JPS6195241A - 分取用無担体電気泳動法 - Google Patents
分取用無担体電気泳動法Info
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- JPS6195241A JPS6195241A JP59216286A JP21628684A JPS6195241A JP S6195241 A JPS6195241 A JP S6195241A JP 59216286 A JP59216286 A JP 59216286A JP 21628684 A JP21628684 A JP 21628684A JP S6195241 A JPS6195241 A JP S6195241A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solvent
- electrolyte
- carrier
- free
- electrophoresis
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D57/00—Separation, other than separation of solids, not fully covered by a single other group or subclass, e.g. B03C
- B01D57/02—Separation, other than separation of solids, not fully covered by a single other group or subclass, e.g. B03C by electrophoresis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/447—Systems using electrophoresis
- G01N27/44704—Details; Accessories
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- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、遺伝子工学、細胞工学の分野におけるタンパ
ク質、核酸、細胞などの電解質を分離分取するための電
気泳動法にかかわり、特に、大量に分離分取するに好適
な分取用無担体電気泳動法に関するものである。
ク質、核酸、細胞などの電解質を分離分取するための電
気泳動法にかかわり、特に、大量に分離分取するに好適
な分取用無担体電気泳動法に関するものである。
分取用電気泳動法については、従来、マックスブランク
生化学研究所のＰｒｏｆ、 Ｄｒ、 Ｈａｎｎｉｇによ
る“Ｎｅｗ ａｓｒｐｅｃｔｓ ｉｎ ｐｒｅｐａｒａ
ｔｉｖｅ ａｎｄ ａｎａｌｙｔｉｃａｌｃｏｎｔｉｎ
ｕｏｕｓ ｆｒｅｅ−ｆｌｏｗ ｃｅｌｌ ａｌｅｃｔ
ｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ”。
生化学研究所のＰｒｏｆ、 Ｄｒ、 Ｈａｎｎｉｇによ
る“Ｎｅｗ ａｓｒｐｅｃｔｓ ｉｎ ｐｒｅｐａｒａ
ｔｉｖｅ ａｎｄ ａｎａｌｙｔｉｃａｌｃｏｎｔｉｎ
ｕｏｕｓ ｆｒｅｅ−ｆｌｏｗ ｃｅｌｌ ａｌｅｃｔ
ｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ”。
Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ、 ３ 、２３５〜２
４３（１９８２）と題する文献において、また特開昭５
７−２４８５１号公報において、論じられている。 Ｈ
ａｎｎｉｇの方法では、分離されるべき電解質試料は、
電場を横切って流下する泳動槽内の分離用溶媒の中に細
い注入孔から連続的に注入される。各電解質は種々に帯
電しているため、各電解質の粒子の流路は、溶媒の流速
と電解質の電荷量との兼ね合いで、溶媒の流下方向に対
して当該電解質の電荷量に特有の角度をとる。
４３（１９８２）と題する文献において、また特開昭５
７−２４８５１号公報において、論じられている。 Ｈ
ａｎｎｉｇの方法では、分離されるべき電解質試料は、
電場を横切って流下する泳動槽内の分離用溶媒の中に細
い注入孔から連続的に注入される。各電解質は種々に帯
電しているため、各電解質の粒子の流路は、溶媒の流速
と電解質の電荷量との兼ね合いで、溶媒の流下方向に対
して当該電解質の電荷量に特有の角度をとる。
その結果、電荷量の等しい電解質はそれぞれ帯状になっ
て流下し１分画して連続して分取される。
て流下し１分画して連続して分取される。
上記の方法は、電解質試料を連続的に添加し。
分離分取することができるため、遺伝子工学や細胞工学
