JPS62200264A

JPS62200264A - 診断薬用担体粒子の製造方法

Info

Publication number: JPS62200264A
Application number: JP4164986A
Authority: JP
Inventors: Shiro Yasukawa; 安川　史郎; Kiyoshi Kasai; 澄笠井; Kazuhiko Otsu; 和彦大津; Seiji Aotani; 征二青谷
Original assignee: Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 1986-02-28
Filing date: 1986-02-28
Publication date: 1987-09-03
Anticipated expiration: 2009-11-16
Also published as: JPH0692970B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は免疫反応性物質、核酸などの被検査物質と特異
的に結合する物質（以下、これを「検査物質」という）
を担持するのに好適な診断薬用担体粒子の製造方法に関
する。

〔従来の技術〕

抗体または抗原などの検査物質を担体に担持させておき
、この検査物質との特異的反応を利用して、検査物質に
対応する被検査物質、例えば抗原もしくは抗体などの免
疫反応性物質または核酸の検出測定を行うことは、臨床
検査の重要な手段のひとつとなっている。

例えば検査物質を担持させた担体粒子の分散液（以下、
これを「感作ラテツクス」という）を用いて特異的反応
を生じさせ、これによる感作ラテツクスの状態の変化、
すなわち感作ラテツクスの凝集状態、沈降状態あるいは
分散状態などの変化を観測することにより、対応する被
検査物質の有無、更には被検査物質の濃度を検出するこ
とができ、診断にきわめて有用な知見を得ることができ
る。

このような方法において用いられる検査物質を担持させ
るための担体粒子においては、（イ）担体表面における
官能特性、電荷量などの諸条件（以下、単に「表面特性
」という）がコントロールされており、しかも当該表面
特性が安定で非特異的反応、非特異的凝集などを起こさ
ないこと、（ロ）適正な粒径範囲内において単分散性に優れている
こと、（ハ）保存安定性が良いこと、（ニ）診断感度が高いこと、などの特性が要求され、更に特性の一定した担体粒子が
常に供給され得ることが重要である。

従来、以上のような目的に使用される担体粒子としては
、例えばスチレン重合体、スチレン−アクリル酸共重合
体、スチレン−メタクリル酸共重合体などの重合体の微
粒子（以下、これを「重合体粒子」という）が知られて
いる。斯がる重合体粒子は、通常、乳化重合法などによ
って製造されるが、この重合方法においては、重合体粒
子の粒径をコントロールすることおよび重合体粒子の表
面特性をコントロールすることが困難であり、上述した
特性を十分に満足する担体粒子を高い効率で得ることが
できないという問題を有する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決し、非
特異的反応、非特異的凝集が生じにくく、担体粒子の表
面特性がコントロールされていて優れた分散安定性を有
し、単分散性に優れ、保存安定性が良く、かつ感度が高
く、さらにはカルボジイミド法などにより検査物質を固
定させるのに適した適正な粒径を有する担体粒子を高い
効率で得ることのできる診断薬用担体粒子の製造方法を
提供することを目的とする。

ｃ問題点を解決するための手段〕上記問題点は、粒径が０．０５〜２−１粒径の分散度〔
シード粒子の平均粒径をＤ、およびシード粒子の粒径の
標準偏差をσとしたときに、（σ／Ｄｘｌｏｏ）％で表
される数値〕が１０％以下の重合体粒子からなるシード
粒子が分散された水性分散体に、当該シード粒子１００
重量部に対して１０〜４００重量部のビニル系単量体を
加え、乳化重合を行うことを特徴とする診断薬用担体粒
子の製造方法によって解決される。

