FR2804046A1 - Procede de preparation de particules colloidales stables fonctionnalisees et particules obtenues - Google Patents

Procede de preparation de particules colloidales stables fonctionnalisees et particules obtenues Download PDF

Info

Publication number
FR2804046A1
FR2804046A1 FR0000799A FR0000799A FR2804046A1 FR 2804046 A1 FR2804046 A1 FR 2804046A1 FR 0000799 A FR0000799 A FR 0000799A FR 0000799 A FR0000799 A FR 0000799A FR 2804046 A1 FR2804046 A1 FR 2804046A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
particles
functional groups
organic
chosen
copolymers
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
FR0000799A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2804046B1 (fr
Inventor
Hamid Elaissari
Bernard Mandrand
Thierry Delair
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.)
Biomerieux SA
Original Assignee
Biomerieux SA
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 Biomerieux SA filed Critical Biomerieux SA
Priority to FR0000799A priority Critical patent/FR2804046B1/fr
Priority to PCT/FR2001/000206 priority patent/WO2001052979A1/fr
Publication of FR2804046A1 publication Critical patent/FR2804046A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2804046B1 publication Critical patent/FR2804046B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/0004Preparation of sols
    • B01J13/0008Sols of inorganic materials in water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/0004Preparation of sols
    • B01J13/0021Preparation of sols containing a solid organic phase
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/0004Preparation of sols
    • B01J13/0047Preparation of sols containing a metal oxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02Making microcapsules or microballoons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/06Making microcapsules or microballoons by phase separation
    • B01J13/14Polymerisation; cross-linking
    • B01J13/16Interfacial polymerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/205Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase
    • C08J3/21Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase
    • C08J3/215Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase at least one additive being also premixed with a liquid phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/246Intercrosslinking of at least two polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de préparation de particules colloïdales stables fonctionnalisées selon lequel, (i) on dispose d'une dispersion colloïdale de particules organiques et/ ou inorganiques dans un milieu aqueux, lesdites particules présentant des groupements fonctionnels X susceptibles d'interagir avec d'autres groupements fonctionnels, lesdits groupements fonctionnels X étant choisis parmi les groupements amine, hydroxyle, thiol, aldéhyde, ester, anhydride, chlorure d'acide, carbonate, carbamate, isocyanate et isothiocyanate ou leurs mélanges, (ii) on met en contact ladite dispersion avec une solution d'un polymère ionisable portant des groupements fonctionnels Z et Z', identiques ou différents, choisis parmi les groupements amine, acide carboxylique, ester, anhydride, aldéhyde, thiol, disulfure, alpha-halogénocarbonyle, acide sulfonique, isocyanate et isothiocyanate pour constituer un mélange, et (iii) on incube ledit mélange dans des conditions prédéterminées de température, de pH et de temps d'incubation, de telle sorte qu'au moins une fraction des groupements fonctionnels X réagit avec au moins une fraction des groupements fonctionnels Z et/ ou Z' pour la formation de liaisons covalentes; et des particules colloïdales organiques et/ ou inorganiques stables et fonctionnalisées.

