HyAgarose琼脂糖介绍与应用

HyAgarose™ 您的绿色选择

• 使用专利工艺生产（发明专利号：ZL 2016 1 0567999.7），全程绿色环保
• 专用的生产设备，完善的检测手段
• ISO 9001:2015 质量体系认证，参考 GMP 规则生产，保障产品的高质量和批次间的稳定性
• 高强度、低电渗、易溶解、条带锐利、低背景
• 拥有全系列琼脂糖产品，支持个性化定制
• 承担国家科技部创新基金，参与国家重点研发计划 “深海生物来源功能材料工程化技术研究” 项目，致力于技术创新和持续改进

（一）琼脂糖

1. 来源与应用：从石花菜、紫菜等海洋藻类提取，我国山东、福建等为主要产区，广泛用于食品、生化行业，是分离生物大分子（核酸、蛋白、多糖等） 的常用介质。
2. 发展历程：1937 年荒木首次从琼脂中分离，1961 年 Hjertin 发现其优异性能后开始工业生产。
3. 核心特性：
   • 亲水性强，无带电基团，对生物大分子无变性 / 吸附作用，为惰性载体；
   • 90℃以上溶解，35-40℃形成半固体凝胶，是其核心应用基础。
4. 结构：由 1,3 连结的 β-D - 半乳呋喃糖和 1,4 连结的 3,6 - 脱水 α-L - 半乳呋喃糖相间联结而成。

（二）核酸

1. 定义与分类：1869 年首次从脓细胞细胞核分离，含高磷、强酸性；分为脱氧核糖核酸（DNA） 和核糖核酸（RNA）。
2. 功能：遗传物质基础，DNA 可复制遗传，其组成差异决定蛋白质和 RNA 结构。
3. 化学组成：核酸→核苷酸→磷酸 + 核苷（戊糖 + 碱基）。
4. 分离依据：
   • 两性电解质，等电点：DNA 4-4.5，RNA 2-2.5；
   • 中性 / 偏碱缓冲液中带负电，电场中向阳极移动，迁移率与大小、构象相关。

（三）电泳

1. 定义：带电颗粒在电场中向相反电极移动的现象，用于蛋白质、核酸等分离鉴定。
2. 原理：不同分子的电荷、大小、形状差异导致迁移率不同，形成特定泳动带。
3. 影响因素：电压、溶液 pH、离子强度、电渗、温度（≤30℃，大分子≤15℃）、支持物（琼脂糖凝胶等，需均匀、低吸附、无紫外吸收）。

三、琼脂糖凝胶电泳技术

（一）核心特点与优点

1. 特点：适用于大分子样品（核酸、病毒等），常用水平电泳，是基因工程核心实验方法。
2. 优点：操作简单、电泳速度快、样品无需预处理；凝胶含水量 98%-99%，图谱清晰、分辨率高；透明无紫外吸收，可直接紫外监测；区带易染色、样品易洗脱，干膜可长期保存。

（二）分离原理

1. 关键影响因素：DNA 相对分子质量（迁移率与碱基对对数成反比，＞20kb 难以分离）、分子构型（迁移速度：共价闭环 DNA＞直线 DNA＞开环双链环状 DNA）、凝胶浓度。
2. 凝胶浓度与 DNA 分离范围对应表：

（三）缓冲液选择

• 共性要求：浓度约 50mmol/L，pH 7.5-7.8，临用前稀释浓贮备液。

（四）凝胶制备与电泳流程（以 LE 琼脂糖为例）

1. 配制电泳及制胶缓冲液；
2. 按制胶量和浓度，向三角锥瓶（液体量≤50% 容积）中加入琼脂糖粉和缓冲液；
3. 微波炉高火加热至沸腾，保持 30 秒，摇动后再加热 1-2 分钟，确保完全溶解（避免图像模糊）；
4. 冷却至 60℃左右，加入 EB 溶液（终浓度 0.5ug/ml，戴手套操作），混匀；
5. 倒入制胶模，插梳子，凝胶厚度 3-5mm，室温凝固 30 分钟 - 1 小时；
6. 放入电泳槽电泳，未立即使用的凝胶需保鲜膜包裹，4℃保存 2-5 天。

