NO312841B1 - Fremgangsmåte til fremstilling av en kalibrert monodispers magnetisk latex - Google Patents

Fremgangsmåte til fremstilling av en kalibrert monodispers magnetisk latex Download PDF

Info

Publication number
NO312841B1
NO312841B1 NO19970792A NO970792A NO312841B1 NO 312841 B1 NO312841 B1 NO 312841B1 NO 19970792 A NO19970792 A NO 19970792A NO 970792 A NO970792 A NO 970792A NO 312841 B1 NO312841 B1 NO 312841B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
group
manufacturing
microspheres
solvent
monomers
Prior art date
Application number
NO19970792A
Other languages
English (en)
Other versions
NO970792D0 (no
NO970792L (no
Inventor
Joel Richard
Sophie Vaslin
Original Assignee
Merck Eurolab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Eurolab filed Critical Merck Eurolab
Publication of NO970792D0 publication Critical patent/NO970792D0/no
Publication of NO970792L publication Critical patent/NO970792L/no
Publication of NO312841B1 publication Critical patent/NO312841B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • 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
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/44Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54313Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being characterised by its particulate form
    • G01N33/54326Magnetic particles
    • G01N33/5434Magnetic particles using magnetic particle immunoreagent carriers which constitute new materials per se
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2446/00Magnetic particle immunoreagent carriers
    • G01N2446/20Magnetic particle immunoreagent carriers the magnetic material being present in the particle core
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2446/00Magnetic particle immunoreagent carriers
    • G01N2446/40Magnetic particle immunoreagent carriers the magnetic material being dispersed in the monomer composition prior to polymerisation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåte til fremstilling av latexer tilveiebrakt av en vånding dispersjon av magnetiserbare mikrosfærer sammensatt av en hydrofob polymermatriks og magnetiserbare fyllstoffer.
Magnetiske latexer er vandige dispersjoner av mikrokuler inneholdende en polymermatriks og magnetiserbare fyllstoffer som gir magnetiske, spesielt superparamagnetiske, egenskaper til disse mikrokulene.
Det vil kort bli minnet om at ved siden av paramagnetiske og ferromagnetiske fyllstoffer er det en tredje kategori av fyllstoffer som kalles superparamagnetiske fyllstoffer, som karakteriseres ved det faktum at de ikke holder seg magnetiske i fravær av et magnetisk felt, og at disse fyllstoffer har en magnetiseirngsevne som er nesten like høy som for ferromagnetiske fyllstoffer.
I de fleste tilfeller vil disse være jemoksyder, slik som magnetitt, hematitt eller ferritt, når de har en partikkelstørrelse mindre enn en viss kritisk grense.
Under påvirkningen av et magnetisk felt blir de magnetiserbare mikrokuler trukket mot magneten, og som resultat kan de hurtig skilles fra den vandige fase.
Denne separasjonen er reversibel siden mikrokulene i fravær av et magnetisk felt vil tape sin magnetisering og redispergeres øyeblikkelig. Størrelsen av mikrokulene er vanligvis mellom noen få tideler av en nanometer og flere um.
Den høye spesifikke overflate, på grunn av dens lille størrelse, kan fordelaktig utnyttes i anvendelser av immunologisk type ved anvendelse av antigen-antistoffreaksjonen. Den magnetiske latex virker som en bærer som vil tillate kvantitativ bestemmelse av de forbindelser som er tilstede i mediet etter separasjonen.
Separasjons- og vasketrinnene blir i dette tilfellet betydelig forenklet i kraft av anvendelse av disse magnetiserbare mikrokuler.
Inntil denne dag beror de anvendte fremgangsmåter, spesielt de som resulterer i de magnetiske latexer markedsført under handelsnavnet Estapor<®>, på mikrosuspensjons-polymeriseringsmekanismer.
US-patent 4 339 337 gjør det mulig å fremstille magnetiserbare mikrokuler med en diameter i området 0,05-3mm ved suspensjonspolymerisering av en vinylaromatisk monomer i nærvær av en organoløselig initiator, av et dispersjonsmiddel, og av et magnetiserbart fyllstoff dispergert i en løsning av en vann-uløselig polymer i nevnte monomer. De oppnådde mikrokuler inneholder magnetiserbare fyllstoffer fordelt i polymermatriksen.
I US-patent 4 358 388 er det også blitt foreslått å fremstille latexer av magnetiserbare hydrofobe polymerer ved homogenisering av en vandig løsning av emulgeringsmiddel og av en dispersjon av et magnetiserbart fyllstoff i en organisk fase laget av en organoløselig initiator, av hele eller en del av den hydrofobe monomer og/eller av en vann-uløselig organisk forbindelse, etterfulgt av polymerisering. De fremstilte latexer er laget av polymere mikrokuler ca. 0,03-5um i diameter, inneholdende magnetiserbare fyllstoffer fordelt i polymermatriksen.