Description

<Desc/Clms Page number 1>
La stabilité des particules colloïdales dépend de l'interaction de différentes forces attractives et répulsives interparticulaires. Les forces attractives sont les forces de van der Waals et les forces répulsives sont de nature soit électrostatique, soit stérique.
Le rôle des effets électrostatiques dans la stabilité colloïdale a été décrit dans la théorie DLVO (Derjagun-Landau-Verwey-Overbeek).
Lorsque les effets électrostatiques sont annulés, par adjonction de sel par exemple, les particules, dont la stabilité était assurée par ces forces répulsives, floculent.
Afin de maintenir la stabilité colloïdale dans un milieu riche en sel, il faut que les particules aient une stabilisation stérique (Jayachandran et al., J. M.S. - Pure Appl. Chem. A35 (12) 1998). Dans cet article, les auteurs ont fixé, sur des particules de latex portant des fonctions amine en surface, des " bras " de polyoxyéthylène. Cette méthode permet d'obtenir des particules stables, par stabilisation stérique, mais les groupements fonctionnels sont consommés par le greffage des bras et il n'est plus possible alors de greffer sur les particules ainsi obtenues des molécules, par exemple des molécules biologiques.
Les présents inventeurs ont maintenant trouvé un procédé qui permet d'obtenir des particules colloïdales stables et fonctionnalisées, même dans un milieu riche en sel, par stabilisation électrostatique et stérique et qui possèdent de nombreux groupements fonctionnels disponibles pour le greffage covalent de molécules.
Selon ce procédé, on dispose d'une dispersion colloïdale de particules organiques et/ou inorganiques dans un milieu aqueux, lesdites particules présentant des groupements fonctionnels X susceptibles d'interagir avec d'autres groupements fonctionnels, lesdits groupements fonctionnels X étant choisis parmi les groupements amine, hydroxyle, thiol,
<Desc/Clms Page number 2>
aldéhyde, ester, anhydride, chlorure d'acide, carbonate, carbamate, isocyanate et isothiocyanate ou leurs mélanges, on met en contact ladite dispersion avec une solution d'un polymère ionisable portant des groupements fonctionnels Z et Z', identiques ou différents, choisis parmi les groupements amine, acide carboxylique, ester, anhydride, aldéhyde, thiol, disulfure, a-halogénocarbonyle, acide sulfonique, isocyanate et isothiocyanate pour constituer un mélange, et on incube ledit mélange dans des conditions prédéterminées par l'homme du métier qui sait ajuster la température, le pH et le temps d'incubation dans les conditions de l'expérience. De préférence la température est comprise entre 15 et 60 C , avantageusement entre 20 et 35 C, le temps d'incubation est compris entre 5 minutes et 24 heures, de préférence entre 10 minutes et 3 heures, et le pH est compris entre 6,5 et 7,5.
Le tableau 1 ci dessous résume les complémentarités entre les différents groupements fonctionnels X, Z et Z'.
<Desc/Clms Page number 3>
Tableau 1 x Z Z' ester, anhydride, amine, thiol, chlorure d'acide, Amine acide carboxylique, carbonate, carbamate, ester, acide sulfonique isocyanate, isothiocyanate amine, thiol,
Aldéhyde Amine acide carboxylique, ester, acide sulfonique
Acide carboxylique,
Amine, hydroxyle ester, anhydride, acide carboxylique, acide aldéhyde, isocyanate, sulfonique isothiocyanate amine, thiol thiol, disulfure, acide carboxylique, a-halogénocarbonyle ester, anhydride, acide sulfonique
Selon un objet de l'invention, la dispersion colloïdale est une dispersion de particules organiques constituées par au moins un polymère organique choisi parmi au moins un homopolymère ou un copolymère ou leurs mélanges, issu de la polymérisation d'au moins un monomère choisi parmi les monomères d'acrylamide et d'acrylate, en particulier les Nalkylacrylamide et N-N-dialkylacrylamide, tels que le N-isopropylacrylamide, le N-méthylacrylamide, le N-éthylméthacrylamide, le N-n-propylacrylamide, le N-n-propylméthacrylamide, le N-isopropylméthacrylamide, le Ncyclopropylacrylamide, le N,N-diéthylacrylamide, le N-méthyl-Nisopropylacrylamide, le N-méthyl-N-n-propylacrylamide ; les acrylates et les méthacrylates d'alkyle dans lesquels le groupement alkyle comprend de 3 à 20 atomes de carbone ; le styrène, le méthylstyrène, l'éthylstyrène, le tertio-butyl-styrène, le chlorométhylstyrène, le vinyltoluène ; leurs dérivés et les copolymères de ces monomères entre eux et/ou avec d'autres comonomères.
<Desc/Clms Page number 4>
