亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        羊毛角蛋白溶液的離子液體法制備

        2015-06-11 14:24:52孫艷麗姚金波賈書(shū)剛
        紡織學(xué)報(bào) 2015年5期
        關(guān)鍵詞:角蛋白鱗片羊毛

        孫艷麗, 姚金波, 李 博, 賈書(shū)剛

        (1. 天津工業(yè)大學(xué) 紡織學(xué)院, 天津 300160; 2. 武漢紡織大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院,湖北 武漢 430073)

        ?

        羊毛角蛋白溶液的離子液體法制備

        孫艷麗1, 姚金波2, 李 博1, 賈書(shū)剛1

        (1. 天津工業(yè)大學(xué) 紡織學(xué)院, 天津 300160; 2. 武漢紡織大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院,湖北 武漢 430073)

        以離子液體1-烯丙基-3-甲基咪唑氯鹽([AMIM]Cl)為主溶劑,以巰基乙醇為輔助試劑,研究了羊毛纖維在該溶劑體系中的溶解行為。正交試驗(yàn)結(jié)果表明,在m(羊毛)∶m( [AMIM]Cl)∶m(巰基乙醇)=1∶8.5∶1、溫度為120 ℃、時(shí)間為7.5 h的條件下,羊毛纖維可全部溶解。分析可知,離子液體[AMIM]Cl的強(qiáng)極性作用利于打開(kāi)纖維內(nèi)部的氫鍵,巰基乙醇可有效拆開(kāi)二硫鍵,再輔以機(jī)械攪拌的剪切作用,可使纖維解體直至溶解。

        離子液體; 溶解; 羊毛纖維; 角蛋白

        羊毛具有許多優(yōu)良的特性,如彈性好,手感豐滿(mǎn),吸濕能力強(qiáng),保暖性好,不易沾污,光澤柔和,獨(dú)特的縮絨性等[1],然而,羊毛纖維在經(jīng)歷使用周期后將成為廢棄物。在現(xiàn)有的羊毛資源中,除品質(zhì)優(yōu)良的羊毛已得到充分的利用外,還有大量品質(zhì)較差的粗短毛以及紡織加工過(guò)程中形成的短絨等,它們因無(wú)紡織利用價(jià)值而成為廢棄物。上述廢棄物不僅帶來(lái)了環(huán)境壓力,而且也是對(duì)優(yōu)質(zhì)角蛋白資源的浪費(fèi)。因此,如何充分利用這些資源已經(jīng)引起了各行各業(yè)的關(guān)注,尤其希望將其溶解進(jìn)而制取再生角蛋白。

        離子液體是近年來(lái)新生的環(huán)保型溶劑,具有不揮發(fā)、溶解強(qiáng)、可調(diào)節(jié)、易回收等特性[2]。離子液體是由有機(jī)陽(yáng)離子和無(wú)機(jī)/有機(jī)陰離子構(gòu)成,在室溫呈液體狀態(tài)的鹽類(lèi)[3]。目前,離子液體多用于溶解纖維素[4-5],但由于離子液體能夠有效拆開(kāi)氫鍵,近年來(lái)人們開(kāi)始關(guān)注離子液體法溶解羊毛的研究[6-7]。

        為獲得高制得率、高分子質(zhì)量的角蛋白溶液,本文在選用離子液體的基礎(chǔ)上,加入適量的巰基乙醇以有效打開(kāi)角蛋白分子間—S—S—,進(jìn)而提高溶劑體系的溶解能力。

        1 試驗(yàn)部分

        1.1 試驗(yàn)材料、試劑與設(shè)備

        材料:羊毛毛條66支。試劑:巰基乙醇,分析純,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;1-烯丙基-3-甲基咪唑氯鹽([AMIM]Cl),上海成捷化學(xué)有限公司;亞硫酸氫鈉(NaHSO3),分析純,天津市化學(xué)試劑研究所;碳酸鈉(Na2CO3),分析純,天津市化學(xué)試劑研究所;無(wú)水乙醇,分析純,天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司;二氯異氰尿酸(DCCA),天津市化學(xué)試劑研究所。設(shè)備:數(shù)顯磁力攪拌器,鞏義市英峪儀器廠;DYY-6C型電泳儀,北京市六一儀器廠; BA2000電子顯微鏡,天津市二十八中儀器廠。

