CN1202162C - 鸡蛋壳膜的溶解和成膜方法 - Google Patents
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Abstract
鸡蛋壳膜的溶解和成膜方法，属于生物材料制备技术领域。该方法以含有一定浓度的β-硫代丙酸和有机酸组成的水溶液作为共溶剂，将鸡蛋壳膜加入到溶剂中，然后加热到80～95℃下并连续搅拌，使其完全溶解；然后用离心的方法分离并除去其中的沉淀性物质，将分离液直接浇注在玻璃板或不锈钢板上放置，待分离液逐渐干燥并形成薄膜后，用甲醇洗涤、磷酸盐缓冲液使之中和至中性，并用去离子水洗涤后干燥剥离，即可制成平面状的鸡蛋壳薄膜。本发明方法制备的鸡蛋壳浇注膜产品即不含有有毒的残留溶剂，也不需要在使用时另外加入特定的交联剂，可以在包括生物材料在内的各种材料领域中获得广泛的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种鸡蛋壳膜的溶解和成膜方法，属于生物材料制备技术领域。
背景技术
鸡蛋壳作为人类生活的副产品大量存在，而其内附膜—鸡蛋壳膜(ESM)主要由多种蛋白质如胶原(I、V、X型)、骨桥蛋白、唾液蛋白等及少量的多糖组成，在重金属离子选择性吸附材料、人造皮肤或皮肤治疗用敷料的材料、酶固定载体、细胞黏附生长基质或药物可控缓释材料等方面具有广泛的潜在应用用途和价值。然而，鸡蛋壳膜的曲面状形状，以及因含有大量的交联键而难以溶解的性质，限制了鸡蛋壳膜的应用。因此，找到一种能使鸡蛋壳膜的溶解，并能制备成平面膜方法，是亟待解决和非常有意义的。
目前，有关鸡蛋壳膜的溶解方法也有少量的研究报道，如李吕梁等人(李吕梁，蛋膜素的提取工艺及其在化妆品中的应用，CN 1111514A)通过用NaOH和乙醇溶液使其溶解获得了壳膜素的水溶液，并将其应用在化妆品中；Takahashi等人(Koji Takahashi，kohkichi Shirai，Miki Kitamura，and Makoto Hattori，soluble egg shell membrane protein as a regulatingmaterial for collagen matrix reconstruction.Biosci.Biotech.Biochem1996，60(8)：1299-1302)通过甲酸氧化/胃蛋白酶分解的方法制备了溶解性的鸡蛋壳膜，产率在16～39％之间。而经以上两种溶解方法所得到的产品，由于造成了鸡蛋壳中各种成分分子在结构上的极度破坏，因此在实际应用时必须加入特定的交联剂才能成膜，但特定的交联剂加入，不仅大大增加了鸡蛋壳膜材料的成本，而且势必在鸡蛋壳膜中引入一定的生物毒性，将极大地限制其作为生物材料方面的应用。
除以上方法外，QP公司(QP CORP，Acid forming thin layer of soln and drying mfgmodified eggshell membrane for treating cuts-comprises solubilising membrane withthiopropionic acid，forming thin layer of soln and drying，JP06192443-A)报道了采用β-硫代丙酸溶解鸡蛋壳膜并制备成平面状薄膜的方法。但由于该方法在制备过程中采用高浓度的剧毒、有恶臭气味的β-硫代丙酸溶剂，其不仅价格昂贵，而且非常难以从鸡蛋壳膜产品中去除。因此，也不利于在生物材料方面的应用。
发明内容
为了使鸡蛋壳膜更加便利和广泛的应用，本发明的目的是提供一种鸡蛋壳膜的溶解和成膜方法，该方法一方面可大大减少昂贵的、有恶臭气味的β-硫代丙酸的用量，大幅度降低成本，而且有利于产品中β-硫代丙酸更容易地去除。使产品中既不含有毒的残留溶剂，也不需要在使用时另外加入特定的交联剂，从而可以在包括生物材料在内的各种材料领域中获得广泛的应用。
本发明的技术方案如下：一种鸡蛋壳膜的溶解和成膜方法，其特征在于该方法依次包括如下步骤：
(1)在纯水中分别加入β-硫代丙酸和有机酸，制成摩尔浓度为0.5～5.0M/L的β-硫代丙酸和质量百分浓度为0.5～30％的有机酸组成的水溶液，以该溶液作为共溶剂；
(2)以鸡蛋壳膜与共溶剂之比为5～75克/升，将共溶剂加入到鸡蛋壳膜中，然后在80～95℃温度下将其加热，并连续搅拌，直至使鸡蛋壳膜溶解；
(3)将上述溶有鸡蛋壳膜的溶液冷却至室温，用离心的方法分离并除去其中的沉淀性物质，将分离液直接浇注在玻璃板或不锈钢板上放置，待分离液逐渐干燥并形成薄膜以后，再依次用一定量的甲醇洗涤，并用磷酸盐缓冲液(PBS)使之中和至中性，并用去离子水洗涤后干燥剥离，即可制成平面状的鸡蛋壳薄膜。