本発明の製造方法においては、重合方法として乳化重合
法を利用する。

本発明において用いることのできるビニル系単量体とし
ては、例えばスチレン、クロルスチレン、クロロメチル
スチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、ス
チレンスルホン酸ナトリウム、アクリル酸、メタクリル
酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸−ｎ−ブチ
ル、メタクリル酸−〇−ブチル、アクリル酸−２−ヒド
ロキシエチル、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル、
アクリル酸ポリオキシエチレン、メタクリル酸ポリオキ
シエチレン、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリ
シジル、エチレングリコール−ジ−アクリル酸エステル
、エチレングリコール−ジ−メタクリル酸エステル、ア
クリル酸トリブロモフェニル、メタクリル酸トリブロモ
フェニル、アクリロニトリル、メタクロロニトリル、ア
クロレイン、メタクロレイン、アクリルアミド、メタク
リルアミド、Ｎ−メチロール−アクリルアミド、Ｎ−メ
チロール−メタクリルアミド、ジメチロールアクリルア
ミド、メチレンビスアクリルアミド、メチレンビスメタ
クリルアミド、酢酸ビニル、ビニルピリジン、Ｎ−ビニ
ルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニ
ルなどの芳香族ビニル化合物、（メタ）アクリル系化合
物、ハロゲン化ビニル化合物などを挙げることができる
。また、ブタジェン、イソプレンなどの共役ジエン化合
物を用いてもよい。

これらのビニル系単量体は、得られる担体粒子に要求さ
れる表面特性、比重などによって適宜選択され、１種単
独でまたは２種以上を混合して使用することができる。

前記ビニル系単量体の使用割合は、シード粒子１００重
量部に対して１０〜４００重量部、好ましくは２０〜３
００重量部である。この使用割合が１０重量部未満では
、得られる担体粒子の粒径および表面特性をコントロー
ルすることが困難であり、また４００重量部を超えると
、担体粒子の製造において不要な粒子が生成され、得ら
れる担体粒子の粒径の分散度が大きくなるという問題が
生ずる。

本発明においては、カルボキシル基や水酸基などを有す
る水溶性単量体をビニル系単量体の一部として用いるこ
ともできるが、その場合における当該水溶性単量体の使
用割合は、全単量体の、通常、２０重量％以下、好まし
くは０．０１〜２０重量％である。水溶性単量体の使用
割合が０．０１重量％未満では水溶性単量体を用いる効
果、例えば担体粒子の表面への官能基導入や分散安定性
の付与などが十分でなく、また使用割合が２０重量％を
超えると、担体粒子の製造において不要な粒子が生成さ
れ、また分散安定性がかえって失われることがある。

本発明において用いるシード粒子として用いられる重合
体粒子の材質としては、スチレン重合体、スチレン−ブ
タジェン共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、ス
チレン−メタクリル酸共重合体などのスチレン系共重合
体、メタクリル酸メチル重合体などの（メタ）アクリル
系重合体および共重合体などを例示することができ、こ
れらの重合体は架橋されたものであってもよい。

シード粒子の粒径は、０．０５〜２胛の範囲において、
得ようとする担体粒子の粒径などの条件によって適宜選
択されるが、好ましくは０．２〜１．５戸の範囲におい
て選択される。シード粒子の粒径が０．０５ｕｎ＋未満
では、一般に粒径の分散度が大きく、また不安定である
ため、得られる担体粒子の粒径の分散度も大きいものと
なる。また粒径が２戸を超えると、担体粒子の製造にお
いて不要な粒子が生成され、得られる担体粒子の粒径の
分散度が大きくなるという問題が生ずる。またシード粒
子の粒径は、得られる担体粒子の粒径の分散度を小さい
ものとするために均一であることが好ましく、本発明に
おいて用いられるシード粒子の粒径の分散度は１０％以
下であることが必要である。

本発明において、乳化重合で用いられる重合開始剤は水
溶性ラジカル重合開始剤であり、その具体例としては過
硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム
、過酸化水素、およびこれらと重亜硫酸ナトリウム、チ
オ硫酸ナトリウム、塩化第一鉄、アスコルビン酸ナトリ
ウムなどとを組み合わせたレドックス開始剤を挙げるこ
とができる。斯かる重合開始剤の使用量は、通常、ビニ
ル系単量体１００重量部に対して０．１〜１．０重量部
程度、好ましくは０．３〜０．６重量部である。

本発明の製造方法においては、夾雑物が少ないこと、な
らびに単分散性の高い担体粒子を得ることができること
などの理由から、特に乳化剤を使用しないソープフリー
乳化重合法を利用するのが好ましい。しかしシード粒子
の水性分散体における分散状態あるいは得られる担体粒
子の分散状態を良好にするために、必要に応じて乳化剤
を用いることができる。このような乳化剤としては、通
常使用されているものを用いることができ、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム
、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、ナフタレンス
ルホン酸のホルマリン縮金物などのアニオン系界面活性
剤を例示することができ、更にポリオキシエチレンノニ
ルフェノールエーテル、ポリエチレングリコールモノス
テアレート、ソルビタンモノステアレートなどのノニオ
ン系界面活性剤を例示することもできる。

