原平聚丙烯酰胺合成
原平聚丙烯酰胺合成
陰離子聚丙烯酰胺合成是由丙烯酰胺單體(Acrylamide，簡(jiǎn)稱Acr)和交聯(lián)劑N1，N1-甲叉雙丙烯酰胺(N，N-methylene bisacrylamide,簡(jiǎn)稱Bis)在催化劑的作用下聚合而成的含酰胺基側(cè)鏈的脂肪族長(zhǎng)鏈，相鄰的兩個(gè)鏈通過甲叉橋交鏈起來(lái)，鏈縱橫交錯(cuò)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠(圖4)。參與反應(yīng)的催化劑有二種成分。一是引發(fā)劑，它提供原始自由基，通過自由基傳遞，使丙烯酰胺成為自由基，發(fā)動(dòng)聚合反應(yīng)；二是加速劑，它加快引發(fā)劑釋放自由基速度。表2是常用引發(fā)劑與加速劑的搭配。過硫酸銨和核黃素分別引發(fā)二種不同類型的反應(yīng)。

凝膠濃度和交聯(lián)度與孔徑大小的關(guān)系
為了使樣品分離得快，操作方便，便于記錄結(jié)果和保存樣本，要求凝膠有一定的物理性質(zhì)，合適的篩孔，一定的機(jī)械強(qiáng)度，良好的透明度。這些性質(zhì)很大程度上是由凝膠濃度和交聯(lián)度所決定的。
100ml凝膠溶液中含有的單體和交聯(lián)劑總克數(shù)稱為凝膠濃度，記號(hào)為T。
T(%)＝［Acr(g)+Bis(g)］/ V(ml) ×
凝膠溶液中，交聯(lián)劑占單體加交聯(lián)劑總量的百分?jǐn)?shù)為交聯(lián)度，記號(hào)為C。
C(%)＝ Bis /(Acr+Bis)×
凝膠濃度能夠在3%～30%中變化，濃度過高時(shí)，凝膠硬而脆，容易破碎；濃度太小，凝膠稀軟，不易操作。凝膠濃度主要影響篩孔的大小。實(shí)驗(yàn)表明，篩孔的平均直徑和凝膠濃度的平方根成反比。
P＝kd/T1/2
P.網(wǎng)孔的平均直徑； T.多聚體濃度；d.多聚體分子直徑(5A) K.常數(shù)，假如多聚體鏈結(jié)構(gòu)近似直角交聯(lián)的，則K為1.5
例如：
T＝5%時(shí) P＝1.5×5A/5%1/2 ≈33.5A
T＝7%時(shí) P＝1.5×5A/7%1/2 ≈28.3A
交聯(lián)度C反映凝膠結(jié)構(gòu)中甲撐橋的密度。交聯(lián)過高，凝膠是不透明的，并且缺乏彈性；交聯(lián)過低，呈糜糊狀。交聯(lián)度可以決定篩孔的大直徑。
在實(shí)驗(yàn)中觀察到，要獲得透明而有合適機(jī)械強(qiáng)度的凝膠，單體用量高時(shí)，交聯(lián)量應(yīng)減少，單體用量低時(shí)，交聯(lián)劑量應(yīng)增大。下式是一個(gè)要求良好的電泳用凝膠的經(jīng)驗(yàn)公式。
在100ml溶液中：
Acr(g)×Bis(g)≈常數(shù)(約1.3)
凝膠濃度與被分離物的分子量大小關(guān)系。大致可用表3表示。



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