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      磷脂改性腈綸納米纖維復合膜及其制備和固定化酶的方法

      文檔序號:3693359閱讀:473來源:國知局
      專利名稱:磷脂改性腈綸納米纖維復合膜及其制備和固定化酶的方法
      技術領域
      本發(fā)明涉及一種磷脂改性腈綸納米纖維復合膜及其制備和固定化酶的技術。
      背景技術
      酶是由活細胞產(chǎn)生的具有高效催化功能、高度專一性和高度受控性的一類特殊蛋白質,它能特定地促成某個化學反應而本身卻不參加反應,具有反應效率高,條件溫和,反應產(chǎn)物污染小,能耗低,反應容易控制等特點,因此得到廣泛地應用。但其在酸、堿、熱及有機溶液等影響下易發(fā)生酶蛋白的變性,從而使酶活降低或喪失,而且酶反應多在溶液中進行,反應完后不易回收,反應產(chǎn)物分離提純困難,且難以實現(xiàn)工業(yè)上的連續(xù)化、自動化生產(chǎn),因此酶工程的應用發(fā)展受到了很大的限制。固定化酶技術為這些問題的解決提供了有效地手段。
      固定化酶載體材料形態(tài)結構種類繁多,如具有多孔結構的膜材料、多孔微球和納米纖維均可以用來作為酶固定化的載體。這些具有表面粗糙、多孔結構、比表面積大的載體材料有利于提高固化酶的載酶量,有利于底物向酶活性中心和產(chǎn)物向反應區(qū)域以外擴散以提高固定化酶的催化效率。CN01139257.6是通過含有陽離子或胺基的親水性聚合物等中介聚合物,將酶固定在聚合物膜表面。CN92101875.4將聚乙烯醇和酶所形成的混合物進行凝膠化形成凝膠球體,從而獲得固定化酶的聚乙烯醇凝膠微球;CN1320688.X在具有多孔材料表面采用適宜的負載方式實現(xiàn)了青霉素?;傅墓潭ɑ?;CN01126606.6采用戊二醛一步活化帶有活潑醛基的殼聚糖珠,將酶蛋白固定在珠狀殼聚糖表面;CN01110024.9是以磁性瓊脂糖微球為載體,通過物理吸附將工業(yè)纖維素酶固定到微球上;CN200410057257.7是以多種生物多糖高分子材料制備的微球為載體,通過戊二醛交聯(lián)法將β-半乳糖苷酶固定在生物多糖高分子微球表面。
      利用靜電紡絲的方法制備具有納米尺寸的纖維復合膜材料越來越引起重視。這類材料具有高比表面積和高空隙率等優(yōu)點。利用靜電紡絲的方法可以用來制備各種高分子納米纖維復合膜材料。US 20030215624;20040013873通過靜電紡絲將常見的聚合物諸如聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚砜、聚碳酸酯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚乙烯吡咯烷酮等制備成超細纖維復合膜;CN 200410019230.9將殼聚糖靜電紡絲制備超細纖維復合膜;CN 200510014826.4通過靜電紡絲法制備具有抗菌、抗靜電的殼聚糖/碳納米管超細纖維復合膜。這種具有納米尺寸的纖維復合膜材料也可以作為酶固定化的載體,CN200410020239.1將聚乙烯醇和纖維素酶通過靜電紡絲方法制備成固定化纖維素酶的膜材料。
      酶固定化技術能有效提高酶的穩(wěn)定性和重復使用性,已經(jīng)得到了廣泛的應用。然而,固定化酶與載體間的一些非生物特異性的相互作用往往容易導致酶活性的降低。磷脂是天然生物膜脂雙層主要組成成份之一,對生物膜的結構完整性以及各項功能的發(fā)揮至關重要,尤其是生物膜中作為主體的脂雙層的化學組成和物理特性顯著影響各種膜蛋白的活性、熱穩(wěn)定性等。研究表明,含有磷脂或磷脂修飾的聚合物具有良好的血液相容性和生物相容性。材料表面這種優(yōu)異的生物特異性,為固定化酶蛋白提供一種類似于天然生物膜中膜蛋白所處的微環(huán)境,避免了因非特異性的作用而導致的失活,可以有效地減少了許多非生物特異性相互作用,從而有效地保留了酶蛋白天然活性。這對固定化酶蛋白功能的優(yōu)化是很有必要的。
