JPH0220067B2 - - Google Patents

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JPH0220067B2
JPH0220067B2 JP57150198A JP15019882A JPH0220067B2 JP H0220067 B2 JPH0220067 B2 JP H0220067B2 JP 57150198 A JP57150198 A JP 57150198A JP 15019882 A JP15019882 A JP 15019882A JP H0220067 B2 JPH0220067 B2 JP H0220067B2
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JP
Japan
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outer shell
inner core
compound
biological interest
particle
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JP57150198A
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Japanese (ja)
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JPS5847258A (en
Inventor
Robaato Kureigu Aran
Adorian Furei Uiriamu
Kureiton Refuraa Chaaruzu
Erizabesu Ruunii Kyasarin
Andoryuu Gyaretsuto Rudei Maikuru
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EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
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Publication of JPH0220067B2 publication Critical patent/JPH0220067B2/ja
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  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はそのコアの高い屈折率が光散乱測定に
高い感度を与えそしてそのシエルが生物学的関心
のある化合物と共有結合的に結合しうる官能基を
有しているようなシエル−コア粒子より成る新し
い粒子試薬に関する。特に生物学的関心ある化合
物は抗体または抗原でありそしてこの粒子試薬は
光散乱イムノアツセーに使用すべく意図されてい
る。 凝集反応は、広範囲の種々の細菌、細胞表面抗
原、血清蛋白またはその他の臨床的に興味あるア
ナライトのための視覚的(半定量的)および定量
的アツセーに長い間使用されて来た。凝集は二価
抗体と多価の関心ある抗原との間の反応から生じ
て凝集物を生成させ、そしてこの凝集物は種々の
方法で検出および/または測定することができ
る。同様に、同じ反応は相当する抗原の添加によ
り生ぜしめられる凝集反応によつて特異抗体を検
出するのに使用することができる。 大きな交叉結合凝集塊を生成させるためには、
抗原上の反応性部位の数は2以上でなくてはなら
ない。従つて、一価ハプテンの検出が所望される
場合にはその反応スキームは次のように修正され
た。すなわち、多価形態の抗原例えばハプテン−
蛋白コンジユゲートを生成させ、そして試料中に
存在するハプテンを抗体の有効結合部位に対して
多価形態のものと拮抗させそれによつて凝集量を
減少させる。この技術は凝集阻害と呼ばれてい
る。 多価形態のハプテンの製造は当技術分野では古
いものである。往々にしてこのハプテンは免疫源
の製造においてなされるようにキヤリア蛋白に結
合されている。反応の化学量論性を調整して蛋白
質分子当り3またはそれ以上のハプテンを置くこ
とができる。正確な数はその物質が使用される所
定のアツセーの要求によつて決定される。 凝集またはその阻害の視覚または機器による検
出の感度の増大は可溶性蛋白または蛋白コンジユ
ゲートではなくて担体としての粒子試薬の使用に
よつて達成することができる。例えば鶏卵アルブ
ミンに対する抗血清は鶏アルブミン自体を沈殿さ
せるよりも、コロジオン粒子上にコーテイングさ
せた鶏卵アルブミン沈殿において2000倍もより感
受性であることが示された〔「Immunology」第
394頁(1974)〕。 抗体粒子試薬もまた知られている。そのような
試薬製造の一般的方法は、抗体を適当な吸着媒の
表面に吸着させることによる。ポリスチレンベー
スラテツクス粒子がこの目的に対して広く使用さ
れている。しかしながらこれら試薬は保存または
使用の間に脱着を受けて試薬の性質の変動を導
く。これは次いでアツセーの感度および再現性に
悪影響を与えうる。 この脱着の問題を克服するために粒子表面に生
物学的関心ある化合物を共有結合的に結合させる
ことによつて粒子試薬を製造することができる。
ポリスチレン重合体を変性させて、共有結合的蛋
白質結合をなしうるような官能基を包含させる。
米国特許第4064080号明細書は末端アミノフエニ
ル基およびそれに蛋白を結合せしめたスチレン重
合体を開示している。米国特許第4181636号明細
書は水溶性活性化剤を介して免疫学的に活性な物
質にカツプリングさせたキシル化ラテツクス重合
体および凝集試験における診断用薬剤としてのそ
れらの使用を開示している。米国特許第4210723
号明細書は粒子表面に遊離エポキシ基を有する
0.15〜1.5μm直径のシエル−コアラテツクス重合
体粒子およびこれらエポキシ基を介しての蛋白の
カツプリングを記載している。 免疫学的に活性の物質の後での結合のためにそ
の他の重合体系が開発された。米国特許第
4264766号明細書は0.01〜0.9μmの粒子サイズを
有しそして活性基例えば水溶性ポリヒドロキシ化
合物を共有結合的に結合させることのできるカル
ボキシルおよびアミノ基を有するラテツクス重合
体を開示している。活性化剤例えばカルボジイミ
ドの使用によつて免疫学的に活性な物質はこのラ
テツクス粒子/ポリヒドロキシ化合物担体に結合
されて診断的に有用な試薬を生成させる。 光散乱凝集アツセーに使用するための高い成度
を有しそして便利には生物学的関心ある化合物を
粒状担体に共有結合的に結合させることにより製
造できる安定な粒子状試薬に対する需要が存在し
ている。 本発明の粒子試薬は高い屈折率を有し、そして
本質的に (A) 内側コアと外側シエルとを有し、その際内側
コアがナトリウムD線の波長で測定して1.54以
下でない屈折率を有しそして外側シエルが (1) エポキシ、カルボキシ、アミノ、ヒドロキ
シおよびアルデヒドより成る群から選ばれた
生物学的に関心ある化合物と反応しうる官能
基を有するエチレン性不飽和単量体、 (2) 随意にその他のエチレン性不飽和単量体、
および (3) 外側シエルの10重合部を越えない内側コア
の単量体 の重合体であり且つこの外部シエルは前記内側
コアの存在下での重合によつて製造されるもの
である0.03〜0.1μmの大約の直径範囲を有する
重合体粒子と、 (B) 前記重合体粒子が共有的に結合せしめられて
いる生物学的に関心のある化合物、その抗原ま
たはその抗体 とからなる。 生物学的関心のある化合物は直接または蛋白物
質を介して重合体粒子に結合させることができ
る。 本発明の生物学的に興味ある化合物を測定する
ための方法は、 (A)(1) 本質的に (a) 内側コアと外側シエルとを有し、その際
内側コアがナトリウムD線の波長で測定し
て1.54以下でない屈折率を有しそして外側
シエルが (i) エポキシ、カルボキシ、アミノ、ヒド
ロキシおよびアルデヒドより成る群から
選ばれた生物学的に関心ある化合物と反
応しうる官能基を有するエチレン性不飽
和単量体、 (ii) 随意にその他のエチレン性不飽和単量
体、および (iii) 外側シエルの10重量部を越えない内側
コアの単量体 の重合体であり、且つこの外部シエルは前
記内側コアの存在下での重合によつて製造
されるものである0.03〜0.1μmの大約の直
径範囲を有する重合体粒子と、 (b) 前記重合体粒子が共有的に結合せしめら
れている生物学的に関心のある化合物また
はその抗体 とからなる高屈折率を有する粒子試薬、 (2) 生物学的に関心のある化合物を含有してい
ると推定される液体、および (3) 凝集剤 を培養すること、そして (B) 凝集から生じた増大した粒子サイズを分光分
析的に測定すること の各段階を包含する。 蛋白測定のための本発明の方法は適当な補体的
粒子試薬を使用して凝集剤なしで直接実施するこ
とができる。 本発明は感度の高い光散乱イムノアツセーにお
ける使用に最適の性質を有する新規な粒子試薬に
関する。この粒子試薬は(1)高い屈折率のコア物質
より形成されること、(2)生物学的関心のある化合
物と共有結合的に結合しうるシエル物質を有して
いること、そして(3)イムノアツセーにおける至適
感度のための小形粒子サイズのものであることに
よつて、イムノアツセー感度を最大とすべく構成
されている。 粒子懸濁液の光散乱性はいくつかの変数、最も
重要には粒子サイズ、コアおよび懸濁媒体の屈折
率、および測定に使用される光の波長に依存す
る。すなわちコア物質、粒子サイズおよび凝集反
応検出用波長の選択はすべてアツセーの感度至適
化における重要なフアクターである。これらフア
クターは使用される光散乱検出手段のタイプによ
つて決定することができる。凝集反応の視覚的観
察の間、約400〜650nmの間の広い波長のバンド
が使用される。光散乱応答性はこの波長範囲にわ
たつて変動するのであるから視覚的観測はある粒
子サイズおよび屈折率に対する至適波長を選択す
るよりもより低い感度の多くの波長の効果を平均
化させる結果となる。光の波長に比べて小さい粒
子に対して散乱は波長の4乗の逆数で増大しそし
てその大きさは屈折率に依存する。光の波長が粒
子の吸収バンドに近づいた場合、屈折率は増大し
そして従つて光散乱性は散乱エレメントの光学的
分散にもまた敏感となりそして波長函数は4乗を
越えうる。 ある与えられた測定波長における粒子サイズ変
化の濁度計による検出のためには、注意して粒子
サイズおよび屈折率を選ぶことが重要である。そ
の理由は濁度計シグナルはピークにおいてはほと
んどかまたは全く感度のない二重値応答を示しつ
つ最大値を通過するからである。更に勾配感度は
ピークの小粒子サイズ側において大なる側におけ
るよりも大であり、そしてこれは媒体に対する粒
子屈折率比が増大するにつれて上昇する。 これらの理由の故に、高い感度のためには、短
波長検出を伴なう高い屈折率の小粒子が好まし
い。蛋白およびその他の成分による光吸収の故
に、血清中の試料測定に対しては紫外部には実際
的限界が存在する。すなわち便利な波長は約
320nm以上のものである。より長い波長はより低
い感度をもつて使用することができる。小形粒子
すなわち約0.1μ以下の直径のものが上昇した傾斜
感度および反応速度の両方の故に好ましい。安定
性および合成の便利さの理由の故に、約0.03μm
の粒子サイズが好ましい。一般に0.03〜0.1μmの
粒子サイズ範囲を本発明の粒子試薬に使用するこ
とができる。より短い例えば340nmの波長は例え
ば400nmのより長い波長よりも一層大なるシグナ
ル差を与える。 比濁検出のためには至適感度は粒子サイズおよ
び波長のみならず測定角度にも依存しうる。比濁
計は関連するビームからある角度で散乱される光
の測定を意味する。至適感度のための粒子サイズ
は角度依存性ならびに波長依存性を有している。 凝集反応のその他のタイプの光乱測定としては
粒子計算、準弾性的光散乱、自動補正スペクトロ
スコピーおよび粒子の不対称または分極の測定が
あげられる。これらタイプの測定は粒試薬に対し
て異つた制限を与える。 しかしながらすべてのタイプの測定において選
ばれた波長における粒子の屈折率がより高い程、
光散乱シグナルはより高い。 本発明の粒子試薬使用の免疫反応の測定の好ま
しい方法は、濁度(turbidity)によるものであ
る。その理由はそれが臨床実験室で一般に利用可
能な分光光度計以外の特別の装置を何も要求しな
いからである。この分光光度計は凝集反応から生
じた粒子サイズ上昇に由来する吸収の上昇を測定
する。この上昇した吸収はアナライトにより生ぜ
しめられた凝集の直接の尺度でありまたはこれは
アナライトにより生ぜしめられた凝集阻害の関接
的尺度である。凝集の間に生ずる濁り変化を至適
化させるためには、注意して粒子サイズを選択す
ることが重要である。 凝集反応の間、有効粒子サイズは上昇する。従
つて感度測定のためにはある与えられた粒子サイ
ズ変化に対するシグナル変化が至適となるように
波長を選ぶことが重要である。 凝集反応の濁度分析での検出のために屈折率の
重要性の故に、コア物質は所望のアツセイ感度の
ために許容しうるシグナル変化を生成させるもの
に限定される。高濃度(μg/mlの範囲)のアナ
ライトに対してはその選択は臨界的ではない。し
かしナノグラム1ml範囲のアナライトに対して
は、高い屈折率を有する粒子が必要である。すな
わち高い芳香化度および原子量置換基を有するコ
ア重合体が、脂肪族重合体よりも好ましく、そし
て一般に高い屈折率の重合体が低い屈折率の重合
体よりも好ましい。 重合体粒子の内側コアは高い屈折率を有する大
なる物質群から選ぶことができる。好ましいもの
は最終粒子サイズが制御可能でありかつ実質的に
均一となるような方法での乳化重合により製造し
うる物質である。重合体粒子の内側コアに使用さ
れる典型的重合体は1.54以上の屈折率(NaD線、
569nmにおいて)を有しておりそしてこれらは
表1に列記されている。屈折率は波長の函数なの
であるから、散乱性は測定波長に依存する。一般
に屈折率はより短い波長においてより大である。
The present invention provides shell-core particles in which the high refractive index of the core provides high sensitivity for light scattering measurements and in which the shell has functional groups capable of covalently binding compounds of biological interest. A new particle reagent consisting of: Compounds of particular biological interest are antibodies or antigens and the particle reagent is intended for use in light scattering immunoassays. Agglutination reactions have long been used for visual (semi-quantitative) and quantitative assays for a wide variety of bacteria, cell surface antigens, serum proteins, or other analytes of clinical interest. Agglutination results from the reaction between a bivalent antibody and a multivalent antigen of interest to produce an aggregate, which can be detected and/or measured in a variety of ways. Similarly, the same reaction can be used to detect specific antibodies by an agglutination reaction produced by addition of the corresponding antigen. In order to generate large cross-linked aggregates,
The number of reactive sites on the antigen must be two or more. Therefore, when detection of monovalent haptens was desired, the reaction scheme was modified as follows. That is, multivalent forms of the antigen, e.g. hapten-
A protein conjugate is generated and the hapten present in the sample competes with the multivalent form for effective binding sites on the antibody, thereby reducing the amount of aggregation. This technique is called aggregation inhibition. The production of polyvalent forms of haptens is old in the art. Often this hapten is conjugated to a carrier protein, as is done in the manufacture of immunogens. The stoichiometry of the reaction can be adjusted to include three or more haptens per protein molecule. The exact number will be determined by the requirements of the particular assay in which the material will be used. Increased sensitivity of visual or instrumental detection of aggregation or its inhibition can be achieved through the use of particle reagents as carriers rather than soluble proteins or protein conjugates. For example, antiserum against chicken egg albumin was shown to be 2000 times more sensitive in precipitating chicken egg albumin coated onto collodion particles than in precipitating chicken albumin itself [Immunology, Vol.
394 pages (1974)]. Antibody particle reagents are also known. A common method for producing such reagents is by adsorbing the antibody to the surface of a suitable adsorbent. Polystyrene-based latex particles are widely used for this purpose. However, these reagents undergo desorption during storage or use leading to variations in the properties of the reagents. This in turn can adversely affect the sensitivity and reproducibility of the assay. To overcome this desorption problem, particle reagents can be prepared by covalently attaching compounds of biological interest to the particle surface.
Polystyrene polymers are modified to include functional groups capable of covalent protein attachment.
US Pat. No. 4,064,080 discloses styrene polymers having terminal aminophenyl groups and proteins attached thereto. US Pat. No. 4,181,636 discloses xylated latex polymers coupled to immunologically active substances via water-soluble activators and their use as diagnostic agents in agglutination tests. US Patent No. 4210723
The specification has free epoxy groups on the particle surface.
Shell-core latex polymer particles with a diameter of 0.15-1.5 μm and the coupling of proteins through these epoxy groups are described. Other polymer systems have been developed for subsequent attachment of immunologically active substances. US Patent No.
No. 4,264,766 discloses latex polymers having a particle size of 0.01 to 0.9 μm and having carboxyl and amino groups to which active groups such as water-soluble polyhydroxy compounds can be covalently attached. Through the use of activating agents such as carbodiimides, immunologically active substances are bound to the latex particles/polyhydroxy compound carrier to produce diagnostically useful reagents. There is a need for stable particulate reagents of high purity for use in light scattering aggregation assays, which can conveniently be prepared by covalently attaching a compound of biological interest to a particulate carrier. There is. The particle reagents of the present invention have a high refractive index and essentially have (A) an inner core and an outer shell, where the inner core has a refractive index not less than 1.54 as measured at the wavelength of the sodium D line; and the outer shell has (1) an ethylenically unsaturated monomer having a functional group capable of reacting with a compound of biological interest selected from the group consisting of epoxy, carboxy, amino, hydroxy and aldehyde; ) optionally other ethylenically unsaturated monomers,
and (3) a polymer of not more than 10 polymerized parts of the inner core monomer of the outer shell, and the outer shell is produced by polymerization in the presence of said inner core from 0.03 to 0.1. (B) a compound of biological interest, an antigen thereof, or an antibody thereof, to which said polymer particle is covalently bound. Compounds of biological interest can be attached to the polymer particles directly or via protein substances. The method for determining compounds of biological interest of the present invention comprises (A)(1) essentially (a) having an inner core and an outer shell, wherein the inner core is at the wavelength of the sodium D line; and the outer shell (i) has a functional group capable of reacting with a compound of biological interest selected from the group consisting of epoxy, carboxy, amino, hydroxy and aldehyde; an ethylenically unsaturated monomer, (ii) optionally other ethylenically unsaturated monomers, and (iii) not more than 10 parts by weight of the inner core monomer of the outer shell; (b) the outer shell is made by polymerization in the presence of said inner core and has polymer particles having an approximate diameter range of 0.03 to 0.1 μm; and (b) said polymer particles are covalently bonded. (2) a liquid presumed to contain a compound of biological interest, and (3 ) culturing the flocculant; and (B) spectroscopically measuring the increased particle size resulting from the flocculation. The method of the present invention for protein determination can be carried out directly without aggregating agents using suitable complement particle reagents. The present invention relates to novel particle reagents with properties optimized for use in sensitive light scattering immunoassays. The particle reagent (1) is formed from a high refractive index core material, (2) has a shell material that can covalently bind a compound of biological interest, and (3) It is designed to maximize immunoassay sensitivity by having small particle size for optimal sensitivity in immunoassay. The light scattering properties of a particle suspension depend on several variables, most importantly the particle size, the refractive index of the core and suspending medium, and the wavelength of the light used for measurements. Thus, the selection of core material, particle size, and wavelength for agglutination detection are all important factors in optimizing assay sensitivity. These factors can be determined by the type of light scattering detection means used. During visual observation of the agglutination reaction, a broad wavelength band between approximately 400 and 650 nm is used. Since light scattering responsivity varies over this wavelength range, visual observation may result in averaging the effects of many less sensitive wavelengths rather than selecting the optimal wavelength for a given particle size and refractive index. Become. For particles small compared to the wavelength of light, scattering increases as the reciprocal of the fourth power of the wavelength and its magnitude depends on the refractive index. When the wavelength of the light approaches the absorption band of the particle, the refractive index increases and the light scattering properties therefore also become sensitive to the optical dispersion of the scattering element and the wavelength function can exceed the fourth power. For turbidimetric detection of particle size changes at a given measurement wavelength, it is important to choose particle size and refractive index carefully. This is because the turbidimeter signal passes through a maximum value with a dual value response with little or no sensitivity at the peak. Furthermore, the slope sensitivity is greater on the small particle size side of the peak than on the large side, and this increases as the particle to media ratio increases. For these reasons, high refractive index small particles with short wavelength detection are preferred for high sensitivity. There are practical limits to ultraviolet light for measuring samples in serum because of light absorption by proteins and other components. That is, the convenient wavelength is approximately
The wavelength is 320nm or more. Longer wavelengths can be used with lower sensitivity. Small particles, ie, those with a diameter of about 0.1 micron or less, are preferred for both increased slope sensitivity and reaction rate. For reasons of stability and convenience of synthesis, approximately 0.03 μm
A particle size of is preferred. Generally, a particle size range of 0.03 to 0.1 μm can be used in the particle reagents of the present invention. A shorter wavelength, eg 340 nm, will give a larger signal difference than a longer wavelength, eg 400 nm. For turbidimetric detection, the optimal sensitivity may depend not only on particle size and wavelength, but also on the measurement angle. Nephelometer refers to the measurement of light scattered at an angle from a beam of interest. The particle size for optimal sensitivity has angle dependence as well as wavelength dependence. Other types of light scattering measurements of aggregation reactions include particle calculations, quasi-elastic light scattering, self-correcting spectroscopy, and measurements of particle asymmetry or polarization. These types of measurements impose different limitations on particle reagents. However, in all types of measurements, the higher the refractive index of the particle at the chosen wavelength,
Light scattering signal is higher. A preferred method of measuring immune responses using the particle reagents of the present invention is by turbidity. The reason is that it does not require any special equipment other than a spectrophotometer commonly available in clinical laboratories. This spectrophotometer measures the increase in absorption due to the increase in particle size resulting from the aggregation reaction. This increased absorption is a direct measure of the aggregation caused by the analyte, or it is an indirect measure of the inhibition of aggregation caused by the analyte. Careful particle size selection is important in order to optimize the turbidity changes that occur during aggregation. During the aggregation reaction, the effective particle size increases. Therefore, in order to measure sensitivity, it is important to select a wavelength so that the signal change for a given particle size change is optimal. Because of the importance of refractive index for turbidometric detection of agglutination reactions, core materials are limited to those that produce acceptable signal changes for the desired assay sensitivity. For high concentrations of analyte (μg/ml range) the selection is not critical. However, for analytes in the nanogram 1 ml range, particles with a high refractive index are required. That is, core polymers with a high degree of aromatization and atomic weight substituents are preferred over aliphatic polymers, and high refractive index polymers are generally preferred over low refractive index polymers. The inner core of the polymer particle can be selected from a large group of materials with high refractive index. Preferred are materials that can be made by emulsion polymerization in such a way that the final particle size is controllable and substantially uniform. Typical polymers used for the inner core of polymer particles have a refractive index of 1.54 or higher (NaD line,
at 569 nm) and are listed in Table 1. Since the refractive index is a function of the wavelength, the scattering properties depend on the measurement wavelength. Generally the refractive index is greater at shorter wavelengths.

