还原法溶解体系提取的羊毛角蛋白及其应用
溶解羊毛、角蛋白提取方法汇总
《废弃羊毛角蛋白的制取和应用》资料汇总文献名称+作者单位研究方法(羊毛溶解方法、所用药品剂量和仪器研究内容(测试指标)、结论、用途、缺陷1. <<废弃羊毛溶液制备及其在纺织上应用若干问题的探讨>>东华大学,许冠一1用亚硫酸氢钠为主要溶液溶解羊毛,并利用所得到的的一定优化的溶液进行静电纺丝试验.所用药品剂量:双氧水.丝素肽,PV A,过氧乙酸,氯化锌,甲酸,明胶,硫酸,盐酸.亚硫酸氢钠,尿素.SDS,硫酸铵仪器:HHS-8型电热恒温水浴锅,Y801A型恒温烘箱,脱水机.万分之一天平.750ml锥形瓶、1000ml烧杯,高速搅拌器,漏斗、滤纸、温度计、乌氏粘度计2提纯:硫酸铵法对羊毛角蛋白溶液进行提纯与浓缩。
3,高压静电纺丝羊毛溶解率是系列试验的主要衡量指标,S=(H-W)/H1羊毛角蛋白在反心体系中的溶解率是随着反应温度的升高析升高。
2时间延长,有利于蛋白质的溶解,但是到一定时间后,单纯的靠时间延长不能很明显的改变羊毛角蛋白的溶解率,经测定溶液的粘度改变也很小。
故从加工效率角度来看,时间选择以中间水平为好。
2(1)角蛋白溶解试验表明,采用亚硫酸氢钠/SDS/脲组合的方法优于其它的溶解方法,在适当的条件下可以部分溶解羊毛,同时可以在保证羊毛大分子链完整的前提下,制得羊毛高分子溶液。
在温度为84.67℃、/亚硫酸氢钠浓度为101.67髟、时间为7.85h的条件下,羊毛溶解率和角蛋白大分子降解率可以达到一定的平衡,溶解率可以达到最优值。
(2)羊毛角蛋白提纯试验中,对乙醇沉析法和硫酸铵盐析法进行了对比,确定硫酸铵盐析法所析出蛋白质量较大而不容易变性。
在常温下,选择不同浓度的硫酸铵进行盐析试验,确定使用35%的硫酸铵盐析试验效果良好,可以使盐析出蛋白质不成团。
(3)通过将盐析出的蛋白质利用原反应液进行回溶得到了具有一定浓度和粘度的适合纺丝的角蛋白高分子溶液,同时还可以自由的改变溶液的浓度。
回收羊毛角蛋白的再溶解性能研究
回收羊毛角蛋白的再溶解性能研究孙占美;李宏伟;孙苗苗;梁紫雅【摘要】为充分回收利用废弃羊毛资源,采用还原C法(R法)和熔融尿素法(U法)从羊毛纱线中提取角蛋白,并用红外光谱和电泳测试方法对所提取的角蛋白进行表征;制备含羊毛角蛋白的功能材料,并对其进行再溶解性能研究.结果表明:2种方法所得角蛋白的分子量分布为17.0~54.0 kD和14.4~25.0 kD,且结构中均保留了完整的酰胺带;角蛋白能很好地溶解在质量分数为88%的HCOOH和0.08 mol/L的NaOH溶液中,也可以溶解在0.12 mol/L的Na2CO3和NaHCO3中;提取的角蛋白随着放置时间的延长,分子量变大,溶解难度加大;并且角蛋白可以溶解在0.08 mol/L的NaOH与二甲基亚砜(DMSO)或N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、以及88%的HCOOH与DMSO或DMF的混合溶剂中,但随着DMSO或DMF的加入,溶解度降低.【期刊名称】《毛纺科技》【年(卷),期】2019(047)006【总页数】6页(P54-59)【关键词】羊毛角蛋白;制备;溶剂;溶解性【作者】孙占美;李宏伟;孙苗苗;梁紫雅【作者单位】北京服装学院材料科学与工程学院,北京 100029;北京服装学院材料科学与工程学院,北京 100029;北京服装学院材料科学与工程学院,北京 100029;北京服装学院材料科学与工程学院,北京 100029【正文语种】中文【中图分类】TS195.1我国羊毛资源相对丰富,又是毛纺织业生产大国,但由于羊毛品质、饲养管理和纺织技术的限制,每年都有大量残次毛纤维被废弃,羊毛资源的利用率较低[1]。
羊毛纤维主要由角蛋白组成,即使是废弃的羊毛纱线也具有较高的利用价值。
如果这些废弃的羊毛资源能够再生利用,不仅可以解决资源浪费问题,也可以在一定程度上缓解环境问题[2]。
近年来有关羊毛角蛋白的提取方法有许多研究报道,常用方法有物理和化学2种方法,以化学法为主。
角蛋白提取和制膜的研究
reductant solution.The result of orthogonal experiments showed that when the wool
was reduced by O.5moYL sodium thioglycolate solution(pH=lo)at 45 6Cfor 8h,the
受回归自然风气的影响,人们更加喜爱天然棉、毛、麻、丝的衣服,因为它 们不仅穿着舒适,而且没有过敏等反应。而蛋白纤维具有最好的亲和性和舒适性 以及强的吸湿性和良好的弹性,可以和天然的棉、毛、麻、丝等相媲美,用角蛋 白制造蛋白纤维将大有前途。将角蛋白溶液涂于合成纤维上形成涂层,所得到的 改性纤维将会因为其表面的那一层角蛋白涂层而具有一些蛋白纤维的优良性质。 因此,探索用角蛋白溶液对合成纤维进行涂层改性也很有意义。
highest molecular weight is 96000 and reasonable recoveray ofkeratin resulted.
Researches on how to prepare keratin membrane from the extracted keratin and the separation performance of the as-prepared membrane were also carried out.The experimental results indicated that the membranes are none porous.The Metha
羊毛角蛋白的提取及其成膜性
Abstract In view of the current problems associaIed with wool kemtin extraction and application and for
rate
the purp08es of improving the
万方数据
第6期
徐恒星等:羊毛角蛋白的提取及其成膜性
・43・
2结果与分析
2.1
氧化一还原两浴两步法提取羊毛角蛋白
按照1.3的实验步骤,在氧化温度30℃和还原
温度loo℃下,采用氧化一还原法提取羊毛中的角 蛋白。用尿素做羊毛溶解过程中的溶胀剂。 2.1.1过硫酸盐用量对羊毛溶解率的影响 按照1.3的实验步骤,采用氧化时间为60
羊毛角蛋白的提取方法众多,常见的有氧化法、 还原法(包括A,B,C 3种)、酸性法p 3、碱性法、铜 氨溶液法、金属盐法和酶法等。还原C法(还原溶 液中加入十二烷基硫酸钠,保护角蛋白不被氧化的 溶解方法)提取率较高,角蛋白分子质量高,实用性 强,是目前效果最好的制备角蛋白大分子的方法,有 研究者采用该方法得到平均相对分子质量为42
min,
30 45 60 75
帅
氯化时问/min
图2氧化时问对羊毛溶解率的影响
Fig.2
Efkct of oxid越ion 6me
on
亚硫酸氢钠用量为15%,尿素用鼍为6 moL/L,还原 时间为4 h的处理条件,使用不同用量的0x0NE溶 解羊毛,测试溶解率,得到的0xoNE用量和羊毛溶 解率关系,结果如图1所示。当氧化剂质量分数低 于6%时,随着其用量的增大,溶解率逐渐变大;在 6%时溶解率达到90%左右;之后随着用量的继续 增大,溶解率反而逐渐减小。这可能是由于随着氧 化剂质量分数提高,其与羊毛纤维接触更充分,且由 于氧化剂分子质量较小,在氧化处理的过程中易进 入羊毛纤维内部,在下一步的水洗过滤中不易被洗 净,从而在纤维内部有氧化剂残留。进行后续的还 原c法溶解时,残余的氧化剂会消耗一部分还原 剂,造成溶解率下降。故氧化剂用量为6%时,氧 化一还原两浴两步法提取角蛋白的溶解率最大。
羊毛角蛋白的提取
在羊 毛 溶 解 过 程 中,对 不 同 溶 解 时 间 下 的 羊 毛 用显微镜观察,结果见图 4。
图 4 羊毛角蛋白溶解过程的显微镜观察
由图 4 可以清晰的看到羊毛的溶解过程。当 溶 解 3 h 后 ,看 到 羊 毛 有 明 显 的 溶 胀 ,羊 毛 的 直 径 由 26 . 72 μm 溶 胀 到 61 . 22 μm,这 是 由 于 TCEP 和 亚 硫 酸 氢 钠 破 坏 了 羊 毛 内 部 的 二 硫 键 、氢 键 等 化 合 键 ,使 得 羊 毛 溶 胀 ,羊 毛 鳞 片 边 缘 明 显 变 钝 。 当 溶 解 5 h 后 ,羊 毛 的 鳞 片 已 经 开 始 溶 解 。 当 溶 解 8 h后 ,皮 质 细 胞 逐 渐 的 脱 落 溶 解 ; 10 h 后 ,已 经 看 不到未溶物。
摘 要: 将生化用新型精细二硫键还原剂 TCEP( 三羧乙基膦) 应用于羊毛角蛋白的提取。探讨了在羊毛角蛋
白的提取过程中,温度和十二烷基硫酸钠( SDS) 对羊毛的最 终 溶 解 时 间 和 最 终 溶 解 率 的 作 用 。 温 度 对 羊 毛 溶 解 所
需时间和最终溶解率的影响非常大。SDS 可以加快羊毛溶解速度,但 对 羊 毛 的 最 终 溶 解 率 影 响 不 大 。 当 温 度 较 低
收稿日期: 2011 - 06 - 17 基金 项 目: 天 津 市 科 委 支 撑 计 划 项 目 ( 项 目 编 号: 10 ZCKFSH00800 ) 作者简介: 王江波,在读硕士研究生,研究方向为羊毛 的 改 性 及 其 织 物 的 功 能 整 理。 通 讯 作 者: 刘 建 勇,E-mail: jianyong1964@ 126. com。
纤维检验系统测量羊毛在溶解过程中直径的变化,
羊毛角蛋白粗溶液制备及在毛织物上的应用
取一定 量 的焦 亚 硫酸 钠放 入 三颈烧 瓶 中 . 入 加 1 0m 去 离 子 水 溶 解 后 再 向溶 液 中加 入 一 定 量 的 0 l 尿素 、 十二 烷 基 硫 酸 钠 , 而 配 制成 所 需 的还 原 剂 从 的反应 溶液 。将 7g 羊毛 洗净后 烘 干 , 泡 于所 配制 浸 的反 应溶 液 中 , 在室 温 下放 置2h 主 要 用来 溶 胀 先 , 纤维. 然后 在 一定 的温 度下搅 拌 反应 一定 时 间。
维普资讯
4
染
整
技
术
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J n2 0 u .O 7
羊毛角 蛋 白粗 溶液 制备 及在毛 织物上 的应 用
王 琛 . 志平 ( 毛 东华大学化学与化工学院, 上海 212) 060
摘 要 : 以 焦亚硫 酸钠 为还 原 剂制 备 角蛋 白粗 溶液 ,为 了使制 备 的 角蛋 白粗 溶液 中含 有较 多的 大分 子
量 的 角蛋 白 . 其更 有利 于在 羊 毛 纤维表 面成 膜 . 温度 、 间 、H、 原 剂 的用 量设 计 正 交 实验 , 定 了最 使 以 时 p 还 确 佳 的提取 工 艺条件 利 用制备 的 角蛋 白粗 溶 液处理 羊 毛 织物 . 有效地 减 少 了羊毛表 面的 定 向摩擦 效应 和 织 物的毡 缩性 . 并且 对羊 毛 没有损 伤 。
关键词 : 羊毛角蛋白; 羊毛 织物; 定向摩擦效应; 防毡缩 中图分类号 :S . 文献标识码 : 文章编号 :0 5 95 (07 0 —0 4 0 T 5 6 1 5 9 A 10 — 30 20 )6 0 0— 4
