JPS6015645B2 - アクリルアミド系重合体組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、不溶性酵素、ゲルクロマトグラフィ一、亀気
泳動用プレート、脱水剤、冷却剤等に係わる有用な組成
物に関する。

従釆も橋かけ剤とアクリルアミドと重合開始剤とを含み
、重合と架橋とを同時に行うことが出来る組成物は知ら
れていたが、それら従来の組成物は、専ら過硫酸塩を重
合開始剤として使用していた為、熱又は光によって重合
させ、重合物をゲルクロマトグラフィ‐用ゲルや電気泳
動プレ−ト用ゲル等として、酵素やタンパク質等の分離
に使用すると、過硫酸塩の為に試料が酸化変性されると
いう重大な欠点があった。

本発明者らは、このような欠点を鱗決すべく鋭意研究の
結果、本発明の新規重合性組成物を見出し、本発明を完
成するに到った。

即ち、本発明は、アクリルアミド０．５〜５の重量％、
橋かけ剤０．０５〜３０重量％、下記一般式〔１〕〜〔
Ｗ〕のいずれかで示される水溶性アゾ系重合開始剤０．
００１〜１の重量％、及び２０〜９班重量％の水又は有
機溶媒、又は水と有機溶媒との混合物から成る重合性組
成物に関するものである。

（式中、ＲＩは炭素数１〜６のアルキル基又はシクロア
ルキル基を、Ｒ２は水素又は低級アルキル基を、Ｒ３は
水素を夫々示し、またＲ２とＲ３は環を形成していても
よい。

）（式中、Ｒ４は炭素数１〜６のアルキル基又はシクロ
ァルキル基を、Ｒ５は水素、低級アルキル基又はァミノ
基を夫々示す。

）（式中、Ｒ６、Ｒ７は水素又は低級アルキル基を夫々
示す。

）（式中、Ｒ８は水素又は低級アルキル基を示す。

）本発明の新規組成物は、アクリルアミド、橋かけ剤及
び水溶性アゾ化合物からなり、従来の過硫酸塩使用の組
成物と比較する場合、酵素やタンパク質等が酸化変性さ
れることが全くなく、また重合開始剤の添加量が少量で
すむため組成物中の不純物含有量が少〈、熱又は光によ
って重合させた場合には、高重合度の重合物が得られる
など極めてすぐれた性質を有する。即ち本発明は、本質
的には従来のアクリルアミド、橋かけ剤、過硫酸塩を含
む組成物中の過硫酸塩にかえ、水綾性アゾ化合物を使用
し、ゲルクロマトグラフイ‐用ゲル、電気泳動プレート
ゲル、不落性酵素坦体、脱水剤、冷却剤等に使用した場
合、従来品にないすぐれた性質の組成物を提供すること
に成功したものである。

本発明に使用する橋かけ剤は、下記一般式で表わされる
、Ｎ・Ｎ′ーモノ又はポリメチレン（又はフエニレン）
ービスアクリルアミドをいい、式および （両式中、ｎは１乃至３０を表わし、ｍは１乃至１０を
表わす。

）なる化合物で例えば、Ｎ・Ｎ′ーメチレンビスアクリ
ルアミド、Ｎ・Ｎ′−フエニレンピスアクリルアミド、
Ｎ・Ｎ′−へキサメチレンビスアクリルアミド、Ｎ・Ｎ
′−エチレンビスアクリルアミド、Ｎ・Ｎ′ープロピレ
ンピスアクリルアミド等の１種又は２種以上の混合物が
使用される。これら橋かけ剤の含有量は、組成物全量に
対し、使用目的に適当な架橋度を得るために約０．０５
〜３匹重量％の範囲内で変化して使用することが出来る
。本発明に使用する水溶性アゾ系重合開始剤としては、
前記一般式〔１〕〜〔Ｎ〕で示される化合物又はそれら
の滋酸塩が挙げられる。

