專利名稱：一種吸附多種蛋白質的離子液體聚合物材料的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種吸附多種蛋白質的離子液聚合物材料的制備方法。
背景技術：
蛋白質和酶在生物體內催化代謝反應、物質運轉、運動的相互協(xié)調、興奮的傳導、生長與發(fā)育的控制等過程中都起著重要作用。因此，研究蛋白質對了解生命規(guī)律、指導工業(yè)生產、醫(yī)藥實踐有著重大的理論與實踐意義，而蛋白質的分離純化是蛋白質研究中必不可少的一個環(huán)節(jié)。蛋白質研究的首要前提是將目標蛋白從復雜的大分子混合物中分離純化出來，得到純度較高且具有生物活性的蛋白質。然而，蛋白質的多樣性和可變性在很大程度上限制了蛋白質純化技術的發(fā)展。因此，找到一種能夠高效分離蛋白質的材料對蛋白分離具有重要意義。離子液體，又稱室溫液體、室溫有機鹽、室溫熔鹽等，是指由有機陽離子和無機或有機陰離子構成的，在室溫或稍高于室溫條件下呈液態(tài)的離子體系，既是有一定應用歷史的功能材料，也是一種新型溶劑。離子液體的環(huán)境友好性完全滿足綠色化學的需要，因為離子液體的主要特點是:非揮發(fā)性或稱“零”蒸汽壓(主要由此認為離子液體有綠色性)；熔點低(可低至零下90°C);液程寬(可達200°C);靜電場強；電化學窗口寬；離子導電性與導熱性良好、熱容及熱能儲存密度高；熱穩(wěn)定性高(分解溫度超過400°C );選擇性溶解力優(yōu)秀，故稱為“液體分子篩”;合成的可設計性。上述特點使得離子液體成為同時具有液體和固體的功能和特性的“固體”液體。此外，離子液體的種類多樣性，加上各種特性的組合，使得構成大量性質和用途不同的功能材料和介質成為可能。近年來，離子液體作為有效的載體在分離富集中的應用受到了廣泛的關注，但在常規(guī)的液-液萃取分離中，離子液體消耗量大，且分離效率較低，另外由于離子液體的黏度較大，使得萃取體系的相分離較為困難。離子液體的固定化能將離子液體的特性轉移到固相載體上，利用固定化的離子液體作為分離富集的媒介則可以使操作大大簡化，同時顯著提高分離富集的效率。本發(fā)明首次將離子液體1-乙烯基-3- 丁基咪唑氯作為功能單體應用到聚合反應中，同時以N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，在水相體系中合成出一種用于高效富集蛋白質的吸附材料。該材料對多種蛋白質具有較高的吸附能力，對溶菌酶的吸附能力尤為突出，可將其用作蛋白質固相萃取劑，為蛋白質樣品的富集、分離和分析提供極大的方便。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于首次使用一種離子液體1-乙烯基-3- 丁基咪唑氯作為功能單體，在水相環(huán)境中合成對多種蛋白質具有較高吸附能力的聚合物材料，本發(fā)明的技術方案是:(I)先加入丙烯酰胺和1-乙烯基-3- 丁基咪唑氯，再加入溶劑磷酸鹽緩沖液和N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺 ，充分攪拌Ih ;通氮氣5min后，加入過硫酸銨溶液和四甲基乙二胺溶液，25°C水浴聚合24h ；
