JPH0321861A

JPH0321861A - 新規電気泳動用支持体

Info

Publication number: JPH0321861A
Application number: JP1155700A
Authority: JP
Inventors: Shunsaku Harie; 俊策針江; Toru Kawasaki; 川崎　徹; Hide Nakamura; 秀中村
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1989-06-20
Filing date: 1989-06-20
Publication date: 1991-01-30

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】［産業上の利用分野］本発明は表面層が含フッ素脂肪族環構造を有するポリマ
ーからなることを特徴とする電気泳動用ゲル支持体に関
するものである。

［従来の技術］蛋白の分離あるいは分析を行う手法の一つとして電気泳
動法が広く用いられている。蛋白質は主としてアミノ酸
のペプチド結合によって構成されており、アミノ酸と同
様両性電解質である。電気泳動法の一般的なやり方は平
板上支持体表面に形成させた緩衝液を含む泳動層中に蛋
白質を浮遊させて電場に置き、蛋白の荷電と反対の電極
に向かって泳動させることにより種々の蛋白質の分離あ
るいは分析を行う。泳動層を形成するための担体として
はセルロースアセテート膜、寒天、ポリアクリルアミド
、Ｓ紙などが用いられる。分析を主たる目的として電気
泳動を行う場合、まず加熱、酸性有機溶媒、重金属等で
蛋白の固定を行い、支持体に固定された蛋白質を検出す
るために蛋白質分子と選択的に結合する色素で染色する
。染色した蛋白質は肉眼で観察することにより目的とす
る分析を行うことも可能であるが、通常はより定量的な
分析を必要とするため光電比色法を応用したデンシトメ
トリーの手法で比色定量を行う。これにより連続的な電
気泳動パターンの記録が得られるため生化学、医学等の
領域で広く用いられている。しかしこれら一連の電気泳
動法の工程は長時間を要することから、多数の被検体を
分析するためにはより簡便な電気泳動法が求められてい
る。

その中でも電気泳動を終了して蛋白質を検出する際に現
在多用されている染色の工程は多大な時間及び煩雑な手
技を必要とする。本来蛋白質は芳香族アミノ酸を含むア
ミノ酸のべブチド結合体であり、芳香族化合物の光吸収
最大ピーク波長２８０ｎｎ＋に吸収の極大値を持つ。従
って電気泳動終了後の蛋白質検出方法として測定波長２
８０ｎ＠による光電比色定量が可能になれば前述の染色
工程無しに蛋白質を直接検出することができ、大幅な省
力化が期待できる。

図１．に電気泳動の模式図を示すが、電気泳動の泳動層
を形成するための担体２．とじて最も広範に用いられて
いるのは前述したセルロースアセテート、寒天、ポリア
クリルアミド等である。セルロースアセテートを泳動層
を形成させるための担体として用いる場合は、充分な機
械的強度を持ったセルロースアセテート膜として製造す
ることが可能であり、泳動層担体２，が支持体１．をも
兼ねている。一方、寒天やポリアクリルアミドを担体と
して用いる場合は、それ自体では充分な機械的強度をも
たせることが難しく、該担体２．を保持するための支持
体１．を必要とする。支持体としてはポリエステル等の
有機膜あるいはガラス板が用いられる。これら支持体素
材は何れも透明度については問題はないが、前述した紫
外線領域での光電比色定量を行うに充分な紫外線透過性
に劣るためこれらの素材を支持体として用いる場合は蛋
白質を直接検出することができないという欠点があった
。

また、これら素材を用いた場合、測定後ゲルと支持体の
剥離が容易でなく、支持体の再利用ができない。また、
支持体への蛋白質の付着による、分離・分析精度の低下
という欠点があった。

Ｃ発明が解決しようとする課ＩＩｉ］本発明は、前述のような欠点を解消しようとするもので
あり、分離・分析精度が高く、再利用可能であり、更に
は、染色工程を不要とする迅速且つ簡便な電気泳動法を
達成し得る支持体を新規に提供することを目的とするも
のである。

