JPS63100367A

JPS63100367A - 電気泳動装置

Info

Publication number: JPS63100367A
Application number: JP62197258A
Authority: JP
Inventors: ジュアン・ジー・ゲバラ・ジュニア
Original assignee: G K SCIENT PROD Inc
Current assignee: G K SCIENT PROD Inc
Priority date: 1986-08-08
Filing date: 1987-08-06
Publication date: 1988-05-02
Also published as: DE3726403A1; IL83295A0; FR2603050A1; GB2193576A; IT8748285A0; US4729823A; GB2193576B; SE8703073D0; CH674948A5; SE8703073L; IT1211704B; GB8717227D0

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）この発明は混合物から個々の構成分子を分離する装置に
関づるものであり、特に電気泳動を用いて分だ１する装
置に関するものである。

（従来の技術）電気泳動とは通常電場での懸濁粒子の移動を意味Ｊる場
合に用いられる５葉である１、゛Ｉ七気気泳動原理は古
くから知られていたが、分離技術として用いられ始めた
のは、ごく最近の事である。

電気泳動は、例えば蛋白質、酵素、核酸、複合脂質、炭
水化物等の生物に由来する高分Ｆ吊の物質を分離する際
に特に重要である。個々の物質の本来の性質が大きく変
化するのを防いで正しく分析覆るため、分離による分子
の破壊や変性が起らない事が望ましい。電気泳動の使用
はこの目的に非常に適している。

種々の電気泳動装置が重版されているが、−膜内には２
木の゛電極と分離槽からできている。分離用マトリクス
には、通常ゲルが用いられ、電極に挟まれるように位置
している。混合物の構成分子は電場の影響によりマトリ
クス内で各々異なる移動度を示す。

この分離された構成分子は、以下に記述する２つの方法
のうらどちらかの方法で回収、分析される。ｔなわち、
ある特定の時間泳動し、マトリクスから構成分子を直接
回収するか、又は緩衝液の入っている溶出槽にマトリク
スから構成分子を完全に泳動溶出し回収するかどちらか
の方法である。

本来、泳動装置に用いられていた分離用マトリクスは溶
液であったが（自由流動型）、溶液中の沈澱、熱による
対流等の欠点があった。しかし、現在までにこの技術は
特にゲルという支持媒体を用いる事で大きく改良されて
きた。支持媒体の使用目的は流れる電流帛を減少させる
事で分離された構成分子が鮮明な分離帯として保たれる
小である。この支持媒体は泳動中に化学変化を起さず、
性質が均一で予め調製ができ、又、再現性が良いことが
望ましい。最も汎用され（いる文持媒体はポリアクリル
アミドゲルとアガロースゲルである。

前述したように電気泳動＠置は多様であり、最も大きな
違いは分離槽の構造である。円柱型ゲルカラムとスラブ
型ゲルカラムが現ｔｉ最も済及している型である。例え
ば、米国特許第４，１１１，７８５号は、円柱型ゲルカ
ラム分離槽を用いた泳動装置を発表している（この装置
はベセスダ・リリ゛−ヂ・ラボラトリ−（ｅｅｔｈｃｓ
ｄａ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）
、グイザズバーグ、メリーランド（Ｇａｉｔｈｅｒｓｂ
ｕｒｇ。

Ｍａｒｙｌａｎｄ）より製造発売されている）。また、
米国特許第４，０８８，５６１号と第４．１３０．４７
１号はスラブ型ゲルカラム分離槽を用いた泳動装置を発
表している。

しかし、これら＆置には、たくさんの欠点がある。例え
ば円柱型ゲルカラムは低１度の試料では限られた分！ｌ
能しか得られず、発熱も起き易い。

ゲルが加熱されると分離帯内部の安定性、均一性が失わ
れ、分離帯間に歪みが生じ、分−１能が損われる。発熱
という問題点のため円柱型ゲルカラム自体の大きさと電
力量が限定されてしまう。又、円柱型ゲルカラムは組立
てが煩雑で操作も難しく安全ではない。スラブ型ゲルカ
ラムは同様の欠点の他に大Ｖ１１の泳動用緩衝液が必東
であり、構成分子が希釈される事により分離能が低下す
る。

この発明の目的は、混合物から個々の構成成分を分ｌ１
ｉ１１するだけでなく濃縮も可能であり、優れた分離能
と結果を？１することのできる電気泳動装置を提供する
ことである。

この発明の別の目的は、ゲルカラム内において優れた熱
交換竹を有するとともに分離能を損うことなくより強力
な電力を使用づることができる電気泳動装置を提供する
ことである。

