一种凝胶电泳用复合凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种凝胶电泳用复合凝胶及其制备方法，包括以下步骤：将丙烯酰胺、交联剂加入水中，混匀后加入单体、缓冲液、变性剂、引发剂、催化剂得复合凝胶体系；将所述复合凝胶体系灌入凝胶架中，液封反应，即得复合凝胶；其中，所述体系中除丙烯酰胺、交联剂、单体、缓冲液、变性剂、引发剂、催化剂外的部分均为水。加入的丙烯酸或甲基丙烯酸具有双键结构，能够和丙烯酰胺发生聚合反应，同时丙烯酸或甲基丙烯酸上的羧基和丙烯酰胺的胺基发生反应，由于丙烯酸或甲基丙烯酸充当交联点，可以改善复合凝胶的分辨率和力学性能；该方法简单，应用面广，原料选择范围大。

Compound gel for gel electrophoresis and preparation method thereof

The present invention discloses a composite gel and a gel preparation method comprises the following steps: acrylamide, crosslinking agent is added to water, mixing after adding monomer, buffer, denaturant, initiator and catalyst composite gel system; the composite gel system into the gel frame, liquid seal reaction to obtain the compound gel; among them, the system in addition to acrylamide, crosslinking agent, monomer, buffer, denaturant, initiator, catalyst and parts for water. Adding acrylic acid or methacrylic acid has a double bond structure, and can polymerize acrylamide, amine and acrylic or methacrylic acid on the reaction of carboxyl and acrylamide, acrylic acid or methacrylic acid as the cross-linking points, can improve the resolution and the mechanical properties of composite gel; the method is simple, wide application range, large selection raw materials.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物分离用介质材料的制备领域，具体涉及一种凝胶电泳用复合凝胶及其制备方法。
技术介绍
凝胶是一种通过单体和交联剂相互交联构成的具有三维网络结构的材料。高分子水凝胶材料由于其独特的网格结构，在生物分离、分析、临床诊断等领域有着广泛的应用前景。然而传统的聚丙烯酰胺凝胶的性能较为单一，在一定程度上限制了其发展。目前，在改善水凝胶性能多见于机械性能方面，而关于复合水凝胶在生物分离、分析、临床诊断等领域应用的报道非常少，更少见到采用复合凝胶用于凝胶电泳的报道。聚丙烯酰胺凝胶电泳是以聚丙烯酰胺凝胶作为支持介质的一种常用电泳技术，广泛应用于生物分离、分析、临床诊断等领域。在电泳过程中，蛋白质能够保持完整状态，并根据蛋白质的分子量大小逐渐呈梯度分开。为了增加凝胶对蛋白质的分离能力，通常采用增加丙烯酰胺和甲叉丙烯酰胺的浓度的方法。但是单纯的增加浓度的方法往往会导致凝胶的力学性能变差，使得凝胶在电泳过程中容易破损甚至于不能完成整个电泳过程(一个完整的电泳过程包括凝胶的电泳、固定、染色和脱色，任何一步都会造成凝胶的破损，从而导致试验的失败。只有力学性能较好的凝胶才能在最大程度上避免这一点，即低浓度的凝胶。但是低浓度的凝胶的分辨率较差，不能满足试验的要求)。同时，即使增加丙烯酰胺和甲叉丙烯酰胺的浓度，往往也只能分离分子量在250～10kDa的蛋白质。
技术实现思路
针对上述传统交联水凝胶分辨率还有待提高的问题，本专利技术提供一种凝胶电泳用复合凝胶及其制备方法，具体为：在丙烯酰胺中加入的丙烯酸或甲基丙烯酸具有双键结构，能够和丙烯酰胺发生聚合反应，同时丙烯酸或甲基丙烯酸上的羧基和丙烯酰胺的胺基发生反应，由于丙烯酸或甲基丙烯酸充当交联点，可以改善复合凝胶的分辨率和力学性能。复合凝胶的出现则在很大程度上改善了上述技术问题。复合凝胶在改善其力学性能的同时，能较好的提高对蛋白质的分离能力，尤其是分子量大于250kDa的蛋白质。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：第一方面，本专利技术提供一种交联结构，如下式1所示：式1；其中，e、f、g、h、i、j、k、l、m、n、o、p所代表的数值相同或不同，均为大于零或等于零的值；R代表H或甲基。第二方面，本专利技术提供一种所述交联结构的制备方法，所述制备方法具体为：在缓冲液条件下，丙烯酰胺与单体、交联剂反应即得；其中，所述单体为丙烯酸或甲基丙烯酸；所述交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺。优选地，所述缓冲液为1.5MTris-HCl溶液，pH8.8。