        1.2 羊毛去鱗片處理

        羊毛去鱗片工藝為:DCCA 6%(o.w.f)、浴比1∶25、pH值4.5、溫度25 ℃的條件下處理90 min;40 ℃、NaHSO33%(o.w.f)、浴比1∶25條件下處理15 min后,加入Na2CO3將pH值調(diào)節(jié)至8~9處理15 min,取出水洗,自然晾干。

        1.3 離子液體與巰基乙醇對(duì)羊毛的溶解

        將1 g去鱗片的羊毛纖維分別置于不同配比的溶劑體系中,觀察不同溫度下的溶解效果,以溶解時(shí)間和SDS-PAGE凝膠電泳作為考察指標(biāo),正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表1、2所示。

        表1 羊毛溶解的正交試驗(yàn)因素水平表Tab.1 Orthogonal factor level of dissolving of wool

        表2 羊毛溶解的正交試驗(yàn)Tab.2 Orthogonal experiment of dissolving of wool

        1.4 羊毛鱗片對(duì)溶解的影響

        去鱗片的羊毛纖維和未去鱗片的羊毛纖維各1 g,分別置于8.5 g[AMIM]Cl、1 g巰基乙醇組成的溶劑體系中,于120 ℃、機(jī)械攪拌(700 r/min)的條件下進(jìn)行溶解。用顯微鏡觀察溶解效果,溶解時(shí)間和SDS-PAGE凝膠電泳作為考察指標(biāo)。

        1.5 巰基乙醇對(duì)溶解的影響

        分別取2份1 g去鱗片處理的羊毛按表3的試驗(yàn)方案進(jìn)行溶解,具體試驗(yàn)安排如表3。用顯微鏡觀察溶解效果,溶解時(shí)間和SDS-PAGE凝膠電泳作為考察指標(biāo)。

        表3 溶解工藝對(duì)比Tab.3 Comparison dissolving process

        1.6 測(cè)試方法

        1.6.1 顯微鏡觀察

        在試樣的溶解過(guò)程中,使用顯微鏡在放大100倍條件下拍攝記錄羊毛溶解狀態(tài)。為了方便觀察,用弱酸性紅染料進(jìn)行著色。

        1.6.2 凝膠電泳(SDS-PAGE)

        采用SDS-聚丙烯酰胺(SDS-PAGE)凝膠電泳法。分離膠15%、濃縮膠5%,垂直平板電泳,加樣量5 μL,電極緩沖液Tris-HCl(pH=8.3)系統(tǒng),電壓80 V。標(biāo)準(zhǔn)蛋白Marker(14.4、22、31、43、66.2、97.4 ku)。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 羊毛鱗片對(duì)溶解的影響分析

        按1.4的方法進(jìn)行試驗(yàn),羊毛去鱗片溶解時(shí)間為7.5 h,羊毛未去鱗片溶解時(shí)間為9 h,具體溶解狀態(tài)及分子質(zhì)量分布結(jié)果見(jiàn)圖1、2。

        圖1 溶解效果對(duì)比(×100)Fig.1 Comparison of dissolving effect(×100). (a) Dissolving effect of removing scales; (b) Dissolving effect of keeping scales; (c) Dissolving effect without mercaptoethanol

        圖2 SDS-PAGE凝膠電泳羊毛角蛋白分子質(zhì)量Fig.2 SDS-PAGE gel electrophoretogram

        比較溶解時(shí)間可知,未去鱗片的羊毛需要的溶解時(shí)間較長(zhǎng)。比較圖1(a)、(b),未去鱗片的羊毛溶解得到的角蛋白不均勻且溶解不徹底,存在較多未徹底溶解的片段。去鱗片羊毛不僅溶解時(shí)間短,而且溶解的效果較未去鱗片的徹底,只存在少許未溶解的片段,得到角蛋白溶液更均勻。綜合分析可知,羊毛鱗片層對(duì)其溶解過(guò)程具有一定的消極影響,有研究結(jié)果表明鱗片表層和外層由于胱氨酸含量很高而極難溶解[8-9],圖1(b)中較多的片段有可能是鱗片表層和外層。鱗片層中存在大量的二硫鍵,雖然巰基乙醇可以打開(kāi)二硫鍵,離子液體對(duì)鱗片層也有一定的作用[10],但受鱗片中網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)交聯(lián)的影響,導(dǎo)致溶解過(guò)程中溶劑對(duì)其溶脹作用減弱。同時(shí)在羊毛去鱗片處理中,雖然DCCA反應(yīng)主要發(fā)生在羊毛的鱗片層部位,但對(duì)羊毛內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有一定影響,也導(dǎo)致其易于溶解。

