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超滤膜包的选择

  • green_tee
    2012/08/23
    《分析仪器》
  • 私聊

生命科学仪器综合讨论


  • 超滤膜包的选择

    在选择超滤膜包上,大家往往存在一个误区,比如目标蛋白为
    100kD的蛋白要做浓缩,就以为要选择100kD的膜。殊不知,膜并不是一个刚性的筛子,并不是标定100kD的膜包,就表示所有大于100kD的蛋白就全部被截留,小于100kD的蛋白就全部被透过。

    膜孔径的大小,是按照其所截留的葡聚糖大小来定的。举个例子,如果一个膜对100kD的葡聚糖的截留率达到90%,那就定义这个膜是100kD。有人会说,这样的截留率也是可以接受的呀。让我们仔细考虑一下,切向流超滤系统是一个不断循环的过程,循环1次是90%,循环2次是90%×90%=81%,循环3次是90%×90%×90%=72.9%,循环4……由此可以预见,循环的次数越多,损失的样品就越多。如果要提高截留率,使用的膜包孔径就要比目标物小,通常要使截留率在99%以上的话,选择的孔径要比目标物小3-5倍。反之,如果是澄清过滤,即让目标物透过膜,就要选择比目标物大3-5倍的膜包。

    除了孔径的选择,我们还要考虑膜包的材质。孔径在1kD-1000kD的超滤膜包,材质有两种:聚醚砜和再生纤维素;孔径在1μm以上的微滤膜包,材质为PVDF。聚醚砜材质蛋白吸附低,耐强酸强碱(pH1-14,不耐受有机溶剂;再生纤维素蛋白吸附极低,耐受有机溶剂,不耐受强酸强碱(pH2-13)。需要根据料液性质、清洗条件、蛋白浓度及产品附加值等多重条件选择合适的膜包。

    大家在选择膜包时,尽可能选择二代及二代以上的无缺陷膜包。因为一代膜包的过滤层薄,支撑层结构单薄不致密,在停泵出现反压时,很容易冲破过滤层,造成膜的损坏。尤其要提到的是,如果在工艺中既需要耐受有机溶剂,又需要用强酸强碱清洗,可以选择三代复合再生纤维素材质的膜包。


    在选择膜面积的时候,通常处理量在15-1000ml的可以选择50平方厘米膜包,100ml10L,可以选择0.1平米膜包,2L或更大,可以选择0.5平米膜包。具体选哪种要根据所需处理时间及料液情况而定。

    希望以上的这些经验之谈能对大家有所帮助。
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  • nancy-lxj

    第1楼2012/08/24

    看着挺专业。
    不过超滤这个方法目前用的不多,尤其是膜包,不算太熟悉,顶多用点小量的超滤管。
    能否再介绍点具体经验?什么时候用?小量样品是否没必要用膜包?

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  • yuduoling

    第4楼2012/08/29

    在越滤膜包的选择上,的确有不少小窍门

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  • green_tee

    第5楼2012/08/30

    超滤膜包的使用其实是很广泛的,只不过我们在实验室接触多的,都只是上游构建载体后,小量表达蛋白,做做western之类,这时通常只有几毫升的处理量。但对于通过发酵或者生物反应器来表达蛋白的童鞋或老师来说,那量就有几百升甚至几十升,对于那些有规模的药厂,都有上千升的,那就不是超滤离心管能解决的了。

    通常20ml以上,就可以使用超滤系统,压力、流速这些参数可以线性放大到中试及生产级别,对于那些药厂的研发,或者与企业有合作,再或者实验室想自己生产放大的,这些参数都是非常重要的。

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  • ziyouabc

    第6楼2013/09/24

    最近正在烦恼这个问题,看到你的帖子非常受益,谢谢啦。

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  • ziyouabc

    第7楼2013/09/24

    真好,真心感谢

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