丝素蛋白(Silk Fibroin,SF)因其良好的生物相容性和缓释性能,被广泛应用与医药食品行业,同时,由于其降解效能良好,不会对环境造成污染,是一种高效、应用范围广、可持续的生物材料。然而仅以丝素蛋白作为缓释微球,其亲水性较差,且在缓释初期容易爆释负载物,会导致释放速率的突跃变化影响缓释效果。有研究发现,微波美拉德(Maillard Reaction by Microwave)反应能有效改善丝素蛋白的功能和性质,该法不仅具有高效、环保、选择性加热等优点,而且可有效避免使用有机溶剂和交联剂。本文利用低温脱气处理、降解和纯化分离制得丝素蛋白,并以素蛋白为改性对象,通过微波湿法美拉德反应分别接枝四种糖类物质并筛选,其中环糊精(Cd)的接枝率最高,制得丝素蛋白糖基化接枝产物。探索不同反应因素对丝素蛋白游离氨基酸含量及褐变程度的影响,同时采用多种表征手段对比了微波加热和水浴加热对SF-Cd共价复合物的物化性质及结构功能等方面的影响。最后以左旋香芹酮(Left-Carvon,L-Ca)为缓释模型物,对丝素蛋白糖基化微球进行口腔模拟缓释性能测试,测定缓释效果。主要研究内容和结论如下:1、选用较温和的低温脱气处理,极大保留丝素蛋白的生物活性。经低温脱胶、降解,再利用创新重叠透析法将目标分子量丝素蛋白纯化分离,此时目标产物可溶性丝素蛋白制得率为24.23%,经常规成分分析可得,实验室自制中分子量可溶丝素蛋白的纯度较高,易于后期改性。研究丝素蛋白乳化性能和起泡性能,在低浓度时,乳化性能随丝素蛋白的浓度升高而增加,且浓度越高,乳化稳定性越好,同时pH值为8时的乳化性能相对较高,不同pH对丝素蛋白乳化稳定性影响不大;当浓度为1%时,起泡能力最强,浓度高于0.5%时,起泡稳定性较好。利用FTIR、DSC、SEM等表征手段对产物结构进行分析。2、以丝素蛋白为改性对象,通过湿法美拉德反应分别接枝β环糊精、淀粉、麦芽糊精和琼脂糖,选择微波美拉德法来提高反应速率,制得丝素蛋白糖基化接枝产物,根据接枝率筛选出丝素蛋白接枝环糊精为最优产物,探究其超声功率,反应时间,微波功率,底物配比等因素对丝素蛋白游离氨基酸含量及褐变程度的影响,同时经响应面分析法最后得出丝素蛋白糖基化最佳反应条件为:底物配比丝素蛋白:β-Cd=2.5:1、微波功率为500w、反应时间为4min,通过实验验证所得接枝率为82.95%,此时得到的丝素缓释蛋白性能优异。3、探究微波前后的溶解性、白度、二硫键和巯基等含量的变化,并采用多种表征手段探讨微波对SF-Cd共价复合物的物化性质及结构功能等方面的影响。结果表明,经过微波后的产物溶解性相较微波前有较大差异。丝素蛋白原料和水浴加热后的SF+Cd在pH为4的条件下溶解性最低,而微波后的SF+Cd在pH为6的条件下溶解性最低;荧光光谱图显示,在激发波长 360nm的条件下,丝素蛋白与β-Cd微波糖基化产物发射波长的最强荧光强度出现在429nm处,微波糖基化后的丝素蛋白荧光强度明显高于水浴加热和未经处理的丝素蛋白,在反应3min时,荧光强度明显增强,表明3-4min时的产物生成速率加快,美拉德反应更强烈;FT-IR图谱表明,丝素蛋白与环糊精通过碳氨缩合反应生成糖基化产物;DSC实验结果说明产物热稳定性良好;SEM图像观察可知丝素蛋白经糖基化后表面粗糙度增加,有利于后期的吸附应用。4、以香芹酮为缓释模型物,对SF-Cd微球进行口腔模拟缓释性能测试,并探究防腐剂、pH等因素对其缓释效果的影响。结果表明,负载香芹酮的微球的负载率8.27%、包封率80.65%,在口腔pH及温度条件下的缓释时间可达30min,缓释速率适宜;食品添加剂对产物缓释效果影响较小,实际应用中可忽略。探究丝素蛋白糖基化微球的缓释机理发现,该释放过程符合F-ickian扩散,且生物降解性良好。