CN109867848A - 一种拮抗纤维素酶降解的树脂化阴（阳）离子交换纤维素及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素及其制备方法，纤维素在包埋剂和致孔剂水溶液中充分溶胀，脱水至含水量70～75wt％，并加入到预聚合树脂中，制得纤维素树脂颗粒；并在真空状态下溶蚀造孔处理，经清洗除去致孔剂物料，得到多孔树脂纤维素，经脱水，碱化处理，与氯代三乙胺盐酸盐反应，清洗，脱水，烘干制成抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素。该树脂化阴(阳)离子交换纤维素具有高的交换容量，能够有效分离蚯蚓浆料中的蚓激酶，且不会造成纤维素柱床黏滞，骨架解聚，甚至整个柱床糊化现象发生。

Description

一种拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素及其 制备方法

技术领域

本发明涉及纤维素类离子交换剂领域，尤其是一种拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素及其制备方法。

背景技术

分离介质在时代精细化工领域的重要分支之一。在生物化学领域以多聚糖，如纤维素，琼脂糖，改性淀粉等为骨架的衍生物产品类的分离制剂，广泛用于生物大分子科研及生产实践。伴随近代生物工程技术的飞速进步，伴随其分离对象的特殊要求，针对性开发专用功能的分离介质已成常态。

纤维素类离子交换剂，其骨架本质是由糖苷键连接的葡萄糖多聚体。在生物大分子科研，生产领域用途广泛。但在处理某些如蚯蚓，蜗牛等来源的生物浆料时，将造成纤维素柱床黏滞，骨架解聚，甚至整个柱床糊化现象发生。究其根源是蚯蚓等类生物体内富含三种分解纤维素的同工酶，在该三种酶依次联合作用下，最终将整个纤维素骨架拆解为小分子寡糖。这就是生化研究者分离蚯蚓浆料内含物时，绕开价格低廉的纤维素类分离介质，选择价格昂贵的琼脂糖作为骨架的分离介质的原因。

但毕竟纤维素原料价格低廉，机械强度好，亲水性强，分离性能不输琼脂糖。尤其在工业生产规模分离工程中，自有潜力。若能克服其分子链离析颈瓶，将优势彰显。

发明内容

本发明提出一种拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素及其制备方法，具有高的交换容量，能够分离蚯蚓浆料中的蚓激酶，且不会造成纤维素柱床黏滞，骨架解聚，甚至整个柱床糊化现象发生。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素，包括溶胀纤维素、树脂组分和改性物质；

所述溶胀纤维素包括200～400重量份的包埋剂、200～300重量份的致孔剂、800～1200重量份的纤维素和4000～5000重量份的水；

所述树脂组分包括1200～1800重量份的树脂、100～200重量份的氯化钠和200～300重量份的碳酸钠；

所述改性物质包括1200～1800重量份的氯代三乙胺盐酸盐、1500～2000重量份的氢氧化钠和2500～3500重量份的氯化钠。

优选地，所述包埋剂为琼脂糖、褐藻胶、食用琼脂或改性淀粉。

优选地，所述致孔剂选自明胶、氯化钠、碳酸钠、聚乙二醇、水溶性淀粉、水溶性改性纤维素中的一种或多种。

优选地，所述纤维素为木浆纤维素、竹浆纤维素、棉浆纤维素或微晶纤维素。

优选地，所述氢氧化钠的质量浓度为45～55wt％，所述氯代三乙胺盐酸盐的质量浓度为60～80wt％。

优选地，所述树脂为聚丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂或聚烯烃类树脂。

本发明还提供了上述一种拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素的制备方法，包括以下步骤：

a)溶胀纤维素的制备

将包埋剂、致孔剂、纤维素和水充分搅拌捏合，使纤维素充分溶胀2h，机械脱水致含水量70～75wt％，得到溶胀纤维素备用；

b)树脂预聚合

将树脂的制备原料在60～70℃下搅拌1～1.5h，迅速加入氯化钠和碳酸钠，充分搅拌，同时降温至15～20℃，继续搅拌1～1.5h，得到预聚合树脂；所述树脂为聚丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂或聚烯烃类树脂；