Selon un autre mode de réalisation du procédé de l'invention, la dispersion est une dispersion de particules organiques et inorganiques, lesdites particules organiques étant constituées par au moins un polymère organique choisi parmi au moins un homopolymère ou un copolymère ou leurs mélanges, issu de la polymérisation d'au moins un monomère choisi parmi les monomères d'acrylamide et d'acrylate, en particulier les Nalkylacrylamide et N-N-dialkylacrylamide, tels que le N-isopropylacrylamide, le N-méthylacrylamide, le N-éthylméthacrylamide, le N-n-propylacrylamide, le N-n-propylméthacrylamide, le N-isopropylméthacrylamide, le Ncyclopropylacrylamide, le N,N-diéthylacrylamide, le N-méthyl-Nisopropylacrylamide, le N-méthyl-N-n-propylacrylamide ; les acrylates et les méthacrylates d'alkyle dans lesquels le groupement alkyle comprend de 3 à 20 atomes de carbone ; le styrène, le méthylstyrène, l'éthylstyrène, le tertio-butyl-styrène, le chlorométhylstyrène ; leurs dérivés et les copolymères de ces monomères entre eux ; et lesdites particules inorganiques étant choisies parmi les particules d'oxydes métalliques, de fer, de titane, de cobalt, de zinc, de cuivre, de manganèse, de nickel ; la magnétite ; l'hématite, les ferrites, telles que les ferrites de manganèse, nickel, manganèse-zinc; les alliages de cobalt, nickel ; les zéolites ; le talc ; les argiles telles que bentonite et kaolin ; l'alumine ; la silice ; le graphite ; le noir de carbone ou autres matériaux inorganiques.
Par ailleurs, dans le procédé de l'invention, le polymère ionisable est choisi parmi au moins un homopolymère ou un copolymère choisi parmi les homopolymères ou copolymères : - issus de la polymérisation d'au moins un monomère choisi parmi les monomères dérivés de l'acrylamide ou de méthacrylamide ; l'acide acrylique, l'acide méthacrylique ; les dérivés acrylates et méthacrylates ; l'allylamine ; les dérivés styréniques ; à la condition s'il s'agit d'un homopolymère que celui ci comporte des groupements fonctionnels ionisables ; en particulier les copolymères ou homoplymères de
<Desc/Clms Page number 5>
l'anhydride maléique et les homopolymères ou copolymères de l'acryloxysuccinimide, - les polysaccharides, tels que le chitosane et le polyacide galacturonique, - les polypeptides, tels que la polylysine et la polyarginine, - la polyéthylèneimine linéaire ou ramifiée, et - les dendrimères ; en particulier, le poly(anhydride maléique méthyl vinyl éther), le poly(N-vinylmorpholine-N-acryloxysuccinimide) ou le poly(N-vinylpirrolidone-N-acryloxysuccinimide).
L'invention concerne également des particules colloïdales organiques et/ou inorganiques, stables et fonctionnalisées, comprenant un coeur et une enveloppe. Le c#ur est essentiellement solide, organique et/ou inorganique, et présente des groupements fonctionnels X choisis parmi les groupements amine, hydroxyle, thiol, aldéhyde, ester, anhydride, chlorure d'acide, carbonate carbamate, isocyanate, isothiocyanate ou leurs mélanges, dont au moins une fraction a réagi avec d'autres groupements fonctionnels de l'enveloppe, et l'enveloppe est constituée d'un polymère ionisable portant des groupements fonctionnels Z et Z', identiques ou différents, choisis parmi les groupements amine, acide carboxylique, ester, anhydride, aldéhyde, thiol, disulfure, [alpha]-halogénocarbonyle, acide sulfonique, isocyanate et isothiocyanate, dont au moins une partie a réagi avec les groupements fonctionnels X du coeur.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le c#ur est organique et comprend au moins un polymère organique choisi parmi au moins un homopolymère ou un copolymère ou leurs mélanges, issu de la polymérisation d'au moins un monomère choisi parmi les monomères d'acrylamide et d'acrylate, en particulier les N-alkylacrylamide et N-Ndialkylacrylamide, tels que le N-isopropylacrylamide, le N-méthylacrylamide, le N-éthylméthacrylamide, le N-n-propylacrylamide, le N-n-
<Desc/Clms Page number 6>
propylméthacrylamide, le N-isopropylméthacrylamide, le Ncyclopropylacrylamide, le N,N-diéthylacrylamide, le N-méthyl-Nisopropylacrylamide, le N-méthyl-N-n-propylacrylamide ; les acrylates et les méthacrylates d'alkyle dans lesquels le groupement alkyle comprend de 3 à 20 atomes de carbone ; le styrène, le méthylstyrène, l'éthylstyrène, le tertio-butyl-styrène, le chlorométhylstyrène vinyltoluène ; leurs dérivés et les copolymères de ces monomères ente eux et/ou avec d'autres comonomères.