JPS63233360A - 電気泳動用媒体 - 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】 ［産業上の利用分野］ 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、ＤＮＡ塩基配列決定操作において用いられる
水性ゲル電気泳動用媒体として適したメタクリルアミド
系コポリマーの電気泳動用媒体に関するものである。

［従来技術］ 近年において、遺伝子研究の発展にともないＤＮＡやＲ
ＮＡの情報を解析することが重要になっている。ボスト
ラベル法に基づ＜ＤＮＡやＲＮＡの塩基配列決定法にお
いては、極めて高い分解能が要求されるので、ポリアク
リルアミドゲル膜を用いたスラブ電気泳動が必須の操作
であり、しかもＤＮＡ塩基配列決定の操作の迅速化が急
務となヮている。

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。

上記の重合反応はラジカル架橋重合であり、酸素の影響
により反応が阻害されるため、ゲル膜は酸素を遮断した
状態で作成する必要がある。この理由から、現在では一
般に、ポリアクリルアミドゲル膜は、Ｓ素を遮断した状
態で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〜Ｉｎｍを有する）の中にゲル形成液
を注入し、架橋重合させてゲル膜を形成させている。

また、セルの長さは通常約４０ｃｍ〜約１００ｃｍあり
、ゲル形成液を気泡か生じないように注意深く注入しな
ければならない。しかし、注入に長時間を費やすと、注
入完了前にゲル化が進行してしまい、十分な長さのゲル
膜か得られないといった問題が生じる。このように所望
のゲル膜を得るには酸素を遮断する操作とともに熟練技
術が必要なため、これまでゲル膜の量産化が困難であっ
た。

酸素存在下においても調製可能なゲル媒体は、特開昭５
９−１７１８４８号公報に開示されているが、このゲル
媒体は酸素の影響を多少受けるためゲル化に要する時間
が長く、またゲル媒体の物理的強度が小さい等の欠点が
ある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、ＤＮＡ塩基配列の決定のための電気泳
動用媒体として、ゲル化に要する時間をさらに短縮でき
、かつ充分な物理的強度を有した膜状の水性ゲル媒体を
提供することにある。

［発明の構成］ 本発明は、水の存在下で架橋重合された特定の一般式に
より表わされる構Ｊ＆緑返し単位を有するメタクリルア
ミド系コポリマーおよび、少なくとも１個のカルバモイ
ル基をもつ化合物からなる変性剤を含む水性ゲルからな
るＴｔ電気泳動用媒体提供するものである。

［発明の詳細な記述］ 本発明の水性ゲルからなる電気泳動用媒体としては、下
記の一般式（１）乃至（３）のいずれかにより表わされ
る構成繰返し単位を含むメタクリルアミド系コポリマー
を含有するゲル媒体が用いられる。特に一般式（１）で
表わされるポリマーが好ましい。

［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−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、Ｒ” ■ Ｌｌ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、Ｒ１！ −Ｏ−、’−Ｎ−、−ＣＯ−１−３Ｏ−１！ −ＳＯ，−１−ＳＯ、−１−Ｓｏ　２　Ｎ−１ずれかを
少なくとも１個含み、かつｌから１２個の炭素原子を有
する二価の基である（ただしＲ１１は前述と同義である
）： ＲＬ２（：ｔ　　ＣＨ＝　ＣＨ２又は−ＣＨ２ＣＨ２Ｘ
　”のいずれかである（ただし、ｘｌは求核基により置
換される基、あるいは塩基によってＨＸ’の形で脱離し
うる基を表わす）； 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
る： ｘｌ、ｙｌおよびｚｌはモル百分率を表わし。

ｘｌは５０〜９９、ｙｌは１〜５０．ｚｌは残余の値を
とる（　ｚ　１は０であってもよい）］：上記の一般式
（１）において、 Ｒｘｉの例にはメチル基、エチル基、ブチル基、ｎ−ヘ
キシル基が含まれる。

Ｑｌの例には次のような基が含まれる。

ＣＨ。

■ −ＣＯＯ−１−ＣＯＮＨ−、−ＣＯＮ−１Ｌ１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。

−ＣＨ２ＣＯＯＣＲ２− −ＣＨ２ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２− −ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＣＨ２− −＋ＣＨ２＋−ｓ　ＣＯＯＣＨ２ＣＨ愛−＋　ＣＨ２＋
−＋。ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２−−ＣＨ、ＮＨＣＯＣＨ２− −ＣＨ、ＮＨＣＯＣＨ２ＣＨ２− ＋　ＣＨ２−）−３Ｎ　ＨＣＯＣＨ２ＣＨ２−十ＣＨ２
＋−、ＮＨＣＯＣＨ２ＣＨ２−＋ＣＨ２＋−＋。ＮＨＣ
ＯＣＨ２ＣＨ，−−ＣＨ２０ＣＨ２− ＣＨ２ＣＨ２０ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２− −ＮＣＨ、ＣＨ２−−ＣＨ２ＮＣ，Ｈ、ＣＨ２−−ＣＯ
ＣＨ２ＣＨ２− −ＣＨ２ＣＯＣＨ２ＣＨ２− −５ＯＣ８２ＣＨ２− −ＣＨ２ＳＯＣＨ，ＣＨ２− −５０２ＣＨ２Ｃ１（２− −Ｓ　Ｏ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓ　Ｏ□ＣＨ２ＣＨ２−−５Ｏ
，ＣＨ２ＣＨ２５Ｏ□ＣＨ２ＣＨＣＨ２夏 Ｈ Ｓ　　−０−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２− −ＳＯ、ＣＨ２Ｃ００ＣＨ２ＣＨ２− −ＳＯ，ＣＨ，ＣＨ２Ｃ００ＣＨ２ＣＨ，−−Ｓ　Ｏ２
Ｎ　ＨＣＨ２ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２−−Ｓ　Ｏ２Ｎ　ＨＣ
Ｈ２ＣＨ２ＣＯＯＣ）ｌ　２　ＣＨ２−ＮＨＣＯＮＨＣ
Ｈ２ＣＨ２− −ＣＨ、ＮＨＣＯＮＨＣＨ、ＣＨ、− −Ｎ　　ＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ２− 一　ＣＨ、ＮＨＣＯＯＣＨ２ＣＨ２− Ｒ１２は前記のように、−ＣＨ＝ＣＨ２あるいは−ＣＨ
，ＣＨ２Ｘ１のいずれかであるが、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−５−０−、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）；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、Ｒ１２の例には１次のような基が含まれる。

−ＣＨ＝Ｃ）（２、−ＣＨ２ＣＨ２Ｃ１、−ＣＨ２ＣＨ
２Ｂｒ、 ＣＨ２ＣＨ２−ＯＳ−ＣＨｓ、 −ＣＨ２ＣＨ，０Ｈ１ −ＣＨ２ＣＨ２００ＣＣＨ３、 ＣＨ２ＣＨ２００ＣＣＦ　ｓ　、 −ＣＨ２ＣＨ２００ＣＣＨＣｌ　３、 Ａ１で表わされる二価の基の例としては、下記のような
エチレン性不飽和モノマーから誘導された基を挙げるこ
とがてきる。

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−トリメチル−
Ｎ−ビニルベンジルアンモニウムクロリド、Ｎ、Ｎ−ジ
メチルー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、ｌ−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−ブチルメタクツレート、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−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−）−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−トリメチル−
Ｎ−（アクリロイルプロピル）アンモニウム、Ｐ−トル
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
ロイルプロパンジアミンプロピオナートベタイン、Ｎ、
Ｎ−ジメチル−Ｎｏ−メタクリロイルプロパンジアミン
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能
なエチレン性不飽和基を２個以上もつ七ツマ−（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１、？オベンチルグリコール
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。

