废弃天然高分子的回收利用是保护人类生态环境、实现资源充分利用的一个重要方面,尤其是废弃生物高分子的回收与利用。对废弃天然高分子的回收利用,既可降低原料的价格,同时也能缓解石油资源枯竭所带来的威胁,更能缓解人类对于环境的压迫。基于可再生的动、植物及微生物资源的天然高分子中,最丰富的是多糖(纤维素、淀粉、甲壳素)和蛋白质资源。这些生物资源可被回收利用,制作可生物降解的材料,代替合成高分子材料应用于人类生活的多个领域。角蛋白广泛存在于动物的皮肤及皮肤的衍生物,因其特殊的分子结构而难以被人类以及生物自身利用,随意抛弃不仅造成了资源的浪费,也会因变质而污染环境。本论文立足环境友好高分子的发展前沿,以保护人类生态环境、实现资源充分利用为目的,探索从废弃羽毛中回收羽毛角蛋白及其再利用的途径。论文首先对废弃天然高分子的应用研究进展进行了综述,并介绍了目前角蛋白的提取方法和近年来角蛋白及角蛋白衍生物在国民生产、生活各方面的应用情况,总结了目前角蛋白提取与应用中存在的问题。其次,以废弃羽毛为原料,探索高产率的提取分子量均一的优质角蛋白的方法。采用醇酸双预处理-还原复合溶解法提取羽毛角蛋白,考察了羽毛角蛋白提取预处理阶段和溶解阶段的各影响因素,诸如温度,时间,pH值,试剂的用量等对提取角蛋白的收率和分子量的影响;得到角蛋白提取的最佳条件,角蛋白固体的收率达到90%。采用紫外-可见光谱、红外光谱、SDS-PAGE、飞行时间质谱、元素分析、氨基酸分析以及圆二色谱对醇酸双预处理-还原复合溶解法制备的羽毛角蛋白进行了表征,并探讨了其高分子链的构成与形态。结果表明本实验制备的羽毛角蛋白分子量分布均匀,为20460。说明本方法提取的羽毛角蛋白热力学稳定,无降解作用。通过本实验,我们成功的制备了高纯度的羽毛角蛋白固体。并且,提取的羽毛角蛋白富含半胱氨酸(占氨基酸总量的14-15 mol %)。从红外光谱和圆二色谱结果可知制备的羽毛角蛋白二级结构主要为β–片层结构,且在制备过程中,?–片层结构被部分破坏为无规结构。第三,制取的纯角蛋白在空气中极易被氧化,限制了角蛋白的应用。本实验中,我们采用化学或物理改性制备了可溶性的羽毛角蛋白衍生物,以期扩大角蛋白的实际应用。最后,以提取的羽毛角蛋白为基质,采用浇铸成膜的方法制备角蛋白基薄膜,并考察了成膜条件,诸如pH值,温度,增塑剂用量等对膜材料特性的影响。得到了制备角蛋白膜的最佳条件。以罗丹明B、盐酸阿霉素等小分子化合物为模型药物分子,制备负载模型药物的载药膜。采用紫外-可见光谱、扫描电镜对负载模型药物的羽毛角蛋白载药膜进行表征,考察其药物释放性能,并探讨其药物释放机理。结果表明角蛋白膜对罗丹明B显示了良好的控制释放性能,而且不同的pH下释放能力不同,所以角蛋白材料有望作为一种新型的pH敏感的药物载体材料应用于医药领域。