JPS60243550A - 電気泳動用媒体材料およびその製造法 - Google Patents

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、電気泳動用媒体材料およびその製造法に関す
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
媒体材料およびその製造法に関する毛のである。

［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）、古木、永井編著「最新
電気泳動法」　（広Ｊ１に書店、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。

電気泳動用膜またはシートとしては古くから癌紙が用い
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
ドゲル膜は現在最も多く利用されている。

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１重合触媒の存在下、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酸素不存在
条件下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多いが
、蛋白質分析用ゲル膜の製造においては、変性剤の必要
量が少ないため、湿潤ゲル膜に変性剤水溶液を塗布する
方法、ゲル膜を変性剤水溶液に浸漬する方法等によりゲ
ル膜内に変性剤を含浸させることができる。

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
を遮断した状態で作成する必要がある。このため、一般
にポリアクリルアミドゲル膜は、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０．３ｍｍ〜１　
ｍ　ｍ　）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形成されてい
る。しかしなから、二枚のガラス板の間でケル膜を形成
する作業は、カラスか割れやすく、かつ重い等の欠点が
あり、またガラスに挟まれたゲル膜は持ち運びに不便で
取扱い性が悪いため、ゲル膜を量産するには多大の困難
を伴う。

更に従来では、ガラス板に挟まれたポリアクリルアミド
ゲル膜を用いて、所定条件で一定時間水平あるいは垂直
スラブ電気泳動を行なったのち。

ゲル膜を染色（例えば、デンソ３Ｒ染色、クマシ−ブリ
リアントブルーＧ−２５０染色、銀染色等がある）処理
し、生体成分の分析を行なうような操作が行なわれてい
るが、ガラス板と湿潤状態のゲル膜との接着性が悪いた
めこの染色工程においてゲル膜がガラス板より剥離しや
すく、その作業には高度の熟練した技術が必要となる。

前記の取り扱い性の難点を解決するためにガラス支持体
の代りに、軽いプラスチック支持体に設けたポリアクリ
ルアミドゲル膜の開発が望まれている。このような目的
に用いられるプラスチック支持体の好ましい材料として
は、たとえばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の
ように、取扱イ性がよく、かつ各種性能の優れたプラス
チフクが想定されるが、これらのプラスチックは一般に
疎水性であり、このためゲル膜と支持体との間の接着性
が乏しいとの問題がある。また疎水性プラスチックシー
トの表面を親水性にしたとしても、あるいは親水性のプ
ラスチ２クシートを用いたとしても、ゲル膜と支持体と
の接着性は必ずしも満足できるレベルには達しない。

［発明の要旨］ 従って、本発明は、プラスチック支持体層と電気泳動用
媒体層（ポリアクリルアミドゲル膜）とからなる電気泳
動用媒体材料であって、取り扱い性、および湿潤状態で
の電気泳動用媒体層と支持体との間の接着性が優れた電
気泳動用媒体材料およびその製造法を提供することを目
的とするものである。

本発明はまた、電気泳動後の染色工程ないし染色処理後
の乾燥工程などにおいても電気泳動用媒体層（ポリアク
リルアミドゲル膜）が支持体から剥離することのない電
気泳動用媒体材料およびその製造法を提供することもそ
の目的とするものである。

本発明は、下記の各層が順次積層されてなる三層構造を
含む電気泳動用媒体材料からなるものである： ［Ｉ］　プラスチック支持体層； ［１］　メチルメタクリレートマクロモノマー誘導体か
ら形成された接着層； および、 ［１［［］アクリルアミド系化合物と架橋剤が水の存在
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
気泳動用媒体層。

本発明の電気泳動用媒体材料は、上記のように支持体層
と電気泳動用媒体層とをメチルメタクリレートマクロモ
ノマー誘導体から形成された接着層により接合してなる
三層構造を含むものであり、前述の電気泳動用媒体層（
ポリアクリルアミドゲル１１３りの染色工程における各
種の操作によっても、その三層構造が分離しにくいため
、作業上非常に有利となる。さらに、本、発明の電気泳
動用媒体材料は、水平に置いた支持体の上にメチルメタ
クリレートマクロモノマー誘導体層を形成し。

次いで電気泳動用媒体層をその上に形成する方法によっ
ても製造することが可能であるため、電気泳動用媒体材
料の量産化にも大きく寄与するものである。

上記の電気泳動用媒体材料は、プラスチフク支持体の上
にメチルメタクリレートマクロモノマー誘導体を含む中
間層を設けたのち、該中間層の上にてアクリルアミド系
化合物と架橋剤とを水の存在下で架橋重合してポリアク
リルアミド系水性ゲル電気泳動用媒体層を形成する方法
を利用することにより製造することができる。

［発明の詳細な記述コ 本発明の電気泳動用媒体材料の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。このプラスチ
ンクシ−トとしては、任意のプラスチックから形成した
もの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、ヒスフェノールＡのポリカルボネート、
ポリ塩化ビニル、塩化ヒニリデン・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。なおプラスチックシ
ートの表面を親水化するための処理としては、紫外線照
射、グロー放電処理、コロナ放電処理、火焔処理、電子
線照射、ケミカルエツチング、電解エツチング等の公知
の方法を適用することができる。

ただし、支持体表面の親水化は必須ではなく、前述のプ
ラスチックシートをそのまま支持体として用いることが
できる。

本発明において、上記支持体の上に接着層が形成される
。

接着層は、メチルメタクリレートマクロモノマー誘導体
から形成される層である。マクロモノマーとは、一定の
繰返し単位を有する比較的高分子量の置換基を持った重
合可能なモノマーと一般に定義されるものであり、メチ
ルメタクリレートマクロモノマー誘導体は、重合可能な
メチルメタクリレート基誘導体を分子内に含有するマク
ロモノマーである。なお、該マクロモノマー中にてメチ
ルメタクリレート基誘導体は、メチルメタクリレート基
末端、水酩基末端のような形で存在している。

本発明に用いられる代表的なメチルメタクリレートマク
ロモノマー誘導体の合成例を以下にのべる。なお、各合
成例において１部」および「％」はそれぞれ「重量部」
および「重量％」を意味する。

［合成例１］ 末端メタクリレート型メチルメタクリレートマクロモノ
マーの合成 攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計およびＮ２ガ
ス吹込口を備えたガラスフラスコにアセトン１７，５部
とトルエン８２．５部との混合溶媒を仕込み、Ｎ２を導
入しながら還流下にメチルメタクリレート（以後ＭＭＡ
と略記）１００部、連鎖移動剤としてチオグリコール酸
（以後ＴＧＡと略記）３．２部および重合開始剤として
アゾビスイソブチロニトリル（以後ＡＩＢＮと略記）３
部の混合溶液を３時間かかって連続的に滴下して重合を
行った。さらにその後２時間加熱して重合を終了し、下
記構造式［Ｉ］のポリマーの溶液を得た。反応液の一部
にｎ−ヘキサンを加えて沈Ｖ物を生成させ、この沈澱物
を減圧下で乾燥して酸価を測定したところ０．３４０ｍ
ｇ当量／ｇであった。

Ｃ００ＣＲ３ 」二記反応液からアセトンの一部を留去した後、これに
トリエチルアミン（触媒）０．５％、ヒドロキノンモノ
メチルエーテル（ＫＬ　合Ｍ　止剤）２００ｐｐｍおよ
び酸に対して１．３倍モルのクリシジルメタクリレ−１
・を加え、反応温度１１０°Ｃにて４時間反応させた。

酸価の減少からめた反応率は９６％であった。

一ト記反応液を１０体積倍量のｎ−へキサン中に投入し
て沈澱を生成させ、この沈澱をを８０’Ｃで減圧乾燥し
て下記構造式［ＩＩ］のマクロモノマー９５部を得た。

このマクロモノマーのゲルパーミェーションクロマトグ
ラフ（ＧＰＣ）によるポリスチレン換算分子量は２８４
０’（数平均）およびｓ、４７０（重量平均）であった
。また、水耐基価は０．３５０ｍｇ当量／ｇであった。

［合成例２〜６］ 合成例１と同様の方法に従い、ＴＧＡ（連鎖移動剤）の
量と千ツマ−の組成を変えて、数平均分子量の異なる末
端メタノＩ）レート型メタクリレートマクロモ／マーを
合成した。

