[发明专利]野蚕丝素蛋白溶液的制备及其浓缩方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种天然蛋白溶液的制备与浓缩方法，特别涉及一种从野蚕丝的丝素纤维中获得蛋白溶液的方法。该溶液可用于制取野蚕丝素蛋白凝胶、粉末、薄膜、多孔海绵、再生纤维等，为生物医用、药品、化妆品、食品、保健品等领域提供新材料。

背景技术

由于从熟蚕体内后部绢丝腺获得的丝素蛋白只能满足实验室少量的需要，不能满足工业化生产的要求，所以，需先将蚕丝丝素纤维提取、溶解、纯化后获得柞蚕丝素蛋白水溶液，再根据应用目的的要求制备得到凝胶、粉末、薄膜、多孔海绵等，用作生物医用材料、药品、化妆品、食品、保健品等的原料。

蚕分为家蚕(桑蚕)和野蚕(天蚕、柞蚕、蓖麻蚕、柳蚕、樗蚕等)两大类。所有种类的蚕丝都主要由丝素和丝胶两类蛋白质所组成，其中丝素蛋白约占70-85％，其余为丝胶蛋白及少量的茧丝蜡、灰分、碳水化合物等。由于种属基因和生活环境的差异，不仅各种蚕丝中丝素蛋白的含量不同，而且丝素蛋白的结构有很大的差别。例如，每个家蚕丝素蛋白复合体的分子量约为2,280kDa，由重链(H链，分子量350kDa)、轻链(L链，分子量26kDa)及糖蛋白P₂₅(分子量30kDa)组成，三者比例为H∶L∶P₂₅＝6∶6∶1，H链由富甘氨酸序列-(Gly-X)_n-与非富甘氨酸序列间隔排列而成；而柞蚕丝素蛋白仅由H链组成，每条H链含有2639个氨基酸残基，分子量约216kDa，除了头部155个氨基酸外，柞蚕丝素由78个聚丙氨酸序列-(Ala)_n-与非聚丙氨酸序列间隔排列而成。各种丝素蛋白化学结构的差别，造成了他们的聚集态结构及物理、化学性质有很大的差异。

在本发明作出前，国内外许多文献曾报道了家蚕丝素纤维的溶解、纯化方法，例如：采用CaCl₂、LiBr的浓溶液可以溶解家蚕丝素纤维(A.Azizawa，NipponSanshi Gakkaishi，1959，38，340；公开号为CN1121836的中国发明专利“一种创面保护膜及其制备方法”)。虽然CaCl₂、LiBr、Ca(SCN)₂等许多中性盐的浓溶液能顺利地溶解家蚕丝素纤维，但是却不能将天蚕、柞蚕、蓖麻蚕、柳蚕等野蚕的丝素纤维完全溶解。

在本发明作出前，公开号为CN1415626的中国发明专利例“柞蚕丝素肽制取方法”中，报道了柞蚕丝素纤维的水解方法；“盐酸水解法制作水溶性丝粉及其物性”[日蚕杂，1991，60(5)：358-362.]一文中，公开了用盐酸水解柞蚕丝素纤维盐酸水解法制作水溶性丝粉及其物性的方法；“应用微波技术水解柞蚕丝的研究”[沈阳农业大学学报，2004，35(3)：280-282.]一文中，用微波配合盐酸水解柞蚕丝素纤维。这些方法使用强酸溶解柞蚕丝素，由于强酸对丝素蛋白的强烈水解作用大量切断了柞蚕丝素蛋白的分子链，得到的是分子量较小的柞蚕丝素肽或游离氨基酸，不能得到分子量较大的柞蚕丝素蛋白。对于天蚕、蓖麻蚕、柳蚕等野蚕丝素的溶解方法，国内外还未见公开报道。

发明内容

本发明的目的就是针对已有技术存在的不足，提供一种能获得分子量较大的野蚕丝素蛋白溶液，以及浓缩野蚕丝素蛋白的方法。

本发明的技术方案是：提供一种野蚕丝素蛋白溶液的制备方法，将野蚕丝进行除杂、脱胶处理后得到野蚕丝素纤维，再进行如下步骤处理：

(1)将野蚕丝素纤维浸渍于溶解液中，所述的溶解液中，含有浓度为2.0～12.0mol/L的中性盐，浓度为0～12.0mol/L的醇，其余为水；所述的中性盐为硫氰酸胍、硝酸钙、硝酸镁、氯化钙、氯化锌、硫氰酸锂、硫氰酸钠、溴化锂和硫氰酸钙中的一种或它们的任意组合；醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和异丙醇中的一种或它们的任意组合；野蚕丝素纤维与溶解液的质量比为1∶5～1000；在功率为0.2～2.0kW的超声波条件下处理5～120分钟，再在30～98℃的温度条件下处理15～360分钟，得到野蚕丝素溶解液；

(2)将上述步骤得到的野蚕丝素溶解液灌注于袋壁为半透膜的透析袋内，截留分子量为0.3～20kDa，用去离子水或纯水进行透析处理，得到野蚕丝素蛋白分子量为15～250kDa、浓度为6.0wt％以下的野蚕丝素蛋白溶液。