超速離心管按管身材質(zhì)不同，分為PP、PE、PA、PC、PET、PETG、SS和Ti共六種類型。不同材質(zhì)離心管所適用的最高工作轉(zhuǎn)速、樣品工作溫度范圍、化學(xué)耐受性和消毒滅菌處理方法存在區(qū)別。Beckman、eppendorf等超速離心機(jī)廠商一般為每個轉(zhuǎn)頭都提供了一到數(shù)種不同材質(zhì)、工作容量的離心管選項(xiàng)，以適應(yīng)不同實(shí)驗(yàn)樣品的理化屬性要求。

       針對生命科學(xué)超速離心實(shí)驗(yàn)中核酸、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、亞細(xì)胞組分（胞外囊泡）、病毒類樣品和納米顆粒制劑等常規(guī)樣品提取、分離、制備的特點(diǎn)，依據(jù)制造商發(fā)布的技術(shù)資料、離心管化學(xué)耐受性數(shù)據(jù)，我們組織編撰了本超速離心管理化屬性及使用說明，供實(shí)驗(yàn)者在實(shí)驗(yàn)中離心管選型時參考。

1、PP離心管（Polypropylene Tube）

       PP材質(zhì)離心管即聚丙烯管。

       聚丙烯（Polypropylene, PP）由丙烯單體聚合而成。PP材料機(jī)械強(qiáng)度高但韌性差（抗沖擊性能差），耐熱性能優(yōu)良，在溫度80℃以下可耐受強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、常規(guī)緩沖鹽份和表面活性劑溶液。

       PP離心管支持115℃ - 121℃高壓蒸汽滅菌和酒精浸泡消毒處理，方便厚壁開口管的多次重復(fù)利用。

       通常，各種款式的PP超速離心管支持特定轉(zhuǎn)頭在最高轉(zhuǎn)速運(yùn)行下使用，其實(shí)用工作轉(zhuǎn)速高于相同規(guī)格的PC材質(zhì)、SST材質(zhì)離心管。

       PP超速離心管是Beckman最常見的類型。Beckman采用PP材質(zhì)開發(fā)了薄壁開口管（Open-Top Thinwall Polypropylene Tube）、厚壁開口管（Open-Top Thickwall Polypropylene Tube）、熱封管（Quick-Seal Round Top Polypropylene Tube）和指封管（OptiSeal Polypropylene Tube）四種款式。

       薄壁管有5mL管(326819)、13.5mL管(326814)及35.5mL管(344367)。

       厚壁管分為3.5mL管(349623)、10mL管(355640)、32mL管(355642)及94mL管(355643)。

       快封管包括6mL管(344619)、13.5mL管(342413)、39mL管(342414)和94mL管(345776)。 

       OptiSeal指封管有三個規(guī)格，即4.7mL OptiSeal管(361621)、8.9mL OptiSeal管(361623)和32.4mL OptiSeal管(361625)。

        通常，各款式的PP超速離心管可支持在特定轉(zhuǎn)頭額定最高轉(zhuǎn)速運(yùn)行下使用，實(shí)用工作轉(zhuǎn)速高于相同規(guī)格的PC材質(zhì)、SS材質(zhì)離心管。以TYPE 100 Ti(Max. Speed 100000rpm)為例，其配套離心管為清一色的PP管材。TYPE 90 Ti(Max. Speed 90000rpm)、TYPE 70.1 Ti(Max. Speed 70000rpm)、TYPE 70 Ti(Max. Speed 70000rpm)，PP管最大工作轉(zhuǎn)速達(dá)到超過70000rpn。而PC管轉(zhuǎn)速普遍不高于65000rpm。TYPE 70 Ti中39mL熱封管（342414）工作轉(zhuǎn)速達(dá)到70000rpm，同等容量的不銹鋼離心管（301112）最高轉(zhuǎn)速僅40000rpm。

