表面活性剂改性电泳用聚丙烯酰胺凝胶及应用的制作方法

本发明涉及电泳，具体涉及一种表面活性剂改性电泳用聚丙烯酰胺凝胶及应用。

背景技术：

1、聚丙烯酰胺凝胶电泳为蛋白分离检测的主要工具，其原理是在一个上下端开口的容器里加入丙烯酰胺溶液，在一定的聚合条件下使丙烯酰胺聚合，形成聚丙烯酰胺凝胶，然后通过开口贯通电流，让蛋白样品通过电流路径运行，以达到分离检测蛋白的目的，聚合过程中通常采用过硫酸铵（aps）为催化剂，四甲基乙二胺（temed）为加速剂进行聚合。早期的聚丙烯酰胺凝胶为管状或扁平状，其容器主要为玻璃胶板，但玻璃胶板的成本较高，且运输不方便；现有的聚丙烯酰胺凝胶已批量化生产，为了降低成本以及提高储运便利性，大部分生产厂家采用塑料胶板容器容纳扁平状凝胶，但是塑料胶板的表面能低于硬质玻璃胶板，水溶液的表面能又低于塑料胶板，而促使水溶液在表面铺展的原因是表面能差，即表面能差达到一定的值即可完全铺展，由于原始的丙烯酰胺胶液为水溶液，塑料胶板的表面与胶液的表面张力差距不明显，导致在灌制过程中胶体和塑料胶板之间易于出现气泡，而且在电泳过程中由于胶体与塑料胶板之间的闭合不彻底导致样品向缝隙处渗出。

2、目前应对这一问题的主要方式是在胶板内表面接触凝胶的一侧镀一层膜，其主要目的是改变塑料胶板表面的张力，使其表面能增加，与胶液的表面能有明显的差值，从而保证胶液在内表面的铺展，但是该方法效果不是很明显。现有的变性聚丙烯酰胺凝胶中含有体积分数为0.1%的十二烷基硫酸钠（sds）阴离子表面活性剂，但是丙烯酰胺凝胶的高盐成分降低了sds阴离子表面活性剂的临界胶束浓度，导致在表面起功能的sds阴离子表面活性剂单体的绝对数量减少，而且实际的游离态sds阴离子表面活性剂分子达不到这个浓度，因此这种浓度下的sds阴离子表面活性剂对胶液的表面张力性质降低程度很小。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种特殊的表面活性剂改性电泳用聚丙烯酰胺凝胶及应用。

2、实现本发明目的的技术方案是：一种表面活性剂改性电泳用聚丙烯酰胺凝胶，包括浓缩胶和分离胶；

3、浓缩胶包含：0.05-1.0mol/l的ph缓冲溶液、混合胶溶液1%-10%(w/v)、sds0.1%(w/v)、aps0.01%-1%(w/v)、temed0.0%-0.1%(w/v)、非离子型表面活性剂0.0001%-0.01%(w/v)；

4、分离胶包含：0.05-1.0mol/l的ph缓冲溶液、混合胶溶液2%-30%(w/v)、sds0.1%(w/v)、aps0.01%-1%(w/v)、temed0.0%-0.1%(w/v)、非离子型表面活性剂0.0001%-0.01%(w/v),甘油0%-15%(w/v)；

5、其中，混合胶溶液由丙烯酰胺与甲叉二丙烯酰胺组成。

6、本发明的一个方面，浓缩胶包含：0.1-0.5mol/l的ph缓冲溶液、混合胶溶液3%-6%(w/v)、sds0.1%(w/v)、aps0.01%-1%(w/v)、temed0.0%-0.1%(w/v)、非离子型表面活性剂0.0001%-0.001%(w/v)；分离胶包含：0.1-0.5mol/l的ph缓冲溶液、混合胶溶液6%-30%(w/v)、sds0.1%(w/v)、aps0.01%-1%(w/v)、temed0.0%-0.1%(w/v)、非离子型表面活性剂0.0001%-0.001%(w/v),甘油0%-15%(w/v)。

7、本发明的一个方面，所述ph缓冲溶液为三羟甲基氨基甲烷（tris）、双（2-羟基以胺基）三（羟甲基）甲烷（bis-tris），三乙醇胺（tea）介质中的一种或多种与乙酸根和cl-1介质中的一种或两种互相搭配组成的缓冲溶液。

8、本发明的一个方面，所述ph缓冲溶液的ph值为5-10，丙烯酰胺与甲叉二丙烯酰胺的质量比为10:1-50:1。

9、本发明的一个方面，所述非离子型表面活性剂的分子量小于1000道尔顿。

10、本发明的一个方面，所述非离子型表面活性剂为n烷基吡咯烷酮类、三硅氧烷类中的一种；优选的，所述n烷基吡咯烷酮类为直链烷烃，其烷基碳原子数在8-18之间，所述三硅氧烷类为七甲基三硅氧烷的乙氧基聚合物，其乙氧基数在5-13之间。

