[發(fā)明專利]一種高效蛋白吸附分離用細(xì)菌纖維素納米纖維復(fù)合膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710649204.1
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107413316B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁彬;唐寧;張世超;劉麗芳;俞建勇
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;B01D71/12;B01D69/12;B01D67/00;D06M15/05;D06M101/32;D06M101/20;D06M101/06;D06M101/28;D06M101/34
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;王文穎

本發(fā)明公開了一種高效蛋白吸附分離用細(xì)菌纖維素納米纖維復(fù)合膜及其制備方法。所述制備方法為：將細(xì)菌纖維素膜機(jī)械解離成細(xì)菌纖維素納米纖維；在細(xì)菌纖維素納米纖維表面修飾吸附官能團(tuán)；將修飾后的細(xì)菌纖維素納米纖維分散于不溶性溶劑中，通過加入分散劑形成穩(wěn)定的細(xì)菌纖維素納米纖維懸浮液；采用同步超聲過濾方法將細(xì)菌纖維素納米纖維懸浮液鋪在多孔纖維基材表面形成濕態(tài)復(fù)合纖維膜；脫除濕態(tài)復(fù)合纖維膜中的殘留溶劑，獲得可用于高效蛋白吸附分離的細(xì)菌纖維素納米纖維復(fù)合膜。所述復(fù)合膜的表面為細(xì)菌纖維素納米纖維所形成的完全覆蓋的連續(xù)二維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，同時兼具表面大量的吸附活性位點(diǎn)和高的孔隙率，可實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的快速有效吸附且吸附量大。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高效蛋白吸附分離用細(xì)菌纖維素納米纖維復(fù)合膜及其制備方法，具體涉及一種可實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)快速吸附分離的細(xì)菌纖維素納米纖維復(fù)合膜及其制備方法，屬于納米纖維復(fù)合膜材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的高效分離純化在生物制藥、分析化學(xué)以及生命科學(xué)等領(lǐng)域具有重要的意義。當(dāng)前主要的蛋白分離純化技術(shù)包括離心、沉淀、層析、電泳等，其中層析技術(shù)由于選擇性好、分離效率高、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在蛋白質(zhì)的分離純化中應(yīng)用最為廣泛。目前層析技術(shù)中常用的蛋白質(zhì)吸附分離介質(zhì)主要為多孔凝膠微球，其大量活性吸附位點(diǎn)多位于微球內(nèi)部的納米級(10-100nm)孔道內(nèi)，流動相需擴(kuò)散傳質(zhì)到孔道內(nèi)部才能使蛋白質(zhì)被高效吸附，故而難以實(shí)現(xiàn)高傳質(zhì)速率下蛋白質(zhì)的有效吸附，無法滿足當(dāng)前生物制藥領(lǐng)域?qū)Φ鞍卓焖儆行Х蛛x的迫切需求。為此，科研人員開發(fā)了一系列新型蛋白吸附分離材料。專利《石墨烯基蛋白吸附海綿》(CN106622120A)公開了一種石墨烯基蛋白吸附海綿的制備方法，其對氧化石墨烯進(jìn)行官能團(tuán)修飾后經(jīng)溶劑置換、冷凍干燥和高溫煅燒獲得可用于蛋白吸附的石墨烯海綿，但該方法成本高且耗時長(周期＞5天)，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用。文獻(xiàn)[Scalablefabrication of electrospun nanofibrous membranes functionalized with citricacid for high-performance protein adsorption[J].ACS Applied MaterialsInterfaces，2016，8，11819-11829]和[Highly carbonylated cellulose nanofibrousmembranes utilizing maleic anhydride grafting for efficient lysozymeadsorption[J].ACS Applied MaterialsInterfaces，2015，7，15658-66]報(bào)道了一種在靜電紡纖維膜表面修飾吸附官能團(tuán)來制備蛋白吸附分離膜的方法，利用靜電紡纖維膜的高孔隙率特性可實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的快速傳質(zhì)，但由于靜電紡纖維(直徑＞200nm)比表面積有限，因此難以實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)吸附量的大幅提升。因此亟需開發(fā)一種低成本、高效率的蛋白質(zhì)吸附分離材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是：提供一種高效蛋白吸附分離用細(xì)菌纖維素納米纖維復(fù)合膜及其制備方法。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種高效蛋白吸附分離用細(xì)菌纖維素納米纖維復(fù)合膜的制備方法，其特征在于，包括以下具體步驟：

步驟1)：將細(xì)菌纖維素膜機(jī)械解離成細(xì)菌纖維素納米纖維；

步驟2)：在步驟1)制得的細(xì)菌纖維素納米纖維表面修飾吸附官能團(tuán)；

步驟3)：將步驟2)制得的修飾后的細(xì)菌纖維素納米纖維分散于不溶性溶劑中，通過加入分散劑形成穩(wěn)定的細(xì)菌纖維素納米纖維懸浮液；

步驟4)：采用同步超聲過濾方法將步驟3)制得的細(xì)菌纖維素納米纖維懸浮液鋪在多孔纖維基材表面形成濕態(tài)復(fù)合纖維膜；

步驟5)：脫除步驟4)制得的濕態(tài)復(fù)合纖維膜中的殘留溶劑，獲得可用于高效蛋白吸附分離的細(xì)菌纖維素納米纖維復(fù)合膜。