の企業化に必要なタンパク質、核酸、細胞の大量分離精
製に有効な提案である。しかし、この方法では、電場を
横切って流下する溶媒の流下速度を泳動槽内で均一にす
る必要があるが、溶媒に電流が流れてジュール熱が発生
するので、溶媒内に対流が発生し、このため、溶媒の流
下速度を均一にすることは難しく、高い分離能や再現性
が得られないという短所がある。また、この方法によっ
て分離能と再現性をある程度維持するためには、溶媒の
流速と温度を±０．２％以内に維持する必要があるが、
この条件の下では、小型の装置（例えば、長さ１３０ｍ
ｍ、幅３０ｍｍ、厚さ０．２間程度のもの）しか実用化
できず、しかも分離能はさほど良くないという問題があ
る。
の企業化に必要なタンパク質、核酸、細胞の大量分離精
製に有効な提案である。しかし、この方法では、電場を
横切って流下する溶媒の流下速度を泳動槽内で均一にす
る必要があるが、溶媒に電流が流れてジュール熱が発生
するので、溶媒内に対流が発生し、このため、溶媒の流
下速度を均一にすることは難しく、高い分離能や再現性
が得られないという短所がある。また、この方法によっ
て分離能と再現性をある程度維持するためには、溶媒の
流速と温度を±０．２％以内に維持する必要があるが、
この条件の下では、小型の装置（例えば、長さ１３０ｍ
ｍ、幅３０ｍｍ、厚さ０．２間程度のもの）しか実用化
できず、しかも分離能はさほど良くないという問題があ
る。
本発明の目的は、遺伝子工学や細胞工学の企業化に必要
なタンパク質、核酸、細胞などの電解質を高分離能で大
量に分離分取することができる分取用無担体電気泳動法
を提供することにある。
なタンパク質、核酸、細胞などの電解質を高分離能で大
量に分離分取することができる分取用無担体電気泳動法
を提供することにある。
本発明は、従来の方法の難点が溶媒の流速と温度のコン
トロールにあることに鑑み、溶媒の流速や温度を高精度
にコントロールすることなしに高い分離能と再現性が得
られるように留意してなされたもので、その主要点は、 （イ）電気泳動中、溶媒の水素イオン指数ｐＨを変化さ
せることにより、それぞれのｐＨに対して保持されてい
る電解質のうち一定の電荷をもつもののみを分離回収し
、電解質の分離分取を行う。
トロールにあることに鑑み、溶媒の流速や温度を高精度
にコントロールすることなしに高い分離能と再現性が得
られるように留意してなされたもので、その主要点は、 （イ）電気泳動中、溶媒の水素イオン指数ｐＨを変化さ
せることにより、それぞれのｐＨに対して保持されてい
る電解質のうち一定の電荷をもつもののみを分離回収し
、電解質の分離分取を行う。
（ロ）電気的吸引力あるいは電場の中で溶媒を一定方向
に強制的に対流させることにより、回収すべき電解質を
一定部位に保持し、その電解質を回収する。
に強制的に対流させることにより、回収すべき電解質を
一定部位に保持し、その電解質を回収する。
の２点である。
自由溶媒中に保持された電解質が電気泳動する場合、電
解質の粒子は、あるものは電極へ、あるものは−極へ移
動するが、いずれの極へ移動するかは当該電解質の等電
点と溶媒の水素イオン指数ｐＨに依存する。従って、溶
媒のｐＨを適当に選べば、一定電荷を有する電解質のみ
の粒子が電極（または−極）へ、他のすべての電解質の
粒子は一極（または電極）へ移動するようにさせること
ができる。そこで、前者の電解質を回収し、ついでｐＨ
を変化させて同様な操作を繰り返し、電解質を一つずつ
回収していけば、？８媒に保持されている電解質を分離
分取することができる。これが第１の要点である。
解質の粒子は、あるものは電極へ、あるものは−極へ移
動するが、いずれの極へ移動するかは当該電解質の等電
点と溶媒の水素イオン指数ｐＨに依存する。従って、溶
媒のｐＨを適当に選べば、一定電荷を有する電解質のみ
の粒子が電極（または−極）へ、他のすべての電解質の
粒子は一極（または電極）へ移動するようにさせること
ができる。そこで、前者の電解質を回収し、ついでｐＨ
を変化させて同様な操作を繰り返し、電解質を一つずつ
回収していけば、？８媒に保持されている電解質を分離
分取することができる。これが第１の要点である。
また、上記のように、本発明では電解質を一方の電極側
に集めて回収していくが、溶媒を一定方向に強制的に対
流させ、電解質を一定部位に保持すれば、その電Ｎ質を
容易に回収できる。これが第２の要点である。
に集めて回収していくが、溶媒を一定方向に強制的に対
流させ、電解質を一定部位に保持すれば、その電Ｎ質を
容易に回収できる。これが第２の要点である。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。図に
おいて、ガラス製の容器１の内部には一定のｐＨの溶媒
が充填されており、この溶媒はイオン透過性の膜４によ