この発明のさらに別の目的は、構造が１冷略で、使用し
易く、かつ安全性の高い電気泳動装置を提供づ゛ること
である。

（発明の概要）この発明は、電気泳動に用いる装置を提唱している。総
合的な概念としては、この装置は混合物から構成分子を
分離するための分１１装置を有する。

この分Ｎｔ装買は各々電極を含む上段及び下段緩衝液槽
間に設けられ、分離した構成分子を濃縮し、分離能と結
果を向上さし得る構造である。さらに、よりよい分離能
を得るために、一端から一端へ向い直径の小さくなるよ
うな、すなわち円錐状、放物線状、半球状等の構造にな
っている。

分は【は外部円錐台部材とそこからやや離れて取付けら
れている内部部品との間にカラムを作り行なわれる。こ
のカラム自体も直径が小さくなっていく円錐状、半球状
をしているので混合物から分離された構成分子は濃縮さ
れていく。

分離のための構造としては、ゲルカラムの中位長さ当り
の直径と断面積が減少する構造になっている２、つまり
、単位当りのゲルの体積は減少していく。濃度は体積に
反比例していくので、ある一定石の物質の存在する体積
が減ると濃度は増り゛ことになる。今回発明した装置は
混合物中の低濃度の構成分子を分離するだけでなくｍ縮
することもできる。この特徴は装置の分離能と精製度と
を向上させる。

部品内部にある空洞は、ゲル表面の熱交換をｈなうため
精製度や分離能を損うことなくより強い電力で泳動が行
なえる。

この装置のもう１つの利点は分離された構成成分をゲル
カラムから回収する溶出槽と上段及びＦ段緩衝液槽をつ
なぐ循環装置を備えている点である。

この装置は蛋白質や核酸の混合物から各々の構成分子を
分離する等電気泳動による分離装置として広く利用でき
る。また、発明された装置もそのような分離操作に関す
るものである。

この発明のその他の特徴、利点をよりよく理解するため
以下に図面に基づく詳細な説明を添附する。

（実施例）ここでは装置についてより詳細に説明する。第１図には
発明した電気泳動装置１０の断面図を示す。電気律動装
置１０は上段！！ＷＪ′ａ相ｔＪＲ１上段′ａｆ極ヒ１
、ゲルカラムＧＯ，溶出槽ＥＣ１下段緩衝液槽ＬＲ，下
段電極Ｅ２から成り立っている。

図から明らかなように、電気泳動装置！ｆ１０の上部１
２には上段緩衝液槽ＵＲ１上段電極Ｅ１、ゲルカラムＧ
Ｏ，溶出梢ＥＣがあり、下部１４には下段緩衝液槽しＲ
１下段電極Ｅ２がある。

第１図、第２図より、下部１４は空洞のある容器１６か
ら成り、これは下段緩衝液槽Ｌ　Ｒとなる。

容器１６は空洞のある円柱形をしており、上壁１６ａ、
側壁１６ｂ１底壁１６Ｇから成る。しかし、当業者であ
ればわかるように容器１６の形状はどのように変形して
もよい。

側壁１６ｂの底壁１６ｃに近い部分には液体流出口１８
がある。後に詳しく述べるが、液体流出口１８は下段緩
衝液ｔｆ’ｌＬＲから上段緩衝液槽ＬＪ　Ｒへ緩衝液を
循環させるために用いられる。側壁１６ｂの底壁１６ｃ
に近い部分にはさらに電極接続口２２があり、下段電極
ヒ２に接続している。第１図に示したように、電極接続
口２２はバナナ型のプラグであるが、下段電極Ｅ２と電
源装置（ここには図示していない）とを接続可能ならば
いかなるものでもよい。下段電極Ｅ２は伝導性の高い白
金線等のワイヤ２４から作られ、電極接続し１２２を通
り、下段緩衝液１？’！　Ｌ　Ｒ中へ延び、２４ａで示
すようなループを作っている。このループ２４ａがある
ため、以下に述べるように均一の電流がゲルカラムＧＣ
を流れ均一の分離を得ることができる。ワイヤ２４は電
極接続口２２からループ２４ａまで絶縁されている。

底壁１６Ｇには中心板２６が取付けられる。中心板２６
は下段緩衝液槽ＬＲ内側において底壁１６Ｃの中央に盛
り上ったように取付けられた円柱形部品である。ワイヤ
ー２４の形成するループ２４ａは中心板２６を取囲むよ
うに取付けられている。この中心板２６は泳動中下段緩
衝液槽ＬＲに生じる水素ガス、Ｍ県ガス等を下部１２の
ステム３８から追い出す働きをする。ステム３８に集ま
った気泡は、電気泳動装置１０により得られる結果を影
響を及ぼす可能性があるため、気泡の発生は最小限にお
さえることが望ましい。中心板２６はワイヤー２４のル
ープ２４ａを中央に固定するマウントとして作用し、ゲ
ルカラムＧＯに均一な電流を流すことができ、電気泳動
装ｙｉ１０の操作中にループ２４　Ｑ　ｂ＜動いてしま
うことを防いでいる。