各合成例におけるＴ　Ｇ　ＡのＩＡとモノマ〜の組成、
そして生成した末端メタクリレート型メタクリレートマ
クロモノマーの数（７均分子量を第１表に示す。

以下余白 第１表 合成例　七ツマ−連鎖移動剤　マクロモノマー（部）　
（部）　数平均分子量 Ｉ　ＭＭＡ　１００　ＴＧＡ　３．２　２，８４０２　
ＭＭＡ　１００　ＴＧＡ　９．２　約１．０００３　Ｈ
ＭＡ　１００　７ＧＡ　１．８　約５．０００４　ＨＭ
Ａ　Ｉｏｏ　７ＧＡ　０．９２　約１０，０００５　Ｍ
ＭＡ　９８　ＴＧＡ３．２　約３，０００）ＩＥＭ　２ ６　ＭＭＡ　９０　ＴＧＡ３．２　約３，０００）ＩＥ
Ｍ　１０ 註）ＭＭＡ　：メチルメタクリレート ＨＥＭ　：ヒドロキシエチルメタクリレートＴＡＧ　：
チオグリコール酸 これらのメチルメタクリレートマクロモノマー誘導体は
単独で使用しても、併用してもよい。また、層形成成分
の５０重量％以内である限り他の高分子物質や添加剤を
含むことができる。このような高分子物質および添加剤
の例としては、ジアセチルセルロース、ニトロセルロー
ス、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリ
メタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニリデン等のポリマー
、グリセリン等のポリオール化合物を挙げることができ
る。

メチルメタクリレートマクロモノマー誘導体から形成さ
れる接着層は、公知の塗布方法などを利用して支持体の
表面に設けることができる。すなわち、該マクロ千ツマ
ー誘導体が水溶性または親木性である場合には、それの
水溶・液または、水を主成分とする水・有機溶媒混合溶
媒溶液を公知の方法により支持体の上に塗布、乾燥して
接着層を形成する方法を利用することができる。該マク
ロ千ツマー誘導体が疎水性で水不溶性である場合には、
それの有機溶媒溶液または、有機溶媒を主成分とする有
機溶媒・水混合溶媒溶液を、公知の方法により支持体の
上に塗布、乾燥して接着層を形成する方法を利用するこ
とができる。

用いることができる有機溶媒の例としては、アセトン、
メチルエチルケトンなどのケトン類；メタノール、エタ
ノールなどのアルコール類；Ｎ。

Ｎ−ジメチルホルムアミド：ジメチルスルホキシド；ジ
メチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル類などを挙
げることができる。

メチルメタクリレートマクロモノマー誘導体から形成さ
れた接着層はメチルメタクリレートマクロモノマー誘導
体単独あるいは該誘導体を８０重量％以上含む組成物か
ら形成させることが望ましく、特に実質的にメチルメタ
クリレートマクロモノマー誘導体のみから形成された層
であることが望ましい。

乾燥後の接着層の厚さは、約０．１用ｍから約３μｍ、
好ましくは約０．２ｐｍから約２μｍの範囲とする。

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、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。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。

ポリアクリルアミドゲル膜の製造に用いることができる
アクリルアミド系化合物としては、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
クリルアミドのようなメクリルアミド系化合物があげら
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。

架橋剤としてはｒ　ＥＩｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓＪ
　１９８１．２Ｌ２２０−２２８等に記載の公知の化合
物（一種または二種以上の組合せ）を用いることができ
る。架橋剤の具体例としては、Ｎ、Ｎ’−メチレンビス
アクリルアミド（ＢＩＳ）、Ｎ、Ｎ’−プロピレンビス
アクリルアミド（ＰＢＡ）；ジ（アクリルアミドメチル
）エーテル（またはＮ、Ｎ’−オキシジメチレンアクリ
ルアミド）、１．２−ジアクリルアミドエチレングリコ
ール；１，３−ジアクリロイルエチレンウレア；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’−ｄｉａｌｌｙｌｔａｒｔ
ａｒｄｉａｍｉｄｅ、　ＤＡＴＤ）　；Ｎ、Ｎ’−ビス
アクリリルシスタミン（Ｎ、Ｎ’−ｂｉｓａｃｒｙｌｙ
ｌｃｙｓｔａｍｉｎｅ、　Ｂ　Ａ　Ｃ）等の二官能性化
合物があげられる。

架橋剤は、単量体と架橋剤の総重量に対して約２重量％
から約３０重量％、好ましくは約３重量％から約１０重
量％の範囲の量で用いることができる。

ゲル濃度としては、Ｓ、　）Ｉｊｅｒｔｅｎ：　ｒ　Ａ
ｒｃｈ、　Ｂｉｎｃｈｅｗ、　Ｂｉｏｐｈｙｓ、Ｊ　１
　（５ｕｐｐ１．）、　１４７　（１９Ｂ２）に記載の
定義に従って表示して、単量体、架橋剤および水からな
るゲル媒体の容積に対して、単量体と架橋剤の量が約３
　ｗ　／　ｖ％から約３０　ｗ　／　ｖ％の範囲で好ま
しく用いられる。