c)初聚树脂纤维素制备

向步骤b)制得的预聚合树脂中分批加入步骤a)制得的溶胀纤维素，在15～20℃下强力搅拌1.5～2.5h，升温至45～55℃维持1h，继续升温至75～85℃维持2～3h得到初聚树脂纤维素；

d)树脂老化

将步骤c)制得的初聚树脂纤维素置于密闭不锈钢容器中，80～90℃水浴保温8～15h，彻底完成树脂聚合反应，并将起转移至35～45℃温水中连续搅拌20～30h，脱水机甩干备用；

e)真空发泡致孔

将步骤d)得到的树脂纤维素转移至真空罐中，连续通入0.2～0.4mol/L的盐酸，待大量气泡释放完毕，及时向容器中补充酸液，保持罐内溶液的PH值在3以下，开启真空泵，排除物料中残存气体，直至真空度恒定，保持1h停机，以彻底清除物料中的致孔剂，清水洗涤至中性反应，干燥至含水量20％以下备用；

f)改性纤维素的制备

将步骤e)得到的物料转移至双辊反应锅中，喷淋氢氧化钠，30～40℃搅拌0.5～1.5h，再喷淋氯代三乙胺盐酸盐，70～80℃保温1～2h，添加氯化钠终止反应，出料，水洗至中性反应，脱水，干燥，包装，即得。

优选地，步骤b)中，所述氯化钠和所述碳酸钠使用前，经球磨机研磨过250～350目筛。

本发明提供了一种拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素及其制备方法，纤维素在包埋剂和致孔剂水溶液中充分溶胀，脱水至含水量70～75wt％，并加入到预聚合树脂中，制得纤维素树脂颗粒；并在真空状态下溶蚀造孔处理，经清洗除去致孔剂物料，得到多孔树脂纤维素，经脱水，碱化处理，与氯代三乙胺盐酸盐反应，清洗，脱水，烘干制成抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素。该树脂化阴(阳)离子交换纤维素具有高的交换容量，能够分离蚯蚓浆料中的蚓激酶，且不会造成纤维素柱床黏滞，骨架解聚，甚至整个柱床糊化现象发生。

附图说明

图1为拮抗纤维素酶降解的树脂化阴离子交换纤维素分离蚓激酶过程紫外检测图谱；

图2为蚓激酶活性测定图；

图3为蚓激酶紫外光谱图。

具体实施方式

本发明提出的一种拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素，包括溶胀纤维素、树脂组分和改性物质；

所述溶胀纤维素包括200～400重量份的包埋剂、200～300重量份的致孔剂、800～1200重量份的纤维素和4000～5000重量份的水；

所述树脂组分包括1200～1800重量份的树脂、100～200重量份的氯化钠和200～300重量份的碳酸钠；

所述改性物质包括1200～1800重量份的氯代三乙胺盐酸盐、1500～2000重量份的氢氧化钠和2500～3500重量份的氯化钠。

本发明采用上述原料制得的拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素具有高的交换容量，能够有效分离蚯蚓浆料中的蚓激酶，且不会造成纤维素柱床黏滞，骨架解聚，甚至整个柱床糊化现象发生。

在本发明的实施例中，包埋剂的重量份数为200～400份；在优选的实施例中，包埋剂的重量份数为250～350份；在本发明的实施例中，包埋剂为琼脂糖胶液、褐藻胶液或改性淀粉胶液；在优选的实施例中，包埋剂为琼脂糖胶液，该琼脂糖。包埋剂为纤维素糖苷键保护剂同时起到提高分离介质整体交换容量作用。

需要说明的是，琼脂糖胶液、褐藻胶液与改性淀粉胶液的质量浓度均为2.5～3.5wt％；改性淀粉胶液为氧化淀粉胶液、酯化淀粉胶液或醚化淀粉。

本发明对所述包埋剂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的包埋剂即可，可由市场购买获得。

在本发明的实施例中，致孔剂的重量份数为200～300份；在优选的实施例中，致孔剂的重量份数为230～250份；在本发明的实施例中，致孔剂选自明胶、氯化钠、碳酸钠、聚乙二醇、水溶性淀粉、水溶性改性纤维素中的一种或多种；在优选的实施例中，致孔剂为明胶、氯化钠和碳酸钠，其中明胶为质量浓度为1wt％的明胶水溶液，明胶水溶液、氯化钠、碳酸钠的质量比为10：8.5：5。

