JPS5958004A - 臨床検査用微粒子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は臨床検査用１紋粒子の製造方法に関する。

免疫化学系臨床検査において体液中の微量物質、例えば
ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧ等を測定する場合、微
粒子を担体としてＪＩｊいる方法が採用されている。

例えば、生物学的粒子として赤血球な担体として用いて
、赤血球を抗原または抗体で感作し、これを被検液中の
抗原または抗体と反応させ免液化学的凝集または凝集阻
市反応によって微量物質を測定する方法がある。また、
赤血球等のかわりに。

最近非生物学的粒子として合成樹脂ラテックスおよびベ
ントナイト、水晶等の鉱物等の微粒子がｍ体として用い
られてきている。

従来、免疫化学系臨床検査に用いられている固体微粒子
相体の多くはその表面に特別な結合官能基がないため、
該担体と抗原または抗体との結合は、抗原または抗体の
単なる吸着性を利用した物理的吸着であり、従って、結
合力も弱く、操作中に結合が切れるものもあり、免疫化
学的臨床検査において測定誤差の原因となっていた。

従来、非生物学的粒子の中で多く使用されて（・るラテ
ックスは低モノマー濃度で、高乳化剤濃度下において触
媒を使用したエマルジョン重合によって合成されたもの
が殆どであり、その粒径は０．０１〜２ミクロンと分布
も広く、粒径も１ミクロン以下のものが多い。通常の免
疫化学系測定に用いられる担体粒子は粒径が２〜６ミク
ロン程度のものが好ましい。１然しなかも、エマルジョ
ン重合によって粒径が２〜３ミクロンの微粒子を合成す
るには長時間な要するかあるいは特異な合成条件を設定
する必要がある等数々の難点がある。更に、触媒重合の
場合は合成された粒子中に触媒等の不純物が混入し粒子
の物性を低下させるという欠点がある。また、米国特許
第１，１１４，１３３号は、一旦合成したラテックスに
溶剤を添加して膨潤させ高速ミキサーで微粒子化する方
法を開示しているが、この様にして合成されたラテック
スは溶剤で膨潤しており且つ形状が必らずしも球状でな
いことが予想され、直接重合法で合成したラテックスと
は異なった性質を有するものと考えられる。

本発明者等は従来技術の欠点を改良すべく研究した結果
、２種類μｍトの特定のモノマーから成る系に室温以下
の低温下で低線量の光または電離性放射線を照射するこ
とによって粒径０．５〜２０ミクロンの固体微粒子が製
造されることを発見した。

従って、本発明の主たる目的は粒径０．５〜２０ミクロ
ンの臨床検査用微粒子担体の製造方法を提供することで
ある。

本発明の更なる目的は免疫化学反応、レセプター反応、
レクチン反応等を利用した臨床検査に使用される粒径０
．５〜２０ミクロンの固体微粒子担体の製造方法を提供
することである。

本発明のその他の目的繍よび利点は以下逐次間らかにさ
れる。

本発明に従って、同一分子中にアルデヒド基および重合
性二重結合を有する重合性単量体および一種以上のガラ
ス化性ビニル系重合注単風体から成る系に室温以下の低
温、好ましくは５〜−一１０ＤＣに維持し、これに低線
量の光または電離性放射線を照射し重合性単量体を重合
することによって粒径０．５〜２０ミクロンの臨床、検
査用微粒子が製造される。

本発明の重要な特徴の一つは、クロトンアルデヒド１ア
クロレイン、メタアクロレイン、シトラール等分子中に
アルデヒド基及び重合性の二重結合を有するものを重合
性単量体として使用する点にある。

本発明で使用するこれらの重合性単量体もビニール系単
量体であるため、これらの単量体な通常の放射線重合法
で重合すると塊状重合が進行し、本発明の目的と合致し
ない不均一系で無定形の重合体が析出生成される。この
ため本発明者等は照射重合条件を探索し研究した結果、
低温下で低線量の光または電離性放射線を照射し、重合
反応を緩慢に進行させ重合体を粒子状に成長させること
によって目的とする固体微粒子を得ることが出来ること
を発見したものである。

