提高了PES空心纤维超膜的蛋白质去除性能,具有海绵状结构
Huyang Zhao1,2, Ting He1,2, Shuang Yao1,2
1State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, College of Chemical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 210009, China.
Polymers
|May 11, 2024
概括
研究人员使用添加剂开发出聚硫 (PES) 超膜. 最好的膜显示牛血清白蛋白 (BSA) 和酶 (LYS) 的高分离率,具有出色的抗污染特性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 分离科学 分离科学
背景情况:
- 聚硫 (PES) 膜被广泛使用,但可能会受到污染和有限的选择性影响.
- 像聚乙烯 (PVP) 和聚乙烯糖醇 (PEG) 这样的水友添加剂可以改变膜表面的特性.
- 优化膜的组成和结构对于有效的蛋白质分离至关重要.
研究的目的:
- 准备和描述使用PVP和PEG的PES的新型空心纤维超膜.
- 为了研究旋转溶液组成对膜形态和性能的影响.
- 为了评估蛋白质分离的效率,防腐性质和开发膜的稳定性.
主要方法:
- 通过非溶剂诱导相分离 (NIPS) 使用聚乙硫 (PES),聚乙烯 (PVP) k30,聚乙烯甘400 (PEG 400) 和二甲基 (DMAc) 制造空腔纤维膜.
- 膜特征包括扫描电子显微镜 (SEM),富里埃变换红外光谱 (FTIR),泽塔电位测量和光过.
- 用单个和混合蛋白质溶液 (牛血清白蛋白和酶),分子量切断和静态蛋白质吸附试验来评估分离性能.
主要成果:
- 膜形态受到旋转溶液组成的显著影响,完整的海绵状结构产生了最高的分离因子 (11).
- 优化的PES膜表现出牛血清白蛋白 (BSA) (93%在pH4保持) 和酶 (LYS) (23%在pH4保持) 的优异分离.
- 膜表现出极少的静态蛋白质吸附 (48 mg/cm2) 和优越的抗腐蚀性能,在广泛的pH范围 (1-13) 中具有显著的稳定性.
结论:
- 可以有效地制造PES含有含水性添加剂的空心纤维膜,用于蛋白质分离.
- 具有海绵状结构的开发膜具有高选择性和低污染,使其适合BSA和LYS分离.
- 膜的广泛的pH稳定性和抗污染特性证实了其对工业蛋白质超应用的潜力.
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