鸡蛋壳膜的溶解和成膜方法技术

鸡蛋壳膜的溶解和成膜方法，属于生物材料制备技术领域。该方法以含有一定浓度的β－硫代丙酸和有机酸组成的水溶液作为共溶剂，将鸡蛋壳膜加入到溶剂中，然后加热到８０～９５℃下并连续搅拌，使其完全溶解；然后用离心的方法分离并除去其中的沉淀性物质，将分离液直接浇注在玻璃板或不锈钢板上放置，待分离液逐渐干燥并形成薄膜后，用甲醇洗涤、磷酸盐缓冲液使之中和至中性，并用去离子水洗涤后干燥剥离，即可制成平面状的鸡蛋壳薄膜。本发明专利技术方法制备的鸡蛋壳浇注膜产品即不含有有毒的残留溶剂，也不需要在使用时另外加入特定的交联剂，可以在包括生物材料在内的各种材料领域中获得广泛的应用。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于生物材料制备
目前，有关鸡蛋壳膜的溶解方法也有少量的研究报道，如李吕梁等人(李吕梁，蛋膜素的提取工艺及其在化妆品中的应用，CN 1111514A)通过用NaOH和乙醇溶液使其溶解获得了壳膜素的水溶液，并将其应用在化妆品中；Takahashi等人(Koji Takahashi，kohkichi Shirai，Miki Kitamura，and Makoto Hattori，soluble egg shell membrane protein as a regulatingmaterial for collagen matrix reconstruction，Biosci. Biotech. Biochem1996，60(8)1299-1302)通过甲酸氧化/胃蛋白酶分解的方法制备了溶解性的鸡蛋壳膜，产率在16~39％之间。而经以上两种溶解方法所得到的产品，由于造成了鸡蛋壳中各种成分分子在结构上的极度破坏，因此在实际应用时必须加入特定的交联剂才能成膜，但特定的交联剂加入，不仅大大增加了鸡蛋壳膜材料的成本，而且势必在鸡蛋壳膜中引入一定的生物毒性，将极大地限制其作为生物材料方面的应用。除以上方法外，QP公司(QP CORP，Acid forming thin layer of soln and drying mfgmodified eggshell membrane for treating cuts-comprises solubilising membrane withthiopropionic acid，forming thin layer of soln and drying，JP06192443-A)报道了采用β-硫代丙酸溶解鸡蛋壳膜并制备成平面状薄膜的方法。但由于该方法在制备过程中采用高浓度的剧毒、有恶臭气味的β-硫代丙酸溶剂，其不仅价格昂贵，而且非常难以从鸡蛋壳膜产品中去除。因此，也不利于在生物材料方面的应用。本专利技术的技术方案如下一种，其特征在于该方法依次包括如下步骤(1)在纯水中分别加入β-硫代丙酸和有机酸，制成摩尔浓度为0.5～5.0的β-硫代丙酸和质量百分浓度为0.5～30％的有机酸组成的水溶液，以该溶液作为共溶剂；(2)以鸡蛋壳膜与共溶剂之比为5～75克/升，将共溶剂加入到鸡蛋壳膜中，然后在80～95℃温度下将其加热，并连续搅拌，直至使鸡蛋壳膜溶解；(3)将上述溶有鸡蛋壳膜的溶液冷却至室温，用离心的方法分离并除去其中的沉淀性物质，将分离液直接浇注在玻璃板或不锈钢板上放置，待分离液逐渐干燥并形成薄膜以后，然后依次用一定量的甲醇洗涤，并用磷酸盐缓冲液(PBS)使之中和至中性，并用去离子水洗涤后干燥剥离，即可制成平面状的鸡蛋壳薄膜。本专利技术中所述的有机酸为具有CnH2n+1COOH(式中n≤2)分子结构特征的物质，各种有机酸可以单独使用也可以配合使用，优选为甲酸、乙酸或丙酸。本专利技术提出的，由于采用β-硫代丙酸和有机酸组成的水溶液作为共溶剂，则一方面大大减少了昂贵的、有恶臭气味的β-硫代丙酸的用量，不但大幅度的降低了成本，而且有利于产品中β-硫代丙酸能被更容易地去除；鸡蛋壳膜在成膜干燥后，本方法依次采用甲醇洗涤，并用PBS缓冲溶液使之中和至中性及去离子水洗涤，也进一步保证了β-硫代丙酸能被完全去除干净。因此，本专利技术的产品既不含有有毒的残留溶剂，也不需要在使用时另外加入特定的交联剂，而且溶剂的成本低，全面地避免了上述现有技术产品中的不足之处，可以在包括生物材料在内的各种材料领域中获得广泛的应用。实施例1制备含有摩尔浓度为1.25β-硫代丙酸、质量百分比浓度为10％7酸的水溶液(共溶剂)，将60克干燥的鸡蛋壳膜加入到2升的共溶剂中，一边搅拌一边将温度升至80℃保持，发现20.5小时后鸡蛋壳膜几乎全部溶解，将该溶液从加热器上取下待冷却至室温时，将其用离心机分离并除去其中的少量沉淀性物质，取一定量的分离液浇注在水平放置的玻璃板上，若干小时后，当透明的分离液已逐渐成膜并不再具有流动性时，依次将其用一定量的甲醇洗涤、PBS缓冲液使之中和至中性，然后用去离子水洗涤后，将其干燥并剥离即可制得平面状的鸡蛋壳膜，该鸡蛋壳膜完全没有β-硫代丙酸的恶臭气味。实例2～实例10制备方法和过程同实施例1，只是将原料鸡蛋壳膜(ESM)量、β-硫代丙酸的浓度，有机酸的种类和浓度，以及溶解温度等进行了相应的改变，各自的条件和所得结果列于表1。比较例1～比较例3制备方法和过程同实施例1，将β-硫代丙酸分别设定为1.25～5摩尔浓度，但未加乙酸。发现不仅在β-硫代丙酸的浓度较低时，蛋壳膜的溶解收率非常低，仅相当于加入乙酸的同等体系的1/5～1/6，而且制得鸡蛋壳膜仍有难以除去恶臭气味，各自的条件和所得结果列于表1。比较例4制备方法和过程同实施例1，但未加β-硫代丙酸。发现在该条件下，鸡蛋壳膜完全不溶解。表1 实施例和比较例的鸡蛋壳膜溶解状况c序号ESM温度 硫代丙酸 乙酸 溶解时间 收率 硫代丙酸(g)(℃) (mol/L)(％) (h)(wt％) 残留实施例1 60 801.25 10 20.5 62 无实施例2 60 801.25 5 21.5 53 无实施例3 60 801.25 30 20 57 无实施例4 60 901.25 10 8.553 无实施例5 60 950.530 28.5 45 无实施例6 60 805.00.59.052 无实施例7 60 801.25 10a20.5 56 无实施例8 60 901.25 10b10.5 51 无实施例9 100901.25 10 11.0 53 无实施例10 150901.25 10 12.5 51 无比较例1 60 801.25 0 27.5 10 有比较例2 60 802.50 16 55 有比较例3 60 805.00 12 53 有比较例4 60 800 10 ＞48 未溶解 -注a甲酸；b丙酸；c体系总体积为2升权利要求1.一种，其特征在于该方法依次包括如下步骤(1)在纯水中分别加入β-硫代丙酸和有机酸，制成摩尔浓度为0.5～5.0的β-硫代丙酸和质量百分浓度为0.5～30％的有机酸组成的水溶液，以该溶液作为共溶剂；(2)以鸡蛋壳膜与共溶剂之比为5～75克/升，将共溶剂加入到鸡蛋壳膜中，然后在80～95℃温度下将其加热，并连续搅拌，直至使鸡蛋壳膜溶解；(3)将上述溶有鸡蛋壳膜的溶液冷却至室温，用离心的方法分离并除去其中的沉淀性物质，将分离液直接浇注在玻璃板或不锈钢板上放置，待分离液逐渐干燥并形成薄膜以后，然后依次用一定量的甲醇洗涤，并用磷酸盐缓冲液使之中和至中性，并用去离子水洗涤后干燥剥离，即可制成平面状的鸡蛋壳薄膜。2.按照权利要求1所述的，其特征在于所述的有机酸为具有CnH2n+1COOH(式中n≤2)分子结构特征的物质，各种有机酸可以单独使用也可以配合使用。3.按照权利要求1或2所述的，其特征在于所述的有机酸为采用甲酸、乙酸或丙酸。全文摘要，属于生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鸡蛋壳膜的溶解和成膜方法，其特征在于该方法依次包括如下步骤： （１）在纯水中分别加入β－硫代丙酸和有机酸，制成摩尔浓度为０．５～５．０的β－硫代丙酸和质量百分浓度为０．５～３０％的有机酸组成的水溶液，以该溶液作为共溶剂； （２）以鸡蛋壳膜与共溶剂之比为５～７５克／升，将共溶剂加入到鸡蛋壳膜中，然后在８０～９５℃温度下将其加热，并连续搅拌，直至使鸡蛋壳膜溶解； （３）将上述溶有鸡蛋壳膜的溶液冷却至室温，用离心的方法分离并除去其中的沉淀性物质，将分离液直接浇注在玻璃板或不锈钢板上放置，待分离液逐渐干燥并形成薄膜以后，然后依次用一定量的甲醇洗涤，并用磷酸盐缓冲液使之中和至中性，并用去离子水洗涤后干燥剥离，即可制成平面状的鸡蛋壳薄膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于建，弋峰，郭朝霞，李强，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]