［一般式（２）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
アルキル基である： Ｒυは−ＣＨ＝ＣＨ，又は−ＣＨ２ＣＨ２Ｘ２である（
ただし、ｘ２は求核基によって置換されつる基、または
塩基によってＨｘ２の形で脱離しつる基を表わす）： Ｒ２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、イソブチレン）、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）、−ｃｏｚ　２−で表わされる
基、および−ＣＯＺ　２Ｒ”−で表わされる基（ただし
、Ｒ”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、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；　基である；Ａ２はその左
側に示した各千ツマ一単位と共重合可ｆ＠なエチレン性
不飽和七ツマ−から誘導された二価の基である； ｘ２．１２ｇ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（ｚ
２は０であってもよい）］：なお、上記一般式（２）の
Ｒ″、Ｒ２２、およびＡ２の例には、それぞれ前記一般
式（１）のＲ１１Ｒ１２およびＡ１と同じ例が含まれる
。

［一般式（３）において。

Ｒ３１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； Ｌ３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、ｙ３およびｚ３はモル百分率を表わし、Ｘコは５
０〜９９、ｙ３は１〜５０’、２コは残余の値なとる（
　ｚ　３は０てあってもよい）］；ｍは０あるいはｌで
ある］ 上記一般式（３）のＲ３１およびＡ３にはそれぞれ、前
記一般式（１）のＲｔｔおよびＡ１の例と同じものが含
まれる。

一般式（３）のＬ３には次のような基が含まれる。−Ｃ
ＯＣＨ２− −ＣＯＣＨ、ＣＨ２０ＣＯＣＨ２ＣＨ２−−Ｃ０ＮＨＣ
Ｈ２− −ＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ、− −ＣＯＮ　ＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２− −ＣＯＮ　ＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−−ＣＯ
Ｎ　ＨＣＨ２ＣＯＮ　ＨＣＨ２−ＣＯＮＨＣＩＩ　２　
Ｃ０ＮＨＣＨ２Ｃ０ＮＨＣＨ２−−Ｃ０ＮＨＣＨ，Ｎｌ
ＩＣ０ＣＨ，ＣＩ、　ＣＨ２５ＣＨ２ＣＨ２−−Ｃ０Ｎ
ＩＩＣ１１２０ＧＯＣＲ２ＣＨ□−など一般式（３）の
ｘ３には次のような基が含まれ−ＣＯＯＣＲ，ＣＮ −ＣＯＯＣＨ２ＣＯＯＣ２Ｈ５ −ＣＯｏＣＨ，Ｃ０ＮＨ２ ＣＯＯＣＨ２ＣＯＣＨｓ −ＣＯＯＣＨ２ＣＯＯＣＨ＝　ＣＨ２ −ＣＯＯＮ　＝　ＣＨＣＨ３ −Ｃ０ＮＨＣＨ−トＣＨｓ　）　　ｚ −ＣＯＯＣ＝ＣＨＣＯＣＨ。

ＣＨ。

ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２Ｂ　ｒ −ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２ＣＮ ＣＨｊ 上記の一般式（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七ツマ−の
合成法については。

特開昭５９−１７１８４８号公報に具体的に記載されて
いる。

以下余白 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Ｊ＆鰻返し単位を有するポリマーを挙
げることができる。

ここで・ｘ、ｙ、ｚはモル百分率であり、ＲｌＲｏは下
記の置換基を示す。

Ａ−１ｘ＝９２．ｙ＝８　　、ｚ＝０ Ｒ＝　Ｃｏｏ　（：１１２Ｃ１１２０ＧＯＣ１１２Ｃ１
ｌ□Ｓｏ　２　ＣＩＩ＝　Ｃｆｌ　２Ａ−２ｘ＝９２、
ｙ＝８、ｚ＝Ｏ Ｒ＝　Ｃ０ＮＩ（ＣＨ，ＮＨＣＱＣＨ２ＣＩ、　Ｓｏ　
２ＣＨ＝　ＣＩ。

