鱼鳞胶原蛋白水凝胶及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供鱼鳞胶原蛋白水凝胶及其制备方法与应用，其中，所述方法包括：采用酸性水溶液对鱼鳞进行酸处理，分离得酸处理滤渣；采用含盐水溶液对所得酸处理滤渣进行盐处理，分离得盐处理滤渣；采用酸性水溶液对所得盐处理滤渣进行提取，分离得酸解粗提液；在所得酸解粗提液中加入盐进行盐析，分离得鱼鳞胶原蛋白沉淀；将所得鱼鳞胶原蛋白沉淀进行搅拌透析直接得鱼鳞胶原蛋白水凝胶；所述的搅拌透析是将鱼鳞胶原蛋白沉淀进行透析的同时进行搅拌。相比于现有技术制备胶原蛋白水凝胶的方法，本发明专利技术可直接从鱼鳞制备胶原蛋白水凝胶，制备方法简单，操作步骤少，成本低。

【技术实现步骤摘要】
鱼鳞胶原蛋白水凝胶及其制备方法与应用
本专利技术涉及鱼鳞胶原蛋白水凝胶及其制备方法与应用，属于生物材料领域。
技术介绍
胶原蛋白具有独特的三螺旋结构、低抗原性、无毒性、良好的生物相容性和生物可降解性等特点，已被广泛应用于医药、食品、化妆品及饲料等领域。在胶原蛋白的应用中，胶原蛋白水凝胶是一种重要的应用形式，例如在化妆品领域中，可利用胶原蛋白水凝胶制成保湿护肤品；在生物医药材料领域中，可将胶原蛋白水凝胶作为药物缓释材料或外用敷料(如眼科疾病敷料)等。因此，如何制备胶原蛋白水凝胶是需解决的技术问题之一。刘克海，董玲等公开了一种胶原蛋白凝胶的制备方法(胶原蛋白凝胶的制备及其中药物体外扩散性考察，中国药房，2011第22卷第13期，1189-1190)，其是先以鱼鳞为原材料，采用胃蛋白酶为试剂提取得到胶原蛋白沉淀，然后将适量的所得胶原蛋白沉淀加入至柠檬酸溶液、甘油(丙二醇)及乙醇(异丙醇)三元体系中形成胶原蛋白凝胶。该胶原蛋白水凝胶制备方法相对复杂，需要先采用特定工艺制得胶原蛋白沉淀，然后采用复杂的三元体系才能获得胶原蛋白水凝胶，其制备成本高，操作步骤多。CN104031274A公开了一种水产鱼皮胶原蛋白凝胶的制备方法，其是以水产鱼皮胶原蛋白为原料，先将该原料在4℃下溶解在醋酸中，随后调节pH，然后将调节pH的胶原上清液混合液置于模具中，在30～40℃水浴静置1～2h，使其充分自聚凝固成型，最后将成型后的水凝胶置于超纯水中浸泡得到水产鱼皮胶原蛋白凝胶。该胶原蛋白水凝胶制备方法同样是以制备好的水产鱼皮胶原蛋白为原料，工艺复杂，制备成本高，操作步骤多。由上可知，上述方法均是先制得胶原蛋白，然后再将所得胶原蛋白制成其水凝胶，采用这些工艺制备胶原蛋白水凝胶工艺复杂，制备成本高，操作步骤多。鱼鳞是继猪皮、牛皮等后重要的提取胶原蛋白的原材料，现有技术有大量的从鱼鳞中提取胶原蛋白的报道，例如CN103570827A及CN103172729A等，但对于如何从鱼鳞直接制备胶原蛋白水凝胶却未有报道。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种鱼鳞胶原蛋白水凝胶的制备方法，所述方法可从鱼鳞中直接制备得到鱼鳞胶原蛋白水凝胶，工艺简单，制备成本低。本专利技术的另一目的在于提供由所述方法得到的鱼鳞胶原蛋白水凝胶。本专利技术的再一目的在于提供所述鱼鳞胶原蛋白水凝胶的应用。