JPS63150657A - 電気泳動用媒体材料 - Google Patents

電気泳動用媒体材料

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Publication number
JPS63150657A
JPS63150657A JP61298528A JP29852886A JPS63150657A JP S63150657 A JPS63150657 A JP S63150657A JP 61298528 A JP61298528 A JP 61298528A JP 29852886 A JP29852886 A JP 29852886A JP S63150657 A JPS63150657 A JP S63150657A
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JP
Japan
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group
carbon atoms
electrophoresis
general formula
gel
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Application number
JP61298528A
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English (en)
Inventor
Toru Kitani
木谷 徹
Masashi Ogawa
雅司 小川
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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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、電気泳動用媒体材料に関するものてあり、さ
らに詳しくは、特にDNAの塩基配列決定操作において
用いられる水性ゲル′心気泳動用媒体材料として適した
電気泳動用媒体材料に関するものである。
[従来技術] ボストラベル法に基づ< DNAやRNAのlii )
、t;。
配列決定法においては、ポリアクリルアミl〜ゲル膜を
用いたスラフ電気泳動操作か必須の操作となっている。
特に近年において遺伝子関連の研究か進むにつれて、D
NA塩基配列決定の操作の迅速化か急務となっている。
ポリアクリルアミドゲル膜は、アクリルアミドのような
単量体を触媒の存在下にて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を用い架橋重合
させることにより得られる。
なお、このポリアクリルアミドゲル膜の形成に際して通
常は、尿素あるいはホルムアミドのような変性剤を含有
させる。
上記の重合反応はラジカル架橋重合てあり、酸素の影響
により反応か阻害されるため、ゲル膜は゛酸素を遮断し
た状態て作成する必要かある。この理由から、現在では
一般に、ポリアクリルアミドゲル膜は2枚のガラス板で
形成されたセル(一定の空間、たとえば0−3mm〜1
mmを有する)の中にゲル形成液を注入させ、酸素を遮
断した状態て架橋重合させてゲル膜を形成させている。
この方法は2枚のガラス板の間てゲル膜を形成するため
に、取り扱い性か悪く、かつ量産化が困難であるといっ
た大きな欠点を有している。
以上のようにして形成したポリアクリルアミドゲル膜を
用いる電気泳動は、たとえば、次のようにして実施され
る。 − ポリアクリルアミドゲル膜は、ガラス板に挟んだままの
状態で垂直に立てられ、前電気泳動を行なったのち、サ
ンプルスロットに試料(マキサム・ギルバート分解した
32 pラベル化DNA)を一定量注入し、電気泳動を
行なう。そして、一定時間(例、約6時間〜12時間)
の電気泳動を行なった後2片面のガラス板を注意深く除
去し、ポリ塩化ビニリデンフィルムなどの合成樹脂製フ
ィルムでゲル膜を覆い、これを用いてオートラジオグラ
フィー処理を行なう。すなわち、ゲル膜を被覆している
フィルムの七にX線フィルム、増感紙を順次のせて、低
温(たとえば、−80℃)で一定時間(たとえば、約l
O〜20昨間)′A光を行なう。そして露光終了後、X
線フィルムを現像し。
DNAの分離泳動パターンを読みとることにより、DN
Aの塩基配列を決定することができる。
オートラジオグラフィー処理は以上のように長時間を必
要とするため、その迅速化か望まれ、更に読みとりの高
分解能化も望まれている。
高分解渣化を達成する手段としては、オートラジオクラ
フィー処理に際してゲル膜を乾燥状態とする方法か知ら
れている。すなわち、電気泳動終了後にゲル膜をlO%
酢酩水溶液中に浸漬して。
DNAを固定化しつつ尿素などの変性剤を除去する。ガ
ラス板とゲル膜の接着力は極めて弱いか、または実質的
に接着力がないため、この浸漬工程において、ゲル膜は
ガラス板から′A離し、液中に浮がする。このゲル膜を
注意深く取出し、性紙上にのせた後、減圧下て乾燥する
ことにより性紙上に固定する。このようにして乾燥した
ゲル膜を使ってオートラジオグラフィー処理を実施した
場合には分解源か大きくE昇する。しかし、上記のよう
なゲル膜の分離および乾燥工程は、ゲル膜か極めてもろ
いため、高度の熟練と注意を必要とし、また、実際にこ
