【技术实现步骤摘要】
一种单分散超顺磁粒子及制备方法
[0001]本专利技术涉及用于体外诊断(IVD)测定和其他应用的单分散超顺磁性微珠，以及所述微珠的生产方法。
技术介绍
[0002]单分散超顺磁性微珠广泛用于体外诊断(IVD)和生物
例如，在化学发光测定中，单分散超顺磁性微珠通过对抗体或抗原进行磁性标记，定量检测样品中存在的抗原量或抗体量。单分散超顺磁性微珠也是诊断试剂盒中常用的材料，这些诊断试剂盒用于在聚合酶链反应(PCR)之前进行核酸(DNA和RNA)提取。这些微珠很容易适应自动化过程，已在全球25,000多种常规IVD仪器上使用。单分散超顺磁性微珠还可以对多种特异性哺乳动物细胞、细菌、病毒、亚细胞器和单个蛋白质进行抗体纯化和分离。单分散超顺磁性微珠具有超顺磁特性，能够在其表面富集亲和基团(例如，链霉亲和素)，因此是用于抗体纯化和分离的强大工具。一种典型的分离方法包含将单分散超顺磁性微珠的悬浮液与含有靶分子(例如，生物素标记的抗体)或细胞的溶液混合。培养一段时间后，靶标将与亲和配体结合，然后使用强力磁体捕获磁性微珠以及这些微珠捕获...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.具有核壳结构的单分散超顺磁性微珠，所述微珠包括：核心部分，其由聚苯乙烯聚合物基体材料形成，其中，所述聚苯乙烯聚合物基体材料包封第一批超顺磁性Fe3O4纳米粒子；第一壳体部分，其直接位于所述核心部分的外外部并且由交联共聚物基体材料形成，所述交联共聚物基体材料由苯乙烯单体、交联单体和具有官能团的第一官能单体形成，其中，所述交联共聚物基体材料包封第二批超顺磁性Fe3O4纳米粒子；和第二壳体部分，其直接位于所述第一壳体部分的外外部，所述第二壳体部分形成为第一层、第二层和第三层，所述第一层包括超顺磁性Fe3O4纳米粒子和第一层聚合物基体材料，所述第一层聚合物基体材料包括共轭单体和本体单体；所述第二层延伸超过所述第一层，所述第二层由包括本体单体的第二层聚合物材料形成；并且所述第三层位于所述第二层外外部，所述第三层由包括本体单体和具有官能团的第二官能单体的第三层聚合物材料形成：所述第一层中的所述超顺磁性Fe3O4纳米粒子直接结合到所述第一壳体部分的外表面上存在的所述官能团；所述第一层聚合物基体材料围绕所述第一层中的所述超顺磁性Fe3O4纳米粒子；并且所述第二层聚合物基体材料从所述第一层聚合物基体材料延伸并形成每个单分散超顺磁性微珠的外表面。2.根据权利要求1所述的微珠，其特征在于，所述第二层和第三层聚合物基体材料用于在将所述微珠置于溶剂中时防止所述超顺磁性Fe3O4纳米粒子浸出。3.根据权利要求1或权利要求2所述的微珠，其特征在于，所述第一壳体部分中和所述第二壳体部分的所述第三层中的所述官能单体上的所述官能团单独选自氨基、羧基、环氧基和羟基中的一种或多种；可选地，其中，所述第一壳体部分中和所述第二壳体部分的所述第二层中的所述官能单体上的所述官能团单独选自羟基和羧基的组合或氨基和羧基的组合。4.根据前述权利要求中任一项所述的微珠，其特征在于，所述微珠基于其直径的变异系数小于15％，诸如小于10％，诸如小于5％。5.根据权利要求4所述的微珠，其特征在于，所述微珠基于其直径的变异系数小于或等于2％。6.根据前述权利要求中任一项所述的微珠，其特征在于，所述微珠的平均直径为0.2-5.0μm，诸如0.5-4.0μm。7.根据前述权利要求中任一项所述的微珠，其特征在于，所述聚苯乙烯聚合物基体材料由苯乙烯、苯乙烯衍生物及其共聚物组成的组中的一种或多种形成；可选地，其中，所述苯乙烯衍生物选自由以下各项组成的组中的一种或多种：4-甲基苯乙烯，3-甲基苯乙烯和4-叔丁基苯乙烯。8.根据前述权利要求中任一项所述的微珠，其特征在于，某个微珠的所有所述超顺磁性Fe3O4纳米粒子占每个微珠的总重量的10-80重量％，诸如20-70重量％，诸如30-50重量％。9.根据权利要求8所述的微珠，其特征在于：
(a)所述第一批超顺磁性Fe3O4纳米粒子占每个微珠的总重量的0.1-5重量％；和/或(b)所述第二批超顺磁性Fe3O4纳米粒子占每个微珠的总重量的0.5-10重量％；(c)所述第二壳体部分的所述第一层中的所述超顺磁性Fe3O4纳米粒子占每个微珠的总重量的9.4-79.4重量％，诸如19.4-69.4重量％，诸如29.4-49.4重量％。10.根据前述权利要求中任一项所述的微珠，其特征在于，所述交联单体选自由以下各项组成的组中的一种或多种：二乙烯基苯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，双酚A二甲基丙烯酸酯，丁二醇二甲基丙烯酸酯，三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯，三丙二醇二丙烯酸酯，丙氧基化新戊基二丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯，二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯，二季戊四醇五丙烯酸酯，二季戊四醇五/六丙烯酸酯，三丙烯二丙烯酸酯，三羟甲基丙烷乙氧基化三丙烯酸酯，三羟甲基丙烷丙氧基化三丙烯酸酯，二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯，丙三醇丙氧基化三丙烯酸酯，季戊四醇丙氧基化三丙烯酸酯，聚(乙二醇)二丙烯酸酯，聚(丙二醇)二丙烯酸酯，和三(丙二醇)二丙烯酸酯；可选地，其中，所述交联单体选自由以下各项组成的组中的一种或多种：二乙烯基苯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，双酚A二甲基丙烯酸酯和N,N'-亚甲基双(丙烯酰胺)。11.根据前述权利要求中任一项所述的微珠，其特征在于，所述第一官能单体选自由以下各项组成的组中的一种或多种：丙烯酸，甲基丙烯酸，2-羧乙基丙烯酸酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，烯丙胺，(羟乙基)甲基丙烯酸酯，羟丙基甲基丙烯酸酯，4-羟丁酯丙烯酸酯，缩水甘油基甲基丙烯酸酯，烯丙基缩水甘油醚，1,2-环氧基-5-己烯，马来酸酐，2-羟乙基甲基丙烯酸酯，2-羧乙基丙烯酸酯低聚物。12.根据前述权利要求中任一项所述的微珠，其特征在于，所述苯乙烯单体选自由以下各项组成的组中的一种或多种：苯乙烯和苯乙烯衍生物；可选地，其中，所述苯乙烯衍生物选自由以下各项组成的组中的一种或多种：4-甲基苯乙烯，3-甲基苯乙烯和4-叔丁基苯乙烯。13.根据前述权利要求中任一项所述的微珠，其特征在于，所述第一壳体还包括第一层第一聚合物基体组合物和第二层第二聚合物基体组合物，其中，所述第一层由苯乙烯单体、交联单体的共聚物形成；并且所述第二层由苯乙烯单体、交联单体和官能单体的共聚物形成。14.根据前述权利要求中任一项所述的微珠，其特征在于，所述超顺磁性Fe3O4纳米粒子的平均直径为5-15nm。15.根据前述权利要求中任一项所述的微珠，其特征在于，(a)所述核心部分和所述第一壳体部分中苯乙烯基团与交联基团的重量比为20:1至1:2，诸如10:1至1:1；和/或(b)所述核心部分和所述第一壳体部分中的苯乙烯基团与官能团的重量比为20:1至1:2，诸如10:1至1:1。16.根据前述权利要求中任一项所述的微珠，其特征在于，所述Fe3O4纳米粒子还包括Co3O4和/或Mn3O4纳米粒子。17.根据前述权利要求中任一项所述的微珠，其特征在于，所述共轭单体选自由以下各项组成的组中的一种或多种：甲基丙烯酰氯，3-乙氧基-丙烯酰氯，丙烯酰氯，4-戊烯酰氯，甲基丙烯酸酐，4-戊烯酸酸酐，巴豆酸酐，戊酸酐，10-十一碳烯酰氯，缩水甘油甲基丙烯酸
酯，缩水甘油，和烯丙基缩水甘油醚。18.根据前述权利要求中任一项所述的微珠，其特征在于，所述本体单体选自聚醚单体、聚酯单体、聚丙烯酰胺单体和多元酸单体中的一种或多种；可选地，所述本体单体选自由以下各项组成的组中的一种或多种：甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸，甲基丙烯酸，2-羧乙基丙烯酸酯，2-羧乙基丙烯酸酯低聚物，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，烯丙胺，(羟乙基)甲基丙烯酸酯，羟丙基甲基丙烯酸酯，4-羟丁酯丙烯酸酯，缩水甘油甲基丙烯酸酯，烯丙基缩水甘油醚，1,2-环氧基-5-己烯，马来酸酐；可选地，所述本体单体选自甲基丙烯酸和/或2-羟乙基甲基丙烯酸酯。19.根据前述权利要求中任一项所述的微珠，其特征在于，所述第二官能单体选自由以下各项组成的组中的一种或多种：丙烯酸，甲基丙烯酸，2-羧乙基丙烯酸酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，烯丙胺，(羟乙基)甲基丙烯酸酯，羟丙基甲基丙烯酸酯，4-羟丁基丙烯酸酯，缩水甘油甲基丙烯酸酯，烯丙基缩水甘油醚，1,2-环氧基-5-己烯，马来酸酐，2-羟乙基甲基丙烯酸酯，2-羧乙基丙烯酸酯低聚物。20.根据前述权利要求中任一项所述的微珠，其特征在于，所述第二壳体部分在所述第一和/或第二和/或第三层中还包括交联单体；可选地，其中，所述交联单体选自由以下各项组成的组中的一种或多种：二乙烯基苯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，双酚A二甲基丙烯酸酯，N,N
’-
亚甲基双(丙烯酰胺)，双酚A环氧基丙烯酸酯，双酚二丙烯酸酯，三丙二醇二丙烯酸酯，丙氧基化新戊基二丙烯酸酯，丙氧基化甘油二丙烯酸酯，季戊四醇丙氧基化三丙烯酸酯，丁二醇二甲基丙烯酸酯，三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯，二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯，二季戊四醇五/六丙烯酸酯，三丙烯二丙烯酸酯，三羟甲基丙烷乙氧基化三丙烯酸酯，三羟甲基丙烷丙氧基化三丙烯酸酯，二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯，甘油丙氧基化三丙烯酸酯，聚(乙二醇)二丙烯酸酯，聚(丙二醇)二丙烯酸酯，和三(丙二醇)二丙烯酸酯；例如，所述交联单体选自由以下各项组成的组中的一种或多种：二乙烯基苯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，双酚A二甲基丙烯酸酯，和N,N
’-
亚甲基双(丙烯酰胺)。21.根据前述权利要求中任一项所述的超顺磁性微珠，其特征在于，所述第二壳体的所述第二层和所述第三层的组合重量占每个微珠的总重量的1-30重量％，优选2-20重量％。22.一种具有核壳结构的单分散超顺磁性微珠的制备方法，所述方法包括：(a)提供单分散超顺磁性前体微珠，其包括核心部分，其由聚苯乙烯聚合物基体材料形成，其特征在于，所述聚苯乙烯聚合物基体材料包封第一批超顺磁性Fe3O4纳米粒子；第一壳体部分，其直接位于所述核心部分的外部并且由交联共聚物基体材料形成，所述交联共聚物基体材料由苯乙烯单体、交联单体和具有官能团的第一官能单体形成，其中，所述交联共聚物基体材料包封第二批超顺磁性Fe3O4纳米粒子；和第二壳体部分，其直接位于所述第一壳体部分的外部，所述第二壳体部分包括超顺磁性Fe3O4纳米粒子和聚合物前体锚定点，二者均结合到所述第一壳体部分的表面上的所述官能团上；以及(b)通过一锅自由基聚合在所述单分散超顺磁性前体微珠上形成官能涂层，在所述一锅自由基聚合中，(i)在第一步中使用本体单体；并且
(ii)在第二步中，使用具有官能团的第二官能单体形成所述单分散超顺磁性微珠，其中所述官能涂层借助于所述聚合物前体锚定点结合到所述第一壳体部分。23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述本体单体选自由以下各项组成的组中的一种或多种：聚醚单体，聚酯单体，聚丙烯酰胺单体和多元酸单体。24.根据权利要求23...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗河宽，王红蕾，陈珂磊，
申请(专利权)人：N科研中心私人投资有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。