[发明专利]一种静电纺葡萄糖脂/丙烯腈共聚物纳米纤维膜的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于纳米纤维膜的制备及应用领域，特别涉及一种静电纺葡萄糖脂/丙烯腈共聚物纳米纤维膜的制备方法及其特异性蛋白质吸附的应用。

背景技术

糖与蛋白质，脂类和核酸一样，是构成生物体的重要成分，在细胞的构建，细胞的生物合成和细胞生命活动的调控中，糖均扮演着重要的角色，其中广泛存在的糖缀合物参与了一些重要的生理过程，人们尝试将糖基固定到不同载体表面，来模拟糖的各种生物功能。糖基化膜具有高度亲水性及良好的生物相容性，并且由于糖类可以和蛋白质特异性识别，来完成生物信息的传递。因此，制备糖基化薄膜，并且应用于蛋白质的特异性识别具有很广泛的应用前景。

静电纺丝技术是一种利用带电荷的高分子溶液或熔体在静电场中流动与变形制备纳米到亚微米尺寸聚合物纤维的技术，可以获得纳米到微米尺寸纤维材料。静电纺制备的纤维具有极大的比表面积，高孔隙率等优点。这些特性使得该纤维在过滤、组织工程、超敏感传感器等方面有很大的潜在应用前景。

糖基化纳米纤维的制备，目前主要有两种途径：一是通过含糖不饱和单体聚合合成含糖聚合物，在通过静电纺丝得到(CN1843592)，这种方法可以更好的讲纳米纤维的优点和糖基的功能性结合起来。二是通过大分子反应将糖基固定到纳米纤维的表面，基表面修饰的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种静电纺葡萄糖脂/丙烯腈共聚物纳米纤维膜的制备方法及其特异性蛋白质吸附的应用，该方法操作简单、产物易处理且经济环保，该纳米纤维膜含有丰富的可反应亲水活性功能基团，并且利用葡萄糖的糖基特异性吸附伴刀豆球蛋白(ConA)。本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明公开了一种静电纺葡萄糖脂/丙烯腈共聚物纳米纤维膜的制备方法及其应用，具体步骤如下：

(1)将壬二酸，醋酸乙烯酯，醋酸汞，醋酸铜混合烧瓶中，室温搅拌1～15min后加入浓硫酸，在50℃～70℃下恒温搅拌反应8h，加入无水醋酸钠中和浓硫酸，分离提纯，得到壬二酸二乙烯脂；

(2)将壬二酸二乙烯酯和葡萄糖溶于无水吡啶中，加入碱性蛋白酶，于40～60℃反应3～5天，合成葡萄糖壬二酸二乙烯脂；

(3)在上述葡萄糖壬二酸二乙烯脂中加入过硫酸铵作为引发剂，加入丙烯腈，加入H₂O作溶剂，然后于55～60℃氮气保护下搅拌反应3～5h，聚合反应结束后得到葡萄糖壬二酸二乙烯脂/丙烯腈共聚物；

(4)将步骤(1)得到葡萄糖壬二酸二乙烯脂和步骤(2)得到的葡萄糖壬二酸二乙烯脂/丙烯腈共聚物和葡萄糖壬二酸二乙烯脂共同溶于DMAC和DMF混合溶液中，搅拌至完全溶解，然后静置，得葡萄糖壬二酸二乙烯脂/丙烯腈共聚物纺丝液；

(5)将上述葡萄糖壬二酸二乙烯脂/丙烯腈共聚物纺丝液进行静电纺丝，最后将得到的纳米纤维膜干燥，即得葡萄糖脂/丙烯腈共聚物纳米纤维膜；

(6)利用葡萄糖基对伴刀豆球蛋白(ConA)的特异性吸附，将葡萄糖脂/丙烯腈共聚物纳米纤维膜与荧光修饰的伴刀豆球蛋白(FL-ConA)混合，通过激光管聚焦显微镜(CLSM)观察其对ConA的特异性吸附；

(7)利用高浓度糖溶液能够解除葡萄糖基对伴刀豆球蛋白ConA的特异性吸附，利用缓冲液冲洗葡萄糖脂/丙烯腈共聚物纳米纤维膜，观察其脱吸附能力。

作为进一步地改进，本发明所述的步骤(1)中的壬二酸与醋酸乙烯酯的摩尔比为1:1～1:5，醋酸汞质量1g～3g，浓硫酸体积为0.1-0.25mL，无水醋酸钠的质量为0.1～1.0g，过量的醋酸乙烯酯的除杂方式为旋转蒸发，提纯方式为硅胶层析柱(300～400目)。

作为进一步地改进，本发明所述的步骤(2)中所述的壬二酸二乙烯酯和葡萄糖的摩尔比为1:1～4:1，步骤(2)中合成葡萄糖壬二酸二乙烯脂时，将得到的葡萄糖壬二酸二乙烯脂粗产物用硅胶层析柱分离提纯，洗脱剂为乙酸乙酯，展开剂为体积比为17:3:1的乙酸乙酯/甲醇/水，用I₂显色。

作为进一步地改进，本发明所述的步骤(3)中过硫酸铵的用量为葡萄糖壬二酸二乙烯脂质量分数的0.2～2％，步骤(3)中葡萄糖壬二酸二乙烯脂与丙烯腈的摩尔比为1:1～1:50。

作为进一步地改进，本发明所述的步骤(3)中所述的加入H₂O作溶剂后，葡萄糖壬二酸二乙烯脂与丙烯腈物质的量的浓度之和的单体浓度为2～3mol/L。