Ved suspensjonspolymerisering blir monomeren dispergert i form av små- dråper (størrelse mellom 100 og lOOOOum og 0,05-5um i mikrosuspensjonen) i den vandige fase. Initiatoren er løselig i den organiske fase, og suspensjonen holdes vedlike ved mekanisk omrøring og tilsetning av stabilisator (organisk eller uorganisk kolloid når det gjelder den konvensjonelle suspensjon, emulgeringsmiddel i mikrosuspensjon). Hver monomere smådråpe blir ansett å være en minireaktor, hvori polymeriseringskinetikkene er de samme som ved bulkpolymerisering. De gjør det mulig å oppnå mikrokuler med en relativt bred partikkelstørrelse-fordeling i konvensjonell suspensjon og en svært polydispers latex, i tilfelle mikrosuspensjon.
Latexene fremstilt ved fremgangsmåtene beskrevet i tidligere teknologi gir følgelig svært brede partikkelstørrelsefordelinger (typisk fra noen få tideler av jim til flere jam). Effektiviteten av anvendelsen av de magnetiserbare mikrokuler som bærere for immunologiske reagenser vil imidlertid være bedre i den grad den magnetiske separasjon vil være raskere. Denne hastighet er en direkte funksjon av homogeniteten av mikrokulene, og spesielt vil den øke når
partikkelstørrelsefordelingen blir trangere.
Kalibrerte monodisperse magnetiske mikrokuler ville gjøre det mulig å oppnå hurtige og homogene faseseparasjoner. Monodispersiteten og størrelsekalibreringen ville dessuten gjøre det mulig å oppnå presis adgang til den aktuelle adsorpsjonsoverflate av mikrokulene, og følgelig til den teoretiske bindingsevne av sistnevnte med hensyn til de reaktive forbindelser.
Et formål ifølge den foreliggende oppfinnelse er å foreslå en fremgangsmåte for fremstilling av latexer av magnetiserbare mikrokuler som er enkel og rask, og som gir, ifølge denne oppfinnelse, latexer i et enkelt trinn.
Dette formål er oppnådd ved foreliggende oppfinnelse kjennetegnet ved det som fremgår av de vedlagte krav.
I første rekke karakteriseres latexen av magnetiserbare mikrokuler ved at mikrokulene har en kalibrert partikkelstørrelsefordeling, en størrelse på mellom ca.
0,05 og 15um, og ved at polymermatriksen er laget av polymerer avledet fra minst en vinylmonomer, som oppnådd ved dispersjons-polymeringseringsteknikken.
Betegnelsen "polymermatriks" er ment å bety at de magnetiserbare fyllstoffer er i det minste delvis innstøpt i denne matriks, mens det er mulig for den resterende del å være plassert på overflaten av mikrokulen.
Uttrykket "kalibrert partikkelstørrelsefordeling" er ment å bety at denne fordeling har et standard avvik mindre enn eller lik 15%, fortrinnsvis mindre enn eller lik 10% og fordelaktigvis mindre enn eller lik 5%; dette betyr at 2/3 etter vekt av mikrokulene har en diameter på mellom dm-a og dm+a
(dm: gjennomsnittlig diameter, a: standard avvik) i tilfelle en Gauss-fordeling.
Flere andre strukturelle kriterier vil også adskille mikrokulene ifølge denne oppfinnelse fra mikrokuler, ifølge tidligere teknologi.
Mikrokulene karakteriseres dessuten ved at de inkluderer et beskyttelseskolloid, som vil bli beskrevet nedenfor.
Tilstedeværelsen av et beskyttelseskolloid på overflaten og/eller inne i volumet av polymermatriksen vil gi mikrokulene øket stabilitet mot høye ionkrefter (sterisk og eventuelt elektrostatisk stabilisering).
Ved samme størrelse vil de dessuten sedimentere langsommere enn mikrokulene oppnådd ved suspensjons- eller emulsjonspolymeringseringsmetoder.
Dessuten vil dispersjons-polymeirseringsprosessen gjøre det mulig å oppnå polymermatriks er som danner mikrokuler hvori kjedene generelt har en gjennomsnittlig (vekt-, antall- eller z-) molekylmasse lavere enn massen av kjedene som oppnås ved andre fremgangsmåter, enten i emulsjon eller i suspensjon.
En spesielt fordelaktig dispersjonspolymeriseringsprosess skal beskrives i det følgende.
De magnetiserbare fyllstoffer vil fortrinnsvis inkludere et overflatesjikt, i de fleste tilfeller monomolekylært, av et vann-uløselig dispergeringsmiddel.
Disse fyllstoffer er derfor i form av et magnetisk fluid som kalles et "ferrofluid", konferer Kaiser og Miskoczy, J. Appl. Phys. 41 3 1064 (1970). Et ferrofluid er en dispersjon av svært fine magnetiske fyllstoffer som blir beskyttet mot eventuell agglomerering av brownske bevegelser.
For å forebygge eventuell agglomerering av fyllstoffene som resultat av van der Waalske tiltrekningskrefter, blir fyllstoffene belagt som angitt ovenfor. Når det påtrykkes et magnetisk felt, overføres den magnetiske kraft til hele væskevolumet, og ferrofluidet responderer som et fluid, nemlig slik at magnetiske fyllstoffer ikke skiller seg ut fra sitt medium.
