用于控制聚合物微粒的溶质载荷的方法技术

通过将微粒浸入含有溶于三元溶剂体系的选定溶质的浴中，得到溶质载荷的聚合物微粒。该三元体系的第一溶剂是一种对于溶质和形成微粒的聚合物而言都强的溶剂。第二溶剂是一种对于溶质和聚合物而言的弱溶剂或者非溶剂（调谐溶剂）。第三溶剂是一种对于溶质和聚合物而言的弱溶剂或者非溶剂，但是用作共溶剂，对于第一和第二溶剂而言，其与第一和第二溶剂都是混溶的。通过调节溶质相对于微粒聚合物的比率、和通过调节三元溶剂体系的组成，特别是调谐溶剂的数量，来控制溶质结合至微粒的数量。本方法用于提供含有可辨染料载荷，特别是可辨荧光染料载荷的组合编码微粒库，是特别有用的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种方法，其用于控制溶质在液体连续相与固体分散相之间的分配，例如在染色粒子生产中。专利技术的
技术介绍
含有一种夹带溶质如染料的聚合物粒子被广泛用作生物分子的标记物，以及用作内标和校对标准，用于诸如流式血细胞计数的化验检测方法。在生产荧光聚合物粒子的现有技术中已描述了四种常规的方法(A)染料和单体的共聚合；(B)水溶性或油溶性染料分配至预制粒子；(C)预制粒子的表面功能化；和(D)染料微滴的封装。另外，也已将聚合方法应用于制备核-壳粒子，也就是，由聚合物核和聚合物壳层组成的微粒。A.依据共聚合的方法在荧光染料的存在下，用单体单元聚合以形成微粒，可合成荧光微粒。Rembaum(1982年)的美国专利4,326,008描述了通过功能化丙烯酸单体与可聚合荧光共聚单体的共聚合来合成荧光微粒。该方法通常需要可聚合染料分子。这种方法，通常遭遇这些缺点荧光染料导致聚合的可能抑制和/或聚合反应的活性组分导致的荧光漂白。Rembaum(1981年)的美国专利4,267,235描述了使用悬浮聚合法合成聚戊二醛微球。使用共增溶的异硫氰酸荧光素(FITC)制造荧光微球。该单体与共增溶染料分子的悬浮液缩合聚合，尽管大部分防止了染料破坏和聚合抑制，仍产生了较宽的粒径分布，因此不是用于单分散荧光微球生产的适当途径。Schwartz等(1991年)的美国专利5,073,498描述了一种通过种子聚合(seeded polymerization)制造荧光微粒的工艺。将一种或多种疏水荧光染料溶于含有单体和引发剂的溶液中。将该溶液加入预溶胀的微粒中。该专利公开了使三种不同染料导入粒子的方法。该方法遭遇这样的缺点荧光染料导致聚合的可能抑制，或者相反聚合工艺导致荧光漂白。多步乳液聚合已经被利用以制备没有表面官能团的核-壳粒子。Kumaceheva等的美国专利5,952,131公开了一种用于制备染色核-壳粒子的方法。该方法是基于两种单体(甲基丙烯酸甲酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯)混合物和一荧光染料(4-氨基-7-硝基苯并-2-氧杂-1，3二唑标记的甲基丙烯酸甲酯)的多步半连续聚合。然后，该粒子在链转移剂(十二烷基硫醇)存在下，通过甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯的共聚，用外壳层封装。Kumaceheva等人没有制备，也没有作为目的获得引入表面官能团的核-壳聚合物产品。Ober等人的美国专利4,613,559公开了一种通过溶胀制备着色调色剂的方法。在乙醇、聚(丙烯酸)、甲基溶纤剂(methylcellosolve)和过氧化苯甲酰的存在下，用苯乙烯的分散聚合制备聚苯乙烯粒子(5.5微米)。通过将该聚苯乙烯分散在十二烷基硫酸钠和丙酮的水溶液中实现溶胀。通过将乳化的染料溶液(用十二烷基硫酸钠水溶液乳化二氯甲烷中的Passaic油红2144)加至该粒子分散体系来得到着色粒子。聚合方法已经被用于制备含有表面官能团的核-壳粒子。Wang等人的美国专利5,395,688公开了包括用一层含磁响应性金属氧化物的聚合物层包覆的聚合物核的磁响应荧光聚合物粒子。该最终的聚合物壳是用功能性单体来合成的，以便于与生物材料共价偶合。Wang等人的工序是基于三步(1)荧光核粒子的制备；(2)在没有乳化剂但引发剂过量的条件下，通过自由基聚合，金属氧化物被封装在荧光核上形成的聚苯乙烯壳内；和(3)用一层功能性聚合物包覆磁性荧光粒子。该功能性聚合物具有羧基、氨基、羟基或者磺酸基。Wang等人没有描述获得着色核的方法，而且也没有说明在自由基聚合过程中染料破坏的问题。Kraemer等人的美国专利4,829,101公开了通过核-壳聚合法得到2微米荧光粒子。所述的核是通过用过硫酸铵引发甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸甲酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯的混合物于80℃聚合得到的。