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le c#ur est organique et inorganique et comprend : au moins un polymère organique choisi parmi au moins un homopolymère ou un copolymère ou leurs mélanges, issu de la polymérisation d'au moins un monomère choisi parmi les monomères d'acrylamide et d'acrylate, en particulier les N-alkylacrylamide et N-Ndialkylacrylamide, tels que le N-isopropylacrylamide, le N-méthylacrylamide, le N-éthylméthacrylamide, le N-n-propylacrylamide, le N-npropylméthacrylamide, le N-isopropylméthacrylamide, le Ncyclopropylacrylamide, le N,N-diéthylacrylamide, le N-méthyl-Nisopropylacrylamide, le N-méthyl-N-n-propylacrylamide ; les acrylates et les méthacrylates d'alkyle dans lesquels le groupement alkyle comprend de 3 à 20 atomes de carbone ; le styrène, le méthylstyrène, l'éthylstyrène, le tertio-butyl-styrène, le chlorométhylstyrène vinyltoluène ; leurs dérivés et les copolymères de ces monomères ente eux et/ou avec d'autres comonomères ; et des particules inorganiques choisies parmi les particules d'oxydes métalliques, de fer, de titane, de cobalt, de zinc, de cuivre, de manganèse, de nickel ; la magnétite ; l'hématite, les ferrites, telles que les ferrites de manganèse, nickel, manganèse-zinc ; les alliages de cobalt, nickel ; les zéolites ; le talc ; les argiles telles que bentonite et kaolin ;
<Desc/Clms Page number 7>
l'alumine ; la silice ; le graphite ; le noir de carbone ou autres matériaux inorganiques.
Le polymère ionisable de l'enveloppe est choisi parmi au moins un homopolymère ou copolymère hydrophile choisi parmi les homopolymères ou copolymères : - issus de la polymérisation d'au moins un monomère choisi parmi les monomères dérivés de l'acrylamide ou de méthacrylamide ; l'acide acrylique, l'acide méthacrylique ; les dérivés acrylates et méthacrylates ; l'allylamine ; les dérivés styréniques ; à la condition, s'il s'agit d'un homopolymère, que celui ci comporte des groupements fonctionnels ionisables ; en particulier les copolymères ou homoplymères de l'anhydride maléique et les homopolymères ou copolymères de l'acryloxysuccinimide, - les polysaccharides, tels que le chitosane et le polyacide galacturonique, - les polypeptides, tels que la polylysine et la polyarginine, - la polyéthylèneimine linéaire ou ramifiée, et - les dendrimères ; en particulier le poly(anhydride maléique vinyl éther) le poly(Nvinylmorpholine-N-acryloxysuccinimide) ou le poly(N-vinylpirrolidone-Nacryloxysuccinimide).
Les particules colloïdales de l'invention sont notamment utilisées pour : (i) le greffage de molécules par l'intermédiaire de leurs fonctions réactives disponibles, en particulier le greffage de molécules biologiques, telles que des acides nucléiques, des fragments d'acides nucléiques, des oligonucléotides, des peptides, des protéines, des fragments de protéines (le terme peptides, protéines et fragments de protéines incluant les protéines selon leur définition usuelle, c'est à dire les protéines produits de
<Desc/Clms Page number 8>
l'expression d'un gène, les antigènes et les immunogènes, mais aussi les anticorps, fragments d'anticorps, les enzymes) ; le greffage de molécules non biologiques, telles que des marqueurs, par exemple des molécules fluorescentes, luminescentes ou des marqueurs radioisotopiques ; des substances médicamenteuses ; des pigments ; des charges minérales, (ii) la complexation de produits non organiques, en particulier de métaux, tels que les métaux lourds dans des effluents, (iii) la floculation assistée, (iv) la récupération assistée d'hydrocarbures, en particulier d'hydrocarbures lourds.
Ainsi, les particules de l'invention sont utilisables dans les domaines de l'analyse, en particulier l'analyse biologique ou chimique ; dans des procédés d'extraction ou d'isolement et/ou de purification et/ou de concentration de molécules biologiques ou chimiques et plus précisément dans des essais de diagnostic, des procédés d'extraction, de purification et de concentration de protéines et d'acides nucléiques, des procédés de purification et de criblage de substances médicamenteuses ou de composés à usage vaccinal et des procédés de dépollution.
La figure annexée représente les mesures de mobilité électrophorétique effectuées sur le latex avant modification (représentée par un trait plein) et sur le conjugué 2 (représentée par un trait en discontinu) de l'exemple 4. Le pH est présenté en abscisse et la mobilité électrophorétique est représentée en ordonnée.
Exemple 1 : Obtention de latex magnétiques carboxyliques.
Le polymère poly(anhydride maléique méthyl vinyl éther) (AMVE) (Masse Molaire : 67 kDa) est solubilisé dans du diméthylsulfoxyde (DMSO) anhydre (2g/I). 50 l de cette solution d'AMVE sont dilués dans 1 ml de tampon phosphate (pH 6,8 ; mM) puis incubés 10 minutes à 37 C. On mélange ensuite 1 ml d'une dispersion de latex magnétiques
