CN107927528B - 一种用于去除黄曲霉毒素的仿生膜及其制备方法和处理方法 - Google Patents

一种用于去除黄曲霉毒素的仿生膜及其制备方法和处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于去除黄曲霉毒素的仿生膜及其制备方法和处理方法,所述仿生膜包括微孔膜,微孔膜上涂覆多巴胺涂层,多巴胺涂层上接枝聚乙烯亚胺,聚乙烯亚胺上吸附酶分子。所述方法先在微孔膜上涂覆聚多巴胺然后再接枝聚乙烯亚胺,最后利用聚乙烯亚胺吸附酶分子。吸附在仿生膜上的酶在催化降解黄曲霉毒素过程中会不断解吸释放进入料液,使聚乙烯亚胺暴露出来后继续吸附黄曲霉毒素直至饱和,使得总的黄曲霉毒素去除率大于80%。采用碱溶液将吸附的黄曲霉毒素洗脱,实现仿生膜的再生和重复使用,洗脱下来的黄曲霉毒素在碱溶液中可被降解50%以上。本发明制备工艺简单,将酶催化、酶缓释、膜吸附和碱处理相结合,提高了黄曲霉毒素的去除。

Description

一种用于去除黄曲霉毒素的仿生膜及其制备方法和处理方法
技术领域
本发明属于食品脱毒领域,涉及一种仿生膜及其制备方法和处理方法,尤其涉及一种用于去除黄曲霉毒素的仿生膜及其制备方法和处理方法。
背景技术
黄曲霉毒素主要由黄曲霉和寄生曲霉等真菌在一定的环境条件下发生的复杂酶促反应生物合成的次级代谢产物,是一类化学结构类似的化合物,均为二氢呋喃香豆素的衍生物,目前鉴定出的共有18种,其中黄曲霉毒素B1是黄曲霉毒素中毒性最强的物质。黄曲霉毒素可通过多种途径污染食品和饲料,直接或间接进入人类食物链。黄曲霉毒素主要作用于肝脏,引起肝脏病变,食用了含黄曲霉毒素的食物,可引起人畜急性中毒从而引发疾病,且黄曲霉毒素有强致癌、导致基因突变和畸形作用,严重威胁动物及人类健康,如何除去饲料和食品中的黄曲霉毒素受到人们广泛关注。
目前,去除黄曲霉毒素的方法有物理吸附法、射线辐射法、高温加热处理法、溶剂萃取法、碱处理法、高级氧化法、微生物降解法和酶降解法等。CN 105623849A公开了一种利用活性炭吸附花生油中黄曲霉毒素的方法,该发明提供的活性炭比表面积大,用量少,容易过滤,效果好。CN 106551237A公开了一种辐照降解黄曲霉毒素的方法,利用紫外线、γ射线和电子束辐照与酒精浸泡相结合,改善了降解效果。CN 105647978A公开了一种玉米原料中黄曲霉毒素的降解方法,在玉米发酵过程中加入一种商业化黄曲霉毒素生物降解剂(CN101705203A),实现玉米粉发酵和黄曲霉毒素降解同步。CN106544307公开了一种降解黄曲霉毒素的菌剂,采用喷雾的方式进行施用,降解效果好,菌剂对粮食无污染。但是,上述物理和化学方法通常存在能耗高和破坏营养物质等问题,生物法的菌剂或酶试剂无法重复使用,且难以均匀分散造成用量较大,成本较高。
发明内容
针对现有去除黄曲霉毒素方法中存在的能耗高,破坏营养物质,生物法的菌剂或酶试剂无法重复使用,且难以均匀分散造成用量较大,成本较高等问题,本发明提供了一种用于去除黄曲霉毒素的仿生膜及其制备方法和处理方法。本发明所述的仿生膜具有酶催化、酶缓释和物理吸附功能,可用于黄曲霉毒素的去除。所述仿生膜可被碱溶液再生,实现重复使用,其将酶降解和碱处理相结合实现了黄曲霉毒素的高效去除。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
本发明的目的之一在于提供一种仿生膜,所述仿生膜包括微孔膜,微孔膜上涂覆多巴胺涂层,多巴胺涂层上接枝聚乙烯亚胺,聚乙烯亚胺上吸附酶分子。
本发明中,多巴胺在一定条件下可氧化自聚,形成的聚多巴胺层可以牢固地粘附于微孔膜上。聚乙烯亚胺可以与聚多巴胺上的儿茶酚发生迈克尔加成反应或席夫碱反应,从而偶联在聚多巴胺涂层表面。
