保護(hù)免于接觸氧的聚丙烯酰胺電泳凝膠的制作方法
【專利說明】保護(hù)免于接觸氧的聚丙烯酰胺電泳凝膠
[0001] 相關(guān)申請的交叉參考
[0002] 本申請要求 2012 年 11 月 20 日提交的標(biāo)題為"POLYACRYLAMIDEELECTROPHORESIS GELSWITHPROTECTIONAGAINSTOXYGENEXPOSURE(具有針對氧暴露的保護(hù)的聚丙烯酰胺 電泳凝膠）"的美國臨時(shí)申請?zhí)?1/728, 366的優(yōu)先權(quán)，該文的全部內(nèi)容通過引用納入本文。 技術(shù)背景
[0003] 1.發(fā)明領(lǐng)域
[0004] 本發(fā)明涉及用于電泳的聚丙烯酰胺凝膠領(lǐng)域，特別是塑料盒中這類凝膠的澆制。
[0005] 2.現(xiàn)有技術(shù)說明
[0006] 聚丙烯酰胺凝膠電泳廣泛地用于生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，用于處理生物樣品以分離樣品 中的生物分子以進(jìn)行鑒定，有時(shí)進(jìn)行定量和分析。蛋白質(zhì)混合物、肽混合物以及DNA、RNA和 DNA和RNA的片段的混合物都可在聚丙烯酰胺凝膠上分離。平板形凝膠特別有用，這考慮到 其在平行泳道中同時(shí)進(jìn)行多種分離的能力，以及進(jìn)行二維分離的能力，所述二維分離中可 對復(fù)雜的混合物依次使用兩種不同的分離條件。平板形凝膠還有助于檢測分離的物質(zhì)，這 可通過觀察或通過自動(dòng)方法進(jìn)行，可將凝膠從其保持結(jié)構(gòu)中移除或不移除。平板凝膠通常 固定在盒中，其是透明的圍繞物（enclosure)，向凝膠提供尺寸穩(wěn)定性、促進(jìn)樣品加載至凝 膠上并允許進(jìn)行電連接以進(jìn)行電泳過程，所有步驟都無需用戶接觸凝膠。盒還可用于固定 預(yù)制凝膠，其可節(jié)約實(shí)驗(yàn)室中的時(shí)間并提供質(zhì)量控制和均一性，特別是當(dāng)預(yù)制凝膠是由供 應(yīng)商而非用戶制備時(shí)。
[0007] 典型的平板凝膠盒由兩塊平板組成，其沿兩個(gè)相對邊緣通過粘合劑、化學(xué)焊接、超 聲波焊接或激光焊接連接在一起，在邊緣處具有墊片以在凝膠的板之間形成平板形空腔。 在最初制造盒時(shí)，板由玻璃制成，玻璃的透明性和惰性使得容易監(jiān)測電泳的過程并檢測分 離的生物分子的條帶。然而，玻璃是昂貴且易碎的，并且對盒的設(shè)計(jì)和形狀施加了限制。這 導(dǎo)致塑料的使用，其不僅避免了這些問題，而且提供了通過注塑來容易地形成任何形狀的 優(yōu)勢。然而，塑料的難點(diǎn)是塑料可滲透氧。可滲透大氣氧的盒壁使得用以制造凝膠的單體 溶液接觸氧氣。這會(huì)抑制聚合，通常會(huì)產(chǎn)生有缺陷的凝膠，或者至少有很大風(fēng)險(xiǎn)造成跨平板 長度和寬度的凝膠孔隙度和密度的不均勻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本文中，通過阻止氧接觸盒空腔從而阻止其接觸單體溶液，解決了塑料盒中丙烯 酰胺單體聚合的氧相關(guān)阻止的問題。這通過向盒中導(dǎo)入兩種材料來實(shí)現(xiàn)，可作為替代物單 獨(dú)導(dǎo)入或聯(lián)合導(dǎo)入。