[发明专利]一种可吸附-脱附蛋白质的复合纳米纤维膜及制备方法

说明书

本发明提供了一种可吸附‑脱附蛋白质的复合纳米纤维膜及制备方法，所述纤维膜为核壳结构，由包含二醋酸纤维素的核层纺丝液和包含纳米级羟基磷灰石的壳层纺丝液采用同轴静电纺丝技术制得，其中，所述纳米级羟基磷灰石均匀粘附于二醋酸纤维素纤维表面。本发明制备出“核壳”纳米纤维层析分离膜，拓展复合纳米纤维膜材料在分离纯化的应用，采用同轴静电纺丝技术将纳米级羟基磷灰石均匀粘附在二醋酸纤维素纤维表面，优化了复合体系配方及纺丝工艺条件，不但调控了复合纤维膜纤维尺度与分布，还显著提高了原材料对蛋白质的吸附。

技术领域

本发明涉及一种可吸附-脱附蛋白质的复合纳米纤维膜及制备方法，属于蛋白质的分离纯化技术领域。

背景技术

层析分离中，作为提纯的核心部件之一——固定相介质材料的选择尤为重要。目前，主要应用于层析的多为大孔微球、多孔膜层、凝胶等介质。然而以上这几种材料都存在着几点缺陷：1)介质刚性不够，易被压缩，难以获得较高处理速度；2)床层内易产生沟流，传质效果较差；3)配基价格昂贵却不能充分利用，只有少量配基能与蛋白质结合；4)吸附柱易被堵塞和污染，往往只适用于间歇操作，处理量低，操作时间长。静电纺纳米纤维无纺布则具有比表面积大、高贯通性、孔状丰富、分离速度快、低压降及成本低等优势，但以纤维素为基质膜材料分离蛋白质往往遵循筛分机理分离，对目标产物不具有特异性吸附且吸附量低。显然，在开发一种新型纳米纤维结构的层析材料来进行定向、有效地分离蛋白质，一直以来受到人们所关注。

羟基磷灰石是一种结晶状无机盐,属六方晶系,分子式为Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂，Ca/P比为1.67，单位晶胞含有10个Ca²⁺、6个PO⁴_3-和2个OH^-，羟基磷灰石存在着两个化学位点(Ca²⁺,PO⁴_3-)可吸附多种生物大分子，如蛋白质、核酸等。羟基磷灰石也是目前分离各类生物分子最常用的液相色谱介质之一。但在纯化蛋白质过程中也存在一定问题，如材料刚性大，易于压密造成操作时间延长等。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，提供一种可吸附-脱附蛋白质的复合纳米纤维膜及制备方法。

本发明的技术解决方案：

一方面，

本发明提供一种可吸附-脱附蛋白质的复合纳米纤维膜，所述纤维膜为核壳结构，由包含二醋酸纤维素的核层纺丝液和包含纳米级羟基磷灰石的壳层纺丝液采用同轴静电纺丝技术制得，其中，所述纳米级羟基磷灰石均匀粘附于二醋酸纤维素纤维表面。

进一步的，所述核层纺丝液由二醋酸纤维素溶于二甲基亚砜与三氯甲烷混合溶剂中制得；

进一步的，所述壳层纺丝液的原料至少包含纳米级羟基磷灰石；其溶剂体系选自a、双组分体系：二甲基亚砜和三氯甲烷，或b、三组分体系：二甲基亚砜、三氯甲烷和冰醋酸；

进一步的，所述壳层纺丝液的原料还包含二醋酸纤维素；

进一步的，所述壳层纺丝液，优选采用三组分溶剂体系：二甲基亚砜/三氯甲烷/冰醋酸，其原料优选采用仅包含纳米级羟基磷灰石。

另一方面，

本发明还提供一种可吸附-脱附蛋白质的复合纳米纤维膜的制备方法，通过以下步骤实现：

步骤1、制备核层纺丝液：将二醋酸纤维素溶于二甲基亚砜与三氯甲烷混合溶剂中，搅拌、静置脱泡后得到核层溶液；

步骤2、制备壳层纺丝液，选自下述步骤中的任意一种：

(1)将纳米级羟基磷灰石加入二甲基亚砜中，搅拌及超声分散，随后滴加三氯甲烷或三氯甲烷和冰醋酸，制得壳层溶液；