蛋白透析袋是一种常用的生物分离技术,主要用于分离和纯化不同大小或性质的分子。其原理基于分子筛分效应和扩散压,具体如下:
1. 分子筛分效应
透析袋的孔径大小通常以截留分子量(MWCO,Molecular Weight Cut-Off)来衡量。MWCO指的是能够阻止50%的大分子物质通过的最小分子量
2. 扩散压
透析的动力是扩散压,扩散压是由横跨膜两边的浓度梯度形成的
3. 透析过程
- 1.准备透析袋:新购进的透析袋通常含有甘油、硫化物、重金属等杂质,需要进行前处理。通常的方法是将透析袋在2%的碳酸氢钠和1mmol/L的EDTA溶液中煮沸10分钟,然后用蒸馏水彻底清洗
- 2.装样:将需要透析的样品溶液装入透析袋内,袋内留有适当的空间以防止由于溶剂渗入而引起的体积增加导致透析袋破裂。
- 3.透析:将装好样品的透析袋浸入大量的缓冲液或水中。小分子物质会通过透析膜扩散到外部溶液中,而大分子物质则被保留在袋内
- 4.更换透析液:为了加速透析过程,通常会定期更换外部的缓冲液或水。更换次数越多,透析速度越快
4. 提高透析效率的方法
- 增加膜面积:使用直径较小的透析袋可以增加膜的表面积,从而加快透析速度
- 提高温度:温度升高可以加快分子运动速度,从而加快透析速度
- 搅拌:使用搅拌棒或磁力搅拌器可以加速膜两侧的分子浓度差,提高透析效率
- 增加透析液更换次数:频繁更换透析液可以保持膜两侧的浓度梯度,加速透析过程
5. 注意事项
- 避免污染:透析袋不宜长期浸泡在纯水中,以免被污染
- 样品浓度:样品浓度不宜过高,否则会影响透析速度和效率
- 体积比:样品和透析液的体积比一般为1:50到1:500
- 储存条件:在适当的储存条件下,透析袋的保质期为两年。一旦变潮湿,不要让透析袋干燥,否则会造成孔隙结构的不可恢复的倒塌
6. 应用
透析袋广泛应用于生物化学、医学、生物技术等领域,用于分离和纯化不同大小或性质的分子。例如,在蛋白质纯化、核酸分离、细胞碎片去除等方面,透析袋都是一种简便有效的工具
通过以上介绍,可以看出蛋白透析袋的原理主要是基于分子筛分效应和扩散压,通过选择合适的透析袋和操作条件,可以有效地分离和纯化生物大分子。