[发明专利]一种家蚕丝素蛋白溶液的制备及鉴定方法

说明书

本发明提供了一种家蚕丝素蛋白溶液的制备及鉴定方法，以家蚕蚕丝为原料，依次经脱胶、水解、去杂和灭菌步骤制得一种家蚕丝素蛋白溶液，水解步骤是将脱胶步骤后所得脱胶蚕丝进行冻融处理和微波处理，然后加入溶解液中进行加热加压处理。本发明在水解过程中不使用强酸，避免了对蚕丝结构的破坏，保留优异的机械性能，另一方面，通过冻融处理、微波处理充分打开纠缠的纤维，结合后续溶解液的作用，使得充分水解，省略了繁琐的透析步骤。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，特别地，涉及一种家蚕丝素蛋白溶液的制备及鉴定方法。

背景技术

家蚕蚕丝为纤维状，而生物医用材料要求支架形状具有多样性与可塑性，因此，对天然丝素纤维的再生加工是拓宽其应用范围的必要步骤。目前蚕丝蛋白脱胶溶解后可以被加工成绳索、再生长丝、纳米纤维膜、丝素膜、多孔膜、水凝胶等，其中脱胶蚕丝的溶解是非常关键的一步，其影响着后续丝素蛋白材料的性能，特别是力学性能，从而关系到丝素蛋白材料的应用性能。蚕丝主要由丝胶和丝素两种蛋白质组成，丝胶蛋白在外，丝素蛋白在内，其中丝素蛋白含量为70～80％，丝素蛋白是由重链(H链，分子量350kDa)、轻链(L链，分子量25.8kDa)及糖蛋白P25(分子量23.55kDa，另加三个寡糖链)组成。再生丝素蛋白可制备成多种形式的生物材料，如薄膜、凝胶、支架和颗粒等，用于药物载体、组成工程修复和固定化酶制备等。

再生丝素蛋白的制备包括脱胶和溶丝两步：蚕丝脱胶的方法概括起来有五种：沸水法、皂煮法、有机酸法、酶法和碱法，其中碱法为生物材料制备用丝素蛋白过程中最常用的方法。至于溶丝步骤，高浓度强酸强碱虽然可以溶解蚕丝，但会显著降低丝蛋白分子量，甚至不能进行再次加工，因而未被广泛采用。高浓度的中性盐溶液可以溶解脱胶蚕丝，并且不会引起丝素蛋白分子量的显著降低，因而被作为蚕丝纤维的良性溶剂受到了广泛而深入的研究，如常用的有氯化钙、乙醇和水三元溶剂、溴化锂水溶液等。但是采用高浓度的中性盐溶液溶解蚕丝后，还需要将丝素蛋白盐溶液置于透析袋中进行长时间的透析(一般3天以上)，进而获得再生丝素蛋白水溶液，并干燥成膜或冻干成多孔支架，该过程较为复杂、周期长、蚕丝的制得率低，并且再生制备的丝素蛋白支架的力学性质较差，特别表现在处理后的材料脆性大，强度低，因此极大地限制了蚕丝蛋白再生制备的工业化生产及其广泛应用。

发明内容

本发明目的在于提供一种家蚕丝素蛋白溶液的制备及鉴定方法，以解决现有再生丝素蛋白溶液获得的再生丝素蛋白材料机械性能欠佳的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种家蚕丝素蛋白溶液的制备方法，以家蚕蚕丝为原料，依次经脱胶、水解、去杂和灭菌步骤，即得所述的一种家蚕丝素蛋白溶液，其中，水解步骤的具体方法是：

(1)先将氯化钙、硫氰化钠、蒸馏水、1,2,4-丁三醇、聚乙二醇300、二乙烯三胺五乙酸以质量比1：0.5～0.6：6～8：2～3：4～5：0.8～1混合得到溶解液，备用；

(2)然后将脱胶步骤后所得脱胶蚕丝先后进行冻融处理和微波处理；

(3)最后将步骤(2)处理后的蚕丝加入4～6倍重量的溶解液中，70～80℃和0.5～0.6MPa条件下处理5～8小时即可。

优选的，脱胶处理的具体方法是：将蚕丝浸泡于4～6倍重量的质量浓度0.5～1％碳酸钠水溶液中，边搅拌边煮沸处理30～40分钟，重复3～4次，捞出后用去离子水洗涤2～3次即可。

优选的，去杂的具体方法是：以5000～6000转/分钟离心处理8～10分钟。

优选的，灭菌的具体方法是：121℃和0.1MPa条件下处理30～40分钟。