【表】【table】

【表】【table】

【表】 ド樹脂
[Table] Doresin

【表】 前記の重合体のすべてを本発明の粒子試薬用内
側コアとして使用できるわけではない。その理由
はコア単量体物質の選択に適用されるべきその他
の基準が存在するからである。例えばセルロース
は均一粒子サイズ球体として容易には製造されな
い。縮合重合体もまた有用ではない。その理由は
その重合工程は乳化重合により得ることのできる
タイプの球形粒子を生じないからである。いくつ
かの熱可塑性重合体例えばポリ(オキシエチレン
−オキシテレフタレート)およびいくつかの尿素
−ホルムアルデヒドタイプの熱硬化性樹脂は適当
ではない。 関心ある単量体は高い屈折性を付与する置換基
例えばハライド、芳香族、複素環、不飽和または
炭素環基の他にビニルまたはアリル基を含有する
ものである。 本発明の粒子試薬の製造のために有用な重合体
粒子は優先的に乳化重合により製造することがで
きる。段階的乳化重合はnD=1.54以下ではない所
望の屈折率に近いコア/シエル重合体を導きう
る。所望の屈折率の重合体を得るためには、シエ
ル重合体が重合体粒子の約10重量部を越えないこ
とが好ましい。 重合体粒子の粒子サイズ制御のための便利な方
法は第一に種乳剤を製造することであるがそのサ
イズは使用される表面活性剤の量によつて制御す
ることができる。種乳剤の製造の後、制御された
速度で追加の単量体および表面活性剤を加えて種
乳剤中の粒子サイズを増大させることができる。 重合体粒子の外側のシエル重合体は、生物学的
関心ある化合物と反応しうる官能基を有する広範
囲のエチレン性不飽和単量体から製造することが
できる。場合により外側シエルにはまたその他の
エチレン性不飽和単量体を含有させることができ
る。コアに対するシエル重合体の結合は、コア重
合体中の残存エチレン性不飽和基への官能性単量
体のグラフト重合により達成することができるし
または官能性単量体をコアのまわりに重合させて
隣接シエルを生成させることができる。好ましい
単量体としてはエポキシ基含有のもの例えばグリ
シジルメタクリレート、グリシジルアクリレー
ト、ビニルグリシジルエーテルおよびメタアリル
グリシジルエーテルがあげられる。その他の官能
基としてはカルボキシル、ヒドロキシル、アミノ
およびアルデヒドがあげられる。 実質的完了までコア単量体の変換を実施してそ
の結果シエル重合体が未知の組成の共重合体でな
くてむしろ既知組成のホモ重合体または共重合体
であるようにすることが好ましい。重合の終りに
コア乳剤の温度を約95℃まで上昇させることによ
つて98%以上の変換を達成することができる。そ
の表面が未知の組成の共重合体である粒子を生成
させる可能性を更に低下させるために、シエル単
量体をバツチ的ではなく徐々に加えることができ
る。そのような方法においては、シエル重合体形
成の初期の段階の間に残存コア単量体は消費され
うる。使用される単量体がエポキシ基含有のもの
である場合には、シエル重合体はホモ重合体であ
ることが好ましいが、しかし実際問題として外側
シエルの10重量部までの内側コア単量体を存在さ
せることができる。 ヒドロキシル、アミノ、アルデヒドまたはカル
ボン酸基を含有するシエル単量体の場合には、水
溶性重合体の形成を除外するように注意が払われ
なくてはならない。すなわち例えばアクロレイン
またはメタクリル酸を単独で使用してホモ重合体
シエル構造を生成させることはできない。しかし
ながらこれらはその他の単量体と共重合させて水
不溶性重合体粒子を生成させることはできる。 また後でそれに代る化学技術により処理して外
側シエル重合体を変性して共有結合しうる表面を
生成させることもまた可能である。例えばエポキ
シ基を加水分解して蛋白質中のアミン基に対して
カツプリング剤として作用しうるシアノゲンブロ
ミドと反応しうるジオール化合物を生成させるこ
とができる。 アルデヒドを直接アミンと反応させてシツフ塩
基を生成させこれを次いで還元させて共有結合を
生成させることができる。あるいはまた、アルデ
ヒドを酸化させて酸を生成させ、そしてカルボジ
イミドを以後のアミンとの反応に使用してアミド
結合を生成させることができる。 外側シエルは好ましくはホモ重合体である。し
かしこれは外側シエルの重量基準で10部以下、好
ましくは5部以下そして更により好ましくは2部
以下の内側コアの単量体を含有しうる。これら単
量体は内側コア重合からの残存単量体でありう
る。 本発明の粒子試薬は数種の異つた機能的シエル
物質を含有しうる。好ましいものは、生物学的関
心ある化合物例えばハプテン、抗体、蛋白質また
はハプテン−蛋白コンジユゲートと共有結合形成
するために便利に使用しうるエポキシ基を含有す
る。そのような反応は本発明の粒子試薬を生成さ
せる結果となる。 粒子試薬の製造は次のようにして実施すること
ができる。ハプテンまたは蛋白性物質を例えば重
合体粒子表面に吸着させ、次いで官能基例えばエ
ポキシド基を、適当なPH条件下にハプテンまたは
蛋白物質の補合的官能基と反応させることができ
る。次いですべての未反応物質を粒子試薬から分
離させる。反応条件は粒子の実質的交叉結合が生
じない筈のものである。実質的な交叉結合は不均
一試薬粒子および以後のイムノアツセーの間に予
期せざるにごり変化を生成させる結果となる。 蛋白物質を介して共有結合的に結合された生物
学的関心ある化合物を含有する粒子試薬の製法に
は2種の方法が存在しうる。生物学的関心のある
化合物例えばハプテンを第一に担体蛋白に結合さ
せそして次いで重合体粒子に結合させる。あるい
はまた蛋白質をまず重合体粒子に結合させそして
次いでハプテンをこの蛋白に結合させることがで
きる。第2のアプローチは生物学的関心のある
種々の化合物をそれらに結合させた粒子試薬の合
成に対して同一の蛋白−粒子試薬を使用するとい
う利点を有している。 ハプテンまたは蛋白質物質による重合体粒子の
表面被覆すなわち生物学的関心のある化合物に対
する重合体粒子の比は反応時間、生物学的関心あ
る化合物の不活性希釈剤による希釈、または粒子
分散を助ける添加剤により変化させることができ
る。完全な被覆は最も迅速な凝集速度を生成させ
うるけれども、より少ない表面被覆はアツセー感
度を上昇させるにあたつて重要でありうる。 得られる粒子試薬を更にバツフアー、血清成分
および表面活性剤を含有しうる実質的に水性の媒
体中に懸濁させて光散乱イムノアツセーにおいて
使用するための単分散粒子試薬を生成させること
ができる。 本発明は更に生物学的関心ある化合物の測定の
ために感度の高い光散乱イムノアツセーにおいて
使用するための免疫学的に活性な安定な粒子試薬
に関する。アツセーの対象は生物学的流体、細胞
および組織抽出液中のそれに対する免疫学的対応
反応成分が産生されたものでありうる広範囲な
種々の物質を包含する。生物学的関心ある化合物
としては血清、血漿、唾液、尿または乳蛋白、薬
物、ビタミン、ホルモン、酵素、抗体、多糖体、
細菌、プロトゾア、真菌、ビールス、細胞および
組織抗原およびその他の血液細胞または血液流体
物質があげられる。特に興味のあるのは、疾患の
状態および種々の薬物の評価のためにその定量的
測定の要求されている物質である。 このイムノアツセーはアナライトのタイプおよ
び要求される感度によつて種々の方法で実施する
ことができる。 比較的高濃度のアナライト例えばある種の血清
蛋白に対しては適当な抗体試薬を直接粒子強化濁
度計イムノ沈降アツセイにおいて使用することが
できる。本発明の方法は通常のイムノ沈降技術に
比べて上昇した検出度、試薬コストの相当する節
約を与え、そしてこれはより少量の患者試料体積
の使用を可能ならしめる。逆に関心ある循環性抗
体の検出のためには対応反応性抗原または抗体粒
子試薬を直接アツセイにおいて使用することがで
きる。 本発明の阻害イムノアツセー法はまた、粒子試
薬の他に二官能性または多官能性の薬剤を要求す
る。これらは以後本明細書中では粒子試薬の凝集
を生ぜしめるための凝集剤として参照される。生
物学的関心ある化合物によつて阻害されうるもの
はこの凝集である。この凝集剤は生物学的関心あ
る化合物に対する抗体または前述したように生物
学的関心ある化合物の抗体に共有結合的に結合さ
れた重合体粒子に基く粒子試薬でありうる。これ
ら凝集剤はこの方法において使用される粒子試薬
が生物学的関心ある共有結合的に結合された化合
物を含有しているような場合に使用される。 凝集剤はまた生物学的関心ある化合物と蛋白と
の多価コンジユゲートでありうる。そのようなコ
ンジユゲートは、本発明の方法に使用される粒子
試薬が生物学的関心ある化合物の共有結合的に結
合した孔体を含有している場合に使用される。 ハプテンの測定のためには、いくつかの異つた
アツセー構成を使用することができる。一つのそ
のような構成においては、抗原性粒子試薬(ハプ
テン−粒子またはハプテン−蛋白−粒子試薬)を
製造することができ、そして生物学的関心ある化
合物によるこれら粒子の抗体との反応の阻害が測
定される。この反応は粒子と患者ハプテンとの間
の抗体に対する直接拮抗反応によるか、またはハ
プテンと抗体との一連の反応およびそれに続く抗
原粒子試薬の添加により行われうる。 ハプテンに対するその他のアツセー構成は可溶
性多ハプテン−蛋白コンジユゲートとの抗体粒子
試薬の凝集はアナライトにより阻害される抗体粒
子試薬を利用するものである。そのようなアツセ
ーもまた拮抗的または順次的様式で実施すること
ができる。更にその他のアツセーにおいては同一
または異つたサイズの抗体および抗原粒子試薬の
両方を存在させることができ、そしてハプテンに
よる阻害を拮抗的または順次的(一連)様式で実
施することができる。 本発明の方法で起る凝集反応は凝集促進剤の存
在によつて促進させることができる。そのような
促進剤はポリエチレングリコールまたは表面活性
剤例えばドデシル硫酸ナトリウムでありうる。こ
の後者はジゴキシン−HSA−粒子試薬を使用す
るジゴキシンアツセーにおいて特に有用である。 以下の実施例は本発明を説明する。 例 1 ポリスチレン/ポリグリシジルメタクリレート
シエル−コア重合体粒子の製造 (a) 撹拌機およびサーモスタツトつき加熱マント
ルを付した3丸底フラスコが重合に使用され
る。その重合は窒素雰囲気中で70℃で実施され
る。6gの「ガフアク(Gafac)」RE610(GAF
社より入手可能な陰イオン表面活性剤)および
2gの過硫酸カリウムを含有する2の水に50
mlのスチレンを加えることによつて種乳剤が製
造される。半時間の後、400mlのスチレン、4
mlのアリルメタクリレートおよび1.5gのエア
ロゾルOT−100(ジオクチルナトリウムスルホ
サクシネート、アメリカン・シアナミド社より
入手可能)より成る単量体供給物の添加を4
ml/分の速度で開始する。供給の完了後、乳剤
を70℃に1時間保持してスチレンの完全な変換
を確実ならしめる。最終固体分含量は15.9%で
あり、コアポリスチレン乳剤の粒子サイズ
(546nmにおける濁度測定により決定)は
0.067μmであり、そして表面張力〔ド・ノイ
(du Nouy)リング法を使用してテンシオメー
ターにより測定〕は65ダイン/cm2である。 (b) シエル−コア重合体の製造のためには300ml
丸底フラスコが使用される。重合は80℃で窒素
雰囲気下で実施される。200mlのコアポリスチ
レン乳剤(例1a)を0.2gの過硫酸カリウムお
よび0.2gの無水炭酸カリウムを含有する水50
mlに加え、次いで0.1ml/分の速度で3.9mlのグ
リシジルメタクリレートを加える。45分後この
混合物を冷却させる。最終シエル−コア重合体
は0.069μmの粒子サイズを有している。 例 2 ポリスチレン/ポリグリシジルメタクリレート
シエル−コア重合体粒子の製造 (a) 撹拌機およびサーモスタツトつき加熱マント
ルを付した3丸底フラスコが重合に使用され
る。塩基性アルミナを充填されたカラムに通す
ことによつて重合前にスチレンを精製する。重
合は緩徐な窒素流れ下に70℃で実施される。 45mlのスチレン、5mlのエチレングリコール
ジメタクリレート、50mlの30%ナトリウムドデ
シルサルフエート水溶液および2gの過硫酸カ
リウムを2の脱イオン水に加えることによつ
て重合を開始させる。この混合物を70℃で20分
重合せしめる。この時点において、粒子サイズ
は0.021μmでありそしてその表面張力は38.8ダ
イン/cm2である。このことは実質的にすべての
表面活性剤が粒子の安定化に使用されているこ
とを意味する。 次いで徐々に4ml/分の速度で400mlのスチ
レンおよび10gの「エアロゾル」OT−100を
加えることによつて粒子を0.043μmの最終サイ
ズまで生長させる。その最終サイズは初期粒子
サイズおよび添加スチレンの体積に基づいて
0.044μmであると予測される。 前記で製造された590mlの種乳剤(エマルジ
ヨン)を1.5gの過硫酸カリウムを含有する脱
イオン水1510mlに加えそして70℃に加熱する。
この混合物が70℃に達したら340mlのスチレン
および3.4gの「エアロゾル」OT−100を4
ml/分の速度で加える。供給が完了した時点で
温度を95℃に0.5時間の間上昇させて単量体の
高い変換を確実ならしめる。乳剤のエーテル抽
出物のガスクロマトグラフイーにより測定した
場合その変換は98.4%完了している。最終コア
サイズは0.070μmである(初期サイズおよび添
加スチレンの体積から計算される予測値は
0.069μmである)。 (b) 2gの炭酸カリウムおよび2gの過硫酸カリ
ウムを含有する200mlの水を前記(a)で製造され
たコア重合体に加え、そして反応温度を80℃に
調整する。50mlのグリシジルメタクリレートを
次いで1.5ml/分の速度で加える。シエル重合
に対して合計で45分を与える。最終粒子サイズ
は0.71μmであり、そしてグリシジルメタクリ
レート変換率は97.3%である(スチレンと同様
にガスクロマトグラフイー測定を使用)。最終
的にスチレン変換は完全と考えられる。その理
由はクロマトグラフイーによりスチレンは検出
可能ではないからである。 例 3 ポリビニルカルバゾール/ポリグリシジルメタ
クリレートシエル−コア重合体粒子の製造 蒸留ヘツドおよび機械的撹拌機を付した300ml
丸底フラスコが使用される。0.5gの過硫酸カリ
ウム、0.5gの燐酸トリナトリウムに水加物およ
び1.5gのナトリウムドデシルサルフエートを含
有する水200mlを窒素雰囲気中で70℃に加熱する。
4.5mlのスチレンおよび0.5mlのエチレングリコー
ルジメタクリレートの添加によつて種乳剤を生成
させる。30分後、この種乳剤は0.021μmの粒子サ
イズおよび8.5のPHを有している。10mlのジクロ
ロメタン中20gのビニルカルバゾールおよび1g
の「エアロゾル」OT−100の溶液を次いで0.1
ml/分の速度で加える。それを加えた後直ちにジ
クロロメタンを蒸留により除去する。コア乳剤の
完了後、10mlの水中の0.1gの過硫酸カリウムを
加え次いで2.5mlのグリシジルメタクリレートを
0.1ml/分の供給速度で加える。45分を重合に対
して与える。最終粒子サイズは0.041μmである。
最終固体分含量は10.5%である。 例 4 ポリスチレン/ポリグリシジルメタクリレート
シエル−コア重合体粒子の製造 (a) 例1(a)の方法を次のように使用する。2gの
アゾビスイソブチルアミジン塩酸塩を含有する
水2に、50mlのスチレンおよび2gのセチル
トリメチルアンモニウムブロミドを加えそして
30分間重合させる。次いで200mlのスチレンと
2mlのアリルメタクリレートとの混合物を4
mg/分の速度で加える。100mlの添加後そして
再び添加完了した後、0.75gのセルトリメチル
アンモニウムブロミドを加える。最終固体分含
量は10.5%でありそして粒子サイズは0.106μm
である。 (b) 前記例4(a)で製造された200mlのコア乳剤、
0.2gのアゾビスイソブチルアミジン塩酸塩お
よび0.2gの酢酸ナトリウム(無水)を10mlの
水に溶解させたものの混合物を窒素雰囲気下に
70℃に加熱する。温度を安定化させた後、3ml
のグリシジルメタクリレートを0.1ml/分の速
度で加える。45分を重合に対して与える。最終
乳剤は4.85ダイン/cm2の表面張力を有してい
る。 例 5 ゲンタマイシン粒子試薬の製造およびその使用 5mlの水中の50mgのゲンタマイシンサルフエー
トを、それ以上の沈殿が生成しなくなるまで水酸
化バリウムを加えることにより中和する。この硫
酸バリウムの沈殿を遠心により除去する。この上
澄み液を5mlのポリスチレン/ポリグリシジルメ
タクリレート重合体粒子(例4で製造)および5
mlの0.1%「シエルコゾリン(Schercozoline)」
S(シエル・ケミカル社から入手可能なステアリ
ン酸からの置換イミダゾリン)懸濁液の水酸化カ
リウムでPH8.5に調整した混合物に加える。この
混合物を75℃に約30分加温し、200mlの水で希釈
しそして混合イオン交換樹脂床を使用して脱イオ
ン化させる。得られる粒子試薬0.4mmを20mlの0.1
%ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)に加え、次い
で0.3M NaClおよび0.1%SDSを含有する0.020M
ホスフエートバツフアー(PH7.43)0.2mlを加え
る。 別々に人血清、ゲンタマイシン、抗ゲンタマイ
シン(兎抗血清、カレスタツド・ラボラトリーズ
社製品)を、そして抗ゲンタマイシンとゲンタマ
イシンとの混合物を加えることによりそしてその
濁度を測定することによつてこの混合物1.5mlの
免疫学的反応性を試験する。 濁度変化速度として表2に表わされている結果
は、その粒子試薬が免疫学的に活性であることそ
してこれをゲンタマイシンの測定に使用しうるこ
とを示している。
Table: Not all of the above polymers can be used as the inner core for the particle reagents of the present invention. The reason is that there are other criteria that should be applied in the selection of the core monomeric material. For example, cellulose is not easily manufactured as uniform particle size spheres. Condensation polymers are also not useful. This is because the polymerization process does not produce spherical particles of the type that can be obtained by emulsion polymerization. Some thermoplastic polymers, such as poly(oxyethylene-oxyterephthalate) and some urea-formaldehyde type thermosets, are not suitable. Monomers of interest are those containing substituents which confer high refractive properties, such as halide, aromatic, heterocyclic, unsaturated or carbocyclic groups, as well as vinyl or allyl groups. Polymer particles useful for the preparation of the particulate reagents of the invention can be preferentially prepared by emulsion polymerization. Stepwise emulsion polymerization can lead to core/shell polymers close to the desired refractive index, no less than n D =1.54. To obtain a polymer of the desired refractive index, it is preferred that the shell polymer does not exceed about 10 parts by weight of the polymer particles. A convenient method for particle size control of polymer particles is to first prepare a seed emulsion, the size of which can be controlled by the amount of surfactant used. After preparation of the seed emulsion, additional monomers and surfactants can be added at a controlled rate to increase the particle size in the seed emulsion. The outer shell polymer of the polymer particles can be made from a wide variety of ethylenically unsaturated monomers having functional groups capable of reacting with compounds of biological interest. Optionally, the outer shell can also contain other ethylenically unsaturated monomers. Attachment of the shell polymer to the core can be accomplished by grafting functional monomers onto residual ethylenically unsaturated groups in the core polymer or by polymerizing functional monomers around the core. can be used to generate adjacent shells. Preferred monomers include those containing epoxy groups, such as glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, vinyl glycidyl ether and methallyl glycidyl ether. Other functional groups include carboxyl, hydroxyl, amino and aldehyde. It is preferred to carry out the core monomer conversion to substantial completion so that the shell polymer is a homopolymer or copolymer of known composition rather than a copolymer of unknown composition. Conversions of greater than 98% can be achieved by raising the temperature of the core emulsion to about 95°C at the end of the polymerization. To further reduce the possibility of producing particles whose surface is a copolymer of unknown composition, the shell monomer can be added gradually rather than batchwise. In such methods, residual core monomer may be consumed during the early stages of shell polymer formation. If the monomers used are those containing epoxy groups, the shell polymer is preferably a homopolymer, but in practice it is preferred that up to 10 parts by weight of the inner core monomers of the outer shell be used. can be made to exist. In the case of shell monomers containing hydroxyl, amino, aldehyde or carboxylic acid groups, care must be taken to exclude the formation of water-soluble polymers. Thus, for example, acrolein or methacrylic acid alone cannot be used to generate homopolymer shell structures. However, they can be copolymerized with other monomers to produce water-insoluble polymer particles. It is also possible to modify the outer shell polymer by subsequent treatment with alternative chemical techniques to produce a covalently bondable surface. For example, epoxy groups can be hydrolyzed to produce diol compounds that can react with cyanogen bromide, which can act as a coupling agent for amine groups in proteins. Aldehydes can be reacted directly with amines to form Schiff bases which are then reduced to form covalent bonds. Alternatively, the aldehyde can be oxidized to produce an acid and the carbodiimide used in subsequent reaction with an amine to produce an amide bond. The outer shell is preferably a homopolymer. However, it may contain up to 10 parts, preferably up to 5 parts and even more preferably up to 2 parts of inner core monomer, based on the weight of the outer shell. These monomers may be residual monomers from the inner core polymerization. The particle reagents of the present invention can contain several different functional shell materials. Preferred ones contain epoxy groups that can be conveniently used to form covalent bonds with compounds of biological interest such as haptens, antibodies, proteins or hapten-protein conjugates. Such reactions result in the production of particulate reagents of the present invention. The production of the particle reagent