本文關(guān)鍵詞：助溶劑對(duì)離子液體溶解羊毛角蛋白的影響規(guī)律

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【摘要】：角蛋白作為一種生物可降解和生物相容性高的天然高分子,在羊毛中含量豐富,可廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥和生物材料領(lǐng)域。與傳統(tǒng)溶劑相比,離子液體在溶解羊毛角蛋白方面展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景,但是提高角蛋白的溶解效率和縮短溶解時(shí)間至關(guān)重要。本研究設(shè)計(jì)合成了四種離子液體[BMIM][H_2PO_4]、[BMIM][HSO_4]、[BMIM][DBP]和[BMIM][DMP]溶解羊毛角蛋白,選取了十二烷基磺酸鈉、尿素和己內(nèi)酰胺作為助溶劑,無(wú)水乙醇、丙酮、水、甲醇和乙酸作為凝固劑,考察了溫度、離子液體種類、溶解氣氛、助溶劑種類以及凝固劑對(duì)羊毛角蛋白溶解性能和再生角蛋白性能的影響。研究結(jié)果表明:相同的溫度下,[BMIM][DMP]溶解羊毛角蛋白所用的時(shí)間最短;助溶劑可以協(xié)同打破氫鍵、二硫鍵,有效的縮短羊毛溶解時(shí)間,以尿素作為助溶劑溶解效果最好;甲醇為凝固劑再生出的角蛋白顏色純凈,結(jié)構(gòu)疏松,再生的角蛋白表面為鱗片狀的結(jié)構(gòu),且角蛋白的結(jié)構(gòu)重現(xiàn)性較好。論文主要?jiǎng)?chuàng)新性工作及成果如下:(1)設(shè)計(jì)合成了兩種酸性離子液體[BMIM][H_2PO_4]、[BMIM][HSO_4]和兩種磷酸酯類離子液體[BMIM][DBP]、[BMIM][DMP]。系統(tǒng)的考察了四種離子液體對(duì)溶解羊毛角蛋白的影響規(guī)律。離子液體的陰離子結(jié)構(gòu)對(duì)角蛋白溶解有很大影響,且磷酸酯類離子液體比酸性離子液體的溶解效果好。四種離子液體溶解羊毛角蛋白的時(shí)間順序?yàn)閇BMIM][DMP][BMIM][DBP][BMIM][HSO_4][BMIM][H_2PO_4];羊毛/ILs質(zhì)量比為1/20,溫度為120?C時(shí),[BMIM][DMP]溶解羊毛角蛋白的時(shí)間最短為10.5 h,氮?dú)夥諊码x子液體角蛋白溶液流變性能更好。(2)研究了不同助溶劑對(duì)離子液體[BMIM][DMP]溶解羊毛角蛋白的協(xié)同作用。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)尿素作為助溶劑時(shí)溶解相同的羊毛角蛋白所需的時(shí)間最短,而己內(nèi)酰胺作為助溶劑溶解時(shí)間最長(zhǎng)。助溶劑是通過(guò)其協(xié)同打破角蛋白大分子中的氫鍵和二硫鍵來(lái)加快溶解速度。尿素可以在角蛋白分子中更快的建立起新的氫鍵二硫鍵網(wǎng)絡(luò),所以助溶效果最好。當(dāng)助溶劑尿素與離子液體的質(zhì)量比為2.0%,羊毛/ILs質(zhì)量比為1/20時(shí),溶解角蛋白時(shí)間最短為4.5 h,且助溶劑的加入對(duì)再生角蛋白結(jié)構(gòu)和性能幾乎沒(méi)有影響。(3)考察了凝固劑乙醇、丙酮、水、甲醇和乙酸對(duì)再生角蛋白性能的影響。結(jié)果表明:甲醇作為凝固劑,能提高角蛋白再生效率,且以甲醇為凝固劑再生的角蛋白結(jié)構(gòu)重現(xiàn)性最好;研究了純化離子液體的方法,結(jié)果發(fā)現(xiàn)加熱法能較好的實(shí)現(xiàn)水溶性蛋白的沉淀和離子液體的純化,同時(shí)考察了加熱溫度對(duì)于凝固浴中水溶性蛋白沉淀效果的影響,結(jié)果表明85?C下為加熱沉淀水溶性蛋白的最佳溫度。
【關(guān)鍵詞】：離子液體 角蛋白 溶解 助溶劑 凝固浴 協(xié)同作用