      近些年,脂質體與各種類型蛋白之間的相互作用引起了許多研究者的興趣,部分研究證實了脂雙層的化學組成和物理特性能夠顯著地影響各類酶蛋白的活性和穩(wěn)定性[1-3]。[1]Jensen T R,Balashev K,Bjrnholm T,Kjaer K.Novel methods for studying lipids and lipasesand their mutual interaction at interfaces.Part II.Surface sensitive synchrotron X-ray scattering.Biochimie 2001,83399-408;[2]Rhoten M C,Burgess J D,Hawkridge F M.Temperature andpH effects on cytochrome c oxidase immobilized in an electrode-supported lipid bilayer membrane.Electrochimica Acta 2000,452855-2860;[3]Rhoten M C,Burgess J D,Hawkridge F M.Thereaction of cytochrome c from different species with cytochrome c oxidase immobilized in anelectrode supported lipid bilayer membrane.J Electroanal Chem 2002,534143-150。
      但是,目前還沒有利用靜電紡絲技術制備表面具有仿生特性的磷脂或磷脂修飾載體材料用于酶的固定化。所以,有必要研制一種具有高比表面積、高空隙率和良好生物相容性的類磷脂納米纖維復合膜材料,有效提高固定化酶的載酶量、消除酶催化反應時的擴散控制和提高固定化酶的催化效率;同時,膜纖維表面的磷脂仿生修飾層為固定化酶提供一種類似于天然生物膜中膜蛋白所處的微環(huán)境,從而促進固定化酶活性和穩(wěn)定性的提高。

      發(fā)明內容
      針對一些用于固定化酶的載體與酶之間非生物特異性的相互作用容易導致酶活性的降低,以及固定化酶的載酶量和催化效率低、固定化酶載體材料難以回收等問題,本發(fā)明提供一種具有高比表面積、高空隙率和良好生物相容性的磷脂改性腈綸納米纖維復合膜材料及其制備和用于酶固定化的方法。
      本發(fā)明的實質性內容如下一、一種磷脂改性的腈綸納米纖維復合膜是由丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物制備的,其分子量為5~30萬;共聚物中2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿含量為1~30mol%;納米纖維復合膜是由直徑為30納米~5微米之間的纖維匯積而成;二、磷脂改性腈綸納米纖維復合膜的制備方法1)先制備丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物將丙烯腈、2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿、水依次加入到反應釜中,其中丙烯腈和2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿的摩爾比在99∶1~70∶30之間,水的加入量占總質量的60~80%;在通氮氣20分鐘后,升溫至40~80℃,加入(NH4)2S2O8-NaHSO3引發(fā)劑,其中(NH4)2S2O8和NaHSO3摩爾比為5∶1;在氮氣保護下反應2-6小時后,將生成的白色沉淀物濾出,并用去離子水和乙醇分別清洗聚合物三遍;然后再用去離子水進行抽提純化,然后在40~80℃下抽真空進行干燥;即可得到分子量為5~30萬;共聚物中2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿含量為1~30mol%的丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物;2)將丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物溶于溶劑中,制備成均一的紡絲溶液;3)將上述紡絲溶液分別注入到多道靜電紡絲裝置中,進行靜電紡絲匯集成膜,將制得的纖維復合膜放入真空烘箱中干燥;三、磷脂改性腈綸納米纖維復合膜上酶的固定化方法1)將酶充分溶解于磷酸鹽緩沖溶液中制成酶溶液;2)將磷脂改性腈綸納米纖維復合膜完全浸沒于上述酶的磷酸鹽緩沖溶液中,密封后在恒溫條件下震蕩;隨后從溶液中取出纖維復合膜,重復清洗,即可得到磷脂改性腈綸納米纖維復合膜固定化酶;3)將制得的固定化酶纖維復合膜浸入磷酸鹽緩沖溶液,儲存?zhèn)溆谩?br> 本發(fā)明的優(yōu)點是1)這種磷脂改性腈綸納米纖維復合膜材料是基于對常規(guī)材料腈綸進行磷脂化改性,這種材料來源充足,生產(chǎn)工藝簡單,成本低廉,適于工業(yè)化生產(chǎn);2)磷脂改性腈綸納米纖維復合膜的制備及其酶固定化工藝簡單;3)磷脂改性腈綸納米纖維復合膜,具有高比表面積和高空隙率,有利于提高固定化酶的載酶量、消除酶催化反應時的擴散控制和提高固定化酶的催化效率;4)這種具有納米尺寸纖維復合膜酶固定化的載體,易于從反應體系中回收,可以重復使用,極大地提高酶的利用率和降低生產(chǎn)成本;5)含磷脂仿生基團的腈綸納米纖維復合膜,可以為其表面固定化酶蛋白提供友好仿生環(huán)境,有效地提高固定化酶生物活性和穩(wěn)定性。


      圖1中a,b,c,d分別為例1、6、8和12的磷脂改性腈綸納米纖維復合膜由掃描電鏡制得的圖片。
      具體實施例方式
      磷脂改性腈綸納米纖維復合膜制備方法將丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物溶于溶劑中,制備成濃度為2~16%透明紡絲溶液,將其注入到多道靜電紡絲裝置中,在電壓為5kV~30kV、噴絲頭溶液流量為0.1mL/h~2.0mL/h、接收距離為5cm~25cm的條件下靜電紡絲匯集成膜,將制得的膜放入真空烘箱中于60℃下干燥24h;即得到磷脂改性腈綸納米纖維復合膜載體材料,其中纖維直徑在30納米~5微米之間。
      丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物,其分子量為5~30萬;共聚物中2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿含量為1~30mol%。
      用于本發(fā)明的溶劑為二甲基亞砜、二甲基甲酰氨、二甲基乙酰氨中的一種、或是其中的任意兩種混合物。
      通過物理吸附的方法將酶固定于磷脂改性腈綸納米纖維復合膜上,具體方法為將酶充分溶解于pH為7.5的磷酸鹽緩沖溶液中,制成濃度為1~20mg/mL的酶溶液;將磷脂改性腈綸納米纖維復合膜完全浸沒于酶磷酸鹽緩沖溶液中,密封后于30℃的恒溫條件下震蕩1~5小時,震蕩速度為20~120rpm。從溶液中取出膜,用去離子水重復清洗,共清洗3~5次,即可得到磷脂改性腈綸納米纖維復合膜固定化酶。將制得的固定化酶膜浸入pH為7.5的磷酸鹽緩沖溶液中,于4℃下儲存?zhèn)溆谩?br> 固定于該種材料上酶是脂肪酶、過氧化氫酶、蛋白酶、過氧化物酶、纖維素酶、漆酶、脫氫酶、氧化酶的一種。
      本發(fā)明的聚合物粘均分子量(Mη)是采用粘度法中的一點法測定;共聚物中2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿的含量是采用氫譜(1H-NMR)進行計算;溶劑是采用N,N-二甲基乙酰胺;納米纖維復合膜纖維直徑是采用掃描電鏡分析進行測定;納米纖維復合膜上脂肪酶的載酶量是通過Bradford方法[Bradford M.Anal Biochem 1976,72248.]檢測并進行計算;固定化脂肪酶的活性和米氏常是通過參照文獻[Chiou SH,Wu WT.Biomaterials 2004,25197.]的方法進行計算;固定化過氧化氫酶的活性是通過參照文獻[Akgl S,Kacar Y,zkara S,Yavuz H,DenizliA,Arica MY,J Mol Catal BEnzym. 2001,15197]的方法進行計算。
      本發(fā)明的納米纖維復合膜載體材料制備的實施例
      例1將4wt%的丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物(粘均分子量為8.0萬,2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿含量為1.8mol%)溶于二甲基甲酰氨中,在60℃溫度下機械攪拌,完全溶解后形成均相、透明、粘稠的溶液;脫泡并除去雜質,得到紡絲液,加入到進樣器中,連接到噴絲頭,將噴絲頭與高壓電源連接,噴絲頭與接受物之間的距離為15厘米左右,噴絲頭紡絲液流速為0.2mL/h,電壓為10千伏,進行靜電紡絲,得到直徑為60~90納米的磷脂改性腈綸納米纖維復合膜載體材料。