        圖2中a為Mark電泳譜帶,1、2分別為去鱗片羊毛及未去鱗片羊毛溶解得到角蛋白的分子質(zhì)量電泳譜帶。分析可知,1、2號(hào)樣品分子質(zhì)量分布相同,角蛋白分子質(zhì)量分布較寬,主要分布在31、43、66.2 ku和14.4~22 ku,還有少量分布在14.4 ku以下。綜合分析可知,去鱗片與處理過(guò)程不但不會(huì)影響制得的角蛋白的分子質(zhì)量,而且有利于羊毛溶解的均勻性。

        2.2 巰基乙醇對(duì)溶解的影響分析

        按照1.5小節(jié)工藝進(jìn)行試驗(yàn),加巰基乙醇所需的溶解時(shí)間為7.5 h,不加巰基乙醇所需的溶解時(shí)間為13.5 h,比較溶解時(shí)間可知,不加巰基乙醇溶解羊毛需要的時(shí)間更長(zhǎng),觀察圖1(c)可見(jiàn)羊毛溶解得到的角蛋白均勻性較好,但仍存在少量未溶解的片段。顯然,巰基乙醇對(duì)—S—S—的反應(yīng)能力有利于離子液體對(duì)纖維的溶脹乃至溶解作用。

        在圖2中3為不加巰基乙醇溶解羊毛得到角蛋白的分子質(zhì)量電泳譜帶。對(duì)比1、3可知,加與不加巰基乙醇得到的角蛋白分子質(zhì)量具有大體相同的分布。但由不加巰基乙醇溶解羊毛工藝得到角蛋白分子質(zhì)量在31~66.2 ku的分布明顯比加巰基乙醇溶解工藝寬一些,說(shuō)明巰基乙醇的加入使羊毛徹底溶解。綜合分析可知,巰基乙醇的加入不僅縮短溶解的時(shí)間,而且有利于打開(kāi)二硫鍵使纖維徹底溶解。

        2.3 溶解工藝優(yōu)化

        按1.3小節(jié)工藝將羊毛溶解,以溶解時(shí)間及分子質(zhì)量作為考察指標(biāo)進(jìn)行工藝優(yōu)化。溶解時(shí)間的具體結(jié)果如表4、5所示。

        表4 溶解時(shí)間Tab.4 Dissolution time

        表5 溶解時(shí)間的主次因素分析Tab.5 Analysis of primary and secondary factors of dissolution time

        由表4、5可知,影響溶解時(shí)間的主次因素次序?yàn)椋簻囟?巰基乙醇的用量>[AMIM]Cl的用量??梢钥闯觯S著溫度的升高、巰基乙醇和[AMIM]Cl用量的增加,溶解時(shí)間不斷縮短。

        制得的羊毛角蛋白分子質(zhì)量分布如圖3所示。圖中a為Mark電泳譜帶,1~9為1~9號(hào)樣品電泳譜帶。分析可知,1~9號(hào)樣品分子質(zhì)量分布大致相同,角蛋白分子量分布較寬,分子質(zhì)量集中在31、43、66.2 ku和14.4~22 ku,在14.4 ku以下的分布隨工藝不同而存在差異。3、5、7號(hào)樣品的分子質(zhì)量同其他樣品相比,因?yàn)槭褂玫臏囟茸罡撸?2 ku以下的分布較寬,高分子質(zhì)量的條帶明顯減少,說(shuō)明此時(shí)羊毛角蛋白發(fā)生不同程度的降解。

        圖3 正交試驗(yàn)SDS-PAGE凝膠電泳羊毛角蛋白分子質(zhì)量結(jié)果Fig.3 SDS-PAGE gel electrophoretogram of orthogonal experiments

