[发明专利]一种凝胶电泳用复合凝胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

针对上述传统交联水凝胶分辨率还有待提高的问题，本发明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。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种交联结构，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，本发明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，本发明提供含有所述交联结构的凝胶电泳用复合凝胶。

第四方面，本发明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。