JPH02286729A - 疎水性架橋ポリマーの磁化可能複合微小球、その製造方法およびその生物学における応用 - Google Patents

疎水性架橋ポリマーの磁化可能複合微小球、その製造方法およびその生物学における応用

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JPH02286729A
JPH02286729A JP2072259A JP7225990A JPH02286729A JP H02286729 A JPH02286729 A JP H02286729A JP 2072259 A JP2072259 A JP 2072259A JP 7225990 A JP7225990 A JP 7225990A JP H02286729 A JPH02286729 A JP H02286729A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、疎水性架橋ビニル芳香族ポリマーの磁化可能
複合微小球そのままか或は水性分散体、その製造方法お
よび特にその生物学における応用に関する。
ビニル芳香族モノマーを、オルガノソルブルプライマー
、懸濁剤並びに該モノマー中の非水溶性ポリマーの溶液
に分散させた磁化可能装入物の存在で懸濁重合させるこ
とにより直径０．０５〜３ｍｍ範囲の磁化可能ビーズを
製造することが知られている（米国特許第４．３３９．
３３７号）。得られるビーズは、ポリマーマトリックス
に分散せる磁化可能装入物を含有する。
また、乳化剤の水溶液と、オルガノソルブルプライマー
、疎水性モノマーの一部ないし全部および（又は）水不
溶性有機化合物よりなる有機相中の磁化可能装入物の分
散体とを均質化し次いで重合させることにより磁化可能
疎水性ポリマーのラテックスを調製することが提案され
ている（米国特許第４．３５８．３８８号）。得られる
ラテックスは、ポリマーマトリックスに分散した磁化可
能装入物を含有する直径的０．０３〜５μｍのポリマー
粒子よりなるが、装入物はその周辺に移行しやすい。
然るに、本出願人は、磁化可能粒子より本質上なるコア
および疎水性ポリマーのシェルより構成される複合微小
球を見出した。
本発明に従うとき、疎水性架橋ビニル芳香族ポリマーの
磁化可能複合微小球は、 それが直径０．０５〜１０μｍ程度好ましくは０．１〜
５μｍ程度のものであり、しかもそれが ・直径３００ｘｌＯ−’μｍ未満好ましくは５０ＸＩＯ
−’〜１２０Ｘ１０−’程度の磁化可能粒子より本質上
なるコア並びに ・疎水性ビニル芳香族モノマー少なくとも１種と該ビニ
ル芳香族モノマーに可溶で且つ該ビニル芳香族モノマー
と架橋するととのできるポリエチレン性不飽和乳化性ポ
リマー少なくとも１種とから誘導される疎水性架橋コポ
リマーよりなるシェルを含むことを特徴とする。
微小球のコアを形成する磁化可能粒子を構成しうる材料
として、マグネタイト、ヘマタイト、二酸化クロム、マ
ンガン、ニッケルないしマンガン−亜鉛フェライト等の
如きフェライト、コバルト、ニッケル、ガドリウム、サ
マリウム−コバルト等の合金を挙げることができる。
コアを形成する磁化可能粒子の量は、磁化可能複合微小
球の重量の約０．５〜７０％好ましくは約１５〜６０％
に相当する。
ビニル芳香族モノマーとして、スチレン、α−メチルス
チレン、エチルスチレン、ｔ−ブチルスチレンおよびビ
ニルトルエンタイプのものを挙げることができる。
これらビニル芳香族モノマーは単独で存在し或は相互に
任意割合で混合され、或はまた、混合物の５０％まで構
成しうる別の水不溶性共重合性モノマーと混合される。
該モノマーは、ブタジェンおよびイソプレンの如きジエ
ン化合物、アルキル基が炭素原子３〜１０個を有するア
ルキルアクリレートないしメタクリレート並びに、炭素
原子４ないし５個を有するエチレン性酸エステル（アル
キル基は炭素原子１〜８個を有する）例えばフマル酸ヘ
プチル、フマル酸オクチル、イタコン酸メチルおよびイ
タコン酸エチルより選ばれる。
また、モノマーに対して０〜５重量％の架橋性モノマー
例えばジビニルベンゼン、ビニルメタクリレート、モノ
若しくはポリアルキレン（２〜４Ｃ）グリコールアクリ
レートないしメタクリレート、シアヌル酸トリアリル又
は不飽和カルボン酸とポリオールとの縮合物例えばトリ
メチロールプロパンアクリレートないしメタクリレート
も存在しうる。
ビニル芳香族モノマーと架橋する乳化性ポリマーとして
、重量平均分子量５００〜１０．０００程度好ましくは
１．０００〜５．　ＯＯＯ程度のアルキレングリコール
と不飽和脂肪族および（又は）芳香族ジ酸とのポリエス
テルを挙げることができる。例えば、プロピレングリコ
ールと無水マレイン酸とのポリエステルおよびプロピレ
ングリコール、無水マレイン酸および無水フタル酸のポ
リエステルがある。
乳化架橋性ポリマーは「疎水性ビニル芳香族モノマーの
重量の約３〜１５％好ましくは５〜１０％を占める。本
明細書中用語「疎水性ビニル芳香族モノマー」は疎水性
ビニル芳香族モノマ−１そのコモノマーおよびその可能
な架橋性コモノマーよりなる群を意味する。
本発明の主題を構成する磁化可能複合微小球はそのまま
か或は水中分散体で供されつる。
分散せる微小球の量は分散体の総重量の約１０〜７０％
好ましくは１５〜５０％に相当する。
本発明の主題はまた、該磁化可能複合微小球の製造方法
である。
その方法は、 非水溶性分散剤の単分子層で被覆された直径３００Ｘ１
０−’μｍ未満好ましくは８０ＸＩＯ−’μｍ〜１２０
Ｘ１０−’μｍ程度の磁化可能粒子を、疎水性ビニル芳
香族モノマー少なくとも１種、該ビニル芳香族モノマー
に可溶で且つ該ビニル芳香族モノマーと架橋しうるポリ
エチレン性不飽和乳化性ポリマー少なくとも１種および
随意成分としての付加的分散剤よりなる混合物に分散さ
せ、 それによって得られた磁性流体にオルガノソルブル重合
プライマーを予め導入した後該流体を水に予備乳化させ
、 媒体中に存在するエチレン性不飽和化合物を共重合させ
、 形成した磁化可能微小球を磁化不能微小球から分離し、
そして随意 磁化可能微小球を水に再分散させることにある。
以下、 「ビニル芳香族モノマーｊはビニル芳香族モノマー、そ
のコモノマーおよび可能な架橋性コモノマーよりなる群
を意味するものとする。その種類および各々の量は先に
記述済みである。可能な架橋性コモノマーは分散段階な
いし予備乳化段階のいずれかで用いることができる。（
それは重合プライマーの溶剤として作用しうる。）［共
重合しうるエチレン性不飽和化合物」は「ビニル芳香族
モノマー」および乳化架橋性ポリマーよりなる群を意味
するものとする。
磁化可能粒子の種類は先に記述済みである。
磁化可能粒子周囲に水溶性単分子被覆を形成する分散剤
として、炭素原子少なくとも１２個を含有する脂肪酸、
脂肪アミン、特にオレイン酸、リノール酸およびリルン
酸を含むＣ＋ｓ脂肪酸の如きＣ０ＯＨ，ＮＨ，等の極性
基で終端する長い炭化水素鎖を有するものを挙げること
ができる。
分散剤で被覆された磁化可能粒子は、例えば、ゾル−ゲ
ル法で得られる磁化可能粒子を分散剤中で解凝固させ、
有機キャリヤー液（米国特許第３．８４３．５４０号）
に分散させた後、ケトン、エステルないしアルコールタ
イプの極性溶剤を用いて凝集させ、そして被覆粒子を分
離することにより調製することができる。
磁化可能粒子の割合は、共重合しうるエチレン性不飽和
化合物の重量の０５〜６０％好ましくは１５〜５０％を
占める。
磁化可能粒子の分散工程は、Ｏ〜３０℃程度の温度で撹
拌しながら、非水溶性分散剤で被覆された磁化可能粒子
を共重合しうるエチレン性不飽和化合物に漸次導入する
ことによって実施される。必要なら、この工程を付加的