本发明对所述致孔剂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的致孔剂即可，可由市场购买获得。

在本发明的实施例中，纤维素的重量份数为800～1200份；在优选的实施例中，纤维素的重量份数为900～1100份；在本发明的实施例中，纤维素为木浆纤维素、竹浆纤维素、棉浆纤维素或微晶纤维素；在优选的实施例中，纤维素为木浆纤维素。

本发明对所述纤维素的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的纤维素即可，可由市场购买获得。

在本发明的实施例中，水的重量份数为4000～5000份；在优选的实施例中，水的重量份数为4400～4600份；在本发明的实施例中，水为纯净水。

本发明对所述水的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的水即可，可由市场购买获得。

树脂组分中包括树脂、氯化钠和碳酸钠；氯化钠和碳酸钠作为致孔剂。

在本发明的实施例中，树脂的重量份数为1200～1800份；在优选的实施例中，树脂的重量份数为1400～1600份；在本发明的实施例中，树脂为聚丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂或聚烯烃类树脂；在优选的实施例中，树脂为聚丙烯树脂。

本发明对所述树脂的来源没有限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的树脂即可，可由市场购买获得。

在本发明的实施例中，氯化钠的重量份数为100～200份；在优选的实施例中，氯化钠的重量份数为130～170份。

在本发明的实施例中，碳酸钠的重量份数为200～300份；在优选的实施例中，碳酸钠的重量份数为240～260份。

其中，氯化钠和碳酸钠作为致孔剂；本发明对所述氯化钠和碳酸钠的来源没有限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的氯化钠和碳酸钠即可，可由市场购买获得。

改性物质包括氯代三乙胺盐酸盐、氢氧化钠和氯化钠。

在本发明的实施例中，氯代三乙胺盐酸盐的重量份数为1200～1800份；在优选的实施例中，氯代三乙胺盐酸盐的重量份数为1400～1600份。在本发明的实施例中，氯代三乙胺盐酸盐的质量浓度为60～80wt％。

本发明对所述氯代三乙胺盐酸盐的来源没有限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的氯代三乙胺盐酸盐即可，可由市场购买获得。

在本发明的实施例中，氢氧化钠的重量份数为1500～2000份；在优选的实施例中，氢氧化钠的重量份数为1700～1800份；在本发明的实施例中，氢氧化钠的质量浓度为45～55wt％。

本发明对所述氢氧化钠的来源没有限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的氢氧化钠即可，可由市场购买获得。

在本发明的实施例中，氯化钠的重量份数为2500～3500份；在优选的实施例中，氯化钠的重量份数为2800～3200份。

本发明对所述氯化钠的来源没有限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的氯化钠即可，可由市场购买获得。

本发明还提供了上述一种拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素的制备方法，包括以下步骤：

a)溶胀纤维素的制备

将包埋剂、致孔剂、纤维素和水充分搅拌捏合，使纤维素充分溶胀2h，机械脱水致含水量70～75wt％，得到溶胀纤维素备用；

b)树脂预聚合

将树脂的制备原料在60～70℃下搅拌1～1.5h，迅速加入氯化钠和碳酸钠，充分搅拌，同时降温至15～20℃，继续搅拌1～1.5h，得到预聚合树脂；树脂为聚丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂或聚烯烃类树脂；

c)初聚树脂纤维素制备

向步骤b)制得的预聚合树脂中分批加入步骤a)制得的溶胀纤维素，在15～20℃下强力搅拌1.5～2.5h，升温至45～55℃维持1h，继续升温至75～85℃维持2～3h得到初聚树脂纤维素；

d)树脂老化

将步骤c)制得的初聚树脂纤维素置于密闭不锈钢容器中，80～90℃水浴保温8～15h，彻底完成树脂聚合反应，并将起转移至35～45℃温水中连续搅拌20～30h，脱水机甩干备用；

e)真空发泡致孔

将步骤d)得到的树脂纤维素转移至真空罐中，连续通入0.2～0.4mol/L的盐酸，待大量气泡释放完毕，及时向容器中补充酸液，保持罐内溶液的PH值在3以下，开启真空泵，排除物料中残存气体，直至真空度恒定，保持1h停机，以彻底清除物料中的致孔剂，清水洗涤至中性反应，干燥至含水量20％以下备用；

f)改性纤维素的制备

将步骤e)得到的物料转移至双辊反应锅中，喷淋氢氧化钠，30～40℃搅拌0.5～1.5h，再喷淋氯代三乙胺盐酸盐，70～80℃保温1～2h，添加氯化钠终止反应，出料，水洗至中性反应，脱水，干燥，包装，即得。

