蛋白复性超滤膜选择

⑴ 如何进行蛋白超滤设备选型

如何进行蛋白超滤设备选型？在分离分析特别是蛋白质分离分析中，层析是相当重要、且相当常见的一种技术，其原理较为复杂，对人员的要求相对较高，这里只能做一个相对简单的介绍。
一、 吸附层析
1、 吸附柱层析
吸附柱层析是以固体吸附剂为固定相，以有机溶剂或缓冲液为流动相构成柱的一种层析方法。
2、 薄层层析
薄层层析是以涂布于玻板或涤纶片等载体上的基质为固定相，以液体为流动相的一种层析方法。这种层析方法是把吸附剂等物质涂布于载体上形成薄层，然后按纸层析操作进行展层。
3、 聚酰胺薄膜层析
聚酰胺对极性物质的吸附作用是由于它能和被分离物之间形成氢键。这种氢键的强弱就决定了被分离物与聚酰胺薄膜之间吸附能力的大小。层析时，展层剂与被分离物在聚酰胺膜表面竞争形成氢键。因此选择适当的展层剂使分离在聚酰胺膜表面发生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附的连续过程，就能导致分离物质达到分离目的。
二、 离子交换层析
离子交换层析是在以离子交换剂为固定相，液体为流动相的系统中进行的。离子交换剂是由基质、电荷基团和反离子构成的。离子交换剂与水溶液中离子或离子化合物的反应主要以离子交换方式进行，或借助离子交换剂上电荷基团对溶液中离子或离子化合物的吸附作用进行。`
三、 凝胶过滤
凝胶过滤又叫分子筛层析，其原因是凝胶具有网状结构，小分子物质能进入其内部，而大分子物质却被排除在外部。当一混合溶液通过凝胶过滤层析柱时，溶液中的物质就按不同分子量筛分开了。
四、 亲和层析
亲和层析的原理与众所周知的抗原一抗体、激素一受体和酶一底物等特异性反应的机理相类似，每对反应物之间都有一定的亲和力。正如在酶与底物的反应中，特异的废物(S')才能和一定的酶(E)结合，产生复合物(E－S')一样。在亲和层析中是特异的配体才能和一定的生命大分子之间具有亲和力，并产生复合物。而亲和层析与酶一底物反应不同的是，前者进行反应时，配体(类似底物)是固相存在；后者进行反应时，底物呈液相存在。实质上亲和层析是把具有识别能力的配体L(对酶的配体可以是类似底物、抑制剂或辅基等)以共价键的方式固化到含有活化基团的基质M(如活化琼脂糖等)上，制成亲和吸附剂M－L，或者叫做固相载体。而固化后的配体仍保持束缚特异物质的能力。因此，当把围相载体装人小层析柱(几毫升到几十毫升床体积)后，让欲分离的样品液通过该柱。这时样品中对配体有亲和力的物质S就可借助静电引力、范德瓦尔力，以及结构互补效应等作用吸附到固相载体上，而无亲和力或非特异吸附的物质则被起始缓冲液洗涤出来，并形成了第一个层析峰。然后，恰当地改变起始缓冲 液的PH值、或增加离子强度、或加人抑③剂等因子，即可把物质S从固相载体上解离下来，并形成了第M个层析峰(见图6－2)。显然，通过这一操作程序就可把有效成分与杂质满意地分离开。如果样品液中存在两个以上的物质与固相载体具有亲和力(其大小有差异)时，采用选择性缓冲液进行洗脱，也可以将它们分离开。用过的固相载体经再生处理后，可以重复使用。
上面介绍的亲和层析法亦称特异性配体亲和层析法。除此之外，还有一种亲和层析法叫通用性配体亲和层析法。这两种亲和层析法相比，前者的配体一般为复杂的生命大分子物质(如抗体、受体和酶的类似底物等)，它具有较强的吸附选择性和较大的结合力。而后者的配体则一般为简单的小分子物质(如金属、染料，以及氨基酸等)，它成本低廉、具有较高的吸附容量，通过改善吸附和脱附条件可提高层析的分辨率。
五、 聚焦层析
聚焦层析也是一种柱层析。因此，它和另外的层析一样，照例具有流动相，其流动相为 多缓冲剂，固定相为多缓冲交换剂。
聚焦层析原理可以从PH梯度溶液的形成、蛋白质的行为和聚焦效应三方面来阐述。
1、PH梯度溶液的形成
在离子交换层析中，PH梯度溶液的形成是靠梯度混合仪实现的。例如，当使用阴离子 剂进行层析时，制备PH由高到低呈线性变化的梯度溶液的方法是，在梯度仪的混合室(这层析柱者)中装高PH溶液，而在另一室装低PH极限溶液，然后打开层析柱的下端出口，让洗脱液连续不断地流过柱体。这时从柱的上部到下部溶液的PH值是由高到低变化的。而在聚焦层析中，当洗脱液流进多缓冲交换剂时，由于交换剂带具有缓冲能力的电荷基团，故PH梯度溶液可以自动形成。例如，当柱中装阴离子交换剂PBE94(作固定相)时，先用起始缓冲液(配方见表了一2)平衡到PHg，再用含PH6的多缓冲剂物质(作流动相)的淋洗液通过柱体，这时多缓冲剂中酸性最强的组分与碱性阴离子交换对结合发生中和作用。随着淋洗液的不断加人，住内每点的PH值从高到低逐渐下降。照此处理J段时间，从层析柱顶部到底部就形成了PH6～9的梯度。聚焦层析柱中的PH梯度溶液是在淋洗过程中自动形成的，但是随着淋洗的进行，PH梯度会逐渐向下迁移，从底部流出液的PH却由9逐渐降至6，并最后恒定于此值，这时层析柱的PH梯度也就消失了。
2．蛋白质的行为
蛋白质所带电荷取决于它的等电点(PI)和层析柱中的PH值。当柱中的PH低于蛋白质的PI时，蛋白质带正电荷，且不与阴离于交换剂结合。而随着洗脱剂向前移动，固定相中的PH值是随着淋洗时间延长而变化的。当蛋白质移动至环境PH高于其PI时，蛋白质由带正电行变为带负电荷，并与阴离子交换剂结合。由于洗脱剂的通过，蛋白质周围的环境PH 再次低于PI时，它又带正电荷，并从交换剂解吸下来。随着洗脱液向柱底的迁移，上述过程将反复进行，于是各种蛋白质就在各自的等电点被洗下来，从而达到了分离的目的。
不同蛋白质具有不同的等电点，它们在被离子交换剂结合以前，移动之距离是不同的，洗脱出来的先后次序是按等电点排列的。