容器１６の上壁１６ａの中心には１；１口２８があり、
゛ｌｌ気気泳動装置１０操作中はＦ部１２を差し込み固
定して用いる。側壁１６ａには更に２つの小さな開口３
０ａ、３０ｂがあり、開口３０ａを通り試料ヂ１−ブ３
２ａが外へ出て、かつ開口３０ｂを通り試料チューブ３
２ｂが外へ出ている。

試料チューブ３２ａ、３２ｂは溶出槽ＥＣに取付けられ
、以下に述べる方法で試料は回収される。

上壁１６ａには液体流入口２０があり、−Ｌ段緩衝液槽
ＵＲから下段緩衝液槽Ｌ　Ｒへ緩衝液が流れ込む入口と
なっている。この緩ＶＩＪ液％’ｌ環系の目的ｔこつい
ても後述する。

１述したように上部１２は上壁１６ａにある開１］２８
を通じ容器１６内に延びる。第１図の通り、上部１２に
は上部３４、中央部３６、ステム３８より成るロート３
３がある。上部３４はふた４０で覆われ、内部部品４２
は後に詳しく述べるがロート３３の中に中央部３６から
やや離して取付けられている。

上部３４は上端の聞いている円柱形をしており、その下
端部において中央部３６に接続されている。

上部３４の側壁３４ａには１部１２を下部１４の上壁１
６ａに取付けるために必要なふち４４がついている。こ
のふち４４は上ｒＡ１２が下段緩衝液槽ＬＲの適度な位
置に取付けられるように調節している。

側壁３４ａには下部１４の液体流入口２０に接続される
液体流出口４６がある。液体流入口２０と液体流出口４
６はドレン部材４８を用い直接接続されないような構造
をとるため、電気回路を形成することなく、上段ｉｌ街
液槽ＵＲから下段緩衝液槽Ｌ　Ｒへ緩衝液を循環するこ
とができる。もしここに電気回路が形成されるとゲルカ
ラムＧＣの抵抗によりゲルカラムＧＣに流れる電流量は
大きく減少することになる。第１図に示したように、ド
レン部材４８は液体流入口２０に取付けたチューブ４８
ｂにロート４８ａをつけたものである。

ロート４８ａは液体流出口４６からあふれ出した緩衝液
を集める。このドレン部材４８のため上段緩衝液槽ＵＲ
から下段緩衝液ｆＦＩＬＲへ緩衝液を循環させる場合で
も電気回路を形成しない。

上部１２を下部１４に取付番ノるとき、ロート３３の上
部３４の側壁３４ａは容器１６のＦ壁１６ａに僅かにか
かり中央部３６へと接続される。中央部３６は上端３６
ａからＦ端３６ｂに向い直径が小さくなる言わば円錐台
をしているが半球状、放物線状、内鑵状でもよい。

ステム３８は中央部３６の下Ｅ　３６　ｂから伸びてお
り、電気泳動により分離溶出されて（る試料を回収する
ための溶出槽ＥＣとして作用する部品である。このステ
ム３８はｔ型をしだ内腔のある８ＩｓＩ７＋テ、ソノ垂
直部３８　ａ　ハ上ｔ’ｓＩｓ　１２　ｈ”）　下段ｕ
衝液槽ＬＲへ唾直に伸びている。水平部３８ｂは垂直部
３８ａから直角に出ている。電気泳動装置１０の操作中
においては、試料チューブ３２ａは一方の水平部３８ｂ
に取付けられ、試料チューブ３２ｂは他方の水平部３８
ｂに取付けられる１、外部縁由液槽（ここには図示して
いない）から緩衝液は試料デユープ３２ａ、水平部３８
ｂを通り垂直部３８ａへ入っていく。ゲルカラムＱＣか
ら垂直部３８ａに分離溶出された試Ｆｌはこの外部から
の緩衝液で洗い出され他の水・ＩＬ部３８ｂから試料チ
ューブ３２ｂを通り回収槽（ここには図示していない）
に集められ分析される。試料の回収については電気泳動
装置１０の操作法の考察で詳細に記述する。

前述したように内部部品４２は中央部３６からやや離れ
て上部１２の内側に取付けられる。内部部品４２は中央
部３６の形状に対応する円錐状部材５０である（第１図
、第３図、第４図）。しかし、中央部３６が半球状、放
物線状ならば内部部品４２もそれに合わせる。円錐状部
材５０の外部表面５０ａには多くのスペーサー５２が取
付けであるが、このスペーサー５２は中央部３６の内側
に取付けることも可能である。円錐状部材５０を上部１
２に取付ける時、スペーサー５２は中央部３６と接触づ
るので内部部品４２は中央部３６から離れて取付けられ
ることとなる。ゲルカラムＧＣはこの円錐台内部部品４
２と中央部３６との間に形成される。