为实现上述目的，本专利技术提供一种鱼鳞胶原蛋白水凝胶的制备方法，所述方法包括如下步骤：(a)采用无机酸性水溶液对鱼鳞进行酸处理，分离得酸处理滤渣，优选地，所述鱼鳞为由风干后的鱼鳞磨粉得到的干鱼鳞粉；(b)采用含盐水溶液对步骤(a)所得酸处理滤渣进行盐处理，分离得盐处理滤渣；(c)采用有机酸性水溶液对步骤(b)所得盐处理滤渣进行提取，分离得酸解粗提液；(d)在步骤(c)所得酸解粗提液中加入盐进行盐析，分离得鱼鳞胶原蛋白沉淀；(e)将步骤(d)所得鱼鳞胶原蛋白沉淀进行搅拌透析直接得鱼鳞胶原蛋白水凝胶；其中，所述的搅拌透析是将鱼鳞胶原蛋白沉淀进行透析的同时进行搅拌；优选地，搅拌的速率为1000～2000rpm。本专利技术通过对鱼鳞依次进行酸处理、盐处理、酸提取、盐析及搅拌透析可从鱼鳞原料直接制备得到鱼鳞胶原蛋白水凝胶，相比于现有技术制备胶原蛋白水凝胶的方法，其制备方法简单，操作步骤少，成本低。根据本专利技术的具体实施方案，在本专利技术所述步骤(a)中，所述酸处理是在鱼鳞中加入0.1～0.5mol/L的盐酸进行搅拌处理，优选在22～28℃下搅拌4～24h；优选地，所述鱼鳞与所述盐酸的固液比为1g:10mL～1g:30mL。一般地，步骤(a)中所述的分离得酸处理滤渣可通过常见的分离方式实现，例如过滤、离心等。根据本专利技术的具体实施方案，在本专利技术所述步骤(b)中，所述盐处理是在步骤(a)所得酸处理滤渣中加入质量分数为1％～5％的氯化钠水溶液进行搅拌处理，优选在22～28℃下搅拌6～48h；优选地，所述酸处理滤渣与所述氯化钠水溶液的固液比为1g:20mL～1g:50mL。一般地，步骤(b)中所述的分离得盐处理滤渣可通过常见的分离方式实现，例如过滤、离心等。根据本专利技术的具体实施方案，本专利技术所述步骤(c)是在步骤(b)所得盐处理滤渣中加入0.1～1.0mol/L乙酸水溶液进行搅拌处理，优选在22～28℃下搅拌24～48h；优选地，所述盐处理滤渣与所述乙酸水溶液的固液比为1g:10mL～1g:30mL。一般地，步骤(c)中所述的分离得酸解粗提液可通过常见的分离方式实现，如过滤、离心等，例如可将酸提取后的混合液在约10000r/min下离心20～40分钟，收集上清液，然后再将上清液抽滤得到更清澈的酸解粗提液。根据本专利技术的具体实施方案，在本专利技术所述步骤(d)中，所述盐析是在步骤(c)中所得酸解粗提液中加入氯化钠进行盐析，优选盐析12～36h；优选地，使加入的氯化钠在酸解粗提液中的浓度为0.5～1.2mol/L，更优选0.9～1.1mol/L。通过将加入的氯化钠限定在0.9～1.1mol/L的范围内，可在不增加盐杂质的前提下，显著提高鱼鳞胶原蛋白提取率，提取率可达约75％以上。根据本专利技术的具体实施方案，在本专利技术所述步骤(e)中，所述透析采用截留分子量为2000～8000的透析膜，优选在22～28℃下搅拌透析2～4天。另一方面，本专利技术提供一种I型鱼鳞胶原蛋白水凝胶，其是根据本专利技术所述的方法制备得到的；优选地，所述I型鱼鳞胶原蛋白水凝胶中所述胶原蛋白的纯度为80％～90％。再一方面，本专利技术提供所述I型胶原蛋白水凝胶在制备护肤品中的应用；优选地，所述护肤品为保湿性护肤品。又一方面，本专利技术提供所述I型胶原蛋白水凝胶在制备药物缓释材料或外用辅料中的应用。综上可知，本专利技术提供的鱼鳞胶原蛋白水凝胶的制备方法可从鱼鳞中直接制备得到鱼鳞胶原蛋白水凝胶，制备方法简单，操作步骤少，成本低。附图说明图1为实施例1所得鱼鳞胶原蛋白水凝胶的紫外图谱；图2为实施例1所得鱼鳞胶原蛋白水凝胶的红外图谱。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本专利技术的技术方案及附图进行以下详细说明，但不能理解为对本专利技术的可实施范围的限定。