【學(xué)位授予單位】：曲阜師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O645.1;O636
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 前言8-17
• 1.1 離子液體8-12
• 1.1.1 離子液體的定義和發(fā)展8-9
• 1.1.2 離子液體的種類及合成方法9-11
• 1.1.3 離子液體的應(yīng)用11-12
• 1.2 角蛋白的溶解再生12-14
• 1.2.1 提取角蛋白的意義12
• 1.2.2 角蛋白的溶解方法12-13
• 1.2.3 離子液體回收13-14
• 1.3 課題的提出14-17
• 1.3.1 研究的現(xiàn)狀及問(wèn)題14-15
• 1.3.2 研究思路15-17
• 第2章 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器及角蛋白溶解分析方法17-21
• 2.1 主要實(shí)驗(yàn)原料和試劑17-18
• 2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器18
• 2.3 角蛋白的溶解和再生方法18-19
• 2.4 分析方法19-21
• 2.4.1 紅外光譜(FTIR)分析19
• 2.4.2 X射線衍射分析(XRD)19
• 2.4.3 核磁分析（NMR）19-20
• 2.4.4 熱性能分析20
• 2.4.5 表面形貌觀察(SEM)20-21
• 第3章 離子液體設(shè)計(jì)合成及溶解角蛋白21-35
• 3.1 引言21
• 3.2 離子液體的合成與表征21-27
• 3.2.1 離子液體的制備方法21-22
• 3.2.2 離子液體的表征22-27
• 3.3 角蛋白溶解再生結(jié)果與討論27-34
• 3.3.1 離子液體溶解羊毛角蛋白的方法27
• 3.3.2 離子液體溶解羊毛的微觀過(guò)程27-29
• 3.3.3 溫度對(duì)離子液體溶解羊毛角蛋白的影響29-30
• 3.3.4 離子液體結(jié)構(gòu)對(duì)溶解羊毛角蛋白的影響30-31
• 3.3.5 反應(yīng)氣氛對(duì)離子液體溶解羊毛角蛋白的影響31-34
• 3.4 小結(jié)34-35
• 第4章 助溶劑對(duì)離子液體溶解羊毛角蛋白的影響規(guī)律35-45
• 4.1 引言35
• 4.2 助溶劑協(xié)同離子液體溶解羊毛角蛋白的方法35-36
• 4.3 助溶劑對(duì)角蛋白溶解的影響36-37
• 4.4 再生角蛋白的表征37-43
• 4.5 小結(jié)43-45
• 第5章 凝固劑對(duì)再生角蛋白結(jié)構(gòu)和性能的影響45-62
• 5.1 引言45
• 5.2 不同凝固劑再生角蛋白45-53
• 5.2.1 羊毛角蛋白的再生方法45-46
• 5.2.2 角蛋白再生46-47
• 5.2.3 不同凝固劑再生角蛋白的表征47-53
• 5.3 凝固浴中水溶性蛋白的分離和離子液體的純化53-61
• 5.3.1 水溶性蛋白的沉淀和離子液體的純化方法54
• 5.3.2 標(biāo)準(zhǔn)蛋白曲線和標(biāo)準(zhǔn)離子液體電導(dǎo)率曲線的繪制方法54-55
• 5.3.3 加熱溫度和加熱時(shí)間對(duì)水溶性蛋白沉淀情況的影響55-57
• 5.3.4 冷過(guò)濾和熱過(guò)濾對(duì)凝固浴中殘留水溶性蛋白含量的影響57
• 5.3.5 凝固浴中水溶性蛋白的沉淀和離子液體純化57-58
• 5.3.6 水溶性蛋白的表征58-60
• 5.3.7 回收ILs表征60-61
• 5.4 小結(jié)61-62
• 第6章 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-69
• 碩士期間發(fā)表文章69-70
• 致謝70

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