高分子化合物有哪些 蚕丝的物理性质和化学性质


天然蚕丝蛋白,亦称丝素蛋白(Fibroin),是自然界中一种独特的高分子纤维蛋白,从蚕丝中精心提炼而来。以下是关于蚕丝蛋白的详尽介绍:

  1. 化学构造:蚕丝蛋白主要由重链、轻链及糖蛋白构成,形成了一种天然的嵌段共聚物。它包含了18种氨基酸,其中甘氨酸(gly)、丙氨酸(ala)和丝氨酸(ser)占到了总组成的80%以上。这些氨基酸正是皮肤所需的重要营养元素,对于肌肤有着出色的滋养效果。
  2. 物理特性:蚕丝蛋白展现出卓越的柔韧性和抗拉伸强度,同时具备透气透湿性、缓释性等理化特性。
  3. 生物相容性与安全性:蚕丝蛋白展现出色的细胞相容性,有助于细胞黏附与生长。其可生物降解的性质以及生物安全性使它在生物医领域有着广阔的应用前景。

蚕丝蛋白的提取流程包括以下几个步骤:

  1. 杂物剔除与预处理:从蚕种场的削口茧壳及缫丝厂的下脚丝中剔除杂质,随后在弱碱溶液中煮沸并漂洗,以去除丝胶和其他不需要的物质。
  2. 水解反应:在严格控制的反应条件下,如温度、浴比、时间和溶剂浓度,将蚕丝蛋白水解成多肽形式。
  3. 提纯与过滤:通过过滤去除未完全水解的固体物质及杂质,进而得到较为纯净的蚕丝蛋白水解液。
  4. pH值调整:使用pH调节剂将水解液的pH值调整至约6.5~7.0的范围。
  5. 浓缩处理:利用薄膜浓缩器对调整后的水解液进行浓缩,得到浓缩的蚕丝蛋白液。
  6. 灭菌措施:加入微量剂以防止霉菌滋生,并进行灭菌处理。

至于蚕丝蛋白的应用领域,可列举如下:

  1. 化妆品领域:凭借其良好的保湿性和渗透性,蚕丝蛋白广泛用于化妆品中。它能为肌肤提供美白营养成分,具有美白保湿效果,同时激活皮肤细胞、促进血液循环,具有一定的抗衰老作用。
  2. 生物医应用:由于蚕丝蛋白的细胞相容性和可生物降解性,它在生物医领域有着广泛的应用前景。它可作为物载体材料,用于制备具有抗菌性能的物微球。蚕丝蛋白还可用于制备医用再生丝素纤维和丝素蛋白膜等生物医用材料。
  3. 纺织材料领域:蚕丝蛋白材料因其柔软光滑的手感、良好的吸湿性和透气性、优异的耐久性和抗菌性,被广泛应用于服装、配饰和等纺织品的制造中。

随着学者们对蚕丝蛋白的深入研究与改性,如共混、接枝、交联等方法的应用,进一步提高了蚕丝蛋白的力学性能、热稳定性等理化性质,并能够调整其物释放速度等。蚕丝蛋白凭借其多方面的优秀性能和广泛的应用领域,随着科技的进步与人们对高品质生活的追求,其应用前景将更加广阔。