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  影晌电泳分离的主要因素

  由电泳迁移率的公式可以看出,影响电泳分离的因素很多,下面简单讨论一些主要的影响因素:

 1. 待分离生物大分子的性质

待分离生物大分子所带的电荷、分子大小和性质都会对电泳有明显影响。一般来说,分子带的电荷量越大、直径越小、

形状越接近球形,则其电泳迁移速度越快。

 2. 缓冲液的性质

  缓冲液的 pH 值会影响待分离生物大分子的解离程度,从而对其带电性质产生影响,溶液 pH 值距离其等电点愈

远,其所带净电荷量就越大,电泳的速度也就越大,尤其对于蛋白质等两性分子,缓冲液 pH 还会影响到其电泳方向,

当缓冲液 pH 大于蛋白质分子的等电点,蛋白质分子带负电荷,其电泳的方向是指向正极。为了保持电泳过程中待分离

生物大分子的电荷以及缓冲液 pH 值的稳定性,缓冲液通常要保持一定的离子强度,一般在 0.02 - 0.2 ,离子强度

过低,则缓冲能力差,但如果离子强度过高,会在待分离分子周围形成较强的带相反电荷的离子扩散层(即离子氛),

由于离子氛与待分离分子的移动方向相反,它们之间产生了静电引力,因而引起电泳速度降低。另外缓冲液的粘度也会

对电泳速度产生影响。

 3. 电场强度

  电场强度( V/cm )是每厘米的电位降,也称电位梯度。电场强度越大,电泳速度越快。但增大电场强度会引起

通过介质的电流强度增大,而造成电泳过程产生的热量增大。电流在介质中所做的功( W )为:

W=I2.R.t

上式中: I 为电流强度, R 为电阻, t 为电泳时间。

电流所作的功绝大部分都转换为热,因而引起介质温度升高,这会造成很多影响:

①样品和缓冲离子扩散速度增加,引起样品分离带的加宽;②产生对流,引起待分离物的混合;③如果样品对热敏感,

会引起蛋白变性;④引起介质粘度降低、电阻下降等等。电泳中产生的热通常是由中心向外周散发的,所以介质中心温

度一般要高于外周,尤其是管状电泳,由此引起中央部分介质相对于外周部分粘度下降,摩擦系数减小,电泳迁移速度

增大,由于中央部分的电泳速度比边缘快,所以电泳分离带通常呈弓型。降低电流强度,可以减小生热,但会延长电泳

时间,引起待分离生物大分子扩散的增加而影响分离效果。所以电泳实验中要选择适当的电场强度,同时可以适当冷却

降低温度以获得较好的分离效果。

 4. 电渗

  液体在电场中,对于固体支持介质的相对移动,称为电渗现象。由于支持介质表面可能会存在一些带电基团,如滤

纸表面通常有一些羧基,琼脂可能会含有一些硫酸基,而玻璃表面通常有 Si-OH 基团等等。这些基团电离后会使支持

介质表面带电,吸附一些带相反电荷的离子,在电场的作用下向电极方向移动,形成介质表面溶液的流动,这种现象就

是电渗。在 pH 值高于 3 时,玻璃表面带负电,吸附溶液中的正电离子,引起玻璃表面附近溶液层带正电,在电场的

作用下,向负极迁移,带动电极液产生向负极的电渗流。如果电渗方向与待分离分子电泳方向相同,则加快电泳速度;

如果相反,则降低电泳速度。

 5. 支持介质的筛孔

  支持介质的筛孔大小对待分离生物大分子的电泳迁移速度有明显的影响。在筛孔大的介质中泳动速度快,反之,则

泳动速度慢。

 


 

 
 
   
 

 

 
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