一种胶原蛋白纯化的方法技术

本发明专利技术提供了一种胶原蛋白纯化的方法，涉及蛋白质加工技术领域。本发明专利技术采用硅藻土+生物絮凝剂的方式将溶液中的不溶物和非酸溶性蛋白等组分沉淀，然后进行板框过滤将其去除，不仅操作简单，而且可以节约后续超滤时间，提高胶原蛋白的收率和纯度；盐析过程中使用质量分数为15‑25％的氯化铵和质量分数为30‑40％的硫酸铵的混合物，并控制两者的体积比为5‑10:1，可以明显增加胶原蛋白的沉淀量，进而提高胶原蛋白的收率；最后采用超滤膜结合管式超滤膜的方式对混合液进行除盐，能够将盐析过程中的盐全部脱除，保证了得到胶原蛋白的纯度，进而避免了因胶原蛋白中含有盐而造成的稳定性降低。

【技术实现步骤摘要】
一种胶原蛋白纯化的方法
本专利技术涉及蛋白质加工
，具体涉及一种胶原蛋白纯化的方法。
技术介绍
胶原蛋白，是一种产生于动物成纤细胞的天然生物高分子，占哺乳动物蛋白质总量的三分之一。从结构上看，胶原蛋白分子是以超分子构造存在于细胞外基质中的。胶原蛋白最为普遍的一种结构特征是三螺旋构造，是由三条α多肽链构成，而多肽链之间，则是以右手螺旋构型交互缠绕构成超螺旋结构，这使胶原蛋白分子十分稳定。由于其结构和组成上的一系列特点，胶原蛋白具备良好的修复性、生物相容性、机械弹性、低免疫原型等性质，胶原蛋白及相关衍生产品，在食品、美容、医药、生物学等领域应用广泛，发挥着重要作用。在医学领域胶原蛋白的低抗原性、生物相容性、修复性以及生物可降解性，是胶原蛋白成为优秀的生物医学材料的重要保证，几十年来科研人员利用胶原蛋白制作出多种生物医疗产品，成功应用于临床医学、临床治疗上。例如，在治疗烧伤烫伤上，胶原蛋白常被用作治疗烧伤的敷料，能够促进肉芽组织和上皮细胞的形成，减小伤口的挛缩的抗原反应、止血性能好；在创伤外科中，胶原蛋白除了发挥其低抗原性、生物相容性的特点，还能提供与真皮类似的物理形态结构；在组织工程上，胶原蛋白的重要性更加凸显，在血管膜、人工皮肤、心脏支架、心脏瓣膜、骨骼代用品上发挥重要作用。可以说，胶原带白是临床医学中最为重要的生物材料之一。在食品领域胶原蛋白由氨基酸构成，具有包括人体必需的7种氨基酸在内的、除色氨酸、酪氨酸和半胱氨酸之外的18种氨基酸，具备一般蛋白质中少见的焦谷氨酸、羟脯氨酸和羟基赖氨酸。其中，甘氨酸、脯氨酸和羟脯胺酸的含量相当之高，因此，胶原蛋白作为一种高营养价值的保健食品，起到维持肌肤弹性、强化韧性、强筋健骨的作用。另外，胶原蛋白也被广泛用于食品添加剂、调味品、食品包装材料等方面。在美容领域胶原蛋白的重要功效之一是维持皮肤的弹性，其中的秘密就源于胶原蛋白的交联。胶原蛋白参与组成人体皮肤的真皮层，它与少量弹性蛋白一起形成规则的、具有高机械强度的纤维网状结构，使皮肤具有一定的弹性和硬度，并为表皮输送水分。最早是美国使用牛胶原注射来修复疤痕和祛除皱纹，在女性美容上起到了不错的效果。在化妆品中，如果添加胶原多肽，能够通过相容性协同吸收，也能填充在皮肤基质之间，使皮肤饱满而富有弹性。胶原蛋白因其特殊的α肽链三螺旋结构而具有一系列特性，包括低免疫原性、生物相容性、止血性、优良机械弹性、可生物降解性等等，在临床医学、食品行业、化妆护肤等领域发挥重要作用。胶原的提取主要来自生物体，人工合成还没有进入大规模产业化，因此使用过程中首先对胶原蛋白进行纯化，目前常用的纯化方法有盐析、透析等方法，或者盐析和透析相结合的方法。中国专利申请201811465406.1中公开了一种胶原蛋白提取方法，包括：①牛跟腱解冻，去血水、表面异物和筋膜，用溶液进行一次预处理；②步骤一处理的牛跟腱去脂肪膜，用溶液进行二次预处理；③步骤二处理完的牛跟腱冷冻后切片，用溶液进行前处理；④将前处理完的牛跟腱切片持续酶解，离心取上清制备胶原粗提液；⑤调节胶原粗提液pH，加入中性盐盐析，离心获得胶原蛋白沉淀；⑥加入磷酸盐缓冲液溶解上述沉淀，获得特定浓度的胶原蛋白，该申请采用酸-酶-盐相结合的方法，可得到特定浓度范围的胶原蛋白。中国专利申请201610893949.8中提供了一种高效简便的胶原蛋白超滤纯化方法，主要包括以下步骤：将溶解好的胶原蛋白溶液进行稀释；开启输送泵，胶原蛋白溶液通过纯化系统，进行纯化，通过反复纯化可制得纯化的胶原蛋白，该纯化方法安全有效、低风险、简单易行，节能节电，生产效率高，不污染环境，适宜于工业化生产，但是得到的胶原蛋白的收率和纯度都不能满足要求。因此，需要开发一种操作简单，且纯化效率高的胶原蛋白纯化的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有胶原蛋白纯化技术中的不足之处，提供了一种胶原蛋白的纯化方法。为达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现。一种胶原蛋白纯化方法，主要包括以下步骤：(1)取胶原蛋白粗提取液，加水稀释后，加入硅藻土和生物絮凝剂，吸附后进行板框过滤，得到混合液A；(2)向混合液A中加入盐进行盐析后得固体B，将固体B复溶后，得到的复溶液使用滤膜过滤，得到混合液C；(3)将混合液C进行管式超滤膜过滤，得到纯化后的胶原蛋白；上述步骤(1)中所述的生物絮凝剂选自半乳糖葡糖醛酸、鼠李糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖中的一种或几种；优选地，所述的生物絮凝剂选自半乳糖葡糖醛酸、鼠李糖、半乳糖和葡萄糖中的一种或几种；再优选地，所述的生物絮凝剂选自半乳糖葡糖醛酸、鼠李糖和葡萄糖中的一种或几种；进一步优选地，所述的生物絮凝剂为半乳糖葡糖醛酸、鼠李糖和葡萄糖的混合物；再进一步优选地，所述的生物絮凝剂为质量比4-5:2:4-5半乳糖葡糖醛酸、鼠李糖和葡萄糖的混合物；更进一步优选地，所述的生物絮凝剂为质量比4:2:5半乳糖葡糖醛酸、鼠李糖和葡萄糖的混合物。所述的硅藻土与生物絮凝剂的质量比为3-6:1；优选地，所述的硅藻土与生物絮凝剂的质量比为4-5:1；进一步优选地，所述的硅藻土与生物絮凝剂的质量比为5:1。所述的硅藻土的加入量与胶原蛋白粗提取液的质量体积比为10-40：1(g/L)。上述步骤(1)在絮凝过程中还添加了乙酸，调节溶液pH值为2.5-3.5。本专利技术在实施过程中意外地发现，在溶液中加入乙酸调节pH值为2.5-3.5能够更好的加速生物絮凝剂的絮凝，提高除杂效率，节约时间。上述步骤(2)中所述的滤膜过滤的粒径分别为5微米、3微米、0.45微米，即复溶液先使用5微米的滤膜过滤，所得滤液a再使用3微米的滤膜过滤，所得滤液b再用0.45微米的滤膜过滤，得混合液C。上述步骤(2)中所述的盐选自氯化钠、氯化铵、硫酸铵中的一种或几种；优选地，上述步骤(2)中所使用的的盐为质量分数为15-25％的氯化铵和质量分数为30-40％的硫酸铵的混合物，所述的氯化铵和硫酸铵的体积比为5-10:1；优选为8:1。所述的混合物A与盐溶液的体积比为1:1。上述步骤(3)中所述的管式超滤膜过滤的截留分子量100KD。本专利技术提供了一种胶原蛋白纯化方法，具体包括以下步骤：(1)取胶原蛋白粗提取液，加水稀释后，加入乙酸调节pH值为2.5-3.5，加入质量比为3-6:1硅藻土和生物絮凝剂，吸附后进行板框过滤，得到混合液A；(2)向混合液A中加入体积比为5-10:1质量分数为15-25％的氯化铵和质量分数为30-40％的硫酸铵混合溶液进行盐析得固体B，将固体B复溶后，得到的复溶液先使用5微米的滤膜过滤，所得滤液a再使用3微米的滤膜过滤，所得滤液b再用0.45微米的滤膜过滤，得混合液C；(3)将混合液C使用截留分子量为100KD的管式超滤膜过滤，得到纯化后的胶原蛋白。所述的生物絮凝剂为质量比4-5:2:4-5半乳糖葡糖醛酸、鼠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胶原蛋白纯化方法，其特征在于：主要包括以下步骤：/n(1)取胶原蛋白粗提取液，加水稀释后，加入硅藻土和生物絮凝剂，吸附后进行板框过滤，得到混合液A；/n(2)向混合液A中加入盐进行盐析后得固体B，将固体B复溶后，得到的复溶液使用滤膜过滤，得到混合液C；/n(3)将混合液C进行管式超滤膜过滤，得到纯化后的胶原蛋白；/n步骤(2)中所述的滤膜过滤的粒径分别为5微米、3微米、0.45微米，即复溶液先使用5微米的滤膜过滤，所得滤液a再使用3微米的滤膜过滤，所得滤液b再用0.45微米的滤膜过滤，得混合液C。/n