内部部品４２と中央部３６の構造のため、ゲルカラムＧ
Ｃは上端から下端に向い直径断面積が減少していく。こ
れが今回の発明の主要点である。

次第に断面積が減少していくということは単位長さ当り
のゲル体積が減少することを意味している。

温度は体積に反比例するので、ある一定量の物質の存在
する体積が減少すれば１１度は高くなっていく。つまり
電気泳動装置１０は混合物から構成分子を分離するばか
りでなく、回収のため濃縮を行なう機能ら併せ持つでい
る。この特徴は゛心気泳動装置１０の分離能と回収され
る試料の精製度も改良した。

円錐状部材５０には内部に空洞５０ｂがある。

−この空洞５０ｂは円錐状部材５０の構造に何ら影響を
及ぼさない範囲で大きく作っである。この空洞５０ｂは
、この発明のもう１つの主要な特徴で、その表１ｍ積の
大きさがゲルカラムＧＣの熱交換性を改善する。前述の
通り、ゲルカラムＧＯ内の温度が上昇すると装置の分離
能と試料の精製度を大きく低下さゼる。しかし空洞５０
ｂの働きで試料に何ら熱変性を起すことなくより強い電
力を用いて泳動可能であり、また泳ｌｌｌ峙間を短縮す
ることもできる。円錐状部材５０は円柱状のふた５０ｃ
を備えているので、分離のためゲルカラムＧＣに載せた
試料が空洞５０ｂに混入づ゛る事を防ぎ、また、取手５
４を備えているので上部１２からの取外しを容易にして
いる。

第１図を再度参照すると、ふた４０は上部１２にあるロ
ート３３の上部３４を覆う構造になっている。このふた
４０は、５１ち６０ａを有する円板６０からできている
。ふち６０Ｑを上部３４の側壁３Ａａに合せると、円板
６０は正しい位置に固定される。

ふた４０の側壁３４ａに近い部分には、電極接続口６２
が取付けてあり、上段電極Ｅ１に接続される。第１図か
られかるように、電極接続口６２はバナナ型のプラグで
あり、電極接続口２２と同様上段電極Ｆ１と電気泳動装
置（ここには図示していない）を接続する。上段電極Ｅ
１は白金線等の高伝導性ワイヤー６４から出来ている。

上段電極Ｅ１は電極接続口６２から上段！！！衝液′Ｗ
ＩＵＲを通り、Ｑ後にルー１６４ａを形成する。ループ
６４ａはループ２４ａと同様ゲルカラムＧＣに均一な電
流を流Ｊ０ワイヤー６４は緩衝液に充分浸る長さが必要
で、液体流出口４６より低い位置に取付けられ、泳動中
はゲルカラムＧＣに均一な電気回路を形成しなくてはな
らない。ワイヤー２４と同様に、ワイＮ７−６４は電極
接続口６２からループ６４ａに渡り絶縁しである。

ふた４０から内腔のある円柱部品４１が上段緩衝液槽Ｕ
Ｒに出ており、中心根２６と同様にループＧ４ａを中央
に固定し、ゲルカラムＱＣへ均一に電流を送り、またこ
のループ６４ａが偶然に動いてしまう危険性を最小にし
ている。

ふた４０は上部１２の液体流出口１８に接続されている
液体流入口６６を有する。この液体流入口６６は下段緩
衝液槽ＬＲから下段緩衝液槽ＬＪ　Ｒへ緩衝液を循環さ
せるのに用いられる。循環用１ュー７６８は液体流出口
１８から液体流入口６Ｇへ接続され、その中間部にはポ
ンプ６８ａが″Ｆ一段緩衝液槽ＬＲから上段緩衝液槽ｔ
Ｊ　Ｒへ緩衝液を送り出すために設けられている。ポン
プ６８ａｌｉ帖動型、遠心型等低流速で一定速度の４１
４られるものなら使用可能である。

緩衝液を循環させる循環ループに【よドレン部材４８と
同様に不連続なドレン部材７０が設けられている。第１
図の通り、ドレン部材７０は循環用デユープ６８のポン
プ６８ａから枯山される液体を集めるために液体流入口
６６に数例けられた［１−ドア０ａを有づる。なお、こ
のドレン部材７０としでは、同様な橢能を右する他の部
材ぐあってもよい。

液体流入口６６から管７２が円錐状部材５０の空洞５０
ｂへ伸びており、緩衝液が循環流入してきても上段ＥＨ
ｆｉ？Ｔ！槽ＵＲ内を乱さずゲルカラムＧＣが冷却でき
るので電気泳動装２￥１０の分離能が向上する。管７２
を空洞５０ｂ内へ入れるために、円錐状部材５０の取手
５４の中央には穴５４ａを作っ（ある。