羊 毛角蛋 白基础 成分 是各 种 n 氨基 酸 . 一 氨基 酸 通过 肽键 构 成多 肽长 链 .这 些长 链 又通 过二 硫键 、 氢键 、 式键 、 键 、 盐 酯 范德 华力 等 横 向联 系形成 角 蛋
羊毛角蛋白的提取及应用研究进展
羊毛角蛋白的提取及应用研究进展
周莹莹;孙润军
【期刊名称】《染整技术》
【年(卷),期】2022(44)11
【摘要】在我国,每年有近10万t的废旧羊毛处于浪费中,如果直接丢弃,会造成环境污染及资源的浪费。
如何合理对废旧羊毛进行回收再利用,是国民经济急需解决的重要难题。
废旧羊毛回收利用常用的方法是将其水解成羊毛角蛋白,提高废旧羊毛的附加值。
羊毛角蛋白富含丰富的官能团,如大量的氨基和羧基等,具有广阔的应用前景。
主要阐述羊毛角蛋白的提取及利用。
【总页数】3页(P13-15)
【作者】周莹莹;孙润军
【作者单位】西安工程大学
【正文语种】中文
【中图分类】TS195.2
【相关文献】
1.羊毛角蛋白粗溶液的制备及在羊毛改性处理中的应用
2.熔融尿素法提取羊毛角蛋白机制
3.还原法溶解体系提取的羊毛角蛋白及其应用
4.羊毛角蛋白的提取及其在大健康领域的应用进展
5.GB/T 10457-2021《食品用塑料自粘保鲜膜质量通则》新旧标准对比与解读
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还原法与离子液体溶解法制备羊毛角蛋白膜
d i s s o l u t i o n b y i o n i c l i q u i d.I t c a n b e s e e n f r o m X— r a y d i f f r a c t i o n d a t a t h a t t h e r e g e n e r a t e d me mb r a n e b y i o n i c
ZHANG He n g,L I Ro n g,WANG Kui ,J I AN Yi n g ka i ,MA J i h o n g
( N a t i o n a l E n g i n e e r i n g R e s e a r c h C e n t e r f o r D y e i n g a n d F i n i s h i n g o f T e x t i l e s , D o n g h u a U n i v e r s i t y , S h a n g h a i 2 0 1 6 2 0 ,C h i n a )
a n d d i s s o l u t i o n r a t e o f wo o l k e r a t i n me mb r a n e s o b t a i ne d b y t h e t wo me t h o d we r e c o mp a r e d. Co mp a r e d t o
通过 不 同 方 法 获得 再 生 羊 毛 角 蛋 白 膜 , 对 比 了 2种 方 法 得 到 的再 生 角 蛋 白 的性 能 和 溶 解 率 。研 究 发 现 利 用 改 进 的 还原 c法 提 取 角 蛋 白 , 羊毛溶解率超过 8 6 % 。 再 生 角 蛋 白膜 的 红外 测 试 结 果 表 明 , 离子液体溶解再 生羊毛角蛋 白
羊毛角蛋白溶液制备的方法研究与应用
羊毛角蛋白溶液制备的方法研究与应用
伊犁羊毛角蛋白溶液是一种新型的天然有机混合溶液,可以用来
制备分子耐张和表面活性剂。
羊毛角蛋白溶液包括多种天然蛋白质混
合物,比如IgG gammma,IgA,IgM等,还具有良好的抗氧性和抗菌性。
本文使用伊犁羊毛制备羊毛角蛋白溶液,介绍了其制备过程,应用及
优点。
首先,准备所需的原料:伊犁羊毛,碳酸钙,碳酸氢钠,碳酸亚
铵等。
然后,羊毛放入容器中清洗,加水搅拌,加入适量的碳酸钙和
碳酸氢钠,并加少量的碳酸亚铵,搅拌混合溶解,然后过滤,脱水结
晶后可制备羊毛角蛋白溶液。
同时,可根据需要进行升温和低温处理,促进羊毛角蛋白的沉淀分离,以便改善溶液的清洁度和性能。
制备的伊犁羊毛角蛋白溶液,能用于制备分子耐张和表面活性剂,蛋白质混合物中的IgG gamma和IgA具有良好的抗氧性,这对生物抗
氧化系统有益,因此,用羊毛制备的角蛋白溶液,可以应用到医药,
食品安全检测等领域。
而且,它还具有抗菌性和抗病毒性,使用该溶
液可以有效抑制细菌的增殖,例如用于抑制铜绿假单胞菌的增殖,可
用于饲料中以防止肠道疾病的发生。
因此,伊犁羊毛制备的羊毛角蛋白溶液,可以用于制备分子耐张
和表面活性剂,具有良好的抗氧和抗菌性,具有很好的应用前景。
羊毛角蛋白的还原法溶解及其交联
收 稿 日期 :0 1— 5— 8 2 1 0 2
角 蛋 白 是 一 种 富 含 半 胱 氨 酸 (占 总 氨 基 酸
7 ~0 ) % 2 % 的蛋 白质 , 硫 键 是 2个 半 胱 氨 酸 的 巯 二
作 者 简 介 : 小 娟 , 读 硕 士 研 究 生 , 究 方 向为 羊 毛 的 改 性 于 在 研 及 其低 温染 色 。通 讯 作 者 : 田俊 莹 , — a :y88 13em。 Em i t6 1@ 6 .o lj
毛 纺 科 技
・--— —
46 .— - . —
W o lT xi o r a o e t e J u n l l
第 4 O卷 第 3期 21 0 2年 3月
羊 毛 角 蛋 白的还 原 法 溶 解 及 其 交 联
于 小 娟 田 俊 莹 , 江 波 , 王
( .天 津 工 业 大 学 纺 织 学 院 , 津 1 天 30 6 ;2 0 10 .天 津 工业 大学 先 进 纺 织 复合 材 料教 育 部重 点 实验 室 , 津 30 6 ) 天 0 10
基 被氧 化形 成 的共 价 键 , 蛋 白分 子 内 的二 硫 键 使 角
第 4 O卷
第 3期
毛 纺 科 技
W O l e teJ un 1 O xi o r a T l . — 4 -— - - — 7 - - —
21 0 2年 3月
