酸解提取胶原的研究

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1、西安工程大学学报JoumMofXi’allPolytechnicUniversity第25卷第1期(总107期)2011年2月Vo1．25，No．1(Sum．No．107)文章编号：1674-649X(2010)01-0018-04酸解提取胶原的研究张琦，王进美，王卫(1．西安工程大学纺织与材料学院，陕西西安710048；2．西安工程大学科技处，陕西西安710048)摘要：以新鲜猪皮为原料，采用有机溶剂无水乙醇、异丙醇两部法除去碎猪皮液的脂肪，再用二氯甲烷抽提，完全去除碎猪皮液中的脂肪，然后用盐酸水解

2、的方法提取胶原．在单因素实验的基础上。通过正交实验确定胶原蛋白提取的最佳条件为超声时间2h、盐酸的浓度1O％、温度3Oc【=、液比l：3．5，在此条件下的胶原纯度达95．45％．红外光谱测试显示，胶原蛋白具有三股螺旋结构．关键词：胶原蛋白；酸处理；提取率；猪皮中图分类号：TS201．21文献标识码：A猪皮中的蛋白质含量高达33％，其中胶原蛋白含量占87．8％⋯，其利用价值十分可观．胶原蛋自由三股螺旋的左手螺旋多肽链互相缠绕而成，原胶原分子内及分子问的氢键作用、分子间吸引力和一定的化学键交联，使胶原具有

3、很高的机械强度，胶原的这一特点以及具有其他高分子材料无可比拟的生物相容性和生物降解性，使它作为天然高分子材料，在生物医学领域和智能生物材料制备等方面获得了广泛的应用，胶原蛋白产品的开发利用已经成为人们研究的热点．随着生物和高分子科学的不断发展，人们会对胶原蛋白有更深的了解和认识，因此开发胶原蛋白资源具有广阔的前景J．猪皮脱脂方法主要有压榨法、减法、酸法、有机溶剂法、酶法等，多为单步方法，脂肪不能完全去除u刮；胶原蛋白的提取有酸法、碱法、酶法等，其中酶法应用较多，但酶法处理过程中对温度、pH等条件要求苛

4、刻，实验难度大，另外酶价格相对较高，不利于降低产品成本．本文采用两步有机溶剂法及抽提法完全去除皮中脂肪，利用酸处理猪皮的方法提取猪皮中的胶原蛋白，采用正交实验确定了胶原蛋白提取的最佳条件．1实验1．1材料和仪器(1)材料猪皮(购于西安市场)，无水乙醇、异丙醇、二氯甲烷(分析纯，天津市富宇精细化工有限公司)，盐酸(分析纯，北京化工厂)。(2)仪器索式提取器(成都科龙化工试剂厂)、KQ一100E型超声波清洗器(昆山市超声波仪器有限公司)、DHZ-D(11I)循环水真空泵(巩义市英裕华玉仪器厂)、DZ-2A

5、型真空干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公司)、定性滤纸(抚顺市民政滤纸厂)、精密滤纸(上海三爱思试剂有限公司)、广泛试纸(上海经济区试剂公司)、FHR-650型傅立叶红外光谱仪(上海天齐生物科技有限公司)、722光栅分光光度计(上海第三分析仪器厂)．收稿日期：2010-06-29通讯作者：王进美(1963-)，男，江苏省盐城市人，西安工程大学教授．E—mail：wjmxsk@126．corn第1期酸解提取胶原的研究l91．2方法1．2．1猪皮液脱脂将新鲜猪皮的皮下脂肪剔除，切成lcm×Icm的小块，用35

6、~C的清水洗2次，在40~C温水中用3倍的(g／g)4％醋酸处理15min，以除去杂蛋白及脂肪，中和，清洗待用．在4O℃条件下，用0．1％的NaS处理以除去猪皮表面的猪毛，清洗待用．对处理过的猪皮用料理机或皮粉机打碎，制成碎皮液，待用．称取一定量的备用猪皮碎液于烧杯中，用无水乙醇和异丙醇两步法完全去除脂肪，除去脂肪的脱脂液备用．1．2．2脂肪含量的测定采用二氯甲烷萃取法，测定原料液及两步脱脂方法脱脂后皮中的脂肪含量．1．2．3胶原的提取和纯化在脱脂后的猪皮液中，加入一定浓度的盐酸，在适当的条件下酸解处

7、理一定时间，然后用氢氧化钠中和，此过程在单因素实验的基础上，通过正交实验确定其酸解的最佳工艺条件．用离心机对酸解溶液进行离心去除杂质，取其上清液，经盐析、离心处理后得到纯化的胶原．1．3表征1．3．1结构表征提取胶原成功的关键是胶原是否能完整地保持三股螺旋结构，从而使胶原不致过度水解成为明胶，失去作为生物医药材料所需的机械强度．用红外光谱分析法测试提取的胶原是否为三股螺旋结构，因为胶原的羰基在1646cm和l570em处有特征吸收峰，而猪皮过度水解而得的明胶的羰基仅在l590em处有单峰J，这些可从红

8、外光谱图中读出来．1．3．2胶原得率的测定根据文献，羟脯氨酸仅存在于胶原、弹性蛋白和伸展蛋白中，而不存在于一般蛋白中，并且其在胶原中的含量为胶原氨基酸总质量的10％，所以可以通过测定胶原中羟脯氨酸的含量来确定胶原的得率．羟脯氨酸的测量方法见后文．2结果与讨论2．1猪皮脱脂用无水乙醇和异丙醇两步法脱脂时，其脱脂条件为：无水乙醇单步脱指为超声波处理时间1．5h，液比1：2．2，无水乙醇的浓度11％，处理温度35'E；异丙醇为超声波处理时间2．5h，液比1：2