JPS58219455A - 診断試薬用ラテツクスの製造方法 - Google Patents

診断試薬用ラテツクスの製造方法

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JPS58219455A
JPS58219455A JP10351982A JP10351982A JPS58219455A JP S58219455 A JPS58219455 A JP S58219455A JP 10351982 A JP10351982 A JP 10351982A JP 10351982 A JP10351982 A JP 10351982A JP S58219455 A JPS58219455 A JP S58219455A
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JP
Japan
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polymer particles
styrene
particle
latex
group
Prior art date
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Pending
Application number
JP10351982A
Other languages
English (en)
Inventor
Michio Kuge
久下 倫生
Satoshi Obana
敏 尾花
Masahiro Nakaya
仲谷 正博
Yoshiharu Urata
浦田 義治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS58219455A publication Critical patent/JPS58219455A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

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】 本発明は免疫血清学的診断試粟用に用いられて有効なラ
テマクスの製造方法に関する。
ポリスチレンラテックスに抗原又は抗体を感作させ、こ
れを用いて血清中の対応する抗体又は抗原を、ラテック
スの凝集反応として検出する免疫血清学的診断法は、そ
の簡便性と迅速性の故に1臨床検査の分野において多く
の種類の抗原又は抗体の検出に拡大適用されている。
この目的に用いるポリスチレンラテックスは、一般に粒
径が0.10ないしα80μmであり、特にα2ないし
くL3μmのものが多用されている。
このようなラテックスは例えば水中にアニオン系、ノニ
オン系又はカチオン系の乳化剤の何れか1種又#′i2
種以上を混合したもの、スチレンモノマー、水溶性ラジ
カル開始剤等を共存させて、好ましくは酸素を除いた雰
囲気で、適轟な=2− 時間保つことにより製造される。
表ころで従来のポリスチレンラテックスにおいては、物
理的吸着によって抗原又は抗体を付着させ、免疫血清学
的な診断に用いるものであって、抗原又は抗体の物理的
吸着力の程度によって診断用試薬としての用途が制約さ
れる。例えば多種類の抗原を吸着妊せることは極めて困
難であって、特にこの種の免疫血清学的な診断における
制約が著しい。
そこで、このような欠点を解消するために、ラテックス
粒子の表面に官能基を導入し、この官能基を抗原もしく
は抗体とを化学的に結合させることが提案されており、
例えば特公昭53−371099公報ではメタクリル酸
、アクリル酸等のカルボキシル基を含有する単量体をス
チレンと共重合させて遊離のカルボン酸を主鎖中に導入
し、その一部がラテックス粒子表面に存在するものとさ
れている。
しかしながら抗原又は抗体が有する官能基である一NH
−5H,−OH,−COOH基等2 % 3− との化学的結合性は、カルボキシル基をラテックス粒子
表面に存在させた場合においても充分満足できるものと
1jならなかった。
本発明ti従来のカルボキシル基を存在させているラテ
ックス粒子の有する抗原もしくは抗体との化学的結合性
