專利名稱：：仿生膜及其用途的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及適合于水提取的液膜系統(liquidmembranesystem)的用途，更特別涉及具有生物通道(如蛋白質通道)的液膜系統，所述生物通道摻入到兩親性囊泡(vesicle)雙分子層中，用于從含水介質中提取水和/或小的溶質。更特別地，所述液膜系統是水通道蛋白(aquaporin)液膜，其由兩親性分子囊泡狀分散系中的水通道蛋白組成，特別用于從含水液體介質中提取純水，例如在正滲透應用中。此外，本發(fā)明涉及用于測量膜蛋白環(huán)境親水性的熒光測定，其中所述測定是基于使用環(huán)境敏感性熒光探針進行了熒光標記的I吳蛋白。
背景技術：
：如US4360448(A)中所公開，液膜分離方法已經用于從水溶液中去除溶解的物質，如離子。這涉及從水溶液中去除溶解物質的方法，其包括使所述水溶液與乳液接觸，所述乳液包含外相(exteriorphase)和內相(interiorphase),所述外相的特征在于與所述水溶液不混溶，但對所溶解的物質仍然具有可滲透性，所述內相含有反應物，如離子交換化合物，其能夠將所溶解的物質轉換成不可滲透形式。溶解的物質透過外相，進入內相，在本文它們轉換成不可滲透形式，并因此留在所述乳液的內相中。將耗盡所述溶解物質的水溶液與所述乳液分開，并將乳液循環(huán)再利用。然而，當水溶液或介質中(如生物液體中)存在多種或不明的離子或溶質時，通過該方法或類似方法去除溶質變得越來越復雜，因為必須為每一種待去除的物質設計特定的反應物。在(W087/002380)ProductionofLow-EthanolBeveragesbyMembraneExtraction中描述了液膜提取方法用途的另一實例，其涉及設計用于從酒和其他飲料中選擇性去除乙醇而同時保留水和許多其他有機組分的膜提取系統。因此，至今已經發(fā)展了用于從例如含水液體中選擇性去除溶質的液膜分離方法。由于意識到需要從含水液體來源中選擇性去除或提取水，本發(fā)明人已經設計了適合于使用了解自水通道蛋白的選擇性水通道從含水液體中去除或提取純水的液膜方法。基于熒光的活性測定對于可溶性蛋白質而言是十分成熟的，但對膜蛋白而言卻不是這樣。對此可能的原因是當從其天然環(huán)境(生物膜)中取出時這些膜蛋白十分脆弱。此夕卜，市售蛋白質種類的可用性僅限定于少數膜蛋白。這與大量(克規(guī)模)表達和純化膜蛋白的困難有關。膜蛋白通常在重建到充分模擬該蛋白質天然環(huán)境的仿生膜中后保留其功能。目前沒有得到滿足的需求是對脂膜組分篩選其在產生滿足膜蛋白需要(即特定的親水和疏水區(qū)或層)的仿生膜制劑中的可用性。同時，這種測定提供了關于膜蛋白折疊狀態(tài)的有用信息。發(fā)明概述寬泛地說，本發(fā)明涉及液膜系統，其形式為含有生物通道的整體液膜(bulkliquidmembrane,BLM)、含有生物通道的乳液液膜(emulsionliquidmembrane,ELM)和含有生物通道的支撐(固定化)液膜(supportedliquidmembrane,SLM),或其組合,其中所述液膜系統是基于形成雙分子層(其中已摻入了生物通道)的兩親化合物(如脂質)所形成的囊泡，并且其中所述囊泡還包含穩(wěn)定性油相(stabilizingoilphase)。在一個優(yōu)選的實施方案中，所述液膜系統是含有水通道蛋白的液膜系統，如含水通道蛋白的整體液膜(BLM)、含水通道蛋白的乳液液膜(ELM)和含水通道蛋白的支撐(固定化)液膜(SLM)，和/或其組合，其中所述液膜系統在兩親分子的分散系中包含生物通道，如水通道蛋白水通道。