探析胶原纤维是构成皮主要成分免费化学论文期刊网

　　摘要：胶原纤维主要含有胶原蛋白，氨基酸有甘氨酸、脯氨和羟脯氨酸等。胶原是唯一含羟脯氨酸较多的蛋白质，因此，测定羟脯氨酸的量能确定组织中胶原的含量。文章发表在《热加工工艺》上，是化学论文发表范文，供同行参考。

　　关键词：胶原蛋白,造纸,化学性质,性质

　　胶原蛋白占全身蛋白质的30%。聚合成胶原的微原纤维的蛋白质分子称为原胶原分子 。胶原纤维是三种纤维中分布最广泛，含量最多的一种纤维。广泛分布于各脏器内。在皮肤、巩膜和肌腱最为丰富。胶原纤维染色主要用于和肌纤维的鉴别。

　　1. 引言

　　胶原纤维是构成皮的主要成分,胶原蛋白是形成胶原纤维的基本单位,由三条肽链相互缠绕成螺旋结构。胶原纤维具有微弹性和很高的抗张强度,并且还有许多独特的性质如高耐磨性、绝热性、吸音性和柔韧性等。

　　胶原蛋白除具有蛋白质的一般性质外,还有许多特有的性质。这是由其特殊的组成和结构所决定的。一般的蛋白质是由2条肽链形成双螺旋结构,而胶原蛋白由3条肽链结合形成三螺旋结构。胶原蛋白特有的左旋 A链相互缠绕构成的胶原右手复合螺旋结构中,其最大特点是胶原分子中含有大量甘氨酰、脯氨酰、和甘氨酰为甘-脯氨酰以外的其它任何氨基酸残基,且呈周期性排列。

　　其中甘氨酸占30%,脯氨酸和羟脯氨酸共占约25%。胶原肽链间存在离子键、氢键、范德华力及非极性基团产生的疏水键等作用力。

　　2. 胶原蛋白的提取

　　目前提取胶元蛋白主要从皮革废弃物中,国内外已有不少研究。根据文献,从铬革屑中提取胶方法很多,根据处理剂的不同其提取方法分为以下几种。

　　2.1碱处理法

　　碱处理法的原理是碱液中的OH-离子进入络合物内界,将胶原羧基从铬络合物中取代出来,使胶原脱铬且同时发生降解,然后溶于水,Cr3+与OH-离子形成沉淀。经过压滤或离心分离,可将胶原溶液与Cr(OH)3沉淀分离。陈武勇等对CaO提取铬鞣革屑中的胶原蛋白的影响因素进行了研究,确定了氧化钙提取胶原蛋白的最佳条件和方案。

　　2.2酸处理法

　　酸处理法的原理是在酸性条件下,铬配合物发生解离,随着H+浓度增大,离解速度加快,配合物的分子变小,失去鞣制作用,达到脱铬提取胶原蛋白的目的。利用酸水解法分离胶原纤维,H2SO4的浓度越大,水解时间越短,但浓度大于4%,在70℃以下,铬鞣革屑(削匀屑)水解完全所需的时间为2h左右;而且温度的影响也很大,高于70℃时,水解对时间的依赖性减弱。但是酸处理法对胶原的水解程度大,只能得到小分子的胶原降解物,而且Cr3+在酸性条件下处于溶解状态,很难与胶原蛋白彻底分开。

　　2.3氧化法

　　氧化法的原理是在弱碱性条件下,利用氧化剂(通常H2 02)将鞣革废渣中Cr3+氧化成Cr6+ (成为可溶性的铬酸盐),使Cr6+从蛋白质的肽链上脱落下来,从而实现铬与胶原蛋白的分离。如在碱性介质中,根据双氧水氧化三价铬的原理,采用酸-碱-氧化交替的方法,也可获得低含铬量的胶原,并保持了胶原分子的结构。王远亮等采用碱性脱铬剂和氧化剂配合使用的脱铬方法,脱铬效果显着,脱铬后胶原含铬量低。大量研究表明:用氧化法脱铬,速度快,对胶原的结构破坏程度小,获得的胶原产物分子量较大,色泽好,脱铬效果好,但在处理过程中会产生有毒的Cr6+。

