一種水溶性絲素粉及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種水溶性絲素粉及其制備方法，其制備步驟如下：（1）再生絲素溶液的提??；（2）絲素水溶液的制備；（3）水溶性絲素粉的制備；（4）不同尺寸的絲素粉的制備。本發(fā)明的優(yōu)點在于：易操作性：絲素粉的制備工藝簡單易于操作，不需要復(fù)雜的設(shè)備即可實現(xiàn)；制備安全性：制備過程中不使用有毒或?qū)Νh(huán)境有污染的有機試劑，實現(xiàn)制備過程的安全環(huán)保；樣品易保存性：水溶性的絲素粉經(jīng)凍干處理，易于長期保存，水溶性的特性使其能方便的作為添加劑加入到護膚品或者生物醫(yī)藥材料里，也可以將其進行水溶后進一步制備多種形式的再生絲素材料。
【專利說明】一種水溶性絲素粉及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種水溶性絲素粉及其制備方法，屬于生物醫(yī)藥領(lǐng)域或者護膚品領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]絲素蛋白由于具有良好的生物相容性，廣泛的用于生物材料的研發(fā)，如人工皮膚、人工角膜、人工血管、人工食道、藥物緩釋載體等，其特有的氨基酸組成及富含的多種調(diào)濕因子，也使絲素蛋白作為一種添加劑加入到護膚品中，廣泛的用于護膚品領(lǐng)域。
[0003]現(xiàn)有的絲素粉的制備方法有很多，主要是針對不溶性絲素粉的制備，尤其是納米級絲素粉或者結(jié)晶性絲素粉的制備。但其制備過程中大多涉及到有機溶劑的使用，有機溶劑對人體皮膚以及各種器官都有一定的刺激及毒害作用，因此有機溶劑的殘留無論是對于生物醫(yī)藥領(lǐng)域或者是護膚品領(lǐng)域都是廣大患者或者使用者所忌諱的。文獻公開了一種固定化酶的絲素納米顆粒及其制備方法，制備過程中引入了有機溶劑使絲素變性和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，形成結(jié)晶性絲素微粒。文獻公開了一種納米絲素顆粒的制造方法，將水溶性絲素溶液與有機溶劑混合，引起絲素分子結(jié)構(gòu)快速β化，形成的結(jié)晶微粒經(jīng)去除有機溶劑后再行分散處理，得到不溶性的納米絲素顆粒。有機溶劑去除需要經(jīng)過反復(fù)離心脫水處理，過程繁瑣。Thanonchat Imsombut等采用油包水型的乳液分散技術(shù)得到了球狀的絲素微球,制備過程中使用了 SpanSO乳化劑，乙酸乙酯等試劑，為了得到絲素微球，需要進行反復(fù)的清洗過程才能去除這些有機試劑得到純的絲素微球(Powder Technology 203 (2010) 603 - 608)。如果能在加工過程中 盡量避免有機溶劑的引入，將不僅使生產(chǎn)過程更安全環(huán)保，后期使用也能避免有機溶劑殘留所帶來的副作用或者安全隱患。此外，也有不通過有機溶劑使其變形得到不溶性絲素粉末的方法，如噴霧干燥、高溫高壓法等。文獻公開了一種蠶絲素粉的制造方法，利用了膨化技術(shù)，將脫膠的蠶絲在密閉容器中通入高壓飽和水蒸汽、再突然減壓使其變成蠶絲素粉。脫膠處理只能去除蠶絲表面的絲膠，不能除去可能存在的其他雜質(zhì)。這種方法制備出的蠶絲素粉未經(jīng)過提純處理，所得到的絲素粉很難用于對純度要求較高的生物醫(yī)藥領(lǐng)域或者護膚品領(lǐng)域。
[0004]絲素再生后被加工成各種形式，如膜、多孔海綿、纖維、微粒等等，以實現(xiàn)其不同的用途和功能。由于絲素在加工的過程中容易發(fā)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，易形成不溶性的絲素材料，這導(dǎo)致水溶性的絲素材料難以長期保存。用酶解的辦法制備得到的水溶性絲素材料，由于酶也是蛋白質(zhì)，二者親和力強，難以除去，進而很難得到純的絲素材料。絲素的再生及各種材料的制備首先涉及到絲素水溶液的提取。絲素水溶液提取的技術(shù)已非常成熟，但提取的再生絲素水溶液如果放置時間久易變性成凝膠，導(dǎo)致無法進一步進行加工處理。如能將其加工成水溶性的絲素粉更有利于保存和使用，促進絲素相關(guān)功能性產(chǎn)品的發(fā)展，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種水溶性絲素粉，其特征在于，尺寸分布范圍為I~8000微米，完全水溶性。
