西言寶典-聊聊瓊脂糖
瓊脂，又稱agar，是從特定海藻中提取的物質，廣泛用于食品和生化行業。它常見于多種食品中，如果凍和冰淇淋。中國沿海地區如山東、福建、廣東和海南是瓊脂的主要生產地。瓊脂由瓊脂糖和瓊脂果膠組成，瓊脂糖在水中加熱溶解后冷卻形成凝膠，其凝膠強度是衡量其性能的關鍵指標。瓊脂糖具有良好的親水性和穩定性，適用于生物大分子的分離。1937年瓊脂糖被分離出來，但直到1961年其優異性能被發現后才開始大規模生產。瓊脂糖不僅在生化上可作為凝膠電泳的支持物和親和層析的載體，在醫學上還可用于研究病毒嗜菌體、細菌、臨床檢驗、生化分析、蛋白質、核酸、抗原、抗體，以及多糖的分離、提純及藥物的制備。
瓊脂糖結構及其性質
瓊脂糖（圖1）是一種由半乳糖和內醚半乳糖組成的線性多糖，呈白色或微黃色粉末，無味，可溶于熱水、二甲基亞砜和甲酰胺溶液。它具有溶膠礙熱可逆特性，凝固和溶化溫度分別指膠液凝固和凝膠融化時的溫度。瓊脂糖溶液冷卻時，分子鏈形成雙螺旋結構，進一步冷卻后形成堅硬的凝膠。瓊脂糖的凝膠（圖2）性質受其分子結構影響，且由于含負電基團較少，它比瓊膠具有更優的性質，如低硫酸根含量、高凝膠強度和低電內滲。
圖1，瓊脂糖的結構圖
圖2，瓊脂糖凝膠形成機制
圖片來源：吳鋼. 低熔點瓊脂糖的改性與制備技術研究[D].福建農林大學,2014.
瓊脂糖相關的性質列表
硫酸鹽含量 - 用作純度指標，因為硫酸鹽是其中存在的主要離子基團。
凝膠強度 - 破裂凝膠所需施加的力。
膠凝點 - 瓊脂糖水溶液在冷卻時的膠凝溫度。瓊脂糖溶液在液體-凝膠轉變的過程中會表現出滯后現象-也就是說，它們的凝膠點與它們的熔點溫度不同。
電內滲（EEO） - 液體通過凝膠的一種運動。瓊脂糖凝膠中的陰離子基團被固定在基質上不能移動，但可解離的抗衡陽離子可以向基質中的陰極遷移，從而產生EEO。由于生物聚合物的電泳運動通常是朝向陽極的，因此EEO會因為內部的對流而破壞分離。
瓊脂糖的主要應用
1、凝膠電泳，分析DNA及RNA的完整性；
2、作為層析介質的載體；
3、在細菌培養中發揮重要作用；
4、制備親水膠體，研究凝膠結構對糖類釋放的影響
5、5%瓊脂糖包埋組織用于組織學研究
6、制備膠原-瓊脂糖共凝膠，研究軟組織中的膠原-基質作用
瓊脂糖產品列表
低電滲瓊脂糖
產品作用：用于核酸、蛋白質等生物大分子、小分子的分離、純化和分析。
產品特點：
1、原料供應穩定，品質保證；
2、熔點低，易溶化，便于回收膠體；
3、具備高強韌性，使用便捷；
4、分辨率高，條帶易于分離；
產品信息：
CAS： 9012-36-6
凝膠強度(1%) ：≥1200 g/cm²
規格：100g、500g、1kg、10kg
電滲(-Mr)：≤0.15
硫化物：≤0.15%
凝膠溫度(1.5%)：35~37℃
熔膠溫度(1.5%) ：87~89℃
高強度瓊脂糖
產品作用：用于脈沖電泳分離大 DNA片段，用作瓊脂糖凝膠微球制備原料以及一些需要高強度支撐的凝膠電泳。
產品信息：
CAS ：9012-36-6
凝膠強度(1%)：≥1550g/cm²
規格：100g、500g、1kg、10kg
電滲(-Mr)：≤0.15
硫化物：≤0.15%
凝膠溫度(1.5%)：35~37℃
熔膠溫度(1.5%) ：87~89℃
參考文獻：
[1] 吳鋼. 低熔點瓊脂糖的改性與制備技術研究[D].福建農林大學,2014.
[2] 黃永睿. 卡拉膠/瓊脂糖復合海綿的制備及對巨噬細胞的免疫調控活性[D].暨南大學,2017.
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