を一層強固なものとし診断試薬として広範囲に亘る使用
を図ろうとするものであり、その要旨をするところは、
スチレン、又は、スチレンとこれと共重合可能々他の単
量体を、乳化剤の不存在下に過硫酸塩を開始剤として水
中で重合させ、得られた懸濁液中の重合体粒子にアミン
を含有する化合物を化学反応させ、前記重合体粒子にア
ミノ基を存在させることを特徴とする診断試薬用ラテッ
クスの製造方法に存する。
次に本発明診断試薬用ラテックスの製造方法について更
に詳細に説明する。
本発明においては、スチレンを単独で重合するが、スチ
レンとこれと共重合可能な他の単量体を重合させる。ス
チレンと共重合可能な他の単4− 量体としては、例えばメチルスチレン、エチルスチレン
等のスチレン誘導体;エチレン、プロピレン等のオレフ
ィン;アクリル酸、アクリル酸エステル;メタクリル酸
、メタクリル酸エステル;ブタジェン、クロロプレン、
イソプレン等のジエン↓等が使用に適する。
スチレンとこれと共重合可能な他の単量体との共重合体
との使用割合は、スチレン100重量部当り他の単量体
が10乃至ioo重量部となして水中で行なう。開始剤
として用いられる過硫酸塩としては例えば、過硫酸アン
モニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリクム等が挙げ
られ、これらの過硫酸塩の単量体全量に対する割合泗は
QOI乃至1重量%の範囲とされるのが好適である。重
合を行うに#′i、水が仕込まれた反応器内に単量体、
過硫酸塩を加えて撹拌しながら加熱すればよく、その際
の重合反応温度は50乃至100℃の範囲が好適である
。又重合5− 反応に要する時間は単量体の組成、濃度、過硫酸の濃度
等の条件により異なるが、5乃至50時間の範囲が好適
である。
重合を行うことにより、平均粒径が(Llないし15μ
m程度で粒径のばらつきが変動係数(粒径の標準偏差/
平均粒径)で表わしてa、05以下である、単分散性の
すぐれた重合体粒子の懸濁液を得ることができる。
重合体粒子が、過硫酸塩を開始剤としてスチレンを重合
させたものであって以外の他の単量体を含有しない場合
に#j%得られる重合体粒子は重合触媒切片の−503
−を有するが、この重合体粒子のま\では抗原又は抗体
の付着性が乏しいO この−803−は中性又はアルカリ性条佇下で加熱する
ことによシ加水分解及び酸化を行い一000H基にかえ
ることができる。
しかしながら抗原又は抗体が有する官能基である、−N
 H,、−SH,−OH,−COOH基等との強固な結
合性を得るためには、重合体粒子の6− 表面にアミノ基を存在きせるようになすことが望ましい
また、重合体粒子が過硫酸塩を開始剤としてスチレンと
、これと共重合可能な他の単量体を重合させたものであ
る場合には、重合体粒子の表面には重合触媒切片の−S
O3−と前記他の単量体の有する官能基を有するものと
なる。例えば、前記他の単量体がアクリル酸又#′i(
及び)メタクリル酸である場合は、重合体粒子の表面は
、−S O4−及び−COOH基を有するものとなる。
1、かしこの場合においても、抗原又は抗体の有する官
能基である、−NH2、−5H,−OH。
−COOT(基等との強固な結合性は充分に得られない
ので、重合体粒子の表面にアミノ基を存在させるように
なすことが望ましい。
そこで本発明においては、懸濁液中の重合体粒子にアミ
ンを含有する化合物を化学反応させ、前記重合体粒子に
アミノ基を存在させるのである。
このため、重合体粒子が過硫酸塩を開始剤とし7− てスチレンを重合させたものである場合は、重合体粒子
表面の−SO,−を加水分解により一〇H基とし、次い
でアミンを含有する化合物と化学反応させ、重合体粒子
にアミン基を存在させることができる。
加水分解け、中性又はアルカリ性の条件下で懸濁液を加
熱することにより行なうことができ、例t if IJ
 H値が7.0〜12.5の範囲で50〜90℃の温度
で加熱することにより重合体粒子表面の−808−を−
OH基にかえることがでらる。
そして次いでエチレンイミン、プロピレンイミン等のア
ルキレンイミンを重合体粒子と接触させると、粒子表面
の一〇H基はアルキレンイミンと化学反応を生じて1級
アミンにかわるので、アミノ基で存在するものとなる。
前記の加水分解に際して、酸素の共存下に長時間加熱す
ると、−OH基が−COOH基に迄酸化される。この場
合においてもエチレンイミン、プロピレンイミン等のア
ルキレンイミンを重合体粒子と接触させることにより粒
子表面の−C8− 00H基とアルキレンイミンとが化学反応を生じて1級
アミンにかわるので、アミノ基が存在するものとなる。
更に重合体粒子が過硫酸塩を開始剤としてスチレンとこ
れと共重合可能な他の単量体を重合させたものである場
合、例えば前記したように他の単量体がアクリル酸又i
i(及び)メタクリル酸であるような場合は、重合体粒
子の表面は一8O1−及び−Coo)1基を有するもの
となる。
この場合においても、懸濁液を加熱して重合体粒子表面
の−SO3−を加水分解し、酸素の共存下に加熱を継続
して酸化させることにより−803−を−Cool基に
かえることができる。
このようにして官能基の大部分が−COOH基にかえら
れた状態で炭素数が2乃至6のジアミンを重合体粒子を
接触させることにより、又は、エチレンイミン、プロピ
レンイミン等のアルキレンイミンと接触させることによ
り粒子表面の−COOH基がジアミン、アルキレンイミ
ンと化学反応を生じて1級アミンにかわるので、ア9− ミノ基が存在するものとなる。
ジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、トリエ
チレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチ
レンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等の炭素数が2
乃至6のジアミンが好適である。懸濁液中の重合体粒子
にジアミンを接触させる場合は、水溶性カルボジイミド
の存在下に行なうと反応が良好に行なわれる。水溶性の
カルボジイミドとしては、例えば1−シクロへキシル−
3−(2−モルフエリノエチル)カルボジイミド、メト
ーP−1ルエンスルホン酸エステル、1−エチル−3−
(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、塩酸
等が挙げられる。
エチレンイミン、プロピレンイミン等のアルキレンイミ
ンと反応させる場合は、懸濁液にアルキレンイミンを添
加し、加熱すればよい。
化学反応を行なわせる場合の温度は室温以上であればよ
く、加熱を行々う場合においても60℃以下で充分な結
果が得られる。又舶記ジアミlO− ン、アルキレンイミンの使用量は、スチレン100重量
部当りl乃至20重量部程度を加えて化学反応を生じき
せるのが好適であシ、過剰に加えた場合は、化学反応を
行なわせた彼、透析等により除去すればよい。
本発明によれば、懸濁液中の重合体粒子の表面に化学反
応により第1級アミンが導入されることにより、アミン
基が存在されるものとなるので、抗原、酵素等の官能基
との化学結合性がすぐれた診断試薬用ラテックスが得ら
れる。
る したがって本発明により得られ連断試薬用ラテックスを
試薬化することにより各種抗体の検出のみならず、血中
、尿中の薬物検出にも使用範囲を拡げることができる。
実施例1 スチレンモノマ−800ミリモル、メタクリル酸クロミ
リモル、過硫酸カリツム5ミ9水1 0 0 0 rn
eを反応容器内に仕込み、容器を窒素ガスで置換し、反
応温度70℃で24時間撹拌を継続しスチレン−メタク
リル酸共重合体粒子の懸濁液を得た。次に反応容器の内
部を空気で置換しpH値を1α0に調整し、55℃で2
4時間撹拌し、重合体粒子表面の一5O3−の加水分解
、及び酸化を行なわせ一COOH基にかえた。
このようにして得られた懸濁液中のスチレンーメタタリ
ル酸共重合体粒子は、平均粒径がa33μ271 、粒
径の変動係数が3.5俤であシ、単分散状態になってい
た。電気伝導度滴定から重合体粒子表面上のカルボキシ
ル基濃度は4&5XlO−7モル/靜であった。
このようにして得た懸濁液を固形分が5重量%になるよ
うに調整し、1−シクロへキシル−3−(2−モルフォ
リノエチル)カルボジイミドの存在下にヘキサメチレン
ジアミン水溶液ヲ滴下し重合体粒子の一COOH基と反
応させた。