って電気泳動槽２内とｐＨ変換槽３内とに分離されてい
る。５は中電極、６は一電極で、両電極はイオン透過性
の膜を介して電気泳動槽２内の溶媒に結合している６電
気泳動槽２の内部の生電極５側には、溶媒を対流させる
ため加熱器７が取り付けである。また、８はサンプル添
加孔、９はサンプル回収孔である。試料には。
おいて、ガラス製の容器１の内部には一定のｐＨの溶媒
が充填されており、この溶媒はイオン透過性の膜４によ
って電気泳動槽２内とｐＨ変換槽３内とに分離されてい
る。５は中電極、６は一電極で、両電極はイオン透過性
の膜を介して電気泳動槽２内の溶媒に結合している６電
気泳動槽２の内部の生電極５側には、溶媒を対流させる
ため加熱器７が取り付けである。また、８はサンプル添
加孔、９はサンプル回収孔である。試料には。
卵白リゾチーム 等電点 １１〜１１．４ミオグロビ
ン 等電点 ８．１〜８．２ダイズトリプシンイン
ヒビター 等電点 ４．３〜４．６ の３種類のタンパク質を使用した。
ン 等電点 ８．１〜８．２ダイズトリプシンイン
ヒビター 等電点 ４．３〜４．６ の３種類のタンパク質を使用した。
次に、動作について説明する。まず１分離の第１段階と
して、容器１の内部にｐＨ８，９の溶媒を満たし、電極
５，６間に電圧をかけ、上記３種のりンパク質のｐＨ８
，９の溶液をサンプル添加孔８から注入する。溶媒中に
注入されたタンパク質は、溶媒のｐＨが８．９であるた
め、３種のうち、正に荷電された等電点１１〜１１．４
の卵白リゾチームの粒子のみが一電極側へ、負に荷電さ
れた他の２種のタンパク質の粒子は生型極側へ移動しよ
うとする。一方、溶媒は加熱器７により加熱され、太矢
印で示すような対流を生じている。その結果、卵白リゾ
チームは矢印Ａで示すように流れ、下の方に集まり、他
方、ミオグロビン、ダイズトリプシンインヒビターは矢
印Ｂで示すように流れる。この時点で、サンプル回収孔
９からタンパク質を含む溶液を回収することにより、卵
白リゾチームのみを分＃ｉ回収する。卵白リゾチームが
すべて回収されたところで、第２段階として、ｐＨ変換
椿３内部の１ 溶媒をｐＨ６・Ｏに変更し・電
気泳動槽２内の溶媒をｐＨ６，０に変え、同様な操作を
行って１等電点８．１〜８．２のミオグロビンのみをサ
ンプル回収孔９から分離回収する。最後に、電気泳動槽
２内の溶媒をｐＨ３に調整すると、ダイズトリプシンイ
ンヒビターが回収される０以上のような手順によって、
試料の３種のタンパク質を分離分取することかできる。
して、容器１の内部にｐＨ８，９の溶媒を満たし、電極
５，６間に電圧をかけ、上記３種のりンパク質のｐＨ８
，９の溶液をサンプル添加孔８から注入する。溶媒中に
注入されたタンパク質は、溶媒のｐＨが８．９であるた
め、３種のうち、正に荷電された等電点１１〜１１．４
の卵白リゾチームの粒子のみが一電極側へ、負に荷電さ
れた他の２種のタンパク質の粒子は生型極側へ移動しよ
うとする。一方、溶媒は加熱器７により加熱され、太矢
印で示すような対流を生じている。その結果、卵白リゾ
チームは矢印Ａで示すように流れ、下の方に集まり、他
方、ミオグロビン、ダイズトリプシンインヒビターは矢
印Ｂで示すように流れる。この時点で、サンプル回収孔
９からタンパク質を含む溶液を回収することにより、卵
白リゾチームのみを分＃ｉ回収する。卵白リゾチームが
すべて回収されたところで、第２段階として、ｐＨ変換
椿３内部の１ 溶媒をｐＨ６・Ｏに変更し・電
気泳動槽２内の溶媒をｐＨ６，０に変え、同様な操作を
行って１等電点８．１〜８．２のミオグロビンのみをサ
ンプル回収孔９から分離回収する。最後に、電気泳動槽
２内の溶媒をｐＨ３に調整すると、ダイズトリプシンイ
ンヒビターが回収される０以上のような手順によって、
試料の３種のタンパク質を分離分取することかできる。
第１図に示した実施例では、溶媒を強制的に対流させる
手段として加熱器７を使用しているが、この手段の他の
例を第２図、第３図に示す、第２図では、電気泳動槽内
の溶媒を対流させるのに、冷却水管１１と温水管１２と
を使用し、槽内の溶媒に＋電極側と一電極側とで温度差
を与え、対流をさせる。また、第３図では、電気泳動槽
内の溶媒を対流させるのに、かく弾機２１を使用してい
る。
手段として加熱器７を使用しているが、この手段の他の
例を第２図、第３図に示す、第２図では、電気泳動槽内
の溶媒を対流させるのに、冷却水管１１と温水管１２と
を使用し、槽内の溶媒に＋電極側と一電極側とで温度差
を与え、対流をさせる。また、第３図では、電気泳動槽
内の溶媒を対流させるのに、かく弾機２１を使用してい
る。
第４図と第５図とは、第１図により説明した実施例の変
形を示したものである。第４図では、電気分解による電
極近傍のｐＨ変化を防止するため、ポンプ３１によって
生電極５および一電極６周辺の溶媒を少量ずつ入れ替え