<Desc/Clms Page number 9>
aminé (0,5% dans l'eau 1 fois la concentration micellaire critique (CMC) du Triton X-405) fabriqué, par exemple selon le protocole décrit dans la demande de brevet PCT WO 99/35500, avec 125 l du mélange (AMVEDMSO-tampon) préalablement préparé. Le mélange est incubé à 37 C pendant 3 heures. Les particules peuvent ensuite être utlisées telles quelles ou après une étape de purification, par exemple par aimantation ou centrifugation.
Exemple 2 : Greffage d'oligonucléotides [H2N-(CH2)6-dT14)].
Une quantité de 0,14 mg de latex magnétique modifié par greffage d'AMVE (dans le tampon phosphate 10 mM, pH 6,8) est mélangé avec 1012 copies d'oligonucléotides [H2N-(CH2)6-dT14)] contenus dans de l'eau milliQ, 200 g d'un agent d'activation, l'hydrochlorure de N-éthyl carbodiimide (EDC) en présence de 0,07% de Triton X-405. Le couplage est réalisé en " batch ", tous les réactifs étant mélangés en même temps, pendant 2 heures, à 37 C. Les excès de réactif sont éliminés par des lavages successifs avec le tampon phosphate 10 mM, pH 6,8.
La présence des oligonucléotides est révélée par la technique ELOSA " Enzyme-Linked Oligosorbent Assay " (Katz JB et al., Am. J. Vet. Res. 1993 Dec ; 54 (12) : 2021-6 et François Mallet et al., Journal of Clinical Microbiology, June 1993, p1444-1449)).
Exemple 3 : Synthèse de particules aminées.
A une quantité de 49 grammes d'eau déionisée et dégazée sous azote, on ajoute 4,5 grammes de styrène et 0,5 gramme de N-isopropylamide (NIPAM) (commercialisé par la société Kodak). Le mélange est porté à 70 C, puis l'on ajoute 0,05 gramme d'hydrochlorure de 2,2' azobis(2 amidinopropane) (Wako). On laisse la réaction de polymérisation radicalaire se dérouler pendant 4 heures. On ajoute ensuite
<Desc/Clms Page number 10>
un mélange constitué de 0,5 gramme de NIPAM, de 0,055 gramme d'hydrochlorure de l'aminopropyl méthacrylamide (Kodak), de 0,017 g de N, N' méthylènebisacrylamide (Aldrich) contenus dans 5ml d'eau. On additionne ensuite au milieu réactionnel une solution de 0,025 gramme de 2,2' azobis(2 amidinopropane) (Wako) dans 1 ml d'eau. On laisse la réaction se dérouler pendant 18 heures.
Le latex obtenu a un taux de solide de 8,8 % et le diamètre des particules est de 358 nm à 20 C.
Exemple 4 : fonctionnalisation des latex aminés par l'AMVE.
Une solution de polymère AMVE à 1g/l dans du DMSO anhydre est préparée. 250 l de cette solution sont dissous dans 4,75 ml de tampon phosphate (pH 6,8 ; mM). Le tout est incubé pendant 10 minutes à environ 37 C. A température ambiante, on ajoute ensuite 475 l de dispersion du latex préparé selon l'exemple 3, à 0,5 % de taux de solide. Le mélange est incubé pendant 3 heures à 37 C. La dispersion peut être utilisée telle quelle ou après une étape de purification par centrifugation.
La quantité d'AMVE peut être variée par modification de la prise d'essai de la solution de polymère dans le DMSO, comme le montre le tableau 2 ci dessous, qui rapporte la variation de la taille des particules en fonction de la quantité de polymère ajoutée.
<Desc/Clms Page number 11>
Tableau 2
Figure img00110001
<tb>
<tb> conjugué <SEP> particule/ <SEP> AMVE <SEP> (mg) <SEP> diamètre <SEP> (nm) <SEP> final# <SEP> AMVE
<tb> AMVE <SEP> mg/m2
<tb> 1 <SEP> 250 <SEP> 585 <SEP> 6,6
<tb> 2 <SEP> 50 <SEP> 483 <SEP> 1,3
<tb> 3 <SEP> 30 <SEP> 385 <SEP> 0,8
<tb> 4 <SEP> 10 <SEP> floculation
<tb>
# : signifie le diamètre des particules à 20 C et à 0,001 M NaCI.
Il faut noter que ni le DMSO, ni le polymère dont toutes les fonctions anhydride ont été hydrolysées avant mise en contact avec les particules ne provoquent de variation du diamètre des particules.
Les mesures de mobilité électrophorétique effectuées sur le latex avant modification et sur le conjugué 2, représentées à la figure annexée, montrent que le latex sur lequel le polymère a réagi présente une inversion de charge, ce qui démontre la présence de l'AMVE en surface des particules.
Exemple 5 : Etude de la stabilité des particules de latex.
La stabilité colloïdale du conjugué 2 et d'un latex non fonctionnalisé a été menée en suivant l'évolution de la taille des particules en fonction de l'accroissement de la salinité. Une augmentation de la taille traduit une floculation des particules. Les mesures ont été effectuées sur l'appareil N4 (Coultronics). Les résultats sont présentés dans le tableau 3.
<Desc/Clms Page number 12>
Tableau 3
Figure img00120001
<tb>
<tb> [NaCI] <SEP> mole/litre <SEP> Latex <SEP> diamètre <SEP> (nm) <SEP> conjugué <SEP> 2 <SEP> diamètre <SEP> (nm)
<tb> 10-5 <SEP> 357 <SEP> 385 <SEP>
<tb>
Figure img00120002

