静电纺丝是一种简单而通用的技术,可以通过高压静电场作用生产直径从纳米到微米级的纳米纤维。由于其具有高比表面积、超细结构和高孔隙率等特性,静电纺丝纳米纤维已被应用于食品包装、活性递送、酶固定化和组织工程等多个领域。目前,层层自组装技术,可以通过各种分子相互作用将活性物质依次吸附在纳米纤维上来制备多层纳米纤维,从而调控多层纤维膜的孔隙率、厚度和机械强度。本研究首先通过无驱动物理沉积评价对多层纳米纤维膜应用特性的影响,再通过静电自组装、静电自组装-后共价交联、静电-金属配位联合自组装和静电-可逆共价联合自组装等机制构建多层纳米纤维载运生物活性物质体系,旨在阐明不同分子相互作用对层层自组装纳米纤维的物理化学特性的影响及其对姜黄素、溶菌酶等生物活性分子的释放调控,并探讨了相关机理。主要研究内容及结果如下:1.多层纳米纤维膜的无驱动物理沉积机制及应用特性采用静电纺丝技术制备多层纳米纤维膜,以乙基纤维素纳米纤维膜为外层、以负载姜黄素的明胶纳米纤维膜为内层,构建了无驱动物理沉积模型。场发射扫描电镜结果表明,外层膜和内层膜的纳米纤维表面光滑,层与层之间的边界清晰。疏水性外层降低了水蒸气渗透率,提高了亲水性内层的阻水能力,且相邻两层之间氢键相互作用增强了多层膜的热稳定性。封装姜黄素的明胶膜在30 min内突释后持续释放至150 min,释放量为10.8%,而多层膜持续释放姜黄素至96 h,最终释放量为11.69%。此外,从多层膜中释放的姜黄素的抗氧化活性在96 h内得到很好的保留。2.多层纳米纤维的静电自组装机制及应用特性采用静电纺丝和层层自组装技术制备多层纳米纤维,以溶菌酶和海藻酸钠为组装层,构建了静电自组装模型。随着层数的增加,纳米纤维的平均纤维直径从364 nm增加到611 nm。由于层层静电沉积以及在自组装纳米纤维中形成氢键,自组装纤维的热稳定性增强。固定化溶菌酶表现出更好的p H和温度耐受,良好的储存稳定性,并在重复使用4次后仍能保持其初始活性70%以上。这些自组装纤维可以持续抑制在4°C和25°C时UHT牛奶中金黄色葡萄球菌,且最高抑制率分别为69.31%和69.82%。3.多层纳米纤维的静电自组装-后共价交联机制及应用特性采用静电纺丝和层层自组装技术制备多层纳米纤维,以溶菌酶和硫酸葡聚糖钠盐（DS）为组装层,构建了静电自组装-后共价交联模型。随着层数的增加,未加热自组装纳米纤维的平均纤维直径从397 nm增加到501 nm,但由于共价键的形成,美拉德反应后提高了自组装纤维的热稳定性。加热后,固定化溶菌酶损失了不到40%初始活性,但表现出更强的温度耐受性和储存稳定性,并且在重复使用12次后仍保留其55.6%以上原始活性。与未加热的纳米纤维相比,加热的纳米纤维对金黄色葡萄球菌（54.3%）和大肠杆菌（15.0%）显示出更高的抑菌活性。4.多层纳米纤维的静电-金属配位联合自组装机制及应用特性采用静电纺丝和层层自组装技术制备多层纳米纤维,以Ag+和聚多巴胺（PDA）为组装层,构建了静电-金属配位联合自组装模型。表面形态和成分分析证实了Ag+被还原成纳米银粒子（Ag NPS）以及PDA和Ag NPS的成功沉积。随着层数的增加,Ag NPS和PDA之间的静电和金属配位相互作用可以增强自组装纳米纤维的热稳定性和抗变形能力。此外,与外层为PDA的自组装纤维相比,外层为Ag NPS的自组装纤维具有更高的抑菌活性。其中,层数为11.5层的自组装纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制率分别为60.19%和58.59%。5.多层纳米纤维的静电-可逆共价联合自组装机制及应用特性采用静电纺丝和层层自组装技术制备多层纳米纤维,以壳聚糖-环糊精二醛-姜黄素（CS-DCD-CUR）和海藻酸二醛（ADA）为组装层,构建了静电-可逆共价联合自组装模型。随着层数的增加,自组装纳米纤维的平均纤维直径从441 nm增加到576 nm,并且纤维表面变得相对粗糙。CS-DCD-CUR和ADA分子间的席夫碱键和静电引力有助于提升自组装纳米纤维的热稳定性和抗拉强度。由于席夫键在酸性条件下极易水解,自组装纤维在酸性环境中表现出p H敏感性释放。另外,自组装纤维在620 min内缓慢持续释放姜黄素,且对ABTS和DPPH清除率的最高值分别为24.75%和83.56%。