一种水解胶原蛋白及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种水解胶原蛋白及其制备方法和应用。水解胶原蛋白制备方法包括：S1：对牛皮进行预处理，得到预处理牛皮；S2：对预处理牛皮进行匀浆消化，得到匀浆消化液；其中，匀浆消化包括匀浆处理和采用胃蛋白酶进行的消化处理；S3：对匀浆消化液进行吸附过滤，得到吸附过滤液；S4：对至少部分吸附过滤液依次进行浓缩换液、离子交换层析、二次浓缩换液、过滤除菌、离心精制，得到胶原蛋白；S5：收集步骤S1

【技术实现步骤摘要】
一种水解胶原蛋白及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及水解胶原蛋白
，尤其是涉及一种水解胶原蛋白及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]胶原蛋白是人体最丰富的蛋白质，胶原蛋白的原纤维蛋白由3条称为α链的多肽链组成，这些链具有相同的构型，但氨基酸组成和序列不同。胶原蛋白是皮肤、肌腱、软骨和骨骼等结缔组织中的主要结构蛋白，占身体所有蛋白质的25
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30％。胶原蛋白是皮肤组织细胞外基质的组成部分，占皮肤总重量的75％，主要功能与提供机械支持有关。
[0003]目前，已经鉴定出近28种类型的胶原蛋白，其中I型胶原蛋白在皮肤、骨骼、牙齿、肌腱、韧带、血管韧带和器官中最为常见。天然I型胶原蛋白可以从不同的来源提取，由于其可用性和生物相容性，提取的主要来源是牛。胶原蛋白可以从不同的组织中提取，比如骨骼、肌腱、肺组织，甚至结缔组织。由于具有良好的生物相容性、生物降解性、低免疫原性以及制备薄膜的高通用性，使得天然胶原蛋白在不同的行业中被广泛使用。现有的胶原蛋白提取方法主要包括酸法、碱法和酶法，然而大多提取方法均存在胶原蛋白收率低、产品纯度不能满足要求等问题。
[0004]天然胶原蛋白的变性会产生三条随机卷曲的α链，变性的胶原蛋白通过蛋白水解酶的作用可以产生水解胶原蛋白，其是由低分子量的小肽组成。与天然胶原蛋白相比，水解胶原蛋白具有更高的溶解性、吸水性及保水性，因此广泛应用于化妆品领域。目前，利用蛋白水解酶制备的水解胶原蛋白大多存在产品分子量分布广等缺陷，因此不利于实际应用。此外，现有制备胶原蛋白和水解胶原蛋白的工艺通常是相对独立的，在同时制备两种产品时存在设备繁多、操作复杂、调控不便、生产成本高、原料综合利用率低等缺陷，既无法灵活地根据实际需要制备所需产品，同时无法良好地满足各产品的质量要求。
[0005]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种水解胶原蛋白及其制备方法和应用，该方法能够同时制备水解胶原蛋白和胶原蛋白，水解胶原蛋白的分子量均一性好，胶原蛋白的收率和纯度高，产品质量优异。
[0007]本专利技术提供一种水解胶原蛋白的制备方法，包括如下步骤：
[0008]S1：对牛皮进行预处理，得到预处理牛皮；
[0009]S2：对预处理牛皮进行匀浆消化，得到匀浆消化液；其中，匀浆消化包括匀浆处理和采用胃蛋白酶进行的消化处理；
[0010]S3：对匀浆消化液进行吸附过滤，得到吸附过滤液；
[0011]S4：对至少部分吸附过滤液依次进行浓缩换液、离子交换层析、二次浓缩换液、过滤除菌、离心精制，得到胶原蛋白；
[0012]S5：收集步骤S1
‑
S4的废液，以收集的废液和/或另一部分吸附过滤液作为水解前液，对水解前液进行酸水解，得到水解胶原蛋白。
[0013]在步骤S1中，预处理可以包括：对牛皮进行清洗及清理，随后采用1
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10wt％的醋酸溶液进行浸泡，将浸泡后的牛皮搅碎成牛皮颗粒，得到预处理牛皮；其中，可以控制浸泡温度为4
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25℃，浸泡时间为5
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10d。优选地，进行浸泡的醋酸溶液的浓度为5
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10wt％。
[0014]更具体地，预处理步骤如下：将原料牛皮用饮用水冲洗，去除灰尘、血渍；随后，用已处理工具去除牛皮上的油脂和粘附组织；再用1
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10wt％的醋酸溶液在4
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25℃下浸泡5
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10天；去除浸泡后牛皮的毛、角质层及皮下松软组织，保留白或浅黄色较硬的真皮层，用饮用水清洗干净，将处理后的牛真皮组织搅碎成均匀的牛真皮颗粒，即得到预处理牛皮。
[0015]在步骤S2中，匀浆处理可以包括：向预处理牛皮中加入注射用水，采用胶体磨对预处理牛皮进行匀浆，匀浆后调节pH值至2.0
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3.0，得到匀浆液；其中，预处理牛皮与注射用水的比例可以为1kg：(2
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8)L；胶体磨预先采用0.4
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0.6M的氢氧化钠溶液浸泡不少于30min；可以采用冰醋酸调节pH值至2.0
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3.0；匀浆液中的牛皮含量可以为20
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25g/L。
[0016]消化处理可以包括：向匀浆处理得到的匀浆液中加入胃蛋白酶溶液进行消化，消化后灭酶，得到匀浆消化液；其中，胃蛋白酶溶液可以采用0.4
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0.6M的醋酸作为溶剂；胃蛋白酶溶液的酶活可以为1000
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9000IU/mL，优选为3000
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9000IU/mL；胃蛋白酶溶液与匀浆液的体积比可以为(0.8
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1.2)：100；消化时，可以控制消化温度为4
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25℃，消化时间为7
