胶原物理性质(II)

  

胶原物理性质(II)

 

胶原的光谱特征:

紫外光谱特征:蛋白质分子中各种紫外生色基团加和形成蛋白质的紫外光谱,大部分蛋白质含有色氨酸与酪氨酸,在280nm处有最大紫外吸收,而胶原中只含有少量色氨酸与酪氨酸,因此胶原特有的紫外吸收峰一般在230nm左右,主要是由C=O的n→π*跃迁所贡献。

荧光光谱特征:胶原的内源荧光主要由苯丙氨酸和酪氨酸残基产生,其中苯丙氨酸的激发波长和发射波长分别在257nm 和282nm附近,而酪氨酸的激发波长和发射波长分别在274nm 和303nm附近。由于胶原的内源荧光较弱,许多研究者也通过引人外源荧光物质对胶原体系进行研究,如3-甲氧基-4’-N,N-二甲氨基黄酮(DMMF)、芘荧光作为荧光探针。

 

功能性质:蛋白质的功能性质主要包括:①蛋白质与水之间相互作用产生的性质,如吸水性、持水性、润湿性、溶胀性、黏合性、分散性、溶解性和黏度等﹔②蛋白质与蛋白质之间相互作用产生的性质,如沉淀性、胶凝性等﹔③蛋白质的表面性质,如表面张力、乳化性与发泡性等。蛋白质的这些功能性质之间是互相影响的,如蛋白质的胶凝过程中既有蛋白质与蛋白质之间的相互作用,又存在蛋白质与水之间的相互作用﹔蛋白质的黏度和溶解度特性不仅包括蛋白质与水的相互作用,也取决于蛋白质之间的相互作用。从本质上来说,蛋白质的功能性质取决于分子组成与结构特征,同时受外界环境因素的影响,如温度、pH值、电解质浓度、压力等。胶原是高分子化合物,在水溶液中具有胶体性质。胶原分子的表面有许多极性侧基,如氨基、酰胺基、羧基、羟基等,都能与水分子以氢键结合,于是在胶原分子周围形成一层水分子膜,这是胶原的水合作用,发生了胶原的膨胀,同时放出热量,形成亲水性胶体。胶原蛋白的水溶液具有粘度。胶原蛋白的大分子在水溶液中比较舒展,如搅拌会使一些链与另一些链脱开,溶液的粘度就会降低;静置时链与链之间相互缠结和粘连,刚性结构逐渐增长,溶液的粘度将增大。静置的时问越长,溶液的粘度也越大。胶原蛋白水溶液的粘度在等电点时最低。温度对粘度也有影响,一般是温度越低,粘度越大。胶原肽链的酸性基团和碱性基团分别结合上碱和酸后,胶原分子间及肽链间的离子交联键和氢键将被打开,胶原吸水而发生酸膨胀或碱膨胀,时间延长,各种交联键和次级键逐渐被破坏,胶原发生酸溶或碱溶,即胶解。如果酸或碱的浓度较大或水解的时间较长,有可能发生主链的降解。

 

参考资料:

[1] 蒋挺大.胶原与胶原蛋自.第1版.北京:化学二业出版社,2006.

[2] 李国英,刘文涛.胶原化学.北京:轻工业出版社,2013.

[3] 汤克勇.胶原物理与化学.北京:科学出版社,2012.

  

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