高效毛細管凝膠電泳色譜儀(CGE)是20世紀(jì)80年代后期發(fā)展起來的毛細管電泳分離模式。它是將常規(guī)凝膠電泳儀對生物大分子的高效分離能力與毛細管電泳儀的快速、微量和定量分析相結(jié)合,是當(dāng)今分離度極高的一種分離技術(shù)。
電泳柱是CGE的關(guān)鍵部件,有凝膠柱和無膠篩分柱。
一、凝膠柱:
1、原理:
將聚丙烯酰胺等在毛細管中交聯(lián)生成網(wǎng)狀多孔凝膠,以凝膠作為載體進行電泳。由于凝膠多孔,具有類似分子篩的作用,荷質(zhì)比相等但大小不同的分子,在電場作用下發(fā)生遷移,其遷移速度受到凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的阻礙。大分子受到的阻力大,遷移速度慢,小分子受到的阻力小,遷移速度快,從而達到相互分離。
常用聚丙烯酰胺凝膠進行DNA片段分離和測序,用十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)測定蛋白質(zhì)和肽的分子量。
2、特點:
(1)優(yōu)點:
1)聚丙烯酰胺凝膠是CGE的理想載體。由于聚丙烯酰胺凝膠粘度大,抗對流性好,散熱性好,能有效減小組分的擴散,因此能限制譜帶展寬,所得峰形尖銳,分離度極高,是CE分離模式中柱效最高的(107TP/m)一種分離方法。
2)待測組分與聚丙烯酰胺凝膠可生成絡(luò)合物,使分離度增加,防止組分在毛細管壁的吸附,并減小電滲流,有可能使組分在短柱上實現(xiàn)極好的分離。
3)樣品用量少,可實現(xiàn)自動化,可用于大分子物質(zhì)的微量制備和餾分收集。
4)可分離從幾個到幾百萬個堿基對的DNA和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)。
(2)缺點:
1)凝膠柱制備比較困難,使用壽命短。
2)進樣端易堵,若有氣泡則難以除去,影響分離。
二、無膠篩分柱:
1、原理:
將單體丙烯酰胺(Acr)溶液中的交聯(lián)劑N,N′-甲叉雙丙烯酰胺(Bis)的濃度降為零,得到低粘度線性非交聯(lián)的親水性聚合物溶液來代替高粘度交聯(lián)聚丙烯酰胺,仍有按分子大小分離的作用。
2、特點:
(1)優(yōu)點:
1)無膠篩分柱容易制備,功能可調(diào)節(jié),使用方便,使用壽命長。
2)柱內(nèi)不作交聯(lián)反應(yīng),可避免形成氣泡。
(2)缺點:
分離能力比凝膠柱差。
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