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1、第30卷第2期北京服装学院学报Vol.30No.22010年4月JournalofBeijingInstituteofClothingTechnologyApr.20103桑蚕丝在离子液体中的溶解及再生性能12李秀艳,丰丽霞(11北京服装学院材料科学与工程学院,北京100029;21北京市服装材料研究开发与评价重点实验室,北京100029)摘要:合成了2种离子液体,12烯丙基232甲基咪唑氯化物[AMIMCl]和12(22甲基)烯丙基232甲基咪唑氯化物[(MA)MIMCl];考察了丝素蛋白在2种离子液体中的溶解特性,及在离子液体中的最佳溶解温度和最大溶解度.通过X2r
2、ay衍射,红外光谱(IR2FTIR)和热重分析(TGA)等手段对再生蚕丝素制品性能进行了初步的测试.结果表明:在90℃下,2种离子液体能够在30min内溶解最大质量分数为15%的桑蚕丝丝素蛋白;经过离子液体溶解后,桑蚕丝的分子构象不发生变化,不发生衍生化反应,热稳定性有所下降,热分解温度降低.桑蚕丝丝素在离子液体中的溶解属于直接溶解.关键词:丝素蛋白;室温离子液体;溶解;再生中图分类号:TS193111文献标志码:A文章编号:1001-0564(2010)02-0042-06蚕丝的水解产物富含氨基酸和多肽,据此,人们广泛开展了以蚕丝作为护肤保健品、保健[1]食品和医药原
3、料的应用研究.同时,蚕丝具有优良的柔韧性、吸湿性、透气性,对人体细胞具[2]有良好的亲和性,可以制成各种目的形状.随着生物化学和分子生物学向生命科学各种领域的广泛渗透,蚕丝研究也逐渐向分子水平发展,由此产生了蚕丝丝素在生物医学材料等高技[3]术领域的研究,并展示出广阔的应用前景.丝素蛋白是蚕丝的主要组成部分,约占其总质量的75%,以(β2sheet)构象为基础,是一种[4]天然的蛋白质.天然丝素纤维含有大量分子内和分子间氢键,结晶度较高而难溶解于一般[5][6]溶剂.强极性溶剂如强酸、强碱、高浓度的盐溶液以及有机溶剂,如铜氨溶液、溴化锂水溶液、六氟异丙醇(HFIP)、N
4、2甲基吗琳2N2氧化物(NMMO)、水合六氟丙酮(HFA)等可以将蛋白质溶解,但这些溶剂或多或少存在溶解耗时长、有毒害、不稳定、不易回收、价格昂贵等缺点.离子液体是指在室温(或者稍高于室温的温度)下呈液态的离子体系,或者说,离子液体[7]是仅由离子所组成的液体.在组成上,它与我们概念中的“盐”相近,而其熔点通常又低于[8]室温,所以,也有人把离子液体叫做“室温熔融盐”.离子液体通常是有机盐,可以当作有机[9]溶剂使用.离子液体由于具有蒸汽压极低、分子结构可调控以及可回收利用的特点,被认为[10]是一种环境友好的新型绿色溶剂.美国Alabama大学的Swatloski等首
5、先发现纤维素无需收稿日期:2010-03-053基金项目:北京市服装材料与纤维开发重点实验室开放课题资助项目(2008ZK208);北京市中青年骨干教师资助深入计划作者简介:李秀艳(1970-),女,副教授,博士.E2mail:li_xyan02@sina.com©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第2期李秀艳等:桑蚕丝在离子液体中的溶解及再生性能43活化可以直接溶解在离子液体氯化12丁基32甲基咪唑(BMIMCl)中,为
6、纤维素溶剂体系的研究开辟了一个新领域,同时引起了天然高分子材料在离子液体中溶解的广泛研究兴趣.2004[11]年,Phillips等研究了离子液体BMIMCl对蚕丝的溶解特性,为探索蛋白质加工的新技术提供了新思路.自此,人们开始研究不同蛋白材料在不同离子液体中的溶解和再生性能.本文合成了2种室温离子液体:12烯丙基232甲基咪唑氯化物[AMIMCl]和12(22甲基)烯丙基232甲基咪唑氯化物[(MA)MIMCl],并考察了丝素蛋白在离子液体中的溶解和再生性能.1实验111实验材料与仪器材料:桑蚕丝;N2甲基咪唑(浙江省临海市凯乐化工厂);烯丙基氯(国药集团化学试剂有限
7、公司);甲基烯丙基氯(创奇试剂有限公司);无水乙醇.仪器:偏光显微镜(XSP28CA);XpPertMDP型X射线粉末衍射仪(日本理学D/max2rb型和荷兰飞利浦公司);NicoletFT2IR200型红外光谱仪(Thermo公司科学仪器部);PETGA27TGA热重分析仪,Perkin2Elmer公司.112室温离子液体[AMIM]Cl和[(MA)MI]MCl的合成1)[AMIM]Cl的合成:在250mL三口烧瓶中,加入110mL烯丙基氯与73mL甲基咪唑(物质的量比为115∶1),机械搅拌,在60℃油浴中反应8～9h,回流.反应完全
