高级仪器分析技术实验一标准课件.pptx

1、高级仪器分析技术实验一水的纯度测定及电导率仪的使用一、电导率仪的使用液体中的电流流动在固体导体中，电流是通过自由电子的移动而产生的。在液体导体中，电流是通过自由离子的移动而产生的。传输电流的离子物质被称为电解液。电解液的实质是自由离子。分子水解产生带正电的阳离子和带负电的阴离子。电导率p以数字表示溶液传导电流的能力。p在国际单位制中，电导率的单位称为西门子每米（S/m），其它单位有：mS/m，S/cm，S/cm。1S/m=1000mS/m =1000000S/m =10mS/cm =10000S/cmp电阻率的倒数为电导率，用希腊字母表示，=1/。除非特别指明，电导率的测量温度是标准温度（25

2、 C）物理意义p电导率是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强，反之越小。另外：电导是电阻的倒数，电导率是电阻率的倒数。p电导率是以数字表示溶液传导电流的能力。水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定的关系，当它们的浓度较低时，电导率随着浓度的增大而增加，因此，该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。应用领域1.电厂-水处理；2.水厂和污水厂-废水处理；3.造纸-生产过程/废水处理；4.化工炼油-生产过程/废水处理；5.冶金和采矿-生产过程/废水处理；6.食品和饮料-生产过程/废水处理；7.医药行业-生物反应和发酵/废水处理；8.半导体-生产过程/废水处理/高纯水生产。测量原理-电导

3、式测量原理p将相互平行且距离是固定值L的两块极板（或圆柱电极），放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势。然后通过电导仪测量极板间电导。p电导率的测量需要两方面信息。一个是溶液的电导G，另一个是溶液的几何参数S。电导可以通过电流、电压的测量得到。根据关系式S=G可以等到电导率的数值。测量原理 欧姆定律:I=U/R =U GG=电导 S=1/溶液电导率C mS/cm,S/cm:其中：d为极板间距，A为极板面积又电极常数 =d/A cm-1则 溶液电导率C只与溶液特性有关而与测量传感器几何尺寸无关。电导率仪p电导率测定仪是一款多量程仪器，能够满足从去离子水到海水等多种应用检测要求。仪器能够提供温

4、度补偿，并能设置温度系数，因此能够用于测量温度系数与水不同的液体样品。仪器测量原理电导率仪由振荡器、放大器和指示器等部分组成。电导率仪的工作原理如图所示。E为振荡器产生的交流电压，Rx为电导池的等效电阻，Rm为分压电阻，Em为Rm上的交流分压。由欧姆定律可知：Kcell为电导池常数，当E、Rm和Kcell均为常数时，由电导率的变化必将引起Em作相应变化，所以测量Em的大小，也就测得溶液电导率的数值。将Em送至交流放大器放大，再经过讯号整流，以获得推动表头的直流讯号输出，表头直读电导率。)()(cellxmmKmmRRERmRERE1.振荡器；2.电导池；3.放大器；4.指示器。影响因素p温度：

5、电导率与温度具有很大相关性。金属的电导率随着温度的增高而降低。半导体的电导率随着温度的增高而增高。在一段温度值域内，电导率可以被近似为与温度成正比。为了要比较物质在不同温度状况的电导率，必须设定一个共同的参考温度。电导率与温度的相关性，时常可以表达为，电导率对上温度线图的斜率。p掺杂程度：固态半导体的掺杂程度会造成电导率很大的变化。增加掺杂程度会造成高电导率。水溶液的电导率高低相依于其内含溶质盐的浓度，或其它会分解为电解质的化学杂质。水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等等的重要指标。水越纯净，电导率越低（电阻率越高）。水的电导率时常以电导系数来纪录；电导系数是水在 25C

6、 温度的电导率。p各向异性：有些物质会有异向性(anisotropic)的电导率，必需用 3 3 矩阵来表达（使用数学术语，第二阶张量，通常是对称的）。电导率测量为什么需要温度补偿?p 离子的迁移速度迁移速度与温度有关p 物质的离解程度离解程度与温度有关pT=ref(1+(T-Tref)pwith temperature coefficient:p=(T-ref)/ref(T-Tref)pref=conductivity at reference emperature(e.g.25 C)pT=conductivity atprocesstemperaturepTref=reference te

7、mperature(e.g.25 C)pT=process temperature电导率测量是与温度相关的。温度对电导率的影响程度依溶液的不同而不同，可以用下面的公式求得：Gt=Gtcal1+(T-Tcal)其中：Gt=某一温度（C）下的电导率 Gtcal=标准温度（C）下的电导率 Tcal=温度修正值 =标准温度（C）下溶液的温度系数。（DDS-11C型对被测液能作标准温度系数2%）缩短电泳时间，降低电压，增强凝胶浓度（3）供试品溶液制备 装好索氏提取装置，精密称取干燥茶叶粉末50 g，置于卷好的滤纸套筒中，放入索氏提取器，在圆底烧瓶中加入50 mL95%乙醇，水浴（95 C）加热，连续提取

