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自Thomas Graham 1861年發(fā)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(shù)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(zhì)和濃縮樣品等都要用到透析的技術(shù)。
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(zhì)在膜內(nèi)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(lián)合碳化物公司)和美國光譜醫(yī)學公司生產(chǎn)的各種尺寸的透析管,截留分子量MwCO(即留在透析袋內(nèi)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(zhì),它們對蛋白質(zhì)和其它生物活性物質(zhì)有害,用前必須除去??上扔?0%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(zhì)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(nèi)將袋漲破。含鹽量很高的蛋白質(zhì)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(nèi)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(shè)計與制作各種簡易的透析裝置。美國生物醫(yī)學公司(Biomed Instruments Inc.)生產(chǎn)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(nèi)。從此時起取用透析袋是必須戴手套。
6. 用前在透析袋內(nèi)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(gòu)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(zhì)分子大小可更精確的表示膜的MWCO。然而,溶質(zhì)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(zhì)分子量的一半,兩倍于透過物質(zhì)的分子大小。
二、 透析袋膜材質(zhì)說明:
1、生物技術(shù)纖維素酯(CE)膜
生物學惰性和超純的生物技術(shù)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(shù)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(shù)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(shù)再生纖維素(RC)膜
生物技術(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(gòu)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(jié)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(shù)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(wù)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(yī)學公司生產(chǎn)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(yī)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(zhì)!
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(nèi)將袋漲破。含鹽量很高的蛋白質(zhì)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(nèi)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(zhì)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(zhì),低于膜所截留閾值分子量的物質(zhì)可擴散穿過膜,高于膜截留閾值分子量的物質(zhì)則被保留在半透膜的另一側(cè)。
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(zhì)和濃縮樣品等都要用到透析的技術(shù)。比如蛋白質(zhì)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(nèi),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(nèi),而鹽和小分子物質(zhì)不斷擴散透析到袋外,直到袋內(nèi)外兩邊的濃度達到平衡為止。保留在透析袋內(nèi)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”或“透析液”。通過多次更換透析液而去除鹽和小分子物質(zhì)
透析袋使用說明
透析即用半透膜(透析袋)將大分子蛋白質(zhì)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(zhì)和濃縮樣品,透析法簡單。
技術(shù)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(chǎn)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(zhì)較硬(洗滌時小心破裂)。
1. 某些化學物質(zhì)會破壞透析袋微孔切不可逆轉(zhuǎn)。計有:
烴、鹵化烴、醇、酮、酯、胺、二氧雜環(huán)、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(zhì)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(nèi)將袋漲破(含鹽量高的蛋白質(zhì)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