[发明专利]一种提取羊毛角蛋白的方法

说明书

本发明涉及羊毛角蛋白提取领域，公开了一种提取羊毛角蛋白的方法，采用亚硫酸钠对羊毛进行还原预处理，破坏鳞片层后，用1‑乙基‑3‑甲基咪唑磷酸二乙酯盐离子液体、1‑烯丙基‑3‑甲基咪唑醋酸盐离子液体与二甲基亚砜混合溶液在超声的作用下溶解羊毛提取角蛋白，通过离心，取上清液进行透析和冷冻干燥即可得到纯净的羊毛角蛋白粉末。本发明提供的方法操作简单，提取率高，且获得的羊毛角蛋白纯度高。

技术领域

本发明涉及羊毛角蛋白提取领域，尤其涉及一种提取羊毛角蛋白的方法。

背景技术

全世界每年都有数以万吨计的羊毛角蛋白被填埋，不仅造成资源的巨大浪费，也导致了严重的环境污染问题。废弃羊毛是一种重要、廉价的角蛋白资源之一，具有极高的研究利用价值。

羊毛是一种动物纤维，蛋白质含量大约为99%，羊毛角蛋白由18种氨基酸组成，其中胱氨酸残基占12%。羊毛角蛋白的结构由微原纤和纤间基质构成，微原纤由低硫蛋白构成，微原纤间的基质由高硫蛋白构成和高甘酪蛋白组成。因此溶解羊毛提取角蛋白是解决资源短缺和资源浪费的重要手段。

目前，废弃羊毛的溶解方法主要有机械法、氧化法、还原法、酸碱法、金属盐法等，这些方法对羊毛角蛋白提取往往不够彻底，不能将羊毛中的角蛋白完全提取出来，因此需要开发一种能够尽可能完全提取羊毛中的角蛋白，提高资源的利用率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种提取羊毛角蛋白的方法。本发明先采用亚硫酸钠对羊毛进行还原预处理，破坏鳞片层后，再用1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐离子液体、1-烯丙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体与二甲基亚砜混合溶液在超声的作用下溶解羊毛提取角蛋白，通过离心，取上清液进行透析和冷冻干燥即可得到纯净的羊毛角蛋白粉末。本发明提供的方法操作简单，获得的羊毛角蛋白纯度高。

本发明的具体技术方案为：一种提取羊毛角蛋白的方法，以g和mL计，步骤如下：

A)取羊毛添加至乙醇中，搅拌1-3h后，用去离子水冲洗并烘干。

B)取4-6g烘干的羊毛以1：18-20 的浴比添加至CB 9.6缓冲液中，加入1-1.4g亚硫酸钠，在55-65℃下反应25-35min，用去离子水冲洗3-5次烘干。

本发明使用亚硫酸钠对羊毛进行还原预处理，破坏鳞片层，为后续的羊毛溶解打开通道。

C)取步骤B)处理后的羊毛1.8-2.2g浸入18-22ml 1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐离子液体中，再加入20-25ml的二甲基亚砜，进行超声处理。

D)向步骤C）所得溶液中加入18-22ml 1-烯丙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体，再加入20-25ml的二甲基亚砜，进行超声处理。

离子液体是一种绿色溶剂，不会对环境造成污染。本发明使用两种离子液体，1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐离子液体和1-烯丙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体分别能够高效打开羊毛中的氢键和二硫键，起到协同作用，从而提高羊毛角蛋白的提取率。

此外，本发明将二甲基亚砜与离子液体混合，有利于降低离子液体体系粘度，促进羊毛溶解，同时可降低离子液体的成本。

本发明对溶解体系进行超声处理，增大物理剪切的作用，从而促进羊毛角蛋白在离子液体的溶解，缩短溶解时间。

E)将步骤D)所得溶液离心处理，离心速率为7000-8000r/min，离心时间为8-12min，取上层清液。

F)将上清液装入透析袋透析，冷冻干燥，研磨，得到羊毛角蛋白。

作为优选，步骤A)中，称取8-12g羊毛添加至180-200ml乙醇中，在40℃下搅拌2h后，用去离子水冲洗3-5次烘干。