can be carried out as follows. A hapten or proteinaceous material can be adsorbed onto the surface of a polymeric particle, for example, and then a functional group, such as an epoxide group, can be reacted with a complementary functional group on the hapten or proteinaceous material under appropriate PH conditions. Any unreacted material is then separated from the particle reagent. The reaction conditions are such that substantial cross-linking of particles should not occur. Substantial cross-linking results in the production of heterogeneous reagent particles and unexpected cloudy changes during subsequent immunoassays. There are two possible methods for making particle reagents containing compounds of biological interest covalently linked via proteinaceous materials. A compound of biological interest, such as a hapten, is first attached to the carrier protein and then attached to the polymer particles. Alternatively, the protein can be first attached to the polymer particles and then the hapten attached to the protein. The second approach has the advantage of using the same protein-particle reagents for the synthesis of particle reagents having various compounds of biological interest attached to them. Surface coating of the polymer particles with a hapten or protein material, i.e. the ratio of polymer particles to the compound of biological interest, depends on the reaction time, dilution of the compound of biological interest with an inert diluent, or additives to aid particle dispersion. It can be changed by Although complete coverage may produce the most rapid aggregation rate, less surface coverage may be important in increasing assay sensitivity. The resulting particle reagent can be further suspended in a substantially aqueous medium that may contain buffers, serum components, and surfactants to produce a monodisperse particle reagent for use in light scattering immunoassays. The present invention further relates to immunologically active stable particle reagents for use in sensitive light scattering immunoassays for the determination of compounds of biological interest. The targets of assay include a wide variety of substances for which immunologically corresponding reactive components in biological fluids, cells and tissue extracts may be produced. Compounds of biological interest include serum, plasma, saliva, urine or milk proteins, drugs, vitamins, hormones, enzymes, antibodies, polysaccharides,
These include bacteria, protozoa, fungi, viruses, cell and tissue antigens and other blood cell or blood fluid substances. Of particular interest are substances whose quantitative measurement is required for the evaluation of disease states and various drugs. This immunoassay can be performed in various ways depending on the type of analyte and the sensitivity required. For relatively high concentrations of analytes, such as certain serum proteins, appropriate antibody reagents can be used directly in particle-enhanced turbidimetric immunoprecipitation assays. The method of the invention provides increased detectivity, considerable savings in reagent costs compared to conventional immunoprecipitation techniques, and this allows the use of smaller patient sample volumes. Conversely, for the detection of circulating antibodies of interest, correspondingly reactive antigen or antibody particle reagents can be used directly in the assay. The inhibition immunoassay methods of the present invention also require bifunctional or polyfunctional agents in addition to the particle reagent. These are hereinafter referred to as flocculants for causing aggregation of the particle reagents. It is this aggregation that can be inhibited by compounds of biological interest. The aggregating agent can be a particle reagent based on an antibody to the compound of biological interest or a polymeric particle covalently bound to an antibody of the compound of biological interest as described above. These flocculants are used in cases where the particle reagents used in the method contain covalently bound compounds of biological interest. A flocculant can also be a multivalent conjugate of a compound of biological interest and a protein. Such conjugates are used when the particle reagent used in the method of the invention contains pores with covalently bound compounds of biological interest. Several different assay configurations can be used for the measurement of haptens. In one such configuration, antigenic particle reagents (hapten-particles or hapten-protein-particle reagents) can be produced and inhibition of the reaction of these particles with antibodies by compounds of biological interest can be performed. be measured. This reaction can be carried out by direct competitive reaction between the particles and the patient hapten for the antibody, or by a series of reactions between the hapten and the antibody followed by the addition of an antigenic particle reagent. Other assay configurations for haptens utilize antibody particle reagents whose aggregation with soluble multihapten-protein conjugates is inhibited by the analyte. Such assays can also be performed in an antagonistic or sequential manner. In still other assays, both antibody and antigen particle reagents of the same or different sizes can be present, and inhibition by the hapten can be performed in a competitive or sequential manner. The flocculation reaction that occurs in the method of the invention can be accelerated by the presence of a flocculation promoter. Such promoters may be polyethylene glycol or surfactants such as sodium dodecyl sulfate. This latter is particularly useful in digoxin assays using digoxin-HSA-particle reagents. The following examples illustrate the invention. Example 1 Preparation of polystyrene/polyglycidyl methacrylate shell-core polymer particles (a) A three round bottom flask equipped with a stirrer and a thermostatic heating mantle is used for the polymerization. The polymerization is carried out at 70°C in a nitrogen atmosphere. 6g “Gafac” RE610 (GAF
Anionic surfactant (available from the Company) and 2 g of potassium persulfate.
A seed emulsion is prepared by adding ml of styrene. After half an hour, 400ml of styrene, 4
ml of allyl methacrylate and 1.5 g of aerosol OT-100 (dioctyl sodium sulfosuccinate, available from American Cyanamid Company).
Start at a rate of ml/min. After the feed is complete, the emulsion is held at 70°C for 1 hour to ensure complete conversion of styrene. The final solids content was 15.9% and the particle size of the core polystyrene emulsion (determined by turbidity measurements at 546 nm) was
0.067 μm and the surface tension (measured with a tensiometer using the du Nouy ring method) is 65 dynes/cm 2 . (b) 300 ml for the production of shell-core polymers;
A round bottom flask is used. Polymerization is carried out at 80°C under a nitrogen atmosphere. 200ml of the core polystyrene emulsion (Example 1a) was mixed with 50ml of water containing 0.2g of potassium persulfate and 0.2g of anhydrous potassium carbonate.
ml and then 3.9 ml of glycidyl methacrylate at a rate of 0.1 ml/min. After 45 minutes the mixture is allowed to cool. The final shell-core polymer has a particle size of 0.069 μm. Example 2 Preparation of polystyrene/polyglycidyl methacrylate shell-core polymer particles (a) A three round bottom flask equipped with a stirrer and a thermostatic heating mantle is used for the polymerization. The styrene is purified prior to polymerization by passing it through a column packed with basic alumina. Polymerization is carried out at 70°C under a slow nitrogen flow. Polymerization is initiated by adding 45 ml of styrene, 5 ml of ethylene glycol dimethacrylate, 50 ml of 30% aqueous sodium dodecyl sulfate solution and 2 g of potassium persulfate to 2 parts of deionized water. This mixture was polymerized at 70°C for 20 minutes. At this point, the particle size is 0.021 μm and its surface tension is 38.8 dynes/cm 2 . This means that virtually all of the surfactant is used to stabilize the particles. The particles are then grown to a final size of 0.043 μm by gradually adding 400 ml of styrene and 10 g of "aerosol" OT-100 at a rate of 4 ml/min. Its final size is based on the initial particle size and the volume of added styrene.
It is predicted to be 0.044 μm. 590 ml of the seed emulsion prepared above are added to 1510 ml of deionized water containing 1.5 g of potassium persulfate and heated to 70°C.
When this mixture reaches 70°C, add 340 ml of styrene and 3.4 g of "Aerosol" OT-100
Add at a rate of ml/min. Once the feed is complete, the temperature is increased to 95° C. for 0.5 hour to ensure high monomer conversion. The conversion is 98.4% complete as determined by gas chromatography of the ether extract of the emulsion. The final core size is 0.070 μm (predicted value calculated from initial size and volume of added styrene is
0.069μm). (b) Add 200 ml of water containing 2 g of potassium carbonate and 2 g of potassium persulfate to the core polymer prepared in (a) above and adjust the reaction temperature to 80°C. 50 ml of glycidyl methacrylate are then added at a rate of 1.5 ml/min. Give a total of 45 minutes for shell polymerization. The final particle size is 0.71 μm and the glycidyl methacrylate conversion is 97.3% (using gas chromatography measurements as with styrene). Ultimately, styrene conversion is considered complete. The reason is that styrene is not detectable by chromatography. Example 3 Preparation of polyvinyl carbazole/polyglycidyl methacrylate shell-core polymer particles 300 ml with distillation head and mechanical stirrer
A round bottom flask is used. 200 ml of water containing 0.5 g potassium persulfate, 0.5 g trisodium phosphate hydrate and 1.5 g sodium dodecyl sulfate are heated to 70° C. in a nitrogen atmosphere.
A seed emulsion is produced by addition of 4.5 ml styrene and 0.5 ml ethylene glycol dimethacrylate. After 30 minutes, this seed emulsion has a grain size of 0.021 μm and a pH of 8.5. 20g vinylcarbazole and 1g in 10ml dichloromethane
The “aerosol” solution of OT-100 is then 0.1
Add at a rate of ml/min. Immediately after its addition, the dichloromethane is removed by distillation. After completion of the core emulsion, add 0.1 g potassium persulfate in 10 ml water followed by 2.5 ml glycidyl methacrylate.
Add at a feed rate of 0.1 ml/min. Allow 45 minutes for polymerization. The final particle size is 0.041 μm.
The final solids content is 10.5%. Example 4 Preparation of polystyrene/polyglycidyl methacrylate shell-core polymer particles (a) The method of Example 1(a) is used as follows. To water 2 containing 2 g of azobisisobutyramidine hydrochloride, add 50 ml of styrene and 2 g of cetyltrimethylammonium bromide and
Allow to polymerize for 30 minutes. Then a mixture of 200 ml of styrene and 2 ml of allyl methacrylate was added to
Add at a rate of mg/min. After the addition of 100 ml and again after the addition is complete, add 0.75 g of seltrimethylammonium bromide. The final solids content is 10.5% and the particle size is 0.106μm
It is. (b) 200 ml of core emulsion prepared in Example 4(a) above;
A mixture of 0.2 g of azobisisobutyramidine hydrochloride and 0.2 g of sodium acetate (anhydrous) dissolved in 10 ml of water was placed under a nitrogen atmosphere.
Heat to 70°C. After stabilizing the temperature, 3ml
of glycidyl methacrylate at a rate of 0.1 ml/min. Allow 45 minutes for polymerization. The final emulsion has a surface tension of 4.85 dynes/cm 2 . Example 5 Preparation of gentamicin particle reagent and its use 50 mg of gentamicin sulfate in 5 ml of water are neutralized by adding barium hydroxide until no further precipitate forms. This barium sulfate precipitate is removed by centrifugation. This supernatant liquid was mixed with 5 ml of polystyrene/polyglycidyl methacrylate polymer particles (prepared in Example 4) and
0.1% "Schercozoline" in ml
A suspension of S (substituted imidazoline from stearic acid available from Shell Chemical Company) is added to the mixture adjusted to pH 8.5 with potassium hydroxide. The mixture is warmed to 75° C. for about 30 minutes, diluted with 200 ml of water and deionized using a mixed ion exchange resin bed. The resulting particle reagent 0.4mm to 20ml 0.1
% sodium dodecyl sulfate (SDS) plus 0.020M containing 0.3M NaCl and 0.1% SDS
Add 0.2 ml of phosphate buffer (PH7.43). 1.5 ml of this mixture by separately adding human serum, gentamicin, anti-gentamicin (rabbit antiserum, Kalestad Laboratories product), and a mixture of anti-gentamicin and gentamicin and measuring its turbidity. Test for immunological reactivity. The results, expressed in Table 2 as turbidity change rate, show that the particle reagent is immunologically active and can be used for the determination of gentamicin.