の工程においてゲル膜の破損か発生することも多い。
湿潤状態でのゲル膜と支持体との接着性を高く(接着力
を犬きく)するための接着層形成用の塗布液を提供し、
更にゲル膜の脱変性剤(尿素等)処理後の乾燥工程にお
いて支持体から!A離しにくいゲル膜を提供することに
ある目的で、特開昭59−212753号公報か知られ
ている。しかし、この発明のゲル媒体は充分満足できる
接着力および剥離抵抗性を有しているとはいえない。
[発明の目的] 本発明の目的は、充分な接着力を有するための塗布液を
提供し、またさらに乾燥工程における充分な剥離抵抗性
を有したゲル膜を提供することにある。
[発明の構成] 本発明者は1以上のような従来使用されている電気泳動
用媒体材料の欠点の克服を目的として鋭意研究を行なっ
た結果、本発明に到達した。
本発明は、 [1]支持体層: [11]特定の一般式により表わされる構成繰返し11
位を有するポリマーを含有する接着層:および。
[II[]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、
および変性剤として少なくとも1個のカルバモイル基を
もつ化合物を含む電気泳動用媒体層、 か順次積層されてなる三層構造を含む電気泳動用媒体材
料にある。
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特定の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(
ゲル膜)の乾燥工程における各種の操作によっても、そ
の三層構造か分離しにくいため、電気泳動用媒体層の破
損か発生することは殆どなく、また鑓紙などを使用する
必要かない。
さらに1本発明の電気泳動用媒体材料は、水モに置いた
支持体の上に接着層を形成し1次いで電気泳動用媒体層
をその、Lに形成する方法によっても製造することか可
能であるため、電気泳動用媒体材ネ4の量産化にも大き
く寄与するものである。
次に本発明の詳細な説明する。
本発明の電気泳動用媒体材料の支持体としては、ガラス
板、紙あるいは各種のプラスチック製シートなどを用い
ることかてきるか1本発11による利点を生かすために
は、支持体としてプラスチック製シートを用いることか
好ましい。このプラスチック製シートとしては、任意の
プラスチックから形成したものを用いることかてきるか
、特にポリエチレンテレフタフタレートから形成された
シートを用いることか好ましい。
本発明において支持体のLには接着層か形成される。
接着層は、下記の一般式(1)乃至(3)のいずれかに
より表わされる構成繰返し中位を有するポリマーを含有
する層である。
[一般式(1)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
アルキル基である: R” Qlは−000−1−CON−1または6から10個の
炭素原子を有するアリ−レンツ、(。
「 L!は、−COO−あるいは−CON−の結合のいずれ
かを少なくとも1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、R” 一〇−1−N−1−CO−1−8O−1RL! −SO2−2−SO,−1=SO□N−。
R”   R”            R”−NCO
N−1あるいは−NCOO−の結合のいずれかを少なく
とも1個含み、かっlから12個の炭素原子を有する二
価の基である(たたしR”は前述と同義である): R″2は−CH= CH2又は−CH2CH,X’のい
ずれかである(たたし、XIは求核基により置換される
基、あるいは11!基によってHXIの形て脱離しうる
基を表わす): A1はその左側に示した各七ツマー弔位とJ(重合’T
 teなエチレン性不飽和モノマーから誘導された二価
の基である; x 1 、  y 1およびz 1はモル百分率を表わ
し、xlはO〜99、ylは1〜99、zlは1〜99
の値をとる] −1−12の一般式(1)において、 R1+の例にはメチルノ、(、エチル基、ブチル基。
n−ヘキシル基か含まれる。
Qlの例には次のような基か含まれる。
CH。
−COO−、−CONH−、−CON−、Llの例には
次のような基か含まれる。なお、これらの二価の基の一
般式(1)における結合の方向は、QlとSO□との結
合か可能なかぎり、いずれの方向をもとることかできる
−CH2COOCH2− −CH2C00CH2CH2− CH2CH2COOCH2− −+CH2+ s COOCH2CH2−−+CH2→
−1゜COOCH2CH2−CH2N HCOCH2− −CH2NHCOCH2CH2− + CH2廿3 N )(COC82CH2−−(−C
H2←s N HCOCH2CH2−+CH2す]。N
HCOCH2CH2−−CH20CH2− CH2CH20CH2CH2CH2− −NCH2CH2−−CH2NCH2CH2−−COC
H2CH2− −CH2C0CH2CH2− −3OCR2CH2− −CH20CH2CH2− −S O2CH2CH2− −8O□ CH2CH2SO□ CH2CH2−S O
2CH2CH2S O2CH2CHCH2−H S   OC82C82C)(2− S O3CH2COOCH2CH2− −SO3CH2CH2COOCH2CH2−−3O2N
HCH2C00CH2CH2−3O2N HCH2CH
2COOCH2CH2−−N HCON HCH2CH
2− −CH2NHCONHCH2CH2− N HCOOCH2CH2− CH2N HCOOCH2CH2− R12は前記のように、−CH=CH2あるいは−CH