所述液膜系統可用于一系列應用中，包括通過正滲透從液體含水介質中提取水，例如用于鹽水的脫鹽。因此，第一方面，本發(fā)明提供液膜系統，其形式為含生物通道的整體液膜(BLM)、含生物通道的乳液液膜(ELM)和含生物通道的支撐(固定化)液膜(SLM)，或其組合，其中所述液膜系統包含由一種或多種兩親化合物形成的囊泡，所述兩親化合物形成其中已摻入有生物通道的雙分子層，其中所述囊泡還包含穩(wěn)定性油相。在另一方面，本發(fā)明提供從含水液體中提取水的方法，其包括以下步驟a)將一定量的前述權利要求中任一項所述液膜系統混合到第一含水液體中，以形成懸浮液，所述第一含水液體的滲透壓低于囊泡，b)只要存在滲透壓梯度，允許所述懸液中的囊泡從所述第一液體中吸收純水并膨脹，c)從第一液體中分離已膨脹囊泡，和d)將來自步驟c)的所述囊泡重懸于第二含水液體中，所述第二含水液體的滲透壓超過已膨脹囊泡的壓力，從而只要存在滲透壓梯度則允許囊泡中所提取的水流入所述第二液體并稀釋所述第二液體，使得囊泡處于非膨脹狀態(tài)。在另一方面，本發(fā)明提供用于從含水液體介質中提取純水的裝置，其包含一種或多種本文所述液膜。在另一方面,本發(fā)明提供無溶劑的巨型蛋白質囊泡(giantproteinvesicle),其基本由水分散系中的油、兩親性脂質和跨膜蛋白通道組成，其中所述脂質與蛋白質的摩爾比為約I:50到約I:400。在另一方面，本發(fā)明提供包含本文所述巨型蛋白質囊泡的組合物。在另一方面，本發(fā)明提供制備巨型蛋白質囊泡的方法，所述巨型蛋白質囊泡基本由水分散系中的油、兩親性脂質和跨膜蛋白通道組成，其中所述脂質與蛋白質的摩爾比為約I:50到約I:400，所述方法包括以下步驟a)從干燥的脂質溶液制備脂質體，所述干燥的脂質溶液已經在含有去污劑的緩沖液中進行了再水化并通過約IOOnm到約500nm孔徑的濾器擠出，b)將來自a)的脂質體與跨膜蛋白溶液混合，其中所述蛋白任選地與熒光標記連接，c)使用約IOkDa的分子量截留將來自b)的混合物透析過夜，d)分離步驟c)中形成的脂蛋白體囊泡，例如通過離心分離，e)任選地獲得所形成GPV的與所用熒光標記相容的吸收譜，以驗證跨膜蛋白正確插入到囊泡膜中，和f)將步驟d)中獲得的脂蛋白體在油相溶液(其含有與步驟a)中相同的脂質)中的脂質混合，例如以約I:3v/v到約I:12v/v的摩爾比混合，由此導致由所述脂蛋白體形成GPV。在任一具體情況中，在本文公開的方法的一般框架中，本領域技術人員能夠根據所制備巨型蛋白質囊泡樣品的大小和所用試劑的特性來選擇適當的具體條件。例如，步驟c)中使用的條件利用約I到約IOmL/分鐘(更優(yōu)選約I到約5mL/分鐘，最優(yōu)選約3mL/分鐘)的透析液流。例如，步驟d)中的分離利用離心，例如約10，000-20,OOOrpm(例如14，200rpm)離心約1-5分鐘(例如約90秒)。例如，步驟f)中的混合利用在約4°C翻滾旋轉過夜。在另一方面，本發(fā)明提供制備巨型蛋白質囊泡的方法，所述巨型蛋白質囊泡基本由水分散系中的油、兩親性脂質和跨膜蛋白通道組成，其中所述脂質與蛋白質的摩爾比為約I:50到約I:400，所述方法包括在翻滾混和后由所述兩親性脂質、跨膜蛋白通道和油的含水混合物進行囊泡的自組裝。在另一方面，本發(fā)明提供根據本文所述方法制備的巨型蛋白質囊泡用于通過正滲透提取水的用途。在另一方面，本發(fā)明提供根據本文所述方法制備的巨型蛋白質囊泡用于從血透析過程中所損失的患者血漿中重新提取純水的用途。在另一方面，本發(fā)明提供具有開放或閉合夾層結構的支撐液膜，其中基本平的多孔過濾材料在脂蛋白體層的一側或兩側提供支撐，由此固定所述層。在另一方面，本發(fā)明提供復合濾膜或濾盤，其通過將含水通道蛋白的脂蛋白體或巨型蛋白質囊泡的層置于過濾材料之間來產生，所述過濾材料選自超濾膜、納濾膜和微濾膜。