透析和超濾基本原理差不多，都是利用半透膜分離大小不同的分子。但是也有一些區(qū)別，主要是應(yīng)用范圍不同。具體介紹如下：

透析

自Thomas Graham 1861年發(fā)明透析方法至今已有一百多年。透析已成為生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室最簡便最常用的分離純化技術(shù)之一。在生物大分子的制備過程中，除鹽、除少量有機(jī)溶劑、除去生物小分子雜質(zhì)和濃縮樣品等都要用到透析的技術(shù)。

透析只需要使用專用的半透膜即可完成。通常是將半透膜制成袋狀，將生物大分子樣品溶液置入袋內(nèi)，將此透析袋浸入水或緩沖液中，樣品溶液中的大分子量的生物大分子被截留在袋內(nèi)，而鹽和小分子物質(zhì)不斷擴(kuò)散透析到袋外，直到袋內(nèi)外兩邊的濃度達(dá)到平衡為止。保留在透析袋內(nèi)未透析出的樣品溶液稱為保留液，袋（膜）外的溶液稱為滲出液或透析液。

透析的動(dòng)力是擴(kuò)散壓，擴(kuò)散壓是由橫跨膜兩邊的濃度梯度形成的。透析的速度反比于膜的厚度，正比于欲透析的小分子溶質(zhì)在膜內(nèi)外兩邊的濃度梯度，還正比于膜的面積和溫度，通常是4℃透析，升高溫度可加快透析速度。

透析膜可用動(dòng)物膜和玻璃紙等，但用的最多的還是用纖維素制成的透析膜，目前常用的是美國Union Carbide （聯(lián)合碳化物公司）和美國光譜醫(yī)學(xué)公司生產(chǎn)的各種尺寸的透析管，截留分子量MwCO（即留在透析袋內(nèi)的生物大分子的最小分子量，縮寫為MwCO）通常為1萬左右。商品透析袋制成管狀，其扁平寬度為23 mm～50 mm不等。為防干裂，出廠時(shí)都用10％的甘油處理過，并含有極微量的硫化物、重金屬和一些具有紫外吸收的雜質(zhì)，它們對蛋白質(zhì)和其它生物活物質(zhì)有害，用前必須除去?？上扔?0％乙醇煮沸1小時(shí)，再依次用50％乙醇、0.01 mol/L碳酸氫鈉和0.001 mol/L EDTA溶液洗滌，最后用蒸餾水沖洗即可使用。實(shí)驗(yàn)證明，50％乙醇處理對除去具有紫外吸收的雜質(zhì)特別有效。使用后的透析袋洗凈后可存于4℃蒸餾水中，若長時(shí)間不用，可加少量NaN2，以防長菌。洗凈涼干的透析袋彎折時(shí)易裂口，用時(shí)必須仔細(xì)檢查，不漏時(shí)方可重復(fù)使用。

新透析袋如不作如上地殊處理，則可用沸水煮五至十分鐘，再用蒸餾水洗凈，即可使用。使用時(shí)，一端用橡皮筋或線繩扎緊，也可以使用特制的透析袋夾夾緊，由另一端灌滿水，用手指稍加壓，檢查不漏，方可裝入待透析液，通常要留三分之一至一半的空間，以防透析過程中，透析的小分子量較大時(shí)，袋外的水和緩沖液過量進(jìn)入袋內(nèi)將袋漲破。含鹽量很高的蛋白質(zhì)溶液透析過夜時(shí)，體積增加50％是正常的。為了加快透析速度，除多次更換透析液外，還可使用磁子攪拌。透析的容器要大一些，可以使用大燒杯、大量筒和塑料桶。小量體積溶液的透析，可在袋內(nèi)放一截兩頭燒園的玻璃棒或兩端封口的玻璃管，以使透析袋沉入液面以下。

檢查透析效果的方法是：用1％ BaCl2檢查(NH4)2SO4，用1％ AgNO3 檢查NaCl、KCl等。

為了提高透析效率，還可以使用各種透析裝置。使用者也可以自行設(shè)計(jì)與制作各種簡易的透析裝置。美國生物醫(yī)學(xué)公司（Biomed Instruments Inc.）生產(chǎn)的各種型號(hào)的Zeineh 透析器，由于使用對流透析的原理，使透析速度和效率大大提高。

超濾

超過濾即超濾，自20年代問世后，直至60年代以來發(fā)展迅速，很快由實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的分離手段發(fā)展成重要的工業(yè)單元操作技術(shù)。超濾現(xiàn)已成為一種重要的生化實(shí)驗(yàn)技術(shù)，廣泛用于含有各種小分子溶質(zhì)的各種生物大分子（如蛋白質(zhì)、酶、核酸等）的濃縮、分離和純化。

超濾是一種加壓膜分離技術(shù)，即在一定的壓力下，使小分子溶質(zhì)和溶劑穿過一定孔徑地制的薄膜，而使大分子溶質(zhì)不能透過，留在膜的一邊，從而使大分子物質(zhì)得到了部分的純化。超濾根據(jù)所加的操作壓力和所用膜的平均孔徑的不同，可分為微孔過濾、超濾和反滲透三種。微孔過濾所用的操作壓通常小于4×104 Pa，膜的平均孔徑為500埃～14微米（1微米＝104埃），用于分離較大的微粒、細(xì)菌和污染物等。超濾所用操作壓為4×104 Pa～7×105 Pa，膜的平均孔徑為10-100埃，用于分離大分子溶質(zhì)。反滲透所用的操作壓比超濾更大，常達(dá)到35×105 Pa～140×105 Pa，膜的平均孔徑最小，一般為10埃以下，用于分離小分子溶質(zhì)，如海水脫鹽，制高純水等。

超濾技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是操作簡便，成本低廉，不需增加任何化學(xué)試劑，尤其是超濾技術(shù)的實(shí)驗(yàn)條件溫和，與蒸發(fā)、冰凍干燥相比沒有相的變化，而且不引起溫度、pH的變化，因而可以防止生物大分子的變、失活和自溶。

在生物大分子的制備技術(shù)中，超濾主要用于生物大分子的脫鹽、脫水和濃縮等。

超濾法也有一定的局限，它不能直接得到干粉制劑。對于蛋白質(zhì)溶液，一般只能得到10～50％的濃度。

超濾技術(shù)的關(guān)鍵是膜。膜有各種不同的類型和規(guī)格，可根據(jù)工作的需要來選用。早期的膜是各向同的均勻膜，即現(xiàn)在常用的微孔薄膜，其孔徑通常是0.05mm 和0.025mm。近幾年來生產(chǎn)了一些各向異的不對稱超濾膜，其中一種各向異擴(kuò)散膜是由一層非常薄的、具有一定孔徑的多孔皮膚層（厚約0.1mm ～1.0mm ），和一層相對厚得多的（約1mm ）更易通滲的、作為支撐用的海綿層組成。皮膚層決定了膜的選擇，而海綿層增加了機(jī)械強(qiáng)度。由于皮膚層非常薄，因此高效、通透好、流量大，且不易被溶質(zhì)阻塞而導(dǎo)致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纖維或硝酸纖維或此二者的混合物制成。近年來為適應(yīng)制藥和食品工業(yè)上滅菌的需要，發(fā)展了非纖維型的各向異膜，例如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。這種膜在pH 1～14都是穩(wěn)定的，且能在90℃下正常工作。超濾膜通常是比較穩(wěn)定的，若使用恰當(dāng)，能連續(xù)用1～2年。暫時(shí)不用，可浸在1％甲醛溶液或0.2％ 疊氮化鈉NaN3中保存。

超濾膜的基本能指標(biāo)主要有：水通量（cm3/(cm2·h)）；截留率（以百分率％表示）；化學(xué)物理穩(wěn)定（包括機(jī)械強(qiáng)度）等。

超濾裝置一般由若干超濾組件構(gòu)成。通?？煞譃榘蹇蚴?、管式、螺旋卷式和中空纖維式四種主要類型。由于超濾法處理的液體多數(shù)是含有水溶生物大分子、有機(jī)膠體、多糖及微生物等。這些物質(zhì)極易粘附和沉積于膜表面上，造成嚴(yán)重的濃差極化和堵塞，這是超濾法最關(guān)鍵的問題，要克服濃差極化，通?？杉哟笠后w流量，加強(qiáng)湍流和加強(qiáng)攪拌。

國外生產(chǎn)超濾膜和超濾裝置最有名的廠家是美國的Milipore公司和德國的Sartorius公司。國內(nèi)主要的研究機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)廠家是：中科院生態(tài)環(huán)境研究中心、杭州淡化和水處理開發(fā)中心、蘭州膜科學(xué)技術(shù)研究所、無錫化工研究所、上海醫(yī)藥工業(yè)研究所、天津膜分離工程研究所、北京化工廠、常熟膜分離實(shí)驗(yàn)廠、無錫市超濾設(shè)備廠、無錫純水設(shè)備廠、天津超濾設(shè)備廠、湖北沙市水處理設(shè)備廠等。從膜的品種，以及從某些研究工作的深度方面看，我國與世畀先進(jìn)國家的差距不很大，但在膜的質(zhì)量能及商品化方面尚有較大差距。

在生物制品中應(yīng)用超濾法有很高的經(jīng)濟(jì)效益，例如供靜脈注射的25％人胎盤血白蛋白（即胎白）通常是用硫酸銨鹽析法、透析脫鹽、真空濃縮等工藝制備的，該工藝流程硫酸銨耗量大，能源消耗多，操詐時(shí)間長，透析過程易產(chǎn)生污染。改用超濾工藝后，平均回收率可達(dá)97.18％；吸附損失為1.69％；透過損失為1.23％；截留率為98.77％。大幅度提高了白蛋白的產(chǎn)量和質(zhì)量，每年可節(jié)省硫酸銨6.2噸，自來水16000噸。

超濾技術(shù)的應(yīng)用有很好的前景，應(yīng)引起足夠的重視。

標(biāo)簽：超濾技術(shù)透析