聚丙烯酰胺凝胶电泳及其在食品检测中的应用唐亚丽，施用晖，赵伟，乐国伟(江南大学食品科学与技术国家重点实验室，江南大学食品学院，江苏无锡，214122)摘要聚丙烯酰胺凝胶电泳是以聚丙烯酰胺凝胶作为支持介质的电泳方法。在这种支持介质上可根据被分离物质分子大小和分子电荷数量来进行分离。文中就其原理及在食品检测方面的应用做一简要概述。关键词聚丙烯酰胺凝胶电泳，十二烷基硫酸钠一聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDPAGE)，食品检测电泳即带电的胶粒或大分子在外加电场中向带相反电荷的电极作定向移动的现象。显然带电粒子的大小、形状、所带的静电荷数量以及介质的pH、粒子强度粘度等都会影响粒子的电泳速度，从电泳现象可获得胶粒或大分子的结构、大小和形状等有关信息。最初用滤纸作为载体的称为纸上电泳，实验时先将一厚滤纸条浸泡在一定的pH缓冲液中，取出后两端加上电极，在滤纸中央滴少量待测溶液，电泳速度不同的各组分即以不同速度沿纸条运动，经一段时间后，在纸条上形成距起点不同距离的区带，区带数等于样品中的组分数。将纸条干燥并加热，将各蛋白质组分固定在纸条上，再用适当方法进行分析。如果用淀粉凝胶，琼胶、或聚丙烯酰胺等凝胶作为载体，则称为凝胶电泳，将凝胶装在玻管中，电泳后各组分在管中形成圆盘状称为圆盘电泳。如果将凝胶扑在玻板上进行的电泳则称为平板电泳。凝胶电泳比纸电泳分辨率高，例如用纸上电泳只能将血清分成5个组分，而用聚丙烯酰胺可以分离出25个组分。1聚丙烯酰胺凝胶电泳的原理聚丙烯酰胺(polyacrylamide，PAA)凝胶是丙烯酰胺(acrylamide，Acr)在交联剂甲叉双丙烯酰胺(bi—sacrylamide，Bis)的作用下经聚合而形成的一种大分子化合物。1．1聚丙烯酰胺凝胶的特点(1)聚丙烯酰胺凝胶是由丙烯酰胺和N，N甲叉双丙烯酰胺聚合而成的大分子。该分子量带有酰胺侧链的碳一碳聚合物，没有或很少有带离子的侧基，因而电渗作用比较小，不易和样品相互作用。(2)由于聚丙烯酰胺凝胶是一种人工合成的物质，在聚合前可调节单体的浓度比，形成不同程度交联结构，其空隙第一作者：博士研究生(乐国伟为通讯作者)。收稿日期：200705—08，改回日期：2007—0612度可在一个较广的范围内变化，可以根据要分离物质分子的大小，选择合适的凝胶成分，使之既有适宜的空隙度，又有比较好的机械性能。一般说来，含丙烯酰胺7～7．5的凝胶，机械性能适用于分离分子质量范围为1×10～1×10物质，1×10以下的蛋白质则采用含丙烯酰胺15～30的凝胶，而分子质量特别大的可采用含丙烯酰胺4的凝胶。大孔胶易碎，小孔胶则难从管中取出，因此当丙烯酰胺的浓度增加时可以减少甲叉双丙烯酰胺浓度，以改进凝胶的机械性能。(3)在一定浓度范围聚丙烯酰胺对热稳定。凝胶无色透明，易观察，可用检测仪直接测定。(4)丙烯酰胺是比较纯的化合物，可以精制，减少污染。合成聚丙烯酰胺凝胶的原料是丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺。丙烯酰胺称单体，甲叉双丙烯酰胺称交联剂，在水溶液中，单体和交联剂通过自由基引发的聚合反应形成凝胶。1．2胶体的聚合反应丙烯酰胺单体(或Bis)有神经毒性，必须戴手套处理；而十二烷基硫酸钠(sodiumdodecylsulfate，SDS)是一种很轻的粉状物，容易飘起来吸入肺部，造成肺泡表面张力的丧失，引起呼吸困难，要极为小心。在聚丙烯酰胺凝胶形成的反应过程中，需要有催化剂参加，催化剂包括引发剂和加速剂2部分。引发剂在凝胶形成中提供初始自由基，通过自由基的传递，使丙烯酰胺成为自由基，发动聚合反应，加速剂则可加快引发剂释放自由基的速度。常用的引发剂和加速剂的配伍如表1所示。表1聚合反应催化剂配伍引发剂加速剂(NH4)2SzO8(NHd)2S2O8核黄素TEMEDDMAPNTEMED注：(NH4)2S2O8；过硫酸铵；TEMED：N，N，N，N四甲基乙二胺；DMAPN：B一二甲基胺基丙晴至苤塑鲞苤塑(璺苤塑I111维普资讯http://www.cqvip.comFOODANDFERMENTATIONINDUSTRIESl用过硫酸铵引发的反应称化学聚合反应；用核黄素引发，需要强光照射反应液，称光聚合反应。聚丙烯酰胺聚合反应可受下列因素影响：(1)大气中氧能淬灭自由基，使聚合反应终止，所以在聚合过程中要使反应液与空气隔绝。(2)有些材料如有机玻...
