[發明專利]一種用于生物材料的絲膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201210007207.2
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN102559824A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李民旭;盛家鏞;俞鈺順
• 申請（專利權）人: 湖州南方生物科技有限公司
• 主分類號: C12P21/06
• 分類號: C12P21/06;C07K14/435;C07K1/18
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒;陸金星

技術領域

本發明涉及一種絲膠，具體涉及一種用于生物材料的絲膠及其制備方法。

背景技術

蠶絲纖維的主體是絲素，在絲素外圍包覆著絲膠，絲膠對絲素起著保護作用和膠粘作用。絲膠是一種性能優良的生物材料，為開發新功能生物材料提供了極為重要的應用素材。例如，絲膠可以作為合成高分子材料的添加劑，所得的高分子材料的物理性能不僅能得到改善，而且其高分子材料能被微生物迅速降解，成為優異的環保材料；由絲膠和絲素混合組成的絲蛋白膜將是一種有開發前途的人工皮膚；此外，絲膠還可以作為固定化酶的載體，用絲膠載體制成的固定化酶其熱穩定性、操作穩定性、抗蛋白酶水解能力等方面都優于其他載體；絲膠對細胞和蛋白質具有很強的抗凍保護作用，作為新功能生物材料具有重要的應用價值。

現有的制備絲膠的方法可以參見中國發明專利CN101348821B，其公開了一種用蠶繭繭衣制備高純絲膠粉的方法，主要包括清洗、常壓脫膠、脫色、酶解、濃縮、離子交換樹脂純化、噴霧干燥、高溫蒸汽滅菌、鋁膜袋真空干燥包裝。由其制得的絲膠粉具有較低的鉛、汞、砷及灰分含量，菌落總數和大腸桿菌含量也較低。

然而，當應用于生物材料時，要求絲膠中的各項指標（如鉛、汞、砷及灰分含量、菌落總數和大腸桿菌含量等）更低。此外，在加工過程中應盡量保留絲膠原有的生物活性。因此，開發新的制備絲膠的方法，以進一步提高絲膠的品質和生物活性，將其應用于生物材料，具有積極的意義。

另一方面，桑蠶繭在繅絲過程中經索緒、理緒取下一些亂絲頭，用這種亂絲加工成的絹紡原料稱為長吐。發明人經研究后發現，長吐中的絲膠含量較高，且長吐本身雜質含量較少，因而可以作為制備用于生物材料的絲膠的原料，比蠶繭繭衣更合適。

發明內容

本發明目的是提供一種用于生物材料的絲膠及其制備方法，以獲得高品質的絲膠。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種用于生物材料的絲膠的制備方法，包括如下步驟：

(a)?以長吐為原料，除雜、漂洗后，加入純凈水浸泡至少30min，浴比為10~20：1；然后脫水，得到洗凈的長吐；

(b)?將上述洗凈的長吐進行高溫高壓脫膠，壓力為0.15~0.3MPa，溫度為120~140℃，脫膠時間為1.5~2小時，得到脫膠液；

(c)?在上述脫膠液采用中性蛋白酶進行酶解，酶用量為600~800活力單位/g絲膠，酶解溫度為35~40℃，酶解時間為1.5~3小時，pH值控制在6.5~7.5；

(d)?依次采用大孔弱酸性丙烯酸系陽離子交換樹脂、大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂、陰陽離子混合型交換樹脂處理上述脫膠液；

(e)?濃縮至固含量7~12%（重量比）；

(f)?精密過濾、冷凍干燥，即可獲得所述絲膠，鋁膜袋真空干燥包裝、輻射滅菌；所述冷凍干燥的溫度為-30~-20℃，壓力為3~5Pa，蒸發液層厚度2~5mm。

上文中，所述步驟(c)中的中性蛋白酶是現有技術。所述步驟(d)中的大孔弱酸性丙烯酸系陽離子交換樹脂、大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂、陰陽離子混合型交換樹脂均為現有技術。

所述步驟(f)中的精密過濾可以采用1微米熔噴濾芯進行。

上述技術方案中，所述步驟(d)之前，對步驟(c)獲得的脫膠液進行脫色處理。脫色處理可以為：加入絲膠溶液重量1~3%的活性炭，水溫控制在45~75℃，攪拌50~90分鐘，然后過濾除去活性炭；該脫色處理至少進行2次。上述脫色處理，可以進一步提高絲膠的白度。

本發明同時請求保護采用上述制備方法得到的用于生物材料的絲膠。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：

1．本發明采用高溫高壓脫膠，升溫速率快，保溫效果好，并使保溫時間大大縮短，同時蒸汽及助劑消耗減少，具有節能減排、環保的優點。

2．本發明以長吐為原料，經除雜、漂洗后再用純凈水浸泡再脫膠，其脫膠液采用中性蛋白酶進行酶解，沒有加入額外的酸或堿，因此不會產生額外的鹽分，再加上精密過濾步驟，使最終產物的灰分小于等于1.3%。

3．本發明采用本身雜質含量較少的長吐，經過清洗、脫膠后，將脫膠液直接用離子交換樹脂進行處理，而不是先濃縮然后用離子交換樹脂處理，實驗證明，本發明得到的最終產物的灰分、鉛、汞、砷、菌落總數和大腸桿菌含量的各項指標均大大減低，取得了意想不到的效果，更適用于生物材料。