超滤技术的关键是膜。膜有各种不同的类型和规格,可根据工作的需要来选用。早期的膜是各向同性的均匀膜,即现在常用的微孔薄膜,其孔径通常是0.05 m?m ~1.0?m。近几年来生产了一些各向异性的不对称超滤膜,其中一种各向异性扩散膜是由一层非常薄的、具有一定孔径的多孔“皮肤层”(厚约0.1m和0.025 mm),和一层相对厚得多的(约1m)更易通渗的、作为支撑用的“海绵层”组成。皮肤层决定了膜的选择性,而海绵层增加了机械强度。由于皮肤层非常薄,因此高效、通透性好、流量大,且不易被溶质阻塞而导致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纤维或硝酸纤维或此二者的混合物制成。近年来为适应制药和食品工业上灭菌的需要,发展了非纤维型的各向异性膜,例如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。这种膜在pH 1~14都是稳定的,且能在90℃下正常工作。超滤膜通常是比较稳定的,若使用恰当,能连续用1~2年。暂时不用,可浸在1%甲醛溶液或0.2% 叠氮化钠NaN3中保存。
不同材质及截留分子量(MWCO)的超滤膜性能比较
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超滤膜
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相对流速(ml/min/cm2)
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性能特点
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聚醚砜,pH范围1 ~ 14
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3,000 MWCO
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0.05
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肽的回收率高
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5,000 MWCO
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0.24
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肽的回收率高,流速较快
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10,000 MWCO
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0.41
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应用范围广,流速快,吸附低
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30,000 MWCO
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0.41
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应用范围广,流速快
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50,000 MWCO
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0.45
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精确的截留分子量限
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100,000 MWCO
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0.35
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免疫球蛋白的收率高
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三醋酸纤维素,pH范围4 ~ 8
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5,000 MWCO
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0.04
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去除肽和蛋白
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10,000 MWCO
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0.11
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微小组分,游离/结合药物研究
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20,000 MWCO
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0.58
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样品清洗,HPLC样品制备
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再生纤维素,pH范围3 ~ 11
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10,000 MWCO
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0.18
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微克量蛋白质的高效回收
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30,000 MWCO
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0.58
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免疫球蛋白的快速和高效回收
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100,000 MWCO
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0.40
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蛋白质梯度分离
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Hydrosart,pH范围3 ~ 11
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5,000 MWCO
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0.14
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稀释液的高效回收
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10,000 MWCO
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0.27
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流速快,收率高,吸附低
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30,000 MWCO
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0.48
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免疫球蛋白的收率高
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不同截留分子量(MWCO)的超滤膜选择指南
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应用/分子量
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<5,000
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10,000
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30,000
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50,000
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100,000
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>300,000
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细菌
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X
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X
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DNA片段
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X
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X
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X
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X
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酶
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X
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X
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生长因子
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X
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X
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免疫球蛋白
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X
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X
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X
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核酸
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X
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X
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X
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X
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X
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单克隆抗体
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X
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X
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X
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寡聚核苷酸
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X
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肽
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X
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病毒
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X
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X
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X
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酵母菌
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X
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X
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超滤膜的基本性能指标主要有:水通量(cm3/(cm2.h));截留率(以百分率%表示);化学物理稳定性(包括机械强度)等。
超滤膜的分子量截留值:
膜名称分子量截留值孔的大的平均直径
XM-300300,000140
XM-200100,00055
XM-5050,00030
PM-30 30,00022
UM-2020,00018
PM-1010,00015
UM-21,00012
UM05500 ,10
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