　　由于以上几种方法各有其优缺点,因此目前在提取胶原蛋白时,常把几种方法结合起来。如碱酶处理法,即在提取胶原蛋白时,先用碱对铬革屑进行轻度处理,然后再用酶进行二次处理,这样可以增加胶原的提取率和反应效率。

　　3. 胶原蛋白的化学性质

　　3.1 与亚硝酸反应

　　蛋白质或氨基酸的氨基与亚硝酸反应,侧氨基或端氨基被分解,并且出放的氮气,通过测定释放的氮气量可以计算蛋白质的断蛋白质的水解程度和速度 。

　　3.2 与甲醛反应

　　甲醛滴定法可用来测定氨基酸的含量,其原理是甲醛在氨基上发生加成反应生成N-羟甲基衍生物。继续反应,产生N-二羟甲基衍生物,从而将自由氨基封闭,保护氨基。用碱溶液滴定自由羧基的数量,可计算出蛋白质的含量。

　　3.3与茚三酮反应

　　蛋白质或氨基酸的溶液滴加几滴茚三酮溶液后加热至沸,溶液即呈蓝紫色,而脯氨酸和羟基脯氨酸因为是亚氨基。产生黄色。这个反应常用于氨基酸的比色定量分析。

　　4. 胶原蛋白在造纸中的应用

　　随着社会的发展,胶原蛋白的应用也越来越广。由于胶原蛋白纤维具有一些植物纤维所没有的性质,所以它也将逐渐的被应用于造纸行业。

　　作为造纸增强剂

　　胶原纤维和植物纤维这两种天然高分子都含有许多活性基团和活性部位,皮革固体废弃物在经处理变成胶原纤维的过程中比木材制浆过程中活性基团暴露得更多,更易反应,为两种纤维结合提供了良好的条件。胶原纤维作为一种助剂加入浆中可用于纸的增强,它与植物纤维缠绕、交织,以氢键力、离子键、共价键、范德华力和静电吸引力等方式结合,这些键的形成使得成纸纤维间的结合力增大,键能升高,从而使纸张的物理强度得到提高。

　　4.2 胶粘剂

　　胶原蛋白作为胶粘剂,可以作为造纸的施胶剂,但是其耐水性能较差。通常在胶原蛋白粘合剂中加多聚甲醛作硬化交联剂,可得到类似脲醛树脂的效果,并增加抗水能力,使得胶原分子链间形成交联键,使黏度提高,加强了凝固的结构,提高了胶原蛋白的机械性能。

　　胶原蛋白作为胶粘剂,可用于纱布、砂纸的制造,此外也可用于生产胶带纸。将经过化学处理的明胶用于铸涂纸的生产,与原来的生产及产品相比,车速提高1倍,光泽度由30%提高到39%,而生产成本基本不变。

　　早在20世纪60年代就有人研究将胶原蛋白作为废报纸回用的脱墨剂,通过胶原蛋白和其他聚合物复配使用,对废纸浆的白度有明显的提高。例如使用3%亚硫酸钠、0.5%TPP(三聚磷酸钠)、l%脂肪酸盐和0.295胶原蛋白(相对分于质量为10000,等电点为5),脱墨后,废纸浆的白度达到60%ISO。

　　化学论文期刊网杂志推荐：《热加工工艺》杂志创刊于1972年，1986年公开发行，2004年以前为双月刊，2004年起改为月刊，2006年起改为半月刊。本刊由国家科委批准，中国船舶重工集团公司主管，热加工工艺研究所和中国造船工程学会船舶材料学术委员会主办，是全国性热加工技术期刊。

期刊VIP网，您身边的高端学术顾问

文章名称： 探析胶原纤维是构成皮主要成分免费化学论文期刊网

文章地址： http://www.qikanvip.com/huaxuelunwen/11794.html