基于温敏性 N， N-二甲基丙烯酰胺/ N-异丙基丙烯酰胺无规共聚物的毛细管无胶电泳筛分介质

江凤浩, 洪瀚, 姜伯玮, 苏朝晖

应用化学 2023, 40 (9): 1312-1321. DOI:10.19894/j.issn.1000-0518.230125

摘要（219）

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本文合成了N，N-二甲基丙烯酰胺/N-异丙基丙烯酰胺无规共聚物（P（DMA-co-NIPAM））和聚N，N-二甲基丙烯酰胺（PDMA），并将二者共混制备毛细管无胶电泳筛分介质，旨在降低筛分介质粘度的同时增强其对DNA的分离性能。核磁共振氢谱（¹H NMR）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）证明了2种聚合物的成功合成。表征了P（DMA-co-NIPAM）/PDMA共混物溶液的流体力学直径（D_h）、低剪切粘度和吸光度，结果表明，P（DMA-co-NIPAM）聚合物具有温敏性，低临界溶解温度（LCST）为60~80 ℃。DNA筛分结果显示，PDMA中添加了10% P（DMA-co-NIPAM）的复合筛分介质性能最好，相比PDMA粘度降低19%以上，对大DNA片段的分辨率和理论塔板数均明显提高，分离时间缩短4%，显示了优良的分离性能。

图5是使用4种复合介质筛分600 LIZ DNA的毛细管电泳分离图谱。只含有P（DMA- co-NIPAM）聚合物的筛分介质（10∶0）对大于240 bp的DNA片段无法有效分离（辅助材料图S5），因此并未在图5中给出。可能的原因是P（DMA- co-NIPAM）的相对分子质量较小，形成的缠结网络对大尺寸的DNA片段阻碍作用有限，缠结网络被破坏，大尺寸DNA分子几乎同一时间出峰。由图5可知，随着P（DMA- co-NIPAM）质量比例增加，各峰之间更加紧凑，峰型更尖锐。筛分介质Ⅰ与Ⅱ在不影响分离效果的基础上，减少了分离时间，有效提升分离效率。筛分介质Ⅲ进一步缩短了分离时间，但小尺寸DNA片段出峰间隔宽，大尺寸DNA片段出峰间隔窄，前后差异明显，DNA的尺寸精度较差。对以上图谱进行数据处理，计算分辨率和理论塔板数等数值，以此对筛分性能进行准确的对比。