一种聚砜类的中空纤维微滤膜及其制备方法和应用与流程

本发明涉及膜材料，更具体的涉及一种聚砜类的中空纤维微滤膜及其制备方法和应用。

背景技术：

1、在单抗、融合蛋白、重组蛋白等生物制品的工业化生产中，上游细胞培养是获取生物制品原料的核心关键工序，细胞培养的产能、效率直接决定生物制品的生产成本，是实现生物制品大规模、低成本产业化生产的核心基础。atf（交替式切向流）灌流培养的方式因其具有高细胞截留率、可长期稳定运行等优势，已成为细胞培养的核心技术。

2、atf灌流培养的核心部件为灌流膜（以中空纤维膜为主），其依托切向流过滤原理，通过膜内表面（即本发明的第一表面）截留细胞，同时通过膜及时排出细胞代谢物且置换新鲜培养基，维持细胞培养体系稳定，保障细胞高密度、高活率地生长，其第一表面微观结构直接决定atf灌流培养过程中工艺的稳定性、连续性等。目前聚砜类聚合物（例如聚砜、聚醚砜等）由于具有高机械强度、化学稳定性好、耐高温性及生物相容性优良等优点，成为atf灌流培养用的灌流膜的首选基材。

3、但现有技术中有的聚砜类灌流膜无法高精度的截留细胞或无法及时排出代谢物，影响灌流培养的正常进行，有的聚砜类灌流膜存在第一表面容易形成滤饼层，造成膜孔堵塞、跨膜压差持续上升、代谢物排出速度出现直线下降，使得灌流培养不能长期稳定运行，即现有技术中有的聚砜类灌流膜无法保障细胞高密度、高活率地生长。

4、因此，为满足不断增长的生物制品的市场需求，亟需要开发更多不同结构的聚砜类的中空纤维微滤膜，以解决聚砜类的中空纤维微滤膜用于灌流培养时如何获得高密度且高活率的细胞的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种聚砜类的中空纤维微滤膜及其制备方法和应用，通过调控第一表面由沟壑状孔洞和支撑纤维组成、支撑纤维的直径、支撑纤维的直径与沟壑状孔洞的短径的比值、沟壑状孔洞内流通孔的孔径、支撑纤维的长度方向与膜的长度方向相垂直、微滤膜的ipa完全出泡点，使得制备得到的中空纤维微滤膜能够用于灌流培养，且用于n-1级灌流培养时获得的细胞密度高且细胞活率高。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种聚砜类的中空纤维微滤膜，包括主体，所述主体的一侧为朝向内腔的第一表面，所述主体的另一侧为第二表面，所述第一表面由沟壑状孔洞和支撑纤维组成，所述支撑纤维的sem平均直径与所述沟壑状孔洞的sem平均短径的比值为0.55-0.85；所述支撑纤维的sem平均直径为8μm-25μm；所述沟壑状孔洞内具有若干个流通孔，所述流通孔的sem孔径不大于5μm；所述支撑纤维的长度方向与膜的长度方向相垂直；所述微滤膜的ipa完全出泡点为8psi-20psi。

3、中空纤维微滤膜用于atf灌流培养时，最常见的方式为n-1级灌流和n级灌流，其中n-1级灌流只有细胞培养的过程，基本不涉及蛋白表达，n级灌流包括细胞培养和蛋白表达的过程（前期以细胞培养为主基本不涉及蛋白表达，后期为细胞培养和蛋白表达同时进行的过程）。在n-1级灌流的细胞培养过程中，料液主要包括细胞、代谢物、营养液等物质，料液通过中空纤维微滤膜的内腔空间时，代谢物和营养液等小分子物质透过中空纤维微滤膜的第一表面后，再经过膜壁，最后从中空纤维微滤膜的第二表面透过，而细胞在中空纤维微滤膜的第一表面得到截留。如果中空纤维微滤膜的第一表面结构不合理，一方面，细胞可能会得不到高精度截留，造成种子细胞损耗，同时损耗的细胞会堵塞膜孔；另一方面，细胞容易在第一表面发生沉积（实现了细胞与第一表面的“接触”），沉积的细胞不能及时地在剪切力作用下回到料液中（实现了细胞在第一表面上的“锚定”），沉积的细胞会进一步吸附料液中的其他细胞（实现了细胞在第一表面上的“生长”），最终在跨膜压差的作用下不断被压实，形成不可逆转的滤饼层，也会导致膜孔的堵塞，以上两个方面都会导致代谢物排出速度的降低，代谢物易在培养体系中累积，引发体系微环境恶化，抑制细胞生长和降低细胞活率，不能获得高密度、高活率的细胞。

4、经过不断地研究，我们发现第一表面由沟壑状孔洞和支撑纤维组成，支撑纤维的sem平均直径与沟壑状孔洞的sem平均短径的比值、支撑纤维的sem平均直径、沟壑状孔洞内流通孔的孔径、微滤膜的ipa完全出泡点在合理的范围内，支撑层纤维的长度方向与膜的长度方向相垂直时，其能够有效地减少滤饼层的形成，且细胞得到高精度截留，代谢物得到及时排出，使得灌流培养能够持续地有效进行，同时获得的细胞密度高且细胞活率高，具体地：

5、其一，本发明的第一表面由支撑纤维和沟壑状孔洞组成，其形成凹凸相间的表面形貌，又由于支撑纤维的长度方向与膜的长度方向相垂直，即料液是沿着支撑纤维的宽度方向所流动，料液经过中空纤维微滤膜的第一表面时，料液的流动路径为不断交替的支撑纤维-沟壑状孔洞-支撑纤维-沟壑状孔洞，即料液的流动路径呈现凹凸的曲线形态，凹凸曲线形态的流动轨迹使得料液本身能够产生一定的较小剪切力，该较小的剪切力对于细胞损伤较少，但该较小的剪切力能够起到推动料液继续往前流动的动力，使得细胞分子不易在第一表面吸附，即使短暂停留，细胞与第一表面之间的结合力也较弱，为不形成滤饼层提供一定的基础，且第一表面的孔洞为沟壑状孔洞，其相对于非沟壑状孔洞而言，沟壑状孔洞的表面积大一些，可增加代谢物等的流出通道，为代谢物等的快速排出提供一定的基础。

6、其二，本发明的支撑纤维的sem平均直径是稍粗的，同时本发明的微滤膜是由聚砜类化合物制备得到的，聚砜类化合物本身具有较好的强度，在支撑纤维较粗和聚砜类化合物的协同作用下有利于获得第一表面合适的耐压强度，为灌流培养能够持续进行提供一定的基础，同时支撑纤维的sem平均直径又不是特别粗的，与支撑纤维的长度方向与膜的厚度方向相垂直的协同作用下，当细胞与支撑纤维接触时，在料液本身产生的一定剪切力作用下，细胞与支撑纤维之间的结合力较弱，且在膜的长度方向上，在单个支撑纤维上吸附的相邻细胞即使出现连接，连接后的细胞的高度也是较低的（不大于支撑纤维的直径），也就是说在相对小的剪切力下就能够让吸附在支撑纤维上的细胞脱落，从源头上减少细胞在支撑纤维上的“接触”与“锚定”，同时对细胞损伤也较低，有利于细胞培养的有效进行；如果支撑纤维的sem平均直径是过大的，固然能够使得第一表面具有更好的耐压强度，但同时在单个支撑纤维上吸附的相邻细胞连接后形成的细胞高度也是较高的，也就是说在支撑纤维上形成的吸附层的面积是较大的，想要让连接后的细胞形成的吸附层从支撑纤维上剥离需要较大的剪切力，然而较大的剪切力会损伤反应体系中的细胞，使得细胞培养不能有效地进行，进而不能获得高密度且高活率的细胞；如果支撑纤维的sem平均直径偏小，相应的对第一表面的支撑作用较弱，使得灌流培养不能长时间进行，也无法获得高密度的细胞。

