【Merck】蛋白质超滤浓缩相关产品
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原理 超滤主要依赖于被分离物质分子量的大小、形状和性质的不同，在一定的压力下使蛋白分子能通过具有一定孔径的超滤膜，大于孔径截留分子量的蛋白不能透过膜，而小于孔径截留分子量的蛋白能透过膜，以此达到分离的目的。 02 特点 超滤的优点是操作条件温和，蛋白不易聚集产生沉淀或失活。并且操作简便，快速，可同时进行浓缩和换液。 03 应用 超滤的最终目的通常是最大程度地回收目标溶质，但超滤膜的很多特性会对这一目的产生影响。影响因素包括： 一、标称分子量限制（NMWL） 微滤中膜的孔径大小通常以微米计，表示大于这一规格的颗粒将被膜截留。超滤膜根据标称分子量限制（NMWL）分级，有时也用截留分子量（MWCO）。NMWL表示大多数大于这个值的分子将在超滤时截留。一个确定NMWL的超滤膜应该截留至少90%以上的这个大小的球形分子。但为了保险起见，实践中选择的膜孔径要小于目的分子。缓冲液置换时膜截留分子量应该充分大于流过的溶质。当膜材料相同时，孔径减小会增加排阻而减小滤过率。截留及产物回收的影响因素包括分子的形状、带电性质、样品浓度及组成成分、操作条件、使用的设备构造等。因此常常发生同样NMWL的膜对一定范围内的不同分子截留效果有一定差异的情况。使用超滤方法进行样品浓缩或换液时，需要谨慎地选择合适的NMWL膜和设备。虽然影响因素较多，我们通常建议截留分子量约为目的分子分子量一半的膜，这样可以最大化样品的回收，同时节省过滤时间。 二、核酸截留分子量 超滤膜的NMWL是用球形蛋白标定的，适合各种蛋白研究，但在核酸和多糖纯化时则要考虑更多因素。这些分子的棒状的三维结构容易漏过，相对于球形蛋白需要更致密的膜（截留分子量更小）。所以选择超滤膜时更多考虑的是核酸长度而非分子量。 三、截留 截留有时也称为排阻。水合程度、离子和空间位置效应会导致分子量相近的分子表现非常不同的截留状态。许多生物大分子在不同的pH或离子强度改变的情况下倾向于聚集或改变构象，因此其有效大小可能比“天然” 分子大很多，从而导致排阻增加。比如，有些蛋白质在某些缓冲液条件下会发生多聚化，而另一些则发生解聚（如血红素蛋白）成亚基。这使选择合适截留分子量的膜变得复杂。我们通常推荐选择为目的分子大小一半的膜作为尝试的起点，再根据实际情况加以调整。 四、浓差极化 浓差极化实质是溶质累积在膜表面造成的堵塞，产生除了膜本身截留分子量以外的过滤限制。当溶质浓度较高时，会形成相当于第二层滤膜作用的胶体层，干扰分子通过滤膜，同时降低流速。 pH 值、缓冲液的成分也会影响目的分子的状态而使浓差极化现象加剧或减轻。 五、通量（超滤效率）及其影响因素 超滤过程中需要在速率和回收率之间平衡以期获得最好的效果。滤膜的通量的定义是流量除以面积，使用高量，但同时会降低回收率。选择膜和装置时需要同时考虑截留分子量和通量。而参与影响通量的因素很多，包括： 压力：较为稀释的蛋白溶液或胶体悬液进行超滤时，流量随着跨膜压力（TMP）的增大而增加。正压条件下操作，如Amicon® StirredCell 搅拌式超滤杯，这种因素影响较为明显。如果极化影响显著，通量会达到一个平台，甚至可能随着压力的增加而降低。 浓度:当需要截留的样品浓度很低时,通量通常不受浓度影响。操作过程中,随着溶质浓度的升高,增加的粘滞性和极化将导致通量降低。 温度:通常增加操作时的温度可以提高超滤效率。每增加1°蛋白扩散率增加3-3.5%,同时溶液粘度降低。实践中一般是以样品和设备能耐受的最高温度来操作。 pH :改换溶液和/或pH常常改变分子结构,蛋白尤其如此。在蛋白的pI值蛋白会沉淀,产生堵塞和得率损失。 污垢:溶液中除了目的分子造成的浓差极化,还有其它小颗粒和分子会在膜上富集和沉淀,逐渐堆积在膜孔上或膜孔结构中,形成结晶和沉淀。 04 分类 超滤通常可分为两种操作形式： 常规溶液过滤（NFF） 液体在压力或真空驱动下直接流过膜。大的颗粒物被膜截留并堆积在膜上，小分子则通过膜流出。 NFF常用于无菌过滤、澄清预过滤及病毒/蛋白样品制备等。Amicon® stirred cells搅拌式超滤装置利用加压搅拌式设计防止浓缩的样品发生沉淀，比离心超滤温和，对于高浓度、易沉淀样品的进一步浓缩同时脱盐等应用是最佳选择。配套选择的超滤膜可以灭菌并经处理后反复使用，更为经济。 切向流过滤（TFF） 液体流过时与膜表面呈一定角度，被膜阻挡的大颗粒物不会累积在膜表面，而且还会被切向流从膜表面扫除，因此TFF成为按分子大小不同分离的主流方法。 TFF在大体积样品处理中是主要的操作方法，而现在，TFF技术被用于Amicon® Ultra离心式超滤管的设计中，使小体积样品的浓缩和分离操作也变得更加方便。 ▲tips：膜的吸附损失 对于浓度很低及珍贵的样品，除了考虑截留效率和操作方便外，额外要关注的是采用的超滤膜及设备对目标蛋白的潜在非特异性吸附损失。不同膜材质对生物分子吸附程度不同，默克的Ultracel®再生纤维素膜在各类膜中对生物分子吸附最小，是Amicon®Ultra超滤管等超滤产品成为首选关键之一。滤膜和装置表面对溶质的吸附对样品收率会产生直接影响，所以如果希望尽可能提高得率，就应该考虑采用较小的设备和膜面积。小量的、较为稀释的样品应该选用膜面积小的装置，同时保证一定的流速。默克设计了一系列离心式或搅拌式装置，配合不同的膜面积、不同的截留分子量的切向流系统，支持您获得理想的处理效果。 ▲tips：用超滤对分子进行分级 通过超滤操作精确地将混在大分子中的小分子去除的想法常常不切实际。事实上，膜的规格描述是基于截留而非通过的性质。一项实验结果显示，采用100k NMWL滤膜，大于100kDa 的分子截留率>90%，但这时比膜孔径小的分子并不是完全自由地通过滤膜，75kDa的分子截留率为83%，30kDa的分子也有32%被截留。混合的溶液中的各种成分通过膜并不像单一成分的溶液那么简单和容易。实践中，如果要分离两种大分子，它们之间的分子量差异应该达到10倍以上，或至少膜的NMWL规格在两种蛋白之间，则可达到比较理想的分离。如果蛋白溶液较为稀释，低压下操作也有助于达到更好的效果。 05 默克生命科学提供行业标杆超滤产品
一、常规蛋白浓缩脱盐Amicon® Ultra超滤管 默克生命科学旗下Millipore 子品牌的Amicon® Ultra离心式超滤管因其完美的设计一经推出即成为生物样品操作的行业标杆产品。不论是蛋白、核酸、病毒或颗粒物，抑或低浓度样品或宝贵的活性样品，Amicon® Ultra都能兼顾高回收率和操作的方便性及标准化，并满足下游各种应用的要求，使研究者处理样品时倍感轻松。 独有Ultracel®超滤膜是品质保证的核心 孔径精准，产品得率高，操作速度快 蛋白非特异吸附最低 不用胶水密封，避免对样品的污染 反转回收，提高得率 ●配有额外的外管用于样品回收和保存AU0.5 和 AU2 ●对于小体积样品大幅提高回收率 ●Centricon® Plus-70mL 超滤管也采用反转离心提高样品得率 更多特别的设计，得率大于90% ●双竖膜设计，膜面积更大，切向流减少堵塞，操作更快速 ●合理的死体积设计，避免样品离干，便于估计和控制样品浓缩倍数 ●内外管膜聚丙烯材质进一步降低非特异性吸附损耗 ●一体化结构设计紧凑精巧，避免渗漏，宝贵样品操作更安心 产品描述 截留分子量 包装 目录号 Amicon Ultra 0.5mL 3kDa 500 UFC5003BK Amicon Ultra 0.5mL 3kDa 96 UFC500396 Amicon Ultra 0.5mL 10kDa 500 UFC5010BK Amicon Ultra 0.5mL 10kDa 96 UFC501096 Amicon Ultra 0.5mL 30kDa 500 UFC5030BK Amicon Ultra 0.5mL 30kDa 96 UFC503096 Amicon Ultra 0.5mL 50kDa 500 UFC5050BK Amicon Ultra 0.5mL 50kDa 96 UFC505096 Amicon Ultra 0.5mL 100kDa 500 UFC5100BK Amicon Ultra 0.5mL 100kDa 96 UFC510096 Amicon Ultra 2mL 3kDa 24 UFC200324 Amicon Ultra 2mL 10kDa 24 UFC201024 Amicon Ultra 2mL 30kDa 24 UFC203024 Amicon Ultra 2mL 