在另一方面，本發(fā)明提供微乳液形式的液膜系統，其包含具有膜結合或摻入的生物通道或蛋白通道(如油相中的水通道蛋白水通道)的脂質囊泡，并且其適于從液體含水介質中提取水。在另一方面，本發(fā)明提供制備所述微乳液的方法。所述液膜系統還可以容納或固定在接觸器模塊中或基本平的多孔夾層結構中。在另一方面，本發(fā)明提供用于測定膜蛋白環(huán)境的親水性的測定，其中所述測定是基于使用環(huán)境敏感性探針進行了熒光標記的膜蛋白，當所述探針所附著的蛋白質重建到仿生膜(如脂雙分子層膜或相應的兩親膜)中時，可以測定所述探針的熒光。在另一方面，本發(fā)明提供用于確定成膜脂質與膜蛋白的特定組合是否能夠形成所述膜蛋白在其中正確折疊的仿生膜的方法，所述方法包括(a)向成膜脂質混合物中引入用熒光標記進行了標記的膜蛋白，其中所述熒光標記的熒光特性取決于蛋白質與脂質之組合所形成的仿生膜中該膜蛋白的環(huán)境；(b)檢測來自用熒光標記進行了標記的膜蛋白的熒光信號；和(C)由所述熒光信號確定所述脂質與膜蛋白的組合的膜是否能形成蛋白質正確折疊的仿生膜。在另一方面，本發(fā)明提供確定膜蛋白是否能夠在仿生膜中正確折疊的方法，所述方法包括(a)將用熒光標記進行了標記的膜蛋白引入用于測定所述膜蛋白是否能夠在仿生膜中正確折疊的系統，其中所述熒光標記的熒光特性取決于該仿生膜中所述膜蛋白的環(huán)境;(b)檢測來自用熒光標記進行了標記的膜蛋白的熒光信號；和(C)由所述熒光信號確定所述膜蛋白是否在仿生膜中正確折疊。在另一方面，本發(fā)明提供仿生膜，其用于測定形成該仿生膜的膜蛋白的活性和/或功能，其中所述膜蛋白包含熒光標記，所述熒光標記的熒光特性取決于仿生膜中膜蛋白的環(huán)境，其中可通過檢測來自所述熒光標記的熒光信號來測定所述膜蛋白的活性或功能。在另一方面，本發(fā)明提供包含本文所述仿生膜的傳感器?，F在通過舉例而非限制的方式，參考所附圖和實施例來描述本發(fā)明的實施方案。附圖簡述圖I顯示了三種類型液膜的一般原理整體液膜(BLM)、乳液液膜(ELM)和支撐液膜(SLM)。圖2顯示了液膜模塊中的中空纖維和螺旋狀創(chuàng)傷分隔模塊。圖3顯示了雙模塊中空纖維支撐液膜的原理圖。圖4顯示了使用本發(fā)明囊泡濃縮水溶液的裝置和方法的原理圖。圖5顯示了提供營養(yǎng)飲料的方法的原理圖，所述營養(yǎng)飲料包含通過正滲透得到的純飲用水。圖6顯示了在均一電解質超濾后正滲透中使用本發(fā)明囊泡的原理圖。這是從任何水溶液或液體中提取水的完整應用的一個實例。圖7顯示了在用于產生滲透壓的壓力延緩滲透中使用本發(fā)明囊泡的原理圖。圖8顯示了液膜制劑和脂蛋白體微乳液(液膜)的濃縮之間的關系。圖9是說明計算的基本參數的圖。圖10是正滲透批量室單元的概略圖。圖11是用于正滲透的過濾杯的圖。圖12是顯示抽取液(drawsolution)和原料液(feedsolution)之間重量摩爾滲透壓濃度差異隨時間變化的圖。圖13是在其膜中摻入了SoPIP2;1蛋白的DOPC囊泡的液膜制劑的顯微鏡圖片，顯示了200iim的比例尺用于比較。圖14是重建到巨型蛋白質囊泡中的以熒光團badan標記的水通道蛋白SoPIP2；I的熒光圖。圖15是顯示SoPIP2；1GPV制劑的正滲透流QA的圖。圖16與圖15列出的結構相同，顯示的是非水通道蛋白/空制劑。圖17顯示了附著有四個badan標記的AqpZ四聚體的二級結構。圖18顯不了badan_SoPIP2；I和badan-AqpZ的突光光譜。圖19顯示了熒光光譜作為波長之函數的歸一化強度。圖20顯示了重建到兩種不同脂質囊泡中的兩種不同水通道蛋白的GP比值。圖21顯示了概略圖，其顯示了本發(fā)明液膜所模擬的正常腎的鹽梯度和逆流。發(fā)明詳述本文所述含水通道蛋白的液膜系統可以是含水通道蛋白的乳液液膜(ELM)的形式，其中所述液膜包含兩親分子分散相中的水通道蛋白，優(yōu)選包含脂蛋白體形式的囊泡，其具有摻入到兩親性囊泡雙分子層(如脂雙分子層等)中的功能性水通道蛋白。本發(fā)明含水通道蛋白的乳液液膜(或Aqp-ELM)可用于水提取，其如下實現將其混合到或懸浮于第一含水液體中，所述第一含水液體的滲透壓低于所述Aqp-ELM囊泡，這會使純水從所述第一液體通過水通道蛋白選擇性地轉運到膨脹過程中的囊泡中。從第一液體中提取純水后，可以分離囊泡(例如可通過離心分離)，并將其重懸于第二含水液體中，所述第二含水液體的滲透壓大于含有所提取純水的囊泡的壓力。所提取的水現在將從收縮過程中的囊泡中流入第二液體中，只要存在滲透壓梯度。第二含水液體應優(yōu)選可與成品(純化的)水分離，低毒或無毒，并且可化學插入到液膜中。第二含水液體(抽取液)的實例是葡萄糖和果糖的混合物，其已經用于海水脫鹽，并且最近已經獲得了這樣的抽取液，其基于以特定比例將氨和二氧化碳氣體組合在可熱去除銨鹽的高濃縮抽取液中，參考J-0.Kessler,和CD.Moody,Drinkingwaterfromseawaterbyforwardosmosis,Desalination18(1976)297-306；J.R.McCutcheon,R.L.McGinnis,和M.Elimelech，Desalinationbyanovelammonia-carbondioxideforwardosmosisprocessinfluenceofdrawandfeedsolutionconcentrationsonprocessperformance.J.Membr.Sci.278278(2006)114-123),以及MethodandapparatusforproducingpotablewaterfromseawaterusingforwardosmosisByKirts,RichardEugene?；蛘?，可通過加熱到接近60°C從稀釋的抽取液中容易地分離水，以產生淡水、氨和二氧化碳。然后氨和二氧化碳可再用作抽取液的溶質，參考Low(2009)。U.S.Pat.Appl.Publ.(2009)、US2009308727A120091217公開了淡化海水的方法和裝置，其使用碳酸氫銨正滲透脫鹽法。海水通過膜裝置的一側泵送，而抽取液通過膜裝置的另一側泵送。抽取液從海水中抽取水分子通過膜進入抽取液，并且抽取液分離器接收加熱的抽取液，其然后分解成氨、CO2和水。將引用水與氨和CO2氣體分開。然后,氨氣和CO2氣體與一部分飲用水流再結合，以重新形成碳酸氫銨抽取液。本發(fā)明的一個實施方案涉及本發(fā)明液膜系統在US2009308727A1中公開的方法和裝置中的用途。在本發(fā)明的另一實施方案中，含水通道蛋白的液膜系統用于從血液透析所得透析液中重新提取水。本發(fā)明的液膜系統在改進血液透析方法中具有至少兩種有用的應用i)生產本文描述的超純水可替換用于目前必需的水純化的十分精密的系統，這是目前恢復患者血漿中的水含量所必需的，ii)產生透析液時使用的正滲透過程后，同時去除了來自患者血漿的大量水，這可使用本文描述的任何方法中的水通道蛋白液膜來提取。本文所述含水通道蛋白的囊泡(Aqp-ELM)能夠反復膨脹和收縮。通常，囊泡在其與第一含水液體接觸之前預收縮，所述第一含水液體具有低于囊泡內部的滲透壓，并且期望從中提取水。從所述第一含水液體中分離膨脹的囊泡后，可以將吸收的水提取到抽取液中，所述抽取液具有高于膨脹囊泡內部的滲透壓。