上述纤维素在包埋剂和致孔剂水溶液中充分溶胀，脱水至含水量70～75wt％，并加入到预聚合树脂中，制得纤维素树脂颗粒；并在真空状态下溶蚀造孔处理，经清洗除去致孔剂物料，得到多孔树脂纤维素，经脱水，碱化处理，与氯代三乙胺盐酸盐反应，清洗，脱水，烘干制成抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素。该树脂化阴(阳)离子交换纤维素具有高的交换容量，能够分离蚯蚓浆料中的蚓激酶。

步骤a)中，纤维素与包埋剂分子链互相纠缠，在纤维素分子外“包裹”一层亲水胶膜；致孔剂同时被包括在其中。

步骤b)能够使得致孔剂在纤维素内外构成相对连续相，被包裹在树脂网络中。在优选的实施例中，氯化钠和碳酸钠使用前，经球磨机研磨过250～350目筛，且氯化钠和碳酸钠的添加时机选在聚酯粘稠度在拉丝状态，使氯化钠和碳酸钠在该黏滞料体中均匀分散，得到适宜孔隙度的产品。

需要说明的是，聚丙烯酸树脂的制备原料包括甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异庚腈和邻苯二钾酸二甲酯，其中甲基丙烯酸甲酯为单体，偶氮二异庚腈为引发剂，邻苯二钾酸二甲酯为增塑剂；环氧树脂的制备原料包括双酚A、环氧氯丙烷和氢氧化钠；酚醛树脂的制备原料包括苯酚和甲醛树脂；聚烯烃类树脂的原料包括乙烯。

步骤c)中，在75～85℃下维持2～3h，能够使得树脂纤维素松散，手触无黏性为度。

步骤d)中，将物料转移至35～45℃温水中连续搅拌20～30h，能够使得大部分水溶性惰性致孔剂物质被溶出，利于除去致孔剂；初聚树脂纤维素经80～90℃水浴保温8～15h，在该温度及时间下老化不易破坏琼包埋剂结构，还能够保证树脂纤维素的韧性；而当温度超过90℃时，容易破坏包埋剂结构，保温时间低于8h时容易使得树脂纤维素脆裂。

步骤e)中，pH值在3以下真空处理，清洗除去致孔剂物料，脱水，是利用水溶性无机盐自然溶出，酸性环境中碳酸盐分解产气，负压促使气泡迅速扩张，穿孔，逸出。真空发泡致孔为关键步骤，真空处理前大量二氧化碳气体自然逸出，过后尚有大量细微气泡以及与酸液未侵蚀到的碳酸钠潜藏在物料内部，必须进行真空处理彻底消除，提高产品质量。

步骤f)中，氢氧化钠能够对步骤e)得到的物料进行碱化处理，碱化后的物料能够与氯代三乙胺盐酸盐反应。

需要说明的是，溶胀纤维素中的纤维素经过上述步骤后得到了改性，从而得到改性纤维素，改性纤维素为二乙胺基纤维素、三乙胺基纤维素、磷酸纤维素、羟乙基纤维素或羧甲基纤维素。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素的制备方法，包括以下步骤：

a)溶胀纤维素的制备

将200g质量浓度为3.5wt％的褐藻胶液、150g氯化钠、100g碳酸钠、1000g微晶纤维素和5000g纯净水充分搅拌捏合，使纤维素充分溶胀2h，机械脱水致含水量70wt％，得到溶胀纤维素备用；

b)树脂预聚合

将1600g乙烯和10g四氯化钛在60℃下搅拌1.5h，迅速加入150g 300目氯化钠和250g 300目碳酸钠，充分搅拌，同时降温至15℃，继续搅拌1.5h，得到预聚合聚乙烯树脂；