第一種這類材料是置于盒壁上方的層形式的氧阻隔材料，第二種材料 是包埋在形成盒壁的基質(zhì)塑料中的除氧劑物質(zhì)。覆蓋有氧阻隔層或含有包埋的除氧劑的盒 壁是在聚合期間被單體溶液潤濕的所有壁，或者在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，是作為盒空 腔的邊界的所有壁，所述空腔中放置單體溶液，包括被保留為單體溶液上方頂部空間（head spece)的空腔的任何部分。在其他實(shí)施方式中，整個(gè)盒使用氧阻隔材料覆蓋或含有包埋的 除氧劑，包括不接觸單體溶液或作為空腔邊界的盒的部分，但其在電泳過程期間可用于支 持電泳槽中的盒、或用于電連接、或用于放置接觸凝膠上邊緣和下邊緣的緩沖溶液（或其 中含有溶液的電極腔）。本文公開了符合這些描述的盒本身的結(jié)構(gòu)和組成，以及在這類盒中 形成聚丙烯酰胺凝膠的方法，和在聚丙烯酰胺凝膠電泳（特別是SDS-PAGE)中使用這類盒 的方法。本文的描述對于塑料盒中的所有聚丙烯酰胺凝膠都有價(jià)值，特別是平板凝膠，且特 別是預(yù)制平板凝膠。
[0009] 提供了一種聚丙烯酰胺凝膠和其中含有聚丙烯酰胺凝膠的塑料盒的組合。該塑料 盒包括：圍繞凝膠空腔并包含氧可滲透的基質(zhì)塑料的盒壁；以及，阻止氧通過盒壁接觸聚 丙烯酰胺凝膠的方法，該方法包括（i)覆蓋盒壁的氧阻隔層、（ii)包埋在基質(zhì)內(nèi)的除氧劑， 或（iii)同時(shí)包括（i)和（ii)。
[0010] 在一些實(shí)施方式中，阻止氧通過盒壁接觸聚丙烯酰胺凝膠的方法包括覆蓋所述盒 的壁的氧阻隔層。在一個(gè)這類實(shí)施方式中，該氧阻隔層覆蓋盒壁與聚丙烯酰胺凝膠接觸的 所有表面。在另一個(gè)這類實(shí)施方式中，該氧阻隔層是一層聚偏二氯乙烯、低密度聚乙烯或丙 烯腈乙酸甲酯共聚物。在另一個(gè)這類實(shí)施方式中，該氧阻隔層在25°C和100%RH下的氧滲 透率是5xKncn^nJ/Tcn^GmHg)]或更小。在另一個(gè)這類實(shí)施方式中，該氧阻隔層是 置于聚丙烯酰胺凝膠和盒壁之間的片材。在另一個(gè)這類實(shí)施方式中，該氧阻隔層是與表面 粘附的膜。
[0011] 在一些組合的實(shí)施方式中，阻止氧通過盒壁接觸聚丙烯酰胺凝膠的方法包括包埋 在基質(zhì)中的除氧劑。該除氧劑可以是，例如，羥基官能化的聚丁二烯寡聚體、間二甲苯二胺 和己二酸的晶體縮聚反應(yīng)產(chǎn)物，或者尼龍6納米復(fù)合物。
[0012] 在一些實(shí)施方式中，該基質(zhì)塑料是苯乙烯-丙烯腈聚合物、聚對苯二甲酸乙二醇 酯、醇修飾的聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯。
[0013] 還提供了另一種聚丙烯酰胺凝膠和其中含有聚丙烯酰胺凝膠的塑料盒的組合。在 另一種組合中，該塑料盒包括：圍繞凝膠空腔并包含氧可滲透的基質(zhì)塑料的盒壁；以及，包 含以下物質(zhì)的材料：（i)覆蓋盒壁的氧阻隔層、（ii)包埋在基質(zhì)內(nèi)的除氧劑，或（iii)同時(shí) 包含（i)和（ii)，該材料阻止氧通過盒壁接觸聚丙烯酰胺凝膠。
[0014] 在一些實(shí)施方式中，該材料包括覆蓋盒壁的氧阻隔層。在一個(gè)這類實(shí)施方式中，該 氧阻隔層覆蓋盒壁與聚丙烯酰胺凝膠接觸的表面。在另一個(gè)這類實(shí)施方式中，該氧阻隔層 是一層聚偏二氯乙烯、低密度聚乙烯或丙烯腈乙酸甲酯共聚物。在另一個(gè)這類實(shí)施方式中， 該氧阻隔層在25°C和100%RH下的氧滲透率是5x104°[0113011]/[0]128(〇11Hg)]或更小。在 另一個(gè)這類實(shí)施方式中，該氧阻隔層是置于聚丙烯酰胺凝膠和盒壁之間的片材。在另一個(gè) 這類實(shí)施方式中，該氧阻隔層是與盒壁表面粘附的膜。
[0015] 在一些材料包含氧阻隔層的實(shí)施方式中，盒壁通過注塑形成且氧阻隔層通過模內(nèi) 裝飾（in-molddecoration)施用于盒壁。在一些實(shí)施方式中，該氧阻隔層包含第一亞層和 第二亞層，第一亞層與盒壁接觸且第二亞層與聚丙烯酰胺凝膠接觸，且第二亞層阻止氧接 觸聚丙烯酰胺凝膠。
[0016] 在另一種組合的一些實(shí)施方式中，該材料包含包埋在基質(zhì)內(nèi)的除氧劑。該除氧劑 可以是，例如，羥基官能化的聚丁二烯寡聚體、間二甲苯二胺和己二酸的晶體縮聚反應(yīng)產(chǎn) 物，或者尼龍6納米復(fù)合物。
[0017] 在一些實(shí)施方式中，該基質(zhì)塑料是苯乙烯-丙烯腈聚合物、聚對苯二甲酸乙二醇 酯、醇修飾的聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯。
[0018] 本文中還提供了一種在具有盒壁的塑料盒中由丙烯酰胺單體澆制聚丙烯酰胺凝 膠的方法，該塑料盒包含氧可滲透的基質(zhì)塑料，同時(shí)阻止丙烯酰胺單體接觸會(huì)抑制聚合的 氧。該方法包括以下步驟：(a) (i)使用氧阻隔層覆蓋盒壁并在具有如此覆蓋的壁的盒中澆 制聚丙烯酰胺凝膠、（ii)使用其中混合有除氧劑的塑料材料作為基質(zhì)塑料，或者（iii)同 時(shí)使用（i)和（ii);以及（b)在塑料盒中由丙烯酰胺單體溶液澆制聚丙烯酰胺凝膠。
[0019] 在一些實(shí)施方式中，該方法包括使用氧阻隔層覆蓋將與丙烯酰胺單體接觸的盒壁 的所有表面，之后將丙烯酰胺單體置于盒中，并在具有如此覆蓋的表面的盒中澆制聚丙烯 酰胺凝膠。在一個(gè)這類實(shí)施方式中，該氧阻隔層是一層聚偏二氯乙烯、低密度聚乙烯或丙烯 腈乙酸甲酯共聚物。在另一個(gè)這類實(shí)施方式中，該氧阻隔層在25°C和100%RH下的氧滲透 率是5xKncn^nJ/Tcn^GmHg)]或更小。在另一個(gè)這類實(shí)施方式中，該氧阻隔層是置 于聚丙烯酰胺凝膠和表面之間的片材。在另一個(gè)這類實(shí)施方式中，該氧阻隔層是與表面粘 附的膜。
[0020] 在一些實(shí)施方式中，該方法包括使用其中混合有除氧劑的塑料材料作為基質(zhì)塑 料。該除氧劑可以是，例如，羥基官能化的聚丁二烯寡聚體、間二甲苯二胺和己二酸的晶體 縮聚反應(yīng)產(chǎn)物，或者尼龍6納米復(fù)合物。
[0021] 在該方法的一些實(shí)施方式中，該基質(zhì)塑料是苯乙烯-丙烯腈聚合物、聚對苯二甲 酸乙二醇酯、醇修飾的聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯。
[0022] 本文中還提供了另一種在具有盒壁的塑料盒中由丙烯酰胺單體澆制聚丙烯酰胺 凝膠的方法，該塑料盒包含氧可滲透的基質(zhì)塑料，同時(shí)阻止丙烯酰胺單體接觸氧。該方法包 括以下步驟：(a) (i)使用氧阻隔層覆蓋盒壁、（ii)使用其中混合有除氧劑的塑料材料作為