一种基于酸和l-半氨酸的减少性天然深度溶剂,用于从羊毛中提取角质素
Shuang Yang1, Min Wang1, Jingda Meng2
1Research Center for Industries of the Future, Westlake University, Hangzhou Zhejiang 310030, China; Department of Materials Science and Engineering, School of Engineering, Westlake University, Hangzhou, Zhejiang 310030, China.
Bioresource technology
|August 21, 2025
概括
研究人员开发了一种使用酸和l-Cysteine有效提取羊毛中的角质素的绿色溶剂系统. 这种可持续的方法可循环升级质生物质,产生大量具有良好的细胞兼容性的不溶于水和溶于水的质.
科学领域:
- 生物材料科学
- 绿色化学
- 蛋白质化学
背景情况:
- 烯酸是一种来自蛋白质生物质的天然聚合物,如羊毛,需要可持续的溶解方法来实现高价值的应用.
- 现有的脂提取方法往往缺乏效率和环保性.
研究的目的:
- 开发和评估一种新型的,可持续的减少性自然深层溶剂 (NADES) 系统,以有效地从羊毛中提取质.
- 描述提取的角质素,并评估羊毛溶解过程.
主要方法:
- 使用由酸 (CA) 和l-Cysteine (l-Cys) 组成的NADES进行羊毛溶解.
- 使用分子动力学 (MD) 模拟来了解溶剂-成分相互作用.
- 进行了实验评估,包括溶解效率,角质素产量,SDS-PAGE,XRD,FTIR和DSC.
主要成果:
- 在90°C的3小时内,CA与l-Cys的2:1M比率实现了羊毛的完全溶解.
- 产生了大约76%的角质,其中58%的不溶于水的角质 (WIK) 和18%的溶于水的角质 (WSK).
- 尽管有微量残留物,但WSK的α-螺旋含量降低,分子量主要低于20kDa,细胞相容性良好.
结论:
- CA-l-Cys NADES系统提供了一种简单,绿色和高效的质素提取方法.
- 这种方法提供了一个可行的途径,可以将富含质的废物生物质转化为有价值的材料.
- 由于其特性和细胞相容性,再生质,特别是WSK具有各种应用的潜力.
