CH658728A5 - Process for the production of particulate reagents for immunoassays, and these reagents and their use - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von teilchenförmigen, magnetisch anziehbaren Reagenzien für Immunoassays sowie auf diese Weise hergestellte Reagenzien und immunologische Bestimmungen (Assays) unter Verwendung dieser Reagenzien. The invention relates to a process for the production of particulate, magnetically attractable reagents for immunoassays, and to reagents and immunological determinations produced in this way using these reagents.
Bekanntlich lassen sich Antigene (und Haptene), Antikörper (und andere bindende Proteine) sowie weitere Substanzen, wie Arzneimittel, in Flüssigkeiten von beispielsweise biologischer Herkunft, durch eine kompetitive Bindungsreaktion unter Verwendung eines markierten Reagenzes bestimmen, wobei die Bestimmung (der Assay) dadurch bewirkt wird, dass man entweder die Menge an Markierung misst, die in einem Komplex gebunden vorliegt, oder diejenige, die in Lösung ungebunden geblieben ist. Ein Beispiel für ein derartiges Verfahren ist der bekannte Radioim-munoassay, bei dem eine radioaktive Markierung verwendet wird. Analoge Techniken sind unter Verwendung anderer Markierungen, wie beispielsweise von Enzymen und Fluoro-phoren, bekannt. As is known, antigens (and haptens), antibodies (and other binding proteins) and other substances, such as drugs, in liquids of, for example, biological origin, can be determined by a competitive binding reaction using a labeled reagent, the determination (the assay) thereby effecting is that one either measures the amount of label that is bound in a complex or that that is unbound in solution. An example of such a method is the known radioimmunoassay, in which a radioactive label is used. Analog techniques are known using other labels such as enzymes and fluorophores.
Bei diesen Verfahren ist es im allgemeinen erforderlich, entweder die gebildete Komplexe oder das freie, nicht gebundene, markierte Reagenz von dem Rest des Umsetzungsgemisches abzutrennen, um die Menge an Markierung in einem der beiden Teile zu bestimmen. Diese Abtrennung lässt sich selten leicht durchführen und stellt daher bei diesen Assays eine Fehlerquelle dar. These procedures generally require either the complexes formed or the free, unbound, labeled reagent to be separated from the rest of the reaction mixture to determine the amount of label in either part. This separation is rarely easy to perform and is therefore a source of error in these assays.
Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden oder zuminde-stens zu verringern, bedient sich ein Verfahren gemäss der BE-PS 852 327 magnetisch anziehbarer Teilchen, die auf ihrer äusseren Oberfläche ein kovalent an diese gebundenes Reagenz aufweisen. Die Teilchen können zusammen mit dem Umsetzungsprodukt zwischen dem Reagenz und einer markierten Komponente aus dem Umsetzungsgemisch sauber und leicht von dem Rest des Reaktionsgemisches abgetrennt werden, wonach die Markierung in diesem Rest oder auf den Teilchen selbst gemessen werden kann. In order to avoid or at least reduce these difficulties, a method according to BE-PS 852 327 uses magnetically attractable particles which have a reagent covalently bound to them on their outer surface. The particles, together with the reaction product between the reagent and a labeled component from the reaction mixture, can be separated cleanly and easily from the rest of the reaction mixture, after which the labeling in this residue or on the particles themselves can be measured.
Eine Einschränkung oder ein Nachteil dieses Verfahrens, wie es bisher bekannt war, liegt in der Tatsache, dass die Herstellung der das Reagenz tragenden magnetischen Teilchen häufig arbeits- und zeitaufwendig ist. Die Teilchen bestehen aus magnetisch anziehbarem Material, das in einer Polymeri-satmatrix eingebettet ist, wofür gewöhnlich Cellulose verwendet wird, und um ein teilchenförmiges Reagenz daran zu binden, muss man die Cellulose zunächst aktivieren und anschliessend mit dem Reagenz umsetzen, wobei normalerweise eine bifunktionelle Brückengruppe verwendet wird. Die als Zwischenprodukt auftretenden aktivierten Cellulose-teilchen können nicht beliebig lange aufbewahrt werden, so dass die beiden Herstellungsschritte (Aktivierung und anschliessende Umsetzung) jedesmal neu durchgeführt werden müssen. A limitation or disadvantage of this method, as was previously known, lies in the fact that the production of the magnetic particles carrying the reagent is often laborious and time-consuming. The particles consist of magnetically attractable material embedded in a polymer matrix, for which cellulose is usually used, and in order to bind a particulate reagent to it, the cellulose must first be activated and then reacted with the reagent, normally a bifunctional bridging group is used. The activated cellulose particles which occur as an intermediate product cannot be kept indefinitely, so that the two production steps (activation and subsequent implementation) have to be carried out anew each time.