供静脉注射的25%人胎盘血白蛋白（即胎白）通常是用硫酸铵盐析法、透析脱盐、真空浓缩等工艺制备的，该工艺流程硫酸铵耗量大，能源消耗多，操作时间长，透析过程易产生污染。改用超滤工艺后，平均回收率可达97.18%；吸附损失为1.69%；透过损失为1.23%；截留率为98.77%。大幅度提高了白蛋白的产量和质量，每年可节省硫酸铵6.2吨，自来水16000吨。目前国外生产超滤膜和超滤装置最有名的厂家是美国的Milipore公司和德国的Sartorius公司。
随着现代生物技术的发展, 通过基因工程生产蛋白质药物在治疗人类面临的重大疾病如癌症等方面展示出巨大的潜力. 为满足生物技术产品工业化生产的需要, 开发高通量、低成本、高效的分离纯化方法已引起人们的高度关注. 超滤技术由于具有通量高, 操作条件温和, 易于放大等特点, 特别适合生物活性大分子的分离. 在生物技术领域, 超滤技术目前已广泛应用于细胞收集分离、除菌消毒、缓冲液置换、分级( fract ionatio n) 、脱盐及浓缩[ 1] . 近年来越来越多的研究表明, 通过选择适当的膜或膜表面改性,以及对分离过程进行优化, 充分利用和调控膜—蛋白质以及蛋白质—蛋白质之间的静电相互作用, 可以实现分子量相近的两种蛋白质的高选择性超滤分离[2- 7] .

