透析的基本原理 透析是一個簡單的擴散過程,溶質中小分子物質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,使得溶質中小分子物質可以通過,而較大物質則被截留,從而分離出不同大小分子量的物質,依據分子量大小截留,可用于分離工藝,改變或控制透析的條件,可在多種透析應用中得到預期效果,通過截留分子量(MWCO)可使目標分子得到分離。如圖
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在膜內外兩邊的濃度梯度,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 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)。但隨著生物技術發展,對透析袋處理樣品更多更嚴格的要求,根據生產工藝有可以分為標準膜和生物技術級膜。 - 生物技術纖維素酯(CE)膜
生物學惰性和超純的生物技術CE膜,用于帶電荷分子的分離及大分子純化。生物技術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: 親水、孔徑均一 生物技術再生纖維素(RC)膜 生物技術RC膜通過再生過程制得,物理抗性與化學相容性得到改良,具有與生物技術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RC膜能在pH2-12與4-60℃條件下使用。 性質: 親水、孔徑均一 生物技術聚偏二氟乙烯(PVDF)膜 疏水、惰性及無電抗性,生物技術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PVDF膜能夠經受與大多數的酸堿(包括硝酸)和大多數的有機溶劑(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: 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%的溶質分子大小可更的表示膜的MWCO。然而,溶質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為欲截留物質分子量的一半,兩倍于透過物質的分子大小。 2. 選擇合適的形狀:根據需要,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鍵是在適當的條件下選用zui合適的膜。選擇時可參照下列: - 根據目的選擇等級(生物技術或標準);
- 根據溶液的化學特性選擇膜材質(CE、RC或PVDF);
- 根據使用方法選擇產品類型(管狀、一次性或片狀);
- 根據溶質分子量在不同種MWCO中選擇;
- 根據目的選擇膜預處理方式;
透析袋截留分子量選擇參照表(各常見物質分子大小)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 | 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使用的透析膜多為進口產品,主要有美國聯合碳化物公司和Specrtum公司(斯百全上海公司)等,其中只有Spectrum公司提供生物技術等級透析膜,來滿足MWCO、膜純度高要求的關鍵應用。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! |