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JPS63262552A - 電気泳動用媒体 - Google Patents

電気泳動用媒体

Info

Publication number
JPS63262552A
JPS63262552A JP62096808A JP9680887A JPS63262552A JP S63262552 A JPS63262552 A JP S63262552A JP 62096808 A JP62096808 A JP 62096808A JP 9680887 A JP9680887 A JP 9680887A JP S63262552 A JPS63262552 A JP S63262552A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
carbon atoms
acrylamide
electrophoresis
formulas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62096808A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Kitani
木谷 徹
Masashi Ogawa
雅司 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP62096808A priority Critical patent/JPS63262552A/ja
Publication of JPS63262552A publication Critical patent/JPS63262552A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の分野] 本発明は、電気泳動用媒体に関するものであり、さらに
詳しくは、特に蛋白質等の生体高分子成分の電気泳動分
析に使用するのに適した電気泳動用媒体に関するもので
ある。
[発明の背景] 電気泳動分析の代表的な態様としては、ガラス板支持体
に寒天、セルロース、セルロースアセテート、デンプン
、シリカゲル、ポリアクリルアミド等の膜形成材料を塗
布または流延して製造した電気泳動膜に緩衝液をしみこ
ませ、この上に分析対象の物質を付着させ、支持体の両
端に電圧をかけ、支持体の上または内部で展開(移動)
させたのち、染色し、この染色した試料の光学濃度を測
定して物質の各成分の定量分析を行なう態様を挙げるこ
とができる。
このような電気泳動分析および電気泳動膜の詳細につい
ては、電気泳動実験法「電気泳動実験法(改訂第5版)
」(文光堂、1975年発行)、青水、永井編著「最新
電気泳動法」 (床用書店、1973年発行)等に記載
されている。
近年において、電気泳動法は生体成分の分析に多用され
ており、特に蛋白分析は病気診断のための生化学検査に
おいて頻繁に用いられている。
電気泳動用の膜またはシートとしては古くから濾紙が用
いられていたが、上述のように性能上の面から最近はア
ガロース膜やポリアクリルアミドゲル膜が用いられるよ
うになり、特に分子ふるい効果を有するポリアクリルア
ミドゲル膜は現在数も多く利用されている。
上記のポリアクリルアミドゲル膜は、アクリルアミドの
ような単量体を重合触媒の存在かつ酸素不存在の条件下
にて、N、N’−メチレンビスアクリルアミドのような
二官能性の架橋剤で重合架橋させることによって得られ
ている。
なお、ポリアクリルアミドゲル膜の製造に際しては変性
剤として陰イオン界面活性剤が添加されることがある。
上記のようにポリアクリルアミド形成の重合反応はラジ
カル架橋重合であるため、酸素の影響により架橋重合が
阻害される。従って、ポリアクリルアミドゲル膜は酸素
を遮断した状態で製造する必要がある。このため、一般
にポリアクリルアミドゲル膜(よ、二枚のガラス板から
構成されたセル(一定の空間、たとえば0 、3 mm
 −1mm)の中にゲル形成液を注入したのち酸素を遮
断し架橋重合させてゲル化させることにより製造されて
いる。
[発明の目的] 生体高分子成分の電気泳動分析に使用するのに適した解
像力が向上した電気泳動用媒体は特開昭61−1885
3号公報に開示されているが、生体高分子成分の電気泳
動分析を更に高精度に行なうためには、更に向上した解
像力を示すゲル媒体の開発が望まれる。
本発明の目的は、生体高分子成分の電気泳動分析に使用
する電気泳動用媒体として、高精度の解像力を示すゲル
媒体を提供することにある。
[発明の要旨] 本発明は、下記一般式(1)および(2)のいずれかに
より表わされる構成繰返し単位を有するメタクリルアミ
ド系コポリマーニ 一般一式(1) [上式において、 R11は、水素原子または1から6個の炭素原子を有す
るアルキル基であり; R1” Qlは−COO−1−CON−1または6から10個の
炭素原子を有するアリーレン基であり;Llは、−CO
O−あるいは−〇〇N−の結合のいずれかを少なくとも
一個含み、かつ3から15個の炭素原子を有する二価の
基、または、一〇−1−N−1−CO−1−8O−1雇 一5O2−1−SO,−1−S02N−1R”   R
”            R1l−NCON−1ある
いは−NCOO−の結合のいずれかを少なくとも一個含
み、かつlから12個の炭素原子を有する二価の基(た
だしRitは前述と同義である)であり; R12は−CH= CH2又は−CH2CH2x1(た
だし、xlは求核基により置換され得る基、あるいは塩
基によってHXIの形で脱離し得る基を表わす)のいず
れかであり: A1はその左側に示した各モノマ一単位と共重合可能な
エチレン性不飽和千ツマ−から誘導された二価の基であ
り; Xl、ylおよびzlはモル百分率を表わし、Xlは5
