Page 64 - 《精细化工》2022年第8期
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·1564·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 39 卷

            入了纳米 ZnO（n-ZnO）制备了柔性多孔复合绷带。                        备工艺以降低生产成本仍是当前研发的关键。
            结果表明，这种角蛋白基复合凝胶具有杀菌活性，
            促进伤口愈合，可用于伤口的包扎。SADEGHI 等                   [47]   3    结束语与展望
            以埃洛石纳米管为药物载体，以柠檬酸为交联剂制
                                                                   作为最具前途的生物活性载体材料，角蛋白基
            备出负载克林霉素的羧甲基纤维素/角蛋白抗菌创
                                                               药物载体材料可以被加工成各种形式用于受损组织
            面敷料。结果表明，埃洛石纳米管比表面积大，对
                                                               和病灶组织的修复。尽管角蛋白基药物载体材料已
            克林霉素具有强的装载能力，同时，其大的长径比、
                                                               成为创面愈合、组织工程、人造假体等研究领域的
            低密度和强亲水性使其能够均匀分散在水凝胶中；
                                                               研究热点。但是由于角蛋白基药物载体材料在机体
            角蛋白能够调节水蒸气的传输速率，增强水凝胶的稳
                                                               内较差的稳定性和较快的降解速率往往导致临床实
            定性，改善了羧甲基纤维素/角蛋白水凝胶的适用性。
                                                               验的失败。今后，仍需要开展大量的研究工作以扩
                 此外，采用电子束辐照（EBI）法促使角蛋白分
                                                               大角蛋白基药物载体材料的临床应用范围，最终实
            子链间产生共价交联，同时，促使角蛋白分子链上
                                                               现中国畜牧业毛发废弃物的高值利用。
            的巯基和羟基、胺基之间产生物理交联，如图 9 所
                                                                  （1）继续开展角蛋白提取方法的研究，以实现
            示。电子束辐照交联作用不额外使用交联剂和有毒
                                                               角蛋白提取方法的标准化。以提高提取角蛋白的重
            试剂，在产生交联作用的同时还具有一定的杀菌作                             现性为目标，简化提取工艺流程，扩大提取规模，
            用 [48] 。辐射处理过的角蛋白基水凝胶中产生了大量
                                                               降低生产成本，为角蛋白基药物载体材料的研发夯
            亲水基团和高的孔隙率，使其吸水率大大提高，可                             实基础。
            以用于伤口敷料。LEE 等          [49] 利用电子束辐照（EBI）
                                                                  （2）利用先进的化学分析手段进一步剖析角蛋
            法开发了一种光致发光水凝胶，利用碳量子点作为
                                                               白的分子结构，理清角蛋白相对分子质量、氨基酸
            发光剂，将角蛋白和聚乙烯醇通过电子束辐照法制
                                                               组成、结构与角蛋白基药物载体材料性能之间的构
            备光致发光水凝胶。结果表明，在水凝胶制备过程
                                                               效关系，详细研究角蛋白功能改性的作用位点，为
            中，利用电子束辐照不仅能产生交联作用，而且具
                                                               研究清洁、高效的角蛋白功能改性方法提供理论依
            有杀菌效果，在水凝胶体系中不会引入有毒物质。
                                                               据。
            制备的光致发光水凝胶具有多孔网络结构，负载的
                                                                  （3）采用先进的化学方法设计角蛋白基药物载
            碳量子点完整。这种光致发光水凝胶在生物成像分
                                                               体材料的结构，通过分子模拟设计和预测角蛋白基
            析和药物传递等领域具有应用潜力。                                   药物载体的运载行为，构建角蛋白基药物载体的运

                                                               载模型，阐明角蛋白基药物载体材料结构与功能之
                                                               间的相关性，进一步提高角蛋白基药物载体材料在
                                                               体内循环过程中的稳定性，实现角蛋白基载体材料
                                                               在体内循环的可控性，为研发“智能型”的角蛋白
                                                               基药物载体材料创造条件。
                                                                  （4）利用生物医学、材料科学领域的最新研究
                                                               成果进一步研究角蛋白基药物载体材料与机体组织
                                                               之间的作用机制，明确角蛋白基药物载体材料与机
                                                               体组织之间的作用位点、作用方式，阐明角蛋白基

             图 9   电子束辐照法制备角蛋白基水凝胶的交联作用                 [48]   药物载体材料对药物控释的作用机理，使角蛋白基
            Fig. 9    Crosslinking of keratin-based hydrogels prepared   药物载体材料在临床上得到充分的利用。
                   by electron beam irradiation [48]

                                                               参考文献：
                 目前，角蛋白基水凝胶仍然存在稳定性差、生
                                                               [1]   BERTINI F, CANETTI M, PATROCCU A,  et al. Wool keratin-
            产成本高等缺点，因此，在角蛋白基水凝胶形成过                                 polypropylene composites: Properties and thermal degradation[J].
            程中可以加入一些无机纳米材料或聚合物材料（聚                                 Polymer Degradation and Stability, 2013, 98(5): 980-987.
            乙二醇、聚谷氨酸等）         [50-51] ，使用合适的交联剂（H 2O 2        [2]   GAIDAU C, EPURE D G, ENASCUTA C E, et al. Wool keratin total
                                                                   solubilisation for recovery and reintegration-An ecological approach[J].
            等）使角蛋白上丰富的巯基转化成分子间的二硫键                                 Journal of Cleaner Production, 2019, 236(1): 117586-117598.
            以提高水凝胶的稳定性、可控性。总之，在赋予角                             [3]   ZHANG J, LI  Y,  LI J S,  et al. Isolation and characterization  of
                                                                   biofunctional keratin particles extracted from wool wastes[J]. Powder
            蛋白基水凝胶无毒、无过敏、无刺激、抗感染、舒
                                                                   Technology, 2013, 246: 356-362.
            适性等功能特性的同时，优化角蛋白基水凝胶的制                             [4]   RANJIT E, HAMLET S, GEORGE R, et al. Biofunctional approaches
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