JPH0136484B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は免疫血清学的診断試薬用に用いられて
有効なラテツクスの製造方法に関する。 ポリスチレンラテツクスに抗原又は抗体を感作
させ、これを用いて血清中の対応する抗体又は抗
原を、ラテツクスの凝集反応として検出する免疫
血清学的診断法は1956年に血清中のリウマチ因子
の検出に応用されて以来、その簡便性と迅速性の
故に、臨床検査の分野において多くの種類の抗原
又は抗体の検出に拡大適用され今日に至つてい
る。 この目的に用いるポリスチレンラテツクスは、
一般に粒径が0.05ないし１ミクロンであり、粒径
分布が狭く粒径の揃つたものが望ましい。このよ
うなラテツクスは通常公知の乳化重合の方法を用
いて製造できるとされている。その方法とは、例
えば水中にアニオン系、ノニオン系又はカチオン
系の乳化剤の何れか１種又は２種以上を混合した
もの、スチレンモノマー、水溶性ラジカル開始剤
等を共存させて、好ましくは酸素を除いた雰囲気
で、適当な温度に適当な時間保つことである。 このようにして得られるポリスチレンラテツク
スにおいて、その安定性に寄与する乳化剤の存在
形態は重要である。一般には、重合の際に用いた
乳化剤の一部はポリスチレンラテツクス粒子の表
面に吸着されるか化学的に結合されており、他は
ラテツクス中に遊離の状態で存在しており、これ
らの状態の間には乳化剤のポリスチレンラテツク
ス粒子表面に対する吸着脱着平衡が成立してい
る。このように通常の方法で製造されるポリスチ
レンラテツクスにあつては、乳化剤は安定なラテ
ツクスの形成に不可欠である。しかしながら、遊
離の乳化剤は前述の抗原又は抗体によるラテツク
スの凝集反応に対しては不都合な影響を与えるの
である。すなわち免疫血清学的診断試薬を製造す
るには、まず前述の如くポリスチレンラテツクス
に抗原又は抗体を感作させる訳であるが、遊離の
乳化剤を含むラテツクスを用いるとこの段階です
でに凝集してしまうことがある。次に、抗原又は
抗体を感作させたラテツクスを用いて、この抗原
又は抗体に対応する抗体又は抗原をラテツクスの
凝集反応によつて検出する際には、検出されるべ
き抗体又は抗原を含む血清（陽性血清）と接触す
れば感作ラテツクスは凝集し、かかる抗体又は抗
原を含まない血清（陰性血清）と接触しても感作
ラテツクスは凝集しないことが必須要件とされる
のであるが、遊離の乳化剤を含む感作ラテツクス
の場合には陰性血清と接触しても凝集してしま
い、いわゆる非特異的凝集反応となることがはな
はだ多いのである。 勿論、ラテツクスに含まれる遊離の乳化剤は、
例えばイオン交換法や透析法の技術を用いて除く
ことは可能である。しかし、遊離の乳化剤をラテ
ツクスから除いてしまつた場合、前述の如く遊離
の乳化剤とラテツクス粒子表面に吸着された乳化
剤との間の吸着脱着平衡の成立によつてラテツク
スが安定化されているために、ラテツクスの安定
性は極端にわるくなり実際上は使用不可能となつ
てしまうのである。 叙上の如く、免疫血清学的診断試薬用ラテツク
スとしては、通常の乳化重合法で製造したポリス
チレンラテツクスは、遊離の乳化剤を含む点にお
いて実用上大きな難点を有しているのである。 本発明は上記の如き欠点のない免疫血清学的診
断試薬として用いられるラテツクスを提供するこ
とを主たる目的として鋭意研究せる結果なされた
ものであり、その要旨はスチレンと該スチレンに
対し10重量％以下のスチレンスルホン酸塩とを乳
化剤の不存在下で、原子価が２価の金属の酸化物
又は水酸化物を含有する水溶液中で過硫酸塩を開
始剤として共重合させ、次いでアルカリ性の条件
下で加熱を行うことを特徴とする、診断試薬用ラ
テツクスの製造方法に存する。 本発明に用いられるスチレンスルホン酸塩とし
ては、スチレンスルホン酸塩ナトリウム、スチレ
ンスルホン酸カリウム、スチレンスルホン酸リチ
ウム、スチレンスルホン酸アンモニウム等があげ
られる。これらのスチレンスルホン酸塩のスチレ
ンに対する使用割合は10重量％以下とされるが、
好ましくは0.0001％から10％、より好ましくは
0.001％から５％の範囲である。 又、本発明において開始剤として用いられる過
硫酸塩としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カ
リウム、過硫酸ナトリウム等があげられる。これ
らの過硫酸塩のモノマー全体に対する割合は0.01
