专利名称：：仿生膜及其用途的利记博彩app
技术领域：
：本发明涉及适合于水提取的液膜系统(liquidmembranesystem)的用途，更特别涉及具有生物通道(如蛋白质通道)的液膜系统，所述生物通道掺入到两亲性囊泡(vesicle)双分子层中，用于从含水介质中提取水和/或小的溶质。更特别地，所述液膜系统是水通道蛋白(aquaporin)液膜，其由两亲性分子囊泡状分散系中的水通道蛋白组成，特别用于从含水液体介质中提取纯水，例如在正渗透应用中。此外，本发明涉及用于测量膜蛋白环境亲水性的荧光测定，其中所述测定是基于使用环境敏感性荧光探针进行了荧光标记的I吴蛋白。
背景技术：
：如US4360448(A)中所公开，液膜分离方法已经用于从水溶液中去除溶解的物质，如离子。这涉及从水溶液中去除溶解物质的方法，其包括使所述水溶液与乳液接触，所述乳液包含外相(exteriorphase)和内相(interiorphase),所述外相的特征在于与所述水溶液不混溶，但对所溶解的物质仍然具有可渗透性，所述内相含有反应物，如离子交换化合物，其能够将所溶解的物质转换成不可渗透形式。溶解的物质透过外相，进入内相，在本文它们转换成不可渗透形式，并因此留在所述乳液的内相中。将耗尽所述溶解物质的水溶液与所述乳液分开，并将乳液循环再利用。然而，当水溶液或介质中(如生物液体中)存在多种或不明的离子或溶质时，通过该方法或类似方法去除溶质变得越来越复杂，因为必须为每一种待去除的物质设计特定的反应物。在(W087/002380)ProductionofLow-EthanolBeveragesbyMembraneExtraction中描述了液膜提取方法用途的另一实例，其涉及设计用于从酒和其他饮料中选择性去除乙醇而同时保留水和许多其他有机组分的膜提取系统。因此，至今已经发展了用于从例如含水液体中选择性去除溶质的液膜分离方法。由于意识到需要从含水液体来源中选择性去除或提取水，本发明人已经设计了适合于使用了解自水通道蛋白的选择性水通道从含水液体中去除或提取纯水的液膜方法。基于荧光的活性测定对于可溶性蛋白质而言是十分成熟的，但对膜蛋白而言却不是这样。对此可能的原因是当从其天然环境(生物膜)中取出时这些膜蛋白十分脆弱。此夕卜，市售蛋白质种类的可用性仅限定于少数膜蛋白。这与大量(克规模)表达和纯化膜蛋白的困难有关。膜蛋白通常在重建到充分模拟该蛋白质天然环境的仿生膜中后保留其功能。目前没有得到满足的需求是对脂膜组分筛选其在产生满足膜蛋白需要(即特定的亲水和疏水区或层)的仿生膜制剂中的可用性。同时，这种测定提供了关于膜蛋白折叠状态的有用信息。发明概述宽泛地说，本发明涉及液膜系统，其形式为含有生物通道的整体液膜(bulkliquidmembrane,BLM)、含有生物通道的乳液液膜(emulsionliquidmembrane,ELM)和含有生物通道的支撑(固定化)液膜(supportedliquidmembrane,SLM),或其组合,其中所述液膜系统是基于形成双分子层(其中已掺入了生物通道)的两亲化合物(如脂质)所形成的囊泡，并且其中所述囊泡还包含稳定性油相(stabilizingoilphase)。在一个优选的实施方案中，所述液膜系统是含有水通道蛋白的液膜系统，如含水通道蛋白的整体液膜(BLM)、含水通道蛋白的乳液液膜(ELM)和含水通道蛋白的支撑(固定化)液膜(SLM)，和/或其组合，其中所述液膜系统在两亲分子的分散系中包含生物通道，如水通道蛋白水通道。