肽链 内部 和肽 链之 间发 生交 联 , 成立 体 网状结 构 , 形 使 天 然角 蛋 白难 以溶 解 , 毛发 中角 蛋 白的提 取 带 给
1 羊 毛 角 蛋 白的 溶解
羊 毛 中含有 丰 富 的角 蛋 白, 中含 有 8 % 的角 其 2 蛋 白类 蛋 白质 ,7 2 的 非 角 蛋 白类 蛋 白质 ,. % 1. % 08 的非 蛋 白质 物 质 。 根 据 X 射 线 衍 射 分 析 和 红 外
210967282_提取方法对羊毛角蛋白结构与性能的影响
doi:10.19677/j.issn.1004-7964.2023.02.004提取方法对羊毛角蛋白结构与性能的影响邹蝶1,2,王巧娥3,程海明1,2*(1.四川大学制革清洁技术国家工程实验室,四川成都610065;2.四川大学皮革化学与工程教育部重点实验室,四川成都610065;3.北京工商大学中国轻工业化妆品重点实验室,北京100048)摘要:采用合理的方法提取角蛋白以进行高值利用是对废弃动物毛发资源化利用的有效途径。
基于二硫键断裂机理的不同,采用硫化钠法、L-半胱氨酸法、亚硫酸氢钠法和过氧乙酸法四种方法,从羊毛中提取获得相应的角蛋白,分别命名为K1、K2、K3和K4。
对不同提取方法获得的角蛋白进行了提取率、巯基含量、相对分子质量及其分布、亲水性、溶解性以及抗氧化活性等结构和性能的比较。
电泳结果显示,角蛋白K1、K2和K3的相对分子质量主要集中在40~60kDa,而角蛋白K4无明显蛋白条带。
K1和K2的游离巯基含量较高,分别为48.3μmol/g和41.2μmol/g,而K4的巯基含量最少,仅为2.0μmol/g。
过氧乙酸法提取的角蛋白K4含有较多的磺酸基团,导致其溶解性及亲水性都优于另外三个方法提取的角蛋白。
此外,各角蛋白均具有良好的抗氧化活性。
以上结果表明,不同提取方法所得的角蛋白在结构与性能上存在较大差异,在生物医药及化妆品领域具有各自的应用潜力。
关键词:羊毛;角蛋白;提取;二硫键中图分类号:TS59文献标志码:AEffect of Extraction Method on the Structure and Properties ofWool Keratin(1.National Engineering Laboratory for Clean Technology of Leather Manufacture,Sichuan University,Chengdu610065,China;2.Key Laboratory of Leather Chemistry and Engineering of Ministry of Education,Sichuan University,Chengdu610065,China;3.Key Laboratory of Cosmetic,China National Light Industry,BeijingTechnology and Business University,Beijing100048,China)Abstract:To effectively recycle waste animal hair from the tanning process,keratin should be extracted by using a reasonable method.In this work,based on the different disulfide bond cleavage mechanisms,the keratin samples were extracted from wool by using four kinds of methods,including sodium sulfide method,L-cysteine method,sodium bisulfite method and peracetic acid method,and assigned as K1,K2,K3,K4,respectively.The structure and properties of the four keratin samples(K1,K2,K3,K4)were investigated and compared,including extraction rate,sulfhydryl content,molecular weight,hydrophilicity,solubility,and antioxidant activity.The electrophoresis results showed that the bands of keratin K1, K2and K3were mainly concentrated in the range of40-60kDa,while keratin K4exhibited no obvious protein band.The contents of free sulfhydryl group in K1and K2were at48.3μmol/g and41.2μmol/g,respectively,which were higher than that of K4(2.0μmol/g).Keratin K4extracted by peracetic acid method contained more sulfonic acid groups, resulting in higher solubility and hydrophilicity than those extracted by the other three methods.Furthermore,all the extracted keratin samples showed good antioxidant activity.The above results indicated that although the keratin samples obtained by different proposed methods exhibited great difference in their structure and performance,they had application potential in the fields of biomedicine and cosmetics.Key words:wool;keratin;extraction;disulfide bond收稿日期:2022-08-30基金项目:中国轻工业化妆品重点实验室开放课题(KLC-2021-YB6)第一作者简介:邹蝶(1998-),女,四川眉山人,硕士研究生,从事废弃羊毛资源化利用。