本発明で１吏用する学団体がアルデヒド基を有している
ため照射重合によって得られる微粒子の表面はアルデヒ
ド基でおおわれている。従って、本発明の微粒子に抗原
・抗体など生物活性物質を固定する場合は、微粒子を水
等で洗浄後一定条件で生物活性物質に接触させるだけで
よく、これにより化学結合によって粒子表面に生物活性
物質が強固に固定された固定化物が製造される。尚、微
粒子に生物活性物質を固定化するには照射重合反応の途
中に生物活性物質を添加して重合と同時に固定化するこ
とも出来る。即ち本発明は低温下、低線量で重合反応が
行われるため、重合反応過程に生物活性物質が存在ｌ−
てもそれらが失活する恐れはない。

尚、本発明で使用する用語パ生物活性物質″とは抗原、
抗体、補体、細胞、酵素、菌体、オルガネラ等何らかの
生物学的１幾能をもった成分（生体触媒又は生物活性体
と呼ぶ）をいう。

従来の粒子状ラテックスに生物活性物質を固定する場合
は、ラテックスへの非特異吸着性を利用しているためラ
テックス表面から生物活性物質が脱離し勝ちである等欠
点があった。然しなから、本発明の微粒子の表面はタン
パク質などとの結合能力の大きいアルデヒド基という官
能基でおおわれているため微量の生物活性物、特に抗原
・抗体などと強力に結合する。従って、粒子担体を利用
しての免疫化学的測定においても感妾が高く、体液中の
微量物質を検出することができるという特徴がある。

本発明の単なる特徴は、重合性単量体としてガラス化性
ビニル系重合性単量体を使用することである。ガラス化
性重合性単量体は、低温で結晶化せずに過冷却状態とな
り、重合性を失わない性質をもった重合性単量体である
。過冷却状態におけるガラス化性重合性単量体の重合は
、非晶質状態での固相重合といってよいものであり低温
頭載での重合性が大きいので、生理活性物質の固定化な
と低温重合の応用にはきわめて有用な手段である。

通常、生理活性・物゛Ｈは熱的に不安定であるので活１
牛を失活させないためにもその固定は低温である程理想
的である。低温で有効に重合を行なうことが出来る手段
としては放射線重合法であり、放射線によって低温で大
きな重合性を有するのはガラス化１’ｌＥビニル系重合
１生単ｆ］　陣であることを考えると、本発明はガラス
化性重合性単量体’ｌｆＷ用することが重要な特徴の一
つであるといい得る。所で、ガラス化１’ｌＥ重合性単
惜体は分子内に適度の強さの水素結合性の官能基・かさ
高いあるいは著しく非対称性の置換基・エーテル結合の
ような回転の自由エネルギーの小さい結合などを含んで
いるもので、下記の一般式で表わされるものの中から１
種又は２種以上が使用される； ａ、ＣＨ２−Ｃｘ−Ｃ−０（ＣＨ２）ｎＯＲ１１ ここでＸはＨ又はメチル基、Ｒ１はＨ又はＣＨ２＝ＣＸ
−Ｃ− ここでＸはＨ又はメチル基、そしてｎは４〜１ｏの整数
； ここ−ＱＸはＨ又はブチル２献Ｒ２＆ｌ−ＣＨ２ＣＨ２
０−。

−ＣＨ−ＣＨ２０−、又ＬｌニーＣＨ２−ＣＨ○−１１ ＣＨ３ＣＨ３ そしてｍは１〜６の整数； ここでＸはＨ又はメチル基； ｄ、　　ＣＨ２＝ＣＸ−Ｃ−０−Ｒ３−０−Ｒ１１ ここでＸはＨ又はメチル基、Ｒ３は１〜１０個の炭素原
子を有する直鎖又は分枝鎖アルキレン基、そしてＲ４は
１〜１０個の炭素原子を有するビニル又はアルキル基； ここでＲ５はアルカン（Ｃ，−０５）〜イルーイリビ。

