纳米沉淀法制备淀粉纳米颗粒及其对活性成分装载特性的研究

本试验分别以从马铃薯淀粉中分离的长直链淀粉和支链淀粉、麦芽糊精、以及蜡质玉米淀粉短直链为原料，采用纳米沉淀法分别制备了淀粉纳米颗粒，并用透射电镜(TEM)、动态光散射（DLS）、红外光谱分析(FTIR)、x-衍射分析(XRD)、差示量热扫描仪（DSC）和热重分析仪(TGA)研究不同乳化剂及不同酒精比例对淀粉纳米颗粒的形貌、颗粒大小、结晶结构和热特性的影响。此外，纳米颗粒对不同活性成分（多酚、活性多糖和精油）的装载特性也被研究，主要结论如下：
　　1.我们首次制备了蠕虫形的支链淀粉纳米颗粒及球形的直链淀粉纳米颗粒，并对其理化特性进行研究。此外，多酚有抗氧化等对人类健康有益的生物活性。然而，极其低的吸收率限制了其体内生物活性。发展生物聚合物纳米载体是一个有前途的解决方案。对三种多酚（原花青素、表儿茶素、儿茶素）的吸附动力学和吸附等温曲线进行研究，结果表明原花青素、表儿茶素、儿茶素分别能够1.2，1.5和1.4 g/g与直连淀粉纳米颗粒结合。而支链淀粉纳米颗粒展示了更大的吸附量，分别是1.4，4.3和2.2 g/g。直连和支链淀粉纳米颗粒可以作为一个有效的纳米载体装载活性成分应用于功能食品和医药产业。
　　2.我们首次制备了粒径可控的糊精纳米颗粒，研究了不同乳化剂及不同酒精比例对糊精纳米颗粒的形貌尺寸及结构等影响。当乳化剂为吐温80，体积比为1:10时，得到的纳米颗粒粒径最小。活性多糖有各种各样的生物功能，如免疫调节、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤的作用,降糖和降脂效果等，然而，极其低的口服利用率同样限制了其生物活性。对茶多糖,南瓜多糖,苦瓜多糖三种活性多糖进行了装载。结果表明，三种多糖（茶多糖,南瓜多糖,苦瓜多糖）的装载率分别为63.5,68.7,72.1％。与原糊精纳米颗粒相比，装载多糖的纳米颗粒在盐和pH中的稳定性明显增强。
　　3.以酶解脱支的短直链为原料，制备了粒径可控的淀粉纳米颗粒。采用扫描电镜、动态光散射、高效液相分子排阻色谱、X衍射仪、差示量热扫描仪，热重分析仪和红外光谱分析仪研究了不同酒精比例对淀粉纳米颗粒的形貌、粒径、分子量、结晶结构和热特性的影响。结果显示，当酒精与淀粉溶液体积比为1:4时，得到的淀粉纳米颗粒粒径最小，粒径为20-100 nm。所有纳米颗粒样品的结晶结构为V+A型，有较高的相对结晶度（42.3–48.6%）。与原蜡质玉米淀粉相比，糊化温度明显升高，温度范围增宽。精油被装载在纳米颗粒中，达到缓慢释放的效果，且抗氧化稳定性明显增强。