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電泳分離的主要影響因素
更新時(shí)間:2015-06-16 點(diǎn)擊次數:1234

1. 電場(chǎng)強度:電場(chǎng)強度(V/cm)是每厘米的電位降,也稱(chēng)電位梯度。電場(chǎng)強度越大,電泳速度越快。但增大電場(chǎng)強度會(huì )引起通過(guò)介質(zhì)的電流強度增大,而造成電泳過(guò)程產(chǎn)生的熱量增大。電流在介質(zhì)中所做的功(W)為:W=I2.R.t式中:I為電流強度,R為電阻,t為電泳時(shí)間?! ‰娏魉鞯墓^大部分都轉換為熱,因而引起介質(zhì)溫度升高,這會(huì )造成很多影響:1、樣品和緩沖離子擴散速度增加,引起樣品分離帶的加寬;2、產(chǎn)生對流,引起待分離物的混合;3、如果樣品對熱敏感,會(huì )引起蛋白變性;4、引起介質(zhì)粘度降低、電阻下降等等。電泳中產(chǎn)生的熱通常是由中心向外周散發(fā)的,所以介質(zhì)中心溫度一般要高于外周,尤其是管狀電泳,由此引起中央部分介質(zhì)相對于外周部分粘度下降,摩擦系數減小,電泳遷移速度增大,由于中央部分的電泳速度比邊緣快,所以電泳分離帶通常呈弓型。降低電流強度,可以減小生熱,但會(huì )延長(cháng)電泳時(shí)間,引起待分離生物大分子擴散的增加而影響分離效果。所以電泳實(shí)驗中要選擇適當的電場(chǎng)強度,同時(shí)可以適當冷卻降低溫度以獲得較好的分離效果。

2. 待分離生物大分子的性質(zhì):待分離生物大分子所帶的電荷、分子大小和性質(zhì)都會(huì )對電泳有明顯影響。一般來(lái)說(shuō),子帶的電荷量越大、直徑越小、形狀越接近球形,則其電泳遷移速度越快。

3. 緩沖液的性質(zhì):緩沖液的pH值會(huì )影響待分離生物大分子的解離程度,從而對其帶電性質(zhì)產(chǎn)生影響,溶液pH值距離其等電點(diǎn)愈遠,其所帶凈電荷量就越大,電泳的速度也就越大,尤其對于蛋白質(zhì)等兩性分子,緩沖液pH還會(huì )影響到其電泳方向,當緩沖液pH大于蛋白質(zhì)分子的等電點(diǎn),蛋白質(zhì)分子帶負電荷,其電泳的方向是指向正極。為了保持電泳過(guò)程中待分離生物大分子的電荷以及緩沖液pH值的穩定性,緩沖液通常要保持一定的離子強度,一般在0.020.2,離子強度過(guò)低,則緩沖能力差,但如果離子強度過(guò)高,會(huì )在待分離分子周?chē)纬奢^強的帶相反電荷的離子擴散層(即離子氛),由于離子氛與待分離分子的移動(dòng)方向相反,它們之間產(chǎn)生了靜電引力,因而引起電泳速度降低。另外緩沖液的粘度也會(huì )對電泳速度產(chǎn)生影響。

4. 電滲:液體在電場(chǎng)中,對于固體支持介質(zhì)的相對移動(dòng),稱(chēng)為電滲現象。由于支持介質(zhì)表面可能會(huì )存在一些帶電基團,如濾紙表面通常有一些羧基,瓊脂可能會(huì )含有一些硫酸基,而玻璃表面通常有Si-OH基團等等。這些基團電離后會(huì )使支持介質(zhì)表面帶電,吸附一些帶相反電荷的離子,在電場(chǎng)的作用下向電極方向移動(dòng),形成介質(zhì)表面溶液的流動(dòng),這種現象就是電滲。在pH值高于3時(shí),玻璃表面帶負電,吸附溶液中的正電離子,引起玻璃表面附近溶液層帶正電,在電場(chǎng)的作用下,向負極遷移,帶動(dòng)電極液產(chǎn)生向負極的電滲流。如果電滲方向與待分離分子電泳方向相同,則加快電泳速度;如果相反,則降低電泳速度。

5. 支持介質(zhì)的篩孔:支持介質(zhì)的篩孔大小對待分離生物大分子的電泳遷移速度有明顯的影響。在篩孔大的介質(zhì)中泳動(dòng)速度快,反之,則泳動(dòng)速度慢。


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