透析袋原理、分子量的选择、使用方法步骤

透析袋原理、分子量的选择、使用方法步骤透析袋原理自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。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。分子量的选择透析是一个简单的扩散过程，溶质中小分子物质从高浓度溶液通过半透性膜扩散到低浓度溶液中，直至渗透压达到平衡。由于多孔膜的选择性，使得溶质中小分子物质可以通过，而较大物质则被截留，从而分离出不同大小分子量的物质，依据分子量大小截留，可高效用于分离工艺，改变或控制透析的条件，可在多种透析应用中得到预期效果，通过截留分子量（MWCO）可使目标分子得到分离。所以透析袋分子量的选择就决定了实验的成败。这篇文章就详细介绍了如何选择合适的透析袋。透析膜的材质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，主要有再生纤维素（RC）、纤维素酯（CE）、聚偏二氟乙烯（PVDF）。但随着生物技术发展，对透析袋处理样品更多更严格的要求，根据生产工艺有可以分为标准膜和生物技术级膜。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，用于带电荷分子的分离及大分子纯化。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膜能在pH2-9与4-37℃下使用。即用透析装置中也可使用CE膜。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溶剂共用，＊＊直接与强极性或有机溶剂接触会破坏RC膜。生物技术RC膜能在pH2-12与4-60℃条件下使用。生物技术聚偏二氟乙烯（PVDF）膜疏水、惰性及无电抗性，生物技术PVDF膜是实验室透析的革命性进步，能够耐极端高温（130℃）及溶剂条件。只有生物技术PVDF膜能够经受与大多数的酸碱（包括硝酸）和大多数的有机溶剂（包括DMF）直接接触，＊＊PVDF膜还具有独特的高温高压蒸汽灭菌的能力，可热封进行样品分装。透析膜的选择1.选择合适的分子截留量（MWCO）：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，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。2.选择合适的形状：根据需要，最大程度的方便操作及样品回收。3.选择合适的膜：成功进行透析分离的关键是在适当的条件下选用最合适的膜。选择时可参照下列：o根据目的选择等级（生物技术或标准）；o根据溶液的化学特性选择膜材质（CE、RC或PVDF）；o根据使用方法选择产品类型（管状、一次性或片状）；o根据溶质分子量在不同种MWCO中选择；o根据目的选择膜预处理方式；使用方法步骤下面分别介绍透析袋和透析膜使用方法和步骤方法一：透析袋使用前处理方法：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10mmol/LEDTA(pH8.0)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/LEDTA(pH8.0)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。透析膜使用前处理方法：1.戴手套把透析膜剪成适当长度，浸在蒸馏水中15min泡软。2.浸入10mMsodiumbicarbonate中，并加热至80℃，一边搅拌至少30min。3.换到10mMNa2ull;EDTA中浸泡30min，以新鲜的EDTA同样方法处理三次。4.再用80℃蒸馏水洗30min，然后换到20%酒精中，放在4℃冰箱中保存。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。通常在试验前需要确定透析袋的截留分子量。方法二：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，这种由半透膜制成的袋状容器即透析袋。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”。透析袋预处理：透析袋一般制成管状，其扁平宽度为16mm～50mm不等。为防干裂，已用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、0.01mol/L碳酸氢钠和0.001mol/LEDTA溶液洗涤，最后用蒸馏水冲洗即可使用。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。实验过程小技巧：检查透析效果可用1％BaCl2检查(NH4)2SO4，用1％AgNO3检查NaCl、KCl等。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。使用者也可以自行设计与制作各种简易的透析装置。透析袋用后处理：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。