アルキレン（Ｃ，−Ｃ５）アミノ基、Ｒ６およびＲ７は
各々Ｈ，１〜５個の炭素原子を有するアルキル基。

１〜５個の炭素原子を有するアルキルアミノ基、１〜５
個の炭素原子を有するヒドロキシルアルキル基。

アリル又はビニル基； ｆ、　　ＣＨ２＝ＣＸ−Ｃ−Ｒ３−０−Ｒ８−０−Ｒ４
ここでＸ、Ｒ３およびＲ４は」−で定義したｊ由り、Ｒ
８はＲ３と同じ、Ｒ３およびＲ８は同じ各々異っている
； ｇ＋　　ＣＨ２−ＣＸ−Ｃ−０−Ｒ３−Ｃ−Ｒ４１１１ ０ ここでＸ、Ｒ３およびＲ４は上で定義した通り；１］、
ＣＨ２＝ＧＸ　ＣＯＲＧ　ＯＲ １１１ ００ ここでＸ、Ｒ３およびＲ４は上で定義した通り；ｉ　、
　　０Ｈ２＝ＣＸ−Ｃ−０−Ｒ，１１ ここでＸは上で定義した通り、そしてＲ１□は梗ンジル
、トルイル、キシリル、フェニル、フルフリル。

ナフチル、フタリル、シクロヘキシル、シクロフェニル
、シクロヘプチル、シクロブチル、ピリジル又はろ−オ
キンピロリジニル基； ｊ、　　Ｒ９−Ｃ−（ＣＨ２−０−Ｃ−ＣＸ＝ＣＨ２）
３１ ここでＸは」二で゛定義した１亀り、そしてＲ９はエチ
ル又はプロキル基；又は に、　　０Ｈ２−ＣＸ−Ｃ−０−０−Ｒ、ｏ−０−Ｃ−
ＣＸ＝ＣＨ２１１１ ０ ここでＸは上で定義した通り、そしてＲ３゜はイソプロ
ピレン、インブチレン、１〜５個の炭素原子を有する分
枝鎖アルキレン基、 ＨＨ １ −Ｇ−又は　−Ｃ− １ ０ＨＲ，、 ここでＲ１１は上で定義した通り。

そして、本発明で使用するガラス化性ビニル系重合性単
量体を具体的に例示すると；ヒｌ−゛ロキシエチルメタ
クリレート、ヒトゝロキシエチルアクリレート、ヒト９
０キシプロピルアクリレート、ヒト９０キシプロピルメ
タクリレート、ジエチレングリコールメタクリレート、
ジエチレングリコールアクリレート、トリエチレングリ
コールメタクリレ−４，トＩＪエチレンクリコールアク
リレート、テトラエチレングリコールアクリレート、テ
トラエチレングリコールメタクリレート、ポリエチレン
グリコールメタクリレート、ポリエチレングリコールア
クリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、
ジエチレングリコールジアクリレート、メトキシジエチ
レングリコールジメタクリレート、メトキシジエチレン
グリコールジアクリレート、メトキシテトラエチレング
リコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジ
メタクリレート、ヘキサンジオールモノメタクリレート
。

グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、
ヘプタンジオールモノメタクリレート、ブタンジオール
モノメタクリレート、エチレングリコールジアクリレー
ト、プロピレングリコールジメタクリレートなどがある
。

本発明の製造法の利点は上述した２種類の重合性単量体
を共重合させることによっているいろの性質の微粒子を
製造することができる事である。

例えば、ガラス北回ビニル系重合注単量体として疎水性
の単量体を使用することによって強度にすぐれた粒子を
製造することができ、ヒビロキシエチルメタクリレート
、アクリル酸など親水性の単量体をｆ重用することによ
って、一定の粒子を短時間に合成できるとともに粒子表
面のアルデヒド基の数を調節することができる。

本発明を実施する場合上記の重合注学敬体以外に溶媒と
して、水又は有機溶媒などを使用し、溶媒中で照射重合
させることによって粒子を製造することができる。例え
ば水溶液中で重合を行う場合には粒子生成安定剤として
ポリビニールアルコールなどの水溶性高分子またはドデ
シル硫１羨ナトリウムなどの界面活性剤を使用してもよ
い。