c)初聚乙烯树脂纤维素制备

向步骤b)制得的预聚合聚乙烯树脂中分批加入步骤a)制得的溶胀纤维素，在15℃下强力搅拌2.5h，升温至45℃维持1h，继续升温至75℃维持3h得到初聚聚乙烯树脂纤维素；

d)树脂老化

将步骤c)制得的初聚聚乙烯树脂纤维素置于密闭不锈钢容器中，80℃水浴保温15h，彻底完成聚乙烯树脂聚合反应，并将起转移至45℃温水中连续搅拌20h，脱水机甩干备用；

e)真空发泡致孔

将步骤d)得到的聚乙烯树脂纤维素转移至真空罐中，连续通入0.35mol/L的盐酸，待大量气泡释放完毕，及时向容器中补充酸液，保持罐内溶液的PH值在3以下，开启真空泵，排除物料中残存气体，直至真空度恒定，保持1h停机，以彻底清除物料中的致孔剂，清水洗涤至中性反应，干燥至含水量20％以下备用；

f)改性纤维素的制备

将步骤e)得到的物料转移至双辊反应锅中，喷淋2000g质量浓度为45wt％氢氧化钠，35℃搅拌1h，再喷淋1600g质量浓度为60wt％氯代三乙胺盐酸盐，75℃保温1.5h，添加3500g氯化钠终止反应，出料，水洗至中性反应，脱水，干燥，包装，即得。

实施例2

拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素的制备方法，包括以下步骤：

a)溶胀纤维素的制备

将350g质量浓度为2.5wt％的氧化淀粉胶液、200g羧甲基纤维素，100g碳酸钠、1000g竹浆纤维素和4000g纯净水充分搅拌捏合，使纤维素充分溶胀2h，机械脱水致含水量75wt％，得到溶胀纤维素备用；

b)树脂预聚合

将600g苯酚和600g甲醛树脂在70℃下搅拌1h，迅速加入150g 300目氯化钠和250g300目碳酸钠，充分搅拌，同时降温至20℃，继续搅拌1h，得到预聚合酚醛树脂；

c)初聚酚醛树脂纤维素制备

向步骤b)制得的预聚合酚醛树脂中分批加入步骤a)制得的溶胀纤维素，在20℃下强力搅拌2h，升温至55℃维持1h，继续升温至85℃维持3h得到初聚酚醛树脂纤维素；

d)树脂老化

将步骤c)制得的初聚酚醛树脂纤维素置于密闭不锈钢容器中，90℃水浴保温8h，彻底完成酚醛树脂聚合反应，并将起转移至35℃温水中连续搅拌30h，脱水机甩干备用；

e)真空发泡致孔

将步骤d)得到的酚醛树脂纤维素转移至真空罐中，连续通入0.4mol/L的盐酸，待大量气泡释放完毕，及时向容器中补充酸液，保持罐内溶液的PH值在3以下，开启真空泵，排除物料中残存气体，直至真空度恒定，保持1h停机，以彻底清除物料中的致孔剂，清水洗涤至中性反应，干燥至含水量20％以下备用；

f)改性纤维素的制备

将步骤e)得到的物料转移至双辊反应锅中，喷淋1800g质量浓度为55wt％氢氧化钠，30℃搅拌1.5h，再喷淋1400g质量浓度为80wt％氯代三乙胺盐酸盐，80℃保温1h，添加3200g氯化钠终止反应，出料，水洗至中性反应，脱水，干燥，包装，即得。

实施例3

拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素的制备方法，包括以下步骤：

a)溶胀纤维素的制备

将400g质量浓度为3wt％的酯化淀粉胶、100g聚乙二醇、100g水溶性淀粉、50g碳酸钠、1000g棉浆纤维素和4600g纯净水充分搅拌捏合，使纤维素充分溶胀2h，机械脱水致含水量72wt％，得到溶胀纤维素备用；

b)树脂预聚合

将500g双酚A、1000g环氧氯丙烷和1000g质量浓度为30wt％的氢氧化钠在65℃下搅拌1.2h，迅速加入150g 300目氯化钠和250g 300目碳酸钠，充分搅拌，同时降温至15℃，继续搅拌1.5h，得到预聚合环氧树脂；