上海索桥生物科技有限公司备有大量现货透析袋，规格齐全，多种扁宽和截留分子量可供选择，同时还有各种规格的即用型透析袋，用于生化实验中生物大分子的制备过程中，可除去盐、少量有机溶剂、生物小分子杂质和浓缩样品等。即用型透析袋，使用前只需用蒸馏水冲洗即可使用，生物技术级的透析袋基本不含硫化物和重金属离子。方法三：产品介绍一、高精度、即用型透析袋，使用前无需处理(生物级，去除了硫化物和重金属离子，保存于防腐液中)即用型透析袋的制造过程没有重金属污染及硫化物，无需预处理，只需用去离子水清洗即可使用，满足对截留分子量精确性和膜纯度的应用。优点：1.韧性膜材料，不易破损2.杂质含量极少，可无需预处理，只需用去离子水清洗即可使用3.孔径标准均一4.对溶质的吸附性小5.可选分子量范围广100-3000006.多种扁平宽度可选7.特有生物技术膜，不含硫化物及金属杂质二、普通干型透析袋(美国联合碳化，甘油涂层，使用前需处理）技术参数：1.PH稳定范围:5-92.污染物水平:硫化物0.3%;重金属50ppm3.化学兼容性:与很多盐兼容，比如CaCl2,(NH4)2SO4；还可与分子生物学及酶学中常用的水溶剂、有机溶剂兼容，比如异丙醇、乙醇和丙酮。4.温度抵抗性：可煮沸，可高压灭菌。5.蛋白吸附：每克透析袋吸附蛋白量小于1ng。干型透析袋使用前处理方法：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/LEDTA(pH8.0)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/LEDTA(pH8.0)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。实验要求不高的可以用简易处理方法：在沸水中煮10min即可使用。透析袋的应用：去除盐类、表面活性剂和溶剂样品溶液的缓冲液置换和PH值的调节浓缩蛋白质、多肽和抗体DNA电洗脱电泳前稀释蛋白的制备小分子污染物清除结合研究组织培养的提取纯化透析袋的选择1.正确选择合适的截留分子量截留分子量的选择是以预留在膜内的大分子的分子量和将要被除去的小分子污染物的分子量为基础的。为达到合理有效的分离，需分离的两种物质分子量的比率至少为25.选择截留分子量的经验法则：选择截留分子量值约为要保留的大分子分子量的一半，以获得至少90%的保留率。2.正确选择扁平宽度透析袋扁平宽度的选择取决于样品体积和透析容量。较小的透析管透析更快；较大的透析管因扩散距离较长透析较慢。为易于使用，建议使用总长（包括闭合夹和顶部空间）为大约10-15厘米的透析袋。3.透析袋的化学相容性化学相容性主要用作使用指导，不作为化学相容的保证。温度，浓度，长时间曝光等因素的改变可能影响产品的使用。建议您自设条件进行测试。透析袋的使用下述透析程序是一个普遍的基础透析过程。在开始透析之前应考虑到许多变数。透析样品溶剂、膜的化学相容性、膜的截留分子量，透析溶剂、透析体积、温度等变量都会影响透析速率，因此，一些应用中下述透析过程可能需要适当的变化。1．把适量的透析液（缓冲液）加入透析装置。透析液的体积应为样品体积量的100倍。（例如：在一升透析液中透析10毫升的样品）2．裁剪适当长度的透析管。预留一段额外长度（约占总样品体积量的20%）作为头部空间。3．把透析管插入打开的透析夹，在约超出透析夹3-5毫米的位置再夹住。不要折叠透析袋。4．由透析管开口端将样品装入。调整一下顶部空间的长度，夹紧透析夹。5．把透析样品放在合适的透析缓冲液中。6．透析要根据具体的应用需求。通常情况下，允许过夜透析。在持续透析的过程中，至少要进行3次全部更换透析液。建议在（透析后）2-4小时，6-8小时和10-14小时（第2天早晨）更换透析液。在最后一次透析液的更换后要至少继续进行2小时的透析。注：对于高浓度污染物，样品可能需要较长的时间透析，透析液需要更频繁的更换。7．透析温度主要取决于样品。温度限制主要取决于膜的类型。纤维素透析袋可以承受的温度高达37℃，再生纤维素透析袋可以承受的温度高达60℃。透析袋的贮存和保质期：在适当的储存情条件下，保质期为两年。干燥的透析袋要在室温或4℃储存在聚乙烯袋中。未开封的透析袋4℃储存。一旦变湿，透析袋应浸泡在下列之一的溶液中：0.05%叠氮化钠，1%的苯甲酸钠或1%甲醛。（备注：一旦变潮湿，不要让透析袋干燥。不断干燥会造成孔隙结构不可恢复的倒塌）高精度、即用型透析袋货号名称材质规格YA1068即用型透析袋扁宽16截留分子量1000000生物技术级纤维素酯（CE）膜0.5mYA1031即用型透析袋扁宽16截留分子量300000生物技术级纤维素酯（CE）膜0.5mYA1069即用型透析袋扁宽31截留分子量100-500生物技术级纤维素酯（CE）膜0.5mYA1034即用型透析袋扁宽31截留分子量3500-5000生物技术级纤维素酯（CE）膜0.5mYA1033即用型透析袋扁宽31截留分子量10000生物技术级纤维素酯（CE）膜0.5mYA1035即用型透析袋扁宽18截留分子量1000标准等级再生纤维素（RC）膜0.5mYA1036即用型透析袋扁宽18截留分子量2000标准等级再生纤维素（RC）膜0.5mYA1037即用型透析袋扁宽18截留分子量3500标准等级再生纤维素（RC）膜0.5mYA1038即用型透析袋扁宽18截留分子量8000标准等级再生纤维素（RC）膜0.5mYA1039即用型透析袋扁宽18截留分子量10000