可溶性蚕丝的提取工艺研究

摘要

蚕丝因其优良的生物相容性可被制备成各种生物材料，比如水凝胶。蚕丝蛋白基水凝胶在药物载体、细胞培养领域有巨大的潜能。如何高效快速从蚕丝中提取可溶性丝素来制备功能性生物材料是一直困扰的问题，本论文从提取丝素出发，结合微波辅助加热技术，探究了新型蛋白基水凝胶的制备过程以及这种新型水凝胶在细胞培养领域的应用前景。本论文主要研究内容如下:
　　(1)本文采用Ru(Ⅱ)引导的光化学交联方法，其允许两个酪氨酸残基交联成二酪氨酸，得到新型的蚕丝蛋白基水凝胶，并且采用了一些分析测试手段对水凝胶的机械性能进行表征，通过表征结果可知:此新型蛋白基水凝胶具有良好的弹性，其压缩模量349±64MPa;另外，其水凝胶的内部是多孔网状结构，平均孔径在130μm左右;更重要的是这种蛋白基水凝胶对环境的稳定性和优良的生物相容性使得其在组织工程上有广泛的潜力。
　　(2)本文使用两种不同加热体系得到可溶性蚕丝蛋白丝素，并通过扫描电子显微镜(SEM)、凝胶色谱分析(GPC)、粘度测试(Viscosity tests)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等分析测试手段对产物进行表征，探究了两种不同加热体系对蚕丝蛋白溶液和蚕丝丝素的性能和结构的影响。通过表征结果可知:微波辅助加热体系通过直接作用在蚕丝内部大分子链导致蚕丝快速溶解，溶解后蚕丝溶液中蚕丝蛋白分子量较小且分布均匀;微波辅助加热体系下得到的可溶性丝素的产率高于传统水热，但并不会造成丝素内部结构的破坏，反而会对一些蚕丝内部氨基酸的修复有一定的促进作用，所以微波辅助加热技术对可溶性蚕丝的提取有一定的积极促进作用。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 蚕丝蛋白概述

1．1．1 蚕丝蛋白的结构组成

1．1．2 丝素蛋白的优点

1．1．3 丝素蛋白的应用形式

1．2 水凝胶概述

1．2．1 水凝胶结构和分类

1．2．2 蚕丝蛋白基水凝胶交联机理

1．2．3 蚕丝蛋白基水凝胶的研究现状

1．3 微波辅助加热技术概述

1．3．1 微波辅助加热原理

1．3．2 微波辅助加热特点

1．3．3 微波辅助加热在无机合成方面的应用

第二章 新型蛋白基水凝胶的制备与应用

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验试剂和仪器

2．2．2 实验过程

2．3 分析表征

2．3．2 傅立叶变换红外光谱(FTIR)

2．3．3 扫描电子显微镜(SEM)

2．3．4 流变测试(Rheology Tests)

2．3．5 压缩测试(Compression Tests)

2．3．6 动态力学分析(DMA)

2．4 结果与讨论

2．4．1 丝素蛋白的再生特性和表征

2．4．2 蛋白基水凝胶交联机理的探究

2．4．3 机械性能测试

2．4．4 pH对丝蛋白基水凝胶稳定性影响

2．4．5 蚕丝蛋白基水凝胶内部形态

2．4．6 蚕丝蛋白基水凝胶生物相容性的探究

2．5 本章小结

第三章 微波辅助加热制备可溶性蚕丝蛋白

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂和仪器

3．2．2 实验过程

3．3 分析表征

3．3．1 扫描电子显微镜(SEM)

3．3．2 凝胶渗透色谱(GPC)

3．3．3 粘度测试(Viscosity)

3．3．4 傅立叶变换红外光谱(FTIR)

3．4 结果与讨论

3．4．1 考察不同时间对脱胶效果的影响

3．4．2 凝胶渗透色谱(GPC)分析两种体系下蛋白溶液的分子量分布

3．4．3 两种加热体系下蚕丝蛋白溶液粘度的比较

3．4．4 水热加热体系下蚕丝蛋白溶液透析前后浓度的比较

3．4．5 微波辅助加热体系下蚕丝蛋白溶液透析前后浓度的比较

3．4．6 两种加热体系下的可溶性丝素产率的比较

3．4．7 两种加热体系下的可溶性丝素FTIR的比较

3．5 本章小结

第四章 全文结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文及专利

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