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Es vs urde nun ein Weg zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten gefunden. Insbesondere wurde ein lagerungsstabiles reaktionsfähiges magnetisches Material gefunden, an das bestimmte Reagenzien einstufig gebunden werden können; dieses Material stellt ein Zwischenprodukt des erfindungsge-mässen Verfahrens dar. A way to avoid these difficulties has now been found. In particular, a storage-stable, reactive magnetic material has been found to which certain reagents can be bound in one step; this material represents an intermediate product of the method according to the invention.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines teilchenförmigen. magnetisch anziehbaren Reagenzes zur Verwendung bei Immunoassays, das dadurch gekennzeichnet ist. dass man a) ein oder mehrere Monomere in Gegenwart magnetisch anziehbarer Feststoffteilchen unter unmittelbarer Ausbildung einer synthetischen, wasserunlöslichen Polymerisatmatrix. in der die genannten Feststoffteilchen gleichmässig eingebettet sind, in Masse in Gegenwart eines Katalysators und/ oder Initiators polymerisiert, wobei man a 1 ) das Monomer bzw. die Monomere derart auswählt, dass die gebildete Matrix Aldehyd-, Keto-, Cyanat-, Iso-cyanat-, Thiocyanat-, Isothiocyanat-, halogen-nitro-aroma-tische, s-Triazin, aromatische Sulfonylchlorid-, Isoxazol-, Aziridin-, Imino-, Imid-, Carboxyl-, Epoxid-oder Säureanhydrid-Gruppen oder mehrere Arten dieser Gruppen enthält, die frei sind, so dass sie unmittelbar mit einem Reagenz kuppeln können, das mit ihnen zu reagieren vermag, so dass das Reagenz an die Matrix gebunden wird, oder a2) die Matrix durch Polymerisation über die ethylenische Doppelbindung von Monomer erzeugt, bei der das bzw. jedes Monomer eines der Monomere Acrylnitril, Methacrylnitril, Acryloylchlorid und Methacryloylchlorid ist, The invention relates to a method for producing a particulate. Magnetically attractable reagent for use in immunoassays, which is characterized. that a) one or more monomers in the presence of magnetically attractable solid particles with immediate formation of a synthetic, water-insoluble polymer matrix. in which the solid particles mentioned are uniformly embedded, polymerized in bulk in the presence of a catalyst and / or initiator, with a 1) the monomer or monomers being selected such that the matrix formed is aldehyde, keto, cyanate, iso- cyanate, thiocyanate, isothiocyanate, halogen-nitro-aromatic, s-triazine, aromatic sulfonyl chloride, isoxazole, aziridine, imino, imide, carboxyl, epoxy or acid anhydride groups or several types of these Contains groups that are free so that they can directly couple with a reagent that can react with them so that the reagent is bound to the matrix, or a2) generates the matrix by polymerization via the ethylenic double bond of monomer which is the or each monomer of one of the monomers acrylonitrile, methacrylonitrile, acryloyl chloride and methacryloyl chloride,
b) nach der Polymerisation die gebildete Polymerisatma-trix zu Teilchen zerkleinert und c) das erhaltene teilchenförmige Material mit einem Reagenz in Berührung bringt, das unmittelbar mit den auf Grund der Monomerauswahl gemäss al) in der Polymerisatmatrix enthaltenen freien kupplungsfähigen Gruppen bzw. unmittelbar mit den durch die Monomerpolymerisation gemäss a2) in die Polymerisatmatrix eingebrachten, Hetero-atome aufweisenden funktionellen Gruppen reagiert, und diese Umsetzung ablaufen lässt, um das Reagenz unmittelbar an die Polymerisatmatrix zu binden. b) after the polymerization, the polymer matrix formed is comminuted into particles, and c) the particulate material obtained is brought into contact with a reagent which, based on the monomer selection according to a1), contains directly in the free coupling groups or directly in the polymer matrix by the monomer polymerization according to a2) introduced into the polymer matrix, having hetero atoms functional groups, and this reaction can take place in order to bind the reagent directly to the polymer matrix.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin das auf diese Weise hergestellte teilchenförmige magnetisch anziehbare Reagenz. The invention further relates to the particulate magnetically attractable reagent produced in this way.
Gegenstand der Erfindung ist schliesslich die Verwendung eines teilchenförmigen Reagenzes gemäss der Erfindung in einem Immunoassay zur Bestimmungeines Bestandteiles in einer Flüssigkeit, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man die Flüssigkeit mit den Reagenzteilchen gemäss der Erfindung in Berührung bringt und anschliessend diese Teilchen aus der Flüssigkeit magnetisch abtrennt. The invention finally relates to the use of a particulate reagent according to the invention in an immunoassay for determining a component in a liquid, which is characterized in that the liquid is brought into contact with the reagent particles according to the invention and then these particles are magnetically separated from the liquid .
Im folgenden werden die einzelnen Teilchen des Reagenzes gemäss der Erfindung als «Reagenzteilchen gemäss der Erfindung» bezeichnet. The individual particles of the reagent according to the invention are referred to below as “reagent particles according to the invention”.
Von den verschiedenen möglichen freien Gruppen in der gebildeten Polymerisatmatrix sind die Aldehyd- und Keto-gruppen bevorzugt. Of the various possible free groups in the polymer matrix formed, the aldehyde and keto groups are preferred.
Gemäss der Erfindung werden eines oder mehrere der Monomere (in Gegenwart von magnetisch anziehbarem festem Material) derart polymerisiert. dass unmittelbar ein festes Polymerisat erzeugt \v ird. das nach geeigneter Abtrennung von dem Umsetzungsgemisch und notwendigem Auswaschen fein zerkleinert werden kann. Eine derartige Polymerisation wird in Abwesenheit eines Lösungsmittels (d.h. als Substanzpolymerisation j unter Verwendung eines Katalysators bzw. Initiators durchgeführt. Beispielsweise w ird im Falle von Acrolein das monomere Acrolein mit Tetramethylendiamin vermischt, und es tritt rasch eine Polymerisation unter Ausbildung eines festen Produktesein. According to the invention, one or more of the monomers (in the presence of magnetically attractable solid material) are polymerized in this way. that a solid polymer is immediately produced. which can be finely crushed after suitable separation from the reaction mixture and necessary washing. Such polymerization is carried out in the absence of a solvent (i.e., bulk polymerization j using a catalyst or initiator. For example, in the case of acrolein, the monomeric acrolein is mixed with tetramethylene diamine and polymerization rapidly occurs to form a solid product.
Im Falle von Acrylnitril wird ausserdem Ammoniumpersulfat zugesetzt, um die Reaktion zu beschleunigen. In the case of acrylonitrile, ammonium persulfate is also added to accelerate the reaction.
