所得胶原蛋白纯度高
[原创 2010-04-26 09:42:04]
摘要:先容胶原蛋白的提取方式,结构和化学性质,重点先容了胶原蛋白在造纸中的利用。
要害词:胶原蛋白 造纸 化学性质 性质
1. 引言
胶原纤维是构成皮的重要成分,胶原蛋白是形成胶原纤维的基础单位,由三条肽链相互缠绕成螺旋构造。胶原纤维具有微弹性和很高的抗张强度,并且还有很多奇特的性质如高耐磨性、尽热性、吸音性和柔韧性等。
胶原蛋白除具有蛋白质的一般性质外,还有很多特有的性质。这是由其特别的组成和构造所决议的。一般的蛋白质是由2条肽链形成双螺旋结构,而胶原蛋白由3条肽链联合形成三螺旋结构。胶原蛋白特有的左旋 A链相互缠绕构成的胶原右手复合螺旋结构中,其{zd0}特色是胶原分子中含有大批甘氨酰、脯氨酰、和甘氨酰为甘-脯氨酰以外的其它任何氨基酸残基,且呈周期性排列。其中甘氨酸占30%,脯氨酸和羟脯氨酸共占约25%。胶原肽链间存在离子键、氢键、范德华力及非极性基团发生的疏水键等作用力。同时,胶原分子内和分子间还存在醇醛缩合交联 、醛氨缩合交联和醛醇组氨酸种交联。使得胶原的2条肽链、3条肽链坚固地衔接起来,具有很高的抗张强度。胶原分子间按四分之一错列方法超分子集合形成稳固的韧性很强的原纤维,原纤维进一步凑集形成胶原纤维。
2. 胶原蛋白的提取
目条件取胶元蛋白重要从皮革放弃物中,国内外已有不少研讨。依据文献,从铬革屑中提取胶方式很多,依据处置剂的不同其提取办法分为以下几种。
2.1碱处理法
碱处理法的原理是碱液中的OH-离子进进络合物内界,将胶原羧基从铬络合物中代替出来,使胶原脱铬且同时产生降解,然后溶于水,Cr3+与OH-离子形成沉淀。经过压滤或离心分别,可将胶原溶液与Cr(OH)3沉淀分离。陈武勇等对CaO提取铬鞣革屑中的胶原蛋白的影响因素进行了研讨,断定了氧化钙提取胶原蛋白的{zj0}条件和计划。
2.2酸处置法
酸处理法的原理是在酸性条件下,铬配合物发生解离,随着H+浓度增大,离解速度加快,配合物的分子变小,失往鞣制造用,到达脱铬提取胶原蛋白的目标。应用酸水解法分离胶原纤维,H2SO4的浓度越大,水解时间越短,但浓度大于4%,在70℃以下,铬鞣革屑(削匀屑)水解完整所需的时光为2h左右;而且温度的影响也很大,高于70℃时,水解对时光的依附性削弱。但是酸处理法对胶原的水解水平大,只能得到小分子的胶原降解物,而且Cr3+在酸性条件下处于溶解状况,很难与胶原蛋白彻底离开。
2.3氧化法
氧化法的原理是在弱碱性条件下,应用氧化剂(通常H2 02)将鞣革废渣中Cr3+氧化成Cr6+ (成为可溶性的铬酸盐),使Cr6+从蛋白质的肽链上脱落下来,从而实现铬与胶原蛋白的分别。如在碱性介质中,依据双氧水氧化三价铬的原理,采取酸-碱-氧化交替的办法,也可获得低含铬量的胶原,并坚持了胶原分子的结构。王远亮等采取碱性脱铬剂和氧化剂配合应用的脱铬方式,脱铬后果明显,脱铬后胶原含铬量低。大批研讨表明:用氧化法脱铬,速度快,对胶原的构造损坏水平小,获得的胶原产物分子量较大,色泽好,脱铬后果好,但在处置进程中会发生有毒的Cr6+。
2.4 酶处理法
酶处理法的原理是用酶水解铬革屑,使其中的铬络合物与蛋白质脱鞣,,分别 出铬 盐和已部分水解的胶原。Cabeza改良了一步酶法,用两步酶法(先用胃蛋白酶提取,再用碱性蛋白酶提取)提取2种不同的胶原水解产物。酶处理法条件平和,对蛋白质的成分损坏小,所得胶原蛋白纯度高,水溶性好,物理化学性质稳固,但xxx独应用,反映进程很慢。
