CN114471199B - 一种具有分离/吸附双功能的聚醚砜膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种具有分离/吸附双功能的聚醚砜膜及其制备方法，解决现有膜技术在疫苗纯化领域功能单一，纯化精度不高等问题。该技术方案中聚醚砜膜基质内均匀分散吸附功能颗粒，细胞和病毒培养液通过膜孔滤过后与膜内部吸附功能颗粒接触，对目的抗原成分具有吸附富集的作用；采用亲水性大分子为成孔添加剂，同步提高膜亲水与分离性能；得到疫苗纯化用聚醚砜膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有分离/吸附双功能的聚醚砜膜及其制备方法，属于膜材料领域。
背景技术
疫苗是应用传统方法或基因工程等生物技术，针结病原体或其相关的蛋白、多糖或核酸、直接或间接通过载体经免疫接种进入机体后，能诱导产生特异性的细胞免疫，从而使机体获得预防该病的免疫力，已广泛用于疾病的预防和治疗、经简单提纯的疫苗杂蛋白去除率不高，会直接影响疫苗的产品质量，导致疫苗在临床使用后有较大的副作用，因此随着我国疫苗行业的不断发展及人们对疫苗安全性和副作用认识的加深，人们对疫苗的纯度、无菌性和安全性等提出了更高的要求。
膜分离方法具备无相变、低能耗、无污染等优势，近年来在疫苗纯化方面的应用日益广泛，但疫苗生产所涉及的细胞和病毒培养液属于复杂生物体系，体系中组分成分复杂，膜技术在该领域应用存在功能单一，纯化精度不高等问题，因此，为得到较高纯度的疫苗产品，往往需要多级膜集成或与传统工艺耦合应用。本发明提出一种具有分离/吸附双功能的聚醚砜膜，将分离与吸附作用耦合于同一分离膜中，将吸附功能颗粒均匀分散于聚醚砜膜基质内，增加对目的抗原成分具有吸附富集的作用，同时采用亲水性大分子为成孔添加剂，在调控膜分离性能的同时提高膜亲水性能，得到疫苗纯化用聚醚砜膜。
发明内容：
针对现有技术的不足，提出一种具有分离/吸附双功能的聚醚砜膜，其特征为聚醚砜膜基质内均匀分散吸附功能颗粒，细胞和病毒培养液通过膜孔滤过后与膜内部吸附功能颗粒接触，对目的抗原成分具有吸附富集的作用；该膜采用亲水性大分子为成孔添加剂，同步提高膜亲水与分离性能；得到疫苗纯化用聚醚砜膜。所述的制备具体包括以下步骤：
(1)铸膜液的制备：按照聚醚砜共混膜配方的质量百分比要求，为使吸附功能颗粒均匀悬浮而不沉淀需将各组分按照特定的方式混合，在30～120℃下搅拌4～12小时，静置脱泡24～48小时后，制得混合均匀的铸膜液；配方混合次序依次为(1)吸附功能颗粒与溶剂混合；(2)搅拌添加成孔添加剂；(3)搅拌加入聚合物；
(2)制膜：在室温下，将制得的铸膜液在平面玻璃板上刮涂成平板膜，再将其置于温度20～30℃的凝固水浴中浸泡12～72小时凝固成形，膜的厚度为0.20～0.30mm；或采用相似的工艺条件利用刮膜机连续制成聚醚砜共混功能膜；用20-50wt％的甘油水溶液浸润所得的平板膜24～48小时；
所述的吸附功能颗粒为阴离子交换树脂，经物理粉碎后，粉末颗粒粒径在1～30μm之间，包括201×7强碱性苯乙烯阴离子交换树脂、201×4强碱性季铵I型苯乙烯阴离子交换树脂、D201大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂、D202大孔H强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂、D301大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂、 D311大孔丙烯酸系弱碱阴离子交换树脂和D318大孔丙烯酸系弱酸阴离子交换树脂中的至少一种。
所述的聚醚砜与吸附功能颗粒配比为90/10～20/80，浓度之和20～50％。
所述的亲水性大分子成孔剂聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的至少一种，配比浓度为1～20wt％。
所述的溶剂为N，N二甲基乙酰胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO) 或四氢呋喃(THF)中的至少一种。
所述的凝固浴为水浴，或者是含有有机溶剂的水浴，有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的至少一种。
具体实施方式
下面将对本发明具体实施例中的技术方案进行详细、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明总的技术方案的部分具体实施方式，而非全部的实施方式。基于本发明的总的构思，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都落于本发明保护的范围。
本发明提出一种具有分离/吸附双功能的聚醚砜膜，其特征为聚醚砜膜基质内均匀分散吸附功能颗粒，细胞和病毒培养液通过膜孔滤过后与膜内部吸附功能颗粒接触，对目的抗原成分具有吸附富集的作用；该膜采用新水性大分子为成孔添加剂，同步提高膜亲水与分离性能；得到疫苗纯化用聚醚砜膜。下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
双功能聚醚砜膜铸膜液的质量百分比配方设计为：16wt％聚醚砜；16wt％的201×7强碱性苯乙烯阴离子交换树脂颗粒(聚醚砜/阴离子交换树脂＝50/50)，树脂粉末平均粒径4.5μm；4wt％聚乙烯吡咯烷酮和64 wt％N，N二甲基乙酰胺。