2、PA離心管

        PA離心管，又稱為PPCO管，即聚丙烯共聚物(polyallomer, PA或Polypropylene copolymer, PPCO) 材質(zhì)離心管。PA系丙烯單體和少量乙烯單體(1 - 4%)在加熱、加壓和催化劑作用下聚合產(chǎn)生。乙烯的加入改善了材料的低溫韌性(撓曲性)、耐沖擊性能、機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)耐受性。PA管對所有梯度離心介質(zhì)（包括堿性介質(zhì)）、大多數(shù)酸、許多堿、許多醇、DMSO和一些有機(jī)溶劑都具有良好的耐受性（比PP材質(zhì)離心管適用的樣品溶劑、可耐受化學(xué)品品目范圍更廣）。但聚合物的熔點(diǎn)比PP降低，故高壓滅菌耐受性能降低。
        瓶體半透明，便于觀察管中樣品體積和離心分離效果?？捎糜诔Ｒ?guī)核酸、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、細(xì)胞器、病毒及納米顆粒制劑的超速離心分離。
        PA離心管優(yōu)良的韌性、耐沖擊性和機(jī)械強(qiáng)度，是Himac品牌超速離心管使用最廣泛的類型。

       Himac品牌（原日立旗下品牌，2020年3月后正式并入eppendorf公司）PA材質(zhì)超速離心管有薄壁開口管（PP tube）、厚壁開口管（Thick-walled Tube）、熱封管（Seal Tube）和離心瓶（PA Bottle）四款。其中：

       薄壁分為管6.5PA管(5720411029)、12PA管(5720411020)、40PA管(5720411139)和94PA管(5720411160)；

       厚壁開口管分10PA管(5720411025)和33PA管(5720411138)兩款；

       熱封管規(guī)格較為齊全，包括了5PA熱封管(5720411008)、6.5PA熱封管(5720411077)、12PA熱封管(5720411019)、30PA熱封管(5720411121)、40PA熱封管(5720411141)和94PA熱封管(5720411161)多個規(guī)格；

       Himac PA材質(zhì)離心瓶可提供30PA離心瓶(C)(5720411124)、70PA帶蓋離心瓶C(5720411153)和230PA離心瓶(5720411169)三種規(guī)格。

       通常，Himac PA離心管的實(shí)用工作轉(zhuǎn)速通常高于相同規(guī)格的PE、PC、SST和Ti材質(zhì)離心管。以Himac CP100NX超離P90AT轉(zhuǎn)頭為例，12PA Seal Tube（5720411019;  90000rpm)、12PA Tube（5720411020;  83000rpm)、12PC Tube(5720411022; 65000rpm) 、12PE Tube(5720411021; 65000rpm)四種常用離心管中，PA熱封管可耐受轉(zhuǎn)速最高，同為薄壁開口管，12PA管實(shí)用轉(zhuǎn)速要高于PC、PE管。

3、PET和PETG超凈離心管

       PET俗稱滌綸樹脂，學(xué)名聚對苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene terephthalate, PET)，是以對苯甲酸和乙二醇為原料縮聚而成，常用于制作礦泉水瓶、碳酸飲料瓶、食用油桶等食品包裝容器。

       PET材料的機(jī)械強(qiáng)高、透明度好，可阻擋紫外線，耐油脂和大多數(shù)溶劑。因分子結(jié)構(gòu)中存在酯鍵，在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和水蒸汽作用下會發(fā)生降解。

       Hiamc品牌PET超速離心管為薄壁開口管，分為5PET Tube (5720411043)、6.5PET Tube (5720411080)、12PET Tube (5720411106)、13PET Tube (5720411107)和40PET Tube (5720411148)五款。

       PETG是聚對苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環(huán)己烷二甲醇酯(Polyethylene Terephthalate)的縮寫，為PET和乙二醇的共聚物。與PET相比，其抗沖擊性（韌性）和耐化學(xué)性更好（可耐受二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、乙醚）、透明度更高（玻璃般的透明度），耐侯（黃變）性能優(yōu)于PET，適用于制造香水、藥品等需長時間存放包裝容器。PETG無細(xì)胞毒性，還是制造適于細(xì)胞培養(yǎng)和培養(yǎng)基儲存的無菌一次性容器的理想材料。

       Beckman超凈(Ultra-Clear)系列超速離心管即屬于PETG材質(zhì)離心管。超凈管有薄壁開口管（Open-Top Thinwall Ultra-Clear Tube）和熱封管（Quick-Seal Round-Top Ultra-Clear Tube）兩款。開口管容量覆蓋2 - 94mL，常用型號有5mL管(344057)、6.5mL管(344088)、13.2mL管(344059)、13.5mL管(344085)、17mL管(344061)和38.5mL管(344058)。熱封管中的5.1mL管 (344075)、6.3mL管(345830)、13.5mL管(344322)、15mL管(344324)和100mL管(345778)較為常用。

       PET和PETG超速離心管的共同點(diǎn)是管壁高度透明。離心結(jié)束后目視可清晰觀察到各條帶及位置分布。管壁薄，便于用針頭穿刺或?qū)ｉT切片工具收集條帶。

       PET、PETG離心管可以使用γ射線輻照或乙醇消毒，但不可高壓滅菌處理，且售價高于PP、PA材質(zhì)離心管。

       通常，PET、PETG離心管不支持所適用轉(zhuǎn)頭的最高額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時使用。

4、PE離心管

       PE超速離心管常用的是聚乙烯(polyethylene, PE)是乙烯單體經(jīng)聚合制得, 聚合物分子通過碳-碳單鍵相連，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕的穩(wěn)定化學(xué)性能。PE（低密度聚乙烯LDPE材質(zhì)）可耐受溫度范圍為-100℃至+70℃，不耐受115℃高溫高壓滅菌。

       PE材質(zhì)的優(yōu)勢在于常溫條件下長耐受強(qiáng)酸、強(qiáng)堿物質(zhì)和樣品而保持化學(xué)穩(wěn)定性。

       Himac品牌PE離心管有兩種規(guī)格，即12PE薄壁開口管 (5720411021)和40PE薄壁開口管 (5720411146)，售價均高于PA、PC和PET材質(zhì)離心管。

       PE材質(zhì)離心管的實(shí)用工作轉(zhuǎn)速通常低于同等規(guī)格的PA離心管。

5、PC離心管

       PC離心管是聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)材質(zhì)的離心管的簡稱。
        相比于PP、PA、PE、PET等其它材質(zhì)，PC的最大優(yōu)勢在于剛性機(jī)械強(qiáng)度、管壁玻璃狀透明，對加樣操作和離心后觀察樣品條帶、沉淀物分布位置十分便利。
        與PE、PET比，PC的實(shí)用溫度范圍寬，可耐受121℃高壓蒸汽滅菌。因此，PC材質(zhì)的厚壁開口離心管、離心瓶往往在經(jīng)清洗消毒或滅菌后被重復(fù)使用。雖然PC管/瓶可耐受高壓滅菌，但這樣做會大大縮短這些離心管的使用壽命，加之PC離心瓶售價不菲，因此建議采用3%雙氧水類化學(xué)消毒劑的冷滅菌方法。
       PC對多數(shù)酸性、堿性（pH 大于 8）化學(xué)品、有機(jī)溶劑均不耐受。用堿性洗滌劑洗滌PC離心管會導(dǎo)致離心管損壞。
       PC管對除堿性以外的所有梯度介質(zhì)都具有良好的耐受性。

       Hiamc品牌PC材質(zhì)離心管分為PC薄壁開口管（如3PC開口管5720411012、6.5PC開口管5720411030、12PC開口管5720411022 及40PC開口管5720411140)、厚壁開口管（4.7PC 厚壁管5720411032）和離心瓶。其中，10PC離心瓶(5720411026)、30PC離心瓶C3 (5720411126)、70PC帶蓋離心瓶C (5720411150)較為常用。

       Beckman超速離心機(jī)用的PC材質(zhì)離心管有兩款：厚壁開口管和離心瓶。厚壁管開口分為4mL管(355645)、10mL管(355630)、10.5mL管(355629)、32mL管(355631)和94mL管(355628)共5個規(guī)格。PC離心瓶有10.4mL離心瓶(355603)、26.3mL離心瓶(355618)和70mL離心瓶(255622)三個選項(xiàng)。