c)初聚环氧树脂纤维素制备

向步骤b)制得的预聚合环氧树脂中分批加入步骤a)制得的溶胀纤维素，在20℃下强力搅拌2h，升温至50℃维持1h，继续升温至80℃维持2.5h得到初聚环氧树脂纤维素；

d)树脂老化

将步骤c)制得的初聚环氧树脂纤维素置于密闭不锈钢容器中，85℃水浴保温12h，彻底完成环氧树脂聚合反应，并将起转移至40℃温水中连续搅拌24h，脱水机甩干备用；

e)真空发泡致孔

将步骤d)得到的环氧树脂纤维素转移至真空罐中，连续通入0.2mol/L的盐酸，待大量气泡释放完毕，及时向容器中补充酸液，保持罐内溶液的PH值在3以下，开启真空泵，排除物料中残存气体，直至真空度恒定，保持1h停机，以彻底清除物料中的致孔剂，清水洗涤至中性反应，干燥至含水量20％以下备用；

f)改性纤维素的制备

将步骤e)得到的物料转移至双辊反应锅中，喷淋1800g质量浓度为50wt％氢氧化钠，40℃搅拌0.5h，再喷淋1800g质量浓度为75wt％氯代三乙胺盐酸盐，70℃保温2h，添加2800g氯化钠终止反应，出料，水洗至中性反应，脱水，干燥，包装，即得。

实施例4

拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素的制备方法，包括以下步骤：

a)溶胀纤维素的制备

将300g质量浓度为3wt％的琼脂糖胶液、100g质量浓度为1wt％的明胶水溶液、85g氯化钠、50g碳酸钠、1000g木浆纤维素和5000g纯净水充分搅拌捏合，使纤维素充分溶胀2h，机械脱水致含水量75wt％，得到溶胀纤维素备用；

b)树脂预聚合

将1500g甲基丙烯酸甲酯、15g偶氮二异庚腈和25mL邻苯二钾酸二甲酯在65℃下搅拌1.5h，迅速加入150g 300目氯化钠和250g 300目碳酸钠，充分搅拌，同时降温至20℃，继续搅拌1h，得到预聚合丙烯酸树脂；

c)初聚聚丙烯酸树脂纤维素制备

向步骤b)制得的预聚合丙烯酸树脂中分批加入步骤a)制得的溶胀纤维素，在20℃下强力搅拌2h，升温至50℃维持1h，继续升温至80℃维持2.5h得到初聚聚丙烯酸树脂纤维素；

d)树脂老化

将步骤c)制得的初聚聚丙烯酸树脂纤维素置于密闭不锈钢容器中，85℃水浴保温12h，彻底完成聚丙烯酸树脂聚合反应，并将起转移至40℃温水中连续搅拌24h，脱水机甩干备用；

e)真空发泡致孔

将步骤d)得到的聚丙烯酸树脂纤维素转移至真空罐中，连续通入0.3mol/L的盐酸，待大量气泡释放完毕，及时向容器中补充酸液，保持罐内溶液的PH值在3以下，开启真空泵，排除物料中残存气体，直至真空度恒定，保持1h停机，以彻底清除物料中的致孔剂，清水洗涤至中性反应，干燥至含水量20％以下备用；

f)改性纤维素的制备

将步骤e)得到的物料转移至双辊反应锅中，喷淋1800g质量浓度为50wt％氢氧化钠，35℃搅拌1h，再喷淋1500g质量浓度为70wt％氯代三乙胺盐酸盐，75℃保温1.5h，添加3000g氯化钠终止反应，出料，水洗至中性反应，脱水，干燥，包装，即得。

