本项目将传统的淀粉改性方法与纳米技术相结合,调控淀粉的分子结构和凝聚态结构,探索把自然界高等植物的储能材料转变为功能新材料的可能。采用化学改性的手段将各种功能化基团引入淀粉大分子,通过改变各官能团在淀粉大分子上的取代度、取代位置来调节淀粉基大分子的亲-疏水平衡;采用自组装的方法制备水分散的、尺寸可控的功能化淀粉基纳米粒子,通过对淀粉分子结构的设计以及自组装后纳米粒子微观形貌的研究,考查不同官能团、不同亲疏水性质时淀粉大分子的自组装行为,建立明确的构效关系,进而实现对淀粉基纳米粒子结构与性质的调控,总结多糖基大分子的自组装机理,为多糖基大分子的分子结构设计和自组装提供指导意义;将功能化的淀粉基纳米粒子用作环境响应的药物载体,考查淀粉基智能纳米载药体系对药物的控释行为及降解性能,探讨淀粉基纳米粒子在生物医药领域的应用前景。
starch;nanoparticles;Pickering emulsifier;hydrogel;drug-carrier
淀粉(Starch)作为天然高分子中的第二大生物质,在具有来源广泛、价格低廉、可再生等特点的同时,还具有优良的可生物降解性,是一种理想的生物降解材料。然而,其固有的强亲水性及脆性限制了淀粉基材料的实际应用。本项目通过对淀粉大分子上活泼的羟基进行一定的疏水修饰,调控淀粉的分子结构和凝聚态结构,探索把自然界高等植物的储能材料转变为功能新材料的可能性。主要完成了以下三部分的工作1、将两亲性的基团引入淀粉大分子骨架,制备了纳米尺度的淀粉基Pickering乳化剂,系统的评价了淀粉基Pickering乳化剂的乳化能力和乳化稳定性,为生物相容型Pickering乳化剂的制备和应用奠定了基础。2、将可反应性的功能基团引入淀粉大分子骨架,制备了纳米尺度的淀粉基交联剂,并以此为基础构筑了淀粉基的水凝胶材料,考查水凝胶的力学性能及生物相容性,探索其应用前景。3、将抗癌药物键合到淀粉大分子骨架上,制备了淀粉基载药胶束,考查其细胞毒性及对抗癌药物的控制释放行为。