ふた４０の構造は電気泳動装置１０の重要な特徴の１つ
である。ふた４０を持ちあげるとゲルカラムＧＯを流れ
ている電気回路を切ることができる。この簡単な方法が
操作中に起きる感電等の危険性を大きく減らすことにな
る。

電気泳動装置１０は幅広くいろいろな木材を用いて作る
ことができる。すなわち、当業者であれば理解できるで
あろうが、゛１気泳動装置１０の部品はガラス、プラス
チック、ゴム、金属等から作られる。しかし上段電極Ｅ
１と下段電極ビ２を除く部品はゲルカラムＧＣを流れる
電流を最大にするため電気的に伝導性でないことが好ま
しい。

今回発明した装置は種々の電気泳動に有用であるが、特
にゲル電気泳動による分離に有用である。

例えば、電気泳動装置１０は蛋白質を変性させる条件下
でもあるいは変性させない条件下でも分子世又は電気的
特性により蛋白質分子を効率良く分離することができる
。又核酸や蛋白質の調製用電気泳動にも電気泳動装置１
０は有効である。づなわち、はとんど全ての電気泳ＭＪ
Ｊ払に対してこの電気泳動装置１０を使用することが可
能である。

電気泳動装置１０を操作するにあたり上部１２ｔよ下部
１４から予め外しておく。まず始めにゲルカラムＧＣを
作る。内部部品４２を上部１２に嵌め込み、ロート３３
の中央部３６の内側に取付ける。分Ｖ目的に合ぜて選ば
れたゲル溶液を内部部品４２と中央ｒ′Ｊ５３６の間に
流し込む。なお、ゲル溶液の組成及びゲルカラムＧＯの
作成月払は既成の方法が全て応用できる。実際のゲルの
組成や作り方は分離の方法に関する種々の要因により異
をよる。この要因は限定されないが１．試料混合物の種
類やその構成分子の性質を考慮する必要がある。

−例を挙げると、通常ポリアクリルアミドゲルは蛋白質
の分離に用いられ、アガロースゲルは核酸の分離に用い
られる。当業者であれば、ゲルカラムＧＣを作る詩どの
ような要因・組成を考慮づべきかわかるであろう。

ゲルカラムＧＣが取付けられたら、次に上部１２と下部
１４を組立て緩衝液を上段緩衝液槽ＵＲ及び下段緩衝液
槽しＲに入れる。下段緩衝液槽ＬＲについては中央部３
６まで満たし、上段Ｍ衝液槽Ｕ　＋＜については液体流
出口４６のすぐ下まで満たす。実際に用いる緩衝液は限
定されておらす、−Ｆ記のような分離の方法に関Ｊ°る
種々の鼓因によって異なる。例えば蛋白質の分離におい
ては、トリスクリシンラウリルｒｌｌ！ｌｌ１１！２ナ
トリウム（ＳＤＳ）、トリスバリウム尿素、トリス酢′
Ｐｌｉ緩衝液客が利用できる。なお、当業者であれば分
離する対象物によりその組成やｐＨを設定することがで
きるであろう。

分離する混合物試料をゲルカラムＧＣの上端に導入し、
ゲルカラムに一定の゛眉ｊ■をかける。ポンプ６８ａを
作動させ、下段緩衝液槽ＬＲから上段緩衝液槽ＬＩＲへ
緩衝液を循環させる。上段緩衝液ＷＩＵＲが液体流出口
４６の位置まで満たされると、下段緩衝液槽ＬＲへ緩衝
液は流れ出ていく。

電気がゲルカラムＧＣに流れると、混合物の各構成分子
は溶出槽ＥＣに向い個々の速度で移動を始める。特定分
子が溶出槽ＥＣに達したとぎ外部緩衝液槽（図示してい
ない）から１１衝液を試料チコーブ３２ａを通じて溶出
槽ＥＣに流１と、溶出槽ＥＣに泳動されて来た構成分子
は試料チューブ３２ｂを通じて分析他の目的のため試料
回収管（ここには図示していない）に集められる。

分離した構成分子を溶出槽ＥＣに泳動するかわりに電気
泳動装置１０をある一定時間操作した後停止させ、ゲル
カラムＧＣを°、１気泳動装四１０から取出し、ゲル自
体を双成の方法で分析することもできる。しかしこの溶
出槽ＥＣを用いれば分離及び分析をより簡更に行なうこ
とができる。

電気泳動装置１０の操作方法をよりわかり易く説明する
ため、混合物から分子量による蛋白質分子の分離方法を
一例として記述Ｊ−る。この方法では分離媒体（ゲルカ
ラムＱＣ）としてポリアクリルアミドを用い、緩衝液と
しではトリスグリシンＳＤＳを用いる。

