羽毛角蛋白復(fù)合膜的制備與應(yīng)用研究.pdf

1、隨著社會(huì)的進(jìn)步與科技的發(fā)展,人們環(huán)境意識(shí)的不斷增強(qiáng),材料的循環(huán)利用越來越受到科學(xué)界的關(guān)注。有關(guān)合成高分子的回收利用研究已經(jīng)開展,部分高分子材料已經(jīng)被循環(huán)利用。廢棄天然高分子的回收利用將是保護(hù)人類生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)資源充分利用的一個(gè)重要方面。對(duì)廢棄天然高分子的回收利用,既可降低材料的成本,同時(shí)也能緩解石油資源枯竭所帶來的威脅,更能緩解人類對(duì)于環(huán)境的壓迫。廢棄的羽毛中含有大量的角蛋白,因其具有良好的生物可降解性能、生物相容性等,將代替合成高分子

2、材料應(yīng)用于人類生活的多個(gè)領(lǐng)域。本論文立足環(huán)境友好高分子的發(fā)展前沿,以保護(hù)人類生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)資源的充分利用為目的,探索角蛋白在可降解膜材料中的應(yīng)用。
　　論文首先對(duì)角蛋白提取、應(yīng)用研究新進(jìn)展進(jìn)行了綜述。介紹了角蛋白結(jié)構(gòu)、種類以及近年來角蛋白及角蛋白衍生物的應(yīng)用研究狀況;并綜述了可降解包裝膜的種類、性能、制備方法以及應(yīng)用研究,并提出了包裝膜的缺點(diǎn)。
　　其次,以廢棄羽毛(紅色和白色羽毛)為原料,采用醇酸雙預(yù)處理-還原法提取羽毛角

3、蛋白,采用紫外-可見光譜、紅外光譜、SDS-PAGE、飛行時(shí)間質(zhì)譜、元素分析、氨基酸分析以及圓二色譜對(duì)紅色羽毛角蛋白(RFK)和白色羽毛角蛋白(WFK)進(jìn)行了表征,探討了羽毛顏色與角蛋白結(jié)構(gòu)的差異性。結(jié)果表明,羽毛、提取的角蛋白及角蛋白溶液的顏色差異可能在于含S氨基酸(胱氨酸)的含量的差異,胱氨酸的含量多導(dǎo)致了RFK溶液的顏色較深,或氨基酸順序的差異。
　　第三,將羽毛角蛋白與馬鈴薯淀粉作為天然高分子原料,采用溶液澆鑄法制備角蛋白

4、/馬鈴薯淀粉復(fù)合膜(RFK/PSt-F),并考察了成膜條件,如增塑劑/基質(zhì)、糊化溫度及角蛋白用量對(duì)膜材料性能的影響,獲得了RFK/PSt-F的最佳成膜條件。與馬鈴薯淀粉膜(PSt-F)和角蛋白膜(RFK-F)相比,將 RFK/PSt-F作為包裝膜具有良好的阻油性,能作為食品的外包裝材料,且在環(huán)境中不會(huì)造成污染。以PSt-F和RFK/PSt-F為載體,以小分子化合物,羅丹明B為模型藥物分子,研究了對(duì)藥物分子的負(fù)載與釋放性能。結(jié)果表明:在不

5、同pH緩沖液中,PSt/-F和 RFK/PSt-F對(duì)羅丹明 B顯示了良好的控制釋放性能、釋放能力不同,且釋放量大。但復(fù)合膜在酸性條件下的釋放量最大達(dá)85％,PSt/-F在堿性條件下的釋放量最大為80%。這說明角蛋白的加入使復(fù)合膜的藥物釋放量增大。
　　最后,以羽毛角蛋白和大豆分離蛋白為天然高分子原料,采用溶液澆鑄法制備角蛋白/大豆分離蛋白復(fù)合膜(RFK/SPI-F),并考察了成膜條件,如基質(zhì)比,成膜液pH以及增塑劑/基質(zhì)對(duì)膜材料性

6、能的影響,得到了RFK/SPI-F的最佳成膜條件。與大豆分離蛋白膜(SPI-F)和RFK-F相比,將RFK/SPI-F作為包裝材料具有良好的阻油性。以SPI-F和RFK/SPI-F為載體,小分子化合物,羅丹明B為模型藥物分子,研究了對(duì)藥物分子的負(fù)載與釋放性能。結(jié)果表明,SPI-F和SPI/RFK-F對(duì)羅丹明B顯示了良好的控制釋放性能,而且不同的pH下釋放能力不同,但是,復(fù)合膜的釋放速率較慢,這利于藥物的充分利用吸收。
　　總之,從