Weiterhin ist es bevorzugt, die Polymerisatmatrix durch Radikalpolymerisation von Acrolein in Gegenwart von Tetramethylendiamin herzustellen. Wenn auf diese Weise Acrolein in Gegenwart von FeiCh pohmerisiert wird, bildet sich leicht eine homogene Masse aus Substanzpolymerisat und Fe.iO-i. Diese Masse kann leicht zu kleinen Teilchen vermählen werden. Furthermore, it is preferred to prepare the polymer matrix by radical polymerization of acrolein in the presence of tetramethylene diamine. If acrolein is polymerized in the presence of FeiCh in this way, a homogeneous mass of bulk polymer and Fe.iO-i is easily formed. This mass can easily be ground into small particles.
Die Polymerisatmatrix und insbesondere die freien reaktionsfähigen Gruppen in ihr werden je nachdem ausgewählt, was für ein Reagenz an sie gekuppelt werden soll. Im allgemeinen enthält das Reagenz freie Amino- oder Sulfhydryl-gruppen, weshalb in diesen Fällen eine Aldehvdgruppen enthaltende Polymerisatmatrix verwendet wird. Reagenzien, die freie Aminogruppen enthalten, sind beispielsweise Proteine, wie beispielsweise Antikörper und Enzyme, sowie bestimmte Antigene, Haptene, Arzneimittel und Antibiotika. Beispiele für derartige Substanzen sind dieThyroidhormone T» und Tj (Thyroxin und Triizothyronin), die tricyclischen Antidepressiva (Nortriptylin, Desipramin und Protriptylin), die Amino-glycosid-Antibiotika (Gentamicin, Sisomycin, Netilmicin, Amikacin. N'eomycin. Streptomycin, Kanamycin undTobra-mycin), Absorbentien mit verschiedener Affinität für die Isolierung oder die Bestimmung von Antikörpern und anderen bindenden Proteinen, sowie Zwischenprodukte bei der Herstellung von ersten Antikörpern in fester Phase, die zur Bestimmung des paarweise verbundenen Haptens (conjugate hapten) verwendet werden sollen. The polymer matrix and in particular the free reactive groups in it are selected depending on what kind of reagent is to be coupled to them. In general, the reagent contains free amino or sulfhydryl groups, which is why a polymer matrix containing aldehyde groups is used in these cases. Reagents that contain free amino groups are, for example, proteins, such as antibodies and enzymes, as well as certain antigens, haptens, drugs and antibiotics. Examples of such substances are the thyroid hormones T »and Tj (thyroxine and triizothyronine), the tricyclic antidepressants (nortriptyline, desipramine and protriptylin), the aminoglycoside antibiotics (gentamicin, sisomycin, netilmicin, amikacin and streptomycin. N'eomycinin -mycin), absorbents with different affinity for the isolation or determination of antibodies and other binding proteins, as well as intermediates in the production of first antibodies in the solid phase, which are to be used for the determination of paired hapten (conjugate hapten).
Ein grosser Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Reagenz an die Teilchen, die in der Stufe b) des Verfahrens gemäss der Erfindung erhalten werden, einstufig gebunden werden kann. So kann das Reagenz beispielsweise einfach in einem Medium von geeignetem pH-Wert mit den Teilchen in Berührung gebracht werden. Polymerisatmatrices, die freie Aldehydgruppen enthalten, sind gegenüber freien Aminogruppen «selbstreagierend», und das Reagenz wird somit mit der Matrix umgesetzt und unmittelbar an diese gebunden. Die auf diese Weise gebildeten Reagenzteilchen gemäss der Erfindung sind anschliessend gebrauchsfertig. DieSelbstreaktiv ität der Teilchen, die , in der Stufe b) des Verfahrens gemäss der Erfindung erhalten werden, ist ein sehr grosser Vorteil, da sich durch sie die Notwendigkeit der Verwendung von Brückengruppen (Stand der Technik) erübrigt; es resultiert ausserdem insgesamt ein einfacherer, schnellerer und wirksamerer Vorgang. A great advantage of the present invention is that the reagent can be bound to the particles which are obtained in step b) of the process according to the invention in one stage. For example, the reagent can simply be brought into contact with the particles in a medium of a suitable pH. Polymer matrices containing free aldehyde groups are "self-reactive" to free amino groups, and the reagent is thus reacted with the matrix and bound directly to it. The reagent particles formed in this way according to the invention are then ready for use. The self-reactivity of the particles obtained in step b) of the process according to the invention is a very great advantage, since it eliminates the need to use bridging groups (prior art); the overall result is a simpler, faster and more effective process.
Die Reagenzteilchen gemäss der Erfindung können eine beliebige Grösse besitzen, im allgemeinen ist es jedoch zweckmässig, dass sie 1 bis 20 um gross sind. Insbesondere im Falle der Verwendung in Verfahren mit kontinuierlichem Durchfluss sollte das spezifische Gewicht der Teilchen vorzugsweise etwa 1,4 bis 3.2 betragen, um ein übermässiges Aufschwimmen oder Absetzen der Teilchen in dem strömenden flüssigen Reaktionsgemisch zu vermeiden. The reagent particles according to the invention can have any size, but in general it is expedient that they are 1 to 20 µm in size. Particularly when used in continuous flow processes, the specific weight of the particles should preferably be about 1.4 to 3.2 in order to avoid excessive floating or settling of the particles in the flowing liquid reaction mixture.
Die in Stufe b) des Verfahrens gemäss der Erfindung erhaltenen Teilchen (d.h. in dem Zustand, bevor das Reagenz an sie gebunden ist) können vor ihrer Verwendung aufbewahrt werden. Wie dem Fachmann klar ist. müssen die Teilchen während der Aulbewahrungsdauer von Substanzen ferngehalten werden, mit denen sie reagieren könnten. Alternativ kann die in Stufe a) des Verfahrens gemäss der Erfindung erhaltene feste Masse aus selbstreagierender Pohmerisatma-trix, die die magnetischen Teilchen enthalt, aulbewahrt werden, und wenn Teilchen benötigt werden, können feile der .Masse zerkleinert werden, damit sie mit einem Reagenz umgesetzt werden können. So können die Reagenzteilehen gemäss der Erfindung einlach und frisch unmittelbar vor ihrer Verwendung hergestellt werden. The particles obtained in step b) of the process according to the invention (i.e. in the state before the reagent is bound to them) can be stored before they are used. As is clear to the expert. the particles must be kept away from substances with which they could react during the storage period. Alternatively, the solid mass obtained in step a) of the process according to the invention from self-reacting Pohmerisatma-trix containing the magnetic particles can be preserved, and if particles are needed, files of the mass can be comminuted so that they react with a reagent can be. Thus, the reagent parts according to the invention can be made simple and fresh immediately before they are used.
