JPWO2018216784A1 - 測定試薬用ラテックス粒子、感作ラテックス粒子及び免疫比濁法用測定試薬 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、(1)については、ラテックス粒子の粒径が大きくなりすぎると、ラテックス粒子が測定中に沈降したり、保存中に保存便の底に沈むため、測定誤差を拡大したり、貯蔵安定性を著しく損なうという問題があった。
これを改善するため、特許文献2には、単孔中空構造を有するラテックス粒子を用いる方法が提案されているが、沈降問題は解決するも、単孔中空構造由来の吸光係数の低下が、検出の感度を下げるため、実質的な感度向上は達成できない。(2)については、例えば、特許文献3、4に、屈折率が高い材料で構成されたラテックス粒子を用いることで、感度を向上する方法が提案されている。しかしながら、屈折率の高い材料は一般的に比重が大きく、粒子の重量が重くなるため、粒径300nm未満でしか試薬として実用化できず、感度向上に限界があった。
[1]粒子径の変動係数が10%以下、平均粒子径が250〜1000nmの測定試薬用ラテックス粒子であって、上記ラテックス粒子は、屈折率1.60以上の化合物を20重量%以上含み、上記ラテックス粒子を超純水に分散させて得られた固形分濃度1重量%の分散液を胴内径10.8mmの円筒状の10mlメスシリンダーに入れて10日間静置したときの上澄み液の深さが5mm以内となる、測定試薬用ラテックス粒子。
[2]上記屈折率1.60以上の化合物が、フルオレン骨格、ジナフトチオフェン骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、フェナントレン骨格、カルバゾール骨格からなる群から選ばれる少なくとも1つの骨格を有する化合物を含む、[1]記載の測定試薬用ラテックス粒子。
[3]上記屈折率1.60以上の化合物が、重合性化合物である、[2]記載の測定試薬用ラテックス粒子。
[4]上記屈折率1.60以上の化合物が、重合性化合物の重合体である、[1]〜[3]のいずれか1つに記載の測定試薬用ラテックス粒子。
[5]上記ラテックス粒子が、フェニル骨格、ナフタレン骨格、フルオレン骨格、ジナフトチオフェン骨格、アントラセン骨格、フェナントレン骨格及びカルバゾール骨格からなる群から選ばれる少なくとも1つの骨格を有する多官能重合性化合物を10重量%以上含む、[1]〜[4]のいずれか1つに記載の測定試薬用ラテックス粒子。
[6]上記ラテックス粒子において、乾燥粉体の比重が1.17g/cm3未満である、[1]〜[5]のいずれか1つに記載の測定試薬用ラテックス粒子。
[7]上記ラテックス粒子において、吸光度が下記式(1)で示す値を、5%を越えて下回らない、[1]から[6]のいずれか1項に記載の測定試薬用ラテックス粒子。
式(1):吸光度=3.28×粒子径(μm)−0.28
[8][1]から[7]のいずれか1つに記載の測定試験用ラテックス粒子に、被検物質と特異的に結合する物質を担持させた、感作ラテックス粒子。
[9][8]に記載の感作ラテックス粒子が緩衝液中に分散している、免疫比濁法用測定試薬。
本発明は、粒子径の変動係数(CV値)が10%以下、平均粒子径が250〜1000nmの、屈折率1.60以上の化合物を20重量%以上含む測定試薬用ラテックス粒子であり、測定試薬用ラテックス粒子を純水に分散させて得られたラテックス粒子濃度1.0重量%の分散液を、胴内径10.8mmの円筒状の10mlメスシリンダーに入れて室温下に10日間静置したときの上澄み液の深さが5mm以内となる測定試薬用ラテックス粒子に関する。なお、「上澄み液の深さが5mm以内」とは、上澄み液の深さが0mm〜5mmであることを意味し、測定試薬用ラテックス粒子の実用範囲の沈降度の下限値を記載したものである。また、「上澄み液」とは、濁度が元の値を100としたとき5%未満になった状態をいい、例えばピペットにて採取した上澄み液を、分光光度計(日立製U−3900)を用いて測定することで確認することが出来る。「超純水」とは、非抵抗値18.2MΩ・cm、TOC値5ppb以下の水をいう。「超純水」は、例えば、水道水直結型超純水装置 Milli-Q Integral MT 機器分析タイプ(メルク社製)によって得ることができる。
[ポリマーラテックス]
本発明の試薬測定用ラテックス粒子の一態様としては、重合性化合物の重合体(以下、「重合体」とも記載する。)と、屈折率1.60以上の化合物(以下、「高屈折率化合物」とも記載する)と、を少なくとも含む、ラテックス粒子が挙げられる。
