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电泳技术的基本原理和分类 电泳法，是指带电荷的供试品（蛋白质、核苷酸等）在惰性支持介 质（如纸、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等）中，于 电场的作用下，向其对应的电极方向按各自的速度进行泳动，使组 分分离成狭窄的区带，用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计 算其百分含量的方法。 电泳技术的基本原理和分类 在电场中，推动带电质点运动的力（F）等于质点所带净电荷量 （Q）与电场强度（E）的乘积。F＝QE 质点的前移同样要受到阻力（F） 的影响，对于一个球形质点，服从Stoke 定律，即：F′＝6πrην 式中r 为质点半径，η为介质粘度，ν为质点移动速度，当质点在电 场中作稳定运动时：F＝F′即QE＝6πrην 可见，球形质点的迁移率，首先取决于自身状态，即与所带电量 成正比，与其半径及介质粘度成反比。除了自身状态的因素外，电泳 体系中其它因素也影响质点的电泳迁移率。 电泳法可分为自由电泳（无支持体）及区带电泳（有支持体）两 大类。前者包括Tise-leas式微量电泳、显微电泳、等电聚焦电泳、 等速电泳及密度梯度电泳。区带电泳则包括滤纸电泳 （常压及高压）、 薄层电泳（薄膜及薄板）、凝胶电泳（琼脂、琼脂糖、淀粉胶、聚丙 烯酰胺凝胶）等。 自由电泳法的发展并不迅速，因为其电泳仪构造复杂、体积庞大， 操作要求严格，价格昂贵等。而区带电泳可用各种类型的物质作支持 体，其应用比较广泛。本节仅对常用的几种区带电泳分别加以叙述。 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/2 0cm＝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。 ⒉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pH＜pl，则蛋白质带正电荷，在电场 中向负极移动。若溶液pH 处于等电点碱侧，即pH＞pl，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。 ⒊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。 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。 电泳分析常用方法 （一）醋酸纤维素薄膜电泳 醋酸纤维素是提纤维素的羟基乙酰化形成的纤维素醋酸酯。由该 物质制成的薄膜称为醋酸纤维素薄膜。这种薄膜对蛋白质样品吸附性 小，几乎能完全消除纸电泳中出现的“拖尾”现象，又因为膜的亲水 性比较小，它所容纳的缓冲液也少，电泳时电流的大部分由样品传导， 所以分离速度快，电泳时间短，样品用量少，5μg 的蛋白质可得到 满意的分离效果。因此特别适合于病理情况下微量异常蛋白的检测。 醋酸纤维素膜经过