MOF金属有机框架|生物mof膜分离尿毒症毒素的计算研究

开发新的和有效的方法作为血液透析的替代是重要的,因为与膜的效率低和长时间的透析过程相关的挑战。

近年来,金属有机骨架(MOFs)因其可调的物理和化学性质而成为膜界研究的热点。

然而,它们在尿毒症毒素分离中的潜力仍是未知的,测试每一种合成的MOF用于尿毒症毒素分离是不实际的。

本研究的主要目的是计算评估60种生物相容性MOFs (bio-MOFs)的膜基尿毒症毒素分离性能。

结合巨正则蒙特卡罗(GCMC)和平衡分子动力学(EMD)模拟,我们预测了生物mofs的尿素、肌酐和水的渗透性,以及它们在尿素/水和肌酐/水分离中的膜选择性。

结果表明,在310 K的无限稀释条件下,羧酸基MOF的膜选择性最高(347.94),而氨基基MOF的BEPPIX的膜选择性最高(1.5 × 105)。

在EMD模拟中还计算了尿毒症毒素的客-客和主-客相互作用能,发现范德华相互作用比库仑相互作用强得多。

最后,我们研究了MOF的柔韧性对预测膜性能的影响,在模拟中考虑了结构柔韧性后,生物mofs用于尿素/水分离的膜选择性显著提高。

我们的研究结果将为进一步研究设计新型生物mof膜用于尿毒分离提供指导。

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