0〜99、ylは1〜50、zlは残余の値をとる、た
だしzlはOであってもよい]一般式(2) [上式において、 R21は水素原子または1から6個の炭素原子を有する
アルキル基であり; R22は−CH= CH2又は−CH2CH2X 2(
ただし、x2は求核基により置換され得る基、あるいは
塩基によってHx2の形で脱離し得る基を表わす)であ
り; L2は、1から6個の炭素原子を有するアルキレン基、
6から12個の炭素原子を有するアリーレン基、−CO
Z2−で表わされる基、および−COZ2R35−で表
わされる基(ただし、lli 36は1から6個の炭素
原子を有するアルキレン基、あるいは6から12個の炭
素原子を有するアリーレン基であり、そしてZ2は酸素
原子あるいはNHである)から選ばれる二価の基であり
;A2はその左側に示した各モノマ一単位と共重合可能
なエチレン性不飽和千ツマ−から誘導された二価の基で
あり; x2、y2およびz2はモル百分率を表わし、x2は5
0〜99、y2は1〜50、z2は残余の値をとる、た
だしZ2はOであってもよいjとアクリルアミド系化合
物とが水の存在下で架橋重合してなるポリアクリルアミ
ド系水性ゲル電気泳動用媒体を提供するものである。
本発明の電気泳動用媒体は高い解像力を示し。
また加工性が良い、すなわち長尺状に製造した電気泳動
用媒体の切断作業あるいはサンプルスロットの付設作業
などの刃物によるポリアクリルアミドゲル膜の切断加工
がゲル膜の破壊や切断面付近の形状の変化を伴なうこと
なく容易かつ確実にできるため、得られる電気泳動用媒
体は優れた性能を示し、また大量生産により製造するこ
とが容易となる。
なお電気泳動用媒体を大量生産する場合には、これをプ
ラスチック材料製支持体の上に付設した形状とするのが
有利である。このような形状とすることにより本発明の
電気泳動用媒体の大量生産が容易となり、また支持体が
軽量で、壊れにくいため、電気泳動用媒体の保存、輸送
等が容易となる。従って、ポリアクリルアミドゲル膜(
電気法動用媒体)を集中的に製造し、必要に応じて電気
泳動操作担当者に供給するようなゲル膜製造・使用シス
テムの実現に極めて有効である。
[発明の詳細な記述] 本発明の電気泳動用媒体の支持体としては、ガラス板、
ポリマーコート紙、プラスチック材料製シートなどの任
意の耐水性シート状支持体を用いることができる。ただ
し、本発明の電気泳動用媒体の利点を生かすためには、
支持体としてプラスチック材料製シートを用いることが
望ましい。
電気泳動用媒体のプラスチックシート支持体としては各
種のプラスチックシートを用いることができる。好まし
いプラスチックシートの例としては、親木性ポリマーま
たは公知の表面処理により表面を親水化したポリマー(
例、ポリエチレンテレフタレート、ビスフェノールAの
ポリカルボネート、ポリ塩化ビニル、塩化ビニリデンO
塩化ビニルコポリマー、ポリメチルメタアクリレート、
ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロースアセテート
類、セルロースアセテートプロピオネート等)のシート
(フィルム、板状物も含む)等を挙げることができる。
特に好ましい支持体はポリエチレンテレフタレートでア
ル。
次に電気泳動用媒体層(以下においてゲル媒体層、ポリ
アクリルアミドゲル膜あるいは単にゲル膜ともいう)に
ついて説明する。
ポリアクリルアミドゲル膜は、前述のように、一般には
アクリルアミド系化合物と架橋剤とを、水溶液または水
分散液として水中に溶解または分散させてゲル形成液を
調製したのち、液中で両者を架橋重合させて架橋重合し
た水性ゲル膜として形成することにより得ることができ
る。なお、本明細書においては、特にことわらない限り
、(水中に)溶解と(水中に)分散の両者を含めて単に
(水中に)溶解といい、水溶液と水分散液の両者を含め
て単に水溶液という。また溶媒または分散媒としては、
所望により加えられる有機溶媒と水の混合物をも包含す
る。
これに対して本発明においては、ポリアクリルアミドゲ
ル膜を、特定のポリメタクリルアミド系コポリマーとア
クリルアミド系化合物とを水の存在下で架橋重合して製
造する。なお、この架橋重合の実施に際して多官爺性架
橋剤(特に三官能性架橋剤)を関与させると、得られる
ポリアクリルアミドゲル膜の解像力と加工性は更に向上
する。
本発明に用いることができるアクリルアミド系化合物の
例としては、アクリルアミド、N−メチルアクリルアミ
ド、N、N−ジメチルアクリルアミド、N−(ヒドロキ
シメチル)アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド
等のアクリルアミドホモログや、メタクリルアミド系化
合物、例えばメタクリルアミドがあげられ、これらの化
合物は単独で、あるい′は二種以上を併用して用いるこ
とができる。これらのアクリルアミド系化合物のうちで
はアクリルアミドが最も好ましく、またアクリルアミド
と他のアクリルアミド系化合物の一種以上の併用も好ま
しい。
本発明のポリアクリルアミドゲル膜の製造に関与させる
特定のポリメタクリルアミド系コポリマーは下記一般式
(1)および(2)のいずれかにより表わされる構成繰
返し単位を有するメタクリルアミド系コポリマーである
上式において、R11は水素原子または1から6個の炭
素原子を有するアルキル基であり、その例にはメチル基
、エチル基、ブチル基、n−ヘキシル基などが含まれる
R” ■ Qlは−COO−1−CON−1または6から10個の
炭素原子を有するアリーレン基であり、その例には次の
ような基が含まれる。
 H3 −COO−5−CONH−5−CON−1Llは、−C
・00−あるいは−〇〇N−の結合のいずれかを少なく
とも一個含み、かっ3から15個の炭素原子を有する二