ている１図中、３２．３３はｐＨ変換槽と電極周辺の溶
媒をつなぐ管である。
形を示したものである。第４図では、電気分解による電
極近傍のｐＨ変化を防止するため、ポンプ３１によって
生電極５および一電極６周辺の溶媒を少量ずつ入れ替え
ている１図中、３２．３３はｐＨ変換槽と電極周辺の溶
媒をつなぐ管である。
また、第５図は、電気泳動槽内における電解質の
ｌ゛分離より確実にするため、槽の中央部に遮へ
い板４１を設けである。
ｌ゛分離より確実にするため、槽の中央部に遮へ
い板４１を設けである。
第６図は本発明の他の実施例を示したものである。図に
おいて、５Ｉはガラス製の容器、５２は電気泳動槽、５
３はｐＨ変換槽、５４はイオン透過性の膜。
おいて、５Ｉはガラス製の容器、５２は電気泳動槽、５
３はｐＨ変換槽、５４はイオン透過性の膜。
５５は生電極％５６は一電極、５８はサンプル添加孔。
５９はサンプル回収孔である。本実施例では、電気泳動
槽５２内の溶媒に対流を起こさせる代りに、電気的吸引
力と拡散板６０．６１により、電解質の不規則な拡散を
防いでいる。本実施例においても、第１図により説明し
た実施例の場合と同様に、溶媒のｐＨを段階的に下げる
ことにより、生型極側に保持されている電解質が、等電
点の高い順にサンプル回収孔５９から回収され、分離さ
れる。
槽５２内の溶媒に対流を起こさせる代りに、電気的吸引
力と拡散板６０．６１により、電解質の不規則な拡散を
防いでいる。本実施例においても、第１図により説明し
た実施例の場合と同様に、溶媒のｐＨを段階的に下げる
ことにより、生型極側に保持されている電解質が、等電
点の高い順にサンプル回収孔５９から回収され、分離さ
れる。
本発明によれば、分取用無担体電気泳動法において、電
気泳動中に発生するジュール熱に起因する分離能の低下
が起こらないので、タンパク質、核酸、細胞などの電解
質を高分８「能で大量に分離分取することが可能となる
。
気泳動中に発生するジュール熱に起因する分離能の低下
が起こらないので、タンパク質、核酸、細胞などの電解
質を高分８「能で大量に分離分取することが可能となる
。
第１図は本発明による分取用無担体電気泳動法の一実施
例に使用する装置の説明図、第２図と第３図は該実施例
で用いる溶媒を対流させる手段の他の例を示す説明図、
第４図と第５図は第１図の実施例の変形例を示す説明図
、第６図は本発明の他の実施例に使用する装置の説明図
である。 符号の説明 １・・・ガラス製の容器 ２・・・電気泳動槽３・・
・ｐＨ変換槽 ４・・・イオン透過性の膜５・・
・生電極 ６・・・−電極７・・・加熱器
８・・・サンプル添加孔９・・・サンプル回
収孔 １１・・・冷却水管１２・・・温水管
２１・・・かく弾機３１・・・ポンプ ３２）３３・・・ｐＨ変換槽と電極周辺の溶媒をつなぐ
管４１・・・遮蔽板 ５２・・・電気泳動槽
５３・・・ｐＨ変換槽 ５４・・・イオン透過性
の膜５５・・・生電極 ５６・・・−電極５
８・・・サンプル添加孔 ５９・・・サンプル回収孔
６０、６１・・・拡散板
例に使用する装置の説明図、第２図と第３図は該実施例
で用いる溶媒を対流させる手段の他の例を示す説明図、
第４図と第５図は第１図の実施例の変形例を示す説明図
、第６図は本発明の他の実施例に使用する装置の説明図
である。 符号の説明 １・・・ガラス製の容器 ２・・・電気泳動槽３・・
・ｐＨ変換槽 ４・・・イオン透過性の膜５・・
・生電極 ６・・・−電極７・・・加熱器
８・・・サンプル添加孔９・・・サンプル回
収孔 １１・・・冷却水管１２・・・温水管
２１・・・かく弾機３１・・・ポンプ ３２）３３・・・ｐＨ変換槽と電極周辺の溶媒をつなぐ
管４１・・・遮蔽板 ５２・・・電気泳動槽
５３・・・ｐＨ変換槽 ５４・・・イオン透過性
の膜５５・・・生電極 ５６・・・−電極５
８・・・サンプル添加孔 ５９・・・サンプル回収孔
６０、６１・・・拡散板
Claims (2)
- （１）自由溶媒中に設けた一対の電極間に電圧を印加し
、該溶媒に保持された電解質を電気泳動させて該電解質
を分離分取する分取用無担体電気泳動法であって、溶媒
の水素イオン指数ｐＨを選択して、一定電荷を有する電
解質のみの粒子を一方の電極へ移動させ、該電極側に移
動した電解質を回収し、以下水素イオン指数ｐＨを変え
て同様な操作を繰り返し、電気泳動中に溶媒の水素イオ
ン指数ｐＨを段階的に変化させて電解質を一定電荷を有
するもの一つずつ回収することにより該溶媒に保持され
た電解質を分離分取することを特徴とする分取用無担体
電気泳動法。 - （２）特許請求の範囲第１項に記載の分取用無担体電気
泳動法において、電気泳動中溶媒を一定方向に強制的に
対流させる手段を設け、回収すべき電解質を溶媒中の一
定部位に保持するようにしたことを特徴とする分取用無