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Die Reagenzteilchen gemäss der Erfindung sind in Immunoassays zur Bestimmung eines interessierenden Bestandteils in Flüssigkeiten von Nutzen. Sie können auf diese Weise bei manuellen oder automatischen Bestimmungen mit kontinuierlichem Durchfluss verwendet werden, wiesie beispielsweise in der US-PS 2 797 149 beschrieben sind. Sie können dort verwendet werden, wie beispielsweise in der BE-PS 852 327 beschrieben. The reagent particles according to the invention are useful in immunoassays for determining a component of interest in liquids. They can thus be used in manual or automatic continuous flow determinations such as those described in U.S. Patent No. 2,797,149. They can be used there, as described, for example, in BE-PS 852 327.
Derartige Bestimmungen schliessen insbesondere ein Analyseverfahren ein, bei dem man entlang einer Leitung ein Umsetzungsgemisch strömen lässt, das aus einer flüssigen Phase mit einer einen zu bestimmenden Bestandteil enthaltenden flüssigen Probe und einer festen Phase aus Reagenzteilchen gemäss der Erfindung besteht, dass man in dem " Gemisch eine Umsetzung ablaufen lässt, wobei ein Bestandteil des Umsetzungsgemisches mit der festen Phase reagiert oder selektiv an sie adsorbiert wird, dass man die Teilchen in der Leitung magnetisch einfängt, um sie gegen die Strömung zu halten und auf diese Weise die feste Phase von der strömenden flüssigen Phase zu trennen, und dass man stromabwärts davon die zu bestimmende Komponente in der Probe durch Analyse der abgetrennten festen oder flüssigen Phase bestimmt. Such determinations include in particular an analytical method in which a reaction mixture is flowed along a line, which consists of a liquid phase with a liquid sample containing a component to be determined and a solid phase of reagent particles according to the invention that in the "mixture a reaction takes place, whereby a component of the reaction mixture reacts with the solid phase or is selectively adsorbed on it, that one magnetically traps the particles in the line in order to hold them against the flow and in this way the solid phase from the flowing liquid Phase to separate, and that downstream of it the component to be determined in the sample is determined by analysis of the separated solid or liquid phase.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer Analysevorrichtung zur Durchführung dieser Methode ist in der BE-PS 852 327 beschrieben. A preferred embodiment of an analysis device for performing this method is described in BE-PS 852 327.
Die genaue Art und Weise, auf die die Reagenzteilchen bei Immunoassays wirken, hängt von der Art des Reagenzes ab, wie dem Fachmann klar ist. Beispielsweise kann in einem Immunoassay auf ein Antigen unter Verwendung eines markierten Antigens und eines Antikörpers oder anderen bindenden Proteins der Antikörper das Reagenz auf den Reagenzteilchen sein. Unter diesem Umständen bildet das Reagenz sowohl mit markiertem als auch mit unmarkiertem Antigen Komplexe und kann nach Entfernung aus dem Reaktionsgemisch aufgrund der Markierung bestimmt werden, oder das zurückbleibende Umsetzungsgemisch kann auf die Markierung hin bestimmt werden. The exact manner in which the reagent particles act in immunoassays depends on the type of reagent, as will be apparent to those skilled in the art. For example, in an immunoassay for an antigen using a labeled antigen and an antibody or other binding protein, the antibody can be the reagent on the reagent particles. Under these circumstances, the reagent forms complexes with both labeled and unlabeled antigen and can be determined based on the label after removal from the reaction mixture, or the remaining reaction mixture can be determined based on the label.
In einer bevorzugten Durchführungsform der erfindungs-gemässen Verwendung enthält das Umsetzungsgemisch (als zweites Reagenz) eine bestimmte Menge einer markierten Substanz, die mit der zu bestimmenden Komponente unter Ausbildung eines Komplexes mit ihr reagiert, und das Reagenz auf den Reagenzteilchen gemäss der Erfindung bindet sich an den Überschuss aus dem zweiten Reagenz, wonach das abgetrennte Gemisch analysiert wird, um die zu bestimmende Komponente in der Probe zu bestimmen. Bei diesem Verfahren wird die Analyse entweder auf den Komplex oder auf den nicht umgesetzten Überschuss des zweiten Reagenzes durchgeführt, wie es zweckmässig ist. In a preferred embodiment of the use according to the invention, the reaction mixture (as a second reagent) contains a certain amount of a labeled substance which reacts with the component to be determined to form a complex, and the reagent on the reagent particles according to the invention binds to it the excess from the second reagent, after which the separated mixture is analyzed to determine the component to be determined in the sample. In this method, the analysis is carried out either for the complex or for the unreacted excess of the second reagent, as appropriate.
Die vorstehenden Beispiele dienen lediglich der Erläuterung, und die vielseitige Einsetzbarkeit der Reagenzteilchen gemäss der Erfindung bei verschiedenen unterschiedlichen Beslimmungsverfahren sind dem Fachmann klar. The above examples are for illustration only and the versatility of the reagent particles according to the invention in various different gluing processes is clear to the person skilled in the art.
Die folgenden weiteren Beispiele dienen ebenfalls der Erläuterung der Erfindung. The following further examples also serve to illustrate the invention.
