[发明专利]一种基于界面组装方式的蛋白分离膜、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种基于界面组装方式的蛋白分离膜、制备方法及其应用，属于蛋白分离膜技术领域，该分离膜是是由牛血清白蛋白(BSA)与表面活性剂在油和水界面发生静电相互作用后自组装而成的二维纳米薄膜。本发明分离膜具有低成本，环保，制备工艺简单等优点，并且具有良好的生物相容性。根据界面组装的特点，分离膜的尺寸大小由界面的大小决定，所以更容易实现大面积制备。该分离膜对不同电荷的分子具有选择性分离，对负电荷的分子能够完全截留，对带有正电荷的小分子有较快的扩散速率，是一种较为理想的分离膜。

技术领域

本发明属于蛋白分离膜技术领域，具体涉及一种基于界面组装方式的蛋白分离膜、制备方法及其应用。

背景技术

近年来，膜分离技术得到了迅速发展，且被世界上多个国家列为重点发展项目。

膜分离作为一项高新技术，目前已在环保、水处理、化工、冶金、能源、食品等多个领域得到了广泛的应用。在膜分离的研究领域中，对膜材料的研究是一项重要内容。目前常用的膜材料主要为有机合成高分子材料，然而聚合物膜的制备方法复杂，在制备过程中带来不可避免的局限性，影响生物膜的分离性能。另一方面，由于其具有良好的内在生物相容性和生物降解性，生物膜一直以来都是现代膜材料发展的灵感来源。

因此，开发具有良好分离性能的同时，还具有简单易行，价格低廉的生物分离膜具有重要的现实意义。

发明内容

针对现有技术中存在的聚合物膜制备工艺复杂等缺陷，本发明提供了一种基于界面组装方式的蛋白分离膜、制备方法以及该分离膜的应用，该制备方法简单，易实现大面积制备，同时又具有低成本、低能耗、环保等特点，可避免了传统聚合物膜合成过程中的步骤繁琐及环境污染问题。

本发明通过如下技术方案实现：

一种基于界面组装方式的蛋白分离膜，是由牛血清白蛋白(BSA)与表面活性剂在油和水界面发生静电相互作用后自组装而成的二维纳米薄膜。

优选地，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)。

优选地，所述二维纳米薄膜的厚度范围是3.2nm-625nm。

本发明还提供了一种基于界面组装方式的蛋白分离膜的制备方法，具体步骤如下：

步骤一：配置含牛血清白蛋白(BSA)的PBS缓冲溶液；

步骤二：将步骤一配置的含牛血清白蛋白(BSA)的PBS缓冲溶液与表面活性剂混合，然后加入2-乙基-1-己醇(异辛醇)溶液，异辛醇由于与水不互溶形成油水界面；

步骤三：将步骤二中的混合溶液中加入戊二醛溶液进行交联，室温培育1-2小时，即可在油水界面观察到一层BSA蛋白二维纳米薄膜。

优选地，步骤一中所述含牛血清白蛋白(BSA)的PBS缓冲溶液的浓度为1-20mg/ml。

优选地，步骤一中所述的含牛血清白蛋白(BSA)的PBS缓冲溶液的pH值为7。

优选地，步骤二中所述含牛血清白蛋白(BSA)的PBS缓冲溶液与表面活性剂的体积比为1：1

优选地，步骤二中所述的2-乙基-1-己醇与混合溶液的体积比为1：4。

优选地，步骤二中所述的表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵。

优选地，步骤三中所述的戊二醛溶液的质量分数为2％。

本发明还提供了一种基于界面组装方式的蛋白分离膜在混合染料分离中的应用，其中，所述的混合染料为亚甲基蓝和甲基橙，或者甲基蓝和罗丹明B。

与现有技术相比，本发明的优点如下：