（五）常见问题及解决方案

四、HyAgarose™ 琼脂糖产品系列

（一）核心工艺

（二）系列产品详情

（三）产品共性指标

• 外观：白色粉末；溶解性：无色清澈胶液；
• 水分≤10%；灰分≤0.5%；
• 不得检出 DNA 酶、RNA 酶、蛋白酶、核酸内切酶。

4. 关键问题

问题 1：HyAgarose™ 系列琼脂糖的核心工艺优势是什么？不同类型产品的核心适用场景有何区别？

• 答案：核心工艺优势是采用绿色环保原创工艺，生产全程不使用有机溶剂，可减少对环境的污染，同时降低对操作者和实验样品的影响。不同类型产品的核心适用场景区别如下：
  • 低电渗（LE）琼脂糖：适用于常规核酸电泳、PCR 产物电泳、双酶切电泳及 RNA 电泳，核心优势是低电渗可加快条带移动，节约实验时间；
  • 低熔点（LM）琼脂糖：适用于 DNA/RNA 电泳、胶回收（融胶温度≤65℃）、凝胶内酶促反应、细胞克隆等，核心优势是熔点低，不破坏核酸天然结构；
  • 高分辨率（HR）琼脂糖：适用于 20-800bp 小片段 DNA 分离，如 STR 分析、RT-PCR 产物分析，核心优势是分辨率接近聚丙烯酰胺凝胶；
  • 3:1 琼脂糖：专门适用于 1000bp 以下 DNA 片段电泳，核心优势是针对短片段的高分辨率。

问题 2：琼脂糖凝胶电泳中，影响 DNA 分离效果的关键因素有哪些？如何解决条带拖尾这一常见问题？

• 答案：影响 DNA 分离效果的关键因素包括：①DNA 自身因素（相对分子质量、分子构型）；②凝胶浓度（需根据 DNA 片段大小匹配，如 0.3% 凝胶对应 60-5kb 片段）；③电泳条件（电压≤5V/cm、温度＜30℃，大分子 DNA 需≤15℃）；④缓冲液（类型选择、离子强度、新鲜度）；⑤样品质量（避免核酸酶污染、蛋白污染、含盐过高）。
• 条带拖尾的解决方案：①避免核酸酶污染，防止 DNA 降解；②减少凝胶中 DNA 上样量；③更换新鲜电泳缓冲液（避免离子强度降低、pH 上升）；④控制电泳条件（电压≤5V/cm、温度＜30℃）；⑤通过乙醇沉淀去除样品中过多的盐；⑥电泳前抽提去除蛋白杂质；⑦用 20mM NaCl 缓冲液稀释 DNA，电泳前不加热避免 DNA 变性。

问题 3：制备琼脂糖凝胶的标准流程是什么？关键操作步骤和注意事项有哪些？

• 答案：标准流程（以 HyAgarose™ LE 琼脂糖为例）：①配制适量电泳及制胶缓冲液；②按制胶量和浓度，向三角锥瓶（液体量≤50% 容积）中加入准确称量的琼脂糖粉和缓冲液；③微波炉高火加热至沸腾，保持 30 秒，摇动后再加热 1-2 分钟，确保琼脂糖完全溶解；④冷却至 60℃左右，加入 EB 溶液至终浓度 0.5ug/ml（戴手套操作），充分混匀；⑤将胶液倒入制胶模，插入梳子，凝胶厚度控制在 3-5mm；⑥室温凝固 30 分钟 - 1 小时，凝固后放入电泳槽电泳。
• 关键注意事项：①加热时避免胶液溢出，2% 以上浓度需用中火；②必须确保琼脂糖完全溶解，否则会导致电泳背景模糊；③EB 为致癌物质，操作时需戴手套；④凝胶不立即使用时，需用保鲜膜包裹后 4℃保存，保质期 2-5 天；⑤缓冲液需同时配制用于制胶和电泳，避免影响分离效果。