io-4 355 zei 385
Figure img00120003
<tb>
<tb> 10-3 <SEP> 354 <SEP> 370
<tb> 10-2 <SEP> 347 <SEP> 372
<tb> 10-1 <SEP> 345 <SEP> 366
<tb> 1 <SEP> 869 <SEP> 350
<tb>
Aucune floculation n'est constatée avec le conjugué 2 ayant fixé le polymère AMVE alors que le latex porteur de fonctions amine et stabilisé de façon électrostatique principalement a commencé à floculer.

Claims (11)

REVENDICATIONS
1. Procédé de préparation de particules colloïdales stables fonctionnalisées selon lequel, - on dispose d'une dispersion colloïdale de particules organiques et/ou inorganiques dans un milieu aqueux, lesdites particules présentant des groupements fonctionnels X susceptibles d'interagir avec d'autres groupements fonctionnels, lesdits groupements fonctionnels X étant choisis parmi les groupements amine, hydroxyle, thiol, aldéhyde, ester, anhydride, chlorure d'acide, carbonate et carbamate, isocyanate, isothiocyanate ou leurs mélanges, - on met en contact ladite dispersion avec une solution d'un polymère ionisable portant des groupements fonctionnels Z et Z', identiques ou différents, choisis parmi les groupements amine, acide carboxylique, ester, anhydride, aldéhyde, thiol, disulfure, a- halogénocarbonyle, acide sulfonique, isocyanate, isothiocyanate pour constituer un mélange, et - on incube ledit mélange dans des conditions prédéterminées de température, de pH et de temps d'incubation, de telle sorte qu'au moins une fraction des groupements fonctionnels X réagit avec au moins une fraction des groupements fonctionnels Z et/ou Z' pour la formation de liaisons covalentes.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température est comprise entre 15 et 60 C , de préférence entre 20 et 35 C, le temps d'incubation est compris entre 5 minutes et 24 heures, de préférence entre 10 minutes et 3 heures, et le pH est compris entre 6,5 et 7,5.
3. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la dispersion est une dispersion de particules organiques, lesdites particules étant constituées par au moins un polymère organique choisi parmi au
<Desc/Clms Page number 14>
moins un homopolymère ou un copolymère ou leurs mélanges, issu de la polymérisation d'au moins un monomère choisi parmi les monomères d'acrylamide et d'acrylate, en particulier les N-alkylacrylamide et N-Ndialkylacrylamide, tels que le N-isopropylacrylamide, le N-méthylacrylamide, le N-éthylméthacrylamide, le N-n-propylacrylamide, le N-npropylméthacrylamide, le N-isopropylméthacrylamide, le Ncyclopropylacrylamide, le N,N-diéthylacrylamide, le N-méthyl-Nisopropylacrylamide, le N-méthyl-N-n-propylacrylamide ; les acrylates et les méthacrylates d'alkyle dans lesquels le groupement alkyle comprend de 3 à 20 atomes de carbone ; le styrène, le méthylstyrène, l'éthylstyrène, le tertio-butyl-styrène, le chlorométhylstyrène, le vinyltoluène ; leurs dérivés et les copolymères de ces monomères entre eux.
4. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la dispersion est une dispersion de particules organiques et inorganiques, lesdites particules organiques étant constituées par au moins un polymère organique choisi parmi au moins un homopolymère ou un copolymère ou leurs mélanges, issu de la polymérisation d'au moins un monomère choisi parmi les monomères d'acrylamide et d'acrylate, en particulier les Nalkylacrylamide et N-N-dialkylacrylamide, tels que le N-isopropylacrylamide, le N-méthylacrylamide, le N-éthylméthacrylamide, le N-n-propylacrylamide, le N-n-propylméthacrylamide, le N-isopropylméthacrylamide, le Ncyclopropylacrylamide, le N,N-diéthylacrylamide, le N-méthyl-Nisopropylacrylamide, le N-méthyl-N-n-propylacrylamide ; les acrylates et les méthacrylates d'alkyle dans lesquels le groupement alkyle comprend de 3 à 20 atomes de carbone ; le styrène, le méthylstyrène, l'éthylstyrène, le tertio-butyl-styrène, le chlorométhylstyrène ; leurs dérivés et les copolymères de ces monomères entre eux ; et lesdites particules inorganiques étant choisies parmi les particules d'oxydes métalliques, de fer, de titane, de cobalt, de zinc, de cuivre, de manganèse, de nickel ; la magnétite ; l'hématite, les ferrites, telles que les ferrites de manganèse,
<Desc/Clms Page number 15>
nickel, manganèse-zinc ; les alliages de cobalt, nickel ; les zéolites ; le talc ; les argiles telles que bentonite et kaolin ; l'alumine ; la silice ; le graphite ; le noir de carbone ou autres matériaux inorganiques.
5. Procédé selon les revendications 1, 2,3 et 4, caractérisé en ce que le polymère ionisable est choisi parmi au moins un homopolymère ou un copolymère hydrophile choisi parmi les homopolymère ou copolymères : - issus de la polymérisation d'au moins un monomère choisi parmi les monomères dérivés de l'acrylamide ou de méthacrylamide ; l'acide acrylique, l'acide méthacrylique ; les dérivés acrylates et méthacrylates ; l'allylamine ; les dérivés styréniques ; àla condition, s'il s'agit d'un homopolymère, que celui ci comporte des groupements fonctionnels ionisables ; en particulier les copolymères ou homoplymères de l'anhydride maléique et les homopolymères ou copolymères de l'acryloxysuccinimide, - les polysaccharides, tels que le chitosane et le polyacide galacturonique, - les polypeptides, tels que la polylysine et la polyarginine, - la polyéthylèneimine linéaire ou ramifiée, et - les dendrimères.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le polymère ionisable est le poly(anhydride maléique méthyl vinyl éther), le poly(N-vinylmorpholine-N-acryloxysuccinimide) ou le poly(Nvinylpyrrolidone-N-acryloxysuccinimide) .