Ａ−３ｘ＝８０、ｙ＝８、ｚ＝１２ Ｒ＝　Ｃ０ＮＩＩＣＩ）□ＮＨＣＯＣＩＩ　２　ＣＨ２
ＳＯ□Ｃｌｌ＝ＣＨ２Ｒ’、＝Ｃ０ＮＨ□Ｃ（ＣＨ３）
　　２　ＣＨ２Ｃ０ＣＨコＡ−６ｘ＝９２、　ｙ＝８、
　ｚ＝Ｑ υ Ａ−７ｘ＝９２、　ｙ＝８．　　ｚ＝０Ｒ＝　Ｃ０ＮＩ
ＩＣＩ２ＮＩＩＣＯＣ８２ＣＩＩ□５Ｏ２Ｃ１ｌ□ＣＨ
，ＣＩＡ−８ｘ＝８０．ｙ＝８、　Ｚ＝　１２Ｒ＝　Ｃ
ＯＮ＋ｌＣＨ２ＮｌＩＣ０ＣＩＩ　２　ＣＨ２Ｓｏ□Ｃ
Ｈ２ＣＩ（２ＣＩＲ’　　＝　Ｃ０ＮＩＩ２　Ｃ（Ｃ１
ｌｚ　）　　２　ＣＨ２Ｃ０ＣＨｓＲ’　　＝　　　Ｃ
０Ｎ（ＣＨｘ）　　２Ａ−１２ｘ　＝　９２、　ｙ＝８
　　　、ｚ＝ＯＲ＝　ｃｏｏ　　Ｃ１Ｉ□ＣＩＩ□ＯＧ
ＯＣ１ｌ　２　ＳＯ２ＣＩＩ＝　ＣＨ２ところで、特開
昭５９−１７１８４８号公報には、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
マーが出願されてここで、）ｃ、ｙ、ｚはモル百分率で
あり、ＲｌＲ”は下記の置換基を示す。

Ｂ−１ｘ　＝　９２、ｙ＝８　　、ｚ＝ＯＲ＝Ｃｏｏ　
ＣＨ２ＣＨ２０ＣＯＣＨ２ＣＬ　Ｓ０２　ＣＨ＝　ＣＩ
ｌ□Ｂ−２ｘ＝９２、ｙ＝８．２＝０ Ｒ＝　Ｃ０ＮＨＣｔ１．　ＮＨＣＯＣＨ２Ｃ１Ｉ□ＳＯ
２ＣＨ＝　１１：１１２Ｂ−３ｘ　＝８０、ｙ＝８、ｚ
＝１２ Ｒ＝Ｃ０ＮＨＣＨ２ＮＨＣＯＣＨ２ＣＨ２３０２ＣＨ＝
　ＣＨ２Ｒ’　＝　ＣＯＮＨ２Ｃ（ＣＨｘ　）　　２　
ＣＨ２ＣＯＣＨｓＢ−６ｘ＝９２、　ｙ＝８．　　ｚ＝
ＯＵ Ｂ−７ｘ＝９２、　ｙ＝ａ、　２＝０ Ｒ”　Ｃ０ＮＨＣＨ２ＮＨＣＯＣＨ２ＣＨ２ＳＯ□ＣＨ
２ＣＨ２ＣＩＢ−８ｘ＝８０．ｙ＝８、　ｚ＝１２ Ｒ＝　Ｃ０ＮＨＣＩＩ　、　Ｎｌ！ＧＯＣＩＩ□Ｃ１ｌ
、５０□ＣＨ２ＣＨ２ＣＩＲ’　　＝　Ｃ０Ｎ１１２　
Ｃ（ＣＩ＋３　）　　２　Ｃ１１２Ｃ０ＣＨｚＢ−１２
ｘ　＝　９２、　ｙ＝８　　　、ｚ＝０Ｒ”　ＣＯＯＣ
Ｈ２ＣＨ２０ＣＯＣＨ２Ｓ０２　ＣＨ＝　ＣＨ２本発明
においてメタクリルアミドコポリマーは電気泳動用媒体
の構造体支持成分として機能しており、これらのメタク
リルアミドコポリマーの水性ゲルは、所望のコポリマー
の各構成成分を水の存在下で架橋重合させて調製する。