通过在第一步中半连续地加入含有荧光染料(氟-绿-金)的相同单体的混合物，在核上合成壳。直至反应结束，在1个多小时的时段内加入两种不同的单体混合物第一种混合物，其含有甲基丙烯酸甲酯、乙二醇-双-(甲基丙烯酸)酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯，第二种混合物，其含有甲基丙烯酰胺和引发剂。所述的聚合是用4，4′-偶氮双-(氰基戊酸)引发的。Okubo等Colloid Polym.Sci.269222-226(1991年)、Yamashita等Colloids and Surfaces A.，153153-159(1999年)以及美国专利4,996,265描述了通过种子分散聚合法生产微米级大小的单分散聚合物粒子。聚合物种子粒子在种子聚合前用大量的单体预溶胀。这种溶胀是通过缓慢、连续、逐滴将水加至含有种子粒子、单体、稳定剂和引发剂的乙醇-水混合物来完成的。水的加入降低了单体在连续相的溶解度，导致单体沉淀和随后吸收到该种子聚合物粒子上或进入其中。这种被吸收到种子聚合物粒子内的单体然后被聚合，以产生大量的单分散聚合物粒子。B.水溶性或油溶性染料的分配根据最初由L.B.Bangs(《Uniform Latex Particles》；Seragen Diagnostics公司，1984年，40页)描述的技术，通过使染料分子分配至预溶胀的微粒内可生产荧光粒子。该工艺包括染料分子或染料分子混合物溶解于含有聚合物微粒的选择溶剂或溶剂混合物中。微粒对该溶剂的吸收导致溶胀，使微粒吸收了一部分存在于溶剂混合物中的染料。该染色过程通常用除去溶剂来终止。染料分配的水平是通过调节染料的浓度，以及在多种染料的情况下，单个染料的相对丰度来控制的。以这种方式染色的微粒非常稳定和均一。但是，在多数情况下，依赖于选择的溶剂体系，需要大量的染料过量以获得想要的分配，导致了昂贵的染料原料大量损失。Haugland等(1998年)的美国专利5,723,218、Zhang等(1998年)的美国专利5,786,219、Brinkley等(1994年)的美国专利5,326,692和Singer等(1996年)的美国专利5,573,909描述了通过在有机溶剂和有机溶剂混合物中溶胀和染料分配以生产各种荧光染色粒子的方案。也描述了各种类型的荧光粒子，例如含有多种染料的荧光粒子、表现可控和提高斯托克司(Stokes)频移的粒子以及显示荧光球区的粒子。Chandler等(1997年)的国际专利申请WO 99/19515描述了一种用两种染料生产一系列编码比率测量(ratiometrically-encoded)微球的改进方法。其报道一种生产64种不同编码微球的方案，也公开了使用有机溶剂与醇(在无水条件下)的混合物的溶胀浴组合物。Matsudo等(1993年)的美国专利5,266,497描述了一种用溶于有机溶剂的疏水性染料在水中乳化以产生染料标记聚合物粒子的方法。这种染色的粒子被用于免疫-色谱分析的目的。Ober等(1986年)的美国专利4,613,559描述了用油溶性染料合成着色聚合物粒子。该公开的方法使用了二氯甲烷染料溶液在水和丙酮混合物中的乳液来着色微粒。C.内或外微粒表面的功能化通过表面功能化生产荧光粒子涉及一种或多种染料共价结合到在预制微粒表面上的活泼基团。这样就使得染料分子曝露于环境下，其能加速染料的分解。另外，表面功能化常常导致粒子表面非常疏水，引起不想要的非特异性吸收，以及，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于调节聚合物微粒的溶质载荷的方法，其包括：（ａ）提供（ｉ）至少一种第一溶剂，溶质和微粒聚合物可溶解其中；（ｉｉ）至少一种第二溶剂，溶质和微粒聚合物不能或者仅较差地溶解其中，所述的第一和第二溶剂不混溶的或者至多部 分混溶；（ｉｉｉ）至少一种第三溶剂，溶质和微粒聚合物不能或者仅较差地溶解其中，所述的第三溶剂与第一和第二溶剂可混溶；（ｂ）在指定体积的、含有至少一种所述第二溶剂和至少一种所述第三溶剂的混合物中，形成所述聚合物微粒的悬浮液；　 　（ｃ）将含有溶于所述第一溶剂溶质的溶液，加入所述的聚合物微粒悬浮液，由此，所述溶质被所述的微粒吸收；（ｄ）通过在所述微粒悬浮液或者其小部分中控制所述溶质和所述第二溶剂的相对浓度，来控制在所述聚合物微粒中溶质的浓度，以使很少发生 所述溶质从悬浮液液相完全分配至微粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏堪塔本纳吉，赛希勒乔治思古，迈克尔休，
申请(专利权)人：佰尔瑞溶液有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]