蛋白復性超濾膜選擇

⑴ 如何進行蛋白超濾設備選型

如何進行蛋白超濾設備選型？在分離分析特別是蛋白質分離分析中，層析是相當重要、且相當常見的一種技術，其原理較為復雜，對人員的要求相對較高，這里只能做一個相對簡單的介紹。
一、 吸附層析
1、 吸附柱層析
吸附柱層析是以固體吸附劑為固定相，以有機溶劑或緩沖液為流動相構成柱的一種層析方法。
2、 薄層層析
薄層層析是以塗布於玻板或滌綸片等載體上的基質為固定相，以液體為流動相的一種層析方法。這種層析方法是把吸附劑等物質塗布於載體上形成薄層，然後按紙層析操作進行展層。
3、 聚醯胺薄膜層析
聚醯胺對極性物質的吸附作用是由於它能和被分離物之間形成氫鍵。這種氫鍵的強弱就決定了被分離物與聚醯胺薄膜之間吸附能力的大小。層析時，展層劑與被分離物在聚醯胺膜表面競爭形成氫鍵。因此選擇適當的展層劑使分離在聚醯胺膜表面發生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附的連續過程，就能導致分離物質達到分離目的。
二、 離子交換層析
離子交換層析是在以離子交換劑為固定相，液體為流動相的系統中進行的。離子交換劑是由基質、電荷基團和反離子構成的。離子交換劑與水溶液中離子或離子化合物的反應主要以離子交換方式進行，或藉助離子交換劑上電荷基團對溶液中離子或離子化合物的吸附作用進行。`
三、 凝膠過濾
凝膠過濾又叫分子篩層析，其原因是凝膠具有網狀結構，小分子物質能進入其內部，而大分子物質卻被排除在外部。當一混合溶液通過凝膠過濾層析柱時，溶液中的物質就按不同分子量篩分開了。
四、 親和層析
親和層析的原理與眾所周知的抗原一抗體、激素一受體和酶一底物等特異性反應的機理相類似，每對反應物之間都有一定的親和力。正如在酶與底物的反應中，特異的廢物(S')才能和一定的酶(E)結合，產生復合物(E－S')一樣。在親和層析中是特異的配體才能和一定的生命大分子之間具有親和力，並產生復合物。而親和層析與酶一底物反應不同的是，前者進行反應時，配體(類似底物)是固相存在；後者進行反應時，底物呈液相存在。實質上親和層析是把具有識別能力的配體L(對酶的配體可以是類似底物、抑制劑或輔基等)以共價鍵的方式固化到含有活化基團的基質M(如活化瓊脂糖等)上，製成親和吸附劑M－L，或者叫做固相載體。而固化後的配體仍保持束縛特異物質的能力。因此，當把圍相載體裝人小層析柱(幾毫升到幾十毫升床體積)後，讓欲分離的樣品液通過該柱。這時樣品中對配體有親和力的物質S就可藉助靜電引力、范德瓦爾力，以及結構互補效應等作用吸附到固相載體上，而無親和力或非特異吸附的物質則被起始緩沖液洗滌出來，並形成了第一個層析峰。然後，恰當地改變起始緩沖 液的PH值、或增加離子強度、或加人抑③劑等因子，即可把物質S從固相載體上解離下來，並形成了第M個層析峰(見圖6－2)。顯然，通過這一操作程序就可把有效成分與雜質滿意地分離開。如果樣品液中存在兩個以上的物質與固相載體具有親和力(其大小有差異)時，採用選擇性緩沖液進行洗脫，也可以將它們分離開。用過的固相載體經再生處理後，可以重復使用。
上面介紹的親和層析法亦稱特異性配體親和層析法。除此之外，還有一種親和層析法叫通用性配體親和層析法。這兩種親和層析法相比，前者的配體一般為復雜的生命大分子物質(如抗體、受體和酶的類似底物等)，它具有較強的吸附選擇性和較大的結合力。而後者的配體則一般為簡單的小分子物質(如金屬、染料，以及氨基酸等)，它成本低廉、具有較高的吸附容量，通過改善吸附和脫附條件可提高層析的解析度。
五、 聚焦層析
聚焦層析也是一種柱層析。因此，它和另外的層析一樣，照例具有流動相，其流動相為 多緩沖劑，固定相為多緩沖交換劑。
聚焦層析原理可以從PH梯度溶液的形成、蛋白質的行為和聚焦效應三方面來闡述。
1、PH梯度溶液的形成
在離子交換層析中，PH梯度溶液的形成是靠梯度混合儀實現的。例如，當使用陰離子 劑進行層析時，制備PH由高到低呈線性變化的梯度溶液的方法是，在梯度儀的混合室(這層析柱者)中裝高PH溶液，而在另一室裝低PH極限溶液，然後打開層析柱的下端出口，讓洗脫液連續不斷地流過柱體。這時從柱的上部到下部溶液的PH值是由高到低變化的。而在聚焦層析中，當洗脫液流進多緩沖交換劑時，由於交換劑帶具有緩沖能力的電荷基團，故PH梯度溶液可以自動形成。例如，當柱中裝陰離子交換劑PBE94(作固定相)時，先用起始緩沖液(配方見表了一2)平衡到PHg，再用含PH6的多緩沖劑物質(作流動相)的淋洗液通過柱體，這時多緩沖劑中酸性最強的組分與鹼性陰離子交換對結合發生中和作用。隨著淋洗液的不斷加人，住內每點的PH值從高到低逐漸下降。照此處理J段時間，從層析柱頂部到底部就形成了PH6～9的梯度。聚焦層析柱中的PH梯度溶液是在淋洗過程中自動形成的，但是隨著淋洗的進行，PH梯度會逐漸向下遷移，從底部流出液的PH卻由9逐漸降至6，並最後恆定於此值，這時層析柱的PH梯度也就消失了。
2．蛋白質的行為
蛋白質所帶電荷取決於它的等電點(PI)和層析柱中的PH值。當柱中的PH低於蛋白質的PI時，蛋白質帶正電荷，且不與陰離於交換劑結合。而隨著洗脫劑向前移動，固定相中的PH值是隨著淋洗時間延長而變化的。當蛋白質移動至環境PH高於其PI時，蛋白質由帶正電行變為帶負電荷，並與陰離子交換劑結合。由於洗脫劑的通過，蛋白質周圍的環境PH 再次低於PI時，它又帶正電荷，並從交換劑解吸下來。隨著洗脫液向柱底的遷移，上述過程將反復進行，於是各種蛋白質就在各自的等電點被洗下來，從而達到了分離的目的。
不同蛋白質具有不同的等電點，它們在被離子交換劑結合以前，移動之距離是不同的，洗脫出來的先後次序是按等電點排列的。