[0006]本發(fā)明還提供了一種水溶性絲素粉的制備方法，其特征在于包括如下步驟:
(1)再生絲素溶液的提取:削口繭或者繅絲進行脫膠處理，脫膠后的蠶絲清洗干凈烘干后，一定溫度下溶解在一定摩爾比的氯化鈣/水/乙醇的三元溶液中，經(jīng)透析抽濾除雜后得到純凈的再生絲素溶液；
(2)絲素水溶液的制備:再生絲素溶液在一定溫度下攪拌濃縮或者加入蒸餾水稀釋，得到一定質(zhì)量濃度的絲素水溶液；
(3)水溶性絲素粉的制備:一定濃度的絲素水溶液，在零下80°C預(yù)凍過夜，置于冷凍干燥機中24~48小時，得到絲素多孔海綿，再經(jīng)機械力分散，即得到水溶性的絲素粉；
(4)不同尺寸的絲素粉的制備:經(jīng)研磨后的絲素粉經(jīng)多級分選篩處理得到不同尺寸分布的均勻的絲素粉。
[0007]步驟(1)所述的溫度為70~90°C。
[0008]步驟(1)所述的氯化 鈣/水/乙醇的三元溶液的摩爾比為1:8:0~1:8:2。
[0009]步驟(2)所述的攪拌溫度為30~70°C。
[0010]步驟(2)所述的絲素水溶液的質(zhì)量濃度為0.001~30 %。
[0011]步驟(3)所述的機械力分散方法為輕微研磨、風(fēng)力分散中的一種或者結(jié)合使用； 步驟(4)所用的多級分選篩目數(shù)范圍為2~10000，絲素粉的尺寸分布范圍根據(jù)篩的目
數(shù)可得到尺寸分布范圍為I~8000微米。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點在于:(1)易操作性:絲素粉的制備工藝簡單易于操作，不需要復(fù)雜的設(shè)備即可實現(xiàn)；(2)制備安全性:制備過程中不使用有毒或?qū)Νh(huán)境有污染的有機試劑，實現(xiàn)制備過程的安全環(huán)保；(3)樣品易保存性:水溶性的絲素粉經(jīng)凍干處理，易于長期保存，水溶性的特性使其能方便的作為添加劑加入到護膚品或者生物醫(yī)藥材料里，也可以將其進行水溶后進一步制備多種形式的再生絲素材料。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為實施例1所得到的平均尺寸為100微米左右的絲素粉圖片。
[0014]圖2為實施例1放大50倍后的掃描電鏡圖片。
[0015]圖3為實施例1放大200倍后的掃描電鏡圖片。
[0016]圖4為實施例3所得到的平均尺寸為300微米左右的絲素粉圖片。
[0017]圖5所示為實施例3放大50倍后的掃描電鏡圖片。
【具體實施方式】
[0018]實施例1:
(1)再生絲素溶液的提取:稱取20克的削口繭，置于0.5%的碳酸鈉溶液中煮沸I小時，將蠶絲清洗干凈，并置于恒溫干燥箱中50°C下烘干，溶解在80°C下，氯化鈣/水/乙醇摩爾比為1:8:2的三元溶液中，在蒸餾水中透析3天，抽濾除雜后得到純凈的再生絲素溶液；
(2)絲素水溶液的制備:再生絲素溶液在60°C下攪拌濃縮，得到絲素質(zhì)量濃度為15%的絲素水溶液；(3)水溶性絲素粉的制備:15%的絲素水溶液，在零下80°C預(yù)凍過夜，置于冷凍干燥機中24~48小時，得到絲素多孔海綿，再經(jīng)輕微研磨，即得到水溶性的絲素粉；
(4)不同尺寸的絲素粉的制備:經(jīng)研磨后的絲素粉依次經(jīng)過目數(shù)為80、160、200、400、1000的篩網(wǎng)，依次得到平均尺寸為180、100、80、40、15微米左右的絲素粉，如圖1所示為平均尺寸為100微米左右的絲素粉，呈現(xiàn)絲素特有的光澤質(zhì)感，圖2所示為其放大50倍后的掃描電鏡圖片，呈現(xiàn)片狀結(jié)構(gòu)，圖3所示為其放大200倍后的掃描電鏡圖片，其表面呈現(xiàn)蜂窩狀結(jié)構(gòu)。
