动物脏器中细胞色素C选择性分离用改性PVPP/TiO2纳米复合材料技术领域：
本发明涉及生物医药技术领域，具体涉及一种动物脏器中细胞色素C选择性分离
用改性PVPP/TiO2纳米复合材料。
背景技术：
细胞色素C，是生物氧化过程中的电子传递体。其作用原理为在酶存在的情况下，
对组织的氧化、还原有迅速的促酶作用。通常外源性细胞色素C不能进入健康细胞，但在缺
氧时细胞膜的通透性增加，细胞色素C便有可能进入细胞及线粒体内，增强细胞氧化，能提
高氧的利用。研究表明，细胞色素C能够用于组织缺氧的急救和辅助用药，如一氧化碳中毒、
催眠药中毒、新生儿窒息、严重休克缺氧、麻醉及肺部疾病引起的呼吸困难、高山缺氧、脑缺
氧、心脏疾病引起的缺氧等。
从动物脏器中分离纯化是制备细胞色素C的途径之一。由于细胞色素C是一种稳定
的可溶性蛋白，易溶于水，在酸性溶液中溶解度更大，故常用酸性溶液提取。利用吸附性物
质从酸提溶液中选择性吸附细胞色素C是快速分离细胞色素C的方式之一，吸附了细胞色素
C的吸附性物质再经洗脱剂进行洗脱，得到含有细胞色素C的洗脱剂。目前，有报道采用人造
沸石作为吸附性物质，但存在所吸附细胞色素C的吸附效率低、经洗脱剂洗脱后洗脱效率低
的问题，难以获得高含量的细胞色素C，因此亟需开发出吸附效率和洗脱效率均高的吸附性
物质。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种吸附效率和洗脱效率高、选择性强的动
物脏器中细胞色素C选择性分离用改性PVPP/TiO2纳米复合材料。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
动物脏器中细胞色素C选择性分离用改性PVPP/TiO2纳米复合材料，具体制备方法
包括如下步骤：
(1)纳米TiO2粉体预处理：向纳米TiO2粉体中加入芳烃改性萜烯树脂和双三氟甲烷
磺酰亚胺，充分混合后以5℃/min的升温速度升温至70-80℃保温混合5-10min，再以5℃/
min的降温速度降温至0-5℃保温静置1-2h，然后以10℃/min的升温速度升温至100-110℃
保温混合10-15min，最后升温至500-550℃保温焙烧2-3h；
(2)改性PVPP的制备：向交联聚乙烯吡咯烷酮中加入微晶纤维素交联聚丙烯酰胺
和聚乙烯醇缩丁醛，充分混合后利用微波处理器微波处理5-10min，再加入六羟甲基三聚氰
胺六甲醚，继续微波处理3-5min，微波处理结束后迅速将所得混合物转入0-5℃环境中密封
静置0.5-1h，然后在搅拌下加入50-60℃温水，并以5℃/min的升温速度升温至回流状态保
温搅拌10-15min，待自然冷却至室温后将所得混合溶液送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒
经超微粉碎机制成微粉，即得改性PVPP；
(3)改性PVPP/TiO2纳米复合材料的制备：向经预处理后的纳米TiO2粉体中加入所
制改性PVPP，充分混合后利用微波处理器微波处理5-10min，并于15-20℃环境中静置0.5-
1h，再次微波处理3-5min，然后加入聚氧化乙烯和二茂铁，混合均匀后继续微波处理5-
10min，待自然冷却至45-50℃后将所得混合物送入高能球磨机中，经研磨制得粉末状的改
性PVPP/TiO2纳米复合材料。
所述步骤(1)中纳米TiO2粉体、芳烃改性萜烯树脂和双三氟甲烷磺酰亚胺的重量
用量比为15-20:0.5-1:0.1-0.2。
所述步骤(1)中芳烃改性萜烯树脂由萜烯树脂经蒽改性而成，其具体制备方法为：
将蒽溶解于乙醇中，再加入萜烯树脂、氢化棕榈油和钛酸酯偶联剂，搅拌使其分散均匀后静
置10-15min，并以5℃/min的升温速度升温至回流状态保温混合0.5-1h，待自然冷却至40-
45℃后送入喷雾干燥机中，然后向干燥所得颗粒中加入水解聚马来酸酐，再次以5℃/min的
升温速度升温至120-125℃保温混合0.5-1h，最后自然冷却至室温，即得芳烃改性萜烯树
脂。
所述蒽、乙醇、萜烯树脂、氢化棕榈油、钛酸酯偶联剂和水解聚马来酸酐的重量用
量比为5-10:50-80:15-20:0.5-1:0.05-0.1:0.5-1。
所述步骤(2)中交联聚乙烯吡咯烷酮、微晶纤维素交联聚丙烯酰胺、聚乙烯醇缩丁
醛、六羟甲基三聚氰胺六甲醚和水的重量用量比为10-15:1-2:0.5-1:0.3-0.5:30-50。
所述步骤(2)中微晶纤维素交联聚丙烯酰胺由微晶纤维素和阳离子聚丙烯酰胺经
物理交联制成，其具体制备方法为：将阳离子聚丙烯酰胺和泊洛沙姆溶解于水中，并以5℃/
min的升温速度升温至回流状态保温搅拌5-10min，再加入微晶纤维素和纳米胶粉，继续回
流保温搅拌0.5-1h，然后以10℃/min的降温速度降温至35-45℃，所得混合液送入冷冻干燥
机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得微晶纤维素交联聚丙烯酰胺。
所述阳离子聚丙烯酰胺、泊洛沙姆、水、微晶纤维素和纳米胶粉的重量用量比为5-
10:0.5-1:15-30:3-5:0.1-0.3。
所述步骤(3)中纳米TiO2粉体、改性PVPP、聚氧化乙烯和二茂铁的重量用量比为
25-30:5-10:0.5-1:0.05-0.1。
所述微波处理器的工作条件为：额定频率2450MHz、输入功率1300W、输出功率
700W。
本发明的有益效果是：本发明所制改性PVPP/TiO2纳米复合材料专用于动物脏器
中细胞色素C的选择性分离，将其填充制成吸附柱后即可进行动物脏器酸提溶液中细胞色
素C的选择性吸附，选择性达到85％，并且吸附效率高达89％，所吸附的细胞色素C经Na3PO4
洗脱剂处理后的洗脱效率达到98％，从而实现动物脏器酸提溶液中细胞色素C的有效分离，
大大提高细胞色素C的得率。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结
合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
(1)纳米TiO2粉体预处理：向30份纳米TiO2粉体中加入1份芳烃改性萜烯树脂和0.3
份双三氟甲烷磺酰亚胺，充分混合后以5℃/min的升温速度升温至70-80℃保温混合10min，
再以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温静置1h，然后以10℃/min的升温速度升温至100-
110℃保温混合15min，最后升温至500-550℃保温焙烧3h；
(2)改性PVPP的制备：向15份交联聚乙烯吡咯烷酮中加入1份微晶纤维素交联聚丙
烯酰胺和0.5份聚乙烯醇缩丁醛，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，再加入0.3份
六羟甲基三聚氰胺六甲醚，继续微波处理5min，微波处理结束后迅速将所得混合物转入0-5
℃环境中密封静置1h，然后在搅拌下加入50份50-60℃温水，并以5℃/min的升温速度升温
至回流状态保温搅拌15min，待自然冷却至室温后将所得混合溶液送入喷雾干燥机中，干燥
所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得改性PVPP；
(3)改性PVPP/TiO2纳米复合材料的制备：向经预处理后的25份纳米TiO2粉体中加
入5份所制改性PVPP，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，并于15-20℃环境中静置
0.5h，再次微波处理5min，然后加入0.5份聚氧化乙烯和0.05份二茂铁，混合均匀后继续微
波处理5min，待自然冷却至45-50℃后将所得混合物送入高能球磨机中，经研磨制得粉末状
的改性PVPP/TiO2纳米复合材料。
芳烃改性萜烯树脂的制备：将5份蒽溶解于80份乙醇中，再加入15份萜烯树脂、0.5
份氢化棕榈油和0.05份钛酸酯偶联剂，搅拌使其分散均匀后静置15min，并以5℃/min的升
温速度升温至回流状态保温混合1h，待自然冷却至40-45℃后送入喷雾干燥机中，然后向干
燥所得颗粒中加入0.5份水解聚马来酸酐，再次以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保
温混合0.5h，最后自然冷却至室温，即得芳烃改性萜烯树脂。
微晶纤维素交联聚丙烯酰胺的制备：将10份阳离子聚丙烯酰胺和0.5份泊洛沙姆
溶解于30份水中，并以5℃/min的升温速度升温至回流状态保温搅拌10min，再加入5份微晶
纤维素和0.1份纳米胶粉，继续回流保温搅拌0.5h，然后以10℃/min的降温速度降温至35-
45℃，所得混合液送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得微晶纤维
素交联聚丙烯酰胺。
其中，微波处理器的工作条件为：额定频率2450MHz、输入功率1300W、输出功率
700W。
实施例2
(1)纳米TiO2粉体预处理：向35份纳米TiO2粉体中加入1份芳烃改性萜烯树脂和0.3
份双三氟甲烷磺酰亚胺，充分混合后以5℃/min的升温速度升温至70-80℃保温混合10min，
再以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温静置1h，然后以10℃/min的升温速度升温至100-
110℃保温混合15min，最后升温至500-550℃保温焙烧3h；
(2)改性PVPP的制备：向15份交联聚乙烯吡咯烷酮中加入2份微晶纤维素交联聚丙
烯酰胺和0.5份聚乙烯醇缩丁醛，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，再加入0.3份
六羟甲基三聚氰胺六甲醚，继续微波处理5min，微波处理结束后迅速将所得混合物转入0-5
℃环境中密封静置1h，然后在搅拌下加入50份50-60℃温水，并以5℃/min的升温速度升温
至回流状态保温搅拌15min，待自然冷却至室温后将所得混合溶液送入喷雾干燥机中，干燥
所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得改性PVPP；
(3)改性PVPP/TiO2纳米复合材料的制备：向经预处理后的30份纳米TiO2粉体中加
入5份所制改性PVPP，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，并于15-20℃环境中静置
0.5h，再次微波处理5min，然后加入0.5份聚氧化乙烯和0.05份二茂铁，混合均匀后继续微
波处理5min，待自然冷却至45-50℃后将所得混合物送入高能球磨机中，经研磨制得粉末状
的改性PVPP/TiO2纳米复合材料。
芳烃改性萜烯树脂的制备：将5份蒽溶解于80份乙醇中，再加入20份萜烯树脂、0.5
份氢化棕榈油和0.05份钛酸酯偶联剂，搅拌使其分散均匀后静置15min，并以5℃/min的升
温速度升温至回流状态保温混合1h，待自然冷却至40-45℃后送入喷雾干燥机中，然后向干
燥所得颗粒中加入1份水解聚马来酸酐，再次以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保温
混合0.5h，最后自然冷却至室温，即得芳烃改性萜烯树脂。
微晶纤维素交联聚丙烯酰胺的制备：将10份阳离子聚丙烯酰胺和0.5份泊洛沙姆
溶解于30份水中，并以5℃/min的升温速度升温至回流状态保温搅拌10min，再加入3份微晶
纤维素和0.2份纳米胶粉，继续回流保温搅拌0.5h，然后以10℃/min的降温速度降温至35-
45℃，所得混合液送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得微晶纤维
素交联聚丙烯酰胺。
其中，微波处理器的工作条件为：额定频率2450MHz、输入功率1300W、输出功率
700W。
对照例1
(1)纳米TiO2粉体预处理：向35份纳米TiO2粉体中加入1份芳烃改性萜烯树脂和0.3
份双三氟甲烷磺酰亚胺，充分混合后以5℃/min的升温速度升温至70-80℃保温混合10min，
再以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温静置1h，然后以10℃/min的升温速度升温至100-
110℃保温混合15min，最后升温至500-550℃保温焙烧3h；
(2)改性PVPP的制备：向15份交联聚乙烯吡咯烷酮中加入2份阳离子聚丙烯酰胺和
0.5份聚乙烯醇缩丁醛，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，再加入0.3份六羟甲基
三聚氰胺六甲醚，继续微波处理5min，微波处理结束后迅速将所得混合物转入0-5℃环境中
密封静置1h，然后在搅拌下加入50份50-60℃温水，并以5℃/min的升温速度升温至回流状
态保温搅拌15min，待自然冷却至室温后将所得混合溶液送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒
经超微粉碎机制成微粉，即得改性PVPP；
(3)改性PVPP/TiO2纳米复合材料的制备：向经预处理后的30份纳米TiO2粉体中加
入5份所制改性PVPP，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，并于15-20℃环境中静置
0.5h，再次微波处理5min，然后加入0.5份聚氧化乙烯和0.05份二茂铁，混合均匀后继续微
波处理5min，待自然冷却至45-50℃后将所得混合物送入高能球磨机中，经研磨制得粉末状
的改性PVPP/TiO2纳米复合材料。
芳烃改性萜烯树脂的制备：将5份蒽溶解于80份乙醇中，再加入20份萜烯树脂、0.5
份氢化棕榈油和0.05份钛酸酯偶联剂，搅拌使其分散均匀后静置15min，并以5℃/min的升
温速度升温至回流状态保温混合1h，待自然冷却至40-45℃后送入喷雾干燥机中，然后向干
燥所得颗粒中加入1份水解聚马来酸酐，再次以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保温
混合0.5h，最后自然冷却至室温，即得芳烃改性萜烯树脂。
其中，微波处理器的工作条件为：额定频率2450MHz、输入功率1300W、输出功率
700W。
对照例2
(1)纳米TiO2粉体预处理：向35份纳米TiO2粉体中加入1份萜烯树脂和0.3份双三氟
甲烷磺酰亚胺，充分混合后以5℃/min的升温速度升温至70-80℃保温混合10min，再以5℃/
min的降温速度降温至0-5℃保温静置1h，然后以10℃/min的升温速度升温至100-110℃保
温混合15min，最后升温至500-550℃保温焙烧3h；
(2)改性PVPP的制备：向15份交联聚乙烯吡咯烷酮中加入2份微晶纤维素交联聚丙
烯酰胺和0.5份聚乙烯醇缩丁醛，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，再加入0.3份
六羟甲基三聚氰胺六甲醚，继续微波处理5min，微波处理结束后迅速将所得混合物转入0-5
℃环境中密封静置1h，然后在搅拌下加入50份50-60℃温水，并以5℃/min的升温速度升温
至回流状态保温搅拌15min，待自然冷却至室温后将所得混合溶液送入喷雾干燥机中，干燥
所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得改性PVPP；
(3)改性PVPP/TiO2纳米复合材料的制备：向经预处理后的30份纳米TiO2粉体中加
入5份所制改性PVPP，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，并于15-20℃环境中静置
0.5h，再次微波处理5min，然后加入0.5份聚氧化乙烯和0.05份二茂铁，混合均匀后继续微
波处理5min，待自然冷却至45-50℃后将所得混合物送入高能球磨机中，经研磨制得粉末状
的改性PVPP/TiO2纳米复合材料。
微晶纤维素交联聚丙烯酰胺的制备：将10份阳离子聚丙烯酰胺和0.5份泊洛沙姆
溶解于30份水中，并以5℃/min的升温速度升温至回流状态保温搅拌10min，再加入3份微晶
纤维素和0.2份纳米胶粉，继续回流保温搅拌0.5h，然后以10℃/min的降温速度降温至35-
45℃，所得混合液送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得微晶纤维
素交联聚丙烯酰胺。
其中，微波处理器的工作条件为：额定频率2450MHz、输入功率1300W、输出功率
700W。
对照例3
(1)改性PVPP的制备：向15份交联聚乙烯吡咯烷酮中加入2份微晶纤维素交联聚丙
烯酰胺和0.5份聚乙烯醇缩丁醛，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，再加入0.3份
六羟甲基三聚氰胺六甲醚，继续微波处理5min，微波处理结束后迅速将所得混合物转入0-5
℃环境中密封静置1h，然后在搅拌下加入50份50-60℃温水，并以5℃/min的升温速度升温
至回流状态保温搅拌15min，待自然冷却至室温后将所得混合溶液送入喷雾干燥机中，干燥
所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得改性PVPP；
(2)改性PVPP/TiO2纳米复合材料的制备：向30份纳米TiO2粉体中加入5份所制改性
PVPP，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，并于15-20℃环境中静置0.5h，再次微波
处理5min，然后加入0.5份聚氧化乙烯和0.05份二茂铁，混合均匀后继续微波处理5min，待
自然冷却至45-50℃后将所得混合物送入高能球磨机中，经研磨制得粉末状的改性PVPP/
TiO2纳米复合材料。
微晶纤维素交联聚丙烯酰胺的制备：将10份阳离子聚丙烯酰胺和0.5份泊洛沙姆
溶解于30份水中，并以5℃/min的升温速度升温至回流状态保温搅拌10min，再加入3份微晶
纤维素和0.2份纳米胶粉，继续回流保温搅拌0.5h，然后以10℃/min的降温速度降温至35-
45℃，所得混合液送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得微晶纤维
素交联聚丙烯酰胺。
其中，微波处理器的工作条件为：额定频率2450MHz、输入功率1300W、输出功率
700W。
对照例4
改性PVPP/TiO2纳米复合材料的制备：向30份纳米TiO2粉体中加入5份交联聚乙烯
吡咯烷酮，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，并于15-20℃环境中静置0.5h，再次
微波处理5min，然后加入0.5份聚氧化乙烯和0.05份二茂铁，混合均匀后继续微波处理
5min，待自然冷却至45-50℃后将所得混合物送入高能球磨机中，经研磨制得粉末状的改性
PVPP/TiO2纳米复合材料。
其中，微波处理器的工作条件为：额定频率2450MHz、输入功率1300W、输出功率
700W。
实施例3
分别利用等量实施例1、实施例2、对照例1、对照例2、对照例3和对照例4所制改性
PVPP/TiO2纳米复合材料对同批等量猪心酸提溶液进行细胞色素C的选择性分离，并设置使
用等量纳米TiO2粉体直接分离细胞色素C作为对照例5，再采用0.1mol/LNa3PO4洗脱剂对吸
附的细胞色素C进行洗脱，同时对选择性分离效果进行测定，结果如表1所示。
表1 猪心酸提溶液中细胞色素C的选择性分离效果
项目
颗粒比表面积(m2/g)
选择性(％)
吸附效率(％)
洗脱效率(％)
实施例1
199.27
85.34
89.26
98.15
实施例2
197.85
83.12
87.31
98.22
对照例1
158.66
70.41
68.12
87.34
对照例2
143.74
52.06
55.50
80.53
对照例3
124.58
41.23
49.34
72.26
对照例4
102.43
30.52
38.27
64.40
对照例5
85.12
18.33
21.65
56.61
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术
人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本
发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变
化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其
等效物界定。