[发明专利]用于快速高效分离纯化巯基蛋白酶的纳米复合亲和膜的制备

说明书

技术领域

本发明属纳米复合亲和膜的制备领域，特别是涉及用于快速高效分离纯化巯基蛋白酶的纳米复合亲和膜的制备。

背景技术

近年来，随着生命科学、生物技术、药学以及医疗技术的日益发展，人们对生物大分子的分离、提取和精制的要求也越来越高。亲和色谱是实验室和工业中常用的一种生物大分子分离纯化技术。它是根据生物大分子与特定的固载化配基之间的亲和力，即特异性的可逆结合和解离而使生物大分子得到分离。它具有操作条件温和、无污染、无相变等特点，膜分离过程设备简单、易于放大、成本低、分离速度快、可连续操作，在许多方面都得到了应用。

壳聚糖(CS)是天然聚合物，分子中含有极强的反应性基团氨基与羟基，具有优良的耐溶剂性和耐碱性等优点。将其复合于各种材质的多孔膜上，能制成不同孔径的复合超滤膜。目前，壳聚糖聚合物大多用于制备渗透汽化(或叫渗透蒸发)复合膜，而用壳聚糖与合成高分子尼龙进行混纺，制作超滤复合膜尚未见报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供用于快速高效分离纯化巯基蛋白酶的纳米复合亲和膜的制备，该方法操作简单，耗时较少，吸附量大；制备出的纳米亲和膜快速、简便、廉价、高效，可高效纯化巯基蛋白酶，适用于规模化生产。

本发明的用于快速高效分离纯化巯基蛋白酶的纳米复合亲和膜的制备，包括：

(1)将体积比为9～12∶1的六氟异丙醇(1，1，1，3，3，3-hexafluoroisopropanol)和甲酸混合液作为溶剂体系，混掺入反应容器内，温度为40～60℃，水浴振荡反应20～45min；

(2)将尼龙6和壳聚糖粉末在搅拌条件下缓慢加入上述反应容器内，继续搅拌2～3h至完全溶胀，其中尼龙6颗粒的质量浓度是5～8wt％，壳聚糖质量浓度为0～2wt％；

(3)将上述反应容器置于水浴振荡器内，在回流冷凝下，缓慢加热至40～60℃，振荡15h～30h至完全溶解，得尼龙6/壳聚糖纺丝液；

(4)用注射器抽取尼龙6/壳聚糖纺丝液，固定在静电纺丝装置上，调节纺丝参数进行电纺，静电压为10～18kv；接收屏采用铝箔接地接收，针头与接收屏的距离为10～20cm，得尼龙6/壳聚糖超细纳米纤维膜；

(5)将收集到的膜依次利用烘箱、真空干燥器干燥；

(6)将干燥后的尼龙6/壳聚糖纳米纤维膜切成直径为47mm的圆形膜片，放入50～60℃，浓度为10～15wt％的NaOH溶液中活化20-30min；

(7)活化后的尼龙6/壳聚糖纳米纤维膜，用热水洗数次后，放入到染料溶液中反应；

(8)加入NaCl溶液处理，使染料吸附到尼龙6/壳聚糖纳米纤维膜上；

(9)调节水浴温度，加入Na₂CO₃进行固色反应；

(10)冷却，依次用热水、甲醇、NaCl、尿素、双蒸水充分洗涤后，或保存于Tris-HCl缓冲液，得到以染料为配基的尼龙6/壳聚糖纳米纤维亲和膜。

所述步骤(1)六氟异丙醇(HIFP)的质量浓度为99％～100％，含水量小于0.1％。

所述步骤(4)中的注射器规格为5ml，针头内径约为0.4～0.7mm；喷出流速为0.5～2ml/h。

所述步骤(5)中的系列干燥方法是先将纺出的膜室温下干燥12h，然后放入烘箱中90℃干燥4～6h，最后放入真空干燥器中60～70℃干燥24h。

所述步骤(6)染料为染料Cibacron Blue F3GA，浓度为5～15mg/ml。

所述步骤(7)NaCl溶液处理是用20～30wt％的NaCl溶液在40～80℃水浴振荡处理20～45min。

所述步骤(8)Na₂CO₃固色反应是用25～30wt％Na₂CO₃在60～90℃水浴振荡反应3～6h。

所述步骤(9)中的洗涤是用40℃-50℃热水、含量为99.5～100％的甲醇、2M NaCl、6M尿素洗涤，洗涤程度是所洗后的洗涤液为无色。

所制备的亲和膜应用于巯基蛋白酶的分离纯化应用。

本方法以尼龙6为主要纺丝材料，并掺入富含亲水性功能基团-OH、-NH₂的壳聚糖，通过调整溶剂及相关纺丝条件参数，成功的实现了混纺；利用所获得的纳米复合材料为原料，以染料为配基，制备出的纳米亲和膜快速、简便、廉价、高效，可高效纯化巯基蛋白酶，适用于规模化生产。