蚕丝蛋白显色性修饰及其机理研究

发布时间：2020-11-19 12:46

　　 蚕丝由丝素和包裹在丝素外面的丝胶组成,服饰等丝织品是脱去大部分丝胶的丝素纤维织物,丝织物的丝胶练减率对其品质有很大的影响,控制好练减率是蚕丝织物精练生产的重点。同时,丝素蛋白已成为制作生物医学材料的重要来源,研究蚕丝蛋白的化学修饰对蚕丝蛋白材料功能化具有重要的意义。本论文工作由两部分组成。第一部分是利用丝胶蛋白中酪氨酸与重氮盐偶合显色的特征反应,对蚕丝织物精练生产脱落下来的丝胶进行显色性修饰,进而通过测试显色精练液的吸光度,以期建立推算生产过程丝胶练减率的测试方法。具体是绘制了氨基酸模拟丝胶蛋白偶合显色的吸光度—氨基酸浓度标准工作曲线,并研究了重氮盐的稳定性、偶合反应pH值对偶合吸光度的影响,以及丝胶蛋白碱水解后的沉淀物成分等。研究结果表明,用于偶合显色的重氮盐应在0℃配制并能稳定保存;偶合反应pH值控制在10左右时,偶合效率较高;精练液经过碱水解后的偶合吸收光谱最大吸收峰与酪氨酸偶合吸收光谱一致;由精练残液碱水解后与重氮盐偶合显色推导的练减率较实际练减率低(3.6±0.05)%。同时发现精练液碱水解沉淀物不含丝胶成分,该沉淀物是精练助剂沉淀。论文第二部分,是采用芳伯胺类显色性修饰剂对蚕丝素蛋白进行显色性修饰,为了研究这个修饰的条件及其Mannich反应修饰机理,筛选出特定结构的芳伯胺染料,在课题组利用氨基酸模拟丝素蛋白修饰的前期工作基础上,采用芳伯胺染料作为修饰剂对色氨酸进行Mannich修饰,对产物进行分离纯化,借助质谱、红外光谱、核磁等一系列表征手段对反应产物进行分析研究。研究结果表明,蚕丝织物经过芳伯胺染料Mannich反应修饰后,蚕丝织物的颜色深度K/S值达到16,经过DMF剥色后的K/S值依然可以高达14,表明芳伯胺染料经Mannich反应成功修饰到了蚕丝素蛋白上。同时,色氨酸模拟芳伯胺染料Mannich反应的实验表明有新物质的产生,利用薄层色谱法清晰可见新物质点,从质谱图上可见质荷比为570的离子峰,由红外光谱可见芳伯胺化合物上的伯氨双峰变为仲氨单峰,核磁H谱发现三个亚甲基峰,Mannich反应的作用位点在色氨酸上吲哚环的氮原子上。综上所述,利用丝胶蛋白中的酪氨酸与重氮盐偶合显色的特征反应,对蚕丝丝胶进行显色性修饰,可以建立推算生产过程丝胶练减率的测试方法,该测试结果比实际练减率低(3.6±0.05)%,可以作为蚕丝精练过程的监控手段。采用芳伯胺染料作为修饰剂对蚕丝素进行Mannich反应修饰,在蚕丝素上形成了牢固的修饰产物,可以推断蚕丝素中的色氨酸和芳伯胺染料发生Mannich反应修饰,Mannich反应的作用位点在色氨酸上吲哚环的氮原子上。
【学位单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS102.33
【部分图文】：

胺；Ⅱ：甲醛或其他醛；Ⅲ：含有一个或多个活泼氢的化合物；Ⅳ：曼图 1.2 Mannich 反应通式构特征由丝素(Silk Fibroin)和包裹在丝素外面的丝胶(Silk Sericin)组成分，位于蚕丝的内层，约占蚕丝总质量的 70～80%，丝胶蛋白蛋白纤维的胶粘剂和保护物，包裹在丝素蛋白纤维的外层，约30%[39-45]。在日常生活中用到的蚕丝织物等一般都是经过除去大白制品。蚕丝结构示意图如下图 1.3 所示。

理工大学硕士学位论文 蚕丝蛋白显色性修饰及其机理Ⅰ：伯、仲胺；Ⅱ：甲醛或其他醛；Ⅲ：含有一个或多个活泼氢的化合物；Ⅳ：曼尼希碱图 1.2 Mannich 反应通式2 蚕丝蛋白结构特征蚕丝主要是由丝素(Silk Fibroin)和包裹在丝素外面的丝胶(Silk Sericin)组成，丝素蛋蚕丝的主体部分，位于蚕丝的内层，约占蚕丝总质量的 70～80%，丝胶蛋白在蚕吐丝程中作为丝素蛋白纤维的胶粘剂和保护物，包裹在丝素蛋白纤维的外层，约占整体蚕质量的 20～30%[39-45]。在日常生活中用到的蚕丝织物等一般都是经过除去大部分丝胶剩下的丝素蛋白制品。蚕丝结构示意图如下图 1.3 所示。

茚三酮的显色反应在生化研究中是一个重要的反应，尤其在研，该反应非常灵敏，可以用于在纸上层析、电泳法定性定量分鉴别等方面。反应法是由两分子的尿素在加热的条件下，放出一分子的氨后形成的产性溶液中能形成一种紫色络合物，这种反应称为双缩脲反应。析中也得到了广泛应用，由于蛋白质中具有许多的酰胺基或者以蛋白质也能发生类似的反应[67-71]。蛋白质与铜离子在碱性溶，在一定条件下，这种反应形成的产物颜色深浅与蛋白质的含量光区有最大吸收波长，所以可以利用吸光度法去定性定量测量蛋理如下图 1.5 所示。
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本文编号：2890027