實施例2:
(O再生絲素溶液的提取:稱取20克的繅絲，置于0.5%的碳酸鈉溶液中煮沸I小時，將蠶絲清洗干凈，并置于恒溫干燥箱中50°C下烘干，溶解在80°C下，氯化鈣/水/乙醇摩爾比為1:8:0.1的三元溶液中，在蒸餾水中透析3天，抽濾除雜后得到純凈的再生絲素溶液； (2)絲素水溶液的制備:再生絲素溶液在60°C下攪拌濃縮，得到絲素質(zhì)量濃度為5%的絲素水溶液；
(3)水溶性絲素粉的制備:5%的絲素水溶液，在零下80°C預(yù)凍過夜，置于冷凍干燥機中24~48小時，得到絲素多孔海綿，再經(jīng)風(fēng)力分散，即得到水溶性的絲素粉；
(4)不同尺寸的絲素粉的制備:經(jīng)分散后的絲素粉依次經(jīng)過目數(shù)為80、160、200、400、1000的篩網(wǎng)，依次得到平均尺寸為180、100、80、40、15微米左右的絲素粉。
[0019]實施例3:
(O再生絲素溶液的提取:稱取20克的繅絲，置于0.5%的碳酸鈉溶液中煮沸I小時，將蠶絲清洗干凈，并置于恒溫干燥箱中50°C下烘干，溶解在80 1:下，氯化鈣/水/乙醇摩爾比為1:8:2的三元溶液中，在蒸餾水中透析3天，抽濾除雜后得到純凈的再生絲素溶液；
(2)絲素水溶液的制備:再生絲素溶液在60°C下攪拌濃縮，得到絲素質(zhì)量濃度為10%的絲素水溶液；
(3)水溶性絲素粉的制備:10%的絲素水溶液，在零下80°C預(yù)凍過夜，置于冷凍干燥機中24~48小時，得到絲素多孔海綿，再經(jīng)輕微研磨，即得到水溶性的絲素粉；
(4)不同尺寸的絲素粉的制備:經(jīng)研磨后的絲素粉依次經(jīng)過目數(shù)為48的篩網(wǎng)，得到平均尺寸為300微米左右的絲素粉，如圖4所示為平均尺寸為300微米左右的絲素粉，呈現(xiàn)絲素特有的光澤質(zhì)感，圖5所示為其放大50倍后的掃描電鏡圖片，呈現(xiàn)片狀結(jié)構(gòu)。
[0020]實施例4:
(1)再生絲素溶液的提取:稱取20克的削口繭，置于0.5%的碳酸鈉溶液中煮沸I小時，將蠶絲清洗干凈，并置于恒溫干燥箱中50°C下烘干，溶解在80 1:下，氯化鈣/水/乙醇摩爾比為1:8:1的三元溶液中，在蒸餾水中透析3天，抽濾除雜后得到純凈的再生絲素溶液；
(2)絲素水溶液的制備:再生絲素溶液加入蒸餾水稀釋后，得到絲素質(zhì)量濃度為0.1%的絲素水溶液；
(3)水溶性絲素粉的制備:0.1%的絲素水溶液，在零下80°C預(yù)凍過夜，置于冷凍干燥機中24~48小時，得到絲素多孔海綿，再經(jīng)風(fēng)力分散，即得到水溶性的絲素粉；
(4)不同尺寸的絲素粉的制備:經(jīng)分散后的絲素粉依次經(jīng)過目數(shù)為500、8000的篩網(wǎng)，得到平均尺寸為25、1.5微米左右的絲素粉。
[0021]實施例5:(1)再生絲素溶液的提取:稱取20克的削口繭，置于0.5%的碳酸鈉溶液中煮沸I小時，將蠶絲清洗干凈，并置于恒溫干燥箱中50°C下烘干，溶解在80°C下，氯化鈣/水/乙醇摩爾比為1:8:1的三元溶液中，在蒸餾水中透析3天，抽濾除雜后得到純凈的再生絲素溶液；
(2)絲素水溶液的制備:再生絲素溶液在40°C攪拌濃縮后，得到絲素質(zhì)量濃度為20%的絲素水溶液；
(3)水溶性絲素粉的制備:20%的絲素水溶液，在零下80°C預(yù)凍過夜，置于冷凍干燥機中24~48小時，得到絲素多孔海綿，再經(jīng)輕微研磨再加上風(fēng)力分散，即得到水溶性的絲素粉；
(4)不同尺寸的絲素粉的制備:經(jīng)分散后的絲素粉依次經(jīng)過目數(shù)為10、50的篩網(wǎng)，得到平均尺寸為1700、270微米左右的絲素粉。
[0022]實施例6:
(1)再生絲素溶液的提取:稱取20克的削口繭，置于0.5%的碳酸鈉溶液中煮沸I小時，將蠶絲清洗干凈，并置于恒溫干燥箱中50°C下烘干，溶解在80 1:下，氯化鈣/水/乙醇摩爾比為1:8:2的三元溶液中，在蒸餾水中透析3天，抽濾除雜后得到純凈的再生絲素溶液；
