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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710626818.8 (22)申请日 2017.07.28 (71)申请人 浙江理工大学 地址 310018 浙江省杭州市下沙高教园区2 号大街浙江理工大学 (72)发明人 王秉李津梁军龙陈茹茹 何宇杰 (74)专利代理机构 嘉兴永航专利代理事务所 (普通合伙) 33265 代理人 江程鹏 (51)Int.Cl. C07K 14/435(2006.01) C07K 1/14(2006.01) (54)发明名称 一种桑蚕丝素蛋白的提取方法 (57)摘要 本发明涉及丝素蛋白提。
2、取领域, 公开了一种 桑蚕丝素蛋白的提取方法, 将桑蚕丝经脱胶烘干 处理; 将异辛烷, 正辛醇, 双 (2乙基己基) 琥珀 酸酯磺酸钠, 聚乙烯基吡啶季铵盐优选配比, 混 匀; 配制碳酸盐缓冲溶液; 将桑蚕丝, 碳酸盐缓冲 溶液, 混匀后的异辛烷, 正辛醇, 双 (2乙基己 基) 琥珀酸酯磺酸钠, 聚乙烯基吡啶季铵盐溶液 按一定比例混合, 混匀后搅拌, 离心, 取上层溶 液; 配制氯化钠溶液, 与离心后所得上层溶液按 比例混匀, 混匀后搅拌, 离心, 取下层溶液; 对下 层溶液进行透析, 透析结束后对剩余溶液进行冷 冻干燥, 得到桑蚕丝素蛋白。 本发明提供的方法 操作简单, 获得的丝素蛋白纯度。
3、高。 权利要求书1页 说明书4页 CN 107383180 A 2017.11.24 CN 107383180 A 1.一种桑蚕丝素蛋白的提取方法, 其特征在于步骤如下: A) 称取15g桑蚕丝并将其以1:45-55的浴比添加至去离子水中, 加入2.25-3.75g碳酸 钠, 于90-98水浴下恒温脱胶55-65min, 结束后调节pH至中性, 反复操作多次, 将脱胶后的 桑蚕丝加入去离子水中浸泡, 然后烘干; B) 将450-550mL异辛烷与900-1100mL正辛醇混合, 搅拌混匀得到混合油性溶剂, 称取 0.3-0.5mol的双 (2乙基己基) 琥珀酸酯磺酸钠, 0.3-0.5mol的。
4、聚乙烯基吡啶季铵盐溶于 450-550mL前述混合油性溶剂中; C) 称取1.5g碳酸钠和2.9g碳酸氢钠, 加入到700-800mL去离子水中, 搅拌溶解后定容至 1000mL, 调节pH至9.5-9.7, 得到碳酸盐缓冲溶液; 取步骤A) 中烘干后的桑蚕丝5g溶于45- 55mL碳酸盐缓冲溶液中, 搅拌至完全溶解后加入至45-55mL步骤B) 所得的混合油性溶剂中, 混合均匀, 再搅拌处理, 然后离心处理, 取上层溶液备用; D) 称取29.2g氯化钠, 加入到450-550mL去离子水中, 搅拌溶解后定容至1000mL, 调节pH 至9.4-9.5, 取步骤C) 所得上层溶液, 按体积比。
5、0.9-1.1:1与氯化钠溶液混合, 混匀后搅拌处 理, 然后离心处理, 取下层水相; E) 取步骤D) 所得下层水相, 倒入透析袋中进行透析, 透析后对透析袋中剩余溶液进行 冷冻干燥, 对干燥后获得的样品进行研磨, 得到桑蚕丝素蛋白。 2.如权利要求1所述的一种桑蚕丝素蛋白的提取方法, 其特征在于, 步骤A)中, 将脱胶 后的桑蚕丝加入至180-220mL去离子水中浸泡1.5-2.5h, 然后在55-65下烘干。 3.如权利要求1所述的一种桑蚕丝素蛋白的提取方法, 其特征在于, 步骤C) 和步骤D) 中, 搅拌时间为4-6min, 离心速率为11000-13000r/min, 离心时间为8-。
