透析的基本原理 透析是一個簡單的擴散過程,溶質(zhì)中小分子物質(zhì)從高濃度溶液通過半透性膜擴散到低濃度溶液中,直至滲透壓達到平衡。由于多孔膜的選擇性,使得溶質(zhì)中小分子物質(zhì)可以通過,而較大物質(zhì)則被截留,從而分離出不同大小分子量的物質(zhì),依據(jù)分子量大小截留,可用于分離工藝,改變或控制透析的條件,可在多種透析應(yīng)用中得到預(yù)期效果,通過截留分子量(MWCO)可使目標(biāo)分子得到分離。如圖
![](http://www.biomart.cn/userfiles/image/Fund2.jpg) 透析袋透析的動力是擴散壓,擴散壓是由橫跨膜兩邊的濃度梯度形成的。透析袋透析的速度反比于膜的厚度,正比于欲透析的小分子溶質(zhì)在膜內(nèi)外兩邊的濃度梯度,還正比于膜的面積和溫度,通常是4℃透析,升高溫度可加快透析速度。 透析膜的材質(zhì) 透析膜可用動物膜和玻璃紙等,但用的zui多的還是用纖維素制成的透析膜,主要有再生纖維素(RC)、纖維素酯(CE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)。但隨著生物技術(shù)發(fā)展,對透析袋處理樣品更多更嚴格的要求,根據(jù)生產(chǎn)工藝有可以分為標(biāo)準(zhǔn)膜和生物技術(shù)級膜。 - 生物技術(shù)纖維素酯(CE)膜
生物學(xué)惰性和超純的生物技術(shù)CE膜,用于帶電荷分子的分離及大分子純化。生物技術(shù)CE膜對條件及溶劑要求較高。一般而言,CE膜能夠抗弱的或稀的酸堿溶液和輕微乙醇,MWCO只有輕微改變。**直接與有機溶劑接觸會破壞CE膜。生物技術(shù)CE膜能在pH2-9與4-37℃下使用。即用透析裝置中也可使用CE膜。 性質(zhì): 親水、孔徑均一 生物技術(shù)再生纖維素(RC)膜 生物技術(shù)RC膜通過再生過程制得,物理抗性與化學(xué)相容性得到改良,具有與生物技術(shù)CE膜一樣高純度與均一的MWCO。RC膜能夠與高濃度的弱酸堿、低濃度的強酸堿、大多數(shù)醇類及一些溫和的或低濃度有機溶劑共用,**直接與強極性或有機溶劑接觸會破壞RC膜。生物技術(shù)RC膜能在pH2-12與4-60℃條件下使用。 性質(zhì): 親水、孔徑均一 生物技術(shù)聚偏二氟乙烯(PVDF)膜 疏水、惰性及無電抗性,生物技術(shù)PVDF膜是實驗室透析的革命性進步,能夠耐高溫(130℃)及溶劑條件。只有生物技術(shù)PVDF膜能夠經(jīng)受與大多數(shù)的酸堿(包括硝酸)和大多數(shù)的有機溶劑(包括DMF)直接接觸,**PVDF膜還具有*的高溫高壓蒸汽滅菌的能力,可熱封進行樣品分裝。 性質(zhì): 疏水、孔徑均一 2種MWCO: 250kD、500kD 4種寬度: 8mm、12mm、16mm、24mm 長度和包裝: 10m/卷、0.1%*濕型
透析膜的選擇 1. 選擇合適的分子截留量(MWCO):由于透析膜由海綿狀橫向耦合的聚合物材料構(gòu)成,截留性能間接的由孔徑等級即截留分子量(MWCO)表示,截留率90%的溶質(zhì)分子大小可更的表示膜的MWCO。然而,溶質(zhì)的滲透性亦取決于分子形狀、水合度、離子電荷與極性,推薦選擇膜的MWCO為欲截留物質(zhì)分子量的一半,兩倍于透過物質(zhì)的分子大小。 2. 選擇合適的形狀:根據(jù)需要,zui大程度的方便操作及樣品回收。3. 選擇合適的膜:成功進行透析分離的關(guān)鍵是在適當(dāng)?shù)臈l件下選用zui合適的膜。選擇時可參照下列: - 根據(jù)目的選擇等級(生物技術(shù)或標(biāo)準(zhǔn));
- 根據(jù)溶液的化學(xué)特性選擇膜材質(zhì)(CE、RC或PVDF);
- 根據(jù)使用方法選擇產(chǎn)品類型(管狀、一次性或片狀);
- 根據(jù)溶質(zhì)分子量在不同種MWCO中選擇;
- 根據(jù)目的選擇膜預(yù)處理方式;
透析袋截留分子量選擇參照表(各常見物質(zhì)分子大?。?table cellspacing="0" class="t_table"> |
中文名稱 | 英文名稱 | 分子量(道爾頓) | 直徑 |
無機鹽離子 | Inorganic Salts | (26+D) | |
葡萄糖 | Glucose | (180 D) | |
維生素B12 | VitaminB12 | (1,356 D) | |
胰島素 | Insulin | (5805 D) | |
抑肽酶 | Aprotinin | (6512 D) | |
右旋糖酐、葡聚糖 | Dextrans | (10-150 KD) | |
細胞色素C | Cytochrome C | (12 KD) | |
熱源物質(zhì) | Pyrogens | | (0.003-0.2 μm) |
肌紅蛋白 | Myoglobin | (16.7 KD) | |
病毒 | Viruses | | (0.005-0.1+μm) |
血紅蛋白 | Hemoglobin | (64 KD) | |
牛血清白蛋白 | BSA | (67 KD) | |
炭黑 | Carbon Black | (0.01-0.1+μm) | |
免疫球蛋白G | lgG | (150 KD) | |
免疫球蛋白M | lgM | (900 KD) | |
細菌 | Bacteria | | (0.2-30μm) |
酵母細胞 | Yeast Cells | | (0.3-8μm) |
脊髓灰質(zhì)炎病毒 | Polio Virus | | (2.37μm) |
紅血蛋白 | Red Blood Cells | | (6-8μm) |
花粉 | Pollen | | (10-100μm) |
沙子 | Sand | | (50+μm) |
透析膜廠家介紹目前國內(nèi)使用的透析膜多為進口產(chǎn)品,主要有美國聯(lián)合碳化物公司和Specrtum公司(斯百全上海公司)等,其中只有Spectrum公司提供生物技術(shù)等級透析膜,來滿足MWCO、膜純度高要求的關(guān)鍵應(yīng)用。由于這些膜的制造過程沒有重金屬污染及硫化物,所以均為超純的,無須清潔或預(yù)處理。只需用去離子水清洗,使用通用閉合夾,添加樣品即可使用,方便、快捷!