为克服常规蛋白质超滤分离过程优化中存在的实验蛋白质消耗多、工作量大、费时以及费用高等缺点, 我们相继开发了脉冲进样技术( Pulsed sampleinject ion technique ) [8]和参数连续变化超滤技术( Parameter scanning ultraf ilt ration) [9]. 并以此为基础, 结合载体相超滤技术( Carrier phase ult rafil—t rat ion) [10]进一步提出了一种蛋白质超滤分离快速优化新方法[11], 实现了人血浆白蛋白—免疫球蛋白[12]、人源化单克隆抗体( A lemtuzumab) 单体— 二聚体[13]的超滤分离过程快速优化和高选择性分离,并在膜的筛选及其适用性快速评估方面展现出巨大的潜力. 该方法的主要特征是与AKTA Prime 系统联用, 采用脉动进样技术显著减少了蛋白质的用量;而利用双缓冲体系( 类似梯度洗脱) 的参数连续变化超滤技术, 在pH 或离子强度连续变化的情况下考查pH 或离子强度对蛋白质透过率或截留率的影响, 进一步缩短了实验时间, 降低了蛋白质的用量,极大地减少了实验量, 加快了过程优化进程; 另外,载体相超滤技术的应用则可保证超滤分离自始至终在设定的条件下进行, 从而最大限度地保证超滤过程的稳定性.
2012-02-25
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⑵ 超滤膜一般有哪些材质，各有什么特点

超滤膜主要有以下几种材质：

根据的性能，超滤膜的材料可分为高分子材料和无机材料两大类。高分子材料主要有纤维素类、聚枫类、聚酰胺类、聚烯烃、含氟类等；无机材料主要有陶瓷、金属、玻璃、分子筛等。

1.纤维素类 ：纤维素类膜材料是最早应用的超滤膜材料。主要包括：再生纤维素、二肼、聚酰亚胺、聚醚酰胺等。还有碳分子筛膜、不锈钢醋酸纤维素、三醋酸纤维素、混合纤维素等。

2.聚烯烃类：聚烯烃类超滤膜材料主要包括聚氯乙烯、聚丙烯腈。

3.聚砜类： 聚砜类超滤膜材料主要包括聚枫、聚醚砜、磺化聚枫、聚苯砜和聚芳砜。

4.聚酰胺类： 聚酰胺类超滤膜材料主要包括聚砜酰胺、芳香族聚酰胺、芳香聚酰胺酰。

5.含氟聚合物：含氟超滤膜材料主要包括聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯。

6.无机材料：无机超滤膜材料主要包括陶瓷材料，如氧化铝、氧化锆、氧化硅、氧化钛膜、多孔玻璃膜制备所需的碳分子筛、不锈钢粉、多孔玻璃等材料(分相法)、溶胶-凝胶法、化学气相沉积法等。无机膜具有优良的热稳定性、化学稳定性和机械性能。

超滤膜分离是一种物理的分子筛分过程，所以它具有分离物无相际间变化，无质变等优点，特别适合保持风味和热敏性物质处理。选择超滤膜性能的优劣，主要取决于膜材料和成膜工艺条件，其中，膜材料是决定膜性能的主要参数。

