西言宝典-聊聊琼脂糖
琼脂，又称agar，是从特定海藻中提取的物质，广泛用于食品和生化行业。它常见于多种食品中，如果冻和冰淇淋。中国沿海地区如山东、福建、广东和海南是琼脂的主要生产地。琼脂由琼脂糖和琼脂果胶组成，琼脂糖在水中加热溶解后冷却形成凝胶，其凝胶强度是衡量其性能的关键指标。琼脂糖具有良好的亲水性和稳定性，适用于生物大分子的分离。1937年琼脂糖被分离出来，但直到1961年其优异性能被发现后才开始大规模生产。琼脂糖不仅在生化上可作为凝胶电泳的支持物和亲和层析的载体，在医学上还可用于研究病毒嗜菌体、细菌、临床检验、生化分析、蛋白质、核酸、抗原、抗体，以及多糖的分离、提纯及药物的制备。
琼脂糖结构及其性质
琼脂糖（图1）是一种由半乳糖和内醚半乳糖组成的线性多糖，呈白色或微黄色粉末，无味，可溶于热水、二甲基亚砜和甲酰胺溶液。它具有溶胶碍热可逆特性，凝固和溶化温度分别指胶液凝固和凝胶融化时的温度。琼脂糖溶液冷却时，分子链形成双螺旋结构，进一步冷却后形成坚硬的凝胶。琼脂糖的凝胶（图2）性质受其分子结构影响，且由于含负电基团较少，它比琼胶具有更优的性质，如低硫酸根含量、高凝胶强度和低电内渗。
图1，琼脂糖的结构图
图2，琼脂糖凝胶形成机制
图片来源：吴钢. 低熔点琼脂糖的改性与制备技术研究[D].福建农林大学,2014.
琼脂糖相关的性质列表
硫酸盐含量 - 用作纯度指标，因为硫酸盐是其中存在的主要离子基团。
凝胶强度 - 破裂凝胶所需施加的力。
胶凝点 - 琼脂糖水溶液在冷却时的胶凝温度。琼脂糖溶液在液体-凝胶转变的过程中会表现出滞后现象-也就是说，它们的凝胶点与它们的熔点温度不同。
电内渗（EEO） - 液体通过凝胶的一种运动。琼脂糖凝胶中的阴离子基团被固定在基质上不能移动，但可解离的抗衡阳离子可以向基质中的阴极迁移，从而产生EEO。由于生物聚合物的电泳运动通常是朝向阳极的，因此EEO会因为内部的对流而破坏分离。
琼脂糖的主要应用
1、凝胶电泳，分析DNA及RNA的完整性；
2、作为层析介质的载体；
3、在细菌培养中发挥重要作用；
4、制备亲水胶体，研究凝胶结构对糖类释放的影响
5、5%琼脂糖包埋组织用于组织学研究
6、制备胶原-琼脂糖共凝胶，研究软组织中的胶原-基质作用
琼脂糖产品列表
低电渗琼脂糖
产品作用：用于核酸、蛋白质等生物大分子、小分子的分离、纯化和分析。
产品特点：
1、原料供应稳定，品质保证；
2、熔点低，易溶化，便于回收胶体；
3、具备高强韧性，使用便捷；
4、分辨率高，条带易于分离；
产品信息：
CAS： 9012-36-6
凝胶强度(1%) ：≥1200 g/cm²
规格：100g、500g、1kg、10kg
电渗(-Mr)：≤0.15
硫化物：≤0.15%
凝胶温度(1.5%)：35~37℃
熔胶温度(1.5%) ：87~89℃
高强度琼脂糖
产品作用：用于脉冲电泳分离大 DNA片段，用作琼脂糖凝胶微球制备原料以及一些需要高强度支撑的凝胶电泳。
产品信息：
CAS ：9012-36-6
凝胶强度(1%)：≥1550g/cm²
规格：100g、500g、1kg、10kg
电渗(-Mr)：≤0.15
硫化物：≤0.15%
凝胶温度(1.5%)：35~37℃
熔胶温度(1.5%) ：87~89℃
参考文献：
[1] 吴钢. 低熔点琼脂糖的改性与制备技术研究[D].福建农林大学,2014.
[2] 黄永睿. 卡拉胶/琼脂糖复合海绵的制备及对巨噬细胞的免疫调控活性[D].暨南大学,2017.
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