如何提高透析的效率

  在生物化學(xué)中，透析是在大分子樣本溶液中通過(guò)選擇性和被動(dòng)擴散的原理分離小分子和不想要的化合物的過(guò)程。 通常來(lái)說(shuō)，樣品和緩沖液溶液（透析液）放到膜的相反面上。因為透析通過(guò)擴散發(fā)生作用，分子會(huì )自然的從高濃度到低濃度區域進(jìn)行移動(dòng)直到達到平衡點(diǎn)。從而協(xié)助樣品和透析液分子的分離。

  因為大分子不能通過(guò)膜孔徑，他們會(huì )在容器的樣品面得到保留。然而，我們不想要的分子 (包括鹽類(lèi)緩沖液 (Tris 和PBS), 還原劑 (DTT, BME), 防腐劑比如硫汞撒以及非反應的交聯(lián)劑或標記試劑比如 sulfo-SMCC 和 生物素), 這些分子在尺寸上非常小，可以非常容易的擴散出半透膜到透析液中。 這降低了樣品中目標分子的濃度直到整個(gè)溶液達到了平衡。

  通常來(lái)講，透析的速率很慢因為它接近平衡后你需要改變透析液，幾小時(shí)后重新建立可以驅動(dòng)透析的濃度差. 通過(guò)使透析進(jìn)行到平衡在改變透析液緩沖液之前，你能夠純化在透析膜上濃縮得到的物質(zhì)通過(guò)樣品體積和緩沖液體積之間的因子比例.

透析步驟

  由于涉及到每一個(gè)樣品的變量很多，所以透析的完成點(diǎn)是多少有些主管的判斷，沒(méi)有通用的透析步驟可以適用所有的應用。記住，這里提供一個(gè)典型的透析步驟可以用于蛋白樣品。

1.預潤濕或制備透析膜根據廠(chǎng)家的指導.

2.將樣品上到透析管或透析裝置中.

3.在室溫透析1-2小時(shí).

4.改變透析緩沖液透析另外1-2個(gè)小時(shí).

5.改變透析緩沖液4°C透析過(guò)夜.

   樣品和透析液組成的不同創(chuàng )造了一個(gè)跨膜的濃度差，這驅動(dòng)了整個(gè)過(guò)程的發(fā)生。因為如此，你應該使用一個(gè)高緩沖液對樣品的體積比來(lái)維持這個(gè)濃度梯度。為了得到結果，確保你的透析液是樣品體積的 200 到 500 倍. 透析液緩沖液改變的次數以及透析的時(shí)間都會(huì )影響你的結果。

提高透析的效果

通常來(lái)講，你可以提高實(shí)驗的速率和效率通過(guò)控制影響擴散的因子。

  ·加熱. 加熱影響分子的熱動(dòng)力學(xué)這樣你可以加速擴散和透析通過(guò)增加溫度。然而，請記住你的目標蛋白分子的熱穩定性是非常重要的和你的實(shí)驗進(jìn)行的速率相比。

  ·濃度. 擴散的速率直接對應于分子的濃度. 結果是，很大的可能性是分子會(huì )和透析膜接觸，通過(guò)另外一側在發(fā)生擴散如果分子的濃度比較高。

  ·分子量. 擴散的速率和分子的分子量是成反比的，因此分子量越大，移動(dòng)的速率越慢，從而更小的機會(huì )通過(guò)膜發(fā)生擴散。

  ·膜. 透析的速率直接相關(guān)于膜的表面積以及負相關(guān)膜的厚度。因此，選擇一個(gè)能夠提供一個(gè)表面積對體積比的膜。因為膜的厚度也會(huì )決定透析的效率，使用一個(gè)大約 0.5 到 1.2 mil (12 到 30µm) 的厚度的膜來(lái)保證好的擴散速率和結構的完整性。

  ·攪拌. 攪拌的效率打破了能斯脫層外部的大環(huán)境從而幫助維持濃度差，推動(dòng)擴散過(guò)程完成.

  ·在透析液中加入化學(xué)反應劑. 有一些反應劑，當加入到透析緩沖液中后，可以移動(dòng)溶液的平衡。這可以幫助去除可能存在的更多的小分子從而使樣品更加的純凈.

  為了進(jìn)一步提高透析步驟的效率, 你應該考慮使用透析裝置，這樣可以保證 100%恢復 (即使沉淀發(fā)生) 來(lái)防止你的寶貴樣品的丟失. 除此之外，當使用產(chǎn)品來(lái)增強實(shí)驗的速率時(shí), 考慮使用那些不包含任何有可能干擾或修飾你的試劑的化學(xué)品, 或者能夠通過(guò)透析膜的化學(xué)品。

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