本発明の電気泳動用媒体材料は、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。陰イオン界面活性剤をゲル媒体
層に含有させないことか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ゲル媒体層は、ＤＮ
Ａ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およ
び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が挙
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。アルキル硫酸塩のの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を本発明のゲル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０．１ｗ、／ｖ％から約１．５ｗ／ｖ％の
範囲である。

ポリアクリルアミドゲル膜には、必要に応して抗酸化剤
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ろ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。抗酸化剤の具体例と
しては、ジチオスレイ［・−ル、２−メルカプトエタノ
ールを挙げることかできる。

ポリアクリルアミドゲル膜には場合によって水溶性ポリ
マーか添加される。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具体例としては、ポリビニル
アルコール、ポリヒニルビロリトン、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
重合型ポリマーの具体例としては、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、もろご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。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５５−５７３０号、特開昭５５−１１０９
４６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０．３ｗ／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、ゲル形成用溶液の温度を変化させることにより適
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。

ゲル媒体層にはｐＨ緩衝剤を含有させることもできる。

緩衝剤としては、電気泳動分析される試料に応じて、Ｐ
Ｈ２，５から１０．０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、日本化学余線「化学便覧　基
礎編」（東京、丸首■１９６６年発行）１３１２−１３
２０ベージ；青米、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　Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｒｅ
５ｅａｒｃｈＪ’（Ｒ，Ｍ。

Ｃ，Ｄａｗｓｏｎ　ｅｔ　ａｌ、編、第２版、０ｘｆｏ
ｒｄ　ａｔ　ｔｈｅＣｌａｒｅｎｄｏｎ　Ｐｒｅｓｓ、
　１９８９年発行）　４７６−５０８ページ；　ｒ　Ｂ
ｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ｊ　５−、４Ｂ？　（１９８
Ｂ）、ｒ　Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓ
ｔｒｙＪ　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、バルビツールを含む緩衝剤、トリ
ス（ヒドロキシメチル）アミンメタン（Ｔ　ｒ　ｉ　ｓ
）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（Ｂ　ｉ　ｃ　ｉ　ｎｅ）　、
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（ＥＰＰＳ）またはその塩、
Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）］−］３−７ミノプ
ロパンスルホン酸ＴＡＰＳ）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、ハ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、バルビツール・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（Ｂｉ
ｃｉｎｅ）、ＨＥＰＰＳＯ，ＨＥＰＰＳＯナトリウム塩
、ＥＰＰＳ、ＥＰＰＳナトリウム塩、ＴＡＰＳ、ＴＡＰ
Ｓナトリウム塩等を挙げることができる。

本発明の電気泳動用媒体材料における電気泳動用媒体層
（ポリアクリルアミドゲル膜）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（ａｌ
ｌｙｌ　）化合物またはアクリル化合物（架橋剤）、水
溶性ポリマー、およびアガロースを、実質的に均一な水
溶液中で単量体と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、単量体と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が三次元架橋重合体と
からみあっている構造を有すると推定される。

上記の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　１９８１．２Ｌ２１３−２１９．
同１１１１８１．２．２２０−２２８；青米、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（ＴＥＭＥＤ
）　・ペルオクソニ硫酸アンモニウム混合物、ＴＥＭＥ
Ｄ・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、単量体と架橋剤の合
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
。

ゲル媒体層は、平滑表面を有する支持体の上に設けられ
た前述のメチルメタクリレートマクロモノマー誘導体を
含む層の上にゲル形成液を公知の方法により塗布して設
けたのち、ゲル形成液を架橋重合させることにより、層
状に成形することができる。

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、シート、または板、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３００　ｐｍ以下であり、実
用的に好ましい範囲としては約４７ｚｍ〜約２００ｇｍ
、特に好ましい範囲としては約４ｐｍ〜約１００　ｐｍ
である。