Blant de dispergeringsmidler som danner et vann-uløselig monomolekylært belegg omkring de magnetiserbare fyllstoffer, kan nevnes de som har en lang hydrokarbonkjede som ender i en polar gruppe av -COOH eller NH2 typen, o.l., som f.eks. fettsyrer, fettaminer osv., inneholdende minst 12 karbonatomer og nærmere bestemt C18 fettsyrene som f.eks. oleinsyre, linolsyre og linolensyre.
De magnetiserbare fyllstoffer belagt med dispergeirngsmidler kan fremstilles f.eks. ved peptisering i dispergeirngsmidlet av magnetiske fyllstoffer fremstilt på sol-gel-veien, dispergering i en organisk bærervæske (US-patent 3 843 540) og deretter flokkulering ved hjelp av et polart løsningsmiddel av keton-, ester- eller alkoholtypen og separasjon av de belagte fyllstoffer.
Uttrykket "vinylmonomer" er ment å bety hvilke som helst monomerer som har en etylenisk dobbeltbinding med evne til å tillate polymerisering. Disse er altså vinylaromatiske monomerer blant hvilke kan nevnes styren, alfametylstyren, etylstyren, etylvinylbenzen, tert-butylstyren, vinyltoluen, klorstyren, bromstyren og divinylbenzen. De vil også være vinylmonomerer som har en elektrofll gruppe, slik som vinlylacetat, vinylklorid eller akrylderivater, slik som spesielt Cx- Cl2-alkylakrylater etter metakrylater, eventuelt hydroksylerte, som hydroksyalkylakrylater eller metakrylater, akryl- eller metakrylsyre eller amidene av disse, som akrylamid, og diakrylderivater eller deres estere eller anhydrider, som maleinsyreanhydrid. Diener slik som isopren og butadien kan også anvendes, spesielt som komonomerer. Polymerkjedene er homopolymerer eller vilkårlige eller blokkerte kopolymerer eller terpolymerer avledet fra disse vinylmonomerer.
De magnetiserbare fyllstoffer representerer fortrinnsvis ca. 0,5-50 vektprosent av vekten av nevnte magnetiserbare mikrokuler. Denne andel vil fortrinnsvis være høyere enn 10%.
De magnetiserbare mikrokuler har fortrinnsvis en størrelse mindre enn lOum, fordelaktig ca. 0,l-5um, og fortrinnsvis 0,5-2,5um.
Monomeren er fortrinnsvis valgt fra gruppen bestående av styren eller styrenderivater, alkylakrylater eller metakrylater (alkylradikalene har fortrinnsvis 1-10 karbonatomer, fordelaktigvis 1-5), akrylsyre eller metakrylsyre, vinylklorid, vinyl acetat, butadien og isopren.
Den fremstilte polymer velges fordelaktig fra gruppen bestående av polystyren, polyalkylmetakrylat eller polyalkylakrylat eller vilkårlige eller blokkerte kopolymerer av styren og av alkylakrylat eller metakrylat.
Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte for fremstilling av en monodispers magnetisk latex ifølge oppfinnelsen, ved dispersjons-polymerisering, karakterisert ved at en organisk løsning innbefatter minst en polymeriserbar vinylmonomer, et organisk løsningsmiddel, magnetiserbare fyllstoffer i form av ferrofluid og et stabiliseringssystem for den dannede polymer, blir omsatt i nærvær av en organoløselig polymeriseringsinitiator og ved at nevnte magnetiske latex blir gjenvunnet.
Dispersjonspolymerisering er en velkjent fremgangsmåte, som er enkel, og som i bare et trinn gjør det mulig å fremstille monodisperse latex mikrokuler. Denne teknikk skiller seg fra suspensjons- eller mikrosuspensjons-polymerisering ved den initiale homogenitet av polymeriseringsmediet. Det bestemte karakteristikum ved dispersjonspolymerisering skyldes det faktum at dispergeringsmediet og blandingen av monomer/dispergeringsblanding blir valgt slik at monomeren er løselig i dispergeringsmediet, mens den dannede polymer ikke er løselig.
Med andre ord er monomeren løselig i det ikke-vandige reaksjonsmedium, mens polymeren er uløselig.
Initiatoren er også løselig i mediet, og for å stabilisere de dannede polymer-mikrokuler blir det anvendt et sterisk stabiliseirngssystem, ladet system eller et annet system (beskyttelseskolloid).
En fremstilling av mekanismen for dispergeringspolymerisering kan gis i store trekk, uten at denne fremstilling på noen måte er i stand til å begrense rammen for den foreliggende oppfinnelse.
Ved begynnelsen av polymeriseringen av monomeren danner stabiliseringssystemet og initiatoren, sammen med dispergeringsmediet, en homogen løsning som utgjør den kontinuerlige fase.
Initiatoren blir spaltet termisk og de frie radikaler som dannes vil reagere med monomeren i løsning, under dannelse av voksende, løselige oligomerradikaler.
