2) акриламид (СН2=СН–CONH2)
3) глицерин
4) тетраметилэтилендиамин (TEMED) (+)
Полимеризация полиакриламида протекает по свободнорадикальному механизму. Тетраметилэтилендиамин (TEMED) входит в окислительно-восстановительную систему с персульфатом аммония и ускоряет образование активных радикалов из персульфат-иона. Эти радикалы инициируют присоединение мономеров акриламида по двойным связям и тем самым обеспечивают быстрое формирование полимерной сетки при комнатной температуре.
TEMED является ускорителем, или катализатором, полимеризации, но не структурным компонентом геля. Акриламид образует полимерные цепи, а N,N′-метиленбисакриламид соединяет их поперечными связями и формирует трехмерную сетку с порами. Глицерин не участвует в радикальной полимеризации; его применяют главным образом для повышения плотности и вязкости растворов, например при подготовке образцов.
Для получения однородного полиакриламидного геля необходимы согласованные концентрации акриламида, бисакриламида, персульфата аммония и TEMED. Недостаток ускорителя приводит к замедленной или неполной полимеризации, а избыток может вызвать слишком быстрое схватывание, перегрев и неоднородность геля. Растворённый кислород также тормозит процесс, поэтому при приготовлении геля часто используют дегазацию растворов.
| Компонент или фактор | Роль в системе | Практическое значение |
|---|---|---|
| Акриламид | Основной мономер свободнорадикальной полимеризации | Формирует линейные полимерные цепи полиакриламида |
| N,N′-Метиленбисакриламид | Сшивающий агент | Соединяет цепи между собой и определяет плотность полимерной сетки |
| TEMED | Ускоритель окислительно-восстановительной инициации | Ускоряет образование радикалов из персульфата аммония; обеспечивает быстрое затвердевание геля |
| Персульфат аммония | Источник первичных свободных радикалов | Запускает цепную реакцию в присутствии TEMED |
| Глицерин | Регулятор плотности и вязкости раствора | Может облегчать нанесение образца, но не инициирует полимеризацию |
| Кислород | Ингибитор свободнорадикальной реакции | Замедляет или нарушает полимеризацию; избыток кислорода удаляют дегазацией |
| Концентрация акриламида и доля бисакриламида | Параметры структуры геля | Определяют размер пор и, следовательно, разделяющую способность при электрофорезе |
Таким образом, правильный ответ связан с ролью TEMED как ускорителя радикальной полимеризации в паре с персульфатом аммония. Пористость готового геля определяется не только скоростью реакции, но и соотношением мономера и сшивающего агента. В электрофорезе это позволяет разделять белки или другие заряженные молекулы по размеру и электрофоретической подвижности. Для судебно-экспертных исследований воспроизводимость состава и условий полимеризации имеет принципиальное значение для достоверности результатов.