8、约1.电导率仪的工作原理如图所示。自检结束，仪器自动寻找光源最大能量，查找完毕，仪器自动停留在420 nm处，并自动调100%T和0%T。泵头中没有液体，充满气泡其中：d为极板间距，A为极板面积DNA分子在碱性缓冲液中带负电荷，在外加电场作用下向正极泳动。电导率是表示物质导电的性能。5TBE琼脂糖凝胶电泳中溴酚蓝的速率约与长约300bp的线性双链DNA相同，而二甲苯氰FF约与长4kb的DNA相同。不同流动相之间转换时应注意溶剂的互溶性2)分子大小相近的DNA带不易分辨下表列出了常用溶液的值。控制电压保持在60-80V（15v/cm），电流在40mA以上。镀铂黑的电极，只能用化学方法清洗，用软刷

9、子机械清洗时会破坏镀在电极表面的镀层（铂黑）。为了要比较物质在不同温度状况的电导率，必须设定一个共同的参考温度。盛被测溶液的容器必须清洁，无离子玷污。简言之，浓度越大，分子孔径就越小，DNA迁移速率就越低，反之迁移速率就大。为保证测量精度，电极使用前应用于小0.核查所用电泳缓冲液是否有足够的缓冲能力又电极常数 =d/A cm-1 下表列出了常用溶液的值。要得到其他溶液的值，只要测量某个温度范围内的电导率，并以温度为纵轴绘出相应的电导率的变化曲线，与标准温度相对应的曲线点为该溶液的值。使用方法p开机：按下电源开关，预热30min。p测量：（1）调节“常数”补偿旋钮使显示值与电极上所标常数值一致。

10、（2）调节“温度”补偿旋钮至待测溶液实际温度值。（3）先用蒸馏水清洗电极，滤纸吸干，再用被测溶液清洗一次，把电极浸入被测溶液中，用玻璃棒搅拌溶液，使溶液均匀，读出溶液的电导率值。p在测量过程中，若显示屏首位为1（溢出），这表示被测溶液的电导率值超出量程范围，此时应将【RANGE】旋钮旋到高一档进行测量，或者将样品稀释一定倍数进行测量。p结束：用蒸馏水清洗电极；关机。电极常数选择电导率范围及对应电极常数推荐表校正方法p精确配置标准溶液；p调节标准溶液温度至参照标准温度（一般为25），即250.1。p按下式计算常数J：J=K/K测式中K为溶液标准电导率（查下表可得）p测量标准液电导率、计算并修改常

11、数数值。p测量标准液电导率用以验证。维护保养及注意事项p电极使用前必须放入在蒸馏水中浸泡数小时，经常使用的电极应放入（贮存）在蒸馏水中。p量程正确设置方法：置与溢出档的高一档量程进行测量，能在低一档量程内测量的，不放在高一档量程内测量。p为保证仪器的测量精度，必要时在仪器的使用前，用该仪器对电极常数进行重新标定。同时应定期进行电导电极常数标定。p盛被测溶液的容器必须清洁，无离子玷污。p在测量高纯水时应避免污染，正确选择电导电极常数并最好采用密封、流动的测量方式（否则电导率增加很快，因为空气中的CO2溶入水里变成碳酸根离子）。p仪器内置的温度系数为2%/，与此温度系数不符的溶液使用温度补偿将会有

12、误差。因此，进行高精度测量或检测高纯水时，应采用无温度补偿方式进行，然后查表，或者将被测溶液恒温在25，求其在25时的电导率值。p为保证测量精度，电极使用前应用于小0.5S/cm的去离子水（或蒸馏水）冲洗二次，然后用被测试样冲洗后方可测量。p出现异常情况，联系管理员。p测量时应采用配套使用的，不要采用其它型号的。p测量低电导值的溶液时，请先在超纯水中清晰并浸泡2个小时以上。p测量过程中，从甲溶液转到乙溶液时，先用蒸馏水清洗后，在用乙溶液清洗，不能用滤纸擦拭。p电极使用完毕后应该清洗干净，甩干后妥善保存（可浸泡在纯水中保存），避免碰撞损坏。p防止电极的插头和引线潮湿，否则将会出现测量误差。p电极

13、长期使用，电极常数会发生变化，影响测量准确性，此时应重新标定电极常数。电导电极的贮存与清洗p 电导电极的清洗 1.可以用含有洗涤剂的温水清洗电极上有机成分污垢，也可以用酒精清洗。2.钙、镁沉淀物最好用10柠檬酸。3.镀铂黑的电极，只能用化学方法清洗，用软刷子机械清洗时会破坏镀在电极表面的镀层（铂黑）。注意：某些化学方法清洗可能在生活破坏被轻度污染的铂黑层。4.光亮的铂电极，可以用软刷子机械清洗。但在电极表面不可以产生裂痕，绝对不可以使用螺丝起子之类硬物清理电极表面，甚至在用软刷子清洗时也要特别注意。p电导电极的贮存 电极（长期不用）应贮存在干燥的地方。电极使用前必须放入（贮存）在蒸馏水中数小时

14、，经常使用的电极可以放入（贮存）在蒸馏水中。二、水的纯度测定p实验目的1.理解电导率仪的工作原理，掌握其使用方法。2.测定各种水体的纯度。1)小DNA带走出凝胶下表列出了常用溶液的值。注意比色皿内的溶液面高度不应低于25毫米，大约2.电导率仪的工作原理如图所示。含 5mM p-甲苯亚磺酸和100 EDTA电极使用前必须放入在蒸馏水中浸泡数小时，经常使用的电极应放入（贮存）在蒸馏水中。温度：电导率与温度具有很大相关性。注意：用于电泳的缓冲液和用于制胶的缓冲液必须是相同的。测量过程中，从甲溶液转到乙溶液时，先用蒸馏水清洗后，在用乙溶液清洗，不能用滤纸擦拭。电极使用完毕后应该清洗干净，甩干后妥善保存

15、（可浸泡在纯水中保存），避免碰撞损坏。4 柱温箱微波炉中加热时间不宜过长。=10mS/cm自检结束，仪器自动寻找光源最大能量，查找完毕，仪器自动停留在420 nm处，并自动调100%T和0%T。被测试的样品中不能有气泡和漂浮物。2倍，这一特性与琼脂糖凝胶的浓度无关；Tris-磷酸盐缓冲液(TPE)测量标准液电导率、计算并修改常数数值。长期不用时，清洗干净后，使用柱子说明书中指明的溶剂保存。做好平常的保养可以延长仪器的使用寿命p实验原理 水的纯度取决于水中可溶性电解质的含量。由于一般水中含有极其微量的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、CO32、Cl、SO42等多种离子，所以，具有导电能力。离子浓

16、度愈大，导电能力越强，电导率越大；反之，水的纯度越高，离子浓度愈小，电导率越小。因此通过测定电导率可以鉴定水的纯度。p实验数据测量25、40、60的5种水样的电导率并记录。p思考与讨论1.温度对电导率测定值有何影响？为什么？2.各种水样的纯度如何？应该如何选用？高级仪器分析技术实验二铁的分光光度计法测定一、722型分光光度计的使用p1仪器性能的检查 （1）预热：接通电源，让仪器预热至少二十分钟，使仪器进入热稳定工作状态。（2）调零：仪器接通电源后，即进入自检状态。显示器实时显示仪器的自检状态。当仪器发生故障时，显示器会自动显示故障位置。自检结束，仪器自动寻找光源最大能量，查找完毕，仪器自动停留

17、在420 nm处，并自动调100%T和0%T。显示器上显示420 nm和“100.0%T”。仪器此时进入测试状态。p2使用方法 （1）按“方式键”（Mode）将测试方式设置为吸光度方式。（2）调节波长设置想要的分析波长420nm。（3）将参比溶液和被测溶液分别倒入比色皿中。注意比色皿内的溶液面高度不应低于25毫米，大约2.5毫升；被测试的样品中不能有气泡和漂浮物。（4）打开样品室盖，将盛有溶液的比色皿分别插入比色皿槽中，盖上样品室盖。注意：一般情况下，参比样品放在样品架的第一个槽位中；仪器所附的比色皿，其透视率是经过测试匹配的，未经匹配处理的比色皿将影响样品的测试精度；比色皿的透光部分表面不能

18、有指印和溶液痕迹。（5）将参比溶液推入光路中，按“100%T”键调整零吸光度。（6）将被测溶液推或拉入光路中，此时，显示器上所显示的是被测样品的吸光度数值。二、磺基水杨酸显色法测定铁p实验目的1.掌握用磺基水杨酸显色法测定铁的原理和方法。2.掌握722型分光光度计的使用方法。p实验原理1.伯朗比尔定律t0lgIIdcA 是摩尔吸光系数，其大小与入射光波长、溶液的性质、温度等有关。若入射光波长、比色皿（溶液）的厚度d一定时，吸光度只与溶液的浓度c成正比。电源及地线问题流动相各溶剂不相溶或混和不均匀掌握722型分光光度计的使用方法。一般迁移速率超螺旋环状线状DNA单链开环。将对测定稳定常数有何影响

19、？流动相（pH值、均匀度、气泡等）1)小DNA带走出凝胶出现异常情况，联系管理员。在 pH911.因此通过测定电导率可以鉴定水的纯度。（一）有机酸分析系统流程图7 混合室咖啡因（C8H10N4O2）又名咖啡碱，属甲基黄嘌呤化合物，具有提神醒脑等刺激中枢神经的作用，可溶于水、醇、氯仿、二氯甲烷等溶剂。二、磺基水杨酸显色法测定铁7 混合室水厂和污水厂-废水处理；首先要确认是色谱柱堵塞还是系统堵塞（2）调零：仪器接通电源后，即进入自检状态。购买新柱后一定要仔细阅读说明书，确认柱的使用条件以及清洗再生步骤，按照说明书条件测试色谱柱柱效，记录使用压力4)DNA链巨大，常规凝胶电泳不合适 本实验选用磺基水

20、杨酸（简写为H3R）与Fe3+形成的配位平衡体系，H3R和Fe3+等试剂与配合物的吸收光谱不重合，因此可用分光光度法测定。因溶液pH的不同，形成配合物的组成也不同。2.等摩尔系列法求配合物组成及稳定常数 在 pH911.5 的 NH3H2O-NH4Cl 溶液中，Fe3+与磺基水杨酸反应生成三磺基水杨酸铁黄色配合物。该配合物很稳定,试剂用量及溶液酸度略有改变都无影响。Ca2+、Mg2+、Al3+等与磺基水杨酸能生成无色配合物,在显色剂过量时,不干扰测定。F-、NO3-、PO43-等离子对测定无影响。Cu2+、Co2+、Ni2+、Cr3+等离子大量存在时干扰测定。由于Fe2+在碱性溶液中易被氧化，

21、所以。本法所测定的铁实际上是溶液中铁的总含量。磺基水杨酸铁配合物在碱性溶液中的最大吸收波长为420nm,故在此波长下测量吸光度。p实验原理p1.工作曲线的绘制在6 只 50 mL 容量瓶中,用吸量管分别加入0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL浓度为0.1 mg/L的铁盐标准溶液，各加 4 mL 10%NH4Cl溶液和2 mL 20%磺基水杨酸溶液,滴加氨水(1+1)直到溶液变黄色后,再多加1mL,加水稀释至刻度,摇匀。（用NH3-NH4Cl作为缓冲溶液）注意：A.在用磺基水杨酸铁测定Fe3+时，在pH=10 时形成的配合物稳定，且不容易受干扰，所以在pH9-11.5下

22、测定黄色3：1配位比的产物，pH对实验成败很关键，用NH3-NH4Cl作为缓冲溶液。B.用移液管移取试剂，注意顺序，并且不能混用移液管。C.比色皿的使用中，每改变一次试液浓度，比色皿都要洗干净。应该按照浓度从低到高测量，以减少影响。用分光光度计于420 nm波长下,以试剂空白作参比溶液,调节透光度为100%,测出各标准溶液的吸光度。以吸光度为纵坐标,铁含量为横坐标,绘制工作曲线。表1 作工作曲线所配的系列溶液p2.试液中铁含量的测定用吸量管加待测试液 5.00mL于 50mL容量瓶中,在与标准溶液相同条件,按上述方法显色,测量其吸光度。从工作曲线中查得相应的铁含量,计算原试液中铁的含量。注意：

23、待测溶液一定要在工作曲线线形范围内，如果浓度超出直线的线形范围，则有可能偏离朗伯-比耳定律是光吸收的基本定律，就不能使用吸光光度法测定。p实验结果表2 标准曲线法数据记录及结果 根据记录结果以吸光度为纵坐标,铁含量为横坐标,绘制工作曲线，从工作曲线上查出原试液中铁的含量（）mg/L。1.标准溶液是否要准确移取？2.加NH4Cl的作用是什么？3.为什么要用氨水滴至溶液呈黄色？4.实验中若（1）每个溶液的浓度都不一样（2）温度有较大的变化（3）比色皿的透光面不洁净将对测定稳定常数有何影响？p思考与讨论高级仪器分析技术实验三琼脂糖凝胶电泳实验一、琼脂糖凝胶电泳原理p什么是电泳技术？电泳法，是指带电荷

24、的供试品（蛋白质、核苷酸等）在惰性支持介质（如纸、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等）中，于电场的作用下，向其对应的电极方向按各自的速度进行泳动，使组分分离成狭窄的区带，用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计算其百分含量的方法。电泳技术的分类p电泳法可分为自由电泳（无支持体）及区带电泳（有支持体）两大类。p自由电泳包括 Tise-leas式微量电泳、显微电泳、等电聚焦电泳、等速电泳及密度梯度电泳。p区带电泳则包a括滤纸电泳（常压及高压）、薄层电泳（薄膜及薄板）、醋酸纤维薄膜电泳、非凝胶性支持体区带电泳（支持体有：淀粉，纤维素粉，玻璃粉，硅胶等)、凝胶支持体区带电泳（琼脂、琼脂糖、淀粉胶、

25、聚丙烯酰胺凝胶）等。做琼脂糖凝胶电泳的目的1.检测所提取的DNA时2.检验PCR产物3.观察限制性内切酶的切割结果4.切胶回收纯化某个片段琼脂糖凝胶电泳：实验原理p琼脂糖是由琼脂分离制备的链状多糖。其结构单元是 D-半乳糖和3.6-脱水-L-半乳糖。许多琼脂糖链依氢键及其它力的作用使其互相盘绕形成绳状琼脂糖束，构成大网孔型凝胶。其本身不带有电荷。因此该凝胶适合于免疫复合物、核酸与核蛋白的分离、鉴定及纯化。pDNA分子在碱性缓冲液中带负电荷，在外加电场作用下向正极泳动。pDNA分子在琼脂糖凝胶中泳动时，有电荷效应与分子筛效应。不同DNA的分子量大小及构型不同，电泳时的泳动率就不同，从而分出不同的

26、区带。pDNA 分子的迁移速度与相对分子质量的对数值成反比关系。凝胶电泳不仅可分离不同相对分子质量的DNA，也可以分离相对分子质量相同，但构型不同的DNA 分子。琼脂糖凝胶电泳特点琼脂糖凝胶的配制p1.根据电泳需要，配置合适浓度的电泳及制胶缓冲液。一般为 1 TAE或0.5TBE。注意：用于电泳的缓冲液和用于制胶的缓冲液必须是相同的。p2.根据制胶量及凝胶浓度，在加有一定量的电泳缓冲液的三角锥瓶中，加入准确称量的琼脂糖粉。注意：总液体量不宜超过三角锥瓶的50%容量p3.在微波炉中加热溶解琼脂糖注意：必须保证琼脂糖充分完全溶解，否则，会造成电泳图像模糊不清。加热时如胶液剧烈沸腾发泡，停止加热。微

27、波炉中加热时间不宜过长。p4.使溶液冷却至60左右，如需要可在此时加入溴化乙锭(EB)溶液使其终浓度为0.5ug/ml，并充分混匀不提倡使用。注意：溴化乙锭是一种致癌物质。使用含有溴化乙锭的溶液时，请戴用手套。溴化乙锭在可见光下会分解。p5.将琼脂糖溶液倒入制胶模中，然后在适当位置处插上梳子。凝胶厚度一般在35 mm 之间。注意：不要产生气泡，溶液温度太高(60)，会使得水分过分蒸发，改变凝胶离子浓度，影响电泳效果。p6.在室温下使胶凝固（大约30 分钟），然后放置于电泳槽中进行电泳。注意：凝胶不立即使用时，用保鲜膜将凝胶包好在4下保存，或者放在制胶的缓冲液中，一般可保存25 天。二、磺基水杨

28、酸显色法测定铁比色皿的使用中，每改变一次试液浓度，比色皿都要洗干净。仪器此时进入测试状态。电泳前通过乙醇沉淀去除过多的盐在微波炉中加热溶解琼脂糖注意：必须保证琼脂糖充分完全溶解，否则，会造成电泳图像模糊不清。1)小DNA带走出凝胶泵头中没有液体，充满气泡1 mg/L的铁盐标准溶液，各加 4 mL 10%NH4Cl溶液和2 mL 20%磺基水杨酸溶液,滴加氨水(1+1)直到溶液变黄色后,再多加1mL,加水稀释至刻度,摇匀。电导率是表示物质导电的性能。仪器所附的比色皿，其透视率是经过测试匹配的，未经匹配处理的比色皿将影响样品的测试精度；8 柱子在微波炉中加热溶解琼脂糖注意：必须保证琼脂糖充分完全溶

29、解，否则，会造成电泳图像模糊不清。样品（样品分解、氧化、样品溶剂等）泵头中没有液体，充满气泡缩短电泳时间，降低电压，增强凝胶浓度下表列出了常用溶液的值。电极使用完毕后应该清洗干净，甩干后妥善保存（可浸泡在纯水中保存），避免碰撞损坏。温度：电导率与温度具有很大相关性。基线问题（漂移、噪声）缓冲液：20mM Bis-tris 水溶液琼脂糖凝胶缓冲液1.Tris-乙酸盐和EDTA缓冲液（pH8.0,TAE，也称为E缓冲液）2.Tris-硼酸盐缓冲液(TBE)3.Tris-磷酸盐缓冲液(TPE)琼脂糖凝胶载样缓冲液p载样缓冲液是上样时与样品一起加入泳道的。载样缓冲液有三个作用：1.增加样品密度以保证D

30、NA沉入加样孔内；2.使样品带有颜色便于上样操作；3.其中的染料在电场中以可以预测的泳动速率向阳极迁移。p上样缓冲液有几种，但基本都包括溴酚蓝和二甲苯氰FF。p溴酚蓝在琼脂糖凝胶中迁移速率是二甲苯氰FF的2.2倍，这一特性与琼脂糖凝胶的浓度无关；p在0.5TBE琼脂糖凝胶电泳中溴酚蓝的速率约与长约300bp的线性双链DNA相同，而二甲苯氰FF约与长4kb的DNA相同。在0.5%-1.4%浓度的琼脂糖凝胶中基本不会变化。影响电泳迁移率的因素1.DNA分子的大小2.凝胶的浓度3.DNA的构象4.使用的电压5.琼脂糖的种类6.电泳缓冲液7.嵌入染料的存在DNA分子的大小pDNA分子大小迁移速率U与l

31、ogN成反比（N为碱基对数目）。分子越大，摩擦阻力越大，同时大分子通过凝胶孔径的效率也低于较小的分子，所以分子大的迁移慢。p等量的空间结构，紧密的电泳快（超螺旋线性DNA）p一般来说，分子带的电荷量越大、直径越小、形状越接近球形，则其电泳迁移速度越快。凝胶的浓度p简言之，浓度越大，分子孔径就越小，DNA迁移速率就越低，反之迁移速率就大。p另外，浓度也跟凝胶的分辨率有关，浓度越大，分辨率越高，但分离的片段就越小。DNA的构象p一般迁移速率超螺旋环状线状DNA单链开环。使用的电压p低电压时，线状DNA片段的迁移速率与所加电压成正比。使分辨效果好，凝胶上所加电压不应超过5-8V/cmDNADNA电泳

32、常见问题分析电泳常见问题分析问题问题原因原因解决办法解决办法DNADNA带模带模糊糊1)DNA降解避免核酸酶污染 2)电泳缓冲液陈旧 电泳缓冲液多次使用后，离子强度降低，pH值上升，缓冲能力减弱，从而影响电泳效果。建议经常更换电泳缓冲液3)所用电泳条件不合适 电泳时电压不应超过20V/cm，温度30；巨大DNA链电泳，温度应15；核查所用电泳缓冲液是否有足够的缓冲能力4)DNA上样量过多 减少凝胶中DNA上样量5)DNA样含盐过高 电泳前通过乙醇沉淀去除过多的盐6)有蛋白污染电 泳前酚抽提去除蛋白7)DNA变性 电泳前勿加热，用20mM NaCl缓冲液稀释DNA问题问题原因原因解决办法解决办法

33、不规则不规则DNA带迁移带迁移1)对于/Hind III片段cos位点复性电泳前于65加热DNA 5分钟，然后在冰上冷却5分钟2)电泳条件不合适电泳电压不超过20V/cm；温度30；经常更换电泳缓冲液3)DNA变性以20mM NaCl Buffer稀释DNA，电泳前勿加热带弱或无带弱或无DNA带带1)DNA的上样量不够增加DNA的上样量；聚丙烯酰胺凝胶电泳比琼脂糖电泳灵敏度稍高，上样量可适当降低2)DNA降解避免DNA的核酸酶污染3)DNA走出凝胶缩短电泳时间，降低电压，增强凝胶浓度4)对于EB染色的DNA，所用光源不合适应用短波长（254nm）的紫外光源问题问题原因原因解决办法解决办法DNA

34、DNA带缺失带缺失1)小DNA带走出凝胶缩短电泳时间，降低电压，增强凝胶浓度2)分子大小相近的DNA带不易分辨增加电泳时间，核准正确的凝胶浓度3)DNA 变性电泳前请勿高温加热DNA链，以20mM NaCl Buffer稀释DNA4)DNA链巨大，常规凝胶电泳不合适 在脉冲凝胶电泳上分析二、琼脂糖凝胶电泳操作不同电泳仪及水平电泳槽不同电泳仪及水平电泳槽水平电泳槽和梳子 梳子的作用是制胶时插入胶中，以便胶凝固后产生加样孔。伯乐公司（bio-rad）电泳仪凝胶/电泳槽凝胶成像凝胶成像系统系统 制胶 配制5（或10）TBE或TAE或TPE贮存液，分别代表Tris-硼酸、Tris-乙酸、Tris-磷酸

35、缓冲液 TBE的工作浓度一般为0.5，电泳前将贮存液稀释至工作浓度。配制凝胶用的TBE和电泳缓冲液应浓度一致。称取合适重量的琼脂糖，以便配制成一定浓度的凝胶。如称取2g琼脂糖加在100ml 0.5TBE中将制成浓度为2的琼脂糖凝胶。凝胶浓度越大，刚性越大，一般分辨能力也越强。常用的凝胶浓度在12之间，凝胶浓度太小则凝胶容易太软而且易碎，不好操作，但有时候的确需要较小浓度的凝胶。掌握722型分光光度计的使用方法。常用的凝胶浓度在12之间，凝胶浓度太小则凝胶容易太软而且易碎，不好操作，但有时候的确需要较小浓度的凝胶。高级仪器分析技术实验二（6）将被测溶液推或拉入光路中，此时，显示器上所显示的是被测

36、样品的吸光度数值。在脉冲凝胶电泳上分析将琼脂糖溶液倒入制胶模中，然后在适当位置处插上梳子。泵：柱塞密封圈,排液阀1)小DNA带走出凝胶DNA迁移率的影响因素有哪些？在一段温度值域内，电导率可以被近似为与温度成正比。高级仪器分析技术实验四电极长期使用，电极常数会发生变化，影响测量准确性，此时应重新标定电极常数。注意：待测溶液一定要在工作曲线线形范围内，如果浓度超出直线的线形范围，则有可能偏离朗伯-比耳定律是光吸收的基本定律，就不能使用吸光光度法测定。4)对于EB染色的DNA，所用光源不合适检测器：电导检测器 polarity;+样品溶剂选择不当，与流动相之间极性差异太大溶液的性质、温度等有关。因

37、溶液pH的不同，形成配合物样品的测定 从茶叶提取物样品溶液中吸取少量溶液，通过微孔滤膜滤过，弃去初滤液，将续滤液移入采样瓶中，放入高效液相进样盒进行咖啡因峰面积测定。5ug/ml，并充分混匀不提倡使用。胶板的制备：将有机玻璃胶槽两端分别用橡皮膏紧密封住。将封好的胶槽置于水平支持物上，插上样品梳子，注意观察梳子齿下缘应与胶槽底面保持1mm左右的间隙。将配制好的适当浓度的凝胶放入微波炉中融解，2分钟左右即可，需严密观察，小心操作，戴上微波炉专用手套，随时轻轻摇动以便琼脂糖完全融解，均匀分布。（谨防烫伤）加入EB（可选）：向冷却至50-60的琼脂糖胶液中加入溴化乙锭(EB)溶液使其终浓度为0.5g/

38、mL。（贮存液10mg/ml）倒胶：用移液器吸取少量融化的琼脂糖凝胶封橡皮膏内侧，待琼脂糖溶液凝固后将剩余的琼脂糖小心地倒入胶槽内，使胶液形成均匀的胶层。拔梳：待胶完全凝固后拨出梳子，注意不要损伤梳底部的凝胶，然后向槽内加入0.5TBE稀释缓冲液至液面恰好没过胶板上表面。上样、电泳p加样：取10L DNA样品与2L 6上样液混匀，用微量移液枪小心加入样品槽中。若DNA含量偏低，则可依上述比例增加上样量，但总体积不可超过样品槽容量。每加完一个样品要更换tip头，以防止互相污染，注意上样时要小心操作，避免损坏凝胶或将样品槽底部凝胶刺穿。p电泳：加完样后,合上电泳槽盖，立即接通电源。控制电压保持在6