7. Particules colloïdales organiques et/ou inorganiques, stables et fonctionnalisées, comprenant un coeur et une enveloppe, caractérisées en ce que : - le c#ur est essentiellement solide, organique et/ou inorganique, et présente des groupements fonctionnels X choisis parmi les groupements amine, hydroxyle, thiol, aldéhyde, ester, anhydride, chlorure
<Desc/Clms Page number 16>
d'acide, carbonate, carbamate, isocyanate et isothiocyanate ou leurs mélanges, dont au moins une fraction a réagi avec d'autres groupements fonctionnels de l'enveloppe, et - l'enveloppe est constituée d'un polymère ionisable portant des groupements fonctionnels Z et Z', identiques ou différents, choisis parmi les groupements amine, acide carboxylique, ester, anhydride, aldéhyde, thiol, disulfure, a-halogénocarbonyle, acide sulfonique, isocyanate, et isothiocyanate, dont au moins une partie a réagi avec les groupements fonctionnels X du coeur.
8. Particules selon le revendication 7, caractérisé en ce que le c#ur est organique et comprend au moins un polymère organique choisi parmi au moins un homopolymère ou un copolymère ou leurs mélanges, issu de la polymérisation d'au moins un monomère choisi parmi les monomères d'acrylamide et d'acrylate, en particulier les N-alkylacrylamide et N-N-dialkylacrylamide, tels que le N-isopropylacrylamide, le Nméthylacrylamide, le N-éthylméthacrylamide, le N-n-propylacrylamide, le Nn-propylméthacrylamide, le N-isopropylméthacrylamide, le Ncyclopropylacrylamide, le N,N-diéthylacrylamide, le N-méthyl-Nisopropylacrylamide, le N-méthyl-N-n-propylacrylamide ; les acrylates et les méthacrylates d'alkyle dans lesquels le groupement alkyle comprend de 3 à 20 atomes de carbone ; le styrène, le méthylstyrène, l'éthylstyrène, le tertio-butyl-styrène, le chlorométhylstyrène vinyltoluène ; leurs dérivés et les copolymères de ces monomères ente eux et/ou avec d'autres comonomères.
9. Particules selon la revendication 7, caractérisées en ce que le c#ur est organique et inorganique et comprend au moins un polymère organique choisi parmi au moins un homopolymère ou un copolymère ou leurs mélanges, issu de la polymérisation d'au moins un monomère choisi parmi les monomères d'acrylamide et d'acrylate, en particulier les Nalkylacrylamide et N,N-dialkylacrylamide, tels que le N-isopropylacrylamide,
<Desc/Clms Page number 17>
le N-méthylacrylamide, le N-éthylméthacrylamide, le N-n-propylacrylamide, le N-n-propylméthacrylamide, le N-isopropylméthacrylamide, le Ncyclopropylacrylamide, le N,N-diéthylacrylamide, le N-méthyl-Nisopropylacrylamide, le N-méthyl-N-n-propylacrylamide ; les acrylates et les méthacrylates d'alkyle dans lesquels le groupement alkyle comprend de 3 à 20 atomes de carbone ; le styrène, le méthylstyrène, l'éthylstyrène, le tertio-butyl-styrène, le chlorométhylstyrène vinyltoluène ; leurs dérivés et les copolymères de ces monomères ente eux et/ou avec d'autres comonomères ; et des particules inorganiques choisies parmi les particules d'oxydes métalliques, de fer, de titane, de cobalt, de zinc, de cuivre, de manganèse, de nickel ; la magnétite ; l'hématite, les ferrites, telles que les ferrites de manganèse, nickel, manganèse-zinc ; les alliages de cobalt, nickel ; les zéolites ; le talc ; les argiles telles que bentonite et kaolin ; l'alumine ; la silice ; le graphite ; le noir de carbone ou autres matériaux inorganiques.
10. Particules selon les revendications 7,8 et 9, caractérisées en ce que le polymère ionisable de l'enveloppe est choisi parmi au moins un homopolymère ou copolymère hydrophile choisi parmi les homopolymères ou copolymères : - issus de la polymérisation d'au moins un monomère choisi parmi les monomères dérivés de l'acrylamide ou de méthacrylamide ; l'acide acrylique, l'acide méthacrylique ; les dérivés acrylates et méthacrylates ; l'allylamine ; les dérivés styréniques ; à la condition s'il s'agit d'un homopolymère que celui ci comporte des groupements fonctionnels ionisables ; en particulier les copolymères ou homoplymères de l'anhydride maléique et les homopolymères ou copolymères de l'acryloxysuccinimide, - les polysaccharides, tels que le chitosane et le polyacide galacturonique, - les polypeptides, tels que la polylysine et la polyarginine,
<Desc/Clms Page number 18>
- la polyéthylèneimine linéaire ou ramifiée, et - les dendrimères.
11. Particules selon la revendication 10, caractérisées en ce que le polymère ionisable est le poly(anhydride maléique vinyl éther), le poly(Nvinylmorpholine-N-acryloxysuccinimide) ou le poly(N-vinylpyrrolidone-Nacryloxysuccinimide).
FR0000799A 2000-01-21 2000-01-21 Procede de preparation de particules colloidales stables fonctionnalisees et particules obtenues Expired - Fee Related FR2804046B1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0000799A FR2804046B1 (fr) 2000-01-21 2000-01-21 Procede de preparation de particules colloidales stables fonctionnalisees et particules obtenues
PCT/FR2001/000206 WO2001052979A1 (fr) 2000-01-21 2001-01-22 Procede de preparation de particules colloïdales stables et fonctionnalisees et reactif particulaire obtenu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0000799A FR2804046B1 (fr) 2000-01-21 2000-01-21 Procede de preparation de particules colloidales stables fonctionnalisees et particules obtenues

