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如何提高透析的效率

发布时间:2021-09-13

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  在生物化学中,透析是在大分子样本溶液中通过选择性和被动扩散的原理分离小分子和不想要的化合物的过程。 通常来说,样品和缓冲液溶液(透析液)放到膜的相反面上。因为透析通过扩散发生作用,分子会自然的从高浓度到低浓度区域进行移动直到达到平衡点。从而协助样品和透析液分子的分离。

  因为大分子不能通过膜孔径,他们会在容器的样品面得到保留。然而,我们不想要的分子 (包括盐类缓冲液 (Tris PBS), 还原剂 (DTT, BME), 防腐剂比如硫汞撒以及非反应的交联剂或标记试剂比如 sulfo-SMCC 和 生物素), 这些分子在尺寸上非常小,可以非常容易的扩散出半透膜到透析液中。 这降低了样品中目标分子的浓度直到整个溶液达到了平衡。

  通常来讲,透析的速率很慢因为它接近平衡后你需要改变透析液,几小时后重新建立可以驱动透析的浓度差. 通过使透析进行到平衡在改变透析液缓冲液之前,你能够纯化在透析膜上浓缩得到的物质通过样品体积和缓冲液体积之间的因子比例.


透析步骤

  由于涉及到每一个样品的变量很多,所以透析的完成点是多少有些主管的判断,没有通用的透析步骤可以适用所有的应用。记住,这里提供一个典型的透析步骤可以用于蛋白样品。

1.预润湿或制备透析膜根据厂家的指导.

2.将样品上到透析管或透析装置中.

3.在室温透析1-2小时.

4.改变透析缓冲液透析另外1-2个小时.

5.改变透析缓冲液4°C透析过夜.

   样品和透析液组成的不同创造了一个跨膜的浓度差,这驱动了整个过程的发生。因为如此,你应该使用一个高缓冲液对样品的体积比来维持这个浓度梯度。为了得到结果,确保你的透析液是样品体积的 200 500 . 透析液缓冲液改变的次数以及透析的时间都会影响你的结果。


提高透析的效果

通常来讲,你可以提高实验的速率和效率通过控制影响扩散的因子。

  ·加热. 加热影响分子的热动力学这样你可以加速扩散和透析通过增加温度。然而,请记住你的目标蛋白分子的热稳定性是非常重要的和你的实验进行的速率相比。

  ·浓度. 扩散的速率直接对应于分子的浓度. 结果是,很大的可能性是分子会和透析膜接触,通过另外一侧在发生扩散如果分子的浓度比较高。

  ·分子量. 扩散的速率和分子的分子量是成反比的,因此分子量越大,移动的速率越慢,从而更小的机会通过膜发生扩散。

  ·膜. 透析的速率直接相关于膜的表面积以及负相关膜的厚度。因此,选择一个能够提供一个表面积对体积比的膜。因为膜的厚度也会决定透析的效率,使用一个大约 0.5 1.2 mil (12 30µm) 的厚度的膜来保证好的扩散速率和结构的完整性。

  ·搅拌. 搅拌的效率打破了能斯脱层外部的大环境从而帮助维持浓度差,推动扩散过程完成.

  ·在透析液中加入化学反应剂. 有一些反应剂,当加入到透析缓冲液中后,可以移动溶液的平衡。这可以帮助去除可能存在的更多的小分子从而使样品更加的纯净.

  为了进一步提高透析步骤的效率, 你应该考虑使用透析装置,这样可以保证 100%恢复 (即使沉淀发生) 来防止你的宝贵样品的丢失. 除此之外,当使用产品来增强实验的速率时, 考虑使用那些不包含任何有可能干扰或修饰你的试剂的化学品, 或者能够通过透析膜的化学品。

  



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