【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于动物蛋白制备，尤其涉及一种分子量可控的天然蛛丝蛋白/多肽的制备方法、蛛丝蛋白/多肽及其应用。
技术介绍
1、蜘蛛丝是一种动物源的天然蛋白质纤维，是由多种不同氨基酸形成多级结构的蛋白质组成，具有独特的力学、热学、光学和生物学特性。天然蜘蛛丝具有出色的强度、超低温弹性和柔韧性及优异的抗冲击性。此外，天然蜘蛛丝还表现出独特的湿度响应、水收集、光传输、热传导和形状记忆等特性。基于上述诸多优异的特性，天然蛛丝材料被认为是潜在的天然特种纤维材料。在生物学方面，研究表明天然蜘蛛丝具有优异的生物相容性，并体现出独特的抗生物污染、止血、促愈合、抗疤痕及美白等诸多生物学特性；结合其优异的物化特性，天然蛛丝及再生蛛丝蛋白材料也被认为是高端生物医用材料领域的理想源材料，在高端植入类生物材料领域(如人造关节、人工肌腱/韧带、人造血管、神经导管等)具有巨大的应用潜力。
2、然而，天然蛛丝及蛛丝蛋白(spidroins)的获取却成为当前蛛丝新材料研究领域的瓶颈难题。当前，尽管随着基因工程技术的发展，研究者发现蛛丝蛋白可以再在异源宿主中制造(如原核细胞型微生物、真核生物、植物、转基因动物等)，然而所获得的蛛丝蛋白/多肽片段存在产率低、成本高、水溶性差及基因片段遗传不稳定的诸多问题，从而导致随后的再生蛛丝蛋白材料存在成型困难、力学性能差、生物活性低的问题，严重限制其实际应用。因此，公认地以天然蛛丝为原料，借助先进的水解工艺，获得再生蛛丝蛋白或多肽水溶液是再生蛛丝蛋白材料突破实际应用的关键；然而，如何获得纯度高、分子量可控、高溶解率和可规
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种分子量可控的天然蛛丝蛋白/多肽的制备方法。本专利技术采用蛛蛛丝为原材料，利用高压强迫水解工艺进行天然蛛丝蛋白的水解、提取和纯化，创新性地专利技术了一种快速、高效且可控水解天然蜘蛛丝的方法，制备得到的蛛丝蛋白/多肽纯度高、浓度大且分子量可控，极大的提高了蛛丝蛋白溶液及再生蛛丝蛋白粉的制备效率，并能够进行规模化生产。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种分子量可控的天然蛛丝蛋白/多肽的制备方法，包括以下步骤：
4、1)将天然蜘蛛丝冷冻球磨粉碎，得到蜘蛛丝粉体；
5、2)将步骤1)所述的蜘蛛丝粉体进行蛋白溶解，得到蛛丝蛋白水解液；
6、3)将步骤2)所述的蛛丝蛋白水解液进行离心除杂，得到上层清液；
7、4)将步骤3)的上层清液进行提纯，得到提纯后的蛛丝蛋白水解液；
8、5)将步骤4)所述的提纯后的蛛丝蛋白水解液进行过滤除杂，得到纯化的蛋白/多肽水解液。
9、优选的，所述步骤还包括将纯化的蛋白/多肽水解液进行灭菌、干燥制备得到蛛丝蛋白/多肽粉体。
10、优选的，所述冷冻球磨粉碎的制备方法包括：将天然蜘蛛丝和研磨球进行混合，在冷冻条件下进行球磨；所述天然蜘蛛丝与研磨球的质量比为1:(50-100)；所述冷冻的温度为-45℃～-20℃；所述球磨的条件包括：转速为150-600rpm，时间为1-3h。
11、优选的，所述步骤2)中蜘蛛丝粉体进行蛋白溶解使用的溶剂包括：酸、碱或有机醇；所述蜘蛛丝粉体与溶剂的质量体积比例为1：(100-200)。
12、优选的，所述步骤2)中蛋白溶解的条件包括：水解的压力为3-12mpa，反应时间为2-8h，处理温度为30-100℃。
13、优选的，所述步骤3)中离心的条件包括：离心转速为6000-12000rpm，离心温度为20℃-25℃，离心时间5-20min。
14、优选的，所述步骤4)中提纯的方法包括：透析提纯；所述透析提纯的条件包括：透析截留分子量为＞500da，透析时间为1-3天，每2-6h换一次水，换水8次以上。
15、优选的，所述步骤5)中过滤除杂包括：定性滤纸除杂和医用纱布除杂；所述定性滤纸的孔径为5-15μm；所述医用纱布的层数为3-5层。
16、本专利技术还提供了上述制备方法制备得到的天然蛛丝蛋白/多肽。
17、本专利技术还提供了上述天然蛛丝蛋白/多肽在制备功能型再生蛛丝蛋白材料中的应用。
