仿生膜制造技术

一种制备仿生膜的方法，所述方法包含：将包含具有第一聚电解质和如水通道蛋白的跨膜蛋白的第一混合物沉积在载体(support)表面上；在沉积在所述载体表面上的所述第一混合物上沉积包含第二聚电解质和交联剂的第二混合物，其中所述第二聚电解质的电荷与所述第一聚电解质上的电荷相反；并将所述第二聚电解质与所述交联剂交联以获得所述仿生膜。一种通过所述方法制备的仿生膜和所述仿生膜在纳米过滤中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】仿生膜与相关申请的交叉引用本申请要求于2015年8月14日提交的新加坡专利申请号10201506438Q的优先权权益，其内容通过引用整体并入本文，用于所有目的。
涉及仿生膜的各种实施例和制备所述仿生膜的方法。
技术介绍
水是生命中最重要的组成部分。面对世界许多地区缺乏淡水的问题，水净化已成为一个有前景的行业，应用了各种技术，如多效蒸馏(MED)、多级闪蒸(MSF)和反渗透(RO)膜海水淡化。在所述各种技术中，仿生膜海水淡化已被认为是未来最有前途的技术。正如过去二十年所研究的那样，生物膜已经发展成为通过跨膜蛋白，如水通道蛋白(Aqp)穿过渗透压梯度的水传输的最有效方式。所述水通道蛋白通常结合在磷脂细胞膜中，其中水通过蛋白质通道而离子被截留。每水通道蛋白每秒可渗透多达300亿个水分子并且已经达到99％以上的离子截留。摩尔比为2000：1的脂质/水通道蛋白组成的仿生膜估计可以获得960L/m2h的水渗透率，其水渗透率比现有技术的膜的水渗透率高两个数量级以上。在过去几年中，水通道蛋白掺入的蛋白脂质体和水通道蛋白掺入的蛋白聚合物体已经被深入研究和研制以固定在多孔衬底中，并且使用多种策略制造了基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备仿生膜的方法，所述方法包含a)将包含具有电荷的第一聚电解质和跨膜蛋白的第一混合物沉积在载体表面上；b)在沉积在所述载体表面上的所述第一混合物上沉积包含第二聚电解质和交联剂的第二混合物，所述第二聚电解质的电荷与所述第一聚电解质上的电荷相反；和c)将所述第二聚电解质与所述交联剂交联以获得所述仿生膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.14 SG 10201506438Q1.一种制备仿生膜的方法，所述方法包含a)将包含具有电荷的第一聚电解质和跨膜蛋白的第一混合物沉积在载体表面上；b)在沉积在所述载体表面上的所述第一混合物上沉积包含第二聚电解质和交联剂的第二混合物，所述第二聚电解质的电荷与所述第一聚电解质上的电荷相反；和c)将所述第二聚电解质与所述交联剂交联以获得所述仿生膜。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述跨膜蛋白包含水通道蛋白。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述水通道蛋白是AqpZ。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述跨膜蛋白用表面活性剂保护。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述表面活性剂选自由正辛基-β-D-葡萄糖苷、正辛酰蔗糖、正壬酰蔗糖、正癸酰蔗糖、正十一酰蔗糖、正十二酰蔗糖、正庚基-β-D-葡萄糖苷、正庚基-β-D-麦芽糖苷、正庚基-β-D-吡喃麦芽糖苷、正庚基-β-D-吡喃葡萄糖苷、正庚基-β-D-硫代葡萄糖苷、正庚基-β-D-硫代麦芽糖苷、正庚基-β-D-硫代吡喃麦芽糖苷、正庚基-β-D-硫代吡喃葡萄糖苷、正辛基-β-D-麦芽糖苷、正辛基-β-D-吡喃麦芽糖苷、正辛基-β-D-吡喃葡萄糖苷、正辛基-β-D-硫代葡萄糖苷、正辛基-β-D-硫代麦芽糖苷、正辛基-β-D-硫代吡喃麦芽糖苷、正辛基-β-D-硫代吡喃葡萄糖苷、正壬基-β-D-葡萄糖苷、正壬基-β-D-麦芽糖苷、正壬基-β-D-吡喃麦芽糖苷、正壬基-β-D-吡喃葡萄糖苷、正壬基-β-D-硫代葡萄糖苷、正壬基-β-D-硫代麦芽糖苷、正壬基-β-D-硫代吡喃麦芽糖苷，正壬基-β-D-硫代吡喃葡萄糖苷、正癸基-β-D-葡萄糖苷、正癸基-β-D-麦芽糖苷、正癸基-β-D-吡喃麦芽糖苷、正癸基-β-D-吡喃葡萄糖苷、正癸基-β-硫代葡萄糖苷、正