所述液膜系统可用于一系列应用中，包括通过正渗透从液体含水介质中提取水，例如用于盐水的脱盐。因此，第一方面，本发明提供液膜系统，其形式为含生物通道的整体液膜(BLM)、含生物通道的乳液液膜(ELM)和含生物通道的支撑(固定化)液膜(SLM)，或其组合，其中所述液膜系统包含由一种或多种两亲化合物形成的囊泡，所述两亲化合物形成其中已掺入有生物通道的双分子层，其中所述囊泡还包含稳定性油相。在另一方面，本发明提供从含水液体中提取水的方法，其包括以下步骤a)将一定量的前述权利要求中任一项所述液膜系统混合到第一含水液体中，以形成悬浮液，所述第一含水液体的渗透压低于囊泡，b)只要存在渗透压梯度，允许所述悬液中的囊泡从所述第一液体中吸收纯水并膨胀，c)从第一液体中分离已膨胀囊泡，和d)将来自步骤c)的所述囊泡重悬于第二含水液体中，所述第二含水液体的渗透压超过已膨胀囊泡的压力，从而只要存在渗透压梯度则允许囊泡中所提取的水流入所述第二液体并稀释所述第二液体，使得囊泡处于非膨胀状态。在另一方面，本发明提供用于从含水液体介质中提取纯水的装置，其包含一种或多种本文所述液膜。在另一方面,本发明提供无溶剂的巨型蛋白质囊泡(giantproteinvesicle),其基本由水分散系中的油、两亲性脂质和跨膜蛋白通道组成，其中所述脂质与蛋白质的摩尔比为约I:50到约I:400。在另一方面，本发明提供包含本文所述巨型蛋白质囊泡的组合物。在另一方面，本发明提供制备巨型蛋白质囊泡的方法，所述巨型蛋白质囊泡基本由水分散系中的油、两亲性脂质和跨膜蛋白通道组成，其中所述脂质与蛋白质的摩尔比为约I:50到约I:400，所述方法包括以下步骤a)从干燥的脂质溶液制备脂质体，所述干燥的脂质溶液已经在含有去污剂的缓冲液中进行了再水化并通过约IOOnm到约500nm孔径的滤器挤出，b)将来自a)的脂质体与跨膜蛋白溶液混合，其中所述蛋白任选地与荧光标记连接，c)使用约IOkDa的分子量截留将来自b)的混合物透析过夜，d)分离步骤c)中形成的脂蛋白体囊泡，例如通过离心分离，e)任选地获得所形成GPV的与所用荧光标记相容的吸收谱，以验证跨膜蛋白正确插入到囊泡膜中，和f)将步骤d)中获得的脂蛋白体在油相溶液(其含有与步骤a)中相同的脂质)中的脂质混合，例如以约I:3v/v到约I:12v/v的摩尔比混合，由此导致由所述脂蛋白体形成GPV。在任一具体情况中，在本文公开的方法的一般框架中，本领域技术人员能够根据所制备巨型蛋白质囊泡样品的大小和所用试剂的特性来选择适当的具体条件。例如，步骤c)中使用的条件利用约I到约IOmL/分钟(更优选约I到约5mL/分钟，最优选约3mL/分钟)的透析液流。例如，步骤d)中的分离利用离心，例如约10，000-20,OOOrpm(例如14，200rpm)离心约1-5分钟(例如约90秒)。例如，步骤f)中的混合利用在约4°C翻滚旋转过夜。在另一方面，本发明提供制备巨型蛋白质囊泡的方法，所述巨型蛋白质囊泡基本由水分散系中的油、两亲性脂质和跨膜蛋白通道组成，其中所述脂质与蛋白质的摩尔比为约I:50到约I:400，所述方法包括在翻滚混和后由所述两亲性脂质、跨膜蛋白通道和油的含水混合物进行囊泡的自组装。在另一方面，本发明提供根据本文所述方法制备的巨型蛋白质囊泡用于通过正渗透提取水的用途。在另一方面，本发明提供根据本文所述方法制备的巨型蛋白质囊泡用于从血透析过程中所损失的患者血浆中重新提取纯水的用途。在另一方面，本发明提供具有开放或闭合夹层结构的支撑液膜，其中基本平的多孔过滤材料在脂蛋白体层的一侧或两侧提供支撑，由此固定所述层。