SDS-PAGE以十二烷基硫酸钠在变性条件下赋予蛋白近似相同的电荷密度,通过凝胶分子筛效应按表观分子量进行分离,是蛋白定性、纯度评估与质量控制的基础技术。体系对缓冲配方、凝胶交联度、表面活性剂与还原剂纯度高度敏感;任一环节失配都会引起条带弥散、迁移异常或定量误差,影响后续转膜、免疫检测与质谱分析的准确性与可重复性。
一、定义与意义
“适用于SDS-PAGE的试剂”是指围绕电泳全流程(样品预处理—凝胶制备/即用—电泳缓冲—染色/脱色—后续转膜)进行用途化验证的配方体系,涵盖分离胶/浓缩胶溶液、上样缓冲液、运行缓冲液、还原/烷基化试剂、染色/脱色液与凝胶保存液等。其意义在于:
- 维持迁移行为可预测:控制离子强度、pH与交联度,使条带位置与分辨率稳定。
- 降低背景与条带伪影:减少杂质与聚合副反应,提升条带清晰度与信噪比。
- 保留下游兼容性:与转膜(WB)、银染/考马斯蓝、质谱前处理配伍,便于数据贯通。
- 加强批次一致性:在不同批次与不同电泳装置之间获得可复验结果。
二、关键质量要求与检测方法
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控制维度
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质量要求
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检测方法
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技术意义
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单体纯度与抑制物
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丙烯酰胺/交联剂高纯、低聚合抑制剂
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HPLC/GC-MS;抑制率比对
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条带清晰、孔径均一
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聚合动力学
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凝胶成胶时间与强度可预测
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凝胶成型曲线、机械强度测试
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重复性好、长跑不塌胶
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缓冲体系稳定
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pH、离子强度与SDS质量受控
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pH/电导测定;SDS纯度检测
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迁移率稳定、无弯带
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还原与变性效率
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DTT/β-ME与SDS配比稳定
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标准蛋白展开对比
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分子量判定准确
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光学与背景
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染色/脱色本底低、无杂散荧光
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空胶扫描、背景密度评估
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提高弱条带可见性
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无酶与微生物
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蛋白酶阴性、低生物负荷
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酶活性检测、平板培养
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保护样品完整性
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批次一致性
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功能放行与趋势监控
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条带半峰宽/迁移系数叠合
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跨批对比与方法转移
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三、常用试剂速查表
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环节
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试剂/材料
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备注
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凝胶单体
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丙烯酰胺:甲叉双丙烯酰胺(Acryl/Bis,典型29:1或37.5:1)
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影响分辨率与凝胶强度
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催化体系
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APS(过硫酸铵)、TEMED
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现配现用
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上样缓冲
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Laemmli 2×/4×(含SDS、甘油、BPB;可含DTT/β-ME/TCEP)
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控制还原剂带入干扰
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跑胶缓冲
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Tris-Glycine-SDS或Tris-Tricine(小肽)
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Tricine适合<10 kDa
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SDS
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十二烷基硫酸钠
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影响条带形状与背景
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预制胶/灌胶溶液
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8–15%均一/梯度胶
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简化灌胶步骤
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蛋白Marker
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预染/未染标准Marker
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做批间比对基准
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染色/脱色
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Coomassie(R-250/G-250)、速染;银染
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银染更敏感但易受污
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样品还原/烷基化
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DTT/TCEP+IAA/CAA
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过量会影响迁移
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其他
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甘油、Tris、甘氨酸
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Tris/甘氨酸稳定位与电导;甘油增密便于上样
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四、应用范围
1.蛋白质分子量测定与纯度分析
以预染/未染分子量标准标定迁移,读取表观分子量;通过主带/杂带占比与条带半高宽评估纯度与均一性。
2.蛋白表达验证与质量控制
比较不同宿主/诱导条件/时间点样品的条带强度与可溶性分布,配合灰度定量用于小试至放大批的一致性放行。
3.亚基结构与复合体拆分
采用还原/非还原条件及不同胶浓度,区分二硫键相关多亚基与聚集体,判定装配状态与解聚特性。
4.Western blot前级分离
按分子量先行分离复杂样品,提升转膜后靶标特异性与条带清晰度,减少免疫检测背景与交叉反应。
5.工艺过程一致性监测
对发酵/培养/纯化各阶段样品建立“电泳指纹”(带型与相对灰度),用控制图跟踪批间漂移与杂带谱变化。
五、常见实验问题与解决方案
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问题
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典型表现
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可能成因
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解决与预防
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“笑脸”或条带弯曲
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泳道上拱下凹
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缓冲离子梯度/温升不均、凝胶配比偏差
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检查缓冲配方与制胶一致性;控制温度与电场
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条带拖尾/弥散
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孔下拖尾、条带不锐利
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蛋白部分变性/降解;盐/洗涤剂残留
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充分变性与脱盐;优化上样缓冲与预处理
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迁移异常/分子量偏移
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同一蛋白在不同孔位置差异大
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pH漂移、还原不足或样品中有交联剂
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校正pH;提高还原/烷基化充分性
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泳道歪斜/漏孔
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泳道不直、样品外溢
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制胶缺陷、加样过量或凝胶破损
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改善制胶与入孔操作;控制上样体积
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背景高/染色不均
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背景蓝雾、局部深浅不一
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染色/脱色条件失衡、染液污染
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更新染/脱色液;统一时间与温控
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转膜效率低(WB前)
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高分子转移不全、低分子穿透过度
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缓冲体系与电场设置不当、膜材选择不当
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调整甲醇比例与电场;选择合适膜孔径
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银染假阳/颗粒
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背景颗粒或非条带沉积
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溶液洁净度不足、反应过度
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采用洁净低杂质配方;严格时间控制
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六、常见问答
Q1:凝胶迟迟不凝或强度差?
A:APS/TEMED失效或单体含抑制剂偏高。→换新APS/TEMED;改用新批单体;提高室温或检查pH(>8.8有利于聚合)。
Q2:条带拖尾/弥散?
A:样品盐分高/蛋白过量、SDS纯度差或热变性不足。→稀释样品/透析;升级SDS纯度;样品95℃ 5 min(含还原剂)再上样。
Q3:染色背景高/条带不清?
A:染料杂质或脱色不足。→换新染料/按时脱色;加入少量甲醇/醋酸按标准配方脱色。
Q4:小肽分辨差(<10 kDa)?
A:TGS体系不适。→改Tris-Tricine跑胶,或提高分离胶至16–18%。
Q5:何时应选择“For SDS-PAGE”?
A:
- 需要条带清晰、可定量(灰度/体视比对)和跨批复现的蛋白分离。
- 下游要做Western/质谱(条带形态与背景影响转膜/消化效率)。
- 使用高/低百分比梯度胶、微量样本或复杂基质(血清、组织裂解液)时。
七、使用规范与储存建议
- 溶液现配为佳:APS需现配;TEMED与SDS储液可长期保存(密封避光),使用前确认状态。
- 避光密封保存:丙烯酰胺单体溶液需避光、低温(4°C)密封。
- 缓冲液长期保存:室温密封可存2–3周,推荐过滤除杂质后分装。
八、阿拉丁SDS-PAGE试剂优势
- 聚合学可预测:单体与抑制物双控,成胶曲线稳定,长跑亦保持分辨率
- 低背景体系:染色/脱色本底低,弱条带更易判读
- 迁移更稳定:缓冲pH与离子强度锁定,弯带与拖尾显著减少
- 下游友好:与转膜、定量及MS前处理配套验证,方法转移顺畅
- 批次一致放行:以半峰宽、Rf与背景阈值做趋势放行,跨批桥接轻量化
九、与相邻级别的区别
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级别
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核心优化点
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典型用途
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不能替代
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For SDS-PAGE
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聚合动力学稳定、迁移分辨率高、染色/脱色低背景、批间一致
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高/低百分比与梯度胶分离、微量样本电泳、后续Western/质谱前分离
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组织定位(IHC)、板上免疫定量(ELISA)、化学发光检出优化
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Western-grade
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膜转移与检出背景控制、封闭/洗涤相容、HRP/AP兼容
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Western blot:低背景显影、定量线性提升
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凝胶聚合/迁移性能(SDS-PAGE前端)
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MS-grade
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低聚合物/低金属/低残留添加剂;酶切与LC-MS兼容
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胶内消化/胶外消化后上机、定量质谱(DDA/DIA/TMT)
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电泳端聚合/迁移与可视染色
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For Chemiluminescence
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发光底物低本底/宽动态、HRP/AP酶学相容、抑制物控制
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Western/Blot发光成像、ELISA-CL
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凝胶聚合/迁移;组织学前处理与定位
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RNase-free
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去RNase污染、保护RNA完整性
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Northern、ISH、RNA相关流程
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电泳聚合/蛋白免疫与发光性能
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“适用于SDS-PAGE”试剂并非单一化学品,而是一套围绕迁移稳定性、分辨率与下游兼容性构建的配方体系。通过对凝胶、缓冲、还原/变性与染色环节的协同优化,可获得稳定、低背景且可追溯的电泳结果,为后续免疫学验证与质谱鉴定提供可靠基础。
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