(2)絲素水溶液的制備:再生絲素溶液加入蒸餾水稀釋后，得到絲素質(zhì)量濃度為1%的絲素水溶液；
(3)水溶性絲素粉的制備:1%的絲素水溶液，在零下80°C預(yù)凍過夜，置于冷凍干燥機中24~48小時，得到絲素多孔海綿，再經(jīng)風(fēng)力分散，即得到水溶性的絲素粉； (4)不同尺寸的絲素粉的制備:經(jīng)分散后的絲素粉依次經(jīng)過目數(shù)為500、5000的篩網(wǎng)，得到平均尺寸為25、2.5微米左右的絲素粉。
【權(quán)利要求】
1.一種水溶性絲素粉，其特征在于，尺寸分布范圍為I~8000微米，完全水溶性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水溶性絲素粉的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (1)再生絲素溶液的提取:削口繭或者繅絲進行脫膠處理，脫膠后的蠶絲清洗干凈烘干后，一定溫度下溶解在一定摩爾比的氯化鈣/水/乙醇的三元溶液中，經(jīng)透析抽濾除雜后得到純凈的再生絲素溶液； (2)絲素水溶液的制備:再生絲素溶液在一定溫度下攪拌濃縮或者加入蒸餾水稀釋，得到一定質(zhì)量濃度的絲素水溶液； (3)水溶性絲素粉的制備:一定濃度的絲素水溶液，在零下80°C預(yù)凍過夜，置于冷凍干燥機中24~48小時，得到絲素多孔海綿，再經(jīng)機械力分散，即得到水溶性的絲素粉； (4)不同尺寸的絲素粉的制備:經(jīng)研磨后的絲素粉經(jīng)多級分選篩處理得到不同尺寸分布的均勻的絲素粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水溶性絲素粉的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述的溫度為70~90°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水溶性絲素粉的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述的氯化鈣/水/乙醇的三元溶液的摩爾比為1:8:0~1:8:2。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水溶性絲素粉的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述的攪拌溫度為30~70°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水溶性絲素粉的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述的絲素水溶液的質(zhì)量濃度為0.00 1~30 %。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水溶性絲素粉的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述的機械力分散方法為輕微研磨、風(fēng)力分散中的一種或者結(jié)合使用。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水溶性絲素粉的制備方法，其特征在于，步驟(4)所用的多級分選篩目數(shù)范圍為2~10000，絲素粉的尺寸分布范圍根據(jù)篩的目數(shù)可得到尺寸分布范圍為I~8000微米。
【文檔編號】A61Q19/00GK103768654SQ201210397390
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月18日
【發(fā)明者】周涓, 施麗君, 魏岱旭, 朱君, 何丹農(nóng) 申請人:上海納米技術(shù)及應(yīng)用國家工程研究中心有限公司