在另一方面，本发明提供复合滤膜或滤盘，其通过将含水通道蛋白的脂蛋白体或巨型蛋白质囊泡的层置于过滤材料之间来产生，所述过滤材料选自超滤膜、纳滤膜和微滤膜。在另一方面，本发明提供微乳液形式的液膜系统，其包含具有膜结合或掺入的生物通道或蛋白通道(如油相中的水通道蛋白水通道)的脂质囊泡，并且其适于从液体含水介质中提取水。在另一方面，本发明提供制备所述微乳液的方法。所述液膜系统还可以容纳或固定在接触器模块中或基本平的多孔夹层结构中。在另一方面，本发明提供用于测定膜蛋白环境的亲水性的测定，其中所述测定是基于使用环境敏感性探针进行了荧光标记的膜蛋白，当所述探针所附着的蛋白质重建到仿生膜(如脂双分子层膜或相应的两亲膜)中时，可以测定所述探针的荧光。在另一方面，本发明提供用于确定成膜脂质与膜蛋白的特定组合是否能够形成所述膜蛋白在其中正确折叠的仿生膜的方法，所述方法包括(a)向成膜脂质混合物中引入用荧光标记进行了标记的膜蛋白，其中所述荧光标记的荧光特性取决于蛋白质与脂质之组合所形成的仿生膜中该膜蛋白的环境；(b)检测来自用荧光标记进行了标记的膜蛋白的荧光信号；和(C)由所述荧光信号确定所述脂质与膜蛋白的组合的膜是否能形成蛋白质正确折叠的仿生膜。在另一方面，本发明提供确定膜蛋白是否能够在仿生膜中正确折叠的方法，所述方法包括(a)将用荧光标记进行了标记的膜蛋白引入用于测定所述膜蛋白是否能够在仿生膜中正确折叠的系统，其中所述荧光标记的荧光特性取决于该仿生膜中所述膜蛋白的环境;(b)检测来自用荧光标记进行了标记的膜蛋白的荧光信号；和(C)由所述荧光信号确定所述膜蛋白是否在仿生膜中正确折叠。在另一方面，本发明提供仿生膜，其用于测定形成该仿生膜的膜蛋白的活性和/或功能，其中所述膜蛋白包含荧光标记，所述荧光标记的荧光特性取决于仿生膜中膜蛋白的环境，其中可通过检测来自所述荧光标记的荧光信号来测定所述膜蛋白的活性或功能。在另一方面，本发明提供包含本文所述仿生膜的传感器。现在通过举例而非限制的方式，参考所附图和实施例来描述本发明的实施方案。附图简述图I显示了三种类型液膜的一般原理整体液膜(BLM)、乳液液膜(ELM)和支撑液膜(SLM)。图2显示了液膜模块中的中空纤维和螺旋状创伤分隔模块。图3显示了双模块中空纤维支撑液膜的原理图。图4显示了使用本发明囊泡浓缩水溶液的装置和方法的原理图。图5显示了提供营养饮料的方法的原理图，所述营养饮料包含通过正渗透得到的纯饮用水。图6显示了在均一电解质超滤后正渗透中使用本发明囊泡的原理图。这是从任何水溶液或液体中提取水的完整应用的一个实例。图7显示了在用于产生渗透压的压力延缓渗透中使用本发明囊泡的原理图。图8显示了液膜制剂和脂蛋白体微乳液(液膜)的浓缩之间的关系。图9是说明计算的基本参数的图。图10是正渗透批量室单元的概略图。图11是用于正渗透的过滤杯的图。图12是显示抽取液(drawsolution)和原料液(feedsolution)之间重量摩尔渗透压浓度差异随时间变化的图。图13是在其膜中掺入了SoPIP2;1蛋白的DOPC囊泡的液膜制剂的显微镜图片，显示了200iim的比例尺用于比较。图14是重建到巨型蛋白质囊泡中的以荧光团badan标记的水通道蛋白SoPIP2；I的荧光图。图15是显示SoPIP2；1GPV制剂的正渗透流QA的图。图16与图15列出的结构相同，显示的是非水通道蛋白/空制剂。图17显示了附着有四个badan标记的AqpZ四聚体的二级结构。图18显不了badan_SoPIP2；I和badan-AqpZ的突光光谱。图19显示了荧光光谱作为波长之函数的归一化强度。图20显示了重建到两种不同脂质囊泡中的两种不同水通道蛋白的GP比值。图21显示了概略图，其显示了本发明液膜所模拟的正常肾的盐梯度和逆流。发明详述本文所述含水通道蛋白的液膜系统可以是含水通道蛋白的乳液液膜(ELM)的形式，其中所述液膜包含两亲分子分散相中的水通道蛋白，优选包含脂蛋白体形式的囊泡，其具有掺入到两亲性囊泡双分子层(如脂双分子层等)中的功能性水通道蛋白。本发明含水通道蛋白的乳液液膜(或Aqp-ELM)可用于水提取，其如下实现将其混合到或悬浮于第一含水液体中，所述第一含水液体的渗透压低于所述Aqp-ELM囊泡，这会使纯水从所述第一液体通过水通道蛋白选择性地转运到膨胀过程中的囊泡中。从第一液体中提取纯水后，可以分离囊泡(例如可通过离心分离)，并将其重悬于第二含水液体中，所述第二含水液体的渗透压大于含有所提取纯水的囊泡的压力。所提取的水现在将从收缩过程中的囊泡中流入第二液体中，只要存在渗透压梯度。第二含水液体应优选可与成品(纯化的)水分离，低毒或无毒，并且可化学插入到液膜中。第二含水液体(抽取液)的实例是葡萄糖和果糖的混合物，其已经用于海水脱盐，并且最近已经获得了这样的抽取液，其基于以特定比例将氨和二氧化碳气体组合在可热去除铵盐的高浓缩抽取液中，参考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。或者，可通过加热到接近60°C从稀释的抽取液中容易地分离水，以产生淡水、氨和二氧化碳。然后氨和二氧化碳可再用作抽取液的溶质，参考Low(2009)。U.S.Pat.Appl.Publ.(2009)、US2009308727A120091217公开了淡化海水的方法和装置，其使用碳酸氢铵正渗透脱盐法。海水通过膜装置的一侧泵送，而抽取液通过膜装置的另一侧泵送。抽取液从海水中抽取水分子通过膜进入抽取液，并且抽取液分离器接收加热的抽取液，其然后分解成氨、CO2和水。将引用水与氨和CO2气体分开。然后,氨气和CO2气体与一部分饮用水流再结合，以重新形成碳酸氢铵抽取液。本发明的一个实施方案涉及本发明液膜系统在US2009308727A1中公开的方法和装置中的用途。在本发明的另一实施方案中，含水通道蛋白的液膜系统用于从血液透析所得透析液中重新提取水。本发明的液膜系统在改进血液透析方法中具有至少两种有用的应用i)生产本文描述的超纯水可替换用于目前必需的水纯化的十分精密的系统，这是目前恢复患者血浆中的水含量所必需的，ii)产生透析液时使用的正渗透过程后，同时去除了来自患者血浆的大量水，这可使用本文描述的任何方法中的水通道蛋白液膜来提取。本文所述含水通道蛋白的囊泡(Aqp-ELM)能够反复膨胀和收缩。通常，囊泡在其与第一含水液体接触之前预收缩，所述第一含水液体具有低于囊泡内部的渗透压，并且期望从中提取水。从所述第一含水液体中分离膨胀的囊泡后，可以将吸收的水提取到抽取液中，所述抽取液具有高于膨胀囊泡内部的渗透压。已经显示，含短杆菌肽A通道的DOPC囊泡的的体积可通过水转运膨胀多达约16%,参考M.Goulian等，BiophysicalJournal,第74卷,January1998,第328-337页。也已经显示,凝胶填充的DOPC囊泡的体积可收缩原始体积的约80%,参考A.Viallat等BiophysicalJournal,86卷,April2004,第2179-2187页。