一种用于脾氨肽分离提纯的功能化纳滤膜及其制备方法与流程

本发明属于纳滤膜，涉及一种用于脾氨肽分离提纯的功能化纳滤膜及其制备方法。

背景技术：

1、可控/活性自由基聚合(clrp)作为一种新型的聚合方法，在20世纪80年代就引起了人们的关注。目前，可控/活性自由基聚合(clrp)在聚合物合成领域中已逐渐渗透到医疗产品、纳米材料、航天器部件等多个领域，并显示出良好的应用前景。其中，最大的优势在于，通过调控引发剂的种类和浓度可以调节聚合物的分子量大小，从而实现更窄的分子量分布，最终制备出具有嵌段共聚物、端基官能化、立体结构等功能的聚合物。1998年，rizzardo等人发现，加入含有碳硫双键的化合物聚合，与传统的自由基聚合相比，聚合物的相对分子质量明显降低。经一系列研究，终提出可逆加成-断裂链转移聚合(raft)。与其他聚合相比，raft聚合因其单体适用范围广、反应条件温和、可与多种聚合方法结合而备受关注。

2、制备聚合物有很多的方法，其中自由基聚合是由于其反应条件温和，并且其单体具有适用的范围较广等优点受到广泛关注。但是在传统的自由基聚合体系中，由于反应条件苛刻，自由基的终止反应很容易发生，从而会导致自由基聚合反应不可控。这样所得聚合物的分子结构是难以控制的，同样对于其应用性能有着较大的影响。可控/活性自由基聚合(crp)是一种新兴的聚合方法，它是在可逆加成-断裂链转移(raft)的基础上发展起来的，它是将链转移常数高的特种链转移剂加入到聚合体系中，从而实现动态平衡，在反应体系的自由基浓度被降低的同时，双基终止的发生会被得到抑制，从而达到控制聚合物分子量及其分布的目的。它是通过可逆加成-断裂链转移(raft)方法合成具有特定拓扑结构、分子量及其分布的聚合物。这种可控/活性自由基聚合方法被广泛应用于聚合物合成领域。可逆加成断裂链转移自由基(raft)法作为活性聚合的一种，适用于各种功能性乙烯基单体，包括不同长度的活性基团、不同长度的自由基等，均适用于多个功能基团的聚合，聚合条件温和，温度条件范围较广，能够保证共聚物结构均一性。该方法能够应用于多种复杂聚合物结构的设计及合成。项目以aibn为引发剂，异戊二烯、苯乙烯、丙烯酸为单体，thf和dmf分别为溶剂，通过连续可逆加成-断裂链转移自由基(raft聚合)，改变丙烯酸的配比，得到三嵌段共聚物聚异戊二烯-聚苯乙烯-聚丙烯酸。

3、可逆加成-断裂链转移聚合是现阶段常用方法。2021年，孙健等通过可逆加成-断裂链转移聚合实现了含磷化氢的单体聚合。采用傅里叶变换凝胶渗透色谱、红外光谱和核磁共振等手段表征均聚物。线性聚合动力学和苯乙烯扩链聚合的成功证实了可控/活性自由基聚合的特点。通过查阅文献，了解到官能基团对聚合反应活性、立体选择性、链转移等皆具有一定规律及影响。

4、近年来，随着纳滤膜技术的快速发展，新型的智能高分子膜不断被开发出来，这些智能高分子膜可以根据外界条件的变化，调整自身性能，从而使其在纳滤膜材料中发挥出更加重要的作用。其中，应用范围最广泛的刺激敏感性高分子膜是ph敏感性高分子膜，其本身携带的酸碱性官能团(易水解或易离子化，如：-cooh、-n(r)-)，而这些基团膜表面(内部)的电荷以及聚合物分子链的构象等又会随ph值发生的变化而发生改变，从而膜的性能也会发生改变。

5、华东理工大学化学工程研究所曾有人在紫外光的照射下，将丙烯酸(aa)接枝到磺化聚醚砜(spes)微孔膜上，制备出一种具有ph敏感性的分离膜。这种分离膜能够在不同ph值下具有良好的分离性能，可以有效地分离多种污染物，如染料、细菌等。

6、绿色化工技术福建省高等学校重点实验室采用了一系列的策略，成功地在mppm膜表面构建了壳聚糖季铵盐修饰层。首先，通过丙烯酸的光引发接枝聚合，成功地在mppm膜表面上引入了大量的活性基团，如丙烯酸、丙烯酰胺、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵。接着，壳聚糖与聚丙烯酸通过酰胺化反应生成了带有-nh2基团的壳聚糖。最后，在2,3-环氧丙基三甲基氯化铵与壳聚糖之间发生开环加成反应，得到了含有季铵盐结构的壳聚糖。