本発明を実施する場合に採用される反応温度は室温以下
、好ましくは５〜−１００ｃの範囲である、又、照射さ
れる腺量は１０４〜１０６Ｈの範囲である。本発明の取
合反応を００以上で行う場合は］イを拌しながら行うが
、ＯＣ以下の場合は、照射する前に重合性単１１１体を
含む反応液を冷却凍結させ、その状態で照’ｆ、ｔ　取
合させること・によって粒子を合成することが出来るた
め操作も極めて簡単である。

又、反応液を冷却固化した状態で照射重合させる方法で
も粒径１〜２ミクロンの均一な粒子を合成することが出
来ることも本発明の利点の一つであり、これは、共重合
組成で重合反応を進行させることにより可能となったも
のである。

本発明の固体微粒子は一般の免疫反応だけでなく、レセ
プター反応、レクチン反応等の全ての結合反応を利用し
た臨床測定に担体として使用することができ、又これら
の反応を利用しての生理活性物質の分離および精製に使
用することができる。

以下、実施例で本発明の構成および効果を具体的に明ら
かにするが、これら実施例は本発明の一態様に過ぎず、
何ら本発明を限定するものではない。

実施例　１ アクロレイン０．７部およびヒドロキシエチルメタクリ
レート０．３から成る単量体混合物１部および１％ポリ
ビニールアルコール水溶液９部を容器に入れ混合し、そ
の１ｔ−７８ｔｌ’に冷却した。この霊１更でコバルト
−６０より放射されるγ線を１×１ＯＲ／ｌ’＃の脚址
率で１時間照射した。照射後粒子をとりだした所、１．
４ミクロンに酸大直をもった微粒子が得られた。

実施例　２ 実施例１により得られた粒子を遠心分離機を用い１％Ｐ
ＢＳ緩衝液で３回洗浄し、洗浄後乾燥した。ヒト胎盤性
ゴナト９トロピン（ＨＣＧ）をウサギに免疫してえられ
た抗ヒト胎盤姓ゴナト９トロピンウサギ血清のガンマ−
グロブリン分画を０．１％の割合でグリシン緩衝液にと
がし、これに実施例１の粒子１０ｒｎｇを加え室温で６
０分間放置した後、遠心分離機を用い粒子を分離した。