以下作为本发明优选的技术方案,但不作为本发明提供的技术方案的限制,通过以下技术方案,可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案,所述微孔膜的孔径大小为0.1μm~100μm,例如0.1μm、1μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm或100μm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为0.22μm~5μm。
本发明中,所述微孔膜不仅可以作为过滤分离的介质,而且还是高比表面积的吸附介质和固定化载体。其孔径优选为0.22μm~5μm,可以增加介质的比表面积和吸附容量。
优选地,所述微孔膜的材料为聚偏氟乙烯、聚酰胺、纤维素、聚醚砜、聚丙烯腈、氧化铝、氧化锆、氧化钛或氧化硅中任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:聚偏氟乙烯和聚酰胺的组合,纤维素和聚醚砜的组合,聚丙烯腈和氧化铝的组合,氧化锆和氧化钛的组合,聚偏氟乙烯、聚酰胺和纤维素的组合,聚酰胺、纤维素、聚醚砜和聚丙烯腈的组合,氧化铝、氧化锆、氧化钛和氧化硅的组合等,优选为聚偏氟乙烯。
作为本发明优选的技术方案,所述酶分子为漆酶、黄曲霉毒素氧化酶、过氧化物酶或葡萄糖氧化酶中任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:漆酶和黄曲霉毒素氧化酶的组合,过氧化物酶和葡萄糖氧化酶的组合,漆酶、黄曲霉毒素氧化酶和过氧化物酶的组合,黄曲霉毒素氧化酶、过氧化物酶和葡萄糖氧化酶的组合等,优选为黄曲霉毒素氧化酶。
本发明中,并非任意酶分子均可适用,所采用的酶分子需要与聚乙烯亚胺具有较好的相容性,以保证酶分子的负载量。同样的,对于多巴胺涂层的改性也并非任意交换基团均可,其同样需要考虑与所用酶分子的相容性。
本发明的目的之二在于提供上述仿生膜的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将微孔膜浸泡于多巴胺溶液中,在微孔膜表面和孔内形成多巴胺涂层,得到涂覆有多巴胺涂层的微孔膜;
(2)将步骤(1)所述涂覆有多巴胺涂层的微孔膜浸泡于聚乙烯亚胺溶液中,使聚乙烯亚胺与微孔膜中的聚多巴胺发生共价结合反应,得到改性微孔膜;
(3)将步骤(2)所述改性微孔膜过滤和/或浸泡酶溶液,使酶溶液中的酶分子固定于改性微孔膜上,制备得到仿生膜。
其中,步骤(3)中酶分子是通过静电和疏水吸附被固定在改性微孔膜上的聚乙烯亚胺上的。
作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述多巴胺溶液为将多巴胺溶解于磷酸钠缓冲液、Tris-HCl缓冲液或碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液中得到的溶液,优选为将多巴胺溶解于Tris-HCl缓冲液中得到的溶液。
优选地,步骤(1)所述多巴胺溶液的浓度为0.01g/L~10g/L,例如0.01g/L、0.1g/L、0.5g/L、1g/L、2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L、7g/L、8g/L、9g/L或10g/L等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为1g/L~4g/L。
优选地,步骤(1)所述多巴胺溶液的pH为7.2~10,例如7.2、7.6、8、8.5、9、9.5或10等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为8~9。
优选地,步骤(1)所述多巴胺溶液中的多巴胺通过自聚形成聚多巴胺粘附于微孔膜表面和孔内。
优选地,所述自聚是在空气条件下进行。
优选地,所述自聚时间为0.5h~24h,例如0.5h、1h、2h、4h、6h、8h、10h、12h、14h、16h、18h或20h等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为2h~5h。