【技术特征摘要】
1.一种胶原蛋白纯化方法，其特征在于：主要包括以下步骤：
(1)取胶原蛋白粗提取液，加水稀释后，加入硅藻土和生物絮凝剂，吸附后进行板框过滤，得到混合液A；
(2)向混合液A中加入盐进行盐析后得固体B，将固体B复溶后，得到的复溶液使用滤膜过滤，得到混合液C；
(3)将混合液C进行管式超滤膜过滤，得到纯化后的胶原蛋白；
步骤(2)中所述的滤膜过滤的粒径分别为5微米、3微米、0.45微米，即复溶液先使用5微米的滤膜过滤，所得滤液a再使用3微米的滤膜过滤，所得滤液b再用0.45微米的滤膜过滤，得混合液C。


2.根据权利要求1所述的胶原蛋白纯化方法，其特征在于：步骤(1)中所述的生物絮凝剂选自半乳糖葡糖醛酸、鼠李糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖中的一种或几种。


3.根据权利要求2所述的胶原蛋白纯化方法，其特征在于：所述的生物絮凝剂为质量比4-5:2:4-5半乳糖葡糖醛酸、鼠李糖和葡萄糖的混合物。


4.根据权利要求3所述的胶原蛋白纯化方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智武，陈新亮，彭新生，周艳芳，
申请(专利权)人：浙江崇山生物制品有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33