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影响电泳的因素有哪些?

发布时间:2020-07-07 阅读:51

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泳的速度。影响泳动度的主要因素有:

1、首先决定于带颗粒的性质,即颗粒所带净电荷的数量,大小及形状。

  一般说来,颗粒带净电荷多,直径小而接近于球形,则在电场中泳动速度快,反 之则慢。泳动度还与分子的形状,介质粘度,颗粒所带电荷有关,泳动度与颗表面电 荷成正比,与介质粘度及颗粒半径反比。带电荷的高分子在电解质溶液中把一些带有 相反电荷的离子吸引在其周围,形成一离子扩散层。加以电场时,颗粒向符号相反的 电极移动即带阳电荷颗粒移向负极,带阴电荷颗粒移向正移;离子扩散层由于带有过 剩的与颗粒符号相反的电荷,可以向相反方向移动。结果颗粒与离子扩散之间的静电 引力使颗粒的泳动度减慢,另外,高分了颗粒表面有一层水,在电场影响下,它与颗 粒一起移动,可以认为是颗粒的一部分。



2、电场强度

  电场强度也称电位梯度,是指单位长度(每一厘米)支持物体上的电位降,它对 泳动度起着十分重要的作用。例如纸电泳。测量25厘米长纸条两端电压为250伏特, 则电场强度为250伏特/25厘米=10伏特/厘米。

  一般,电场强度越高,带电颗粒移动速度越快。根据电场强度大小,可将电泳分 为常压电泳和高压电泳,前者的电压在100-500伏特,电场强度一般是2-10伏特/厘 米;后者电压可高达500-1000伏特,电场强度在200-2000伏特/厘米。常压电泳分离 时间需数小时至数天,高压电泳时间短,有时仅几分钟即可,高压电泳主要用于分离 氨基酸,肽,核苷酸,由于电压升高,电压也随之增大,故需冷却装置。

3、溶液的pH值

  溶液的pH值决定了带电颗粒解离的程度,也决定了物质所带净电荷的多少,对于 蛋白质,氨基酸等两性电解质而言,溶液pH值离电点越远,颗粒所带净电荷越多;电 泳速度越快;反之则越慢。例如血清中几种主要蛋白质的等电点各不相同,白蛋白等 电点是4.0。α2球蛋白等电点是5.06,β球蛋白等电点是5.1,γ球蛋白等电点是7.1。 当在pH8.6的电泳缓冲液中电泳时,这些蛋白质都带负电荷,它们的泳动速度是白蛋 白< α2球蛋白>β球蛋白>γ球蛋白。因此,当要分离一种蛋白质混合物时,应选择 一种能扩大各种蛋白质所带电荷量差异的pH值,以利于各种蛋白质分子的解离。同 时,为保持电泳过程中溶液pH恒定也须使用缓冲液。

4、溶液的离子强度

  溶液的离子强度是另一个重要选择的条件,在保持足够缓冲能力前提下,离子强 度要zui小。溶液的离子强度越高,带电颗粒泳动速度越慢,反之越快。通常缓冲液离 子强度选择在0.05?FONT FACE="宋体" LANG="ZH-CN">0.1M之间。浓度大的缓冲液在 合适电压下,有较低的电阻和较大的电流,产热较高。如果这种额外的热可以驱散, 高浓度的缓冲液扩散常数较低,可以产生较窄细的电泳区带。离子强度很高时要用低 电压,避免过多产热,这样又导致长的电泳时间,以致增加变性和区带分离困难。

5、电渗作用  

  在支持物的电泳中,影响电泳的另一个重要因素是电渗作用。所谓电渗就是指在 电场中液体对固体支持物的相对移动,例如在pH8.6时,血清蛋白质进行纸电泳时, γ球蛋白与其他蛋白质一样带负电荷,应该向正极移动,然而它却向负极方向移动, 这就是电渗作用的结果。滤纸的纤维间具有大量孔隙带有负电荷,如一束毛细管,进 行电泳时蛋白质通过这些孔隙向前移动。纸的孔隙带有负电荷,与带电颗粒一样可以 吸引正离子,因此介质沿管壁相对地带的较多的正电荷。在电场中,带负电荷的蛋白 质向正极移动,而介质却向反向阴极移动,从而对蛋白质颗粒的泳动起阻碍作用。由 于γ球蛋白分子颗粒大,净电荷较少,移动速度慢,电渗作用大于颗粒向前泳动的 力,结果γ球蛋白向后退。而其他血清蛋白质,因分子较小,净电荷较多,电渗作用 小于分子向前移动的力,因此分子向前移。所以,血清蛋白质电泳后球蛋白反而在点 样位置之后

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