価の基、または、−0−1−N−1−CO−1−SO−
1一5O2−5−SO,−1−3O2N−1ずれかを少
なくとも一個含み、かっ1から12個の炭素原子を有す
る二価の基(ただしR11は前述と同義である)であり
、その例には次のような基が含まれる。なお、これらの
二価の基の一般式(I)における結合の方向は、Qlと
S02との結合が可能なかぎり、いずれの方向をもとる
ことができる。
−CH2COOCH2− CH2COOCH2CH2− CH2CH2COOCH2− +CH2ナーjCOOCH2CH2− +CH2テ丁C00CH2CH2− −CH2NHCOCH2− CH2N HCOCH2CH2− f CH2ナーjNHcOcH2CH2−+ CH2チ
ー6 N HCOCH2CH2−モCH2汁丁NHCO
CH2CH2− −CH20CH2− −CH2CH20CH2CH2CH2−−COCH2C
H2− −CH2COCH2CH2− −5OCR2CH2− −CH25OCH2CH2− −SO2CH2CH2− 一5O2CH2CH2SO2CH2CH2−O −3O,CH2C00CH2CH2− S Os  CH2CH2COOCH2CH2−3O2
N HCH2COOCH2CH2−−SO2NHCH2
CH2C00CH2CH2−N HCON HCH2C
H2− CH2N HCON HCH2CH2−N HCOOC
H2CH2− −CH2NHCOOCH2CH2− R12は−CH=CH2又は−CH2CH2Br(ただ
し、xlは求核基により置換され得る基、あるいは塩基
によってHX”の形で脱離し得る基を表わす)のいずれ
かであり、このXlの例には次のような基が含まれる。
ハロゲン原子(塩素、臭素など):ヒドロキシル基;ア
ルキルスルホニルオキシ(例、メチルスルホニルオキシ
H3cms−o−、エチルスルホニルオキシ、プロピル
スルホニルオキシなど);アリールスルホニルオキシ(
例、フェニルスルホホニルオキシなど);アルキルカル
ボニルオキシ(例、アセトキシ、プロピオニルオキシ、
トルフルオロメチルカルボニルオキシ、ジクロロメチル
カルボニルオキシなど) 従って、R12の例には、次のような基が含まれる。
−CH=CH2、−CH2CH2C文、−CH2CH2
Br、 l −CH2CH2−O−S−CH3、 CH2CH20Hl −CH2CH200CCH3、 CH2CH200CCF 3、 −CH2CH200CCC文 3゜ A1はその左側に示した各モノマ一単位と共重合可能な
エチレン性不飽和千ツマ−から誘導された二価の基であ
り、その例としては、下記のようなエチレン性不飽和千
ツマ−から誘導された基を挙げることができる。
エチレン、プロピレン、l−ブテン、イソブチン、スチ
レン、クロロメチルスチレン、ヒドロキシメチルスチレ
ン、ビニルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ビニルベン
ジルスルホン酸ナトリウム、N、N、N−)リフチル−
N−ビニルベンジルアンモニウムクロリド、N、N−ジ
メチル−N−ベンジル−N−ビニルベンジルアンモニウ
ムクロリド、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、4
−ビニルピリジン、2−ビニルピリジン、ベンジルビニ
ルピリジニウムクロリド、N−ビニルアセトアミド、N
−ビニルピロリドン、1−ビニル−2−メチルイミダゾ
ール、脂肪族酸のモノエチレン性不飽和エステル(例え
ば酢酸ビニル、酢酸アリル)、エチレン性不飽和のモノ
カルボン酸もしくはジカルボン酸およびその塩(例えば
アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン−、
アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウム、メタクリ
ル酸ナトリウム)、無水マレイン酸、エチレン性不飽和
のモノカルボン酸もしくはジカルボン酸のエステル(例
えばn−ブチルアクリレート、n−へキシルアクリレー
ト、ヒドロキシエチルアクリレート、シアンエチルアク
リレート、(ジエチルアミノ)エチルアクリレート、メ
チルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、ベン
ジルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート
、クロロエチルメタクリレート、メトキシエチルメタク
リレート、(ジエチルアミノ)エチルメタクリレート、
N 、 N 、 N−トリエチル−N−メタクリロイル
オキシエチルアンモニウムp−)ルエンスルホナート、
N、N−ジエチル−N−メチル−N−メタクリロイルオ
キシエチルアンモニウムp−トルエンスルホナート、イ
タコン酸ジメチル、マレイン酸モノベンジルエステル)
、エチレン性不飽和のモノカルボン酸もしくはジカルボ
ン酸のアミド(例、N、N−ジメチルアクリルアミド、
N−メチロールアクリルアミド、N−[(ジメチルアミ
ノ)プロピル]アクリルアミド、N、N、N−1リメチ
ルーN−(アクリロイルプロピル)アンモニウム、P−
1ルエンスルホナート、2−、アクリルアミド−2−メ
チルプロパンスルホン酸ナトリウム、アクリロイルモル
ホリン、メタクリルアミド、N、N−ジメチル−N”−
アクリロイルプロパンジアミンプロビオナートベタイン
、N、N−ジメチル−N′−メタクリロイルプロパンジ
アミンアセテートベタイン。
一般式(1)のコポリマーを架橋されたラテックスとし
て用いる場合には、A1として、上記のエチレン性不飽
和モノマーから誘導された基のほかに、少なくとも共重
合可能なエチレン性不飽和基を2個以上もつ七ツマ−(
たとえばジビニルベンゼン、メチレンビスアクリルアミ
ド、エチレングリコールジアクリレート、トリメチレン
グリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタ
クリレート、トリメチレングリコールジメタクリレート
、ネオペンチルグリコールジメタクリレート等)から誘
導された基を用いることができる。
xl、ylおよびzlはモル百分率を表わし、xlは5
0〜99、ylは1〜50.21は残余の値をとる、た
だしzlはOであってもよい。
上式において、R21、R22およびA2は、それぞれ
前記一般式(1)のR11、RL2およびA1と同意義
であり、それらの例も同様である。
L2は、lから6個の炭素原子を有するアルキレン基(
例、メチレン、エチレン、インブチレンなど)、6から
12個の炭素原子を有するアリーレン基(例、フェニレ
ン、トリレン、ナフタレンなど)、−coz2−で表わ
される基、および−COZ2R”−で表わされる基(た
だし、R06は1から6 (IIの炭素原子を有するア
ルキレン基、あるいは6から12個の炭素原子を有する
アリーレン基であり、モしてZ2は酸素原子あるいはN
Hである)から選ばれる二価の基である。
x2、y2およびz2はモル百分率を表わし、x2は5
0〜99、y2は1〜50、z2は残余の値をとる、た
だしz2はOであってもよい。
上記の一般式(1)もしくは(2)のいずれかにより表
わされる構成繰返し単位を有するポリマーの合成に用い
ることができる代表的なビニルスルホニル基あるいはそ
の前駆体となる官能基を有するエチレン性不飽和モノマ
ーの合成法については、特開昭61−18853号公報
に具体的に記載されている。
本発明で用いるメタクリルアミド系コポリマーとして好
ましいコポリマーは次に挙げる式で表わされるものであ
る。
ここで、x、y、zはモル百分率であり、RとR′は下
記の置換基を示す。
A−1x=92、Y=8、z=O R= Coo CH2CH2000CH2CH25o□
CH=CH2A−2x=90.7=10.z=0 R” GONHCH2NHGOGH2CH2SO2CN
= 002A−3x=80.y=8、z=12 R= C0NHCH2NHGOGH2CH2So 2 
C)l= OH2R″= C0NH2C(OH、) 2
0H2COGH。
A−6x=92、 y=8、 z=O n A−7x=92、 Y=8、2=0 R= C0NHCH2NIC:OGH2CH2So□0
H2C)I2CIA−8x=80.y=8、 z=12 R= C0NHGH2NHCOGH2Cn2so20H
2CH2CIR” = C0NH2C(C)I s )
  2 C1(2CDC)i 3R’  =   GO
NHGH20H R’ =  C0N(CH3)2 A−12x = 92、y=8.z=0R” Goo 
CH2CH20COCH2SO2CH= CH2ところ
で特開昭61−18853号公報にt±、本発明のメタ
クリルアミド成分のかわりにアクリルアミド成分を用い
たポリマーが出願されてしλる。具体的には、 ここで、X、y、zはモル百分率であり、RとR′は下
記の置換基を示す。
B−1x=92、y=81、z=Q R= 000 CH2CH2000CI2 CH2SO
2GH= GH2B−2x=90、y=10.2=0 R−0014)1(l[2NHC:0CH2012SO
2GH= CH2B−3x=80.y=8、z=12 R= C0NHGH2NHCOC:H2co 2SO2
cn= CH2R’ = GONH2G(CH3) 2
0H2GOCHsB−4x=92、y−=8.2=0 B−6x=92、 V=8、 z=0 υ B−7x=92、 V=8、2=0 R= GONHI:H2NHCOCH2GH2SO2C
H2CH2CIB−8x=80、 V=8、 z = 
12R= C0NHCH2NHCOCH2CH2SO2
CI2 CH2CIR’  =C0N)120CGHs
 )  2 G)12 GOCI*R’  :   c
oNncH20H B−11x = 80、 V=8、 z=12R’  
=   C0W(OH:+ )  2B−12x = 
92、 y=8   、z=0R= Coo CH20
H20000H2SO2C)I= CH2次に、前記の
コポリマーのうちA−2およびA−8と名付けられたコ
ポリマーの合成例を示す。
[合成例1]コーポリ−N−([3−(ビニルスルホニ
ル)プロパンアミドコメチル)アクリルアミド−メタク
リルアミド(A−2)の合成200mJ1の反応容器に
、N−[−3−(2−クロロエチルスルホニル)プロパ
ンアミドメチルコアクリルアミド5.65g、メタクリ
ルアミド15.3gおよび50%メタノール水溶液80
m文を加え、攪拌しながら60℃に加熱し、2゜2′−
アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.1g
を加え、さらに30分後にも同じものを0.1g加えて
、2時間加熱攪拌を続けた。
その後、氷水により約lO℃に冷却して、トリエチルア
ミン2.5gを80mjQのメタノールに溶解させたも
のを加え、2時間攪拌を続けてから、反応液を攪拌しな
がら1文のアセトンに注ぎ込み、生成した沈澱を濾取し
て、16.3gの白色ポリマー(前記A−2に該当)を
得た(収率は80%)。このポリマーのスルホニル基含
量は0.90X10−3当量/gであった。
[合成例2]コーポリ−N−([3−(2−クロロエチ
ルスルホニル)プロパンアミドコメチル)アクリルアミ
ド−メタクリルアミド−N−(1,1−ジメチル−3−
オキソブチル)アクリルアミド(A−8)の合成 500m1の反応容器に、N−[3−(2−クロロエチ
ルスルホニル)プロパンアミドメチルコアクリルアミド
lo、3g、メタクリルアミド35.0g、N−(1、
l−ジメチル−3−オキソブチル)アクリルアミド(ジ
アセトンアミド)11.3gおよび50%メタノール水