この架橋重合を実施するに際しては架橋剤を用いること
が好ましい。

本発明のメタクリルアミドコポリマー水性ゲルを得るた
めに用いられる架橋剤としては、２個以上の求核性基（
たとえば、アミノ基、フェノール性水酸基、スルフィン
酸基、チオール基、アミノ基とチオール基の組合わせ）
を同一分子内に有する化合物を挙げることができる。

求核性基としてアミノ基を有する架橋剤としては、例え
ばエチレンジアミン、１．３−プロパンジアミン、１．
５−ペンタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエ
チレントリアミン、トリエチレンテトラミン、プロピレ
ンジアミン、ジ（アミノメチル）エーテル、１．４−ジ
アミノ−２−ブテン、１．８−ジアミノ−４−（アミノ
メチル）オクタン、キシリレンジアミン、フェニレンジ
アミン、ポリリジン、ポリエチレンイミン、ゼラチン等
がある。

フェノール性水酸基を有する架橋剤としてはヒドロキノ
ン、ビスフェノールＡ、ビスフェノールスルホン等があ
る。

スルフィン融基を有する架橋剤としてはｌ。

４−ブタンジスルフィン酸、ベンゼンジスルフィン酸等
がある。

チオール基を有する架橋剤としては、チオエタノールア
ミン、ｐ−アミノチオフェノール等がある。

アミノ基とチオール基を有する化合物としてはシスチア
ミン等がある。

架橋剤の添加量としては、ゲル化しうる程度、すなわち
本発明のポリマー中の反応性基に対して０．５〜５倍当
量を用いるのが好ましい。

次に、前記のポリマーのうちでも特に好ましいポリマー
であるＡ−１，Ａ−２、Ａ−７およびＡ−８の合成例を
示す。

［合成例１］　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ーコーメタク
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６０ｍ１．２−　［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およびメタクリルアミド３９．０ｇを入
れ、窒素ガスで脱気後、６０’Ｃに加熱して、２．２°
−アゾビス（２，４−ｊメチルバレロニトリル）　　［
ＣＡＳ　　Ｒｅｇｉｓｔｒｙ　Ｎｏ　４４１９−１１−
８　］０．４０ｇを加え、２時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℃に冷却して炭酸ナトリウム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時間攪拌を続けた後、反応液をセルロース
チューブに入れて２日間透析し、凍結乾燥によって４６
ｇの白色ポリマー（前記Ａ−１に該当）を得た（収率９
０％）。このポリマーのビニルスルホニル基含量は０．
９３ＸＩＯ−３当量／ｇであった。

［合成例２］　ポリ−Ｎ−（［３−（ビニルスルホニル
）プロパンアミドコメチル）アクリルアミドーコーメタ
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
ｍ１を加え、Ｗｌ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）Ｏ，
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
１０″Ｃに冷却して、トリエチルアミン２．５ｇを８０
ｍ１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ｍｌ泡して、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３］　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
ーコーメタクリルアミド（Ａ−７）の合成 ５００　ｍ　ｌ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１８．７ｇおよび５
０％メタノール水溶液１６０ｍ１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、凍結乾燥によって２５ｇの白色ポリマー（前記Ａ−
７に該当）を得た（収率８５％）。