作为本发明优选的技术方案,步骤(2)所述聚乙烯亚胺溶液是聚乙烯亚胺溶于去离子水形成的溶液。
优选地,步骤(2)所述的聚乙烯亚胺溶液的浓度为0.01g/L~10g/L,例如0.01g/L、0.1g/L、0.5g/L、1g/L、2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L、7g/L、8g/L、9g/L或10g/L等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为1g/L~4g/L。
优选地,步骤(2)所述聚乙烯亚胺溶液中聚乙烯亚胺分子量为600Da~750000Da,例如600、1000、10000、100000、200000、300000、400000、500000、600000、700000或750000等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选750000Da。
优选地,步骤(2)所述反应时间的为1h~24h,例如1h、2h、4h、6h、8h、10h、12h、14h、16h、18h或20h等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为4h~12h。
优选地,步骤(2)所述反应温度为25℃~80℃,例如25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃或80℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为40℃~60℃。
作为本发明优选的技术方案,步骤(3)所述酶溶液的浓度为0.1g/L~2.5g/L,例如0.1g/L、0.5g/L、1.0g/L、2g/L、3g/L、4g/L或5g/L等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为1.5g/L~2g/L。
优选地,将步骤(2)所述改性微孔膜过滤酶溶液。此处,将所述改性微孔膜采用过滤的方式与酶溶液接触会达到比浸泡更好的效果,其主要是因为强制对流可以使酶分子快速接触到膜孔壁的吸附位点。
本发明的目的之三在于提供上述仿生膜的用途,所述仿生膜用于去除溶液中的黄曲霉毒素,其具体方法包括为:
(a)将含有黄曲霉毒素的料液以过滤和/或浸泡的方式与仿生膜接触,对溶液中的黄曲霉毒素进行降解和吸附;
(b)当步骤(a)所述仿生膜降解和吸附完黄曲霉毒素后,用碱性溶液对仿生膜进行洗脱,使吸附于仿生膜上的黄曲霉毒素在碱性溶液中进行降解。
作为本发明优选的技术方案,步骤(b)中所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水中任意一种或至少两种的组合,优选为氢氧化钠溶液。
优选地,步骤(b)中所述碱性溶液的pH为10~12,例如10、10.5、11、11.5或12等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为11。
本发明中,当含有黄曲霉毒素的料液与仿生膜接触后,仿生膜中的酶分子在催化降解料液中的黄曲霉毒素的同时会不断从仿生膜表面释放到料液中,继续降解料液中的黄曲霉毒素;当仿生膜中的酶分子释放完毕后,仿生膜上接枝的聚乙烯亚胺会继续吸附黄曲霉毒素直至饱和。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明所述仿生膜可以将酶分子固定化,增加了酶的稳定性和重复使用时间,吸附于聚乙烯亚胺上的酶随着处理时间缓慢释放,改善了游离酶在料液中的分散性,降低了酶制剂的用量;当仿生膜上的固定化酶全部释放完毕后,仿生膜表面的聚乙烯亚胺还可以吸附黄曲霉毒素,增加对料液中黄曲霉毒素的去除量;仿生膜吸附黄曲霉毒素饱和后,利用碱溶液将其吸附的黄曲霉毒素洗脱,同时对其进行碱处理,进一步降解黄曲霉毒素,并将仿生膜进行再生;