对比例1

拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素的制备方法，包括以下步骤：

a)溶胀纤维素的制备

将300g质量浓度为3wt％的琼脂糖胶液、100g质量浓度为1wt％的明胶水溶液、85g氯化钠、50g碳酸钠、1000g木浆纤维素和5000g纯净水充分搅拌捏合，使纤维素充分溶胀2h，机械脱水致含水量75wt％，得到溶胀纤维素备用；

b)树脂预聚合

将1500g甲基丙烯酸甲酯、15g偶氮二异庚腈和25mL邻苯二钾酸二甲酯在65℃下搅拌1.5h，迅速加入150g 300目氯化钠和250g 300目碳酸钠，充分搅拌，同时降温至20℃，继续搅拌1h，得到预聚合丙烯酸树脂；

c)初聚聚丙烯酸树脂纤维素制备

向步骤b)制得的预聚合丙烯酸树脂中分批加入步骤a)制得的溶胀纤维素，在20℃下强力搅拌2h，升温至50℃维持1h，继续升温至80℃维持2.5h得到初聚聚丙烯酸树脂纤维素；

d)树脂老化

将步骤c)制得的初聚聚丙烯酸树脂纤维素置于密闭不锈钢容器中，85℃水浴保温12h，彻底完成聚丙烯酸树脂聚合反应，并将起转移至40℃温水中连续搅拌24h，脱水机甩干备用；

e)改性纤维素的制备

将步骤d)得到的物料转移至双辊反应锅中，喷淋1800g质量浓度为50wt％氢氧化钠，35℃搅拌1h，再喷淋1500g质量浓度为70wt％氯代三乙胺盐酸盐，75℃保温1.5h，添加3000g氯化钠终止反应，出料，水洗至中性反应，脱水，干燥，包装，即得。

对比例2

拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素的制备方法，包括以下步骤：

a)溶胀纤维素的制备

将300g质量浓度为3wt％的琼脂糖胶液、100g质量浓度为1wt％的明胶水溶液、85g氯化钠、50g碳酸钠、1000g木浆纤维素和5000g纯净水充分搅拌捏合，使纤维素充分溶胀2h，机械脱水致含水量75wt％，得到溶胀纤维素备用；

b)树脂预聚合

将1500g甲基丙烯酸甲酯、15g偶氮二异庚腈和25mL邻苯二钾酸二甲酯在65℃下搅拌1.5h，迅速加入150g 300目氯化钠和250g 300目碳酸钠，充分搅拌，同时降温至20℃，继续搅拌1h，得到预聚合丙烯酸树脂；

c)初聚聚丙烯酸树脂纤维素制备

向步骤b)制得的预聚合丙烯酸树脂中分批加入步骤a)制得的溶胀纤维素，在20℃下强力搅拌2h，升温至50℃维持1h，继续升温至80℃维持2.5h得到初聚聚丙烯酸树脂纤维素；

d)树脂老化

将步骤c)制得的初聚聚丙烯酸树脂纤维素置于密闭不锈钢容器中，85℃水浴保温12h，彻底完成聚丙烯酸树脂聚合反应，并将起转移至40℃温水中连续搅拌24h，脱水机甩干备用；

e)真空发泡致孔

将步骤d)得到的聚丙烯酸树脂纤维素转移至真空罐中，连续通入0.3mol/L的盐酸，待大量气泡释放完毕，及时向容器中补充酸液，保持罐内溶液的PH值在3以下，开启真空泵，排除物料中残存气体，直至真空度恒定，保持1h停机，以彻底清除物料中的致孔剂，清水洗涤至中性反应，干燥至含水量20％以下备用；

f)改性纤维素的制备

将步骤e)得到的物料转移至双辊反应锅中，喷淋1800g质量浓度为50wt％氢氧化钠，35℃搅拌1h，再喷淋1500g质量浓度为70wt％氯代三乙胺盐酸盐，75℃保温1.5h，添加3000g氯化钠终止反应，出料，水洗至中性反应，脱水，干燥，包装，即得。

1、交换容量的测定

以实施例4为例，测定实施例4及对比例1～2制得的产品的交换容量，结果见表1

表1

由表1可知，真空发泡致孔能够提高拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素的交换容量，真空发泡致孔的缺失能够使得功能团被遮蔽，降低拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素的交换容量，导致树脂柱层析功能丧失；添加包埋剂能有效的提升拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素的交换容量。

2、蚯蚓浆料对分离介质(拮抗纤维素酶降解的树脂化阴离子交换纤维素)的影响

将实施例4制得的拮抗纤维素酶降解的树脂化阴离子交换纤维素浸泡在PH为7.8的蚯蚓浆料中，室温4h，洗去蚯蚓浆料，再先后用0.5mol/L盐酸、0.5mol/L氢氧化钠处理分别1h。如此过程反复循环处理30次，拮抗纤维素酶降解的树脂化阴离子交换纤维素不降解，不糊化，流速稳定，能有效的进行蚓激酶分离实验。

