CN103706253A - 一种大体积高效动态透析方法及其装置 - Google Patents

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廖章萍
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Abstract

本发明公开了一种大体积高效动态透析方法及其装置，其特征是采用一个蠕动泵使透析样品向一个方向流动，透析样品在流动过程中经过样品瓶，采用另一个蠕动泵使透析缓冲液在透析袋外以与透析样品流动方向相反的方向流动；在透析样品的输送管上安装电导检测装置，对透析状况进行实时在线监测。本发明可以实现大体积高效透析，电导检测装置可对透析状况进行实时在线监测。通过实验测定，该动态透析相对于传统的静态透析，具有样品体积大、速度快、防止膜堵塞、可实时监测、节约透析袋和缓冲液等优点。

Description

一种大体积高效动态透析方法及其装置
技术领域
本发明涉及生物技术与工业领域用的透析系统，特别是涉及大体积高效动态透析装置，本发明还涉及一种大体积高效动态透析方法。
背景技术
透析是一种经典的膜分离技术，它利用自由扩散原理，让低于膜截留分子量的物质自由扩散进入水或缓冲液而达到分离目的。透析技术已经广泛用于在实验室科研或工业生产中对蛋白质等生物大分子进行除盐、除小分子杂质、更换缓冲液或者包涵体复性等。传统的透析方法将样品装于透析袋中，浸没于水或缓冲液中进行透析，样品在透析袋内是静止的，可称为静态透析。静态透析具有速度慢、单次透析的样品体积小、样品容易沉淀（如包涵体复性过程）等缺点，透析效率低下，操作也不方便。实用新型专利201120562500.6公开了一种简易蛋白质动态透析系统，它包括悬置有蛋白质样品透析袋的透析容器，以及分别固定在透析容器内的进液管和出液管，所述进液管通过恒流泵与缓冲液桶相连通；所述出液管通过恒流泵与废液桶相连通。但是这种系统的透析液是通过磁力搅动的，并且这种系统无法对透析状态进行在线监测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大体积高效动态透析方法，该方法透析效率高，能实时监测透析效果，本发明的目的还在于提供一种大体积高效动态透析装置。
本发明是这样来实现的。一种大体积高效动态透析方法，其特征是采用一个蠕动泵使透析样品向一个方向流动，透析样品在流动过程中经过样品瓶，采用另一个蠕动泵使透析缓冲液在透析袋外以与透析样品流动方向相反的方向流动；在透析样品的输送管上安装电导检测装置，对透析状况进行实时在线监测。
进一步改进，可将样品瓶置于冰水浴，或者循环制冷水容器中，以实现低温透析，防止温度敏感型样品，如酶类的变性
一种大体积高效动态透析装置，包括透析槽、透析袋、样品瓶、硅胶管、电导检测装置、蠕动泵A和蠕动泵B，透析槽上设有缓冲液进口、缓冲液出口、样品液进口和样品液出口，其特征是蠕动泵A通过硅胶管连接缓冲液进口和缓冲液出口，透析袋安装在透析槽内，透析袋的一端连接样品液进口，另一端连接样品液出口，样品液出口通过硅胶管与样品瓶连接，样品液进口通过硅胶管与蠕动泵B连接，蠕动泵B还通过硅胶管连接样品瓶，蠕动泵B和样品液进口之间设有电导检测装置。
所述的蠕动泵A和蠕动泵B均可以实现正向/逆向转动，转动速度可以调节，并具有速度显示。
所述电导检测装置可以进行标准电导校正，设置在样品液流经的位置，实现电导实时监测。
所述样品瓶可以根据需透析样品的体积进行灵活更换，不必受透析袋容积的限制，透析体积可以达到透析袋容积的10倍以上。
所述透析袋可以根据实验需要进行更换。
所述透析槽为有机玻璃或塑料材质，通过粘合或冲压成型。
本发明的技术效果是：采用双蠕动泵，实现透析样品与透析缓冲液在透析袋内外逆流动态透析，同时通过样品瓶，可以实现大体积高效透析，电导检测装置可对透析状况进行实时在线监测。通过实验测定，该动态透析相对于传统的静态透析，具有样品体积大、速度快、防止膜堵塞、可实时监测、节约透析袋和缓冲液等优点。
附图说明
图1为本发明所述装置的示意图。
图2 为实施例1的电导率变化图。
在图中   1、透析槽   2、透析袋   3、样品瓶   4、硅胶管   5、缓冲液进口   6、缓冲液出口      7、样品液进口   8、样品液出口   9、蠕动泵A    10、蠕动泵B    11、电导监测装置。
具体实施方式
如图1所示，一种大体积高效动态透析装置，包括透析槽1、透析袋2、样品瓶3、硅胶管4、电导检测装置11、蠕动泵A9和蠕动泵B10，透析槽1上设有缓冲液进口5、缓冲液出口6、样品液进口7和样品液出口8，其特征是蠕动泵A9通过硅胶管4连接缓冲液进口5和缓冲液出口6，透析袋2安装在透析槽1内，透析袋2的一端连接样品液进口7，另一端连接样品液出口8，样品液出口8通过硅胶管4与样品瓶3连接，样品液进口7通过硅胶管4与蠕动泵B10连接，蠕动泵B10还通过硅胶管4连接样品瓶3，蠕动泵B10和样品液进口7之间设有电导检测装置11。
所述的蠕动泵A9和蠕动泵B10均可以实现正向/逆向转动，转动速度可以调节，并具有速度显示。
所述电导检测装置11可以进行标准电导校正，设置在样品液流经的位置，实现电导实时监测。
所述样品瓶3可以根据需透析样品的体积进行灵活更换，不必受透析袋容积的限制，透析体积可以达到透析袋容积的10倍以上。
所述透析袋2可以根据实验需要进行更换。
所述透析槽1为有机玻璃或塑料材质，通过粘合或冲压成型。
下面结合上述的一种大体积高效动态透析装置才阐明本发明所述大体积高效动态透析的具体实施方式。按上述方式安装好透析装置后，在透析槽1中盛放缓冲液，在样品瓶3中盛放样品液，蠕动泵A9使缓冲液由缓冲液进口5向缓冲液出口6运动，蠕动泵B10从样品瓶3中抽取样品液泵送向样品液进口7，这种过程中电导检测装置11检测样品液的电导率，样品液经过透析袋2透析，流向样品液出口8，再流向样品瓶3。这样样品液和缓冲液是逆向流动的，提升了透析效果，并且通过电导检测装置11实现了对透析状况在线实时监测。如果需要，可将样品瓶3置于冰水浴，或者循环制冷水容器中，以实现低温透析，防止温度敏感型样品，如酶类的变性。
下面结合实施例进一步阐明本发明的实施方式。
实施例1
按前述实施方式连接透析装置，采用市售的扁平宽度为25mm的透析袋（截留分子量为8000-14000Da），剪成30cm长一段，该透析袋有效容积是50ml，按照图1连接。以1mol/L NaCl为样品，测得其电导值为80ms/cm。按照本发明所描述的方法，分别测定50、150、250、500ml（即1、3、5、10倍透析袋体积）NaCl样品的动态透析效果，样品泵流速为200ml/ml。于0.5、1、2、3、4、5小时时间点测得电导值，透析液为1L蒸馏水，第3小时更换蒸馏水一次。使用电导检测装置测得各时间点电导值，结果见图2。该50ml透析袋透析50ml样品时，第3h电导值为8.5ms/cm。用同样透析袋透析150ml样品，5h电导值为11ms/cm，达到了与50ml样品相同透析效果；透析250ml样品，5h电导值为22.1ms/cm,电导值仅为原样品的1/10,与50ml样品透析2h的透析效果一致。透析500ml样品，第5h电导值为59ms/cm，与50ml样品透析1h，250ml样品透析3h效果一致，且电导还有继续下降趋势。
根据实施例1的结果数据，该动态透析方法透析150ml样品，仅需要50ml透析袋1一只，缓冲液2L，时间为5h；如果用传统静态透析法，则需要50ml透析3只，缓冲液3L。如果透析250ml样品，需50ml透析袋一只，时间5-6h，缓冲液2L；静态方法则需要50ml透析袋5只，缓冲液5L。该动态透析法透析500ml样品，仍然取得了较好效果，继续透析2-4h，电导值即可达到原样品的1/10。综上所述，该动态透析法可以有效节约透析成本与时间，适合大体积样品的透析。

Claims (8)

1.一种大体积高效动态透析方法，其特征是采用一个蠕动泵使透析样品向一个方向流动，透析样品在流动过程中经过样品瓶，采用另一个蠕动泵使透析缓冲液在透析袋外以与透析样品流动方向相反的方向流动；在透析样品的输送管上安装电导检测装置，对透析状况进行实时在线监测。
2.一种大体积高效动态透析装置，包括透析槽、透析袋、样品瓶、硅胶管、电导检测装置、蠕动泵A和蠕动泵B，透析槽上设有缓冲液进口、缓冲液出口、样品液进口和样品液出口，其特征是蠕动泵A通过硅胶管连接缓冲液进口和缓冲液出口，透析袋安装在透析槽内，透析袋的一端连接样品液进口，另一端连接样品液出口，样品液出口通过硅胶管与样品瓶连接，样品液进口通过硅胶管与蠕动泵B连接，蠕动泵B还通过硅胶管连接样品瓶，蠕动泵B和样品液进口之间设有电导检测装置。
3.根据权利要求2所述的大体积高效动态透析装置，其特征是所述的蠕动泵A和蠕动泵B均可以实现正向/逆向转动，转动速度可以调节。
4.根据权利要求2所述的大体积高效动态透析装置，其特征是所述电导检测装置可以进行标准电导校正。
5.根据权利要求2所述的大体积高效动态透析装置，其特征是所述样品瓶可以根据需透析样品的体积进行更换。
6.根据权利要求2所述的大体积高效动态透析装置，其特征是所述透析袋可以更换。
7.根据权利要求2所述的大体积高效动态透析装置，其特征是所述透析槽为有机玻璃或塑料材质，通过粘合或冲压成型。
8.根据权利要求1所述的大体积高效动态透析方法，其特征是低温透析时，样品瓶置于冰水浴中。
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