[发明专利]一种凝胶纳米纤维亲和膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种凝胶纳米纤维亲和膜的制备方法，包括如下步骤：(1)称取一定比例的壳聚糖/PVA，将壳聚糖/PVA溶于甲酸，以配制4wt％的壳聚糖/PVA溶液，作为皮层纺丝液；称取一定量的PA6溶于甲酸，制备出16wt％的PA6的溶液，作为芯层纺丝液。(2)利用自制的同轴溶液喷射设备，进行壳聚糖/PVA‑PA6皮芯复合结构纳米纤维膜的制备，并以EGDE为交联剂。(3)固载F3GA(CB)，得到以F3GA为配基的皮芯凝胶纳米纤维(NCNF)亲和膜。(4)用PBS缓冲液配制一定浓度的牛血清白蛋白(BSA)溶液，用酶标分析仪测定蛋白的吸附量。本发明的方法简单，高比表面积、高孔隙率的皮芯凝胶纳米纤维(NCNF)亲和膜可用于BSA高效分离提纯。

技术领域

本发明涉及一种皮芯凝胶纳米纤维亲和膜的制备方法及其应用，属亲和吸附领域中皮芯凝胶纳米纤维亲和膜的制备技术。

背景技术

随着生物工程和生命科学的迅速发展，对生物大分子分离纯化的要求越来越严格，发展新型高效的分离技术成为迫切需求。相对于传统的层析柱分离法，亲和膜色谱技术既能表现出亲和色谱的特异性和高选择性吸附等优点，又具有膜分离技术的操作条件温和、分离快速、无污染、易放大、可连续操作等优势，因此得到了人们广泛的应用与关注。

纳米纤维以其多孔结构，比表面积大和生产成本低也受到了越来越多的关注。在生物大分子分离纯化的过程中，大的比表面积可以大大增加纤维表面接触目标分子的机会，高孔隙率也可以很好地改善过滤性能。溶液喷射法是一种新的纳米纤维制备方法，由于纤维在成形过程中受到高速气流场的紊流剪切作用而呈现三维卷曲形态，这使其在聚积形态上表现更高的孔隙率和蓬松性。因此，以这种溶液喷射纺纳米纤维膜为基材制备亲和膜可在降低流动阻力、提高纤维表面亲和配基的利用率方面表现出独特的优势。

蛋白质纯化的吸附机制非常复杂，取决于亲和膜表面的物理化学性质，如比表面积、表面形貌、亲水/疏水性质的，静电电荷、极性/非极性团体以及蛋白质自身的化学结构和性质。然而，对多种亲和载体的分离效果研究表明亲和膜与亲和凝胶相比存在吸附容量低的缺点，这是因为亲和膜的分离作用属表面分离范畴，主要依靠亲和配基对目标分子的识别功能，分离效率依赖于亲和配基的含量。水凝胶可以形成三维交联网格聚合物柔性链从而能够更好地吸收并且锁住水和溶质分子，因此可大大增加亲和膜吸附效率，近年来被大量用于亲和吸附中。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用先进的亲和膜色谱技术快速高效提纯牛血清蛋白的方法，该方法快速、简便、分离量大、提取的蛋白纯度高，适用于规模化生产。

本发明中一种以F3GA为配基的皮芯凝胶纳米纤维(NCNF)亲和膜的制备方法，包括下列步骤：

(1)称取一定比例的壳聚糖/PVA，将壳聚糖/PVA溶于甲酸，以配制4wt％的壳聚糖/PVA溶液，作为皮层纺丝液；称取一定量的PA6溶于甲酸，制备出16wt％的PA6的溶液，作为芯层纺丝液。

(2)利用如图1所示的自制的同轴溶液喷射设备，进行壳聚糖/PVA-PA6皮芯复合结构纳米纤维膜的制备，并以EGDE为交联剂，风速为0.15MPa。

(3)称取0.25g皮芯凝胶纳米纤维亲和膜，将膜放入25ml 10mg/ml F3GA溶液60℃下密封搅拌30min；加入6.25ml质量分数为20％的NaCl溶液，反应30min；升温至80℃，加入2.5ml质量分数为25％的Na2CO3溶液进行固色，反应4h；用去离子水、甲醇溶液洗涤至洗涤液为无色，并用真空烘箱烘干。得到以F3GA为配基的皮芯凝胶纳米纤维(NCNF)亲和膜。

所述步骤(1)中以F3GA为配基的皮芯凝胶纳米纤维(NCNF)亲和膜的制备方法，其特征在于：所述的壳聚糖与PVA的比例为100∶0，80∶20，60∶40，50∶50，40∶60，20∶80。