50kDa 24 UFC205024 Amicon Ultra 2mL 100kDa 24 UFC210024 Amicon Ultra 4mL 3kDa 96 UFC800396 Amicon Ultra 4mL 10kDa 96 UFC801096 Amicon Ultra 4mL 30kDa 96 UFC803096 Amicon Ultra 4mL 50kDa 96 UFC805096 Amicon Ultra 4mL 100kDa 96 UFC810096 Amicon Ultra 15mL 3kDa 96 UFC900396 Amicon Ultra 15mL 10kDa 96 UFC901096 Amicon Ultra 15mL 30kDa 96 UFC903096 Amicon Ultra 15mL 50kDa 96 UFC905096 Amicon Ultra 15mL 100kDa 96 UFC910096 * AU0.5/AU4/AU15 还提供规格为 8 个 / 包和 24 个 / 包的选择。 二、大体积离心式浓缩脱盐 Centricon® Plus-70离心浓缩管 在病毒、外泌体和蛋白结构样品制备时，样品体积往往超过几十毫升，这些情况下Amicon® 搅拌式超滤杯是比较经济而灵活的选择： ●低吸附竖向再生纤维素超滤膜及双超滤柱设计，25 分钟内将样品浓缩至 350μL ●使体积设计和反转离心回收使得率超过 90% ●四种截留分子量选择 产品描述 截留分子量 包装 目录号 Centricon® Plus-70 3K 3kDa 8 UFC700308 Centricon® Plus-70 10K 10kDa 8 UFC701008 Centricon® Plus-70 30K 30kDa 8 UFC703008 Centricon® Plus-70 100K 100kDa 8 UFC710008 三、大体积温和浓缩 Amicon® 搅拌式超滤杯 在病毒、外泌体和蛋白结构样品制备时，样品体积往往超过几十毫升，这些情况下Amicon® 搅拌式超滤杯是比较经济而灵活的选择： ●兼顾样品活性和操作速度：氮气加压温和磁力搅拌式操作 ●选择灵活、配套齐全：可根据需要选配不同孔径的超滤膜（再生纤维素膜/PES 膜）和微滤膜（PVDF 膜） ●三种体积供选择 8050型 8200型 8400型 目录号 UFSC05001 UFSC20001 UFSC40001 最大处理量，mL 50 200 400 最小处理量，mL 2.5 5 10 滤膜直径，mm 44.5 63.5 76 有效膜面积，cm2 13.4 28.7 41.8 滞留体积，mL 0.5 1.2 1.5 四、超滤膜片（10片/盒） 膜片直径 (mm)* 膜材质 NMWL (K) 44.5 mm 63.5 mm 76 mm Ultracel® 再生纤维素膜 1 PLAC04310 PLAC06210 PLAC07610 3 PLBC04310 PLBC06210 PLBC07610 5 PLCC04310 PLCC06210 PLCC07610 10 PLGC04310 PLGC06210 PLGC07610 30 PLTK04310 PLTK06210 PLTK07610 100 PLHK04310 PLHK06210 PLHK07610 Biomax® PES膜 5 PBCC04310 PBCC06210 PBCC07610 10 PBGC04310 PBGC06210 PBGC07610 30 PBTK04310 PBTK06210 PBTK07610 50 PBQK04310 PBQK06210 PBOK07610 100 PBHK04310 PBHK06210 PBHK07610 300 PBMK04310 PBMK06210 PBMK07610 500 PBVK04310 PBVK06210 PBVK07610
五、微滤膜片（25片/盒） Durapore® PVDF膜 膜孔径 膜片直径 (mm) 目录号 0.1 µm 63.5 VVLP06225 76 VVLPO7625 0.22 µm 63.5 GVWP06225 76 GVWP07625 0.45 µm 63.5 HVLP06225 76 HVLP07625