7、支撑纤维的sem平均直径稍粗的范围再与支撑纤维的sem平均直径与沟壑状孔洞的sem平均短径的比值为0.55-0.85的协同作用下，再进一步与聚砜类化合物的协同作用下，支撑纤维能够较好的支撑沟壑状孔洞，即第一表面具有还可以的耐压强度，使得灌流培养能够持续较长的时间，同时该比值下有利于获得合适的沟壑状孔洞的数量，有利于代谢物等的及时排出；如果支撑纤维的sem平均直径与沟壑状孔洞的sem平均短径的比值过小，则相应的沟壑状孔洞的sem平均短径过大，支撑纤维也不能很好地支撑沟壑状孔洞，使得第一表面的耐压强度偏低，灌流培养不能持续进行，也就无法获得高密度的细胞；同样的，如果支撑纤维的sem平均直径与沟壑状孔洞的sem平均短径的比值过大，则相应的沟壑状孔洞的sem平均短径过小，也就是说可供代谢物等排出的通道变少，相应的培养体系中残留的代谢物较多，细胞培养不能有效进行，无法获得高密度且高活率的细胞。

8、其三，沟壑状孔洞内具有的若干个流通孔，可供代谢物的排出，再对流通孔的sem孔径进行调控，控制流通孔的sem孔径不大于5μm，即流通孔的sem孔径是比细胞的尺寸要小的，当细胞流入沟壑状孔洞内的流通孔时，流通孔能够拦截细胞，且被拦截的细胞嵌入流通孔的体积是小于细胞的一半体积的，在相对小的剪切力推动下就能够脱离流通孔，在料液的推动下继续往前流动，使得流通孔保持流通状态，有利于代谢物等物质可以保持较快的流出速度，有利于细胞培养有效地进行；如果流通孔的sem孔径较大，相应地，假如细胞进入到该孔径较大的流通孔中，细胞进入流通孔的体积也较大，这时细胞要么无法从流通孔中剥离造成流通孔的堵塞，要么从流通孔中剥离出来需要的剪切力较大，较大的剪切力对细胞的损伤较大，容易形成更多的细胞碎片，细胞碎片将沟壑状孔洞内的流通孔堵塞，代谢物等的排出速度非常慢，细胞培养不能有效进行，最终也不能获得高浓度且高活率的细胞。

9、其四，完全出泡点反映的是微滤膜的整体孔径特征，完全出泡点越小，微滤膜的整体孔径越大，通过控制微滤膜的ipa完全出泡点为8psi-20psi，即本发明的完全出泡点是相对较小的，相应的微滤膜的整体孔径是较大的，其整体上具有相对较宽的流路，也就是说微滤膜的第一表面的孔径也是较大的，与流通孔的sem孔径不大于5μm的协同作用下，流通孔具有相对较大的孔径，代谢物从第一表面进入到微滤膜内部再经第二表面流出时，均具有较宽的通路，即代谢物能够较快地排出，再与沟壑状孔洞、流通孔的sem孔径等的协同作用下，代谢物能够较快地持续排出，有利于灌流培养能够持续有效地进行。

10、综上，在微滤膜由聚砜类化合物制备得到、第一表面由沟壑状孔洞和支撑纤维组成、支撑纤维的sem平均直径为8μm-25μm、支撑纤维的sem平均直径与沟壑状孔洞的sem平均短径的比值为0.55-0.85、沟壑状孔洞内流通孔的sem孔径不大于5μm、支撑纤维的长度方向与膜的长度方向相垂直、微滤膜的ipa完全出泡点为8psi-20psi的协同作用下，无论细胞吸附在支撑纤维上还是沟壑状孔洞内的流通孔中，均需要较小的剪切力就能够让细胞回到料液中，较小的剪切力对细胞的损伤也小，细胞不易在第一表面形成滤饼层使得第一表面的沟壑状孔洞内的流通孔处于流通状态，代谢物等得到持续的相对快速地排出，相应的培养体系中代谢物残余较小，有利于细胞的生长，同时第一表面具有还可以的耐压强度，使得灌流培养能够持续进行，因此，本发明得到的中空纤维微滤膜能够用于灌流培养，且获得的细胞密度高且活率高。

11、所述若干个流通孔是指2个或2个以上的流通孔。

12、在膜的制备过程中，在垂直于膜厚度方向上（本发明的膜是中空纤维膜，该方向是垂直于半径方向），其各项特征如孔洞大小、纤维粗细是大致均匀的，基本保持一致，所以可以通过在相应平面上的部分区域作为测量对象。

13、所述沟壑状孔洞是指由第一表面上支撑纤维（如图1中蓝色线条圈出所示）所围成的的孔洞，其相对于支撑纤维呈现凹陷的形状，如图1中红色线条圈出所示，沟壑状孔洞的sem短径是指直线x1与直线x2之间的距离，其中直线x1为垂直于膜的长度方向且与沟壑状孔洞的边缘只有一个交点的一条直线，直线x2为垂直于膜的长度方向且与沟壑状孔洞的边缘只有一个交点的另外一条直线（直线x1与直线x2位于沟壑状孔洞的两侧），具体测量方法如下所示：选取第一表面的电镜图（以能够测量沟壑状孔洞的短径即可）的一定面积，例如1000000μm2（1000μm*1000μm），250000μm2（500μm*500μm），具体面积大小视实际情况而定，再用相应计算机软件（如matlab、nis-elements等）或者手工测出直线x1与直线x2之间的距离，即为沟壑状孔洞的短径，优选地，测量10个以上沟壑状孔洞的短径，计算平均值，即为沟壑状孔洞的sem平均短径。

14、支撑纤维的sem直径是指电镜图上支撑纤维在膜的长度方向上的距离，可通过如下方法测量：选取第一表面的电镜图，（以能够测量支撑纤维的sem直径即可）的一定面积，例如1000000μm2（1000μm*1000μm），250000μm2（500μm*500μm），具体面积大小视实际情况而定，再用相应计算机软件（如matlab、nis-elements等）或者手工测出支撑纤维的直径，优选地，测量10个以上不同位置的支撑纤维的直径，计算平均值，即为支撑纤维的sem平均直径。如果单根支撑纤维的直径不一致，可选取单根支撑纤维的多个位置的直径进行测量取平均值作为单根支撑纤维的直径。

15、流通孔的sem孔径不大于5μm，是指98%（流通孔的数量占比）以上的流通孔的有效孔径不大于5μm，有效孔径是以第一表面的电镜图中能够观察到的流通孔经膜更深层的纤维切割之后的最小的膜孔作为一个测量对象，该膜孔的短径即为流通孔的sem孔径，可通过如下方法进行测量：选取第一表面的电镜图（以能够测量流通孔的短径即可）的一定面积，例如2500μm2（50μm*50μm），具体面积大小视实际情况而定，再用相应计算机软件（如matlab、nis-elements等）或者手工测出连接流通孔的外周上的2点线段中的最长线段作为长径，再测出与长径垂直相交的连接孔的外周上的2点的线段中的最长线段作为流通孔的sem平均孔径，测量过程中挑选肉眼观测到的较大孔径的流通孔作为测量对象。当然本领域技术人员也可以通过其他测量手段获得上述参数，上述测量手段仅供参考。