化合物〔１）のＲＩとしては、例えば、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、ｎーブチル基等の炭素数１〜６のア
ルキル基又はシクロプロピル基、シクロヘキシル基等の
シクロアルキル基が挙げられる。また、Ｒ２としては、
水素、又は例えばメチル基、エチル基、プロピル基等の
低級アルキル基が挙げられ、Ｒ３としては水素が挙げら
れるが、また、Ｒ２とＲ３は壕を形成していてもよい。
化合物〔ｍのＲ４としては、例えば、メチル基、エチル
基、プロピル基、ｎーブチル基等の炭素数１〜６のアル
キル基又はシクロプロピル基、シクロヘキシル基等のシ
クロアルキル基が挙げられる。また、Ｒ５としては、水
素若しくは、例えばメチル基、エチル基、プロピル基等
の低級アルキル基、又はアミノ基が挙げられる。化合物
〔ｍ〕のＲ６、Ｒ７としては、水素又は例えば、メチル
基、エチル基、プロピル基等の低級アルキル基が挙げら
れる。化合物〔Ｗ〕のＲ８としては、水素又は例えば、
メチル基、エチル基、プロピル基等の低級アルキル基が
挙げられる。本発明に用いられる水溶性アゾ系重合開始
剤の具体例としては、例えば、２・２′ーアゾビス（２
ーアミジノプロパン）、１・１′ーアゾビス（１ーアミ
ジノ−１−シクロプロピルエタン）、２・２′ーアゾビ
ス（２−アミジノー４ーメチルベンタン）、アゾビスー
Ｎ・Ｎ′ージメチレンイソブチルアミジン、２・Ｚーア
ゾビス（２−Ｎ−フエニルアミノアミジノプロパン）、
１・１′−アゾビス（１ーアミジノ−１一シクロヘキシ
ルエタン）、２・２ーアゾビス（１ーイミノー１−エチ
ルアミノ−２ーメチルプロパン）、２・２ーアゾビス（
１−アリルアミ／一１ーイミノー２ーメチルブタン）、
２・２ーアゾビス（１ーイミノー１−シクロヘキシルア
ミノ−２ーシクロヘキシルプロパン）、２・２ーアゾビ
ス（１ーイミノー１ーラウリルアミノー２−エチルプロ
パン）、２・２′ーアゾピス（１ーイミノー１−フエニ
ルアミノ−２・４−ジメチルベンタン）、２・２ーアゾ
ピス（１ーイミノー１−ペンジルアミノー２−シクロベ
ンチルプロパソ）、２．２ーアゾビス（１ーイミノー１
ーパラクロルベンジルアミノ−２ーメチルブタン）、２
・２ーアゾビス（２−シクｏヘキシルプロピオン酸ヒド
ラジド）、２・２−アゾビスィソ酪酸ヒドラジド、など
の化合物及びそれらの鍵酸塩や２・Ｚ−アゾビス（２−
カルバモイルプロパン）、２・２−アゾビス〔２一（Ｎ
ーエチルカルバモイル）プロパン〕、２・２ーアゾビス
（２−メチル一Ｎープロピル酪酸アミド）、２・２−ア
ゾビス（Ｎーメチル−２ーシクロプロピルプロピオン酸
アミド）などの化合物及びアゾジスルフオン酸、アゾメ
タンーＱ・Ｑ′−ジスルフオン酸、アゾビス（Ｑーメチ
ルブチロニトリルスルフオン酸）、ァゾビス（Ｑーメチ
ルー８ーエトキシカルボニルプチロニトリルスルフオン
酸）、４・４ーアゾビスー（４ーシアノ青草酸）、２・
２−アゾビス（２−メチルプロピオン酸）、３・３−ア
ゾビス（３−シア／酪酸）、４・４−アゾビス（４−シ
アノレプリン酸）、等の化合物やそれらの塩などが挙げ
られ、夫々単独で若し〈は２種以上組合せて用いられる
。本発明の組成物に使用される・、これら重合開始剤の
量は、組成物全量に対し、約０．００１〜１の重量％の
範囲内で使用することが出来る。

本発明の組成物に使用されるアクリルアミドは、組成物
全量に対し、約０．５〜５０重量％の範囲内で使用する
ことが出来る。

本発明の組成物に使用する溶媒は、水、またはアセトン
、アルコール等の水と混ずる溶媒や、水と水と混ずる水
系溶媒との混合物、ベンゼン、ｎーヘキサン等の有機溶
媒等あらゆるものが使用出釆るが、露気泳動用プレート
ゲル、冷却剤等には水、水系溶媒、またはそれらの混合
物を使用するのが好ましい。

組成物中に含まれる溶媒の量は、溶媒の種類によって異
なるが、通常２０〜９＄重量％の範囲内で使用される。

本発明の組成物を電気泳動用ゲルに使用する場合は、例
えば組成物を光又は熱により重合させ（以下その重合体
を膨潤ゲルと略す。）そのまま使用することが出来る。
ゲルクロマトグラフイ‐用の吸着剤としては、例えば水
に不溶の有機溶媒を含む組成物を沈殿重合して得られた
重合物や、膨潤ゲルを例えば２０〜３０メッシュのフル
イを通したゲルや、膨潤ゲルを乾燥後粉砕して粉末化し
たもの等をカラムに詰めて使用する。不縁笛酵素坦体と
して使用する場合は、種々の公知の方法で行うことが出
来るが、例えば次の２方法がある。‘１｝本発明の組成
物に酵素を加え、低温で光を照射して重合する。【２）
膨潤ゲルに泡水ヒドラジンを加え、ヒドラジド形にし、
更に亜硝酸ソーダと反応させ、酸アジド誘導体に導き、
酵素と反応させる。冷却剤として使用する場合、例えば
膨潤ゲルを保冷袋に詰め、充填密封して使用に供する。
以上述べた如く、本発明の新規組成物を用いて得られる
重合体は、酸化性の不純物を含まず、高分子量であると
いう点に特徴がある。本発明の組成物を使用した好まし
い例として、例えば電気縁勤用ゲルに使用すると、従来
の組成物を使用し、メルカプト基を持つ物質などを漆勤
した場合は、残存する過酸化物により、その物質が酸化
され、単一バンドとして出るはずのものが、教本のバン
ドに拡がる問題が生じた為、使用前に、メルカブトプロ
ピオン酸、ジチオスレトール等の還元剤で処理し、残存
過酸化物を除去してから泳動に用いねばならない煩雑さ
があったが、本発明組成物を用いる場合は、かかる前処
理の必要がない為、非常に容易な測定方法を可能とした
。以下に実施例を述べ、本発明を更に説明する。

実施例中数量を表わす部は重量部である。実施例 １ 表１の組成物１＄部１こ水７の部を加えた組成物を熱又
は光により重合させ表２の結果を得た。

表 １ 表 ２ ※１ １００ｗ高圧水銀灯を１０伽の距離ょり、１８℃
、１０分間照射した。

※２ ゲル分率とは、重合物中のゲルの割合実施例 ２
実施例１の組成物Ａより得られたゲルを、乾燥後粉末化
し、８０つ０で２時間乾燥し乾燥ゲルを得る。

ベンゼン１礎部と水５部との混合物中に、乾燥ゲル粉末
２．５部を加え縄拝する。頃隠し９部のべンゼンを得た
。ベンゼン中の水分含有量は０．２％であった。実施例
３ アクリルアミド１畔部、Ｎ・Ｎ′−へキサメチレンピス
アクリルアミド５部、１・ｒ−アゾビス（１ーアミジノ
ー１一シクロプロピルエタン）０．１部、水８５部より
なる組成物にトリプシン０．２部を加え、１００Ｗ高圧
水銀灯を１０肌の距離より、４℃、１８分間照射し重合
させた。

凍結乾燥後酵素樹脂を得た。生成酵素樹脂は１０＄織こ
つき０．４８部の酵素を結合していた。又Ｎ−Ｑ−ペン
ゾィル−Ｌーアルギニンヱチルェステルの水溶液により
、遊離した酸を連続的に滴定することにより測定した該
酵素樹脂の加水分解活性は、結合酵素量あたりの原料の
トリプシンの７６％であった。トリプシンはｐＨ７．５
の水溶液中４℃で１ケ月保存された後わずか元の５％の
酵素活性しか保持していなかったのに対し、本酵素樹脂
は同条件下原料トリプシンの４０％の活性を保持した。
実施例 ４ 内蓬５柵、外径７側、長さ６仇帆のガラス管を２本用意
し、ゴム栓を用いて一方を封じ、表３に記載の原液を表
４に示す割合に調製した下層ゲル液をガラス管に注ぎ、
その上に蒸留水を静かに加え、室温に放置し、完全にゲ
ル化した後、管を傾けて水を流し出し、表５に示す割合
に調製した上層ゲルを加え、１００Ｗ高圧水銀灯で５肌
の距離から光照射した。

調製したアクリルアミドゲルに試料とししてクロストリ
ジオベプチターゼＢをそれぞれ加えて、電極槽につける
。４〜５のＡの電流を流し、２時間泳動を行いアミドプ
ラック染色液で発色させた。

結果を第１図、第２図、第３図に示す。第１図は従釆品
のアクリルアミドゲルを使用して泳動した結果、第２図
は従来品のアクリルアミドゲルをジチオスレトールで還
元し、過酸化物を除去したものを使用した結果、第３図
は本発明によるアクリルアミドゲルを使用した結果を表
わす。図により明らかな如く、従来品のアクリルアミド
ゲルを用いると、３つのバンドを示し、従来品のアクリ
ルアミドゲルを還元処理し、残存過酸化物を除くと、殆
んど１つのバンドを示し、本発明品のアクリルァミドゲ
ルを用いると、理想的な単一バンドを示す。表 ３ 表 ４ ５

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来品のアクリルァミドゲルを使用した場合
の、第２図は従釆品のアクリルアミドゲルを還元処理し
た場合の、第３図は本発明によるアクリルアミドゲルを
使用した場合の、クロストリジオベプチターゼＢの泳動
帯を示す。 ２……クロストリジオベプチターゼＢの泳動帯、１，３
……クロストリジオベプチターゼＢの酸化物の漆動帯。 第１図第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アクリルアミド０．５〜５０重量％、橋かけ剤０．
   ０５〜３０重量％、下記一般式〔I〕〜〔IV〕のいずれ
   かで示される水溶性アゾ系重合開始剤０．００１〜１０
   重量％、及び２０〜９９重量％の水又は有機溶媒、又は
   水と有機溶媒との混合物から成る重合性組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＾１は炭素数１〜６のアルキル基又はシクロ
   アルキル基を、Ｒ＾２は水素又は低級アルキル基を、Ｒ
   ＾３は水素を夫々示し、またＲ＾２とＲ＾３は環を形成
   していてもよい。 ）▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＾４は炭素数１〜６のアルキル基又はシクロ
   アルキル基を、Ｒ＾５は水素、低級アルキル基又はアミ
   ノ基を夫々示す。 ）▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＾６、Ｒ＾７は水素又は低級アルキル基を夫
   々示す。 ）▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＾８は水素又は低級アルキル基を示す。 ）