(2)本发明所述仿生膜的制备工艺简单,提高了酶催化效率,将酶催化、酶缓释、膜吸附和碱处理相结合,大大提高了黄曲霉毒素的去除,去除率大于80%,而且仿生膜可重复使用,降低成本。
附图说明
图1是本发明所述仿生膜的制备方法以及其对黄曲霉毒素去除的工艺流程示意图;
其中,1-微孔膜,2-涂覆有多巴胺涂层的微孔膜,3-改性微孔膜,4-仿生膜,5-酶分子催化和缓释过程,6-仿生膜吸附,7-仿生膜解吸,8-黄曲霉毒素的碱处理。
具体实施方式
为更好地说明本发明,便于理解本发明的技术方案,下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子,并不代表或限制本发明的权利保护范围,本发明保护范围以权利要求书为准。
本发明具体实施例方法部分提供了一种仿生膜及其制备方法以及将其用于去除黄曲霉毒素的方法,所述仿生膜包括微孔膜,微孔膜上涂覆多巴胺涂层,多巴胺涂层上接枝聚乙烯亚胺,聚乙烯亚胺上吸附酶分子。
其制备方法如图1中1-4步所示,包括以下步骤:
(1)将微孔膜1浸泡于多巴胺溶液中,在微孔膜表面和孔内形成多巴胺涂层,得到涂覆有多巴胺涂层的微孔膜2;
(2)将步骤(1)所述涂覆有多巴胺涂层的微孔膜浸泡于聚乙烯亚胺溶液中,使聚乙烯亚胺与微孔膜中的聚多巴胺发生共价结合反应,得到改性微孔膜3;
(3)将步骤(2)所述改性微孔膜过滤和/或浸泡酶溶液,使酶溶液中的酶分子固定于改性微孔膜上,制备得到仿生膜4。
所述仿生膜用于去除溶液中的黄曲霉毒素,其具体方法包括为:
(a)将含有黄曲霉毒素的料液以过滤和/或浸泡的方式与仿生膜4接触,如图1中5所示,仿生膜中的酶分子在催化降解料液中的黄曲霉毒素的同时会不断从仿生膜表面释放到料液中,继续降解料液中的黄曲霉毒素;如图1中6所示,当仿生膜中的酶分子释放完毕后,仿生膜上接枝的聚乙烯亚胺会继续吸附黄曲霉毒素直至饱和;
(b)当步骤(a)所述仿生膜降解和吸附完黄曲霉毒素后,用碱性溶液对仿生膜进行洗脱,如图1中7和8所示,使吸附于仿生膜上的黄曲霉毒素在碱性溶液中进行降解。
以下为本发明典型但非限制性实施例:
实施例1:
在本实施例中,用于黄曲霉毒素去除的仿生膜的制备方法如下(其制备工艺流程如图1所示),具体包括以下步骤:
(1)将孔径为1μm的聚偏氟乙烯微孔膜1浸泡在pH=8.5的多巴胺溶液中(浓度为2g/L)2h,得到涂覆有多巴胺涂层的微孔膜2;
(2)将涂覆有多巴胺涂层的微孔膜2用去离子水冲洗干净后浸泡在浓度为2g/L聚乙烯亚胺溶液中(分子量750000Da)12h,反应温度为60℃,得到改性微孔膜3;
(3)将改性微孔膜3过滤黄曲霉毒素氧化酶(共固定0.22μg/cm2酶),制备得到仿生膜4。
采用所制得的仿生膜对黄曲霉毒素B1进行处理,其处理过程如图1所示,具体处理方法和处理结果如下:
将100mL含黄曲霉毒素B1的料液(100μg/kg)以过滤的方式穿过13.4平方厘米仿生膜,部分黄曲霉毒素被固定在仿生膜上的黄曲霉毒素氧化酶催化降解;随着反应的进行,黄曲霉毒素氧化酶逐渐从仿生膜上解吸释放到料液中,继续降解膜透过液中的黄曲霉毒素。
待所有料液透过仿生膜后,将透过液重新过滤仿生膜使总处理时间为4h左右。最后利用50mL氢氧化钠溶液(pH=11)可将吸附在仿生膜上的黄曲霉毒素全部洗脱,继续碱处理可降解50%以上被洗脱下来的黄曲霉毒素。最后料液中黄曲霉毒素含量降至10μg/kg以下,总去除率大于90%。
此方法较直接用酶制剂处理含黄曲霉毒素B1的料液,可使酶制剂的用量降低50%。
实施例2:
在本实施例中,用于黄曲霉毒素去除的仿生膜的制备方法如下(其制备工艺流程如图1所示),具体包括以下步骤:
(1)将孔径为0.1μm的聚酰胺微孔膜1浸泡在pH=9.5的多巴胺溶液中(浓度为4g/L)1小时,得到涂覆有多巴胺涂层的微孔膜2;
(2)将涂覆有多巴胺涂层的微孔膜2用去离子水冲洗干净后浸泡在浓度为4g/L聚乙烯亚胺溶液中(分子量600Da)1h,反应温度为25℃,得到改性微孔膜3;