本発明の試薬測定用ラテックス粒子に含まれる重合体は、一種または二種以上の重合性化合物の重合体であり、上記重合性化合物を含む組成物に光照射や加熱等の重合処理を施すことにより得ることができる。
重合性化合物とは、1分子中に1つ以上の重合性官能基を含む化合物であり、重合性官能基を1分子中に1つ含む単官能重合性化合物であっても、重合性官能基を1分子中に2つ以上含む多官能重合性化合物であってもよい。また、重合性化合物は、モノマーであっても、オリゴマーやプレポリマー等の多量体であってもよい。
上記重合性化合物は、一種単独であってもよく、二種以上の任意の割合の組み合わせでもよい。また、二種以上の重合性化合物を用いる場合、二種以上の重合性化合物の組み合わせは、二種以上の単官能重合性化合物の組み合わせ、二種以上の多官能重合性化合物の組み合わせ、一種以上の単官能重合性化合物と一種以上の多官能重合性化合物との組み合わせ、のいずれであってもよい。
これらの重合体の分子量は、例えば80以上50,000以下であるが、特に限定されるものではない。尚、本発明及び本明細書において分子量とは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算で測定される重量平均分子量をいうものとする。後述する、重量平均分子量は、下記測定により測定された値である。
GPC装置:GPCシステム(島津製作所社製)
カラム:K−804L(shodex社製)
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
重合性官能基は、ラジカル重合性官能基、イオン重合性官能基、配位重合性官能基であってもよく、ラジカル重合性官能基が好ましい。重合反応の反応性の観点からは、エチレン性不飽和結合含有基、エポキシ基、オキセタン基、メチロール基等の重合性基を挙げることができ、エチレン性不飽和結合含有基がより好ましい。エチレン性不飽和結合含有基としては、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基を挙げることができ、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基がより好ましい。なお、本発明及び本明細書において、「(メタ)アクリロイル基」との記載は、アクリロイル基、とメタクリロイル基の少なくともいずれかの意味で用いるものとする。「(メタ)アクリロイルオキシ基」、「(メタ)アクリレート」、「(メタ)アクリル」等も同様である。多官能重合性化合部については、化合物に含まれる重合性基の数は1分子中に2つ以上である。
本発明の試薬測定用ラテックス粒子は、高屈折率化合物(屈折率1.60以上の化合物)を含む。高屈折率化合物としては特に限定されないが、フルオレン骨格、ジナフトチオフェン骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、フェナントレン骨格、ピレン骨格、カルバゾール骨格からなる群から選ばれる少なくとも1つの骨格を有する化合物が好ましい。好ましい骨格の組み合わせとしては、フルオレン骨格、ジナフトチオフェン骨格、ナフタレン骨格が挙げられる。
高屈折率化合物の具体例としては、フルオレン、ジナフトチオフェン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、カルバゾール等が挙げられる。中でも、フルオレン、ジナフトチオフェン、ナフタレンが好ましい。
高屈折率化合物は、試薬測定用ラテックス中に20重量%以上含まれることが好ましい。20重量%未満であると、後述する、試薬測定用ラテックスの中空化由来の吸光度の低下を補うことができず、感度が低下することがある。より好ましくは、30重量%以上、さらに好ましくは50重量%以上である。なお、上限に特に制限はないが、96重量%以下である。
本発明の試薬測定用ラテックス粒子は、多孔中空構造を有している。多孔中空構造を有することで、多孔中空構造ではないラテックス粒子に対し、比重が軽い。
多孔とは、粒子断面を観察したときに、中空構造が2個以上あるものを言い、より好ましくは5個以上、更に好ましくは10個以上の中空構造を有する。なお、中空構造は独孔でも良く、連孔でも良い。多孔中空構造を有する粒子は、沈降を抑制することができ、試薬再現性を高められる上、単孔構造に比べ粒子の屈折率低下を抑制し、高感度な測定を可能にする。上記多孔中空構造の孔の直径は100nm以下が好ましく、より好ましくは50nm以下、更に好ましくは10nm以下が好ましい。