6、12min。 4.如权利要求1所述的一种桑蚕丝素蛋白的提取方法, 其特征在于, 步骤E) 中, 透析袋 的分子截留量为8000, 透析过程中每5-7h换一次水, 透析2-3天。 权利要求书 1/1 页 2 CN 107383180 A 2 一种桑蚕丝素蛋白的提取方法 技术领域 0001 本发明涉及丝素蛋白提取领域, 尤其涉及一种桑蚕丝素蛋白的提取方法。 0002 背景技术 0003 桑蚕丝是一种动物蛋白纤维材料, 主要由丝素蛋白和丝胶蛋白组成, 其中丝素蛋 白约70%, 是蚕丝的主要成分。 丝胶和丝素具有不同的结构和性能: 丝胶为球状蛋白, 组成氨 基酸中含有大量极性亲水侧基, 稳定性差, 可。
7、溶于热水、 酸、 碱、 蛋白酶以及低浓度碳酸钠等 溶液中; 而丝素为纤维状蛋白, 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。 丝胶包围在丝素纤维表层, 起胶粘作用。 丝胶和丝素具有不同的结构 和性能: 丝胶为球状蛋白, 二级结构以无规卷曲为主, 稳定性差, 可溶于热水、 酸、 碱、 蛋白酶 以及低浓度碳酸钠等溶液中; 丝素为纤维状蛋白, 含有大量的结晶结构, 性能稳定, 可溶于 高浓度氯化钙、 氯化钙乙醇水混合液和溴化锂等溶液中。 因此, 可以根据蚕丝蛋白在不同溶 液中的溶解性差异和实际应用需求, 选择合适的溶解液进行提取处理, 获得各种具有不同 结构与性能的蚕。
8、丝蛋白, 用于加工制备化妆品和食品添加剂、 生物组织修复材料、 高吸水材 料、 药物载体和细胞培养基等不同形态功能材料。 0004 目前已有的方法常采用强酸、 强碱、 高浓度的盐溶液如高浓度CaCl2溶液、 铜氨溶 液、 溴化锂溶液、 硫氰化锂溶液等对桑蚕丝丝素蛋白进行溶解, 但是采用以上的方法提取 蚕丝蛋白往往不彻底, 不能将蚕茧中的蚕丝蛋白完全提取出来, 从而造成了材料的浪费, 因 此需要开发一种能够尽可能完全提取蚕茧中蚕丝蛋白的方法, 提高原材料的利用率。 0005 发明内容 0006 为了解决上述技术问题, 本发明提供了一种桑蚕丝素蛋白的提取方法。 本发明提 供的方法制备蚕丝蛋白过程简。
9、单, 且蛋白质的提取率高。 0007 本发明的具体技术方案为: 一种桑蚕丝素蛋白的提取方法, 步骤如下: A) 称取15g桑蚕丝并将其以1:45-55的浴比添加至去离子水中, 加入2.25-3.75g碳酸 钠, 于90-98水浴下恒温脱胶55-65min, 结束后调节pH至中性, 反复操作多次, 将脱胶后的 桑蚕丝加入去离子水中浸泡, 然后烘干。 0008 B) 将450-550mL异辛烷与900-1100mL正辛醇混合, 搅拌混匀得到混合油性溶剂, 称 取0.3-0.5mol的双 (2乙基己基) 琥珀酸酯磺酸钠, 0.3-0.5mol的聚乙烯基吡啶季铵盐溶 于450-550mL前述混合油性溶。
10、剂中。 0009 与现有方法相比, 本发明采用双 (2乙基己基) 琥珀酸酯磺酸钠和聚乙烯基吡啶 季铵盐复配, 这两种成分能相互作用, 提升蛋白质的提取率, 同时对蛋白质结构没有损害。 0010 C) 称取1.5g碳酸钠和2.9g碳酸氢钠, 加入到700-800mL去离子水中, 搅拌溶解后定 容至1000mL, 调节pH至9.5-9.7, 得到碳酸盐缓冲溶液; 取步骤A) 中烘干后的桑蚕丝5g溶于 说明书 1/4 页 3 CN 107383180 A 3 45-55mL碳酸盐缓冲溶液中, 搅拌至完全溶解后加入至45-55mL步骤B) 所得的混合油性溶剂 中, 混合均匀, 再搅拌处理, 然后离心处。