(3)将改性微孔膜3过滤漆酶(共固定0.3μg/cm2酶),制备得到仿生膜4。
采用所制得的仿生膜对黄曲霉毒素B1进行处理,其处理过程如图1所示,具体处理方法和处理结果如下:
将13.4平方厘米仿生膜浸泡在100mL含黄曲霉毒素B1的料液(100μg/kg),部分黄曲霉毒素被固定在仿生膜上的漆酶催化降解,随着反应的进行,漆酶逐渐从仿生膜上解吸释放到料液中,继续降解膜料液中的黄曲霉毒素。
浸泡4小时候将仿生膜取出,利用50mL氢氧化钠溶液(pH=11)可将吸附在仿生膜上的黄曲霉毒素全部洗脱,继续碱处理可降解50%以上被洗脱下来的黄曲霉毒素。最后料液中黄曲霉毒素含量降至20μg/kg以下,总去除率大于80%。
此方法较直接用酶制剂处理含黄曲霉毒素B1的料液,可使酶制剂的用量降低60%。
实施例3:
在本实施例中,用于黄曲霉毒素去除的仿生膜的制备方法如下(其制备工艺流程如图1所示),具体包括以下步骤:
(1)将孔径为100μm的纤维素微孔膜1浸泡在pH=7.5的多巴胺溶液中(浓度为0.1g/L)24小时,得到涂覆有多巴胺涂层的微孔膜2;
(2)将涂覆有多巴胺涂层的微孔膜2用去离子水冲洗干净后浸泡在0.1g/L聚乙烯亚胺溶液中(分子量70000Da)24小时,反应温度为80℃,得到改性微孔膜3;
(3)将改性微孔膜3过滤过氧化物酶(共固定0.3μg/cm2酶),制备得到仿生膜4。
采用所制得的仿生膜对黄曲霉毒素B1进行处理,其处理过程如图1所示,具体处理方法和处理结果如下:
将100mL含黄曲霉毒素B1的料液(100μg/kg)以过滤的方式穿过13.4平方厘米仿生膜,部分黄曲霉毒素被固定在仿生膜上的过氧化物酶催化降解,随着反应的进行,过氧化物酶逐渐从仿生膜上解吸释放到料液中,继续降解膜料液中的黄曲霉毒素。
待所有料液透过仿生膜后,将透过液重新过滤仿生膜使总处理时间为4小时左右。最后利用50mL氨水溶液(pH=12)可将吸附在仿生膜上的黄曲霉毒素全部洗脱,继续碱处理可降解80%以上被洗脱下来的黄曲霉毒素。最后料液中黄曲霉毒素含量降至20μg/kg以下,总去除率大于80%。
此方法较直接用酶制剂处理含黄曲霉毒素B1的料液,可使酶制剂的用量降低20%。
实施例4:
在本实施例中,用于黄曲霉毒素去除的仿生膜的制备方法参照实施例1,区别在于:步骤(1)中所用聚偏氟乙烯微孔膜1的孔径为0.22μm。
采用所制得的仿生膜对黄曲霉毒素B1进行处理,其处理过程参照实施例1。
本实施例中最后料液中黄曲霉毒素含量降至15μg/kg以下,总去除率大于85%。
此方法较直接用酶制剂处理含黄曲霉毒素B1的料液,可使酶制剂的用量降低40%。
实施例5:
在本实施例中,用于黄曲霉毒素去除的仿生膜的制备方法参照实施例1,区别在于:步骤(1)中所用聚偏氟乙烯微孔膜1的孔径为5μm。
采用所制得的仿生膜对黄曲霉毒素B1进行处理,其处理过程参照实施例1。
本实施例中最后料液中黄曲霉毒素含量降至18μg/kg以下,总去除率大于82%。
此方法较直接用酶制剂处理含黄曲霉毒素B1的料液,可使酶制剂的用量降低30%。
实施例6:
在本实施例中,用于黄曲霉毒素去除的仿生膜的制备方法参照实施例1,区别在于:步骤(2)中所用聚乙烯亚胺溶液中的浓度为1g/L,反应温度为50℃,反应时间为4h。
采用所制得的仿生膜对黄曲霉毒素B1进行处理,其处理过程参照实施例1。
本实施例中最后料液中黄曲霉毒素含量降至20μg/kg以下,总去除率大于80%。
此方法较直接用酶制剂处理含黄曲霉毒素B1的料液,可使酶制剂的用量降低30%。
对比例1:
本对比例提供了一种黄曲霉毒素的去除方法,即在100mL含黄曲霉毒素B1的料液(100μg/kg)中直接加入3μg黄曲霉毒素氧化酶。
经处理后,最后料液中黄曲霉毒素含量为50μg/kg,总去除率为50%。
对比例2:
本对比例提供了一种仿生膜的制备方法,所述方法参照实施例1,区别在于:不进行步骤(2)的改性,直接将黄曲霉毒素氧化酶包埋于微孔膜2的多巴胺涂层涂层中。