2C82XIのいずれかであるか、このXiの例には、
次のような基か含まれる。
ハロゲン原子(塩素、臭素など):ヒトロキシル基:ア
ルキルスルホニルオキシ(例、メチルスルホニルオキシ
H,C−3−0−、エチルスルホニルオキシ、プロピル
スルホニルオキシなと)ニアリールスルホニルオキシ(
例、フェニルスルホスルホニルオキシなど):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 RL2の例には、次のような基か含まれる。
−CH=CH2、CH2CH2Cl 。
−CH2CH2Br。
−CH2CH2−0−S−CH,、 −CH2CH20H1 C)l 2 CH200CCHx、 CH2CH200CCF i、 −CH2CH200CCHC文、。
Alて表わされる二価の基の例としては、下記のような
エチレン性不但和七ツマ−から誘導された基を挙げるこ
とかてきる。
エチレン、プロピレン、l−フテン、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−)−ツメチル
−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、ペンシルビ
ニルピリシニウムクロリト、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、マレイン酸
、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、シアノエチルア
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−フ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−t−リエチルー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、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、マレイン酸モノペンシルエステル)、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(例えば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
)プロピルコアクリルアミド、N、N、N−)−リメチ
ルーN−(アクリロイルプロピル)アンモニウム、P−
)−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−No−
アクリロイルプロパンシアミンプロピオナートベタイン
、N、N−ジメチル−N“−メタクリロイルプロパンシ
アミンアセテートベタイン。
また本発明の重合体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七ツ
マ−から誘導された基のほかに。
少なくとも共重合可71なエチレン性不飽和基を2個以
上もつモノマー(例えばジビニルベンゼン。
メチレンビスアクリルアミド、エチレンクリコールジア
クリレート、トリメチレンクリコールジアクリレート、
エチレンクリコールジメタクリレート、トリメチレンク
リコールジメタクリレート、ネオペンチルクリコールジ
メタクリレート等)から誘導された基を用いることかて
きる。
一般式(2) [一般式(2)において、 Ruは水素原子または1から6個の炭素原子を有するア
ルキル基である: R22は−CH=CH2又は−CH2CH2X2である
(たたし、X2は求核基によって置換されうる基、また
は塩基によってHX2の形て脱踏しうる基を表わす); 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、イソフチセン)、6から12
個の炭素原子をイ1するアリーレン基(例、フェニレン
、トリレン、ナフタレン)、−coz2−て表わされる
基、および−COZ2R23−て表わされる基(たたし
、RZ3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612個の炭素原子を有するアリーセン
基てあり、モして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る;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モノマ
ーから誘導された二価の基である: X2、y2およびz2はモル百分率を表わシ、。
X2は0〜99、y2は1〜99、z2は1〜。
99の値をとる] なお、上記一般式(2)のR21,R22,およびA2
の例には、それぞれ前記一般式(1)のR11、RL2
およびA1と同じ例か含まれる。
[一般式(3)において、 R’lは水素原子、または1から6個の炭素原子を有す
るアルキル基である: Lコは1から20個の炭素原子を有する二価の連結基(
さらに好ましくは、−CONH−又は−C〇−結合のう
ち少なくとも一つを含む炭素数1〜2の二価の基)であ
る; X3は活性エステル基である: A3はその左側に一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モノマーから誘導された二価の基で
ある: x3.  y:lおよびz3はモル百分率を表わし、x