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10d；消化后的灭酶可以包括：采用8
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12M的氢氧化钠溶液将消化后的匀浆液的pH值调节至9.0
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10.0，静置过夜。
[0017]更具体地，匀浆消化步骤如下：取牛真皮颗粒，按1千克牛真皮颗粒用2
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8升注射用水的比例浸泡解冻，搅散；使用经0.5M氢氧化钠溶液浸泡不少于30分钟的胶体磨将牛真皮组织颗粒溶液匀浆成匀浆液，补纯化水，使牛皮含量最终为20
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25克/升牛真皮组织溶液。加冰醋酸，边加边搅拌，测定pH值为2.0
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3.0之间，制成组织匀浆液。使用0.5M醋酸水溶液配制约1000
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9000IU/mL的胃蛋白酶溶液，然后按1mL胃蛋白酶溶液：100mL组织匀浆液的比例将胃蛋白酶溶液加入组织匀浆液中，混匀，在4
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25℃下消化7
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10天。消化后进行胃酶灭活：用10M的氢氧化钠溶液将消化后的组织匀浆液pH值调至9.0
‑
10.0之间，静置过夜。
[0018]特别是，在上述匀浆过程中可以加入黄原胶进行保护，预处理牛皮与黄原胶的重量比可以控制为1：(0.01
‑
0.02)。研究表明：在匀浆时加入少量的黄原胶能够明显提高胶原蛋白的收率和纯度，并有效保证水解胶原蛋白分子量的均一性，有利于胶原蛋白和水解胶原蛋白的同时制备并保证各产品的产品质量。
[0019]在步骤S3中，吸附过滤可以包括：将匀浆消化液的pH值调节至3.9
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4.1，随后加入预处理硅藻土进行静置吸附，收集上清液并过滤，得到吸附过滤液；其中，预处理硅藻土的制备方法可以包括：采用8
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12mM的盐酸溶液将硅藻土浸泡2h以上，浸泡后采用纯化水清洗3次以上，得到预处理硅藻土；预处理硅藻土的加入量可以为14
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16g/L匀浆消化液；此外，可以控制静置吸附时间为1
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3h。
[0020]更具体地，吸附过滤步骤如下：向灭酶后的匀浆消化液中等体积加入纯化水，然本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水解胶原蛋白的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：对牛皮进行预处理，得到预处理牛皮；S2：对预处理牛皮进行匀浆消化，得到匀浆消化液；其中，匀浆消化包括匀浆处理和采用胃蛋白酶进行的消化处理；S3：对匀浆消化液进行吸附过滤，得到吸附过滤液；S4：对至少部分吸附过滤液依次进行浓缩换液、离子交换层析、二次浓缩换液、过滤除菌、离心精制，得到胶原蛋白；S5：收集步骤S1
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S4的废液，以收集的废液和/或另一部分吸附过滤液作为水解前液，对水解前液进行酸水解，得到水解胶原蛋白。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，预处理包括：对牛皮进行清洗及清理，随后采用1
‑
10wt％的醋酸溶液进行浸泡，将浸泡后的牛皮搅碎成牛皮颗粒，得到预处理牛皮；优选地，控制浸泡温度为4
‑
25℃，浸泡时间为5
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10d。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，匀浆处理包括：向预处理牛皮中加入注射用水，采用胶体磨对预处理牛皮进行匀浆，匀浆后调节pH值至2.0
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3.0，得到匀浆液；优选地，预处理牛皮与注射用水的比例为1kg：(2
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8)L；优选地，匀浆时加入黄原胶进行保护，预处理牛皮与黄原胶的重量比为1：(0.01
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0.02)；优选地，胶体磨预先采用0.4
‑
0.6M的氢氧化钠溶液浸泡不少于30min；优选地，采用冰醋酸调节pH值；优选地，匀浆液中的牛皮含量为20
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25g/L。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，消化处理包括：向匀浆处理得到的匀浆液中加入胃蛋白酶溶液进行消化，消化后灭酶，得到匀浆消化液；优选地，胃蛋白酶溶液采用0.4
‑
0.6M的醋酸作为溶剂；优选地，胃蛋白酶溶液的酶活为1000
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9000IU/mL；优选地，胃蛋白酶溶液与匀浆液的体积比为(0.8
‑
1.2)：100；优选地，控制消化温度为4
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25℃，消化时间为7
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10d；优选地，灭酶包括：采用8
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12M的氢氧化钠溶液将消化后的匀浆液的pH值调节至9.0
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈萱宜，李宏强，孙淑娟，黄海军，宋宇春，李岩冬，
申请(专利权)人：斐缦长春医药生物科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：