16、所述支撑纤维的长度方向与膜的长度方向相垂直，是指支撑纤维的长度方向与膜的长度方向的夹角的锐角大于80°，其支撑纤维的长度方向的计算方式为：选取支撑纤维的一条长边（第一长边）上的端点a1，得到另一条长边（第二长边）上与端点a1距离最短的点b1，得到线段a1b1的中点c1；采用相同的方法，选取上述支撑纤维的第一长边的另一端点a2，得到第二长边上与端点a2距离最短的点b2，得到线段a2b2的中点c2；线段c1c2与膜的长度方向所成锐角即为其支撑纤维的长度方向与膜的长度方向的夹角。

17、完全出泡点的测试方法在本领域是公知的，例如在astmf316-03（2019）中详细解释了这些测试的程序，这些文献在此引入作为参考。所述微滤膜的ipa完全出泡点是以体积含量为60%的异丙醇水溶液作为测试介质，当微滤膜开始连续出泡时，读取此时的压力作为ipa完全出泡点。

18、作为本发明的进一步改进，所述第一表面的初始水接触角为55°-80°；所述第二表面的初始水接触角为65°-88°。

19、当本发明的中空纤维微滤膜用于n级灌流时，由于灌流培养的后期同时进行细胞培养和蛋白表达，即料液包括细胞、蛋白、代谢物、营养液等物质，细胞在中空纤维微滤膜的第一表面被截留，而蛋白、代谢物、营养液等物质透过中空纤维微滤膜的第一表面后，再经过膜壁，最后从中空纤维微滤膜的第二表面透过，通过透过端收获蛋白。如果中空纤维微滤膜的亲水性较差，则蛋白容易在中空纤维微滤膜上吸附，形成滤饼层，造成膜孔的堵塞，代谢物的排出速度逐渐变慢甚至不能排出，使得灌流培养不能持续进行，也就无法获得高密度的细胞，同时蛋白的截留率也高，因此我们在一定膜孔结构的第一表面的基础上，进一步控制第一表面的初始水接触角为55°-80°，第二表面的初始水接触角为65°-88°，即中空纤维微滤膜的第一表面和第二表面都是相对亲水的，再由于中空纤维微滤膜是一体成型的，在中空纤维微滤膜的第一表面和第二表面均相对亲水的前提下，中空纤维微滤膜的整体也是相对亲水的，当料液中的蛋白穿过中空纤维微滤膜时，中孔纤维微滤膜对蛋白的吸附较少，由于沟壑状孔洞的流通孔的孔径是较大的，且中空纤维微滤膜整体的孔径也是较大的，均远大于蛋白的尺寸，蛋白透过第一表面以及整个膜壁时所受到的阻力也较小，有利于降低蛋白的截留率，即在第一表面的初始水接触角、第二表面的初始水接触角、第一表面的沟壑状孔洞内的流通孔的尺寸、微滤膜的ipa完全出泡点的协同作用下，蛋白的截留率较低，相应的中空纤维微滤膜的通路堵塞较少，使得代谢物可以持续地排出，灌流培养可有效地进行。

20、由于第一表面的亲水性较好，支撑纤维对蛋白的吸附也较少，即使有少量的吸附，在较小的剪切力冲刷下就能回到料液中，回到料液中的蛋白通过流通孔后依次经过中空纤维微滤膜的膜壁、第二表面后得到收获，也就是说从源头上降低了蛋白和支撑纤维之间的“接触”与“锚定”的机会，减少了蛋白在支撑纤维上形成滤饼层，且第一表面的亲水性较好时，再与支撑纤维的长度方向与膜的长度方向相垂直的协同作用下，细胞与第一表面之间的结合力也更弱，在更小的剪切力冲刷下就能够让细胞回到料液中去，细胞更难在中空纤维微滤膜的第一表面上“生长”，可见第一表面的亲水性较好时，无论是蛋白还是细胞都从源头上大大降低了滤饼层的形成机会，蛋白和细胞在第一表面上剥离所需要的剪切力更小，在灌流培养过程中更小的剪切力对细胞和蛋白的损伤更小，料液中的细胞碎片也更少，对膜孔的堵塞也更少，再与蛋白的截留率低带来的对膜孔堵塞较少的共同作用下，即微滤膜在灌流培养过程中的通量下降较少，有利于代谢物等的持续排出，使得细胞培养过程更加顺利，形成更好的良性循环，有利于细胞密度与活率的提升。

21、当第一表面亲水性较好的中空纤维微滤膜用于n-1级灌流时，由于细胞与支撑纤维之间的结合力也更弱，也只需要更小的剪切力的冲刷就能够使细胞回到料液中，从源头上降低滤饼层形成的同时，更小的剪切力对细胞的损伤更小，料液中的细胞碎片更少，细胞碎片对膜孔的堵塞更少，即微滤膜在灌流培养过程中的通量下降较小，有利于代谢物等的持续排出，使得细胞培养过程更加顺利，有利于细胞密度与活率的提升。

22、此外研究发现，第一表面的初始水接触角过小，容易出现添加剂析出变多等问题，细胞密度和细胞活率反而降低。

23、第一表面的初始水接触角和第二表面的初始水接触角的测试方法相同，均以水作为测试液，用接触角测试仪进行测试，当10-100μl水均匀滴到测试样表面（本发明中分别为第一表面和第二表面）一瞬间时（0.4s内）形成规则的接触角，多次测试，取平均值获得；当然本领域技术人员也可以通过其他测试手段获得上述参数，上述测试手段仅供参考。

24、作为本发明的进一步改进，所述沟壑状孔洞的sem平均长径与所述沟壑状孔洞的sem平均短径的比值为1.5-3.5；所述沟壑状孔洞的长径方向与膜的长度方向相垂直；所述沟壑状孔洞的sem平均长径为25μm-80μm。

25、作为本发明的进一步改进，所述沟壑状孔洞的sem平均短径为15μm-25μm。

26、本发明的中空纤维微滤膜的第一表面上沟壑状孔洞内的流通孔是代谢物等物质通过的“入口”，“入口”的数量越多，代谢物等可进入的通道也越多，有利于代谢物排出速度的增加，因此我们通过调控沟壑状孔洞的sem平均长径为25μm-80μm，其沟壑状孔洞的孔径是较长的，再通过对沟壑状孔洞的sem平均长径与沟壑状孔洞的sem平均短径的比值控制在1.5-3.5，即相应的单个沟壑状孔洞的表面周长（在第一表面上开口部分的周长）也是较大的，单个沟壑状孔洞的表面周长越大，相应的单个沟壑状孔洞的凹陷表面积也越大，能够形成的流通孔的通道也越多，可供代谢物等进入的通道也越多，再与微滤膜的ipa完全出泡点为8psi-20psi和流通孔的sem孔径不大于5μm的协同作用所带来的流通孔具有相对较大的孔径的共同作用下，代谢物等排出的通道又宽又多；同时单个沟壑状孔洞的表面周长越大，代谢物等进入到沟壑状孔洞的阻力越小，即本发明的中空纤维微滤膜用于灌流培养时，代谢物进入到沟壑状孔洞的阻力是相对小的，又通过又宽又多的流路，另外代谢物等进入到沟壑状孔洞的阻力越小，所需要的跨膜压差也越小，对吸附在第一表面上的细胞和蛋白的压实速度也越慢，使得被吸附的细胞和蛋白还未来得及被压实就在剪切力作用下回到料液中，所需要的剪切力也更小，更小的剪切力对细胞和蛋白的损伤也越少，细胞碎片的量也越少，对膜孔的堵塞速度也越慢，整体上代谢物等的排出速度得到提升，料液中的代谢物残余量更少，灌流培养可更有效地进行，同时该沟壑状孔洞相对大时，其第一表面的耐压强度仍能较好地得到维持，即灌流培养的持续时间可得到维持，最终获得更高密度与活率的细胞，另外更小的剪切力对蛋白的损伤越少，有利于蛋白收率的提升；如果沟壑状孔洞的sem平均长径大于80μm，则相应的支撑纤维对沟壑状孔洞的支撑作用偏弱，不利于第一表面耐压强度的维持，反而不利于细胞密度与活率的提升，同样地，如果沟壑状孔洞的sem平均长径小于25μm，则相应的单个沟壑状孔洞的表面周长也相对较小，代谢物排出速度的提升有限，也不利于细胞密度与活率地提升。

