聚丙烯酰胺凝胶电泳仪分析技术（二）
四、聚丙烯酰胺凝胶性能指标：
1、性能指标：
聚丙烯酰胺凝胶性能指标有凝胶总浓度和交联度等。
（1）凝胶总浓度（T）：
凝胶总浓度表示凝胶溶液中单体和交联剂的总百分含量。
T = [（a + b）/m]×100%
式中：a为单体Acr的质量（g），b为交联剂Bis的质量（g），m为溶液的体积（mL）。
凝胶总浓度主要影响凝胶筛孔大小。凝胶平均孔径随着凝胶总浓度的增大而减小。
实验表明，凝胶筛孔的平均直径和凝胶总浓度的平方根成反比。即：
D＝kd/（T1/2）
式中：D为凝胶筛孔的平均直径，d为多聚体分子直径，k为常数。
凝胶总浓度可在3%～30%之间变化。凝胶总浓度过高，凝胶硬而脆，易破碎。凝胶总浓度过低，凝胶稀软，不易操作。
（2）交联度（C）：
交联度表示凝胶溶液中交联剂占单体和交联剂总量的百分含量。
C = [b/（a + b）]×100%
交联度决定凝胶筛孔的zui大直径。交联度过高，凝胶不透明，缺乏弹性。交联度过低，呈糊状。要获得透明而有合适机械强度的凝胶，单体用量高时，交联剂量应减少；单体用量低时，交联剂量应增大。
a和b的比例很重要，决定凝胶的物理性质。
当a/b＜10时，凝胶脆且硬，不透明，呈乳白色。
当a/b≈30且T = 3%时，凝胶富有弹性，完全透明。
当a/b≥100时，即使5%的凝胶也呈糊状。
当a＜2%和b＜0.5%时，凝胶不能聚合。
2、良好凝胶的经验公式：
在100mL溶液中，Acr（g）×Bis（g）≈1.3
zui常用凝胶的组成是T＝7%～7.5%，C＝2%～3%。
标准凝胶的组成是T＝7.2%，C＝2.6%，可较好分离蛋白质。
当分析未知样品时，常用标准凝胶或4%～10%的梯度凝胶试测，然后确定合适的凝胶总浓度。
3、凝胶总浓度和交联度与凝胶孔径的关系：
聚丙烯酰胺凝胶的有效孔径取决于凝胶总浓度和交联度。
凝胶总浓度和交联度与凝胶平均孔径的关系如下：
（1）凝胶总浓度为6.5%时：
1）交联度为1%时，平均孔径为2.4nm
2）交联度为5%时，平均孔径为1.9nm
3）交联度为15%时，平均孔径为2.8nm
（2）凝胶总浓度为8%时：
1）交联度为1%时，平均孔径为2.3nm
2）交联度为5%时，平均孔径为1.6nm
3）交联度为15%时，平均孔径为2.4nm
4）交联度为25%时，平均孔径为3.6nm
（3）凝胶总浓度为10%时：
1）交联度为1%时，平均孔径为1.9nm
2）交联度为5%时，平均孔径为1.4nm
3）交联度为15%时，平均孔径为2nm
4）交联度为25%时，平均孔径为3nm
（4）凝胶总浓度为12%时：
1）交联度为1%时，平均孔径为1.7nm
2）交联度为5%时，平均孔径为0.9nm
（5）凝胶总浓度为15%时：
1）交联度为1%时，平均孔径为1.4nm
2）交联度为5%时，平均孔径为0.7nm
当凝胶总浓度＜2.5%时，可筛分相对分子量＞106的大分子。
当凝胶总浓度＞30%时，可筛分相对分子量＜2000的多肽。
当交联度为5%时，凝胶平均孔径在各凝胶总浓度时均zui小。
4、凝胶的分子筛效应：
凝胶的三维网状结构具有分子筛效应，分子筛效应的大小取决于凝胶孔径大小与生物大分子大小的接近程度。凝胶总浓度不同，平均孔径不同，不同大小和形状的大分子通过筛孔时受到的阻力不同，加上大分子的电荷效应，使迁移率不同的大分子得以分离。
（1）蛋白质相对分子量与凝胶总浓度的关系：
1）蛋白质相对分子量范围：＜1×104
适用的凝胶总浓度：20%～30%
2）蛋白质相对分子量范围：1×104～4×104
适用的凝胶总浓度：15%～20%
3）蛋白质相对分子量范围：4×104～1×105
适用的凝胶总浓度：10%～15%
4）蛋白质相对分子量范围：1×105～5×105
适用的凝胶总浓度：5%～10%
5）蛋白质相对分子量范围：＞5×105