11、本发明还提供了上述表面活性剂改性电泳用聚丙烯酰胺凝胶于电泳分离蛋白质及核酸的应用。

12、本发明的另一个方面还提供了一种塑料外壳的预制胶，包括上述的表面活性剂改性电泳用聚丙烯酰胺凝胶。

13、采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：

14、（1）本发明对应镀膜的表面处理工艺，使用一种特殊的非离子型表面活性剂与sds阴离子表面活性剂配合对胶液进行处理，对于n烷基吡咯烷酮类的非离子型表面活性剂，由于其亲水头基在极性溶剂中具有偶极，可以附着在sds阴离子表面活性剂的表面，同时有次序的排列并插入sds阴离子表面活性剂的亲水硫酸基团间，与sds阴离子表面活性剂形成排列较紧密的铺展层，该铺展层疏水尾部朝向塑料胶板一侧，亲水头基包埋于胶液中，从而使胶液表面张力大幅度降低，也即表面能降低，从而与塑料胶板间的吸附能力加强；对于三硅氧烷类的非离子型表面活性剂，由于其在塑料胶板的高疏水表面上能铺展到更大的面积，这种铺展能力可以将胶液的表面张力降至20-21mn/m的水平，因此可以在胶液与塑料胶板之间产生更强的附着力。

15、（2）本发明的非离子型表面活性剂分子量小于1000道尔顿，电泳过程中不干扰条带、不随电泳迁移，且加入胶液后溶液为透明状，不影响观察。

16、（3）本发明加入非离子型表面活性剂使得胶液与塑料胶板的附着力加强，从而避免电泳过程中出现间隙以及裙状带，同时避免胶液在灌制过程由于张力影响造成的浓度分布不均匀，从而引起蛋白条带变形。

17、（4）本发明还可避免聚丙烯酰胺凝胶在凝固过程中由于塑料胶板与胶液的膨胀系数不一致出现气泡或缺口，主要是由于塑料胶板与胶液之间的附着力更强，在膨胀过程中胶液随塑料胶板的弹性收缩不至脱节，从而避免气泡或缺口的形成。

技术特征：

1.一种表面活性剂改性电泳用聚丙烯酰胺凝胶，其特征在于，包括浓缩胶和分离胶；

2.根据权利要求1所述的表面活性剂改性电泳用聚丙烯酰胺凝胶，其特征在于，浓缩胶包含：0.1-0.5mol/l的ph缓冲溶液、混合胶溶液3%-6%(w/v)、sds0.1%(w/v)、aps0.01%-1%(w/v)、temed0.0%-0.1%(w/v)、非离子型表面活性剂0.0001%-0.001%(w/v)；分离胶包含：0.1-0.5mol/l的ph缓冲溶液、混合胶溶液6%-30%(w/v)、sds0.1%(w/v)、aps0.01%-1%(w/v)、temed0.0%-0.1%(w/v)、非离子型表面活性剂0.0001%-0.001%(w/v),甘油0%-15%(w/v)。

3.根据权利要求1或2任一所述的表面活性剂改性电泳用聚丙烯酰胺凝胶，其特征在于，所述ph缓冲溶液为三羟甲基氨基甲烷（tris）、双（2-羟基以胺基）三（羟甲基）甲烷（bis-tris）、三乙醇胺（tea）介质中的一种或多种与乙酸根和cl-1介质中的一种或两种互相搭配组成的缓冲溶液。

4.根据权利要求1所述的表面活性剂改性电泳用聚丙烯酰胺凝胶，其特征在于，所述ph缓冲溶液的ph值为5-10，丙烯酰胺与甲叉二丙烯酰胺的质量比为10:1-50:1。

5.根据权利要求1所述的表面活性剂改性电泳用聚丙烯酰胺凝胶，其特征在于，所述非离子型表面活性剂的分子量小于1000道尔顿。

6.根据权利要求5所述的表面活性剂改性电泳用聚丙烯酰胺凝胶，其特征在于，所述非离子型表面活性剂为n烷基吡咯烷酮类、三硅氧烷类中的一种。

7.根据权利要求6所述的表面活性剂改性电泳用聚丙烯酰胺凝胶，其特征在于，所述n烷基吡咯烷酮类为直链烷烃，其烷基碳原子数在8-18之间，所述三硅氧烷类为七甲基三硅氧烷的乙氧基聚合物，其乙氧基数在5-13之间。

8.权利要求1-7任一所述的表面活性剂改性电泳用聚丙烯酰胺凝胶于电泳分离蛋白质及核酸的应用。

9.一种塑料外壳的预制胶，其特征在于，包括由权利要求1-7任一所述的表面活性剂改性电泳用聚丙烯酰胺凝胶。

技术总结
本发明涉及电泳技术领域，具体涉及一种表面活性剂改性电泳用聚丙烯酰胺凝胶及应用。该表面活性剂改性电泳用聚丙烯酰胺凝胶包括浓缩胶和分离胶，浓缩胶包含：0.05‑1.0mol/L的PH缓冲溶液、混合胶溶液1%‑10%(w/v)、SDS0.1%(w/v)、APS0.01%‑1%(w/v)、TEMED0.0%‑0.1%(w/v)、非离子型表面活性剂0.0001%‑0.01%(w/v)；分离胶包含：0.05‑1.0mol/L的PH缓冲溶液、混合胶溶液2%‑30%(w/v)、SDS0.1%(w/v)、APS0.01%‑1%(w/v)、TEMED0.0%‑0.1%(w/v)、非离子型表面活性剂0.0001%‑0.01%(w/v),甘油0%‑15%(w/v)。本发明通过特殊的非离子型表面活性剂与SDS阴离子表面活性剂配合对胶液进行处理，使丙烯酰胺胶液的表面张力再下降一个水平，从而大幅度提高丙烯酰胺胶液与塑料胶板的表面能差值，使得胶液更好的在塑料胶板表面铺张。

技术研发人员：张硕,方利
受保护的技术使用者：常州伯仪生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12