27、沟壑状孔洞的长径方向与膜的长度方向相垂直，也就是说沟壑状孔洞的长径方向与支撑纤维的长度方向是相平行的，如上文所述，料液在第一表面的流动路径为不断交替的支撑纤维-沟壑状孔洞-支撑纤维-沟壑状孔洞，即料液经过支撑纤维时，通过的是支撑纤维的直径的距离，经过沟壑状孔洞时，通过的是沟壑状孔洞的短径的距离，与支撑纤维的sem平均直径为8μm-25μm、沟壑状孔洞的sem平均短径为15μm-25μm的协同作用下，不仅支撑纤维能够更好地支撑沟壑状孔洞，使得第一表面具有更好的耐压强度，同时料液的流动路径的曲线形态相对均匀，产生的剪切力更加的均匀，对细胞的损伤更小，也能够稳定地推动料液继续流动，细胞与第一表面之间的结合力均相对弱，有利于将细胞从第一表面所需要的剪切力更小，更小的剪切力对细胞和蛋白的损伤均更少，料液中的细胞碎片也更少，相应的膜孔堵塞更慢，代谢物等排出速度得到更好地维持，料液体系中的代谢物残余量更少，有利于灌流培养更有效地进行，最终获得的细胞密度与活率得到进一步提升。

28、沟壑状孔洞的sem长径是指直线y1与直线y2之间的距离，其中直线y1为平行于膜的长度方向且与沟壑状孔洞的边缘只有一个交点的一条直线，直线y2为平行于膜的长度方向且与沟壑状孔洞的边缘只有一个交点的另外一条直线（直线y1与直线y2位于沟壑状孔洞的两侧），具体测量方法如下所示：选取第一表面的电镜图（以能够测量沟壑状孔洞的长径即可）的一定面积，例如1000000μm2（1000μm*1000μm），250000μm2（500μm*500μm），具体面积大小视实际情况而定，再用相应计算机软件（如matlab、nis-elements等）或者手工测出直线y1与直线y2之间的距离，即为沟壑状孔洞的长径，优选地，测量10个以上沟壑状孔洞的长径，计算平均值，即为沟壑状孔洞的sem平均长径。

29、作为本发明的进一步改进，所述沟壑状孔洞内还包括用于形成流通孔的流通纤维，所述流通纤维的sem平均直径为0.1μm-0.3μm；所述微滤膜的孔隙率为60%-80%。

30、如上所述，我们知道流通孔的孔径是相对较大的，因此，进一步地，我们通过调控流通纤维的sem平均直径为0.1μm-0.3μm，流通纤维的直径是稍粗的，能够更好地支撑具有较大孔径的流通孔，流通孔在灌流培养的过程中能够更好地保持完整，代谢物等能够持续地快速排出，料液中的代谢物残余量持续地保持较少，灌流培养能够持续地有效进行，同时与支撑纤维的协同作用下，沟壑状孔洞能够更好地保持完整，即第一表面具有更好的耐压强度，灌流培养能够持续更长的时间，有利于细胞密度与活率的提升，同时也有利于蛋白截留率的下降；如果流通纤维的sem平均直径偏大，固然能够更好地支撑流通孔，但占据更多的沟壑状孔洞的面积，流通孔的面积反而减少，反而不利于代谢物等排出速度的提升；如果流通纤维的sem平均直径偏小，虽然相应的沟壑状孔洞内流通孔的面积是越多的，但是偏细的流通纤维在剪切力的作用下有断裂的风险，断裂的纤维使得相邻的膜孔连接，增加细胞完全进入到连接的膜孔中的风险，相应的膜孔失去流通能力，反而不利于代谢物等排出速度的提升，即使细胞未完全进入到连接的膜孔中，但是细胞嵌入到连接的膜孔中的体积是较大，细胞从连接的膜孔中剥离需要的剪切力也较大，较大的剪切力会损伤细胞和蛋白，相应的细胞碎片也会增多，导致膜孔的堵塞，也不利于代谢物等排出速度的提升，即无论是流通纤维的直径偏大或偏小，均不利于获得更高的细胞密度与活率。

31、孔隙率是反映中空纤维微滤膜孔洞的体积占比，孔隙率越大，膜整体的孔洞的体积占比也越大，相应的流体通过的流路也越多，本发明的中空纤维微滤膜的孔隙率为60%-80%，是较大的，相应的流路也是较多的，结合微滤膜的ipa完全出泡点为8psi-20psi所带来的微滤膜整体的孔径是较大的，即中空纤维微滤膜的流路又宽又多，代谢物的排出速度更快，灌流培养更有效地进行，同时较高的孔隙率结构，使得中空纤维微滤膜本身具有较高的纳污空间，即使有少量的细胞碎片等颗粒在中空纤维微滤膜的内部被截留，其仍具有较多的流路，代谢物的排出速度维持在较高的水平，灌流培养仍以较快的速度进行，同时该孔隙率下，微滤膜整体的机械强度也不错，使得灌流培养能够持续更长的时间，提升细胞密度与活率，降低蛋白的截留率。

32、流通纤维的sem平均直径通过选取第一表面的电镜图（以能够测量流通纤维的直径即可）的一定面积，例如2500μm2（50μm*50μm）、900μm2（30μm*30μm），具体面积大小视实际情况而定，再用相应计算机软件（如matlab、nis-elements等）或手工测出流通纤维的直径，优选的，测量10个以上流通纤维的直径，计算平均值，即为流通纤维的sem平均直径。

33、孔隙率的常用测试方法有压汞法、密度法和干湿膜称重法等，当然本领域技术人员也可以通过其他测试手段获得上述参数，上述测试手段仅供参考。

34、作为本发明的进一步改进，所述支撑纤维上包含若干个导流孔，所述导流孔的sem平均短径为1μm-3μm；所述导流孔的sem平均长径与所述导流孔的sem平均短径的比值为2-3。

35、第一表面上孔洞越多，代谢物等可进入的通道也越多，因此我们通过调控支撑纤维上包含若干个导流孔，使得代谢物等具有更多的流出通路，料液体系中的代谢物残余量更少，灌流培养能够更有效地进行，从而获得更高密度的细胞，由于导流孔的存在，可分散流经支撑纤维上的料液，可减小浓差极化的产生，进而降低第一表面处的剪切力，有利于细胞活率的提升和蛋白截留率的下降。