7、随着纳滤膜技术的发展，一些新型的智能高分子膜也不断被开发出来，这些膜可以根据特定的需求进行调节，使得纳滤膜材料逐渐成为纳滤膜材料的重要组成部分。近来，美国诺特丹大学利用自组装与非溶剂诱导相分离技术制备ph敏感聚异戊二烯-聚苯乙烯-聚丙烯酸(pi-ps-paa)三嵌段共聚物纳滤膜，该膜能随着ph值或离子强度的变化，孔径在纳米尺度范围产生变化，从而实现对不同分子量物质的分离提纯。本发明在此基础上，提出利用可变孔径纳滤膜高效多级分离脾氨肽中多肽和氨基酸的策略，即利用嵌段共聚物在溶液-空气界面自组装成有序纳米孔结构，在pvdf中空纤维层上构筑pi-ps-paa三嵌段共聚物纳滤膜，通过化学修饰反应将氨基烷基磺酸引入三嵌段共聚物中，制备新型基于ph响应的可变孔径纳滤膜，应用于脾氨肽中多肽和氨基酸的高效多级分离，从而提高脾氨肽中多肽活性成分含量，大幅提升该类生物药物的品质及疗效。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于脾氨肽分离提纯的功能化纳滤膜及其制备方法。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种用于脾氨肽分离提纯的功能化纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：

4、s1：以aibn为引发剂，异戊二烯、苯乙烯、丙烯酸为反应单体，dmf为溶剂，通过三者之间发生共聚反应，得到三嵌段共聚物聚异戊二烯-聚苯乙烯-聚丙烯酸；

5、s2：以三嵌段共聚物聚异戊二烯-聚苯乙烯-聚丙烯酸为溶质，乙醇为溶剂，制备pip-pst-paa三嵌段共聚物-乙醇溶液；对pvdf微孔滤膜进行浸泡处理得到pip-pst-paa三嵌段共聚物处理pvdf纳滤膜；

6、s3：将3-氨基丙烷磺酸、1-羟基-苯丙-三氮唑、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和水配置成溶液，对pip-pst-paa三嵌段共聚物处理pvdf纳滤膜进行浸泡处理并烘干，得到用于脾氨肽分离提纯的功能化纳滤膜。

7、进一步的，步骤s1中，制备三嵌段共聚物聚异戊二烯-聚苯乙烯-聚丙烯酸的步骤包括：

8、加入苯乙烯和dmf，充分溶解后，加入引发剂aibn和丙烯酸，开启冷凝回流反应，1～5h后加入异戊二烯；再重复以上操作2次，每次投料间隔0.5～3h，待反应停止后，制得三嵌段共聚物聚异戊二烯-聚苯乙烯-聚丙烯酸。

9、进一步的，步骤s1中，所述的异戊二烯、苯乙烯、丙烯酸的摩尔比为1:1:0.5～2。

10、进一步的，步骤s1中，所述的共聚反应的温度为65～85℃。

11、进一步的，步骤s2中，所述的pvdf微孔滤膜为极化处理后的pvdf微孔滤膜。

12、进一步的，步骤s2中，所述的pip-pst-paa三嵌段共聚物-乙醇溶液的浓度为1％～50％。

13、进一步的，步骤s3中，3-氨基丙烷磺酸、1-羟基-苯丙-三氮唑、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的质量和水的体积比为2g：0.5～1.5g：0.5～1.5g：20～80ml。

14、更进一步的，步骤s2中，所述的浸泡时间为5～25min；步骤s3中，所述的浸泡时间为10～48h。

15、一种用于脾氨肽分离提纯的功能化纳滤膜，利用上述方法制得。

16、进一步的，所述的纳滤膜用于多肽物质的分离提纯，所述的分离提纯步骤包括：

17、以健康新鲜猪脾脏为原料，经粉碎、制浆、过滤工序，制得脾脏浆液，再用所述的功能化纳滤膜对脾脏浆液进行分离提纯，操作压力为0.7～1.5mpa，温度为1～40℃，分离物质经冷冻干燥，制得相应的脾氨肽粉剂。

18、本发明的有益效果为：

19、本发明通过以aibn为引发剂，异戊二烯、苯乙烯、丙烯酸为反应单体，dmf为溶剂，通过三者之间发生共聚反应，得到三嵌段共聚物聚异戊二烯-聚苯乙烯-聚丙烯酸。再利用嵌段共聚物在溶液-空气界面自组装成有序纳米孔结构，在pvdf中空纤维层上构筑pip-pst-paa三嵌段共聚物纳滤膜，通过化学修饰反应将氨基烷基磺酸引入三嵌段共聚物中，制备新型基于ph响应的可变孔径纳滤膜。利用该新型ph响应型变孔径纳滤膜分离脾脏浆液制得脾氨肽粉剂，将其应用于脾氨肽中多肽和氨基酸的高效多级分离，从而提高脾氨肽中多肽活性成分的含量，大大提高此类生物药物的质量和疗效。