采用还原剂甲酸法溶解制备羊毛角蛋白质溶液
第40卷第3期2019年3月纺织学报Journal of Textile ResearchVol.40,No.3Mar.,2019DOI :10.13475/j.fzxb.20180400207采用还原剂-甲酸法溶解制备羊毛角蛋白质溶液李博1,姚金波2,3,牛家嵘1,王乐1,冯懋1,孙艳丽1(1.天津工业大学纺织科学与工程学院,天津300387;2.武汉纺织大学化学与化工学院,湖北武汉430073;3.武汉纺织大学湖北省生物质纤维与生态染整重点实验室,湖北武汉430073)摘要为获得纤维溶解率高且蛋白质分子质量大的羊毛角蛋白质溶液,对溶解纤维的工艺方法进行研究和优化。
在采用三羟基有机磷还原剂有效打开羊毛纤维分子内二硫键的基础上,重点研究了还原处理后羊毛纤维在甲酸溶液中的溶解状态。
对纤维溶解率、角蛋白质溶液黏度和蛋白质分子质量分布等进行测试,获得还原剂-甲酸法溶解制备角蛋白质溶液的最优工艺,并分析了该角蛋白质溶液的稳定性能。
结果表明:在角蛋白质溶液的最优制备工艺条件下,即预处理后的羊毛纤维质量为5g ,甲酸体积为100mL ,溶解温度为50ħ,溶解时间为5h 时,羊毛纤维的溶解率为65%左右,角蛋白质的分子质量分布主要集中在40 50ku 、26ku 、14.4ku 处,且在常温环境下该羊毛角蛋白质溶液的稳定性较好。
关键词羊毛;角蛋白质溶液;还原剂;甲酸;蛋白质分子质量中图分类号:TS 195.5文献标志码:APreparation of wool keratin solution by reducing agent-formic acid processLI Bo 1,YAO Jinbo 2,3,NIU Jiarong 1,WANG Le 1,FENG Mao 1,SUN Yanli 1(1.School of Textile Science and Engineering ,Tianjin Polytechnic University ,Tianjin 300387,China ;2.College of Chemistry and Chemical Engineering ,Wuhan Textile University ,Wuhan ,Hubei430073,China ;3.Hubei Key Laboratory of Biomass and Eco -Dyeing &Finishing ,Wuhan Textile University ,Wuhan ,Hubei 430073,China )Abstract In order to obtain the wool keratin solution with high fiber dissolution ratio and large proteinmolecular weight ,the dissolution method of wool fibers was studied and optimized.On the basis of using organic phosphonic compounds (LKS-610)to effectively cleave the disulfide bonds in fibers ,thedissolution state of pre-treated wool fibers in formic acid solution was studied.The fibers dissolution ratio ,keratin solution viscosity and protein molecular weight distribution were tested as evaluation criteria ,the optimal process for preparing keratin solution by using reducing agent-formic acid method was obtained ,and the stability performance of keratin solution was also analyzed.The optimal dissolving process of wool fibers is that the mass of the pretreated wool fibers is 5g ,the volume of formic acid is 100mL ,the temperature is 50ħand time is 5h.Under the conditions ,the dissolution ratio is about 65%and the molecular weights of keratin are distributed at 40-50ku ,26ku and 14.4ku.In addition ,the keratin solution shows good stability at normal temperature.Keywords wool ;keratin solution ;reducing agent ;formic acid ;protein molecular weight 收稿日期:2018-04-02修回日期:2018-11-30基金项目:国家科技支撑计划项目(2014BAE01B02)第一作者:李博(1988—),男,博士生。
羊毛角蛋白的还原法溶解及其交联
