[发明专利]一种基于酶促接枝/磷酸化进行丝素仿生矿化的方法

摘要

本发明公开了一种基于酶促接枝/磷酸化进行丝素仿生矿化的方法，属于纺织生物技术领域。旨在实现在温和条件下以漆酶催化丝素接枝壳寡糖，促进蛋白分子间交联，同时结合己糖激酶催化壳寡糖磷酸化，改善丝素的仿生矿化效果。具体步骤如下：(1)丝素蛋白溶液制备；(2)漆酶催化丝素接枝壳寡糖；(3)己糖激酶催化壳寡糖磷酸化；(4)改性丝素蛋白膜成型；(5)丝素蛋白膜仿生矿化。通过本发明不仅赋予丝素蛋白较好的诱导仿生矿化效果，且制备的丝素蛋白矿化膜有较好的力学性能。与传统化学法交联接枝相比，酶催化丝素蛋白与壳寡糖接枝及催化磷酸化效率高，反应条件缓和，丝素蛋白膜矿化效果好。

主权项

1.一种基于酶促接枝/磷酸化进行丝素仿生矿化的方法，其特征是先通过漆酶催化氧化丝素蛋白中酪氨酸残基，将壳寡糖接枝到丝素分子上，再借助己糖激酶催化壳寡糖上羟基磷酸化，改善丝素蛋白的仿生矿化效果，具体工艺与步骤如下：(1)丝素蛋白溶液制备：以溴化锂或氯化钙溶解脱胶后的桑蚕丝，制备丝素溶液；处理工艺处方及条件：将脱胶后的桑蚕丝加入到溴化锂或氯化钙的水溶液中，在60～80℃溶解后，以去离子水中透析8～36小时后过滤，制得浓度为10～40g/L丝素溶液；(2)漆酶催化丝素接枝壳寡糖：在步骤(1)处理后的丝素蛋白溶液中加入漆酶和壳寡糖处理；处理工艺处方及条件：漆酶1～10U/mL，壳寡糖0.5～5g/L，处理温度20～60℃，pH范围4.0～7.0，处理时间2～24小时；然后以去离子水中透析8～36小时，去除未反应的壳寡糖，制得浓度为20～40g/L的改性丝素溶液；(3)己糖激酶催化壳寡糖磷酸化：在步骤(2)处理后的改性丝素溶液中加入己糖激酶和三磷酸腺苷处理；处理工艺处方及条件：己糖激酶1～15U/mL，三磷酸腺苷0.5～10g/L，环磷酸腺苷0～5g/L，处理温度20～40℃，pH范围6.0～8.0，处理时间2～24小时；然后以去离子水中透析8～24小时，制得浓度为20～40g/L的改性丝素溶液；(4)改性丝素蛋白膜成型：取步骤(3)反应后的溶液，在‑50～‑20℃条件下真空冷冻干燥成膜；然后将该丝素膜材料在50～80％乙醇溶液中浸渍0.25～1小时，在30℃烘干；(5)丝素蛋白膜仿生矿化：将步骤(4)处理后的丝素膜浸渍在1.5倍SBF模拟体液中，在37℃条件下仿生矿化1～7天，期间每天更换一次模拟体液；仿生矿化结束后以去离子水清洗，在30℃烘干后得到矿化丝素膜。