溶液160m文を加え、攪拌しながら60℃に加熱し、
2゜2゛−アゾビス=(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)0.2gを加え、1時間後更に同じものを0.2g
加えて2時間加熱攪拌を続けた。反応液をセルロースチ
ューブに入れて2日間透析し、凍結乾燥により45.0
gの白色のポリマー(前記A−8に該当)を得た。(収
率80%)このポリマーのクロロエチルスルホニル基含
量は0.8×10−3当量/gであった。
本発明において好ましく用いられるメタクリルアミド系
コポリマーの分子量は約1万から約lOO万の範囲にあ
る。
架橋重合反応に用いられるアクリルアミド化合物とメタ
クリルアミド系コポリマーとの比率は、アクリルアミド
系化合物に対して該コポリマーが通常は約1〜50重量
%であり、好ましくは約5〜40重量%である。
前述のように本発明のポリアクリルアミドゲル膜の製造
に際しては架橋剤を併用してもよい。架橋剤としては、
たとえば、r E]ectrophoregigJ19
81.2.213−228等に記載の公知の化合物を用
いることができる。架橋剤の例としては、N、N’−メ
チレンビスアクリルアミF(BIS);N。
No−プロピレンビスアクリルアミド(PBA);ジ(
アクリルアミドジメチル)エーテル(DAE):1,2
−ジアクリルアミドエチレングリコール(DEG);エ
チレンウレアどスアクリルアミド(EUB);エチレン
ジアクリレート(EDA);N、N’−ジアリルタータ
ルジアミ′     ド  (N、N’−dially
ltartardiamide   :  D  A 
 T  D  )   ;N、N”−ビスアクリリルシ
スタミン(N、N’−bisacrylylcysta
mine、 B A C)などの二官能性化合物、およ
びトリアリルシアヌレート、トリアリルインシアヌレー
ト、1,3.5−)リアクリロイルへキサヒドロ−s−
トリアジンなどの三官能性化合物が挙げられる。架橋剤
は単独で使用してもよく、あるいは二種以上を併用して
もよい。
架橋剤は、アクリルアミド系化合物、メタクリルアミド
系コポリマーそして架橋剤の総重量に対して約30重量
%以下、好ましくは約10重量%以下の範囲の量で用い
る。
本発明の電気泳動用媒体の製造において用いられるポリ
アクリルアミドゲルのゲル濃度としては、S、Hjer
ten: r Arcb、 Biochem、 Bio
phys、Jl (5upp1.)、 147 (19
62)に記載の定義に従って表示して、アクリルアミド
系化合物、メタクリルアミド系コポリマー、および水、
そして場合により架橋剤、からなるゲル媒体の容積に対
して、アクリルアミド系化合物およびメタクリルアミド
系コポリマー(そして場合により架橋剤)の量が約3 
w / v%から約30 w / v%の範囲が好まし
く用いられる。
本発明の電気泳動用媒体は、主として蛋白質または複合
蛋白質(たとえば、リポプロティン、糖プロティンなど
)の分析に有利に用いられるものであり、電気泳動用媒
体層には、変性剤として陰イオン性界面活性剤を含有さ
せることができる。
分析試料が蛋白質または複合蛋白質(例えばリポ蛋白質
、糖蛋白質など)の場合には陰イオン界面活性剤を含ま
せることは好ましいか、または必須であることが多い。
ただし陰イオン界面活性剤を電気泳動用媒体層に含有さ
せないことがあることは勿論である。たとえば陰イオン
界面活性剤を含有しない電気泳動用媒体層は、DNAフ
ラグメント分析に基づく遺伝病診断あるいは制限酵素分
解を利用したDNA構造解析などの目的に用いることが
できる。
陰イオン界面活性剤を電気泳動用媒体層に含有させるこ
とにより、蛋白質または複合蛋白質の効率的な分離とそ
れらの分子量測定が可能となる。
陰イオン性界面活性剤の例としてはアルキル硫酸塩を挙
げることができ、特に炭素原子数10以上の長鎖アルキ
ル基を有するアルキル硫酸塩が好ましく用いられる。塩
を形成する陽イオンとしては、ナトリウムイオン、カリ
ウムイオン、リチウムイオン等のアルカリ金属イオンが
一般的であり、これらのうちではナトリウムイオンが用
いやすい。アルキル硫酸塩のうちではドデシル硫酸塩(
ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等)が好ましく
、なかでもドデシル硫酸ナトリウム(SDS)が最も好
ましい。SDSを本発明の電気泳動用媒体層に含有させ
ることにより蛋白質または複合蛋白質の効率的な分離お
よびそれらの分子量測定が可能となる。
変性剤としての陰イオン界面活性剤の含有量はゲル形成
液に対して約0−05w/v%から約2 、 Ow/ 
v%、好ましくは約0 、1 w/ V%から約1.5
w/v%の範囲である。
本発明の電気泳動用媒体層には、場合によって水溶性ポ
リマーが添加される。水溶性ポリマーとしては、付加重
合型または縮重合型の水溶性ポリマーを用いることがで
きる。付加重合型ポリマーの例としては、ポリビニルア
ルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド
等の非イオン性水溶性ポリマーが挙げられる。また縮重
合型ポリマーの例としては、ポリエチレングリコール、
ポリプロピレングリコール等の非イオン性水溶性ポリア
ルキレングリコールが挙げられる。これらの水溶性ポリ
マーのうちでは、ポリアクリルアミドとポリエチレング
リコールが好ましい。
水溶性ポリマーの分子量は約1万から約100万の範囲
のものが好ましい。水溶性ポリマーは単量体と架橋剤の
合計重量に対して、約2重量%から約100重量%の範
囲、そして好ましくは約5重量%から約50重量%の範
囲で用いられる。
水溶性ポリマーの添加によりポリアクリルアミドゲル膜
が可塑性を有するようになり、裁断加工時に壊れること
がなくなり、またゲル膜は乾燥時にも可塑性を有するよ
うになり、もろさが改良され壊れにくくなるとの利点が
ある。また、水溶性ポリマーの分子量および添加量を選
択することにより、ゲル膜の粘度をコントロールするこ
ともできる。
本発明のポリアクリルアミドゲル膜は、さらにアガロー
スを含有することが好ましい。アガロースとしては任意
のものを使用することができ、低電気浸透性、中電気浸
透性、高電気浸透性アガロースのいずれをも用いること
ができる。用いることができるアガロースの例としては
、特開昭55一5730号、特開昭55−110946
号、特表昭57−502098号等の各公報に開示のア
ガロース等がある。アガロースは、単量体と架橋剤を含
む水性ゲルの容積に対して約0.2w/v%から約2 
w / v%、好ましくは約0 、3 w/ V%から
約1.2w/v%の割合で用いられる。
ポリアクリルアミドゲル膜がアガロースを含有する場合
には、ゲル形成液の温度を変化させることによって適当
な液粘度にコントロールすることが可能となるため、そ
の流動性を止めることができ、またゲル膜を成形する操
作において成形しやすくなるとの利点がある。
本発明の電気泳動用媒体層にはpH緩衝剤を含有させる
ことができる。緩衝剤としては、電気泳動分析される試
料に応じて、pH2,5から1O00の範囲内のpH値
に緩衝できる公知の緩衝剤から適宜選択して用いること
ができる。
用いうる緩衝剤としては、日本化学合繊「化学便覧 基
礎編」(東京、丸首■1966年発行)1312−13
20ページ;青水、永井編「最新電気泳動法」 (東京
、床用書店、1973年発行320−322ページ ;
  r  Data  for  Bioche+wi
cal  Re5earchJ  (R,M。
C,Dawson at al、編、第2版、0xfo
rd at theGlarendon Press、
 1969年発行)  476−508頁;r Bio
chemistry 4 5.467 (1966)、
r Analytical Biochemistry
J 104.300−310(1980)等に記載の緩
衝剤が挙げられる。
緩衝剤の例としては、バルビタールを含む緩衝剤、トリ
ス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(Tris)を含
む緩衝剤、燐酸塩を含む緩衝剤、ホウ酸塩を含む緩衝剤
、酢酸または酢酸塩を含む緩衝剤、クエン酸またはクエ
ン酸塩を含む緩衝剤、乳酸または′乳酸塩を含む緩衝剤
、グリシンを含む緩衝剤、N、N−ビス(2−ヒドロキ
シエチル)グリシン(Bicine)、N−2−ヒドロ
キシエチルピペラジン−N’−2−ヒドロキシプロパン
−3−スルホン酸(HEPPSO)またはその塩、N−
2−ヒドロキシエチルピペラジン−N”−3−プロパン
スルホン酸(E P P S)またはその塩、N−[)
リス(ヒドロキシメチル)]−]3−アミノプロパンス
ルホン酸TAP    ’S)またはその塩等をおよび
、これらのいずれかと必要により組合せられる酸、アル
カリ、または塩等を挙げることができる。好ましい緩衝
剤の具体例としては、燐酸二水素カリウム・燐酸水素二
ナトリウム、Tris・ホウ酸ナトリウム、Tris・
ホウ酸ナトリウム・EDTA2Na塩、Tris・クエ
ン酸、パルビタールナトリウム−酢酸ナトリウム、パル
ビタールナトリウム・塩酸。
バルビタール・パルビタールナトリウム、酢酸・酢酸ナ
トリウム、乳酸・乳酸ナトリウム、クエン酸−燐酸水素
二ナトリウム、ビシン(Bicine)、HEPPSO
,HEPPSOナトリウム塩、EPPS、EPPSナト
リウム塩、TAPS、TAPSナトリウム塩等を挙げる
ことができる。
また、本発明の電気泳動用媒体層には、湿潤剤としてグ
リセリン、エチレングリコール等のポリオール化合物を
含有させることもできる。ポリオール化合物の含有量は
、電気泳動用媒体層の容積に対して約0.1w/v%か
ら約40 w / v%の範囲から選ばれる。これらの
化合物のうちではグリセリンが特に好ましい。湿潤剤を
配合することによりポリアクリルアミドゲル膜の保存時
の極端な水分の蒸発による乾燥を防ぐことが可能となり
、また極端な乾燥に起因するもろさの発生を防ぎ、ひび
われを防ぐ等のゲル膜の物性が改善されるとの利点があ
る。
本発明の電気泳動用媒体層には、必要に応じて抗酸化剤
を含有させることができる。抗酸化剤としては、ポリア
クリルアミドゲル膜に配合しうることが知られている種
々の化合物を用いることができる。抗酸化剤の例として
は、ジチオスレイトール、2−メルカプトエタノールな
どを挙げることができる。
本発明の電気泳動用媒体における電気泳動用媒体層(ポ
リアクリルアミドゲル膜)の代表的なものは、上記のよ
うにアクリルアミドに代表される単量体、二官能性のア
リル(allyl )化合物またはアクリル化合物(架
橋剤)、水溶性ポリマー、およびアガロースなどを、実
質的に均一な水溶液中でアクリルアミド系化合物および
メタクリルアミド系コポリマー(そして場合により架橋
剤)とをラジカル架橋重合させて得られるものであり、
アクリルアミド系化合物およびメタクリルアミド系コポ
リマー(そして場合により架橋剤)から形成された三次
元架橋重合体に水溶性ポリマーとアガロースが実質的に
分散されて、後二者のポリマー鎖と三次元架橋重合体と
がからみあっている構造を有すると推定される。
本発明で利用されるラジカル架橋重合反応は分子状酸素
の不存在下で過酸化物の存在および/または紫外線照射
等公知の方法により発生させることができる。さらに、
この架橋重合反応は加熱または紫外線照射により加速す
ることもできる。
ラジカル架橋重合用触媒としては、r Electr。
phoresisJ 1981.2.213−219.