11、理, 取上层溶液备用。 0011 D) 称取29.2g氯化钠, 加入到450-550mL去离子水中, 搅拌溶解后定容至1000mL, 调 节pH至9.4-9.5, 取步骤C) 所得上层溶液, 按体积比0.9-1.1:1与氯化钠溶液混合, 混匀后搅 拌处理, 然后离心处理, 取下层水相。 0012 本发明的步骤C) 和步骤D)前后两次进行混匀离心, 使蛋白质来回溶解在油相和水 相中, 对提高蛋白质的提取率有显著作用。 0013 E) 取步骤D) 所得下层水相, 倒入透析袋中进行透析, 透析后对透析袋中剩余溶液 进行冷冻干燥, 对干燥后获得的样品进行研磨, 得到桑蚕丝素蛋白。 0014 作为优选,。
12、 步骤A)中, 将脱胶后的桑蚕丝加入至180-220mL去离子水中浸泡1.5- 2.5h, 然后在55-65下烘干。 0015 作为优选, 步骤C) 和步骤D) 中, 搅拌时间为4-6min, 离心速率为11000-13000r/ min, 离心时间为8-12min。 0016 作为优选, 步骤E) 中, 透析袋的分子截留量为8000, 透析过程中每5-7h换一次水, 透析2-3天。 0017 与现有技术对比, 本发明的有益效果是: 1、 本发明采用双 (2乙基己基) 琥珀酸酯磺酸钠和聚乙烯基吡啶季铵盐复配, 这两种 成分能相互作用, 提升蛋白质的提取率, 同时对蛋白质结构没有损害。 0018。
13、 2、 本发明的步骤C) 和步骤D)前后两次进行混匀离心, 使蛋白质来回溶解在油相和 水相中, 对提高蛋白质的提取率有显著作用。 0019 3、 本发明提供的方法提取工艺简单, 蚕丝蛋白的提取率高, 能减少蚕丝蛋白资源 的浪费, 同时提取得到的蛋白质结构完整。 0020 具体实施方式 0021 下面结合实施例对本发明作进一步的描述。 0022 实施例一 A.称取15 g桑蚕丝以1:50的浴比加入去离子水中, 加入2.25 g碳酸钠, 于95水浴下 恒温60min进行脱胶, 水浴结束后加入醋酸调节pH至中性, 反复操作2次。 脱胶后的桑蚕丝加 入至200 mL去离子水中浸泡2h, 然后在60下烘。
14、干。 0023 B. 将500 mL异辛烷和1000 mL正辛醇混合, 搅拌混匀备用, 称取0.3 mol的双 (2 乙基己基) 琥珀酸酯磺酸钠, 0.3 mol的聚乙烯基吡啶季铵盐溶于500 mL前述混合溶液中。 0024 C 称取1.5 g碳酸钠和2.9 g碳酸氢钠, 加入到800 mL去离子水中, 搅拌溶解后定 容至1000 mL, 调节pH至9.6, 取步骤A中烘干后的蚕丝5 g溶于50 mL碳酸盐缓冲溶液中, 搅 拌至完全溶解后加入50 mL步骤B中所配得的溶液, 混合均匀。 混匀后的溶液用磁力搅拌器 搅拌5 min, 然后在离心机上以12000 r/min的速度离心10 min, 。
15、离心后取上层溶液备用。 0025 D 称取29.2 g氯化钠, 加入到500 mL去离子水中, 搅拌溶解后定容至1000 mL, 调 节PH至9.5, 取C中所得离心后的上层溶液, 按体积比1:1与氯化钠溶液混合, 混匀后的溶液 用磁力搅拌器搅拌5 min, 然后在离心机上以12000 r/min的速度离心10 min, 离心后取下 说明书 2/4 页 4 CN 107383180 A 4 层水相。 0026 E 取步骤D中获得的水相, 倒入分子截留量为8000的透析袋中, 每六小时换一次 水, 透析两天, 对剩余溶液进行冷冻干燥, 对干燥后获得的样品进行研磨, 得到桑蚕丝素蛋 白粉末。 00。
