透析技術(shù)自Thomas Graham 于1861年發(fā)明到現(xiàn)在已有一百多年的歷史,它已成為生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室最簡(jiǎn)便,最常用的分離純化技術(shù)之一。在生物大分子的制備過程中,去除鹽、少量有機(jī)溶劑、小分子雜質(zhì)、樣品濃縮和改變微量樣品的緩沖系統(tǒng)等都要用到透析技術(shù)。
生物樣品的透析只需使用專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),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),而鹽和小分子等物質(zhì)不斷擴(kuò)散透析到袋外,直到袋內(nèi)、外兩邊的濃度達(dá)到平衡。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”。
透析的動(dòng)力是擴(kuò)散壓,擴(kuò)散壓是由橫跨膜兩邊的溶質(zhì)濃度梯度形成的。透析的速度同欲透析的小分子溶質(zhì)在膜內(nèi)外兩邊的濃度梯度、膜的面積和溫度成正比,與膜的厚度成反比。升高溫度可加快透析速度。為最大限度地保持生物大分子的活性,通常采用4℃透析。
透析膜可用動(dòng)物膜和玻璃紙等,但用的最多的還是用纖維素制成的透析膜。目前較常用的是美國(guó)Union Carbide (聯(lián)合碳化物公司)和美國(guó)光譜醫(yī)學(xué)公司生產(chǎn)的各種尺寸的透析管,其截留分子量MwCO(即留在透析袋內(nèi)的生物大分子的最小分子量,縮寫為MwCO)通常從700到數(shù)萬不等。
商品化的透析袋可制成管狀,其扁平寬度為6~50 mm不等。為防干裂,出廠前一般都經(jīng)10%的甘油處理,透析袋中含有微量的硫化物、重金屬和一些具有紫外吸收的雜質(zhì),它們對(duì)蛋白質(zhì)和其它生物活性物質(zhì)有害,用前必須除去。新購(gòu)進(jìn)的透析袋必須經(jīng)過處理才能使用。50%的乙醇煮沸1小時(shí),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,再用蒸餾水沖洗后即可使用。實(shí)驗(yàn)證明,50%乙醇處理對(duì)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蒸餾水中,置4℃保存。若長(zhǎng)時(shí)間不用,可加入適量的疊氮鈉(NaN2),以抑制微生物的生長(zhǎng)。干的透析袋彎折時(shí)易出現(xiàn)裂口,用時(shí)必須仔細(xì)檢查。
經(jīng)過處理的透析袋,使用時(shí),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,由另一端灌滿蒸餾水,用手指稍加壓,檢查是否漏液,確證無誤后,再用蒸餾水洗凈,方可裝入待透析樣品。裝入樣品時(shí)通常要留三分之一至一半的空間,以防透析過程中,因透析樣品中的小分子濃度較大,袋外的水和緩沖液過量進(jìn)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(shí),體積增加是正常的,有時(shí)甚至可達(dá)50%以上。透析可以使用燒杯、量筒和塑料桶等容器,容器的大小以20-50:1為宜。少量樣品溶液的透析,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。
通常為了把握透析效果,有時(shí)需要對(duì)透析液中欲去除的小分子殘留物進(jìn)行分析,如甘氨酸、二甲基甲酰胺、甲醛、戊二醛、碳酸根、偶聯(lián)劑等。小分子殘留物的檢測(cè)分析方法很多,如 (NH4)2SO4可用1%的BaCl2檢查,NaCl、KCl等可用1%的AgNO3 檢查。有些檢測(cè)方法比較復(fù)雜,或需要一定的條件,如確有必要可參考相關(guān)文獻(xiàn)資料。
為了加快透析速度,提高透析效率,除及時(shí)更換透析液外,還可使用磁力攪拌,還可以使用各種透析裝置。使用者也可以自行設(shè)計(jì)與制作各種簡(jiǎn)易的透析裝置。美國(guó)生物醫(yī)學(xué)公司(Biomed Instruments Inc.)生產(chǎn)的各種型號(hào)的Zeineh 透析器,由于使用對(duì)流透析的原理,使透析速度和效率大大提高。
附:透析袋的處理
1. 根據(jù)需要,把透析管剪截成適當(dāng)長(zhǎng)度(10—20cm)。
2. 在大體積的2%(w/v)碳酸氫納和1mmol/L EDTA(pH8.0)中將透析管煮沸10分鐘。
3. 用蒸餾水徹底清洗。
4. 于EDTA(1mmol/L,pH8.0)中煮沸10分鐘,
5. 或?qū)⑼肝龉苤檬⒂姓麴s水的燒杯內(nèi),高壓蒸汽滅菌10分鐘。
6. 冷卻后,存放于4℃。透析管必須確保始終浸于溶液中。
7. 從此時(shí)起取用透析管時(shí)總須戴手套。
8. 用前將透析管用蒸餾水清洗干凈后即可使用。