このポリマーのクロロエチルスルホニル基含量は０．９
５ｘｌＯ−３当量／ｇであった。

［合成例４］　コーポリ−Ｎ−（［３−（２−クロロエ
チルスルホニル）プロパンアミドメチルコアクリルアミ
ド−メタクリルアミド−Ｎ−（１゜ｌ−ジメチル−３−
オキソブチル）アクリルアミド（Ａ−８）の合成 ５００ｍＪｌ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３５．０ｇ、Ｎ−（１
，１−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１６０ｍｆＬ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
ニリルリル）０．２ｇを加え、１時間後さらに同しもの
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４５ｇ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０．８ｘｌＯ−’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コ
ポリマーの分子量は約１万から約１００万の範囲にあり
、分子量を選択することにより電気泳動用媒体形成液（
以下、ゲル形成液という）の粘度を調節することができ
る。このゲル形成液を例えば水平に置いた支持体の上に
流延、塗布するなど公知の方法によりゲル電気泳動膜を
形成することができる。

本発明の電気泳動用媒体（以下、ゲル媒体ともいう）は
、変性剤を含有するものであり、その変性剤としては少
なくとも一個のカルバモイル基をもつ化合物を用いる。

その具体例としては尿素、ホルムアミド等を挙げること
がてきる。これらのうちで尿素が特に好ましく用いられ
る。

変性剤の量は単量体と架橋剤とを含む水性ゲルの容積に
対し約４０ｗｔ％から約６０　ｗ　ｔ％の範囲で用いら
れる。また変性剤として尿素を用いる場合には、単量体
と架橋剤を含む水性ゲル媒体１見に対し約６モル（約３
６０ｇ）から飽和溶解量まで、好ましくは約７モル（約
４２０ｇ）から飽和溶解量までの範囲で用いることがで
きる。

本発明のゲル媒体にはｐＨＩ衝剤を含有させることかで
きる。緩衝剤としては、ｐＨ８，０から９．０、好まし
くはｐＨ８，２から８．３の範囲内のｐｔｉ値に緩衝で
きる緩衝剤であれば、いずれをも用いることができる。

用いうる緩衝剤としては、日本化学会編ｒ化学便覧　基
礎編」（東京、丸善■　１９５６年発行）　１３１２−
１３２０ベージ：ｒ　Ｄａｔａ　ｆｏｒ　Ｂｉｏｃｈｅ
ｍｉｃａｌ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　Ｊ　（Ｒ，Ｍ、Ｃ。

Ｄａｗｓｏｎ　　ｅｔ　ａ１編　第２版、　０ｘｆｏｒ
ｄ　ａｔ　ｔｈｅ　Ｃ１ａｒｅｎｄｏｎ　Ｐｒｅｓｓ、
１９６９年発行）　４７６−５０８ベージ；ｒ　　Ｂｉ
ｏｃｈｅｍｉｓｔｒ３１　　Ｊ　　、　５，４６７（１
９６６）　　。

ｒ　Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
　Ｊ　１０ム３００−３１０（１９８０）等の刊行物に
記載の緩衝剤があげられる６そして、その具体例として
はトリス（ヒドロキシメチル）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）グリシン（Ｂｉｃｉｎｅ）　、　Ｎ　−２
−ヒトロキシエチルビベラジンー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−ヒドロキシエチルピペラジン−Ｎｏ−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Ｎａ塩またはに塩および、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
ことかできる。

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（ｐＨ８，２）がある
。

本発明のゲル媒体は、さらに水溶性の合成高分子化合物
を添加することが好ましい。この合成高分子化合物は、
単量体と架橋剤の総重量に対して約０．１重量％から１
００重量％の範囲で用いられ、好ましくは約２重量％か
ら５０重量％の範囲で用いられる。

上記の水溶性の合成高分子化合物の分子量としては、１
万からｌＯＯ万の範囲が好ましい。

水溶性合成高分子の好ましい例としては、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
合型ポリマーの具体例としてボ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
キレングリコール等が挙げられる。なかでもポリエチレ
ンクリコール、ポリアクリルアミドが特に好ましい、こ
のポリマーを添加することにより、湿潤ゲル膜は可塑的
となり、もろさが改良される。また乾燥ゲル膜の状態て
も、可塑化効果はさらに有効に作用し、ひびわれ等のも
ろさが改良される。

