本发明涉及蛋白质浓缩，具体涉及一种温敏型多级过滤孔可调的分离复合膜及其应用。
背景技术：
1、蛋白质浓缩技术属于生物大分子浓缩技术，是利用物理或者化学方法去除蛋白质溶液中的水分和小分子物质，使单位体积内的蛋白质浓度大幅度提高。
2、在工业生产中，蛋白质样品经过了一系列的分离提取和层析会导致样品的稀释，而许多食品加工的工厂或者研究和分析的实验都需要高浓度的样品，因此，蛋白质的提纯至关重要，不仅可以使蛋白质的应用范围更加广阔、而且应用方式也会更灵活。
3、蛋白质浓缩常规手段包括冷冻干燥浓缩、吹干浓缩、凝胶浓缩和透析袋浓缩等，产生高能耗、耗时长、不便捷、成本高、易使蛋白质变质等问题。因此，有必要制备出的成本低廉、分离时间短和易操作的中空纤维复合膜。且上述浓缩技术想要获得不同浓度的蛋白质浓缩液需要更换不同的过滤膜或浓缩设备，很难实现连续生产。
技术实现思路
1、现有技术中存在的问题是：常规蛋白质浓缩的技术，高能耗、耗时长，想获得不同浓度的蛋白质浓缩液需要更换不同的过滤膜或浓缩设备，不能实现连续生产。针对上述问题，本发明提供一种温敏型多级过滤孔可调的分离复合膜，其包括中空纤维管、若干个静电纺丝纤维膜以及温敏水凝胶，所述静电纺丝纤维膜的内径与中空纤维管的内径相同，
2、所述静电纺丝纤维膜周向粘结固定在中空纤维管的内壁上，所述静电纺丝纤维膜与中空纤维管同轴，所述温敏水凝胶填充在相邻两个静电纺丝纤维膜与中空纤维管内壁之间形成的容置空腔内，所述温敏水凝胶均匀平铺在静电纺丝纤维膜表面，
3、所述温敏水凝胶孔径发生变化的温度范围为25-40℃，温敏水凝胶的孔径随着温度的升高而变大，
4、所述静电纺丝纤维膜中有两个分别在中空纤维管的上下两个端面进行封端，其余静电纺丝纤维膜沿中空纤维管的轴线平行间隔分布在中空纤维管中部。
5、优选地，所述中空纤维管的制备方法包括以下步骤：
6、(1)将聚乳酸溶解在低沸点有机溶剂中，静置脱泡后，得到质量浓度为12-16％的聚乳酸溶液，沿中空管状模具内壁注入聚乳酸溶液，聚乳酸溶液涂覆在模具的内壁上，待模具表面的聚乳酸溶液固化成膜后，最终在模具内壁表面形成了均匀涂层，之后将模具与涂层物理分离，即得到中空纤维管，所述低沸点有机溶剂为三氯甲烷，固化温度为35-40℃。
7、优选地，所述聚乳酸溶液的质量浓度为14％。
8、优选地，所述静电纺丝纤维膜的制备方法包括以下步骤：
9、将聚乳酸溶解在高沸点有机溶剂与低沸点有机溶剂组成的混合溶剂中，得到质量浓度为8-10％的纺丝原液，静置、冷却脱泡后，随后通过湿法静电纺丝得到静电纺纤维膜，所述高沸点有机溶剂与低沸点有机溶剂的体积比为1:9，所述高沸点有机溶剂为n,n-二甲基乙酰胺，低沸点有机溶剂为三氯甲烷。
10、优选地，所述湿法静电纺丝包括以下工艺参数：
11、注射泵推进速率1.5-2ml/h，纺丝电压1-1.5kv，喷口孔径0.7-0.8mm，接收距离20-23cm，静电纺纤维膜的厚度为300-500μm。
12、优选地，所述温敏水凝胶的制备方法包括以下步骤：
13、在试管中加10-15ml蒸馏水和0.018-0.02mmol aps引发剂，磁力搅拌使过硫酸铵完全溶解，然后加入0.796-0.8mmol nipam和0.033-0.035mmol bis，之后，将反应体系的温度升至65-70℃，磁力搅拌反应40-50min，反应体系开始变浑浊，将反应体系的温度降至室温，再补加4.96-5.0mmol nipam至反应体系中，然后加入40-45μl temed，继续反应2-3h，静置后即可得到聚pnipam水凝胶，即温敏水凝胶。
14、优选地，所述中空纤维管的外径为1.9±0.05mm，内径为1.8±0.05mm。
15、优选地，所述温敏水凝胶的填充量与中空纤维的质量比为1-4:1。
16、优选地，相邻两个静电纺丝纤维膜与中空纤维管内壁之间形成的容置空腔数量为n，温敏水凝胶在每个容置空腔内的填充质量m，温敏水凝胶在中空纤维管内填充的总质量为m，m/(n-2)≤m≤m/n。
17、优选地，所述m＝m/(n-1)。
18、本发明具有如下的有益效果：
19、(1)本发明所获温敏型多级过滤孔可调的分离复合膜，由中空纤维管、若干个静电纺丝纤维膜以及温敏水凝胶组合而成，温敏水凝胶的存在使得分离复合膜的过滤孔径可调，随温度的升高过滤孔径变大，随温度的降低过滤孔径变小，通过对过滤分离过程中温度的温敏水凝胶温度的调控，实现蛋白质稀释液的分级过滤，得到一系列不同浓度的蛋白质浓缩液，整个过程中无需更换过滤分离复合膜，可实现蛋白质浓缩液分级过滤的连续生产；
20、(2)本发明所获温敏型多级过滤孔可调的分离复合膜，制备工艺简单、成本低廉；
21、(3)本发明通过调节相分离法的工艺参数，实现了对所获中空纤维形态的调控，可显著增强中空纤维的力学强度，对提高分离过滤的稳定性十分有利；
22、(4)本发明所获温敏型多级过滤孔可调的分离复合膜，采用的是具有生物可降解性的高分子聚合物，可以减少对环境的二次污染；
23、(5)本发明所获温敏型多级过滤孔可调的分离复合膜，可以持续的过滤掉蛋白质稀释液中的小分子物质，保留稀释液中的大分子蛋白质，使得蛋白质稀释液得到浓缩；
24、(6)本发明所获温敏型多级过滤孔可调的分离复合膜，浓缩过程中不需要复杂的操作，可持续地对蛋白质稀释液进行分级过滤浓缩，显著减少了浓缩时间，具有较好的应用前景。
1.一种温敏型多级过滤孔可调的分离复合膜，其特征在于，包括中空纤维管、若干个静电纺丝纤维膜以及温敏水凝胶，所述静电纺丝纤维膜的内径与中空纤维管的内径相同，
2.根据权利要求1所述的一种温敏型多级过滤孔可调的分离复合膜，其特征在于，所述中空纤维管的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种温敏型多级过滤孔可调的分离复合膜，其特征在于，所述聚乳酸溶液的质量浓度为14％。
4.根据权利要求1所述的一种温敏型多级过滤孔可调的分离复合膜，其特征在于，所述静电纺丝纤维膜的制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种温敏型多级过滤孔可调的分离复合膜，其特征在于，所述湿法静电纺丝包括以下工艺参数：
6.根据权利要求1所述的一种温敏型多级过滤孔可调的分离复合膜，其特征在于，所述温敏水凝胶的制备方法包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的一种温敏型多级过滤孔可调的分离复合膜，其特征在于，所述中空纤维管的外径为1.9±0.05mm，内径为1.8±0.05mm。
8.根据权利要求1所述的一种温敏型多级过滤孔可调的分离复合膜，其特征在于，所述温敏水凝胶的填充量与中空纤维的质量比为1-4:1。
9.根据权利要求8所述的一种温敏型多级过滤孔可调的分离复合膜，其特征在于，相邻两个静电纺丝纤维膜与中空纤维管内壁之间形成的容置空腔数量为n，温敏水凝胶在每个容置空腔内的填充质量m，温敏水凝胶在中空纤维管内填充的总质量为m，m/(n-2)≤m≤m/n。
10.根据权利要求9所述的一种温敏型多级过滤孔可调的分离复合膜，其特征在于，所述m＝m/(n-1)。