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2804046A1 true FR2804046A1 (fr) 2001-07-27
FR2804046B1 FR2804046B1 (fr) 2002-07-05

Family

ID=8846184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0000799A Expired - Fee Related FR2804046B1 (fr) 2000-01-21 2000-01-21 Procede de preparation de particules colloidales stables fonctionnalisees et particules obtenues

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2804046B1 (fr)
WO (1) WO2001052979A1 (fr)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1930304B (zh) 2003-11-21 2016-01-06 Anp技术公司 不对称支化的聚合物缀合物和微阵列检测
US7595141B2 (en) * 2004-10-26 2009-09-29 Az Electronic Materials Usa Corp. Composition for coating over a photoresist pattern
EP1877553B1 (fr) 2005-05-02 2011-01-19 ANP Technologies, Inc. Essais biologiques améliorés par conjugués polymères
ES2363107T3 (es) * 2008-03-07 2011-07-20 Cognis Ip Management Gmbh Empleo de polímeros para la modificación de la carga superficial de partículas sólidas.
CN104368313B (zh) * 2014-10-25 2016-08-03 济南大学 一种用于染料吸附的锶铁氧体-cmc-go磁性吸附剂的制备及应用
CN105080441B (zh) * 2015-07-28 2017-10-13 西北工业大学 一种包覆液态烯微胶囊的制备方法
CN109261342B (zh) * 2018-08-02 2020-08-07 河南省核力科技发展有限公司 一种基于辐照接枝的选煤用重介质的制备方法
CN121248977B (zh) * 2025-12-05 2026-02-03 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院) 利用量子点辅助制备导电聚合物复合材料的方法及导电聚合物复合材料

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4888124A (en) * 1985-05-14 1989-12-19 Basf Aktiengesellschaft Preparation of stable dispersions of finely divided polyisocyanates and preparation of heat-crosslinkable isocyanate systems
US5049469A (en) * 1989-12-27 1991-09-17 Eastman Kodak Company Toner image pressure transfer method and toner useful therefor
US5051469A (en) * 1985-12-13 1991-09-24 Monsanto Company Rubber modified reaction molded nylon-6 block copolymers
US5756273A (en) * 1996-02-06 1998-05-26 Eastman Kodak Company Photographic element containing a core/shell polymer latex
DE19803098A1 (de) * 1998-01-28 1999-07-29 Basf Ag Verfahren zur Herstellung eines partikelförmigen Polymerisates

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4888124A (en) * 1985-05-14 1989-12-19 Basf Aktiengesellschaft Preparation of stable dispersions of finely divided polyisocyanates and preparation of heat-crosslinkable isocyanate systems
US5051469A (en) * 1985-12-13 1991-09-24 Monsanto Company Rubber modified reaction molded nylon-6 block copolymers
US5049469A (en) * 1989-12-27 1991-09-17 Eastman Kodak Company Toner image pressure transfer method and toner useful therefor
US5756273A (en) * 1996-02-06 1998-05-26 Eastman Kodak Company Photographic element containing a core/shell polymer latex
DE19803098A1 (de) * 1998-01-28 1999-07-29 Basf Ag Verfahren zur Herstellung eines partikelförmigen Polymerisates

Also Published As

Publication number Publication date
FR2804046B1 (fr) 2002-07-05
WO2001052979A1 (fr) 2001-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1226438B1 (fr) Nanospheres composites et leurs conjugues avec des biomolecules
US6573313B2 (en) Amphiphilic core-shell latexes
US4413070A (en) Polyacrolein microspheres
JP4272513B2 (ja) 複合体粒子、誘導されたコンジュゲート、その製造方法および用途
CA2653408C (fr) Elements de marquage a squelette polymerique
TW200817283A (en) Functionalized magnetizable microspheres and preparation thereof
FR2515658A1 (fr) Particules de polymere contenant une charge
EP1966260B1 (fr) Procede de preparation de particules composites, particules composites obtenues et leur utilisation dans un test diagnostic
Ma et al. Well-defined biological sample-compatible molecularly imprinted polymer microspheres by combining RAFT polymerization and thiol–epoxy coupling chemistry
Cenci et al. Synthesis and characterization of peptide-imprinted nanogels of controllable size and affinity
US20230272127A1 (en) Polymeric particles
FR2804046A1 (fr) Procede de preparation de particules colloidales stables fonctionnalisees et particules obtenues
CN114736322B (zh) 一种磁性雪人状不对称Janus颗粒及其制备方法
Herold et al. Polymer nanoparticles with activated ester surface by using functional surfmers
US20020160526A1 (en) Process for isolating a target biological material, capture phase, detection phase and reagent
JP5035522B2 (ja) ビニルポリマー、ブロッキング剤、およびこれを用いたプローブ結合粒子の製造方法
JP4811565B2 (ja) 多孔質表面を有する磁性粒子およびその製造方法、生化学用担体、ならびにビオチン類結合用粒子
JPH059229A (ja) スクシンイミド含有ポリマー並びにそれらより製造されるラテツクス
EP0097516A2 (fr) Particules de polymères contenant une charge et servant comme transporteur d&#39;une substance biologique
JPH028271B2 (fr)
Zobel et al. Evaluation of aminoalkylmethacrylate nanoparticles as colloidal drug carrier systems. Part I: synthesis of monomers, dependence of the physical properties on the polymerization methods
Pichot et al. Polymer colloids for biomedical and pharmaceutical applications
US7163998B2 (en) Stabilized polymer beads and method of preparation
Yang Development of fluorescent sensors based on molecularly imprinted biomimetic polymers
CA1218185A (fr) Microspheres d&#39;acroleine

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse