醋酸纖維薄膜電泳法分離血清蛋白質的原理和操作步驟-1
一、目的：
學習醋酸纖維薄膜電泳的操作，了解電泳技術的一般原理。
二、原理：
帶電質點在電場中移動的現象稱為電泳。電泳現象早在19世紀初期就被人們發現了，并用于膠體化學中，但是電泳技術的廣泛應用則在20世紀40年代左右。近年來各種類型的電泳技術發展十分迅速。例如，紙電泳、醋酸纖維薄膜電泳、纖維素或淀粉粉末電泳、淀粉凝膠電泳、瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳等。在電泳形式上更是豐富多樣，有在溶液中進行的，有將支持物做成薄膜或薄層的，也有做成平板的或柱狀的。由于與光學系統和自動分部收集器相結合，又組成了等電聚焦儀，等速電泳儀等等，大大地發展和擴大了電泳技術的應用范圍。
各種類型的電泳技術概括如表7-1：任何一種物質的質點，由于其本身在溶液中的解離或由于其表面對其他帶電質點的吸附，會在電場中向一定的電極移動。例如，氨基酸、蛋白質、酶、激素、核酸及其衍生物等物質都具有許多可解離的酸性和堿性基團，它們在溶液中會解離而帶電。一般說來，在堿性溶液中（即溶液的pH值大于等電點pI），分子帶負電荷，在電場中向正極移動。而在酸性溶液中，分子帶正電荷，在電場中向負極移動。移動的速度取決于帶電的多少和分子的大小。
不同的質點在同一電場中泳動速度不同，常用泳動度（或遷移率）來表示。泳動度的定義是帶電質點在單位電場強度下的泳動速度。即：
泳動度首先取決于帶電質點的性質，即質點所帶凈電荷的量、質點的大小和質點的形狀。一般來說，質點所帶凈電荷越多，質點直徑越小，越接近于球形，則在電場中的泳動速度越快；反之，則越慢。泳動度除受質點本身性質的影響外，還受其他外界因素的影響，如溶液的粘度等。影響泳動速度的主要外界因素還有下列幾種：
（一）電場強度（電勢梯度）
電場強度是指每cm的電壓降，它對泳動速度起著十分重要的作用。例如，紙上電泳的支持物濾紙兩端相距20cm，如電壓降為200V，則電場強度為200V/20cm=10V·cm-1。電場強度越高，帶電質點移動速度越快。根據電場強度的大小，可將電泳分為常壓（100~500V）電泳和高壓（500~10
000V）電泳。常壓電泳的電場強度一般為2~10V·cm-1，電泳分離時間較長，需要幾小時至幾天；高壓電泳的電場強度為20~200V·cm-1，電泳分離時間較短，有時僅需幾分鐘。常壓電泳多用于分離蛋白質等大分子物質，而高壓電泳則用來分離氨基酸、小肽、核苷酸等小分子物質。在生產中有時需要進行快速的中間分析，如果沒有高壓電泳設備，可以把常壓電泳小型化，縮短濾紙兩端距離，也可達到高壓快速的目的。如將原來兩端相距20cm的濾紙改為
5cm，外加電壓仍為200V，電場強度則變為40V·cm-1，這樣就加快了電泳速度。
（二）溶液的pH值
溶液的pH值決定帶電質點解離的程度，也決定物質質點所帶凈電荷的多少。對蛋白質、氨基酸等兩性電解質而言，pH值距等電點越遠，質點所帶凈電荷越多，泳動速度也越快；反之，則越慢。因此，當分離某一蛋白質混合物時，應選擇一個合適的pH值，使各種蛋白質所帶凈電荷的量差異較大，以利于分離。為了使電泳過程中溶液的pH值恒定，必須采用緩沖溶液。
（三）溶液的離子強度
離子強度代表所有類型的離子所產生的靜電力，也就是全部的離子效應，它取決于離子電荷的總數，而與溶液中鹽類的性質無關。溶液的離子強度越高，帶電質點的泳動速度越慢；離子強度越低，質點泳動的速度越快。一般最適合的離子強度在0.02~0.2之間。
在稀溶液中，離子強度的計算方法，是將每一離子濃度乘以其價數的平方，再將所有乘積相加，以2除其和。計算公式如下：
（四）電滲現象
液體在電場中對于一個固體支持物的相對移動，稱為電滲現象（圖7-1）。例如，在紙電泳時，由于紙上帶有負電荷，而與紙接觸的水溶液因為靜電感應帶有正電荷，在電場的作用下溶液便向負極移動并帶動著質點向負極移動。假如這時進行電泳，則質點移動的表面速度是質點移動速度和由于溶液移動而產生的電滲速度的加和。若質點原來向負極移動，則其表面速度比電泳速度快。若質點原來向正極移動，則其表面速度比電泳速度慢。
