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影响电泳迁移率的因素都有哪些?

浏览次数: 次 发布日期:2019-02-21

  电泳是指带粒子在电场中向与自身带相反电荷的电极移动的现象。不同的带电颗粒在同一电场中泳动的速度不同。

  常用泳动度(或迁移率)来表 示。泳动度是指带电颗粒在单位电场强度下电泳的速度。电泳技术以支持物分纸电泳,醋酸纤维素薄膜电泳,淀粉凝胶电泳,琼 脂(糖)凝胶电泳及聚丙烯酰胺凝胶电泳等。经凝胶形状分有水平平板电泳,园盘柱 状电泳及垂直平板电泳。

  在直流电场中,带电粒子向带符号相反的电极移动的现象称为电泳(electropho-resis)。1809年俄国物理学家Peнce首先发现了电泳现象,但直到1937年瑞典的Tiselius建立了分离蛋白质的界面电泳(boundary electrophoresis)之后,电泳技术才开始应用。

  本世纪60-70年代,当滤纸、聚丙烯酰胺凝胶等介质相继引入电泳以来,电泳技术得以迅速发展。丰富多彩的电泳形式使其应用十分广泛。

  电泳技术除了用于小分子物质的分离分析外,最主要用于蛋白质、核酸、酶,甚至病毒与细胞的研究。由于某些电泳法设备简单,操作方便,具有高分辨率及选择性特点,已成为医学检验中常用的技术。

  影响电泳迁移率的因素

  ⒈电场强度 电场强度是指单位长度(cm)的电位降,也称电势梯度。如以滤纸作支持物,其两端浸入到电极液中,电极液与滤纸交界面的纸长为20cm,测得的电位降为200V,那么电场强度为200V/20cm=10V/cm。当电压在500V以下,电场强度在2-10v/cm时为常压电泳。电压在500V以上,电场强度在20-200V/cm时为高压电泳。电场强度大,带电质点的迁移率加速,因此省时,但因产生大量热量,应配备冷却装置以维持恒温。

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  ⒉溶液的离子强度电泳液中的离子浓度增加时会引起质点迁移率的降低。其原因是带电质点吸引相反符合的离子聚集其周围,形成一个与运动质点符合相反的离子氛(ionic atmosphere),离子氛不仅降低质点的带电量,同时增加质点前移的阻力,甚至使其不能泳动。

  然而离子浓度过低,会降低缓冲液的总浓度及缓冲容量,不易维持溶液的pH值,影响质点的带电量,改变泳动速度。离子的这种障碍效应与其浓度和价数相关。可用离子强度I表示。

  式中S表示溶液中离子种类,Ci和Zi分别表示每种离子的摩尔浓度与化合价。最常用I值在0.02-0.2之间。

  ⒊溶液的pH值溶液的pH决定被分离物质的解离程度和质点的带电性质及所带净电荷量。例如蛋白质分子,它是既有酸性基团(-COOH),又有碱性基团(-NH2)的两性电解质,在某一溶液中所带正负电荷相等,即分子的净电荷等于零,此时,蛋白质在电场中不再移动,溶液的这一pH值为该蛋白质的等电点(isoelctric point,pI)。

  若溶液pH处于等电点酸侧,即pHpl,则蛋白质带负电荷,向正极移动。溶液的pH离pl越远,质点所带净电荷越多,电泳迁移率越大。因此在电泳时,应根据样品性质,选择合适的pH值缓冲液。

  ⒋电渗在电场作用下液体对于固体支持物的相对移动称为电渗(electro-osmosis)。其产生的原因是固体支持物多孔,且带有可解离的化学基团,因此常吸附溶液中的正离子或负离子,使溶液相对带负电或正电。

  如以滤纸作支持物时,纸上纤维素吸附OH-带负电荷,与纸接触的水溶液因产生H3O+,带正电荷移向负极,若质点原来在电场中移向负极,结果质点的表现速度比其固有速度要快,若质点原来移向正极,表现速度比其固有速度要慢,可见应尽可能选择低电渗作用的支持物以减少电渗的影响。

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