      例2將6wt%的丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物(粘均分子量為8.0萬,2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿含量為1.8mol%)溶于二甲基甲酰氨中,在60℃溫度下機械攪拌,完全溶解后形成均相、透明、粘稠的溶液;脫泡并除去雜質,得到紡絲液,加入到進樣器中,連接到噴絲頭,將噴絲頭與高壓電源連接,噴絲頭與接受物之間的距離為15厘米左右,噴絲頭紡絲液流速為0.5mL/h,電壓為10千伏,進行靜電紡絲,得到直徑為100~150納米的磷脂改性腈綸納米纖維復合膜載體材料。
      例3將4wt%的丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物(粘均分子量為7.6萬,2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿含量為4.9mol%)溶于二甲基甲酰氨中,在60℃溫度下機械攪拌,完全溶解后形成均相、透明、粘稠的溶液;脫泡并除去雜質,得到紡絲液,加入到進樣器中,連接到噴絲頭,將噴絲頭與高壓電源連接,噴絲頭與接受物之間的距離為15厘米左右,噴絲頭紡絲液流速為0.2mL/h,電壓為10千伏,進行靜電紡絲,得到直徑為50~80納米的磷脂改性腈綸納米纖維復合膜載體材料。
      例4將6wt%的丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物(粘均分子量為7.6萬,2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿含量為4.9mol%)溶于二甲基甲酰氨中,在60℃溫度下機械攪拌,完全溶解后形成均相、透明、粘稠的溶液;脫泡并除去雜質,得到紡絲液,加入到進樣器中,連接到噴絲頭,將噴絲頭與高壓電源連接,噴絲頭與接受物之間的距離為15厘米左右,噴絲頭紡絲液流速為0.5mL/h,電壓為10千伏,進行靜電紡絲,得到直徑為90~150納米的磷脂改性腈綸納米纖維復合膜載體材料。
      例5
      將4wt%的丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物(粘均分子量為7.2萬,2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿含量為9.0mol%)溶于二甲基甲酰氨中,在60℃溫度下機械攪拌,完全溶解后形成均相、透明、粘稠的溶液;脫泡并除去雜質,得到紡絲液,加入到進樣器中,連接到噴絲頭,將噴絲頭與高壓電源連接,噴絲頭與接受物之間的距離為15厘米左右,噴絲頭紡絲液流速為0.2mL/h,電壓為10千伏,進行靜電紡絲,得到直徑為50~80納米的磷脂改性腈綸納米纖維復合膜載體材料。
      例6將6wt%的丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物(粘均分子量為7.2萬,2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿含量為9.0mol%)溶于二甲基甲酰氨中,在60℃溫度下機械攪拌,完全溶解后形成均相、透明、粘稠的溶液;脫泡并除去雜質,得到紡絲液,加入到進樣器中,連接到噴絲頭,將噴絲頭與高壓電源連接,噴絲頭與接受物之間的距離為15厘米左右,噴絲頭紡絲液流速為1.0mL/h,電壓為10千伏,進行靜電紡絲,得到直徑為200~300納米的磷脂改性腈綸納米纖維復合膜載體材料。
      例7將4wt%的丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物(粘均分子量為17.0萬,2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿含量為4.7mol%)溶于二甲基甲酰氨中,在60℃溫度下機械攪拌,完全溶解后形成均相、透明、粘稠的溶液;脫泡并除去雜質,得到紡絲液,加入到進樣器中,連接到噴絲頭,將噴絲頭與高壓電源連接,噴絲頭與接受物之間的距離為15厘米左右,噴絲頭紡絲液流速為0.5mL/h,電壓為10千伏,進行靜電紡絲,得到直徑為600~800納米的磷脂改性腈綸納米纖維復合膜載體材料。
