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(zhì)分開的一種實驗手段；在膜兩側(cè)存在濃度差時，溶質(zhì)從高濃度的一側(cè)（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(cè)（透析溶液一側(cè)）直至膜兩邊濃度達到平衡。如下圖所示：

利用透析分離物質(zhì)的優(yōu)缺點：

優(yōu)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(jiān)控

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

二、三種不同類型的透析袋

1、普通型透析袋

如：

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(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；

2. 再生纖維素透析袋:

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:

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

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(zhì)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(zhì)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，50kD和100kD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(zhì)盡可能的都透出去，需要選擇的分子量至少是雜質(zhì)分子量的100倍；比如雜質(zhì)分子量是1kD，選擇100kD的透析袋最好，雜質(zhì)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(zhì)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(zhì)和樣品的分子量相差不夠大時，考慮想除去雜質(zhì)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(zhì)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(zhì)和樣品分子量相差太小，比如雜質(zhì)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(jù)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。

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(shù)。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?shù)淖兓?/span>

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(diào)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(jù)具體的應用需求。通常情況下，允許過夜透析。在持續(xù)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(xù)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?shù)膬Υ媲闂l件下，保質(zhì)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(jié)構(gòu)不可恢復的倒塌）

 

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表1-5 膜材料的耐酸堿性和有機抗性

R：推薦； L：有限接觸；NR：不推薦

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