Beispiel 1 example 1
Herstellung von Teilchen mit einem Gehalt an Polyacro-lein Production of particles containing polyacroline
2 g Acrolein und 2 g magnetisierbares Eisen (11, HI)-Oxid (Fe.'O-i) wurden bei Raumtemperatur kräftig miteinander vermischt und das Gemisch mit 100 (il Tetramethylendiamin versetzt und das Rühren etwa 6 bis 7 min fortgeführt, wonach Polymerisation eintrat und ein homogenes festes Produkt erhalten wurde. Dieses Produkt wurde in einer elektrischen Kaffeemühle (Braun) zu feinem Granulai vermählen. Weiteres Vermählen in einer Feinstmahlvorrichtung (McCrone) 2 g acrolein and 2 g magnetizable iron (11, HI) oxide (Fe.'Oi) were mixed vigorously at room temperature and the mixture was mixed with 100 (tetramethylene diamine) and stirring continued for about 6 to 7 min, after which polymerization occurred and a homogeneous solid product was obtained This product was ground in an electric coffee grinder (brown) to fine granules further grinding in a fine grinding device (McCrone)
während 30 min ergab ein stabiles .selbstreagierendes Produkt mit geeigneter Teilchengrösse. for 30 min gave a stable, self-reacting product with a suitable particle size.
Beispiel 2 Example 2
Herstellung von Teilchen mit einem Gehalt an Polyacryl-nitril Production of particles containing polyacrylonitrile
2.5 ml Acrylnitril und 2 g magnetisch anziehbares Eisen (II, III)-Oxid wurden bei Raumtemperatur kräftig miteinander vermischt und das Ganze mit 100 al Tetramethylendiamin versetzt. Danach wurde 1 ml einer 33%igen (Gewicht/Volumen) Ammoniumpersulphatlösung zugefügt. Nach etwa 7 min trat Polymerisation ein, und man erhielt ein homogenes festes Produkt. Dieses Produkt wurde auf eine Teilchengrösse von unter 1 mm zerstossen und 72 h bei Raumtemperatur an der Luft getrocknet. Das Produkt wurde weiter in einer Feinstmahlvorrichtung (McCrone) vermählen. wonach man stabile, selbstreagierende Teilchen erhielt. 2.5 ml of acrylonitrile and 2 g of magnetically attractable iron (II, III) oxide were mixed vigorously at room temperature and the whole was mixed with 100 al of tetramethylene diamine. Then 1 ml of a 33% (weight / volume) ammonium persulfate solution was added. Polymerization occurred after about 7 minutes and a homogeneous solid product was obtained. This product was crushed to a particle size of less than 1 mm and air-dried for 72 h at room temperature. The product was further milled in a micro grinder (McCrone). after which stable, self-reacting particles were obtained.
Beispiel 3 Example 3
Kupplung von Anti-T-i-Serum (y-Globulinfraktion)an Teilchen gemäss Beispiel 1 Coupling of anti-T-i serum (y-globulin fraction) to particles according to Example 1
1 g der Polyacrolein/FesCU-Teilchen gemäss Beispiel 1 wurde viermal mit je 20 ml Wasser und anschliessend zweimal mit 0,1 m Natriumcarbonat/Bicarbonat-Puffervom pH 9.0 gewaschen. Eine Suspension der Teilchen in dem Puffer wurde auf ein Volumen von 14 ml gebracht. Die Kupplung wurde durchgeführt, indem man 1 ml Anti-TA-Serum (y-Globulinfraktion) der Teilchensuspension zusetzte und das Ganze 24 h bei 4°C leicht vermischte. Die Teilchen wurden anschliessend auf einem mehrpoligen Ferritmagneten absetzen gelassen und die überstehende Flüssigkeit entfernt. Die auf diese Weise hergestellten Reagenzteilchen wurden dreimal mit dem Bicarbonat/Carbonat-Puffer und anschliessend zweimal mit 0.05 m Phosphatpuffer vom pH 7.4 gewaschen. Schliesslich wurde das Volumen der Suspension mit Phospatpuffer auf 20 ml gebracht. — 1 g of the polyacrolein / FesCU particles according to Example 1 was washed four times with 20 ml of water and then twice with 0.1 M sodium carbonate / bicarbonate buffer of pH 9.0. A suspension of the particles in the buffer was brought to a volume of 14 ml. The coupling was carried out by adding 1 ml of anti-TA serum (y-globulin fraction) to the particle suspension and gently mixing the whole thing at 4 ° C. for 24 h. The particles were then allowed to settle on a multipole ferrite magnet and the supernatant liquid was removed. The reagent particles produced in this way were washed three times with the bicarbonate / carbonate buffer and then twice with 0.05 m phosphate buffer with a pH of 7.4. Finally, the volume of the suspension was brought to 20 ml with phosphate buffer. -
Beispiel 4 Example 4
Kupplung von Antidigoxin-Serum (y-Globulinfraktion) an Teilchen gemäss Beispiel 1 Coupling of antidigoxin serum (y-globulin fraction) to particles according to Example 1
Es wurde das gleiche Verfahren, wie in Beispiel 3 beschrieben, durchgeführt mit der Abweichung, dass anstelle von Anti-T4-Serum 1 ml Antidigoxin-Serum (y-GlobuIinfrak-tion) verwendet wurde. The same procedure as described in Example 3 was carried out, with the exception that 1 ml of antidigoxin serum (γ-globule infraction) was used instead of anti-T4 serum.
Beispiel 5 Example 5
Kupplung von Anti-HPL (Iactogenes Hormon der menschlichen Placenta)-Serum (y-Globulinfraktion) an Teilchen gemäss Beispiel 1 Coupling of anti-HPL (Iactogenic hormone of the human placenta) serum (y-globulin fraction) to particles according to Example 1
Es wurde, wie in Beispiel 3 beschrieben, gearbeitet mit der Abweichung, dass anstelle des Anti-Ti-Serums 1 ml Anti-HPL-Serum (y-Globulinfraktion) verwendet wurde. As described in Example 3, the difference was that 1 ml of anti-HPL serum (y-globulin fraction) was used instead of the anti-Ti serum.
