透析袋的選擇和使用方法

透析袋簡介

       透析技術自Thomas Graham 于1861年發明到現在已有一百多年的歷史，它已成為生物化學實驗室簡便，常用的分離純化技術之一。在生物大分子的制備過程中，去除鹽、少量有機溶劑、小分子雜質、樣品濃縮和改變微量樣品的緩沖系統等都要用到透析技術。

       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，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，而鹽和小分子等物質不斷擴散透析到袋外，直到袋內、外兩邊的濃度達到平衡。保留在透析袋內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”。

       透析的動力是擴散壓，擴散壓是由橫跨膜兩邊的溶質濃度梯度形成的。透析的速度同欲透析的小分子溶質在膜內外兩邊的濃度梯度、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 （聯合碳化物公司）和美國光譜醫學公司生產的各種尺寸的透析管，其截留分子量MwCO（即留在透析袋內的生物大分子的小分子量，縮寫為MwCO）通常從700到數萬不等。

        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，它們對蛋白質和其它生物活性物質有害，用前必須除去。新購進的透析袋必須經過處理才能使用。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。實驗證明，50％乙醇處理對除去具有紫外吸收的雜質特別有效。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裂口，用時必須仔細檢查。

        經過處理的透析袋，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入袋內將袋漲破。含鹽量很高的蛋白質溶液透析經過一夜時，體積增加是正常的，有時甚至可達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行分析，如甘氨酸、二甲基甲酰胺、甲醛、戊二醛、碳酸根、偶聯劑等。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雜，或需要一定的條件，如確有必要可參考相關文獻資料。

        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(美國聯合碳化Viskase，甘油涂層，使用前需處理）

技術參數：

       △PH穩定范圍 : 5-9

       △污染物水平: 硫化物<0.3%; 重金屬<50ppm

       △化學兼容性: 與很多鹽兼容，比如CaCl2, (NH4)2SO4；還可與分子生物學及酶學中常用的水溶劑、有機溶劑兼容，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。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。

              7.實驗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值的調節

    濃縮蛋白質，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

    結合研究

    組織培養的提取純化

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留在膜內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的。為達到合理有效的分離，需分離的兩種物質分子量的比率至少為25.

選擇截留分子量的經驗法則：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）透析袋的化學相容性

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

五、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。

    1． 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）

    2． 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。

    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． 透析要根據具體的應用需求。通常情況下，允許經過一夜透析。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。在后一次透析液的更換后要至少繼續進行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37℃，再生纖維素透析袋可以承受的溫度高達60℃。