[发明专利]一种复合分离薄膜及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种复合分离薄膜及其制备方法和用途，解决现有物理薄膜过滤加离心分离方式，薄膜厚度较大，过滤阻力大，导致过滤时间长、过滤效率低的问题。该复合分离薄膜包括自下而上设置的沉积衬底层、分离层以及固定保护层；沉积衬底层和固定保护层均采用具有微米孔洞的多孔载体材料；分离层采用具有纳米孔洞的多孔二维材料，厚度为0.3～50nm；多孔二维材料由利用氧化物半导体纳米粉体剥离层状材料制备获得，且多孔二维材料的面积大于多孔载体材料中微米孔洞的面积。

技术领域

本发明属于蛋白或者病毒等分离薄膜技术领域，具体涉及一种复合分离薄膜及其制备方法和用途。

背景技术

蛋白质作为生物体生命周期中一个重要的成分，对蛋白质本身的研究是对生命科学研究探索的一个重要环节。随着生物科学的技术发展，分离制备天然高分子化合物的技术领域已趋向成熟，在不破坏分子活性的前提下分离纯化这些活性物质也形成了生物制药的一个领域。蛋白质分离主要根据五种原理：溶解度、分子大小、电荷、吸附性质、对配体分子的生物学亲和力等。基本原理包括两方面：一是利用各组分在物相中分配率差别达到分离目的，如盐析，有机溶剂提取，层析和结晶等；二是通过物理力场作用达到分离目的，如电泳，超滤，超速离心等。其他如很多病毒等，包括冠状病毒等也具有几十纳米尺度。如何在不对其破坏情况下，将快速分离鉴别在实际医药和卫生保护中，也有很大应用价值。

目前，根据蛋白质分子大小的差别的分离方法包括：1、透析与超滤；透析(dialysis)是利用蛋白质分子不能通过半透膜的性质，使蛋白质和其它小分子物质分开，常用的半透膜是玻璃纸或称赛璐玢纸(cellophane paper)、火棉纸(celloidin paper)和其它改型纤维素材料；2、超速离心；3、多孔凝胶过滤法，也称分子排阻层析或分子筛层析等。

根据蛋白质溶解度不同进行分离的方法包括蛋白质的盐析、等电点沉淀法、低温有机溶剂沉淀法或结晶法等。根据蛋白质带电性质进行分离的方法包括电泳法或离子交换层析法等。利用选择性吸附进行分离蛋白质的方法包括羟磷灰石层析或疏水作用层析等。根据配体特异性进行分离的方法包括亲和色谱法。此外，还有快速蛋白质液相层析、高效液相层析等多种蛋白纯化方法。

但由于蛋白质在组织或细胞中是以复杂的混合物形式存在，每种类型的细胞都含有上千种不同的蛋白质，因此蛋白质的分离，提纯和鉴定是生物化学中的重要的一部分，至今还没的单独或一套现成的方法能移把任何一种蛋白质从复杂的混合蛋白质中提取出来，因此往往采取几种方法联合使用。例如：徐鹏伟等学者以脱脂火麻仁粉为原料，采用两种方法进行火麻仁蛋白的提取分离，碱提/酸沉法制备得到碱提蛋白，盐溶/盐析法制备得到盐提蛋白。盐提蛋白含量高于碱提蛋白含量，且外观色泽更加亮白。还有采用正电荷分子筛过滤等方法，获得的滤液经尺寸排阻色谱层析对蛋白进行纯化，或者将获得的滤液经阴离子交换层析对蛋白进行纯化，获得纯化溶液；其中，采用物理薄膜过滤加离心分离方式，也是一种常用分离方式，但是一般过滤多孔薄膜厚度在100nm-100μm，过滤阻力大，过滤时间长因而过滤效率低。

因此，为了提升过滤效率，有必要设计一种更薄的分离薄膜。

发明内容

本发明的目的在于解决现有物理薄膜过滤加离心分离方式，薄膜厚度较大，过滤阻力大，导致过滤时间长、过滤效率低的问题，而提供了一种复合分离薄膜及其制备方法和用途。

为实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：

一种复合分离薄膜，其特殊之处在于：包括自下而上设置的沉积衬底层、分离层以及固定保护层；

所述沉积衬底层和固定保护层均采用具有微米孔洞的多孔载体材料；

所述分离层采用具有纳米孔洞的多孔二维材料，厚度为0.3～50nm；

所述多孔二维材料由利用氧化物半导体纳米粉体剥离层状材料制备获得，且多孔二维材料的面积大于多孔载体材料中微米孔洞的面积。