        PC離心瓶在固定角轉(zhuǎn)頭中可以帶蓋或不帶蓋使用。如離心管沒有完全充滿，PC離心瓶在固定角轉(zhuǎn)頭中可以帶蓋或不帶蓋使用。如離心管沒有完全充滿，則60000rpm轉(zhuǎn)速的角轉(zhuǎn)頭中使用時需降低工作轉(zhuǎn)速。在水平吊桶轉(zhuǎn)頭中使用時，樣品裝載量至少應(yīng)達(dá)到管額定容量的一半以上。

6、不銹鋼離心管

        不銹鋼(Stainless steel, SS) 材料中（鉻含量不低于10.5%，碳含量不超過1.2%），對弱酸、強(qiáng)堿、部分鹽分、有機(jī)溶劑、石油等具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能。
        不銹鋼材質(zhì)超速離心管對細(xì)胞保存材料、核酸提取試劑中的氯仿、苯酚、DMSO等都具有耐受性，具有可適用樣品范圍寬，使用后離心管清理和消毒滅菌方式靈活，可反復(fù)使用的優(yōu)勢。
        只需在儲存前徹底干燥，并確保離心管外形完好無損且無腐蝕，可以無限期使用。

       Himac提供了12SS不銹鋼管(5720411023)、40SS不銹鋼離心管B(5720411147)和94SS不銹鋼管(5720411165)三個規(guī)格超速離心可選。 

        不銹鋼管結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，樣品的裝填體積靈活，填充到任意容量時都可以離心。但因管身自身重量所限，相同樣品載量情況下，其實(shí)用工作速度通常應(yīng)低于其它類型材質(zhì)離心管的轉(zhuǎn)速以確保轉(zhuǎn)頭安全工作。
        此外，不銹鋼管通常為無蓋設(shè)計，與常規(guī)PC、PET、PP、PA材質(zhì)開口管所使用的蓋組件不匹配，因此，不適可用于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、腐蝕性液體容積、揮發(fā)性有毒樣品離心。

7、鈦合金離心管

        鈦合金(Titanium alloy)是以鈦為基礎(chǔ)加入其他元素組成的合金，具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐蝕性化合物范圍更寬、耐熱性更好。鈦合金質(zhì)地比不銹鋼輕，同等樣品負(fù)載情況下，可實(shí)現(xiàn)更高工作轉(zhuǎn)速。同樣以Himac CP100NX超離P90AT轉(zhuǎn)頭為例，在不帶管蓋情況下，12TI管的最高轉(zhuǎn)速(49000rpm)要高于12SS不銹鋼管(40000rpm)的指標(biāo)。

        Himac超速離心機(jī)提供了12Ti金屬管(5720411274)、40Ti鈦金屬管(5720411149)兩種鈦合金超速離心管。

       鈦合金優(yōu)良的化學(xué)相容性、機(jī)械強(qiáng)度和質(zhì)地輕巧，除用于制造離心管管身，主要被用于制造各種超速離心開口離心管配套蓋組件，方便離心管在角轉(zhuǎn)頭、近垂直轉(zhuǎn)頭中離心時，為樣品管提供有效密封。譬如，Beckman Optima XPN-100 超速離心機(jī)Type 70 Ti角轉(zhuǎn)頭配套35.5mL 薄壁開口管(344367)用的35.5mL 離心管的蓋組件(337927)。Himac CP100NX立式超速離心機(jī)P70AT角轉(zhuǎn)頭適用的12PE薄壁開口管(5720411021)、12Ti金屬管(5720411274)工作時，需安裝使用C-Ti蓋組件(5720411211)。

       為大容量超速離心管設(shè)計的鈦合金管帽適配器（cap Spacer），如為Beckman 94mL熱封管（C14305）提供的管帽適配器（342697），既對管帽提供支撐保護(hù)，又可減輕轉(zhuǎn)頭工作負(fù)重。

參考資料：

1. Beckman離心管材質(zhì)化學(xué)耐受性查詢（https://resources.mybeckman.cn/search/ChemicalResistance/）
2. Chemical Resistance Chart（PN S99931312,eppendorf Himac Technologies Co., Ltd）
3. Preparative & Analytical Ultracentrifuges Product Catalog (22.02.4171.CENT)
4. Rotors, Tubes, Bottles And Caps Instruction Manual for Ultracentrifuge (S99920421)