(2)將上述聚合物粉碎，置于圓底燒瓶中，加入乙酸-十二烷基硫酸鈉溶液做洗脫齊U，洗脫12h，然后用大量去離子水沖洗聚合物以除去殘余的洗脫劑。冷凍干燥24h，研磨過篩，得到離子液體蛋白質吸附材料。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:(I)本發(fā)明首次將1-乙烯基-3-丁基咪唑氯這種離子液體作為聚合反應中的功能單體，在水相環(huán)境中合成出的吸附材料與傳統(tǒng)型蛋白質吸附材料相比具有傳質速度快、t匕表面積大、生物相容性好的優(yōu)點。該材料對多種蛋白質包括牛血清蛋白，牛血紅蛋白，肌紅蛋白，溶菌酶，細胞色素C具有較高的吸附能力，尤其對溶菌酶的吸附效果非常顯著。該材料用化學合成方法制備，有較高的穩(wěn)定性、較長的使用壽命和較強的抗惡劣環(huán)境能力。(2)本發(fā)明成本低廉，實驗操作簡單，反應條件容易控制，所制成的離子液體蛋白質吸附材料可作為固相萃取吸附劑用于蛋白質的富集，在生物檢測技術，生物傳感器，大分子生物分離等方面有廣泛的應用前景。
具體實施例方式下面結合實施例，對本發(fā)明進一步說明；下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明是利用功能單體與交聯(lián)劑在水相環(huán)境中的聚合反應，合成對蛋白質具有較聞吸附能力的功能材料，其具體實施例為:(I)在25mL帶塞的圓底燒瓶中加入0.570g丙烯酰胺和0.133g1-乙烯基_3_丁基咪唑氯，7.2mL磷酸鹽緩沖溶液(10.0mM, pH 6.8)，加入0.030g N，N，_亞甲基雙丙烯酰胺，充分攪拌Ih使其完全溶解；通氮氣5min后，加入10% (質量分數(shù))過硫酸銨溶液200 μ I和5% (體積分數(shù))四甲基乙二胺溶液100 μ 1，25°C水浴聚合24h ；

(2)將上述聚合物粉碎，置于圓底燒瓶中，加入10% (體積分數(shù))乙酸溶液-10%(質量分數(shù))十二烷基硫酸鈉溶液做洗脫劑，洗脫12h，然后用大量去離子水沖洗聚合物以除去殘余的洗脫劑。冷凍干燥24h，研磨過篩，得到離子液體蛋白質吸附材料。
權利要求
1.一種吸附多種蛋白質的離子液體聚合物材料的制備方法，其特征在于: 1)先加入丙烯酰胺和1-乙烯基-3-丁基咪唑氯，再加入溶劑磷酸鹽緩沖液和N，N’_亞甲基雙丙烯酰胺，充分攪拌Ih ;通氮氣5min后，加入過硫酸銨溶液和四甲基乙二胺溶液，25°C水浴聚合24h ； 2)將上述聚合物粉碎，置于圓底燒瓶中，加入乙酸-十二烷基硫酸鈉溶液做洗脫劑，洗脫12h，然后用大量去離子水沖洗聚合物以除去殘余的洗脫劑。冷凍干燥24h，研磨過篩，得到離子液體蛋白質吸附材料。
2.根據(jù)權利要求1所 述的一種吸附多種蛋白質的離子液聚合物材料的制備方法，其特征在于:1-乙烯基-3-丁基咪唑氯與丙烯酰胺的摩爾比為1: 10;丙烯酰胺與1^-亞甲基雙丙烯酰胺的質量比19: 1 ;過硫酸銨溶液與四甲基乙二胺溶液的體積比為2: I;洗脫劑為10% (體積分數(shù))乙酸溶液-10% (質量分數(shù))十二烷基硫酸鈉溶液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種吸附多種蛋白質的離子液體聚合物材料的制備方法，其主要技術要點是以離子液體1-乙烯基-3-丁基咪唑氯和丙烯酰胺為功能單體，N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，磷酸鹽緩沖溶液為溶劑，在水相環(huán)境中合成對包括牛血清蛋白，牛血紅蛋白，肌紅蛋白，溶菌酶，細胞色素C在內的多種蛋白質具有較高吸附能力的功能材料。本發(fā)明成本低廉，合成過程簡單，反應條件容易控制，所制成的離子液體蛋白質吸附材料可作為固相萃取吸附劑用于蛋白質的富集，在生物檢測技術，生物傳感器，大分子生物分離等方面有廣泛的應用前景。
文檔編號C08F220/56GK103073678SQ201110325899
公開日2013年5月1日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權日2011年10月25日
發(fā)明者王碩, 鄧啟良, 王俊平, 方國臻, 袁士芳 申請人:天津科技大學