［課題を解決するための手段］本発明者は、上記問題点の認識に基づいて、鋭意検討を
重ねた結果、含フッ素脂肪族環構造を有するポリマーが
高い透明性、疎水・疎油性および低屈折率、更に優れた
紫外線透過性を有し、且つ成形性に優れ十分な強度の表
面層を有する電気泳動用ゲル支持体を与える材料として
極めて有利であることを新規に見いだすに至った。

かくして本発明は、上記知見に基すいて完成されたもの
であり、少なくとも担体接触面が含フッ素脂肪族環構造
を有するポリマーからなることを特徴とする電気泳動用
ゲル支持体を新規に提供するものである。

本発明において、含フッ素脂肪族環構造を有するポリマ
ーとしては、従来より公知ないし周知のものを含めて広
範囲にわたって例示され得る。面して、本発明に於いて
は、主鎖に上記特定の環構造を有する含フッ素ポリマー
が好適に採用される。

例えば一般式（但し、■は０〜５、ｍは０〜４、ｎは０〜１，ｌ＋ｍ
＋ｎ　　は１〜６、ＲはＦ又はＣＦ３　）一般式一般式のごとき環構造を有するものが挙げられる。これらの内
、次のごとき環構造を有するポリマーが代表的である。

但し、本発明の内容はこれらのみに限定されるものでは
ない。

＼ＣＩＩ゛２ｌ（２）　　ＣＦ２：ＣＦ−ＣＦ２−ＣＦＣＩ−ＣＦ２−
ＣＦ＝ＣＦ２↓　ラジカル重合これら重合体の製造法を示すと、次の２通りである。但
し、これら製造法に限定されるものではない。

（３）　ＣＦ２”ＣＦ−０−ＣＦ２−ＣＦ”ＣＦ２↓　
ラジカル重合１．環化重合によるもの（１）　ＣＦ２”ＣＦ−０−ＣＦ２Ｃｈ−０−ＣＦ”Ｃ
Ｆ２↓　ラジカル重合２．環状モノマーを使用するもの（ＵＳＰ　３４１８３０３，　ＧＢ　１１０６３４４な
ど）（ＵＳＰ　３９７８０３０）上記では、バーフルオロ脂肪族環構造を有するポリマー
を例示したが、本発明に於いては、上記例示のフッ素原
子の一部が他の水素原子や有機基で置換されたもの、あ
るいはメタセシス重合で得られるのごとき環構造を有するものも挙げられる。

而して、本発明における特定の環構造を有するポリマー
は、上記のごとき環化重合によりにより円滑かつ有利に
得られるが、特に、分子内に重合性の異なる二つの重合
性基を有し且つこれらの二つの重合性基を連結する連結
鎖の直鎖部分の原子数が２〜７個であるモノマーを用い
ることにより、超高圧条件や大希釈条件を採用しなくて
も、ゲル化の副生を抑えて円滑有利に環化重合を進行せ
しめ得るものである。

上記のごとき環化重合に好適なモノマーとしては、まず
第一に、重合性の異なる炭素一炭素多重結合を二つ有す
ることが望ましい。通常は炭素一炭素二重結合が採用さ
れる。例えば、左右対称構造でない二つの多重結合を有
する含フッ素単量体、ビニル基とアリル基、ビニルエー
テル基とビニル基、含フッ素多重結合と炭化水素多重結
合、パーフルオロ多重結合と部分フッ素化多重結合のご
ときが挙げられる。第二に、これら二つの炭素一炭素多
重結合を連結する連結鎖の直線部分の原子数が２〜７で
あることが望ましい。連結鎖の直線部分の原子数がＯ〜
１の場合には環化重合が生起し難く、また８以上の場合
にも同様である。通常好ましくは、この原子数が２から
５の場合である。

又、連結鎖は直線状に限られず、側鎖構造あるいは環構
造を有していてもよく、更に構成原子は炭素原子に限ら
れず、Ｏ，　　Ｓ，　　Ｎのごときへテロ原子を含んで
いても良い。第三に、フッ素含有率が１０重量％以上の
ものが望ましい。フッ素含有率が余りに少ない場合には
、フッ素原子の有する特異性が発揮され難くなる。当然
の事であるが、パーフルオロ単量体が好適に採用される
。

上記の特定の含フッ素単量体の具体例としては、ＣＦ２
”ＣＦＯＣＦ２ＣＦ”ＣＦ２，　　ＣＦ２”ＣＦＯＣＦ
２ＣＦ２ＣＦ：ＣＦ２ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦＣＦ＝
ＣＦ２，ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２０ＣＦ２ＣＦ＝ＣＦ２ｌＣＦ３ＣＦ２”ＣＦＯＣＦ２ＣＦ”ＣＩ＋２，ＣＦ２”ＣＦＯ
ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ”ＣＩ１２，ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２（
ＣＨ２　）．ＮＨＣＣｌｌ：Ｃｌｌ２１１０（但し、Ｘは０〜３の整数）ＣＦ２：ＣＦＯＣＦ２ＣＦ２Ｃ＝ＣＦ２，ＣＦ２＝ＣＦ
Ｏ（ＣＦ２）２ＣＦ＝ＣＦＣＦ３１ＣＦ３ＣＦ２：ＣＦＣＦ２ＣＦ２ＣＨ＝Ｃｌｈ　，　ＣＦ２＝
ＣＦＣＦ２ＣＦ（Ｊ１；ＣＨ２ａＣＦ３ＣＦ２　”ＣＨＯＣＨ２　ＣＨ２ＣＦ”ＣＦ２　，　Ｃ
Ｈ２　”ＣＦＣＯＣｌｂＣｌｈ　ＣＦ”ＣＦ２１Ｉ０ＣＨ２＝ＣＩＩＯＣＨ２ＣｌｈＣＦ２ＣＦ”ＣＦ２等が
例示され得る。

本発明に於いては、ＣＦ２＝ＣＦローなるビニルエーテ
ル基を一つ有するものが重合反応性、環化重合性、ゲル
化抑制等の点で好ましく採用され、特に、バーフルオロ
アリルビニルエーテル　　（ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＣＦ
＝ＣＦ２）およびパーフルオロプテニルビニルエーテル
（　ＣＦ２：ＣＦＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ＝ＣＦ２）が好適
な例として挙げられる。

上記のごとき単量体成分は単独で、または二種以上で採
用され得ると共に、さらにはこれらの成分の本質を損な
わない程度に他の共重合成分と併用して共重合しても何
ら差し仕えがないし、必要ならば何らかの方法でポリマ
ーを架橋しても良い。

共重合せしめる他の単量体としては、ラジカル重合性を
有するモノマーであれば特に限定されずに含フッ素系、
炭化水素系その他が広範囲にわたって例示され得る。当
然の事であるが、これら他の単量体は一種単独で前記特
定の環構造を導入し得るモノマーとラジカル共重合せし
めても良く、あるいは適宜の２種類以上併用して上記共
重合反応を行わせても良い。本発明に於いては、通常は
他の単量体としてフルオロオレフィン、フルオロビニル
エーテルなどの含フッ素モノマーを選定することが望ま
しい。例えば、テトラフル才口エチレン、バーフルオロ
メチルビニルエーテル、パーフルオロプロビルビニルエ
ーテル、あるいはカルボン酸基やスルホン酸基のごとき
官能基を含有するパーフルオロビニルエーテルなどは好
適な具体例であり、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、
クロロトリフルオロエチレンなども例示される。

共重合体組成としては、本発明で目的とする特定含フッ
素脂肪族環構造の特性を生かすために、環状構造の組成
が２０％以上であることが好ましく、更に好ましくは４
０％以上であることが望ましい。