なお、ポリアクリルアミドゲル膜には、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
、ゲル膜の容積に対して約５　ｗ　／　ｖ％から約４０
ｗ／ｖ％の範囲から選ばれる。これらのうちではグリセ
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材料における電気泳動用媒体層
（ポリアクリルアミドゲル膜）は支持体との接着性が高
い（接着力が大きい）ため、通常の工程においては電気
泳動用媒体層と支持体とは常に一体として処理すること
ができる。従って、本発明の電気泳動用媒体材料を用い
ることによって、特に蛋白質または複合蛋白質の電気泳
動操作において従来必要とされていた複雑な操作工程の
省略が可能になり、また支持体上に電気泳動用媒体層（
ポリアクリルアミドゲル膜）をのせたままで、電気泳動
操作および染色操作を実施することが可能となる。

次に本発明の実施例を示す。

［実施例１コ 紫外線照射処理により表面を親水性にしたポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）シート（支持体）上に約０　
、５　ｇｍの厚み（固形分）になるように、前記の合成
例で得たメタクリレートマクロモノマー誘導体をアセト
ンに溶解して得た塗布液（第２表）を塗布し、約１１０
°Ｃで乾燥してマクロモノマー誘導体層を形成した。

第２表　接着層形成用塗布液の組成 試料　マクロ七ツマ−塗布液濃度 番号　誘導体　（ｇ／１００ｍ１溶剤）ｌ　Ｆ−１（合
成例１生成物）５ｇ ２　Ｆ−２（合成例３生成物）５ｇ ３　Ｆ−３（合成例４生成物）５ｇ ４　Ｆ−４（合成例５生成物）５ｇ まず、ＰＥＴシート（支持体）と接着層との間の接着性
をクロスカット法により評価した。その結果、試料１〜
４（本発明に従う試料）は接着性が良好であった・ 支持体上に設けられた各マクロモノマー誘導体層の上に
、アクリルアミド９．５ｇ、Ｂｒ５０８５ｇ、リン酸水
素二ナトリウム・−二水塩３．５８ｇ、リン酸二水素ナ
トリウムψ二水塩０．３３ｇ、および５ＤＳＯ，ｌＯｇ
を含有する１　００　ｍ　ｌの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％）１　、３ｍ
文、ＴＥＭＥＤ３３ｇｌを加えたものを０．５ｍｍの厚
みで成形し、ポリアクリルアミドゲル膜を形成させた。

なお、別にマクロモノマー誘導体層を設けなかった以外
は同様にしてＰＥＴシート上にポリアクリルアミドゲル
膜を形成させて比較試料を調製した。

得られたゲル膜を指でおさえ、ゲル膜と支持体間の接着
性を評価した。その結果、試料１〜４（本発明に従う試
料）を接着層としたものは、接着性が優れていたが、比
較試料は接着性が劣っていた。

［実施例２］ 実施例１の第２表と同じマクロモノマー層が形成された
ＰＥＴシートを作成し、この接着層の上にアクリルアミ
ド９．５ｇ、ＢＩＳｏ、５ｇ、アガロース１６００（和
光紬薬■製）０．３ｇ、ポリアクリルアミド２．５ｇ、
リン酸水素二ナトリウムΦ−二水塩３　、５８ｇ、リン
酸二水素ナトリウム・二水塩０．３３ｇ、および５ＤＳ
０．１０ｇからなる１００ｍ文の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を量％）１．３ｍ
Ｊ１、ＴＥＭＥＤ３３ｐ、ｌを加えたものを０．５ｍｍ
の厚みで成形し、ポリ−アクリルアミドゲル膜を形成さ
せて四種類の試料（試料１〜４）を得た。

また、ＰＥＴシートの上に直接上記のポリアクリルアミ
ドゲル膜を形成させることにより比較試料も調製した。

このケル膜を使用して、標準蛋白質を電気泳動にかけた
。次いで、ゲル膜を、０．１％コーマシーブルー（Ｃｏ
ｏｍａｓｓｉｅ　Ｂｌｕｅ）　Ｒ−２５０（Ｃｏｌｏｒ
Ｉｎｄｅｘ　Ｃｏｎ５ｔｉｔｕｔｉｏｎ　Ｎｕ＋ｗｂｅ
ｒ　４２ｆ１８０）に浸漬し、染色を行ない、この染色
工程における支持体とゲル膜との接着状態を観察した。

比較試料では、ゲル膜は染色液につけると同作に支持体
から完全に剥離した。

一方、試料１〜４（本発明に従うもの）においては、ゲ
ル膜はいずれも染色工程において終始支持体上に完全に
接着していた。しかも電気泳動特性にはいずれについて
も問題はなかった。