一、 膜技術(shù)參數(shù):
①PH穩(wěn)定范圍 : 5-9
②污染物水平: 硫化物<0.3%; 重金屬<50ppm
③化學(xué)兼容性: 與很多鹽兼容,比如CaCl2, (NH4)2SO4;還可與分子生物學(xué)及酶學(xué)中常用的水溶劑、有機(jī)溶劑兼容,比如異丙醇、乙醇和丙酮。
④溫度抵抗性:可煮沸,可高壓滅菌。
⑤蛋白吸附:每克透析袋吸附蛋白量小于1ng 。
二、 儲(chǔ)存條件:
未處理前的透析袋可存放于0-43度,密封包裝好以防干裂;處理好暫時(shí)不用的透析袋需要放置到透析袋儲(chǔ)存液中,并放于4-37度。
三、 透析袋使用方法:
①把透析袋剪成適當(dāng)長(zhǎng)度(10cm左右)的小段。
②取適量透析袋處理液(Fast-Tre Solution)稀釋100倍,將透析袋放于其中煮沸10分鐘。
③取出用蒸餾水徹底清洗透析袋。
④ 暫不使用的話需要將透析袋完全浸泡到稀釋100倍后的透析袋儲(chǔ)存液(Long-Sav Solution)中,存放于4度。從此時(shí)起取用透析袋是必須戴手套。
⑤浸泡在透析袋儲(chǔ)存液中的透析袋取出使用前,須將透析袋內(nèi)裝滿水然后排出,將之清洗干凈,沖洗三次即可。
實(shí)驗(yàn)要求不高的可以用簡(jiǎn)易處理方法:在沸水中煮10min即可使用
⑥使用時(shí),一端用下沉透析袋夾子夾緊,灌滿水后,用手指適當(dāng)加壓,檢查不漏,方可裝入樣品。通常要留三分之一至一半的空間,以防透析過程中,袋外的水和緩沖液過量進(jìn)入袋內(nèi)將袋漲破。裝完樣品后,用上浮夾子夾緊袋口,可在袋內(nèi)放一玻璃珠,以使透析袋處于懸浮狀態(tài),即可進(jìn)行透析(詳見下頁透析袋裝置簡(jiǎn)圖)。為了加快透析速度,除多次更換透析液外,還可使用磁力攪拌器。透析的容器要大一些,可以使用大燒杯、大量筒和塑料桶。
一、透析的定義:
透析(dialysis)是指物質(zhì)穿過膜的選擇性擴(kuò)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(kuò)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:
透析只需要使用專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(jī)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(jī)溶劑的去處等。
三、透析方法
透析只需要使用專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(kuò)散透析到袋外,直到袋內(nèi)外兩邊的濃度達(dá)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)
四、我們的產(chǎn)品
我們所提供的普通透析袋及CE膜和RC膜透析袋已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于蛋白質(zhì)、核酸脫鹽濃縮實(shí)驗(yàn),納米材料的篩選,萃取后中藥成分中有機(jī)溶劑的去除,污水處理,抗體制備等實(shí)驗(yàn)。
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(jī)溶劑、生物小分子雜質(zhì)和濃縮樣品,透析法最簡(jiǎn)便。
技術(shù)指標(biāo):MWCO(截留分子量),單位:Diatoms 。
透析時(shí),小于MWCO的分子在透析膜二邊溶液濃度差產(chǎn)生的擴(kuò)散壓作用下滲過透析膜,
其速度與濃度梯度、膜面積及溫度成正比。
欲快速透析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:
① 某些化學(xué)物質(zhì)會(huì)破壞透析袋微孔且不可逆轉(zhuǎn)。計(jì)有:
烴、鹵化烴、醇、酮、酯、胺、丙酮、甲基乙基酮、二氧雜環(huán)乙烷、環(huán)已烷等。
酸(甲酸、乙酸、稀強(qiáng)酸如5%HCI),10%苯酚,30%雙氧水。
甲醇、乙醇:濃度小于5%時(shí),透析功能在,而MWCO變化。
② 蛋白質(zhì)吸附量,小于1ug/克,(以透析袋干重計(jì))。 正常使用PH值5-9(可重復(fù)使用)。極限使用PH值2-12(一次性使用)。
③ 前處理:煮沸5分鐘后用蒸餾水60℃洗沖2分鐘,置4℃蒸餾水中待用。
長(zhǎng)期保存液:0。05%-0。1%疊氮鈉,1mMEDTA或50%甘油,溫度(4℃),使用前以蒸餾水洗凈。
④ 即用型透析袋毋須前處理,使用前用蒸餾水洗凈即可。
⑤ 透析袋裝液時(shí)應(yīng)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(jìn)入袋內(nèi)將袋漲破
(含鹽量高的蛋白質(zhì)溶液透析過夜時(shí),體積增加50%系正常情況)。
⑥ 使用時(shí)須戴手套。
⑦ 透析效果檢查用 1%氯化鋇 檢查硫酸銨、硫酸鈉1%硝酸銀 檢查氯化鈉、氯化鉀。