[发明专利]一种表面固定有三维花状结构蛋白质的纳米纤维膜材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面固定有三维花状结构蛋白质的纳米纤维膜材料的制备方法，属于蛋白质固定，生物传材料领域。

背景技术

蛋白质是构成细胞的基本有机物，是生命的物质基础，也是所有生命活动的主要承担者。将蛋白质固定在基体表面，可以将蛋白质的生物功能及特性转移到基体表面，使其成为功能化的生物材料，是生物传感器，生物反应器，生物芯片，以及生物大分子分离等这些研究的基础。

中国专利公开号为CN104073483A，公开日为2014年10月1日。发明名称一种酶-无机晶体复合微球及其制备方法，该方法是，将金属离子和酶溶解于磷酸盐缓冲溶液，即得到所述酶—无机晶体复合微球。这种方法得到的酶—无机晶体复合微球中的酶稳定性能提高，酶的活性基本保持不变甚至有所提高。但是酶以微球的形式存在，限制了它的应用范围，并很难重复使用。

美国加州大学戴维斯分校的王栋、孙刚等人，采用熔融挤出相分离的方法，将热塑性聚烯烃/CAB(醋酸丁酸纤维素)共混体系熔融挤出制备了聚烯烃共聚物纳米纤维，利用高强的机械剪切作用，将纳米纤维分散到溶度参数相近的溶剂中，制备出一种稳定的纳米纤维悬浮液，然后利用高压气流成型技术，将纳米纤维悬浮液喷涂制备得到纳米纤维膜。将蛋白质固定在纳米纤维膜表面，不仅可以达到蛋白质反复使用的目的，而且由于纳米纤维巨大的比表面积，可以很好的保持蛋白质的生物功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种表面固定有三维花状结构蛋白质的纳米纤维膜材料的制备方法，该纳米纤维膜材料的表面固定有三维花状结构，突破了传统蛋白质固定膜表面的单一块状结构；可重复使用性能。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种表面固定有三维花状结构蛋白质的纳米纤维膜材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将PVA-co-PE纳米纤维膜经氢氧化钠溶液处理后浸泡在三聚氯氰的1，4-二氧六环溶液中，制备出活性PVA-co-PE纳米纤维膜；

(2)将上述活性PVA-co-PE纳米纤维膜浸渍在氨基多酸溶液中，制备出表面固定氨基多酸的PVA-co-PE纳米纤维膜；

(3)将上述表面固定氨基多酸的PVA-co-PE纳米纤维膜浸渍在重金属溶液中，制备出表面含有金属离子PVA-co-PE纳米纤维膜；

(4)将上述表面含有金属离子PVA-co-PE纳米纤维膜浸渍在蛋白质溶液中，制备出表面固定有三维花状结构蛋白质的纳米纤维膜材料。

按上述技术方案，步骤(1)所述将PVA-co-PE纳米纤维膜经氢氧化钠溶液处理为：将PVA-co-PE纳米纤维膜浸渍在浓度为2～5mol/L的氢氧化钠溶液中，浸渍温度为15～50℃，浸渍时间为10～60min，取出；所述浸泡在三聚氯氰的1，4-二氧六环溶液中为：三聚氯氰的1，4-二氧六环溶液的质量分数为5～20％，浸渍温度为15～50℃，浸渍时间为60～120min，取出清洗、干燥，得到活性PVA-co-PE纳米纤维膜。

按上述技术方案，步骤(2)所述的将上述活性PVA-co-PE纳米纤维膜浸渍在氨基多酸溶液中为：配制浓度为0.1～10mol/L氢氧化钠溶液，取氢氧化钠溶液为溶剂，配制浓度为0.05～10mol/L的氨基多酸的溶液；

将经步骤1)得到的活性PVA-co-PE纳米纤维膜浸渍在氨基多酸的溶液中并均匀搅动，浸渍温度为20～70℃，浸渍时间为0.5～3小时，得到表面固定氨基多酸的PVA-co-PE纳米纤维膜；

所述的氨基多酸为亚氨基二乙酸、乙二胺四乙酸、氨基三乙酸中的一种。

按上述技术方案，步骤(3)所述的将上述表面固定氨基多酸的PVA-co-PE纳米纤维膜浸渍在重金属溶液中为：将经步骤2)得到的表面固定氨基多酸的PVA-co-PE纳米纤维膜浸渍在金属离子浓度为≥0.01mmol/L的溶液中并搅动，浸渍温度为0～50℃，浸渍时间为≥30min；取出清洗、干燥得到表面含有金属离子PVA-co-PE纳米纤维膜；

所述金属离子为铜离子、锌离子、铁离子、镁离子中的一种。

按上述技术方案，步骤(4)所述的将上述表面含有金属离子PVA-co-PE纳米纤维膜浸渍在蛋白质溶液中为：