[发明专利]一种纳米丝胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米丝胶及其制备方法，包括如下步骤：(1)将中性蛋白酶加入蚕丝脱胶液中，酶解后得到酶解液；所述中性蛋白酶用量为1200～1600活力单位/g丝胶，酶解温度为35～40℃，酶解时间为3.5～6小时，pH值控制在6.5～7.5；(2)将酶解液进行破壁处理；然后再经过超声处理，得到处理液；(3)将处理液透析浓缩制备浓缩物；(4)将浓缩物进行超重力处理；然后冷冻干燥，再进行辐照灭菌，得到纳米丝胶；所述超重力处理的转速为25000～40000rpm；浓缩物的流量为100～200mL/min。本发明得到的最终产物的灰分、铅、汞、砷、菌落总数和大肠杆菌含量的各项指标均大大减低，且具有较高的生物活性，取得了意想不到的效果，更适用于生物材料。

技术领域

本发明涉及一种丝胶，具体涉及一种纳米丝胶及其制备方法。

背景技术

蚕丝纤维的主体是丝素，在丝素外围包覆着丝胶，丝胶对丝素起着保护作用和胶粘作用。丝胶是一种性能优良的生物材料，为开发新功能生物材料提供了极为重要的应用素材。例如，丝胶可以作为合成高分子材料的添加剂，所得的高分子材料的物理性能不仅能得到改善，而且其高分子材料能被微生物迅速降解，成为优异的环保材料；由丝胶和丝素混合组成的丝蛋白膜将是一种有开发前途的人工皮肤；此外，丝胶还可以作为固定化酶的载体，用丝胶载体制成的固定化酶其热稳定性、操作稳定性、抗蛋白酶水解能力等方面都优于其他载体；丝胶对细胞和蛋白质具有很强的抗冻保护作用，作为新功能生物材料具有重要的应用价值。

现有的制备丝胶的方法主要包括清洗、常压脱胶、脱色、酶解、浓缩、离子交换树脂纯化、喷雾干燥、高温蒸汽灭菌、铝膜袋真空干燥包装；然而，当应用于生物材料时，要求丝胶中的各项指标（如铅、汞、砷及灰分含量、菌落总数和大肠杆菌含量等）更低。此外，现有技术制备的丝胶粒径偏大，一般为微米级，导致一些性能偏弱。

因此，开发新的制备丝胶的方法，在加工过程中应尽量保留丝胶原有的生物活性，以进一步提高丝胶的品质和生物活性，将其应用于生物材料，具有积极的意义。

发明内容

本发明目的是提供一种纳米丝胶及其制备方法，以获得高品质的纳米级丝胶，比表面积大，从而充分发挥丝胶的活性以及功能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种纳米丝胶的制备方法，包括如下步骤：

(1)将中性蛋白酶加入蚕丝脱胶液中，酶解后得到酶解液；所述中性蛋白酶用量为1200～1600活力单位/g丝胶，酶解温度为35～40℃，酶解时间为3.5～6小时，pH值控制在6.5～7.5；

(2)将酶解液进行破壁处理；然后再经过超声处理，得到处理液；

(3) 将处理液经过透析后再浓缩得到浓缩物；

(4)将浓缩物进行超重力处理；然后冷冻干燥，再进行辐照灭菌，得到纳米丝胶；所述超重力处理的转速为25000～40000rpm；浓缩物的流量为100～200mL/min。

上述技术方案中，步骤（1）中，将清洗后的蚕丝进行高温高压脱胶，得到蚕丝脱胶液；所述高温脱胶的压力为0.15～0.3MPa，温度为110～135℃，脱胶时间为10～20分钟；以蚕丝为原料，除杂、漂洗后，加入纯净水浸泡至少30min，浴比为10～20∶1；然后脱水，得到清洗后的蚕丝。

上述技术方案中，步骤（1）中，所述蚕丝为桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝、天蚕丝中的一种或者几种。

上述技术方案中，步骤（1）中，所述中性蛋白酶为绿色木霉。

上述技术方案中，步骤（2）中，所述破壁处理在45000～50000rpm的转速下进行破壁处理，时间为30～40分钟；所述超声处理的功率为500～800W，频率30～50KHz，时间为10～15分钟。本发明利用超声处理，不是传统的提高分散性，而是进一步破碎粒子，提高破壁处理的粉碎效果，从而提高了杂质去除率并提高酶解处理效果。