CN101003003A - 抗蛋白质污染丙烯腈—磺胺聚合物超滤膜的制备方法 - Google Patents

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苏延磊
孙强
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Abstract

本发明公开了一种抗蛋白质污染的丙烯腈—磺胺聚合物超滤膜的制备方法。该方法包括：通过对丙烯腈减压蒸馏和用NaOH溶液处理甲基丙烯酸二甲胺基乙酯去除阻聚剂；丙烯腈和甲基丙烯酸二甲胺基乙酯在去离子水中共聚制得内烯腈—甲基丙烯酸二甲胺基乙酯共聚物；丙烯腈—甲基丙烯酸二甲胺基乙酯共聚物和1，3－丙磺酸内酯在二甲基亚砜溶液中反应制备丙烯腈—磺胺聚合物；以丙烯腈—磺胺聚合物为膜材料配制铸膜液；将配制好的铸膜液精制脱泡后刮膜，并在水浴中凝固成膜；浸泡一定时间后，得到丙烯腈—磺胺共聚物超滤膜。该方法操作简单，条件温和，获得的丙烯腈—磺胺两性聚合物超滤膜具有良好的分离性能和抗污染性能，可用于生物制品分离。

Description

抗蛋白质污染丙烯腈—磺胺聚合物超滤膜的制备方法
技术领域
本发明涉及一种抗蛋白质污染的丙烯腈—磺胺聚合物超滤膜的制备方法。属于超滤膜制备技术。
背景技术
超滤是在静压差推动力作用下进行的液相筛孔分离过程，根据被分离物质的分子量差异对其进行分离，筛分过程与膜孔径大小相关。超滤作为一种高效的分离技术，具有以下优点：(1)无相变，在常温及低压下进行分离，可以维持生物制品的活性；(2)超滤处理量大，适合稀溶液中物质的回收和低浓度物质的浓缩；(3)有机超滤膜是由高分子聚合物制成的均匀连续体，在使用过程中无任何杂质脱落，保证超滤液纯净；(4)超滤过程能耗低，设备体积小，结构简单，工艺流程简单，易于操作管理。超滤技术在化工、医药、食品等行业的脱盐、超纯水制备、污水处理，以及各种分离纯化过程中得以日益广泛的应用。
超滤过程中出现的膜污染问题使得超滤技术对预处理及膜清洗过程要求严格，增加了超滤技术的经济成本，严重影响了超滤技术的可行性，已经成为限制超滤技术进一步扩大应用的瓶颈。影响膜污染的因素有很多包括膜材料、操作条件、料液性质等等。其中膜对溶质分子吸附是一个主要原因，研究表明表面的化学性质是影响蛋白质吸附的最主要因素，因而增大膜面对溶质分子的排斥力，降低膜面对其的吸引力是降低膜污染的一个主要途径。
在目前常用的膜材料中，聚丙烯腈以其优异的综合性能(机械、物理和化学稳定性，经济性等)而得到了广泛的应用。但聚丙烯腈较强的疏水特性使其容易引起蛋白质在膜表面的大量吸附，造成分离效率下降。文献中多种方法被应用于膜表面改性，来增强膜表面的抗污染特性，研究发现增大膜表面改性分子的密度对于改善改性膜抗污染特性尤为重要。而现有改性剂以亲水性的链状聚合物为主：如聚乙二醇和物质(磺胺和磷脂)。研究表明磺胺物质具有强亲水性和抗蛋白质污染特性，目前多用于改善无孔表面的亲水性，其在多孔表面改性中的应用有待研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗蛋白质污染的丙烯腈-磺胺聚合物超滤膜的制备方法。以此方法制备的超滤膜，具有较强的抗蛋白质污染能力。
本发明是通过如下技术方案实现的，一种抗蛋白质污染丙烯腈—磺胺共聚物超滤膜制备方法，其特征在于包括以下过程：
(1)对丙烯腈进行二次减压蒸馏脱除丙烯腈中的阻聚剂，使用NaOH溶液脱除甲基丙烯酸二甲胺基乙酯中的阻聚剂。
(2)按丙烯腈与甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和聚乙烯醇质量比为1∶4∶0.001，将丙烯腈与甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和聚乙烯醇加入去离子水中，反应8小时后得丙烯腈—甲基丙烯酸二甲胺基乙酯聚合物沉淀。
(3)将丙烯腈—甲基丙烯酸二甲胺基乙酯共聚物和1，3-丙磺酸内酯按摩尔比1∶1溶解于二甲基亚砜中，反应4小时后将所得溶液倒入水中得到沉淀物，将沉淀物干燥后得到丙烯腈—磺胺聚合物，其结构式如式1所示。
Figure A20061013049500041
(4)将丙烯腈—磺胺聚合物溶于60～80℃二甲基亚砜中，制成质量浓度为11-15％的溶液，充分搅拌后即配制成铸膜液。
(5)将配制好的铸膜液在60～70℃下静置脱泡2～4小时，脱泡后的铸膜液用刮刀均匀的刮在玻璃板上，在空气中放置10～30秒后，放入水浴中凝固成膜；
(6)在去离子水中将制成的膜浸泡24～36小时，每5小时换一次去离子水，得到丙烯腈—磺胺聚合物超滤膜。
