透析袋的選擇和使用方法

透析袋簡介

       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，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。目前較常用的是美國Union Carbide （聯(lián)合碳化物公司）和美國光譜醫(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)，它們對蛋白質(zhì)和其它生物活性物質(zhì)有害，用前必須除去。新購進(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，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。若長時間不用，可加入適量的疊氮鈉（NaN2），以抑制微生物的生長。干的透析袋彎折時易出現(xiàn)裂口，用時必須仔細(xì)檢查。

        經(jīng)過處理的透析袋，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)溶液透析經(jīng)過一夜時，體積增加是正常的，有時甚至可達(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，有時需要對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。

一、普通干型透析袋(美國聯(lián)合碳化Viskase，甘油涂層，使用前需處理）

技術(shù)參數(shù)：

       △PH穩(wěn)定范圍 : 5-9

       △污染物水平: 硫化物<0.3%; 重金屬<50ppm

       △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。

       △溫度抵抗性：可煮沸，可高壓滅菌。

       △蛋白吸附： 每克透析袋吸附蛋白量小于1ng 

儲存條件: 

       透析袋可存放于10-29度；每次使用后將余下的膜放回袋子并密封好，以防干裂。

       透析袋使用前處理方法:

              1. 把透析袋剪成適當(dāng)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。

              7.實(shí)驗(yàn)要求不高的可以用簡易處理方法：在沸水中煮10min即可使用。

三、透析袋應(yīng)用：

    去除鹽類，表面活性劑和溶劑

    樣品溶液的緩沖液置換和PH值的調(diào)節(jié)

    濃縮蛋白質(zhì)，多肽和抗體

    DNA電洗脫

    電泳前稀釋蛋白的制備

    小分子污染物清除

    結(jié)合研究

    組織培養(yǎng)的提取純化

四、透析袋的選擇：

（1）正確選擇合適的截留分子量

         截留分子量的選擇是以預(yù)留在膜內(nèi)的大分子的分子量和將要被除去的小分子污染物的分子量為基礎(chǔ)的。為達(dá)到合理有效的分離，需分離的兩種物質(zhì)分子量的比率至少為25.

選擇截留分子量的經(jīng)驗(yàn)法則：選擇截留分子量值約為要保留的大分子分子量的一半，以獲得至少90%的保留率。

（2）正確選擇扁平寬度

         透析袋扁平寬度的選擇取決于樣品體積和透析容量。較小的透析管透析更快；較大的透析管因擴(kuò)散距離較長透析較慢。為易于使用，建議使用總長（包括閉合夾和頂部空間）為大約10-15厘米的透析袋

（3）透析袋的化學(xué)相容性

        化學(xué)相容性主要用作使用指導(dǎo)，不作為化學(xué)相容的保證。溫度，濃度，長時間曝光等因素的改變可能影響產(chǎn)品的使用。建議您自設(shè)條件進(jìn)行測試。

五、透析袋的使用：

        下述透析程序是一個普遍的基礎(chǔ)透析過程。在開始透析之前應(yīng)考慮到許多變數(shù)。透析樣品溶劑、膜的化學(xué)相容性、膜的截留分子量，透析溶劑、透析體積、溫度等變量都會影響透析速率，因此，一些應(yīng)用中下述透析過程可能需要適當(dāng)?shù)淖兓?/span>

    1． 把適量的透析液（緩沖液）加入透析裝置。透析液的體積應(yīng)為樣品體積量的100倍。（例如：在一升透析液中透析10毫升的樣品）

    2． 裁剪適當(dāng)長度的透析管。預(yù)留一段額外長度（約占總樣品體積量的20%）作為頭部空間。

    3． 把透析管插入打開的透析夾，在約超出透析夾3-5毫米的位置再夾住。不要折疊透析袋。

    4． 由透析管開口端將樣品裝入。調(diào)整一下頂部空間的長度，夾緊透析夾。

    5． 把透析樣品放在合適的透析緩沖液中。

    6． 透析要根據(jù)具體的應(yīng)用需求。通常情況下，允許經(jīng)過一夜透析。在持續(xù)透析的過程中，至少要進(jìn)行3次全部更換透析液。建議在（透析后）2-4小時，6-8小時和10-14小時（第2天早      晨）更換透析液。在后一次透析液的更換后要至少繼續(xù)進(jìn)行2小時的透析。

            注：對于高濃度污染物，樣品可能需要較長的時間透析，透析液需要更頻繁的更換。

    7． 透析溫度主要取決于樣品。溫度限制主要取決于膜的類型。纖維素透析袋可以承受的溫度高達(dá)37℃，再生纖維素透析袋可以承受的溫度高達(dá)60℃。