纯化的蛋白质很少正好处于下一步所需的缓冲液中——无论是结晶、活性测定还是制剂。透析、超滤和脱盐柱是缓冲液置换的标准工具。

透析

透析使用具有确定截留分子量的半透膜将小分子与大分子分离。蛋白质样品密封在透析袋内，置于大量所需缓冲液中。小分子扩散通过膜进入透析液直至达到平衡。

MWCO 选择：选择孔径小于蛋白质分子量一半的膜以确保完全保留。标准 MWCO 值为 3.5、6–8、10 和 14 kDa。对于大多数蛋白质，6–8 kDa 或 10 kDa MWCO 是合适的。

操作：

1. 在蒸馏水或缓冲液中预湿透析膜 30 分钟。
2. 用透析缓冲液冲洗。
3. 将样品装入透析袋，留出空气空间以适应体积变化。
4. 用夹子密封并放入 100–200 倍体积的缓冲液中。
5. 在 4 °C 下轻轻搅拌。在 12–24 小时内更换缓冲液 2–3 次。
6. 取回样品——由于渗透作用可能略有稀释。

Slide-A-Lyzer 透析卡使用带集成膜的刚性塑料框架，无需操作透析袋。它们在缓冲液上漂浮，对于小体积更容易处理。

超滤（离心浓缩器）

离心浓缩器将过滤与离心结合。样品储液器底部的膜允许水和小的溶质通过，同时将蛋白质截留在膜上方。在 3000–5000 × g 下离心迫使液体通过膜。

浓缩：通过丢弃滤液减少样品体积。进行短时间离心以避免过度浓缩导致沉淀。通过设备上的标记监测截留液体积。

通过渗滤进行缓冲液置换：不要浓缩至干，而是向截留液中加入新缓冲液并再次离心。重复 3–5 次；每次循环交换约 90% 的缓冲液。五次循环达到 >99.99% 的置换。

MWCO 选择：与透析一样，选择至少比蛋白质小 2 倍的 MWCO。与透析不同，浓缩器的 MWCO 额定值基于球状蛋白保留——线性聚合物和一些去垢剂可能通过名义上截留的膜。

脱盐柱

脱盐柱使用小珠柱的尺寸排阻色谱。将样品加到柱上，大分子在空隙体积中先于小分子洗脱。蛋白质在新缓冲液中收集，无稀释或最小稀释。

脱盐比透析快，但限于适合柱尺寸的样品体积。对于更大体积，使用透析或切向流过滤。