アニオンないしカチオン分散剤の存在で実施することが
できる。
例えば、エトキシル化アルキル芳香族燐酸エステルを挙
げることができる。核剤は共重合しうるエチレン性不飽
和化合物の重量の３〜１５％の割合で用いることができ
る。
分散体にオルガノソルブル重合プライマーを随意少量の
ビニル芳香族モノマー又はその架橋ないし非架橋性コモ
ノマーに溶かした状態で導入する。
それは、共重合しうるエチレン性不飽和化合物に対し約
０１１〜１０重量％範囲の量で用いられる。
プライマーの例としてアゾビスイソブチロニトリル、ア
ゾビスシクロヘキサンカルボニトリルの如きアゾニトリ
ル、ベンゾイル、ジクミル、ジ−ｔ−ブチル、ジアセチ
ル、ジオクタノイル、ラウロイル、メチルエチルケトン
、カブリルオイＪｌ／、２．４−シ’ｙロロベンゾイル
、ｐ−クロロベンゾイルペルオキシドの如き過酸化物、
ｔ−ブチルベルビバレート、ジエチルベルアセテート、
ベルベンゾエート、ジ−ｔ−ブチルジベルフタレート並
びに１．１−ジ（ｔ−ブチルジオキシ）−３，３゜５−
トリメチルシクロヘキサンを挙げることができる。
予備乳化工程は、得られる磁性流体を、０．０３〜１０
μｍ好ましくは０．１〜５μｍ程度の磁性流体粒子エマ
ルジョンが得られるまでコロイドミル、高圧ポンプ、振
動撹拌機、超音波装置等の如き激しい撹拌系を用いてプ
ライマーの分解温度よりも低温で水により均質化させる
ことによって実施される。
この予備乳化操作は好ましくは７〜１１程度のｐＨで実
施される。
存在する水の量は、共重合後に得られる微小球の水性分
散体がその重量の１０〜６５％好ましくは１０〜３０％
の微小球を含有する如きものとする。
必要なら、付加的乳化剤を存在させることができる。そ
れはアニオン、カチオンないしはノニオンであり得、予
備乳化すべきフェロ流体の重量に対し０．１〜５重量％
の割合で用いることができる。
アニオン乳化剤として脂肪酸塩、アルカリ金属のアルキ
ル硫酸塩、アルキルスルホネート、アルキルアリールス
ルホネート、アルキルスルホスクシネート、アルギルホ
スフェート、アルキルスルホスクシネート、アルキルフ
ェノールボリグリコールエーテルのスルホネート、アル
キルスルホポリカルボン酸エステルの塩、脂肪酸とオキ
シ−ないしアミノアルカンスルホン酸との縮合物、ポリ
グリコールエーテルの硫酸化誘導体、脂肪酸とポリグリ
コールとの硫酸化エステル、および硫酸化脂肪酸アルカ
ノールアミドを挙げることができる。
カチオン乳化剤としてアルキルアミンおよびその水溶性
塩並びに、アルキルおよび（又は）アルキルアリールお
よび（又は）ヒドロキシアルキル基でＮ−置換されたア
ルキルアミンの可溶塩を挙げることができ、またノニオ
ン乳化剤として、多価アルコール、脂肪酸アルカノール
アミド、ポリ（エチレンオキシド）、コポリ（エチレン
／プロピレンオキシド）およびオキシエチレン化アルキ
ルフェノールを挙げることができる。
重合操作は３０〜１３０℃程度好ましくは５０〜８５℃
程度の温度で実施される。それは約２〜１０時間概ね２
〜５時間持続する。
それによって、直径０．０５〜１０μｍ程度概ね０．１
〜５μｍ程度の磁化可能複合微小球と、磁化可能装入物
を含まない微小球（「ブランク」微小球）との混合物の
水性分散体が得られる。磁化可能微小球の含分は微小球
の総量に対して２０〜９０重量％を占めつる。微小球中
磁化可能装入物の濃度が高ければ高いほど、「ブランク
」微小球の量は多い。
磁化可能微小球の分離は好ましくは磁化により実施され
る。
所望なら、１０〜７０重量％好ましくは１５〜５０重量
％の磁化可能複合微小球を含有する分散体を得るために
、分離された磁化可能微小球を水に再分散させることが
できる。
磁化可能複合微小球は既述の如（そのままか或は水性分
散体の形で、吸着ないし共有結合による生物学的活性物
質（抗体、酵素等の如き蛋白質、抗原、薬物等）の固定
