透析袋的选择和使用方法

透析袋简介

       透析技术自Thomas Graham 于1861年发明到现在已有一百多年的历史，它已成为生物化学实验室简便，常用的分离纯化技术之一。在生物大分子的制备过程中，去除盐、少量有机溶剂、小分子杂质、样品浓缩和改变微量样品的缓冲系统等都要用到透析技术。

       生物样品的透析只需使用的半透膜即可完成。通常是将半透膜制成袋状，将生物大分子样品溶液置入袋内，浸入水或缓冲液中，样品溶液中的大分子量的生物大分子被截留在袋内，而盐和小分子等物质不断扩散透析到袋外，直到袋内、外两边的浓度达到平衡。保留在透析袋内未透析出的样品溶液称为“保留液”，袋（膜）外的溶液称为“渗出液”或“透析液”。

       透析的动力是扩散压，扩散压是由横跨膜两边的溶质浓度梯度形成的。透析的速度同欲透析的小分子溶质在膜内外两边的浓度梯度、膜的面积和温度成正比，与膜的厚度成反比。升高温度可加快透析速度。为大限度地保持生物大分子的活性，通常采用4℃透析。

       透析膜可用动物膜和玻璃纸等，但用的多的还是用纤维素制成的透析膜。目前较常用的是美国Union Carbide （联合碳化物公司）和美国光谱医学公司生产的各种尺寸的透析管，其截留分子量MwCO（即留在透析袋内的生物大分子的小分子量，缩写为MwCO）通常从700到数万不等。

        商品化的透析袋可制成管状，其扁平宽度为6～50 mm不等。为防干裂，出厂前一般都经10％的甘油处理，透析袋中含有微量的硫化物、重金属和一些具有紫外吸收的杂质，它们对蛋白质和其它生物活性物质有害，用前必须除去。新购进的透析袋必须经过处理才能使用。50％的乙醇煮沸1小时，再依次用50％乙醇、0.01 mol/L碳酸氢钠和0.001 mol/L EDTA溶液洗涤，再用蒸馏水冲洗后即可使用。实验证明，50％乙醇处理对除去具有紫外吸收的杂质特别有效。使用后的透析袋洗净后可存于蒸馏水中，置4℃保存。若长时间不用，可加入适量的叠氮钠（NaN2），以抑制微生物的生长。干的透析袋弯折时易出现裂口，用时必须仔细检查。

        经过处理的透析袋，使用时，一端用橡皮筋或线绳扎紧，也可以使用特制的透析袋夹夹紧，由另一端灌满蒸馏水，用手指稍加压，检查是否漏液，确证无误后，再用蒸馏水洗净，方可装入待透析样品。装入样品时通常要留三分之一至一半的空间，以防透析过程中，因透析样品中的小分子浓度较大，袋外的水和缓冲液过量进入袋内将袋涨破。含盐量很高的蛋白质溶液透析经过一夜时，体积增加是正常的，有时甚至可达50％以上。透析可以使用烧杯、量筒和塑料桶等容器，容器的大小以20-50:1为宜。少量样品溶液的透析，可在袋内放一截两头烧园的玻璃棒或两端封口的玻璃管，以使透析袋沉入液面以下。

        通常为了把握透析效果，有时需要对透析液中欲去除的小分子残留物进行分析，如甘氨酸、二甲基甲酰胺、甲醛、戊二醛、碳酸根、偶联剂等。小分子残留物的检测分析方法很多，如 (NH4)2SO4可用1％的BaCl2检查，NaCl、KCl等可用1％的AgNO3 检查。有些检测方法比较复杂，或需要一定的条件，如确有必要可参考相关文献资料。

        为了加快透析速度，提高透析效率，除及时更换透析液外，还可使用磁力搅拌，还可以使用各种透析装置。

一、普通干型透析袋(美国联合碳化Viskase，甘油涂层，使用前需处理）

技术参数：

       △PH稳定范围 : 5-9

       △污染物水平: 硫化物<0.3%; 重金属<50ppm

       △化学兼容性: 与很多盐兼容，比如CaCl2, (NH4)2SO4；还可与分子生物学及酶学中常用的水溶剂、有机溶剂兼容，比如异丙醇、乙醇和丙酮。

       △温度抵抗性：可煮沸，可高压灭菌。

       △蛋白吸附： 每克透析袋吸附蛋白量小于1ng 

储存条件: 

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

       透析袋使用前处理方法:

              1. 把透析袋剪成适当长度（10-20cm）的小段。

              2. 在大体积的2%(W/V)碳酸氢钠和 1mmol/L EDTA(pH 8.0)中将透析袋煮沸10分钟。

              3. 用蒸馏水*清洗透析袋。

              4. 放在 1mmol/L EDTA(pH 8.0)中将之煮沸10分钟。

              5. 冷却后，存放于4度，必须确保透析袋始终浸没在溶液内。从此时起取用透析袋是必须戴手套。

              6. 用前在透析袋内装满水然后排出，将之清洗干净。

              7.实验要求不高的可以用简易处理方法：在沸水中煮10min即可使用。

三、透析袋应用：

    去除盐类，表面活性剂和溶剂

    样品溶液的缓冲液置换和PH值的调节

    浓缩蛋白质，多肽和抗体

    DNA电洗脱

    电泳前稀释蛋白的制备

    小分子污染物清除

    结合研究

    组织培养的提取纯化

四、透析袋的选择：

（1）正确选择合适的截留分子量

         截留分子量的选择是以预留在膜内的大分子的分子量和将要被除去的小分子污染物的分子量为基础的。为达到合理有效的分离，需分离的两种物质分子量的比率至少为25.

选择截留分子量的经验法则：选择截留分子量值约为要保留的大分子分子量的一半，以获得至少90%的保留率。

（2）正确选择扁平宽度

         透析袋扁平宽度的选择取决于样品体积和透析容量。较小的透析管透析更快；较大的透析管因扩散距离较长透析较慢。为易于使用，建议使用总长（包括闭合夹和顶部空间）为大约10-15厘米的透析袋

（3）透析袋的化学相容性

        化学相容性主要用作使用指导，不作为化学相容的保证。温度，浓度，长时间曝光等因素的改变可能影响产品的使用。建议您自设条件进行测试。

五、透析袋的使用：

        下述透析程序是一个普遍的基础透析过程。在开始透析之前应考虑到许多变数。透析样品溶剂、膜的化学相容性、膜的截留分子量，透析溶剂、透析体积、温度等变量都会影响透析速率，因此，一些应用中下述透析过程可能需要适当的变化。

    1． 把适量的透析液（缓冲液）加入透析装置。透析液的体积应为样品体积量的100倍。（例如：在一升透析液中透析10毫升的样品）

    2． 裁剪适当长度的透析管。预留一段额外长度（约占总样品体积量的20%）作为头部空间。

    3． 把透析管插入打开的透析夹，在约超出透析夹3-5毫米的位置再夹住。不要折叠透析袋。

    4． 由透析管开口端将样品装入。调整一下顶部空间的长度，夹紧透析夹。

    5． 把透析样品放在合适的透析缓冲液中。

    6． 透析要根据具体的应用需求。通常情况下，允许经过一夜透析。在持续透析的过程中，至少要进行3次全部更换透析液。建议在（透析后）2-4小时，6-8小时和10-14小时（第2天早      晨）更换透析液。在后一次透析液的更换后要至少继续进行2小时的透析。

            注：对于高浓度污染物，样品可能需要较长的时间透析，透析液需要更频繁的更换。

    7． 透析温度主要取决于样品。温度限制主要取决于膜的类型。纤维素透析袋可以承受的温度高达37℃，再生纤维素透析袋可以承受的温度高达60℃。