本発明に於ける特定の環構造を有するポリマーは、フッ
素系溶剤などに可溶なため、溶液からのキャスト成形な
どにより厚みの薄い支持膜を作製することが可能である
。

用いられる溶媒としては、上記ポリマーを溶解するもの
であれば限定はないが、パーフルオロベンゼン、　“゜
アフルード”　（商品名：旭硝子社製のフッ素系溶剤）
、“フロリナート゛（商品名＝　３Ｍ社製のバーフルオ
ロ（２−プチルテトラヒドロフラン）を含んだ液体）、
トリクロロトリフルオロエタン等が好適である。当然の
事ながら、適宜の２種類以上を併用して溶媒として用い
ることができる。特に混合溶媒の場合、炭化水素、アル
コール、その他の有機溶媒も併用できる。溶液濃度は０
．０１ｗｔＸ　〜５０ｗｔ＄で、好ましくは０．１ｗｔ
χ〜２０ｗｔχである。　薄膜化方法は上記の溶液を用
い、ロールコーター法、キャスト法、ディッピング法、
スビンコート法、水上キャスト法、ラングミュア・プロ
ジェット法等の溶液から膜を形成させる方法、あるいは
プレス成形、フィルム押出成形、カレンダー成形、トラ
ンスファー成形、射出成形等であれば特に限定はない。

　　また、得られたＮ膜を必要に応じて、通常行われて
いる方法などを用いて架橋させることができる。　　例
えば、架橋部位を持つ単量体を共重合させて架橋せしめ
たり、架橋剤を添加して架橋せしめたり、あるいは放射
線などを用いて架橋せしめることができる。

本発明に於で、特に支持体が含フッ素脂肪族環構造を有
するポリマーで形成されている場合、優れた紫外線透過
性を示すため、染色工程を不要とする迅速且つ簡便な電
気泳動法を達成することができる。

［作用］本発明において、含フッ素脂肪族環構造を有するポリマ
ーは、結晶性が小さいかまたは殆ど結晶性がないために
、フッ素樹脂であるにもかかわらず高い透明性を示し且
つ高い光線透過率を示すものであり、また含フッ素ポリ
マーであるが故に、耐光性に優れ、特に紫外線透過性が
高い。また通常の炭化水素系の樹脂よりも低屈折率で、
耐湿性、耐候性、耐薬品性にも優れているものと考えら
れる。但し、かかる説明は本発明の理解の助けとするも
のであり、本発明を限定するものでないことは勿論であ
る。

［実施例］次に、本発明の実施例について更に具体的に説明するが
、この説明が本発明を限定するものでないことは勿論で
ある。

合成例１バーフルオロアリルビニルエーテルの３５ｇ，　トリク
ロロトリフ・ルオロエタン（以下、Ｒ１１３と略記する
）の５ｇ，イオン交換水の１５０ｇ，及び重合開始剤と
して（Ｃ３Ｆ７Ｃ００）２の３５Ｂを、内容積２００■
ｌの耐圧ガラス製オートクレープに入れた。

系内を３回窒素で置換した後、２６゜Ｃで２３時間懸濁
重合を行った。その結果、重合体を２８ｇ得た。

この重合体の赤外線吸収スペクトルを測定したところ、
モノマーに存在した二重結合に起因する１７９０ｃｍ＋
−　＋　．　１８４０ｃｍ−　ｔ付近の吸収はなかった
。また、この重合体をパーフルオロベンゼンに溶解し１
９ＦのＮＭＲスペクトルを測定したところ以下の繰り返
し構造を示すスペクトルが得られた。

この重合体の固有粘度［η］は、　“フロリナート”Ｆ
Ｃ−７５　　（商品名：　３Ｍ社製のバーフルオ口（２
−プチルテトラヒドロフラン）を主成分とする液体、以
下ＦＣ−７５と略記する）、中３０゜Ｃで０．５３であ
った。重合体のガラス転移点は６９゜Ｃであり、室温で
はタフで透明なガラス状の重合体である。またｌＯ％熱
分解温度は４６２゜Ｃであり、屈折率は１．３４と低か
った。