羊毛角蛋白的还原法溶解及其交联于小娟;田俊莹;王江波【摘要】介绍了羊毛的结构、分子量构成及其溶解方法,还原法是目前溶解羊毛角蛋白的主要方法,只切断二硫键完整地保留角蛋白的一级结构是目前角蛋白还原水解的主要方向.探讨了还原法溶解羊毛中遇到的问题,提出了见解和主张;介绍了几种新型的羊毛溶解剂和蛋白交联的方法,鉴于目前制得的角蛋白溶液分子量较小的问题,在蛋白溶液里加入交联剂,增大角蛋白分子量是目前提高蛋白液应用性能的主要方法.【期刊名称】《毛纺科技》【年(卷),期】2012(040)003【总页数】4页(P46-49)【关键词】羊毛角蛋白;溶解;还原法;二硫键;交联【作者】于小娟;田俊莹;王江波【作者单位】天津工业大学纺织学院,天津300160;天津工业大学纺织学院,天津300160;天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室,天津300160;天津工业大学纺织学院,天津300160【正文语种】中文【中图分类】TS195.2羊毛纤维是由20种以上的α-氨基酸组成,其化学结构复杂。
随着经济的发展,大量的畜毛和蹄壳都被丢弃,不但浪费了资源,而且严重污染环境。
因此,角蛋白的回收利用受到越来越多的重视。
回收利用的方式是将这些废弃组织解聚、提取目标成分并再生利用。
解聚的程度不同,角蛋白分子的相对分子量不同,其应用领域也不相同。
角蛋白可以水解为氨基酸、多肽和蛋白大分子[1]。
由于大分子量的蛋白在织物整理、纺丝和成膜上有很好的前景,将得到的小分子量蛋白进行交联而得到较大的蛋白分子也是常用的方法。
羊毛中含有丰富的角蛋白,其中含有82%的角蛋白类蛋白质,17.2%的非角蛋白类蛋白质,0.8%的非蛋白质物质[2]。
根据X射线衍射分析和红外光谱分析资料可以肯定,在羊毛蛋白的分子链中具有α-螺旋三维结构,但并不是所有的羊毛角蛋白分子链都呈螺旋构象,它只存在于约50%的低硫蛋白的多肽链中,高硫蛋白的分子链呈无规则的卷曲构象,结构极其复杂致密,很难降解,除非在一定条件下蛋白质发生水解,致使羊毛全部溶解,但此时已经不能得到角蛋白高分子溶液[3]。
羊绒纤维的还原法降解回收
第49卷第6期2021年3月广州化工Guangzhou Chemical IndustryVol. 49 No. 6Mar. 2021羊绒纤维的还原法降解回收田 英,麻文效,朱芳斌,刘 璐,米慧琼(内蒙古工业大学轻工与纺织学院,内蒙古 呼和浩特 010080)摘 要:为回收利用动物蛋白质纤维,采用TDO/尿素/SDS 溶解体系对羊绒进行降解处理,然后提取其中的角蛋白以供纤 维再生。
实验中,调整体系中各成分浓度及pH 值,以溶解率和提取率为测试指标,通过单因素分析和正交优化,确定提取角蛋 白最优工艺。
研究发现,影响溶解率、提取率各因素的主次顺序分别为:pH>尿素浓度〉TDO 浓度〉SDS 浓度和pH>TD 0浓度〉尿 素浓度〉SDS 浓度,可获得78%的最优提取率,溶解率达92%,角蛋白分子量在46 - 100 kDa,有望进一步纺丝加工。
关键词:羊绒;还原法;角蛋白;降解中图分类号:TS190.8; TS199 文献标志码:A 文章编号:1001-9677(2021)06-0070-04Degradation and Recovery of Cashmere Fiber by Using Reduction Method **基金项目:内蒙古工业大学校级大学生创新实验计划项目(2019183013) o第一作者:田英(1999-),女,本科生,主要研究方向为纺织材料降解回收技术。
通讯作者:麻文效(1978-),男,博士,副教授。
TIAN Ying, MA Wen-xiao , ZHU Fang-bin , LIU Lu, MI Hui-qiong(College of Light Industry and Textile , Inner Mongolia University of Technology , Inner Mongolia Hohhot 010080, China)Abstract : In order to recycle animal protein fiber , the degradation of cashmere was carried out by using TDO/urea/ SDS solution system , and then keratin was extracted for fiber regeneration. In the experiment , the concentration and pH value of each component in the system were adjusted , and the dissolution rate and extraction rate were taken as test indexes. The optimal extraction process of keratin was determined by single factor analysis and orthogonal optimization. It was found that the order of the factors affecting the dissolution rate and extraction rate were pH > urea concentration > TDO concentration > SDS concentration and pH > TDO concentration > urea concentration > SDS concentration. The optimal extraction rate of 78% was obtained , the dissolution rate was 92% , and the molecular weight of keratin was 46 ~ 100 kDa. It is expected to be further processed.Key words : cashmere ; reduction method ; keratin ; degradation羊绒是一种珍贵的动物纤维,但其纺织品废旧后利用率很低,大多作为垃圾处理,属于生态资源的极大浪费。