孔の態様としては、ラテックス粒子の表面に形成された凹凸形状の他に、ラテックス粒子を形成するポリマー鎖間の空隙や、前者と後者を共に備える態様が挙げられる。
また、試薬測定用ラテックス粒子の多孔中空構造部分を染色した後に、ラテックス粒子の断面観察を行う方法が挙げられる。具体的には、試薬測定用ラテックス粒子を所定の染料に含漬させ、多孔中空構造の孔部分を染色した後に、エポキシ樹脂に埋包し、クロスセクションポリッシャー(JEOL社製IB−19520CCP)で粒子断面を出した後、高感度YAG反射電子検出器を取り付けたFE-SEM(S−4800、株式会社日立ハイテクノロジー社製)により観察することができる。
本発明の試薬測定用ラテックス粒子は、多孔構造を維持しやすくなるため、架橋材を含むことが好ましい。上記架橋材としては多官能重合性化合物が好ましい。
上記多官能重合性化合物は特に限定されず、上述のものが使用可能であるが、屈折率を低下させないことから、芳香族骨格若しくは多環芳香族骨格を有するものが好ましい。中でもフェニル骨格、ナフタレン骨格、フルオレン骨格、ジナフトチオフェン骨格、アントラセン骨格、フェナントレン骨格、ピレン骨格、カルバゾール骨格からなる群から選ばれる少なくとも1つの骨格を有するものがより好ましい。
上記多官能重合性化合物としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、9,9−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシメトキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(2−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フェニル)フルオレン、2,12−ジビニルジナフトチオフェン、3,11−ジビニルジナフトチオフェン、5,9−ジビニルジナフトチオフェン、2,12−ジビニルオキシメチルジナフトチオフェン、3,11−ジビニルオキシジナフトチオフェン、2,12−ジ(メタ)アクリロイルオキシメチルジナフトチオフェン、3,11−ジ(メタ)アクリロイルオキシメチルジナフトチオフェン等が挙げられる。
上記ラテックス粒子は多官能重合性化合物による単独重合体もしくは他の重合性単量体との共重合体を含有することが好ましい。上記他の重合性単量体との共重合体の場合、多孔構造をより維持しやすくする観点から、多官能重合性化合物は5重量%以上であることが好ましく、10重量%以上であることがより好ましい。
本発明の試薬測定用ラテックス粒子の製造方法は特に限定されず、乳化重合法、ミニエマルション重合法、懸濁重合法、マイクロサスペンション重合法、ソープフリー重合法、シード法、液中乾燥法、転相乳化法、および、これらの組み合わせが用いられる。
より具体的に、高屈折率化合物を20重量%以上含有させる好ましい方法としては、
(1)重合性化合物、高屈折率化合物、重合開始剤と、重合性化合物、高屈折率化合物の双方が溶解可能な疎水性溶媒を混合し重合性化合物溶液を調整する工程;前記重合性化合物溶液を、界面活性剤や分散安定剤が溶解した水溶液に添加後、乳化、転送乳化、懸濁等により液滴を形成する工程;加熱等により、重合性化合物を重合する工程;疎水性溶媒を留去する工程;フィルトレーション、分級等で、粒径を揃える工程を含む方法[乳化、懸濁重合法]、
(2)重合体と高屈折率化合物とを双方溶解可能な疎水性溶媒に溶解させ、疎水性溶液を調製する工程;前記疎水性溶液を界面活性剤や分散安定剤が溶解した水溶液中にて、液滴を形成する工程;疎水性溶媒を留去する工程;フィルトレーション、分級等で粒径を揃える工程を含む方法[液中乾燥法]、
(3)界面活性剤及び/又は分散安定剤が溶解した水に、テンプレートとなる単官能重合性単量体の重合体からなる粒子(以下、「シード粒子」とも記載する)を分散させる工程;シード粒子と高屈折率化合物の双方を可溶化可能な疎水性溶媒に高屈折率化合物を溶解させた疎水性溶液を添加する工程;前記粒子内に、疎水性溶媒と共に高屈折率化合物を吸収させる工程;疎水性溶媒を留去する工程を含む方法[シード膨潤法]および