本発明のゲル媒体は更にアガロースを含有することが好
ましい。アガロースは、種類として特に制限はなく、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ができる。用いることのできるア
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を用いることも
できる。アガロースの添加量は単量体と架橋剤を含むゲ
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１．２
ｗ／ｖ％の範囲から選ばれる。アガロースを含有させた
組成においては、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が回部となる。

本発明の電気泳動用媒体は、前記のようにメタクリルア
ミドに代表される単量体、二官能性のアリル（ａｌｌｙ
ｌ　）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（アガロースを併用した場
合）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。

本発明のゲル媒体には、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、ゲル電気泳動媒
体に配合しうることが知られている種々の化合物を用い
ることかできる。抗酸化剤の具体例としては、ジチオス
レイトール、２−メルカブ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および泳動像レーンの直線
性良化の目的で、本発明のゲル媒体にグリセリン、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、ゲル媒体の容
積に対して約０１１ｗ／ｖ％〜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。このうちではグリセリンが特
に好ましい。ポリオールを配合することによりゲル媒体
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媒体の物性が改善されると
の利点がある。

本発明のゲル媒体中には任意に各種の界面活性剤を添加
することができる、そのような界面活性剤の例は、特願
昭６１−１４５４７９号明細書に詳しく記載されている
。

本発明のゲル媒体を層または膜として用いる場合には、
平滑な親木性表面を有する電°気絶縁性支持体の上にゲ
ル形成液を公知の方法により塗布して設けたのちにゲル
形成液を架橋させることによりゲル層またはゲル膜に成
形することができる。

支持体としてはガラス板、親水性ポリマー、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等）の板またはシート
等の成形物をあげることができる。これらのポリマー成
形物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、電解エウチング等の公知
の方法を適用することができる。

ゲル形成液を支持体の表面で架橋させる場合には、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。これらのカ
バーフィルムの厚さは３００ｇｍ以下であり、実用的に
好ましい範囲は約４１Ｌｍ〜約２００μｍ、特に好まし
い範囲は約４ＪＬｍ〜約１００＃Ｌｍである。

本発明の電気泳動用媒体を用いることにより。

煩雑な除酸素操作を省略でき、かつ物理的強度の大きい
電気泳動用媒体の量産化を可能にするものと考える。

以下に本発明の実施例および比較例を示す。

［実施例１および比較例１］ 空気中にて平面平滑なガラス板を水平に保持し、この上
に第１表に記載のコポリマーゲル組成液（ゲル形成液）
を厚さ約４００ｇｍに塗布してゲル化完了までに要した
時間（ゲル化時間）を測定した。次にガラス板上に形成
したゲル膜の圧縮弾性率を測定した。ゲル化時間と圧縮
弾性率の結果を第２表にまとめた。

試料番号ｌ、２（本発明に従う試料）では、ゲル化時間
かいずれも１．４分と短く、また圧縮弾性率もそれぞれ
３．７Ｎ／ｃｒｎ’、４．３Ｎ／ｃｒｎ’と大きいこと
がわかる。これに対し、試料番号３．４（比較例）では
、ゲル化時間も長く圧縮弾性率も小さいことが明らかで
ある。

試料番号５（ポリマーを含まないゲル形成液）は、空気
中（酸素存在下）ではゲル膜は形成しなかった。

また１、３−プロパンジアミンの代わりにチオール化合
物を用いても同様の結果が得られた。

［実施例２および比較例２］ 平面平滑なガラス板２枚と４００１Ｌｍ厚みのスペーサ
ー板を用いて作成した４ＱＯ４ｍ厚み空間を有するガラ
ス板セルを作成し、このセル中に第１表記載のゲル形成
液１〜５を注入し、酸素遮断下でゲル媒体を形成させた
。

