专利名称：一种用于毛细管电泳的聚合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于毛细管电泳的聚合物及其制备方法。
背景技术：
毛细管电泳是一类以毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力，以样品在电场下移动速率不同而达到分离目的的液相微分离分析技术，具有分离效率高，分析时间短， 样品消耗少等优点。毛细管电泳包括毛细管凝胶电泳(CGE)和毛细管无胶筛分电泳(NGS)。 前者使用的是交联的聚合物凝胶，而后者使用的是亲水性线性高分子溶液(也有叫做非交联的高分子溶液)作为筛分介质，故称之为无胶筛分电泳。无胶筛分电泳避免了复杂的凝胶制备过程和对毛细管柱内壁的预处理，所使用的高分子溶液易于注入和洗出毛细管，对毛细管柱的损耗小，可重复利用次数增加，更重要的是它能实现DNA片段的有效分离。目前在法医学中主要使用无胶筛分+光栅+(XD成像进行DNA片段的STR分析。毛细管凝胶电泳是分离大分子物质最有效方法之一，如生物大分子蛋白质，多肽， RNA和DNA等。毛细管凝胶电泳通常使用石英毛细管，内径范围在50微米至200微米，长度从IOcm到100cm。为保护被分析物不被吸附，同时消除毛细管的电渗流，毛细管内壁通常涂有一保护层。最常用的涂层是聚丙烯酰胺涂层。毛细管凝胶电泳分离介质性质决定大分子物质的分离度。例如，聚丙烯酰胺凝胶对DNA片段的分离效果较好。高分子量聚丙烯酰胺是目前所有聚合物中DNA分离度最好的介质。可以分离DNA 片段达1200碱基数。但聚丙烯酰胺须在毛细管内壁上加涂层，消除毛细管内壁对DNA的吸附和电渗流，才能有效的分离DNA片段。利用聚丙烯酰胺作为筛分介质的主要优点是重复性好，分离能力强，化学性质稳定。但是聚丙烯酰胺的筛分性质与其它物理性质和化学性质与其分子量的大小有着密切的关系。如不能有效控制聚合物的分子量大小，将不能保证凝胶的筛分性质的稳定以及其它物理性质的稳定。由于筛分介质的分子量对DNA分子的迁移特性、分离度、读出长度、重现性以及注入时间、注入压力等有直接影响，这些方面能反映筛分介质的质量优劣，因此筛分介质的分子量控制是凝胶制备工作中最重要的组成部分之
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于毛细管电泳的筛分介质的制备方法。本发明提供的制备方法包括如下步骤将聚合物单体、溶剂和引发剂混合，在无氧环境下进行聚合反应，得到所述筛分介质；所述聚合反应的时间为10-35分钟，聚合反应的温度为45-65°C ；所述聚合物单体、溶剂和引发剂的配比是(25-35) g (50-70) ml (0. 1-0. 2) go上述聚合物单体、溶剂和引发剂的配比具体可以是30g 60ml 0. 15g。上述聚合反应的时间为10-25分钟，优选是15min ；所述聚合反应的温度为55°C。进一步讲，上述聚合物单体是N，N- 二甲基丙烯酰胺单体，所述溶剂是二氧六环，所述引发剂是偶氮二异丁腈；所述筛分介质是聚N，N- 二甲基丙烯酰胺。上述无氧环境是在反应容器中通入稀有气体或氮气实现的，所述稀有气体优选是氩气。更近一步讲，上述制备方法还包括所述聚合反应之后的纯化和干燥。根据本发明的方法，足够量的聚合物吸附在硅表面建立一个硅表面的高粘度区， 它能够阻碍电场作用下双电层的移动，以及防止分析物贴壁。本发明的聚合物主要涉及以二氧六环为溶剂偶氮二异丁腈为引发剂合成聚N， N-二甲基丙烯酰胺，反应式如下
权利要求
1.一种用于毛细管电泳的筛分介质的制备方法，包括如下步骤将聚合物单体、溶剂和引发剂混合，在无氧环境下进行聚合反应，得到所述筛分介质；所述聚合反应的时间为10-35分钟，聚合反应的温度为45-65°C ；所述聚合物单体、溶剂和引发剂的配比是 (25-35) g (50-70) ml (0.1_0.2)g。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述聚合物单体、溶剂和引发剂的配比是30g 60ml 0. 15g。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述聚合反应的时间为10-25分钟，优选是15min ；所述聚合反应的温度为55°C。
4.如权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于所述聚合物单体是N，N-二甲基丙烯酰胺单体，所述溶剂是二氧六环，所述引发剂是偶氮二异丁腈；所述筛分介质是聚N， N-二甲基丙烯酰胺。
5.如权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于所述无氧环境是在反应容器中通入稀有气体或氮气实现的，所述稀有气体优选是氩气。
6.如权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于所述制备方法还包括所述聚合反应之后的纯化和干燥。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述纯化包括如下步骤往所述聚合反应后的溶液中加入沉淀剂，得到粗产物沉淀；将所述粗产物沉淀溶于二氯甲烷中，再次加入沉淀剂，得到另一粗产物沉淀；将所述另一粗产物沉淀溶于二氯甲烷中，再次加入沉淀剂，得到所述筛分介质；所述沉淀剂优选为正己烷。
8.权利要求1-7中任一所述的方法制备得到的筛分介质，其特征在于所述筛分介质的重均分子量为300kDa-2000kDa，优选为1249kDa。
9.用权利要求8所述的筛分介质配制得到的凝胶。
10.权利要求8所述的筛分介质或权利要求9所述的凝胶在毛细管电泳中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种用于毛细管电泳的聚合物及其制备方法。该方法包括如下步骤将聚合物单体、溶剂和引发剂混合，在无氧环境下进行聚合反应，得到所述筛分介质；所述聚合反应的时间为10-35分钟，聚合反应的温度为45-65℃；所述聚合物单体、溶剂和引发剂的配比是(25-35)g∶(50-70)ml∶(0.1-0.2)g。根据本发明的方法，足够量的聚合物吸附在硅表面建立一个硅表面的高粘度区，它能够阻碍电场作用下双电层的移动，以及防止分析物贴壁。该聚合物可形成一条粘度始终的聚合物，充斥在毛细管内部，能有效实现待分析物的筛分并在很大程度上可避免电渗现场得产生。
文档编号G01N27/447GK102286125SQ20111011523
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月5日 优先权日2011年5月5日
发明者叶健, 毕万里, 赵兴春 申请人:公安部物证鉴定中心