本发明的优点在于：制备方法简便，在丙烯腈膜材料中引入磺胺基团后，膜的亲水性增强的同时，膜的抗蛋白质污染能力大幅度增强，所制得的膜对分离浓缩蛋白质具有良好的效果。
具体实施方式
实施例一
丙烯腈-磺胺聚合物超滤膜(膜1)的制备
称取17g丙烯腈、4.25g甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、和0.017g聚乙烯醇，加入73mL去离子水中在，60℃下反应8小时制得丙烯腈-甲基丙烯酸二甲胺基乙酯共聚物17g。称取13g丙烯腈-甲基丙烯酸二甲胺基乙酯共聚物和2.02g丙磺酸内酯，加入100mL二甲基亚砜中，在60℃下反应4小时制得丙烯腈-磺胺聚合物13.5g。称取3.9克丙烯腈-磺胺聚合物和16.1克二甲基亚砜放入三口烧瓶中，放入60℃的恒温水浴中加热，搅拌4时混合均匀后，在60℃下静置脱泡2小时。冷却至室温后将铸膜液到在玻璃板上刮膜，在空气中放置10秒，后将此初生态膜浸泡于水中，沉淀凝胶，成膜。然后将此膜放入纯水中浸泡24小时，每5小时换水一次。即可制得本实验所需的丙烯腈-磺胺聚合物超滤膜。
所制得的丙烯腈-磺胺聚合物超滤膜经过扫描电镜分析，红外光谱分析，接触角分析和X射线衍射分析，该膜成孔性好，膜孔分布均匀，孔径分布范围小，磺胺基团在膜表面分布均匀，亲水性好。用于分离浓缩1g/L牛血清白蛋白缓冲溶液，通量可以维持在255L/(m2h)，截留率为70％。经去离子水清洗后，该膜具有较高的通量恢复率，且在长期超滤操作后通量仍处于较高水平。
实施例二
丙烯腈-磺胺聚合物共混超滤膜(膜2)的制备
称取2.6克实施例1中制备的丙烯腈-磺胺聚合物和16.1克二甲基亚砜放入三口烧瓶中，放入60℃的恒温水浴中加热，搅拌溶解0.5小时。全部溶解后，称取1.3克聚丙烯腈，在同样温度下搅拌溶解4时混合均匀后，在60℃下静置脱泡2小时。冷却至室温后将铸膜液到在玻璃板上刮膜，在空气中放置10秒，后将此初生态膜浸泡于水中，沉淀凝胶，成膜。然后将此膜放入纯水中浸泡24小时，每5小时换水一次。即可制得本实验所需的丙烯腈-磺胺聚合物共混超滤膜。
所制得的丙烯腈-磺胺聚合物共混超滤膜经过扫描电镜分析，红外光谱分析，接触角分析和X射线衍射分析，该膜成孔性好，膜孔分布均匀，孔径分布范围小，卵磷脂在膜表面分布均匀，亲水性好。用于分离浓缩1g/L牛血清白蛋白缓冲溶液，通量可以维持在286L/(m2h)，截留率为90％。通量恢复率较空白聚丙烯腈膜高。
实施例三
丙烯腈-磺胺聚合物共混超滤膜(膜3)的制备
称取1.3克实施例1中制备的丙烯腈-磺胺聚合物和16.1克二甲基亚砜放入三口烧瓶中，放入60℃的恒温水浴中加热，搅拌溶解约0.5小时。全部溶解后，称取2.6克聚丙烯腈，在同样温度下搅拌溶解4时混合均匀后，在60℃下静置脱泡2小时。冷却至室温后将铸膜液到在玻璃板上刮膜，在空气中放置10秒，后将此初生态膜浸泡于水中，沉淀凝胶，成膜。然后将此膜放入纯水中浸泡24小时，每5小时换水一次。即可制得本实验所需的丙烯腈-磺胺聚合物共混超滤膜。
所制得的经丙烯腈-磺胺聚合物共混超滤膜经过扫描电镜分析，红外光谱分析，接触角分析和X射线衍射分析，该膜成孔性好，膜孔分布均匀，孔径分布范围小，卵磷脂在膜表面分布均匀，亲水性好。用于分离浓缩1g/L牛血清白蛋白缓冲溶液，通量可以维持在262L/(m2h)，截留率为100％。通量恢复率较空白聚丙烯腈膜高。
对比例一
聚丙烯腈超滤膜(膜4)的制备
称取3.9克聚丙烯腈和16.1克二甲基亚砜放入三口烧瓶中，放入60℃的恒温水浴中加热、搅拌溶解4时混合均匀后，在60℃下静置脱泡2小时。冷却至室温后将铸膜液到在玻璃板上刮膜，在空气中放置10秒，后将此初生态膜浸泡于水中，沉淀凝胶，成膜。然后将此膜放入纯水中浸泡24小时，每5小时换水一次。即可制得本实验所需的聚丙烯腈超滤膜。
所制得的聚丙烯腈超滤膜经过扫描电镜分析，红外光谱分析，接触角分析和X射线衍射分析，该膜成孔性好，膜孔分布均匀，孔径分布范围小，卵磷脂在膜表面分布均匀，但亲水性较差。用于分离浓缩1g/L牛血清白蛋白缓冲溶液，通量可以维持在191L/(m2h)，截留率为100％。经水力清洗后，通量恢复率较低。
表1所示为实施例和对比例所制得的膜的超滤分离浓缩1g/L牛血清白蛋白缓冲溶液的分离特性。
表1
膜   丙烯腈-磺胺共聚物含量(wt％)   聚丙烯腈含量(wt％)     蛋白质通量(L/(m2*h))     截留率(％)   通量衰减率(％)
膜1膜2膜3膜4   138.74.30   04.38.713     104857667     7090100100   5173357

Claims (1)

1、一种抗蛋白质污染的丙烯腈-磺胺两性聚合物超滤膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)共聚反应原料预处理：对丙烯腈进行二次减压蒸馏，并使用NaOH溶液脱除甲基丙烯酸二甲胺基乙酯中的阻聚剂；
(2)丙烯腈-甲基丙烯酸二甲胺基乙酯共聚物的制备：将一定量的丙烯腈、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和分散剂聚乙烯醇加入水中，反应8小时后得丙烯腈-甲基丙烯酸二甲胺基乙酯共聚物沉淀；
(3)丙烯腈-磺胺两性聚合物的制备：将一定量的丙烯腈-甲基丙烯酸二甲胺基乙酯共聚物和1，3-丙磺酸内酯溶解于二甲基亚砜中，反应4小时后将所得溶液倒入水中得到沉淀物，将沉淀物干燥后得到丙烯腈-磺胺两性聚合物，其结构如式1所示；
Figure A2006101304950002C1
(4)铸膜液的配制：将丙烯腈-磺胺两性聚合物溶于60～80℃二甲基亚砜，制成质量浓度为4-13％的溶液，加入0-3.9克分子量为聚丙烯腈混合搅拌充分后即配制成铸膜液；
(5)膜的制备：将配制好的铸膜液在60～70℃下静置脱泡2～4小时，将铸膜液用刮刀均匀的刮在玻璃板上，在空气中放置10～30秒，后放入水浴中凝固成膜；
(6)在纯水中将制成的膜浸泡24～36小时，每5小时换一次水，得到丙烯腈-磺胺共聚合物超滤膜。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104592464A (zh) * 2015-01-20 2015-05-06 厦门大学 一种含poss及两性离子结构的有机无机杂化嵌段共聚物及其合成方法
WO2015173257A1 (en) * 2014-05-16 2015-11-19 General Electric Company Zwitterion-functionalized block copolymer membranes and associated block copolymer composition
US10518227B2 (en) 2014-05-16 2019-12-31 General Electric Company Zwitterion-functionalized block copolymer membranes and associated block copolymer composition
CN110694478A (zh) * 2019-10-09 2020-01-17 宁波泰意德过滤技术有限公司 一种超滤膜及其制备方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015173257A1 (en) * 2014-05-16 2015-11-19 General Electric Company Zwitterion-functionalized block copolymer membranes and associated block copolymer composition
US9440198B2 (en) 2014-05-16 2016-09-13 General Electric Company Zwitterion-functionalized block copolymer membranes and associated block copolymer composition
CN106999869A (zh) * 2014-05-16 2017-08-01 通用电气公司 两性离子官能化的嵌段共聚物膜和相关的嵌段共聚物组合物
JP2017523918A (ja) * 2014-05-16 2017-08-24 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 両性イオン官能性ブロック共重合体膜及び関連するブロック共重合体組成
US10518227B2 (en) 2014-05-16 2019-12-31 General Electric Company Zwitterion-functionalized block copolymer membranes and associated block copolymer composition
CN106999869B (zh) * 2014-05-16 2020-11-20 思拓凡瑞典有限公司 两性离子官能化的嵌段共聚物膜和相关的嵌段共聚物组合物
CN104592464A (zh) * 2015-01-20 2015-05-06 厦门大学 一种含poss及两性离子结构的有机无机杂化嵌段共聚物及其合成方法
CN104592464B (zh) * 2015-01-20 2017-07-25 厦门大学 一种含poss及两性离子结构的有机无机杂化嵌段共聚物及其合成方法
CN110694478A (zh) * 2019-10-09 2020-01-17 宁波泰意德过滤技术有限公司 一种超滤膜及其制备方法

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