大豆蛋白因其丰富的来源在生物大分子领域受到越来越多的关注。除了食品领域,大豆蛋白还被成功地应用于材料领域,包括塑料、涂料和粘合剂。但是,大豆蛋白的基础研究和潜在应用仍需要进一步探索。大豆分离蛋白(SPI)是大豆蛋白的纯化产物,具有复杂的组成和结构,其主要组分为7S和11S球蛋白,两个组分都具有亚基结构。SPI亚基内和亚基间存在较强的相互作用,形成紧密的聚集态结构,不利于其在水中溶解,因此,制备均匀、稳定的SPI水溶液对于后续研究非常重要。本文报道了通过采用两种常见的生化试剂——盐酸胍和二硫苏糖醇(DTT)破坏SPI中的氢键和二硫键,再经过透析除去变性剂的方法得到了浓度为3.0%左右并没有发生明显降解的SPI水溶液。该水溶液可稳定存在,溶液中SPI的平均流体力学直径为93±22nm。与此同时,单纯采用盐酸胍水溶液溶解SPI后进行透析,可获得7S为主的溶液和11S为主的沉淀。虽然这种分离方法获得的7S和11S组分的纯度相对于等电点分离和层析分离要低,但是作为初级分离手段使用,可以显著提高分离效率。此研究结果表明二硫键对11S球蛋白的结构起到重要的稳定作用,如需提高11S的溶解性,必须打断二硫键并阻止其重新生成,从而使分子链处于相对自由的状态。在SPI的应用方面,本文采用定向冷冻法制备了SPI定向支架,该支架在冷冻温度梯度方向上的形貌随着初始浓度的变化,出现由纤维到片层、再到孔状结构变化;在不同的冷冻浴中,得到的SPI定向支架在形貌的规整性上有所差别,温度梯度越大,所得形貌越规整。定向冷冻过程中冰的剪切力和体积膨胀效应未能引起SPI的构象变化。由初始浓度为10%的SPI溶液,在液氮浴中定向冷冻得到SPI支架在压缩试验中表现出较好的力学性能,其压缩模量达20 MPa,屈服应力为1.0MPa,与具有相同孔隙率(90%)的无机材料力学性能相当。由于SPI来源丰富,价格低廉,该种定向支架在生物医药领域具有广阔的应用前景。此外,羧甲基壳聚糖(CMCS)与大豆蛋白的共混研究表明,当SPI含量为40%-60%时,SPI形成尺寸均一的聚集体,并均匀分散于CMCS的连续相中。SPI/CMCS水凝胶(SPI含量为40%)的电场敏感性作为共混膜的后续应用被初步研究。采用环氧氯丙烷交联后的SPI/CMCS共混水凝胶在较宽的pH范围(3-12)内表现出电场敏感性。在酸性缓冲溶液中,SPI/CMCS水凝胶具有聚阳离子的性质,在电场作用下弯向阳极,并且在pH=4时弯曲角度达到极大值;在碱性缓冲溶液中时,水凝胶具有聚阴离子的性质,在电场作用下弯向阴极。特别值得注意的是该水凝胶在较酸(pH=3～4)及中性(pH=7)环境下的能表现出较好的电场敏感性,更加拓宽了天然两性电场敏感水凝胶的应用范围。