乳化剤を用いる場合には、その使用量はビニル系単量体
およびシード粒子の総量１００重量部に対して、通常、
１重量部以下、好ましくは０．５重量部以下である。

ビニル系単量体は、水性散体中に分散されたシード粒子
と混合されて重合されるが、このビニル系単量体の重合
系への添加方式は特に制限を受けるものではなく、具体
的には一括方式、分割方式あるいは連続方式のいずれを
も用いることができる。また本発明の製造方法において
は、ビニル系単量体を予め水性媒体中に分散させて水性
分散体としておき、これを重合系に導入してもよい。

重合に用いられる水性散体としては水が用いられ、更に
メタノール、エタノール、アセトンなど水に可溶性の有
機溶媒が含まれていてもよい。水性散体としての水の使
用量は全媒体に対して、通常、４０体積％以上、好まし
くは５０体積％以上である。また、水性散体は、ビニル
系単量体およびシード粒子の総量１００重量部に対して
、通常、３００〜５，０００重量部使用される。

重合反応の温度は、用いるビニル系単量体の種類や重合
開始剤の種類によっても異なるが、通常、１０〜９０℃
、好ましくは３０〜８０℃であり、重合に要する時間は
、通常、２〜５０時間程度である。

以上に述べた方法によって得られる担体粒子として使用
される重合体粒子の粒径は、シード粒子の粒径およびシ
ード粒子とビニル系単量体の相対的な使用割合などの条
件によってコントロールされ、通常、０．０５〜４．５
−２好ましくは０．１〜２Ｊ１ｆｆｌである。また生成
される重合体粒子の粒径の分散度は、好ましくは１０％
以下であることが必要であり、形状は実質的には球形で
あることが好ましい。

生成される重合体粒子の粒径の分散度が１０％を超える
と、診断薬用担体粒子として用いたときに正確な判定が
困離となることがある。

本発明の製造方法によって得られる担体粒子に担持され
る検査物質の例としては、Ｂ型肝炎表面抗原（ＨＢｓ抗
原）、抗）ＩＢｓ抗体、人絨毛性ゴナドトロピン（ＨＣ
Ｇ抗原）、抗ＦＩＣＧ抗体、ヒトーγ−グロブリン、マ
イコプラズマ抗原、核酸、核タン白、エストロゲン、抗
エストロゲン抗体などを挙げることができる。

本発明の製造方法によれば、分散安定性がよく、高感度
の診断薬を与えることのできる担体粒子を得ることがで
き、これは従来全く予期され得ぬことである。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について述べるが、本発明はこれら
に限定されるものではない。以下の記載′において「部
」および「％」はそれぞれ重量部および重量％を表わす
。

実施例１〔この例は、担体粒子の粒径のコントロールに関するも
のである。〕ソープフリー乳化重合法によって得られたスチレン重合
体の水分散体の固形分濃度を１０％に調製し、その１　
、０００部を攪拌装置、冷却器および温度調節器を備え
た容量２１の三ロフラスコに入れ、温度７５℃に加熱し
た。次に、過硫酸カリウム０．３部を水５０部に熔解し
て加えて再び温度を７５℃に昇温さ廿、第１表で示した
ビニル系単量体をそれぞれ一括して添加し、攪拌装置を
毎分２００回転で駆動させながら１０時間に亘って重合
を行い、全５種の担体粒子を得た。これらを１試料１」
〜「試料５」とする。各重合反応系の重合率はいずれも
９５％以上である。またスチレンのみの重合により得ら
れた試料１において、０．５部の凝集物が生したが、シ
ード粒子を用いない場合、多量の凝集物が生ずることと
比べると、本発明の製造方法は重合時の安定性が優れて
いることが理解される。

また試料１〜試料５の担体粒子について、電子顕微鏡写
真より各々の平均粒径および粒径の標準偏差を調べ、さ
らに電導度滴定法により担体粒子表面のカルボキシル基
の数を調べた。その結果を第２表に示す。これらの結果
から明らかなように、本発明の製造方法によって得られ
る担体粒子は、用いたビニル系単量体の組成およびシー
ド粒子の平均粒径によらずにほぼ一定の平均粒径を有し
、粒径の分散度の小さいものである。