36、进一步通过控制导流孔的sem短径为1μm-3μm，其相对于细胞的尺寸是极小的，当细胞经过导流孔时，嵌入到导流孔内部的细胞体积是极小的，所需要的剪切力也是极小的，将细胞从流通孔剥离出来的剪切力能够轻易地将细胞从导流孔剥离出来，即整体上将细胞从第一表面剥离所需要的剪切力不会增加，但是该范围内的导流孔可有效地增加代谢物等的排出速度，使得料液中的代谢物残余量更少，灌流培养更有效地进行，有利于细胞密度的进一步提升；同时该范围内的导流孔的sem短径相对于蛋白分子的尺寸是极大的，蛋白通过导流孔的阻力也较小，有利于蛋白截留率的下降；由于支撑纤维的宽度是较大的，在支撑纤维上设置1μm-3μm的导流孔，对于支撑纤维的自身强度影响较小，支撑纤维仍可以较好地支撑沟壑状孔洞，第一表面仍具有还可以的耐压强度，灌流培养的时间能够得到维持。

37、再进一步地，通过控制导流孔的sem平均长径与导流孔的sem平均短径的比值为2-3，导流孔的长径相对于短径是稍长的，对第一表面的耐压强度影响依然较小，但导流孔的边缘可作为去除被吸附的细胞或蛋白的切入点，导流孔的sem短径、导流孔的sem平均长径与sem平均短径的比值的协同作用下，导流孔具有还可以的周长，周长越大，具有越多的切入点去“撬动”被吸附的细胞或蛋白，再与细胞或蛋白与第一表面之间的连接力较小的协同作用下，细胞或蛋白从支撑纤维上剥离所需要的剪切力越小，越小的剪切力对细胞和蛋白的损伤更小，获得更高活率的细胞；在越小的剪切力下细胞或蛋白就能够回到料液中，导流孔也能一直处于流通状态，同时支撑纤维上的这些导流孔相对于圆形的孔洞而言具有更宽的流路，代谢物等可以持续地更快速地排出，料液中的代谢物残余量更少，有利于灌流培养更有效地进行，获得更高密度的细胞，同时蛋白截留率降低。

38、所述若干个导流孔是指2个或2个以上的导流孔。

39、导流孔的sem平均长径和导流孔的sem平均短径可通过如下方法进行测量：选取第一表面的电镜图（以能够测量导流孔的长径和短径即可）的一定面积，例如2500μm2（50μm*50μm），具体面积大小视实际情况而定，再用相应计算机软件（如matlab、nis-elements等）或者手工测出连接导流孔的外周上的2点线段中的最长线段作为长径，再测出与长径垂直相交的连接孔的外周上的2点线段中的最长线段作为导流孔的sem平均短径，多次测量取平均值（优选地，测量10次以上），即可得到导流孔的sem平均长径和导流孔的sem平均短径。

40、作为本发明的进一步改进，所述导流孔的孔洞面积率为5%-15%；所述沟壑状孔洞的孔洞面积率为40%-65%。

41、进一步地，我们通过控制沟壑状孔洞的孔洞面积率为40%-65%，其沟壑状孔洞的面积占比是较大的，相应的沟壑状孔洞的凹陷表面积也越多，能够形成的流通孔的数量也越多，可供代谢物等进入的通道也越多，再与微滤膜的ipa完全出泡点为8psi-20psi和流通孔的sem孔径不大于5μm的协同作用所带来的流通孔具有相对较大的孔径的共同作用下，代谢物、蛋白等排出的通道是又多又宽的，代谢物在料液中的残余量越少，灌流培养更有效地进行，有利于细胞密度的提升，蛋白截留率的下降，再与沟壑状孔洞的sem平均长径、沟壑状孔洞的sem平均长径与沟壑状孔洞的sem平均短径的比值的协同作用下，第一表面的沟壑状孔洞是较大的且数量也是稍多的，沟壑状孔洞的总表面周长也是较大的，代谢物进入到流通孔中的阻力是更小的，所需要的跨膜压差也更小，对吸附在第一表面上的细胞和蛋白的压实速度也更慢，将细胞和蛋白从第一表面上剥离所需要的剪切力也更小，对细胞和蛋白的损伤也更小，最终使得细胞活率更高，同时该较大的沟壑状孔洞的孔洞面积率在支撑纤维的支撑下，第一表面仍具有还可以的耐压强度，使得灌流培养的时间得到较好地维持。

42、由于第一表面由沟壑状孔洞和支撑纤维组成，当沟壑状孔洞的孔洞面积率为40%-65%时，相应的支撑纤维的面积占比为35%-60%，进一步控制导流孔的孔洞面积率为5%-15%，导流孔的占比是中等偏小的，再结合导流孔的短径、导流孔的长径与导流孔的短径的比值的协同作用下，对于第一表面的耐压强度影响较小，使得灌流培养的时间得到维持，但是这些小而稍多的导流孔，使得灌流培养获得的细胞密度更高、细胞活率更高、蛋白截留率更低。

43、导流孔的孔洞面积率是指支撑纤维上所有导流孔的面积之和与第一表面的面积之比，采用imagej测试，具体如下：

44、①图像打开；在图像处理软件imagej上打开图像（本发明中是指第一表面的电镜图，以能够清晰地呈现导流孔的电镜图为宜）file>open，选中电镜图后点击打开；

45、②制定比例尺；从工具栏使用直线工具在比例尺的范围内画直线，使所画直线与电镜图上的比例尺等长，选择analyze>setscale，在“knowndistance”中输入比例尺的长度(例如，输入10)、在“unitoflength”中输入单位(例如，输入um)，选择ok；

46、③设定测量参数；在analyze>setmeasurements中，确保“area”已被勾选，选择ok；

47、④选择膜孔并测量；从工具栏使用freehandselection选择膜孔，选中后，选择analyze>tools>roimanager，在弹出的任务框中点击“add”，重复上述操作，直至电镜图中所有的导流孔被选中，通过shift键选中任务框中所有添加的数据，点击“measure”，根据得到的结果求和后除以电镜图的面积即为导流孔的孔洞面积率。

48、沟壑状孔洞的孔洞面积率是指沟壑状孔洞在第一表面上的投影的面积之和与第一表面的面积之比，其测试方法参照导流孔的孔洞面积率，区别在于步骤④中选择的膜孔为沟壑状孔洞。

49、作为本发明的进一步改进，所述微滤膜的ipa初始起泡点与所述微滤膜的ipa完全出泡点的比值为0.85-0.95；所述微滤膜的厚度为110μm-200μm。

50、微滤膜的ipa初始起泡点反应的是膜的最大孔径，微滤膜的初始起泡点与微滤膜的ipa完全出泡点的比值为0.85-0.95，比值比较接近1，说明微滤膜的整体孔径分布比较均匀，流体经过微滤膜内部时的速度比较平稳，流体本身产生的剪切力较小，可减少对蛋白的损伤，有利于降低蛋白截留率，同时也减少对料液中细胞的损伤，产生的细胞碎片更少，有利于微滤膜的流路更好地保持流通状态，由于本发明的微滤膜的孔径是较大的，代谢物等的排出速度可以持续地保持较快的排出，灌流培养更有效地进行，获得更高的细胞密度与活率。再与孔隙率的协同作用下，微滤膜具有又多又宽的流路，代谢物、蛋白等可以更好的排出，细胞的浓度得到进一步提升、蛋白的截留率得到进一步降低。

51、进一步地，我们通过调控微滤膜的厚度为110μm-200μm，具有相对较厚的厚度，有利于灌流培养的持续进行，同时与微滤膜的ipa完全出泡点、微滤膜的ipa初始起泡点与微滤膜的ipa完全出泡点的比值的协同作用下，微滤膜整体上具有相对较宽的流路，用于n级灌流时，蛋白可较快地通过且通过的距离不是过长的，有利于蛋白截留率的下降。

