[发明专利]一种利用改性嵌段共聚物和氯化钙提取蓖麻蚕丝丝素蛋白的方法

说明书

本发明涉及蛋白提取领域，本发明公开了一种利用改性嵌段共聚物和氯化钙提取蓖麻蚕丝丝素蛋白的方法，本发明采用碱法脱胶对蓖麻蚕丝进行处理，通过改性嵌段共聚物溶解蓖麻蚕丝表面的木脂素得到纯净的丝素纤维便于后续用氯化钙溶液溶解提取；将脱胶后的丝素纤维，通过加入无水乙醇去除杂质，使得到的丝素蛋白溶解，通过透析和冷冻干燥即可得到丝素蛋白粉末。本发明提取方法具有安全系数高，对人体危害小，绿色健康的特点，并且，改性嵌段共聚物对木脂素有非常好的溶解作用，解决了蓖麻蚕丝提取困难的问题。

技术领域

本发明涉及蛋白提取领域，尤其涉及一种利用改性嵌段共聚物和氯化钙提取蓖麻蚕丝丝素蛋白的方法。

背景技术

蚕丝作为一种应用范围极为广泛，使用历史极为悠久的动物蛋白纤维材料，其主成分为丝素蛋白，占总蛋白含量的七成以上，丝素本身机械和理化性质较为优异，如柔韧性、抗拉伸强度等性能都比较优良，而且经过不同处理可以得到不同的形态，如纤维、溶液、粉、膜以及凝胶等，然而天然丝素纤维含有大量分子内和分子间氢键，结晶度较高而难溶解于一般溶剂，这个方面蓖麻蚕更甚于桑蚕。

目前常用的溶解提取方法有：高浓度的酸碱盐溶液，例如铜氨溶液、溴化锂溶液等等，虽然可对蛋白质进行溶解，但对蛋白质分子造成较大程度的降解，而且材料本身有毒害，不易回收。

目前在蓖麻蚕的丝素蛋白溶解提取上的最大阻碍就是蓖麻蚕茧中木脂素的存在。而常见木脂素溶剂毒性较高，对人体危害大，不符合绿色健康的理念。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种利用改性嵌段共聚物和氯化钙提取蓖麻蚕丝丝素蛋白的方法。本发明以脂肪醇聚氧乙烯醚(JEC)改性嵌段共聚物和氯化钙溶液为提取原料对蓖麻蚕丝丝素蛋白进行提取，对丝素蛋白损伤小，提取率高，且原料绿色无害。

本发明的具体技术方案为：一种利用改性嵌段共聚物和氯化钙提取蓖麻蚕丝丝素蛋白的方法，包括以下步骤：

1)取蓖麻蚕茧，剪开，洗净，烘干。

2)将所得蓖麻蚕丝以1∶95-102的浴比在含有0.5-2.5wt％Na₂CO₃、1.4-2.2wt％改性嵌段共聚物以及0.5-1.5wt％Na₂HPO₄的混合溶液中煮沸，进行脱胶处理；所述改性嵌段共聚物为甲基环氧丙烷和环氧丙烷共聚后，加入脂肪醇聚氧乙烯醚共聚形成的嵌段共聚物。

本发明上述改性嵌段共聚物是一类非离子表面活性剂，其单体为常见的原料甲基环氧丙烷、环氧丙烷共聚和脂肪醇聚氧乙烯醚，安全系数相对较高，对人体危害小，绿色健康，易于回收，并且，该改性嵌段共聚物对木脂素有非常好的溶解作用。

此外，脱胶过程中溶液碱性会增强，本发明发现这不利于改性嵌段共聚物对木脂素的溶解，故而加入Na₂HPO₄作为pH缓冲液维持碱性环境，有利于木脂素溶解并且加快脱胶进程。

3)脱胶后，水洗蓖麻蚕丝，再用无水乙醇漂洗，烘干，得到干燥的丝素纤维。

4)按浴比1∶25-35将丝素纤维在加热水浴中用45-55wt％的CaCl₂溶液溶解，得到丝素溶液冷；待丝素溶液冷却至室温，加入无水乙醇，反复浸泡，使丝素蛋白析出，并且去除可能存留的改性嵌段共聚物以及木脂素；对所得产物进行真空抽滤，向滤出的丝素蛋白中加入水，反复浸泡后过滤，再对过滤液进行透析，得到丝素蛋白溶液。

5)对丝素蛋白溶液进行冷冻干燥，即可得到蓖麻蚕丝丝素蛋白粉末。

作为优选，步骤2)中，所述甲基环氧丙烷、环氧丙烷和脂肪醇聚氧乙烯醚的摩尔比为(3.2-3.6)∶(1.0-1.4)∶(0.6-0.9)。