[发明专利]一种用于电泳分离的交联结构复合凝胶及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于电泳分离的交联结构复合凝胶及其制备方法，其如式I所示：该制备方法包括如下步骤：将丙烯酰胺与第一交联剂加入水中，混匀后依次加入单体、第二交联剂、缓冲液、变性剂、引发剂和催化剂，形成混合水溶液，进行反应，得到所述具有交联结构的复合凝胶。前述的具有交联结构的复合凝胶在电泳分离分子量小于30kDa蛋白质中的用途。本发明具有如下的有益效果：复合凝胶的分辨率和力学性能均有明显提高；制备方法简单，原料选择范围大；可适用于分子量小于30kDa多肽的分离。

技术领域

本发明涉及一种用于电泳分离的交联结构复合凝胶及其制备方法，属于生物分离用介质材料的制备领域。

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30～250kDa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，本发明提供了一种用于凝胶电泳的交联结构化合物及其制备方法和用途。

本发明是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种用于电泳分离的交联结构复合凝胶，如式I所示：

其中，a、b、c、d、e、f、g、h所代表的数值相同或不同，均为大于零或等于零的整数，且a、b、c、d、e、f、g、h不同时为零；R代表H或甲基；M为金属离子。

本发明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，金属离子与丙烯酸或甲基丙烯酸上的羧基发生反应，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，由于金属离子和丙烯酸或甲基丙烯酸均充当交联点，可以改善复合凝胶的分辨率和力学性能。在改善力学性能的同时，复合凝胶由于存在交联点，还能较好的提高对蛋白质的分离能力，尤其是分子量小于30kDa的蛋白质，特别是多肽的分离。

作为优选方案，所述M为+2价金属离子。

作为优选方案，所述+2价金属离子为钙离子、镁离子或锌离子。

第二方面，本发明提供了一种如前述的用于电泳分离的交联结构复合凝胶的制备方法，其包括如下步骤：

将丙烯酰胺与第一交联剂加入水中，混匀后依次加入单体、第二交联剂、缓冲液、变性剂、引发剂和催化剂，形成混合水溶液，进行反应，得到所述具有交联结构的复合凝胶。

作为优选方案，所述混合水溶液中，丙烯酰胺的质量分数为4～20％、第一交联剂的质量分数为0.1～1％、第二交联剂的质量分数为0.01～2％、单体的质量分数为0.05～3％、变性剂的质量分数为0.5～2％、引发剂的质量分数为0.5～3％、催化剂的体积分数为0.03～0.5％、缓冲液的体积分数为20～50％