3はO〜99.y3は1〜99.2コは1〜99の値を
とる: mは0あるいはlである] 上記一般式(3)のR”およびA3にはそれぞれ、前記
一般式(1)のR11およびA1の例と同じものが含ま
れる。
一般式(3)のL3には次のような基か含まれる。−C
OCH2− −COCH2CH20COCH2CH2−−CONHC
H2− −CONHCH、CH2− CON HCH2CH2CH2− −CONHCH2CH2CH2CH2CH2−CON 
HCH2CON HCH2− −CONIICII□C0NHC112CONIICH
2−−C0NIIC112NIIGOCII□C112
CIl□S  C112C11,−−C0NIIC11
20COC112C112−など一般式(3)のX3に
は次のような基が含まれ−COOCH2CN COOCH2COOC2Hs COOCH2CON H2 COOCH2COCH3 −COOCH2COOCH= C)(2−COON =
 CHCH3 −C00N = C(CH3)  2 −COOC=CHCOCH3 CH。
−COOCH2CH2B  r COOCH2CH2CN CH。
1−記の一般式(1)乃至(3)のいずれかにより表わ
される構成繰返し中位を右するポリマーの合成に用いる
ことかて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
の合成法は特開昭59−212753号公報に記・la
されている。
本発明のゲル媒体を形成するために好ましいポリマーと
して1次に示す構成経返し単位を有するポリマーを挙げ
ることかてきる。
ここて、x、y、zはモル百分率てあり、RどR′は下
記の置換基を示す。
A−1x=80、y=8  、z=12R= coo 
C112CH20CO、CH2CH25o2CH−(:
112R’ = C0NI(C(CI+3) 2 C1
l□C0C1hA−2x=80、y=8、z=12 R= C0NIICII□NHCOCH2C1l□So
 2 CH= C11□R’ = C0NHC(C1h
 ) 2 C1l□GOCII:1A−3x=80、y
=8、z=12 R= C0NIIfJI2NHCOCL CH2SO2
C112C112CIR’ = C0NIIC(Cth
 )  2 Cl12 COCl+□A−5x = 7
 0 、 y; 5、 z= 25A−5x=70.y
=5 、 Z −25R’  =   C0N(CI+
3 )  2A−7x=50、y=5.z=45 は本発明のメタクリルアミド成分の代わりにアクワルア
ミト成分を用いたボッマーか出願されていここて、x、
y、Zはモル百分率てあり、RとR′は下記の置換基を
示す。
B−1x=80.y=8  、z=12R= Coo 
C112C1l□OCOC112CI12So2C1l
= CI+。
R’ = C0NtlC(C1h ) 2 C112C
OCl1tIt−2x=80、y=8、z=12 R= C0NIIC112N+1(:0C112CI1
2SO2CIl= CI+2R’ = C0NIIC(
C1li )  2 C1l□GOCII。
B−3x=80、y=8.z=12 R= C0NHC112NlIC0C112C1123
02C112Cth CIR’ = C0NII(:(
C1l 3 )  2 C1l 2 C0CII vR
’ =  (:0NIIC112011B−6x=70
、y=5.z=25 R= C0NIIC112CIl□COO’l   ’
〉し R’  =   C0N(CI+3 )  2[1−7
x=50、 y=5、 Z=45次に、前記のポリマー
のうちても特に好ましいポリマーであるA−1,A−3
の合成例を示す。
[合成例1] コポリ−2−[3−(ビニルスルホニル
)プロピオニルオキシ]エチルアクリレート−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−1)の合成 反応容器にN、N−ジメチルホルムアミド80m1.2
− [3−(2−クロロエチルスルホニル)プロピオニ
ルオキシ]エチルアクリレート14.5g、メタクリル
アミド41.3g、N−(l、1−ジメチル−3−オキ
ツブチル)アクリルアミド12.3gを入れ、窒素ガス
て脱気後、60°Cに加熱して2.2′−アゾビス(2
,4−ジメチルバレロニトリル)  [CAS  Re
gistryNo 4419−118 ] 0 、40
 gを加え、211!?間加熱攪拌を続けた。その後さ
らに2.2°−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニト
リル)0.20gを加え、2時間加熱、−攪拌を続けた
後、5°Cに冷却してJXMナトリウム12g、トリエ
チルアミン4.9gを加え、1時間攪拌を行なった。さ
らに室温で2時間撹拌な続けた後、反応試料をセルロー
スチューフに入れて2日間透析し、凍結乾燥によって6
4gの白色ポリマー(前記A−1に該!/I)を得た(
収J90%)。このコポリマーのビニルスルホニル基含
量は0.8xlO−’当!+i:/gてあった。
[合成例2] コポリ−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−N−(1,1−ジメチル−3−オキソブチ
ル)アクリルアミド(A−3)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
10.3g、メタクリルアミド31.0g、N−(1,
1−ジメチル−3−オキソブチル)アクリルアミド9.
