羊毛的生物改性是近年来研究的热点.迄今为止,羊毛的蛋白酶改性[1]已经得到了广泛的研究.角质酶[2]以及脂肪酶[3]在羊毛改性中也有研究报道,但微生物谷氨酰胺转氨酶(简称MTG)对羊毛的改性研究还较少.MTG 是一种新型的催化酰基转移反应的酶,与动物体提取的谷氨酰胺转氨酶(简称GTG)相比,MTG 表现出很多优势,如对钙离子的非依赖性,对热和pH 的稳定性,易储存性等.[4]MTG作为一种生物催化剂,可以催化蛋白质分子自身或与含伯胺基团的物质发生酰基转移反应,形成稳定的共价键,使分子间的作用力加强,从而改变蛋白质的功能特性.由于羊毛纤维主要成分是角蛋白,大分子链上含有谷氨酰胺残基,因此,从理论上讲,羊毛纤维是MTG 催化的合适底物.Jo觔oCortez[5]等的研究证实谷氨酰胺转氨酶能够催化羊毛蛋白交联,修复氧化剂或蛋白酶处理过程中对羊毛造成的损伤,增加羊毛的断裂强力和断裂伸长率,改善织物的防毡缩性能.金规标[6]等的研究证实MTG 可以催化含伯胺基团的ε-聚赖氨酸与羊毛进行接枝反应,从而赋予织物抗菌性能.本文拟利用MTG 的催化作用,尝试将同样含有伯胺基团的潜在阻燃剂———阿仑膦酸钠[NH2(CH2)3COH (PO3H) (PO3Na)] 固定到羊毛纤维上.MTG 催化羊毛固定阿仑膦酸钠的反应如下:
羊毛—(CH2)2—CO—NH2+NH2(CH2)3COH(PO3H)(PO3Na)羊毛—(CH2)2—CO—NH—(CH2)3COH(PO3H)(PO3Na)+NH3
由于阿仑膦酸钠中含有大量的磷元素,因此,本文通过测试MTG处理前后织物上磷含量的变化,考察MTG对阿仑膦酸钠在羊毛织物上的固定效果.
1试验
1.1材料及仪器
材料:羊毛织物(全毛华达呢,220 g/m2,无锡协新毛纺有限公司),KMnO4,渗透剂JFC,纯碱,NaHSO3,冰醋酸,MTG(酶活100 U/g,泰兴市一鸣生物制品有限公司),阿仑膦酸钠(淮安市三明化工有限公司),浓硝酸、浓硫酸(均为分析纯,国药集团化学试剂公司)等.
仪器:PHS-2C 型酸度计,SPX-150C 型恒温恒湿箱,UV-2100 型紫外可见分光光度计,HH-6 型数显恒温水浴锅.
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