多糖和蛋白质作为生物大分子与人类的生产和生活息息相关。一方面，它们不仅是生命的物质基础和结构基础，也是生理功能的执行者，在与生命体新陈代谢过程相关的催化、代谢、免疫、物质输运以及信息传递过程中，都起着至关重要的作用；另一方面，随着生命现象物理化学本质的揭示，蛋白质和多糖作为生物活性组分，广泛应用于农业、食品、制药以及化妆品等领域。虽然天然蛋白质和多糖已经具有许多优异性能，但在实际应用中仍面临诸多挑战。化学修饰和改性不仅能改善它们原有的性质或缺陷，同时也可以赋予其新的性质及功能。因此，关于多糖和蛋白质的改性及功能化研究一直是生物高分子科学的前沿领域，这方面的研究不仅可以拓宽多糖和蛋白质的应用范围，而且有助于新型生物材料的设计与开发，其科学研究的实际意义不言而喻。　　 本论文主要以作为生物活性分子载体的生物材料设计为目的，以天然壳聚糖和模型球蛋白(β-乳球蛋白和牛血清白蛋白)为生物材料，设计简单、高效、普适而又温和的改性方法，同时以期开发生物材料的新功能，获得如下创新性成果：　　 1.壳聚糖(CS)的修饰改性及其功能化研究　　 1)CS的水溶性改性及改性产物的性质研究：CS作为自然界第二大天然丰富聚多糖-甲壳素的脱乙酰化产物以其低毒性、生物相容性和可生物降解性而备受关注。CS只能溶解于酸性溶剂，极大地限制了它的广泛应用，因此对CS进行水溶性改性就成为一个非常重要的研究课题。我们通过Michael加成反应，用丙烯酸将CS改性成弱聚两性电解质，使CS的水溶性区间拓宽到碱性范围。进一步研究发现，丙烯酸改性壳聚糖(CECh)的等电点(IPCECh)与丙烯酸取代度和盐浓度相关，随丙烯酸取代度和盐浓度的增加而向低pH值方向迁移，盐浓度的增加会抑制等电点附近的相分离行为并最终会抑制体系的相分离。此外，CECh具有自聚集成纳米粒子的能力。研究结果表明，CECh是具有pH值和盐浓度响应的智能型生物材料，在溶液中的自聚集性质使其成为一种潜在的药物分子的负载和控释材料。　　 2)丙烯酸改性壳聚糖(CECh)作为药物分子/理疗蛋白载体的研究：CS纳米粒子体系作为药物分子/理疗蛋白的载体可以增加药物分子在生物膜的透过性、改变药物分子在生物体内的分布、提高药物分子在生物体的利用率、保护药物分子以防止或减缓其化学的、酶的降解等优点。本工作，利用原子力显微镜(AFM)和动态光散射(DLS)研究发现CECh作为CS的衍生物，在水溶液中于整个pH值范围内都可以自聚集成球形纳米粒子结构。进一步以儿茶素和牛血清白蛋白(BSA)作为多酚类药物分子/理疗蛋白质模型，研究了CECh纳米粒子包裹多酚类抗氧化剂药物的能力。研究结果表明：CECh和儿茶素主要通过氢键相互作用，儿茶素的包裹效率随着羧基含量的增加而增加，其包裹效率较三聚磷酸(TPP)交联的CS纳米粒子体系增加了一个数量级。作为多酚类抗氧化剂儿茶素的载体，不仅具有较强的负载能力，而且儿茶素的负载能力随羧基含量的增加而增加，其实际应用价值意义重大。以BSA为蛋白质模型，发现CECh和BSA只在一定的pH值范围内(4.9