第１表第２表実施例２（この例は、担体粒子の表面におけるカルボキシル基の
数のコントロールに関するものである。〕第３表で示し
たビニル系単量体を用いたほかは実施例１と同様にして
重合を行い、全３種の担体粒子を得た。これらを「試料
６」〜「試料８」とする。

また試料６〜試料８の各特性を第４表に示す。

この表の結果から明らかなように、本発明の製造方法に
よって得られた担体粒子は、シード粒子とビニル系単量
体の割合を変えても、得られる担体粒子の表面における
カルボキシル基の数はほぼ一定である。

またこの実施例２における試料６に係る単量体の組成お
よび重合条件などは、実施例１における試料２と全く同
一であり、得られた担体粒子の特性が全く同一であるこ
とから、本発明の製造方法によれば、常に一定の特性を
有し、さらに特性のコントロール可能な担体粒子を製造
することができることが理解される。

第３表第４表比較例１〔この例は、シード粒子を用いないものである。〕水水
３５部を攪拌装置、冷却器および温度調節器を備えた容
量２１の三ロフラスコに入れ、温度７５℃に加熱し、過
硫酸カリウム０．４部を水５０部に熔解して加え、再び
温度を７５℃に昇温させ、次に攪拌装置を毎分１８０回
転で駆動させながらメタクリル酸２部とスチレン９８部
との混合ビニル系単量体を５時間かけて連続的に添加し
、更に５時間重合を続けて担体粒子を得た。更に前記と
全く同様の重合操作を３回繰り返して合計４種の担体粒
子を得た。これらを１比較試料１」〜「比較試料４」と
する。各重合反応系の重合率は９０〜９５％で、凝集物
は生成しなかった。

比較試料１〜比較試料４の各特性を第５表に示す。この
表の結果から、シード粒子を用いない重合方法によって
得られる担体粒子は、全く同様な操作を行っても粒径お
よび表面におけるカルボキシル基の数のばらつきが大き
く、粒径の分散度が大きなものであることが理解される
。

第５表実施例３シード粒子として平均粒径０．６９ｕｎ＋のスチレン重
合体粒子を使用し、ビニル系単量体としてスチレン５０
部とメタクリル酸グリシジル５０部との混合物を用い、
水溶性ラジカル重合開始剤として過硫酸カリウムと重亜
硫酸ナトリウムの３：２（重量比）の混合物０．３部を
用い、温度３５℃で重合したほかは、実施例１の試料ｌ
と同様に重合を行い、表面にエポキシ基を有する担体粒
子を得た。この担体粒子を１試料９」とし、その特性を
第６表に示す。

試料９の担体粒子の平均粒径は試料１〜試料５の担体粒
子の平均粒径と同等で、粒径をコントロールできること
が理解される。

比較例２シード粒子を用いなかったほかは、実施例３と同様にし
て担体粒子を得、この担体粒子を「比較試料５」として
その特性を調べた。結果を第６表に示す。この表の結果
から、シード粒子を用いない重合方法によって得られる
比較試料５は、実施例３と同様の操作を行っても平均粒
径が小さく、担体粒子表面のエポキシ基が少ないもので
ある。

第６表比較例３シード粒子として平均粒径２．８８％ｍのスチレン重合
体粒子を用いたほかは、実施例１と同様の操作を行った
ところ、得られた担体粒子は、平均粒径が約３戸の群と
約０．２ｕ＋ｙの群の２群に分かれ、平均粒径および粒
径の標準偏差を求めることができなかった。

比較例４シード粒子として平均粒径０．７０　ｙｎ、分散度１１
．７１％のスチレン重合体粒子を用いたほかは、実施例
１と同様の操作を２回繰り返し、２種の担体粒子を得た
。これらの担体粒子を１比較試料６」および「比較試料
７」としてその特性を調べた。結果を第７表に示す。こ
の表の結果から、粒径の分散度が１０％を超えるシード
粒子を用いる重合方法によって得られる担体粒子は、全
く同様の操作を行っても粒径の再現性がなく、粒径の分
散度が大きなものであることが理解される。

