生物化学超滤法

『壹』 超滤膜是什么

你好，下面是有关超滤膜的介绍，希望对你有用

顺祝您学习进步，望采纳谢谢

超滤膜科技名词定义中文名称：超滤膜英文名称：ultrafiltrationmembrane;hyperfiltrationmembrane定义：膜状的超滤材料。应用学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；方法与技术（二级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布求助编辑网络名片
超滤膜

超滤膜，是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。在膜的一侧施以适当压力，就能筛出小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2～20纳米的颗粒。超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一，在60年代超滤装置就实现了工业化。

目录

简介
产品结构
超滤膜过滤
工艺特点
超滤膜的材料

1. 简介
   
2. 主要应用

超滤膜的分类

1. 概述
   
2. 有机膜
   
3. 无机膜
   
4. 分类

超滤膜过滤原理
超滤膜的清洗

1. 超滤设备及工作原理
   
2. 应用

在家用机中的应用
市场应用与发展前景
超滤膜的保存展开简介
产品结构
超滤膜过滤
工艺特点
超滤膜的材料

1. 简介
   
2. 主要应用

超滤膜的分类

1. 概述
   
2. 有机膜
   
3. 无机膜
   
4. 分类

超滤膜过滤原理
超滤膜的清洗

1. 超滤设备及工作原理
   
2. 应用

在家用机中的应用
市场应用与发展前景
超滤膜的保存展开编辑本段简介

超滤膜的工业应用十分广泛，已成为新型化工单元操作之一。用于分离、浓缩、纯化生物制品、医药制品以及食品工业中；还用于血液处理、废水处理和超纯水制备中的终端处理装置。在我国已成功地利用超滤膜进行了中草药的浓缩提纯。超滤膜随着技术的进步，其筛选功能必将得到改进和加强，对人类社会的贡献也将越来越大。
编辑本段产品结构超滤膜的结构有对称和非对称之分。前者是各向同性的，没有皮层，所有方向上的孔隙都是一样的，属于深层过滤；后者具有较致密的表层和以指状结构为主的底层，表层厚度为0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底层厚度为200～250微米，属于表层过滤。工业使用的超滤膜一般为非对称膜。超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
编辑本段超滤膜过滤采用超滤膜以压力差为推动力的膜过滤方法为超滤膜过滤。超滤膜大多由醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料制得。最适于处理溶液中溶质的分离和增浓，也常用于其他分离技术难以完成的胶状悬浮液的分离，其应用领域在不断扩大。
编辑本段工艺特点以压力差为推动力的膜过滤可区分为超滤膜过滤、微孔膜过滤和逆渗透膜过滤三类。它们的区分是根据膜层所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的额定孔径范围作为区分标准时，则微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02～10μm；超滤膜(UF)为0.001～0.02μm；逆渗透膜(RO)为0.0001～0.001μm。由此可知，超滤膜最适于处理溶液中溶质的分离和增浓，或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。超滤膜的制膜技术，即获得预期尺寸和窄分布微孔的技术是极其重要的。孔的控制因素较多，如根据制膜时溶液的种类和浓度、蒸发及凝聚条件等不同可得到不同孔径及孔径分布的超滤膜。超滤膜一般为高分子分离膜，用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超滤膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纤维膜等形式，广泛用于如医药工业、食品工业、环境工程等。
编辑本段超滤膜的材料简介聚丙烯腈。英文简写PAN。由单体丙烯腈经自由基聚合反应而得到。大分子链中的丙烯腈单元是接头-尾方式相连的。外观为白色粉末状，密度为1.14~1.15g/cm，加热至220~300℃时软化并发生分解。
主要应用聚丙烯腈主要用于制造合成纤维(如腈纶)。用85%以上的丙烯腈和其他第二、第三单体共聚的高分子聚合物仿制的合成纤维。聚丙烯腈纤维的中国商品名。俗称人造羊毛。美国杜邦公司于20世纪40年代研制成功纯聚丙烯腈纤维（商品名为奥纶），因染色困难、易原纤化，一直未投入工业化生产。后来在改善聚合物的可仿性和纤维的染色性的基础上，腈纶才得以实现工业化生产。各个国家有不同的商品名，如美国有奥纶、阿克利纶、克丽斯纶、泽弗纶，英国有考特尔，日本有毛丽龙、开司米纶、依克丝兰、贝丝纶等。腈纶密度一般为1.16～1.18克/厘米3，标准回潮率为1.0%～2.5%。纤维的特点是蓬松性和保暖性好，手感柔软，并具有良好的耐气候性和防霉、防蛀性能。主要用做人造纤维，俗称人造羊毛；制毛线、针织物（纯纺或与羊毛混纺）和机织物，尤其适宜作室内装饰布，如窗帘等。在材料学中常以聚丙烯腈为基体来合成多空材料，例如PAN基活性炭。
可以用来制造超滤的材质很多，包括：聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚砜(PS)、聚丙稀腈(PAN)、聚氯乙稀(PVC)等。90年代初，聚醚砜材料在商业上取得了应用；而90年代末，性能更优良的聚偏氟乙烯超滤开始被广泛地应用于水处理行业。因此聚偏氟乙烯和聚醚砜成为目前最广泛使用的超滤膜材料。
编辑本段超滤膜的分类概述超滤膜根据膜材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要是陶瓷膜和金属膜。
有机膜有机膜主要是由高分子材料制成，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚偏氟乙烯等等。根据膜形状的不同，可分为平板膜、管式膜、毛细管膜、中空纤维膜等。目前，市面上家用净水器用的膜基本上都是中空纤维膜。
无机膜无机膜中，陶瓷超滤膜在家用净水器中应用比较多。陶瓷膜寿命长，耐腐蚀，但出水有土味，影响口感。同时陶瓷膜易堵塞，清洗不易。中空纤维超滤膜由于其填充密度大，有效膜面积大，纯水通量高，操作简单易清洗等优势，被广泛应用于家用净水行业。
分类按膜的外形特征可将超滤膜分为
①平板膜；
②管式超滤膜，内径>lOnm；
③毛细管式超滤膜，内径O．50～10．00nm；
④中空纤维超滤膜，内径<0．5nm；
⑤多孔超滤膜。
编辑本段超滤膜过滤原理超滤膜筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。每米长的超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01微米的微孔，其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过，而最小细菌的体积都在0.02微米以上，因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来，从而实现了净化过程。
在单位膜丝面积产水量不变的情况下，滤芯装填的膜面积越大，则滤芯的总产水量越多，
其计算公式为：
S内=πdL×n
S外=πDL×n
其中：S内为膜丝总内表面积，d为超滤膜丝的内径；
S外为膜丝总外表面积，D为超滤膜丝的外径；
L为超滤膜丝的长度；
n为超滤膜丝的根数。
内压式和外压式中空纤维超滤膜
一支超滤膜由成百到上千根细小的中空纤维丝组成，一般将中空纤维膜内径在0.6-6mm之间的超滤膜称为毛细管式超滤膜，毛细管式超滤膜因内径较大，不易被大颗粒物质堵塞。
编辑本段超滤膜的清洗膜必须进行定期清洗，以保持一定的膜透过通量，并延长膜的寿命。清洗方法一般根据膜的性质和处理料液的性质来确定。通常和反渗透相类似，即先以水力清洗，而后根据情况采用不同的化学洗涤剂进行清洗，例如对电涂材料可以选用含离子的增溶剂，对水溶性有机涂料可以用“桥键”型溶剂。食品工业中蛋白质沉淀可以用朊酶溶剂或磷酸盐、硅酸盐为基础的碱性去垢剂。膜表面由无机盐形成的沉淀可用EDTA之类的螯合剂或酸、碱加以溶解。对于不同的膜组件，可以选用不同的清洗方法，如管式组件可以用海绵球进行机械清洗，中空纤维式组件可以用反向冲洗等。对于食品工业用膜还需进行消毒处理（用NaOH和H2O2等）。
超滤设备及工作原理超滤设备，就是以超滤膜为核心产品，利用多孔材料的拦截能力，以物理截留的方式去除水中一定大小的杂质颗粒。在压力驱动下，溶液中水、有机低分子、无机离子等尺寸小的物质可通过纤维壁上的微孔到达膜的另一侧，溶液中菌体、胶体、颗粒物、有机大分子等大尺寸物质被截留，从而达到筛分溶液中不同组分的目的。
超滤设备以压力为推动力，利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程。其分子切割量（CWCO）一般为6000到50万，孔径为100nm（纳米）。超滤所用的膜为非对称膜，其表面活性分离层平均孔径约为10-200，能够截留分子量为500以上的大分子与胶体微粒，所用操作压差在0.1—0.5MPa。
应用超滤膜分离可取代传统工艺中的自然沉降，板框过滤，真空转鼓，离心分离，溶媒萃取，树脂提纯，活性炭脱色等工艺过程。该过程为常温操作，无相态变化，不产生二次污染。
编辑本段在家用机中的应用一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。采用超滤膜以压力差为推动力的膜过滤方法为超滤膜过滤。超滤膜大多由醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料制得。最适于处理溶液中溶质的分离和增浓，也常用于其他分离技术难以完成的胶状悬浮液的分离，其应用领域在不断扩大。以压力差为推动力的膜过滤可区分为超滤膜过滤、微孔膜过滤和逆渗透膜过滤三类。它们的区分是根据膜层所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的额定孔径范围作为区分标准时，则微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02～10μm；超滤膜(UF)为0.001～0.02μm；逆渗透膜(RO)为0.0001～0.001μm。由此可知，超滤膜最适于处理溶液中溶质的分离和增浓，或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。超滤膜的制膜技术，即获得预期尺寸和窄分布微孔的技术是极其重要的。孔的控制因素较多，如根据制膜时溶液的种类和浓度、蒸发及凝聚条件等不同可得到不同孔径及孔径分布的超滤膜。超滤膜一般为高分子分离膜，用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超滤膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纤维膜等形式，广泛用于如医药工业、食品工业、环境工程等。我们都知道筛子是用来筛东西的，它能将细小物体放行，而将个头较大的截留下来。可是，您听说过能筛分子的筛子吗？超膜－－这种超级筛子能将尺寸不等的分子筛分开来！那么，到底什么是超滤膜呢？超滤膜是一种具有超级“筛分”分离功能的多孔膜。它的孔径只有几纳米到几十纳米，也就是说只有一根头发丝的1‰！在膜的一侧施以适当压力，就能筛出大于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2～20纳米的颗粒。超滤膜的结构有对称和非对称之分。前者是各向同性的，没有皮层，所有方向上的孔隙都是一样的，属于深层过滤；后者具有较致密的表层和以指状结构为主的底层，表层厚度为0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底层厚度为200～250微米，属于表层过滤。工业使用的超滤膜一般为非对称膜。超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。

『贰』 蛋白质的纯化实验

一、仪器设备
色析管柱 （Pharmacia C column, 1.6×100 cm）、铁架、铁夹及水平仪；部分收集器（fraction collector, 需准备干净试管约100 支）；浓缩用离心机 （低速5,000 rpm）；浓缩用离心管Centriprep-30 （Amicon 4322） 请注意其使用方法。

二、药品试剂
胶体Sephacryl S-300 （Pharmacia）：a. 预先以缓冲液buffer A-150 平衡好，并且使完全沈降后的胶体体积，占全部体积的七至八成；要先预估好胶体的使用量。b. 胶体温度要与操作场所的温度一致，否则温度变化会产生气泡。c. Sephacryl 系列胶体有相当大的吸附力，因此要在缓冲液加入0.15 M 以上的NaCl 以除去非专一性吸附。Buffer A-150:注意使用时的温度要与管柱胶体的温度一致标准分子量组合 （Bio-Rad 151-1901）：溶于1 mL 后每组取0.4 mL.含有thyroglobulin （670 kD）， bovine gamma globulin （158 kD）， chicken ovalbumin （44 kD）， equine myoglobin （17 kD）， vitamin B12 （1 350）。

三、管柱装填

1. 以纯水冲洗玻璃管柱 （以纯水上下冲洗即可，严禁使用试管刷）；并请了解管柱的构造与拆装方法，垂直架好管柱，以软管连接部分收集器，并以bufferA-150 试看管路是否通畅；可以用止血钳或长尾文书夹夹住出口软管，则可控制溶离的进行。 注意系统的摆设要适当，不要装置于交通要冲。

2. 依预估量取出Sephacryl 胶体，注意胶体的温度与缓冲液是否已平衡；将瓶中的胶体上下震荡，使的完全悬浮，但勿产生太多气泡。

3. 在管柱内加入约10 cm 高缓冲液，然后将胶体慢慢沿着管壁倒入管柱，一直加到管柱顶端，开始流洗后胶体沈降很快。当胶体上方的液面逐渐降低时，可于顶端添加胶体，以达所要高度；胶体高度约90 cm。

4. 胶体完全沈降后，小心以buffer A-150 加满管柱，关闭出口，装上顶端端盖并连通缓冲液瓶，打开出口以重力流洗。 调整缓冲液瓶高度，使流速约每五~六秒一滴，并设定收集体积为2.5 mL/tube。

5. 胶柱流洗约100 mL 后，关闭出口，拆开顶端端盖，先以滴管吸出胶体上方的溶液到剩约1 cm 高，注意勿破坏胶体表面平整； 然后打开出口，使液面下降至胶体面，再关闭出口，准备注入样本。

四、样本色析进行

1. 以微量移液器或滴管吸取样本 （样本体积不得超过胶体总体积的3%），沿着胶体上方管壁缓慢加入，注意切勿破坏胶体的平整表面。

2. 打开出口，同时开启部分收集器；当样本完全没入胶体时，关闭出口，缓缓加入与样本相等体积的buffer A-150，打开出口待其慢慢进入胶体中，如此重复二次。不得扰动胶体表面，造成凹陷。

3. 暂时关闭出口，将液面高度加满至管柱顶端，并把顶端端盖锁上；然后打开出口开始溶离，调整缓冲液瓶的高度，使流速为6 s 一滴。

4. 要留心观察前面几个分划，确定整个系统运转无碍，小心部分收集器最容易出问题。管柱预计将流洗过夜，收集约80 管。
10） 收集试管，进行蛋白质定量分析以及GUS 活性测定，并请作图。

5. 收集GUS 活性区，以Centriprep-30 浓缩至10 mL 后，加buffer A-0 稀释至20 mL，保留100 μL。

6. 管柱请再以buffer A-150 流洗100 mL 后，小心放置一旁，准备以后进行分子量测定。

五、分子量测定

1. 进行分子量测定前一天，请先以buffer A-150 流洗100 mL，并检查胶柱内有无气泡产生，若有严重的气泡或干裂，必须重新装填管柱。

2. 取标准分子量溶液0.4 mL,加上纯质目标酶0.5 mL （以亲和层析法所得的AF 部份），如上法注入管柱中，立刻开始进行胶体过滤，并收集各分划。请依循上述所有管柱及分划收集器的操作要点。

3. 收集所得，进行蛋白质定量分析，可定出数个蛋白质尖峰，以作为分子量依据；另以目测法，决定红色高峰的管数，则可定出vitamin B12的溶离管数。利用以上数据，可画出分子量与溶离管数间的直线关系，作为分子量判定的标准校正线。

4. 同样的一批分划，请进行酶活性分析 （GUS），则可定出酶的溶离体积，对照上述标准校正线，则可求出酶的分子量。

六、拆除管柱及保存胶体
1. 若管柱长期不用，应当自管柱中取出胶体，以缓冲液清洗后，置冷藏室中保存，但绝对不要放在冷冻箱中。胶体若装填太紧，有时可能不易取出，要有耐心地以缓冲液慢慢冲出来。

2. 胶体可以加0.01% NaN3防止霉菌生长，但使用前记得要洗去；再度使用时，请检查胶体中有无灰黑色霉菌颗粒，若有结块而不易打散者，也不要使用。

『叁』 细胞生物学11

蛋白质、酶和核酸这三大类物质都是生物大分子，它们都具有十分重要的生理功能。酶是生物催化剂，核酸是遗传信息的携带者，蛋白质是生命现象的基础。因此对生物大分子的结构与功能的研究，具有十分重要的理论和实践意义。而这研究的首要条件是制备高纯度的生物大分子，否则对其结构与功能的研究就无从谈起。

2．制备方法的分类：

依理化性质，分离、纯化生物大分子的方法可分四个类型：

(1)按分子大小和形态：采用高速离心、过滤、分子筛、透析等方法。

(2)按溶解度：采用盐析、溶剂抽提、分配层析、逆流分配、结晶等方法。

(3)按电荷差异：采用电泳、电渗析、等电点沉淀、离子交换层析、吸附层析等方法。

(4)按生物功能专一性：采用亲和层析法。

3．制备的总体思路：

一般可分为六个阶段：

(1)材料选择与预处理：动物、植物和微生物都是制备生物大分子的材料，选什么材料主要依靠实验的目的而定，选材料时应注意以下几个问题：

①使用的目的：从科学实验的特殊需要出发，选材时需求能符合实验预定目标即可。

②材料的生理状态差异：选材时要注意植物的季节性，微生物的生长期和动物的生理状

态。如：微生物生长的对数期，酶与核酸的含量较高。

材料选定后，通常要进行预处理，如动物组织要剔除结缔组织，脂肪组织等非活性部位，植物种子先行去壳、除脂、微生物需将菌体和发酵液分离开，暂时不用材料尚需冰冻保存。

（2）细胞的破碎及细胞器的分离

①细胞的破碎：除了提取液和细胞外某些多肽激素、蛋白质和酶不需破碎细胞膜，对于细胞内和多细咆生物组织中各种生物大分子的分离提纯都需要事先将细胞和组织破碎，使生物大分子充分释放到溶液中，不同生物体，或同一生物体的不同组织，其细胞破碎难易不一致，因此使用方法也不完全相同，通常两种方法共同使用。

A． 高速组织捣碎机

玻璃匀浆器

研磨

机械切力的作用

物理方法：

反复冻融法

冷热交替法

超声波处理法

加压破碎法

物理因素的作用

B．化学及生物化学法

自溶法

溶菌酶处理法

表面活性剂处理法

改变细胞膜透性法

但是，不管采用哪种方法，都需要在一定稀盐溶液或缓冲溶液中进行，且需加某些保护剂，以防止生物大分子的变性及降解。

②细胞器的分离：制备某种生物大分子时，往往需要采用细胞中某一部分为材料；或者为了纯化某一特定细胞器上的生物大分子，通常破碎细胞后，先分离各组分，以防干扰，这对制备—些高难度和高纯度的生物大分子是必要的，细胞器的分离，一般采用差速离心法，此法是利用细胞各组分质量大小不同，在离心管不同区域沉降的原理，分离出所需组分，分离得到的细胞器，其纯度可采用电子显微镜法、免疫学法或测定标志酶活力法进行鉴定。

(3)提取：

提取又称抽提或萃取，其作用是将经过处理或破碎了的细胞置于一定的条件和溶剂中，让被提取的生物大分子充分地释放出来，提取效果如何，取决于该物质在溶剂中溶解度的大小和该物质的分子结构及使用溶剂的理化性质。原则地说，极性物质易溶于极性溶剂，非极性物质易溶于非极性有机溶剂；碱性物质易溶于酸性溶剂，酸性物质易溶于碱性溶剂中；温度高时，一般溶解度相应增大，在远离生物大分子等电点的pH值时溶解度增加，从细胞中提取生物大分子也受扩散作用的影响和分配定律的支配。由于影响因素较多，在实际制备时应根据经验并结合具体实验条件灵活地加以应用。

(4)分离纯化

从细胞中提取出来的生物大分子是不够纯净的，常含许多同类的或异类的物质，必需进一步分离纯化才能获得纯品。生物大分子制备工作中，分离纯化这一步既重要又复杂，主要方法可归纳为两类：

①对异类物质的分离：常采用专一性酶水解，有机溶剂抽提，选择性分部沉淀和液固相转化透析分离等方法。

②对同类物质的分离：常采用盐析、有机溶剂沉淀、等电点沉淀、结晶、电泳、超离心、柱层析和吸附等方法。

(5)浓缩与结晶

①浓缩是指低浓度溶液通过除去溶剂(包括水)变为高浓度溶液的过程，常在提取后结晶

前进行，有时也贯穿在整个制备过程中。浓缩的方法常采用：

A．蒸发法：薄膜蒸发浓缩，减压加温蒸发浓缩，空气流过蒸发浓缩。

B．冰冻法。

C．吸收法。

D．超滤法。

②结晶是指使溶质呈晶态从溶液中析出的过程。结晶除作为生化制备一种纯化手段外，其结晶化合物还常常是生物大分子结构的分析研究的材料，常用以下几种方法进行结晶。

A，盐析法：加固体盐法、加饱和盐溶液法、透析法。

B．有机溶剂法。

C．等电点法。

D．脱盐结晶法。

E．加金属离子结晶法。

(6)干燥与保存：

干燥是指将潮湿的固体、半固体或浓缩液中的水分(或溶剂)蒸发除去的过程，最常用的方法是真空干燥和冷冻干燥。

保存是指样品如何存放的问题，保存方法与生物大分子的稳定性密切相关，常采用干态贮藏和液态贮藏的方法。干态贮藏法就是将干燥后的样品置于干燥器内(内装有干燥剂)密封，保持0—4℃冰箱中即可；液态储藏法，首先免去烦杂的干燥过程，生物大分子的活性和结构破坏较少，但应注意样品不能太稀，必须浓缩到一定浓度才能封装储藏，必需加入防腐剂和稳定剂。常用的防腐剂有甲苯、苯甲酸、氯仿、百里酚等。蛋白质和酶常用的稳定剂有硫酸铵糊、蔗糖、甘油等。另外要求储藏温度较低，大多数在0℃左右冰箱保存，有的则要求更低的温度。但不管采用哪种方法，都必须避免长期暴露在空气中，以防微生物的污染。

(二)鉴定

经过一系列的分离纯化，所得到的物质是不是我们所需要的，样品的纯度如何，都需要进行进一步的鉴定，包括纯度鉴定、性质与功能鉴定，结构鉴定等，鉴定的方法也很多，具体实验中可根据研究的需要选择某些方法。

1．纯度鉴定

(1)电泳法：纯的蛋白质、核酸样品在它稳定的范围内，在一系列不同的PH条件下进行电泳时，都以单一的泳动速度移动，因此在区带电泳中，它的电泳图谱只有一个条带，蛋白质一般采用聚丙烯酰胺凝胶电泳、醋纤薄膜电泳等，核酸样品一般采用琼脂糖电泳。

(2)沉降分析法：纯的蛋白质、核酸样品在离心力的影响下，以单一的沉降速度运动，离心后只能得到一个条带。

(3)恒溶度法：纯的蛋白质在一定的溶剂系统中具有恒定的溶解度，而不依赖于存在于溶液中未溶解固体的数量。在严格规定的条件下，以加入的固体蛋白质的量为横座标，以溶解的蛋白质的量为纵座标作图，如果蛋白质样品是纯的，那么溶解度曲线只呈现一个折点，在折点之前，直线的斜率为l，在折点以后，斜率为零，不纯的蛋白质的溶解度曲线常常呈现两个或两个以上的折点。

2．性质与功能鉴定

(1)分子量测定：蛋白质、核酸样品都可以通过适当的实验方法，测定出样品的分子量。蛋白质可以采用渗透压法、沉降分析法、通透层析法、SDS-PAGE电泳法等，核酸样品可采用琼脂糖电泳法、聚丙烯酰胺凝胶电泳法等。

(2)蛋白质等电点测定：可通过等电聚焦电泳法。

(3)功能鉴定：具有酶或激素性质的样品可以利用它们的酶活性或激素活性来测定含量，

而不具有酶或激素活性的蛋白质，可以先用来免疫适当动物，一般会产生抗体，利用抗原—抗体反应，也可以测定某一特定蛋白质的含量，这些生物学方法的测定和总蛋白质测定配合起来，可以用来研究蛋白质分离过程中某一特定蛋白质的提纯程度，提纯程度常用这一特定成分与总蛋白之比来表示，提纯工作一直要进行到这个比例不再增加为止。

3．结构鉴定

(1)末端测定：可采用DNS—氨基酸或DNP—氨基酸聚酰胺薄膜层析法测定。

(2)组成分析：把样品完全水解后进行氨基酸或核苷酸的组成分析，并计算出各种氨基酸或核苷酸的分子比。

(3)“指纹”分析：将制备的样品与标准样品在相同条件下用蛋白酶或核酸内切酶进行部分水解，再进行电泳，通过电泳图谱的比较，可以判断所分离到的样品是否是所需要的成分。

(4)序列测定。

(5)探针技术：把电泳分离的组分从凝胶转移至一种固相支持体，然后用已放射性标记或酶标记的针对特定氨基酸序列或核苷酸序列的特异性试剂作为探针检测之。探针技术特异性强，灵敏度高，而且样品无需经过复杂的分离纯化即可进行鉴定，因此在分子生物学中得到了广泛的应用。目前主要有三种技术：

①Southern blotting：1975年由Southern提出的转移技术，通常用来对DNA特定序列进行定位、鉴定。先将DNA样品通过琼脂糖凝胶电泳按大小分离，随后使DNA在原位发生变性，并从凝胶转移至一固相支持体(通常是硝酸纤维膜或尼龙膜)上。DNA转移至固相支持体的过程中，各个DNA片段的相对位置保持不变，用放射性标记的DNA或RNA片段作为探针与固着在固相支持体上的DNA进行杂交，经放射自显影后可以确定与探针互补的DNA片段的电泳条带的位置。

②Northern blotting：1977年由Alwine等提出的转移技术，可用于测定总RNA或poly

(A)+RNA样品中特定mRNA分子的大小和丰度。 RNA分子在变性琼脂糖凝胶中按其大小不同而相互分离，随后将RNA转移至活化纤维素、硝酸纤维膜、玻璃或尼龙膜，用放射性标记的与待测RNA分子互补的DNA或RNA探针进行杂交和放射自显影，以对待测的RNA分子进行作图。

③Western blotting：1979年由Towbin等人提出的蛋白质转移技术，用于对非放射性标

记蛋白组成的复杂混合物中的某些特定蛋白质进行鉴别和定量。通常使用的探针是抗体，它可与附着于固相支持体的靶蛋白所呈现的抗原表位发生特异性反应，先将待测样品溶于含有去污剂和还原剂的溶液中，经过SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳后被转移到固相支持体上(常用硝酸纤维滤膜)然后可被染色，随后滤膜可与抗靶蛋白的非标记抗体反应，最后结合上的抗体可用多种放射性标记或酶偶联的二级免疫学试剂进行检测。

『肆』 污水经过超滤后到厌氧到好氧生化就产生很多泡沫漫天飞舞无法消除造成COD超标，该用什么办法解决

可以投加消泡剂或者投加少量的柴油

『伍』 生化药物制备过程中需要注意哪几个方面

国内在生化药物的研究方面存在较多的问题，主要表现在以下几个方面：、对原材料没有进行严格的控制;2、无病毒灭活的工艺步骤;3、质量研究内容不够全面等。致使审评人员难以把握其质量，且产生了更多的安全性担忧。
一、生化药物的制备方法生化制药就是将动物、植物或微生物机体内的生物活性物质在其结构和功能不遭破坏的前提下，采用多种生化分离的方法提取、纯化的工艺过程。生化制药的六个阶段：1、原料的选择和预处理;2、组织及细胞的破碎;3、从破碎的细胞中提取有效成分制成粗品;4、采用多种生化技术从粗品中将目的物精制出来;5、干燥及保存;6、制剂。以上各阶段在不同的生化药物制备中，根据所选材料的不同，可灵活取舍选择使用。
生化药物的分离纯化方法主要有五类：1、根据分子大小和形状不同进行分离，如凝胶过滤法、透析和超滤法、密度梯度离心法等;2、根据分子的带电性质进行分离，如离子交换层析法、电泳法、等电聚焦法;3、根据分子极性大小及溶解度不同进行分离，如等电点沉淀法、盐析法、有机溶剂沉淀法、逆流分配法等;4、根据配体特异性进行分离，如亲和层析法;5、根据物质吸附性质不同进行分离，如选择性吸附和吸附层析法。
二、生化药物质量控制研究要点生化药物复杂多样，在此仅针对脏器提取的多组分生化药物进行讨论，其它生化药物可参考。
(一)、脏器生化药物脏器生化药是指从动物来源的生化药物，即从动物的组织、器官、腺体、体液、分泌物以及胎盘、毛、皮、角和蹄甲等提取的药物。脏器生化药物中多数有效成分不明确，多属高分子物质，现在多数还不能用合成的方法生产，有的物质还需要有同时存在的其它物质的协同作用才能发挥较好的生理功能。主要的脏器生化药物1、
组织和器官来源大脑：胆固醇、脑磷脂、卵磷脂、P-物质和多种脑啡肽等;丘脑：生长激素释放因子和生长激素抑制因子等;心脏和动脉管：细胞色素C、辅酶Q10和辅酶A等;肝脏：核糖核酸、肝注射液、肝提取物、肝水解物和辅酶A等;肺脏：抑肽酶等;脾脏：脾注射液、肝-脾提取物和脱氧核苷酸钠注射液等;胃：胃膜素和胃蛋白酶等;肠及肠粘膜：P-物质、肝素和其它肝素(低分子肝素)等;眼：眼生素和眼宁等全眼提取物;骨：硫酸软骨素、硫酸软骨素A、骨肽注射液和蛋白胨等;皮：明胶和阿胶等;2、
腺体来源脑垂体：促皮质素、促卵泡激素、促黄体生成激素、生长激素、促乳激素、催产素、加压素和垂体前叶激素等;胰腺：胰岛素、胰高血糖素、胰蛋白酶、糜蛋白酶、结晶糜胰蛋白酶、胰酶、蛋白酶抑制剂、激肽释放酶(血管舒缓素)、弹性酶(弹性蛋白酶)、胶原酶、胰类肝素等;唾液腺：唾液腺素等;颌下腺：激肽释放酶等;腮腺：腮腺素等;甲状腺：降钙素、甲状腺素和干燥甲状腺提取物等;胸腺：胸腺素(胸腺肽)、胸腺生成素Ⅰ、Ⅱ和胸腺体液因子等;肾上腺：肾上腺皮质激素等;甲状旁腺：甲状旁腺素等;卵巢：松弛肽和子宫松弛因子等;睾丸：透明质酸酶等;松果体：松果体激素等;3、
体液和分泌物来源血液：组氨酸、赖氨酸、精氨酸和水解蛋白等;胆汁：人工牛黄、去氢胆酸、鹅去氧胆酸、胆酸钠、胆黄素等;尿：尿激酶和绒毛膜激素等;4、
其他来源胎盘：胎盘提取物、胎盘球蛋白和白蛋白等;毛：胱氨酸、半胱氨酸、赖氨酸和精氨酸等;角和蹄甲：羚羊角、犀角代用品和妇乐宁等;蛋：溶菌酶等。
(二)、脏器生化药物的研究和质量控制要点因动物的来源复杂(包括动物的种属、健康状况、饲养环境、年龄、采集时间、采集方法等)，提取纯化工艺简单，其有效成分的含量和比例会产生较大的差异，因此，单靠质量标准不能全面控制产品的质量，而需要控制源头和工艺过程，再结合质量标准才能较有效地控制产品的质量，确保临床应用的安全性和有效性。换句话说，生化药物的质量控制重点就是要保证生产产品与临床研究样品质量一致，这种质量的一致性单凭质量标准中的质量控制指标不能全面地反映出来(这一点不同于化学药物)，必须通过严格地控制源头和工艺过程来实现，这一点类似于生物制品。1、脏器生化药物研究的一般过程研究脏器生化药物首先要固定源头(原材料)，包括动物的种属、健康状况、饲养环境(封闭饲养)、年龄、采集时间和采集方法等，并制订原材料的质量标准。然后研究合适的提取纯化方法，包括动物源性病毒的灭活和验证，确定原液(或半成品)的生产工艺;研究原液(或半成品)中的主要成分、含量、主成分的比例，以及其它成分的控制方法等，制订原液(或半成品)的质量标准。进行制剂的处方工艺研究，最后制成临床应用的制剂(成品)，并进行相应的质量研究，制订成品的质量标准。2、动物源性病毒的灭活工艺及验证因组织来源动物的种类不同，其自然携带或者感染病毒的种类也会有所不同，再加上目前动物来源的原材料可控性较差，故必须要对动物源性病毒进行灭活或去除，并对灭活或去除工艺进行验证。灭活或去除动物源性病毒，首先要了解选定动物的病毒情况，重点关注已确认对人类具有感染和致病能力的病毒(例如牛和猪的口蹄疫病毒，猪的乙型脑炎病毒等)及已有试验提示与人类疾病具有关联性的病毒(例如牛腹泻病毒，猪的戊肝病毒等)，了解病毒的生物学和对理化因素敏感性等方面的特性。检验原材料中病毒的污染程度和负载量，为采取相应的处理工艺提供研究数据。如果已知原材料中污染了对人感染或者致病的病毒，或者检出了内源性逆转录病毒、具有种属特异性的其它污染病毒，则必须废弃该原材料并妥善处理。(1)病毒的检测方法病毒的检测方法主要有体外法(采用不同种属的多种敏感细胞系进行共培养检测，在适宜的培养时间点取样检测感染性病毒，至少应盲传3代)、体内法(在没有可靠的体外试验方法时，可采用适宜的动物进行接种盲传试验，采用敏感的方法检测感染性病毒)、动物抗体产生试验(对尚没有合适的体内和体外试验方法检测的病毒，可采用不同动物观察种特异病毒的抗体产生情况，抗体产生试验特别有助于检出啮齿类动物病毒)、其他方法(电镜、ELISA、PCR、RT方法等)。病毒的检测方法应结合品种的特点和具体生产情况，综合分析后进行设计和选择，通常应有合理的依据和支持性资料。(2)病毒灭活/去除工艺尽量设计与实际生产工艺相关的及合理的病毒灭活/去除研究试验方案，尤其是特定的生产工艺步骤，模拟的工艺在试验参数及控制条件方面应与实际工艺严格保持一致。也就是说模拟的生产工艺应当尽可能代表实际生产工艺的情况;如果产生了不可避免的偏差，应对试验结果可能产生的影响给予合理的解释。有关病毒灭活/去除的技术方法，可参见《血液制品病毒去除/灭活病毒技术方法及验证指导原则》。(3)病毒灭活/去除工艺验证研究病毒灭活/去除工艺验证研究的目的是要获取充足的试验研究数据，以证明生产工艺中包含有效的病毒灭活/去除工艺步骤。其基本原则是生产工艺必须包含有效的病毒灭活/去除工艺步骤，若生产工艺无有效的灭活/去除病毒的作用，应根据产品的不同，在生产工艺过程中增加特定的病毒灭活/去除步骤。对脏器生化药物应包含两种机制上能够互补的有效工艺步骤。经过多年的实践，已经获得普遍认可的作法是将已知量的指示用活病毒，加入到模拟的原液或者不同生产工艺阶段的中间产品中，然后定量测定经特定工艺步骤或技术方法处理后病毒滴度下降的幅度，据此评价工艺灭活/去除病毒的效果。一般验证采用普通指示病毒，试验结果用于说明工艺步骤对一般病毒的灭活/去除能力，在适宜的范围内能够代表对同类病毒相似的清除能力;特定验证采用特定病毒(已发现的污染病毒)或者与特定病毒相似的病毒作为替代，试验结果用于说明工艺步骤对特定病毒的灭活/去除能力，生产工艺必须具有足够的清除该病毒的能力。因为特定病毒与一般病毒在理化因素敏感性、病毒结构特点、病毒颗粒大小及其它方面有差异，因此，普通指示病毒与特定病毒或特定病毒相似的病毒不具备可比性和一致性，难以互相替代。(4)指示病毒的选择指示病毒选择的原则：指示病毒应具有代表性和合理性，可用于正确评价生产工艺的病毒安全性。选择指示病毒应考虑的几个方面：1)根据生产过程中污染病毒的来源、污染环节和程度、致病性质和特点，以及其它应考虑的各种实际因素，同时结合能够用于评价验证效果的指示病毒的可获得性与相关培养试验条件，尽可能地选择具有一般代表性和特定模拟意义的多种指示病毒。2)尽可能选择可培养到高滴度的病毒;并应有可靠、有效的检测方法。3)应当考虑指示病毒可能对操作人员形成的健康危害，并采取必要的防护措施;必须注意指示病毒本身的安全性，应遵守国家有关的管理规定，属于烈性传染病毒不能使用。4)在选择普通指示病毒或/和特定指示病毒时，至少都应当包括RNA和DNA病毒、脂包膜和非脂包膜病毒。5)以生物组织原材料或组织原材料匀浆中可能出现的病毒为核心，综合考虑生产工艺、污染病毒及灭活/去除技术方法本身等各方面的特点进行选择。(5)病毒灭活/去除有效工艺步骤的评价首先要有病毒灭活/去除验证的试验资料，并证实在生产工艺过程中某特定步骤能够有效地灭活/去除病毒。对于可能起作用的每个步骤都应进行必要的评价，明确是否具有确切的病毒灭活/去除作用，并确定有效的工艺步骤。在有效的病毒灭活/去除工艺步骤后，不得进行可能引入新污染(如添加动物来源的材料)的操作(除非证明该操作完全排除病毒污染的可能性)，严格防止再污染的发生。一般将病毒感染性滴度减少4log以上的处理步骤认可为有效的病毒灭活/去除工艺步骤。但如果检测方法的最低检测限为103TCID50，即使病毒起始滴度为106TCID50，经处理后未检出病毒，也不宜算作特定的有效工艺步骤，因为处理后病毒的实际滴度有可能大于102TCID50，因此只能根据检测方法的灵敏度表示为未检出。病毒感染量的降低可以从病毒颗粒清除的量或病毒被灭活的情况两方面来评价。可能的情况下，应明确病毒滴度的下降是物理清除还是直接灭活。(6)病毒安全性的追踪观察由于检测方法、监测时间及灵敏性等各种因素的影响，临床前研究中即使动物试验，甚至是灵长类动物试验结果为阴性，也难以完全排除人类感染潜在污染病毒的风险(如潜伏期长的病毒、致病过程缓慢的病毒、感染特异性检测指标未知的病毒等)。因为不同阶段，人们对病毒危害的认识深入程度和全面性等不同，可提供的试验研究支持性资料及侧重点也有所不同;所以对动物来源的生化药物，不论是在临床研究的过程中，还是上市后均应进行必要的病毒安全性追踪观察。具体方法：针对可能污染的病毒，注意观察并设立病毒感染的评价指标。包括已知对原材料来源动物有致病性的病毒，在体内、体外试验中能够感染人类组织细胞的病毒，特别是隐性感染的病毒等;通过血清学或培养分离等临床检测，发现和验证在生产过程中未能发现的新病毒及感染特征。采用的检测方法应能够鉴别出人与动物病毒的区别，并经过验证确保方法的敏感性和特异性。在临床研究方案中应有对可疑致病病毒的检测实施方案，包括：急性感染、慢性感染、常规筛查临床隐性感染和血清阳转情况，以及用药前后检测结果的对比。通过主动检测和被动检测及时发现无症状隐性感染患者，避免在人群中可能发生的大规模播散。由于许多未知的和不确定因素的存在，最终确定污染病毒的致病性仍需要进行大量的基础研究和临床验证工作，因此，使用动物来源产品的患者，应该知道：经过病毒安全性控制的产品，虽然已经将感染病毒的风险减小到极低的程度，但并不能完全排除这种风险。3、脏器生化药物的质量控制要点根据脏器生化药物研究的一般过程，其质量控制要点主要分以下三个方面：1)固定源头(原材料)，包括动物的种属、健康状况、饲养环境(封闭饲养)、年龄、采集时间和采集方法等，并制订原材料的质量标准。2)研究合适的提取纯化方法，包括动物源性病毒的灭活和验证，确定原液(或半成品)的生产工艺;研究原液(或半成品)中的主要成分、含量、主成分的比例，以及其它成分的控制方法等，制订原液(或半成品)的质量标准。3)进行制剂的处方工艺研究，制成临床应用的制剂(成品)，并进行相应的质量研究，制订成品的质量标准。总之，脏器生化药物质量控制的核心就是全程控制(从源头到终产品，工艺过程控制和质量标准控制)。
三、生化药物研究应注意的问题因生化药物的来源复杂，不同的原材料和生产工艺得到的产品的质量会有差异，包括主要成分的含量、比例，以及其它成分的种类和/或含量等，而这些差异往往质量标准反映不出来，从严格意义上说，生化药物没有仿制。所以，在进行生化药物研究时首先要基于“不可仿制”来考虑问题。1、注重原材料和工艺过程控制，结合质量标准，较全面地控制产品的质量。2、产品上市后不要轻易更换原材料、变更生产工艺、改换剂型(尤其是水针、粉针、大输液互换)、延长有效期等。如果需要进行以上变更，应针对变更情况对产品的质量、安全性和有效性的影响(这种影响是指产品的真实质量，并不只是质量标准中的质量控制指标)进行相应的研究工作，包括药学、药理毒理和临床研究。3、因为生化药物的质量是靠全程控制来保证，其原液(或半成品)应不可以自由销售，否则不仅增大了流通环节再次染菌的可能性，又不利于成品全程的质量控制。4、动物源性病毒的灭活工艺及验证是一个需要研发者、审评人员，以及有关方面的专家共同研究和探讨的课题。因为人们对动物源性病毒的认识，以及动物源性病毒与人类感染性疾病的关系的认识是在逐步地深入，对病毒的灭活和工艺验证也会随着人们认识的提高而不断地趋于更科学和合理。以上简要介绍了生化药物的一般制备方法、工艺过程和质量研究，以及在研究过程中应注意的问题，目的是使研发者进一步了解生化药物的特性和质量控制要点，在进行生化药物研究时重视源头控制和工艺过程控制，建立生化药物全程控制的理念，尤其是在产品上市后，如果补充申请进行某些变更时，需要针对变更对产品的质量、安全性和有效性的影响进行相应的药学、药理毒理和临床研究.

『陆』 透析袋和超滤膜有什么不同

透析是生物化学实验室最简便最常用的分离纯化技术之一。在生物大分子的制备过程中，除盐、除少量有机溶剂、除去生物小分子杂质和浓缩样品等都要用到透析的技术。
透析只需要使用专用的半透膜即可完成。通常是将半透膜制成袋状，将生物大分子样品溶液置入袋内，将此透析袋浸入水或缓冲液中，样品溶液中的大分子量的生物大分子被截留在袋内，而盐和小分子物质不断扩散透析到袋外，直到袋内外两边的浓度达到平衡为止。保留在透析袋内未透析出的样品溶液称为“保留液”，袋（膜）外的溶液称为“渗出液”或“透析液”。

透析膜可用动物膜和玻璃纸等，但用的最多的还是用纤维素制成的透析膜， 商品透析袋制成管状，其扁平宽度为23 mm～50 mm不等。为防干裂，出厂时都用10％的甘油处理过，并含有极微量的硫化物、重金属和一些具有紫外吸收的杂质，它们对蛋白质和其它生物活性物质有害，用前必须除去。洗净凉干的透析袋弯折时易裂口，用时必须仔细检查，不漏时方可重复使用。

超滤是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径在0.05um至1000分子量之间。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术，超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质。在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，达到溶液的净化、分离、与浓缩的目的。

超滤膜一般分为板框式（板式）、中空纤维、管式、卷式等多种结构。

『柒』 生化棉和过滤棉的区别是什么

1、使用范围的不同：

生化棉：生化棉是一种使用范围很广的滤材，主要起回到生化过滤的效果。答适用于海水缸、淡水缸和水草缸等观赏类水族箱。

过滤棉：过滤棉产品一般用于表面涂装行业，专门为喷漆室末端过滤而设计，由抗断裂的合成纤维构成的高性能热熔法无纺布加工而成，采取递增的结构，就是往纯净空气方向的纤维密度逐渐增大，过滤效率也增大，使用寿命更长。

2、过滤作用上的不同：

生化棉：用于培养硝化细菌，让硝化菌分解水中有毒的NH₃/NH₄和NO₂，转化成无毒的NO₃。因此可以改善水质，提高鱼类成活率。

过滤棉：用过滤棉将粉尘过滤掉，只让洁净的空气在相对封闭的空间里循环起来，从而达到生产运行的需要。

3、成分材料上的不同：

生化棉：利用聚醚，聚酯发泡制作而成，具有孔大、疏松的特点。

过滤棉：合成纤维、聚酯纤维、玻璃纤维等制成，具有孔小、紧密的特点。

『捌』 生物大分子分离方法和理论依据

2. 生物大分子
的制备

 2.1 概述
 在自然科学，尤其是生命科学高度发展的今天，蛋白质、酶和核酸等生物大分子的结构与功能的研究是探求生命奥秘的中心课题，而生物大分子结构与功能的研究，必须首先解决生物大分子的制备问题，有能够达到足够纯度的生物大分子的制备工作为前题，结构与功能的研究就无从谈起。然而生物大分子的分离纯化与制备是一件十分细致而困难的工作。

 与化学产品的分离制备相比较，生物大分子的制备有以下主要特点：
 ⑴生物材料的组成极其复杂，常常包含有数百种乃至几千种化合物。
 ⑵许多生物大分子在生物材料中的含量极微，分离纯化的步骤繁多，流程长。
 ⑶许多生物大分子一旦离开了生物体内的环境时就极易失活，因此分离过程中如何防止其失活，就是生物大分子提取制备最困难之处。
 ⑷生物大分子的制备几乎都是在溶液中进行的，温度、pH值、离子强度等各种参数对溶液中各种组成的综合影响，很难准确估计和判断。

 生物大分子的制备通常可按以下步骤进行：
 ①确定要制备的生物大分子的目的和要求，是进行科研、开发还是要发现新的物质。
 ②建立相应的可靠的分析测定方法，这是制备生物大分子的关键。
 ③通过文献调研和预备性实验，掌握生物大分子目的产物的物理化学性质。
 ④生物材料的破碎和预处理。
 ⑤分离纯化方案的选择和探索，这是最困难的过程。
 ⑥生物大分子制备物的均一性（即纯度）的鉴定，要求达到一维电泳一条带，二维电泳一个点，或HPLC和毛细管电泳都是一个峰。
 ⑦产物的浓缩，干燥和保存。


 分析测定的方法主要有两类：
 即生物学和物理、化学的测定方法。
 生物学的测定法主要有：酶的各种测活方法、蛋白质含量的各种测定法、免疫化学方法、放射性同位素示踪法等；
 物理、化学方法主要有：比色法、气相色谱和液相色谱法、光谱法（紫外／可见、红外和荧光等分光光度法）、电泳法、以及核磁共振等。
 实际操作中尽可能多用仪器分析方法，以使分析测定更加快速、简便。

要了解的生物大分子的物理、化学性质主要有：
 ①在水和各种有机溶剂中的溶解性。
 ②在不同温度、pH 值和各种缓冲液中生物大分子的稳定性。
 ③固态时对温度、含水量和冻干时的稳定性。
 ④各种物理性质：如分子的大小、穿膜的能力、带电的情况、在电场中的行为、离心沉降的表现、在各种凝胶、树脂等填料中的分配系数。
 ⑤其他化学性质：如对各种蛋白酶、水解酶的稳定性和对各种化学试剂的稳定性。
 ⑥对其他生物分子的特殊亲和力。

 制备生物大分子的分离纯化方法多种多样，主要是利用它们之间特异性的差异，如分子的大小、形状、酸碱性、溶解性、溶解度、极性、电荷和与其他分子的亲和性等。
 各种方法的基本原理可以归纳为两个方面：
 ①利用混合物中几个组分分配系数的差异，把它们分配到两个或几个相中，如盐析、有机溶剂沉淀、层析和结晶等；
 ②将混合物置于某一物相（大多数是液相）中，通过物理力场的作用，使各组分分配于不同的区域，从而达到分离的目的，如电泳、离心、超滤等。
 目前纯化蛋白质等生物大分子的关键技术是电泳、层析和高速与超速离心。

 2.2 生物大分子制备的前处理
 2.2.1 生物材料的选择
 制备生物大分子，首先要选择适当的生物材料。材料的来源无非是动物、植物和微生物及其代谢产物。
 选择的材料应含量高、来源丰富、制备工艺简单、成本低，尽可能保持新鲜，尽快加工处理。
 动物组织要先除去结缔组织、脂肪等非活性部分，绞碎后在适当的溶剂中提取，如果所要求的成分在细胞内，则要先破碎细胞。
 植物要先去壳、除脂。
 微生物材料要及时将菌体与发酵液分开。
 生物材料如暂不提取，应冰冻保存。动物材料则需深度冷冻保存。

 2.2.2 细胞的破碎
 不同的生物体或同一生物体的不同部位的组织，其细胞破碎的难易不一，使用的方法也不相同，如动物脏器的细胞膜较脆弱，容易破碎，植物和微生物由于具有较坚固的纤维素、半纤维素组成的细胞壁，要采取专门的细胞破碎方法。
 (1)机械法：
 1) 研磨：将剪碎的动物组织置于研钵或匀浆器中，加入少量石英砂研磨或匀浆。
 2) 组织捣碎器：这是一种较剧烈的破碎细胞的方法，通常可先用家用食品加工机将组织打碎，然后再用10000r/min～20000r/min的内刀式组织捣碎机(即高速分散器)将组织的细胞打碎。

 (2)物理法：
 1) 反复冻融法：将待破碎的细胞冷至－15℃到－20℃，然后放于室温(或40℃)迅速融化，如此反复冻融多次，由于细胞内形成冰粒使剩余胞液的盐浓度增高而引起细胞溶胀破碎。
 2) 超声波处理法：此法是借助超声波的振动力破碎细胞壁和细胞器。破碎微生物细菌和酵母菌时，时间要长一些。
 3) 压榨法：这是一种温和的、彻底破碎细胞的方法。在1000×105Pa～2000×105Pa 的高压下使细胞悬液通过一个小孔突然释放至常压，细胞将彻底破碎。
 4) 冷热交替法：从细菌或病毒中提取蛋白质和核酸时可用此法。在90℃左右维持数分钟，立即放入冰浴中使之冷却，如此反复多次，绝大部分细胞可以被破碎。

 (3)化学与生物化学方法：
 1) 自溶法：将新鲜的生物材料存放于一定的pH和适当的温度下，细胞结构在自身所具有的各种水解酶（如蛋白酶和酯酶等）的作用下发生溶解，使细胞内含物释放出来。
 2) 溶胀法：细胞膜为天然的半透膜，在低渗溶液和低浓度的稀盐溶液中，由于存在渗透压差，溶剂分子大量进入细胞，将细胞膜胀破释放出细胞内含物。
 3) 酶解法：利用各种水解酶，如溶菌酶、纤维素酶、蜗牛酶和酯酶等，于37℃，pH8，处理15分钟，可以专一性地将细胞壁分解。
 4) 有机溶剂处理法：利用氯仿、甲苯、丙酮等脂溶性溶剂或SDS（十二烷基硫酸钠）等表面活性剂处理细胞，可将细胞膜溶解，从而使细胞破裂，此法也可以与研磨法联合使用。


 2.2.3 生物大分子的提取
 “提取”是在分离纯化之前将经过预处理或破碎的细胞置于溶剂中，使被分离的生物大分子充分地释放到溶剂中，并尽可能保持原来的天然状态不丢失生物活性的过程。
 影响提取的因素主要有：
 目的产物在提取的溶剂中溶解度的大小；
 由固相扩散到液相的难易；
 溶剂的pH值和提取时间等。
 通常：
 极性物质易溶于极性溶剂，非极性物质易溶于非极性溶剂；
 碱性物质易溶于酸性溶剂，酸性物质易溶于碱性溶剂；
 温度升高，溶解度加大；
 远离等电点的pH值，溶解度增加。
 提取时所选择的条件应有利于目的产物溶解度的增加和保持其生物活性。

 ⑴ 水溶液提取：
 蛋白质和酶的提取一般以水溶液为主。稀盐溶液和缓冲液对蛋白质的稳定性好，溶解度大，是提取蛋白质和酶最常用的溶剂。用水溶液提取生物大分子应注意的几个主要影响因素是：
 1) 盐浓度（即离子强度）：
 离子强度对生物大分子的溶解度有极大的影响，有些物质，如DNA-蛋白复合物，在高离子强度下溶解度增加。
 绝大多数蛋白质和酶，在低离子强度的溶液中都有较大的溶解度，如在纯水中加入少量中性盐，蛋白质的溶解度比在纯水时大大增加，称为“盐溶”现象。盐溶现象的产生主要是少量离子的活动，减少了偶极分子之间极性基团的静电吸引力，增加了溶质和溶剂分子间相互作用力的结果。
 为了提高提取效率，有时需要降低或提高溶剂的极性。向水溶液中加入蔗糖或甘油可使其极性降低，增加离子强度（如加入KCl、NaCl、NH4Cl或(NH4)2SO4）可以增加溶液的极性。


 2) pH值：蛋白质、酶与核酸的溶解度和稳定性与pH值有关。过酸、过碱均应尽量避免，一般控制在pH=6～8范围内，提取溶剂的pH应在蛋白质和酶的稳定范围内，通常选择偏离等电点的两侧。
 3) 温度：为防止变性和降解，制备具有活性的蛋白质和酶，提取时一般在0℃～5℃的低温操作。
 4) 防止蛋白酶或核酸酶的降解作用：加入抑制剂或调节提取液的pH、离子强度或极性等方法使相应的水解酶失去活性，防止它们对欲提纯的蛋白质、酶及核酸的降解作用。

 5) 搅拌与氧化：搅拌能促使被提取物的溶解，一般采用温和搅拌为宜，速度太快容易产生大量泡沫，增大了与空气的接触面，会引起酶等物质的变性失活。因为一般蛋白质都含有相当数量的巯基，有些巯基常常是活性部位的必需基团，若提取液中有氧化剂或与空气中的氧气接触过多都会使巯基氧化为分子内或分子间的二硫键，导致酶活性的丧失。在提取液中加入少量巯基乙醇或半胱氨酸以防止巯基氧化。

 ⑵ 有机溶剂提取
 一些和脂类结合比较牢固或分子中非极性侧链较多的蛋白质和酶难溶于水、稀盐、稀酸、或稀碱中，常用不同比例的有机溶剂提取。
 常用的有机溶剂有乙醇、丙酮、异丙醇、正丁酮等，这些溶剂可以与水互溶或部分互溶，同时具有亲水性和亲脂性。
 有些蛋白质和酶既溶于稀酸、稀碱，又能溶于含有一定比例的有机溶剂的水溶液中，在这种情况下，采用稀的有机溶液提取常常可以防止水解酶的破坏，并兼有除去杂质提高纯化效果的作用。
例如，胰岛素（见讲义p36）。

 2.3 生物大分子的分离纯化
 由于生物体的组成成分是如此复杂，数千种乃至上万种生物分子又处于同一体系中，因此不可能有一个适合于各类分子的固定的分离程序，但多数分离工作关键部分的基本手段是相同的。
 为了避免盲目性，节省实验探索时间，要认真参考和借鉴前人的经验，少走弯路。常用的分离纯化方法和技术有：
 沉淀法（包括：盐析、有机溶剂沉淀、选择性沉淀等）、离心、吸附层析、凝胶过滤层析、离子交换层析、亲和层析、快速制备型液相色谱以及等电聚焦制备电泳等。本章以介绍沉淀法为主。

 2.3.1 沉淀法
 沉淀是溶液中的溶质由液相变成固相析出的过程。沉淀法（即溶解度法）操作简便，成本低廉，不仅用于实验室中，也用于某些生产目的的制备过程，是分离纯化生物大分子，特别是制备蛋白质和酶时最常用的方法。通过沉淀，将目的生物大分子转入固相沉淀或留在液相，而与杂质得到初步的分离。
 其基本原理是根据不同物质在溶剂中的溶解度不同而达到分离的目的，不同溶解度的产生是由于溶质分子之间及溶质与溶剂分子之间亲和力的差异而引起的，溶解度的大小与溶质和溶剂的化学性质及结构有关，溶剂组分的改变或加入某些沉淀剂以及改变溶液的pH值、离子强度和极性都会使溶质的溶解度产生明显的改变。

 在生物大分子制备中最常用的几种沉淀方法是：
 ⑴中性盐沉淀（盐析法）：多用于各种蛋白质和酶的分离纯化。
 ⑵有机溶剂沉淀：多用于蛋白质和酶、多糖、核酸以及生物小分子的分离纯化。
 ⑶选择性沉淀（热变性沉淀和酸碱变性沉淀）：多用于除去某些不耐热的和在一定pH值下易变性的杂蛋白。
 ⑷等电点沉淀：用于氨基酸、蛋白质及其他两性物质的沉淀，但此法单独应用较少，多与其他方法结合使用。
 ⑸有机聚合物沉淀： 是发展较快的一种新方法， 主要使用PEG聚乙二醇（Polyethyene glycol）作为沉淀剂。

 2.3.1.1 中性盐沉淀（盐析法）
 在溶液中加入中性盐使生物大分子沉淀析出的过程称为“盐析”。除了蛋白质和酶以外，多肽、多糖和核酸等都可以用盐析法进行沉淀分离。
 盐析法应用最广的还是在蛋白质领域，已有八十多年的历史，其突出的优点是：
 ①成本低，不需要特别昂贵的设备。
 ②操作简单、安全。
 ③对许多生物活性物质具有稳定作用。

 ⑴ 中性盐沉淀蛋白质的基本原理
 蛋白质和酶均易溶于水，因为该分子的－COOH、－NH2和－OH都是亲水基团，这些基团与极性水分子相互作用形成水化层，包围于蛋白质分子周围形成1nm～100nm颗粒的亲水胶体，削弱了蛋白质分子之间的作用力，蛋白质分子表面极性基团越多，水化层越厚，蛋白质分子与溶剂分子之间的亲和力越大，因而溶解度也越大。亲水胶体在水中的稳定因素有两个：即电荷和水膜。因为中性盐的亲水性大于蛋白质和酶分子的亲水性，所以加入大量中性盐后，夺走了水分子，破坏了水膜，暴露出疏水区域，同时又中和了电荷，破坏了亲水胶体，蛋白质分子即形成沉淀。盐析示意图如下页“图 4”所示。

 ⑵ 中性盐的选择
 常用的中性盐中最重要的是（NH4）2SO4，因为它与其他常用盐类相比有十分突出的优点：
 1) 溶解度大：尤其是在低温时仍有相当高的溶解度，这是其他盐类所不具备的。由于酶和各种蛋白质通常是在低温下稳定，因而盐析操作也要求在低温下（0～4℃）进行。由下表可以看到， 硫铵在0℃时的溶解度，远远高于其它盐类：
 表2-1 几种盐在不同温度下的溶解度（克/100毫升水）
 0℃ 20℃ 80℃ 100 ℃
（NH4)2SO4 70.6 75.4 95.3 103
 Na2SO4 4.9 18.9 43.3 42.2
 NaH2PO4 1.6 7.8 93.8 101






 2) 分离效果好：有的提取液加入适量硫酸铵
盐析，一步就可以除去75％的杂蛋白，纯
度提高了四倍。
 3) 不易引起变性，有稳定酶与蛋白质结构的
作用。有的酶或蛋白质用2～3mol/L浓度的
（NH4）2SO4保存可达数年之久。
 4) 价格便宜，废液不污染环境。

 ⑶ 盐析的操作方法
 最常用的是固体硫酸铵加入法。将其研成细粉，在搅拌下缓慢均匀少量多次地加入，接近计划饱和度时，加盐的速度更要慢一些，尽量避免局部硫酸铵浓度过大而造成不应有的蛋白质沉淀。盐析后要在冰浴中放置一段时间，待沉淀完全后再离心与过滤。
 在低浓度硫酸铵中盐析可采用离心分离，高浓度硫酸铵常用过滤方法。
 各种饱和度下需加固体硫酸铵的量可由附录中查出。

 ⑷ 盐析曲线的制作
 如果要分离一种新的蛋白质和酶，没有文献数据可以借鉴，则应先确定沉淀该物质的硫酸铵饱和度。具体操作方法如下(讲义p39)：

蛋白质量(mg)或酶活力

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 硫铵饱
和度％

 ⑸盐析的影响因素
 1) 蛋白质的浓度：高浓度的蛋白质用稍低的硫酸铵饱和度沉淀，若蛋白质浓度过高，易产生各种蛋白质的共沉淀作用。低浓度的蛋白质，共沉淀作用小，但回收率降低。较适中的蛋白质浓度是2.5％～3.0％，相当于25 mg/mL～30mg/mL。
 2) pH值对盐析的影响：在等电点处溶解度小，pH值常选在该蛋白质的等电点附近。
 3) 温度的影响：对于蛋白质、酶和多肽等生物大分子，在高离子强度溶液中，温度升高，它们的溶解度反而减小。在低离子强度溶液或纯水中蛋白质的溶解度大多数还是随浓度升高而增加的。一般情况下，可在室温下进行。但对于某些对温度敏感的酶，要求在0℃～4℃下操作，以避免活力丧失。


 2.3.1.2 有机溶剂沉淀法
 ⑴基本原理
 有机溶剂对于许多蛋白质（酶）、核酸、多糖和小分子生化物质都能发生沉淀作用，是较早使用的沉淀方法之一。其原理主要是：
 ①降低水溶液的介电常数，向溶液中加入有机溶剂能降低溶液的介电常数，减小溶剂的极性，从而削弱了溶剂分子与蛋白质分子间的相互作用力，导致蛋白质溶解度降低而沉淀。
 ②由于使用的有机溶剂与水互溶，它们在溶解于水的同时从蛋白质分子周围的水化层中夺走了水分子，破坏了蛋白质分子的水膜，因而发生沉淀作用。


 有机溶剂沉淀法的优点是：
 ①分辨能力比盐析法高，即一种蛋白质或其他溶质只在一个比较窄的有机溶剂浓度范围内沉淀。
 ②沉淀不用脱盐，过滤比较容易（如有必要，可用透析袋脱有机溶剂）。因而在生化制备中有广泛的应用。
 其缺点是对某些具有生物活性的大分子容易引起变性失活，操作需在低温下进行。
 ⑵有机溶剂的选择和浓度的计算
 用于生化制备的有机溶剂的选择首先是要能与水互溶。沉淀蛋白质和酶常用的是乙醇、甲醇和丙酮。
 为了获得沉淀而不着重于进行分离，可用溶液体积的倍数：如加入一倍、二倍、三倍原溶液体积的有机溶剂，来进行有机溶剂沉淀。

 ⑶有机溶剂沉淀的影响因素
 1) 温度：多数生物大分子如蛋白质、酶和核酸在有机溶剂中对温度特别敏感，温度稍高就会引起变性，且有机溶剂与水混合时产生放热反应，因此必须预冷，操作要在冰盐浴中进行，加入有机溶剂时必须缓慢且不断搅拌以免局部过浓。
 一般规律是温度越低，得到的蛋白质活性越高。
 2) 样品浓度：低浓度样品回收率低，要使用比例更大的有机溶剂进行沉淀。高浓度样品，可以节省有机溶剂，减少变性的危险，但杂蛋白的共沉淀作用大。
 通常使用5mg/mL～20mg/mL的蛋白质初浓度为宜。


 3) pH值：选择在样品稳定的pH值范围内，通常是选在等电点附近，从而提高此沉淀法的分辨能力。
 4) 离子强度：盐浓度太大或太小都有不利影响，通常盐浓度以不超过5％为宜，使用乙醇的量也以不超过原蛋白质水溶液的2倍体积为宜，少量的中性盐对蛋白质变性有良好的保护作用，但盐浓度过高会增加蛋白质在水中的溶解度，降低了沉淀效果，通常是在低浓度缓冲液中沉淀蛋白质。
 沉淀所得的固体样品，如果不是立即溶解进行下一步的分离，则应尽可能抽干沉淀，减少其中有机溶剂的含量，如若必要可以装透析袋透析脱有机溶剂，以免影响样品的生物活性。

 2.3.1.3 选择性变性沉淀法
 这一方法是利用生物大分子与非目的生物大分子在物理化学性质等方面的差异，选择一定的条件使杂蛋白等非目的物变性沉淀而得到分离提纯。
 ⑴ 热变性
 利用生物大分子对热的稳定性不同，加热升高温度使非目的生物大分子变性沉淀而保留目的物在溶液中。
 ⑵ 表面活性剂和有机溶剂变性
 使那些对表面活性剂和有机溶剂敏感性强的杂蛋白变性沉淀。通常在冰浴或冷室中进行。
 ⑶ 选择性酸碱变性
 利用对pH值的稳定性不同而使杂蛋白变性沉淀。通常是在分离纯化流程中附带进行的分离纯化步骤。

 2.3.1.4 等电点沉淀法
 利用具有不同等电点的两性电解质，在达到电中性时溶解度最低，易发生沉淀，从而实现分离的方法。氨基酸、蛋白质、酶和核酸都是两性电解质，可以利用此法进行初步的沉淀分离。
 由于许多蛋白质的等电点十分接近，而且带有水膜的蛋白质等生物大分子仍有一定的溶解度，不能完全沉淀析出，因此，单独使用此法分辨率较低，因而此法常与盐析法、有机溶剂沉淀法或其他沉淀剂一起配合使用，以提高沉淀能力和分离效果。
 此法主要用于在分离纯化流程中去除杂蛋白，而不用于沉淀目的物。

 2.3.1.5 有机聚合物沉淀法
 有机聚合物是六十年代发展起来的一类重要的沉淀剂，最早应用于提纯免疫球蛋白和沉淀一些细菌和病毒。近年来广泛用于核酸和酶的纯化。其中应用最多的是
“聚乙二醇”【HOCH2(CH2OCH2)nCH2OH (n ＞4)】( Polyethylene Glycol 简写为 PEG )，它的亲水性强，溶干水和许多有机溶剂，对热稳定，有广泛围的分子量，在生物大分子制备中，用的较多的是分子量为6000～20000的 PEG。
 本方法的优点是：
 ①操作条件温和，不易引起生物大分子变性。
 ②沉淀效能高，使用很少量的P“EG即可以沉淀相当多
的生物大分子。
 ③沉淀后有机聚合物容易去除。

 2.3.2 透析
 自Thomas Graham 1861年发明透析方法至今已有一百多年。透析已成为生物化学实验室最简便最常用的分离纯化技术之一。在生物大分子的制备过程中，除盐、除少量有机溶剂、除去生物小分子杂质和浓缩样品等都要用到透析的技术。
 透析只需要使用专用的半透膜即可完成。保留在透析袋内未透析出的样品溶液称为“保留液”，袋（膜）外的溶液称为“渗出液”或“透析液”。截留分子量MwCO通常为1万左右。
 用1％ BaCl2检查(NH4)2SO4，用1％ AgNO3 检查NaCl、KCl等。

 2.3.3 超滤
 超过滤即超滤，自20年代问世后，直至60年代以来发展迅速，很快由实验室规模的分离手段发展成重要的工业单元操作技术。超滤现已成为一种重要的生化实验技术，广泛用于含有各种小分子溶质的各种生物大分子（如蛋白质、酶、核酸等）的浓缩、分离和纯化。
 超滤是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。

 超滤根据所加的操作压力和所用膜的平均孔径的不同，可分为微孔过滤、超滤和反渗透三种。
 微孔过滤所用的操作压通常小于4×104Pa，膜的平均孔径为500埃～14微米（1微米＝104埃），用于分离较大的微粒、细菌和污染物等。
 超滤所用操作压为4×104Pa～7×105Pa，膜的平均孔径为10—100埃，用于分离大分子溶质。
 反渗透所用的操作压比超滤更大，常达到35×105Pa～140×105Pa，膜的平均孔径最小，一般为10埃以下，用于分离小分子溶质，如海水脱盐，制高纯水等。

 超滤技术的优点是操作简便，成本低廉，不需增加任何化学试剂，尤其是超滤技术的实验条件温和，与蒸发、冰冻干燥相比没有相的变化，而且不引起温度、pH的变化，因而可以防止生物大分子的变性、失活和自溶。
 在生物大分子的制备技术中，超滤主要用于生物大分子的脱盐、脱水和浓缩等。
 超滤法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液，一般只能得到10～50％的浓度。

 超滤技术的关键是膜。
 常用的膜是由乙酸纤维或硝酸纤维或此二者的混合物制成。近年来发展了非纤维型的各向异性膜，例如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。这种膜在pH 1～14都是稳定的，且能在90℃下正常工作。超滤膜通常是比较稳定的，能连续用1～2年。
 超滤膜的基本性能指标：水通量（cm3/(cm2•h)）；截留率（以百分率％表示）；化学物理稳定性（包括机械强度）等。
 超滤装置由若干超滤组件构成。分为板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种主要类型。
 由于超滤法处理的液体多数是含有水溶性生物大分子、有机胶体、多糖及微生物等。这些物质极易粘附和沉积于膜表面上，造成严重的浓差极化和堵塞，这是超滤法最关键的问题，要克服浓差极化，通常可加大液体流量，加强湍流和加强搅拌。

 2.3.4 冰冻干燥
 冰冻干燥机是生化与分子生物学实验室必备的仪器之一，因为大多数生物大分子分离纯化后的最终产品多数是水溶液，要从水溶液中得到固体产品，最好的办法就是冰冻干燥，

『玖』 透析技术与超滤技术在生物制品中去除杂质的优缺点对比

透析和超滤基本原理差不多，都是利用半透膜分离大小不同的分子。但是也有一些区别，主要是应用范围不同。具体介绍如下：
透析
自Thomas Graham 1861年发明透析方法至今已有一百多年。透析已成为生物化学实验室最简便最常用的分离纯化技术之一。在生物大分子的制备过程中，除盐、除少量有机溶剂、除去生物小分子杂质和浓缩样品等都要用到透析的技术。
透析只需要使用专用的半透膜即可完成。通常是将半透膜制成袋状，将生物大分子样品溶液置入袋内，将此透析袋浸入水或缓冲液中，样品溶液中的大分子量的生物大分子被截留在袋内，而盐和小分子物质不断扩散透析到袋外，直到袋内外两边的浓度达到平衡为止。保留在透析袋内未透析出的样品溶液称为"保留液"，袋（膜）外的溶液称为"渗出液"或"透析液"。
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。透析的速度反比于膜的厚度，正比于欲透析的小分子溶质在膜内外两边的浓度梯度，还正比于膜的面积和温度，通常是4℃透析，升高温度可加快透析速度。
透析膜可用动物膜和玻璃纸等，但用的最多的还是用纤维素制成的透析膜，目前常用的是美国Union Carbide （联合碳化物公司）和美国光谱医学公司生产的各种尺寸的透析管，截留分子量MwCO（即留在透析袋内的生物大分子的最小分子量，缩写为MwCO）通常为1万左右。商品透析袋制成管状，其扁平宽度为23 mm～50 mm不等。为防干裂，出厂时都用10％的甘油处理过，并含有极微量的硫化物、重金属和一些具有紫外吸收的杂质，它们对蛋白质和其它生物活物质有害，用前必须除去。可先用50％乙醇煮沸1小时，再依次用50％乙醇、0.01 mol/L碳酸氢钠和0.001 mol/L EDTA溶液洗涤，最后用蒸馏水冲洗即可使用。实验证明，50％乙醇处理对除去具有紫外吸收的杂质特别有效。使用后的透析袋洗净后可存于4℃蒸馏水中，若长时间不用，可加少量NaN2，以防长菌。洗净凉干的透析袋弯折时易裂口，用时必须仔细检查，不漏时方可重复使用。
新透析袋如不作如上地殊处理，则可用沸水煮五至十分钟，再用蒸馏水洗净，即可使用。使用时，一端用橡皮筋或线绳扎紧，也可以使用特制的透析袋夹夹紧，由另一端灌满水，用手指稍加压，检查不漏，方可装入待透析液，通常要留三分之一至一半的空间，以防透析过程中，透析的小分子量较大时，袋外的水和缓冲液过量进入袋内将袋涨破。含盐量很高的蛋白质溶液透析过夜时，体积增加50％是正常的。为了加快透析速度，除多次更换透析液外，还可使用磁子搅拌。透析的容器要大一些，可以使用大烧杯、大量筒和塑料桶。小量体积溶液的透析，可在袋内放一截两头烧园的玻璃棒或两端封口的玻璃管，以使透析袋沉入液面以下。
检查透析效果的方法是：用1％ BaCl2检查(NH4)2SO4，用1％ AgNO3 检查NaCl、KCl等。
为了提高透析效率，还可以使用各种透析装置。使用者也可以自行设计与制作各种简易的透析装置。美国生物医学公司（Biomed Instruments Inc.）生产的各种型号的Zeineh 透析器，由于使用对流透析的原理，使透析速度和效率大大提高。

超滤
超过滤即超滤，自20年代问世后，直至60年代以来发展迅速，很快由实验室规模的分离手段发展成重要的工业单元操作技术。超滤现已成为一种重要的生化实验技术，广泛用于含有各种小分子溶质的各种生物大分子（如蛋白质、酶、核酸等）的浓缩、分离和纯化。
超滤是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径地制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。超滤根据所加的操作压力和所用膜的平均孔径的不同，可分为微孔过滤、超滤和反渗透三种。微孔过滤所用的操作压通常小于4×104 Pa，膜的平均孔径为500埃～14微米（1微米＝104埃），用于分离较大的微粒、细菌和污染物等。超滤所用操作压为4×104 Pa～7×105 Pa，膜的平均孔径为10-100埃，用于分离大分子溶质。反渗透所用的操作压比超滤更大，常达到35×105 Pa～140×105 Pa，膜的平均孔径最小，一般为10埃以下，用于分离小分子溶质，如海水脱盐，制高纯水等。
超滤技术的优点是操作简便，成本低廉，不需增加任何化学试剂，尤其是超滤技术的实验条件温和，与蒸发、冰冻干燥相比没有相的变化，而且不引起温度、pH的变化，因而可以防止生物大分子的变、失活和自溶。
在生物大分子的制备技术中，超滤主要用于生物大分子的脱盐、脱水和浓缩等。
超滤法也有一定的局限，它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液，一般只能得到10～50％的浓度。
超滤技术的关键是膜。膜有各种不同的类型和规格，可根据工作的需要来选用。早期的膜是各向同的均匀膜，即现在常用的微孔薄膜，其孔径通常是0.05mm 和0.025mm。近几年来生产了一些各向异的不对称超滤膜，其中一种各向异扩散膜是由一层非常薄的、具有一定孔径的多孔"皮肤层"（厚约0.1mm ～1.0mm ），和一层相对厚得多的（约1mm ）更易通渗的、作为支撑用的"海绵层"组成。皮肤层决定了膜的选择，而海绵层增加了机械强度。由于皮肤层非常薄，因此高效、通透好、流量大，且不易被溶质阻塞而导致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纤维或硝酸纤维或此二者的混合物制成。近年来为适应制药和食品工业上灭菌的需要，发展了非纤维型的各向异膜，例如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。这种膜在pH 1～14都是稳定的，且能在90℃下正常工作。超滤膜通常是比较稳定的，若使用恰当，能连续用1～2年。暂时不用，可浸在1％甲醛溶液或0.2％ 叠氮化钠NaN3中保存。
超滤膜的基本能指标主要有：水通量（cm3/(cm2·h)）；截留率（以百分率％表示）；化学物理稳定（包括机械强度）等。
超滤装置一般由若干超滤组件构成。通常可分为板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种主要类型。由于超滤法处理的液体多数是含有水溶生物大分子、有机胶体、多糖及微生物等。这些物质极易粘附和沉积于膜表面上，造成严重的浓差极化和堵塞，这是超滤法最关键的问题，要克服浓差极化，通常可加大液体流量，加强湍流和加强搅拌。
国外生产超滤膜和超滤装置最有名的厂家是美国的Milipore公司和德国的Sartorius公司。国内主要的研究机构和生产厂家是：中科院生态环境研究中心、杭州淡化和水处理开发中心、兰州膜科学技术研究所、无锡化工研究所、上海医药工业研究所、天津膜分离工程研究所、北京化工厂、常熟膜分离实验厂、无锡市超滤设备厂、无锡纯水设备厂、天津超滤设备厂、湖北沙市水处理设备厂等。从膜的品种，以及从某些研究工作的深度方面看，我国与世畀先进国家的差距不很大，但在膜的质量能及商品化方面尚有较大差距。
在生物制品中应用超滤法有很高的经济效益，例如供静脉注射的25％人胎盘血白蛋白（即胎白）通常是用硫酸铵盐析法、透析脱盐、真空浓缩等工艺制备的，该工艺流程硫酸铵耗量大，能源消耗多，操诈时间长，透析过程易产生污染。改用超滤工艺后，平均回收率可达97.18％；吸附损失为1.69％；透过损失为1.23％；截留率为98.77％。大幅度提高了白蛋白的产量和质量，每年可节省硫酸铵6.2吨，自来水16000吨。
超滤技术的应用有很好的前景，应引起足够的重视。