[發明專利]一種正滲透膜材料的制備方法

有效

• 申請號: 202010412024.3
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN112058097B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 吳一凡;張峰;趙小娟;劉小穩;李榮臣
• 申請（專利權）人: 山東水發環境科技有限公司
• 主分類號: B01D71/06
• 分類號: B01D71/06;B01D61/00;B01D67/00;B01D69/02;B01D69/12
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 陳娟

1.一種正滲透膜材料的制備方法，其特征在于，該材料是由4層機構組成，所述4層結構為基膜、多巴胺軟墊層、含水通道蛋白的磷脂雙分子層和高分子保護層；

具體包括以下步驟：

（1）基膜的制備：

a.鑄膜液：將18 g的PS、PLA 或 PAN固體溶于81 g的N,N-二甲基乙酰胺 DMAC溶液中，加入6 g的PEG-400，將配置好的鑄膜液置于70 ℃條件下恒溫攪拌24 h后，于40 ℃條件下靜置脫泡24 h以確保鑄膜液均勻分散并將氣泡排除，脫泡后的鑄膜液放置于室溫備用；

b.刮膜：將室溫下的鑄膜液傾倒于已預處理的無紡布，用刮刀將鑄膜液刮制成110 μm厚的平板膜，預蒸發30 s后，立即投入凝膠水浴中成膜，使用之前至少浸泡24 h，在此期間對凝膠水浴多次更換去離子水；

（2）軟墊層的制備：多巴胺軟墊層制備：將刮制好的基膜超濾膜浸于2 g/L的左旋多巴-Tris緩沖溶液中，30 ℃條件下恒溫振蕩15 h，得到的多巴胺改性膜用無水乙醇和去離子水反復振蕩清洗表面附著的殘留多巴胺，并置于超純水中浸泡備用；

（3）含水通道蛋白磷脂雙層膜的制備:

a.囊泡的制備：將1 mg/ml的DOPE儲備溶液取出并放至室溫，準確移取4-8mL的DOPE磷脂溶液轉入25 ml的圓底燒瓶中，用高純N2緩慢均勻的吹干燒瓶內的DOPE磷脂溶液，然后將燒瓶真空干燥4 h，向干燥后的附有DOPE磷脂層的燒瓶內加入10mL的PBS2緩沖溶液，DOPE樣品在超聲振蕩器中超聲10 min，隨后在vortex漩渦振蕩器上震蕩10 min；

b.冷凍-溶解循環：首先將存在磷脂薄層的燒瓶浸入液氮瓶中冷凍15 min，隨后在恒溫水浴中在45 ℃條件下恒溫15 min至冷凍液體完全溶化，重復循環此操作5次,冷凍-溶解循環后的磷脂溶液經過11次100 nm的聚碳酸酯濾膜的擠壓過濾，得到最后濃度為0.10 mg/ml和尺寸100 nm的囊泡體系，樣品在4 ℃下冷藏條件下保存備用；

c.DOPE/DOTAP混合脂囊泡的制備：將DOTAP儲備磷脂溶液與DOPE儲備磷脂溶液按比例混合后重復上述步驟便獲得了DOPE/DOTAP混合脂的囊泡體系，最后囊泡濃度為0.10 mg/ml和尺寸100 nm；

d.囊泡中水通道蛋白的引入:向制備好的DOPE, DOPE/DOTAP兩種囊泡體系中引入一定量的AqpZ的水通道蛋白儲備溶液，得磷脂蛋白溶液，向混合均勻的磷脂蛋白溶液中加入質量濃度為1%的n-辛基-β-D-吡喃葡萄糖苷OG，然后將其轉移至預處理的滲析袋中滲析，將裝有脂蛋白溶液的滲析袋浸泡在PBS2的緩沖溶液中滲析3天，期間每天對緩沖溶液進行更換；滲析完成后，將脂蛋白溶液重新經過11次100 nm聚碳酸酯濾膜的擠壓過濾，得到含有水通道蛋白的囊泡體系；

g.共價結合的磷脂復合膜的制備:將多巴胺改性的基膜裁剪成合適大小置于反應容器中，準確量取10 ml的EDC儲備液于反應器內，浸沒基膜活化反應30 min后加入10 ml的S-NHS儲備液和0.2mg的含有水通道蛋白的囊泡體系,得到共價結合的含水通道蛋白的磷脂雙層膜；

（4）高分子保護層的制備：在磷脂雙層膜表面沉積相反電荷的高分子，先沉積PAH/PSS/PAH/PSS，再沉積PAH/PSS/PEI/PSS，調整高分子在膜表面的堆積層數，在磷脂雙層膜表面沉積疏松的高分子保護層。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述PBS2緩沖溶液的配制方法：準確稱量8.7660 g的NaCl固體、0.2177 g的KH2PO4固體和1.9170 g的K2HPO4·3H2O固體轉入1000 ml大燒杯中，加入約900 ml超純水，不斷攪拌過程中使其溶解，用校準后的pH計標定溶液pH，通過逐滴加入0.1 mol/L的HCl和0.1 mol/L NaOH溶液調節溶液pH至7.5，將標定完成的溶液轉移至1000 ml的容量瓶中定容至刻度，得到10 mmol/L的PBS2緩沖溶液，密封保存備用。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所述DOTAP儲備磷脂溶液與DOPE儲備磷脂溶液的質量比為4：1。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所述AqpZ：DOPE或DOPE/DOTAP的質量比為1：100。