供靜脈注射的25%人胎盤血白蛋白（即胎白）通常是用硫酸銨鹽析法、透析脫鹽、真空濃縮等工藝制備的，該工藝流程硫酸銨耗量大，能源消耗多，操作時間長，透析過程易產生污染。改用超濾工藝後，平均回收率可達97.18%；吸附損失為1.69%；透過損失為1.23%；截留率為98.77%。大幅度提高了白蛋白的產量和質量，每年可節省硫酸銨6.2噸，自來水16000噸。目前國外生產超濾膜和超濾裝置最有名的廠家是美國的Milipore公司和德國的Sartorius公司。
隨著現代生物技術的發展, 通過基因工程生產蛋白質葯物在治療人類面臨的重大疾病如癌症等方面展示出巨大的潛力. 為滿足生物技術產品工業化生產的需要, 開發高通量、低成本、高效的分離純化方法已引起人們的高度關注. 超濾技術由於具有通量高, 操作條件溫和, 易於放大等特點, 特別適合生物活性大分子的分離. 在生物技術領域, 超濾技術目前已廣泛應用於細胞收集分離、除菌消毒、緩沖液置換、分級( fract ionatio n) 、脫鹽及濃縮[ 1] . 近年來越來越多的研究表明, 通過選擇適當的膜或膜表面改性,以及對分離過程進行優化, 充分利用和調控膜—蛋白質以及蛋白質—蛋白質之間的靜電相互作用, 可以實現分子量相近的兩種蛋白質的高選擇性超濾分離[2- 7] .