まず、ゲルカラムＧＯを準備する。バラフィルムの小片
をステム３８の垂直部３８ａ底を塞ぐように取付けＯリ
ングで固定する。試料チューブ３２ａ、３２ｂは水平部
３８ｂに固定され、［ｌ−ト３３はスタンドに固定され
る。

Ｄ１１約８．６の１８％アクリルアミドを水平部３８ｂ
の位置までステム３８内に流し込む。ブタノール秀のア
ルコールを上層し、アクリルアミドが重合してステム３
８を塞ぐプラグが形成されるまで持つ。１８％アクリル
アミドは比較的孔の少ないプラグを形成するので、溶出
槽ヒＣに流し出された構成分子がステム３８から漏れる
ことはない。

重合が完了したらポリアクリル７ミドのプラグを水洗し
アルコールを除く。

５０％グリセロールとブロムフェノールブルーの水溶液
を入れた注射器を試料チューブ３２ａに取付け、管内を
この液で満たづ。注射器をその位置に保ち、試料チュー
ブ３２ｂは小型のクリップで止める。そして、グリセロ
ール溶液を水平部３８ｂよりもやや上になるまで注入す
る。

ｐｌ＋約８．６の３．５％アクリルアミド溶液をグリセ
ロール溶液に−Ｅ層し、ゲルカラムＧＣとステム３８の
接点まで満たす。このグリセロール溶液はアクリルアミ
ド溶液が水平部３８ｂに入ってプラグを形成しないよう
にするため用いる。３．５％アクリルアミド溶液にもブ
タノール等のアルコールを上層し、重合によってプラグ
が形成されるまで静置する。３．５％アクリルアミドは
比較的多孔性のプラグを形成するので、試料はこのゲル
カラムＧＣを容易に通り抜は溶出槽ＥＣに流し出される
。

重合が完了したら、アルコールを除くためプラグを水洗
する。

内部部品４２はその先端がプラグに触れるように上部１
２に取付ける。試料チューブ３２ａを止めているクリッ
プを外し、注射器内に残っているグリセロール溶液を両
プラグの間に形成された檜を通じて流し出して水平部３
８ｂがゲルで塞がれていないことを確１１１Ｊ′る。グ
リセ０−ル溶液を流した俊、溶出ｆｆ１Ｅｃは水洗しト
リスグリシンＳＤＳ緩衝液で満たす。このとき溶出槽Ｅ
Ｃに気泡を確認したら取り除く。

次に、分離ゲルに用いるアクリルアミド溶液をゲルカラ
ムＧＣ内に注入する。アクリルアミドの濃度は蛋白￥１
混合物の分子量により変わるが、当業者であれば容易に
調製できるであろう。例えば３％−５％アクリルアミド
溶液は分子量１０万以上の分子−１５％−１２％溶液は
分子量２万から１５万の分子、１０％−１５％溶液は分
子量１万から８万の分子、そして１５％以上の溶液は分
子量ｉｓ、ｏｏｏ以下の蛋白質分子に対してそれぞれ適
している。分離用ゲル溶液を注入しブタノール等のアル
コールを上層し重合するのを持つ。重合後水洗しゲルか
らアルコールを除（。

ゲルがゲルカラムＧＣ内で中台した後、上部１２を下部
１４に取付け、下段緩衝液槽Ｌ　ＲにはゲルカラムＧＣ
の位置まで！！！ｉ液を満し、上段緩衝液相ＵＲには液
体流出口４６の■まぐ緩Ｖ＃液を満たす。ふた４０を上
部３４にかぶせ、ポンプ６８ａをｆ１動させ流速を調節
する。

上段電極Ｅ１及び下段電極Ｅ２を電ｍ装買（ここには図
示していない）に取付ける。上段電極Ｅ１は陰極（カソ
ード）、下段電極Ｅ２は陽極（アノード）とする。試料
の蛋白質混合物を重層するゲルカラムＱＣの上端に存在
する夾雑物イオンを除くため予め１時間泳動する。

１時間泳動の後、′、′Ｉｉ源装置とポンプ６８ａのス
イッチを切る。上部３４からふた４０を外し、０．００
５％ブロムフェノールブルー及び１０％グリセロールを
含む蛋白質混合物をゲルカラムＧＣの上端に１１１ｉ長
いピペット又は長針の注射器を使い！！？層する。この
とき試料が上段緩衝液槽ｊＪ　Ｒの緩衝液と混じり希釈
されたり拡散したりするのを最小限に留めるよう注意す
る。

ふた４０を上部３４にかぶせ、再び電源のスイッチを入
れ約１時間保ち、蛋白質混合物をゲル内に移動させる。

約１時間後ポンプ６８ｆ１を始動させる。

染色液ブロムフェノールブルーはゲルカラムＧＣ内の移
動度を知るために用いられる。この染色液は負に荷電し
ている低分子で蛋白質混合物より速く移動する。当業者
なられかるであろうが、染色液の移動度は試料回収のた
め溶出槽ＦＣのＭＷｉ液の流速を調べるのに有用である
。試料は溶出槽ＥＣから集められ適当な条件下で分析さ
れる。

（発明の効果）今回発明した装置は、分離能の改良、ゲルカラムＧＣの
熱交換性の改良、分離時間の短縮、全体の結果の向上を
備えた原初操作を提唱している。

この装置は電気泳動による分離に簡単で効果的な方法を
提唱し、この装置を用いることにより効果的な結果を得
ることかできる。

第一にゲルカラムＧＣの構造は混合物から分離される各
々の構成分子を濃縮するのに有効である。

この１）徴のため混合物中では希釈されていた構成分子
をより精確に同定することがでさ゛、装置の分離能が改
良されている。更に内部部品４２のため分離能、精製度
を損うことなくより強い電力を用い分離を速く行なうこ
とができる。

空洞５０ｂはゲルカラムＧＣの熱交換面積を大きく向上
させるので空洞５０ｂを流れる緩衝液はより大垣の熱を
ゲルから奪うことができる。この結果分離媒体としての
ゲルカラムＧＣの性能ばかりで＜７　＜本来相反してい
た゛１目力と結果の関係ら改良されより高電力が用いら
れるようになった。

また、ふた４０の構造により上部１２がらふた４０を取
りはずすだけで電気回路の遮断ができる。

この特徴は緊急時に素〒く電気の遮断が行なえるだけで
なく感１１等の危険性を大きく減少する事に寄与してい
る。

ここで述べられた実施例の他にも今回の発明の精神を逸
脱することなく方法、構造を変えることも可能である。

すなわち、ここに記載した実施例は単なる一例であり、
発明の範囲はこれに限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示し、第１図は電気泳動装置
の断面図、第２図は第１図の平面図、第３図は内部部品
の断面図、第４図は第３図の底面図である。３２ａ、　：Ｔ）ｂ・・・試料チューブ３３・・・〇−
ト４２・・・内部部品４８・・・ドレン部材３６８・・・Ｆ　　　　　端３６ｂ・・・下　　　端５２・・・スペーサ６８・・・循環用チューブＧ８ａ・・・ボ　ン　ブＵＲ・・・下段緩衝油槽ＬＲ・・・下段緩衝油槽［１・・・上段電極［２・・・下段電極ＧＣ・・・ゲルカラムＥＣ・・・溶　　出　　槽出願人　ジー・ケー・サイエンティフィック・ブｌコダ
クツ・イン］−ボレーテッド代理人　　　弁理士　岡［ｎ英彦（外２名）ＦＩＧ、　
／

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電流の作用下において混合物から少なくとも１つ
の構成分子を分離するための電気泳動装置であって、緩
衝液を入れるための上段緩衝液槽ＵＲと、この上段緩衝
液槽ＵＲ内に設けられ前記緩衝液と電気的接触する上段
電極Ｅ１と、前記緩衝液を入れるための下段緩衝液槽Ｌ
Ｒと、この下段緩衝液槽ＬＲ内に設けられ前記緩衝液と
電気的接触する下段電極Ｅ２と、前記混合物から前記構
成分子を分離するために前記上段緩衝液槽ＵＲと下段緩
衝液槽ＬＲとの間に設けられた分離装置とから成り、前
記分離装置がさらに空洞を有する外部円錐台部材３３と
、カラムＧＣを形成するためにこの外部円錐台部材３３
の内側面から離間して設けられた内部円錐状部材４２と
、前記カラムＧＣ内に設けられ前記上段電極Ｅ１及び下
段電極Ｅ２と電気的接触する分離媒体とから成り、前記
カラムＧＣの第１の端部３６ａから第２の端部３６ｂま
で前記分離媒体中を移動する際に前記構成分子が前記混
合物から分離されると共に濃縮もされることを特徴とす
る電気泳動装置。
（２）前記分離された構成分子を前記カラムＧＣの第２
の端部３６ｂから回収するための回収装置３２ａ、３２
ｂが設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の電気泳動装置。
（３）前記内部円錐状部材４２を前記外部円錐台部材３
３から離間して保持するための離間装置が設けられてい
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
動装置。
（４）前記離間装置が前記内部円錐状部材４２と前記外
部円錐台部材３３との間に取付けられた複数のスペーサ
５２から成ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
載の電気泳動装置。
（５）前記内部円錐状部材４２が空洞を有し、この空洞
が熱交換表面を形成して前記分離媒体を冷却することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気泳動装置。
（６）前記分離媒体から分離、濃縮された少なくとも１
つの構成分子を回収するために、前記カラムＧＣの第２
の端部３６ｂに溶出槽ＥＣが取付けられていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気泳動装置。
（７）前記下段緩衝液槽ＬＲから上段緩衝液槽ＵＲへ前
記緩衝液を循環させるための循環装置６８、６８ａが設
けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の電気泳動装置。
（８）前記上段緩衝液槽ＵＲから下段緩衝液槽ＬＲへ前
記緩衝液を排水するためのドレン装置４８が設けられて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気
泳動装置。
（９）前記分離媒体がゲルから成ることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の電気泳動装置。
（１０）前記上段緩衝液槽ＵＲと下段緩衝液槽ＬＲとの
間で、電気回路を形成せずに前記緩衝液を循環させるた
めの循環装置が設けられていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の電気泳動装置。
（１１）前記カラムＧＣが前記上段電極Ｅ１及び下段電
極Ｅ２と電気的接触していることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の電気泳動装置。
（１２）電流の作用下において混合物から少なくとも１
つの構成分子を分離するための電器泳動装置であって、
緩衝液を入れるための上段緩衝液槽ＵＲと、この上段緩
衝液槽ＵＲ内に設けられ前記緩衝液と電気的接触する上
段電極Ｅ１と、前記緩衝液を入れるための下段緩衝液槽
ＬＲと、この下段緩衝液槽ＬＲ内に設けられ前記緩衝液
と電気的接触する下段電極Ｅ２と、分離媒体を有するカ
ラムＧＣを形成するために前記上段緩衝液槽ＵＲと下段
緩衝液槽ＬＲとの間及び前記上段電極Ｅ１と下段電極Ｅ
２との間に設けられた装置とから成り、前記装置によっ
て形成されるカラムＧＣが徐々に径が細くなるような形
状を有し、さらに前記装置は径が徐々に細くなるような
形状を有する中空の外部円錐台部材３３と、この外部円
錐台部材３３と同様な形状を有する内部円錐状部材４２
から成り、前記内部円錐状部材４２が前記外部円錐台部
材３３内に配置され、前記内部円錐状部材４２を前記外
部円錐台部材３３の内側から離間して保持し、両者の間
にスペースを形成するための離間装置が設けられている
ことを特徴とする電気泳動装置。
（１３）前記カラムＧＣを形成するための装置が円錐形
状を有することを特徴とする特許請求の範囲第１２項記
載の電気泳動装置。
（１４）前記構成分子が前記スペース内において前記混
合物から分離されることを特徴とする特許請求の範囲第
１２項記載の電器泳動装置。
（１５）前記内部円錐状部材４２が空洞を有し、この空
洞が熱交換表面を形成して前記分離媒体を冷却すること
を特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の電気泳動装
置。
（１６）前記分離された構成分子を前記カラムＧＣが有
する径の細くなった端部３６ｂから回収するための回収
装置３２ａ、３２ｂが設けられていることを特徴とする
特許請求の範囲第１２項記載の電器泳動装置。
（１７）前記下段緩衝液槽ＬＲと上段緩衝液槽ＵＲとの
間において前記緩衝液を循環させるための循環装置が設
けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１２項
記載の電気泳動装置。
（１８）前記離間装置が前記内部円錐状部材４２の外壁
上に設けられた複数のスペーサ５２から成り、前記内部
円錐状部材４２を前記外部円錐台部材３３の前記内側か
ら離間させていることを特徴とする特許請求の範囲第１
２項記載の電器泳動装置。
（１９）前記離間装置が前記空洞を有する外部円錐台部
材３３の内側に設けられた複数のスペーサ５２から成り
、前記内部円錐状部材４２を前記外部円錐台部材３３の
前記内側から離間させていることを特徴とする特許請求
の範囲第１２項記載の電気泳動装置。
（２０）前記装置に溶出槽ＥＣが取付けられていること
を特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の電気泳動装
置。
（２１）前記下段緩衝液槽ＬＲから上段緩衝液槽ＵＲへ
前記緩衝液を循環するための循環装置６８、６８ａが設
けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１２項
記載の電気泳動装置。
（２２）前記上段緩衝液槽ＵＲから下段緩衝液槽ＬＲへ
前記緩衝液を排水するためのドレン装置４８が設けられ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の
電気泳動装置。
（２３）前記分離媒体がゲルから成ることを特徴とする
特許請求の範囲第１２項記載の電気泳動装置。
（２４）前記カラムＧＣの下端から前記構成分子の各々
を回収するための回収装置３２ａ、３２ｂが設けられて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の電
気泳動装置。
（２５）前記混合物から分離、濃縮された構成分子を回
収するために前記カラムＧＣの下端に溶出槽ＥＣが取付
けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１２項
記載の電気泳動装置。
（２６）前記上段緩衝液槽ＵＲと下段緩衝液槽ＬＲとの
間で、電気回路を形成せずに前記緩衝液を循環させるた
めの循環装置が設けられていることを特徴とする特許請
求の範囲第１２項記載の電気泳動装置。