200704. lajstromszámú szabadalom • Összefüggő pórusokkal rendelkező membrán-szerkezetek
HU 200704 B tási módja szerint a membránok olyan protein molekulákat vagy proteint tartalmazó molekulákat és/vagy idegen molekulákat tartalmaznak, amelyekben disszociálható csoportok találhatók, ezek a membrán működése közben disszodálnak, így a működési feltételektől függően, előre meghatározott elektromos töltést tudnak felvenni. A membránokat előnyösen úgy alakítjuk ki, hogy a membrán párhuzamos felületein ezek a disszociálható csoportok eloszlásukra és/vagy típusukra nézve aszimmetrikusan helyezkedjenek el A találmány szerinti membránokat úgy állítjuk elő, hogy protein molekulákat vagy proteint tartalmazó molekulákat, amelyeket sejtek burkából nyerünk, vagy ilyen molekulák rétegének fragmenseit, ahol ezek a molekulák egymáshoz kapcsolódnak, oldatba, illetve szuszpenzióba visszük. Az alkalmazott folyadékfázis, célszerűen vizes közeg, kaotropikus szereket, például guanidin-hidrokloridot vagy karbamidot és/vagy felületaktív anyagokat is tartalmaz. A kapott oldatban, illetve szuszpenzióban azután csökkentjük a kaotropikus szerek és/vagy felületaktív anyagok koncentrációját, és/vagy változtatjuk a közeg pH-ját, így olyan körülményeket hozunk létre a közegben, hogy a protein molekulák vagy proteint tartalmazó molekulák és/vagy réteg-fragmensek olyan membránokká rendeződnek, amelyekben a protein molekulák vagy proteint tartalmazó molekulák kristályrács-szerűen helyezkednek el egymás szomszédságában. Ekkor a molekulák között kristályrács szerint rendeződő pórusok szabadon maradnak. Az így kialakított membránokat egy hordozóra vagy hordozóba helyezzük, ahol célszerűen mono- és/vagy bifunkcionális idegen molekulákkal végzett kezeléssel a protein molekulákat vagy proteint tartalmazó molekulákat relatív csoportjaikon keresztül intramolekuláris keresztkötésekkel egymáshoz és/vagy a hordozóhoz kapcsoljuk. A protein molekulák vagy proteint tartalmazó molekulák és/vagy az ilyen molekulákból felépített réteg-fragmensek oldatának, illetve szuszpenziójának létrehozásakor előnyösen úgy járunk el, hogy olyan típusú sejtburkokból indulunk ki, amelyeknek belső rétege kristályrácsszerűen egymás mellett elhelyezkedő protein molekulákból vagy proteint tartalmazó molekulákból épül vei, ahol a rétegben a molekulák között kristályrács-szerűen elrendeződő összefüggő pórusok szabadon maradnak. Kaotropikus szerek és/vagy felületaktív anyagok adagolásával és/vagy a közeg pH-jának módosításával a protein molekulákat vagy proteint tartalmazó molekulákat vagy az ilyen molekulákból felépített réteg-fragmenseket a sejtburkokról leválasztjuk, és a sejtburkok maradékát a közegtől elválasztjuk. A találmány egy előnyös megvalósítási módja szerint a protein molekulák vagy proteint tartalmazó molekulák elválasztását úgy végezzük, hogy a közeg pH-ját 7,0 és 13,0 közötti, előnyösen 7,0 és 9,5 közötti értékre emeljük, vagy 1,0 és 7,0 közötti, előnyösen 2^ és 7,0 közötti értékre csökkentjük. A találmány egy másik előnyös megvalósítási módja szerint a kaotropikus szerek és/vagy felületaktív anyagok koncentrációjának csökkentését és/vagy a pH változtatását, amivel a protein mole3 kulák vagy proteint tartalmazó molekulák és/vagy elválasztott réteg-fragmensek membránná rendeződését megindítjuk, dialízissel hajtjuk végre. A találmány egy további előnyös megvalósítási módja szerint olyan mono- és/vagy bifunkcionális idegen molekulákat alkalmazunk, amelyek a protein molekulák vagy proteint tartalmazó molekulák karboxil-, amino-, szulfhidril- és/vagy hidroxilcsoportjaival reagálnak. A találmány egy még további előnyös megvalósítási módja szerint a protein molekulák vagy proteint tartalmazó molekulák és/vagy réteg-fragmensek membránná rendeződése szilárd fázis — folyadék fázis határfelületen megy végbe. A találmány egy még további előnyös megvalósítási módja szerint a protein molekulák vagy proteint tartalmazó molekulák és/vagy réteg-fragmensek önrendeződésével kialakult membránok maximális mérete 100 pm alatti, előnyösen 15 pm alatti tartományban van, bármely dimenzióban. A találmány egy még további előnyös megvalósítási módja szerint a membránokat egy hordozóra ülepítjük. A találmány szerinti módszerrel kialakított szerkezetek a következő területeken alkalmazhatók:- ultraszűrőként, gázelválasztóként vagy ioncserés folyamatokban elválasztóként;- hordozószerkezetként más féligáteresztő membránokhoz, amelyek a membránok pórusaiban helyezkednek el, ahol ezeket a másik féligáteresztő membránokat közvetlenül vagy bifunkcionális idegen molekulákkal létrehozott, a protein molekulák vagy proteint tartalmazó molekulák karboxil-, amino-, szulfhidril- és/vagy hidroxilcso portjain keresztül keresztkötésekkel kapcsoljuk. Az ilyen másik féligáteresztő membránok lehetnek például hiperszűrő membránok, célszerűen felületaktív vagy ilyenszerű lipoid hiperszűrő membránok, ioncserés eljárások elválasztószerkezete, bepárló eljárások elválasztó szerkezete vagy oldószer diffúziós membránok;- oszlopkromatográfia elválasztó oszlopaként, ahol a membránokat célszerűen hólyagocskák formájában alakítjuk ki;- anyagok burkolóanyagaként, amikor ezt a burkolóanyagot biológiailag lebomló csomagolóanyagként vagy orálisan adagolandó gyógyszerkészítmények kapszulájaként alkalmazhatjuk. Néhány bacillus sejtburkának a belső rétegében a tömegeloszlás elektronmikroszkópos meghatározásával periodicitás mutatható ki, ami arra enged következtetni, hogy ezeknek kristályos szerkezetük van. Ez a belső réteg, amelyet a következőkben S-rétegként említünk, vizes közegben, kaotropikus szerek adagolásával elválasztható a sejtburokbn közvetlenül alatta elhelyezkedő, peptidoglikánt tartalmazó rétegtől, és oldatba vihető. Ahogyan ez biokémiai módszerekkel meghatározható, ez az S- réteg a legtöbb esetben azonos molekulákban áll, mégpedig protein molekulákból vagy proteint tartalmazó molekulákból. Ha a kaotropikus szer koncentrációját például dialízissel csökkentjük az oldatban, ezekből a molekulákból önrendeződéssel kis membrán fragmensek képződnek, amelyeknek felületi mérete 10-15 ptn-ig teljed, és amelyek 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