第三方面，本专利技术提供含有所述交联结构的凝胶电泳用复合凝胶。第四方面，本专利技术提供一种所述凝胶电泳用复合凝胶的制备方法，包括以下步骤：将丙烯酰胺、交联剂加入水中，混匀后加入单体、缓冲液、变性剂、引发剂、催化剂得复合凝胶体系；将所述复合凝胶体系灌入凝胶架中，液封反应，即得复合凝胶；其中，所述单体为丙烯酸或甲基丙烯酸；所述交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺；所述体系中除丙烯酰胺、交联剂、单体、缓冲液、变性剂、引发剂、催化剂外的部分均为水。优选地，所述丙烯酰胺的质量占体系总质量的6～15％；所述交联剂的质量占体系总质量的0.15～0.5％；所述单体的质量占体系总质量的0.06～3％。优选地，所述缓冲液为1.5MTris-HCl溶液，pH8.8；所述缓冲液的体积占体系总体积的20～40％。优选地，所述变性剂为浓度10％的十二烷基硫酸钠(SDS)溶液；所述变性剂的体积占体系总体积的0.5～1.5％。优选地，所述引发剂为浓度10％的过硫酸铵(APS)溶液；所述引发剂的体积占体系总体积的0.5～2％。优选地，所述催化剂为四甲基乙二胺(TEMED)；所述催化剂的体积占体系总体积的0.03～0.1％。优选地，所述水为超纯水。优选地，所述混匀的方式为搅拌。优选地，所述加入为依次加入。优选地，所述反应的时间为2～5小时。本专利技术制备所得凝胶与传统凝胶的机理不同：传统丙烯酰胺凝胶制备中反应式如下反应式A：本专利技术丙烯酰胺复合凝胶制备中反应式(以丙烯酸为例)如下反应式B：通过比较可知本专利技术复合凝胶含有如下四种交联结构单元(下述结构单元式为上述交联结构的拆分)，而传统的聚丙烯酰胺凝胶只有式d一种交联结构单元：其中，a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m、n、o、p所代表的数值相同或不同，均为大于零或等于零的值；本专利技术丙烯酰胺中加入的丙烯酸或甲基丙烯酸具有双键结构，能够和丙烯酰胺发生聚合反应，同时丙烯酸或甲基丙烯酸上的羧基和丙烯酰胺的胺基发生反应，由于丙烯酸或甲基丙烯酸充当交联点，可以改善复合凝胶的分辨率和力学性能。与现有技术相比，本专利技术具备如下的有益效果：1、通过在丙烯酰胺中加入丙烯酸或甲基丙烯酸，可以改善复合凝胶的分辨率和力学性能；2、复合凝胶与传统的凝胶相比，力学性能提高5～10倍(通常在8倍左右)，分辨率提高5～10倍；3、本专利技术提供的凝胶电泳用复合凝胶的制备方法，该方法简单，原料选择范围大。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1、图2均为本专利技术复合凝胶与传统的聚丙烯酰胺凝胶的对比效果图；图3为含有本专利技术交联结构的复合凝胶与传统凝胶红外谱图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。实施例1本实施例提供一种凝胶电泳用复合凝胶及其制备方法，具体如下：将0.6g丙烯酰胺与0.016gN,N’-亚甲基双丙烯酰胺溶解于5.3ml超纯水中，充分搅拌后依次加入0.03g丙烯酸、2.5mlTris-HCl(pH8.8)、0.1mlSDS(10％)、0.1mlAPS(10％)、0.008mlTEMED，搅拌均匀并定容至10ml后，灌入制胶架上的玻片模具中，液封，经2小时结束反应，即可获得凝胶电泳用复合凝胶。实施例2将0.6g丙烯酰胺与0.016gN,N’-亚甲基双丙烯酰胺溶解于5.3ml超纯水中，充分搅拌后依次加入0.06g丙烯酸、2.5mlTris-HCl(pH8.8)、0.1mlSDS(10％)、0.1mlAPS(10％)、0.008mlTEMED，搅拌均匀并定容至10ml后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交联结构，其特征在于，如下式1所示：式1；其中，e、f、g、h、i、j、k、l、m、n、o、p所代表的数值相同或不同，均为大于零或等于零的值；R代表H或甲基。

【技术特征摘要】
1.一种交联结构，其特征在于，如下式1所示：
式1；
其中，e、f、g、h、i、j、k、l、m、n、o、p所代表的数值相同或不同，均为大于
零或等于零的值；
R代表H或甲基。
2.一种根据权利要求1所述交联结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法具
体为：在缓冲液条件下，丙烯酰胺与单体、交联剂反应即得；
其中，所述单体为丙烯酸或甲基丙烯酸；所述交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺。
3.一种含有权利要求1所述交联结构的凝胶电泳用复合凝胶。
4.一种根据权利要求3所述的复合凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法
具体为：将丙烯酰胺、交联剂加入水中，混匀后加入单体、缓冲液、变性剂、引发剂、
催化剂得复合凝胶体系；
将所述复合凝胶体系灌入凝胶架中，液封反应，即得复合凝胶；
其中，所述单体为丙烯酸或甲基丙烯酸；所述交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺；
所述体系中除丙烯酰胺、交联剂、单体、缓冲液、变性剂、引发剂、催化剂外的部
分均为水。
5.根据权利要求4所述的凝胶电泳用复合凝胶的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹成喜，刘臻，肖华，樊柳荫，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31