(4)界面活性剤及び/又は分散安定剤が溶解した水に、シード粒子を分散させる工程;シード粒子と高屈折率化合物の双方が溶解可能な疎水性溶媒に高屈折率化合物、重合性化合物、重合開始剤を溶解させた疎水性溶液を添加する工程;シード粒子内に、疎水性溶媒と共に高屈折率化合物、重合性化合物、重合開始剤を吸収させる工程;加熱等により、重合性化合物を重合する工程:疎水性溶媒を留去する工程を含む方法[シード膨潤重合法]が例示される。
前記(1)(2)(3)(4)の製法で用いられる、疎水性溶媒としては、シード粒子または重合性化合物と高屈折率化合物の溶解可能な疎水性溶媒であれば、特に限定されないが、溶解性パラメータ(SP値)が10以下であり、後に疎水性溶媒を留去するために、沸点が水より低いことが好ましい。
具体的には、酢酸エチル(SP値:9.1、沸点:77.1℃)、ベンゼン(SP値:9.2、沸点:80.1℃)、ジイソプロピルエーテル(SP値:6.9、沸点:69℃)、クロロホルム(SP値:9.1、沸点:61.2℃)等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。なかでも、酢酸エチルが好ましい。
SP値とは、沖津俊直、「接着」、高分子刊行会、40巻8号(1996)p342−350に記載された、沖津による各種原子団のΔF、Δv値を用い、下記式(A)により算出した溶解性パラメーターδを意味する。また、混合物、共重合体の場合は、下記式(B)により算出した溶解性パラメーターδmixを意味する。
δ=ΣΔF/ΣΔv (A)
δmix=φ1δ1+φ2δ2+・・・φnδn (B)
式中、ΔF、Δvは、それぞれ、沖津による各種原子団のΔF、モル容積Δvを表す。φは、容積分率又はモル分率を表し、φ1+φ2+・・・φn=1である。
上記疎水性溶媒としては特に限定されず、上述の他にも、例えば、ドデカン、デカン、イソドデカン、ノナン、n−ヘキシルエーテル、オクタン、イソオクタン、シクロオクタン、ジフェニルエーテル、ヘキサン、プロピルベンゼン、oージクロロベンゼン、エチルベンゼン、p−キシレン、トルエン、ジエチルエーテル、酢酸ブチル、四塩化炭素、塩化メチレン、シクロヘキサン、ヘプタン等が挙げられる。上記疎水性溶媒は粒子を膨潤させ、嵩増し剤の役割をする。重合には関与せず、重合後に液中乾燥法等で除去しても良い。この場合は、沸点が100℃以下のシクロヘキサン等が好ましい。また、除去せずそのまま粒子内に留める場合、水への溶解が低く、比重が軽いデカンやヘプタン等が好ましい。
前記シード粒子を構成する重合体としては単官能重合性化合物の重合体であれば特に限定されず、単可能重合性化合物としては、前述の化合物が使用可能である。ラテックス粒子の屈折率を可能な限り維持する観点から,前記単官能重合性化合物としては、スチレン、1−ビニルナフタレン、(メタ)アクリル酸ベンジルの1種または2種以上からなる重合体であることが好ましい。
シード粒子の製造方法としては、乳化重合、ミニエマルション重合、懸濁重合、マイクロサスペンジョン重合、ソープフリー重合、分散重合等、公知の方法が使用可能である。中でも、粒径制御性に優れる、ソープフリー重合が好適に用いられる。
ソープフリー重合に用いられる、重合性開始剤としては、水溶性の過硫酸化物、過酸化物、アゾ化合物が用いられる。具体的には、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、2,2'−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]、2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)、2,2'−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]、2,2'−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、4,4'−アゾビス(4−シアノ吉草酸)、キュメンヒドロパ−オキサイド、t−ブチルヒドロパ−オキサイドが例示される。
なお、シード粒子の分子量は、上述の「重合性化合物の重合体」の欄で記載されたと同様に、例えば80以上50,000以下であることが好ましい。