⑶ 超滤膜有哪几种材料啊哪种材料最好

1、PAN(聚丙烯腈)超滤膜：
PAN(聚丙烯腈)超滤膜，亲水性材料，透水性能好，具有良好的耐光和耐气侯性，截留分子量稳定，耐酸碱程度适中(PH2-10)，尤其适用于水中有机物含量低，水质较好的场合，截留分子量10万。
2、PVC(聚氯乙烯)超滤膜：
PVC材料即聚氯乙烯，它是世界上产量较大的塑料产品之一，价格便宜，应用广泛，聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。根据不同的用途可以加入不同的添加剂，聚氯乙烯塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂，可制成多种硬质、软质和透明制品。
PVC材料由于其化学稳定性高， 耐强酸、耐强碱、使用寿命长的独特性能，因此在超滤膜的生产中，PVC也被作为制造超滤膜丝的优质原材料，PVC在生产时会加入稳定剂，稳定剂有无毒和有毒之分，也正是影响成品超滤膜丝安全与否的关键所在，只有加入了铅盐之类有毒的稳定剂，才会对其产生隐患,但PVC在生产制造超滤膜时，其有毒稳定剂的使用量几乎为零，方可确保PVC(聚氯乙烯)超滤膜的安全性。现净水市场，PVC(聚氯乙烯)超滤膜得到了很好的应用就足可以说明这一点。
3、PES(聚醚砜)超滤膜：
PES具有较强的热稳定性和抗氧化性，适用于超滤膜的制备。PES(聚醚砜)超滤膜具有良好的化学稳定性和热稳定性等特点，可有效去除蛋白质等物质，并且使用寿命长。适用于污废水处理、市政给水净化处理、乳清蛋白和乳清分离蛋白的分离和浓缩以及食品、医药加工等领域。
4、PP(聚丙烯)超滤膜：
PP(聚丙烯)超滤膜是超滤膜的一种。它是超滤技术中先进的一种技术。中空纤维外径:450-460μm，内径:350-360μm，管壁厚50μm，是属热相拉伸膜。截留分子量5-10万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动，分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩排除，抗污性中等，可长期连续运行。聚丙稀超滤膜是高分子分离膜之一。
PP(聚丙烯)超滤膜技术是一种广泛用于水的净化，溶液分离、浓缩，以及从废水中提取有用物质，废水净化再利用领域的高新技术。特点是使用过程简单，不需加热，能源节约，低压运行，装置占地面积小。
5、PS(聚砜)超滤膜：
PS(聚砜)超滤膜，具有良好的化学稳定性,耐酸碱性能优良(PH2-13),透水性能较好,强度在有机高分子材料制成的膜中较高,(爆破压力>0.6Mpa)，使用寿命长，正常使用在2年以上。聚砜外压式中空纤维超滤膜(截留分子量6000-20000)，尤其适用于特种行业(如生化、医药、化工等)的浓缩、分离、提纯，截留性能稳定。
6、PVDF(聚偏氟乙烯)超滤膜：
PVDF(聚偏氟乙烯)超滤膜，它是利用自动连续制膜机将聚偏氟乙烯树脂和溶剂、致孔添加剂构成的铸膜液，经相转化法制备而成。
该种滤芯具有良好的耐热性和化学稳定性，能耐受小于138℃的高压蒸汽消毒;能耐受强酸、脂肪族、芳香族以及酮、醚等多种有机、无机溶剂。孔形呈圆形及椭圆形，正反面孔型孔径一致，孔径范围分布窄。该膜有较强的负静电性及疏水性，是一种能够用于液体除菌、除微粒又可应用于气体除湿、除尘、除菌过滤的新型精密过滤介质，是食品工业、医药工业、生物工程下游产品分离用的较理想材料。

⑷ 超滤膜有哪几种材质，哪几种规格的啊请知道的朋友告诉我一下，谢谢。

超滤膜的材质：

PAN材质：

PAN是较早应用的一种膜材料，本身为种亲水性材料，易于版成膜。但强度低，脆性权大，耐酸碱程度较弱，但制膜成本低。

应用于净水过滤，尤其是家用净水器。

PVC材质

强度和伸长率比PAN好，不易断丝，材料来源广泛，价格低廉。缺点是非亲水性材料，需亲水改性才能制成性能优良的超滤膜。

应用于净水过滤，工业水处理。

PS材质

具有良好的化学稳定性,耐酸碱性好，透水性能较好,强度比较好，耐高温，生物融合好，但原料价格很较高，可做很低的截留分子量的超滤膜。

适合特殊物料分离，浓缩提纯以及耐高温的特殊应用。

PVDF材质

此种材质最大特点是，伸长率极高，不易断丝。耐酸碱性很好，抗污染性强，耐化学清洗及耐高浓度的余氯溶液。其缺点是材料成本很高，过滤精度低，表面强度低。

适合工业废水处理的应用。

PP材质

材料价格低，制膜过程环保，低耗，成本低，耐酸碱性很好，耐有机溶剂。通常采用拉伸法生产，达到微滤级，过滤精度低，容易受污染，不易反洗恢复，强拉伸强度高，膜面积大。

应用于净水过滤，污水处理。

⑸ 如何用蛋白浓缩管

选择合适的超滤管，主要考虑MWCO和浓缩体积，最常见的是Ultra-15（10kD）。

通常应截留分子量不应大于目的蛋白分子量的1/3，比如目的蛋白分子量为35kDa，就可以选择10kDa截留分子量的超滤管。若目的蛋白分子量为10kD左右，则可以用截留分子量3kD的超滤管。认真阅读使用说明书，注意超滤膜对各种化学物质的耐受程度有所不同。

新买来的超滤是干燥的，使用前加入MilliQ水，水量完全过膜，冰浴或冰箱里预冷几分钟。然后将水倒出，即可加入蛋白液，加入的多少，以不超过管顶的白线为准。操作要轻，加入蛋白液前，超滤管需要插在冰上预冷。