3g、50%メタノール水溶液160mJ1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、さらに
30分後にも回しものを0.2g加えて、2時間加熱攪
拌を続けた。反紀:試ネ1をセルロースチューフに入れ
て211間透析し、凍結乾燥によって46gの白色ポリ
マー(1i」記A−3に該当)を?IJた(収+90%
)。このコポリマーのビニルスルホニル基台F、;は0
.7xlO−3当:j、 / gてあった。
次に本発明のゲル媒体層について述べる。
本発明において、アクリルアミド系化合物と架橋剤は、
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
ておき、水中て両者を架橋重合させて、架橋重合した水
性ゲル媒体層を形成する。
本明細どにおいては、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巾に(水中に)
溶解といい、水溶液と水分散液の両者を含めて巾に水溶
液という。また、溶媒または分散媒として、所望により
加えられる有機溶媒と木との混合物をも包含する。
本発明のゲル媒体層の形成に用いることかてきるアクリ
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系化合物か挙げられ
、これらの化合物は単独で、あるいは二種以上を併用し
て用いることかできる。これらのアクリルアミド系化合
物のうちて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りの
併用も好ましい。
架橋剤としてはr  Electrophoresis
  J  1981゜2、21:l−228等に記・戒
の公知の化合物(−挿または二種以上の組合せ)を用い
ることかてきる。架橋剤の31体例としては、N、N’
 −メチレンヒスアクリルアミド(Bus);N、N’
 −ブロビレンビスアクリルアミド(PBA);シ(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クリコール(DEC);エ
チレンウレアビスアクリルアミド(EUB);エチレン
ジアクリレート(EDA); N、N’ −シアリルタ
ータルジアミド(N、N’−diallyltarta
rdiamide  : DATD) ; N、 N’
 −ビスアクリリルシスタミン(N、N’−bisac
rylylcystamine、 BAC)等の二官能
性化合物が挙げられる。
架橋剤の量は、単量体と架橋剤の総重量に対して約2 
w t%から約30wt%、好ましくは約3 w t%
から約10wt%の範囲て用いることかできる。
ゲルC度としては、S、 1ljerten:  r 
 Arch。
Biocl+em、 Biophys、 J l (5
upp1. )、、 !47(1962)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か約3 w
 / v%から約30 w / v%の範囲で好ましく
用いられる。
変性剤としては、少なくとも1個のカルバモイル基を持
つ化合物を用いることかてき、その具体例として、尿素
、ホルムアミド等が挙げられる。
これらのうちて尿素か特に好ましく用いられる。
変性剤の!塵冒よ屯、Ii:、体と架橋剤とを含む水性
ゲルの容積に対し、約40曽t / v%から約60 
w t /V%の範囲で用いられる。尿素を用いる場合
には、単量体と架橋剤とを含む水性ゲル媒体11に対し
約6モル(約360g)から飽和溶解量まで、好ましく
は約7モル(約420g)から飽和溶解量まての範囲て
用いることかできる。
本発明において、ポリアクリルアミド系水性ゲル媒体層
には、水溶性ポリマーを含有させることかてきる。
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かできる。
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か挙げられる。縮重合型ポ
リマーの具体例としてポリエチレンクリコール、ポリプ
ロピレングリコール等のにイオン性水溶性ポリアルキレ
ンクリコールか挙げられる。水溶性ポリマーの分イーj
i)は、約1万から約100万の範囲のものか好ましい
。これらの水溶性ポリマーのうちては、ポリエチレンク
リコール、ポリアクリルアミドか特に好ましい。
水溶性ポリマーは、巾!η体と架橋剤の合計玉量に対し
て約0.1wt%から約100wt%の範囲、好ましく
は約2 w t%から約50 w t%の範囲て用いら
れる。
本発明においては、水溶性ポリマーを添加することによ
り、ゲル媒体層は可塑性を有するようになり、裁断前り
時に壊れることかなくなり、またケル媒体層は屹燥時に
も可塑性を有するようになり、もろさか改良され壊れに
くくなるとの利点かある。また、水溶性ポリマーの分子
量および添加:間を選択することにより、ゲル媒体の粘
度をコントロールすることもてきる。
本発明において、ゲル媒体層にはアガロースを含有させ
ることかてきる。アガロースは、公知のアガロース、て
あれば特に制限はなく、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かてき
る。用いることのてきるアガロースの例としては特開昭
55−5730号、特開昭55−110946号、特表
昭57−502098号等の公報に開示されているアガ
ロース等がある。
アガロースの添加量は、中量体と架橋剤とを含むゲル組
成液の容積に対して約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。