在本发明的一个方面中，含水通道蛋白的囊泡是无溶剂制备的巨型蛋白质囊泡(GPV)形式。本文第一次公开了GPV及制备它们的方法。本发明的GPV的特征在于使用油稳定，而不是溶剂。此外，本发明GPV的制备可不使用电转化。另外，可以在真正的囊泡形成之前，以mol/mol分数，即通过荧光光谱术(其中信号强度与蛋白质含量正相关)精确地测定蛋白质含量。直径约20nm的小型单层憐脂酸胆喊(smallunilamellarphosphatidylcholine,SUV)囊泡对渗透压敏感。这种囊泡通过根据所应用的盐梯度而膨胀或收缩来响应于渗透压。这对于低于或高于其晶液态转换温度(crystal-to-liquidtransitiontemperature)的蛋磷脂酰胆碱和二肉豆蘧酰磷脂酰胆碱的小型单层囊泡而言都是正确的。在渗透梯度存在下，因存在水通道蛋白，H2O的流入和流出与离子的移动解偶联。在渗透诱导的SUV收缩和膨胀的过程中，磷脂双分子层的完整性维持在囊泡不破的程度上，因此外部介质和囊泡腔之间不会出现平衡，除非膜含有水通道蛋白。第一含水液体或来源相的典型渗透压为约IOOmOsm到约500m0sm或IOOOmOsm,而第二含水液体或接收相的典型渗透压为100到IOOOmOsm更高，以获得合适的渗透压力差。海水的重量摩尔渗透压浓度(osmolality)为2000-2400m0sm，主要是由于氯化钠。这是血浆正常重量摩尔渗透压浓度的8倍，后者为每千克约275-299毫渗摩尔。我们的肾能产生的最浓的尿为1400m0sm,远低于海水的水平。此外，本发明涉及液膜系统，其为例如乳液液膜(ELM)的形式，其中所述液膜包含脂质囊泡，其在具有生物通道的分散系中含有膜整合的两亲性分子，优选为囊泡分散系的形式(例如脂蛋白体形式)，其具有掺入到两亲性囊泡双分子层中(如脂双分子层，两亲嵌段共聚物即式AB-BA、ABA或ABC，或杂合两亲膜，如基于PEG缀合的两亲物的脂质体(例如聚乙二醇-磷脂酰乙醇胺缀合物(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纳米管、碳纳米管和两亲性孔形成分子和跨膜通道分子，其选自跨膜蛋白，如桶孔，如a-溶血素和0mpG、FomA、VDAC;跨膜肽孔(丙甲囷素、纟颜氣霉素、短杆囷妝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，和离子选择性离子载体(ionophore)，如钠选择性ETH157、钾选择性SQI-Pr和缬氨霉素、氯化物离子载体三辛基氯化锡等。通过在富集的油相中产生脂质囊泡(或GPV颗粒)来稳定本发明的脂蛋白体。这种做法的一种方式是将囊泡外的水更换成其他溶剂。为了提供不扰乱GPV双分子层或干扰GPV双分子层倾向降低的溶剂环境，可将包含油相的非极性溶剂更换成显示更高程度亲水性的化合物，或可选择分子大小更大的非极性溶剂。也优选低毒性的化合物。已知天然油脂化合物形成显示物理稳定性和无毒的相对稳定的脂质乳液。这些油脂包括鲨烯、角鲨烷、a-生育酚、类何帕烷、异戊二烯(例如，酯化多萜醇)、泛醌(QlO)、霍霍巴油(jojobaoil)、轻矿物油、亚麻子油、大豆油、磷脂稳定的鲨烯或大豆油(或大豆油、磷脂质和甘油的乳液，intralipid)等。此外,高级烧烃,如癸烧、^--烧(undedane)、十二烧等可用于油相中,众所周知的是，这些油脂化合物仅可忽略不计的程度透过脂双分子层。鲨烯也是碳氢化合物溶剂的实例，由此可使黑色脂膜变成“无溶剂”[WhiteS.