氫核磁結(jié)構(gòu)表征圖能夠得出改性后的兩親性燕麥β-葡聚糖與原糖結(jié)構(gòu)具有一定區(qū)別，進(jìn)一步證明試驗(yàn)中兩親性燕麥β-葡聚糖酯的成功制備。通過(guò)對(duì)制備條件的優(yōu)化，得出當(dāng)硬脂酸活化液添加量為6.50mL、反應(yīng)溫度為90℃且酯化反應(yīng)時(shí)間為5.0h時(shí)有最大取代度，可達(dá)0.133。OGE能夠在較低質(zhì)量濃度之下形成膠束，且溶解度隨取代度的增加而明顯降低。在用改性后的兩親性燕麥β葡聚糖在較低濃度下作用于正常Raw264.7細(xì)胞時(shí)，細(xì)胞存活力均在99%以上，可以認(rèn)為制備的OGE在一定濃度范圍內(nèi)無(wú)細(xì)胞毒性。

有學(xué)者指出，兩親性多糖由于疏水性嵌段的存在，能夠有效地荷載某些敏感性生物活性材料，防止這些物質(zhì)快速崩解，使它們?cè)诘竭_(dá)目標(biāo)位置時(shí)更加有效的釋放。本試驗(yàn)中兩親性多糖材料易得，且制備過(guò)程較為簡(jiǎn)單，對(duì)正常細(xì)胞不具有毒性，有望在荷載疏水性活性物質(zhì)或者食品相關(guān)領(lǐng)域成為具有應(yīng)用價(jià)值的載體，提高疏水性生物活性材料等的生物利用率。

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