為克服常規蛋白質超濾分離過程優化中存在的實驗蛋白質消耗多、工作量大、費時以及費用高等缺點, 我們相繼開發了脈沖進樣技術( Pulsed sampleinject ion technique ) [8]和參數連續變化超濾技術( Parameter scanning ultraf ilt ration) [9]. 並以此為基礎, 結合載體相超濾技術( Carrier phase ult rafil—t rat ion) [10]進一步提出了一種蛋白質超濾分離快速優化新方法[11], 實現了人血漿白蛋白—免疫球蛋白[12]、人源化單克隆抗體( A lemtuzumab) 單體— 二聚體[13]的超濾分離過程快速優化和高選擇性分離,並在膜的篩選及其適用性快速評估方面展現出巨大的潛力. 該方法的主要特徵是與AKTA Prime 系統聯用, 採用脈動進樣技術顯著減少了蛋白質的用量;而利用雙緩沖體系( 類似梯度洗脫) 的參數連續變化超濾技術, 在pH 或離子強度連續變化的情況下考查pH 或離子強度對蛋白質透過率或截留率的影響, 進一步縮短了實驗時間, 降低了蛋白質的用量,極大地減少了實驗量, 加快了過程優化進程; 另外,載體相超濾技術的應用則可保證超濾分離自始至終在設定的條件下進行, 從而最大限度地保證超濾過程的穩定性.
2012-02-25
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⑵ 超濾膜一般有哪些材質，各有什麼特點

超濾膜主要有以下幾種材質：

根據的性能，超濾膜的材料可分為高分子材料和無機材料兩大類。高分子材料主要有纖維素類、聚楓類、聚醯胺類、聚烯烴、含氟類等；無機材料主要有陶瓷、金屬、玻璃、分子篩等。

1.纖維素類 ：纖維素類膜材料是最早應用的超濾膜材料。主要包括：再生纖維素、二肼、聚醯亞胺、聚醚醯胺等。還有碳分子篩膜、不銹鋼醋酸纖維素、三醋酸纖維素、混合纖維素等。

2.聚烯烴類：聚烯烴類超濾膜材料主要包括聚氯乙烯、聚丙烯腈。

3.聚碸類： 聚碸類超濾膜材料主要包括聚楓、聚醚碸、磺化聚楓、聚苯碸和聚芳碸。

4.聚醯胺類： 聚醯胺類超濾膜材料主要包括聚碸醯胺、芳香族聚醯胺、芳香聚醯胺醯。

5.含氟聚合物：含氟超濾膜材料主要包括聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯。

6.無機材料：無機超濾膜材料主要包括陶瓷材料，如氧化鋁、氧化鋯、氧化硅、氧化鈦膜、多孔玻璃膜制備所需的碳分子篩、不銹鋼粉、多孔玻璃等材料(分相法)、溶膠-凝膠法、化學氣相沉積法等。無機膜具有優良的熱穩定性、化學穩定性和機械性能。

超濾膜分離是一種物理的分子篩分過程，所以它具有分離物無相際間變化，無質變等優點，特別適合保持風味和熱敏性物質處理。選擇超濾膜性能的優劣，主要取決於膜材料和成膜工藝條件，其中，膜材料是決定膜性能的主要參數。