ないし１重量％の範囲が好ましい。 本発明において使用される原子価が２価の金属
の酸化物又は水酸化物としては、鉄、マグネシウ
ム、カルシウム、銅の酸化物又は水酸化物等があ
げられる。これらの２価の金属の酸化物又は水酸
化物の使用量は、スチレンモノマーに対し0.003
〜3.0重量％の範囲とされるのが好ましい。 本発明方法によりラテツクス製造のための共重
合を行うには水が仕込まれた反応器内にスチレ
ン、スチレンスルホン酸塩、原子価が２価の金属
の酸化物又は水酸化物及び開始剤を加えて撹拌し
ながら加熱すればよく、その際の重合反応温度は
通常50〜100℃、好ましくは60〜85℃の範囲とす
るのがよい。又、重合反応に要する時間はモノマ
ー組成、モノマー濃度、開始剤濃度等の条件によ
り変るが、通常５〜50時間の範囲である。 本発明において、原子価が２価の金属の酸化物
又は水酸化物が使用されるのは次の理由による。
すなわち乳化剤の不存在下でスチレンとスチレン
スルホン酸塩を共重合させて得られるラテツクス
で粒子径のよく揃つたものを得ようとすれば、ス
チレンモノマーに対する触媒量を増加するだけで
もよい。しかしこの場合、得られたラテツクスを
用いて試薬化した際に感度が悪く、又非特異的凝
集反応を示す確率が多く、安定性にすぐれたラテ
ツクス試薬が得られない。かりに非特異的凝集反
応の少ない良好なラテツクス試薬を得ようとすれ
ば、非常に純度の高い精製された抗体又は抗原を
用いなければならず、試薬製造に時間と手間を要
するため、高価な試薬となる。 これに対し原子価が２価の金属の酸化物又は水
酸化物を使用する場合には、これらがラテツクス
粒子の核として働き、この核のまわりをスチレン
とスチレンスルホン酸塩の共重合体が取巻いて均
一な粒子のラテツクスを形成する。 この場合においてラテツクス粒子が均一に分散
状態を保持し、分散媒に分散された際に沈降した
り浮き上つてしまつたりしないことが必要であ
る。原子価が２価の金属の酸化物又は水酸化物が
ラテツクス粒子の核として働く場合は、ラテツク
ス粒子を均一に分散できる程良い比重を有するも
のとなり、ラテツクス粒子の沈降、浮き上りを生
じないものとすることができる。 本発明方法により平均粒径が0.1ないし1.5ミク
ロンで、粒径のばらつきが変動係数（粒径の標準
偏差／平均粒径）で表わして0.02以下である粒径
が非常によく揃つた単分散ラテツクスを得ること
が出来る。 該ラテツクスが、乳化剤を全く含まないにも拘
らず極めて安定な理由は次のように説明できる。
即ち開始剤として過硫酸塩を用いるからポリマー
鎖の両端に硫酸基（SO₄ ^-）が存在することにな
り、ポリマー鎖同志の間にはこの硫酸基による電
気的反発力が作用してラテツクスが安定化され
る。しかし、ポリマー鎖末端の硫酸基による電気
的反発力のみではラテツクスの安定化には不十分
であり、これに加えてスチレンスルホン酸塩を共
重合させてポリマー鎖中にスルホン基を導入する
ことにより、それによる電気的反発力をも加えて
始めて十分に安定なラテツクスが得られるのであ
る。ここにおいて言及すべきことは、前述のポリ
マー鎖末端の硫酸基は比較的不安定であり、加水
分解を受け易く水酸基を経てカルボン酸になる傾
向があることである。この場合、加水分解が不完
全で水酸基の段階で留つていれば、水酸基はイオ
ン化しにくいためラテツクスの安定化に寄与しな
い。 従つて加水分解を進めて大部分がカルボキシル
基である状態にしておくことが、ラテツクスの安
定化にとつて重要であり、そしてカルボキシル基
の解離を促進するためには加水分解をアルカリ性
で行うことが必要である。 そこで本発明においては上記により得られたラ
テツクスをアルカリ性の条件下で加熱するのであ
る。この際の加熱温度は通常50〜90℃、好ましく
は60〜80℃とするのがよく、又加熱時間は10〜
100時間とするのがよい。 そして上記加熱は、反応系をアルカリ性にして
行われるのであるが、その際の反応系のPH値が
7.5〜12.5とくに８〜11.5の範囲の保たれるのがよ
い。 本発明のラテツクスの製造方法は上述の通りの
構成であるので、乳化剤を全く含まないにもかゝ
わらず極めて安定にしてしかも粒径がよく揃つた
ラテツクスを製造することが出来るのであり、そ
して該ラテツクスは乳化剤を全く含まないために
免疫血清学的診断試薬として用いられた場合にい
わゆる非特異的凝集反応を起すことがなく、該診
断試薬としてすぐれた性能を有するものである。 次に本発明の実施例について説明する。 実施例 １ スチレンモノマー90ｇ、スチレンスルホン酸ナ
トリウム0.63ｇ、水酸化マグネシウム0.4ｇ、過
硫酸カリウム0.5ｇ、イオン交換水450ｇを反応容
器に仕込み、容器を窒素ガスで置換し反応温度70
℃で24時間共重合した。 共重合終了後、反応容器の内部を空気で置換
し、ラテツクスのPHを8.5に調節し70℃で24時間
加熱を続けた。このようにして得られたラテツク
スの平均粒径は0.70ミクロン、粒径のばら付きは
変動係数で表わして0.018であつた。PH8.5のグリ
シン緩衝液に分散したラテツクス分散液１容に対
し、グリシン緩衝液で0.1％に希釈したヒトガン
マグロブリン溶液１容を混合し、37℃に60分保つ
た後、26000×Ｇで遠心分離して未吸着のヒトガ
ンマグロブリンを除き、沈降したラテツクス粒子
をグリシン緩衝液に再分散して均一な感作ラテツ
クス分散液とした。この１滴とグリシン緩衝液で
種々の倍率に希釈したリウマチ因子を含む血清１
滴とをガラス板上で混合し、３分間ガラス板をゆ
るやかに前後左右に傾けて凝集反応の強さを観察
し次表の結果を得た。

【表】 また、リウマチ因子を含む血積のかわりにグリ
シン緩衝液で20倍に希釈したリウマチ因子を含ま
ない血清を用いて同じ試験をした場合、凝集は全
く観察されなかつた。 これらの結果から明らかなように、本発明の方
法によつて得られたラテツクスを用いて調製した
免疫血清学的診断試薬は感度が高く、かつ非特異
的な凝集反応を起こさないものである。 実施例 ２ スチレンモノマー90ｇ、スチレンスルホン酸ナ
トリウム0.63ｇ、酸化マグネシウム0.4ｇ、過硫
酸カリウム0.5ｇ、イオン交換水450ｇを反応容器
に仕込み、容器を窒素ガスで置換し反応温度70℃
で30時間共重合した。 共重合終了後、反応容器の内部を空気で置換
し、ラテツクスのPHを8.5に調節し70℃で24時間
加熱を続けた。このようにして得られたラテツク
スの平均粒径は0.96ミクロン、粒径のばら付きは
変動係数で表わして0.013であつた。PH8.5のグリ
シン緩衝液に分散したラテツクス分散液１容に対
し、グリシン緩衝液で0.1％に希釈したヒトガン
マグロブリン溶液１容を混合し、37℃に60分保つ
た後、26000×Ｇで遠心分離して未吸着のヒトガ
ンマグロブリンを除き、沈降したラテツクス粒子
をグリシン緩衝液に再分散して均一な感作ラテツ
クス分散液とした。実施例１におけると同様にし
てこの１滴とグリシン緩衝液で種々の倍率に希釈
したリウマチ因子を含む血清１滴とをガラス板上
で混合し、３分間ガラス板をゆるやかに前後左右
に傾けて凝集反応の強さを観察し次表の結果を得
た。

【表】 また、リウマチ因子を含む血清のかわりにグリ
シン緩衝液で20倍に希釈したリウマチ因子を含ま
ない血清を用いて同じ試験をした場合、凝集は全
く観察されなかつた。 これらの結果から明らかなように、本発明の方
法によつて得られたラテツクスを用いて調製した
免疫血清学的診断試薬は感度が高く、かつ非特異
的な凝集反応を起こさないものである。 比較例 スチレンモノマー91ｇ、ノニオン乳化剤（第一
工業製薬社製、商品名エマルジツド49）２ｇ、過
硫酸カリウム0.3ｇ、イオン交換水440ｇを反応容
器に仕込み、容器を窒素ガスで置換し反応温度70
℃で24時間重合した。得られたラテツクスの平均
粒径は0.48ミクロン、粒径のばらつきは変動係数
で表わして0.15であつた。 このラテツクスを用い実施例１と全く同じ方法
で免疫血清学的診断試薬を調製し、リウマチ因子
を含む血清による凝集反応の強さを観察し、次表
の結果を得た。

【表】 また、リウマチ因子を含まない血清をグリシン
緩衝液で20倍に希釈したものを用いて同じ試験を
した場合、明らかな凝集がみとめられた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スチレンと該スチレンに対し10重量％以下の
   スチレンスルホン酸塩とを乳化剤の不存在下で、
   原子価が２価の金属の酸化物又は水酸化物を含有
   する水溶液中で過硫酸塩を開始剤として共重合さ
   せ、次いでアルカリ性の条件下で加熱を行なうこ
   とを特徴とする、診断試薬用ラテツクスの製造方
   法。 ２ アルカリ性の条件下での加熱を、50〜90℃で
   10〜100時間行なうことを特徴とする、特許請求
   の範囲第１項記載の診断試薬用ラテツクスの製造
   方法。