[发明专利]一种聚电解质及其制备和应用、聚电解质超滤膜及其制备和应用

说明书

本发明提供了一种聚电解质及其制备和应用、聚电解质超滤膜及其制备和应用，属于超滤膜技术领域。本发明使用所述聚电解质对超滤膜表面进行电荷修饰，制备的聚电解质超滤膜通量高、耐水解性好，利用目标分离物质与超滤膜的膜材料之间的电荷差异，可通过调节溶液pH值的方法控制超滤膜表面所带电荷性质与密度，同时通过静电相互作用，能够对分子量相同或相近的蛋白质分子实现较高的分离系数，分离选择性好。

技术领域

本发明涉及超滤膜技术领域，尤其涉及一种聚电解质及其制备和应用、聚电解质超滤膜及其制备和应用。

背景技术

目前，普遍使用传统树脂基色谱进行生物分离，然而该方式既耗时又昂贵。新开发的膜分离过程提供了可观的经济、环境和安全效益，现有研究人员使用各种无机、有机和复合材料合成了不同孔径、长度、形貌和密度的多孔膜。由于膜的特殊性质和大小易于控制，利用膜进行分离更加容易实现。膜分离技术在生物技术产品的分离或纯化方面越来越有意义。特别是在过去的几年中，由于超滤膜有可能在保持高通量的同时达到高选择性，它在分离蛋白质方面受到了广泛的关注。

尽管如此，传统的超滤技术仅限于分离分子量差别较大的蛋白质分子，对于分子量相差不大的蛋白质分子分离性能比较差。M.R.Torres等人(Bioprocess Engineering,19(1998)213-215)制备了一种聚酰胺超滤膜，并在不同压力条件下，对血红蛋白、牛血清白蛋白与γ-球蛋白进行了超滤实验。结果发现，牛血清白蛋白与血红蛋白(两种分子量相当的蛋白质分子)在不同压力下渗透通量为零时得到的蛋白质浓度相当(在0.5atm压力条件下，两种蛋白质浓度分别为53.60％与50.37％)，从侧面证实了该膜无法将类似大小的蛋白质分离。R.Ghosh等人(J.Membr.Sci.167(2000)47-53)利用肌红蛋白预处理的聚砜超滤膜从蛋清(平均分子量45kDa)中分离溶菌酶(分子量为14.3kDa)，在施加20kPa跨膜压力的条件下，得到的溶菌酶纯度仅为18％。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚电解质及其制备和应用、聚电解质超滤膜及其制备和应用，所述聚电解质制备的聚电解质超滤膜可实现两种分子质量相差不大的蛋白质的分离。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种聚电解质，具有式I所示结构：

其中，0≤z＜1；X为卤素；

R₁为

R₂为其中，Y为羧基或磺酸基；

R₃为

优选的，所述聚电解质包括：

其中，n和m均独立为30～300。

本发明提供了上述技术方案所述聚电解质的制备方法，包括以下步骤：

将二卤单体、二酚单体、亲核试剂、带水剂和有机溶剂混合，依次进行带水和聚合反应，得到聚电解质；