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透析袋已成為生物化學實驗室簡便常用的分離純化技術之一

發布時間: 2020-04-29  點擊次數: 4252次

自Thomas Graham 1861年發明透析方法至今已有一百多年。透析已成為生物化學實驗室簡便常用的分離純化技術之一。在生物大分子的制備過程中,除鹽、除少量有機溶劑、除去生物小分子雜質和濃縮樣品等都要用到透析的技術。

透析的動力是擴散壓,擴散壓是由橫跨膜兩邊的濃度梯度形成的。透析的速度反比于膜的厚度,正比于欲透析的小分子溶質在膜內外兩邊的濃度梯度,還正比于膜的面積和溫度,通常是4透析,升高溫度可加快透析速度。
透析膜可用動物膜和玻璃紙等,但用的多的還是用纖維素制成的透析膜,目前常用的是美國Union Carbide (聯合碳化物公司)和美國光譜醫學公司生產的各種尺寸的透析管,截留分子量MwCO(即留在透析袋內的生物大分子的小分子量,縮寫為MwCO)通常為1萬左右。
商品透析袋制成管狀,其扁平寬度為23 mm~50 mm不等。為防干裂,出廠時都用10%的甘油處理過,并含有極微量的硫化物、重金屬和一些具有紫外吸收的雜質,它們對蛋白質和其它生物活性物質有害,用前必須除去。可先用50%乙醇煮沸1小時,再依次用50%乙醇、0.01 mol/L碳酸氫鈉和0.001 mol/L EDTA溶液洗滌,后用蒸餾水沖洗即可使用。實驗證明,50%乙醇處理對除去具有紫外吸收的雜質特別有效。使用后的透析袋洗凈后可存于4蒸餾水中,若長時間不用,可加少量NaN2,以防長菌。洗凈涼干的透析袋彎折時易裂口,用時必須仔細檢查,不漏時方可重復使用。 
新透析袋如不作如上的特殊處理,則可用沸水煮五至十分鐘,再用蒸餾水洗凈,即可使用。使用時,一端用橡皮筋或線繩扎緊,也可以使用特制的透析袋夾夾緊,由另一端灌滿水,用手指稍加壓,檢查不漏,方可裝入待透析液,通常要留三分之一至一半的空間,以防透析過程中,透析的小分子量較大時,袋外的水和緩沖液過量進入袋內將袋漲破。含鹽量很高的蛋白質溶液透析過夜時,體積增加50%是正常的。為了加快透析速度,除多次更換透析液外,還可使用磁子攪拌。透析的容器要大一些,可以使用大燒杯、大量筒和塑料桶。小量體積溶液的透析,可在袋內放一截兩頭燒園的玻璃棒或兩端封口的玻璃管,以使透析袋沉入液面以下。
檢查透析效果的方法是:用1% BaCl2檢查(NH4)2SO4,用1% AgNO3 檢查NaCl、KCl等。
為了提高透析效率,還可以使用各種透析裝置。使用者也可以自行設計與制作各種簡易的透析裝置。美國生物醫學公司(Biomed Instruments Inc.)生產的各種型號的Zeineh 透析器,由于使用對流透析的原理,使透析速度和效率大大提高

透析袋使用前如何處理
透析袋的使用前處理:
1. 把透析袋剪成適當長度(10-20cm)的小段。
2. 在大體積的2%(W/V)碳酸氫鈉和 1mmol/L EDTA(pH 8.0)中將透析袋煮沸10分鐘。
3. 用蒸餾水*清洗透析袋。
4. 放在 1mmol/L EDTA(pH 8.0)中將之煮沸10分鐘。
5. 冷卻后,存放于4度,必須確保透析袋始終浸沒在溶液內。從此時起取用透析袋是必須戴手套。
6. 用前在透析袋內裝滿水然后排出,將之清洗干凈。

透析膜 (前處理方法如下):
1. 戴手套把透析膜剪成適當長度,浸在蒸餾水中 15 min 泡軟。
2. 浸入 10 mM sodium bicarbonate 中,并加熱至 80,一邊攪拌至少 30 min。
3. 換到 10 mM Na2·EDTA 中浸泡 30 min,以新鮮的 EDTA 同樣方法處理三次。
4. 再用 80 蒸餾水洗 30 min,然后換到 20% 酒精中,放在 4 冰箱中保存。

一、截留分子量(MWCO)說明:
由于透析膜由海綿狀橫向耦合的聚合物材料構成,截留性能間接的由孔徑等級即截留分子量(MWCO)表示,截留率90%的溶質分子大小可更精確的表示膜的MWCO。然而,溶質的滲透性亦取決于分子形狀、水合度、離子電荷與極性,我們推薦選擇膜的MWCO為欲截留物質分子量的一半,兩倍于透過物質的分子大小。
二、 透析袋膜材質說明:
1、生物技術纖維素酯(CE)膜
生物學惰性和超純的生物技術CE膜提供廣泛的可選孔徑(9種)和尺寸,用于帶電荷分子的分離及大分子純化。3種尺寸中,生物技術CE膜對條件及溶劑要求較高。一般而言,CE膜能夠抗弱的或稀的酸堿溶液和輕微乙醇,MWCO只有輕微改變。直接與有機溶劑接觸會破壞CE膜。生物技術CE膜只能在pH2-9與4-37℃下使用。即用透析裝置中也可使用CE膜。
2、生物技術再生纖維素(RC)膜
生物技術RC膜通過再生過程制得,物理抗性與化學相容性得到改良,具有與生物技術CE膜一樣高純度與均一的MWCO。RC膜能夠與高濃度的弱酸堿、低濃度的強酸堿、大多數醇類及一些溫和的或低濃度有機會溶劑共用,直接與強極性或有機會溶劑接觸會破壞RC膜。生物技術RC膜能在pH2-12與4-60℃條件下使用。
3、標準等級再生纖維素RC膜:Spectra/Por 1-7
標準等級再生纖維素(RC)由從棉毛纖維提取的天然纖維素構成,可廣泛應用于實驗室透析。這種透明、柔韌的膜孔徑均一且低廉、結實,非常適用于脫鹽、緩沖液置換、大分子純化及其他一般應用。由于具有廣泛的化學相容性,標準RC膜能夠與稀強酸堿液、高濃度的弱酸和弱堿、大多數醇類及一些溫和的或低濃度有機溶劑(包括DMSO)共用,但與一些強有機溶劑接觸可能會破壞RC膜,標準RC膜能夠在pH2-12和4-121℃條件下使用。
三、 使用說明:
1、使用過程中請務必帶上無裂縫的手套,使用后請及時洗手!
2、濕型透析袋保存時必須浸泡在0.05%疊氮鈉防腐溶液中,失水后將不能使用!
3、美國美國光譜醫學公司生產的透析袋大部分是預處理過的,基本不含硫化物和重金屬離子,浸泡在0.05%疊氮鈉防腐溶液中,使用前只需用冷卻蒸餾水沖洗3次即可使用;若是干型的,是涂有甘油保護層,可在60℃左右的溫水中浸泡10分鐘后用冷卻蒸餾水沖洗3次即可使用。請勿將光譜醫學的透析袋放到沸水中煮沸或者放到有機溶劑中處理,以防損壞膜材質!
4、使用時,一端用橡皮筋或線繩扎緊,推薦使用特制的透析袋夾子夾緊,由另一端灌滿水,用手指稍加壓,檢查不漏,方可裝入待透析液,通常要留三分之一至一半的空間,以防透析過程中,透析的小分子量較大時,袋外的水和緩沖液過量進入袋內將袋漲破。含鹽量很高的蛋白質溶液透析過夜時,體積增加50%是正常的。為了加快透析速度,除多次更換透析液外,還可使用磁子攪拌。透析的容器要大一些,可以使用大燒杯、大量筒和塑料桶。小量體積溶液的透析,可在袋內放一截兩頭燒園的玻璃棒或兩端封口的玻璃管,以使透析袋沉入液面以下。
一、透析的定義:
透析(dialysis)是指物質穿過膜的選擇性擴散過程。可用于分離分子量大小不同的溶質,低于膜所截留閾值分子量的物質可擴散穿過膜,高于膜截留閾值分子量的物質則被保留在半透膜的另一側。 
二、透析袋:
透析只需要使用的半透膜即可完成。通常是將半透膜制成袋狀,就叫做透析袋。在生物大分子的制備過程中,除鹽、除少量有機溶劑、除去生物小分子雜質和濃縮樣品等都要用到透析的技術。比如蛋白質和DNA的脫鹽濃縮,納米材料的篩選,中藥成分萃取后有機溶劑的去處等。 
三、透析方法
透析只需要使用的半透膜即可完成。通常是將半透膜制成袋狀,將生物大分子樣品溶液置入袋內,將此透析袋浸入水或緩沖液中,樣品溶液中的大分子量的生物大分子被截留在袋內,而鹽和小分子物質不斷擴散透析到袋外,直到袋內外兩邊的濃度達到平衡為止。保留在透析袋內未透析出的樣品溶液稱為保留液,袋(膜)外的溶液稱為滲出液透析液。通過多次更換透析液而去除鹽和小分子物質
透析袋使用說明 
透析即用半透膜(透析袋)將大分子蛋白質分離出來。在生物大分子制備過程中除去鹽、少量有機溶劑、生物小分子雜質和濃縮樣品,透析法簡單。
技術指標:MWCO(截留分子量),單位Diatoms。
透析時,小于MWCO的分子在透析膜二邊溶液濃度差產生的擴散壓作用下透過滲透膜、其速度與濃度梯度、膜面積及溫度成正比。欲快速滲透可采用直徑較小的透析袋以增加膜面積。常用溫度:4℃,升溫、更換袋外透析液或用磁力攪拌器,均能提高透析速度。
使用須知
高精度即用型無須前處理,用蒸餾水沖洗即可使用。
注意:CE型材質較硬(洗滌時小心破裂)。
1. 某些化學物質會破壞透析袋微孔切不可逆轉。計有:
烴、鹵化烴、醇、酮、酯、胺、二氧雜環、等。
酸(甲乙酸、稀強酸如5%HCL),10%萘酚,
甲醇、乙醇:濃度小于5%時,透析袋功能在,而MWCO變化。
2. 蛋白質吸附量,小于1μg/克(以透析袋干重計)。
正常使用PH值5-9。
極限使用PH值2-12。
3. 前處理:煮沸5分鐘后用蒸餾水60℃沖洗2分鐘,置于4℃蒸餾水中待用。長期保存液:0.05%-1%疊氮鈉,1mMEDTA或50%甘油,溫度(4℃),使用前以蒸餾水洗凈。
4. 即用型透析袋無需前處理,使用前用蒸餾水沖凈即可。
5. 透析袋裝液時應留1/3-1/2空間,以防透析過程中,袋外的水和緩沖液過量進入袋內將袋漲破(含鹽量高的蛋白質溶液透析過ye時,體積增加50%系正常情況)。
6.使用時需帶手套
7.透析效果檢查用

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