由于以上几种方法各有其优毛病,因此目前在提取胶原蛋白时,常把几种办法联合起来。如碱酶处理法,即在提取胶原蛋白时,先用碱对铬革屑进行轻度处理,然后再用酶进行二次处理,这样可以增添胶原的提取率和反响效力。
3. 胶原蛋白的化学性质
3.1 与亚硝酸反映
蛋白质或氨基酸的氨基与亚硝酸反响,侧氨基或端氨基被分解,并且出放的氮气,通过测定开释的氮气量可以盘算蛋白质的断蛋白质的水解水平和速度 。
3.2 与甲醛反应
甲醛滴定法可用来测定氨基酸的含量,其原理是甲醛在氨基上产生加成反映天生N-羟甲基衍生物。持续反响,发生N-二羟甲基衍生物,从而将自由氨基封闭,维护氨基。用碱溶液滴定自由羧基的数目,可盘算出蛋白质的含量。
3.3与茚三酮反应
蛋白质或氨基酸的溶液滴加几滴茚三酮溶液后加热至沸,溶液即呈蓝紫色,而脯氨酸和羟基脯氨酸由于是亚氨基。产生黄色。这个反应常用于氨基酸的比色定量剖析。
3.4 与酸、碱的作用
胶原肽链的端基和侧链均含有氨基和羧基,即存在很多碱性基团和酸性基团,它们在溶液中能与酸和碱结合。联合后,胶原分子间及肽链间的离子交联键和氢键将被打开。随着时光延伸,各种交联键和次级键逐渐被损坏。胶原产生酸溶或碱溶,甚至有可能发生主链降解。当加热至沸腾,胶原逐步由大肽水解成小肽,直至成氨基酸。
3.5 与盐基的作用
在盐溶液中胶原肽链间的离子键被盐打开,从而吸水膨胀,。各种离子对胶原膨胀才能的大小影响如下。阳离子:Ca2+>Li+>Na+>,;K+>Rb2+>Cs2+;阴离子:CNS->I->NO->Cl->CHCOO->SO32->酒石酸根>柠檬酸根。中性盐会造成胶原的膨胀,有的造成脱水。 相关的主题文章：
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1. 引言
胶原纤维是构成皮的重要成分,胶原蛋白是形成胶原纤维的基础单位,由三条肽链相互缠绕成螺旋构造。胶原纤维具有微弹性和很高的抗张强度,并且还有很多奇特的性质如高耐磨性、尽热性、吸音性和柔韧性等。
胶原蛋白除具有蛋白质的一般性质外,还有很多特有的性质。这是由其特别的组成和构造所决议的。一般的蛋白质是由2条肽链形成双螺旋结构,而胶原蛋白由3条肽链联合形成三螺旋结构。胶原蛋白特有的左旋 A链相互缠绕构成的胶原右手复合螺旋结构中,其{zd0}特色是胶原分子中含有大批甘氨酰、脯氨酰、和甘氨酰为甘-脯氨酰以外的其它任何氨基酸残基,且呈周期性排列。其中甘氨酸占30%,脯氨酸和羟脯氨酸共占约25%。胶原肽链间存在离子键、氢键、范德华力及非极性基团发生的疏水键等作用力。同时,胶原分子内和分子间还存在醇醛缩合交联 、醛氨缩合交联和醛醇组氨酸种交联。使得胶原的2条肽链、3条肽链坚固地衔接起来,具有很高的抗张强度。胶原分子间按四分之一错列方法超分子集合形成稳固的韧性很强的原纤维,原纤维进一步凑集形成胶原纤维。
2. 胶原蛋白的提取
目条件取胶元蛋白重要从皮革放弃物中,国内外已有不少研讨。依据文献,从铬革屑中提取胶方式很多,依据处置剂的不同其提取办法分为以下几种。
2.1碱处理法
碱处理法的原理是碱液中的OH-离子进进络合物内界,将胶原羧基从铬络合物中代替出来,使胶原脱铬且同时产生降解,然后溶于水,Cr3+与OH-离子形成沉淀。经过压滤或离心分别,可将胶原溶液与Cr(OH)3沉淀分离。陈武勇等对CaO提取铬鞣革屑中的胶原蛋白的影响因素进行了研讨,断定了氧化钙提取胶原蛋白的{zj0}条件和计划。
