透析袋的使用与选择

透析袋的使用与选择

【摘要】在膜两侧存在浓度差时，溶质从高浓度的一侧（通常是样品置于透析袋中）扩散通过半透膜到低浓度的一侧（透析溶液一侧）直至膜两边浓度达到平衡。

一、透析

透析就是利用小分子能够通过，而大分子不能够通过半透膜的原理，将大小分子量物质分开的一种实验手段；在膜两侧存在浓度差时，溶质从高浓度的一侧（通常是样品置于透析袋中）扩散通过半透膜到低浓度的一侧（透析溶液一侧）直至膜两边浓度达到平衡。如下图所示：

利用透析分离物质的优缺点：

优点：样品回收率高；操作简单，无需繁琐准备工作；成本低廉，可一次性使用；分离条件温和；无需监控

缺点：耗时较长（24-48小时）；要求较为明显的样品和杂质之间的分子量差（1-2个数量级）。

二、3种不同类型的透析袋

1、普通型透析袋

MD3534-5m 普通型透析袋（3500） 34mm 5米/卷

此类型透析袋可以耐受的pH范围是5.0~9.0；可以接触的溶剂见文章最后的表格

此外还需要复杂的预处理：

（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）用蒸馏水彻底清洗透析袋；

（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；

2、再生纤维素透析袋:

SP128118-1m 再生纤维素透析袋（10000） 18mm,1.1ml/cm 1米/卷

此类型透析袋可耐受pH范围是2.012.0；耐受温度是460℃；可以接触的溶剂见文章最后的表格。不能煮，也不需要煮，只需用纯水彻底冲洗即可。

3、纤维素透析袋:

SP131204-1m 纤维素透析袋（5000） 31mm,3.1ML／CM 1米/卷

此类型透析袋可耐受pH范围是2.09.0；耐受温度是437℃；可以接触的溶剂见文章最后的表格。不能煮，也不需要煮，只需用纯水彻底冲洗即可。

三、透析袋的选择

1. 确定透析袋的分子量

以这款透析袋为例，括号中的10000就是这个货号透析袋的截留分子量。此截留分子量的含义是：如果将分子量为10000的物质放入该透析袋中，90%以上会保留在透析袋中。

在选择适合截留分子量之前，首先要明确：欲保留在透析袋中的样品和想要除去的杂质的分子量。

这张图横坐标是样品分子量，纵坐标是保留率，蓝色，橙色和绿色分别代表了20kD，50kD和100kD的透析袋。

比如分子量10kD的样品，如果选择了20kD的透析袋，在图中可以看出，它的保留率大概是83%，只透出去17%；如果选择了50kD的透析袋，它的保留率大概是69%，只透出去31%；如果选择了100kD的透析袋，它的保留率大概是28%，只透出去72%。

试验表明，如果想将杂质尽可能的都透出去，需要选择的分子量至少是杂质分子量的100倍；比如杂质分子量是1kD，选择100kD的透析袋最好，杂质会除去的很干净；比如维生素B12（分子量1.3kD）和牛IgG蛋白（分子量150kD），如果选择130kD分子量的透析袋，就可以将维生素B12除去的很干净，同时对于牛IgG蛋白（分子量150kD）来说，也是90%以上的保留在透析袋中；但是兼顾实际，没有130kD的透析袋，只有最接近的100kD的透析袋，所以就可以选择100kD的透析袋，也可以达到很好的分离效果。

但是，实验人员想要分离开的两个物质往往分子量差，达不到100倍，甚至只有10倍左右的差别。比如维生素B12（分子量1.3kD）和细胞色素C（分子量12kD），这个情况，如果再选择100kD的透析袋，那么要保留的细胞色素C只有27%左右的保留率，损失太大；如果选择20kD的透析袋，细胞色素C的保留率是88%左右，但是维生素B12会有12%的残留在透析袋中；如果选择50kD的透析袋， 细胞色素C的保留率只有76%左右，但是维生素B12只有2%残留在透析袋中了。所以，在杂质和样品的分子量相差不够大时，考虑想除去杂质更多一些，即使样品有些损失，还是想更多的保留样品，即使杂质去除的不够干净也可以，综合考虑，选择合适的分子量。

如果杂质和样品分子量相差太小，比如杂质分子量1kD，样品分子量只有2kD，这种情况，就不合适用透析袋分离了。

2. 选择普通型，再生型，or纤维素透析袋

确定好分子量之后，根据实际情况，样品溶剂等，选择透析袋

3. 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10-15cm的透析袋。

例如上述这款透析袋的扁平宽度是18mm，后面的1.1ml/cm 指的是每1cm长度的透析袋，可以装1.1ml体积的样品量。

四、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，允许过夜透析。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。在最后一次透析液的更换后要至少继续进行2小时的透析。

### 五、使用注意事项

1.透析袋不能在纯水中长期储存，会长菌，用0.05%叠氮化钠溶液储存

2.样品按推荐的单位长度容量加样，不可多加，样品浓度不可太大，否则容易导致膜涨破

3.样品和透析液体积比一般是1:50~500

4.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。

5.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℃。

### 六、使用注意事项

在适当的储存情条件下，保质期为两年。干燥的透析袋要在室温或4℃储存在聚乙烯袋中。一旦变湿，透析袋应浸泡在下列之一的溶液中：0.05%叠氮化钠，1%苯甲酸钠或1%甲醛。（备注：一旦变潮湿，不要让透析袋干燥。不断干燥会造成孔隙结构不可恢复的倒塌）

表1-5 膜材料的耐酸碱性和有机抗性

R：推荐； L：有限接触；NR：不推荐