Umsókn umUltrafiltration íEútdráttur afNnáttúrulegtCollagen

 

Ⅰ.Hvað er kollagen

Kollagen er líffjölliða, aðalþátturinn í bandvef dýra, og einnig algengasta og útbreiddasta starfræna próteinið í spendýrum, sem er 25%–30% af heildarpróteininu, og jafnvel allt að meira en 80% í sumum lífverur. Það gegnir því hlutverki að binda vef í dýrafrumum.

Samkvæmt mælingunni er fullorðinn einstaklingur með um 3 kg af kollageni í líkama sínum, sem er aðallega til staðar í húð, beinum, augum, tönnum, sinum, innri líffærum (þar á meðal hjarta, maga, þörmum og æðum) og öðrum hlutum. mannslíkamans. Hlutverk þess er að viðhalda formgerð og uppbyggingu húðar og líffæra og er einnig mikilvægt hráefni til viðgerðar á skemmdum vefjum.

II. Útdráttur á kollageni úr graskarpakvarða með ofsíun

1. Efniviður og aðferðir

1.1 Prófsýni

Vatnskenndur útdráttur af hráu kollageni.

1.2 Prófunaraðferðir

1.2.1 Ofsíunarferli

1.2.2 Ákvörðun forsíunarferlis

Í þessari prófun er ákjósanlegasta forsíunarferlið ákvarðað með samanburðargreiningu á lofttæmissíunaraðferðinni og örsíunaraðferðinni. Sértæku prófunaraðferðirnar eru sem hér segir:

① Hrá kollagen vatnsútdrátturinn er síaður með síupappírs lofttæmissíunaraðferð til að fjarlægja sviflausnar agnir og óhreinindi í vatnskennda útdrættinum.

② Hrá kollagen vatnsútdrátturinn er síaður með 0.2 μm örsíunarhimnu til að fjarlægja óleysanleg efni, óhreinindi osfrv. í vatnskennda útdrættinum.

1.2.3 Val á holastærð útafsíunarhimnu

Við hreinsun er svitaholastærð ofsíunarhimnu 100 kDa.

1.2.4 Einþáttartilraun á ofsíunarhreinsunarferli

Vatnsútdrátturinn af hráu kollageni er hreinsaður með ofsíunartækni. Rannsakaðu einþáttatilraunina um áhrif rekstrarþrýstings, vinnuhitastigs og pH á kollagen varðveislu. Eftir að hafa hafið ofsíunarbúnaðinn í nokkurn tíma skaltu rannsaka áhrif ýmissa þátta á kollagen varðveisluhraða.

1.2.5 Reikniformúla

2. Niðurstöður og greining

2.1 Forsíunarferlisgreining

Sjá töfluna hér að neðan fyrir samanburðarniðurstöður lofttæmisíunaraðferðarinnar og örsíunaraðferðarinnar.

Síunaraðferð	Styrkur lausnar fyrir síun/(g/L)	Styrkur lausnar eftir síun/(g/L)	Skynræn fyrirbæri
tómarúmsíunaraðferð	0.45	0.35	Lausnin er tær í lok síunar en verður gruggug eftir að hafa verið látin standa í nokkurn tíma.
örsíunaraðferð	0.45	0.42	Lausnin er tær í lok síunar og helst tær eftir að hafa verið látin standa í nokkurn tíma

 

Það má sjá af töflunni að bæði lofttæmissíunaraðferðin og örsíunaraðferðin geta fjarlægt óhreinindi og óleysanleg föst efni í lausninni, en örsíunaraðferðin hefur betri verndaráhrif á prótein, það er tapið er ekki marktækt, og tómarúmsíunaraðferðin er líkleg til að valda tapi á próteini. Að auki er síuvökvinn skýjaður eftir að hafa verið settur í nokkurn tíma með lofttæmisíun, meðan örsíunin er enn tær og gagnsæ, þannig að örsíun er valin sem formeðferðarferli ofsíunar.

2.2 Einþáttapróf á ofsíunarferli

2.2.1 Áhrif ofsíunarþrýstings á varðveisluhraða

Við skilyrði hitastigs 40 gráður og pH 9.0, rannsakaðu áhrif mismunandi útsíunarþrýstings (0.07MPa, 0.{ {11}}9MPa, 0,11MPa, 0,13MPa og 0,15MPa) á prótein varðveisluhraða. Niðurstöðurnar eru sýndar á myndinni hér að neðan.

 

Eins og sjá má af myndinni hér að ofan, með aukningu á rekstrarþrýstingi, minnkaði hlerunarhraði próteina smám saman. Við {{0}}.07MPa, prótein varðveisla hlutfall er 96,53%, þegar rekstrarþrýstingur er 0,15MPa, prótein varðveisla hlutfall er 84,38%. Það er vegna þess að aðskilnaður efna með ofsíun er knúinn áfram af þrýstingsmuninum. Á þessu sviði lágs rekstrarþrýstings getur lítið sameindaefni farið fljótt í gegnum himnuna, en stórsameindaefni geta festst af ofsíunarhimnunni og safnast fyrir á yfirborði himnunnar, og í augnablikinu, yfirborð himnunnar og vatnsefnin. útdráttarform styrkmismunur til að valda styrkmismun skautunarviðnáms; Hins vegar, með auknum þrýstingi, eykst styrkleiki skautunarviðnáms smám saman og styrkmismunurinn á himnuyfirborðinu og vatnskennda útdrættinum nær jafnvægi. Þegar þrýstingurinn fer yfir þetta jafnvægi, var hægt að skrifa hlauplag á yfirborð himnunnar (sem var í samræmi við kenninguna um styrkskautun og hlauplag sem myndast við ofsíun). Þrýstingurinn heldur áfram að aukast og þykkt hlauplagsins eykst og próteinið sem er eftir á yfirborði himnunnar eykst, sem leiðir til lágs varðveisluhraða. Til að tryggja aðskilnaðaráhrif himnunnar er ákjósanlegur rekstrarþrýstingsbreyta 0,07 MPa.

2.2.2 Áhrif hitastigs á prótein varðveisluhraða

Við þrýstingsskilyrði {{0}}.11MPa, pH 9,0, rannsakaðu áhrif mismunandi hitastigs (25 gráður, 30 gráður, 35 gráður, 40 gráður og 45 gráður) á prótein varðveisla. Niðurstöðurnar eru sýndar á myndinni hér að neðan.

 

Eins og sést á myndinni hér að ofan, með hækkun hitastigs, eykst varðveisluhlutfall ofsíunarhimnunnar smám saman og það nær hámarki við 45 gráður, þar sem varðveisluhlutfallið er 97,01%. Vegna þess að seigja kollagens er nátengd hitastigi: þegar hitastigið er lægra er seigja kollagensins meiri og því er auðvelt að mynda viðnám á kollageninu á yfirborði himnunnar, sem leiðir til lágs varðveisluhraða. Þegar hitastigið eykst minnkar seigja kollagensins og samspil kollagensameinda minnkar, þannig að massaflutningshraði eykst og styrkur skautun veikst og eykur þar með varðveisluhraða. Önnur ástæða fyrir aukningu á varðveisluhraða er sú að hitastigið eykst og leysni kollagens eykst í samræmi við það, og fyrirbæri kollagen sem hindrar himnuna minnkar. Þess vegna er ákjósanlegur hitastig fyrir ofsíun 45 gráður.

2.2.3 Áhrif pH á prótein varðveisla

Við skilyrði þrýstings {{0}}.11MPa og hitastig 40 gráður, rannsakaðu áhrif mismunandi pH-skilyrða, þ.e. pH=6.0, pH{ {5}}.{{10}}, pH=8.0, pH=9.0 og pH=10.0, á varðveisluhraða . Niðurstöðurnar eru sýndar á myndinni hér að neðan.

 

As shown in the above figure, within the pH value range of 6–7, with the increase of pH value, the protein retention rate decreases, and there is a minimum value of 82.13% at pH=7.0. When pH>7, with the increase of pH value, the retention rate gradually increases. This is because the isoelectric point of collagen pH=7, at the isoelectric point of protein is a precipitation state, easy to stay on the surface of the membrane block membrane, so that the retention rate is low; When pH>7, varðveisluhraði eykst smám saman með aukningu á pH. Þetta er vegna þess að ofursíunarhimna er pólýeter hlynshimna með neikvæða hleðslu, kollagen með neikvæða hleðslu við basískt ástand, neikvætt hlaðnar kollagen sameindir og ofsíunarhimna með sömu hleðslu mynda gagnkvæmt útilokað ástand, þannig að kollagen sameindir eru ekki auðvelt að vera á yfirborðinu himnunnar, er ekki auðvelt að stífla himnuna, þannig að ákjósanlegasta pH fyrir ofsíun er 8-10.

2.3 Ofsíunarferli fínstilling og staðfesting á niðurstöðum

Greining eftir Design-Expert8.05 hugbúnaður sýnir að ákjósanlegustu ferlibreytur eru sem hér segir: rekstrarþrýstingur 0.14MPa, rekstrarhiti 40.98 gráður og pH lausnar=9.43. Við þessar aðstæður var varðveisluhlutfallið 92,551%. Miðað við virkni raunverulegra breytu er rekstrarþrýstingurinn 0,14 MPa, vinnuhitinn er 40 gráður og pH gildi fóðurvökvans er 9,50 við ofsíunarskilyrði. Tilraunaprófunin er hafin eftir að kerfi ofsíunarbúnaðarins er byrjað að vera stöðugt. Niðurstaða varðveisluhlutfalls er (92.61 0.1)% (n=3). Spáð gildi jöfnunnar er í grundvallaratriðum svipað og mælda gildið, sem gefur til kynna að spáð skilyrt færibreytuútkoma sé í samræmi við raunverulega skilyrta niðurstöðu.

2.4 Niðurstöður rafgreiningargreiningar

Hreinsað kollagen er greint með SDS-PAGE rafdrætti og niðurstöðurnar eru sýndar á myndinni hér að neðan.

Eins og sést á myndinni hér að ofan er braut 1 hreinsað kollagen í þessari tilraun og braut 2 er staðlað kollagensýni úr sinum kálfa. Það mátti sjá af SDS-PAGE rafdrættinum að kollagenpróteinið sem lagt var til í þessari tilraun gæti verið auðkennt sem kollagen, en að því er virðist ógreinileg mörk a1 peptíðkeðju og a2 peptíðkeðju eru ekki skýr. Ljóst er af rafdrættinum að engin önnur próteinbönd eru til og má álykta að hreinleiki hreinsaðs kollagens sé mikill.