2.2酸处置法
酸处理法的原理是在酸性条件下,铬配合物发生解离,随着H+浓度增大,离解速度加快,配合物的分子变小,失往鞣制造用,到达脱铬提取胶原蛋白的目标。应用酸水解法分离胶原纤维,H2SO4的浓度越大,水解时间越短,但浓度大于4%,在70℃以下,铬鞣革屑(削匀屑)水解完整所需的时光为2h左右;而且温度的影响也很大,高于70℃时,水解对时光的依附性削弱。但是酸处理法对胶原的水解水平大,只能得到小分子的胶原降解物,而且Cr3+在酸性条件下处于溶解状况,很难与胶原蛋白彻底离开。
2.3氧化法
氧化法的原理是在弱碱性条件下,应用氧化剂(通常H2 02)将鞣革废渣中Cr3+氧化成Cr6+ (成为可溶性的铬酸盐),使Cr6+从蛋白质的肽链上脱落下来,从而实现铬与胶原蛋白的分别。如在碱性介质中,依据双氧水氧化三价铬的原理,采取酸-碱-氧化交替的办法,也可获得低含铬量的胶原,并坚持了胶原分子的结构。王远亮等采取碱性脱铬剂和氧化剂配合应用的脱铬方式,脱铬后果明显,脱铬后胶原含铬量低。大批研讨表明:用氧化法脱铬,速度快,对胶原的构造损坏水平小,获得的胶原产物分子量较大,色泽好,脱铬后果好,但在处置进程中会发生有毒的Cr6+。
2.4 酶处理法
酶处理法的原理是用酶水解铬革屑,使其中的铬络合物与蛋白质脱鞣,,分别 出铬 盐和已部分水解的胶原。Cabeza改良了一步酶法,用两步酶法(先用胃蛋白酶提取,再用碱性蛋白酶提取)提取2种不同的胶原水解产物。酶处理法条件平和,对蛋白质的成分损坏小,所得胶原蛋白纯度高,水溶性好,物理化学性质稳固,但xxx独应用,反映进程很慢。
由于以上几种方法各有其优毛病,因此目前在提取胶原蛋白时,常把几种办法联合起来。如碱酶处理法,即在提取胶原蛋白时,先用碱对铬革屑进行轻度处理,然后再用酶进行二次处理,这样可以增添胶原的提取率和反响效力。
3. 胶原蛋白的化学性质
3.1 与亚硝酸反映
蛋白质或氨基酸的氨基与亚硝酸反响,侧氨基或端氨基被分解,并且出放的氮气,通过测定开释的氮气量可以盘算蛋白质的断蛋白质的水解水平和速度 。
3.2 与甲醛反应
甲醛滴定法可用来测定氨基酸的含量,其原理是甲醛在氨基上产生加成反映天生N-羟甲基衍生物。持续反响,发生N-二羟甲基衍生物,从而将自由氨基封闭,维护氨基。用碱溶液滴定自由羧基的数目,可盘算出蛋白质的含量。
3.3与茚三酮反应
蛋白质或氨基酸的溶液滴加几滴茚三酮溶液后加热至沸,溶液即呈蓝紫色,而脯氨酸和羟基脯氨酸由于是亚氨基。产生黄色。这个反应常用于氨基酸的比色定量剖析。
3.4 与酸、碱的作用
胶原肽链的端基和侧链均含有氨基和羧基,即存在很多碱性基团和酸性基团,它们在溶液中能与酸和碱结合。联合后,胶原分子间及肽链间的离子交联键和氢键将被打开。随着时光延伸,各种交联键和次级键逐渐被损坏。胶原产生酸溶或碱溶,甚至有可能发生主链降解。当加热至沸腾,胶原逐步由大肽水解成小肽,直至成氨基酸。
3.5 与盐基的作用
在盐溶液中胶原肽链间的离子键被盐打开,从而吸水膨胀,。各种离子对胶原膨胀才能的大小影响如下。阳离子:Ca2+>Li+>Na+>,;K+>Rb2+>Cs2+;阴离子:CNS->I->NO->Cl->CHCOO->SO32->酒石酸根>柠檬酸根。中性盐会造成胶原的膨胀,有的造成脱水。 相关的主题文章：
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