⑶ 超濾膜有哪幾種材料啊哪種材料最好

1、PAN(聚丙烯腈)超濾膜：
PAN(聚丙烯腈)超濾膜，親水性材料，透水性能好，具有良好的耐光和耐氣侯性，截留分子量穩定，耐酸鹼程度適中(PH2-10)，尤其適用於水中有機物含量低，水質較好的場合，截留分子量10萬。
2、PVC(聚氯乙烯)超濾膜：
PVC材料即聚氯乙烯，它是世界上產量較大的塑料產品之一，價格便宜，應用廣泛，聚氯乙烯樹脂為白色或淺黃色粉末。根據不同的用途可以加入不同的添加劑，聚氯乙烯塑料可呈現不同的物理性能和力學性能。在聚氯乙烯樹脂中加入適量的增塑劑，可製成多種硬質、軟質和透明製品。
PVC材料由於其化學穩定性高， 耐強酸、耐強鹼、使用壽命長的獨特性能，因此在超濾膜的生產中，PVC也被作為製造超濾膜絲的優質原材料，PVC在生產時會加入穩定劑，穩定劑有無毒和有毒之分，也正是影響成品超濾膜絲安全與否的關鍵所在，只有加入了鉛鹽之類有毒的穩定劑，才會對其產生隱患,但PVC在生產製造超濾膜時，其有毒穩定劑的使用量幾乎為零，方可確保PVC(聚氯乙烯)超濾膜的安全性。現凈水市場，PVC(聚氯乙烯)超濾膜得到了很好的應用就足可以說明這一點。
3、PES(聚醚碸)超濾膜：
PES具有較強的熱穩定性和抗氧化性，適用於超濾膜的制備。PES(聚醚碸)超濾膜具有良好的化學穩定性和熱穩定性等特點，可有效去除蛋白質等物質，並且使用壽命長。適用於污廢水處理、市政給水凈化處理、乳清蛋白和乳清分離蛋白的分離和濃縮以及食品、醫葯加工等領域。
4、PP(聚丙烯)超濾膜：
PP(聚丙烯)超濾膜是超濾膜的一種。它是超濾技術中先進的一種技術。中空纖維外徑:450-460μm，內徑:350-360μm，管壁厚50μm，是屬熱相拉伸膜。截留分子量5-10萬。原水在中空纖維外側或內腔加壓流動，分別構成外壓式與內壓式。超濾是動態過濾過程，被截留物質可隨濃縮排除，抗污性中等，可長期連續運行。聚丙稀超濾膜是高分子分離膜之一。
PP(聚丙烯)超濾膜技術是一種廣泛用於水的凈化，溶液分離、濃縮，以及從廢水中提取有用物質，廢水凈化再利用領域的高新技術。特點是使用過程簡單，不需加熱，能源節約，低壓運行，裝置佔地面積小。
5、PS(聚碸)超濾膜：
PS(聚碸)超濾膜，具有良好的化學穩定性,耐酸鹼性能優良(PH2-13),透水性能較好,強度在有機高分子材料製成的膜中較高,(爆破壓力>0.6Mpa)，使用壽命長，正常使用在2年以上。聚碸外壓式中空纖維超濾膜(截留分子量6000-20000)，尤其適用於特種行業(如生化、醫葯、化工等)的濃縮、分離、提純，截留性能穩定。
6、PVDF(聚偏氟乙烯)超濾膜：
PVDF(聚偏氟乙烯)超濾膜，它是利用自動連續制膜機將聚偏氟乙烯樹脂和溶劑、致孔添加劑構成的鑄膜液，經相轉化法制備而成。
該種濾芯具有良好的耐熱性和化學穩定性，能耐受小於138℃的高壓蒸汽消毒;能耐受強酸、脂肪族、芳香族以及酮、醚等多種有機、無機溶劑。孔形呈圓形及橢圓形，正反面孔型孔徑一致，孔徑范圍分布窄。該膜有較強的負靜電性及疏水性，是一種能夠用於液體除菌、除微粒又可應用於氣體除濕、除塵、除菌過濾的新型精密過濾介質，是食品工業、醫葯工業、生物工程下游產品分離用的較理想材料。

⑷ 超濾膜有哪幾種材質，哪幾種規格的啊請知道的朋友告訴我一下，謝謝。

超濾膜的材質：

PAN材質：

PAN是較早應用的一種膜材料，本身為種親水性材料，易於版成膜。但強度低，脆性權大，耐酸鹼程度較弱，但制膜成本低。

應用於凈水過濾，尤其是家用凈水器。

PVC材質

強度和伸長率比PAN好，不易斷絲，材料來源廣泛，價格低廉。缺點是非親水性材料，需親水改性才能製成性能優良的超濾膜。

應用於凈水過濾，工業水處理。

PS材質

具有良好的化學穩定性,耐酸鹼性好，透水性能較好,強度比較好，耐高溫，生物融合好，但原料價格很較高，可做很低的截留分子量的超濾膜。

適合特殊物料分離，濃縮提純以及耐高溫的特殊應用。

PVDF材質

此種材質最大特點是，伸長率極高，不易斷絲。耐酸鹼性很好，抗污染性強，耐化學清洗及耐高濃度的余氯溶液。其缺點是材料成本很高，過濾精度低，表面強度低。

適合工業廢水處理的應用。

PP材質

材料價格低，制膜過程環保，低耗，成本低，耐酸鹼性很好，耐有機溶劑。通常採用拉伸法生產，達到微濾級，過濾精度低，容易受污染，不易反洗恢復，強拉伸強度高，膜面積大。

應用於凈水過濾，污水處理。

⑸ 如何用蛋白濃縮管

選擇合適的超濾管，主要考慮MWCO和濃縮體積，最常見的是Ultra-15（10kD）。

通常應截留分子量不應大於目的蛋白分子量的1/3，比如目的蛋白分子量為35kDa，就可以選擇10kDa截留分子量的超濾管。若目的蛋白分子量為10kD左右，則可以用截留分子量3kD的超濾管。認真閱讀使用說明書，注意超濾膜對各種化學物質的耐受程度有所不同。

新買來的超濾是乾燥的，使用前加入MilliQ水，水量完全過膜，冰浴或冰箱里預冷幾分鍾。然後將水倒出，即可加入蛋白液，加入的多少，以不超過管頂的白線為准。操作要輕，加入蛋白液前，超濾管需要插在冰上預冷。