合成例２１，１，２，４，４，５．５−へブタフルオロ−３−オ
キサー１．６ーへプタジェンの２０ｇ及びＲ−１１３の
４０ｇを窒素置換した三ツ口フラスコに入れ、重合開始
剤として（Ｃ３Ｆ？Ｃ００）２の２０ｍｇを加え、更に
系内を窒素置換した後に、ｌ８゜Ｃで１０時間重合した
。その結果、重合体を　１０ｇ得た。この重合体はＲ−
１１３に溶解するポリマーであり、メタキシレンヘキサ
ブロライド中３０゜Ｃでの固有粘度［η］は０．９６で
あった。１９Ｆおよび１ＨＮＭＨにより、主鎖に環構造
を有する重合体であることを確認した、また、この重合体は無色透明であり、屈折率はｌ，３６
と低かった。

合成例３パーフルオロパーフルオロプテニルビニルエーテル（７
）３５ｇ，Ｒ　１　１　３　（７）　５ｇ，イオン交換
水（７）　１５０ｇ，及び重合開始剤として（（ＣＨ３
）２ＣＨＯＣＯＯ）２の９０Ｉｌｌｇを、内容積２００
ｍｌの耐圧ガラス製オートクレープに入れた。系内を３
回窒素で置換した後、４０゜Ｃで２２時間懸濁重合を行
った。その結果、重合体を２８ｇ得た。

この重合体の固有粘度［η］は、“フロリナート”ＦＣ
−７５中３０’　Ｃで０．５０であった。重合体のガラ
ス転移点は１０８゜Ｃであり、室温ではタフで透明なガ
ラス状の重合体である。またｌＯ％熱分解温度は４６５
゛Ｃであり、屈折率は１．３４と低かった。

実施例１合成例１で得られたポリマーを２５０゜Ｃでプレス成形
することにより、厚さ２００μ　で透明かつ紫外線領域
の光線透過率にも優れた平板状の支持体を作製した。該
支持体と従来品であるセルロースアセテート膜につき紫
外線領域を含む光線透過率を比較した結果を示す。（図
２．、図３．）実施例２実施例１で得られた該支持体の表面にトリス緩衝液（　
ｐｌ！８．　６　）により加熱溶解した電気泳動用アガ
ロースゲルを塗布し、室温にて固化させることにより泳
動層を形成せしめた。泳動層を形成せしめた該支持体を
図１．に示す様な電気泳動装置に装着し、該支持体の陰
極側に正常プール血清試料を均等に塗布した。ＩＯＯＶ
．　　２時間の通電条件により電気泳動を行った後直ち
にクロマトスキャナーを用いて測定波長２８０ｎ一で分
画された血清蛋白の検出を行ったところ、色素で蛋白染
色をしなくても明瞭な蛋白分置像を得ることができた。

（図４．）［発明の効果〕本発明は、含フッ素脂肪族環構造を有するポリマーを電
気泳動用ゲル支持体の材料として採用することにより、
光線透過率、特に紫外線透過性が高く、蛋白質の電気泳
動を定量的に行えるのみならず、蛋白質の検出を光電比
色法により行う際に染色工程無しで実施できるという効
果を有し、特に泳動層を形成する担体の支持体への蛋白
の付着が測定に悪影響を及ぼす場合にも該含フッ素脂肪
族環構造を有するポリマーを支持体表面層として形成さ
せることにより蛋白の付着を低減させることができ高精
度の蛋白分画を行うことができるという効果も認められ
る。特にフッ素含有量の高いものは、耐熱性、耐薬品性
、耐湿性も兼ね備えるという効果も認められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電気泳動装置の模式図であり、　１．は支持体
、２．は担体、３．は電極、４．は緩衝液、５．は接液
帯を示している。第２図は、実施例１の支持体の光線透
過率を示す図である。　第３図は、セルロースアセテー
ト膜の光線透過率を示す図である。第４図は、実施例２
の正常プール血清の蛋白分画像を示す図である。 ″Ｔゞ　　キ適伍皐　ｉ％）遼伍季Ｃ％ノｅ３７Ｉ＜　　−壷力　距雌→ ｅ弟４図

Claims

【特許請求の範囲】１、少なくとも担体接触面が含フッ素脂肪族環構造を有
するポリマーからなることを特徴とする電気泳動用ゲル
支持体。２、含フッ素脂肪族環構造を有するポリマーにより形成
されていることを特徴とする電気泳動用ゲル支持体。