これらのゲル媒体を用いてＤＮＡｆｆ１基配列決定の実
験を、３２　ｐラベルされたＤＮＡを用いマキサム・ギ
ルバート分解した試料について行なったところ、いずれ
も正常な電気泳動パターンを示し、精度の高いＤＮＡ塩
基配列解析を行なうことができた。

なお、第１表の試料番号５と同じゲル処方を用いた場合
には、酸素を遮断した条件下においてのみ、ゲル媒体を
製造することができ、得られた電気泳動パターンは正常
であった。

第１表 アクリルアミド　−　　−−−１１，８７ｇポリマー　
　　　Ａ−Ｉ　　Ａ−２８−Ｉ　　Ｂ−２−尿素　　　
　　　４２ｇ　　４２ｇ　　４２ｇ　　４２ｇ　　４２
ｇホウ酸　　　　０．５５ｇ　０．５５ｇ　Ｏ，’５５
ｇ　０．５５ｇ　０．５５ｇＥＤＴＡ・２Ｎａ　　　　
　　９３ｇｇ　　９３ｍｇ　　９３ｍｇ　９３ｍｇ　　
９３ｍｇ水　　　　　　　　（水を加えてｌｏＯｍｆＬ
とする）■、３−プロパンジ５：ｌ（ｌａｇ　５３０ｍ
ｇ　５３０ｍｇ　５３０Ｂ　　−アミン 注：各ポリマーの重量は１１．８７ｇ。

第２表 イ雰Ａヒ時間　　１．４　１．４　２．１　２．９　　
ゲル化せず圧へ気訃者　　３．７　４．３２．８　３．
１　　−［発明の効果］ 本発明の電気泳動用媒体は酸素存在下でも形成すること
かてきゲル化に要する時間が短く、またゲル媒体の物理
的強度も向上し、しかも電気泳動特性に問題がなく、従
って本発明により簡便で高性能の電気泳動用媒体を提供
できる。

特許出願人　　富士写真フィルム株式会社代　　理　　
人　　　弁理士　　　柳　　川　　泰　　男手続補正書 昭和６２年１月２８日 昭和６１年　特許願　第２９８５２６号２、発明の名称 電気泳動用媒体 ３、補正をする者 重性との関係　　　　　特許出願人 名　称　　＜５２０）富士写真フィルム株式会社４、代
理人 住　所　　東京都新宿区四谷２−１４ミッヤ四谷ビル８
階６、補正により増加する発明の数　　　　な　し７、
補正の対象 明細書のｒ発明の詳細な説明ｊの欄。

８、補正の内容 別紙の通り。

、°り゛、＼ 明ＭＪＪ古の「発明の詳細な説明」の欄を下記の如く補
正致します。

−記一 ■）明細書の第４２頁第１２行〜第１６行目の「平面平
゛滑なガラス・・・・ゲル媒体を形成させた。」を「実
施例１および比較例１における試料番号１〜４と同じゲ
ル処方を用いゲル媒体を調製した。」と補正する。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水の存在下で架橋重合された一般式（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
   メタクリルアミド系コポリマー、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水性
   ゲルからなる電気泳動用媒体。 ￥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、 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＾１＾１は−ＣＨ＝ＣＨ＿２又は−ＣＨ＿２ＣＨ＿２
   Ｘ＾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５０〜９９、ｙ＾１は１〜５０、ｚ＾１は残余の
   値をとる（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▼ ［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５０〜９９、ｙ＾２は１〜５０、ｚ＾２は残余の
   値をとる（ｚ＾２は０であってもよい）］；￥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５０〜９９、ｙ＾３は１〜５０、ｚ＾３は残余の
   値をとる（ｚ＾３は０であってもよい）］；ｍは０ある
   いは１である］ ２、前記メタクリルアミド系コポリマーが架橋剤により
   架橋されたコポリマーであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の媒体。