癸基-β-D-硫代麦芽糖苷，正癸基-β-D-硫代吡喃麦芽糖苷、正癸基-β-D-硫代吡喃葡萄糖苷、正十一烷基-β-D-葡萄糖苷、正十一烷基-β-D-麦芽糖苷、正十一烷基-β-D-吡喃麦芽糖苷、正十一烷基-β-D-吡喃葡萄糖苷、正十一烷基-β-D-硫代葡萄糖苷、正十一烷基-β-D-硫代麦芽糖苷、正十一烷基-β-D-硫代吡喃麦芽糖苷、正十一烷基-β-D-硫代吡喃葡萄糖苷、正十二烷基-β-D-葡萄糖苷、正十二烷基-β-D-麦芽糖苷、正十二烷基-β-D-吡喃麦芽糖苷、正十二烷基-β-D-吡喃葡萄糖苷、正十二烷基-β-D-硫代葡萄糖苷、正十二烷基-β-D-硫代麦芽糖苷、正十二烷基-β-D-硫代吡喃麦芽糖苷、正十二烷基-β-D-硫代吡喃葡萄糖苷和其任意组合组成的组。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中所述表面活性剂是正辛基-β-D-葡萄糖苷。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述载体包含选自由聚丙烯腈(PAN)、聚砜(PSF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯、其共聚物和其组合组成的组的聚合物。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述载体包含聚丙烯腈。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中在使所述第一混合物沉积在其上之前，所述载体表面具有电荷。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述电荷是负电荷。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述载体是膜。12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述第一聚电解质和所述第二聚电解质独立地为(i)聚阴离子，选自由聚(乙烯基磺酸)、聚(苯乙烯磺酸)、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚(马来酸)、聚(衣康酸)、硫酸化聚(乙烯醇)、聚(乙烯基磺酸)、聚(丙烯酸-共-马来酸)、聚(苯乙烯磺酸-共-马来酸)、聚(乙烯-共-丙烯酸)、聚(磷酸)、聚(硅酸)、锂皂石、膨润土、海藻酸、果胶酸、黄原胶、阿拉伯胶、硫酸葡聚糖、羧甲基葡聚糖、羧甲基纤维素、硫酸纤维素、黄原酸纤维素、硫酸淀粉、磷酸淀粉、木质素磺酸盐、聚半乳糖醛酸、聚多糖酸、聚古罗糖醛酸(polyguluronicacid)、聚甘露糖醛酸、硫酸软骨素、肝素、硫酸乙酰肝素、透明质酸、硫酸皮肤素、硫酸角质素；聚-(L)-谷氨酸、聚-(L)-天冬氨酸、酸性明胶(A型明胶)、淀粉、直链淀粉、支链淀粉、纤维素、瓜尔豆、瓜尔豆胶、普鲁兰(pullulan)、葡聚糖、具有以下官能团的几丁质或壳聚糖衍生物：羧甲基、羧乙基、羧丙基、2-羧乙烯基、2-羟基-3-羧丙基、1,3-二羧基异丙基、磺甲基、2-磺乙基、3-磺丙基、4-磺丁基、5-磺戊基、2-羟基-3-磺丙基、2,2-二磺乙基、2-羧基-2-磺乙基、马来酸酯、琥珀酸酯、邻苯二甲酸酯、戊二酸酯、芳香族和脂肪族二羧酸酯、黄原酸酯、硫酸酯、磷酸酯、2,3-二羧基、N,N-二(磷酸根合甲基)氨基乙基、N-烷基-N-磷酸根合甲基氨基乙基、其盐和其组合组成的组，或(ii)聚阳离子，选自由聚烯丙胺、聚(苯胺)；聚(吡咯)；聚(亚烷基亚胺)；聚-(4-乙烯基吡啶)；聚(乙烯胺)；聚(2-乙烯基吡啶)、聚(2-甲基-5-乙烯基吡啶)、聚(4-乙烯基-N-C1-C18-烷基吡啶盐)、聚(2-乙烯基-N-C1-C18-烷基吡啶盐)、氨基乙酰化聚乙烯醇；聚-(L)-赖氨酸、聚-(L)-精氨酸、聚(鸟氨酸)、碱性明胶(B型明胶)、具有以下官能团的几丁质或壳聚糖衍生物：2-氨基乙基、3-氨基丙基、2-二甲基氨乙基、2-二乙基氨乙基、2-二异丙基氨乙基、2-二丁基氨乙基、3...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓，沈文明，王蓉，
申请(专利权)人：南洋理工大学，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG