功能化淀粉基纳米粒子的制备和应用

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。

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。