52、微滤膜的ipa初始起泡点的测试方法与ipa完全出泡点的测试方法相似，区别在于读取微滤膜开始起泡时的压力。

53、微滤膜的厚度的测量方法为在膜的截面电镜图上通过计算机软件（如matlab、nis-elements等）或手工进行测量第一表面和第二表面之间的距离。

54、作为本发明的进一步改进，所述微滤膜从第一表面到第二表面的厚度方向上的sem孔径先增大再减小；所述sem孔径先增大的区域中靠近第一表面一侧为加固层，所述加固层的厚度为5μm-25μm；所述加固层还包括用于形成加固层孔洞的加固纤维，所述加固纤维的sem平均直径为0.15μm-0.6μm。

55、本发明的微滤膜从第一表面到第二表面的厚度方向上的sem孔径先增大再减小，代谢物、蛋白等首先经过的是扩径通道，代谢物、蛋白等流体流过时的传质阻力更小，扩径通道区域对蛋白的吸附更少，进一步降低蛋白的截留率；更小的传质阻力在更小的跨膜压差下就可以让流体通过第一表面的孔洞进入到微滤膜的内部，更小的跨膜压差对微滤膜整体的挤压作用更小，同时更小的跨膜压差不利于第一表面形成坚固的滤饼层，吸附在第一表面的物质（例如细胞或蛋白）在更小的剪切力冲刷下就可以回到料液中，更小的跨膜压差和剪切力均使得微滤膜的使用寿命更长，有利于灌流培养持续更长时间，同时更小的剪切力对细胞和蛋白的损伤均更小，有利于细胞活率和蛋白收率的提升，且由于更小的剪切力产生的细胞碎片更少，细胞培养可更高效地进行，且由于代谢物等流体经过孔径先增大的区域时传质阻力更小，通过的速度更快，再经过孔径后减小的区域时，由于孔径的减小产生的微小湍流促进流体往第二表面流动，即流体整体通过膜截面的速度是较快的，代谢物可以更快的排出，即料液中代谢物的残余量更少，更有利于细胞培养的进行，最终获得的细胞密度和细胞活率均得到提升。

56、以满足更长时间的灌流培养的需求，我们通过在靠近第一表面的区域设置有加固层，通过控制加固层的厚度为5μm-25μm、加固纤维的sem平均直径为0.15μm-0.6μm，即加固层的厚度是相对较厚的且加固纤维又是相对较粗的，加固层自身具有较高的强度，进而能够更好地支撑第一表面的结构，使得第一表面具有更好的耐压强度，实现灌流培养更长时间使用的需求，最终获得更高密度的细胞。

57、加固层的一个平面为第一表面，另外一个平面的位置确定在本发明中使用扫描电子显微镜对膜整体的截面进行形貌表征，例如获得放大倍数为1000或2000的靠近第一表面的膜截面的扫描电镜图，再依次对膜截面电镜图中的不同平面的纤维直径进行测量，方法为在同一平面上测量多个纤维的sem直径，并计算平均值，得到不同平面纤维的sem平均直径，当某一平面纤维的sem平均直径与远离第一表面的相邻平面纤维的sem直径的比值小于0.7时，该平面（以下称为平面p1）即为加固层的另一平面，第一表面与平面p1之间的区域即为加固层，第一表面与平面p1之间的距离即为加固层的厚度，其测量方法为在膜的截面电镜图上通过计算机软件（如matlab、nis-elements等）或手工进行测量第一表面和平面p1之间的距离；加固纤维的sem平均直径通过截面电镜图（以能够测量加固纤维的直径即可）的一定面积，例如1600μm2（40μm*40μm），400μm2（20μm*20μm），具体面积大小视实际情况而定，再用相应计算机件（如matlab、nis-elements等）或者手工测出加固纤维的直径，优选地，测量10个以上不同平面的加固纤维的直径，计算平均值，即为加固纤维的sem平均直径。

58、作为本发明的进一步改进，所述第二表面的孔洞面积率为25%-55%；所述第二表面的孔洞的sem平均孔径为0.3μm-1μm。

59、第二表面上的孔洞是代谢物、蛋白等排出的最后位置，通过第二表面上孔洞相对小（sem平均孔径为0.3μm-1μm）而多（孔洞面积率为25%-55%）的设置，代谢物、蛋白等通过第二表面的孔洞时的传质阻力较小，再与第一表面的沟壑状孔洞内的流通孔的sem孔径不大于5μm、微滤膜的ipa完全出泡点为8psi-20psi的协同作用下，代谢物、蛋白等通过微滤膜的传质阻力均较小，代谢物、蛋白等通过微滤膜的速度更快，蛋白在微滤膜中的吸附更少，降低蛋白的截留率，且料液中的代谢物残余更少，灌流培养可更快速地进行；更小的传质阻力所需要的跨膜压差更小，更小的跨膜压差对微滤膜的压力也更小，延长微滤膜的使用寿命，用于灌流培养时可持续更长的时间，最终获得的细胞密度更高；更小的跨膜压差对吸附在第一表面的细胞、蛋白的压实速度放缓，细胞、蛋白从第一表面上剥离需要的剪切力也相应地降低，降低的剪切力对细胞和蛋白的损伤均更少，最终获得的细胞的活率得到提升，同时蛋白收率也得到提升。

60、第二表面的孔洞面积率是指第二表面上所有孔洞的面积之和与第二表面的面积的比值，其可以通过imagej测量获得，具体地，

61、①图像打开，像素调整：在图像处理软件imagej上打开第二表面的电镜图，file>open，选中电镜图后点击打开，然后选择image>type>8-bit，将图像转换为8位灰度图像；

62、②测量第二表面的孔洞面积率：在image>adjust>threshold，在出现的对话框中调整比例，使得膜孔全部被填充，得到的百分比即为第二表面的孔洞面积率；选择至少5个不同第二表面的电镜图作为测量对象，取平均值。

63、第二表面的孔洞的sem平均孔径是指第二表面的孔洞的等效孔径（即与第二表面的孔洞的sem平均面积相等的圆的直径），具体的测量方法如下所示：

64、①图像打开；在图像处理软件imagej上打开图像（本发明中是指第二表面的电镜图，例如放大倍数为5000的电镜图）file>open，选中电镜图后点击打开；

65、②制定比例尺；从工具栏使用直线工具在比例尺的范围内画直线，使所画直线与电镜图上的比例尺等长，选择analyze>setscale，在“knowndistance”中输入比例尺的长度(例如，输入10)、在“unitoflength”中输入单位(例如，输入um)，选择ok；

66、③设定测量参数；在analyze>setmeasurements中，确保“area”已被勾选，选择ok；

67、④选择膜孔并测量；从工具栏使用freehandselection选择膜孔，选中后，选择analyze>tools>roimanager，在弹出的任务框中点击“add”，重复上述操作，优选选择10个以上膜孔，通过shift键选中任务框中所有添加的数据，点击“measure”，计算被选择的第二表面的孔洞的平均面积，再通过公式s（膜孔的平均面积）=πr²计算得到半径的长度r，2r即为第二表面的孔洞的等效孔径。

68、作为本发明的进一步改进，所述微滤膜用于细胞灌流培养时获得的细胞密度不低于3*107cells/ml，细胞活率不低于90%；所述微滤膜的拉伸强度不低于3.5mpa；所述微滤膜的水通量不低于700lmh/psi。