(5)蛋白復性超濾膜選擇擴展閱讀：

超濾濃縮離心管，最新推出專利產品Hydrosart膜2K型，具有極低的蛋白吸附特性，高流速、高通量，是免疫球蛋白濃縮和脫鹽的理想用膜。

備有四種材質的超濾膜：聚醚碸、三醋酸纖維素、再生纖維素和Hydrosart，可根據不同要求靈活選用；兩種回收濃縮液的方法：既可用吸管直接吸取並回收，又可將離心管放入離心機反甩，將濃縮液甩入回收帽中，加蓋保存。這兩種方法都可使濃縮液達到近乎完全回收；

⑹ 水處理中超濾膜是什麼有哪些特點呢

超濾膜是什麼？

超濾（UF）基本上是按分子量大小進行分離的壓力驅動膜過程。超濾膜的孔徑一般在—100nm之間，能夠截留分子量在300—500,000道爾頓的物質，包括多糖、生物分子、聚合物和膠體物質等。大多數超濾膜所標稱的切割分子量一般定義為膜具有90%以上截留率的最小分子量。

超濾膜具有哪些特點？

1. 親水性膜絲，通量大

超濾膜通過降低膜表面張力，大幅改善了膜的親水性，使水通量大幅增加，膜表面塗覆牢度強，衰減慢，經過相對高溫的水洗和鹼洗不易脫落，膜絲抗污染能力提高，耐化學腐蝕性增強。

2. 過濾精度高

超濾膜絲空隙分布均勻，膜孔數量繁多，結構穩定，過濾精度高達0.01微米，徹底濾除原水中的細菌、病毒、膠體、鐵銹等各種雜質，出水穩定，水質可達國家飲用水標准，真正實現優質凈化水效果。

3. 截留高，抗污染性強

超濾膜的膜絲分布狹窄，且微孔形狀呈倒喇叭狀，起穩定截留作用的表皮層孔徑小，支撐層孔徑大，污染物不能進入到支撐層，避免不可恢復的堵塞，使膜絲抗污染性強，在原水水質波動頻繁，水質較為惡劣的條件下運行仍能保證良好的過濾效果。

4. 膜絲強度高

超濾膜膜絲擁有的機械強度大，每一根超濾膜絲在各種復雜的工況條件下運行穩定，不易出現斷絲，保證超濾出水水質優良。

5. 易清洗，易恢復，使用壽命長

膜公司獨特的制膜工藝，使超濾膜膜絲內外壁平整光滑，具有永久親水性的特質，從而使超濾膜在過濾介質中：膠體、油、蛋白質與污染物質在膜的表面聚結成球狀，這種聚結物很容易從膜表面脫離，通過簡單的反洗就可以清洗干凈，不易污堵，可有效減少化學清洗頻率，延長超濾膜使用壽命。

⑺ 選擇分離60KDa 的蛋白選擇什麼種類的超濾膜想讓蛋白留在濃縮液里

那就是濃縮，如果要提高回收率用10K的超濾膜

⑻ 利用超濾處理蛋白質溶液時,通常選擇親水性膜材料,其機理是什麼

首先，蛋白質、核酸等生物分子通常能溶於水，不兼容有機溶劑

如果用疏水內性的膜，首先容水是不能通過膜的，如果樣品還有水，就會在膜的表面形成一層水膜，不能正常過濾或超濾；因此採用親水性的膜材料。

當然並不是所有親水性膜都可以用作超濾膜，這個和膜的化學兼容性和生物吸附性能有關。

PALL公司是目前做超濾系統和超濾膜世界上最大的公司，如有購買意向，可聯系PALL公司。

⑼ 超濾膜

國內自20世紀七十年代開始UF膜和膜過程的研究與開發，目前製造廠商多達一百多家，是我國膜產業中企業數、產品種類最多，產量最大，能與國外產品抗衡的領域。
超濾屬於壓力驅動膜過程，超濾膜平均孔徑在1-50nm之間，可以分離溶液中的大分子、膠體、蛋白質、微粒等。材質主要為聚碸（PSu）、聚丙烯腈（PAN）、聚醚碸（PES）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氯乙烯（PVC）等。
據不完全統計，UF/MF的應用實施例多達1,500餘種。在國外主要應用於飲用水處理，國內則主要用於工業領域的廢水處理、回用，作為反滲透的前處理已被認同。近年來，通過自主創新和引進消化吸收，國內企業推出了不少優秀的超濾膜新技術、新產品。國內具有代表性的企業主要有天津膜天膜、海南立升、大連歐科、和廣州超禹。
打字不易，如滿意，望採納。