本發明專利技術提供一種除病毒用聚醚砜多孔膜及其制備方法，所述除病毒用聚醚砜多孔膜沿厚度方向上，依次包括外層區域和內層區域，其中，所述外層區域的平均孔徑為10～20nm，所述外層區域的厚度為20～50μm，所述內層區域的平均孔徑為5～10μm，所述內層區域的厚度為60～150μm；所述除病毒用聚醚砜多孔膜通過至少包括以下過程的方法制得：以聚醚砜為原料，在水溶性稀釋劑和親水性添加劑的作用下，得到所述除病毒用聚醚砜多孔膜；其中，所述水溶性稀釋劑包括碳酸乙烯酯和聚乙二醇。該除病毒用聚醚砜多孔膜具有較高的病毒去除率和蛋白質透過率。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于膜材料，具體涉及一種除病毒用聚醚砜多孔膜及其制備方法。
技術介紹
1、近年來，生物類醫藥制品由于具有治療效果高且副作用少而被廣泛利用。在制造工序中需要對含有抗體等生物大分子的流體進行分離純化，以除去流體中含有的各種病毒。目前膜分離法是流體中去除病毒的最常用方式，這是因為膜分離技術分離效率高，能耗低，且能夠在常溫下進行，既能高效截留各種病毒，又不會使蛋白質失活，從而能夠高效回收各種生物大分子。聚醚砜以其優異的生物相容性，良好的機械性能以及較好的親水性等優點，成為除病毒膜材料的首選，目前市場上60％以上除病毒膜產品均選用聚醚砜為膜材料。為了獲得更大的經濟效益，需要使生物醫藥制品(膜)在過濾去除病毒的分離純化過程中，最大限度地去除病毒同時盡可能多的透過蛋白質。最小的病毒顆粒為細小病毒，僅18-24nm大小，而抗體等蛋白質的大小為10nm左右，因此用于分離蛋白質與病毒的膜的孔徑大小需要均勻分布在10-20nm之間，才能最大限度地去除病毒同時盡可能多地透過蛋白質。
2、美國專利us20200238221a1制備了一種主要應用于過濾病毒、蛋白質或大分子的膜，該膜具有較高的蛋白質通量，使用壽命較長，但平均孔徑較大，只能截留粒徑為幾百納米的大顆粒物質，無法截留粒徑為20nm的細小病毒。
3、中國專利cn202310435896.5使用揮發性不良溶劑，采用多相誘導相分離制備了具有致密皮層的高通量高截留非對稱聚醚砜超濾膜，能夠確保除去病毒，但是對牛血清蛋白(bsa)截留率96％以上，難以保證蛋白質收率。
4、為了同時滿足高病毒截留和高蛋白透過的要求，中國專利cn1759924b公開了一種由不同聚合物溶液共澆鑄而成的多層復合超濾膜，這樣復合形成的膜結構能夠同時滿足對病毒的高截留性和對蛋白的高透過性，但由于該膜是一種復合膜，不同聚合物存在相容性不好的問題，導致兩層間容易剝離而損壞，這容易降低濾膜的壽命。
5、中國專利cn202211637916.9在低溫高濕度環境進行預分相形成小孔表面，再在含滲透添加劑(優選六氟異丙醇或三氟乙醇)的固化液中進行固化，形成小梯度連續變化的不對稱多孔膜結構，該結構不需要復合，由一種鑄膜液一體。但其形成的膜結構梯度變化較小，在實際過濾過程中容易被聚集的蛋白質團污染堵塞，降低蛋白質的滲透通量及濾膜的壽命，并且在制備過程中使用的固化液中所含的含氟滲透添加劑對人體和環境有危害。
6、因此，如何簡單實用的制備一種聚醚砜膜，能夠同時提高病毒去除率與蛋白質透過率，是一項亟待解決的問題。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種除病毒用聚醚砜多孔膜及其制備方法，該除病毒用聚醚砜多孔膜具有較高的病毒去除率和蛋白質透過率。
2、本專利技術提供一種除病毒用聚醚砜多孔膜，所述除病毒用聚醚砜多孔膜沿厚度方向上，依次包括外層區域和內層區域，其中，所述外層區域的平均孔徑為10～20nm，所述外層區域的厚度為20～50μm，所述內層區域的平均孔徑為5～10μm，所述內層區域的厚度為60～150μm；所述除病毒用聚醚砜多孔膜通過至少包括以下過程的方法制得：以聚醚砜為原料，在水溶性稀釋劑和親水性添加劑的作用下，得到所述除病毒用聚醚砜多孔膜；其中，所述水溶性稀釋劑包括碳酸乙烯酯和聚乙二醇400。
3、可選地，所述除病毒用聚醚砜多孔膜的拉伸強度為3～8mpa。
4、可選地，所述除病毒用聚醚砜多孔膜的牛血清蛋白透過率不低于95％。
5、可選地，所述除病毒用聚醚砜多孔膜對膠體金粒子去除率不低于4，其中所述膠體金離子的粒徑為18～22nm。
6、本專利技術提供一種如上所述的除病毒用聚醚砜多孔膜的制備方法，包括：步驟1：將包含聚醚砜粉料、水溶性稀釋劑、親水性添加劑的混合物料于180～200℃下進行熔融處理，得到鑄膜液；所述水溶性稀釋劑包括碳酸乙烯酯和聚乙二醇400；步驟2：將所述鑄膜液刮涂于鋼板的表面上，得到位于所述鋼板的表面的初生態膜；所述鋼板的溫度為160～200℃；步驟3：將所述初生態膜和所述鋼板浸入0～10℃的冰水中進行固化處理，使所述初生態膜從所述鋼板上剝離下來，得到初始膜；步驟4：將所述初始膜進行水洗處理，然后置于含有na2s2o8的水溶液中，再于80～100℃下浸泡4～8h，得到中間膜；步驟5：將所述中間膜進行水洗處理后，得到所述除病毒用聚醚砜多孔膜。
7、可選地，基于100質量份的所述混合物料，所述聚醚砜粉料的質量份為12～18，優選13～16；所述水溶性稀釋劑的質量份為70～82，優選74～79；所述親水性添加劑的質量份為6～12，優選8～10。
8、可選地，基于100質量份的所述水溶性稀釋劑，所述碳酸乙酸酯的質量份為70～90，優選75～85。
9、可選地，所述親水性添加劑包括聚乙烯吡咯烷酮k17、聚乙烯吡咯烷酮k30、聚乙烯吡咯烷酮k90中的一種或多種；優選聚乙烯吡咯烷酮k17。
10、可選地，步驟2之前，還包括：將所述鑄膜液進行脫泡處理。
11、可選地，步驟2中，所述將所述鑄膜液刮涂于鋼板的表面上，得到位于所述鋼板的表面的初生態膜；所述鋼板的溫度為160～200℃，包括：于160～200℃下，將所述鑄膜液刮涂于鋼板的表面上，形成厚度80～200μm，優選100～150μm的刮涂鑄膜液層，得到位于所述鋼板的表面的初生態膜。
12、本專利技術的實施，至少具有以下有益效果：
13、本專利技術提供一種除病毒用聚醚砜多孔膜及其制備方法，該除病毒用聚醚砜多孔膜沿厚度方向上，依次包括外層區域(緊密堆積樹枝狀納米孔結構或樹枝狀孔結構)和內層區域(疏松蟻穴狀孔結構或蟻穴狀孔結構)，外層區域的平均孔徑為10～20nm，內層區域的平均孔徑為5～10μm，由于外層區域的孔徑為納米級孔徑，內層區域的孔徑為微米級孔徑，兩個區域的孔徑相差較低，在內層區域和外層區域的內外層過渡處，孔徑迅速由大變小，變化明顯，形成內外側過渡處的突變結構，其中外層區域(樹枝狀孔結構)具有高通透性，內層區域(蟻穴狀孔結構)兼具高孔隙率、高通透性的特點，這樣的突變結構既能保證多孔膜具有更高的通量，還能夠提高其對病毒的截留率，保證病毒的高效去除，以及具有較高的蛋白質透過率。
本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種除病毒用聚醚砜多孔膜，其特征在于，所述除病毒用聚醚砜多孔膜沿厚度方向上，依次包括外層區域和內層區域，其中，所述外層區域的平均孔徑為10～20nm，所述外層區域的厚度為20～50μm，所述內層區域的平均孔徑為5～10μm，所述內層區域的厚度為60～150μm；
2.根據權利要求1所述的除病毒用聚醚砜多孔膜，其特征在于，所述除病毒用聚醚砜多孔膜的拉伸強度為3～8MPa。
3.根據權利要求1或2所述的除病毒用聚醚砜多孔膜，其特征在于，所述除病毒用聚醚砜多孔膜的牛血清蛋白透過率不低于95％。
4.根據權利要求1-3任一項所述的除病毒用聚醚砜多孔膜，其特征在于，所述除病毒用聚醚砜多孔膜對膠體金粒子去除率不低于4，其中所述膠體金離子的粒徑為18～22nm。
5.一種權利要求1～4中任一項所述的除病毒用聚醚砜多孔膜的制備方法，其特征在于，包括：
6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，基于100質量份的所述混合物料，所述聚醚砜粉料的質量份為12～18，優選13～16；所述水溶性稀釋劑的質量份為76～86，優選78～84；所述親水性添加劑的質量份為1～6，優選2～4。
7.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，基于100質量份的所述水溶性稀釋劑，所述碳酸乙酸酯的質量份為70～90，優選75～85。
8.根據權利要求5-7任一項所述的制備方法，其特征在于，所述親水性添加劑包括聚乙烯吡咯烷酮K17、聚乙烯吡咯烷酮K30、聚乙烯吡咯烷酮K90中的一種或多種；優選聚乙烯吡咯烷酮K17。
9.根據權利要求5-8任一項所述的制備方法，其特征在于，所述聚乙二醇包括聚乙二醇400。
10.根據權利要求5-9任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟2中，所述將所述鑄膜液刮涂于鋼板的表面上，得到位于所述鋼板的表面的初生態膜；所述鋼板的溫度為160～200℃，包括：
...
【技術特征摘要】
1.一種除病毒用聚醚砜多孔膜，其特征在于，所述除病毒用聚醚砜多孔膜沿厚度方向上，依次包括外層區域和內層區域，其中，所述外層區域的平均孔徑為10～20nm，所述外層區域的厚度為20～50μm，所述內層區域的平均孔徑為5～10μm，所述內層區域的厚度為60～150μm；
2.根據權利要求1所述的除病毒用聚醚砜多孔膜，其特征在于，所述除病毒用聚醚砜多孔膜的拉伸強度為3～8mpa。
3.根據權利要求1或2所述的除病毒用聚醚砜多孔膜，其特征在于，所述除病毒用聚醚砜多孔膜的牛血清蛋白透過率不低于95％。
4.根據權利要求1-3任一項所述的除病毒用聚醚砜多孔膜，其特征在于，所述除病毒用聚醚砜多孔膜對膠體金粒子去除率不低于4，其中所述膠體金離子的粒徑為18～22nm。
5.一種權利要求1～4中任一項所述的除病毒用聚醚砜多孔膜的制備方法，其特征在于，包括：
6.根據權利要求5所述的制備方法...
【專利技術屬性】
技術研發人員：林亞凱，李婷婷，唐元暉，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。