[发明专利]一种固定锆硅烷界面改性聚偏氟乙烯膜及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种固定锆硅烷界面改性聚偏氟乙烯膜及其制备和应用。该膜是由乙烯基磷酸/乙烯基三乙氧基硅烷改性的PVDF膜固定金属锆得到。该制备方法包括：PVDF膜制备，PVDF/VPA‑g‑VTES膜制备，固定锆硅烷界面改性聚偏氟乙烯膜制备。该膜不但拥有对特异性蛋白的优异的吸附效果，同时提高了分离效率，降低了生产成本。

技术领域

本发明属于含磷蛋白质分离膜及其制备和应用领域，特别涉及一种固定锆硅烷界面改性聚偏氟乙烯膜及其制备方法和应用。

背景技术

PVDF由于其优良的物理和化学性能(强度和耐腐蚀性)，可以作为优秀的蛋白质分离膜的基材，与固定金属螯合亲和层析技术相结合，不但能提高膜的物理性能便于改性，从而提高生产效率和分离效果。固定化金属螯合亲和层析技术(Immobilized Metal-chelated Affinity Chromatography，IMAC)是近年来出现的一种新型亲和层析技术，主要用于生物大分子的分离。1975年Paroth提出这项技术，引起了广泛的关注，该方法利用的是蛋白质表面的一些氨基酸，如组氨酸、色氨酸、半胱氨酸等能和金属离子发生特殊的相互作用的原理，从而对蛋白质加以分离。相对于传统的分离蛋白质技术，如凝胶过滤层析、吸附层析、离子交换层析等，亲和层析技术优点在于其在蛋白质的分离纯化过程中具有选择性和特异性，可以在某些复杂的环境中快速、简便、有针对性地得到纯度高的目标蛋白。正因如此，固定化金属螯合亲和层析技术越来越得到重视，除了应用在蛋白质检测、分离纯化外，还应用于蛋白质的定向固定、联用技术应用、蛋白质的复性与纯化、核酸的分离纯化、基因工程技术等。

中国专利CN2007100129667公开了一种固定钛离子亲和色谱材料及其制备和应用，利用钛离子与磷酸改性的固相载体上的磷酸基团的强相互作用而将钛离子固定于载体上，使用固定钛离子亲合色谱材料富集磷酸肽，磷酸肽由于与固定的钛离子之间的强螯合作用而保留在亲和色谱材料上使其获得分离，但固相载体大多为微球，生产控制比较困难，难以应用于实际生产。

中国专利CN2017101304648公开了一种双功能亲和有机聚合基质毛细管整体柱的制备方法。该方法将含硼酸基团的单体、含磷酸基团的单体、交联剂、致孔剂、引发剂于室温下超声至完全溶解，再注入经乙烯基改性的石英毛细管内，经过处理制得毛细管整体柱。但分离效果有限，效果并不明显。

中国专利CN2016103848454的发明属分析化学领域，涉及利用钛固定化磁微球萃取技术从生物样品中富集磷酸化合物的方法。该方法采用钛固定化磁微球的功能化磁性复合材料，在提取富集过程通过外部磁场的施加达到快速分离；对钛固定化磁微球活化后上样，采用一定的溶剂清洗和洗脱，提取生物样品中的磷酸化合物，经氮吹浓缩，以一定的溶剂复溶后用高效液相串联质谱或气相串联质谱分析，测定生物样品中磷酸化合物的含量。使用后的钛固定化磁微球经再生溶剂清洗后可重复使用。但微球的机械性能较差，重复使用率不高，同时化学性能不稳定。

中国专利CN2008102117279涉及一种功能化修饰的开管毛细管柱离线及在线富集磷酸肽或磷酸化蛋白质的方法：制备一种内壁具有可选择性吸附磷酸肽或磷酸化蛋白质的磷酸锆功能基团的开管毛细管柱，负载样品后可以对磷酸肽或磷酸化蛋白质进行富集，再利用清洗缓冲液除去非磷酸肽或非磷酸化蛋白质和盐，然而开管毛细管柱的制造成本过高，同时效果不明显。

中国专利CN2007101575241涉及磷酸化肽的高选择性富集，具体的说是一种用于富集磷酸化肽段的聚合物材料的制备方法。本方法采用带有磷酸基团的单体进行聚合反应直接形成带有磷酸基团的聚合物材料。该材料用含锆离子的溶液作用后生成磷酸酯锆基团，使其可以从复杂的蛋白酶解液中特异地富集和纯化磷酸肽。但含磷酸基团单体聚合物的聚合程度不够高，物理化学结果不稳定，难以用于实际生产。

因此，开发一种物理化学性能稳定，工艺简单，安全环保并便于工业生产的含磷蛋白质分离膜制备方法极具现实意义。

发明内容