69、细胞密度是指料液中单位体积内的细胞数量，是灌流培养过程中的一个重要参数，细胞密度越高，说明细胞生长状态越好，有利于提升单位体积内的蛋白合成能力，提升蛋白的滴度。本发明的中空纤维微滤膜用于灌流培养时，其细胞密度可实现不低于3*107cells/ml，具有不错的细胞密度。

70、细胞活率是指活细胞所占的比例，细胞的活率越高，说明灌流培养过程中细胞凋亡的越少。本发明的中空纤维微滤膜用于灌流培养时，其细胞活率不低于90%，具有较好的细胞活率，在培养过程中，出现凋亡的细胞相对较少。

71、经过力学强度测试，本发明制备得到的中空纤维微滤膜的拉伸强度不低于3.5mpa，具有优异的力学性能，有利于灌流培养的持续进行。

72、在室温下用拉伸机匀速拉伸样品（拉伸速度为50mm/min，上下夹具的距离为30mm）直至断裂，从而测得拉伸强度，重复3次，取平均值，得到的平均值即为最终的拉伸强度。

73、渗透通量也称渗透速率，简称通量，指中空纤维微滤膜在一定工作压力下单位时间内通过单位膜面积上的物质透过量。通量的大小，反映代谢物等排出速度的快慢，通量越大，说明代谢物的排出速度越快。本发明的聚砜类的中空纤维微滤膜的水通量不低于700lmh/psi，具有较高的水通量，说明中空纤维微滤膜用于灌流培养时，代谢物的排出速度是较快的，代谢物能够较快地通过中空纤维微滤膜，使得灌流培养能够持续地进行，有利于获得高密度的细胞，具有较高的经济效益。

74、中空纤维微滤膜的水通量的测试方法可参考专利cn119607899a的说明书0150-0153段。

75、本发明的第二方面提供了一种如上所述的聚砜类的中空纤维微滤膜的制备方法，包括如下步骤：

76、步骤一：制备铸膜液和芯液：

77、所述铸膜液由砜类聚合物、第一有机溶剂和第一致孔剂组成，其中砜类聚合物的质量含量为15%-20%，第一致孔剂的质量含量为5%-8%；

78、所述芯液由脂肪醇、第二有机溶剂和无机盐组成，其中第二有机溶剂的质量含量为60%-80%，无机盐的质量含量为0.5%-2%；

79、其中第一致孔剂选自pvpk90和pvpk120中的至少一种；

80、所述砜类聚合物的重均分子量为14万-20万；

81、所述脂肪醇选自异丙醇和乙醇中的至少一种；

82、所述无机盐选自氯化钠和氯化锂中的至少一种；

83、步骤二：纺丝：

84、将步骤一制备得到的铸膜液和芯液一同从喷丝头挤出，形成具有第一表面和第二表面的成型品；

85、其中所述芯液的挤出速率为10ml/min-15ml/min，所述铸膜液的挤出速率为8ml/min-10ml/min，且所述铸膜液的挤出速率小于所述芯液的挤出速率；

86、步骤三：预分相：

87、将步骤二得到的成型品进行预分相得到生膜i，所述预分相在空气段中进行，所述空气段的长度为15cm-40cm；所述预分相的过程中进行拉伸处理，所述拉伸处理的拉伸率为2%-15%；

88、步骤四：分相

89、将步骤三得到的生膜i浸入凝固浴中进行完全分相形成生膜ii，其中凝固浴由异丙醇和水组成，且异丙醇的质量含量为10%-30%；

90、步骤五：清洗烘干：

91、将步骤四得到的生膜ii经纯水清洗后烘干，得到聚砜类的中空纤维微滤膜。

92、作为本发明的进一步改进，述铸膜液进一步包含泊洛沙姆407，所述泊洛沙姆407的质量含量为0.5%-2%；所述聚砜类物质为双酚a聚砜、聚醚砜和聚苯砜中的至少一种。

93、作为本发明的进一步改进，所述步骤二的拉伸率为5%-12%；所述铸膜液的温度为40℃-60℃；所述芯液的温度为20℃-30℃。

94、作为本发明的进一步改进，所述铸膜液还包含第二致孔剂，所述第二致孔剂选自peg200和peg400中的至少一种；所述第二致孔剂的质量含量为6%-10%；所述第一有机溶剂和所述第二有机溶剂各自独立地选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜中的至少一种。

95、作为本发明的进一步改进，所述凝固浴的温度为40℃-70℃；所述生膜i在凝固浴中的分相时间为80s-200s；所述空气段的相对湿度为60%-80%，温度为10℃-20℃。

96、本发明中，相对湿度是指在室温下的相对湿度。

97、在制备本发明的聚砜类的中空纤维微滤膜时，先配制铸膜液，铸膜液包括成膜物质砜类聚合物、用于溶解砜类聚合物的第一有机溶剂、第一致孔剂，其中砜类聚合物选自双酚a聚砜、聚醚砜和聚苯砜中的至少一种，其重均分子量为14万-20万，这样分子量的砜类聚合物具有相对较高的强度，但当砜类聚合物的重均分子量相对大时，相应的分子链相对长一些，链段缠结程度也相对高一些，分子链的移动速度也相对缓慢一些，同时第一致孔剂选自pvpk90和pvpk120中的至少一种，pvpk90和pvpk120的重均分子量均是很大的，相对于砜类聚合物也是较大的，第一致孔剂的分子链的移动速度相较于砜类聚合物的更慢一些，在芯液中含有无机盐、步骤二的铸膜液的挤出速率小于芯液挤出速率、步骤三的预分相过程中的拉伸的协同作用下，靠近第一表面的铸膜液中的砜类聚合物之间相互聚集形成砜类聚合物富相（以砜类聚合物为主）、第一致孔剂之间也相互聚集形成第一致孔剂富相（以第一致孔剂为主），然后在芯液的作用下开始分相，砜类聚合物富相形成支撑纤维，且支撑纤维的长度方向与膜的长度方向相垂直，而第一致孔剂富相在芯液的作用下形成沟壑状孔洞。通过调节砜类聚合物、第一有机溶剂（选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜中的至少一种）、第一致孔剂的质量组成，使得铸膜液具有合适的粘度，铸膜液粘度对最终形成的中空纤维微滤膜的结构以及性能也产生一定的影响，例如中空纤维微滤膜的流通孔的孔径等，从而为最终得到的中空纤维微滤膜的第一表面由沟壑状孔洞和支撑纤维组成，支撑纤维的合理直径、沟壑状孔洞的合理的短径、流通孔的合理孔径、支撑纤维的方向、合理的微滤膜的ipa完全出泡点提供基础，使得制备得到的中空纤维微滤膜能够有效地运用于灌流培养中。优选地，通过控制铸膜液的温度为40℃-60℃，使得沟壑状孔洞的形状（长径与短径的比值）在更优选的范围内。

98、芯液的组成主要影响中空纤维微滤膜第一表面及其附近的结构，本发明的中空纤维微滤膜挤出时采用的芯液由脂肪醇（选自异丙醇和乙醇中的至少一种）、第二有机溶剂（选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜中的至少一种）和无机盐（选自氯化钠和氯化锂中的至少一种）组成，当芯液中的无机盐与铸膜液接触时，与无机盐接触的铸膜液变得不稳定，促使形成第一表面及其附近结构的铸膜液移动，与步骤一的特定重均分子量的砜类聚合物、特定种类的第一致孔剂、步骤二的铸膜液的挤出速率小于芯液的挤出速率、步骤三的拉伸作用的协同作用下，砜类聚合物和第一致孔剂各自沿着膜的长度方向移动，又由于芯液对铸膜液的分相速度是较慢的，第一表面还未来得及分相，第一表面及其附近的区域形成砜类聚合物富相（砜类聚合物为主）和第一致孔剂富相（第一致孔剂为主），为形成第一表面有沟壑状孔洞和支撑纤维等进一步提供基础，同时芯液中少量无机盐的存在，可增加芯液的粘度，减缓分相速度，无机盐与脂肪醇、第二有机溶剂的特定含量下，再与铸膜液中砜类聚合物的质量含量的协同作用下，使得形成的第一表面的沟壑状孔洞内的流通孔的孔径在合理的范围内。优选地，通过控制芯液的温度为20℃-30℃，使得导流孔的sem平均短径、导流孔的形状（长径与短径的比值）等在优选的范围内。

99、优选地，所述铸膜液还包含第二致孔剂，其中第二致孔剂选自peg200和peg400中的至少一种，即铸膜液由砜类聚合物、第一有机溶剂、第一致孔剂和第二致孔剂组成，第二致孔剂的分子量较小，可存在于砜类聚合物的富相中，在芯液的作用下发生分相，主要形成膜孔相对较小的导流孔，通过控制第二致孔剂的质量含量为6%-10%，使得形成的导流孔的孔洞面积率在优选的范围内。

100、第二步是将配制好的铸膜液和芯液一同从喷丝头挤出，铸膜液在喷嘴中形成具有第一表面和第二表面的成型品，即中空纤维微滤膜，所挤出的中空纤维微滤膜具有朝向内腔的第一表面和与腔相反的第二表面。其中芯液的挤出速率为10ml/min-15ml/min，铸膜液的挤出速率为8ml/min-10ml/min，且铸膜液的挤出速率小于芯液的挤出速率，也就是说铸膜液和芯液在挤出过程中，芯液的挤出速率是大于铸膜液的挤出速率的，速率差在第一表面的界面产生连续、温和的环形剪切梯度，芯液对第一表面附近的铸膜液有一定的往前拖拽力，有利于砜类聚合物富相和第一致孔剂富相的形成，继而有利于形成具有合理孔径的沟壑状孔洞和合理宽度的支撑纤维。

101、步骤三的预分相是将步骤二得到的成型品进行预分相得到生膜i，预分相的过程中同时进行拉伸处理，拉伸处理的过程中，聚合物分子链会沿着拉伸方向移动，而相应的沟壑状孔洞优先在垂直于拉伸方向（即垂直于膜的长度方向）拓展，再与铸膜液中砜类聚合物的重均分子量、第一致孔剂的特定组成、芯液中无机盐的存在、铸膜液的挤出速率小于芯液挤出速率的共同作用下，使得形成的支撑纤维的长度方向与膜的长度方向相垂直，沟壑状孔洞的长度方向与膜的长度方向相垂直，通过将拉伸率控制在2%-15%的范围内，使得制备得到的中空纤维微滤膜的支撑纤维的直径在合理的范围内，同时支撑纤维的直径与沟壑状孔洞的短径的比值在合理的范围内；优选地，通过控制拉伸率为5%-12%，使得制备得到的沟壑状孔洞的长径等在优选的范围内；通过控制空气段的长度，再与步骤四的分相的共同作用下，使得制备得到的中空纤维微滤膜具有合理的孔径。

102、步骤四的分相是将步骤三得到的生膜i浸入凝固浴中完全分相形成生膜ii，其中凝固浴由异丙醇和水组成，且异丙醇的质量含量为10%-30%，再与铸膜液中砜类聚合物的质量含量为15%-20%的协同作用下，最终形成的中空纤维微滤膜具有较小的ipa完全出泡点的范围。由于凝固浴从第二表面形成的孔洞渗透进入微滤膜的内部，距离第二表面越远，凝固浴进入的量越少，分相速度越慢，形成的膜孔越大，即形成了微滤膜从第一表面到第二表面的厚度方向上的sem孔径再减小的区域；同样地，芯液通过第一表面的膜孔渗透进入微滤膜的内部，距离第一表面越远，芯液进入的量越少，分相速度越慢，形成的膜孔越大，即形成了微滤膜从第一表面到第二表面的厚度方向上的sem孔径先增大的区域，即在铸膜液、芯液、预分相、分相的共同作用下，形成了微滤膜从第一表面到第二表面的厚度方向上的sem孔径先增大再减小的结构。

103、将完全分相后的生膜ii经纯水清洗后烘干，得到聚砜类的中空纤维微滤膜。

104、优选地，所述铸膜液进一步包含泊洛沙姆407，由于泊洛沙姆407的两端含有亲水的聚氧乙烯链，且泊洛沙姆407与砜类聚合物的相容性还不错，通过控制泊洛沙姆407的质量含量为0.5%-2%，其能够与砜类聚合物较好地混匀，亲水基团能够均匀地分布在中空纤维微滤膜的各个部分，同时还能提升中空纤维微滤膜的亲水性，降低了中空纤维微滤膜的初始水接触角，但如果泊洛沙姆407的质量含量过高，则制备得到的微滤膜的强度会有所降低，同时制备得到的微滤膜在使用过程中会有泊洛沙姆407溶出的风险，使得制备得到的微滤膜用于灌流培养时反而降低细胞密度与活率。

105、优选地，通过控制空气段的相对湿度为60%-80%，温度为10℃-20℃，空气段首先接触的是形成第二表面的铸膜液，在空气湿度较大时，第二表面在空气段中开始分相，由于温度较低，所以分相速度相对慢一些，再与空气段长度的协同作用下，形成的第二表面具有相对小而多的孔洞；同时通过对凝固浴温度较高的控制，使得凝固浴通过第二表面形成的孔洞进入的速度较快，再与芯液的较低温度的协同作用下，使得形成的加固层的厚度和加固纤维的直径在优选的范围内，在80s-200s内生膜i更好地完成完全分相；同使在凝固浴的温度、空气段的长度、湿度、温度等共同作用下，使得制备得到的微滤膜的孔径相对均匀，即微滤膜的ipa初始起泡点与ipa完全出泡点的比值在优选的范围内。

106、本发明的第三方面提供了一种聚砜类的中空纤维微滤膜的应用，所述微滤膜用于：（a）细胞的扩增；（b）单抗的收获；（c）重组蛋白的收获；（d）疫苗的收获；（e）病毒载体的收获。

107、与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：

108、1、本发明科学调控聚砜类的中空纤维微滤膜的第一表面由沟壑状孔洞和支撑纤维组成，通过控制支撑纤维的sem平均直径、支撑纤维的sem平均直径与沟壑状孔洞的sem平均短径的比值、沟壑状孔洞内流通孔的sem孔径、微滤膜的ipa完全出泡点在合理的范围内、且支撑纤维的长度方向与膜的长度方向相垂直，制得的聚砜类的中空纤维微滤膜能够用于灌流培养，且用于n-1级灌流培养时获得的细胞密度高、细胞活率高。

109、2、本发明进一步通过调控聚砜类的中空纤维微滤膜的第一表面的初始水接触角和第二表面的初始水接触角较小，即相对亲水，制得的聚砜类的中空纤维微滤膜用于n-1级灌流培养时，获得的细胞密度和细胞活率更高，用于n级灌流培养时，获得的细胞密度和细胞活率更高，且蛋白截留率较低。

110、3、本发明的聚砜类的中空纤维微滤膜采用铸膜液一体成型，具有制备方法简洁、制造成本更优、对环境友好、适合工业化生产等优点。