一种塑性丝胶蛋白膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种塑性丝胶蛋白膜的制备方法。目前还没有一种工艺简单、制备条件温和、无有毒化交联剂、有较好的力学性能的塑性丝胶蛋白膜的制备方法。本发明专利技术的特点在于：依次包括如下步骤：（1）将蚕丝蛋白原料置于浓度为7-11mol/L的LiBr溶液中，于30-100℃的条件下溶解处理0.25-15min，得到不溶胶状物；（2）将步骤（1）中得到的不溶胶状物取出，用蒸馏水洗涤数次，除去不溶胶状物中的LiBr分子，得到丝胶蛋白胶体；（3）将步骤（2）中得到的丝胶蛋白胶摊开铺平，干燥后制得塑性丝胶蛋白膜。本发明专利技术的工艺简单、制备条件温和、不添加任何化学交联剂而获得具有较好力学性能的塑性丝胶蛋白膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蚕丝蛋白的加工工艺，尤其是涉及。
技术介绍
家蚕茧丝中存在两种蛋白质，即丝胶蛋白和丝素蛋白，且丝胶蛋白位于丝素纤维的外围。丝胶蛋白是由18种氨基酸组成的，具有吸湿保湿、抗菌、抗氧化、促进矿物质沉积、促进细胞生长以及抗凝血等多种功能，因此，丝胶蛋白在食品、化妆品、生物医学等领域中具有广泛的应用前景in Polymer Science, 2008，33(10): 998_1012\丝胶蛋白具有复杂的结构与性能，通常认为茧层丝胶由三种水溶性不同的丝胶蛋白组成，溶解性从外到内逐渐降低，外层为易溶性丝胶，内层为难溶性丝胶。丝胶蛋白的特殊结构为丝胶蛋白的提取带来了困难，采用现有方法(如沸水法、高温高压法、碳酸钠法和酶解法等)提取的丝胶分子量较低且分子量难以控制，制备的丝胶膜功能材料的力学性能 较差，不利于丝胶在组织工程、食品包装等领域内的应用。虽然通过添加化学交联剂(如二轻甲基脲(/7_7 Journal of InsectBiotechnology and Sericology，2001, 7(2): 149-153^、焉氧饿览i [J]纺织学报，2004, 25(5): 20-7J )等)，可以有效提高丝胶膜的力学性能，但是，化学交联剂具有一定的毒性，易使材料的生物相容性和安全性降低，并会对试验或生产人员的身体带来伤害，也会造成空气和水等环境资源的污染。如公开日为2011年12月28日，公开号为CN102294048A的中国专利中，公开了一种具有吸水透湿的聚氨酯和丝胶蛋白医用复合膜的制备方法，该丝胶蛋白医用复合膜的制备方法的工艺复杂。公开日为2007年08月08日，公开号为CN101011596的中国专利中，公开了一种抗菌肽改性丝蛋白膜材料的制备方法，该制备方法的工艺也较为复杂。综上所述，目前还没有一种工艺简单、制备条件温和、无有毒化交联剂、有较好的力学性能的塑性丝胶蛋白膜的制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种工艺简单、制备条件温和、不添加任何化学交联剂而获得具有较好力学性能的塑性丝胶蛋白膜的制备方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是该塑性丝胶蛋白膜的制备方法的特点在于依次包括如下步骤 (1)将蚕丝蛋白原料置于浓度为7-llmol/L的LiBr溶液中，于30_100°C的条件下溶解处理0. 25-15min，得到不溶胶状物； (2)将步骤(I)中得到的不溶胶状物取出，用蒸馏水洗涤数次，除去不溶胶状物中的LiBr分子，得到丝胶蛋白胶体； (3)将步骤(2)中得到的丝胶蛋白胶摊开铺平，干燥后制得塑性丝胶蛋白膜。本专利技术采用将蚕丝蛋白原料置于LiBr溶液中进行溶解处理，获得丝胶蛋白胶体，并将该胶体通过成型加工制得塑性丝胶蛋白膜。本专利技术的丝胶蛋白膜在制备过程中减轻了丝胶蛋白的降解、不添加任何有毒化学交联剂、制备工艺简单、条件温和，不仅有效提高了丝胶蛋白的利用率，还有效提高了丝胶蛋白膜的力学性能、安全性能和生物相容性能。作为优选，本专利技术所述蚕丝蛋白原料为茧壳、茧丝、茧衣和蛹衬中的一种或者两种以上。由此使得本专利技术中蚕丝蛋白原料的来源广广泛。作为优选，本专利技术所述步骤(3)中的干燥为室温风干、冷冻干燥或真空干燥。由此使得本专利技术的干燥方式多样。作为优选，本专利技术所述步骤(I)中的蚕丝蛋白原料通过将茧层剥成薄层、将茧层剪成碎片和将茧丝剪成短纤维中的一种或者两种以上的方法制作而成。由此使得本专利技术丝胶蛋白的利用率更高，丝胶蛋白膜的性能更优。作为优选，本专利技术所述步骤(I)中，将蚕丝蛋白原料置于浓度为9mol/L的LiBr溶液中，于98°C的条件下溶解处理lmin，得到不溶胶状物。由此使得本专利技术丝胶蛋白的利用率更高、成本更低。作为优选，本专利技术所述步骤(2)中，将步骤(I)中得到的不溶胶状物取出，用蒸馏水洗涤4-8次，除去不溶胶状物中的LiBr分子，得到丝胶蛋白胶体。