Når oligomerene har nådd en kritisk kjedelengde vil de utfelles under dannelse av primære mikrokuler som stabiliseres ved absorpsjon og/eller poding av beskyttelseskolloidet. Disse dannede kjerner absorberer monomeren fra den kontinuerlige fase, og polymeriseringen fortsetter deretter inne i mikrokulene svellet med monomeren inntil sistnevnte er uttømt.
I noen trekk er denne type polymerisering beslektet både med emulsjonspolymerisering under dannelse av kjerner, etter utfelling av voksende kjeder i den homogene fase (Fitchs mekanismen) og med polymerisering i løsning med en organoløselig initiator.
Denne teknikk gjør det mulig å fremstille, i et enkelt trinn og svært enkelt, kalibrerte monodisperse mikrokuler opptil 15um i diameter, ved hjelp av en veloverveiet justering av operasjonsbetingelsene (temperatur, stabilisator, initiator, osv.) osv.
For å oppnå kalibrerte monodisperse endelige mikrokuler, må følgende betingelser oppfylles: - kjernedannelsestrinnet må være hurtig slik at alle kjernene blir dannet samtidig, - alle oligomerradikalene som dannes i den kontinuerlig fase under perioden av vekst av mikrokulene, må bli innfanget av de eksisterende mikrokuler før de når den kritiske størrelse for utfelling, som vil gi opphav til dannelsen av nye mikrokuler,
- sammenflyting mellom mikrokulene under vekststadiet må unngås.
Ifølge en utførelse vil initiatoren være løst i monomeren og ferrofluidet blir tilsatt (løsning A). Stabiliseringssystemet blir deretter løst i løsningsmidlet (løsning B). Løsning B oppvarmes til en temperatur på ca. 40-80°C, vanligvis i området omkring 60°C, og deretter tilsettes løsning A etter et bestemt tidsrom.
Polymeriseringen gjennomføres for et tidsrom på flere timer, avhengig av utgangsblandingen.
Mikrokulene blir deretter redispergert i vann etter påføring av et magnetisk felt og deretter erstatning av supernatanten med destillert vann som eventuelt er blitt tilsatt 0,5% SDS (natriumlaurylsulfat).
Mikrokulene karakteriseres ved sin diameter, sitt jerninnhold, og i tilfellet hvor dispergeringsmidlet er basert på en fettsyre, ved antallet karboksylfunksjonelle grupper.
Valget av løsningsmiddel avhenger av karakteren av ferrofluidet, av monomeren og av de andre reaktanter, for at løsningsmidlet kan bli et ikke-løsningsmiddel for polymeren så snart som sistnevnte når en kritisk størrelse.
I tillegg, under utfellingen av oligomerene, må det magnetiserbare materiale ikke ekskluderes fra den disperse fase og må lokaliseres inne i mikrokulene.
Alkoholer eller blandinger av alkoholer, som metanol, etanol, isopropanol, butanol og 2-metylpropanol, alkyletere som dietyleter eller metyletyleter eller alkoholvann eller eteralkoholblandinger, vil bli nevnt spesielt blant de polare løsningsmidler.
Alifatiske hydrokarbonløsningsmidler, som cykloheksan og heksan, vil bli spesielt nevnt blant de apolare løsningsmidler. Polare løsningsmidler blir foretrukket fremfor apolare løsningsmidler, fordi de muliggjør anvendelse av et mye bredere område av vinylmonomerer.
Når løsningsmidlet er et polart løsningsmiddel, vil de monomerer som anvendes individuelt eller som blanding bli valgt fortrinnsvis fra gruppen bestående av vinylaromatiske monomerer, slik som styren, styrenderivater (vinyltoluen, etylvinylbenzen, bromstyren, klorstyren, alfametylstyren, etylstyren o.l.), akrylsyrederivater som f.eks. akrylsyre og metakrylsyre, alkylakrylater og metakrylater, hvori alkylgruppen har fra 1 til 10 karbonatomer, hydroksyalkylakrylater eller metakrylater, akrylamid eller metakrylamid, som gjør det mulig å funksjonalisere overflaten av mikrokulene og justere deres hydrofilisitet, vinylmonomerer inneholdende en tiltrekkende gruppe, slik som estere av etyleniske syrer inneholdende 4 eller 5 karbonatomer, vinylklorid og diener som butadien og isopren.
Ifølge en fordelaktig alternativ form vedrører oppfinnelsen en latex, hvori mikrokulene er funksjonalisert med overflategrupper, hvoriblant karboksyl, amino, klor, klormetyl, sulfonat, sulfat, hydroksyl og thiolradikaler kan nevnes.
I dette tilfellet vil beskyttelseskolloidet fordelaktigvis være en polymer valgt fra gruppen bestående av polyvinylpyrrolidon, akryl eller metakryl homopolymerer, vilkårlige eller blokk-kopolymerer av monomerer valgt fra gruppen bestående av, på den ene side, styren eller styrenderivater og butadien, på den annen side av metakrylsyre og akrylsyre, cellulosederivater som hydroksypropyl cellulose, polyetylenoksyder, monoesterne av polymeren av maleinsyreanhydrid, og polymeren av maleinsyre. De er fortrinnsvis polyvinylpyrrolidion eller polyakrylat eller metakrylat. Beskyttelseskolloidet vil vanligvis også bidra til innføring av funksjonaliserte grupper på overflaten av mikrokulene.