Beispiel 6 Example 6
Kupplung von Antidigoxinserum (y-Globulinfraktion) an Teilchen gemäss Beispiel 2 Coupling of antidigoxin serum (y-globulin fraction) to particles according to Example 2
1 g der Teilchen gemäss Beispiel 2 wurde viermal mit je 20 ml Wasser und danach zweimal mit 0.1 m Natriumcar-honat/Bicarbonat-Puffer vom pH 9,0 gewaschen. Die Suspension der Teilchen in der Pufferlösung wurde auf ein Volumen von 14 ml gebracht. Die Kupplung wurde durchge-lührt. indem man 1 ml Antidigoxinserum (y-Globulinfraktion) zu derTeilchensuspension hinzufügte und das Ganze 24 h bei 4°C leicht vermischte. Die Reagenzteilchen, die auf diese Weise hergestellt wurden, wurden danach auf einem mehrpoligen Ferritmagneien absitzen gelassen, wonach die überstehende Flüssigkeit entfernt wurde. Die Teilchen 1 g of the particles according to Example 2 was washed four times with 20 ml of water each time and then twice with 0.1 M sodium carbonate / bicarbonate buffer of pH 9.0. The suspension of the particles in the buffer solution was brought to a volume of 14 ml. The coupling was carried out. by adding 1 ml of antidigoxin serum (y-globulin fraction) to the particle suspension and mixing gently at 24 ° C for 24 h. The reagent particles prepared in this way were then allowed to sit on a multipole ferrite magnet after which the supernatant was removed. The particles
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wurden dreimal mit dem Bicarbonat/Carbonat-Puffer und anschliessend zweimal mit 0,05 m Phosphatpuffer vom pH 7.4 gewaschen. Schliesslich wurde das Volumen der Suspension mit Phosphatpuffer auf 20 ml ergänzt. were washed three times with the bicarbonate / carbonate buffer and then twice with 0.05 m phosphate buffer with a pH of 7.4. Finally, the volume of the suspension was made up to 20 ml with phosphate buffer.
Beispiel 7 Example 7
Manueller Radioimmunoassay von T4 unter Verwendung der Anti-T4-Polyacrolein/Fe304-Reagenzteilchen Manual radioimmunoassay of T4 using the anti-T4 polyacrolein / Fe304 reagent particles
Antikörperverdünnungskurven: Das Verdünnungsmittel für sämtliche Assays war 0,05 m Phosphatpuffer vom pH 7,4. Es wurde eine Verdünnungsreihe aus der Suspension der Reagenzteilchen hergestellt: 5,2,5,1,25,0,625,0,312,0156 g Matrix je 100 ml Suspension. Danach wurde eine T4-l2SI-Indi-katorlösung hergestellt, so dass 500 cps in 50 |il erzielt wurden. Der Indikatorlösung wurde in einem Verhältnis von 8 ng/ml Serumprobe 8-Anilin-l-naphthalinsulphonsäure zugesetzt. Die Verdünnungskurven wurden durch Vermischen der Reagenzien in der folgenden Reihenfolge und in den folgenden Mengen aufgestellt. Antibody Dilution Curves: The diluent for all assays was 0.05 m pH 7.4 phosphate buffer. A series of dilutions was prepared from the suspension of the reagent particles: 5.2.5.1.25.0.625.0.312.0156 g of matrix per 100 ml of suspension. A T4-12SI indicator solution was then prepared so that 500 cps in 50 | il was achieved. 8-Aniline-1-naphthalenesulphonic acid was added to the indicator solution in a ratio of 8 ng / ml serum sample. The dilution curves were established by mixing the reagents in the following order and in the following amounts.
Kurve für die maximale Bindung: Maximum binding curve:
(I) SerumT4 frei 50 (il (I) Serum T4 free 50 (il
(II) T4-'-5I-Indikatorlösung(imVerdünnungsmittel fürdenAssay) 50 jj.1 (II) T4-'- 5I indicator solution (in the diluent for the assay) 50 y. 1
(III) Anti-T4-Reagenzteilchensuspension (Beispiel 3) (III) Anti-T4 reagent particle suspension (Example 3)
bei den oben aufgeführten Verdünnungen 50 (il for the dilutions listed above 50 (il
Kurve für die obere Standardbindung (top standard binding curve): Top standard binding curve:
(I) Oberer Standard im T4-freien Serum (400 nMol/1) 50 p.1 (I) Upper standard in T4-free serum (400 nmol / 1) 50 p.1
(II) T4-i:5I-Indikatorlösung 50|il (II) T4-i: 5I indicator solution 50 | il
(III) Anti-T4-Reagenzteilchensuspension (Beispiel 3) 50 p.1 (III) Anti-T4 reagent particle suspension (Example 3) 50 p.1
Kurve für die unspezifische Bindung (non-specific binding curve): Non-specific binding curve:
(I) 20fache Konzentration des oberen Standards (I) 20-fold concentration of the upper standard
(8 ii.Mol/1) inT4-freiem Serum 50 jj.1 (8 ii.Mol / 1) in T4-free serum 50 y. 1
(II) T4-':5I-Indikator-Lösung 50jil (II) T4 - ': 5I indicator solution 50jil
(III) Anti-T4-Reagenzteilchensuspension (Beispiel 3) 50 [il (III) Anti-T4 reagent particle suspension (Example 3) 50 [il
Die Röhrchen wurden bei Raumtemperatur über Nacht bebrütet. Die Teilchen aus fester Phase wurden auf einem Ferritmagneten absitzen gelassen und die überstehende Lösung verworfen. Die Teilchen wurden dreimal mit dem für den Assay bestimmten Verdünnungsmittel gewaschen und schliesslich mit einer Wilj-Apparatur gezählt. Die Ergebnisse sind in Fig. 1 dargestellt. The tubes were incubated at room temperature overnight. The solid phase particles were allowed to sit on a ferrite magnet and the supernatant solution was discarded. The particles were washed three times with the diluent intended for the assay and finally counted with a Wilj apparatus. The results are shown in Fig. 1.