，Biophys.J.,23卷，1978]。本发明中优选降低通常用于脂质囊泡乳液中的有机溶剂的含量，以获得少溶剂的或甚至无溶剂的囊泡组合物。在另一方面，本发明还涉及荧光测定，例如使用萘衍生物荧光分子(例如荧光团6-溴乙酰基-2-二甲基氨基萘(badan))作为探针，其可共价附着到蛋白质的Cys残基上。所述探针对其所接触的分子环境的亲水性敏感，产生450nm到550nm范围内的最大荧光发射。当badan探针被疏水暴露时,其产生最大突光发射量,在450nm处。相反，当badan探针被亲水暴露时(例如水)，其具有低荧光发射量，在约550nm处具有发射最大值。上文所述之间的亲水/疏水条件产生了badan荧光性质的上述特征之间的发射最大值和荧光量。下文表I是有用荧光探针的列表。权利要求1.液膜系统，其形式为含有生物通道的整体液膜(BLM)、含有生物通道的乳液液膜(ELM)和含生物通道的支撑(固定化)液膜(SLM)或其组合，其中所述液膜系统包含由一种或多种两亲性化合物形成的囊泡，所述两亲性化合物形成其中已掺入有生物通道的双分子层，并且其中所述囊泡还包含稳定性油相。2.权利要求I的液膜系统，其中所述生物通道是水通道蛋白水通道。3.权利要求I的液膜系统，其中所述生物通道选自氮化硼纳米管、碳纳米管、两亲性孔形成分子，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、缬氨霉素和短杆菌肽A，包括其衍生物和合成肽；离子通道，或离子选择性离子载体。4.前述权利要求中任一项的液膜系统，其中所述两亲性化合物是脂质。5.前述权利要求中任一项的液膜系统，其中所述油相包含选自以下的组分固醇、鲨烯、角鲨烷、α-生育酚、类何帕烷、异戊二烯类包括酯化多萜醇、泛醌(QlO)、霍霍巴油、轻矿物油、亚麻子油、大豆油、花生油、磷脂稳定的鲨烯或者大豆油、磷脂与甘油的乳液，以及烧如癸烧、十一烧、十_.烧;及其混合物。6.前述权利要求中任一项的液膜系统，其中所述生物通道以相对于囊泡表面积为1%到约70%的比例存在。7.前述权利要求中任一项的液膜系统，其中所述囊泡具有高至1000μm的近似最大直径。8.从含水液体中提取水的方法，其包括以下步骤a)将一定量的前述权利要求中任一项所述液膜系统混合到第一含水液体中以形成悬液，所述第一含水液体的渗透压低于所述囊泡，b)允许所述悬液中的囊泡从所述第一液体中吸收纯水并膨胀，只要存在渗透压梯度，c)从所述第一液体中分离已膨胀的囊泡，和d)将来自步骤c)的所述囊泡重悬于第二含水液体中，所述第二含水液体的渗透压高于已膨胀囊泡的压力，以允许囊泡中提取的水流入所述第二液体并稀释所述第二液体，只要存在渗透压梯度，使得囊泡处于非膨胀状态。9.权利要求7的方法,其中所述第一含水液体选自天然水源,如海水、河水、湖水、半咸水、雨水；对水通道蛋白水通道无毒的废水；或生物流体，包括酒、果汁和蔬菜汁、乳、全血、血浆、尿、唾液、汗或匀浆组织。10.权利要求7或8的所述方法，其中通过离心或过滤进行从第一液体中分离已膨胀囊泡的步骤。11.权利要求8至10任一项的方法，其中所述方法用于将海水脱盐，其中盐水是原料液或第一含水液体，含C02/NH3的水溶液是抽取液或第二含水液体。12.用于从含水液体介质中提取纯水的装置，其包含一个或多个权利要求I到7任一项的液膜。13.权利要求12的装置，其中所述装置是双模块中空纤维支撑液膜接触器模块或液体小室外流膜接触器。14.