前記(1)及び(4)の製造方法に用いられる重合開始剤としては、前記疎水性溶媒に溶解可能な非水溶性の開始剤であれば特に限定されない。具体的には、過酸化ベンゾイル、クミルパーオキシネオデカノエート、ジ−tert−ブチルパ-オキシヘキサハイドロテレフタレ-ト、tert−ブチルパ-オキシピバレ-ト、1,1,3,3−テトラメチルブチルパ-オキシ2−エチルヘキサノエイト、tert−ブチルパ-オキシイソプロピルカ-ボネ-ト、ジ−2−エチルヘキシルパ-オキシジカ-ボネ-ト、ジ−α−クミルパ-オキサイド、tert−ブチルパ-オキシベンゾエート、tert−ブチル−α−クミルパ-オキサイド、ジ−tert−ブチルパ-オキサイド、2,5−ジメチル-2,5−ジ(tert−ブチルパ-オキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパ-オキシ)ヘキシン−3、4,4−ジ−tert−ブチルパ-オキシ吉草酸n−ブチルエステル、1,1−ビス(tert−ブチルパ-オキシ)シクロヘキサン、tert−ブチルパ-オキシネオデカノエ-ト、t−ブチルパーオキシジエチルアセテート、ビス(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パ-オキサイド、tert−ブチルパ-オキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエ-ト、tert−ブチルパ-オキシ2−エチルヘキシルカ-ボネ-ト、tert−ブチルパーオキシネオヘプタノエート、2,2−ジ−tert−ブチルパ-オキシブタン、ビス(tert−ブチルジオキシイソプロピル)ベンゼン、ジ−(4−tert−ブチルシクロヘキシル)パ−オキシジカ−ボネ−ト、過酸化ジベンゾイル、ラウロイルパ−オキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド等の過酸化物、2,2'−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2'−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2'−アゾビス(イソ酪酸メチル)、2,2'−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1'−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオン酸)ジメチル等のアゾ系化合物が挙げられるが、好ましくは過酸化ベンゾイルが良い。
本発明の測定試薬用ラテックス粒子の平均粒子径は、ラテックス免疫比濁法の具体的な方法や用いる測定機器の仕様等によって適宜選択すればよいが、好ましい下限は0.25μm(250nm)、好ましい上限は1μm(1000nm)である。
平均粒子径が0.25μm以下であると、凝集による光学的変化量が小さすぎて測定に必要な感度が得られないことがある。平均粒子径が1μmを超えると、測定試薬中の被検物質が高濃度であるときに感作ラテックス粒子の凝集による光学的変化量が光学的測定機器の測定可能領域を超えてしまい、被検物質の量に応じた光学的変化量が得られないことがある。なお、「粒子径」は、ベックマンコールター社製粒度分布測定装置「LS 13 320」を用いて測定した体積統計値の平均粒子径の値である。より好ましい下限は0.3μm(300nm)、より好ましい上限は0.8μm(800nm)である。よりさらに好ましい下限は0.35μm(350nm)、よりさらに好ましい上限は0.6μm(600nm)である。
式(1):粒子径の変動係数(CV値)=粒子径の標準偏差/平均粒子径
式(1):吸光度=3.28×粒子径(μm)−0.28
なお、「5%を越えて下回らない」とは、図1に示すとおり、粒子径を横軸、吸光度を縦軸に取り、式(1)を実線L1、L1より5%の下方境界線を鎖線L2で表した場合に、L2以下の斜線領域Xが除かれることを意味する。
本発明の測定試薬用ラテックス粒子を担体として、被検物質と特異的に結合する物質を担持させて、感作ラテックス粒子を製造することができる。本発明の測定試薬用ラテックス粒子に、被検物質と特異的に結合する物質を担持させた感作ラテックス粒子もまた、本発明の1つである。感作ラテックス粒子は緩衝液中に分散していることが好ましい。
なお、本明細書において「担持」、「感作」、「固定化」の語は、通常の意味を有し、同義に使用している。