作为优选，本专利技术所述步骤(3)中，采用风干法制得塑性丝胶蛋白膜。由此使得本专利技术的制备工艺更加简单、成本更低、丝胶蛋白膜的性能更优。作为优选，本专利技术所述步骤(I)中，所述蚕丝蛋白原料的重量和LiBr溶液的体积之比为 lg: IOml _lg:30ml。作为优选，本专利技术所述步骤(2)中，将步骤(I)中得到的不溶胶状物取出，用蒸馏水洗涤4次，除去不溶胶状物中的LiBr分子，得到丝胶蛋白胶体。由此使得本专利技术的工艺更加简单，能充分除去LiBr分子，提取的丝胶蛋白胶体的性能更加可靠。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果在不添加任何有毒化学交联剂和外源化合物的条件下制备了塑性丝胶蛋白膜，制备工艺简单，制备条件温和，有利于降低生产成本、提高丝胶蛋白的利用率、减少蚕丝蛋白资源浪费、提高丝胶蛋白膜的力学性能。本专利技术制备的丝胶蛋白膜可用于组织工程、食品包装等领域，能够为蚕丝蛋白的加工利用提供新思路与方法。附图说明图I是本专利技术实施例I中制备而成的塑性丝胶蛋白膜的外观形状参考图。具体实施例方式下面结合附图并通过实施例对本专利技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。实施例I。 本实施例中塑性丝胶蛋白膜的制备方法依次包括如下步骤。(I)称取Ig茧层，将茧壳剥成薄茧层而制得蚕丝蛋白原料。本专利技术可以将蚕茧的茧层剥成薄层或者将蚕茧的茧层剪成碎片或者将蚕茧的茧丝剪成短纤维等处理而制得蚕、丝蛋白原料，其中，所用的茧丝包括茧层丝、茧衣和蛹衬等。(2)将步骤(I)中制得的蚕丝蛋白原料置于20ml浓度为9mol/L的LiBr溶液中，于温度为98°C的条件下溶解处理lmin，得到不溶胶状物。本专利技术可以将步骤(I)中的蚕丝蛋白原料置于一定浓度的LiBr溶液中，于一定温度下溶解处理一定时间，即可获得不溶胶状物。本专利技术所用的LiBr溶液的浓度通常为7-llmol/L，优选为8-lOmol/L，最佳为9mol/L ;本专利技术所用的浴比通常为I g: 10 ml -I g :30 ml,优选为lg: 15ml-lg :25ml,最佳为lg20ml ;本专利技术所用的温度通常为30-100°C，优选为85-100°C，最佳为98°C ;本专利技术所用的时间通常为15s_15min,优选为30s_5min,最佳为lmin。(3)将步骤(2)中得到的不溶胶状物取出，小心的用蒸馏水洗涤5次，以除去胶状物中的LiBr分子，从而获得丝胶蛋白胶体。本专利技术可以将步骤(2)中的不溶胶状物用蒸馏水洗涤3-8次，优选为洗涤5次。(4)将步骤(3)中制得的丝胶蛋白胶体平铺于塑料培养皿中，置于室温条件下风干 成型，制得塑性丝胶蛋白膜，本实施例制备丝胶蛋白膜的外观形状如图I所示。本实施例制备丝胶膜的厚度为55±10 m，弹性模量为1204. 84±14. 43MPa，断裂伸长为5. 4±0. 23%。本专利技术可以将步骤(3)中制得的丝胶蛋白胶体通过室温风干、冷冻干燥或者真空干燥等方法成型，从而制得塑性丝胶蛋白膜，优先选用室温风干和真空干燥法，最佳方式为室温风干法。本实施例中塑性丝胶蛋白膜的制备方法的工艺简单，制备条件温和，不添加任何化学交联剂，获得的塑性丝胶蛋白膜具有较好力学性能。实施例2。本实施例中塑性丝胶蛋白膜的制备方法依次包括如下步骤。(I)称取0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种塑性丝胶蛋白膜的制备方法，其特征在于依次包括如下步骤 (1)将蚕丝蛋白原料置于浓度为7-llmol/L的LiBr溶液中，于30_100°C的条件下溶解处理0. 25-15min，得到不溶胶状物； (2)将步骤(I)中得到的不溶胶状物取出，用蒸馏水洗涤数次，除去不溶胶状物中的LiBr分子，得到丝胶蛋白胶体； (3)将步骤(2)中得到的丝胶蛋白胶摊开铺平，干燥后制得塑性丝胶蛋白膜。2.根据权利要求I所述的塑性丝胶蛋白膜的制备方法，其特征在于所述蚕丝蛋白原料为苗壳、苗丝、苗衣和蛹衬中的一种或者两种以上。3.根据权利要求I或2所述的塑性丝胶蛋白膜的制备方法，其特征在于所述步骤(3)中的干燥为室温风干、冷冻干燥或真空干燥。4.根据权利要求I所述的塑性丝胶蛋白膜的制备方法，其特征在于所述步骤(I)中的蚕丝蛋白原料通过将茧层剥成薄层、将茧层剪成碎片和将茧丝剪成短纤维中的一种或者两种以上的方法制作而成。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱良均，施李杨，张海萍，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：