【表】 例 6 テオフイリンの測定 (a) 8−(3−カルボキシプロピル)−1,3−ジ
メチルキサンチンの製造 8−置換テオフイリン誘導体である8−(3
−カルボキシプロピル)−1,3−ジメチルキ
サンチンは「Chemical Pathology&
Pharmacology」第13巻第497〜505頁(1976)
の発表された方法によつて、次のようにして合
成される。グルタル酸無水物(6.8g)および
4,5−ジアミノ−1,3−ジチルピリミジン
−2,6−ジオン(6.2g)を窒素下に15mlの
N,N−ジメチルアニリン中で3時間デイーン
スタークトラツプを使用して還流させる。この
混合物を冷却させ、過しそして固体生成物
(3.6g)を水から2回再結晶させる。精製され
た誘導体は254〜255℃の融点および質量スペク
トルにおいてm/e=266に予想される親イオン
ピークを有している。 (b) 重合体粒子へのテオフイリン誘導体の結合 前記(a)で製造された8−置換テオフイリン誘
導体を次のようにして例1で製造されたポリス
チレン/ポリグリシジルメタクリレート重合体
粒子に直接結合させる。8−(3−カルボキシ
プロピル)−1,3−ジメチルキサンチン(50
mg)および0.6mlのラテツクス(17%固体分)
を0.015M燐酸ナトリウムバツフアー(PH7.3、
50ml)中で1時間加熱させる。混合物のPHを
5.4に調整しそして更に1時間加熱する。次い
でPHを2.3に調整しそして最後の1時間加熱す
る。次いでこの混合物を遠心(80分、40000×
g)し、等容量の0.1%ドデシル硫酸ナトリウ
ム中に再懸濁させ、再遠心し、そして再び0.1
%ポリエチレングリコール(PEG)6000を含
有する0.015燐酸ナトリウム(PH78)に懸濁さ
せる。次いで試薬を同一のバツフアーに対して
透析する。 (c) テオフイリンの測定 この測定は37℃で「aca 」装置(デユポン
社製品)上で実施される。0.020mlの未知量の
テオフイリンを含有する試料を2.5%(W/V)
PEG6000を含有する0.15Mホスフエートバツフ
アー(PH7.8)4.98mlに加える。0.004mlの兎抗
テオフイリン抗血清(カレスタツド・ラボラト
リーズ社製品)を加え、そして3.5分の培養
(インキユベーシヨン)期間の後、3%固体分
を含有する前記(b)で製造された粒子試薬0.150
mlを添加することにより反応を開始させる。粒
子凝集による濁度上昇は粒子の添加後29秒と46
秒との間の340nmの吸光差(変化速度)とし
て測定される。表3は血清テオフイリンアツセ
イ用の標準曲線のためのデータを示す。未知試
料について得られた結果をこの曲線に比べるこ
とにより存在するテオフイリン量を与える(テ
オフイリン標準は人血清を使用して水中の既知
濃度のテオフイリン溶液を適当に希釈すること
により調製され、標準からのアツセイ結果は標
準曲線用データを与える)。
[Table] Example 6 Measurement of theophylline (a) Production of 8-(3-carboxypropyl)-1,3-dimethylxanthine 8-(3-dimethylxanthine), an 8-substituted theophylline derivative
-carboxypropyl)-1,3-dimethylxanthine
Pharmacology” Vol. 13, pp. 497-505 (1976)
It is synthesized as follows according to the published method. Glutaric anhydride (6.8 g) and 4,5-diamino-1,3-ditylpyrimidine-2,6-dione (6.2 g) were incubated in Dean Stark for 3 hours in 15 ml of N,N-dimethylaniline under nitrogen. Reflux using a trap. The mixture is allowed to cool, filtered and the solid product (3.6 g) is recrystallized twice from water. The purified derivative has a melting point of 254-255°C and an expected parent ion peak at m/e = 266 in the mass spectrum. (b) Attachment of theophylline derivative to polymer particles The 8-substituted theophylline derivative prepared in (a) above is attached directly to the polystyrene/polyglycidyl methacrylate polymer particles prepared in Example 1 as follows. 8-(3-carboxypropyl)-1,3-dimethylxanthine (50
mg) and 0.6 ml latex (17% solids)
0.015M sodium phosphate buffer (PH7.3,
50ml) for 1 hour. PH of the mixture
Adjust to 5.4 and heat for an additional hour. Then adjust the PH to 2.3 and heat for the last hour. This mixture was then centrifuged (80 min, 40,000×
g) and resuspended in an equal volume of 0.1% sodium dodecyl sulfate, recentrifuged, and again 0.1% sodium dodecyl sulfate.
Suspend in 0.015 sodium phosphate (PH78) containing 6000% polyethylene glycol (PEG). The reagents are then dialyzed against the same buffer. (c) Determination of theophylline This determination is carried out on an "aca" apparatus (DuPont product) at 37°C. 0.020ml of a sample containing an unknown amount of theophylline at 2.5% (W/V)
Add to 4.98ml of 0.15M phosphate buffer (PH7.8) containing PEG6000. Add 0.004 ml of rabbit anti-theophyllin antiserum (Kalestad Laboratories) and after a 3.5 minute incubation period, add the particle reagent prepared in (b) above containing 3% solids. 0.150
Start the reaction by adding ml. The turbidity increase due to particle aggregation is 29 seconds and 46 seconds after particle addition.
It is measured as the absorbance difference (rate of change) at 340 nm between seconds. Table 3 shows the data for the standard curve for the serum theophylline assay. Comparing the results obtained for an unknown sample to this curve gives the amount of theophylline present (theophylline standards are prepared by appropriately diluting a solution of theophylline of known concentration in water using human serum; The assay results provide data for the standard curve).