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。实施例1(a)在鱼鳞中加入0.2mol/L的盐酸，在24℃下搅拌6h，过滤得酸处理滤渣；所述鱼鳞与所述盐酸的固液比1g:10mL；(b)在所得酸处理滤渣中加入质量分数为1％的氯化钠水溶液，24℃下搅拌8h，过滤得盐处理滤渣，所述酸处理滤渣与所述氯化钠水溶液的固液比1g:20mL；(c)在所得盐处理滤渣中加入0.2mol/L乙酸水溶液，在24℃下搅拌24h，在约10000r/min下离心20～40分钟，收集上清液，然后再将上清液抽滤得到更清澈的酸解粗提液；所述盐处理滤渣与所述乙酸水溶液的固液比为1g:10mL；(d)在所得酸解粗提液中加入氯化钠进行盐析12h，使加入的氯化钠在酸解粗提液中的浓度为0.9mol/L；(e)在所得鱼鳞胶原蛋白沉淀在搅拌(搅拌的速率为1000rpm)的同时进行透析，所述透析采用截留分子量为2000的透析膜，所述搅拌优选在24℃下透析2天，直接制得鱼鳞胶原蛋白水凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鱼鳞胶原蛋白水凝胶的制备方法，所述方法包括如下步骤：(a)采用无机酸性水溶液对鱼鳞进行酸处理，分离得酸处理滤渣，优选地，所述鱼鳞为由风干后的鱼鳞磨粉得到的干鱼鳞粉；(b)采用含盐水溶液对步骤(a)所得酸处理滤渣进行盐处理，分离得盐处理滤渣；(c)采用有机酸性水溶液对步骤(b)所得盐处理滤渣进行提取，分离得酸解粗提液；(d)在步骤(c)所得酸解粗提液中加入盐进行盐析，分离得鱼鳞胶原蛋白沉淀；(e)将步骤(d)所得鱼鳞胶原蛋白沉淀进行搅拌透析直接得鱼鳞胶原蛋白水凝胶；其中，所述的搅拌透析是将鱼鳞胶原蛋白沉淀进行透析的同时进行搅拌；优选地，搅拌的速率为1000～2000rpm。

【技术特征摘要】
1.一种鱼鳞胶原蛋白水凝胶的制备方法，所述方法包括如下步骤：(a)采用无机酸性水溶液对鱼鳞进行酸处理，分离得酸处理滤渣，优选地，所述鱼鳞为由风干后的鱼鳞磨粉得到的干鱼鳞粉；(b)采用含盐水溶液对步骤(a)所得酸处理滤渣进行盐处理，分离得盐处理滤渣；(c)采用有机酸性水溶液对步骤(b)所得盐处理滤渣进行提取，分离得酸解粗提液；(d)在步骤(c)所得酸解粗提液中加入盐进行盐析，分离得鱼鳞胶原蛋白沉淀；(e)将步骤(d)所得鱼鳞胶原蛋白沉淀进行搅拌透析直接得鱼鳞胶原蛋白水凝胶；其中，所述的搅拌透析是将鱼鳞胶原蛋白沉淀进行透析的同时进行搅拌；优选地，搅拌的速率为1000～2000rpm。2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(a)中所述酸处理是在鱼鳞中加入0.1～0.5mol/L的盐酸进行搅拌处理，优选在22～28℃下搅拌4～24h；优选地，所述鱼鳞与所述盐酸的固液比为1g:10mL～1g:30mL。3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(b)中所述盐处理是在步骤(a)所得酸处理滤渣中加入质量分数为1％～5％的氯化钠水溶液进行搅拌处理，优选在22～28℃下搅拌6～48h；优选地，所述酸处理滤渣与所述氯化钠水溶液的固液...

【专利技术属性】
技术研发人员：王喆，叶忱，潘浩波，王怀雨，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44