JAFC封面:江南大學陳正行研究支鏈澱粉-棕櫚酸鈉複合納米水凝膠

2021-02-13 科學私享

作為最有吸引力的軟物質系統之一，水凝膠構成了一組聚合材料，這些材料能夠在其三維網絡中保留大量的水。根據製備方法，物理結構，機械和結構特徵以及對生理環境刺激的響應等特性，水凝膠可分為幾類。納米水凝膠是水凝膠的一個子類別，尺寸從10 nm到大約1μm。迄今為止，已經研究了多種納米水凝膠用於生物醫學植入物，衛生產品，尤其是藥物遞送中。在藥物和生物應用中，通常採用天然或合成聚合物，由生物聚合物組裝而成的納米水凝膠受到更多關注，因為它們通常是可再生的，生物相容的，可生物降解的且無毒的。

澱粉是植物中含量最豐富的碳水化合物，在葉片，種子，根，塊莖，莖和果實中以半結晶，雙折射顆粒的形式存在。澱粉中有兩種類型的生物聚合物，即直鏈澱粉和支鏈澱粉（AP）。直鏈澱粉是一種基本上線性的α-葡聚糖，有些具有幾個分支，而AP是一個高度分支的α-葡聚糖，具有約5％的α-1-6分支鍵。當在過量水中加熱時，澱粉顆粒經歷了從有序顆粒結構到釋放出澱粉的無定形糊狀物的不可逆轉變。冷卻後，某些澱粉糊狀物會演變成不溶的三維凝膠。眾所周知，釋放的直鏈澱粉會形成雙螺旋，螺旋的形成有時會導致澱粉分子的聚集和沉澱。這種不良的膠體穩定性在納米水凝膠製備中是不希望的。當形成螺旋時，直鏈澱粉可以與脂質，碘，風味化合物，和疏水性有機聚合物形成複合物。直鏈螺旋中包含棕櫚酸鈉（SP）可以抑制直鏈澱粉的回生，並且直鏈澱粉-SP複合物具有聚電解質的特性。

與直鏈澱粉相比，通常認為AP不適合形成包合物，因為AP超支化且其短側鏈限制了穩定螺旋的形成。多糖（Neisseria polysaccharea ）的澱粉糖苷酶（EC 2.4.1.4）是為從蔗糖合成線性α-葡聚糖而廣泛研究的葡糖基轉移酶。對於澱粉或糖原等受體，該酶能夠通過轉糖基化反應延長受體的鏈長。

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