CN101791520B - 聚醚砜/羟基磷灰石复合膜、其制备方法和应用 - Google Patents
聚醚砜/羟基磷灰石复合膜、其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101791520B CN101791520B CN201010139974XA CN201010139974A CN101791520B CN 101791520 B CN101791520 B CN 101791520B CN 201010139974X A CN201010139974X A CN 201010139974XA CN 201010139974 A CN201010139974 A CN 201010139974A CN 101791520 B CN101791520 B CN 101791520B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- preparation
- hydroxyapatite
- polyether sulfone
- composite membrane
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种聚醚砜/羟基磷灰石复合膜、其制备方法和应用，复合膜的组分包括，η＝0.4-0.55的聚醚砜、羟基磷灰石，所述的羟基磷灰石占干燥后的复合膜重量的10-65％；制备包括：(1)将聚醚砜、致孔剂和有机溶剂混合，加热溶解，将羟基磷灰石加入到聚醚砜溶液中进行分散；(2)然后制备平板复合膜或中空纤维膜。本发明的复合膜提高了蛋白质的活性回收率，目的蛋白和生物酶的纯度达到90％以上；制备方法简单，适合于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属分离纯化复合膜、制备和应用领域，特别是涉及一种聚醚砜/羟基磷灰石复合膜、其制备方法和应用。
背景技术
羟基磷灰石(Hydroxyapatite，HA)的化学结构式为(Ca10(OH)2(PO4)6)，是一种生物材料，具有优良的生物相容性和生物活性。目前，羟基磷灰石通过与生物活性材料复合，广泛被用于组织工程材料中，促进血液和组织中蛋白在材料表面的吸附和相互作用。它可以在高盐浓度下吸附中性及酸性蛋白质而排除碱性蛋白质。
利用羟基磷灰石对蛋白具有选择性吸附的特点，与具有生物相容性的高聚物复合成膜，提高蛋白质的分离纯化效率。聚醚砜(PES)具有出色的热性能和氧化稳定性，连续使用温度为180℃，耐应力开裂，耐水解，耐极大多数酸、碱、脂类碳氢化合物、醇、油及脂类，此外，聚醚砜还具有优异的血液相容性和耐高温消毒性，被应用于血液净化的分离膜。
羟基磷灰石被广泛应用与高分子材料复合制备骨成型件，专利CN101235204A介绍了一种纳米相羟基磷灰石/丝素蛋白复合材料的制备方法；专利CN1389503A介绍了原位复合制备壳聚糖/羟基磷灰石纳米复合材料的方法；专利CN1416911介绍了羟基磷灰石-超高分子量聚乙烯复合骨片的制备方法；专利CN1451691介绍了聚乳酸自修饰羟基磷灰石/聚乳酸复合材料及制备方法；专利CN101199869介绍了液晶羟基磷灰石/聚合物复合各向异性骨替代材料及其制备方法；专利CN1544524介绍了羟基磷灰石生物降解脂肪族聚酯复合材料的制备方法，用乳酸改性的羟基磷灰石和羟基磷灰石表面接枝负载的低聚酯乳酸可以直接用来做聚酯材料的添料使用。在目前现有专利中，羟基磷灰石均与天然高分子或者生物高分子复合，制备骨替代材料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种聚醚砜/羟基磷灰石复合膜、其制备方法和应用，该复合膜提高了蛋白质的活性回收率，目的蛋白和生物酶的纯度达到90％以上；制备方法简单，适合于工业化生产。
本发明的一种聚醚砜/羟基磷灰石复合膜，其组分包括，η＝0.4-0.55的聚醚砜、羟基磷灰石，所述的羟基磷灰石占干燥后的复合膜重量的10-65％。
本发明的一种聚醚砜/羟基磷灰石复合膜的制备方法，包括：
(1)重量比为(10-30)∶(1-20)∶(50-89)的η＝0.4-0.55的聚醚砜、致孔剂和有机溶剂混合，在30-60℃搅拌下加热溶解，时间为2-8小时，然后将羟基磷灰石加入到聚醚砜溶液中进行分散，时间为12-24小时，最后脱泡；
(2)将上述脱泡后的溶液用刮刀在玻璃板上形成一层均匀的溶液层，预蒸发时间为0-5分钟，预蒸发介质为空气，然后浸入凝固浴中成膜；膜形成后用蒸馏水充分洗涤，去除溶剂，并进行保孔处理，然后烘干制得平板复合膜；
或(3)采用干喷-湿纺方法成型，通过0.1-3Mpa的纺丝压力，将上述脱泡后的溶液作为纺丝液通过喷丝头挤入空气中，喷丝头内腔芯液用转速为0.1-10r/min的计量泵计量，纺丝液和芯液从双层喷丝头挤出，经10-300mm的干纺程后进入凝固浴中形成初生中空纤维膜，初生中空纤维膜经三道拉伸、两道水洗、以10-40m/min的速度卷绕，并进行保孔处理和烘干后制成中空纤维膜。
所述步骤(1)中的致孔剂为高分子聚合物、低分子有机物、无机盐、水中的一种或几种的混合；高分子聚合物为聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇；低分子有机物为乙二醇、丙三醇、异戊二醇等多元醇；无机盐为氯化钠、氯化锂、溴化钠、溴化锂等。
所述步骤(1)中的有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。
所述步骤(2)或(3)中的凝固浴为0-60％(w/w)的二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种的水溶液。
所述步骤(2)或(3)为了减少在干燥过程中膜孔的变形，必须进行保孔处理，保孔处理时间为12-48小时，保孔剂为10-60％(w/w)的醇的水溶液；所述的醇为乙二醇、丙三醇或异戊二醇。
所述步骤(3)中的初生中空纤维膜经三道拉伸、两道水洗。
所述步骤(3)中的芯液为0-40％(w/w)的有机溶剂的水溶液或醇的水溶液；所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种；所述的醇为乙二醇、丙三醇或异戊二醇。
所述步骤(3)中的中空纤维膜外径为200-1500μm，内径为150-1200μm，纯水通量为100-3000L/m2.h.MPa，蛋白质纯化率大于90％。
本发明的一种聚醚砜/羟基磷灰石复合膜应用于蛋白质和生物酶的分离纯化及水处理中。
本发明采用聚醚砜和羟基磷灰石制备复合膜，加入的羟基磷灰石可以使膜的通透性能得到提高。膜的强度较高，化学稳定性较好，具有较长的使用寿命和生物相容性。
采用聚醚砜/羟基磷灰石复合成平板膜和中空纤维膜，结合了高分子分离膜的选择性分离和羟基磷灰石选择性吸附的特点，分离纯化蛋白质和生物酶。
有益效果
(1)本发明的复合膜充分利用了高分子分离膜的选择性分离和羟基磷灰石选择性吸附的特点，避免了蛋白质和生物酶分离过程中变性和失去活性，提高了蛋白质的活性回收率，目的蛋白和生物酶的纯度达到90％以上；
(2)本发明的制备方法简单，适合于工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
(1)按下列组分和组成配料：聚醚砜14％(w/w)；聚乙烯吡咯烷酮6％(w/w)；N-甲基吡咯烷酮80％(w/w)。将上述原料加入溶解釜中，在30-60℃温度控制下，经溶胀和溶解制成聚醚砜溶液，然后将羟基磷灰石加入到聚醚砜溶液中分散24小时后，脱泡待用。
(2)将聚醚砜/羟基磷灰石的混合溶液到在玻璃板上，用刮刀刮出均匀的液膜，浸入到水中，当初生膜从玻璃板上漂浮上来后，用蒸馏水充分洗涤、浸泡以去除溶剂，然后进行保孔处理、低温烘干。所述保孔处理时间为24小时，保孔剂为20％(w/w)的乙二醇的水溶液。
该平板膜的水通量为860L/m.h.MPa，蛋白质的分离纯化率为99％。
实施例2
将实施例1中的聚醚砜/羟基磷灰石混合溶液经双层喷丝头纺制成中空纤维膜，纺丝工艺为：提供芯液的计量泵转速为3r/min，干纺程为30mm，芯液为浓度为30％(w/w)的N-甲基吡咯烷酮的水溶液，外凝固浴为浓度为45％(w/w)的N-甲基吡咯烷酮的水溶液，纺丝速度为15m/min；通过0.1Mpa的纺丝压力，将上述实施例1中脱泡后的聚醚砜/羟基磷灰石混合溶液作为纺丝液通过喷丝头挤入空气中，喷丝头内腔芯液用转速为3r/min的计量泵计量，纺丝液和芯液从双层喷丝头挤出，经30mm的干纺程后进入凝固浴中形成初生中空纤维膜，经三道拉伸、两道水洗、以15m/min的速度卷绕，保孔处理后低温干燥即可进行组装。所述保孔处理时间为48小时，保孔剂为40％(w/w)的异戊二醇的水溶液。
该中空纤维膜的水通量为1500L/m.h.MPa，蛋白质的分离纯化率为99％。
实施例3
(1)将重量百分比分别为，20％的η＝0.4-0.55的聚醚砜、2％的聚乙二醇和78％的二甲基乙酰胺混合，在50℃搅拌下加热溶解，时间为4小时，然后将羟基磷灰石加入到聚醚砜溶液中进行分散，时间为12-24小时，最后脱泡；
(2)将上述脱泡后的溶液用刮刀在玻璃板上形成一层均匀的溶液层，预蒸发时间为2分钟，预蒸发介质为空气，然后浸入60％(w/w)的N-甲基吡咯烷酮的水溶液中成膜；膜形成后用蒸馏水充分洗涤，去除溶剂，并进行保孔处理，然后烘干制得平板复合膜。所述保孔处理时间为24小时，保孔剂为30％(w/w)的丙三醇的水溶液。
该平板膜的水通量为640L/m.h.MPa，蛋白质的分离纯化率为99％。
实施例4
(1)将重量百分比分别为，17％的η＝0.4-0.55的聚醚砜、3％的丙三醇和80％的N-甲基吡咯烷酮混合，在40℃搅拌下加热溶解，时间为8小时，然后将羟基磷灰石加入到聚醚砜溶液中进行分散，时间为12-24小时，最后脱泡；
(2)采用干喷-湿纺方法成型，通过0.2Mpa的纺丝压力，将上述脱泡后的溶液作为纺丝液通过喷丝头挤入空气中，喷丝头内腔芯液用转速为10r/min的计量泵计量，纺丝液和芯液从双层喷丝头挤出，经200mm的干纺程后进入凝固浴中形成初生中空纤维膜，初生中空纤维膜经三道拉伸、两道水洗、以10m/min的速度卷绕，并进行保孔处理和烘干后制成中空纤维膜。所述芯液为40％N-甲基吡咯烷酮的水溶液；保孔处理时间为48小时，保孔剂为50％(w/w)的乙二醇水溶液。
该中空纤维膜的水通量为2500L/m.h.MPa，蛋白质的分离纯化率为99％。
Claims (10)
1.一种聚醚砜/羟基磷灰石复合膜，其组分为：η＝0.4-0.55的聚醚砜、羟基磷灰石，所述的羟基磷灰石占干燥后的复合膜重量的10-65％。
2.一种聚醚砜/羟基磷灰石复合膜的制备方法，包括：
(1)将重量比为(10-30)∶(1-20)∶(50-89)的η＝0.4-0.55的聚醚砜、致孔剂和有机溶剂混合，在30-60℃搅拌下加热溶解，时间为2-8小时，然后将羟基磷灰石加入到聚醚砜溶液中进行分散，时间为12-24小时，最后脱泡；
(2)将上述脱泡后的溶液用刮刀在玻璃板上形成一层均匀的溶液层，预蒸发时间为0-5分钟，预蒸发介质为空气，然后浸入凝固浴中成膜；膜形成后用蒸馏水充分洗涤，去除溶剂，并进行保孔处理，然后烘干制得平板复合膜；
或(3)采用干喷-湿纺方法成型，通过0.1-3Mpa的纺丝压力，将上述脱泡后的溶液作为纺丝液通过喷丝头挤入空气中，喷丝头内腔芯液用转速为0.1-10r/min的计量泵计量，纺丝液和芯液从双层喷丝头挤出，经10-300mm的干纺程后进入凝固浴中形成初生中空纤维膜，初生中空纤维膜经拉伸、水洗、以10-40m/min的速度卷绕，并进行保孔处理和烘干后制成中空纤维膜。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的致孔剂为高分子聚合物、低分子有机物、无机盐、水中的一种或几种的混合；高分子聚合物为聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇；低分子有机物为乙二醇、丙三醇或异戊二醇；无机盐为氯化钠、氯化锂、溴化钠或溴化锂；有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)或(3)中的凝固浴为0-60％w/w的二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种的水溶液。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)或(3)中保孔处理时间为12-48小时，保孔剂为10-60％w/w的醇的水溶液。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的芯液为0-50％w/w的有机溶剂的水溶液。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂的水溶液中有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂的水溶液中有机溶剂为乙二醇、丙三醇或异戊二醇。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的中空纤维膜外径为200-1500μm，内径为150-1200μm，纯水通量为100-3000L/m2.h.MPa，蛋白质纯化率大于90％。
10.如权利要求2-9之一所述方法制备的聚醚砜/羟基磷灰石复合膜的应用，其特征在于：应用于蛋白质和生物酶的分离纯化及水处理中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010139974XA CN101791520B (zh) | 2010-04-06 | 2010-04-06 | 聚醚砜/羟基磷灰石复合膜、其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010139974XA CN101791520B (zh) | 2010-04-06 | 2010-04-06 | 聚醚砜/羟基磷灰石复合膜、其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101791520A CN101791520A (zh) | 2010-08-04 |
| CN101791520B true CN101791520B (zh) | 2012-01-04 |
Family
ID=42584565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201010139974XA Expired - Fee Related CN101791520B (zh) | 2010-04-06 | 2010-04-06 | 聚醚砜/羟基磷灰石复合膜、其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101791520B (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102698611A (zh) * | 2012-06-27 | 2012-10-03 | 上海大学 | 湿法纺丝法制备聚砜酰胺中空纤维分离膜的方法 |
| CN107376656A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-11-24 | 杭州水处理技术研究开发中心有限公司 | 一种基于墨鱼骨纳米粒子改性的高通量反渗透膜的制备方法 |
| CN107252633A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-10-17 | 杭州水处理技术研究开发中心有限公司 | 一种致孔剂与墨鱼骨纳米粒子协同改性超滤膜的制备方法 |
| CN107252638A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-10-17 | 杭州水处理技术研究开发中心有限公司 | 一种含有改性墨鱼骨纳米粒子的高通量纳滤膜的制备方法 |
| CN107513159B (zh) * | 2017-08-25 | 2020-06-16 | 中山大学 | 一种含磷含氟聚芳醚/纳米羟基磷灰石复合材料及其制备方法和在牙种植体中的应用 |
| CN115400600B (zh) * | 2022-08-24 | 2023-08-04 | 健帆生物科技集团股份有限公司 | 一种中空纤维复合膜及其制备方法和应用 |
| CN115178105A (zh) * | 2022-08-25 | 2022-10-14 | 中国矿业大学 | 一种生物驻极体在聚乳酸纳米纤维表面均分布的长效过滤膜及其制备方法 |
| CN117624634B (zh) * | 2024-01-25 | 2024-04-12 | 吉林省汇融生物科技有限公司 | 一种聚砜羟基磷灰石聚合物及其制备方法与应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101596421A (zh) * | 2009-06-17 | 2009-12-09 | 东华大学 | 用于血浆分离的共混聚醚砜中空纤维膜的制备 |
| CN101596418A (zh) * | 2009-06-19 | 2009-12-09 | 东华大学 | 用于血液滤过的共混聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080034964A1 (en) * | 2006-08-09 | 2008-02-14 | Schmidt Richard D | Gas permeable membrane |
-
2010
- 2010-04-06 CN CN201010139974XA patent/CN101791520B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101596421A (zh) * | 2009-06-17 | 2009-12-09 | 东华大学 | 用于血浆分离的共混聚醚砜中空纤维膜的制备 |
| CN101596418A (zh) * | 2009-06-19 | 2009-12-09 | 东华大学 | 用于血液滤过的共混聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101791520A (zh) | 2010-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101791520B (zh) | 聚醚砜/羟基磷灰石复合膜、其制备方法和应用 | |
| Galiano et al. | Advances in biopolymer-based membrane preparation and applications | |
| Wang et al. | Dissolution and processing of silk fibroin for materials science | |
| Muhd Julkapli et al. | Preparation, properties and applications of chitosan-based biocomposites/blend materials: a review | |
| CN106758217A (zh) | 一种明胶/壳聚糖复合纳米纤维膜的交联制备方法 | |
| CN105107390B (zh) | 一种醋酸纤维素/纳米纤维素共混超滤膜 | |
| CN107974767A (zh) | 一种桑蚕/柞蚕丝素蛋白复合纳米纤维膜及其制备方法 | |
| CN105363358B (zh) | 聚醚砜/聚碳酸丁二醇酯中空纤维共混膜及制备方法 | |
| CN101224392A (zh) | 纤维粉体改性聚合物微孔膜的制备方法 | |
| CN104711702A (zh) | 具有抗菌/抑菌功能的胶原集合体复合型医用纤维 | |
| El Seoud et al. | Cellulose, chitin and silk: The cornerstones of green composites | |
| Hamimed et al. | Bacterial cellulose nanofibers: biosynthesis, unique properties, modification, and emerging applications | |
| CN110028685B (zh) | 一种丝素/壳聚糖/多孔氧化石墨烯复合三维支架的制备方法 | |
| Sun et al. | Highly stretchable porous regenerated silk fibroin film for enhanced wound healing | |
| CN101380550B (zh) | 一种聚偏氟乙烯/聚醚砜/纤维素衍生物共混膜的制备 | |
| CN102512997B (zh) | 一种亲水性酚酞基聚芳醚砜合金超滤膜及其制备方法 | |
| CN1172036C (zh) | 一种组织工程支架用纤维及其制备方法 | |
| CN101234213A (zh) | 一种不溶性丝素蛋白膜的制备方法 | |
| CN102477592A (zh) | 一种可生物降解的组织工程纤维 | |
| CN106310960A (zh) | 一种基于静电纺和自组装的聚赖氨酸纳滤膜及其制备方法 | |
| CN104072787A (zh) | 一种制备高浓度纳米纤维素胶体的方法 | |
| CN110280152A (zh) | 抗凝血血液透析膜及其制备方法 | |
| CN106693067A (zh) | 一种自愈合无模板多孔支架的制备 | |
| CN104988598A (zh) | 一种耐磨损柔韧型掺杂改性蜂巢石的聚乳酸-聚丙烯生物膜复合纤维载体材料及其制备方法 | |
| JPS60248202A (ja) | 中空繊維膜およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120104 Termination date: 20140406 |