DE1598105B1 - Matrixsubstanz fuer die Elektrophorese - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung betrifft eine Matrixsubstanz für die die ihre Wanderung durchgeführt haben, während die Elektrophorese, bestehend aus Agarose und einer Absorption der Strahlung gemessen wird, um auf diese

Pufferlösung. Weise die unterschiedlichen Anteile in der analysierten

Eine aus Agarose und einer Pufferlösung bestehende Substanz der Menge nach bestimmen zu können. Matrixsubstanz wird schon seit langem in der Gel- 5 In dem nun folgenden Beschreibungsteil soll die elektrophorese verwendet (siehe z. B. Mikrochimica Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Acta, Jg. 1963, S. 880 bis 885). einzelnen näher erläutert werden. In der Zeichnung ist Die Elektrophorese eignet sich insbesondere sehr F i g. 1 die schematische Darstellung einer Vorgut für die klinische Analyse bei der Feststellung des richtung, teilweise im Schnitt, in welcher die neue verVorhandenseins und der Mengen von Substanzen, io besserte elektrophoretische Matrixsubstanz benutzt wie z. B. Enzymen, Seren, Kohlenwasserstoffen und werden kann,

Proteinen einschließlich der Albumine und der Globu- F i g. 2 ein Diagramm, welches die Anteile der

line usw. Matrixsubstanz aufzeigt, welche bereits die Wanderung

Moleküle, die Ionen enthalten und verschiedene durchgeführt haben, und

Substanzen bilden, werden auf einem Medium oder 15 F i g. 3 eine Kurvenschar, die das Ergebnis der

einer Matrix für die Zwecke der Ionenwanderung in graphischen Aufzeichnung der Anteile wiedergibt,

ein elektrisches Feld eingebracht; man ruft dann eine welche die Wanderung durchgeführt haben und wie

Ionenwanderung hervor, die in direktem Verhältnis sie mit Hilfe einer Abschirmvorrichtung bestimmt

zu ihrer elektrischen Ladung und zu ihren physi- worden sind.

kaiischen Eigenschaften steht. Die Beweglichkeit der 20 In F i g. 1 sind 1 und 2 Behälter zur Aufnahme einer unterschiedlichen aufgeladenen Teilchen wird außer- elektrophoretischen gepufferten Lösung 3 bzw. 4. In dem teilweise durch die Matrixsubstanz für die Wan- die gepufferte Lösung 3 ragt eine negative Elektrode 6 derung gesteuert, auf welcher die zu untersuchende hinein, die mit der negativen Klemme einer elektrischen Probe niedergeschlagen ist. Bei dieser Art der Elektro- Stromquelle 5 verbunden ist. Eine positive Elektrode 7 phorese findet in gewissem Umfang eine Diffusion 25 ragt in die gepufferte Lösung 4 hinein und ist an die und eine Endosmose statt, die dadurch bewältigt positive Klemme der elektrischen Stromquelle 5 anwerden können, daß man eine verbesserte elektrc- geschlossen. Ein stromleitender Streifen 8 verbindet phoretische Matrixsubstanz benutzt, die eine bessere das eine Ende eines elektrophoretischen Mediums 9 für Auflösung während des Auswertungsvorgangs er- die Wanderung mit der gepufferten Lösung 3. Ein möglicht, der auf die Wanderung der geladenen 30 stromleitender Streifen 10 stellt die Verbindung der Teilchen folgt. gepufferten Lösung 4 mit dem entgegengesetzten Ende Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine des Mediums 9 her. Die elektrische Spannung wird Matrixsubstanz für die Elektrophorese, bestehend aus also an das Medium 9 angelegt, auf welches die Sub-Agarose und einer Pufferlösung, zu schaffen, die als stanz 11 aufgelegt wird, und die unterschiedlichen tragendes Medium für die in dem elektrophoretischen 35 Anteile innerhalb der Substanz werden veranlaßt, ihre Verfahren zu analysierende Probe dient. Die neue Wanderung in Übereinstimmung mit ihrer Ionen-Matrixsubstanz soll die Beweglichkeit und das Auf- beweglichkeit und ihrer physikalischen Eigenschaften lösungsvermögen bei der Analyse verbessern. Außer- auszuführen.