本发明中所述的有机酸为具有CnH2n+1COOH(式中n≤2)分子结构特征的物质，各种有机酸可以单独使用也可以配合使用，优选为甲酸、乙酸或丙酸。
本发明提出的鸡蛋壳膜的溶解和成膜方法，由于采用β-硫代丙酸和有机酸组成的水溶液作为共溶剂，则一方面大大减少了昂贵的、有恶臭气味的β-硫代丙酸的用量，不但大幅度的降低了成本，而且有利于产品中β-硫代丙酸能被更容易地去除；鸡蛋壳膜在成膜干燥后，本方法依次采用甲醇洗涤，并用PBS缓冲溶液使之中和至中性及去离子水洗涤，也进一步保证了β-硫代丙酸能被完全去除干净。因此，本发明的产品既不含有有毒的残留溶剂，也不需要在使用时另外加入特定的交联剂，而且溶剂的成本低，全面地避免了上述现有技术产品中的不足之处，可以在包括生物材料在内的各种材料领域中获得广泛的应用。
附图说明
图1是本发明制备出的鸡蛋壳薄膜的电子显微镜写真。
具体实施方式
下面的实施例将进一步说明和理解本发明。
实施例1：
制备含有摩尔浓度为1.25M/Lβ-硫代丙酸、质量百分比浓度为10％乙酸的水溶液(共溶剂)，将60克干燥的鸡蛋壳膜加入到2升的共溶剂中，一边搅拌一边将温度升至80℃保持，发现20.5小时后鸡蛋壳膜几乎全部溶解，将该溶液从加热器上取下待冷却至室温时，将其用离心机分离并除去其中的少量沉淀性物质，取一定量的分离液浇注在水平放置的玻璃板上，若干小时后，当透明的分离液已逐渐成膜并不再具有流动性时，依次将其用一定量的甲醇洗涤、PBS缓冲液使之中和至中性，然后用去离子水洗涤后，将其干燥并剥离即可制得平面状的鸡蛋壳膜，该鸡蛋壳膜完全没有β-硫代丙酸的恶臭气味。
实例2～实例10：
制备方法和过程同实施例1，只是将原料鸡蛋壳膜(ESM)量、β-硫代丙酸的浓度，有机酸的种类和浓度，以及溶解温度等进行了相应的改变，各自的条件和所得结果列于表1。
比较例1～比较例3：制备方法和过程同实施例1，将β-硫代丙酸分别设定为1.25～5M/L浓度，但未加乙酸。发现不仅在β-硫代丙酸的浓度较低时，蛋壳膜的溶解收率非常低，仅相当于加入乙酸的同等体系的1/5～1/6，而且制得鸡蛋壳膜仍有难以除去恶臭气味，各自的条件和所得结果列于表1。
比较例4：制备方法和过程同实施例1，但未加β-硫代丙酸。发现在该条件下，鸡蛋壳膜完全不溶解。
表1 实施例和比较例的鸡蛋壳膜溶解状况c
序号 ESM 温度 β-硫代丙酸 乙酸 溶解时间 收率 β-硫代丙酸
(g) (℃) (mol/L) (％) (h) (wt％) 残留
实施例1 60 80 1.25 10 20.5 62 无
实施例2 60 80 1.25 5 21.5 53 无
实施例3 60 80 1.25 30 20 57 无
实施例4 60 90 1.25 10 8.5 53 无
实施例5 60 95 0.5 30 28.5 45 无
实施例6 60 80 5.0 0.5 9.0 52 无
实施例7 60 80 1.25 10a 20.5 56 无
实施例8 60 90 1.25 10b 10.5 51 无
实施例9 100 90 1.25 10 11.0 53 无
实施例10 150 90 1.25 10 12.5 51 无
比较例1 60 80 1.25 0 27.5 10 有
比较例2 60 80 2.5 0 16 55 有
比较例3 60 80 5.0 0 12 53 有
比较例4 60 80 0 10 ＞48 未溶解 —
注：a：甲酸；b：丙酸；c：体系总体积为2升
Claims (3)
1.一种鸡蛋壳膜的溶解和成膜方法，其特征在于该方法依次包括如下步骤：
(1)在纯水中分别加入β-硫代丙酸和有机酸，制成摩尔浓度为0.5～5.0M/L的β-硫代丙酸和质量百分浓度为0.5～30％的有机酸组成的水溶液，以该溶液作为共溶剂；
(2)以鸡蛋壳膜与共溶剂之比为5～75克/升，将共溶剂加入到鸡蛋壳膜中，然后在80～95℃温度下将其加热，并连续搅拌，直至使鸡蛋壳膜溶解；
(3)将上述溶有鸡蛋壳膜的溶液冷却至室温，用离心的方法分离并除去其中的沉淀性物质，将分离液直接浇注在玻璃板或不锈钢板上放置，待分离液逐渐干燥并形成薄膜以后，再依次用一定量的甲醇洗涤，并用磷酸盐缓冲液使之中和至中性，并用去离子水洗涤后干燥剥离，即可制成平面状的鸡蛋壳薄膜。
2.按照权利要求1所述的鸡蛋壳膜的溶解和成膜方法，其特征在于：所述的有机酸为具有CnH2n+1COOH分子结构特征的物质，其中n≤2；所述有机酸单独使用或配合使用。
3.按照权利要求1或2所述的鸡蛋壳膜的溶解和成膜方法，其特征在于：所述的有机酸采用甲酸、乙酸或丙酸。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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