CN110483630A - 一种改性丝素蛋白冻干粉的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种改性丝素蛋白冻干粉的制备方法，属于生物材料技术领域。包括以下步骤：1）蚕丝改性处理；2）蚕丝脱胶处理；3）制备丝素蛋白水溶液；4）丝素蛋白水溶液，干燥烘干得到的丝素蛋白膜，然后进行高温高压灭菌，冻干机冷冻干燥，制得改性丝素蛋白冻干粉。上述一种改性丝素蛋白冻干粉的制备方法的技术方案，其工艺方法简单，脱胶效果好降低了脱胶成本，制得的丝素蛋白溶液浓度高，简化了操作步骤。

Description

一种改性丝素蛋白冻干粉的制备方法
技术领域
本发明属于生物材料技术领域，具体为一种改性丝素蛋白冻干粉的制备方法。
背景技术
蚕丝是熟蚕结茧时所分泌丝液凝固而成的连续长纤维，桑蚕丝主要由动物蛋白组成，富含十八种人体所必须的氨基酸，能促进皮肤细胞活力，防血管硬化，长期使用可防皮肤衰老，丝蛋白不仅具备生物相容性、生物降解性及突出的综合力学性能而且来源丰富。更重要的是，这类天然纤维一定的条件下可以经再生制备各类宏观尺度上的蛋白质材料，如再生纤维、凝胶、膜、微球和多孔支架等。近几十年来，随着对其等级结构与性能关系的理解不断深入，蚕丝除了在纺织领域的广泛应用外，在医药、生物技术和日用化工等科技领域的应用研宄也在不断探索和发展，例如用于医药缓释载体、酶固定材料、化妆品及食品，甚至光电领域等。
丝素蛋白是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白，含量约占蚕丝70％～80％，含有18种氨基酸。丝素蛋白本身具有良好的机械性能和理化性质，如良好生物相容性和可降解性、低免疫原性、缓释性等，而且经过不同处理可以得到不同的形态，如纤维、溶液、粉、膜以及凝胶，在生物材料领域得到广泛的应用。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种改性丝素蛋白冻干粉的制备方法的技术方案，其工艺方法简单，脱胶效果好降低了脱胶成本，制得的丝素蛋白溶液浓度高，简化了操作步骤。
所述的一种改性丝素蛋白冻干粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）蚕丝改性处理：将重量比8-10:2-3:2-3的油脂乳化液：渗透剂：小苏打配置成混合溶液，将蚕丝放入混合溶液中充分浸泡1-2h，然后用碱液调节pH6-7，将浴液升温至50-60℃保温反应2-3h，反应结束后将蚕丝脱干，备用；
2）蚕丝脱胶处理：将步骤1）的脱干蚕丝放入2-3倍重量的Na2CO3溶液中，微波700-800W加热10-15分钟进行脱胶处理，取出蚕丝，水洗并烘干；
3）制备丝素蛋白水溶液：步骤2）处理后的蚕丝用浓度为9 .3M的LiBr溶液在40-50℃下水浴5-6小时，搅拌使得脱胶蚕丝充分浸透，微波500-600W加热30-40分钟溶解；随后用去离子水透析10-12h，锂离子浓度为0.7～0 .9g/L，将透析后的丝素蛋白水溶液在5000-6000rpm，6-8℃下离心15-20分钟，收集上清获得丝素蛋白水溶液；
4）将步骤3）中的丝素蛋白水溶液，干燥烘干得到的丝素蛋白膜，然后进行高温高压灭菌，冻干机冷冻干燥，制得改性丝素蛋白冻干粉。
所述的一种改性丝素蛋白冻干粉的制备方法，其特征在于步骤1）中：油脂乳化液：渗透剂：小苏打的重量比9:2.5:2.5，浸泡时间为1.5h，用碱液调节pH6.5，将浴液升温至52-55℃保温反应2.5h。
所述的一种改性丝素蛋白冻干粉的制备方法，其特征在于步骤2）中：微波加热12-13分钟。
所述的一种改性丝素蛋白冻干粉的制备方法，其特征在于步骤3）中：用浓度为9.3M的LiBr溶液在45-48℃下水浴5.5小时。
所述的一种改性丝素蛋白冻干粉的制备方法，其特征在于步骤3）中：微波500-600W加热35分钟，随后用去离子水透析,11h，锂离子浓度为0.8g/L。
上述一种改性丝素蛋白冻干粉的制备方法的技术方案，其蚕丝改性处理方法能在较宽的温度范围和弱碱性条件下与蚕丝蛋白结合，工艺方法简单，处理蚕丝的生产成本较低；改性剂可生物降解，环保；本发明蚕丝脱胶处理时，微波不需要热传导的过程，内外同时加热，因此能在短时间内达到加热效果；蚕丝各部位都能均匀渗透电磁波，避免对蚕丝纤维的损伤，脱胶效果好，又节约了能源，降低了脱胶成本；本发明通过控制丝素蛋白制备过程中透析时间，控制丝素蛋白中锂离子浓度，以此制得高浓度丝素蛋白溶液；本发明通过高温灭菌、冷冻干燥程序得到冻干粉，可以直接用于临床应用，简化了操作步骤。
具体实施方式
以下结合本发明的具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
1）蚕丝改性处理：将重量比8:2:2的油脂乳化液：渗透剂：小苏打配置成混合溶液，将蚕丝放入混合溶液中充分浸泡1h，然后用碱液调节pH6，将浴液升温至50℃保温反应2h，反应结束后将蚕丝脱干，备用；