第７表実施例４実施例１および実施例２において得られた試料１〜試料
８の担体粒子に熱会合ヒトーγ−グロブリンを感作し、
リウマチ因子の診断（ＲＡテスト）をスライドテスト法
により実施した。結果を第８表に示す。

次ぎに、実施例１において得られた試料３の担体粒子の
１０％分散液を調製した。調製直後の分散液および４０
℃で１週間保存した後の分散液について、光散乱法で担
体粒子の平均粒径および粒径の標準偏差を調べた。その
結果を第９表に示す。

第８表の結果から、担体粒子表面のカルボキシル基の数
が同等である試料２、試料６、試料７および試料８は同
様の感度を示し、このことから感度までもコントロール
できることが理解される。

第８表〔符号の説明〕　（以下において同じ）十＋＋ニスライ
ドテスト法において３分以内に強い凝集が発生一：凝集発生せず十十〜±：＋十＋と−の中間段階の凝集状態第９表比較例５比較例Ｉにおいて得られた比較試料１〜比較試料４の担
体粒子を用いたほかは、実施例４と同様にＲＡテストを
実施した。その結果を第１０表に示す。

次ぎに比較例１において得られた比較試料３の担体粒子
の１０％分散液を調製した。調製直後の分散液および４
０℃で１週間保存した後の分散液について、実施例４と
同様にして調べた。その結果を第１１表に示す。

第１０表第１１表第１０表および第１１表の結果から、シード粒子を用い
ない重合方法によって得られる担体粒子を用いた診断で
は、感度が試料毎に低くばらつき、さらにこの担体粒子
は分散安定性および保存安定性の劣るものであることが
理解される。

実施例５実施例１による試料４および試料５を用い、これにｐＨ
５において水溶性カルボジイミドを作用させ、次いでｐ
Ｈ７においてウサギのγ−グロブリン（以下、「ＲγＧ
」という）を３時間混合して感作させた（以下、単に「
カルボジイミド法」という）。また単に担体粒子とＲγ
Ｇを３時間混合して感作させた（以下、単に「物理吸着
法」という）。

ＲＴＧ感作量とＲγＧ抗体の診断テストの結果を第１２
表に示す。いずれの方法においても、前記感作ラテツク
スは良好な感度を示すが、カルボジイミド法の方が物理
吸着法よりやや感度が高いことが理解される。また、試
料４および試料５の担体粒子をシード粒子を用いずに製
造する場合、製造は困難である。また、本発明において
は、カルボジイミド法に適した粒子を製造することがで
きる。

第１２表表中、ＲｒＧ感作量の単位は（ｍｇ／ｇ粒子）である（
以下において同じ）。

実施例６および比較例６実施例３による試料９および比較例２による比較試料５
を用い、これらとＲγＧをｐＨ７において３時間混合し
て感作した場合のＰＴＧ感作量と、抗ＲγＧ抗体の診断
テストの結果を第１３表に示す。

第１３表なお比較試料５による感作ラテ・７クスを用いた場合に
は、非特異的な凝集が起こり、感度を求めることができ
なかった。

〔発明の効果〕

本発明の製造方法によれば、乳化重合系に特定のシード
粒子を分散させることにより、非特異的反応や非特異的
凝集が生じにくく、しかも単分散性に優れ、保存安定性
がよく、かつ診断感度が高く、さらにはカルボジイミド
法などの化学結合法に適した適正な粒径を有する診断薬
用担体粒子を高い効率で得ることができる。

また本発明の製造方法によれば、上述のようにシード粒
子を用いることによってビニル系単量体の種類を問わず
に、得られる重合体粒子の粒径のコントロールを容易か
つ適正に行うことができることから、用いるビニル系単
量体を広い範囲の中から選択することが可能となり、従
って担体粒子の表面を構成する重合体粒子の表面特性を
用途に応じて適正にコントロールすることが可能であり
、優れた安定性および特性を有する診断薬用担体粒子を
得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】１）粒径が０．０５〜２μｍ、粒径の分散度が１０％以
下の重合体粒子からなるシード粒子が分散された水性分
散体に、当該シード粒子１００重量部に対して１０〜４
００重量部のビニル系単量体を加え、乳化重合を行うこ
とを特徴とする診断薬用担体粒子の製造方法。２）ビニル系単量体として水溶性単量体を全単量体の０
．０１〜２０重量％使用することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の診断薬用担体粒子の製造方法。