次いで透析により未反応のへキサメチレンジアミンを除
去した後、遠心分離にかけ、更に重合体粒子を洗浄し、
再び固形分が5重量%となるように再分散させた。
重合体粒子表面への第1級アミンの導入は、実施例1に
おけると同様にして確認できた。
かくして得られた診断試薬用ラテックスを用いて実施例
1と同様にして1重量%のゲルタールアルデヒド溶液を
抗体1rngに対し10μjの比率で加えた。
かくして得られたラテックス試薬は、通常のガラス板上
で1 0 0 〜1 0 nl!/d  ヒトIpGを
検出することができた。
実施例2 スチレンモノマ−800ミリモル、アクリル酸70ミリ
モル、過硫酸カリツム5ミ9 1000−を反応容器内に仕込み、容器を窒素ガ,スで
置換し、反応温度70℃で24時間撹拌=13= を継続12、スチレン−アクリル酸共重合体粒子の懸濁
液を得た。次にこの懸濁液を酸素の共存下にp If値
を1(LDに調整し、55℃で24時間撹拌し、重合体
粒子表面の一5O8−の加水分解及び酸化を行なわせ一
COOH基にかえた。
このようにして得た懸濁液を固形分が5重量%になるよ
うに調整し、エチレンイミンを添加して50℃で加熱し
た。
次い一r透析により未反応のエチレンイミンを除去した
後、遠心分離にかけ、更に重合体粒子を洗浄し、再び固
形分が5重量%となるように再分散させた。
重合体粒子の表面への第1級アミンの導入は、p H 
9. 0の炭酸緩衝液中でジニトロベンゼンスルホン酸
ナトリクムと反応させ、呈色反応から確認できた。
カくシて得られた診断試薬用ラテックスをpH6、8の
α02モルリン酸緩衝液中で固形分10重量%に調査し
、モルモット産生の抗ヒ)IPG抗体が40μ9/dの
濃度となるように混合し14− た。これに試薬を調整したが、実施例1におけると同程
度のヒ) IyG検出感度を有していた。
実施例3 スチレンモノマ−800ミリモル、過硫酸カリタム55
9モル、水1000−を反応容器内に仕込み、容器を窒
素ガスで置換し、反応温度70℃で30時間撹拌を継続
し、スチレン重合体粒子の懸濁液を得た。次いで反応容
器の内部を空気で置換し、pH値ft8.5に調節し5
5℃で12時間撹拌し、重合体粒子表面の−503− 
の加水分解を行ない−OH基にかえた。
このようにして得られたスチレン重合体粒子の平均粒径
はα38μm、粒径のばらつきは変動係数で表わして3
%であった。
このようにして得た懸濁液を固形分が5重量%となるよ
うに調整し、プロピレンイミンを添加して501℃で加
熱した。
次いて透析により未反応のプロピレンイミンを除去した
後、遠心分離にかけ、更に重合体粒子を洗浄し、再び固
形分が5重量%となるように再分散させた。
実施例1におけると同様にして重合体粒子の表向に第1
級アミンが導入されていることが確認された。
かくして得られた診断試薬用ラテックスを用いて、実施
例1と同様に1−で試薬を調整したが実施例1における
と同程度のヒ) ryG検出感度を有17でいた。
特許出願人 積水化学工業株式会社 代表者藤沼基利

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 t スチレン、又は、スチレンとこれと共重合可能な他
    の単量体を、乳化剤の不存在下に過硫酸塩を開始剤とし
    て水中で重合させ、得られ九懸濁液中の重合体粒子にア
    ミンを含有する化合物を化学反応させ、前記重合体粒子
    に1ミノ基を存在させることを特徴とする、診断試薬用
    ラテックスの製造方法 2 スチレンと共重合可能な他の単量体がアクリル酸又
    は(及び)メククリル酸である、特許請求の範囲第1項
    記載の診断試薬用ラテックスの製造方法 亀 アミンを含有する化合物が、炭素数2乃至6のジア
    ミンである、特e!Fti求の範囲第1項又は麹2項記
    載の診断試薬用ラテックスの製造方法表 アミンを含有
    する化合物がエチレンイミン又はプロピレンイミンであ
    る、特iFF請求の範囲第1− 1項又#″i第2項記載の診断試薬用ラテックスの製造
    方法
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