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.