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角蛋白是一种纤维结构蛋白,含有大量的胱氨酸,主要存在头发、羊毛、羽毛、指甲,以及哺乳动物、爬行动物和鸟类的角里。因此角蛋白来源丰富,且具有良好的生物相容性和降解性,此外,角蛋白肽链中还具有细胞结合基序,如:谷氨酸-天冬氨酸-丝氨酸（EDS）、亮氨酸-天冬氨酸-缬氨酸（LDV）和精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）,这些特定的氨基酸组成可促进细胞的增殖、粘附和转移等。角蛋白还具有快速止血凝血的作用,可以很好的和组织局部相结合,并可促进IV和VII型胶原蛋白的表达以及刺激人角质形成和细胞迁移。角蛋白已被用作2D和3D支架和水凝胶形式的生物材料。但是角蛋白加工性能和机械性能差,具有脆性,通常使用具有柔性的高分子材料作为交联剂、增塑剂来改善角蛋白的这些缺点,使其适宜生物医学应用。因此,本文首先采用没食子酸改性明胶和壳聚糖,得到的接枝聚合物模拟了贻贝类化合物的性质,再分别与角蛋白进行化学和物理交联制备角蛋白复合水凝胶。另外,为了提高该角蛋白复合水凝胶的应用,在角蛋白复合水凝胶中加载了姜黄素纳米粒,提高该复合水凝胶的抗炎抗氧化性能。主要具体研究内容如下:1.通过还原法从实验兔兔毛中提取角蛋白;并采用傅里叶红外光谱（FT-IR）扫描、元二色谱（SD）、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）、氨基酸分析以及Ellman试剂对提取的角蛋白进行表征,结果表明1)FT-IR检测角蛋白的酰胺A带和酰胺I、II、III带分别是:3295 cm-1、1650 cm-1、1536cm-1、1238 cm-1。2)SD检测角蛋白的二级结构,其检测结果表明角蛋白中90%的是α-螺旋,也存在少量的β-折叠和γ角蛋白。3)提取角蛋白的分子量主要是45-60KDa,这主要是α-螺旋,当然也存在少量β-折叠角蛋白,其分子量在15-20KDa,其结果与角蛋白的SD扫描结果一致。4)以AQC作衍生剂,进行柱前衍生检测角蛋白氨基酸的组成,其中活性氨基酸在整个角蛋白体系中的占比是:精氨酸11.61%、甘氨酸10.15%、天冬氨酸1.81%、亮氨酸11.33%、缬氨酸3.07%,半胱氨酸2.7%。5)Ellman试剂检测角蛋白中巯基的含量为:0.628mmol/g。2.没食子酸功能化的明胶（GA-g Gel）和壳聚糖（GA-g-CS）的制备及表征;用在大气环境下、惰性环境下的自由基法和碳二亚胺法把没食子酸接枝到壳聚糖和明胶上,分别得到三种没食子酸接枝壳聚糖（GA-g-CS-I、GA-g-CS-II、GA-g-CS-III）和三种没食子酸接枝明胶（GA-g-Gel-I、GA-g-Gel-II、GA-g-Gel-III）。使用电位线性滴定法测定壳聚糖中没食子酸的接枝率,GA-g-CS-I、GA-g-CS-II、GA-g-CS-III的接枝率分别为:9.69±0.56%、39.60±0.34%、46.50±0.13%。福林酚试剂计算功能化的聚合物的总酚含量,GA-g-CS-I、GA-g-CS-II、GA-g-CS-III分别为:35.6±2mg/g、111.3±1 mg/g、121±3mg/g,GA-g-Gel-I、GA-g-Gel-II、GA-g-Gel-III分别为:9.7±4.1 mg/g、39.6±3.3mg/g、46.5±2.9mg/g,由数据可知,碳二亚胺法接枝率最高,惰性环境下的自由基法次之,大气环境下的自由基法最低。3.角蛋白复合水凝胶的制备,得到的接枝率较高的接枝聚合物（碳二亚胺法所制备得到的）与不同量的角蛋白在氧化剂高碘酸钠条件下进行交联,加入10μl的1%高碘酸钠制备角蛋白复合水凝胶,并通过管倒置法测定复合凝胶的凝胶时间。浓度为15%角蛋白溶液凝胶时间超过了24h,而加入了功能化的明胶和壳聚糖后,凝胶时间大大减少,最短的凝胶时间为4.7min和6.5min。4.采用质构仪检测不同比例的角蛋白与功能化壳聚糖和明胶制备得到的复合水凝胶的凝胶性能,结果表明功能化明胶与角蛋白制备得到的复合水凝胶的最佳配比为2:1（功能化明胶:角蛋白（w/w））,命名为GA-g-Gel-K水凝胶。其凝胶时间为:4分54秒,该水凝胶的凝胶性能分别是内聚力:0.70±0.03,弹性:0.37±0.024,硬度:1.7±0.2N,胶黏性:0.60±0.011m J,抗压强度:2.92±0.13k Pa。而功能化壳聚糖:角蛋白的最佳比重为:1:7（W/W）,命名为GA-g-CS-K水凝胶,其凝胶时间为:3分30秒,对应的凝胶性能分别是内聚性:0.83±0.02,弹性:0.59±0.017,硬度:1.82±0.4N,胶黏性:0.60±0.03m J,抗压强度:3.2±0.03k Pa。通过乙醇置换法检测最佳比例下复合水凝胶的孔隙率。15%左右的角蛋白、GA-g-Gel-K水凝胶、GA-g-CS-K水凝胶的孔隙率分别为:90.8±0.9%、81.2±0.5%、83.6±0.7%。SEM分析表明:二种复合凝胶网络是均匀多孔结构且孔间连接较为牢固,改善了角蛋白凝胶网络易坍塌的问题。其中G-g-CS-K胶网络的孔道稍大于G-g-Gel-K胶,说明G-g-CS-K胶中的角蛋白配比较大,使得水凝胶的孔径变大。这二种水凝胶满足作为伤口辅料凝胶的性能指标。5.姜黄素纳米粒的制备;姜黄素的水溶性缓释制剂是通过壳聚糖离子凝胶化形成壳聚糖纳米粒包裹姜黄素（CUR-CSNPs）制备所得,其粒径为445.0±16.8nm（PI=0.306）,ζ电位为32±1.4 m V。加载到角蛋白复合水凝胶中,可以长达6天及以上有效释放药物。6.角蛋白复合水凝胶的生物相容性检测,通过MTT法检测角蛋白复合水凝胶的生物相容性,结果表明其具有良好的生物相容性。