上述の発明を実施するための形態の欄において、試薬測定用ラテックス粒子の一態様として、重合性化合物の重合体と、屈折率1.60以上の化合物と、を少なくとも含む、ラテックス粒子を中心に説明した。しかし、本発明はこれらの態様に限定されることはなく、例えば、上述の重合体が、上述の高屈折率化合物と同様の組成である場合があり得る。具体的には、本発明には、シード膨潤法またはシード膨潤重合法において、シード粒子(重合性化合物の重合体)と、シード粒子内に包含される膨潤モノマー(屈折率1.60以上の化合物)とが、同様の組成である場合が包含される。
本発明の測定試薬用ラテックス粒子について、まずは、シード粒子をソープフリー乳化重合法により作製した。反応容器にイオン交換水1200mL、モノマーとして、1−ビニルナフタレン120mL、を加え攪拌し、その後、反応容器内を窒素置換した。反応容器内の温度が70℃に達した後、3%(w/v)過硫酸カリウム水溶液13mLを滴下した。3%(w/v)過硫酸カリウム水溶液の滴下から24時間後、反応を停止し、濾過してポリ1−ビニルナフタレン系シード粒子懸濁液を得た。
上記シード粒子懸濁液20gに上記溶液を混合し、常温で24時間攪拌することでシード粒子に上記溶液を内包させた。その後、70℃で10時間加熱攪拌を行い、1−ビニルナフタレンの重合を行なった後、90℃で10時間加熱攪拌を行い、酢酸エチルを液中乾燥させることで、1−ビニルナフタレンの複合粒子を得た。得られたラテックス粒子は、平均粒子径が0.398μm、粒子径のCV値が5.3%であった。
実施例1と同様にシード粒子を得た。1−ビニルナフタレン8.0g、ジビニルベンゼン1.0g、過酸化ベンゾイル0.09gを酢酸エチル10gに溶解させ、常温で6時間攪拌し、溶液とした後、上記種粒子懸濁液10gと混合し、実施例1と同様にシード膨潤重合にてラテックス粒子を得た。得られたラテックス粒子は、平均粒子径が0.411μm、粒子径のCV値が4.5%であった。
実施例1と同様にシード粒子を得た。6―ビニルジナフトチオフェン2.0g、ジビニルベンゼン3.0g、過酸化ベンゾイル0.05gを酢酸エチル10gに溶解させ、常温で6時間攪拌し、溶液とした後、上記種粒子懸濁液50gと混合し、実施例1と同様にシード膨潤重合にてラテックス粒子を得た。得られたラテックス粒子は、平均粒子径が0.420μm、粒子径のCV値が6.0%であった。
モノマーとしてスチレンを用いたこと以外は実施例1と同様にシード粒子を得た。9,9-ビス(4-(2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フェニル)フルオレン(大阪ガスケミカル社製 EA−0200)5.0g、過酸化ベンゾイル0.05gを酢酸エチル10gに溶解させ、常温で6時間攪拌し、溶液とした後、上記種粒子懸濁液50gと混合し、実施例1と同様にシード膨潤重合にてラテックス粒子を得た。得られたラテックス粒子は、平均粒子径が0.436μm、粒子径のCV値が6.1%であった。
実施例1と同様にシード粒子を得た。6―ビニルジナフトチオフェン9.0g、過酸化ベンゾイル0.09gを酢酸エチル10gに溶解させ、常温で6時間攪拌し、溶液とした後、上記種粒子懸濁液10gと混合し、実施例1と同様にシード膨潤重合にてラテックス粒子を得た。得られたラテックス粒子は、平均粒子径が0.463μm、粒子径のCV値が7.2%であった。
粒径調整を行った以外は、実施例2と同様にしてラテックス粒子を得た。得られたラテックス粒子は、平均粒子径が0.301μm、粒子径のCV値が3.6%であった。
粒径調整を行った以外は、実施例2と同様にしてラテックス粒子を得た。得られたラテックス粒子は、平均粒子径が0.600μm、粒子径のCV値が4.3%であった。
ソープフリー乳化重合を用いて作製した。反応容器にイオン交換水1200mL、モノマーとして、1−ビニルナフタレン120mL、を加え攪拌し、その後、反応容器内を窒素置換した。反応容器内の温度が70℃に達した後、3%(w/v)過硫酸カリウム水溶液13mLを滴下した。3%(w/v)過硫酸カリウム水溶液の滴下から24時間後、反応を停止し、濾過してポリ1−ビニルナフタレン系ラテックス粒子懸濁液を得た。得られたラテックス粒子は、平均粒子径が0.404μm、粒子径のCV値が4.9%であった。
本比較例は特許文献3、4に記載のラテックス粒子に相当する。
モノマーとしてメチルメタクリレートを用いたこと以外は実施例1と同様に種粒子を得た。得られたラテックス粒子は、平均粒子径が0.410μm、粒子径のCV値が3.9%であった。
本比較例は特許文献2に記載のラテックス粒子に相当する。