制造双功能聚醚砜膜的过程为：先将8g树脂颗粒加入32g DMAc中搅拌，待分散均匀后，分别加入2g PVP，待固体完全溶解后分多次加入8g PES，加入PES后使溶液在60℃搅拌4～12小时；待溶解分散完全后，常温下超声脱泡1～3小时，配制成铸膜液；把铸膜液人工在玻璃板上刮制成厚度为0.20～0.30mm 平板膜后，在20～30℃纯水凝固浴中固化成形，得到本发明双功能聚醚砜膜。膜的孔径为0.2μm。
实施例2
双功能聚醚砜膜铸膜液的质量百分比配方设计为：18wt％聚醚砜；20wt％的001×4强酸性苯乙烯阳离子交换树脂颗粒，树脂粉末平均粒径15μm：2wt％聚乙烯醇和60wt％二甲基甲酰胺。制造双功能聚醚砜膜的过程为：先将10g树脂颗粒加入30g DMF中搅拌，待分散均匀后，分别加入1g PVA，待固体完全溶解后分多次加入9g PES，加入PES后使溶液在60℃搅拌4～12小时；待溶解分散完全后，常温下超声脱泡1～3小时，配制成铸膜液；把铸膜液人工在玻璃板上刮制成厚度为0.20～0.30mm 平板膜后，在20～30℃凝固浴中固化成形，得到本发明双功能聚醚砜膜。膜的截留分子量为100kDa。
实施例3
双功能聚醚砜膜铸膜液的质量百分比配方设计为：16wt％聚醚砜；10wt％的D201大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂颗粒，树脂粉末平均粒径3μm；10wt％聚乙烯醇和64wt％N，N二甲基乙酰胺。
制造双功能聚醚砜膜的过程为：先将5g树脂颗粒加入32g DMAc中搅拌，待分散均匀后，分别加入5g PVA，待固体完全溶解后分多次加入8g PES，加入PES后使溶液在60℃搅拌4～12小时；待溶解分散完全后，常温下超声脱泡1～3小时，配制成铸膜液；把铸膜液人工在玻璃板上刮制成厚度为0.20～0.30mm 平板膜后，在20～30℃凝固浴(N，N二甲基乙酰胺/水＝50/50)中固化成形，得到本发明双功能聚醚砜膜。膜的截留分子量为100kDa。
实施例4
双功能聚醚砜膜铸膜液的质量百分比配方设计为：15wt％聚醚砜；10wt％的D301大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂颗粒，树脂粉末平均粒径10μm；15wt％聚乙烯吡咯烷酮和60wt％二甲基甲酰胺。
制造双功能聚醚砜膜的过程为：先将5g树脂颗粒加入30g DMF中搅拌，待分散均匀后，分别加入7.5g PVP，待固体完全溶解后分多次加入7.5g PES，加入PES后使溶液在60℃搅拌4～12小时；待溶解分散完全后，常温下超声脱泡1～3小时，配制成铸膜液：把铸膜液人工在玻璃板上刮制成厚度为0.20～0.30mm 平板膜后，在20～30℃纯水凝固浴中固化成形，得到本发明双功能聚醚砜膜。膜的孔径为0.2μm。
Claims (5)
1.一种具有分离/吸附双功能的聚醚砜膜，其特征为聚醚砜膜基质内均匀分散吸附功能粉末颗粒，细胞和病毒培养液通过膜孔滤过后与膜内部吸附功能颗粒接触，对目的抗原成分具有吸附富集的作用；该膜采用亲水性大分子为成孔添加剂，同步提高膜亲水与分离性能；得到疫苗纯化用聚醚砜膜；
制备具体包括以下步骤：
(1)铸膜液的制备：按照聚醚砜共混膜配方的质量百分比要求，为使吸附功能颗粒均匀悬浮而不沉淀需将各组分按照特定的方式混合，在30～120℃下搅拌4～12小时，静置脱泡24～48小时后，制得混合均匀的铸膜液；配方混合次序依次为(1)离子交换树脂材料与溶剂混合；(2)搅拌添加成孔添加剂；(3)搅拌加入聚合物；
(2)制膜：在室温下，将制得的铸膜液在平面玻璃板上刮涂成平板膜，再将其置于温度20～30℃的凝固浴中浸泡12～72小时凝固成形，膜的厚度为0.20～0.30mm；或采用相似的工艺条件利用刮膜机连续制成聚醚砜共混功能膜；
所述的吸附功能颗粒为阴离子交换树脂，经物理粉碎后，粉末颗粒粒径在1～30μm之间，包括201×7强碱性苯乙烯阴离子交换树脂、201×4强碱性季铵I型苯乙烯阴离子交换树脂、D201大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂、D202大孔H强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂、D301大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂、D311大孔丙烯酸系弱碱阴离子交换树脂和D318大孔丙烯酸系弱酸阴离子交换树脂中的至少一种。
2.如权利要求1所述的一种具有分离/吸附双功能的聚醚砜膜，其特征在于，聚醚砜与吸附功能颗粒配比为90/10～20/80，浓度之和20-50％。
3.如权利要求1所述的一种具有分离/吸附双功能的聚醚砜膜，其特征在于，所述亲水性大分子成孔剂为聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的至少一种，配比浓度为1～20wt％。
4.如权利要求1所述的一种具有分离/吸附双功能的聚醚砜膜，其特征在于，所述的溶剂为N，N二甲基乙酰胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)或四氢呋喃(THF)中的至少一种。
5.如权利要求1所述的一种具有分离/吸附双功能的聚醚砜膜，其特征在于，所述的凝固浴为水浴，或者是含有有机溶剂的水浴，有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的至少一种。
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