        綜合分析可知,影響羊毛溶解的最關(guān)鍵因素是溫度,盡管高溫有利于羊毛的溶解,但對(duì)分子質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生一定的影響,羊毛角蛋白易發(fā)生降解。為減少角蛋白的降解,并保證羊毛在較短時(shí)間內(nèi)溶解,則將溫度選取為120 ℃。[AMIM]Cl的用量對(duì)溶解時(shí)間產(chǎn)生的影響最小,說(shuō)明當(dāng)其用量達(dá)到一定值時(shí),溶解時(shí)間的變化并不大,但從成本、操作性和溶解效率的角度出發(fā),[AMIM]Cl的用量以8.5 g(以1 g羊毛計(jì)量)為最好。巰基乙醇用量對(duì)溶解時(shí)間的影響較大,增加用量可明顯縮短溶解時(shí)間,且對(duì)分子質(zhì)量影響較小,以 1 g/g羊毛為宜。

        離子液體[Amim]Cl、巰基乙醇溶解體系溶解羊毛的最佳工藝為:m(羊毛)∶m([AMIM]Cl)∶m(巰基乙醇)=1∶8.5∶1,溫度120 ℃,機(jī)械攪拌(700 r/min)。

        3 結(jié) 論

        1)巰基乙醇與離子液體[AMIM]Cl配合使用可以高效溶解羊毛,最終獲得透明淡黃色角蛋白溶液,通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化的溶解工藝為:m(羊毛)∶m([AMIM]Cl)∶m(巰基乙醇)=1∶8.5∶1,溫度120 ℃,機(jī)械攪拌(700 r/min)。

        2)去除羊毛鱗片可以有效提高溶解效率,角蛋白質(zhì)溶液的分子質(zhì)量分布主要集中在31、43、66.2 ku和14.4~22 ku,也有少量分布在14.4 ku以下。

        FZXB

        [1] 蔡再生.纖維化學(xué)與物理[M].北京:中國(guó)紡織出版社,2004. CAI Zaisheng. Chemistry and Physics of Fiber[M]. Beijing: The Textile Industry Publishing,2004.

        [2] 趙玲,湯堯旭,趙瑞芳.羽毛在離子液體中的溶解及再生研究[J].毛紡科技,2010,38(8):1-5. ZHAO Ling, TANG Yaoxu, ZHAO Ruifang. Dissolution and regeneration of feather keratins in ionic liquids[J]. Wool Textile Journal, 2010, 38(8):1-5.

        [3] SEDDON K R. Ionic liquids for clean technology[J].Chem Biotechnol, 1997(2):351-356.

        [4] 盧蕓,孫慶豐,于海鵬.離子液體中的纖維素溶解、再生材料制備研究進(jìn)展[J].有機(jī)化學(xué),2010,30(10):1593-1602. LU Yun, SUN Qingfeng, YU Haipeng, et al. Dissolution and regeneration of cellulose and development in processing cellulose-based materials with ionic liquids[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2010, 30(10): 1593-1602.

        [5] ROY M. Broughton investigation of organic liquids for fiber extrusion[J].National Textile Center Annual Report,2006(9): 1-8.

        [6] XIE Haibo. Ionic liquids as novel solvents for the dissolution and blending of wool keratin fibers[J].Green Chem,2005(7): 606-608.

        [7] 王明,汪青,王懷芳,等.用離子液體溶解羊毛纖維的研究[J].中原工學(xué)院學(xué)報(bào),21(6):52-54. WANG Ming, WANG Qing, WANG Huaifang, et al. Dissolved wool fiber with ionic liquids[J]. Journal of Zhongyuan Universit of Technology, 21(6):52-54.

        [8] 王江波,劉建勇,王潔.基于新型還原劑羊毛角蛋白的高效溶解[J].材料導(dǎo)報(bào):研究篇B,2012,26(3):7-9. WANG Jiangbo, LIU Jianyong, WANG Jie, et al. The efficient dissolution of wool based on new reductant[J]. Mater Rev:Res B,2012,26(3):7-9.