3、分离蚯蚓蛋白酶

将100g实施例4制得的拮抗纤维素酶降解的树脂化阴离子交换纤维素装填到500ml层析柱床，PH7.8磷酸缓冲液平衡，15mL蚯蚓浆上柱，经淋洗，洗脱，紫外蛋白核酸检测仪记录实验过程，得蚯蚓蛋白纤溶酶分离曲线，见图1。滤液滤液被集中起来，脱盐、浓缩和冻干，得到冻干粉，并测定冻干粉的蚓激酶活性和紫外光谱值，结果见图2和图3，由图2和图3可知，蚓激酶活性的均值为1.8×10⁴u/mg，紫外光谱值280nm。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精油神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素，其特征在于，包括溶胀纤维素、树脂组分和改性物质；

所述溶胀纤维素包括200～400重量份的包埋剂、200～300重量份的致孔剂、800～1200重量份的纤维素和4000～5000重量份的水；

所述树脂组分包括1200～1800重量份的树脂、100～200重量份的氯化钠和200～300重量份的碳酸钠；

所述改性物质包括1200～1800重量份的氯代三乙胺盐酸盐、1500～2000重量份的氢氧化钠和2500～3500重量份的氯化钠。

2.根据权利要求1所述的拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素，其特征在于，所述包埋剂为琼脂糖胶液、褐藻胶液或改性淀粉胶液。

3.根据权利要求1所述的拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素，其特征在于，所述致孔剂选自明胶、氯化钠、碳酸钠、聚乙二醇、水溶性淀粉、水溶性改性纤维素中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素，其特征在于，所述纤维素为木浆纤维素、竹浆纤维素、棉浆纤维素或微晶纤维素。

5.根据权利要求1所述的拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素，其特征在于，所述氢氧化钠的质量浓度为45～55wt％，所述氯代三乙胺盐酸盐的质量浓度为60～80wt％。

6.根据权利要求1所述的拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素，其特征在于，所述树脂为聚丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂或聚烯烃类树脂。

7.一种如权利要求1～6任一项所述的拮抗纤维素酶降解的树脂化阴(阳)离子交换纤维素的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)溶胀纤维素的制备

将包埋剂、致孔剂、纤维素和水充分搅拌捏合，使纤维素充分溶胀2h，机械脱水致含水量70～75wt％，得到溶胀纤维素备用；

b)树脂预聚合

将树脂的制备原料在60～70℃下搅拌1～1.5h，迅速加入氯化钠和碳酸钠，充分搅拌，同时降温至15～20℃，继续搅拌1～1.5h，得到预聚合树脂；所述树脂为聚丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂或聚烯烃类树脂；

c)初聚树脂纤维素制备

向步骤b)制得的预聚合树脂中分批加入步骤a)制得的溶胀纤维素，在15～20℃下强力搅拌1.5～2.5h，升温至45～55℃维持1h，继续升温至75～85℃维持2～3h得到初聚树脂纤维素；

d)树脂老化

将步骤c)制得的初聚树脂纤维素置于密闭不锈钢容器中，80～90℃水浴保温8～15h，彻底完成树脂聚合反应，并将起转移至35～45℃温水中连续搅拌20～30h，脱水机甩干备用；

e)真空发泡致孔

将步骤d)得到的树脂纤维素转移至真空罐中，连续通入0.2～0.4mol/L的盐酸，待大量气泡释放完毕，及时向容器中补充酸液，保持罐内溶液的pH值在3以下，开启真空泵，排除物料中残存气体，直至真空度恒定，保持1h停机，以彻底清除物料中的致孔剂，清水洗涤至中性反应，干燥至含水量20％以下备用；

f)改性纤维素的制备

将步骤e)得到的物料转移至双辊反应锅中，喷淋氢氧化钠，30～40℃搅拌0.5～1.5h，再喷淋氯代三乙胺盐酸盐，70～80℃保温1～2h，添加氯化钠终止反应，出料，水洗至中性反应，脱水，干燥，包装，即得。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述氯化钠和所述碳酸钠使用前，经球磨机研磨过250～350目筛。