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不同剪切速率下高浓度再生丝素蛋白水溶液性质与结构的研究
不同剪切速率下高浓度再生丝素蛋 白水溶液性质与结构的研究／金 媛等 ·43 ·
不同剪切速率下高浓度再生丝素蛋 白水溶液性质与结构的研究
金 媛 ，张耀鹏 ，杭怡春 ，邵惠丽，胡学超
(东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室，上海 201620)
摘要 主要研究了不同剪切速率下，丝素蛋白浓度、pH值 、钙离子和丝胶含量对高浓度再生丝素蛋 白水溶液
性质的影响，并采用偏光显微镜和拉曼光谱对剪切前后的溶液结构进行 了观察分析。结果表明，高浓度再生丝素蛋
白水溶液经过一定的剪切作用后呈现出各向异性的特点，且随着各种 因素的调节，溶液 出现各向异性的临界剪切速
率也随之改变。同时，在一定的剪切条件下，高浓度再生丝素蛋白水溶液中的丝素蛋 白分子可发生由无规卷曲向旷
螺旋构象的转变，并有进一步形成 p_折叠构象的趋势。
关键词 再生丝素蛋白溶液 临界剪切速率 构象
中图分类号：TQ341．5 文献标识码：A
StudyonthePropertyandStructureofCondensedRegeneratedSilkFibroinSolution
underDifferentShearRates
JIN Yuan，ZHANGYaopeng，HANGYichun，SHAOHuili，HUXuechao
(CollegeofMaterialsScienceandEngineering，StateKeyLaboratoryforModificationofChemicalFibersandPolymerMaterials，
DonghuaUniversity，Shanghai201620)
Abstract Theeffectofconcentration，pH value，calcium ionsandsericincontentonthepropertyofcondensed
regeneratedsilkproteinsolutionunderdifferentshearrateswerestudied，andthestructuresofthesolutionsbefore
andaftershearingwerealsoinvestigatedbythepolarizationmicroscopeandRamanspectrum．Itwasfoundthatthe
condensedregeneratedsilkfibroinsolutionswereopticallyanisotropicaftersufficientshearwasapplied．Andwiththe
adjustmentofvariousfactors，theeriticalshearrateofthesolution，atwhichthesolutionbecameopticallyanisotro-
pic，wasalsochanged．Meantime，theconformationofregeneratedsilkproteininthesolutionchangedfrom random
coiltOa-helixandhadfurthertrendtransferredto sheetunderappropriateshearforee．
Keywords regeneratedsilkfibroin，criticalshearrate，confomr ation
蜘蛛和蚕都能在环保经济的条件即常温、常压下，以水 实际情况相距甚远。因此，本实验为了模拟蚕体内纺丝液的
为溶剂，以最小能量、最高效率纺出强韧的纤维。目前，对蜘 变化过程，以较高浓度的再生丝素蛋 白(RSF)水溶液为研究
蛛和蚕的仿生纺丝技术的研究正成为众多领域尤其是高分 对象，研究了在不同剪切速率下，溶液浓度、pH值、钙离子和
子材料领域研究的热点之一。其中，蚕丝蛋白质由于来
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