39、0-80V（15v/cm），电流在40mA以上。当溴酚蓝条带移动到距凝胶前沿约2cm时，停止电泳。p染色：未加EB的胶板在电泳完毕后移入0.5g/mL的EB溶液中，室温下染色20-25min。结果观察 观察和拍照：在波长为254nm的长波长紫外灯下观察染色后的或已加有EB的电泳胶板。p思考与讨论1.DNA在电泳槽中泳动的原理？2.DNA迁移率的影响因素有哪些？高级仪器分析技术实验四高效液相色谱法测定茶叶中咖啡因一、高效液相色谱法基础（一）有机酸分析系统流程图2348756 91011 1、2 2 泵泵 3 3 进样器进样器 4 4 柱温箱柱温箱 5 5 电导检测器电导检测器 6 6 数据处理机

40、数据处理机 7 7 混合室混合室 8 8 柱子柱子 9 9 流动相流动相 10 10 缓冲液缓冲液分析条件p分离条件 色谱柱：Shim-pack SCR-102H(8mmI.D300mmL.)1个或2个分析柱连接 保护柱 SCR-102H(6mmI.D.50mmL.)流动相：5mM p-甲苯亚磺酸水溶液流量 ：0.8mL/min温度 ：40或45p检测条件缓冲液：20mM Bis-tris 水溶液 含 5mM p-甲苯亚磺酸和100 EDTA流量 ：0.8mL/min检测器：电导检测器 polarity;+样品的分析实例食品啤酒，清酒，葡萄酒，酱油等体液血清，尿等医药品肾的透析液，钙制剂等发酵

41、微生物培养液，酸奶等环境工厂废水等有机酸标准品的色谱图1一个分析柱 1.磷酸 2.柠檬酸 3.丙酮酸 4.苹果酸 5.琥珀酸 6.乳酸 7.甲酸 8.乙酸 9.乙酰丙酸10.焦谷氨酸啤酒的色谱图 1.磷酸 2.柠檬酸 3.丙酮酸 4.苹果酸 5.琥珀酸 6.乳酸 7.甲酸 8.乙酸 9.焦谷氨酸 10.碳酸前处理振荡除去碳酸气后，过滤10进样清酒的色谱图 1.磷酸 2.柠檬酸 3.丙酮酸 4.苹果酸 5.琥珀酸 6.乳酸 7.乙酸 8.焦谷氨酸前处理过滤后，进样10min.葡萄酒的色谱图 1.磷酸 2.柠檬酸 3.酒石酸 4.苹果酸 5.琥珀酸 6.乳酸 7.甲酸 8.乙酸 9.焦谷氨酸前处理

42、用水稀释10倍后过滤进样量10 min.酱油的色谱图 1.磷酸 2.柠酸 3.丙酮酸 4.苹果酸 5.琥珀酸 6.乳酸 7.甲酸 8.乙酸 9.乙酰丙酸10.焦谷氨酸前处理用水稀释10倍后过滤进样量10 血清的色谱图 1.磷酸 2.柠檬酸 3.丙酮酸 4.乳酸 5.甲酸 6.乙酸 7.焦谷氨酸 8.未知物前处理 加高氯酸用离心法去沉淀物，取上清液5uL进样尿样的色谱图 1.磷酸 2.柠檬酸 3.乳酸 4.甲酸 5.未知物 6.焦谷氨酸 7 未知物前处理过滤后，进样10酸奶的色谱图 1.磷酸 2.柠檬酸 3.琥珀酸 4.乳酸 5.甲酸 6.乙酸前处理 用水稀释10倍后过滤进样量10 工厂废水的色

43、谱图 1.甲酸 2.乙酸 3.丙酸 4.碳酸 5.丁酸 6.戊酸前处理过滤后，进样10（二）氨基酸分析系统 氨基酸衍生化方法p柱后衍生p柱前衍生氨基酸氨基酸衍生化后的氨基酸衍生化后的氨基酸试剂试剂色色谱谱柱柱检测检测器器色色谱谱柱柱检测检测器器 氨基酸氨基酸试剂试剂色色谱谱柱柱检测检测器器柱后衍生色谱柱:阳离子交换柱试剂:茚三酮方法-UV/VIS 检测器 OPA方法-荧光检测器 氨基酸衍生化氨基酸衍生化色谱柱色谱柱检察器检察器柱前衍生 异硫氰酸苯脂（PITC）Column:Revered Phase Column(ODS)Reagent:OPA(Fluorescence)FMOC(Fluore

44、scence)Fluorescamine(Fluorescence)DANS-Cl(Fluorescence)PITC(UV)柱前衍生步骤1.200uL样品中加入100mM异硫氰酸苯酯 （乙腈溶液）100uL和1M三乙胺（乙腈溶液）100uL,室温下放置反应1小时2.反应液中加入400uL己烷3.放置，取下层溶液用一次性滤膜过滤器 （0.45um）过滤4.取滤液4uL注入（三）液相色谱常见问题及故障排除经验液相系统维护流程图液相系统维护流程图吸滤头吸滤头单向阀单向阀柱塞密封圈柱塞密封圈线路过滤器线路过滤器手动进样器手动进样器检测器检测器色谱柱色谱柱等度系统储液瓶储液瓶脱气机脱气机泵单元泵单元手

45、动进样器手动进样器色谱柱色谱柱检测器检测器废液瓶废液瓶1234567储液瓶储液瓶脱气机脱气机泵单元泵单元自动进样器自动进样器色谱柱色谱柱检测器检测器废液瓶废液瓶低压梯度单元低压梯度单元混合器混合器低压梯度系统123456789储液瓶储液瓶脱气机脱气机泵单元泵单元自动进样器自动进样器色谱柱色谱柱检测器检测器废液瓶废液瓶混合器混合器高压梯度系统12345678液相色谱故障排除经验p故障的确定故障的确定 至少要重复出现两次以上至少要重复出现两次以上p初步判断故障引起的原因初步判断故障引起的原因 方法或硬件方法或硬件p由经验或平时的积累确定故障原因由经验或平时的积累确定故障原因 平时做好观察和记录平时

46、做好观察和记录p当不能确认故障原因时当不能确认故障原因时 采用排除法逐一考察可能引起故障的因采用排除法逐一考察可能引起故障的因素素p确定故障能否自行处理确定故障能否自行处理 不要贸然拆卸不熟悉的部件不要贸然拆卸不熟悉的部件常见故障因素p仪器环境：实验室的温度、湿度、酸度等 实验室震动、灰尘等问题 电源及地线问题p使用条件：流动相（pH值、均匀度、气泡等）样品（样品分解、氧化、样品溶剂等）色谱柱（污染、堵塞、塌陷等）p硬件问题：输液泵 进样器 检测器平常保养1.做好平常的保养可以有效的降低故障的发生率2.做好平常的保养可以延长仪器的使用寿命p常做的保养 保证仪器的使用环境（经常清洁仪器，尤其是灰

47、尘）泵的保养（使用缓冲盐时要清洗柱塞，水和盐不要长期 保存在泵里）进样器要经常清洗，避免污染物吸附或堵塞管路 尽量进行样品前处理 色谱柱要定期清洗，保证柱效及使用寿命 系统中不要长期保存水和盐，长时间不用时应将仪器所 有部分全部更换为70以上的甲醇，避免细菌的滋生及 盐的析出。液相色谱常见问题p 压力异常（偏高、波动）p 漏液 p 保留时间漂移p 基线问题（漂移、噪声）p 峰形异常p压力是液相色谱中最重要的指标，要经常关注压力的变化。p保留时间的变化经常是由于压力问题引起的。p不同溶剂即使在相同流速和温度的情况下压力也是不同的。p记下仪器正常状态时，在固定条件下（流动相、流速、温度等）的压力显

48、示值。压力过高时p首先要确认是色谱柱堵塞还是系统堵塞p色谱柱堵时，确认可能造成堵塞的样品的性质，相应选择合适的清洗溶剂。p系统堵塞，首先应确认是哪一部份堵塞，依 据情况由后向前进行排除。容易发生堵塞的部件p 保护柱及色谱柱p 线路过滤器p 混合器过滤组件p 管路连接处p 进样器p 检测器流通池压力过低p如果压力为零：1.泵头中没有液体，充满气泡2.单向阀完全堵死3.泵的柱塞杆折断4.压力传感器损坏(流动相流动正常，但无压力)p如果有压力但是压力比正常时低：1.漏液 2.单向阀堵塞压力波动p压力在短时间内剧烈波动。1.泵头中有气泡2.单向阀脏3.柱塞密封圈漏液经常漏液的部件p泵：柱塞密封圈,排液

49、阀p手动进样器：转子密封圈磨损p检测器：流通池窗口（垫片损坏、透镜破碎）p接头处漏液：（接头松动，接头脏，接头磨损，部件不匹配）保留时间不稳定p吸滤头脏p泵输液不正常（压力波动、气泡等）p流动相组分变化p流动相缓冲能力不够p色谱柱平衡时间不够p柱温的变化p柱子问题噪音大p流动相污染、变质或由低品质溶剂配成p漏液p流动相、泵、检测器流通池内有气泡p流动相各溶剂不相溶或混和不均匀p检测池能量不足p流通池被污染p温度影响（检测器和柱温差别太大）p其他电子设备的影响或电源、地线等基线漂移p流动相污染，变质或由低品质溶剂配成p流动相不均匀(脱气，使用纯度更高的溶剂)p温度波动p系统平衡时间不够p流通池被

50、污染或有气泡p流通池窗口破裂峰形问题p死体积太大p柱子被污染或堵塞p色谱柱塌陷p流动相缓冲不足或不合适p样品溶剂选择不当，与流动相之间极性差异太大p样品过载（浓度或体积）p柱温过低鬼峰p流动相被污染p进样阀残余峰p样品中未知物p色谱柱中的污染物死体积死体积可能会引起分离度变差和重现性变差等问题.管线管线公螺母公螺母死体积死体积好的连接好的连接差的连接差的连接选择原则p采用“HPLC”级溶剂p避免使用会引起柱效损失或保留特性变化的溶剂p对试样有适宜的溶解度p溶剂粘度要小p与检测器相匹配流动相水/甲醇梯度ODS 柱鬼峰鬼峰的出现流动相水的等级纯化水蒸馏水去离子水波长波长 (nm)(nm)纯化水纯化