采用所制得的仿生膜对黄曲霉毒素B1进行处理,最后料液中黄曲霉毒素含量为60μg/kg,总去除率为40%。
综合上述实施例和对比例可以看出,本发明所述仿生膜可以将酶分子固定化,增加了酶的稳定性和重复使用时间,吸附于聚乙烯亚胺上的酶随着处理时间缓慢释放,改善了游离酶在料液中的分散性,降低了酶制剂的用量;当仿生膜上的固定化酶全部释放完毕后,仿生膜表面的聚乙烯亚胺还可以吸附黄曲霉毒素,增加对料液中黄曲霉毒素的去除量;仿生膜吸附黄曲霉毒素饱和后,利用碱溶液将其吸附的黄曲霉毒素洗脱,同时对其进行碱处理,进一步降解黄曲霉毒素,并将仿生膜进行再生;
同时,本发明所述仿生膜的制备工艺简单,提高了酶催化效率,将酶催化、酶缓释、膜吸附和碱处理相结合,大大提高了黄曲霉毒素的去除,去除率大于80%,而且仿生膜可重复使用,降低成本。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的仿生膜制备方法以及利用仿生膜去除黄曲霉毒素的方法,但本发明并不局限于上述实施例,即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (34)

1.一种仿生膜,其特征在于,所述仿生膜用于去除溶液中的黄曲霉毒素,所述仿生膜包括微孔膜,微孔膜上涂覆多巴胺涂层,多巴胺涂层上接枝聚乙烯亚胺,聚乙烯亚胺上吸附酶分子;所述酶分子为漆酶、黄曲霉毒素氧化酶、过氧化物酶或葡萄糖氧化酶中任意一种或至少两种的组合。
2.根据权利要求1所述的仿生膜,其特征在于,所述微孔膜的孔径大小为0.1μm~100μm。
3.根据权利要求2所述的仿生膜,其特征在于,所述微孔膜的孔径大小为0.22μm~5μm。
4.根据权利要求1所述的仿生膜,其特征在于,所述微孔膜的材料为聚偏氟乙烯、聚酰胺、纤维素、聚醚砜、聚丙烯腈、氧化铝、氧化锆、氧化钛或氧化硅中任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求4所述的仿生膜,其特征在于,所述微孔膜的材料为聚偏氟乙烯。
6.根据权利要求1所述的仿生膜,其特征在于,所述酶分子为黄曲霉毒素氧化酶。
7.根据权利要求1-6任一项所述的仿生膜的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将微孔膜浸泡于多巴胺溶液中,在微孔膜表面和孔内形成多巴胺涂层,得到涂覆有多巴胺涂层的微孔膜;
(2)将步骤(1)所述涂覆有多巴胺涂层的微孔膜浸泡于聚乙烯亚胺溶液中,使聚乙烯亚胺与微孔膜中的聚多巴胺发生共价结合反应,得到改性微孔膜;
(3)将步骤(2)所述改性微孔膜过滤和/或浸泡酶溶液,使酶溶液中的酶分子固定于改性微孔膜上,制备得到仿生膜。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述多巴胺溶液为将多巴胺溶解于磷酸钠缓冲液、Tris-HCl缓冲液或碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液中得到的溶液。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述多巴胺溶液为将多巴胺溶解于Tris-HCl缓冲液中得到的溶液。
10.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述多巴胺溶液的浓度为0.01g/L~10g/L。
11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述多巴胺溶液的浓度为1g/L~4g/L。
12.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述多巴胺溶液的pH为7.2~10。