［実施例３］ 実施例１の第２表と同じマクロモノマー層が形成された
ＰＥＴシート上に実施例２と同様にしてポリアクリルア
ミドゲル膜を形成させて三種類の試料（試ｐ＋　ｉ〜４
）を調製した。また、実施例２と同様にして比較試料も
調製した。

このゲル膜を支持体ごと裁断加工したのち、ゲル膜の切
口を観察したところ、比較試料についてはゲル膜の′Ａ
離が一部観察されたのに対して、試料１〜４（本発明）
についてはいずれも裁断口の接着性は良好で、支持体ご
と裁断加工できることかわかった。

［実施例４コ 実施例１に記載した方法と同様な方法によりＰＥＴ支持
体の上に四種類のマクロモノマー誘導体層をそれぞれ形
成させ、該マクロモノマー誘導体層の上にアクリルアミ
ド４．５６ｇ、ＢＩＳＯ，２４ｇ、ポリアクリルアミド
１．２ｇ、アガロース０．３ｇ、トリス（ヒドロキシメ
チル）アミノメタン［ＣＡ　Ｓ　Ｒｅｇｉｓｔｒｙ　Ｎ
ｏ　？？−８６−１　］１．０８ｇ、ホウ＠０．５・５
ｇおよびＥＤＴＡ・２Ｎａ塩９３　ｍ　ｇ、グリセリン
２０ｇを含有する１００ｍＭ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（５ｗｔ％）１．３ｍｌ、
ＴＥ；ＭＥＤ　３３　＃Ｌ１を加えたものをｌ　ｍ　ｍ
の厚みで塗布し、窒素雰囲気下で重合させポリアクリル
アミドゲル膜を形成させた。

大腸菌のプラスミドｐＢＲ−３２２を制限酵素ＡｓｕＩ
で処理し、上述のゲル膜にて電気泳動操作を行ない、エ
チジウム染色によりＤＮＡの分解パターンを調べたとこ
ろ正常な染色パターンを示した。

ゲル膜をカッターナイフを用いて裁断し、サンプル注入
口を形成させた、切口は鋭くカー／　）できた、更に分
離されたＤＮＡバンドを高い精度で分取することが出来
ることもわかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ。下記の各層が順次積層されてなる三層構造を含む電
   気泳動用媒体材料： ［Ｉ］　プラスチック支持体層； ［ＩＩ］　メチルメタクリレートマクロモノマー誘導体
   から形成された接着層； および、 ［１１［］アクリルアミド系化合物と架橋剤が水の存在
   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
   気泳動用媒体層。 ２゜上記媒体層がさらに水溶性ポリマーおよびアカロー
   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
   電気泳動用媒体材料。 ３゜上記媒体層がさらに陰イオン界面活性剤からなる変
   性剤を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項記載の電気泳動用媒体材料。 ４゜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３項記載の電気泳動用
   媒体材料。 ５゜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３項記載の電
   気泳動用媒体材料。 ６゜上記プラスチック支持体層がポリエチレンテレフタ
   レートからな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材料。 ７゜メチルメタクリレートマクロモノマー誘導体から形
   成された接着層が、実質的にメチルメタクリレートマク
   ロモノマー誘導体のみから形成された層であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１ｍ記載の電気泳動用媒体材
   料。 ８゜メチルメタクリレートマクロモノマー誘導体が、メ
   チルメタクリレート基末端メチルメタクリレートマクロ
   モノマーあることを特徴とする特許請求の範囲第１項も
   しくは第７項記載の電気泳動用媒体材料。 ９゜プラスチック支持体の上にメチルメタクリレートマ
   クロ千ツマー誘導体を含む中間層を設けたのち、該中間
   層の上にてアクリルアミド系化合物と架橋剤とを水の存
   在下で架橋重合してポリアクリルアミド系水性ゲル電気
   泳動用媒体層を形成することを特徴とする電気泳動用媒
   体材料の製造法。 １０゜上記媒体層が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９項記載
   の電気泳動用媒体材料の製造法。 １１゜上記媒体層がさらに陰イオン界面活性剤からなる
   変性剤を含むことを特徴とする特許請求の範囲第９項ま
   たは第１０項記載の電気泳動用媒体材料。 １２゜メチルメタクリレートマクロモノマー誘導体が、
   メチルメタクリレート基末端メチルメタクリレートマク
   ロモノマーであることを特徴とする特許請求の範囲第９
   項もしくは第１ｏ項記載の電気泳動用媒体材料の製造法
   。