Исходные материалы

Акриламид (СН₂= СН — CONH₂) представляет собой белый
кристаллический порошок. Хорошо очищенный продажный пре-
парат содержит не более 0,05% акриловой кислоты. Его 5%-ный
водный раствор должен иметь рН не ниже 5, а оптическая плот-
ность 1%-ного раствора при 290 нм (А₂₉₀) не должна превышать
0,15. Такой препарат можно использовать без дополнительной
очистки или перекристаллизации. Акриламид следует хранить
сухим, в темной посуде, предпочтительно на холоду. В этих ус-
ловиях он может храниться до года. Акриламид токсичен (воз-
действует на кожу и нервную систему), поэтому отвешивать и
растворять его следует в перчатках и под тягой.

Недостаточно чистый препарат можно перекристаллизовать.
Для этого 70 г акриламида растворяют в 1 л хлороформа при
50°, фильтруют при этой же температуре, затем охлаждают до
— 20°, быстро промывают кристаллы холодным хлороформом и
высушивают в вакуум-эксикаторе. Для освобождения от УФ-по-
глощающих примесей акриламид можно обработать активиро-
ванным углем. Для этого в маточный 30 — 40%-ный водный рас-
твор акриламида в смеси с метиленбисакриламидом добавляют

активированный уголь (примерно 50 г/л), суспензию перемеши-
вают в течение 30 мин и фильтруют сначала через бумажный, а
затем через стекловолокнистый фильтр.

NN'-Метиленбисакриламид («Бис») – (CH₂= CH — CONH)₂–
СН₂ — используют в качестве «сшивки» линейных полимеров ак-
риламида. Продажные препараты, содержащие не более 0,02%
акриловой кислоты, не нуждаются в дополнительной очистке.
В случае необходимости Бис можно перекристаллизовать из
ацетона (12 г/л) в тех же условиях, что и акриламид. Условия
хранения и токсичность — такие же, как у акриламида.

В качестве «сшивки» иногда используют этилендиакрилат —
СН₂= СН — СО — O — СН₂— СН₂— О — СО — СН = СН₂, а также
NN'-диаллилтартардиамид (ДАТД) — CH₂= CH — CH₂— NH —
CO — CH(OH) — CH(OH) — CO — NH — CH₂— CH = CH₂. С их по-
мощью получают «растворимые» гели. В первом случае эфирную
связь можно разорвать обработкой геля щелочью или водным
раствором пиперидина. Гели, сшитые ДАТД, растворяются за
20 — 30 мин при комнатной температуре в 2%-ной йодной кисло-
те. Использование растворимых гелей на основе акриламида
будет рассмотрено ниже.

Персульфат аммония производится в виде белого кристалли-
ческого порошка или гранул. Его используют в качестве инициа-
тора процесса полимеризации. Гомолитический разрыв связи
между атомами кислорода в молекуле персульфата аммония

приводит к образованию двух достаточно долго живущих сво-
бодных радикалов с одним неспаренным электроном у атома
кислорода:

Такой радикал стимулирует разрыв двойной связи в молекуле
акриламида и присоединяется к ней таким образом, что снова
образуется радикал с неспаренным электроном, но уже у атома
углерода:

Этот радикал, в свою очередь, вызывает разрыв двойной связи
и присоединение следующей молекулы акриламида с образова-

нием нового радикала и т. д. Цепная реакция полимеризации
идет до тех пор, пока два радикала, встретившись между собой,
не образуют обычную ковалентную связь. По тому же механизму
в растущую цепочку линейного полимера может одной из своих
концевых винильных групп встроиться и метиленбисакриламид.
Второй его конец может точно так же оказаться в составе дру-
гой линейной полимерной цепочки, и образуется «сшивка».

Персульфат аммония в водном растворе постепенно разлага-
ется, поэтому следует использовать только свежеприготовлен-
ные растворы. Сухой препарат хранится лучше, хотя и он мед-
ленно разлагается с выделением кислорода. Продажные препа-
раты для электрофореза обычно достаточно хорошо очищены,
но их следует проверять. Если 1%-ный раствор персульфата
аммония в воде имеет рН < 2, то он непригоден. Отметим попут-
но, что катион не играет роли в процессе инициации. Можно с
успехом использовать, например, персульфат калия.

Рибофлавин представляет собой кристаллы в виде желто-
оранжевых игл. Он малорастворим в воде, но хорошо растворя-
ется в слабощелочных водных буферах; растворы имеют желто-
зеленую окраску.

Рибофлавин также может служить инициатором полимериза-
ции. При освещении его водного раствора видимым светом
(445 нм) он присоединяет водород и восстанавливается до лей-
корибофлавина. Последний снова легко окисляется растворен-
ным в воде кислородом, образуя перекись водорода. За счет раз-
ложения перекиси продуцируются свободные радикалы (НО·),
инициирующие цепную реакцию полимеризации акриламида.

К чистоте рибофлавина можно предъявлять не слишком
строгие требования, так как он, являясь очень эффективным ини-
циатором, используется в гораздо меньших концентрациях
(~ 0,005%), чем персульфат аммония.

Тетраметилэтилендиамин (ТЕМЕД) — (СН₃)₂N — CH₂— CH₂—
— N(СН₃)₂ — представляет собой бесцветную жидкость с плот-
ностью 0,78 г/см³. Концентрация неразбавленного ТЕМЕД —
около 6,7 М.

ТЕМЕД не является, собственно говоря, инициатором поли-
меризации акриламида, но служит катализатором этого процес-
са, заметно ускоряя его протекание. Он эффективен только в
своей неионизированной форме, поэтому при полимеризации ак-
риламида в кислой среде содержание ТЕМЕД следует значи-
тельно увеличить. В нейтральной или щелочной средах ТЕМЕД
можно вносить в количестве, эквимолярном по отношению к пер-
сульфату.

В качестве катализатора в последнее время нередко исполь-
зуют диметиламинопропионитрил — (CH₃)₂N — СН₂— CH₂— CN
(M = 102). Он более эффективен, чем ТЕМЕД, поэтому его вно-
сят в три-четыре раза меньше, чем персульфата аммония.