Når løsningsmidlet er et apolart løsningsmiddel, spesielt hydrokarbon-løsningsmidler som heksan eller cykloheksan, blir monomerene valgt spesielt fra gruppen bestående av alkylakrylater, C1-C12-alkylmetakrylater og styrenderivater og diener.
Stabiliseringssystemet er en polymer valgt fra gruppen bestående av polyakrylater eller metakrylater, vilkårlig eller blokk-kopolymerer av monomerer valgt fra gruppen bestående av, på den ene side olefiner, såsom isobutylen, butylen, styrederivater, butadien og butadienderivater som isopren og vinylestere og, på den annen side, akrylat- eller metakrylat-derivater og alkylsiloksaner. Spesielt kan anvendes styrenbutadienstyren eller styrenbutadien blokk-kopolymerer.
Polymeriseringsinitiatoren velges fortrinnsvis fra gruppen bestående av AIBN eller 2,2'-azobis (isobutyronitril), ACPA eller 4,(-)4'-azobis (4-cyano-pentansyre), AMBN eller 2,2'-azobis (2-metylbutyronitril), BP eller benzoylperoksyd og ADVN eller 2,2'-azobis (2,4-dimetylvaleronitril).
I alle tilfeller vil løsningen fortrinnsvis inkluderer en ionisk kostabilisator som f.eks. et natriumdioktylsulfosuksinat (Aerosol OT<®>). Andre kostabilisatorer kan også være egnet, som f.eks. metyltrikaprylammonium-klorid.
Kolloidale tilsetninger som f.eks. silika kan også tilsettes til reaksjonsblandingen (latex) for å redusere blandingens viskositet.
Ifølge en foretrukket alternativ form blir fremstillingsfremgangsmåten karakterisert ved at løsningen inkluderer, i vektdeler:
På grunn av de funksjonelle grupper som eventuelt er tilstede på beskyttelseskolloidet, vil de magnetiserbare mikrokuler har fordelen ved å bli funksjonalisert på kjent måte. De polare funksjonelle grupper med eller uten en reaktiv gruppe vil lette den påfølgende assosiasjon med biologiske molekyler som f.eks. antistoffene. I tilfellet hvor de funksjonelle grupper har en reaktiv gruppe, vil det bli referert til poding med angjeldende molekyl, spesielt biologisk.
Videre kan proteiner også bindes til overflaten enten ved passiv adsorpsjon eller fortrinnsvis ved ko val ent binding ved hjelp av karboksylgrupper når sistnevnte er tilstede.
De fremstilte latexene kan anvendes innenfor kjemi- eller biologiområdet, spesielt for diagnostiske metoder, separasjons- og kalibreringsmetoder. Dette er tilfellet spesielt med biologiske analysemetoder som er velkjent for fagfolk på dette området, for binding eller immobilisering av biologisk aktive substanser (proteiner, antistoffer, enzymer, antigener og medikamenter) ved adsorpsjon eller kobling. Disse mikrokuler kan anvendes som bærere i diagnostiske tester (RIA, eller radioimmunologisk assay, IRMA, eller immunoradiometrisk assay, EIA eller enzymimmunoassay og ELISA, eller enzymbundet immunosorbent assay, agglutinasjon) eller for nuklein (sic) syreprober, som enzymkatalysator i bioteknologi eller som cellekulturmedium.
Når man husker på deres svært lille størrelse vil mikrokulene og de tilsvarende vandige dispersjoner naturligvis også være i stand til fordelaktig å bli anvendt på områder som er mer industrielle, av typen beleggingsindustri, som maling, klebebelegg, tekstil, papir, osv.
Oppfinnelsen skal nå illustreres ved følgende eksempler som er beskrevet utelukkende ved hjelp av illustrasjon. Den vanlige operasjonsfremgangsmåte som er felles for alle disse eksempler involverer følgende reaktanter:
organisk alkoholisk løsningsmiddel,
monomer(er),
polyvinylpyrrolidon,
natrium dioktylsulfosuksinat,
ferrofluid,
2,2'-azobis (isobutyronitril) som initiator.
Operasjonsbetingelsene tilsvarer følgende karakteristikker:
Reaksjon i nitrogenatmosfære ved en polymeriseringstemperatur på 70°C i flere timer, ca. 20 timer.
I første rekke blir initiatoren løst i monomeren(e) (løsning A), røringen begynner og ferrofluidet tilsettes deretter.
Polyvinylpyrrolidonet og natrium dioktylsulfosuksinatet løses i løsningsmidlet og omrøringen foregår i flere timer (løsning B).
Løsning B innføres i en reaktor som oppvarmes til 60°C i 40 minutter, denne temperatur holdes i flere minutter og løsning A blir tilsatt.
