第八章 电泳分离技术.

电泳分离原理
电泳分离原理是一种基于不同物质在电场中迁移速率不同而实现的分离技术。

其基本原理是利用物质在电场作用下的带电性及不同荷质比的差异，通过在一个带电场中对含有混合物的溶液或凝胶进行处理，使其中的成分在电场作用下沿着一定方向迁移，从而实现它们的分离。

电泳分离根据具体的物质性质和条件可以采用不同的方法，常见的有毛细管电泳、凝胶电泳、平板电泳等。

这些方法在电场中运用不同的介质，如液体或凝胶，将需要分离的混合物分散其中，然后通过施加电场，使带电的物质在介质中发生迁移。

迁移的速率取决于物质的特性，如电荷量、荷质比、形状、大小等。

在毛细管电泳中，将待分离的物质溶解在背景电解液中，然后将其注入至两端通电的毛细管中。

施加电场后，带电的溶液分子会在电场力的作用下在毛细管内迁移，迁移速率与物质的荷质比有关。

由于不同物质的荷质比不同，它们在电场中的迁移速度也不同，从而实现分离。

凝胶电泳则是将待分离的物质溶解在凝胶中，通过施加电场使其在凝胶内迁移。

凝胶可以是聚丙烯酰胺凝胶、琼脂糖凝胶等，其主要作用是形成孔隙结构，以便分子在其中迁移。

由于不同物质在凝胶中的迁移速率不同，它们会在电场作用下逐渐分离开来。

总之，电泳分离原理是基于物质在电场中的迁移速率差异实现
的分离技术。

通过控制电场和选择合适的分离介质，可以实现对具有不同特性的物质的高效分离。

电泳分离法陈庚华武汉科技大学化学工程与技术学院化工学院 11级研究生班201122710002摘要：介绍了电泳分离法的分离原理、影响因素及其分类。

介绍电泳分离法在生物技术方面的应用。

关键词：电泳分离、原理、影响因素、分类、应用电泳(Electrophoresis)是指带电荷的粒子或分子在电场中移动的现象。

大分子的蛋白质、多肽、病毒粒子，甚至细胞或小分子的氨基酸、核苷等在电场中都可作定向泳动。

1937年Tiselius成功地研制了界面电泳仪进行血清蛋白电泳，它是在U型管的自由溶液中进行的，电泳后用光学系统使各种蛋白所形成折光率差别成为曲线图象，将血清蛋白分为白蛋白、α1-球蛋白、α2-球蛋白、β-球蛋白和γ-球蛋白五种，随后，Wielamd 和Kanig 等于1948年采用滤纸条做载体，成功地进行了纸上电泳。

从那时起，电泳技术逐渐被人们所接受并予以重视，继而发展以滤纸，各种纤维素粉，淀粉凝胶，琼脂和琼脂糖凝胶，醋酸纤维素薄膜,聚丙烯酰胺凝胶等为载体，结合增染试剂如银氨染色，考马斯亮蓝等大大提高和促进生物样品着色与分辨能力，此外电泳分离和免疫反应相结合，使分辨率不断朝着微量和超微量(1ng～0.001ng)水平发展，从而使电泳技术获得迅速推广和应用。

一、分离原理生物大分子如蛋白质，核酸，多糖等大多都有阳离子和阴离子基团，称为两性离子。

常以颗粒分散在溶液中，它们的静电荷取决于介质的H+浓度或与其他大分子的相互作用。

在电场中，带电颗粒向阴极或阳极迁移，迁移的方向取决于它们带电的符号，这种迁移现象即所谓电泳。

如果把生物大分子的胶体溶液放在一个没有干扰的电场中，使颗粒具有恒定迁移速率的驱动力来自于颗粒上的有效电荷Q和电位梯度E。

迁移率ｕ=ｖ/E=Q/6πηｒ式中，v为带点粒子的运动速度；η为介质的粘度；r为带点粒子的半径。

因此在一定实验条件下，各种带点粒子的u值是一个定值。

另外，根据离子迁移率的定义，也可以写成ｕ=ｖ/E=(s/t)/(V/L)=sL/Vt式中，V为外加电压；L为两电极间的距离；t为电泳时间；s为带电质点在此时间内的迁移距离。

常规电泳分离技术（凝胶电泳）学生：陈瑶学号：10101550121 内容摘要：关键词：电泳分离技术的原理、特点、分类、凝胶电泳的应用范围、应用实例。

一、概念在电解质溶液中，位于电场中的带电离子在电场力的作用下，以不同的速度向其所带电荷相反的电极方向迁移的现象，称之为电泳。

凝胶电泳：以凝胶(如聚丙烯酰胺凝胶、琼脂糖凝胶等)为支撑物的区带电泳。

1.主要介质为琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶（1）琼脂糖——筛分作用小，适于大分子物质（2）聚丙烯酰胺——分离效果好，分辨率高，适于小分子物质二、常规电泳分析的原理1.基本原理：在确定的条件下，在电解质溶液中，带电粒子在单位电场强度作用下，带电分子由于各自的电荷和形状大小不同,因而在电泳过程中具有不同的迁移速度,形成了依次排列的不同区带而被分开。

2.这里结合有支持的区带电泳讨论带电的样品颗粒，在饱和缓冲溶液的支持物中，在电场中的运动状态：用Q表示样品颗粒本身所带的电量，用E表示电场强度，V为样品颗粒的移动速度，K表示摩擦系数。

则这时颗粒在电场中所受到拉力（泳动力）为QE，KV彼岸时相反方向的摩擦力，当两种力相等时，可用下式表示：QE=KV ①移动等式①得：V=QE/K ②从②可以得出，颗粒在电场中的移动速度与它的带电量及电场强度的乘积成正比，与摩擦系数成反比。

即颗粒本身携带的电荷越多、电场强度越大，颗粒移动的越快；反之越慢。

再变动一下等式②，即把电场强度移到等式的左边来，得：V/E=Q/K ③式③中的V/E的含义为：在单位电场强度下，颗粒的移动速度，此处称为该颗粒的电泳迁移率，用µ表示，即：µ=V/E=Q/K ④式④中移动速度V用d/t表示，d单位是cm，t的单位是s，即每秒钟移动多少厘米（cm/s）。

电场强度E用V/L表示，V的单位是V，L的单位是cm，L是指电泳支持物的有效长度。

即支持物每厘米长的电位降为电场强度(V/cm)。

例如，在作血清蛋白质的电泳时，支持物醋酸纤维薄膜的有效长度为8cm.电场给予的支持物两端的电压为160V，该电泳的电场强度即为160V、8cm=20V/cm.即支持物每厘米长的电位降为20V。

电泳分离技术的研究和应用现代科技中的电泳分离技术，是一种基于电场作用的分离手段，广泛应用于制药、化学、生物、食品科学等领域。

它利用分子之间的不同电性质，使它们在电场中受到不同的作用力，达到分离杂质、纯化、富集等目的。

下面，我们就来探讨一下电泳分离技术的研究和应用。

一、电泳分离技术的原理电泳分离技术是基于分子在电场中的不同电性和大小而实现的分离方法。

它利用带电小分子在电场中受到的电荷作用力和摩擦力进行分离。

因此，分子的大小、电荷性质及溶液中存在的离子强度都会影响电泳的分离效果。

二、电泳分离技术的分类电泳分离技术主要分为毛细管电泳、凝胶电泳、等电聚焦电泳、电泳层析等几种类型。

其中，毛细管电泳技术广泛应用于生物医药、食品检测等领域，并在分析分离中特别有效。

凝胶电泳技术可以拆分DNA，并在分离中被广泛应用。

等电聚焦电泳主要应用于蛋白质研究。

电泳层析技术主要应用于有机化学、生物技术等领域，它可用于大量的蛋白质结构的纯化和分析。

三、电泳分离技术的应用1、药品分析和开发领域在现代医学领域，电泳分离技术已经在药品分析和开发领域被广泛应用。

特别是毛细管电泳技术的发展，使得药品分析的精确度和敏感度有了很大的提高。

2、生物医学领域电泳分离技术在生物医学领域的应用非常广泛。

例如在制备、分离和纯化DNA、RNA和蛋白质方面，电泳分离技术已经成为不可替代的工具。

可以通过凝胶电泳或者毛细管电泳技术分离出DNA序列，以便进行疾病诊断和研究。

3、食品科学领域电泳分离技术在食品科学领域的应用也非常广泛。

其中，凝胶电泳技术被广泛应用于食品检测，以检测食品中的农药残留、病毒和细菌等危害因素。

4、环境监测领域在环境监测方面，电泳分离技术非常适用。

例如可以利用毛细管电泳技术检测水中的有机物和无机物污染物。

综上所述，电泳分离技术是一种非常有效的分离手段，根据不同的分子属性，可以用于杂质分离、纯化、富集等目的。

同时，在诊断和分析化学、医学、食品科学、环境科学等领域中应用广泛。