【表】 例 7 人血清アルブミンの重合体粒子への結合 ここに記載と同様の方法をIgG、種々の薬物お
よび薬物コンジユゲート例えばジゴキシン−
HSA、テオフイリン−HSA、ゲンタマイシン−
HSA、トブロマイシン−HSAおよびサイロキシ
ン−カタラ−ゼコンジユゲートの重合体粒子への
結合に使用することができる。 1mg/mlのHSAを含有する溶液(0.3M NaCl、
0.02Mホスフエート、PH9.7)1.2に、撹拌およ
び超音波処理を行いつつ例1で製造された6mlの
ラテツクス重合体粒子(10%w/v)を滴加する。
この懸濁液を撹拌し、超音波処理しそして加熱す
る(50℃、1時間)。次いでこの懸濁液を7時間
12500rpmでデユポン社「ソーバル(Sorvall)
」型式RC−5B遠心機およびGSローターを使
用して遠心してすべての非結合HSAを除去する。
粒子ペレツトを前記バツフアー中の0.1%ドデシ
ル硫酸ナトリウム(SDS)500ml中に再懸濁させ、
50℃に1時間加熱し、そして同一条件を使用して
再び遠心させる。粒子ペレツトを250mlの0.1%
SDSに再び懸濁させ、超音波処理しそしてSS34
ローターを使用して19500rpmで2時間遠心する。
粒子ペレツトを0.1%HSAを含有する0.15M
NaCl含有の0.1Mグリシンバツフアー(GBSバツ
フアー)(PH7.6)60ml中に再懸濁させそして次い
でSM24ローターを使用して19500rpmで80分遠心
する。粒子ペレツトを最終的にグリシンバツフア
ー化食塩水/HSA溶液60mlに再懸濁させて、可
能性ある以後の生物学的関心ある化合物の共有結
合のためにその表面に結合させた蛋白質を有する
粒子試薬の1%(w/v)懸濁液を生成させる。それ
は4℃で保存される。 例 8 牛血清アルブミンの測定 (a) BSAの重合体粒子への結合 20mgのBSA(シグマ・ケミカル社製品、フラ
クシヨンV)を、10mlの20mM燐酸ナトリウム
(PH9.7)を伴なう0.3M NaClに溶解させること
によつて2.0mg/mlの牛血清アルブミン(BSA)
溶液を製造する。次いで0.060ml区分量のラテ
ツクス重合体粒子(例1)(14%w/v懸濁液、
0.069μm直径)をこのBSA溶液に加え、そし
て50℃で1時間超音波にかける。以後の遠心お
よび超音波処理の条件は使用される体積に応じ
て適当に減少させて例7に与えられている通り
である。 (b) BSAのアツセイ アツセイは2.0mlのバツフアー〔0.15M燐酸
ナトリウム、PH7.8、4.5%(w/v)ポリエチレン
グリコールPEG6000含有〕を含有する3.0mlキ
ユベツトを使用して37℃でキヤリー(Cary)
219分光光度計で実施される。異つた水準の
BSA含有試料0.050mlおよび0.050mlの抗血清
(マイルズ・バイオケミカルズ社製品、抗
BSA、非希釈)をこのキユベツトに加えそし
て5分間培養させ、その後で0.050mlのBSAコ
ーテイングした粒子を包含させる。前記(a)で製
造されたBSA粒子試薬を加えた時のその凝集
程度を340nmの吸光度変化を追跡することに
よりモニターする。表4は試料中のBSA水準
の上昇によつて凝集速度が阻害されることを示
す。
EXAMPLE 7 Conjugation of Human Serum Albumin to Polymeric Particles A method similar to that described herein was applied to IgG, various drugs, and drug conjugates such as digoxin-
HSA, theophylline-HSA, gentamicin-
It can be used to attach HSA, tobromycin-HSA and thyroxine-catalase conjugates to polymer particles. A solution containing 1 mg/ml HSA (0.3 M NaCl,
0.02M phosphate, PH 9.7) 6 ml of latex polymer particles (10% w/v) prepared in Example 1 are added dropwise to 1.2 with stirring and sonication.
The suspension is stirred, sonicated and heated (50° C., 1 hour). This suspension was then heated for 7 hours.
Dupont's "Sorvall" at 12500rpm
Centrifuge to remove all unbound HSA using a model RC-5B centrifuge and GS rotor.
resuspending the particle pellet in 500 ml of 0.1% sodium dodecyl sulfate (SDS) in the buffer;
Heat to 50°C for 1 hour and centrifuge again using the same conditions. 250ml of particle pellets 0.1%
Resuspend in SDS, sonicate and SS34
Centrifuge for 2 hours at 19500 rpm using a rotor.
Particle pellet 0.15M containing 0.1% HSA
Resuspend in 60 ml of 0.1 M Glycine Buffer (GBS Buffer) (PH 7.6) containing NaCl and then centrifuge for 80 minutes at 19500 rpm using an SM24 rotor. The particle pellet was finally resuspended in 60 ml of glycine-buffered saline/HSA solution to produce particles with proteins attached to their surface for possible subsequent covalent attachment of compounds of biological interest. Create a 1% (w/v) suspension of the reagents. It is stored at 4°C. Example 8 Determination of bovine serum albumin (a) Binding of BSA to polymer particles 20 mg of BSA (Sigma Chemical Co., Fraction V) was mixed with 0.3 M NaCl with 10 ml of 20 mM sodium phosphate (PH 9.7). 2.0mg/ml bovine serum albumin (BSA) by dissolving in
Produce a solution. Then 0.060 ml aliquots of latex polymer particles (Example 1) (14% w/v suspension,
0.069 μm diameter) to this BSA solution and sonicated for 1 hour at 50°C. Subsequent centrifugation and sonication conditions are as given in Example 7 with appropriate reductions depending on the volume used. (b) Assay of BSA Assay was performed using a 3.0 ml cuvette containing 2.0 ml of buffer [0.15 M sodium phosphate, pH 7.8, 4.5% (w/v) polyethylene glycol PEG6000] at 37°C. )
Performed on a 219 spectrophotometer. different level
0.050 ml of BSA-containing sample and 0.050 ml of antiserum (Miles Biochemicals product, antiserum)
BSA, undiluted) is added to the cuvette and allowed to incubate for 5 minutes before incorporating 0.050 ml of BSA-coated particles. When the BSA particle reagent prepared in (a) above is added, the degree of aggregation is monitored by tracking the change in absorbance at 340 nm. Table 4 shows that the rate of aggregation is inhibited by increasing the level of BSA in the sample.

【表】 例 9 ハプトグロビンの測定 (a) ハプトグロビンの重合体粒子への結合 0.030ml区分量のポリスチレン/ポリグリシ
ジルメタクリレート重合体粒子ラテツクス(17
%w/v懸濁液、0.076μm直径、例1と同様の方
法で製造)を20mM燐酸ナトリウム(PH9.7)
中に1.0mg/mlの人ハプトグロビン(カルビオケ
ムーベーリング社)を含有する溶液5mlに加え
る。50℃で1時間「ブランソン(Branson)
」型式B−22−4水溶ソニケーター中で超音
波処理した後、この懸濁液をデユポン社「ソー
バル 」型式RC−SB遠心機中で19000rpmで
で遠心分離させる。2時間後に得られた粒子ペ
レツトを5mlの0.1%(w/v)ドデシル硫酸ナトリ
ウム中に再懸濁させる。更に40分遠心させた後
に生ずるペレツトを5mlの0.2Mグリシン(PH
7.4))中に再懸濁させそして再び遠心する。完
全に粒子を分散させるために「ヒートシステム
ズ・ウルトラソニツクス(Heat Systems
Ultrasonics) 」型式W−185−Fソニケータ
ーを使用して5分間超音波処理することによつ
て最終ペレツトを0.2Mグリシン1ml中に再懸
濁させる。 (b) ハプトグロビンアツセイ アツセイは37℃で2.0mlの0.150M燐酸ナトリ
ウムバツフアー(PH7.8)を含有する3.0ml石英
キユベツトを使用してキヤリー219分光光度計
上で実施される。0.050mlの抗人ハプトグロビ
ン抗血清(カルビオケム−ベーリング社製品)
を、前記バツフアー中に遊離ハプトグロビンを
含有する試料0.040mlと共に37℃で3分間培養
する。その培養期間の後、0.050mlの前記(a)で
製造されたハプトグロビン粒子試薬(0.10%
w/v粒子)を加えそして340nmの吸光度変化の
初期速度を追跡する。表5はハプトグロビン濃
度の函数としての測定された速度を示す。
[Table] Example 9 Measurement of haptoglobin (a) Binding of haptoglobin to polymer particles Polystyrene/polyglycidyl methacrylate polymer particle latex (17
%w/v suspension, 0.076 μm diameter, prepared in a similar manner to Example 1) in 20mM sodium phosphate (PH9.7)
Add to 5 ml of a solution containing 1.0 mg/ml human haptoglobin (Calbiochem Behring). "Branson" for 1 hour at 50℃
After sonication in a Model B-22-4 aqueous sonicator, the suspension is centrifuged at 19000 rpm in a DuPont Sorval Model RC-SB centrifuge. After 2 hours, the resulting particle pellet is resuspended in 5 ml of 0.1% (w/v) sodium dodecyl sulfate. After centrifugation for an additional 40 minutes, the resulting pellet was diluted with 5 ml of 0.2M glycine (PH
7.4)) and centrifuge again. Heat Systems Ultrasonics is used to completely disperse particles.
The final pellet is resuspended in 1 ml of 0.2M glycine by sonication for 5 minutes using a Model W-185-F sonicator. (b) Haptoglobin Assay The assay is performed on a Cary 219 spectrophotometer using a 3.0 ml quartz cuvette containing 2.0 ml of 0.150 M sodium phosphate buffer (PH 7.8) at 37°C. 0.050ml anti-human haptoglobin antiserum (Calbiochem-Behring product)
are incubated at 37° C. for 3 minutes with 0.040 ml of sample containing free haptoglobin in the buffer. After the incubation period, 0.050 ml of the haptoglobin particle reagent prepared in (a) above (0.10%
w/v particles) and follow the initial rate of absorbance change at 340 nm. Table 5 shows the measured rates as a function of haptoglobin concentration.

