亲和超滤原理

『壹』 利用超滤处理蛋白质溶液时,通常选择亲水性膜材料,其机理是什么

首先，蛋白质、核酸等生物分子通常能溶于水，不兼容有机溶剂

如果用疏水内性的膜，首先容水是不能通过膜的，如果样品还有水，就会在膜的表面形成一层水膜，不能正常过滤或超滤；因此采用亲水性的膜材料。

当然并不是所有亲水性膜都可以用作超滤膜，这个和膜的化学兼容性和生物吸附性能有关。

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『贰』 超滤水和纯净水有什么区别

理论上抄说，纯净水中不袭含除水以外的任何成分，如有机物、无机盐等。纯净水是不导电的。
超滤水是经过超滤工艺过滤的水。超滤是水处理工艺的一种，是利用孔径极微小的过滤膜，在压力下让水通过，水中小于滤膜孔径的颗粒都不能通过。但无机盐和小分子有机物是可以通过的。所以，如果滤膜孔径足够小，超滤水中不应含微生物，可以直接饮用，但仍含有无机盐等小分子物质。

『叁』 常用的蛋白质分离纯化方法有哪几种各自的作用原理是什么

常用的蛋白质纯化方法有离子交换色谱、亲和色谱、电泳、疏水色谱等等

1. 离子交换色谱：蛋白质和氨基酸一样会两性解离，所带电荷决定于溶液pH。pH小于pI时蛋白质带正电，pH大于pI时蛋白质带负电。不同蛋白质等电点的蛋白质在同一个溶液中，表面电荷情况不同。离子交换就是利用不同蛋白质在同一溶液中表面电荷的差异来实现分离的。

2. 亲和色谱：生物大分子有一个特性，某些分子或基因对它们有特异性很强的吸附作用。如镍柱中Ni可以与His标签的蛋白结合，这种只针对一种或一类物质的吸附就是亲和色谱的原理。

3. 电泳：SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，SDS能断裂分子内和分子间氢键，破坏蛋白质的二级和三级结构，强还原剂能使半胱氨酸之间的二硫键断裂，蛋白质在一定浓度的含有强还原剂的SDS溶液中， 与SDS分子按比例结合，形成带负电荷的SDS-蛋白质复合物，这种复合物由于结合大量的SDS，使蛋白质丧失了原有的电荷状态形成仅保持原有分子大小为特征的负离子团块，从而降低或消除了各种蛋白质分子之间天然的电荷差异，由于SDS与蛋白质的结合是按重量成比例的，因此在进行电泳时，蛋白质分子的迁移速度取决于分子大小。

4. 疏水色谱：疏水色谱基于蛋白质表面的疏水区与介质疏水配体间的相互作用，在高浓度盐作用下，蛋白质的疏水区表面上有序排列的水分子通过盐离子的破坏被释放，裸露的疏水区与疏水配体相互作用而被吸附。疏水色谱就是利用样品中各组分在色谱填料上配基相互作用的差异，在洗脱时各组分移动速度不同而达到分离的目的。随着盐离子浓度的降低，疏水作用降低，蛋白质的水化层又形成，蛋白质被解吸附。
   

『肆』 超滤膜与RO膜有什么区别吗

一、过滤精度不同

1、超滤膜的过滤精度为0.01微米，可以去除微生物，胶体，硅藻以及其他引起浑浊的物质。亲水性良好，寿命长，抗污能力强，可以保留有益矿物，主要用于厨房净水器，出水量较大。

2、ro反渗透膜的过滤精度为0.0001微米（万分之一微米），是目前已有的过滤精度最高的滤芯，能够过滤细菌、重金属、有机物、余氯、胶体物等水中有害物质的作用。RO膜的净化水质始终如一，使用寿命长，自动排污，产水量大，饮用安全。

二、孔径不同

1、超滤膜，是一种孔径标准一致，额外孔径规模为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。在膜的一侧施以恰当压力，就能筛出小于孔径的溶质分子，以别离分子量大于500道尔顿(原子质量单位)、粒径大于10纳米的颗粒。

2、ro膜的孔径仅为超滤膜孔径的1/100，所以ro膜可以去除水中的极小的有机分子污染，比如化学有机物、有机农药污染等。而超滤膜则不能。反渗透膜还有软化水质的作用，将硬水转为软水。

三、使用规模不同

1、超滤膜应用于：饮用水处理、生活污水和工业废水处理、其他污水处理，在食品方面主要应用于果汁的浓缩、澄清、啤酒生产和营养成分的提取等；在制药方面主要应用于药物的分离精制、除热原、灭菌等，尤其是在抗生素及维生素的分离提取方面。

2、ro膜应用于：钢铁、电子、医药、电力、石油化工、食品饮料、市政及环保等范畴，在海水及苦咸水淡化，锅炉给水、工业纯水及电子级超纯水制备，饮用纯净水出产，废水处理及特种别离进程中发挥着重要效果。

由此可见，RO膜和超滤膜还是有很大区别的，但随着科技的发展，生活质量的提高，水处理问题也越来越被重视，不管是超滤膜还是ro反渗透膜，在水处理方面，都展现出极大的贡献。

四、工作原理不同

1、超滤膜的工作原理：

超滤膜是一种薄膜分离技术。就是在一定压力下，水在膜面上流动，水与溶解盐在和其他电解质是微小的颗粒，能够渗透超滤膜，而分子量大的颗粒和胶体物质就被超滤膜所阻拦，从而使水中的部分微粒得到分离的技术。适用中等污染度及低硬度水源的水处理需求。

2、反渗透工作原理：

反渗透技术，又称RO膜技术，在压力作用下，水分子透过膜层流动，但是杂质无法透过RO膜，从而实现纯净水与污染杂质的分享。RO膜可将水中的重金属、有机物、细菌、余氯等滤除，而且反渗透膜并不分离溶解氧，因此产出的水是活水，特别适用高污染及高硬度水源的水处理需求。

『伍』 蛋白质层析、超滤常用技术手段

在分离分析特别是蛋白质分离分析中，层析是相当重要、且相当常见的一种技术，其原理较为复杂，对人员的要求相对较高，这里只能做一个相对简单的介绍。
一、 吸附层析
1、 吸附柱层析
吸附柱层析是以固体吸附剂为固定相，以有机溶剂或缓冲液为流动相构成柱的一种层析方法。
2、 薄层层析
薄层层析是以涂布于玻板或涤纶片等载体上的基质为固定相，以液体为流动相的一种层析方法。这种层析方法是把吸附剂等物质涂布于载体上形成薄层，然后按纸层析操作进行展层。
3、 聚酰胺薄膜层析
聚酰胺对极性物质的吸附作用是由于它能和被分离物之间形成氢键。这种氢键的强弱就决定了被分离物与聚酰胺薄膜之间吸附能力的大小。层析时，展层剂与被分离物在聚酰胺膜表面竞争形成氢键。因此选择适当的展层剂使分离在聚酰胺膜表面发生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附的连续过程，就能导致分离物质达到分离目的。
二、 离子交换层析
离子交换层析是在以离子交换剂为固定相，液体为流动相的系统中进行的。离子交换剂是由基质、电荷基团和反离子构成的。离子交换剂与水溶液中离子或离子化合物的反应主要以离子交换方式进行，或借助离子交换剂上电荷基团对溶液中离子或离子化合物的吸附作用进行。`
三、 凝胶过滤
凝胶过滤又叫分子筛层析，其原因是凝胶具有网状结构，小分子物质能进入其内部，而大分子物质却被排除在外部。当一混合溶液通过凝胶过滤层析柱时，溶液中的物质就按不同分子量筛分开了。
四、 亲和层析
亲和层析的原理与众所周知的抗原一抗体、激素一受体和酶一底物等特异性反应的机理相类似，每对反应物之间都有一定的亲和力。正如在酶与底物的反应中，特异的废物(S')才能和一定的酶(E)结合，产生复合物(E－S')一样。在亲和层析中是特异的配体才能和一定的生命大分子之间具有亲和力，并产生复合物。而亲和层析与酶一底物反应不同的是，前者进行反应时，配体(类似底物)是固相存在；后者进行反应时，底物呈液相存在。实质上亲和层析是把具有识别能力的配体L(对酶的配体可以是类似底物、抑制剂或辅基等)以共价键的方式固化到含有活化基团的基质M(如活化琼脂糖等)上，制成亲和吸附剂M－L，或者叫做固相载体。而固化后的配体仍保持束缚特异物质的能力。因此，当把围相载体装人小层析柱(几毫升到几十毫升床体积)后，让欲分离的样品液通过该柱。这时样品中对配体有亲和力的物质S就可借助静电引力、范德瓦尔力，以及结构互补效应等作用吸附到固相载体上，而无亲和力或非特异吸附的物质则被起始缓冲液洗涤出来，并形成了第一个层析峰。然后，恰当地改变起始缓冲 液的PH值、或增加离子强度、或加人抑③剂等因子，即可把物质S从固相载体上解离下来，并形成了第M个层析峰(见图6－2)。显然，通过这一操作程序就可把有效成分与杂质满意地分离开。如果样品液中存在两个以上的物质与固相载体具有亲和力(其大小有差异)时，采用选择性缓冲液进行洗脱，也可以将它们分离开。用过的固相载体经再生处理后，可以重复使用。
上面介绍的亲和层析法亦称特异性配体亲和层析法。除此之外，还有一种亲和层析法叫通用性配体亲和层析法。这两种亲和层析法相比，前者的配体一般为复杂的生命大分子物质(如抗体、受体和酶的类似底物等)，它具有较强的吸附选择性和较大的结合力。而后者的配体则一般为简单的小分子物质(如金属、染料，以及氨基酸等)，它成本低廉、具有较高的吸附容量，通过改善吸附和脱附条件可提高层析的分辨率。
五、 聚焦层析
聚焦层析也是一种柱层析。因此，它和另外的层析一样，照例具有流动相，其流动相为多缓冲剂，固定相为多缓冲交换剂。
聚焦层析原理可以从PH梯度溶液的形成、蛋白质的行为和聚焦效应三方面来阐述。
1、PH梯度溶液的形成
在离子交换层析中，PH梯度溶液的形成是靠梯度混合仪实现的。例如，当使用阴离子 剂进行层析时，制备PH由高到低呈线性变化的梯度溶液的方法是，在梯度仪的混合室(这层析柱者)中装高PH溶液，而在另一室装低PH极限溶液，然后打开层析柱的下端出口，让洗脱液连续不断地流过柱体。这时从柱的上部到下部溶液的PH值是由高到低变化的。而在聚焦层析中，当洗脱液流进多缓冲交换剂时，由于交换剂带具有缓冲能力的电荷基团，故PH梯度溶液可以自动形成。例如，当柱中装阴离子交换剂PBE94(作固定相)时，先用起始缓冲液(配方见表了一2)平衡到PHg，再用含PH6的多缓冲剂物质(作流动相)的淋洗液通过柱体，这时多缓冲剂中酸性最强的组分与碱性阴离子交换对结合发生中和作用。随着淋洗液的不断加人，住内每点的PH值从高到低逐渐下降。照此处理J段时间，从层析柱顶部到底部就形成了PH6～9的梯度。聚焦层析柱中的PH梯度溶液是在淋洗过程中自动形成的，但是随着淋洗的进行，PH梯度会逐渐向下迁移，从底部流出液的PH却由9逐渐降至6，并最后恒定于此值，这时层析柱的PH梯度也就消失了。
2．蛋白质的行为
蛋白质所带电荷取决于它的等电点(PI)和层析柱中的PH值。当柱中的PH低于蛋白质的PI时，蛋白质带正电荷，且不与阴离于交换剂结合。而随着洗脱剂向前移动，固定相中的PH值是随着淋洗时间延长而变化的。当蛋白质移动至环境PH高于其PI时，蛋白质由带正电行变为带负电荷，并与阴离子交换剂结合。由于洗脱剂的通过，蛋白质周围的环境PH 再次低于PI时，它又带正电荷，并从交换剂解吸下来。随着洗脱液向柱底的迁移，上述过程将反复进行，于是各种蛋白质就在各自的等电点被洗下来，从而达到了分离的目的。
不同蛋白质具有不同的等电点，它们在被离子交换剂结合以前，移动之距离是不同的，洗脱出来的先后次序是按等电点排列的。

供静脉注射的25%人胎盘血白蛋白（即胎白）通常是用硫酸铵盐析法、透析脱盐、真空浓缩等工艺制备的，该工艺流程硫酸铵耗量大，能源消耗多，操作时间长，透析过程易产生污染。改用超滤工艺后，平均回收率可达97.18%；吸附损失为1.69%；透过损失为1.23%；截留率为98.77%。大幅度提高了白蛋白的产量和质量，每年可节省硫酸铵6.2吨，自来水16000吨。目前国外生产超滤膜和超滤装置最有名的厂家是美国的Milipore公司和德国的Sartorius公司。
随着现代生物技术的发展, 通过基因工程生产蛋白质药物在治疗人类面临的重大疾病如癌症等方面展示出巨大的潜力. 为满足生物技术产品工业化生产的需要, 开发高通量、低成本、高效的分离纯化方法已引起人们的高度关注. 超滤技术由于具有通量高, 操作条件温和, 易于放大等特点, 特别适合生物活性大分子的分离. 在生物技术领域, 超滤技术目前已广泛应用于细胞收集分离、除菌消毒、缓冲液置换、分级( fract ionatio n) 、脱盐及浓缩[ 1] . 近年来越来越多的研究表明, 通过选择适当的膜或膜表面改性,以及对分离过程进行优化, 充分利用和调控膜—蛋白质以及蛋白质—蛋白质之间的静电相互作用, 可以实现分子量相近的两种蛋白质的高选择性超滤分离[2- 7] .

为克服常规蛋白质超滤分离过程优化中存在的实验蛋白质消耗多、工作量大、费时以及费用高等缺点, 我们相继开发了脉冲进样技术( Pulsed sampleinject ion technique ) [8]和参数连续变化超滤技术( Parameter scanning ultraf ilt ration) [9]. 并以此为基础, 结合载体相超滤技术( Carrier phase ult rafil—t rat ion) [10]进一步提出了一种蛋白质超滤分离快速优化新方法[11], 实现了人血浆白蛋白—免疫球蛋白[12]、人源化单克隆抗体( A lemtuzumab) 单体— 二聚体[13]的超滤分离过程快速优化和高选择性分离,并在膜的筛选及其适用性快速评估方面展现出巨大的潜力. 该方法的主要特征是与AKTA Prime 系统联用, 采用脉动进样技术显著减少了蛋白质的用量;而利用双缓冲体系( 类似梯度洗脱) 的参数连续变化超滤技术, 在pH 或离子强度连续变化的情况下考查pH 或离子强度对蛋白质透过率或截留率的影响, 进一步缩短了实验时间, 降低了蛋白质的用量,极大地减少了实验量, 加快了过程优化进程; 另外,载体相超滤技术的应用则可保证超滤分离自始至终在设定的条件下进行, 从而最大限度地保证超滤过程的稳定性.

『陆』 超滤和反渗透有什么区别

1、使用膜清洗不同

超滤：超滤用的膜可以通过反洗来有效的清洗膜面，以保持其高流速。

反渗透：反渗透用的膜不能反洗。

2、原理不同

超滤：超滤是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。

超滤原理也是一种膜分离过程原理，超滤利用一种压力活性膜，在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质，而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。

反渗透：把相同体积的稀溶液（如淡水）和浓液（如海水或盐水）分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，

此种压力差即为渗透压，渗透压的大小决定于浓液的种类，浓度和温度，与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。

3、优点不同

超滤：超滤技术的优点是操作简便，成本低廉，不需增加任何化学试剂，尤其是超滤技术的实验条件温和，与蒸发、冷冻干燥相比没有相的变化，而且不引起温度、pH的变化，因而可以防止生物大分子的变性、失活和自溶。

反渗透：压力是反渗透分离过程的主动力，不经过能量密集交换的相变，能耗低；反渗透不需要大量的沉淀剂和吸附剂，运行成本低；反渗透分离工程设计和操作简单，建设周期短；反渗透净化效率高，环境友好。

『柒』 超滤膜和RO膜有什么区别

反渗透膜和反渗透膜主要有以下三个区别:

1、供水量是不一样的

反渗透膜主要用于生活饮用版水。随着反权渗透技术的不断完善，反渗透供水已经能够满足整个厨房的用水量。超滤膜供水仅适用于家庭、洗涤。

2、标准不同

反渗透膜标准较高。超滤膜每毫升水有100菌落合格，反渗透膜每毫升水有20菌落合格。可以说反渗透膜的标准比超滤膜高4倍。

3、孔径相差很大

反渗透膜的孔径仅为超滤膜孔径的1/100，因此反渗透膜可以去除水中极小的有机分子污染，如化学有机物和有机农药污染。超滤膜则不然。反渗透膜还具有软化水质的作用，将硬水变成软水。

『捌』 请问RO膜和超滤膜有什么区别

过滤精度不一样，超滤过滤精度一般为0.01微米，市政水压无需用电，排少量废水或不排废水。反渗透RO膜过滤精度是万分之一微米，一般需要用电增压，需排废水。厨卫百分百提供

『玖』 反渗透和超滤有什么区别

反渗透：脱盐效果好,一般用于深度水处理,制作纯水,高纯水系统。
超滤处理：过滤水质作用,脱盐能力差,可用于制作矿泉水等。

反渗透净水机采用的是反渗透膜技术。其工作原理是对水施加一定的压力，使水分子和离子态的矿物质元素通过反渗透膜，而溶解在水中的绝大部分无机盐，包括重金属在内，有机物以及病菌等无法通过反渗透膜，达到渗透过的纯净水和无法渗透过的浓缩水分开。反渗透净水机不仅可以将杂质、铁锈、胶体、病菌等过滤掉，还可以滤除对人体有害的放射性离子、有机物、荧光物、农、水碱和重金属，保证了在烧开水的时候，不会产生水垢。反渗透技术其实是一种仿生物学的科技。

超滤净水机采用的是一种超滤膜技术。超滤是一种筛分的过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原水流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原水中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原水的净化、分离和浓缩的额目的。超滤膜净水机采用的超滤膜的孔径不同，过滤净化得到的水质也有所不同。以膜的额定孔径范围作为区分标准时，微孔膜（MF）的额定孔径范围为0.02~10μm；超滤膜（UF）为0.001~0.02μm；逆渗透膜（RO）为0.0001~0.001μm。每米长的超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01μm的微孔，其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过，而最小细菌的体积都在0.02μm以上，因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来，从而实现净化的过程。

反渗透净水机优缺点。
优点：反渗透净水机出水水质安全，能够去除水中各种有害杂质，对供水特发事件效果较好，出水口感好，能降低水的硬度，煮水后容器不产生水垢。
缺点：反渗透净水机要用到水泵，需要通电，有电气安全问题，接头多，水压高，故障率及漏水概率相对较高，结构复杂，价格成本较高。
超滤净水机优缺点。
优点：超滤净水机一般不用泵，不耗电，没有电气安全问题。接头少，水压低，一般用市政自来水的正常水压即可，故障率及漏水概率相对较低。结构简单，价格便宜。
缺点：超滤净水机对于去除水中化学污染物的效果较差。对供水特发事件效果较差，出水口感一般，不能降低水的硬度，煮水容器依然存在结垢的可能。

『拾』 反渗透膜和超滤膜之间的区别在哪里

反渗透膜和超滤膜区别在哪?反渗透膜和超滤膜主要区别在于标准、用版途和孔径。
1、两种膜的权标准不一样，反渗透膜标准更高。超滤膜合格标准为了每毫升水100个菌落，而反渗透膜则为每毫升水20个菌落。可以说反渗透膜标准高于超滤膜四倍。
2、两种膜供水的用途不一样。反渗透膜主要用于家庭饮用水，随着反渗透技术的不断改进，反渗透的供水已能满足整个厨房用水的水量了。而超滤膜供水则只能适合家用、洗涤用。
3、两种膜的孔径相差较大。反渗透膜的孔径仅为超滤膜孔径的1/100，所以反渗透膜可以去除水中的极小的有机分子污染，比如化学有机物、有机农药污染等。而超滤膜则不能。反渗透膜还有软化水质的作用，将硬水转为软水。
咋看上去超滤膜与反渗透膜一比较，是不是完全没有优势呢?实际情况却并不完全是这样的。超滤膜也有它的优点，超滤膜不用接电，这样就没有用电安全问题，而且接头小、简单，出故障与漏水的机率较低。成本低，价格便宜。属于经济型的过滤膜。所以超滤净水器比反渗透净水器也便宜很多。