功能高分子材料---透析

透析 报告人 唐建 自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 除去盐 除去少量有机溶剂 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UnionCarbide 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 透析袋的使用方法 商品透析袋制成管状 其扁平宽度为23mm 50mm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 可先用50 乙醇煮沸1小时 再依次用50 乙醇 0 01mol L碳酸氢钠和0 001mol LEDTA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的特殊处理 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圆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 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 BiomedInstrumentsInc 生产的各种型号的透析器 由于使用对流透析的原理 使透析速度和效率大大提高 血液透析 腹膜透析 透析 医疗 血液透析 透析的目的是为了取代肾脏的排泄功能 透过人工方法 我们希望把多余的水份和无用的溶质排出体外 在血液透析过程中 病人的血液通过人工肾脏 透析器在体外循环 原则上 透析器有两个由一块薄膜分隔的腔室 其中一个注入血液 另一个注入透析液 薄膜是半透性的 因此只可让水份和特定大小的溶质通过 体外循环是受到血液透析机器监控 而血液透析机也同时配制透析液 当治疗开始 病人的血液内含有多余的水份和废物 为了清除过多的液体 便需利用透析器中薄膜两侧之间的压力梯度 压力梯度或超滤促使水份穿过薄膜 以离开血液并进入透析液 整个治疗过程所超滤出的水份容量须与体内多余的水量相等 由于透析液中是不含有废物如尿素等 因此能在薄膜两侧之间产生一个浓度梯度差异 浓度梯度差使血液中的废物随扩散 弥散 作用离开血液 穿过薄膜并进入透析液 治疗的结果是病人的血容量得到调整 而血液中的废物也得到清除 一 透析中低血压 二 肌肉痉挛 三 恶心和呕吐 四 头痛 五 胸痛和背痛 六 皮肤搔痒 七 失衡综合症 八 透析器反应 九 心律失常 十 溶血 十一 空气栓塞 十二 发热 十三 透析器破膜 十四 体外循环凝血 血液透析并发症 腹膜透析 是利用腹膜作为透析膜通过弥散和超滤作用以达到清除体内毒素和过多的水份 并纠正电解质和酸碱平恒失调 基本设备 腹膜透析机 腹膜透析液 腹膜透析管路 腹膜透析管 腹膜透析液成分 渗透压制剂 葡萄糖1 5 4 25g L电解质 氯化物95 102mmol L 钠132 141mmol L 镁0 25 0 75mmol L 钙1 25 2 5mmol L 磷1 00 1 61mmo1 L缓冲剂 醋酸或乳酸或碳酸氢根35 40mmol L 腹膜的结构 腹膜透析的基本方式CAPD 腹膜透析的基本方式DAPD 腹膜透析的基本方式CCPD 腹膜透析的基本方式NIPD 腹膜透析的基本方式IPD 透析液的种类 PD 2 PD 4 氨基酸 葡聚糖 腹膜透析的优点 可在任何清洁的地方进行透析 病人自行治疗生活自主性高 操作简单方便 不需机器 无须穿刺抗凝 固有出血倾向 术后 创伤病人以及脑出血病人较适合选用腹透 循环动力学改变不大 适用于糖尿病 低血压 心血管疾病及老年人 治疗为连续性 更接近生理过程 容质清除缓慢 不会急速改变内环境 很少出现失衡综合证 透析时间灵活 自由程度高 无需每周数次往返于医院 病人的饮食限制相对较