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·258· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

时间、羊毛与尿素-氯化胆碱低共熔体系的质量比 3 个 式中：m k —再生羊毛角蛋白的质量，g。
方面探讨了其对羊毛的溶解率及再生羊毛角蛋白提 1.3 性能测试
取率的影响，并通过红外光谱、拉曼光谱、X 射线 FTIR：采用全反射法分别测试原羊毛和再生羊
1
衍射、电泳测试、热重测试等对原羊毛和再生羊毛 毛角蛋白的红外光谱。扫描范围 4000~600 cm ，分
1
角蛋白的结构特征进行了详细对比，探究低共熔体 辨率 0.4 cm ，扫描次数 32 次。Raman：采用拉曼显
系下的溶解再生过程对羊毛角蛋白结构的影响。 微镜系统测试拉曼光谱，由 50 mW 氩离子激光器激
发 785 nm 的激光。使用 100 倍物镜将样品上的激光束
1 实验部分 1
光斑直径聚焦到 1 μm。光谱扫描区域 400~1800 cm ，
总采集时间为 1000 s。XRD 测试条件：Cu 靶，工
1.1 试剂与仪器
作电压 30 kV，工作电流 10 mA，扫描范围 5~60，
羊毛纤维，直径约 23 m，无锡协新毛纺织股
步长 0.02()/min。SDS-PAGE：测试使用的 SDS-
份有限公司；氯化胆碱，质量分数 98%，上海阿拉
PAGE 凝胶质量分数为 12%。标准蛋白的指示范围
丁生化科技股份有限公司；尿素，分析纯，国药集
为 10~250 kDa。TGA:分别将干燥的原羊毛和再生羊
团化学试剂有限公司。
毛角蛋白放入氧化铝坩埚中，氮气气氛下进行测试，
FD-1A-50 型冷冻干燥机，北京博医康仪器有限
测试温度 30~600 ℃，升温速率 10 ℃/min。
公司；Nicolet is10 傅里叶红外变换光谱仪，美国
Thermo Fisher Scientific 公司；inVia Reflex 显微拉 2 结果与讨论
曼光谱仪，英国 Renishaw 公司；D2 Phaser X 射线
衍射仪，德国 Bruker 公司；Mini-Protean Tetra Cells 2.1 不同因素对羊毛溶解率及再生羊毛角蛋白提
电泳系统，美国 BIO-RAD 公司；Q500 热重分析仪， 取率的影响
美国 TA 公司。 2.1.1 溶解温度的影响
1.2 羊毛角蛋白的提取 按照 1.2 节方法，当 m(羊毛) : m(尿素-氯化胆碱
1.2.1 尿素-氯化胆碱低共熔体系的制备 低共熔体系)=1 : 33、溶解时间 180 min 时，考察溶
将干燥的尿素和氯化胆碱固体按照物质的量比 解温度对羊毛溶解率和再生羊毛角蛋白提取率的影
2 : 1 放入三口烧瓶中，在氮气保护下，80 ℃油浴加 响，结果见图 1。
热至烧瓶中的固体变成澄清透明溶液。
1.2.2 羊毛预处理
称取适量羊毛于脂肪提取器中，按体积比 1 : 1
加入正己烷和二氯甲烷，进行脱脂处理，48 h 后清
洗羊毛，去除残留的脱脂剂，50 ℃烘干后将羊毛粉
碎备用。
1.2.3 羊毛角蛋白的提取
取一定量的脱脂羊毛放入尿素-氯化胆碱低共
熔体系中，在氮气保护下于设定温度磁力加热搅拌
溶解一段时间后，得到深黄色混合液。

向混合液中加入适量去离子水，过滤，得到未 图 1 温度对羊毛溶解率和再生角蛋白提取率的影响
溶解的羊毛，干燥后称重，记为 m p 。滤液用透析袋 Fig. 1 Effect of dissolution temperature on the dissolution
（截留相对分子质量 3000 Da）透析，透析后将透 rate of wool and the extraction rate of regenerated
wool keratin
析袋中的溶液冷冻干燥，即得到再生羊毛角蛋白。
羊毛溶解率（S）按照式（1）计算： 由图 1 可见，溶解温度对羊毛溶解率和再生角
m  m 蛋白提取率的影响很大，在温度低于 130 ℃时，羊
S / %  w p  100 （1）
m 毛溶解率和再生羊毛角蛋白提取率都随温度的升高
w
式中：m w —羊毛初始质量，g；m p —未溶解的羊毛 而增大。因为当温度提升时，尿素-氯化胆碱低共熔
质量，g。 体系的黏度逐渐降低，流动性逐渐增加 ，因而可
[9]
再生羊毛角蛋白提取率（P）按照式（2）计算： 以更容易透过鳞片层，对羊毛纤维内部的皮质层进
m 行溶解。另外，高温会使二硫键断裂 [10] ，进而使鳞
P /%  k  100 （2）
m 片层钝化，结构松散，这使得尿素-氯化胆碱低共熔
w