同19B1.2.220−228:青水、永井編「最新
電気泳動法J  (1973年発行)等に記載の公知の
低温ラジカル重合開始剤のうちから適宜選択して用いる
ことができる。好ましいラジカル重合開始剤の具体例と
しては、β−ジメチルアミノプロピオニトリル(DMA
PN)・ペルオクソニ硫酸アンモニウム混合物、N、N
、N’ 、N’−テトラメチルエチレンジアミン(TE
MED)・ペルオクソニ硫酸アンモニウム混合物、TE
MED・リボフラビン混合物、TEMED・リボフラビ
ン・過酸化水素混合物と紫外線照射の組合せ等が挙げら
れる。ラジカル重合開始剤の含有量は、アクリルアミド
系化合物およびメタクリルアミド系コポリマー(そして
場合により架橋剤)の合計重量に対して約0.3重量%
から約5重量%、そして好ましくは約0.5重量%から
約3重量%の範囲である。
本発明のポリアクリルアミドゲル膜は、平滑表面を有す
る支持体の上にゲル形成液を公知の方法により塗布して
塗布層を形成させたのち、その塗布層を架橋重合させて
製造する。ただし、ゲル形成液を支持体に塗布するに際
しては、電気泳動用媒体層と支持体との接着性を向上さ
せるために、予め支持体表面に接着層を設け、この上に
ゲル形成液を塗布し、ゲル化させる方法を利用すること
もできる。接着層の付設は、プラスチック製支持体シー
トを用いた際に特に有利となる。
ゲル形成液を支持体の表面で架橋重合させる場合には、
ゲル形成液の上を更にカバーフィルム、シートまたは板
などの被覆材料でおおうことができる。この目的に使用
されるカバーフィルム等としては前記支持体と同様な素
材からなるものを用いることができる。この被覆材料の
厚さは300ILm以下であり、実用的に好ましい範囲
としては約4〜2001Lmである。
なお、本発明の電気泳動媒体を製造するに際して、カバ
ーフィルム等の上に電気泳動媒体を形成させたのち、そ
の上に支持体を付設する方法を利用することも可能であ
る。
本発明の電気泳動媒体は、前述の諸文献等に記載の公知
の方法に従って、水平型および垂直型平板電気泳動法、
ディスク電気泳動泳動法等のいずれにも用いることがで
きる。
電気泳動媒体層の製造に際してカバーフィルムが付設さ
れた電気泳動媒体は電気泳動に付されたのちカバーフィ
ルムを除き、あるいはカバーフィルムを除去することな
くオートラジオグラフィー処理性なうことにより、泳動
結果の解析が行なわれる。
次に本発明の実施例を示す。
[実施例1及び比較例1] 表面を親水性にした厚さl 80 ILmのポリエチレ
ンテレフタレー) (PET)シート(支持体)の上に
約300 pmの厚さになるように第1表記載のゲル形
成液を塗布し、窒素雰囲気中で架橋重合させてポリアク
リルアミドゲル膜を製造した。
これにカッターを用いてサンプル注入口を形成した。次
に、表面を親水性にしたPETシート(カバーフィルム
、厚さ100gm)をこのゲル膜の表面に置いて被覆し
、電気泳動媒体材料を得た。
以下余白 =1=状 突 指刊  突 指 り ; ;互 r 回置  回 回 一1J:IT状突 指 網突に 突 突呻[E[互巨互
回U回互 畑 目 突7判状 側 突突0 突 判 曽互回置回互回0互! 指′7′状突 突 指突J−突 掲 凶 回 回置 5 ■具 回 互 躯               〜        
−一              畑     嫉  
        0”  、、、”  01 01  
− $1         bobob。
、。l7.城。− I≦el   ’::   C”3C1:   二  
 怒四用 市l 11.          S 芋is      、ハ           l嫉矢
   二     計 2          ′        ″   4
     、上記の電気泳動用媒体材料を使用して標準
蛋白質を電気泳動にかけた。ついでこの電気泳動用媒体
を0.1%コマシーブルー(Goomassie Bl
ue)R−250(C、I 、 Con5tituti
on No 42660 )染色液に浸漬して染色を行
ない、蛋白質の分離性部を目視により調べた。試料番号
1〜2(本発明に従う試料)のゲル膜」二に現われた分
離パターンは試料番号3〜5(比較試料)のゲル膜上に
現われた分離パターンに比較してシャープなバンドを示
した。
[実施例2及び比較例2] 第2表に示したゲル形成液を用い、実施例1と同様にし
て電気泳動媒体材料を形成した。
以下余白 上記の電気泳動用媒体材料を使用して標準蛋白質を電気
泳動にかけた。ついでこの電気泳動用媒体を0.1%コ
マシーブルー (Coomassie Blue)R−
250(C、I 、 Con5titution No
 42660 )染色液に浸漬して染色を行ない、蛋白
質の分離性部を目視により調べた。試料番号8(本発明
に従う試料)のゲル膜上に現われた分離パターンは試料
番号9〜12(比較試料)のゲル膜上に現われた分離パ
ターンに比較してシャープなバンドを示した。さらに、
試料番号6〜7(本発明に従う試料)のゲル膜上に現わ
れた分離パターンでは、上記の試料番号8のゲル膜上に
現われた分離パターンに比較してもバンドのシャープさ
が向上していた。
[実施例3及び比較例3] 紫外線照射処理により表面を親水性にしたPETシート
の表面上に、アクリルアミド4.5g、1.3.5−ト
リアクリロイルへキサヒドロ−S−トリアジンo、to
g、コーポリ−N−([3−(ビニルスルホニル)プロ
パンアミドコメチル)アクリルアミド−メタクリルアミ
ド(A−2)1.2g、ポリアクリルアミド0.6g、
アガロース(低電気浸透度、ゲル化温度36℃)0.3
g、)リス(ヒドロキシメチル)アミノメタy [CA
S  Registry  No7?−86−1] 1
 、08g、ホウ酸0.55g、EDTA・2Na塩9
3mg、およびグリセリン20gを含有する100mJ
Lの水性溶液に、重合開始剤としてベルオクソ二硫酸ア
ンモニウム(5重量%水溶液)1.3mlおよびTEM
ED33gMを加えたゲル形成液を1mmの厚みで塗布
し、これを架橋重合させてポリアクリルアミドゲル膜を
得た。これにカッターを用いてサンプル注入口を形成し
た。次に、表面を親水性にしたPETシート(カバーフ
ィルム、厚さ100p、m)を、親木性表面を下側にし
てこのゲル膜の表面に置いて被覆し、電気泳動用媒体材
料を得た。
比較試料として、同様な処理を行なったPETシートの
表面上に、アクリルアミド4.5g、1.3.5−)リ
アクリロイルへキサヒドロ−5−トリアジン0.10g
、コーポリ−N ([3−(ピリルスルホニル)プロパ
ンアミドコメチル)アクリルアミド−メタクリルアミド