この感作粒子？グリシン緩衝液に懸濁させて、ＨＣＣ，
の映出試薬とした。この感作粒子ば０．ＩＩＵ／ｎｅの
ＨＣＧの存在で著しく凝集した。

実施例 ／トラール０．５部およびトリエチレングリコールジア
クリレート０．５部から成る単量体混合物６部“１６よ
び１％ポリビニルアルコール水溶液７部を容器に入れ、
４Ｃで攪拌しながら、コバルト−６０より放射されるｒ
　＋ｒ４ＭをｌＸ１０６Ｒ／時の蔵置率で２時間照射し
た。次に、この容器に抗ヒ）ＩｇＧラビッｌ−ＩｇＧを
Ｑ、１Ｍ　　Ｎ　ａ　ＨＧ　Ｏ３緩衝液（■用８．９４
　）　Ｋ、！ｚカシタｉｉ　（５１１１ν〃＋ｅ）を１
ｍｅを加え、再び同じ条件で６０分間照射重合し粒子状
組成物を得た。得られた粒子の粒径は２〜５ミクロンで
あった。この粒子を０．０１　Ｍ　　ＰＢＳ緩衝液で洗
浄腰最終的に得られた感作粒子２　Ｘ　１０８′ｆ／ｒ
ｎｅをとりだし、これをヒトＩ　ｇＧ　　０．５　ｍ９
／ｌｎｅに入れ、３７Ｃで１時間放置し、凝集状態を調
べた結果、粒子同志の著ｌ〜い凝集が認められた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　同一分子中にアルデヒド基および重合性二重結合
   を有する重合；４１三単量体およびガラス化性ビニル系
   重合注単耽体から成る系を室温乃至−１００ＣＫ維持し
   た状態で光または電離１隼放射線を照９ｔすることから
   成る粒径０．５乃至２０ミクロンの臨床検査用微粒子を
   製造する方法。 ２、同一分子中にアルデヒド基および重合Ｅｌｌｌｌ型
   結合を有す、る重合１牛単量体、ガラス化性ビニル系重
   合注単量体オ６よび希望する生物活性物質から成る系を
   室温乃至−１０ＤＣに維持した状態で光またはｔ４１性
   放射線を照射することから成る該生物活性物質で感作さ
   れた粒径０．５〜２０ミクロンの臨床検査用微粒子を製
   造する方法。 ６、　ガラス化性ビニル系重合性単量体が下記の一般式
   から成る群から選択される１種以上であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項又は２項記載の方法。 ａ、ＣＨ２＝ＣＸ−Ｃ−０（ＣＨ２）ｎＯＲ１１ ここでＸはＨ又はメチル基、ＲはＨ又はＣＨ２−ＣＸ】 −Ｃ−（ここでＸはＨ又はメチル基）、そして口は１ ４ミ１０の整数； ｂ、　　ＣＨ＝ＣＸ−Ｃ−０−（Ｒ２）ｍ−Ｇ−ＣＸ＝
   ＣＨ２ＩＩ　　　　　　　　　　Ｉｌ ０ ここでＸはＨ又はメチル基、Ｒ２は−ＣＨ２ＣＨ２０−
   。 −ＣＨ−ＯＨ２０−、又は−ＣＨ２−ＣＨＯ−。 ＣＨ３ＣＨ３ そしてｍは１〜３の整数； ここでＸはＨ又はメチル基； ａ、０Ｈ−ＣＸ−Ｇ−〇−Ｒ３−〇−Ｒ４１ ここでＸはＨ又はメチル基、Ｒ３は１〜１０個の炭素原
   子を有する直鎖又は分枝鎖アルキレン基、そしてＲ４は
   １〜１０個の炭素原子を有するビニル又はアルキル基； ここでＲ５はアルカン（Ｃ１−Ｃ５）−イルーイリビ。 アルキレン（Ｃ，−Ｃ５）アミノ基、Ｒ６およびＲ７は
   各々８９１〜５個の炭素原子を有するアルキル基。 １〜５個の炭素原子を有するアルキルアミノ基、１〜５
   個の炭素原子を有するヒビロキシルアルキル基。 アリル又はビニル基； ｆ、　　ＣＨ２二ＣＸ、−Ｃ−Ｒ３−０−Ｒ８−０−Ｒ
   。 １ ここでＸ、ＲおよびＲ４は上で定義した通り、Ｒ８はＲ
   ３と同じ、Ｒ３およびＲ８は同じ各々異っている； ｇ、　　ｃｕ＝ｃｘ−ｃ−ｏ−Ｒ−ｃ−Ｒ４１１１ ０ ここでｘ、Ｒ３およびＲ４は上で定義した通り；ｈ、　
   　ＣＨ＝ＣＸ−Ｃ−０−Ｒ３−Ｃ−０−Ｒ４１ ００ ここでＸ、Ｒおよびｆ（４は上で定義した通り：ｉ　、
   　　　ｃＨ２＝ｃｘ−ｃ−ｏ−Ｒ，。 １ ここでＸは一トで定義した；…す、そしてＲＩＩはベン
   ジル、トルイル、キンリル、フェニル、フルフリル、ナ
   フチル、フタリル、ノクロヘキシル、シクロフェニル、
   シクロヘプチル、シクロブチル、ピリジル又はろ−オキ
   ソピロリジニル基；コ　、　　　Ｒ９−Ｃ−−（ＣＨ２
   −○−Ｃ−ＣＸ＝ＣＨ２）　３１ ここでＸは上で定義した通り、そしてＲ９はエチル又は
   プロ上０ル基；又は に、　　ＣＨ＝ＣＸ−Ｃ−０−０−Ｒｌｏ−０−Ｃ−Ｃ
   Ｘ＝ＣＨ２１１１ ０ ここで又は上で定義した通り、そしてＲｌｏはイソプロ
   ピレン、インブチレン、１〜５個の炭素原子を有する分
   枝鎖アルキレン基、 ＨＨ １ ここでＲＩＩは上で定義した通り。 ４、照射；？、ＩＬ！、！徨が１０４乃至１０６Ｒであ
   る特許請求の範囲第１項又は２ＩＩ′ｌｉ記載の方法。