担体電気泳動法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59216286A JPS6195241A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 分取用無担体電気泳動法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59216286A JPS6195241A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 分取用無担体電気泳動法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6195241A true JPS6195241A (ja) | 1986-05-14 |
Family
ID=16686152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59216286A Pending JPS6195241A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 分取用無担体電気泳動法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6195241A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7316771B2 (en) | 2000-09-21 | 2008-01-08 | Becton, Dickinson And Company | Medium for analytic and preparative electrophoresis |
| US7399394B2 (en) | 2000-12-18 | 2008-07-15 | Becton, Dickinson And Company | Electrophoresis device, electrophoresis method using an electrophoresis device and use of the electrophoresis device |
| US7491304B2 (en) | 2000-12-18 | 2009-02-17 | Becton, Dickinson And Company | Carrierless electrophoresis process and electrophoresis device for carrying out this process |
| US8721861B2 (en) | 2005-04-29 | 2014-05-13 | Becton, Dickinson And Company | Method for electrophoresis involving parallel and simultaneous separation |
-
1984
- 1984-10-17 JP JP59216286A patent/JPS6195241A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7316771B2 (en) | 2000-09-21 | 2008-01-08 | Becton, Dickinson And Company | Medium for analytic and preparative electrophoresis |
| US7399394B2 (en) | 2000-12-18 | 2008-07-15 | Becton, Dickinson And Company | Electrophoresis device, electrophoresis method using an electrophoresis device and use of the electrophoresis device |
| US7491304B2 (en) | 2000-12-18 | 2009-02-17 | Becton, Dickinson And Company | Carrierless electrophoresis process and electrophoresis device for carrying out this process |
| US8721861B2 (en) | 2005-04-29 | 2014-05-13 | Becton, Dickinson And Company | Method for electrophoresis involving parallel and simultaneous separation |
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