自Thomas Graham 1861年发明透析方法至今已有一百多年。透析已成为生物化学实验室最简便最常用的分离纯化技术之一。在生物大分子的制备过程中,除盐、除少量有机溶剂、除去生物小分子杂质和浓缩样品等都要用到透析的技术。
透析的动力是扩散压,扩散压是由横跨膜两边的浓度梯度形成的。透析的速度反比于膜的厚度,正比于欲透析的小分子溶质在膜内外两边的浓度梯度,还正比于膜的面积和温度,通常是4℃透析,升高温度可加快透析速度。
透析膜可用动物膜和玻璃纸等,但用的最多的还是用纤维素制成的透析膜,目前常用的是美国Union Carbide (联合碳化物公司)和美国光谱医学公司生产的各种尺寸的透析管,截留分子量MwCO(即留在透析袋内的生物大分子的最小分子量,缩写为MwCO)通常为1万左右。
商品透析袋制成管状,其扁平宽度为23 mm~50 mm不等。为防干裂,出厂时都用10%的甘油处理过,并含有极微量的硫化物、重金属和一些具有紫外吸收的杂质,它们对蛋白质和其它生物活性物质有害,用前必须除去。可先用50%乙醇煮沸1小时,再依次用50%乙醇、0.01 mol/L碳酸氢钠和0.001 mol/L EDTA溶液洗涤,最后用蒸馏水冲洗即可使用。实验证明,50%乙醇处理对除去具有紫外吸收的杂质特别有效。使用后的透析袋洗净后可存于4℃蒸馏水中,若长时间不用,可加少量NaN2,以防长菌。洗净凉干的透析袋弯折时易裂口,用时必须仔细检查,不漏时方可重复使用。
新透析袋如不作如上的特殊处理,则可用沸水煮五至十分钟,再用蒸馏水洗净,即可使用。使用时,一端用橡皮筋或线绳扎紧,也可以使用特制的透析袋夹夹紧,由另一端灌满水,用手指稍加压,检查不漏,方可装入待透析液,通常要留三分之一至一半的空间,以防透析过程中,透析的小分子量较大时,袋外的水和缓冲液过量进入袋内将袋涨破。含盐量很高的蛋白质溶液透析过夜时,体积增加50%是正常的。为了加快透析速度,除多次更换透析液外,还可使用磁子搅拌。透析的容器要大一些,可以使用大烧杯、大量筒和塑料桶。小量体积溶液的透析,可在袋内放一截两头烧园的玻璃棒或两端封口的玻璃管,以使透析袋沉入液面以下。
检查透析效果的方法是:用1% BaCl2检查(NH4)2SO4,用1% AgNO3 检查NaCl、KCl等。
为了提高透析效率,还可以使用各种透析装置。使用者也可以自行设计与制作各种简易的透析装置。美国生物医学公司(Biomed Instruments Inc.)生产的各种型号的Zeineh 透析器,由于使用对流透析的原理,使透析速度和效率大大提高
透析袋使用前如何处理
透析袋的使用前处理:
1. 把透析袋剪成适当长度(10-20cm)的小段。
2. 在大体积的2%(W/V)碳酸氢钠和 1mmol/L EDTA(pH 8.0)中将透析袋煮沸10分钟。
3. 用蒸馏水彻底清洗透析袋。
4. 放在 1mmol/L EDTA(pH 8.0)中将之煮沸10分钟。
5. 冷却后,存放于4度,必须确保透析袋始终浸没在溶液内。从此时起取用透析袋是必须戴手套。
6. 用前在透析袋内装满水然后排出,将之清洗干净。
透析膜 (前处理方法如下):
1. 戴手套把透析膜剪成适当长度,浸在蒸馏水中 15 min 泡软。
2. 浸入 10 mM sodium bicarbonate 中,并加热至 80℃,一边搅拌至少 30 min。
3. 换到 10 mM Na2·EDTA 中浸泡 30 min,以新鲜的 EDTA 同样方法处理三次。
4. 再用 80℃ 蒸馏水洗 30 min,然后换到 20% 酒精中,放在 4℃ 冰箱中保存。
一、截留分子量(MWCO)说明:
由于透析膜由海绵状横向耦合的聚合物材料构成,截留性能间接的由孔径等级即截留分子量(MWCO)表示,截留率90%的溶质分子大小可更精确的表示膜的MWCO。然而,溶质的渗透性亦取决于分子形状、水合度、离子电荷与极性,我们推荐选择膜的MWCO为欲截留物质分子量的一半,两倍于透过物质的分子大小。
二、 透析袋膜材质说明:
1、生物技术纤维素酯(CE)膜
生物学惰性和超纯的生物技术CE膜提供广泛的可选孔径(9种)和尺寸,用于带电荷分子的分离及大分子纯化。3种尺寸中,生物技术CE膜对条件及溶剂要求较高。一般而言,CE膜能够抗弱的或稀的酸碱溶液和轻微乙醇,MWCO只有轻微改变。直接与有机溶剂接触会破坏CE膜。生物技术CE膜只能在pH2-9与4-37℃下使用。即用透析装置中也可使用CE膜。
2、生物技术再生纤维素(RC)膜
生物技术RC膜通过再生过程制得,物理抗性与化学相容性得到改良,具有与生物技术CE膜一样高纯度与均一的MWCO。RC膜能够与高浓度的弱酸碱、低浓度的强酸碱、大多数醇类及一些温和的或低浓度有机会溶剂共用,直接与强极性或有机会溶剂接触会破坏RC膜。生物技术RC膜能在pH2-12与4-60℃条件下使用。
3、标准等级再生纤维素RC膜:Spectra/Por 1-7
标准等级再生纤维素(RC)由从棉毛纤维提取的天然纤维素构成,可广泛应用于实验室透析。这种透明、柔韧的膜孔径均一且低廉、结实,非常适用于脱盐、缓冲液置换、大分子纯化及其他一般应用。由于具有广泛的化学相容性,标准RC膜能够与稀强酸碱液、高浓度的弱酸和弱碱、大多数醇类及一些温和的或低浓度有机溶剂(包括DMSO)共用,但与一些强有机溶剂接触可能会破坏RC膜,标准RC膜能够在pH2-12和4-121℃条件下使用。
三、 使用说明:
1、使用过程中请务必带上无裂缝的手套,使用后请及时洗手!
2、湿型透析袋保存时必须浸泡在0.05%叠氮钠防腐溶液中,失水后将不能使用!
3、美国美国光谱医学公司生产的透析袋大部分是预处理过的,基本不含硫化物和重金属离子,浸泡在0.05%叠氮钠防腐溶液中,使用前只需用冷却蒸馏水冲洗3次即可使用;若是干型的,是涂有甘油保护层,可在60℃左右的温水中浸泡10分钟后用冷却蒸馏水冲洗3次即可使用。请勿将光谱医学的透析袋放到沸水中煮沸或者放到有机溶剂中处理,以防损坏膜材质!
4、使用时,一端用橡皮筋或线绳扎紧,推荐使用特制的透析袋夹子夹紧,由另一端灌满水,用手指稍加压,检查不漏,方可装入待透析液,通常要留三分之一至一半的空间,以防透析过程中,透析的小分子量较大时,袋外的水和缓冲液过量进入袋内将袋涨破。含盐量很高的蛋白质溶液透析过夜时,体积增加50%是正常的。为了加快透析速度,除多次更换透析液外,还可使用磁子搅拌。透析的容器要大一些,可以使用大烧杯、大量筒和塑料桶。小量体积溶液的透析,可在袋内放一截两头烧园的玻璃棒或两端封口的玻璃管,以使透析袋沉入液面以下。
一、透析的定义:
透析(dialysis)是指物质穿过膜的选择性扩散过程。可用于分离分子量大小不同的溶质,低于膜所截留阈值分子量的物质可扩散穿过膜,高于膜截留阈值分子量的物质则被保留在半透膜的另一侧。
二、透析袋:
透析只需要使用专用的半透膜即可完成。通常是将半透膜制成袋状,就叫做透析袋。在生物大分子的制备过程中,除盐、除少量有机溶剂、除去生物小分子杂质和浓缩样品等都要用到透析的技术。比如蛋白质和DNA的脱盐浓缩,纳米材料的筛选,中药成分萃取后有机溶剂的去处等。
三、透析方法
透析只需要使用专用的半透膜即可完成。通常是将半透膜制成袋状,将生物大分子样品溶液置入袋内,将此透析袋浸入水或缓冲液中,样品溶液中的大分子量的生物大分子被截留在袋内,而盐和小分子物质不断扩散透析到袋外,直到袋内外两边的浓度达到平衡为止。保留在透析袋内未透析出的样品溶液称为“保留液”,袋(膜)外的溶液称为“渗出液”或“透析液”。通过多次更换透析液而去除盐和小分子物质
透析袋使用说明
透析即用半透膜(透析袋)将大分子蛋白质分离出来。在生物大分子制备过程中除去盐、少量有机溶剂、生物小分子杂质和浓缩样品,透析法最简单。
技术指标:MWCO(截留分子量),单位Diatoms。
透析时,小于MWCO的分子在透析膜二边溶液浓度差产生的扩散压作用下透过渗透膜、其速度与浓度梯度、膜面积及温度成正比。欲快速渗透可采用直径较小的透析袋以增加膜面积。常用温度:4℃,升温、更换袋外透析液或用磁力搅拌器,均能提高透析速度。
使用须知
高精度即用型无须前处理,用蒸馏水冲洗即可使用。
注意:CE型材质较硬(洗涤时小心破裂)。
1. 某些化学物质会破坏透析袋微孔切不可逆转。计有:
烃、卤化烃、醇、酮、酯、胺、二氧杂环、等。
酸(甲乙酸、稀强酸如5%HCL),10%萘酚,
甲醇、乙醇:浓度小于5%时,透析袋功能在,而MWCO变化。
2. 蛋白质吸附量,小于1μg/克(以透析袋干重计)。
正常使用PH值5-9。
极限使用PH值2-12。
3. 前处理:煮沸5分钟后用蒸馏水60℃冲洗2分钟,置于4℃蒸馏水中待用。长期保存液:0.05%-1%叠氮钠,1mMEDTA或50%甘油,温度(4℃),使用前以蒸馏水洗净。
4. 即用型透析袋无需前处理,使用前用蒸馏水冲净即可。
5. 透析袋装液时应留1/3-1/2空间,以防透析过程中,袋外的水和缓冲液过量进入袋内将袋涨破(含盐量高的蛋白质溶液透析过ye时,体积增加50%系正常情况)。
6.使用时需带手套
7.透析效果检查用
透析袋使用前需要注意哪些?
作者:默瑞(上海)生物科技有限公司 2020-04-29T00:00 (访问量:2559)
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