16、27 实施例二 A.称取15 g桑蚕丝以1:50的浴比加入去离子水中, 加入3 g碳酸钠, 于95水浴下恒温 60min进行脱胶, 水浴结束后加入醋酸调节pH至中性, 反复操作2次。 脱胶后的桑蚕丝加入至 200 mL去离子水中浸泡2h, 然后在60下烘干。 0028 B. 将500 mL异辛烷和1000 mL正辛醇混合, 搅拌混匀备用, 称取0.4 mol的双 (2 乙基己基) 琥珀酸酯磺酸钠, 0.4 mol的聚乙烯基吡啶季铵盐溶于500 mL前述混合溶液中。 0029 C 称取1.5 g碳酸钠和2.9 g碳酸氢钠, 加入到800 mL去离子水中, 搅拌溶解后定 容至1000 mL, 调节。
17、pH至9.6, 取步骤A中烘干后的蚕丝5 g溶于50 mL碳酸盐缓冲溶液中, 搅 拌至完全溶解后加入50 mL步骤B中所配得的溶液, 混合均匀。 混匀后的溶液用磁力搅拌器 搅拌5 min, 然后在离心机上以12000 r/min的速度离心10 min, 离心后取上层溶液备用。 0030 D 称取29.2 g氯化钠, 加入到500 mL去离子水中, 搅拌溶解后定容至1000 mL, 调 节PH至9.5, 取C中所得离心后的上层溶液, 按体积比1:1与氯化钠溶液混合, 混匀后的溶液 用磁力搅拌器搅拌5 min, 然后在离心机上以12000 r/min的速度离心10 min, 离心后取下 层水相。 。
18、0031 E 取步骤D中获得的水相, 倒入分子截留量为8000的透析袋中, 每六小时换一次 水, 透析两天, 对剩余溶液进行冷冻干燥, 对干燥后获得的样品进行研磨, 得到桑蚕丝素蛋 白粉末。 0032 实施例三 A.称取15 g桑蚕丝以1:50的浴比加入去离子水中, 加入3.75 g碳酸钠, 于95水浴下 恒温60min进行脱胶, 水浴结束后加入醋酸调节pH至中性, 反复操作2次。 脱胶后的桑蚕丝加 入至200 mL去离子水中浸泡2h, 然后在60下烘干。 0033 B. 将500 mL异辛烷和1000 mL正辛醇混合, 搅拌混匀备用, 称取0.5 mol的双 (2 乙基己基) 琥珀酸酯磺酸钠。
19、, 0.5 mol的聚乙烯基吡啶季铵盐溶于500 mL前述混合溶液中。 0034 C 称取1.5 g碳酸钠和2.9 g碳酸氢钠, 加入到800 mL去离子水中, 搅拌溶解后定 容至1000 mL, 调节PH至9.6, 取步骤A中烘干后的蚕丝5 g溶于50 mL碳酸盐缓冲溶液中, 搅 拌至完全溶解后加入50 mL步骤B中所配得的溶液, 混合均匀。 混匀后的溶液用磁力搅拌器 搅拌5 min, 然后在离心机上以12000 r/min的速度离心10 min, 离心后取上层溶液备用。 0035 D 称取29.2 g氯化钠, 加入到500 mL去离子水中, 搅拌溶解后定容至1000 mL, 调 节pH至9。
20、.5, 取C中所得离心后的上层溶液, 按体积比1:1与氯化钠溶液混合, 混匀后的溶液 用磁力搅拌器搅拌5 min, 然后在离心机上以12000 r/min的速度离心10 min, 离心后取下 层水相。 0036 E 取步骤D中获得的水相, 倒入分子截留量为8000的透析袋中, 每六小时换一次 水, 透析两天, 对剩余溶液进行冷冻干燥, 对干燥后获得的样品进行研磨, 得到桑蚕丝素蛋 说明书 3/4 页 5 CN 107383180 A 5 白粉末。 0037 本发明方法提取的桑蚕丝素蛋白提取率在82%以上。 0038 本发明中所用原料、 设备, 若无特别说明, 均为本领域的常用原料、 设备; 本发明中 所用方法, 若无特别说明, 均为本领域的常规方法。 0039 以上所述, 仅是本发明的较佳实施例, 并非对本发明作任何限制, 凡是根据本发明 技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、 变更以及等效变换, 均仍属于本发明技术方 案的保护范围。 说明书 4/4 页 6 CN 107383180 A 6 。