无溶剂巨型蛋白质囊泡，其基本由水分散系中的油、两亲性脂质和跨膜蛋白通道组成，其中所述脂质与蛋白质的摩尔比为I:50到约I:400。15.组合物，其包含权利要求14的巨型蛋白质囊泡。16.制备巨型蛋白质囊泡的方法，所述巨型蛋白质囊泡基本由水分散系中的油、两亲性脂质和跨膜蛋白通道组成，并且其中所述脂质与蛋白质的摩尔比为约I:50到约I:400，所述方法包括以下步骤a)从干燥的脂质溶液制备脂质体，所述干燥的脂质溶液已经在含有去污剂的缓冲液中进行了再水化，并通过约IOOnm到约500nm孔径的滤器挤出，b)将来自a)的脂质体与跨膜蛋白溶液混合，其中所述蛋白任选地与荧光标记连接，c)使用约IOkDa的分子量截留将来自b)的混合物透析过夜，d)分离步骤c)中形成的脂蛋白体囊泡，例如通过离心分离，e)任选地获得所形成GPV的与所用荧光标记相容的吸收谱，以验证所述跨膜蛋白正确插入到囊泡膜中，和f)将步骤d)中获得的脂蛋白体与油相溶液中的脂质以约I:3v/v到约I:12v/v的摩尔比混合，所述油相溶液含有与步骤a)中相同的脂质，由此导致由所述脂蛋白体形成GPV。17.制备巨型蛋白质囊泡的方法，所述巨型蛋白质囊泡基本由水分散系中的油、两亲性脂质和跨膜蛋白通道组成，并且其中所述脂质与蛋白质的摩尔比为约I:50到约I:400，所述方法包括在翻转混和后由所述两亲性脂质、跨膜蛋白通道和油的含水混合物进行囊泡的自组装。18.权利要求16或权利要求17的方法，其中所述脂质是豆脂。19.权利要求16或权利要求17的方法，其中所述脂质是DOPC或DPhPC或DOPS或天然脂质提取物，如大肠杆菌总脂质提取物，或大豆混和磷脂，或其组合混合物。20.权利要求16到19中任一项的方法，其中所述跨膜蛋白选自水通道蛋白如SoPIP2；I和AqpZ;以及跨膜蛋白如FomA。21.权利要求16到20中任一项的方法，其中所述跨膜蛋白与荧光标记相连。22.权利要求21的方法，其中所述荧光标记是萘衍生物，如本文表I中列出的那些或其荧光功能性衍生物。23.权利要求22的方法，其中所述萘衍生物是6-溴乙酰基-2-二甲基氨基萘。24.根据权利要求16到23中任一项的方法制备的巨型蛋白质囊泡用于通过正渗透提取水的用途。25.根据权利要求16到24中任一项的方法制备的巨型蛋白质囊泡用于从血液透析过程中所损失的患者血浆中重新提取纯水的用途。26.具有开放或闭合夹层结构的支撑液膜，其中基本平的多孔过滤材料在脂蛋白体层的一侧或两侧上提供支撑，由此固定所述层。27.复合滤膜或滤盘，其通过将含水通道蛋白的脂蛋白体或巨型蛋白质囊泡的层置于过滤材料之间来产生，所述过滤材料选自超滤膜、纳滤膜和微滤膜。全文摘要公开了液膜系统，其形式为含有生物通道的整体液膜(bulkliquidmembrane，BLM)、含有生物通道的乳液液膜(emulsionliquidmembrane，ELM)和含有生物通道的支撑(固定化)液膜(supportedliquidmembrane，SLM)，或其组合，其中所述液膜系统是基于由形成双分子层的两亲化合物(如脂质)所形成的囊泡，其中已经掺入了生物通道，并且其中所述囊泡还包含稳定性油相。所述膜系统的用途包括通过正渗透从液体水介质中提取水，例如用于盐水的脱盐。文档编号C02F1/26GK102802770SQ201080032811公开日2012年11月28日申请日期2010年6月18日优先权日2009年6月19日发明者彼得·霍姆·延森,杰斯珀·森诺高·汉森,托马斯·维辛,马克·爱德华·佩里,克劳斯·赫利克斯·尼尔森申请人:水通道蛋白有限公司