透析的基本原理 透析是一個(gè)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散過(guò)程,溶質(zhì)中小分子物質(zhì)從高濃度溶液通過(guò)半透性膜擴(kuò)散到低濃度溶液中,直至滲透壓達(dá)到平衡。由于多孔膜的選擇性,使得溶質(zhì)中小分子物質(zhì)可以通過(guò),而較大物質(zhì)則被截留,從而分離出不同大小分子量的物質(zhì),依據(jù)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(yīng)用中得到預(yù)期效果,通過(guò)截留分子量(MWCO)可使目標(biāo)分子得到分離。如圖
透析袋透析的動(dòng)力是擴(kuò)散壓,擴(kuò)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(zhì)在膜內(nèi)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(zhì) 透析膜可用動(dòng)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(shù)發(fā)展,對(duì)透析袋處理樣品更多更嚴(yán)格的要求,根據(jù)生產(chǎn)工藝有可以分為標(biāo)準(zhǔn)膜和生物技術(shù)級(jí)膜。 - 生物技術(shù)纖維素酯(CE)膜
生物學(xué)惰性和超純的生物技術(shù)CE膜,用于帶電荷分子的分離及大分子純化。生物技術(shù)CE膜對(duì)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(jī)溶劑接觸會(huì)破壞CE膜。生物技術(shù)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(zhì): 親水、孔徑均一 生物技術(shù)再生纖維素(RC)膜 生物技術(shù)RC膜通過(guò)再生過(guò)程制得,物理抗性與化學(xué)相容性得到改良,具有與生物技術(shù)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(qiáng)酸堿、大多數(shù)醇類及一些溫和的或低濃度有機(jī)溶劑共用,**直接與強(qiáng)極性或有機(jī)溶劑接觸會(huì)破壞RC膜。生物技術(shù)RC膜能在pH2-12與4-60℃條件下使用。 性質(zhì): 親水、孔徑均一 生物技術(shù)聚偏二氟乙烯(PVDF)膜 疏水、惰性及無(wú)電抗性,生物技術(shù)PVDF膜是實(shí)驗(yàn)室透析的革命性進(jìn)步,能夠耐高溫(130℃)及溶劑條件。只有生物技術(shù)PVDF膜能夠經(jīng)受與大多數(shù)的酸堿(包括硝酸)和大多數(shù)的有機(jī)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(jìn)行樣品分裝。 性質(zhì): 疏水、孔徑均一 2種MWCO: 250kD、500kD 4種寬度: 8mm、12mm、16mm、24mm 長(zhǎng)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(gòu)成,截留性能間接的由孔徑等級(jí)即截留分子量(MWCO)表示,截留率90%的溶質(zhì)分子大小可更的表示膜的MWCO。然而,溶質(zhì)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(zhì)分子量的一半,兩倍于透過(guò)物質(zhì)的分子大小。 2. 選擇合適的形狀:根據(jù)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(jìn)行透析分離的關(guān)鍵是在適當(dāng)?shù)臈l件下選用zui合適的膜。選擇時(shí)可參照下列: - 根據(jù)目的選擇等級(jí)(生物技術(shù)或標(biāo)準(zhǔn));
- 根據(jù)溶液的化學(xué)特性選擇膜材質(zhì)(CE、RC或PVDF);
- 根據(jù)使用方法選擇產(chǎn)品類型(管狀、一次性或片狀);
- 根據(jù)溶質(zhì)分子量在不同種MWCO中選擇;
- 根據(jù)目的選擇膜預(yù)處理方式;
透析袋截留分子量選擇參照表(各常見物質(zhì)分子大?。?table cellspacing="0" class="t_table"> |