Molecular Weight Cut-Off Determination for Polysulfone Membranes

Význam tématu

Polysulfonové membrány hrají klíčovou roli v biomedicíně, úpravě odpadních vod a potravinářském průmyslu. Jsou ceněny pro svou chemickou a mechanickou stabilitu, vysokou propustnost a reprodukovatelné vlastnosti.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie je stanovit molekulovou hmotnostní propustnost (MWCO) polysulfonových membrán kombinací filtračního experimentu a následné analýzy GPC/SEC. Autoři popisují workflow od přípravy roztoku dextranů, přes filtraci až po chromatografické vyhodnocení filtrátu.

Použitá metodika a instrumentace

• Filtrace: roztok dextranů s širokým rozsahem molárních hmotností k pokrytí všech velikostí pórů.
• GPC/SEC analýza: izokratický režim, průtok 1 ml/min, mobilní fáze H₂O s 0,1 M NaCl.
• Kolony: Agilent SUPREMA 5 µm prekolona (8×50 mm), jedna 30 Å (8×300 mm) a dvě 1000 Å (8×300 mm).
• Detektor: refrakční index (RI).
• Software: Agilent WinGPC s interním standardem a korekcí pro přesné vyhodnocení.

Hlavní výsledky a diskuse

Překryvné RI signály ukázaly, že membrány A a B efektivně zadržují vyšší molární hmotnosti, zatímco membrána C vykazuje defekt a propouští všechny molekuly bez rozdílu. Na základě dat byly vypočteny sítnicové křivky a hodnoty MWCO pro různé procentuální meze, což umožňuje kvantitativní porovnání propustnosti.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlý a jednoduše validovatelný postup vhodný pro regulované laboratoře (GxP, FDA 21CFR11).
• Umožňuje komplexní charakterizaci membrán – průměrná velikost pórů, selektivita i účinnost vazby v jednom experimentu.
• Vysoké rozlišení díky optimalizované sadě SUPREMA kolon a uživatelsky přívětivému softwaru.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření aplikací do nanofiltrace a selektivního odstraňování biologicky aktivních molekul. Další směřování zahrnuje automatizaci analýz, integraci pokročilých detektorů (MALS, UV) a napojení na online kontrolní systémy v průmyslové výrobě.

Závěr

Metoda GPC/SEC se ukazuje jako robustní a reprodukovatelný nástroj pro stanovení MWCO polysulfonových membrán. Kombinace filtrace a chromatografie umožňuje efektivní a komplexní charakterizaci membránových vlastností.

Reference

1. P. Kilz, M. Viktorin. Quality Control and Advanced Characterization of Membranes. LC/GC Europe, 2007, 20(4), 224–230.
2. P. Kilz. Characterization of Membranes by SEC. Polymer Science Materials Engineering, 1997, 77, 56.