      例8將6wt%的丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物(粘均分子量為17.0萬,2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿含量為4.7mol%)溶于二甲基甲酰氨中,在60℃溫度下機械攪拌,完全溶解后形成均相、透明、粘稠的溶液;脫泡并除去雜質,得到紡絲液,加入到進樣器中,連接到噴絲頭,將噴絲頭與高壓電源連接,噴絲頭與接受物之間的距離為15厘米左右,噴絲頭紡絲液流速為1.0mL/h,電壓為10千伏,進行靜電紡絲,得到直徑為1500~2000納米的磷脂改性腈綸納米纖維復合膜載體材料。
      例9將4wt%的丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物(粘均分子量為16.5萬,2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿含量為9.6mol%)溶于二甲基甲酰氨中,在60℃溫度下機械攪拌,完全溶解后形成均相、透明、粘稠的溶液;脫泡并除去雜質,得到紡絲液,加入到進樣器中,連接到噴絲頭,將噴絲頭與高壓電源連接,噴絲頭與接受物之間的距離為15厘米左右,噴絲頭紡絲液流速為0.5mL/h,電壓為10千伏,進行靜電紡絲,得到直徑為400~600納米的磷脂改性腈綸納米纖維復合膜載體材料。
      例10將6wt%的丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物(粘均分子量為16.5萬,2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿含量為9.6mol%)溶于二甲基甲酰氨中,在60℃溫度下機械攪拌,完全溶解后形成均相、透明、粘稠的溶液;脫泡并除去雜質,得到紡絲液,加入到進樣器中,連接到噴絲頭,將噴絲頭與高壓電源連接,噴絲頭與接受物之間的距離為15厘米左右,噴絲頭紡絲液流速為1.0mL/h,電壓為10千伏,進行靜電紡絲,得到直徑為900~1300納米的磷脂改性腈綸納米纖維復合膜載體材料。
      例11將4wt%的丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物(粘均分子量為15.8萬,2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿含量為17.8mol%)溶于二甲基甲酰氨中,在60℃溫度下機械攪拌,完全溶解后形成均相、透明、粘稠的溶液;脫泡并除去雜質,得到紡絲液,加入到進樣器中,連接到噴絲頭,將噴絲頭與高壓電源連接,噴絲頭與接受物之間的距離為15厘米左右,噴絲頭紡絲液流速為0.2mL/h,電壓為10千伏,進行靜電紡絲,得到直徑為200~400納米的磷脂改性腈綸納米纖維復合膜載體材料。
      例12將6wt%的丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物(粘均分子量為15.8萬,2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿含量為17.8mol%)溶于二甲基甲酰氨中,在60℃溫度下機械攪拌,完全溶解后形成均相、透明、粘稠的溶液;脫泡并除去雜質,得到紡絲液,加入到進樣器中,連接到噴絲頭,將噴絲頭與高壓電源連接,噴絲頭與接受物之間的距離為15厘米左右,噴絲頭紡絲液流速為0.5mL/h,電壓為10千伏,進行靜電紡絲,得到直徑為400~600納米的磷脂改性腈綸納米纖維復合膜載體材料。
      本發(fā)明例1~12制備的磷脂改性腈綸物納米纖維復合膜及其固定化脂肪酶各性能參數(shù),如表1所示。
      本發(fā)明例1、6、8和12制備的磷脂改性腈綸納米纖維復合膜及其固定化過氧化氫酶各性能參數(shù),如表2所示。
      表1.磷脂改性腈綸納米纖維復合膜及其固定化脂肪酶各性能參數(shù)

      a.所用脂肪酶的比活性為42.1U/mg蛋白;b.自由脂肪酶催化反應時的氏常數(shù)Km為0.44。
      表2.磷脂改性腈綸納米纖維復合膜及其固定化過氧化氫酶各性能參數(shù)

      a.所用過氧化氫酶的比活性為2459.3(μmol H2O2/mg.min)將上述實例中得到磷脂改性腈綸納米纖維復合膜作為酶固定化的載體,進行酶的固定化的實施方法通過物理吸附的方法將脂肪酶或過氧化氫酶固定在納米纖維復合膜上。將1克磷脂改性腈綸納米纖維復合膜完全浸沒入的5mg/mL的脂肪酶或過氧化氫酶磷酸鹽緩沖溶液中,密封后于30℃的恒溫條件下震蕩4小時,震蕩速度為60rpm。從溶液中取出膜,用去離子水重復清洗,共清洗3~5次,即可得到磷脂改性腈綸納米纖維復合膜固定化酶。將制得的固定化酶膜浸入磷酸鹽緩沖溶液中,于4℃下儲存?zhèn)溆谩?br> 權利要求