【表】 例 10 ゲンタマイシンの測定 (a) 重合体粒子へのゲンタマイシン−人血清アル
ブミンコンジユゲートの結合 50mlの蒸留水中の1.5gのゲンタマイシンサ
ルフエート(シグマ・ケミカル社製品)および
1.5g人血清アルブミン(グロブリンなし、シ
グマ・ケミカル社製品)の溶液に6.25gのN−
エチル−N′−(3−ジメチルアミノプロピル)
カルボジイミド塩酸塩を撹拌しつつ加える。溶
液のPHを0.1N塩酸の添加によつて6.0に調整す
る。この混合物を室温に18時間保持し、次いで
15mM燐酸ナトリウムバツフアー(PH7.8)に
対して4℃で透析させる。 次いでこのゲンタマイシン−HSAコンジユ
ゲートをカルボキシメチル化して粒子の非特異
的沈降を阻止する。前記で製造されたバツフア
ー化コンジユゲートを希釈して6Mグアニジン
塩酸塩および0.1Mトリス(ヒドロキシメチル)
アミノメタン(PH8.2)を含有する溶液500mlを
生成させる。2.5mlのβ−メチルカプトエタノ
ールを撹拌しつつ徐々に加える。この混合物を
37℃に2時間保持し、次いで撹拌しつつ徐徐に
12.5gのヨード酢酸ナトリウム塩を加える。
1N水酸化ナトリウムの添加によつてそのPHを
8.2に再調整する。37℃に2時間置いた後、こ
の生成物を0.30M塩化ナトリウムおよび20mM
ホスフエートバツフアー(PH7.8)に対して透
析する。すべての沈殿した蛋白は12500rpmで
20分遠心することによつて除去できる。 ゲンタマイシン−HSAコンジユゲートを使
用するゲンタマイシン−HSA−粒子試薬の製
造は例7に記載の方法により実施される。 (b) ゲンタマイシンに対するアツセイ このアツセイは「aca」装置を使用して37℃
で実施される。ゲンタマイシン含有試料0.010
mlを2.5%(w/v)ポリエチレングリコール
(PEG)6000を含有する0.15Mホスフエートバ
ツフアー(PH7.8)4.99mlに加える。兎からの
抗血清すわち抗ゲンタマイシン−BSA(カレス
タツド・ラボラトリーズ社製品)0.015ml(1/2
50〜1/500最終希釈)を加える。35分間37℃で
培養した後、前記(a)で製造された粒子懸濁液
(1%w/v、0.050ml)を加えて反応を開始させ
る。粒子添加後の29秒と46秒との吸光度の差に
よつて濁度上昇を340nmで測定する。表6は
このアツセイに対する標準曲線用データを示
す。一方、標準ラジオイムノアツセイ法に対す
る比較は表7に与えられている(ゲンタマイシ
ンの標準は人正常血清中にゲンタマイシンサル
フエートを溶解させ、そして適当な希釈液をつ
くることによつて調製される)。
[Table] Example 10 Determination of gentamicin (a) Binding of gentamicin-human serum albumin conjugate to polymer particles 1.5 g of gentamicin sulfate (product of Sigma Chemical Company) in 50 ml of distilled water and
6.25 g N- in a solution of 1.5 g human serum albumin (no globulin, manufactured by Sigma Chemical Co.)
Ethyl-N'-(3-dimethylaminopropyl)
Add carbodiimide hydrochloride with stirring. Adjust the pH of the solution to 6.0 by adding 0.1N hydrochloric acid. This mixture was kept at room temperature for 18 hours and then
Dialyze against 15mM sodium phosphate buffer (PH7.8) at 4°C. The gentamicin-HSA conjugate is then carboxymethylated to prevent non-specific sedimentation of the particles. The buffered conjugate prepared above was diluted with 6M guanidine hydrochloride and 0.1M tris(hydroxymethyl).
Generate 500 ml of a solution containing aminomethane (PH 8.2). Gradually add 2.5 ml of β-methylcaptoethanol with stirring. this mixture
Hold at 37°C for 2 hours, then gradually increase while stirring.
Add 12.5 g of iodoacetic acid sodium salt.
Adjust its pH by adding 1N sodium hydroxide.
Readjust to 8.2. After 2 hours at 37°C, the product was dissolved in 0.30M sodium chloride and 20mM
Dialyze against phosphate buffer (PH7.8). All precipitated proteins were collected at 12500 rpm.
It can be removed by centrifugation for 20 minutes. The preparation of the gentamicin-HSA-particle reagent using the gentamicin-HSA conjugate is carried out by the method described in Example 7. (b) Assay for Gentamicin This assay was performed at 37°C using an “aca” apparatus.
It will be carried out in Sample containing gentamicin 0.010
ml to 4.99 ml of 0.15 M phosphate buffer (PH 7.8) containing 2.5% (w/v) polyethylene glycol (PEG) 6000. Antiserum from rabbit i.e. anti-gentamicin-BSA (product of Kalestad Laboratories) 0.015ml (1/2
50-1/500 final dilution). After culturing at 37°C for 35 minutes, the particle suspension prepared in (a) (1% w/v, 0.050 ml) is added to initiate the reaction. The turbidity increase is measured at 340 nm by the difference in absorbance between 29 and 46 seconds after particle addition. Table 6 shows the standard curve data for this assay. On the other hand, a comparison to the standard radioimmunoassay method is given in Table 7 (gentamicin standard is prepared by dissolving gentamicin sulfate in normal human serum and making appropriate dilutions). .

【表】【table】

【表】 例 11 トブロマイシンの測定 トブロマイシン−HSA−粒子試薬の製造およ
びトブロマイシン(tobramycin)用アツセイは
ゲンタマイシンに対して与えられている方法(例
10)に従つて実施される。表8は血清トブロマイ
シンにより生ぜしめられた凝集(アグルチネーシ
ヨン)の阻害を示す。
[Table] Example 11 Determination of tobromycin The preparation of the tobromycin-HSA-particle reagent and the assay for tobramycin are performed using the method given for gentamicin (e.g.
10). Table 8 shows the inhibition of agglutination produced by serum tobromycin.

【表】 例 12 テオフイリンの測定 (a) テオフイリン−HSAコンジユゲートの製造 蛋白質とのカツプリングに対して必要な8−
置換テオフイリン誘導体は例6(a)の方法により
合成される。 1.6mlのN,N−ジメチルホルムアミド中の
25mgの8−(3−カルボキシプロピル)−1,3
−ジメチルキサンチン(例6で製造)の溶液に
0℃で11mgのN−ヒドロキシサクシンイミドお
よび21mgのN−エチル−N′−(3−ジメチルア
ミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩を加え
る。次いでこの混合物を18時間4℃で撹拌しそ
して次いで0℃で0.05M重炭酸塩バツフアー
(6ml、PH9.0)中の人血清アルブミン(HSA、
120mg)の溶液に加える。得られた混合物を
0.5N NaOHの添加によつてPH9.0に保ちそして
この混合物を4℃に18時間保存する。得られた
コンジユゲートを脱イオン水に対して透析し、
次いで凍結乾燥させる。最終物質の分析は約
20:1のテオフイリンのHSAに対するモル比
を示す。 (b) テオフイリン−HSA−粒子試薬の製造 テオフイリン−HSAの溶液(300ml、2mg/
ml)を0.02M重炭酸塩バツフアー(PH9.7)中
で調製する。次いで例1で製造された重合体粒
子ラテツクス1.8ml(15%固体分)を徐々に撹
拌しつつ加える。この混合物を1時間70℃に加
熱し、次いで遠心(80分、40000×g)にすべ
ての非結合コンジユゲートを除去する。粒子を
等容量の0.1%SDS中に再懸濁させそして再遠
心する。 この粒子試薬を2回遠心および再懸濁させる
ことによつて0.015Mホスフエートバツフアー
(PH7.8)で洗う。最終懸濁液は1mg/mlのHSA
を含有する0.015Mホスフエートバツフアー
(PH7.8)の形である。この容量を調整して1%
(w/v)固体分粒子濃度を生成させる。 (c) テオフイリンアツセイ このアツセイは37℃で「aca」装置上で実施
される。テオフイリン含有試料0.010mlを0.030
mlの0.15Mホスフエートバツフアー(PH7.8)
で希釈しそしてこれを2.0%(w/v)PEG6000をも
含有する4.96mlの同一ホスフエートバツフアー
に加える。0.1%HSAを含有する0.15Mホスフ
エートバツフアー(PH7.8)0.040mlで希釈した
0.010ml兎抗テオフイリン抗血清(カレスタツ
ド・ラボラトリーズ製品)を加えそして3.5分
の培養期間の後前記(b)製造の粒子試薬0.050ml
を使用して反応を開始させる。テオフイリン標
準の作製および濁度測定は例6の記載のように
して実施される。表9は薬物−コンジユゲート
−粒子試薬を使用する血清テオフイリン測定用
の標準曲線のためのデータを示す。
[Table] Example 12 Measurement of theophylline (a) Production of theophylline-HSA conjugate 8- required for coupling with protein
Substituted theophylline derivatives are synthesized by the method of Example 6(a). in 1.6 ml of N,N-dimethylformamide.
25 mg of 8-(3-carboxypropyl)-1,3
- To a solution of dimethylxanthine (prepared in Example 6) at 0 DEG C. are added 11 mg of N-hydroxysuccinimide and 21 mg of N-ethyl-N'-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride. The mixture was then stirred for 18 hours at 4°C and then added to human serum albumin (HSA,
120mg) solution. the resulting mixture
The pH is maintained at 9.0 by addition of 0.5N NaOH and the mixture is stored at 4°C for 18 hours. The resulting conjugate was dialyzed against deionized water,
It is then freeze-dried. Analysis of the final material is approx.
A molar ratio of theophylline to HSA of 20:1 is shown. (b) Production of theophylline-HSA-particle reagent A solution of theophylline-HSA (300 ml, 2 mg/
ml) in 0.02M bicarbonate buffer (PH9.7). Then 1.8 ml (15% solids) of the polymer particle latex prepared in Example 1 is slowly added with stirring. The mixture is heated to 70° C. for 1 hour and then centrifuged (80 minutes, 40,000×g) to remove all unbound conjugate. Resuspend the particles in an equal volume of 0.1% SDS and recentrifuge. Wash the particle reagent with 0.015M phosphate buffer (PH 7.8) by centrifuging and resuspending twice. Final suspension is 1mg/ml HSA
It is in the form of a 0.015M phosphate buffer (PH7.8) containing . Adjust this capacity to 1%
(w/v) to produce a solids particle concentration. (c) Theophylline assay This assay is carried out on an "aca" apparatus at 37°C. 0.030 ml of sample containing theophylline
ml 0.15M phosphate buffer (PH7.8)
and add this to 4.96 ml of the same phosphate buffer also containing 2.0% (w/v) PEG6000. Diluted with 0.040ml of 0.15M phosphate buffer (PH7.8) containing 0.1% HSA
Add 0.010 ml rabbit anti-theophylline antiserum (Kalestad Laboratories product) and after a 3.5 minute incubation period 0.050 ml of the particle reagent prepared in (b) above.
to start the reaction. Preparation of theophylline standards and turbidity measurements are performed as described in Example 6. Table 9 shows data for a standard curve for measuring serum theophylline using the drug-conjugate-particle reagent.

【表】 例 13 サイロキシン(thyroxine)の測定 サイロキシン−カタラーゼコンジユゲートの製造 5gのL−サイロキシンナトリウム塩(6.3ミ
リモル)を20mlの50%水性ジオキサンに懸濁させ
る。18.9ミリモル(2.64ml)のトリエチルアミン
を撹拌しつつこの懸濁液に加え、次いで1.71g
(6.93ミリモル)のN−第3級ブトキシカルボニ
ル−2−フエニルアセトニトリルを加える。室温
で2時間撹拌した後、25mlのH2Oおよび33mlの
酢酸エチルを加え、そして水性相および有機相を
分離する。33mlの酢酸エチルでこの水性相を抽出
する。固体状クエン酸ナトリウムをこの水性相に
加えて溶液のPHを4.0に低下させる。得られた沈
殿のN−(第3級ブトキシ)−L−サイロキシンを
集め、真空下に乾燥させそして−20℃に保存す
る。 1.23g(1.4ミリモル)のN−第3級ブトキシ)
−L−サイロキシンおよび0.16g(1.4ミリモル)
のN−ヒドロキシサクシンイミドを20mlのジメチ
ルホルムアミドに溶解させる。0.31g(1.5ミリ
モル)のジシクロヘキシルカルボジイミドをこの
溶液に加え、次いでこれを室温で18時間撹拌す
る。反応の間に沈殿した尿素を過により除去し
そして活性エステルを含有する液を−20℃で保
存する。 15mlの0.15M重炭酸ナトリウム(PH8.1)中に
45mgのカタラーゼを溶解させる。0.30mlの活性エ
ステル溶液(150mM)を加え、そして得られる
懸濁液を4℃で1時間撹拌する。すべての未反応
エステルを15000rpmで30分遠心することにより
除去し、そして次いでその上澄を10mM燐酸カリ
ウムバツフアー(PH7)に対して透析させる。N
−(第3級ブトキシ)−L−サイロキシン−カタラ
ーゼコンジユゲートを凍結乾燥させ、そして次い
で−20℃で保存する。 (b) サイロキシン−カタラーゼ−粒子試薬の製造 反応をNaCl不存在下に40℃で実施する以外
は例7の方法に従つて30mgのN−(第3級ブト
キシ)−L−サイロキシン−カタラーゼコンジ
ユゲート〔10mMの燐酸カリウムバツフアー
(PH7)中3.0mg/mlの溶液10ml〕を例1で製造
された0.069μm粒子サイズのラテツクス重合体
粒子に結合させる。 (c) サイロキシンアツセイ サイロキシンに対する濁度アツセイは
「aca」装置上で実施される。0.15Mホスフエー
トバツフアー(PH7.8)、2.5%(w/v)PEG6000、
0.01%1−アニリノ−8−ナフタレンスルホン
酸(ANS)および0.2%サリチル酸ナトリウム
を含有するバツフアー4.8ml区分量に、0.10ml
の種々の濃度のサイロキシン試料〔0.2M
KOH中にL−サイロキシンナトリウム塩を溶
解させそして0.1%HSAを含有する0.15Mホス
フエートバツフアー(PH7.8)中で希釈させる
ことにより製造〕を加える。0.050mlの羊抗サ
イロキシン抗血清〔アボツト・ラボラトリーズ
社製品、0.1%HSA含有ホスフエートバツフア
ー(PH7)で1/5に希釈〕を各区分量に加え、
そして37℃での35分の培養期間の後、その
「aca」テストパツクに0.050mlの1%サイロキ
シン−カタラーゼ粒子試薬を加えることによつ
て、濁度計的反応を開始させる。340nmにお
ける濁度の上昇速度を29秒および46秒後に測定
する。表10はこのアツセイに対する標準曲線用
のデータを示す。
Table Example 13 Determination of thyroxine Preparation of thyroxine-catalase conjugate 5 g of L-thyroxine sodium salt (6.3 mmol) are suspended in 20 ml of 50% aqueous dioxane. 18.9 mmol (2.64 ml) of triethylamine was added to this suspension with stirring, followed by 1.71 g.
(6.93 mmol) of N-tert-butoxycarbonyl-2-phenylacetonitrile is added. After stirring for 2 hours at room temperature, 25 ml of H 2 O and 33 ml of ethyl acetate are added and the aqueous and organic phases are separated. Extract this aqueous phase with 33 ml of ethyl acetate. Solid sodium citrate is added to the aqueous phase to lower the pH of the solution to 4.0. The resulting precipitate, N-(tert-butoxy)-L-thyroxine, is collected, dried under vacuum and stored at -20°C. 1.23 g (1.4 mmol) N-tert-butoxy)
-L-thyroxine and 0.16 g (1.4 mmol)
of N-hydroxysuccinimide is dissolved in 20 ml of dimethylformamide. 0.31 g (1.5 mmol) dicyclohexylcarbodiimide is added to this solution, which is then stirred for 18 hours at room temperature. The urea precipitated during the reaction is removed by filtration and the liquid containing the active ester is stored at -20°C. in 15ml of 0.15M sodium bicarbonate (PH8.1)
Dissolve 45 mg of catalase. 0.30 ml of active ester solution (150 mM) is added and the resulting suspension is stirred for 1 hour at 4°C. All unreacted esters are removed by centrifugation at 15000 rpm for 30 minutes, and the supernatant is then dialyzed against 10 mM potassium phosphate buffer (PH7). N
The -(tert-butoxy)-L-thyroxine-catalase conjugate is lyophilized and then stored at -20°C. (b) Preparation of thyroxine-catalase-particle reagent 30 mg of N-(tert-butoxy)-L-thyroxine-catalase conduit was prepared according to the method of Example 7, except that the reaction was carried out at 40°C in the absence of NaCl. A gate (10 ml of a 3.0 mg/ml solution in 10 mM potassium phosphate buffer (PH7)) is attached to the 0.069 μm particle size latex polymer particles prepared in Example 1. (c) Thyroxine assay Turbidity assay for thyroxine is carried out on an “aca” instrument. 0.15M phosphate buffer (PH7.8), 2.5% (w/v) PEG6000,
Add 0.10 ml to a 4.8 ml buffer containing 0.01% 1-anilino-8-naphthalenesulfonic acid (ANS) and 0.2% sodium salicylate.
Thyroxine samples with various concentrations of [0.2M
Prepared by dissolving L-thyroxine sodium salt in KOH and diluting in 0.15M phosphate buffer (PH 7.8) containing 0.1% HSA]. Add 0.050 ml of sheep antithyroxine antiserum [product of Abbott Laboratories, diluted to 1/5 with phosphate buffer (PH7) containing 0.1% HSA] to each aliquot;
After a 35 minute incubation period at 37°C, the turbidimetric reaction is initiated by adding 0.050 ml of 1% thyroxine-catalase particle reagent to the "aca" test pack. The rate of increase in turbidity at 340 nm is measured after 29 seconds and 46 seconds. Table 10 shows the data for the standard curve for this assay.

【表】 例 14 ジゴキシンの測定 (a) ジゴキシン−HSAコンジユゲートの製造 2.40gのジゴキシンを144mlの無水アルコー
ルに溶解させる。144mlの0.1M過沃素酸ナトリ
ウムを撹拌しつつ滴加し、そして反応を30℃で
25分継続させる。この時点で3.264mlの0.1Mグ
リセロールを加えて反応を停止させる。5分
後、この反応混合物を144mlの脱イオン水中3.6
gのHSA〔5%(w/v)炭酸カリウムでPHを9.2に
調整〕に滴加する。反応の経過の間(30分、25
℃)5%(w/v)炭酸カリウムを使用してそのPH
を9.0〜9.5に保持する。1.272gの硼水素化ナト
リウムを加えそして3時間後にそのPHを3.65M
HClで6.5に調整する。この溶液を次いで脱イ
オン水に対して透析する。透析の後、溶液を
PM10フイルターを使用したアミコン
(Amicon)濃縮装置で130mlまで濃縮する。次
いでこの溶液を凍結乾燥させてジゴキシン−
HSAコンジユゲートを生成させる。硫酸炭化
法によるジゴキシン含量分析および280nmの
吸光度による蛋白含量の分析は蛋白分子当り
13.5のジゴキシン分子の比を示す。 (b) ジゴキシン−HSA粒子試薬の製造 ジゴキシン−HSAコンジユゲートを例7に
与えられている方法によつて0.069μmおよび
0.109μm(例1の方法により製造された)の2
種の異つたサイズのラテツクス重合体粒子に結
合させる。 (c) ジゴキシンのアツセイ このアツセイは37℃で「aca」装置上で実施
される。標準(人血清中、および0.1Mグリシ
ン、1%NaCl、0.01%ナトリウムアジドを含
有するバツフアー(PH7.5)すなわちGBSバツ
フアー中の両方)を、DMSO中に1mg/mlジゴ
キシン区分量を加えそして適当な希釈を行うこ
とにより製造する。100μm標準試料を、0.02M
ホスフエート、0.3M NaCl、0.1%SDS、0.01
%ナトリウムアジドを含有するPH7.5のバツフ
アー4.9mlに加え、次いで50μの抗血清(カペ
ル・ラボラトリーズ社の兎抗ジゴキシン、1
mg/mlのHSAを含有するGBSバツフアー中に1/
50に希釈、1/5000最終希釈)を加える。37℃で
3.5分の培養期間の後、2種の異つたジゴキシ
ン−HSA粒子試薬の各々0.050mlを加えて反応
を開始させる。速度(開始後29秒および46秒後
の吸光度差)として、または開始後種種の時間
での終点として340nmで濁りを測定する。表
11は0.109μmの粒子を使用して340nmで得られ
たミリ吸光度単位での終点値を示す。一方、表
12は0.069μmの粒子を使用した速度データを示
す。データ比較は0〜50ng濃度範囲に対して
与えられたmAを達成するために必要な時間は
より小さい出発粒子の使用の場合には15分から
10分に短縮されることを示す。表13は粒子試薬
(0.06μmの重合体粒子ベース)で開始させた後
29秒と46秒との間の吸光度変化速度を測定した
標準曲線のためのデータを示す。 比較において、表14はより低い抗体濃度におい
てさえも、より大なる0.109μm重合体粒子をベー
スとした粒子試薬に対しては感度の若干の損失が
あることを示す。0.069μm粒子をベースとしたよ
り小さい粒子試薬の場合には、1/1250抗体希釈に
おいて、500ng/試料は42%の阻害を招来する
が、一方より大なる粒子試薬は1/1667抗体希釈に
おいて初速度の22%阻害を招来する。この例はよ
り小さい粒子を使用した場合のジゴキシンに対す
るアツセイ感度の改善を例示する。
[Table] Example 14 Determination of digoxin (a) Preparation of digoxin-HSA conjugate Dissolve 2.40 g of digoxin in 144 ml of absolute alcohol. 144 ml of 0.1 M sodium periodate was added dropwise with stirring and the reaction was incubated at 30°C.
Continue for 25 minutes. At this point, add 3.264 ml of 0.1M glycerol to stop the reaction. After 5 minutes, the reaction mixture was dissolved in 144 ml of deionized water.
g of HSA [pH adjusted to 9.2 with 5% (w/v) potassium carbonate]. During the course of the reaction (30 min, 25
℃) Its PH using 5% (w/v) potassium carbonate
Keep it between 9.0 and 9.5. Added 1.272g of sodium borohydride and after 3 hours the pH was 3.65M
Adjust to 6.5 with HCl. This solution is then dialyzed against deionized water. After dialysis, the solution
Concentrate to 130ml using an Amicon concentrator using a PM10 filter. This solution was then lyophilized to release digoxin-
Generate HSA conjugates. Digoxin content analysis by sulfuric acid carbonization method and protein content analysis by absorbance at 280 nm per protein molecule.
Showing the ratio of digoxin molecules of 13.5. (b) Preparation of digoxin-HSA particle reagent Digoxin-HSA conjugate was prepared by the method given in Example 7 to 0.069 μm and
2 of 0.109μm (produced by the method of Example 1)
The species are bonded to differently sized latex polymer particles. (c) Digoxin assay This assay is carried out on an “aca” apparatus at 37°C. Standards (both in human serum and in a buffer (PH 7.5) or GBS buffer containing 0.1 M glycine, 1% NaCl, 0.01% sodium azide) were added in DMSO at 1 mg/ml digoxin aliquots and as appropriate. Manufactured by dilution. 100μm standard sample, 0.02M
Phosphate, 0.3M NaCl, 0.1% SDS, 0.01
4.9 ml of PH 7.5 buffer containing % sodium azide and then 50 μl of antiserum (rabbit antidigoxin from Capel Laboratories, 1
1/ml in GBS buffer containing mg/ml HSA.
50 dilution, 1/5000 final dilution). at 37℃
After a 3.5 minute incubation period, 0.050 ml of each of the two different digoxin-HSA particle reagents are added to initiate the reaction. Turbidity is measured at 340 nm as a rate (absorbance difference 29 and 46 seconds after start) or as an end point at various times after start. table
11 indicates the end point value in milli-absorbance units obtained at 340 nm using 0.109 μm particles. On the other hand, the table
12 shows velocity data using 0.069 μm particles. Data comparison shows that for the 0-50 ng concentration range the time required to achieve a given mA ranges from 15 minutes for use of smaller starting particles.
Indicates that the time will be shortened to 10 minutes. Table 13 shows that after starting with particle reagent (based on 0.06 μm polymer particles)
Data are shown for a standard curve where the rate of absorbance change was measured between 29 and 46 seconds. In comparison, Table 14 shows that even at lower antibody concentrations, there is some loss in sensitivity for particle reagents based on larger 0.109 μm polymer particles. For smaller particle reagents based on 0.069 μm particles, 500 ng/sample would result in 42% inhibition at a 1/1250 antibody dilution, whereas larger particle reagents would result in 42% inhibition at a 1/1667 antibody dilution. This results in a 22% reduction in speed. This example illustrates the improvement in assay sensitivity to digoxin when using smaller particles.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 例 15 ジゴキシンの測定 (a) 重合体粒子への抗体の結合 ジゴキシン−BSAコンジユゲートに対する
特異的兎抗血清の免疫グロブリンG分画
(IgG)(カペル・ラボラトリーズ社製品)を
0.3M NaCl、0.020M燐酸ナトリウムおよび1.0
mg/mlのHSAを含有する25mlバツフアー中に
1.0mg/mlの最終IgG濃度に溶解させる。1N
NaOHを使用して溶液のPHを9.7に調整した後、
例1と同様の方法で製造された0.069μm直径の
14%(w/v)重合体粒子懸濁液0.150ml区分量を
徐々に加える。得られた懸濁液を50℃に加熱し
そして「ブランソン(Branson) 」型式B−
22−4水浴ソニケーターを使用して1時間しず
かに超音波処理する。超音波処理の後、懸濁液
を2時間遠心させ、その後で得られたペレツト
を0.1%(w/v)ドデシル硫酸ナトリウムに再懸濁
させ、そして再び40分間遠心させる。第2の遠
心からのペレツトをグリシンバツフアーされた
食塩水(GBS、0.1Mグリシン、0.15M NaCl、
PH7.6)に再懸濁させ、そして更に40分遠心さ
せる。第3の遠心段階はIgG−重合体粒子試薬
(凝集剤)のペレツトを生成させる。これを1.0
mg/mlHSAおよび0.1%(w/v)ナトリウムアジド
を含有するGBS5ml中に再懸濁させる。使用前
に粒子を分散させるためにはこの最終懸濁液を
20分間ヒートシステムズ・ウルトラソニクス
型式W−185−Fソニケーターで超音波処理す
る。すべての遠心段階はデユポンソーバル型式
RC−5B遠心装置を使用してSM−24ローター
を19000rpmで使用して実施される。 (b) ジゴキシン−HSAの重合体粒子への結合 ジゴキシン−HSAコンジユゲートは10mM
ジゴキシンを30℃で30分間50%エタノール中で
50mM過沃素酸ナトリウムと反応させることに
より製造される。70mMグリセロールを加えて
反応を停止させた後、2容量のこの溶液を炭酸
カリウムでPH10.1に調整した1容量の21.3mg/
mlHSAに加える。このジゴキシン−HSAコン
ジユゲート溶液を室温で1時間培養させ、その
後で50mM水準まで硼水素化ナトリウムを加え
る。更に2時間後そのPHを3N HClで6.5に調
整する。得られたコンジユゲート溶液をPH7.8
の5mM燐酸ナトリウムに対して透析する。 このジゴキシン−HSAコンジユゲート溶液
を20mM燐酸ナトリウム、0.3M NaClバツフ
アー(PH9.7)で希釈して2mg/mlの最終蛋白濃
度とする。例1と同様の方法で製造された直径
0.069μmの14%(w/v)懸濁液の重合体粒子ラテ
ツクス0.540mM区分量を90mlのコンジユゲー
ト溶液に加え、そして50℃で1時間超音波処理
する。超音波処理および以後の遠心の条件は前
記(a)に与えられているものと同一でありそして
これはジゴキシン−HSA−粒子試薬を生成さ
せる。 (c) ジゴキシンのアツセイ このアツセイは2.0mlのバツフアー〔4.5%
(w/v)ポリエチレングリコール6000を含有する
PH7.8の0.150M燐酸ナトリウムバツフアー〕を
含有する3.0mlの石英キユベツトを使用して37
℃でキヤリー 219分光光度計中で実施される。
(抗ジゴキシン)IgG−粒子試薬区分量をこの
バツフアーおよび1.0mg/mlHSAを含有する
GBS中の遊離ジゴキシン含有試料40μと共に
5分間培養する。培養後、ジゴキシン−HSA
粒子試薬の区分量を加えそして340nmにおい
て初期吸光度変化速度をモニターする。表15は
吸光度変化速度の濃度依存性を示し、そして表
16はジゴキシン(40μの粒子試薬および50μ
の凝集剤)によるこれら速度の阻害を示す。
[Table] Example 15 Measurement of digoxin (a) Binding of antibodies to polymer particles The immunoglobulin G fraction (IgG) of a specific rabbit antiserum against digoxin-BSA conjugate (a product of Capel Laboratories) was
0.3M NaCl, 0.020M Sodium Phosphate and 1.0
in a 25ml buffer containing mg/ml HSA.
Dissolve to a final IgG concentration of 1.0 mg/ml. 1N
After adjusting the PH of the solution to 9.7 using NaOH,
0.069 μm diameter manufactured in the same manner as Example 1.
Gradually add 0.150 ml aliquots of 14% (w/v) polymer particle suspension. The resulting suspension was heated to 50°C and a "Branson" type B-
Gently sonicate for 1 hour using a 22-4 water bath sonicator. After sonication, the suspension is centrifuged for 2 hours, after which the resulting pellet is resuspended in 0.1% (w/v) sodium dodecyl sulfate and centrifuged again for 40 minutes. The pellet from the second centrifugation was washed with glycine-buffered saline (GBS, 0.1M glycine, 0.15M NaCl,
PH7.6) and centrifuge for an additional 40 minutes. The third centrifugation step produces a pellet of IgG-polymer particle reagent (flocculant). 1.0 this
Resuspend in 5 ml of GBS containing mg/ml HSA and 0.1% (w/v) sodium azide. This final suspension is used to disperse the particles before use.
20 minute heat systems ultrasonics
Sonicate with model W-185-F sonicator. All centrifugal stages are of the Dupont-Sobal type.
It is carried out using an RC-5B centrifuge using an SM-24 rotor at 19000 rpm. (b) Binding of digoxin-HSA to polymer particles Digoxin-HSA conjugate was 10mM
Digoxin in 50% ethanol for 30 min at 30 °C
Produced by reaction with 50mM sodium periodate. After stopping the reaction by adding 70mM glycerol, 2 volumes of this solution were mixed with 1 volume of 21.3 mg/ml adjusted to pH 10.1 with potassium carbonate.
Add to mlHSA. The digoxin-HSA conjugate solution is incubated for 1 hour at room temperature, after which sodium borohydride is added to the 50 mM level. After another 2 hours the pH is adjusted to 6.5 with 3N HCl. The resulting conjugate solution was adjusted to pH 7.8.
Dialyze against 5mM sodium phosphate. This digoxin-HSA conjugate solution is diluted with 20mM sodium phosphate, 0.3M NaCl buffer (PH9.7) to a final protein concentration of 2mg/ml. Diameter produced in a similar manner to Example 1
A 0.540 mM aliquot of a 14% (w/v) suspension of 0.069 μm polymer particle latex is added to 90 ml of conjugate solution and sonicated for 1 hour at 50°C. The conditions of sonication and subsequent centrifugation are the same as given in (a) above and this produces the digoxin-HSA-particle reagent. (c) Digoxin assay This assay contains 2.0ml of buffer [4.5%
Contains (w/v) polyethylene glycol 6000
37 using a 3.0 ml quartz cuvette containing 0.150 M sodium phosphate buffer with a pH of 7.8.
Performed in a Cary 219 spectrophotometer at °C.
(Anti-digoxin) IgG-particle reagent volume containing this buffer and 1.0 mg/ml HSA
Incubate for 5 minutes with 40μ of sample containing free digoxin in GBS. After incubation, digoxin-HSA
Add aliquots of particle reagent and monitor initial rate of absorbance change at 340 nm. Table 15 shows the concentration dependence of the absorbance change rate, and
16 Digoxin (40μ particle reagent and 50μ
shows inhibition of these rates by flocculants).

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 本質的に (A) 内側コアと外側シエルとを有し、その際内側
コアがナトリウムD線の波長で測定して1.54以
下でない屈折率を有しそして外側シエルが (1) エポキシ、カルボキシ、アミノ、ヒドロキ
シおよびアルデヒドより成る群から選ばれた
生物学的に関心ある化合物と反応しうる官能
基を有するエチレン性不飽和単量体、 (2) 随意にその他のエチレン性不飽和単量体、
および (3) 外側シエルの10重量部を越えない内側コア
の単量体 の重合体であり且つこの外部シエルは前記内側
コアの存在下での重合によつて製造されるもの
である0.03〜0.1μmの大約の直径範囲を有する
重合体粒子と、 (B) 前記重合体粒子が共有的に結合せしめられて
いる生物学的に関心のある化合物またはそれに
対する抗体 とからなる、高屈折率を有する粒子試薬。 2 前記外側シエルが前記重合体粒子の5重量部
を越えない量である前記特許請求の範囲第1項記
載の粒子試薬。 3 本質的に (A) 内側コアと外側シエルとを有し、その際内側
コアがナトリウムD線の波長で測定して1.54以
下でない屈折率を有しそして外側シエルが (1) エポキシ、カルボキシ、アミノ、ヒドロキ
シおよびアルデヒドより成る群から選ばれた
生物学的に関心ある化合物と反応しうる官能
基を有するエチレン性不飽和単量体、 (2) 随意にその他のエチレン性不飽和単量体、
および (3) 外側シエルの10重量部を越えない内側コア
の単量体 の重合体であり且つこの外部シエルは前記内側
コアの存在下での重合によつて製造されるもの
である0.03〜0.1μmの大約の直径範囲を有する
重合体粒子と、 (B) 前記重合体粒子が蛋白性物質を介して共有的
に結合せしめられている生物学的に関心のある
化合物 とからなる、高屈折率を有する粒子試薬。 4 生物学的に関心ある化合物を測定するにあた
り、下記すなわち (A)(1) 本質的に (a) 内側コアと外側シエルとを有し、その際
内側コアがナトリウムD線の波長で測定し
て1.54以下でない屈折率を有しそして外側
シエルが (i) エポキシ、カルボキシ、アミノ、ヒド
ロキシおよびアルデヒドより成る群から
選ばれた生物学的に関心ある化合物と反
応しうる官能基を有するエチレン性不飽
和単量体、 (ii) 随意にその他のエチレン性不飽和単量
体、および (iii) 外側シエルの10重量部を越えない内側
コアの単量体 の重合体であり且つこの外部シエルは前記
内側コアの存在下での重合によつて製造さ
れるものである0.03〜0.1μmの大約の直径
範囲を有する重合体粒子と、 (b) 前記重合体粒子が共有的に結合せしめら
れている生物学的に関心のある化合物また
はそれに対する抗体 とからなる高屈折率を有する粒子試薬、 (2) 生物学的に関心のある化合物を含有してい
ると推定される液体、および (3) 凝集剤 を培養すること、そして (B) 凝集から生じた増大した粒子サイズを分光分
析的に測定すること の各段階を包含する、方法。 5 重合体粒子が生物学的に関心のある化合物に
共有結合的に結合されている。前記特許請求の範
囲第4項記載の方法。 6 凝集剤が (A) 生物学的に関心のある化合物に対する抗体、 (B) 本質的に (1) 内側コアと外側シエルとを有し、その際内
側コアがナトリウムD線の波長で測定して
1.54以下でない屈折率を有しそして外側シエ
ルが (a) エポキシ、カルボキシ、アミノ、ヒドロ
キシおよびアルデヒドより成る群から選ば
れた生物学的に関心ある化合物と反応しう
る官能基を有するエチレン性不飽和単量
体、 (b) 随意にその他のエチレン性不飽和単量
体、および (c) 外側シエルの10重量部を越えない内側コ
アの単量体 の重合体であり且つこの外部シエルは前記内
側コアの存在下での重合によつて製造される
ものである0.03〜0.1μmの大約の直径範囲を
有する重合体粒子と、 (2) 前記重合体粒子が共有的に結合せしめられ
ている生物学的に関心のある化合物に対する
抗体 とからなる、高屈折率を有する粒子試薬 より成る群から選ばれる前記特許請求の範囲第5
項記載の方法。 7 単量体粒子が生物学的に関心ある化合物に対
する抗体に共有結合的に結合されている前記特許
請求の範囲第4項記載の方法。 8 凝集剤が生物学的に関心ある化合物と蛋白と
の多価コンジユゲートである前記特許請求の範囲
第7項記載の方法。 9 培養段階(a)の間に凝集促進剤をも存在せしめ
る前記特許請求の範囲第4項記載の方法。 10 凝集促進剤がポリエチレングリコールおよ
びドデシル硫酸ナトリウムより成る群から選ばれ
る前記特許請求の範囲第9項記載の方法。 11 重合体粒子を蛋白物質を介して生物学的に
関心のある化合物に共有結合的に結合させる前記
特許請求の範囲第5項記載の方法。 12 本質的に (A) 内側コアと外側シエルとを有し、その際内側
コアがナトリウムD線の波長で測定して1.54以
下でない屈折率を有しそして外側シエルが (1) エポキシ、カルボキシ、ヒドロキシおよび
アルデヒドより成る群から選ばれた生物学的
に関心ある化合物と反応しうる官能基を有す
るエチレン性不飽和単量体、 (2) 随意にその他のエチレン性不飽和単量体、
および (3) 外側シエルの10重重部を越えない内側コア
の単量体 の重合体であり且つこの外部シエルは前記内側
コアの存在下での重合によつて製造されるもので
ある0.03〜0.1μmの大約の直径範囲を有する重合
体粒子と、 (B) 前記重合体粒子が共有的に結合せしめられて
いる生物学的に関心のある化合物の抗原 とからなる高屈折率を有する粒子試薬。 13 前記外側シエルが前記重合体粒子の5重量
部を越えない量である前記特許請求の範囲第12
項記載の粒子試薬。 14 生物学的関心ある化合物の抗原が蛋白物質
を介して前記重合体に結合されている前記特許請
求の範囲第12項記載の粒子試薬。 15 蛋白質を測定するにあたり、下記すなわち (A)(1) 本質的に (a) 内側コアと外側シエルとを有し、その際
内側コアがナトリウムD線の波長で測定し
て1.54以下でない屈折率を有しそして外側
シエルが (i) エポキシ、カルボキシ、アミノ、ヒド
ロキシおよびアルデヒドより成る群から
選ばれた生物学的に関心ある化合物と反
応しうる官能基を有するエチレン性不飽
和単量体、 (ii) 随意にその他のエチレン性不飽和単量
体、および (iii) 外側シエルの10重量部を越えない内側
コアの単量体 の重合体であり且つこの外部シエルは前記
内側コアの存在下での重合によつて製造さ
れるものである0.03〜0.1μmの大約の直径
範囲を有する重合体粒子と、 (b) 前記重合体粒子が共有的に結合せしめら
れている蛋白質に対する抗体 とからなる高屈折率を有する粒子試薬、 (2) 生物学的に関心のある化合物を含有してい
ると推定される液体 を培養すること、そして (B) 凝集から生じた増大した粒子サイズを分光分
析的に測定すること の各段階を包含する、方法。 16 前記蛋白質が抗体でありそして前記重合体
粒子が該抗体または該抗体の抗原に結合されてい
る、前記特許請求の範囲第15項記載の方法。
Claims: 1 having essentially (A) an inner core and an outer shell, where the inner core has a refractive index not less than 1.54 as measured at the wavelength of the sodium D line and the outer shell has ( 1) an ethylenically unsaturated monomer having a functional group capable of reacting with a compound of biological interest selected from the group consisting of epoxy, carboxy, amino, hydroxy and aldehyde; (2) optionally other ethylenically active monomers; unsaturated monomer,
and (3) a polymer of not more than 10 parts by weight of the inner core monomer of the outer shell, and the outer shell is prepared by polymerization in the presence of said inner core from 0.03 to 0.1. (B) a compound of biological interest or an antibody thereto to which said polymer particle is covalently bound, having a high refractive index; Particle reagent. 2. The particle reagent of claim 1, wherein said outer shell comprises no more than 5 parts by weight of said polymer particles. 3 consisting essentially of (A) an inner core and an outer shell, wherein the inner core has a refractive index not less than 1.54 as measured at the wavelength of the sodium D line and the outer shell comprises (1) epoxy, carboxy, an ethylenically unsaturated monomer having a functional group capable of reacting with a compound of biological interest selected from the group consisting of amino, hydroxy, and aldehyde; (2) optionally other ethylenically unsaturated monomers;
and (3) a polymer of not more than 10 parts by weight of the inner core monomer of the outer shell, and the outer shell is prepared by polymerization in the presence of said inner core from 0.03 to 0.1. (B) a compound of biological interest to which the polymer particles are covalently bound via a proteinaceous substance; A particle reagent having 4. For the determination of compounds of biological interest, (A)(1) essentially (a) has an inner core and an outer shell, the inner core being capable of being measured at the wavelength of the sodium D line; and the outer shell has (i) an ethylenic inorganic polymer having a functional group capable of reacting with a compound of biological interest selected from the group consisting of epoxy, carboxy, amino, hydroxy, and aldehyde; (ii) optionally other ethylenically unsaturated monomers; and (iii) not more than 10 parts by weight of the outer shell of the inner core monomer, and the outer shell is a polymer of the monomers described above. (b) an organism to which said polymer particles are covalently bound; and (b) an organism to which said polymer particles are covalently attached. a particle reagent with a high refractive index consisting of a compound of biological interest or an antibody thereto; (2) a liquid presumed to contain a compound of biological interest; and (3) a flocculant. and (B) spectroscopically measuring increased particle size resulting from aggregation. 5 The polymer particles are covalently bound to a compound of biological interest. A method according to claim 4. 6. The flocculant comprises (A) an antibody directed against a compound of biological interest; (B) essentially (1) has an inner core and an outer shell, where the inner core has a wavelength of the sodium D line; hand
an ethylenically unsaturated material having a refractive index not less than 1.54 and whose outer shell has (a) a functional group capable of reacting with a compound of biological interest selected from the group consisting of epoxy, carboxy, amino, hydroxy, and aldehyde; monomer, (b) optionally other ethylenically unsaturated monomers, and (c) not more than 10 parts by weight of the outer shell of the inner core monomer, and the outer shell is a polymer of said inner core monomer; (2) polymer particles having an approximate diameter range of 0.03 to 0.1 μm, which are produced by polymerization in the presence of a core; Claim 5 selected from the group consisting of a particle reagent having a high refractive index consisting of: an antibody against a compound of interest;
The method described in section. 7. The method of claim 4, wherein the monomeric particles are covalently linked to an antibody against a compound of biological interest. 8. The method of claim 7, wherein the flocculant is a multivalent conjugate of a compound of biological interest and a protein. 9. A method according to claim 4, wherein an aggregation promoter is also present during the culturing step (a). 10. The method of claim 9, wherein the aggregation promoter is selected from the group consisting of polyethylene glycol and sodium dodecyl sulfate. 11. The method of claim 5, wherein the polymer particles are covalently bound to a compound of biological interest via a proteinaceous substance. 12 essentially (A) having an inner core and an outer shell, wherein the inner core has a refractive index not less than 1.54 as measured at the wavelength of the sodium D line and the outer shell comprises (1) epoxy, carboxy, an ethylenically unsaturated monomer having a functional group capable of reacting with a compound of biological interest selected from the group consisting of hydroxy and aldehydes; (2) optionally other ethylenically unsaturated monomers;
and (3) a polymer of not more than 10 parts by weight of the inner core monomer of the outer shell, and the outer shell is prepared by polymerization in the presence of said inner core from 0.03 to 0.1. A particulate reagent having a high refractive index consisting of a polymeric particle having a diameter in the approximate micrometer range; and (B) an antigen of a compound of biological interest to which said polymeric particle is covalently attached. 13. Claim 12, wherein said outer shell comprises no more than 5 parts by weight of said polymer particles.
Particle reagent as described in Section. 14. A particle reagent according to claim 12, wherein the antigen of a compound of biological interest is bound to the polymer via a protein substance. 15. In measuring proteins, the following shall be used: ( ii) optionally other ethylenically unsaturated monomers, and (iii) a polymer of not more than 10 parts by weight of the inner core monomer, and which outer shell is in the presence of said inner core. (b) an antibody against a protein to which said polymer particles are covalently bound; (2) incubating a liquid presumed to contain a compound of biological interest; and (B) spectroscopically determining the increased particle size resulting from aggregation. A method that includes the steps of measuring. 16. The method of claim 15, wherein the protein is an antibody and the polymer particles are bound to the antibody or the antigen of the antibody.
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