2）蚕丝脱胶处理：将步骤1）的脱干蚕丝放入2倍重量的Na2CO3溶液中，微波800W加热10分钟进行脱胶处理，取出蚕丝，水洗并烘干；
3）制备丝素蛋白水溶液：步骤2）处理后的蚕丝用浓度为9.3M的LiBr溶液在40℃下水浴6小时，搅拌使得脱胶蚕丝充分浸透，微波500W加热40分钟溶解；随后用去离子水透析10h，锂离子浓度为0.7g/L，将透析后的丝素蛋白水溶液在500rpm， 8℃下离心20分钟，收集上清获得丝素蛋白水溶液；
4）将步骤3）中的丝素蛋白水溶液，干燥烘干得到的丝素蛋白膜，然后进行高温高压灭菌，冻干机冷冻干燥，制得改性丝素蛋白冻干粉。
实施例2
1）蚕丝改性处理：将重量比9:2.5:2.5的油脂乳化液：渗透剂：小苏打配置成混合溶液，将蚕丝放入混合溶液中充分浸泡1.5h，然后用碱液调节pH6，将浴液升温至55℃保温反应2.5h，反应结束后将蚕丝脱干，备用；
2）蚕丝脱胶处理：将步骤1）的脱干蚕丝放入2.5倍重量的Na2CO3溶液中，微波750W加热12分钟进行脱胶处理，取出蚕丝，水洗并烘干；
3）制备丝素蛋白水溶液：步骤2）处理后的蚕丝用浓度为9.3M的LiBr溶液在45℃下水浴5.5小时，搅拌使得脱胶蚕丝充分浸透，微波550W加热35分钟溶解；随后用去离子水透析11h，锂离子浓度为0.8g/L，将透析后的丝素蛋白水溶液在5500rpm，7℃下离心16分钟，收集上清获得丝素蛋白水溶液；
4）将步骤3）中的丝素蛋白水溶液，干燥烘干得到的丝素蛋白膜，然后进行高温高压灭菌，冻干机冷冻干燥，制得改性丝素蛋白冻干粉。
实施例3
1）蚕丝改性处理：将重量比10: 3: 3的油脂乳化液：渗透剂：小苏打配置成混合溶液，将蚕丝放入混合溶液中充分浸泡2h，然后用碱液调节pH7，将浴液升温至60℃保温反应3h，反应结束后将蚕丝脱干，备用；
2）蚕丝脱胶处理：将步骤1）的脱干蚕丝放入3倍重量的Na2CO3溶液中，微波800W加热15分钟进行脱胶处理，取出蚕丝，水洗并烘干；
3）制备丝素蛋白水溶液：步骤2）处理后的蚕丝用浓度为9.3M的LiBr溶液在50℃下水浴6小时，搅拌使得脱胶蚕丝充分浸透，微波600W加热40分钟溶解；随后用去离子水透析12h，锂离子浓度为0 .9g/L，将透析后的丝素蛋白水溶液在6000rpm， 8℃下离心20分钟，收集上清获得丝素蛋白水溶液；
4）将步骤3）中的丝素蛋白水溶液，干燥烘干得到的丝素蛋白膜，然后进行高温高压灭菌，冻干机冷冻干燥，制得改性丝素蛋白冻干粉。
以上技术方案对本发明作了详细的描述，但不用来限制本发明的范围。应当理解，基于本发明的启示，本领域技术人员对于本发明的的任何显而易见的变换或替代，也应当被认为是本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种改性丝素蛋白冻干粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）蚕丝改性处理：将重量比8-10:2-3:2-3的油脂乳化液：渗透剂：小苏打配置成混合溶液，将蚕丝放入混合溶液中充分浸泡1-2h，然后用碱液调节pH6-7，将浴液升温至50-60℃保温反应2-3h，反应结束后将蚕丝脱干，备用；
2）蚕丝脱胶处理：将步骤1）的脱干蚕丝放入2-3倍重量的Na2CO3溶液中，微波700-800W加热10-15分钟进行脱胶处理，取出蚕丝，水洗并烘干；
3）制备丝素蛋白水溶液：步骤2）处理后的蚕丝用浓度为9 .3M的LiBr溶液在40-50℃下水浴5-6小时，搅拌使得脱胶蚕丝充分浸透，微波500-600W加热30-40分钟溶解；随后用去离子水透析10-12h，锂离子浓度为0.7～0 .9g/L，将透析后的丝素蛋白水溶液在5000-6000rpm，6-8℃下离心15-20分钟，收集上清获得丝素蛋白水溶液；
4）将步骤3）中的丝素蛋白水溶液，干燥烘干得到的丝素蛋白膜，然后进行高温高压灭菌，冻干机冷冻干燥，制得改性丝素蛋白冻干粉。
2.如权利要求1所述的一种改性丝素蛋白冻干粉的制备方法，其特征在于步骤1）中：油脂乳化液：渗透剂：小苏打的重量比9:2.5:2.5，浸泡时间为1.5h，用碱液调节pH6.5，将浴液升温至52-55℃保温反应2.5h。
3.如权利要求1所述的一种改性丝素蛋白冻干粉的制备方法，其特征在于步骤2）中：微波加热12-13分钟。
4.如权利要求1所述的一种改性丝素蛋白冻干粉的制备方法，其特征在于步骤3）中：用浓度为9 .3M的LiBr溶液在45-48℃下水浴5.5小时。
5.如权利要求1所述的一种改性丝素蛋白冻干粉的制备方法，其特征在于步骤3）中：微波500-600W加热35分钟，随后用去离子水透析,11h，锂离子浓度为0.8g/L。
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