已經顯示，含短桿菌肽A通道的DOPC囊泡的的體積可通過水轉運膨脹多達約16%,參考M.Goulian等，BiophysicalJournal,第74卷,January1998,第328-337頁。也已經顯示,凝膠填充的DOPC囊泡的體積可收縮原始體積的約80%,參考A.Viallat等BiophysicalJournal,86卷,April2004,第2179-2187頁。在本發(fā)明的一個方面中，含水通道蛋白的囊泡是無溶劑制備的巨型蛋白質囊泡(GPV)形式。本文第一次公開了GPV及制備它們的方法。本發(fā)明的GPV的特征在于使用油穩(wěn)定，而不是溶劑。此外，本發(fā)明GPV的制備可不使用電轉化。另外，可以在真正的囊泡形成之前，以mol/mol分數，即通過熒光光譜術(其中信號強度與蛋白質含量正相關)精確地測定蛋白質含量。直徑約20nm的小型單層憐脂酸膽喊(smallunilamellarphosphatidylcholine,SUV)囊泡對滲透壓敏感。這種囊泡通過根據所應用的鹽梯度而膨脹或收縮來響應于滲透壓。這對于低于或高于其晶液態(tài)轉換溫度(crystal-to-liquidtransitiontemperature)的蛋磷脂酰膽堿和二肉豆蘧酰磷脂酰膽堿的小型單層囊泡而言都是正確的。在滲透梯度存在下，因存在水通道蛋白，H2O的流入和流出與離子的移動解偶聯。在滲透誘導的SUV收縮和膨脹的過程中，磷脂雙分子層的完整性維持在囊泡不破的程度上，因此外部介質和囊泡腔之間不會出現平衡，除非膜含有水通道蛋白。第一含水液體或來源相的典型滲透壓為約IOOmOsm到約500m0sm或IOOOmOsm,而第二含水液體或接收相的典型滲透壓為100到IOOOmOsm更高，以獲得合適的滲透壓力差。海水的重量摩爾滲透壓濃度(osmolality)為2000-2400m0sm，主要是由于氯化鈉。這是血漿正常重量摩爾滲透壓濃度的8倍，后者為每千克約275-299毫滲摩爾。我們的腎能產生的最濃的尿為1400m0sm,遠低于海水的水平。此外，本發(fā)明涉及液膜系統，其為例如乳液液膜(ELM)的形式，其中所述液膜包含脂質囊泡，其在具有生物通道的分散系中含有膜整合的兩親性分子，優(yōu)選為囊泡分散系的形式(例如脂蛋白體形式)，其具有摻入到兩親性囊泡雙分子層中(如脂雙分子層，兩親嵌段共聚物即式AB-BA、ABA或ABC，或雜合兩親膜，如基于PEG綴合的兩親物的脂質體(例如聚乙二醇-磷脂酰乙醇胺綴合物(PEG-PE)))中的生物通道(例如水通道蛋白)。除了水通道蛋白以外，所述生物通道包含氮化硼納米管、碳納米管和兩親性孔形成分子和跨膜通道分子，其選自跨膜蛋白，如桶孔，如a-溶血素和0mpG、FomA、VDAC;跨膜肽孔(丙甲囷素、纟顏氣霉素、短桿囷妝A)，包括合成妝、尚子通道，如Boon，M.和Smith，BD；2002(〃Syntheticmembranetransporters".CurrentOpinioninChemicalBiology2002，6:749-756)所概述，和離子選擇性離子載體(ionophore)，如鈉選擇性ETH157、鉀選擇性SQI-Pr和纈氨霉素、氯化物離子載體三辛基氯化錫等。通過在富集的油相中產生脂質囊泡(或GPV顆粒)來穩(wěn)定本發(fā)明的脂蛋白體。這種做法的一種方式是將囊泡外的水更換成其他溶劑。為了提供不擾亂GPV雙分子層或干擾GPV雙分子層傾向降低的溶劑環(huán)境，可將包含油相的非極性溶劑更換成顯示更高程度親水性的化合物，或可選擇分子大小更大的非極性溶劑。也優(yōu)選低毒性的化合物。已知天然油脂化合物形成顯示物理穩(wěn)定性和無毒的相對穩(wěn)定的脂質乳液。