本発明においては、ゲル媒体層にアガロースか話加され
ているため、ゲル形成用溶液温度を変化させることによ
り、適当な溶液粘度にコントロールすることか回旋とな
り、その流動性を止めることかてき、またゲル媒体層を
成形する時には成形しやすくなるとの利点かある。
本発明のゲル媒体層にはpH緩衝剤を含有させることか
てきる。WNi剤としては、pH8,0から1O10、
好ましくはpH8,0から9.0の範囲内のpH値に緩
衝てきる緩衝剤であれば、いずれをも用いることかてき
る。用いうる緩衝剤としては、日本化学全編r化学便覧
 基礎編」(東京、丸首■ 1966年発行) 131
2−1:120ベージ:i’ Data for Bi
ochemical Re5earch J (R,M
、C。
Dawson  Ct a1編 第2版、 0xfor
d at the C1arendon Press、
1969年発行) 476−508ベージ:f Bio
che+5istry J、5,467(1965) 
 ;r Analylical  Biochemis
try  J  104,300−310(1980)
等の刊行物に記載の緩衝剤かあげられる。そして、その
具体例としてはトリス(ヒドロキシ)チル)アミノメタ
ン、(Tris)  [CAS Registry N
77−86−11 、 N 、 N−ビス(2−ヒドロ
キシエチル)クリシン(Bicine) 、 N −2
−ヒトロキシエチルピベラシンーN゛−2−ヒドロキシ
プロパン−3−スルホン酸のNa塩またはに塩等、N−
2−ヒトロキシエチルピベラシンーN’ −3−プロパ
ンスルホン酸のNa塩またはに塩等、N−[トリス(ヒ
ドロキシメチル)メチル]−3−アミノプロパンスルホ
ン酸のNa1ljまたはに塩および、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
あげることかてきる。
特に好ましい緩衝剤の例としては、Tris、ホウ酸及
びEDTA・2Na塩の組合せ(pH8,3)がある。
なお1本発明のゲル媒体層には界面活性剤を添加するこ
とも可能であり、そのような界面活性剤については特願
昭61−145479号公報に記載かある。
本発明においてゲル媒体層は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
びアガロースを実質的に均一に溶解させた水溶液中でQ
iffi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、重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か実質的に分散
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、この構造か特徴
をなすゲル媒体層である。
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の公知の
方法により発生させることかてきる。この反応を加熱お
よび紫外線照射により加速することもてきる。
ラジカル架橋重合用触媒としては、r  Electr
phoresis J 1981.2.213−219
.同198+、 2.220−228 、青木、永井編
「最新電気泳動法J(197:1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
いることかてきる。
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才二トリル(DMAPN)−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)−ベ
ルオクソニ硫酸アンモニウム混合物、TEMED−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、重量体と架橋剤の合計重縫に
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。
本発明の電気泳動用媒体の製造方法に適用されるラジカ
ル重合開始手段としては、r ElecLr。
phoresisJ 1981.2(4)、 213−
219.  同誌2(4)、 220−228 、青木
、永井編「最新電気泳動法J(1973年発行)′Sに
記載の低温ラジカル重合開始剤組成物に用いられる過酸
化物と光増感剤の組み合わせに、さらに励起光の組み合
わせを用いることもできる。過酸化物の具体例として、
ベルオフソー硫酸アンモニウム、ベルオクソニ硫酸アル
カリ金属塩(アルカリ全屈の例、ナトリウム、カリウム
等)、過酸化水素等がある。光増感剤の具体例として、
リボフラビン等がある。ラジカル利金開始剤組成物の例
としてリボフラビンンーベルオクソー硫酸アンモニウム
混合物、リボフラビン−過酸化水素混合物等がある。ラ
ジカル屯合剤組成物の添加量は、巾j誹体と架橋剤の合
計重かに対して約0.3w%から約5.0W%、好まし
くは約0゜5w%から約3.0w%の範囲である。
励起光としては光増感剤の励起に有効な波長約200n
m〜約900nmの範囲(近紫外線から可視光の範囲)
を含む光てあれば制限なく用いることかできる。励起光
の強さと照射時間はゲル形成液か層の厚さ方向に実質的
に均一にゲル化するように適宜に選択すればよい。励起
光の光源の具体例としては、高圧水銀灯、超高圧水銀灯
、低圧水銀灯、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ
、タンウステンランプ1重水素ランプ、キセノン放電打
子かある。
本発明においてゲル媒体層は、+滑な親木性表面を有す
る電気絶縁性支持体のLに設けられた1i1述の接着層
のににゲル形成液を公知の方法により塗1(jL/て設
けたのち、ゲル形成液を架橋重合させることにより、ゲ
ル層に成形することかてきる。
支持体については前述したか、さらに具体的には、ガラ
ス板、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・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’v)のフィルム、板またはシート等の成形
物をあげることかてきる。これらのポリマー成形物の表
面を親木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
適用することがてきる。
ゲル形成液を支持体の表面で架橋重合させる場合には、
ゲル形成液の上をさらにカバーフィルム、シートまたは
板などの被覆材料ておおうことかてきる。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てき
る。この被覆材料の厚さは30QILm以下であり、実
用的に好ましい範囲としては約4μm〜約2007z 
m 、特に好ましい範囲としては約4gm〜約100ル
mである。
被覆材料が厚い(例えば約70gm〜約300gm)場
合には、被覆材t1の−ににゲル形成液を塗布し、架橋
重合によりゲル媒体層を形成し、その後に本発明の接着
層を設けた支持体をラミネートして三層構造を形成する
方法を利用することもできる。
ゲル媒体層には、必要に応して抗酸化剤を含有させるこ
とかてきる。抗酸化剤としては、ゲル電気泳動媒体に配
合しうろことか知られている種々の化合物を用いること
かてきる。抗酸化剤の具体例としては、ジチオスレイト
ール、2−メルカプトエタノールを挙げることかできる
その他の添加剤としては湿潤剤および泳動像レーンの直
線性良化の目的で、ゲル媒体層にはグリセリン、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T4は、ゲル媒体の8
桔に対して約0.1w/V%から約40 w / v%
好ましくは約0.5w/V%から約40 w / v%
の範囲から選ばれる。
ポリオール化合物のうちではグリセリンか特に好ましい
。ポリオールを配合することによりゲル媒体層の保存時
の極端な水分の蒸発による乾燥を防ぐことか’u(能と
なり、また極端な乾燥に起因するもろさを防ぎ、ひびわ
れを防ぐ等のゲル媒体層の物性か4廊されるとの利点か
ある。
本発明のゲル媒体材料は、前述の諸文献等に記載の公知
の方法に従って、水モ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かで
きる。
[実施例1および比較例1] 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.
5gmの厚み(固形分)になるようにiii述のコポリ
マーA−1、A−3、A−6゜B−1,8−3、および
B−6をそれぞれ5g塗布し、約110°Cて乾燥して
、接着層つき支持体を製造した。てきた試料をそれぞれ
試ネ1番号1、2.3,4.5および6とした。
まず、接着層つきPETシート(支持体)について、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、試料番号l、2および3(本発明に
従う試料)については、シートと接着層間に0〜5%の
剥離か認められたのに対し、試ネ1番号4,5および6
(比較試料)については、15〜20%程度の剥離かみ
られた。
支持体上に設けられた各接27層の上に、アクリルアミ
ドl 1.87g、813630mg、尿素42g、ト
リス(ヒドロキシメチル)アミノメタン[CAS  R
egistry No 77−86−1 ] 1 、0
8g、ホウ酸0.55gおよびEDTA ・2Na塩9
3mgを含有するloomMの溶液に重合開始剤として
過硫酸アンモニウム(5w t%)1.3ml、TEM
ED33puを加えたものを0.5mmの厚みて成形し
、ポリアクリルアミドゲル膜を得た。
得られたゲル膜を指ておさえ、ゲル膜と支持体間の接着
性を評価した。その結果、試料番号l、2および3(本
発明に従う試料)を接着層とした場合、接着性か優れて
いたが、試料番号4.5および6(比較試料)について
は接着性が劣っていた。
[実施例2および比較例2] 実施例1および比較例1と同じポリマーを用いて接着層
つきPETシート(支持体)を製造し、この接着層の上
にアクリルアミド11.87g、813630mg、−
アガロース1600 (和光紬薬Ml)0.3g、ポリ
アクリルアミド2.5g、トリス(ヒドロキシメチル)
アミノメタン1.08g、ホウ酸0.55°g、および
EDTA・2Na塩93mgからなる100m文の溶液
に重合開始剤として過硫酸アンモニウム(5w t%)
1.3m見、TEMED33p文を加えたものを0.5
mmの厚みで成形し、ポリアクリルアミドゲル膜を得た
に のゲル膜を使用して、” P −D N Aをマキサム
・ギルバート分解した試料について電気泳動にかけ、D
NA塩基配列決定の実験を行なった。電気泳動後にゲル
膜を、脱尿素とDNA固定のために、10%酢酸水溶液
中に1時間浸漬した。このゲル膜を乾燥し、次いてオー
トラジオグラフィー処理を常法にしたかって行なった。
10%酢酸水溶液中にゲル膜を浸漬した時の支持体とゲ
ル膜の接着状態を観察した。
試料番号4〜6(比較試料)の接着層の上に形成された
ゲル膜は支持体から一部が剥離していた。
一方、試料番号1〜3(本発明に従う試料)の接着層の
上に形成されたゲル膜は、いずれも支持体上に完全に接
着していた。更にゲル膜を乾燥させた後、それと支持体
との間の接着状態をall察したところ、ゲル膜はいず
れも支持体によく接着していた。またオートラジオグラ
フィー処理した後も、接着性に問題はなく良好な結果を
示した。
[実施例3および比較例3] 実施例2および比較例2と同様にして接着層つきPET
シートの接着層の上にポリアクリルアミドゲル膜を形成
した。このゲル膜を支持体ごと裁断加工したのち、ゲル
1模の切口を観察したところ、試料番号4〜6(比較試
料)の接着層の旧に形成されたゲル膜についてはゲル膜
の剥離か一部観察されたのに対して、試料番号1〜3(
本発明に従う試料)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。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、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 ]支持体層; [II]一般式(1)乃至(3)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を含有する接着層
    ; ¥一般式(1)¥ ▲数式、化学式、表等があります▼ [一般式(1)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る; 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
    基等の二価の基、 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1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1個含み、かつ1から12個の炭素
    原子を有する二価の基である(ただしR^1^1は前述
    と同義である); R^1^2は−C=CH_2又は−CH_2CH_2X
    ^1のいずれかである(ただし、X^1は求核基により
    置換される基、あるいは塩基によってHX^1の形で脱
    離しうる基を表わす); 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
    ある; x^1、y^1およびz^1はモル百分率を表わし、x
    ^1は0〜99、y^1は1〜99、z^1は1〜99
    の値をとる] ¥一般式(2)¥ [一般式(2)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る; R^2^2は−CH=CH_2又は−CH_2CH_2
    X^2である(ただし、X^2は求核基によって置換さ
    れうる基、または塩基によってHX^2の形で脱離しう
    る基を表わす); 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^2
    ^3−で表わされる基(ただし、R^2^3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
    の基である;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
    た二価の基である; x^2、y^2およびz^2はモル百分率を表わし、x
    ^2は0〜99、y^2は1〜99、z^2は1〜99
    の値をとる] ¥一般式(3)¥ ▲数式、化学式、表等があります▼ [一般式(3)において、 R^3^1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る; L^3は1から20個の炭素原子を有する二価の連結基
    である; X^3は活性エステル基である; A^3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
    ある; x^3、y^3およびz^3はモル百分率を表わし、x
    ^3は0〜99、y^3は1〜99、z^3は1〜99
    の値をとる; mは0あるいは1である] [III]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、お
    よび変性剤として少なくとも1個のカルバモイル基をも
    つ化合物を含む電気泳動用媒体層。 2、電気泳動用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1項
    記載の電気泳動用媒体材料。 3、前記変性剤が尿素またはホルムアミドである特許請
    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、支持体層かプラスチックシートからなることを特徴
    とする特許とする特許の範囲第1項もしくは第2項記載
    の電気泳動用媒体材料。 5、プラスチックシート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4項記載の
    電気泳動用媒体材料。 6、接着層が、一般式(1)の構成繰返し単位を有する
    ポリマーを含有す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材料。
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