[发明专利]蛋白质微量透析装置及使用方法

说明书

技术领域

本发明属于蛋白质纯化的实验技术领域，具体地说涉及一种新的蛋白质微量透析装置及其使用。

背景技术

蛋白质的纯化一直是生物化学研究中十分重要的技术内容，其中，蛋白质的分离和脱盐等涉及一系列重要的实验技术。通常情况下，在实验室里，蛋白质的纯化通过以下方法脱盐，如透析，Sephadex G-25柱层析，反相柱层析，超滤等，然而，这些实验方法各有优缺点。

具体地，用Sephadex G-25层析柱脱盐，速度快，处理样品量大，但是会带来洗脱液体积大量增加的问题，因此，脱盐后的浓缩和冻干处理时常是需要的，这对于大批量蛋白质样品的处理也许可行，但对于微量蛋白质样品的纯化就很不利。与此不同的，反相柱层析脱盐虽然适合于微量蛋白质样品的纯化，但是由于在纯化过程中经常使用一定浓度的有机溶剂进行洗脱，有可能会使某些水溶性蛋白质发生构象变化，失去生物化学活性；另外，该实验方法还需要昂贵的HPLC仪器及反相层析柱进行操作，设备条件昂贵且要求较高。超滤法是目前实验室里纯化微量蛋白质的简易方法，但是从市场上购买的超滤管所纯化的蛋白质分子量范围是预先固定的，不能适应变化的实验需求。由此可见，上述种种脱盐方法，在蛋白质纯化过程中都不是普遍适用的。相比而言，透析法具有简单和普适的优点，借助半透膜的选择透过性原理，透析袋中的蛋白质溶液相对于外界100-1000倍的低盐缓冲液进行透析，蛋白质分子因不能通过半透膜而被截留在透析袋内，大量的小分子物质及无机盐离子则通过半透膜进入外部的低盐缓冲溶液中，经过充分的渗透作用后，半透膜内外的离子浓度最终会达到一种电化学的平衡状态，即道南平衡(Donnan Equilibrium)。对大多数水溶性蛋白质而言，在这一过程中，其空间构象几乎不受影响，能够保持绝大多数蛋白质的天然活性。因此，在时间充裕，蛋白质量较大的情况下，透析法脱盐往往是蛋白质纯化的可靠之选。然而，问题在于这种技术在应用过程中也有它的不足之处。在实验室中，研究人员常有这样的体会，即把蛋白质样品加入到透析袋内或从中取出是一个十分费时和头疼的操作。因为透析袋没有任何刚性可以支撑，对于不熟练的操作者，加入、取出样品，或用线扎紧透析袋口的过程中，一不小心就可能造成样品损失。实验中甚至还常常出现因透析袋的一端没有扎紧而渗漏的现象，所以，如果需要透析的蛋白质样品十分珍贵，体积小，还需要保持蛋白质的天然活性(例如小于1毫升)的情况时，用传统的透析方法进行脱盐，蛋白质将难以回收。由此可见，对于生物化学家和技术人员来说，微量蛋白质样品的脱盐纯化，仍然是一个需要考虑解决的问题。

为了解决上述种种问题，本发明提出了一种新的蛋白质微量透析装置，该装置可以对微量的蛋白质样品进行简单可靠地脱盐纯化或更换缓冲溶液操作，有利于保持蛋白质的空间构象和天然活性，拆卸组装容易，适合于不同大小和类型的蛋白质纯化。

发明内容

本发明的目的是设计一种能够对50μl-2000μl体积的蛋白质样品进行微量透析和高效可靠回收的实验装置。

为了实现这一目的，本发明设计了三套大小不同的微透析管组件，I型、II型和III型，分别能够对50μl-200μl，200μl-500μl以及500μl-2000μl的蛋白质样品进行微透析。每套微透析管组件包括外套管、内套管和管盖三个部分，外套管起保护作用，为上大下小的圆形套筒，上半部分的纵剖面为梯形，下半部分的纵剖面为矩形。外套管的内径刚刚大于内套管的外径，使得底部包有半透膜的内套管可以紧密地嵌入外套管内(如图3)。外套管底有四个支撑脚，在组装微透析管组件时，可以轻松地将外套管立于实验桌上操作。

内套管为上下连通的直筒形，上端口附近有外螺纹，与管盖内壁上的内螺纹正好匹配。使用时，内套管的底部用经过处理的半透膜包裹，再用一只橡胶圈从下向上把半透膜紧紧绑定在内套管的外壁上(如图3)。然后，把该部件插入外套管内，直至接近外套管底，在此组装过程中，确保内套管底部的半透膜十分平整，不发生破裂和液体渗漏。

用可调微量移液器向内套管的管底加入一定量的蛋白质样品。

在内套管上部盖上管盖并旋紧。

拉出浮板正下方的轴杆，参照容器中所盛的缓冲溶液的高度调节轴杆的长度。然后，将一只磁力搅拌子吸附在在半圆管形的金属吸附罩下(如图2)，此时，搅拌子的底部应当距离容器的底部大约1-2mm，整个装置以刚好可以漂浮在透析缓冲溶液中为佳。

在平衡状态下，小心地将微透析管组件插入到浮板上相应的I、II或III型插孔中(如图1)。