(5)蛋白复性超滤膜选择扩展阅读：

超滤浓缩离心管，最新推出专利产品Hydrosart膜2K型，具有极低的蛋白吸附特性，高流速、高通量，是免疫球蛋白浓缩和脱盐的理想用膜。

备有四种材质的超滤膜：聚醚砜、三醋酸纤维素、再生纤维素和Hydrosart，可根据不同要求灵活选用；两种回收浓缩液的方法：既可用吸管直接吸取并回收，又可将离心管放入离心机反甩，将浓缩液甩入回收帽中，加盖保存。这两种方法都可使浓缩液达到近乎完全回收；

⑹ 水处理中超滤膜是什么有哪些特点呢

超滤膜是什么？

超滤（UF）基本上是按分子量大小进行分离的压力驱动膜过程。超滤膜的孔径一般在—100nm之间，能够截留分子量在300—500,000道尔顿的物质，包括多糖、生物分子、聚合物和胶体物质等。大多数超滤膜所标称的切割分子量一般定义为膜具有90%以上截留率的最小分子量。

超滤膜具有哪些特点？

1. 亲水性膜丝，通量大

超滤膜通过降低膜表面张力，大幅改善了膜的亲水性，使水通量大幅增加，膜表面涂覆牢度强，衰减慢，经过相对高温的水洗和碱洗不易脱落，膜丝抗污染能力提高，耐化学腐蚀性增强。

2. 过滤精度高

超滤膜丝空隙分布均匀，膜孔数量繁多，结构稳定，过滤精度高达0.01微米，彻底滤除原水中的细菌、病毒、胶体、铁锈等各种杂质，出水稳定，水质可达国家饮用水标准，真正实现优质净化水效果。

3. 截留高，抗污染性强

超滤膜的膜丝分布狭窄，且微孔形状呈倒喇叭状，起稳定截留作用的表皮层孔径小，支撑层孔径大，污染物不能进入到支撑层，避免不可恢复的堵塞，使膜丝抗污染性强，在原水水质波动频繁，水质较为恶劣的条件下运行仍能保证良好的过滤效果。

4. 膜丝强度高

超滤膜膜丝拥有的机械强度大，每一根超滤膜丝在各种复杂的工况条件下运行稳定，不易出现断丝，保证超滤出水水质优良。

5. 易清洗，易恢复，使用寿命长

膜公司独特的制膜工艺，使超滤膜膜丝内外壁平整光滑，具有永久亲水性的特质，从而使超滤膜在过滤介质中：胶体、油、蛋白质与污染物质在膜的表面聚结成球状，这种聚结物很容易从膜表面脱离，通过简单的反洗就可以清洗干净，不易污堵，可有效减少化学清洗频率，延长超滤膜使用寿命。

⑺ 选择分离60KDa 的蛋白选择什么种类的超滤膜想让蛋白留在浓缩液里

那就是浓缩，如果要提高回收率用10K的超滤膜

⑻ 利用超滤处理蛋白质溶液时,通常选择亲水性膜材料,其机理是什么

首先，蛋白质、核酸等生物分子通常能溶于水，不兼容有机溶剂

如果用疏水内性的膜，首先容水是不能通过膜的，如果样品还有水，就会在膜的表面形成一层水膜，不能正常过滤或超滤；因此采用亲水性的膜材料。

当然并不是所有亲水性膜都可以用作超滤膜，这个和膜的化学兼容性和生物吸附性能有关。

PALL公司是目前做超滤系统和超滤膜世界上最大的公司，如有购买意向，可联系PALL公司。

⑼ 超滤膜

国内自20世纪七十年代开始UF膜和膜过程的研究与开发，目前制造厂商多达一百多家，是我国膜产业中企业数、产品种类最多，产量最大，能与国外产品抗衡的领域。
超滤属于压力驱动膜过程，超滤膜平均孔径在1-50nm之间，可以分离溶液中的大分子、胶体、蛋白质、微粒等。材质主要为聚砜（PSu）、聚丙烯腈（PAN）、聚醚砜（PES）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氯乙烯（PVC）等。
据不完全统计，UF/MF的应用实施例多达1,500余种。在国外主要应用于饮用水处理，国内则主要用于工业领域的废水处理、回用，作为反渗透的前处理已被认同。近年来，通过自主创新和引进消化吸收，国内企业推出了不少优秀的超滤膜新技术、新产品。国内具有代表性的企业主要有天津膜天膜、海南立升、大连欧科、和广州超禹。
打字不易，如满意，望采纳。