Amyloid-Nanofibrillen-unterstützte Spray-Trocknung von zerknitterten Suprapartikeln

Nanofibrillen sind bekannt dafür, die Kohäsion von Suprapartikel (SP)-Versammlungen zu verbessern. Die Anpassung der Morphologie von SPs unter Verwendung nanofibrillärer Zusatzstoffe ist jedoch nicht gut entwickelt. Hier werden β-Lactoglobulin-Amyloidnanofibrillen (ANFs) als Mittel zur morphologischen Kontrolle über den Assemblierungsprozess von spray-getrockneten SPs, die aus 10-100 nm Silika-Nanopartikeln (SiNPs) bestehen, untersucht. Phytoglycogen (PG) und Silbernanodrähte (AgNWs) werden verwendet, um den Einfluss der Weichheit und des Seitenverhältnisses der Bausteine zu bewerten. Die Ergebnisse zeigen, dass ANFs den Beginn der strukturellen Festlegung während der Partikelkonsolidierung fördern, was die Herstellung von gewellten SP-Morphologien ermöglicht. Die kritische ANF-Ladung, die erforderlich ist, um die Wellenbildung von SPs zu induzieren, erhöht sich um etwa 1 Vol.% für jeden 10-nm-Anstieg im SiNP-Durchmesser, während die daraus resultierende ANF-Netzwerkdichte mit dem SiNP-Volumenanteil abnimmt und mit dem SiNP-Durchmesser zunimmt. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die ANF-Länge einflussreich wird, wenn sie den SiNP-Durchmesser erreicht. ANFs zeigen eine verminderte Wirksamkeit bei der Veränderung der weichen PG SP-Morphologie im Vergleich zu harten SiNPs vergleichbarer Größe. In SiNP-AgNW SPs induzieren ANFs eine Transformation von toroidalen zu gewellten Morphologien für ausreichend große SPs und kleine SiNPs. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass ANFs effektive Zusatzstoffe für das morphologische Engineering von spray-getrockneten SPs sind, die für zahlreiche Anwendungen wichtig sind.