In den beiliegenden Figuren 1,2 und 3 ist die Kurve der maximalen Bindung mit I bezeichnet, II bedeutet die Kurve der oberen Standardbindung und III ist die Kurve der unspezifischen Bindung. In the attached figures 1, 2 and 3 the curve of the maximum binding is designated I, II means the curve of the upper standard binding and III is the curve of the non-specific binding.
(III) Antidigoxinreagenzteilchensuspension (III) Antidigoxin reagent particle suspension
(Beispiel 4) 50 p.1 (Example 4) 50 p.1
Kurve der oberen Standardbindung: Upper standard binding curve:
(I) Oberer Standard 8 nMol/1 in Plasma 200 (il 5 (II) Digoxin-l25I-Indikatorlösung 50|il (I) Upper standard 8 nmol / 1 in plasma 200 (il 5 (II) digoxin-l25I indicator solution 50 | il
(III) Antidigoxin-Reagenzteilchensuspension (III) Antidigoxin reagent suspension
(Beispiel 4) 50 jxl (Example 4) 50 jxl
Kurve der nichtspezifischen Bindung: Non-specific binding curve:
10 (I) 20fache obere Standardkonzentration 10 (I) 20 times the upper standard concentration
(160 nMol/1) in Plasma 200 p.1 (160 nmol / 1) in plasma 200 p.1
(II) Digoxin-125I-lndikatorlösung 50 p.1 (II) Digoxin 125I indicator solution 50 p.1
(III) Antidigoxinreagenzteilchensuspension (III) Antidigoxin reagent particle suspension
(Beispiel 4) 50 ul (Example 4) 50 µl
15 15
Die Röhrchen wurden bei Raumtemperatur über Nacht bebrütet. Die Festphasenteilchen wurden auf einem Ferritmagneten absitzen gelassen und die überstehende Flüssigkeit verworfen. Die Teilchen wurden dreimal mit dem für den 20 Assay verwendeten Verdünnungsmittel gewaschen und schliesslich mit Hilfe eines Wilj-Apparates gezählt. Die Ergebnisse sind in Fig. 2 dargestellt. The tubes were incubated at room temperature overnight. The solid phase particles were allowed to sit on a ferrite magnet and the supernatant was discarded. The particles were washed three times with the diluent used for the 20 assay and finally counted using a Wilj apparatus. The results are shown in Fig. 2.
Beispiel 9 Example 9
is Manueller Radioimmunoassay von HPL (lactogenes Hormon der menschlichen Placenta) unter Verwendung der Anti-HPL-Polyacrolein/Fe304-Reagenzteilchen is a manual radioimmunoassay of HPL (human placenta lactogenic hormone) using the anti-HPL polyacrolein / Fe304 reagent particles
Antikörperverdünnungskurven: Eine Verdünnungsreihe wurde aus der Antikörper-Reagenzteilchensuspension wie 30 folgt hergestellt, 5, 2,5, 1,25, 0,625, 0,313 g Teilchen je 100 ml Suspension. HPL-125I-Indikatorlösung wurde hergestellt, so dass 500 cps in 50 |il erzielt wurden. Die Verdünnungskurven wurden aufgestellt, indem man die Reagenzien in der folgenden Reihenfolge und in den folgenden Mengen mitein-35 ander vermischte: Antibody Dilution Curves: A dilution series was made from the antibody reagent suspension as follows, 5, 2.5, 1.25, 0.625, 0.313 g particles per 100 ml suspension. HPL-125I indicator solution was made to achieve 500 cps in 50 | il. The dilution curves were established by mixing the reagents in the following order and in the following amounts:
Kurve der maximalen Bindung: Maximum binding curve:
(I) Männer-Serum 50 jj.1 (I) men's serum 50 y. 1
(II) HPL-'25I-Indikatorlösung 50 jj.1 40 (III) Anti-HPL-Reagenzteilchensuspension bei den oben angegebenen Verdünnungen 50p.l (II) HPL-'25I indicator solution 50 jj.1 40 (III) anti-HPL reagent particle suspension at the dilutions indicated above 50p.l
Kurve der oberen Standardbindung: Upper standard binding curve:
(I) Oberer Standard (12 (ig/ml) 50 p.1 (I) Upper standard (12 (ig / ml) 50 p.1
45 (II) HPL-l25I-IndikatorIösung 50 p.1 45 (II) HPL-I25I indicator solution 50 p.1
(III) Anti-HPL-Reagenzteilchensuspension 50 (j.1 (III) Anti-HPL reagent particle suspension 50 (j.1
Kurve der unspezifischen Bindung: Non-specific binding curve:
(I) 20fache obere Standardkonzentration (240 ug/ml) 50 jj.1 (I) 20 times the upper standard concentration (240 µg / ml) 50 years 1
50(11) HPL-l2SI-Lösung ' 50 p.1 50 (11) HPL-l2SI solution '50 p.1
(III) Anti-HPL-Reagenzteilchensuspension 50 jj.1 (III) Anti-HPL reagent particle suspension 50 years 1
Beispiel 8 Example 8
Manueller Radioimmunoassay von Digoxin unter Verwendung der Antidigoxin-Polyacrolein/Fe304-Reagenzteilchen Antikörperverdünnungskurven: Eine Verdünnungsreihe wurde mit der Antikörper-Reagenzteilchen-Suspension wie folgt hergestellt: 5, 2,5 1,25, 0,625, 0,312, 0,156, 0,078 g Teilchen je 100 ml Suspension. Ferner wurde eine Digoxin-l:5I-Indikatorlösung hergestellt, so dass in 50 p.1 500 cps erzielt Wurden. Die Verdünnungskurven wurden hergestellt, indem man die Reagenzien in der folgenden Reihenfolge und in den folgenden Mensen miteinander vermischte. Manual digoxin radioimmunoassay using the antidigoxin-polyacrolein / Fe304 reagent particles. Antibody dilution curves: A series of dilutions was made with the antibody reagent particle suspension as follows: 5, 2.5, 1.25, 0.625, 0.312, 0.156, 0.078 g particles per 100 ml suspension. A digoxin 1: 5I indicator solution was also prepared so that 500 cps were achieved in 50 p.1. The dilution curves were prepared by mixing the reagents together in the following order and in the following canteens.
Kurve der maximalen Bindung: Maximum binding curve:
(I) Plasma (I) plasma
(II) Digoxin-l25I-Indikatorlösung (II) Digoxin I25I indicator solution
200 ul 50 (il 200 ul 50 (il
Die Röhrchen wurden bei Raumtemperatur über Nacht bebrütet. Die Festphasenteilchen wurden auf einem Ferrit-55 magneten absitzen gelassen und die überstehende Lösung verworfen. Die Teilchen wurden dreimal mit dem für den Assay verwendeten Verdünnungsmittel gewaschen und schliesslich mit einem Wilj-Gerät gezählt. Die Ergebnisse sind in Fig. 3 dargestellt. Die Antikörperverdünnungskurven 6« der Fig. 1 bis 3 zeigen, dass die Antiseren gegenüber Tj, HPL und Digoxin ihre Immunreaktivität beibehalten, wenn sie kovalent an das Polyacrolein gebunden worden sind. The tubes were incubated at room temperature overnight. The solid phase particles were allowed to sit on a ferrite magnet and the supernatant was discarded. The particles were washed three times with the diluent used for the assay and finally counted with a Wilj device. The results are shown in FIG. 3. The antibody dilution curves 6 "of FIGS. 1 to 3 show that the antisera towards Tj, HPL and digoxin retain their immunoreactivity when they have been covalently bound to the polyacrolein.
Beispiel 10 Example 10
65 Automatischer Radioimmunoassay von HPL (lactogenes Hormon der menschlichen Placenta) unier Verwendung der Anti-HPL-Polyacrolein/Fe30-i-Reagenzteilchen 65 Automatic radioimmunoassay of HPL (lactogenic hormone of human placenta) using the anti-HPL polyacrolein / Fe30-i reagent particles
Die in Beispiel 9 angegebenen Reagenzien wurden in The reagents specified in Example 9 were in
658728 658728
6 6
einem automatischen Gerät mit kontinuierlichem Durch-fluss (BE-PS 852327) verwendet, wobei eine on-Iine-Bebrü-tung des strömenden diskreten Assaygemisches während 10 min und anschliessend eine magnetische Abtrennung der Reagenzteilchen von dem Gemisch angewandt wurden. Dies abgetrennten Teilchen, die nunmehr die an die Antikörper gebundene Fraktion des lactogenen Hormons der menschlichen Placenta trugen, wurden anschliessend durch einen Gammazähler strömen gelassen, wonach die Zählungen aufgezeichnet wurden. Diese Daten wurden dazu verwendet, um eine Standardkurve herzustellen, aus der die unbekannten Konzentrationen an HPL in den zu untersuchenden Proben durch 1 nterpolation gefunden wurden. an automatic device with continuous flow (BE-PS 852327) was used, wherein an on-line incubation of the flowing discrete assay mixture was used for 10 min and then a magnetic separation of the reagent particles from the mixture. The separated particles, which now carried the antibody-bound fraction of the lactogenic hormone of human placenta, were then passed through a gamma counter, after which the counts were recorded. These data were used to produce a standard curve from which the unknown concentrations of HPL in the samples to be examined were found by interpolation.
Verdünnungsmittel-Puffer Diluent buffer
0,05 m Phosphatpuffer vom pH 7,4 mit einem Gehalt an 0,25%Tween 20,0,1% Natriumazid und 0,25% Rinderserumalbumin. 0.05 M pH 7.4 phosphate buffer containing 0.25% Tween 20.0.1% sodium azide and 0.25% bovine serum albumin.
HPL-Standards (50 jxl) HPL standards (50 jxl)
Normales Männerserum wurde mit reinem lactogenen Hormon der menschlichen Placenta versetzt (spiked), so dass Konzentrationen von 0,1,2,4,6,8,10,12 ug/ml erhalten wurden. Pure male placenta lactogenic hormone was spiked into normal male serum to give concentrations of 0.1.2.4.6.8.10.12 µg / ml.
5 5
HPL-l25I-Indikator(50^1) HPL-l25I indicator (50 ^ 1)
Die hergestellte Indikatorvorratslösung wurde mit Pufferlösung verdünnt, so dass eine Gesamtzählung von 1700 je 50 jj.1 und Sekunde erzielt wurde. The indicator stock solution prepared was diluted with buffer solution, so that a total count of 1700 per 50 1 and 1 second was achieved.
10 10th
Anti-HPL-Polyacrolein/FeßO-t-Teilchensuipension (50 fil) Anti-HPL polyacrolein / FeßO-t particle suspension (50 fil)
Diese Suspension wurde in einer Konzentration von 0,625 mg je 50 u.1 Pufferverdünnung verwendet. Die Standardkurve, die durch Auftragen der Zählungen in Form von js Ci/Co% gegen den Logarithmus der Konzentrationen der Standards erhalten wurde, ist in Fig. 4 dargestellt. In Fig. 4 ist also die Standardkurve für den Assay auf Lactogenes Hormon der menschlichen Placenta (HPL) in einer automatischen Vorrichtung mit kontinuierlichem Durchfluss darge-20 stellt. This suspension was used in a concentration of 0.625 mg per 50 and 1 buffer dilution. The standard curve obtained by plotting the counts in the form of js Ci / Co% against the logarithm of the concentrations of the standards is shown in FIG. 4. Thus, Figure 4 shows the standard curve for the human placenta lactogen hormone (HPL) assay in a continuous flow automatic device.
t t
B B
3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings
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