(B−2)1.2gポリアクリルアミド0.6g、アガ
ロース(低電気浸透度、ゲル化温度36℃)0.3g、
トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン1.08g、
ホウ酸0.55g、EDTA・2Na塩93 m g、
およびグリセリン20gを含有するloomiの水性溶
液に、重合開始剤としてベルオクソニ硫酸アンモニウム
(5重量%水溶液)1.3mJ1とTEMED33p−
1を加えたゲル形成液を1mmの厚みで塗布し、これを
架橋重合させて、比較用のポリアクリルアミドゲル膜を
得た。これにカッターを用いてサンプル注入口を形成し
た。次いで、表面を親水性にしたPETシート(カバー
フィルム、厚さ100gm)を、親木性表面を下側にし
てこのゲル膜の表面に置いて被覆し、比較用の電気泳動
用媒体材料を得た。
大腸菌のプラスミドpBR−322を制限酵素AsuI
で処理した分析対象試料を上記のゲル膜上にて電気泳動
し、エチジウムプロミド染色を利用してDNAの分解パ
ターンを比較した。前者の本発明に従う試料のゲル膜上
に現われた分離パターンは比較試料のゲル膜上に現われ
た分離パターンに比較してシャープなバンドを示した。
この結果は、本発明に従う電気泳動用媒体を用いて電気
泳動を行なった場合、得られる分離パターンのバンドが
シャープであるため、その同定および分取が容易かつ高
精度に実現することを意味している。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、下記一般式(1)および(2)のいずれかにより表
    わされる構成繰返し単位を有するメタクリルアミド系コ
    ポリマー: 一般式(1) ▲数式、化学式、表等があります▼ [上式において、 R^1^1は、水素原子または1から6個の炭素原子を
    有するアルキル基であり; Q^1は−COO−、▲数式、化学式、表等があります
    ▼、または6から10個の炭素原子を有するアリーレン
    基であり;L^1は、−COO−あるいは▲数式、化学
    式、表等があります▼の結合のいずれかを少なくとも一
    個含み、かつ3から15個の炭素原子を有する二価の基
    、または、−O−、▲数式、化学式、表等があります▼
    、−CO−、−SO−、 −SO_2−、−SO_3−、▲数式、化学式、表等が
    あります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、あるいは▲数式、
    化学式、表等があります▼の結合のい ずれかを少なくとも一個含み、かつ1から12個の炭素
    原子を有する二価の基(ただしR^1^1は前述と同義
    である)であり; R^1^2は−CH=CH_2又は−CH_2CH_2
    X^1(ただし、X^1は求核基により置換され得る基
    、あるいは塩基によってHX^1の形で脱離し得る基を
    表わす)のいずれかであり; A^1はその左側に示した各モノマー単位と共重合可能
    なエチレン性不飽和モノマーから誘導された二価の基で
    あり; x^1、y^1およびz^1はモル百分率を表わし、x
    ^1は50〜99、y^1は1〜50、z^1は残余の
    値をとる、ただしz^1は0であってもよい]一般式(
    2) ▲数式、化学式、表等があります▼ [上式において、 R^2^1は水素原子または1から6個の炭素原子を有
    するアルキル基であり; R^2^2は−CH=CH_2又は−CH_2CH_2
    X^2(ただし、X^2は求核基により置換され得る基
    、あるいは塩基によってHX^2の形で脱離し得る基を
    表わす)であり; L^2は、1から6個の炭素原子を有するアルキレン基
    、6から12個の炭素原子を有するアリーレン基、−C
    OZ^2−で表わされる基、および−COZ^2R^3
    ^5−で表わされる基(ただし、R^3^5は1から6
    個の炭素原子を有するアルキレン基、あるいは6から1
    2個の炭素原子を有するアリーレン基であり、そしてZ
    ^2は酸素原子あるいはNHである)から選ばれる二価
    の基であり;A^2はその左側に示した各モノマー単位
    と共重合可能なエチレン性不飽和モノマーから誘導され
    た二価の基であり; x^2、y^2およびz^2はモル百分率を表わし、x
    ^2は50〜99、y^2は1〜50、z^2は残余の
    値をとる、ただしz^2は0であってもよい]とアクリ
    ルアミド系化合物とが水の存在下で架橋重合してなるポ
    リアクリルアミド系水性ゲル電気泳動用媒体。 2、上記ポリアクリルアミド系水性ゲルが、上記メタク
    リルアミド系コポリマーとアクリルアミド系化合物そし
    て更に架橋剤が水の存在下で架橋重合してなるものであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電気泳
    動用媒体。 3、上記架橋剤が三官能性架橋剤であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第2項記載の電気泳動用媒体。 4、さらに水溶性ポリマーおよびアガロースを含むこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電気泳動用媒
    体。 5、さらに変性剤として陰イオン界面活性剤を含むこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電気泳動用媒
    体。 6、上記陰イオン界面活性剤がアルキル硫酸塩であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の電気泳動用
    媒体。 7、上記陰イオン界面活性剤がドデシル硫酸ナトリウム
    であることを特徴とする特許請求の範囲第6項記載の電
    気泳動用媒体。 8、プラスチック材料製支持体に付設された形態にある
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第7項のい
    ずれかの項記載の電気泳動用媒体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007501409A (ja) * 2003-05-28 2007-01-25 ジーイー・ヘルスケア・バイオサイエンス・アクチボラグ 電気泳動用担体

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