実施例1〜4及び比較例1〜2で得られた各測定試薬用ラテックス粒子を100℃3時間加熱乾燥した後、乳鉢で粉砕した乾燥粉体について、真比重計(島津製作所製アキュピックII1340)を用いて比重を測定し、比較評価を行った。結果を表1に示した。
実施例1〜4及び比較例1〜2で得られた各測定試薬用ラテックス粒子を濃度0.01重量%に調製し、分光光度計(日立製U−3900)を用いて波長580nmの吸光度を測定した。ポリスチレン粒子の波長580nmの吸光度については、一般的に下記式(2)で算出できることが判っている(特許文献1がこれに相当する)。
式(2):吸光度=2.72×粒子径(μm)−0.22
また、高屈折率材料の1−ビニルナフタレンとスチレンの組成比が20:80の場合、下記式(1)の直線に一致することが分かっている(特許文献3、4がこれに相当する)。
式(1):吸光度=3.28×粒子径(μm)−0.28
本発明では高感度(高吸光度)な粒子を得ることを目的としている為、式(2)を基準として、+20%以上高い場合は○○、+20〜−5%を○、−5%以下を×として評価を行った。結果を表1、表2に示した。
実施例1〜4及び比較例1〜2で得られた各測定試薬用ラテックス粒子を超純水(水質:非抵抗値18.2MΩ・cm、TOC値5ppb以下)に分散して得られたラテックス粒子濃度1.0重量%の分散液を、円筒状の10mlメスシリンダー(柴田科学社製、商品名「有栓メスシリンダー カスタムA共通すり合わせガラス平栓付 026580−10A」/高さ190mm、胴外径13.1mm、胴内径10.8mm、材質ガラス)に入れて室温下で10日間静置した後、上澄み液の深さ(沈降度)を測定し、比較評価を行った。
評価(×:6以上 △:5 ○:3〜4 ○○:2 ○○○:0〜1)
結果を表1、表2に示した。
以上より、本発明の測定試薬用ラテックス粒子は、屈折率の高い材料を用いることで測定感度を高め、且つ多孔中空構造を有することにより、低比重化と、粒子の沈降を抑制することで、被検物質の濃度が希薄な測定試料を測定する場合であっても高感度な測定を可能にすることが確認された。
Claims (9)
- 粒子径の変動係数が10%以下、平均粒子径が250〜1000nmの測定試薬用ラテックス粒子であって、
上記ラテックス粒子は、屈折率1.60以上の化合物を20重量%以上含み、
上記ラテックス粒子を超純水に分散させて得られた固形分濃度1重量%の分散液を胴内径10.8mmの円筒状の10mlメスシリンダーに入れて10日間静置したときの上澄み液の深さが5mm以内となる、測定試薬用ラテックス粒子。 - 上記屈折率1.60以上の化合物が、フルオレン骨格、ジナフトチオフェン骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、フェナントレン骨格、カルバゾール骨格からなる群から選ばれる少なくとも1つの骨格を有する化合物を含む、請求項1記載の測定試薬用ラテックス粒子。
- 上記屈折率1.60以上の化合物が、重合性化合物である、請求項2記載の測定試薬用ラテックス粒子。
- 上記屈折率1.60以上の化合物が、重合性化合物の重合体である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の測定試薬用ラテックス粒子。
- 上記ラテックス粒子が、フェニル骨格、ナフタレン骨格、フルオレン骨格、ジナフトチオフェン骨格、アントラセン骨格、フェナントレン骨格及びカルバゾール骨格からなる群から選ばれる少なくとも1つの骨格を有する多官能重合性化合物を10重量%以上含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の測定試薬用ラテックス粒子。
- 上記ラテックス粒子において、乾燥粉体の比重が1.17g/cm3未満である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の測定試薬用ラテックス粒子。
- 上記ラテックス粒子において、吸光度が下記式(1)で示す値を、5%を越えて下回らない、請求項1から6のいずれか1項に記載の測定試薬用ラテックス粒子。
式(1):吸光度=3.28×粒子径(μm)−0.28 - 請求項1から7のいずれか1項に記載の測定試験用ラテックス粒子に、被検物質と特異的に結合する物質を担持させた、感作ラテックス粒子。
- 請求項8に記載の感作ラテックス粒子が緩衝液中に分散している、免疫比濁法用測定試薬。
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