醋酸纤维薄膜电泳(cellulose acetate membrane electrophoresis)以醋酸纤维薄膜为支持物。它是纤维素的
醋酸酯,由纤维素的
羟基经
乙酰化而制成。
它溶于
丙酮等有机溶液中,即可涂布成均一细密的微孔薄膜,厚度以0.1mm—0.15mm为宜。太厚
吸水性差,分离效果不好;太薄则膜片缺少应有的
机械强度则易碎。
醋酸纤维薄膜电泳操作简单、快速、廉价。已经广泛用于
血清蛋白,
血红蛋白,
球蛋白,
脂蛋白,
糖蛋 白,
甲胎蛋白,类固醇激素及
同工酶等的分离分析中,尽管它的分辨力比
聚丙酰胺凝胶电泳低,但它具有简单,快速等优点。
1.(1)醋酸纤维薄膜对蛋白质样品吸附极少,无“拖尾”现象,染色后背景能完全脱色,各种蛋白质染色带分离清晰,因而提高了测定的
精确性。
(2)快速省时。由于醋酸纤维薄膜
亲水性较滤纸小,薄膜中所容纳的缓冲液也较少,
电渗作用小,电泳时大部分电流是由样品传导的,所以分离速度快,电泳时间短,一般电泳45—60min即可,加上染色,
脱色,整个电泳完成仅需90min左右。
(3)灵敏度高,样品用量少。
血清蛋白仅需2μl血清,甚至加样体积少至0.1μl,仅含5μg蛋白样品也可得到清晰的分离带。
临床医学检验利用这一点,检测在病理情况下微量
异常蛋白的改变。
2、醋酸纤维薄膜电泳与
聚丙烯酰胺凝胶电泳相比,操作简单,但分离效果不太好。如
血清蛋白在醋酸纤维素薄膜电泳中,只能分离出5—6条区带,而聚丙烯酰胺凝胶电泳可分离出数10条区带。
根据样品
理化性质,从提高电泳速度和
分辨力出发选择
缓冲液的种类,pH和
离子强度。选择好的缓冲液最好是
挥发性强,对显色或
紫外光等观察区带没有影响,若样品含盐量较高时,宜采用含盐缓冲液。例如
血清蛋白电泳可选用pH8.6的
巴比妥缓冲液或
硼酸缓冲液;
氨基酸的分离则可选用pH7.2的
磷酸盐缓冲液等。电泳时先将滤膜剪成一定长度和宽度的纸条。在欲点样的位置用铅笔做上记号,点上样品,在一定的电压,电流下电泳一定时间,取下滤膜,进行染色。不同物质需采用不同的显色方法,如
核苷酸等物质可在
紫外分析灯下观察定位,但许多物质必须经
染色剂显色。
醋酸纤维薄膜电泳染色后区带可剪下,溶于一定的溶剂中进行
光密度测定。也可以浸于
折射率为1.474的油中或其他透明液中使之透明,然后直接用
光密度计测定。
市售醋酸纤维薄膜均为干膜片,薄膜的浸润与选膜是电泳成败的重要关键之一。将干膜片漂浮于电极缓冲液表面,其目的是选择膜片厚薄及
均匀度,如漂浮15s—30s时,膜片吸水
不均匀,则有
白斑点或条纹,这提示膜片厚薄不匀,应舍去不用,以免造成电泳后区带扭曲,界线不清,背景脱色困难,结果难以重复。由于醋酸纤维薄膜
亲水性比纸小,浸泡30min以上是保证膜片上有一定量的缓冲液,并使其恢复到原来多孔的
网状结构。最好是让漂浮于缓冲液的薄膜吸满缓冲液后自然下沉,这样可将膜片上聚集的小气泡赶着走。
点样时,应将膜片表面多余的缓冲液用滤纸吸去,以免缓冲液太多引起样品扩散。但也不能吸得太干,太干则样品不易进入薄膜的网孔内,而造成电泳起始点参差不齐,影响分离效果。
吸水量以不干不湿为宜。为防止指纹感染,取膜时,应戴
指套或用
镊子。
醋酸纤维薄膜电泳常选用pH8.6
巴比妥溶液,其浓度为0.05
mol/L—0.09mol/L。选择何种浓度与样品及薄膜的薄厚有关。选择时,先初步定下某一浓度,如
电泳槽两极之间的膜长度为8 cm—10cm,则需电压25V/cm膜长,
电流强度为0.4mA/cm—0.5mA/cm膜宽。当电泳达不到或超过这个值时,则应增加缓冲液浓度或进行稀释。缓冲液浓度过低,则区带泳动速度快,并由于扩散变宽;缓冲液浓度过高,则区带泳动速度慢,区带分布过于集中不易分辨。
加样品的多少与电泳条件、样品的性质、染色方法与检测手段灵敏度密切相关。作为一般原则,检测方法越灵敏,加样量则越少,对分离更有利。如加样量过大,则电泳后区带分离不清楚,甚至互相干扰,染色也较费时。如电泳后用洗脱法定量时,每厘米加样线上需加样品0.1μl—0.5μl约相当于5
μg—1000μg蛋白。
血清蛋白常规
电泳分离时,每厘米加样线加样量不超过1μl,相当于60μg—80μg的
蛋白质。但
糖蛋白和
脂蛋白电泳时,加样量则应多些。对每种样品加样量均应先作
预实验加以选择。
电泳过程应选择合适的电流强度,一般电流强度为0.4mA/cm—0.5mA/cm宽膜为宜。电流强度高,尤其在温度较高的环境中,可引起
蛋白质变性或由于
热效应引起缓冲液中水分蒸发,使缓冲液
浓度增加,造成膜片干涸。电流过低,则样品泳动速度慢且易扩散。
对醋酸纤维薄膜电泳后染色应根据样品的特点加以选择。其原则是
染料对被分离样品有较强的
着色力,背景易脱色;应尽量采用
水溶性染料,不宜选择
醇溶性染料,以免引起
醋酸纤维素膜溶解。
透明液应临用前配制,以免冰
乙酸及
乙醇挥发影响透明效果。这些试剂最好选用
分析纯。透明前,薄膜应完全干燥。透明时间应掌握好,如在透明乙液中浸泡时间太长则薄膜溶解,太短则透明度不佳。
透明后的薄膜完全干燥后才浸入石蜡中,使薄膜软化。如有水,则
液体石蜡不易浸入,薄膜不易平展。