13.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述多巴胺溶液的pH为8~9。
14.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述多巴胺溶液中的多巴胺通过自聚形成聚多巴胺粘附于微孔膜表面和孔内。
15.根据权利要求14所述的制备方法,其特征在于,所述自聚是在空气条件下进行。
16.根据权利要求14所述的制备方法,其特征在于,所述自聚时间为0.5h~24h。
17.根据权利要求16所述的制备方法,其特征在于,所述自聚时间为2h~5h。
18.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述聚乙烯亚胺溶液是聚乙烯亚胺溶于去离子水形成的溶液。
19.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述的聚乙烯亚胺溶液的浓度为0.01g/L~10g/L。
20.根据权利要求19所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述的聚乙烯亚胺溶液的浓度为1g/L~4g/L。
21.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述聚乙烯亚胺溶液中聚乙烯亚胺分子量为600Da~750000Da。
22.根据权利要求21所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述聚乙烯亚胺溶液中聚乙烯亚胺分子量为750000Da。
23.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述反应时间的为1h~24h。
24.根据权利要求23所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述反应时间的为4h~12h。
25.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述反应温度为25℃~80℃。
26.根据权利要求25所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述反应温度为40℃~60℃。
27.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述酶溶液的浓度为0.1g/L~2.5g/L。
28.根据权利要求27所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述酶溶液的浓度为1.5g/L~2g/L。
29.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,将步骤(2)所述改性微孔膜过滤酶溶液。
30.根据权利要求1-6任一项所述的仿生膜的用途,其特征在于,所述仿生膜用于去除溶液中的黄曲霉毒素,其具体方法包括为:
(a)将含有黄曲霉毒素的料液以过滤和/或浸泡的方式与仿生膜接触,对溶液中的黄曲霉毒素进行降解和吸附;
(b)当步骤(a)所述仿生膜降解和吸附完黄曲霉毒素后,用碱性溶液对仿生膜进行洗脱,使吸附于仿生膜上的黄曲霉毒素在碱性溶液中进行降解。
31.根据权利要求30所述的用途,其特征在于,步骤(b)中所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水中任意一种或至少两种的组合。
32.根据权利要求30所述的用途,其特征在于,步骤(b)中所述碱性溶液为氢氧化钠溶液。
33.根据权利要求30所述的用途,其特征在于,步骤(b)中所述碱性溶液的pH为10~12。
34.根据权利要求33所述的用途,其特征在于,步骤(b)中所述碱性溶液的pH为11。
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