Temperaturen økes til 70°C og polymeriseringen finner sted i løpet av det tidsrom som er angitt ovenfor.
Mikrokulene blir deretter slemmet opp igjen etter separasjon ved virkningen av et magnetisk felt etterfulgt av erstatning av supernatanten med destillert vann som er blitt tilsatt 0,5% SDS.
De fremstilte latexer i eksemplene nedenfor er blitt karakterisert utifrå synspunktet partikkelstørrelse ved hjelp av en "Cilas 850 Laser Particle Size Analyser" markedsført av Cilas og utifrå synspunktet bestemmelse av de overflatefunksjonelle grupper ved ledningsevneanalyse av syregruppene.
Eksempel 1
Løsningen inkluderer etter vekt:
Gafac RE 610<*> er en blanding av fosforsyre mono og diestere av etoksylerte alkylarylderivater, markedsført av Rhone-Poulenc.
De utførte målinger viser at mikrokulene har en gjennomsnittlig diameter på 0,87 um med standard avvik på 15%.
Jerninnholdet er 11,2% og antallet karboksylfunksjonelle grupper er
25 mikroekvivalenter pr. gram tørre mikrokuler.
Eksempel 2
Følgende løsning fremstilles:
De utførte målinger viser at mikrokulene har en gjennomsnittsdiameter på l,07um med et standard avvik på 15%. Jerninnholdet er 4,7%. Et vedlagt fotografi med en forstørrelse på 5000 ganger viser den bemerkelsesverdige homogenitet av de fremstilte mikrokuler (fig. 1).
Eksempel 3
Følgende løsning fremstilles:
De utførte målinger viser at mikrokulene har en gjennomsnittlig diameter på 1,15um med et standard avvik på 10%. Jerninnholdet er 19%. Det vedlagte fotografi med en forstørrelse på 5000 ganger viser den bemerkelsesverdige homogenitet av de fremstilte mikrokuler (fig. 2).
Eksempel 4
Følgende løsning blir fremstilt:
De utførte målinger viser at mikrokulene har en gjennomsnittlig diameter på l,3um med et standard avvik på 5%. Jerninnholdet er 12%. Et vedlagt fotografi med en forstørrelse på 5000 ganger viser den bemerkelsesverdige homogenitet av de fremstilte mikrokuler (fig. 3).
Eksempel 5
Følgende løsning blir fremstilt:
De utførte målinger viser at mikrokulene har en gjennomsnittlig diameter på l,4um med et standard avvik på 5%. Jerninnholdet er 12,5%. Et vedlagt fotografi med en forstørrelse på 20000 ganger viser den bemerkelsesverdige homogenitet av de fremstilte mikrokuler (fig. 4).

Claims (13)

1. Fremgangsmåte til fremstilling ved dispersjonspolymerisering av en kalibrert monodispers magnetisk latex tilveiebrakt av en vandig dispersjon av magnetiserbare mikrosfærer sammensatt av en matrix av hydrofobe polymerer avledet fra minst én vinylmonomer og magnetiserbare fyllstoffer, hvor de nevnte mikrosfærer har en kalibrert partikkelstørrelsesfordeling og en størrelse mellom 0,5 og 5 pm, karakterisert ved at en organisk oppløsning, som inkluderer minst én polymeriserbar vinylmonomer, et organisk oppløsningsmiddel som er et oppløsningsmiddel for monomerene og ikke et oppløsningsmiddel for de dannede polymerer, magnetiserbare fyllstoffer i ferrofluidform og et stabiliserende system for polymeren som er dannet blir omsatt i et enkelt trinn i nærvær av en organooppløselig polymerisasjonsinitiator, og ved at nevnte magnetiske latex blir gjenvunnet.
2. Fremstillingsfremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at løsningsmiddelet er polart.
3. Fremstillingsfremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at løsningsmiddelet er et alkoholisk eller eterløsningsmiddel eller en vann-alkohol eller eter-alkohol blanding.
4. Fremstillingsfremgangsmåte ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at monomerene er valgt fra gruppen bestående av vinylaromatiske monomerer, akrylsyre, metakrylsyre, alkylakrylater og metakrylater, hvis alkylgruppe har fra 1-10 karbonatomer, hydroksyalkylakrylater og metakrylater, akrylamid og metakrylamid og vinylmonomerer som har en tiltrekkende gruppe og diener.
5. Fremstillingsfremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at stabiliseringssystemet er en polymer valgt fra gruppen bestående av polyvinylpyrrolidon, akryl- eller metakrylhomopolymerer og vilkårlige eller blokk-kopolymerer av monomerer valgt fra gruppen bestående av, på den ene side, styren eller styrenderivater og butadien og, på den annen side, metakrylsyre og akrylsyre.
6. Fremstillingsfremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at løsningsmiddelet er apolart.
7. Fremstillingsfremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at løsningsmiddelet er valgt fra gruppen bestående av heksan og sykloheksan.
8. Fremstillingsfremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at monomerene er valgt fira gruppen bestående av alkylakrylater eller metakrylater, styrenderivater og diener.
9. Fremstillingsfremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at stabiliseringssystemet er en polymer valgt fra gruppen bestående av polyakrylater eller metakrylater, eller blokk- eller vilkårlige kopolymerer av monomerer valgt fira gruppen bestående av, på den ene side, olefiner styrenderivater, butadienderivater og vinylestere og, på den annen side, akrylat- eller metakrylatderivater og alkylsiloksaner.
10. Fremstillingsfremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved løsninger omfattende en ionisk kostabilisator.
11. Fremstillingsfremgangsmåte ifølge krav 10 karakterisert ved at kostabilisatoren er valgt fra gruppen bestående av natriumdioktylsulfosuksinat og metyltrikaprylammoniumklorid.
12. Fremstillingsfremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at polymeriseringsinitiatoren er valgt fra gruppen bestående av AIBN, eller 2,2'-azobis-isobutyronitril, ACPA eller 4,4'-azobis-(4-cyanopentansyre), AMBN, eller 2,2'-azobis-(2-metylbutyronitril), BP eller benzoylperoksyd, og ADVN eller 2,2'-azobis (2,4-dimetylvaleronitril).
13. Fremstillingsrfemgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at løsningen inkluderer, i vektdeler:
NO19970792A 1995-06-22 1997-02-20 Fremgangsmåte til fremstilling av en kalibrert monodispers magnetisk latex NO312841B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9507486A FR2735778B1 (fr) 1995-06-22 1995-06-22 Nouveau latex de microspheres magnetisables monodisperses calibrees, procede de preparation et utilisation dudit latex en chimie ou en biologie
PCT/FR1996/000957 WO1997000896A1 (fr) 1995-06-22 1996-06-20 Nouveau latex de microspheres magnetisables monodispersees calibrees, procede de preparation et utilisation dudit latex en chimie ou en biologie

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO970792D0 NO970792D0 (no) 1997-02-20
NO970792L NO970792L (no) 1997-04-07
NO312841B1 true NO312841B1 (no) 2002-07-08

Family

ID=9480272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19970792A NO312841B1 (no) 1995-06-22 1997-02-20 Fremgangsmåte til fremstilling av en kalibrert monodispers magnetisk latex

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5976426A (no)
EP (1) EP0777691B1 (no)
JP (1) JP3647466B2 (no)
AT (1) ATE200901T1 (no)
CA (1) CA2198250A1 (no)
DE (1) DE69612654T2 (no)
DK (1) DK0777691T3 (no)
ES (1) ES2157448T3 (no)
FR (1) FR2735778B1 (no)
NO (1) NO312841B1 (no)
WO (1) WO1997000896A1 (no)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1108743B1 (en) * 1999-12-08 2006-11-15 JSR Corporation Separation of viruses and detection of viruses
GB0116359D0 (en) * 2001-07-04 2001-08-29 Genovision As Preparation of polymer particles
AUPR987802A0 (en) * 2002-01-08 2002-01-31 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Complexing resins and method for preparation thereof
US20030162178A1 (en) * 2002-02-25 2003-08-28 O'hagan David Variable microarray and methods of detecting one or more anlaytes in a sample
DE10235302A1 (de) * 2002-08-01 2004-02-12 Henkel Kgaa Verfahren zur Herstellung perl- bzw. kugelförmiger magnetischer Partikel auf Acrylsäuresbasis zur Aufreinigung biologischer Substanzen
DE10256892A1 (de) * 2002-11-29 2004-06-09 Henkel Kgaa Neue magnetische Partikel zur Abtrennung von Mikroorganismen aus technischen Medien
JP4527384B2 (ja) * 2002-12-06 2010-08-18 綜研化学株式会社 マイクロチャンネルを用いた着色球状粒子の製造方法、およびその製造方法に用いるマイクロチャンネル式製造装置
JP2007530717A (ja) * 2004-03-23 2007-11-01 コモンウエルス サイエンティフィク アンド インダストリアル リサーチ オーガニゼーション 酸化鉄粒子が組み込まれているポリマービーズ
US7407816B2 (en) * 2004-05-07 2008-08-05 Gentius, Inc Isoelectric particles and uses thereof
CN1312477C (zh) * 2004-09-13 2007-04-25 王占科 不同阻抗系列免疫微球及制备方法、以及对其进行检测的方法与装置
TWI322793B (en) * 2006-10-02 2010-04-01 Chung Cheng Inst Of Technology Nat Defense University Functionalized magnetizable microspheres and preparation thereof
CN101349690A (zh) * 2007-12-29 2009-01-21 王占科 无限制通量磁性微球定量测定系统及其在生物医学中用途
ES2366717B1 (es) 2008-09-03 2012-08-30 Universidad De Sevilla Equipo de obtención de información en obras e infraestructuras basado en un vehículo aéreo no tripulado.
CN102477220B (zh) * 2010-11-23 2014-06-25 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种粒径可控的磁性尼龙微球及其制备方法
CN102304197B (zh) * 2011-06-01 2013-03-20 华南师范大学 一种金属离子印迹聚合物微球的光化学制备方法
CN102304198B (zh) * 2011-06-01 2013-06-26 华南师范大学 一种表面功能化的高分子微球的制备方法
DE202016008770U1 (de) 2016-03-18 2019-08-06 Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch den Bundesminister für Wirtschaft und Energie, dieser vertreten durch den Präsidenten der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) Hybride Kern-Schale-Mikropartikel umfassend einen Polymerkern und eine Siliziumdioxidschale mit kontrollierter Struktur und Oberfläche
CN113289587B (zh) * 2021-05-10 2023-11-28 苏州君盟生物医药科技有限公司 巯基修饰的磁性纳米微球及其制备方法、应用

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2480764B1 (fr) * 1980-04-18 1985-10-04 Rhone Poulenc Spec Chim Latex de polymeres magnetiques et procede de preparation
US4421660A (en) * 1980-12-15 1983-12-20 The Dow Chemical Company Colloidal size hydrophobic polymers particulate having discrete particles of an inorganic material dispersed therein
US4707523A (en) * 1985-10-11 1987-11-17 California Institute Of Technology Magnetic particles
FR2615192B1 (fr) * 1987-05-11 1989-12-01 Rhone Poulenc Chimie Procede de preparation de particules de polymere ou de latex constitues de particules de polymere comportant, implantees a leur surface, des molecules amphiphiles portant des groupes ionogenes ou reactifs
US4983311A (en) * 1988-10-26 1991-01-08 Nippon Zeon Co., Ltd. Magnetic coating and magnetic recording medium
FR2645160B1 (no) * 1989-03-31 1992-10-02 Rhone Poulenc Chimie
FR2658200B1 (fr) * 1990-02-14 1992-07-24 Rhone Poulenc Chimie Procede de preparation de dispersions aqueuses de particules de polymere magnetisable de distribution resserree.
JPH04335359A (ja) * 1991-05-10 1992-11-24 Minolta Camera Co Ltd 電子写真用現像剤

Also Published As

Publication number Publication date
US5976426A (en) 1999-11-02
NO970792D0 (no) 1997-02-20
ATE200901T1 (de) 2001-05-15
DE69612654D1 (de) 2001-06-07
NO970792L (no) 1997-04-07
EP0777691B1 (fr) 2001-05-02
JPH10505630A (ja) 1998-06-02
DE69612654T2 (de) 2001-11-08
FR2735778A1 (fr) 1996-12-27
EP0777691A1 (fr) 1997-06-11
JP3647466B2 (ja) 2005-05-11
WO1997000896A1 (fr) 1997-01-09
CA2198250A1 (fr) 1997-01-09
DK0777691T3 (da) 2001-09-24
FR2735778B1 (fr) 1997-08-22
ES2157448T3 (es) 2001-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO312841B1 (no) Fremgangsmåte til fremstilling av en kalibrert monodispers magnetisk latex
US5814687A (en) Magnetic polymer particle and process for manufacturing the same
US20090099342A1 (en) Process for Preparing Composite Particles, Composite Particles Obtained, and Their Use in a Diagnostic Test
EP0038960B1 (en) Diagnostic reagents for immunological tests and a process for preparing the same
JP3738847B2 (ja) 診断薬用粒子の製造方法
WO2010125170A1 (en) Monodisperse submicron polymer particles
EP2038320A1 (en) Particles containing multi- block polymers
CN103460046B (zh) 测定试剂用胶乳粒子、致敏胶乳粒子及免疫比浊法用测定试剂
US20180273790A1 (en) Method of manufacturing polymer coated ferromagnetic particles
EP2833146A1 (en) Latex particles for agglutination assay
EP0095932B1 (en) The use of a particulate polymer as a carrier for biological substances and the like and such substances supported on the carrier
US6797782B2 (en) Process for producing particles for diagnostic reagent
JP2006275600A (ja) 磁性粒子およびその製造方法、ならびに生化学用担体
WO2019103103A1 (ja) 細胞を分離する方法、細胞分離または濃縮用粒子およびキット
JP4653652B2 (ja) 磁性体内包粒子、磁性体内包粒子の製造方法、免疫測定用粒子及び免疫測定法
JP2006226689A (ja) 免疫検査用磁性粒子
JP2006226690A (ja) 免疫検査用磁性粒子
KR100996851B1 (ko) 자성 이온성 액체를 이용한 자성 고분자 복합입자 및 그제조방법
EP2902785A1 (en) Latex particles for particle aggregation measurement
JP2014209117A (ja) イムノクロマト用着色粒子及びこれを用いた診断用イムノクロマト試薬
JP2006145256A (ja) 磁性体内包粒子、免疫測定用粒子及びイムノクロマトグラフィ法
CN100523815C (zh) 内含磁性体的粒子及其制造方法、免疫测定用粒子以及免疫测定方法
JP2009020088A (ja) 免疫測定法
JP2006226691A (ja) 免疫検査用磁性粒子
Shestakova et al. Microsized uniform magnetic polymer microspheres with carboxyl groups

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired