202415. lajstromszámú szabadalom • Eljárás átmenő pórusokkal rendelkező membrán szerkezetek előállítására és hatékony pórusméretének változtatására
1 HU 202415 B 2 A találmány tárgya eljárás különösen ultraszűrő membránként vagy vezikulumként alkalmazható membránszerkezetek előállítására, valamint hatékony pórusméretük változtatására. A szerkezet legalább egy átmenő pórusú membránt foglal magába vagy legalább egy ilyen membránból áll, és a sík, hajlott, henger alakú vagy vezikulóris felületek mentén elhelyezkedő merabrán(ok) egymás mellett lévő, egymáshoz kapcsolódó, kristályrács mentén elhelyezkedő molekulákból, mégpedig proteinmolekulákból vagy proteintartalmú molekulákból felépülő rétegből vagy rétegekből áll(nak), mimellett ezekben a rétegekben rócsmintának megfelelő módon elhelyezkedő átmenő pórusok maradnak szabadon, és adott esetben a membránok szintén porózus hordozón vagy hordozóban kötődnek, vagy adott esetben önhordozó fóliát alkotnak, és a membránok proteinmolekulái vagy proteintartalmú molekulái - adott esetben más molekulák révén - intra- és/vagy intermolekulórisan és/vagy a hordozóval vannak térhálósitva. A fent leírtaknak megfelelő szerkezet a 0 154 620 sz. európai szabadalmi bejelentésből (200 704 sz. magyar szabadalmi leírás) ismert. A szerkezet felépítéséhez használt membránok Bacillus vagy Clostridium sejtmembránjaiból nyert proteinraolekulákból vagy proteintartalmú molekulákból készülnek ónszervezésnek nevezett rekristályosodási folyamat során. A membránokat utána porózus hordozóra vagy hordozóba juttatják, majd kémiai térhálósitásnak vetik alá. Az ilyen szerkezetű membránok hatékony pórusmérete főleg 1-200 nm átmérőnek, előnyösen 1-8 nm átmérőnek felel meg. Az ismertetett szerkezet ultraszűrő membránkénti alkalmazása molekulatömegben csak kis mértékben különböző molekulák élesebb szétválasztását, valamint nagyobb áramlási sebességet tesz lehetővé, mint az eddig ismert ultraszűró membránok. A pórusok kívánt méretét lényegében a membrán előállításához használt mikroorganizmus kiválasztásával biztosítják; olyan mikroorganizmust választanak, amely mikroorganizmus sejtmembránjának külső rétegei, úgynevezett S-rétegei (S-layers = Surface layers) a kívánt pórusátmérőt közelítő pórusokkal rendelkeznek. A pórusokba belenyúló proteinmolekulákhoz vagy proteintartalmú molekulákhoz más (idegen) molekulákat kapcsolva a pórusátmérö még variálható. Az eljárás hátránya, hogy az őnszervezéshez használt membrán szubfragmenseket gondosan meg kell tisztítani az alatta lévő sejtrétegektől - számos alkalmazási terület esetén azonban ilyen tiszta membránra nincs szükség, megfelel az in vivo membrán szerkezet is. A találmány tehát elsősorban a sejtfal jellegű membrán szerkezetek egyszerűbb előállítására irányul. A találmány további célja a membrán pórusméretének megváltoztatása egyszerű módon. A találmány tárgya tehát eljárás átmenő pórusokkal rendelkező membránokat tartalmazó szerkezet előállítására Bacillus vagy Clostridium nemzetségbe tartozó sejtekből, a sejtek kinyitása, a sejttartalora és a sejtfal elválasztása, valamint a membrán-lipid réteg eltávolítása útján. Az eljárásra jellemző, hogy a sejteket ozmózissal vagy egyéb fizikai módon, előnyösen ultrahanggal kinyitjuk, a sejtfalakat és sejtfalfragmen6eket elválasztjuk, vizes közegben kímélő detergenssel a citoplazma membránt lehasitjuk, az így tisztított sejtfalfragmenseket (amelyek a proteinmolekulákból felépülő réteg(ek)ból és környező sejtfalrétegekból állnak) elkülönítjük, majd adott esetben mono- és/vagy bifunkcionális egyéb molekulákkal végzett kezelés útján - a sejtmembránok vagy fragmenseiknek molekuláit -COOH, -NHz, -SH, -OH csoportokhoz kapcsoljuk és e reaktiv csoportokon keresztül intramolekulárisan és/vagy intermolekulárisan é6/vagy hordozóval kovalens kötéseken keresztül térhálósitjuk. A találmány további tárgya eljárás a membránszerkezetek hatékony pórusméretének megváltoztatására a membránt körülvevő közeg tulajdonságainak megváltoztatásával, amelynek során a membránszerkezetet körülvevő közeg pH-értékét vagy ionerósségét és/vagy ionos összetételét változtatjuk meg. A találmány továbbá a találmány szerinti eljárás egy előnyös alkalmazására is kiterjed, amely szerint az eljárást arra alkalmazzuk, hogy értékes anyagokat, így enzimeket, gyógyászati hatóanyagokat, peszticid hatású anyagokat stb. (az alábbiakban: hatóanyagokat) a szerkezetbe bezárunk vagy a szerkezetből kijuttatunk. Az említett alkalmazás egy előnyös kiviteli módja szerint olyan szerkezetet használunk, amely a hatóanyagokat bezáró burát képez, és a bura felületének egy részét a szerkezet membránjai borítják, másik részét áthatolhatatlan réteg fedi. A találmány szerinti alkalmazás egy másik előnyös kiviteli módja szerint olyan szerkezetet' használunk, amelynek membránjai vezikulum alakúak. A találmány szerinti alkalmazás egy harmadik előnyös kiviteli módjára jellemző, hogy a hatóanyagoknak a szerkezetbe való bejuttatása céljából a vezikuláris membránok pórusait a közeg megválasztásával kitágítjuk, a hatóanyagokat a kitágitott pórusokon keresztül a vezikulumok belsejébe juttatjuk, majd a pórusokat a közeg újbóli megváltoztatáséval zsugorítjuk. A membránok találmány szerinti előállítása sorén a Bacillus vagy Clostridium sejteket ozmózissal és/vagy mechanikai módon, adott esetben sejtőrló malom segítségével vagy ultrahanggal és/vagy nyomós expandá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
