CN1219921C - 高浓度再生丝蛋白水溶液及其制备方法 - Google Patents

高浓度再生丝蛋白水溶液及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明为一种高浓度再生丝蛋白水溶液及其制备方法。丝蛋白是一种非常有用的天然高分子材料，由于蚕丝本身不溶于水，因此需要将蚕丝溶解于某些特定溶剂，然后用透析的方法除去溶剂中的小分子物质，从而得到再生丝蛋白水溶液。传统用纯水进行透析的方法得到的再生丝蛋白水溶液浓度较低，一般不超过5%，且在常温下(0-40℃)难以保存，极易发生凝聚。本发明采用水溶性聚合物的水溶液来对其进行透析，可以明显提高再生丝蛋白水溶液的浓度，最高可以达到40%；同时，再生丝蛋白水溶液在两个月内可以保持稳定。

Description

高浓度再生丝蛋白水溶液及其制备方法
技术领域
本发明属于丝蛋白处理技术领域，具体涉及一种高浓度再生丝蛋白水溶液及其制备方法。
背景技术
中国是丝绸的故乡，国人对蚕丝的应用已经有几千年的历史。蚕丝由于其柔软、透气性好、穿着舒适等优点倍受人们的青睐，被誉为“纤维皇后”。近几十年来，蚕丝除了在服装纺织领域的广泛应用外，在包括食品、医药、生物技术、日用化工等其他领域的应用亦得到了长足的发展，如用于药物缓释材料、酶固定化材料、保健食品和化妆品等等。但是由于天然蚕丝原料的成本较高且受季节的严格限制，导致真丝织物以及其他的一些以蚕丝蛋白为原料的产品价格昂贵，使它们在日常消费中受到了较大的制约。
利用丝织厂的下脚料——废蚕丝经过再生处理得到再生丝蛋白，然后利用再生丝蛋白替代天然丝蛋白生产各种产品可以在保证质量的前提下明显降低产品的成本。本发明人曾用再生丝蛋白和聚丙烯腈水溶液共混后进行湿法纺丝，纺出的复合纤维性能优良，具有与天然蚕丝相似的光泽和柔软的手感；本发明人还用再生丝蛋白溶液和酶溶液混合后，除去溶剂水即得到了性能优良的固定化酶材料。
通常制备再生丝蛋白水溶液的方法如下：将蚕丝或废丝溶解在特定的溶剂中(这些特定的溶剂包括溴化锂水溶液、硫氰酸锂水溶液、硫氰酸钠水溶液、氯化钙-乙醇-水混合溶剂、硝酸钙-甲醇-水混合溶剂和溴化锂-乙醇-水混合溶剂等)，然后将丝蛋白溶剂用透析膜或透析袋在纯水中进行透析除去溶剂小分子后，便能得到丝蛋白水溶液。由于在透析过程中半透膜的两侧存在很大的浓度差而导致很高的渗透压，因此大量水透过半透膜进入丝蛋白溶液中而使丝蛋白浓度下降，严重时甚至会导致透析袋(膜)的破裂。用这种方法得到的再生丝蛋白溶液的浓度一般不会超过5wt％，而低浓度的再生丝蛋白溶液无论在人工纺丝的可操作性上还是在作为生产原料的储存、运输等方面都受到很大的限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高浓度的再生丝蛋白水溶液及其制备方法。
本发明提出的再生丝蛋白水溶液的制备方法，是对溶解在无机盐溶液中的丝蛋白，用水溶性聚合物的水溶液进行透析；聚合物的分子量为6,000-100,000，聚合物的浓度为5-50％。
上述方法中，水溶性聚合物可以是聚乙二醇(PEG)、聚环氧乙烷(PEO)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等。
上述方法的操作步骤如下：将蚕丝或废丝用0.1-3.0％的Na2CO3或NaHCO3溶液，或0.1-1.0mol/L的硼酸-硼砂缓冲溶液，在90-105℃的温度条件下处理20-90分钟，然后用去离子水漂洗干净；按需要重复1-5次以完全除去丝胶；接着将蚕丝溶解在某种无机盐溶剂中(如7-10mol/L的LiBr溶液)配成浓度为2-15％的丝蛋白溶液；同时将分子量为6,000-100,000的水溶性聚合物配成浓度为5-50％的水溶液，用于对丝蛋白溶液进行透析。透析的方法可以有以下两种：
将丝蛋白溶液倒入透析袋中或放在透析膜的一侧，然后用水溶性聚合物的水溶液进行透析，整个透析过程为48-96小时，更换透析液10-20次。
也可以先用纯水透析24-48小时，更换透析液5-10次，然后再用水溶性聚合物的水溶液透析24-48小时，更换透析液5-10次。
本发明采用在纯水中加入水溶性聚合物的方法来克服由于渗透压造成丝的蛋白溶液浓度的下降。由半透膜的特性我们可以知道，溶液中只有分子量小于半透膜截留分子量的分子才能自由透过半透膜，而那些分子量大于截留分子量的大分子则无法透过半透膜。因此，丝蛋白溶液在含有聚合物水溶液中透析时，只有水分子和用于溶解丝蛋白的那些无机盐及有机溶剂小分子可以自由透过半透膜，而丝蛋白和聚合物水溶液中的聚合物分别保留在半透膜的两侧，不会相互混合。本发明通过控制聚合物水溶液的浓度来调节透析体系中的渗透压，从而达到保持丝蛋白溶液浓度不变直至反而增加的目的。
上述方法获得的再生丝蛋白水溶液其浓度为5-40％，一般为10-35％，可以获得与蚕丝腺体中纺丝液的浓度(约为26％)相当的再生丝蛋白水溶液。本发明得到的高浓度再生丝蛋白水溶液具有良好的流动性，可以用水稀释成任何较稀浓度的再生丝蛋白水溶液。用本发明得到的高浓度再生丝蛋白水溶液和通过其稀释得到的较稀浓度的再生丝蛋白水溶液以及用它们浇铸的丝蛋白膜经分析发现都以无规线团构象为主，与用传统透析方法得到的丝蛋白水溶液和丝蛋白膜相同。此外，本发明得到的高浓度再生丝蛋白水溶液的储存时间比传统方法得到的再生丝蛋白水溶液要长，在4℃下可保持2个月不发生由变性而产生的大量沉淀。
本发明用来制备高浓度再生丝蛋白水溶液的方法简单、原料易得，制得的高浓度再生丝蛋白水溶液无论在储存和运输成本，以及在人工生物模拟纺丝中都具有巨大的应用潜能。
具体实施方式
实施例
以下利用实施例进一步详细说明本发明。
实施例1：将蚕丝浸入0.2mol/L的硼酸-硼砂缓冲溶液中，以浸没蚕丝为准，搅拌煮沸45分钟后取出，用去离子水洗涤干净。重复以上操作一次后，将蚕丝烘干、剪碎。
称取上述处理后的蚕丝12g溶解于100mL浓度为10mol/L的LiBr溶液中，配成浓度为12％的丝蛋白溶液。将此丝蛋白溶液装入透析袋中，用浓度为20％的聚乙二醇(分子量＝20,000)水溶液透析72小时后，得到浓度为35％的再生丝蛋白水溶液。
实施例2：将蚕丝浸入0.5％的Na2CO3溶液中，以浸没蚕丝为准，搅拌煮沸30分钟后取出，用去离子水洗涤干净。重复以上操作两次后，将蚕丝烘干、剪碎。
称取上述处理后的蚕丝10g溶解于100mL浓度为9.5mol/L的LiBr溶液中，配成浓度为10％的丝蛋白溶液。将此丝蛋白溶液装入透析袋中，先用纯水透析72小时后，再用浓度为10％的聚乙二醇(分子量＝20,000)水溶液透析24小时，得到浓度为13％的再生丝蛋白水溶液。
实施例3：将蚕丝浸入1.0％的NaHCO3溶液中，以浸没蚕丝为准，搅拌煮沸25分钟后取出，用去离子水洗涤干净。重复以上操作两次后，将蚕丝烘干、剪碎。
称取上述处理后的蚕丝11g溶解于100mL浓度为9.7mol/L的LiBr溶液中，配成浓度为11％的丝蛋白溶液。将此丝蛋白溶液装入透析袋中，用浓度为15％的聚环氧乙烷(分子量＝30,000)水溶液透析96小时后，得到浓度为26％的再生丝蛋白水溶液。
实施例4：将废丝浸入2％的Na2CO3溶液中，以浸没蚕丝为准，搅拌煮沸45分钟后取出，用去离子水洗涤干净。重复以上操作一次后，将蚕丝烘干、剪碎。
称取上述处理后的蚕丝10g溶解于100mL浓度为9.5mol/L的LiBr溶液中，配成浓度为10％的丝蛋白溶液。将此丝蛋白溶液装入透析袋中，先用纯水透析48小时后，再用浓度为8％的聚乙烯醇(分子量＝90,000)水溶液透析48小时，得到浓度为10％的再生丝蛋白水溶液
实施例5：将废丝浸入1.5％的NaHCO3溶液中，以浸没蚕丝为准，搅拌煮沸20分钟后取出，用去离子水洗涤干净。重复以上操作两次后，将蚕丝烘干、剪碎。
称取上述处理后的蚕丝11g溶解于100mL浓度为9.7mol/L的LiBr溶液中，配成浓度为11％的丝蛋白溶液。将此丝蛋白溶液装入透析袋中，用浓度为45％的聚乙烯吡咯烷酮(分子量＝8,000)水溶液透析48小时后，得到浓度为20％的再生丝蛋白水溶液。

Claims (6)

1.一种再生丝蛋白水溶液的制备方法，其特征在于：将丝蛋白溶解在LiBr溶液中，配制成浓度为2-15％的丝蛋白溶液，然后用水溶性聚合物的水溶液进行透析；聚合物的分子量为6,000-100,000；聚合物水溶液的浓度为5-50％。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于水溶性聚合物为聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮之一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于用聚合物水溶液对丝蛋白透析的方式为：将丝蛋白溶液倒入透析袋中或放在透析膜的一侧，然后用水溶性聚合物溶液进行透析，整个透析过程为48-96小时，更换透析液10-20次。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于用聚合物水溶液对丝蛋白透析的方式为：将丝蛋白溶液倒入透析袋中或放在透析膜的一侧，先用纯水透析24-48小时，更换透析液5~10次，然后再用水溶性聚合物溶液透析24-48小时，更换透析液5-10次。
5.一种根据权利要求1-4所述的制备方法获得的再生丝蛋白水溶液，其特征在于：浓度为5-40％，水溶液中丝蛋白的构象以无规线团为主。
6.根据权利要求5所述的再生丝蛋白水溶液，其特征在于：浓度为10-35％。
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CN101445546B (zh) * 2008-12-31 2011-09-28 苏州大学 野蚕丝素蛋白溶液的制备及其浓缩方法
KR101060910B1 (ko) 2009-05-08 2011-08-30 대한민국(관리부서:농촌진흥청장) 실크단백질을 이용한 인공고막 및 그 제조방법
CN101724920B (zh) * 2009-11-13 2011-04-27 东华大学 干纺制备再生蚕丝纤维的方法
CN102167724B (zh) * 2011-01-04 2013-10-16 复旦大学 一种可控的高浓度再生蚕丝蛋白水溶液的制备方法
CN104017374B (zh) * 2014-05-28 2016-07-06 复旦大学 一种丝蛋白纳米微纤可注射水凝胶及其制备方法

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