      1.一種磷脂改性的腈綸納米纖維復合膜特征如下(1)磷脂改性的腈綸納米纖維復合膜是由丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物制備的,其分子量為5~30萬;共聚物中2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿含量為1~30mol%;(2)納米纖維復合膜是由直徑為30納米~5微米之間的纖維匯積而成;
      2.權利要求1所述的一種磷脂改性的腈綸納米纖維復合膜的制備方法,其特征在于(1)丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物的制備方法為將丙烯腈、2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿、水依次加入到反應釜中,其中丙烯腈和2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿的摩爾比在99∶1~70∶30之間,水的加入量占總質量的60~80%;在通氮氣20分鐘后,升溫至40~80℃,加入(NH4)2S2O8-NaHSO3引發(fā)劑,其中(NH4)2S2O8和NaHSO3摩爾比為5∶1;啟動攪拌,在氮氣保護下進行聚合反應;聚合2-6小時后,將生成的白色沉淀物濾出,并用去離子水和乙醇分別清洗聚合物三遍;然后再用去離子水進行抽提純化,以除去未反應的單體及可能的可溶性均聚物;得到的白色固體聚合物在40~80℃下抽真空進行干燥;(2)納米纖維復合膜制備方法中采用靜電紡絲法將丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物溶于溶劑中,配成紡絲溶液,其中共聚物所占重量比為2~16%;將上述紡絲溶液分別注入到多道靜電紡絲裝置中,在電壓為5kV~30kV、噴絲頭溶液流量為0.1mL/h~2.0mL/h、接收距離為5cm~25cm的條件下進行靜電紡絲和匯集成纖維復合膜,將制得的纖維復合膜放入真空烘箱中于60℃下干燥24h。
      3.根據(jù)權利要求2所述的一種磷脂改性的腈綸納米纖維復合膜制備方法,其特征在于,所說的溶劑是二甲基亞砜、二甲基甲酰氨、二甲基乙酰氨中的一種、或是其中的任意兩種混合物。
      4.權利要求1所述的一種磷脂改性的腈綸納米纖維復合膜用于固定化酶的方法,其特征在于將酶充分溶解于pH為7.5的磷酸鹽緩沖溶液中,制成濃度為1~20mg/mL的酶溶液;將納米纖維復合膜完全浸沒于酶磷酸鹽緩沖溶液中,密封后于30℃的恒溫條件下震蕩1~5小時,震蕩速度為20~120rpm;從溶液中取出膜,用去離子水重復清洗,共清洗3~5次,即可得到磷脂改性腈綸納米纖維復合膜固定化酶;將固定化酶的納米纖維復合膜浸入pH為7.5的磷酸鹽緩沖溶液中,于4℃下儲存?zhèn)溆谩?br> 5.根據(jù)權利要求4所述的酶固定化的方法,其特征在于,固定于該種材料上的酶為脂肪酶、過氧化氫酶、蛋白酶、過氧化物酶、纖維素酶、漆酶、脫氫酶、氧化酶中的一種。
      全文摘要
      一種磷脂改性腈綸納米纖維復合膜及其制備和用于固定化酶的方法。它以丙烯腈/2-甲基丙烯酰氧-乙基-磷脂酰膽堿共聚物為原料,以二甲基亞砜、二甲基甲酰胺或二甲乙酰胺為溶劑,將含有磷脂基團的丙烯腈共聚物通過靜電紡絲法制備而成,并以其作為酶固定化的載體,通過物理吸附的方法將酶固定到納米纖維復合膜上。本發(fā)明利用納米纖維復合膜的高比表面積、高空隙率以及磷脂獨特的仿生特性,可以得到具有高載酶量、高比活、高催化效率固定化酶的磷脂改性腈綸納米纖維復合膜。該固定化酶的膜材料易于從反應體系中回收,可反復多次使用,提高酶的利用率和降低生產(chǎn)成本等優(yōu)點,并且其制備過程簡單。
      文檔編號C08L33/20GK1837266SQ20061004995
      公開日2006年9月27日 申請日期2006年3月22日 優(yōu)先權日2006年3月22日
      發(fā)明者徐志康, 黃小軍, 萬靈書 申請人:浙江大學
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