羊毛蛋白的生物学功能及其在医学领域的应用
羊毛蛋白的生物学功能及其在医学领域的应用概述羊毛蛋白,也称为角蛋白,是一种高分子蛋白质,主要存在于哺乳动物的角质层和绒毛层。
在哺乳动物中,羊毛蛋白的主要功能是提供角质层的强度和弹性,从而保护皮肤和毛发。
除此之外,羊毛蛋白还具有一些特殊的生物学功能,并且在医学领域中有着广泛的应用。
羊毛蛋白的结构和生物学功能羊毛蛋白的分子量较大,通常在10万至50万道尔顿之间。
它由一系列高分子蛋白质组成,其中包括α-角蛋白、β-角蛋白、γ-角蛋白等。
在哺乳动物中,羊毛蛋白主要存在于皮肤和毛发的角质层中。
角质层是皮肤的最外层,它由死亡的角质细胞组成,是保护皮肤的第一道屏障。
羊毛蛋白通过其特殊的结构和机制,在角质层中发挥着重要的生物学功能。
首先,羊毛蛋白可以提供角质层的强度和弹性。
羊毛蛋白的分子中含有丰富的硫氨基酸,这些硫氨基酸可以形成硫化键,增加羊毛蛋白的分子间相互作用力,从而增强角质层的强度。
此外,羊毛蛋白的分子结构还具有一定的弹性,能够使角质层具有一定的延展性。
其次,羊毛蛋白可以缓解皮肤炎症和皮肤过敏。
羊毛蛋白的分子中含有丰富的天然保湿因子,例如天冬氨酸和谷氨酸。
这些保湿因子可以吸收空气中的水分,从而保持皮肤的湿润度,减少皮肤炎症和过敏的发生。
最后,羊毛蛋白还具有一定的抗菌作用。
羊毛蛋白中含有一种称为“毛发色调蛋白”的蛋白质,可以抑制某些细菌的生长和繁殖,减少皮肤感染的风险。
羊毛蛋白在医学领域的应用由于羊毛蛋白具有上述特殊的生物学功能,因此在医学领域中广泛应用。
首先,羊毛蛋白可以用于治疗某些皮肤疾病。
例如,羊毛蛋白可以用于治疗牛皮癣和银屑病等疾病,这些疾病的发病机制与角质层异常有关。
羊毛蛋白可以修复角质层的损伤,从而改善病情。
其次,羊毛蛋白可以用于抗衰老和美容。
随着年龄的增长,皮肤的弹性和紧致度会逐渐下降,出现皮肤松弛、皱纹等现象。
羊毛蛋白可以通过提高角质层的强度和弹性,从而减缓皮肤老化的进程,恢复皮肤的平滑度和光泽度。
基于还原法的羊毛溶解及其效果表征
收稿日期: 2008- 10- 17
修回日期: 2009- 05- 18
基金项目: 湖北省自然科学基金资助项目( 2008CDA059)
作者简介: 湛海玲( 1983) ) , 女, 硕士。主要研究 方向为新型纺织材料。于伟东, 通讯作者, E- mail: wdyu@ dhu. edu. cn。
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量越高, 对角蛋白的溶胀效果越好, 溶解率越高。
表 2 添加 SDS 前后尿素浓度对羊毛溶解率的影响
Tab. 2 Influence of urea concentration on dissolution ratio of wool with SDS and without SDS
每克羊毛中尿素 用量Pg
表 2 示出添加 SDS 前后尿素用量对羊毛溶解率 的影 响。可 见, 加 入 SDS 后 羊毛的 溶解率 明显 提 高。与此同时, 角蛋 白质分子之间的氢键、范德华 力、盐式键以及角蛋白中疏水基团的疏水作用, 可以 通过蛋白质变性剂破坏或者减弱, 高浓度的尿素溶
液主要是破坏疏水基团的疏水作用, 有利于角蛋白 的多肽链去折叠, 使角蛋白肽链伸展[10] 。尿素的用
1 实验部分
111 实验试剂与设备
实验的溶解物为普通国产羊毛。试剂: 尿素( 分
析纯) , ( NH2 ) 2CO, 分子质量为 60106; 巯基乙醇 ( 分 析纯) , C2H6OS, 分子质量为 78114; 十二烷基硫酸钠
SDS( 分析纯) , CH3 ( CH2 ) 10 CH2 OSO3Na, 分子 质量为 288138。
112 试样的制备工艺
羊毛溶解的流程: 原料的选择与粉碎 y 清洁及 预处理 y羊毛的溶解 y 溶液的提纯 y 溶液的浓缩 y 保存。
羊毛角蛋白溶液的制备及应用
羊毛角蛋白溶液的制备及应用孙艳丽;姚金波;李博;贾书刚【期刊名称】《印染助剂》【年(卷),期】2014(000)005【摘要】羊毛角蛋白是天然蛋白质,无毒,具有良好的生物亲和性及亲肤特性,并含有大量的羧基、氨基、羟基等亲水基团。
介绍了溶解羊毛获得角蛋白的方法及其角蛋白溶解物在纺织上的应用。
%Wool keratin is a natural protein with good biological compatibility, non- toxic and skin- friendly characteristics. It contains large amounts of carboxyl group, amino group, hydroxyl group and other hydrophilic groups. A method to obtain wool keratin by dissolving and its application in textile field were introduced.【总页数】5页(P1-4,8)【作者】孙艳丽;姚金波;李博;贾书刚【作者单位】天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室,天津 300387;天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室,天津 300387;天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室,天津 300387;天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室,天津 300387【正文语种】中文【中图分类】TQ341【相关文献】1.羊毛角蛋白粗溶液的制备及在羊毛改性处理中的应用 [J], 王琛;毛志平2.羊毛角蛋白粗溶液的制备及在毛织物防毡缩整理上的应用 [J], 王琛;毛志平3.羊毛角蛋白粗溶液制备及在毛织物上的应用 [J], 王琛;毛志平4.羊毛角蛋白质溶液的制备及其在织物整理中的应用 [J], 朱磊;朱赛;陈维国5.采用还原剂-甲酸法溶解制备羊毛角蛋白质溶液 [J], 李博;姚金波;牛家嵘;王乐;冯懋;孙艳丽因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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( 1 . 天津工业大学纺织学 院, 天津 3 0 0 3 8 7 ; 2 . 天津工业 大学 先进纺织复合材料教育部重点实验室, 天津 3 0 0 3 8 7 )