18、本专利技术通过冷冻球磨对天然蛛丝进行粉碎获得蛛丝原料粉体，以提高其后续的水解效率；同时设计不同水解体系(酸、碱、有机醇等)，施加高压强迫天然蛛丝水解，有效提高水解效率；借助透析纯化工艺，可控获得不同分子量的蛛丝蛋白/多肽水溶液。同时，可借助冷冻干燥或喷雾干燥工艺获得再生蛛丝蛋白/多肽粉体材料。本专利技术提供的制备方法具有操作简单、成本低、连续化制备可行性高的诸多优点，可基于现用相关产业设备加以改进实现规模化生产制备。
19、本专利技术所获得的蛛丝蛋白/多肽水溶液或粉体具有分子量可控、浓度可调及高溶解效率的优点，为高端再生蛛丝蛋白材料的可设计性、功能特异性和成型可行性提供重要的原料基础。采用本专利技术的制备方法制备得到的蛛丝蛋白溶解效率>75％，水溶液浓度为0.5-8wt％，分子量可控范围为1000-150000g/mol。
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1.一种分子量可控的天然蛛丝蛋白/多肽的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤还包括将纯化的蛋白/多肽水解液进行灭菌、干燥制备得到蛛丝蛋白/多肽粉体。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述冷冻球磨粉碎的制备方法包括：将天然蜘蛛丝和研磨球进行混合，在冷冻条件下进行球磨；所述天然蜘蛛丝与研磨球的质量比为1:(50-100)；所述冷冻的温度为-45℃～-20℃；所述球磨的条件包括：转速为150-600rpm，时间为1-3h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中蜘蛛丝粉体进行蛋白溶解使用的溶剂包括：酸、碱或有机醇；所述蜘蛛丝粉体与溶剂的质量体积比例为1：(100-200)。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中蛋白溶解的条件包括：水解的压力为3-12Mpa，反应时间为2-8h，处理温度为30-100℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中离心的条件包括：离心转速为6000-12000rp
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中提纯的方法包括：透析提纯；所述透析提纯的条件包括：透析截留分子量为＞500Da，透析时间为1-3天，每2-6h换一次水，换水8次以上。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中过滤除杂包括：定性滤纸除杂和医用纱布除杂；所述定性滤纸的孔径为5-15μm；所述医用纱布的层数为3-5层。
9.权利要求1～8任意一项所述制备方法制备得到的天然蛛丝蛋白/多肽。
10.权利要求9所述的天然蛛丝蛋白/多肽在制备功能型再生蛛丝蛋白材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种分子量可控的天然蛛丝蛋白/多肽的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤还包括将纯化的蛋白/多肽水解液进行灭菌、干燥制备得到蛛丝蛋白/多肽粉体。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述冷冻球磨粉碎的制备方法包括：将天然蜘蛛丝和研磨球进行混合，在冷冻条件下进行球磨；所述天然蜘蛛丝与研磨球的质量比为1:(50-100)；所述冷冻的温度为-45℃～-20℃；所述球磨的条件包括：转速为150-600rpm，时间为1-3h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中蜘蛛丝粉体进行蛋白溶解使用的溶剂包括：酸、碱或有机醇；所述蜘蛛丝粉体与溶剂的质量体积比例为1：(100-200)。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中蛋白溶解的条件包括：水解的压力...
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