【Merck】蛋白质的换液：透析法

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蛋白质溶液换液的主要目的是除盐，把小分子和蛋白分子分离开。常用的方法有超滤法、透析法和凝胶过滤层析等。

下面总结了几种换液/脱盐方法的原理和特点：

脱盐方法	原理	特点	主要应用
超滤	主要根据分子大小不同而进行与小分子的分离	操作条件温和，蛋白不易失活，操作简单、快速	酶、核酸和病毒样品的快速浓缩、换液
透析	蛋白不能透过半透膜，而小分子经扩散透出膜外与周围缓冲液进行溶质交换直至平衡	费用低，操作费时，对样品稀释度大	蛋白复性，敏感样品的换液
凝胶过滤层析	根据分子大小进行分离	回收率高，重复性好，对样品的稀释较大，上样量较小，操作费时	小量蛋白处理

透析法

原理：

透析法是将蛋白溶液置于半透膜内部，外部是水或缓冲液。透析膜内的蛋白质大分子不能透过膜被截留于内部，而小分子物质经扩散与膜外的缓冲液进行溶质交换直至平衡。

特点：

透析法的操作条件温和，适合蛋白复性及敏感易失活蛋白样品的换液，但非常耗时，且对样品稀释度大，一般用于处理小体积样品。

应用：

默克的D-Tube^TM是双膜设计的透析管，大大提高了样品透析表面积，在2-5小时内即可完成透析，是非常温和而高效的缓冲液置换工具。

下面介绍利用D-Tube^TM透析管进行换液/除盐的具体操作：

需要的耗材及设备

• D-tube^TM透析管

• 适合的缓冲液

•烧杯或水槽

•磁力搅拌器和磁力转子

操作指南

按照如下操作步骤使用D-Tube™ 透析管（Mini，Midi，Maxi或Mega）透析或浓缩样品。Maxi型D-Tube™透析管配套提供两个管帽，如果样品少于2ml，使用2-ml管帽；如果样品体积在2到3ml之间，使用3-ml管帽。具体如下图所示。

1.取下透析管帽并按照表2所示加入适量的去离子水，竖直放置孵育5分钟以上，再轻轻旋上管帽。

不同D-Tube™透析管的透析操作参数

D-TubeTM透析管	加入去离子水体积	样品体积
Mini	250ul	10-250ul
Midi	800ul	50-800ul
Maxi(2-ml管帽）	2-3ml	500-2000ul
Maxi(3-ml管帽）	2-3ml	2-3ml
Mega(3-10ml）	10ml	3-10ml
Mega(10-15ml）	15ml	10-15ml
Mega(15-20ml）	20ml	15-20ml

▲tips：加入样品前预浸润透析管膜是非常重要的，不要跳过步骤1。因为干的膜会吸收水分，造成透析管中水体积的减少。也不要触摸或挤压透析管膜，以免造成膜的损坏。仔细检查膜是否漏水。膜再放干之后，建议不要继续使用

2. 取下管帽，用移液器把水从透析管中取出。加入样品并轻轻旋紧管帽。如果是用低渗透压的溶液做缓冲液透析高渗透压样品，不要把透析管装满。因为在这样的情况下，透析管内的样品体积将会大大增加，如果预留空间不够，随着体积扩张，透析管膜可能会被涨破。

▲tips：如果样品体积很小（Midi≤100μl，Mini≤10μl），上样时最好把样品加在透析管内膜附近，但要注意不要刺破透析管膜。

3. 把D-Tube透析管放在试剂盒中提供的浮架上，并将浮架放在含有100到1000倍体积透析缓冲液和搅拌子的敞口烧杯中，确保膜全部浸入透析缓冲液中。使用Mega型号透析管时，如果样品体积少于5ml，注意透析管膜与管底之间没有气泡。驱赶气泡时，可以将透析管放在浮架上，使其头部管帽与管身结合处靠近浮架，然后把浮架底部5厘米浸入透析缓冲液中，45°倾斜并轻轻碰触烧杯壁，将气泡赶出。

4. 缓慢彻底搅拌3小时以上

▲tips：最优透析平衡时间每个样品都不同，用户需自行确定透析时间。小分子量的盐和缓冲液（例如Tris-HCl或磷酸钾）通常3小时内即可透析达到平衡。为了保证样品充分透析平衡，可能需要过夜透析。粘性样品会需要更长的透析时间。

5. 如果需要，更换透析缓冲液，每个样品所需要的透析次数依具体情况而定。

6.选做：如果透析造成样品体积增加，可以将透析管放在支架上并使样品在实验台上缓慢挥发浓缩。加快膜表面的空气流动会提高样品蒸发浓缩过程，每隔10分钟需要检查样品体积以免过分浓缩。

▲tips：注意：因为在水分蒸发过程中没有扩散发生，样品中的小分子（如缓冲液、盐、还原试剂等）也会被浓缩。

7. 将管帽从透析管上取下，小心从透析管中吸出样品并转移至干净的离心管中。

透析式脱盐/换液D-tube™透析管

如果样品很敏感而难以处理，采用温和的透析方法可以避免其在过度浓缩时发生沉淀和离心操作剪切力对样品的损害。D-Tube™是双膜设计的透析管，透析表面积大，在2-5小时内即可完成透析，是非常温和高效的缓冲液置换和蛋白复性工具。

●样品得率高:膜和管壁皆为低吸附性材质,回收率> 89%

●操作方便:不用预处理,标准移液枪取样,避免使用夹子、打结或针头加样造成的成样品渗漏、污染或超滤膜破坏,安全可靠

●功能多样:浓缩、脱盐、缓冲液置换,还可以进行电洗脱式胶回收

●规格产全:样品体积从0.1~20mL,多种截留分子量供选择

	产品	D-Tube™ Mini	D-Tube™ Midi	D-Tube™ Maxi	D-Tube™ Mega	D-Tube™ Mega
常规截留分子量	最大上样量	10 - 250 uL	50 - 800 uL	100 uL - 3 mL	3 - 10 mL	10 - 15 mL
NMWCO	包装数
3.5kDa	10		71506-3	71508-3	71739-3	71742-3
	50				71739-4	71742-4
7kDa	10	71504-3	71507-3	71509-3	71740-3	71743-3
	50				71740-4	71743-4
	1个96孔板	71712-3
13kDa	10	71505-3		71510-3
	50
	1个96孔板	71713-3
浮漂	产品(包装数)	Mini (10)	Midi (10)	Maxi (10)	Mega (10)	Mega (10)
		71512-3	71513-3	71514-3	71748-3	71748-3