摘
要: 还原法溶解羊毛的溶剂往往 由多个不 同功能的试剂 组成 。介 绍 了不 同还原法溶解 体系 的溶解工艺 及与其相 应 的角
W ANG J i e ,L I U J i a n y o n g ’
( 1 .S c h o o l o f T e x t i l e s ,T i a n j i n P o l y t e c h n i c U i n v e r s i t y , T i a n j i n 3 0 0 1 6 0 , C h i n a ) ( 2 . K e y L a b o r a t o r y o f a d v a n c e d T e x t i l e C o m p o s i t e s , Mi n i s t y r o f E d u c a t i o n , T i a n j i n 3 0 0 1 6 0 , C h i n a )
Ab s t r a c t :Re d u c t i o n me t h o d i s t h e ma i n me t h o d o f d i s s o l v i n g wo o 1 .s o l v e n t s o f t e n c o n s i s t o f d i f e r e n t f u n c t i o n a l r e a g e n s. T t h e d i s s o l v i n g me t h o d s a n d a p p l i c a t i o n o f he t k e r a t i n s o l u i t o n b a s e d o n c o r r e s p o n d i n g s o l u i t o n s y s t e m s a r e i n t r o d u c e d . Di f e en r t d i s s o l u i t o n s y s t e s m o f r e d u c i t o n me ho t d h a v e t l l e i r es r p e c t i v e a d v a n t a g e s a n d d i s dv a nt a a g e s .T he T C E P / s o d i u m s u l f i t e a da p t e d i s he t mo s t i d e a l
蛋 白溶液 的应用 。不 同的还原法溶解体系有其 各 自的优缺点 , 对 比得 出, 本 研究采 用的 T C E P / 亚硫 酸氢钠溶 解体 系 最为理想 , 不仅溶解 时间合理 , 而且溶解 率高 , 分子量较大 。不 同溶解体 系制备 的角蛋 白 溶 液在应用性 能上有很大 的
差别 , 应 用的研究都集 中在 角蛋 白的织 物整理 、 纺丝和成膜方面。 关键词 : 羊毛 ;还原法 ; 溶解体系 ; 角蛋 白; 应 用
SH ANGH Al T E XT I L E S C I E NC E&T E C HNOL 0Gy
兰 ! 曼 生! : 蔓兰 ! 堂: 蔓! 塑
v 0 1 . 4 1 N o . 9.2 0 1 3
专 论 坛
还原 法 溶 解 体 系 提取 的羊 毛角 蛋 白及其 应 用
s o l u t i o n s w h i c h d i s s o l v e d wi h t d i f e r e n t d i s s o l u i t o n s y s t e ms h a v e a v e r y b i g d i fe en r c e i n h e印 p t l i c a t i o n p e r f o r ma n c e .Ap p l i c a t i o n es r e s l ' c h e s a e r f o c u s e d o n t h e k e r a t i n f a b r i c i f n i s h i n g ,s p i n n i n g nd a i f l m sp a e c t s .
d i s s o l u t i o n s y s t e m.N o t o n l y he t d i s s o l u i t o n i t m e i s r e a s o n a b l e .b u t a l s o he t d i s s o l u t i o n r a t e a n d oo t l e c u l a r w e i g h t a l e h i he g r .T he k e r a t i n
中图分类号 : T S 1 0 2 . 3 1 1 文献标识码 : A 文章编号 :1 0 0 1 , 2 0 4 4 ( 2 0 1 3 ) 0 9 — 0 0 1 2 — 0 5
T h e e x t r a c i t o n o f wo o l k e r a t i n b a s e d o n r e d u c t i o n d i s s o l u io f n s y s t e m a n d i t s a p p l i c a t i o n