电泳仪和毛细管电泳仪

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1、电泳仪和毛细管电泳仪胡水旺病理生理学教研室1第一节电泳带电颗粒在电场作用下，向着与其电性相反的电极移动，称为电泳(electrophoresis,EP)利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术2电泳发展简史1897，Kohlausch推导出带电粒子移动的理论公式20世纪初，Hardy发现许多生物胶体粒子的迁移率取决于电解质溶液的pH值320世纪50年代，出现支持物的区带电泳80年代后期，出现毛细管电泳，芯片电泳1937年瑞典化学家Tiselius将血清蛋白分成清蛋白、α1-、α2-、β、γ-球蛋白（移界电泳法）－+点样线诺贝

2、尔奖4目前，电泳技术在生物大分子尤其是蛋白质和核酸的分离、分析和鉴定上具有巨大优势。生物化学与分子生物学的“常规武器”及常用工具。5电泳原理基本原理：不同的物质，由于其带电性质、颗粒形状和大小不同，因而在一定的电场中它们的移动方向和移动速度也不同，因此可使它们分离。6一、电泳迁移率（Electrophoresismobility）当颗粒的摩擦力与电场力相等时：F=E•Q=f•f—摩擦系数f·带电颗粒的电场力：F=E•QF+++++++______QEL7根据Stoke公式:f=6—颗粒半径，—介质粘度因此:=E•Q6

3、不同物质颗粒具有不同电泳速度8电泳迁移率或电泳淌度（）==EQ6适用于球形带电粒子带电粒子在单位电场强度作用下的移动速度9===Ed/tU/LdLtU------++++--dAdBABdd=dA-dB=(A-B)tUL物质间能否分离取决于它们迁移率的差异淌度不同是HPCE分离的基础10二、影响电泳速度的因素1.粒子的性质粒子的电荷量Q↗直径↘形状接近球型=E•Q6电泳速度↗2.电场强度电场强度E↗电泳速度↗113.溶液的pH值等电点：蛋白质（或两性电解质）所带的净电荷为0时溶液的pH值。此时

4、它们在电场中的迁移率为0。pH值离等电点越远，颗粒所带的电荷越多，电泳速度↗12两性电解质：两性电解质就是既能当酸又能当碱用的电解质。两性电解质通常为两性元素的氧化物的水合物、氨基酸等。4.溶液的离子强度Iq=I2Rtq:热量;R:电阻；t:电泳时间；I:电流强度电场强度E↗离子强度I↗电流强度I↗过热破坏支持介质使分离物质变性溶液的离子强度I↗，离子间的相互作用力越强，电泳速度↘131).双电层pH>3时，Si–OH→SiO-5.电渗作用石英毛细管142).电渗流（EOF）电渗现象中整体移动着的液体电渗：电渗流：在高电场的作用下引起柱中的

5、溶液整体向一个方向移动的现象—SiO-？？--------------电泳缓冲液+-15电渗流方向电渗引起缓冲液从毛细管一端向另一端流动。一般方向是从阳极到阴极16电渗流形状电荷均匀分布，整体移动，电渗流的流动为平流，塞式流动（谱带展宽很小）液相色谱中的溶液流动为层流，抛物线流型，管壁处流速为零，管中心处的速度为平均速度的2倍（引起谱带展宽较大）。？17电渗流的大小电渗流速度大于电泳速度带电粒子的迁移速度=电泳和电渗流两种速度的矢量和？？18--------------电泳缓冲液流动方向+—-----------------------+++

6、+++++++++++++++++合理利用电渗流可以使阳离子、中性分子、阴离子实现同时分离分析颗粒的电泳方向与电渗方向相同时，相对↗？196.吸附作用（介质对样品的滞留作用）吸附作用越强，电泳速度↘三.电泳的分类按电压高低常压电泳：100～500V按支持介质区带电泳高压电泳：>500V自由电泳20电泳方法（一）纸电泳支持载体：滤纸21滤纸条水平架设样品点于滤纸中央滤纸被润湿盖上绝缘密封罩输入直流电压特点：对蛋白质吸附小，消除拖尾现象分离速度快电泳时间短样品用量少22（二）醋酸纤维素薄膜电泳检测微量异常蛋白特点：机械强度好、弹性大、透明、化学

7、稳定性高、无电渗作用、设备简单、样品量小、分辨率高23（三）凝胶电泳利用pH值梯度介质，分离等电点不同的蛋白质24样品各组分别聚焦在各自等电点相应的pH值位置成一条清晰而稳定的窄带。（四）等电聚焦电泳特点：样品用量少、分辨率高电泳速度快、加入样品的位置可意选任择测定物质的等电点中、大分子量生物组分的分离分析。采用两种不同浓度的电解质组成，一种为前导电解质，充满整个毛细管柱；另一种为尾随电解质，置于一端的电泳槽中。前导电解质的迁移率高于任何样品组分，后者则低于任何样品组分，被分离的组分按其不同的迁移率夹在中间，在强电场的作用下，各被分离组分在前导

8、电解质与尾随电解质之间的空隙中移动，实现分离。25（五）等速电泳（六）双向凝胶电泳（二维电泳）26第一向：等电聚焦电泳（IEF）根据复杂的蛋白质成分中