        [9] DANIEL J CLINE, SARAH E Redding, STEPHEN G Bronhawn. New water-soluble phosphines as reductants of peptide and protein disulfide bonds:Reactivity and membrane permeability[J].Biochemistry,2004,43(48):15195-15203.

        [10] 袁久剛,范雪榮,王強(qiáng).離子液體對(duì)羊毛纖維的改性作用[J].紡織學(xué)報(bào),2008,29(8):60-62. YUAN Jiugang, FAN Xuerong, WANG Qiang. Modification of wool fibers using ionic liquid[J]. Journal of Textile Research,2008,29(8):60-62.

        Preparation of wool keratin solution with ionic liquid

        SUN Yanli1, YAO Jinbo2, LI Bo1, JIA Shugang1

        (1.SchoolofTextile,TianjinPolytechnicUniversity,Tianjin300160,China; 2.SchoolofChemicalEngineering,WuhanTextileUniversity,Wuhan,Hubei430073,China)

        The dissolution of wool fiber was studied in the solvent system with 1-allyl-3-methyl imidazole chloride (AMIM [Cl]) as main solvent and mercaptoethanol as auxiliary reagent. The orthogonal experiments result indicates that the optimal dissolving process of wool fabric was thatm(wool):m(AMIM[Cl]):m(mercaptoethanol)=1∶8.5∶1, temperature at 120 ℃ and time for 7.5 h. Under these treatment conditions, wool fibers can be completely dissolved. The polarity of AMIM[Cl] and mercaptoethanol can open the hydrogen bonds and disulfide bonds, in combination with the shearing of mechanical mixing, wool fiber can be dissolved.

        ionic liquid; dissolve; wool fiber; keratin

        2014-03-31

        2014-08-11

        國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2014BAE01B02)

        孫艷麗(1989—),女,碩士生。研究方向?yàn)槔w維結(jié)構(gòu)與性能。姚金波,通信作者,E-mail:yao_yaojinbo@tjpu.edu.cn。

        10.13475/j.fzxb.20140307304

        TS 195.5

        A

        猜你喜歡
        角蛋白鱗片羊毛
        重組角蛋白單體外源表達(dá)、純化及鑒定
        金錢(qián)龍
        國(guó)際羊毛局2021/22秋冬羊毛趨勢(shì)預(yù)測(cè)
        沒(méi)有腳也能走路的蛇
        薅羊毛是一種享受
        Golden fleecers
        兔毛角蛋白的制備及其在防曬化妝品中的應(yīng)用
        摸羊毛
        鱗片辨年齡
        小布老虎(2016年18期)2016-12-01 05:47:34
        角蛋白材料在生物領(lǐng)域中的應(yīng)用
        大科技(2016年29期)2016-07-14 08:52:43
        欧洲熟妇色xxxx欧美老妇软件 | 永久免费人禽av在线观看| 真人与拘做受免费视频| 亚洲伊人久久成人综合网| 色婷婷综合久久久久中文| 8888四色奇米在线观看| 奇米影视久久777中文字幕| 久久久久久久98亚洲精品| 亚洲乱在线播放| 亚洲高清自偷揄拍自拍| 日韩三级一区二区三区| 日韩乱码人妻无码中文字幕久久| 色窝窝在线无码中文| 中文字幕乱码亚洲无线| 自由成熟女性性毛茸茸应用特色| 精品国产粉嫩内射白浆内射双马尾 | 青草国产精品久久久久久| 亚洲图区欧美| 亚洲中文字幕乱码一二三区| 日本一区二区三区视频免费在线 | 日本一区二区三区四区高清不卡 | 精品黑人一区二区三区久久hd | 区一区二区三免费观看视频| 永久亚洲成a人片777777| 成人午夜性a级毛片免费| 亚洲国产成人久久一区www妖精| 黑人一区二区三区高清视频| 成人日韩精品人妻久久一区| 色欲人妻综合网| 欧美视频久久久| 国产精品久久久久亚洲| 亚洲av永久一区二区三区| 777精品出轨人妻国产| 久久亚洲色www成人欧美| 男人扒开女人双腿猛进女人机机里 | 国产精品女同一区二区| 岛国av一区二区三区| 国产最新女主播福利在线观看| 精品国产麻豆免费人成网站 | 中国精品视频一区二区三区 | 国产自拍av在线观看视频|