這些油脂包括鯊烯、角鯊烷、a-生育酚、類何帕烷、異戊二烯(例如，酯化多萜醇)、泛醌(QlO)、霍霍巴油(jojobaoil)、輕礦物油、亞麻子油、大豆油、磷脂穩(wěn)定的鯊烯或大豆油(或大豆油、磷脂質和甘油的乳液，intralipid)等。此外,高級燒烴,如癸燒、^--燒(undedane)、十二燒等可用于油相中,眾所周知的是，這些油脂化合物僅可忽略不計的程度透過脂雙分子層。鯊烯也是碳氫化合物溶劑的實例，由此可使黑色脂膜變成“無溶劑”[WhiteS.，Biophys.J.,23卷，1978]。本發(fā)明中優(yōu)選降低通常用于脂質囊泡乳液中的有機溶劑的含量，以獲得少溶劑的或甚至無溶劑的囊泡組合物。在另一方面，本發(fā)明還涉及熒光測定，例如使用萘衍生物熒光分子(例如熒光團6-溴乙?；?2-二甲基氨基萘(badan))作為探針，其可共價附著到蛋白質的Cys殘基上。所述探針對其所接觸的分子環(huán)境的親水性敏感，產生450nm到550nm范圍內的最大熒光發(fā)射。當badan探針被疏水暴露時,其產生最大突光發(fā)射量,在450nm處。相反，當badan探針被親水暴露時(例如水)，其具有低熒光發(fā)射量，在約550nm處具有發(fā)射最大值。上文所述之間的親水/疏水條件產生了badan熒光性質的上述特征之間的發(fā)射最大值和熒光量。下文表I是有用熒光探針的列表。權利要求1.液膜系統，其形式為含有生物通道的整體液膜(BLM)、含有生物通道的乳液液膜(ELM)和含生物通道的支撐(固定化)液膜(SLM)或其組合，其中所述液膜系統包含由一種或多種兩親性化合物形成的囊泡，所述兩親性化合物形成其中已摻入有生物通道的雙分子層，并且其中所述囊泡還包含穩(wěn)定性油相。2.權利要求I的液膜系統，其中所述生物通道是水通道蛋白水通道。3.權利要求I的液膜系統，其中所述生物通道選自氮化硼納米管、碳納米管、兩親性孔形成分子，包括跨膜通道分子β-桶孔，如α-溶血素和OmpG、FomA和VDAC;跨膜肽孔丙甲菌素、纈氨霉素和短桿菌肽A，包括其衍生物和合成肽；離子通道，或離子選擇性離子載體。4.前述權利要求中任一項的液膜系統，其中所述兩親性化合物是脂質。5.前述權利要求中任一項的液膜系統，其中所述油相包含選自以下的組分固醇、鯊烯、角鯊烷、α-生育酚、類何帕烷、異戊二烯類包括酯化多萜醇、泛醌(QlO)、霍霍巴油、輕礦物油、亞麻子油、大豆油、花生油、磷脂穩(wěn)定的鯊烯或者大豆油、磷脂與甘油的乳液，以及燒如癸燒、十一燒、十_.燒;及其混合物。6.前述權利要求中任一項的液膜系統，其中所述生物通道以相對于囊泡表面積為1%到約70%的比例存在。7.前述權利要求中任一項的液膜系統，其中所述囊泡具有高至1000μm的近似最大直徑。8.從含水液體中提取水的方法，其包括以下步驟a)將一定量的前述權利要求中任一項所述液膜系統混合到第一含水液體中以形成懸液，所述第一含水液體的滲透壓低于所述囊泡，b)允許所述懸液中的囊泡從所述第一液體中吸收純水并膨脹，只要存在滲透壓梯度，c)從所述第一液體中分離已膨脹的囊泡，和d)將來自步驟c)的所述囊泡重懸于第二含水液體中，所述第二含水液體的滲透壓高于已膨脹囊泡的壓力，以允許囊泡中提取的水流入所述第二液體并稀釋所述第二液體，只要存在滲透壓梯度，使得囊泡處于非膨脹狀態(tài)。9.權利要求7的方法,其中所述第一含水液體選自天然水源,如海水、河水、湖水、半咸水、雨水；對水通道蛋白水通道無毒的廢水；或生物流體，包括酒、果汁和蔬菜汁、乳、全血、血漿、尿、唾液、汗或勻漿組織。10.權利要求7或8的所述方法，其中通過離心或過濾進行從第一液體中分離已膨脹囊泡的步驟。11.權利要求8至10任一項的方法，其中所述方法用于將海水脫鹽，其中鹽水是原料液或第一含水液體，含C02/NH3的水溶液是抽取液或第二含水液體。12.用于從含水液體介質中提取純水的裝置，其包含一個或多個權利要求I到7任一項的液膜。13.權利要求12的裝置，其中所述裝置是雙模塊中空纖維支撐液膜接觸器模塊或液體小室外流膜接觸器。14.無溶劑巨型蛋白質囊泡，其基本由水分散系中的油、兩親性脂質和跨膜蛋白通道組成，其中所述脂質與蛋白質的摩爾比為I:50到約I:400。15.組合物，其包含權利要求14的巨型蛋白質囊泡。16.制備巨型蛋白質囊泡的方法，所述巨型蛋白質囊泡基本由水分散系中的油、兩親性脂質和跨膜蛋白通道組成，并且其中所述脂質與蛋白質的摩爾比為約I:50到約I:400，所述方法包括以下步驟a)從干燥的脂質溶液制備脂質體，所述干燥的脂質溶液已經在含有去污劑的緩沖液中進行了再水化，并通過約IOOnm到約500nm孔徑的濾器擠出，b)將來自a)的脂質體與跨膜蛋白溶液混合，其中所述蛋白任選地與熒光標記連接，c)使用約IOkDa的分子量截留將來自b)的混合物透析過夜，d)分離步驟c)中形成的脂蛋白體囊泡，例如通過離心分離，e)任選地獲得所形成GPV的與所用熒光標記相容的吸收譜，以驗證所述跨膜蛋白正確插入到囊泡膜中，和f)將步驟d)中獲得的脂蛋白體與油相溶液中的脂質以約I:3v/v到約I:12v/v的摩爾比混合，所述油相溶液含有與步驟a)中相同的脂質，由此導致由所述脂蛋白體形成GPV。17.制備巨型蛋白質囊泡的方法，所述巨型蛋白質囊泡基本由水分散系中的油、兩親性脂質和跨膜蛋白通道組成，并且其中所述脂質與蛋白質的摩爾比為約I:50到約I:400，所述方法包括在翻轉混和后由所述兩親性脂質、跨膜蛋白通道和油的含水混合物進行囊泡的自組裝。18.權利要求16或權利要求17的方法，其中所述脂質是豆脂。19.權利要求16或權利要求17的方法，其中所述脂質是DOPC或DPhPC或DOPS或天然脂質提取物，如大腸桿菌總脂質提取物，或大豆混和磷脂，或其組合混合物。20.權利要求16到19中任一項的方法，其中所述跨膜蛋白選自水通道蛋白如SoPIP2；I和AqpZ;以及跨膜蛋白如FomA。21.權利要求16到20中任一項的方法，其中所述跨膜蛋白與熒光標記相連。22.權利要求21的方法，其中所述熒光標記是萘衍生物，如本文表I中列出的那些或其熒光功能性衍生物。23.權利要求22的方法，其中所述萘衍生物是6-溴乙?；?2-二甲基氨基萘。24.根據權利要求16到23中任一項的方法制備的巨型蛋白質囊泡用于通過正滲透提取水的用途。25.根據權利要求16到24中任一項的方法制備的巨型蛋白質囊泡用于從血液透析過程中所損失的患者血漿中重新提取純水的用途。26.具有開放或閉合夾層結構的支撐液膜，其中基本平的多孔過濾材料在脂蛋白體層的一側或兩側上提供支撐，由此固定所述層。27.復合濾膜或濾盤，其通過將含水通道蛋白的脂蛋白體或巨型蛋白質囊泡的層置于過濾材料之間來產生，所述過濾材料選自超濾膜、納濾膜和微濾膜。全文摘要公開了液膜系統，其形式為含有生物通道的整體液膜(bulkliquidmembrane，BLM)、含有生物通道的乳液液膜(emulsionliquidmembrane，ELM)和含有生物通道的支撐(固定化)液膜(supportedliquidmembrane，SLM)，或其組合，其中所述液膜系統是基于由形成雙分子層的兩親化合物(如脂質)所形成的囊泡，其中已經摻入了生物通道，并且其中所述囊泡還包含穩(wěn)定性油相。所述膜系統的用途包括通過正滲透從液體水介質中提取水，例如用于鹽水的脫鹽。文檔編號C02F1/26GK102802770SQ201080032811公開日2012年11月28日申請日期2010年6月18日優(yōu)先權日2009年6月19日發(fā)明者彼得·霍姆·延森,杰斯珀·森諾高·漢森,托馬斯·維辛,馬克·愛德華·佩里,克勞斯·赫利克斯·尼爾森申請人:水通道蛋白有限公司