化生物学に用いることができる。活性物質の種類に依っ
て、本発明の生成物は診断試験（癒着−ｒＲＩＡＪ放射
性免疫測定−ｒＩＲＭＡＪ免疫放射測定法−ｒＥ　ＩＡ
Ｊ酵素免疫測定）又は親和性クロマトグラフィーで或は
生物工学における酵素性触媒又は細胞培養担体として有
利に用いることができる。
下記例は本発明の例示例であって、本発明の範囲ないし
精神を限定するものではない。
スチレン７５．５　ｇに下記のものを導入する：Ｒｅ５
ｉｎ　Ａ　１２３　（ＯＲＫＥＭより市販されているプ
ロピレングリコールと無水マレイン酸および無水フタル
酸との重縮合物）　　　　　　　　　　８ｇ、ＧＡＦＡ
ＣＲＥ　６１０　（ＧＡＦより市販されているエトキシ
ル化アルキルアリール誘導体の燐酸モノ−ないしジエス
テルの混合物）　　　　　　　　４ｇ０得られた混合物
に、オレイン酸２．５ｇの活性剤作用に付した平均直径
８０Ｘ１０−’〜１２０ｘ１０−’μｍ程度のＦｅ５０
４１０　ｇよりなる磁性顔料１２．５ｇを漸次導入する
。
策呈工ｌ：　１皇１進 得られた磁性流体４０ｇにジビニイルベンゼン１．５ｇ
中ジオクタノイルペルオキシド０．６ｇの溶液を加える
。
得られた有機相を、ＩＮ水酸化カリウムの添加によりｐ
Ｈ１０にした水２３０ｇに導入し、ＵＬＴＲＡ−ＴＵＲ
ＲＡＸホモジナイザー（ＰＲＯＬＡＢＯより市販されて
いる駆動モーターＴ４５、分散シャフト４５Ｎ、発生器
Ｔ４５／６６）を用いて水性相に分散させる。
得られた液滴の平均直径は０．４μｍ程度のものである
。（ＣＩＬＡＳより市販されているＣＩＬＡＳ８５０レ
ーザー粒度メーターを用いて測定。）１１工ｌ：　肱重
涜 得られた予備乳化物を窒素下８０℃の５００２反応器で
４時間重合させる。次いで、媒体を冷却する。冷却時、
ラウリル硫酸ナトリウム０．５重量％を含有する水溶液
５０ｍｊを加える。
得られたラテックスを５μｍ篩上で濾過し、残留モノマ
ーを回転蒸発器を用いてストリッピング除去する。
次いで、磁化可能微小球を磁石を用いて分離する。その
含量は微小球の総重量の約６５％を占める。
磁化可能微小球は０４μｍ程度の平均直径を有し、その
重量に対して、微小球のコアを形成するフェライト粒子
１８％を含有する。これは第１図の写真に示されている
。（透過顕微鏡で見られる微小球断面、倍率Ｌ２０．０
ＯＯ０）涯−ユ 例１の手順を反復するが、同じ反応体を下記量で用いる
： 東上工１ ＲｅｓｉｎＡｌ　　　　　　　　　　　　　６ｇＧＡＦ
ＡＣＲＥ　６１０　　　　　　　　　　　４　ｇスチレ
ン　　　　　　　　　　　　６０ｇ磁性顔料　　　　　
　　　　　　　３０ｇＩ主工Ｉ ジオクタノイルペルオキシド　　　０．７ｇジビニルベ
ンゼン　　　　　　　　１．５ｇ第１工程の有機相　　
　　　　　　４０ｇ水、ｐＨ１０２００ｇ 第」」；程 重合条件は同じで、形成した微小球の重量の５０％は磁
化しうる。
磁化可能微小球は０．６μｍ程度の平均直径を有し、そ
の重量に対して、微小球のコアを形成するフェライト粒
子４３％を含有する。これは第２図の写真に示されてい
る（倍率４４．０００　）。
【図面の簡単な説明】
第１図は、例１で得た微小球に関する透過顕微鏡写真（
倍率１２０．０００）の粒子構造であり、第２図は、例
２で得た微小球に関する透過顕微鏡写真（倍率４４．０
００）の粒子構造である。 手糸売ネ甫正書 平成２年７月１８日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、疎水性架橋ビニル芳香族ポリマーの磁化可能複合微
    小球にして、 −該微小球が直径０．０５〜１０μｍ程度のものであり
    、しかも −該微小球が ・直径３００×１０＾−＾４μｍ未満の磁化可能粒子よ
    り本質上なるコア並びに ・疎水性ビニル芳香族モノマー少なくとも １種と該ビニル芳香族モノマーに可溶で且つ該ビニル芳
    香族モノマーと架橋することのできるポリエチレン性不
    飽和乳化性ポリマー少なくとも１種とから誘導される疎
    水性架橋コポリマーよりなるシェルを含むことを特徴と
    する複合微小球。 ２、磁化可能粒子のコアが磁化可能微小球の重量の約０
    ．５〜７０％を占めることを特徴とする、特許請求の範
    囲第１項記載の微小球。 ３、磁化可能粒子がマグネタイト若しくはヘマタイト製
    であることを特徴とする、特許請求の範囲第１項又は２
    項記載の微小球。 ４、乳化架橋性ポリマーが、５００〜１０，０００程度
    の重量平均分子量を有するアルキレングリコールと不飽
    和脂肪族および（又は）、芳香族ジ酸とのポリエステル
    であることを特徴とする、特許請求の範囲第１項〜３項
    のいずれか一項記載の微小球。 ５、乳化架橋性ポリマーが疎水性ビニル芳香族モノマー
    の重量の約３〜１５％を占めることを特徴とする、特許
    請求の範囲第１項〜４項のいずれか一項記載の微小球。 ６、水中分散体で供され、しかも分散した磁化可能微小
    球の量が水性分散体の重量の約１０〜７０％に相当する
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項〜５項のいず
    れか一項記載の微小球。 ７、そのままか或は水分散体で供される磁化可能微小球
    の製造方法にして、 −非水溶性分散剤の単分子層で被覆された直径３００×
    １０＾−＾４μｍ未満の磁化可能粒子を、疎水性ビニル
    芳香族モノマー少なくとも１種、該ビニル芳香族モノマ
    ーに可溶で且つ該ビニル芳香族モノマーと架橋すること
    のできるポリエチレン性不飽和乳化性ポリマー少なくと
    も１種および随意成分としての付加的分散剤よりなる混
    合物に分散させ、 −それによって得られた磁性流体にオルガノソルブル重
    合プライマーを予め導入した後該流体を水に予備乳化さ
    せ、 −媒体中に存在するエチレン性不飽和化合物を共重合さ
    せ、 −形成した磁化可能微小球を磁化不能微小球から分離し
    、そして随意 −磁化可能微小球を水に再分散させることを特徴とする
    方法。 ８、磁化可能粒子が、共重合しうるエチレン性不飽和化
    合物の重量の約０．５〜６０％を占めることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第７項記載の方法。 ９、磁化可能粒子がマグネタイト若しくはヘマタイト製
    であることを特徴とする特許請求の範囲第７項又は８項
    記載の方法。 １０、非水溶性分散剤が、炭素原子少なくとも１２個を
    含有する脂肪酸若しくは脂肪酸アミンであることを特徴
    とする、特許請求の範囲第７項〜９項のいずれか一項記
    載の方法。 １１、乳化架橋性ポリマーが、５００〜１０，０００程
    度の重量平均分子量を有するアルキレングリコールと不
    飽和脂肪族および（又は）芳香族ジ酸とのポリエステル
    であることを特徴とする、特許請求の範囲第７項〜１０
    項のいずれか一項記載の方法。 １２、乳化架橋性ポリマーが疎水性ビニル芳香族モノマ
    ーの重量の約３〜１５％を占めることを特徴とする、特
    許請求の範囲第７項〜１１項記載の方法。 １３、オルガノソルブルプライマーの量が、共重合しう
    るエチレン性不飽和化合物の重量の約０．１〜１０％で
    あることを特徴とする、特許請求の範囲第７項〜１２項
    のいずれか一項記載の方法。 １４、特許請求の範囲第１項〜６項のいずれか一項記載
    の磁化可能微小球を用いて生物学的に活性な物質を固定
    させる方法。
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