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普通透析袋和即用型透析袋的區別

透析袋不知如何選擇?

一、透析

透析就是利用小分子能夠通過,而大分子不能夠通過半透膜的原理,將大小分子量物質分開的一種實驗手段;在膜兩側存在濃度差時,溶質從高濃度的一側(通常是樣品置于透析袋中)擴散通過半透膜到低濃度的一側(透析溶液一側)直至膜兩邊濃度達到平衡。如下圖所示:

 

利用透析分離物質的優缺點:

優點:樣品回收率高;操作簡單,無需繁瑣準備工作;成本低廉,可一次性使用;分離條件溫和;無需監控

缺點:耗時較長(24-48小時);要求較為明顯的樣品和雜質之間的分子量差(1-2個數量級)。

二、三種不同類型的透析袋

1、普通型透析袋

如:普通型透析袋(3500  34mm   5/

此類型透析袋可以耐受的pH范圍是5.0~9.0;可以接觸的溶劑見文章最后的表格

此外還需要復雜的預處理:

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)用蒸餾水徹底清洗透析袋;

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。從此時起取用透析袋是必須戴手套;

6)用前在透析袋內裝滿水然后排出,將之清洗干凈;

2. 再生纖維素透析袋:再生纖維素透析袋(10000   18mm,1.1ml/cm  1/

如:此類型透析袋可耐受pH范圍是2.0~12.0;耐受溫度是4~60℃;可以接觸的溶劑見文章最后的表格。不能煮,也不需要煮,只需用純水徹底沖洗即可。

 

3. 纖維素透析袋:纖維素透析袋(5000 31mm,3.1MLCM   1/

如:此類型透析袋可耐受pH范圍是2.0~9.0;耐受溫度是4~37℃;可以接觸的溶劑見文章最后的表格。不能煮,也不需要煮,只需用純水徹底沖洗即可。

三、透析袋的選擇

1. 確定透析袋的分子量 再生纖維素透析袋(10000  18mm,1.1ml/cm  1/

以這款透析袋為例,括號中的10000就是這個貨號透析袋的截留分子量。此截留分子量的含義是:如果將分子量為10000的物質放入該透析袋中,90%以上會保留在透析袋中。

在選擇適合截留分子量之前,首先要明確:欲保留在透析袋中的樣品和想要除去的雜質的分子量。

 

 

這張圖橫坐標是樣品分子量,縱坐標是保留率,藍色,橙色和綠色分別代表了20kD,50kD100kD的透析袋。

比如分子量10kD的樣品,如果選擇了20kD的透析袋,在圖中可以看出,它的保留率大概是83%,只透出去17%;如果選擇了50kD的透析袋,它的保留率大概是69%,只透出去31%;如果選擇了100kD的透析袋,它的保留率大概是28%,只透出去72%。

試驗表明,如果想將雜質盡可能的都透出去,需要選擇的分子量至少是雜質分子量的100倍;比如雜質分子量是1kD,選擇100kD的透析袋最好,雜質會除去的很干凈;比如維生素B12(分子量1.3kD)和牛IgG蛋白(分子量150kD),如果選擇130kD分子量的透析袋,就可以將維生素B12除去的很干凈,同時對于牛IgG蛋白(分子量150kD)來說,也是90%以上的保留在透析袋中;但是兼顧實際,沒有130kD的透析袋,只有最接近的100kD的透析袋,所以就可以選擇100kD的透析袋,也可以達到很好的分離效果。

但是,實驗人員想要分離開的兩個物質往往分子量差,達不到100倍,甚至只有10倍左右的差別。比如維生素B12(分子量1.3kD)和細胞色素C(分子量12kD),這個情況,如果再選擇100kD的透析袋,那么要保留的細胞色素C只有27%左右的保留率,損失太大;如果選擇20kD的透析袋,細胞色素C的保留率是88%左右,但是維生素B12會有12%的殘留在透析袋中;如果選擇50kD的透析袋, 細胞色素C的保留率只有76%左右,但是維生素B12只有2%殘留在透析袋中了。所以,在雜質和樣品的分子量相差不夠大時,考慮想除去雜質更多一些,即使樣品有些損失,還是想更多的保留樣品,即使雜質去除的不夠干凈也可以,綜合考慮,選擇合適的分子量。

如果雜質和樣品分子量相差太小,比如雜質分子量1kD,樣品分子量只有2kD,這種情況,就不合適用透析袋分離了。

2. 選擇普通型,再生型,or纖維素透析袋

確定好分子量之后,根據實際情況,樣品溶劑等,選擇透析袋

3. 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10-15cm的透析袋。

 

再生纖維素透析袋(10000  18mm,1.1ml/cm  1/

這款透析袋的扁平寬度是18mm,后面的1.1ml/cm 指的是每1cm長度的透析袋,可以裝1.1ml體積的樣品量。

四、透析袋的使用

下述透析程序是一個普遍的基礎透析過程。在開始透析之前應考慮到許多變數。透析樣品溶劑、膜的化學相容性、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,一些應用中下述透析過程可能需要適當的變化

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

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

c.   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

d.   由透析管開口端將樣品裝入。調整一下頂部空間的長度,夾緊透析夾

e.   把透析樣品放在合適的透析緩沖液中

f.    透析要根據具體的應用需求。通常情況下,允許過夜透析。在持續透析的過程中,至少要進行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。在最后一次透析液的更換后要至少繼續進行2小時的透析。

五、使用注意事項

a. 透析袋不能在純水中長期儲存,會長菌,用0.05%疊氮化鈉溶液儲存

b. 樣品按推薦的單位長度容量加樣,不可多加,樣品濃度不可太大,否則容易導致膜漲破

c. 樣品和透析液體積比一般是1:50~500

d. 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。

e. 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37℃,再生纖維素透析袋可以承受的溫度高達60℃。

六、使用注意事項

在適當的儲存情條件下,保質期為兩年。干燥的透析袋要在室溫或4℃儲存在聚乙烯袋中。一旦變濕,透析袋應浸泡在下列之一的溶液中:0.05%疊氮化鈉,1%苯甲酸鈉或1%甲醛。(備注:一旦變潮濕,不要讓透析袋干燥。不斷干燥會造成孔隙結構不可恢復的倒塌)

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