dem soll bei der Elektrophorese zur Steuerung der F i g. 2 zeigt die relativen Stellungen der unter-Elektro-Endosmose eine Substanz hinzugefügt werden, 4° schiedlichen Anteile nach erfolgter Wanderung auf die eine Verbesserung des Auflösungsvermögens bei dem Wanderungsmittel gemäß F i g. 1. Die Serum-Serumproteinen herbeiführt. proteine sind auf einer Linie 12 aufgetragen. Die Die gestellte Aufgabe wird bei einer Matrixsubstanz Wanderung der unterschiedlichen Anteile ist aus der der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst F i g. 2 deutlich zu ersehen. Im allgemeinen benutzte durch einen Zusatz von Carragenan. 45 man bisher als elektrophoretisches Medium 9 in einem Verwendet man die Matrixsubstanz nach der Er- herkömmlichen elektrophoretischen System Agar, findung in dem Verfahren zur Elektrophorese, dann Agar ist saure Polyinvertase, die aus den verschiewird das Carragenan zur Steuerung der Elektro- densten roten Algen extrahiert worden ist. Das Roh-Endosmose hinzugefügt. produkt ist allerdings so heterogen, daß es gereinigt Die zu analysierende Substanz wird im allgemeinen 50 werden muß. Agar enthält aber Säuregruppen, welche in an sich bekannter Weise auf das Medium auf- die Elektro-Endosmose hervorrufen und die Abgetragen oder in das Medium eingebracht, und die lesungen in einer elektrophoretischen Vorrichtung unterschiedlichen Bruchteile innerhalb der Substanz beeinflussen. Agarose ist ein Derivat von Agar und wandern entsprechend der Höhe der Ladung und der stellt ein genau definiertes Polysaccharat (Invertase) physikalischen Eigenschaften der Substanz. Die bessere 55 dar, welches keine sauren Gruppen enthält. Fügt Auflösung erreicht man durch Verbesserung der man die Agarose einer gepufferten Lösung als Wirk-Beweglichkeit der geladenen Teilchen, die Steuerung stoff bei, dann erhält man ein elektrophoretisches der Elektro-Endosmose sowie durch Verringerung der Medium mit gesteuerter Elektro-Endosmose. Ein Adsorption in dem tragenden Medium. Agarose ent- solches Mittel eignet sich vorzüglich für ein analyhält im Gegensatz zu Agar keine Säuregruppen, und 60 tisches elektrophoretisches Verfahren und liefert in die Adsorptionseffekte werden auf ein Mindestmaß Verbindung mit Serumprotein eine Kurve, wie sie in herabgesetzt. Das Carragenan verbessert die Beweg- F i g. 3 in gestricheltem Linienzug wiedergegeben ist. lichkeit der unterschiedlichen Anteile mit Hilfe der Das Albumin und die Alpha-Globuline wandern vom gesteuerten elektrischen Osmose, wodurch das Auf- Angriffspunkt der Vorrichtung aus. Die Beta-Globuline lösungsvermögen des gesamten Systems verbessert 65 und die Gamma-Globuline beginnen ihre Wanderung wird. Im Anschluß an die Wanderung der unter- beträchtlich später und liegen dem Angriffspunkt der schiedlichen Anteile wird ein Strahlungsfluß erzeugt, Vorrichtung wesentlich näher. Der Angriffspunkt der bewirken soll, daß die Anteile abgeschirmt werden, verursacht immer einen Fehler bei der Ablesung im

Bereich des Angriffspunktes der Spannung. Wandern die verschiedenen Anteile der Substanz aus dieser Zone heraus, dann wird die Ablesegenauigkeit besser. Dementsprechend erhält man also eine Ablesung mit sehr viel besserem Auflösungsvermögen bei der Analyse von Serumproteinen, wenn man Agarose als Gelierungsreagens verwendet und der Agarose Carragenan hinzufügt. Carragenan enthält in hohem Maße gebundene Sulfationen. Die Sulfationen sind an die Moleküle gebunden und verursachen eine Wanderung einiger Proteinanteile in entgegengesetzter Richtung vom Angriffspunkt aus. Der Angriffspunkt der zu untersuchenden Probe verursacht in diesem Bereich eine irrtümliche Ablesung der Anteile infolge der Störung des Migrationsmediums durch den betreffenden Stoff. Die Elektro-Endosmose wird durch die Benutzung von Carragenan als Wirkstoff geregelt. Die Agarose enthält keine Säuregruppen und ist auch nicht ionisch, so daß durch Hinzufügen einer bekannten Menge Carragenan mit gebundenen Ionen in vorher bestimmter Menge die Elektroendosmose regelbar ist. Die Albumin-Alpha- und Beta-Globuline wandern vom Angriffspunkt aus nach links. Die Gamma-Globuline weisen praktisch keine Wanderungsfähigkeit aufe die Elektro-Endosmose infolge Wanderung der Wassermoleküle bewirkt indessen eine Massenbewegung des Unterlagemediums in entgegengesetzter Richtung gegenüber den anderen Proteinanteilen, welche die Gamma-Globuline vom Angriffspunkt aus wegbewegen. Die gesteuerte Wanderung bewirkt infolgedessen ein verbessertes Auflösungsvermögen. Die relative Wanderung ergibt sich aus der Kurvenschar in F i g. 3. Dort kennzeichnet die ausgezogene Kurve die Auswirkung der Benutzung von Carragenan, während der gestrichelte Linienzug die Wanderung ohne den Gebrauch von Carragenan kennzeichnet.

Eine gepufferte Lösung, die zu einem zufriedenstellenden Betrieb führt, ist Natriumphosphat. Ein bevorzugtes Beispiel einer solchen Lösung enthält 0,588 °/₀ Natriumphosphat in 400 Millilitern Wasser, wozu 0,17% Agarose und 0,0093% Carragenan hinzugefügt werden. Diese Lösung hat sich bei praktischen Versuchen als besonders vorteilhaft erwiesen; selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Verwendung dieser speziellen Lösung beschränkt, zumal die erforderlichen Prozentgehalte sich in Abhängigkeit von der Konzentration der Anteile an Protein, aber auch in Abhängigkeit von der Art der zu analysierenden Stoffe ändert. So kann beispielsweise der ungefähre oder angenäherte Bereich der Prozentzahlen für Agarose von 0,1 bis 0,3 g je Milliliter reichen. Die Pufferlösungen können aus Natriumphosphat oder Kaliumphosphat mit einem pH-Wert von annähernd 8,8 bestehen.

Als vorteilhafte Bereiche für das Natriumphosphat kann der Bereich von 0,6 bis 0,7 g je 100 Milliliter und für Kaliumphosphat der Bereich von etwa 0,5 bis 0,6 g je 100 Milliliter genannt werden. Carragenan wird vorzugsweise in der »Lamda«-Form verwendet. Carragenan kann in dem Bereich von 0,01 bis 0,1 g je 100 Milliliter benutzt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Matrixsubstanz für die Elektrophorese, bestehend aus Agarose und einer Pufferlösung, gekennzeichnet durch einen Zusatz von Carragenan.

2. Matrixsubstanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz von Carragenan im Bereich von 0,001 bis 0,1 Volumprozent liegt.

3. Matrixsubstanz nach Anspruch 2 zur Verwendung bei der Elektrophorese von Serumproteinen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz von Carragenan weniger als 0,01 Volumprozent beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY