颗粒制造技术

一种含有基体聚合物的任选多孔磁性聚合物颗粒的涂覆磁性颗粒，所述聚合物颗粒在其表面上和／或孔隙中具有超顺磁性晶体，所述涂覆颗粒具有由涂层聚合物形成的涂层，其中所述涂覆磁性颗粒基本上为非自身荧光。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及磁性聚合物颗粒、它们的制备方法及其用途。具体地说，本专利技术涉及具有低自身荧光的涂覆磁性聚合物颗粒。为了诊断、分离和合成的目的，磁性聚合物颗粒通常用于各种医学和生物化学领域，例如作为药剂输送的传输手段。这种颗粒依赖于它们的磁性，以实现如下功能在诊断测定应用中，例如，对含有连接到磁性聚合物颗粒上的分析物的试样施加磁场，以允许隔离分析物，而不使用离心分离或过滤；和治疗应用中，例如，对病人施加磁场可用于使目标药物-运载磁性聚合物颗粒达到期望的身体位置。磁性在这里是指聚合物颗粒含有超顺磁性晶体。从而，该磁性聚合物颗粒可磁性取代，但并非可永久磁化。已知很多制备磁性聚合物颗粒的方法，其中大部分包括由预成型磁性氧化铁如磁铁矿制备含有磁赤铁矿或磁铁矿的聚合物颗粒。在US-A-4,654,267(Ugelstad)中描述了这些方法中的一些，其内容在此引入作为参考。因而US-A-4,654,267对于在其之前的方法概述了许多局限性；这些包括获得相似大小和/或均质或均一磁性的磁性颗粒的困难，以及更常见的问题，其涉及将磁性材料引入多孔聚合物颗粒空穴的困难。随着沉淀主要发生在表面上、或在大开口腔内，缩短磁性聚合物颗粒在其应用中的使用寿命的磁性颗粒的浸出从而成了问题。为了克服这些缺点以生产具有位于聚合物孔隙内的磁性材料的多孔、磁性聚合物颗粒，US-A-4,654,267提出使用具有用以将铁离子引入聚合物颗粒中的表面官能团的多孔聚合物颗粒。这些官能团可以通过在聚合物生产中使用官能化共聚单体而获得或通过聚合物的后聚合处理以引入官能团，例如通过聚合物表面上现有基团的偶联或转化。超顺磁性晶体从多孔聚合物颗粒中的浸出可以进一步通过在载有聚合物颗粒的超顺磁性晶体上形成其它聚合物涂层、或更具体地说通过至少部分地以聚合物涂层填充颗粒孔隙来进行抑制。这种涂层聚合物一般可以由单体与底层颗粒的聚合物表面上悬垂的官能团反应而形成。然而，当以这种方法制备涂覆磁性聚合物颗粒时，它们表现出称为自身荧光的特性，即它们表现出固有的荧光。虽然对于涂覆磁性聚合物颗粒的很多用途，例如在合成或分离中的应用，自身荧光没有引起问题，但对于该颗粒用于检测发光的测定，颗粒发出的自身荧光可以产生不需要的背景信号。自身荧光还可以掩盖来自所关心的发射体的信号。这将降低测定的灵敏度。现在我们令人惊讶地发现，通过避免基体聚合物、颗粒涂层和任何表面官能团中的共轭离域电子体系(除了苯环中的以外)，可以将磁性聚合物颗粒表现出的自身荧光最小化。以前，这种共轭离域电子体系被认为对于在磁化步骤中进行铁氧化物的吸引和使聚合物涂覆顺利是必需的。结果，可以在涂覆磁性聚合物颗粒的制备中使用具有减小的或无自身荧光的基体聚合物，因而该涂覆磁性聚合物颗粒表现出显著的低自身荧光。这种颗粒可用于各种测定，特别是检测荧光的测定。虽然在非-磁性聚合物珠体中将荧光体用作标记是已知的，在磁性珠体中这种荧光标记的使用具有能够结合磁性试样制备和检测的优势，即将用于自动试样制备和/或浓缩的仪器与检测平台相结合，这种检测平台例如流式细胞计、荧光显微镜、高分辨率阵列扫描仪或激光扫描血细胞计数器。所有这些检测装置属于微流体装置，其中使用磁性来进行试样制备和/或浓缩的可能性是重要的。因而，从本专利技术的一个方面看，提供了含有基体聚合物的任选多孔磁性聚合物颗粒，该聚合物颗粒在其表面上和/或孔隙中具有超顺磁性晶体，所述基体聚合物优选基本上不含共轭离域电子体系和任选地以选自磺酸、羧酸、胺、和环氧基的基团进行表面功能化，所述颗粒基本上为非自身荧光，例如具有相当于在450±25nm的激发波长下曝光时间为500ms或600ms的平均灰度值差值(ΔMGV)小于600的自身荧光水平。从本专利技术的另一个方面看，提供了含有基体聚合物的任选多孔磁性聚合物颗粒的涂覆磁性颗粒，所述聚合物颗粒在其表面上和/或孔隙中具有超顺磁性晶体，所述涂覆颗粒具有涂层聚合物形成的涂层，其中所述涂覆磁性颗粒基本上为非自身荧光，例如具有相当于在450±25nm的激发波长下曝光时间为500ms或600ms的平均灰度值差值(ΔMGV)小于600的自身荧光水平且所述涂覆颗粒优选基本上不含共轭离域电子体系。基体聚合物(或聚合物)是指聚合物(或聚合物)及如果需要的话，交联剂，其用于形成未涂覆聚合物颗粒，如下面的进一步详细限定。基本上不含共轭离域电子体系是指基体聚合物和如果存在的话，所述涂层聚合物(即涂覆颗粒本身)不含任何发生离域(除苯环内部以外)的电子体系。通过在多孔基体聚合物的孔隙、任选地例如以磺酸、羧酸、胺、或环氧基(但不具有硝基)进行官能化的表面中形成超顺磁性晶体而生产的未涂覆磁性聚合物颗粒应当为有效的非自身荧光。这种未涂覆颗粒(和因此的涂覆颗粒)优选ΔMGV值小于300，特别的小于200，尤其小于100。这种未涂覆颗粒可以用作本专利技术涂覆颗粒生产或在超顺磁性晶体的浸出不成为问题的最终用途中的中间体。未涂覆和涂覆颗粒的ΔMGV更优选小于400，特别的低于350，更特别低于300。使用荧光显微镜，通过以滤过具有480nm分束器的450±25nm激发带滤波器的100W水银灯或75W氙灯发出的光、和以滤过520nm宽带(long pass)滤波器的发射光照射带有颗粒的基底(例如玻璃)表面，测定颗粒的ΔMGV。ΔMGV是测定的最少30个颗粒的平均灰度值和测定的类似的最少(例如25个位置)背景位置(即基底上的位置)的平均灰度值的差值。为了方便，可以使用Olympus产的装配有100W水银灯或75W氙灯和Chroma Technology产的激发及发射滤波器以及Uplan-Apo20x物镜的BX-61荧光显微镜测定ΔMGV。可以使用曝光时间为500ms(氙灯)或600ms(水银灯)的F-视图数字式单色CCD相机(4096灰度级)来进行发射检测且使用SoftImaging Systems的Analysis软件可以进行测定MGV值的图像分析。对于自身荧光测定，该颗粒可以分散在液体介质中的平行玻璃基底(例如显微镜载玻片)之间，或在pH7.4磷酸盐缓冲盐水(实施例18)中进行缓冲，该液体介质例如甘油和1.5g/l十二烷基硫酸钠水溶液(如实施例12)的体积比为1∶1的混合物。在实施例12和18中详细解释了自身荧光测定。用于本专利技术颗粒的聚合物颗粒中的超顺磁性晶体可以为能够在聚合物颗粒表面上、或更优选在多孔聚合物颗粒的孔隙中以超顺磁性晶体的形式沉淀的任何材料。因而，本专利技术颗粒中的超顺磁性晶体可以为能够表现出超顺磁性的任何元素、合金或化合物。优选磁性氧化铁，例如磁铁矿或磁赤铁矿；然而，如果需要的话，晶体可以为混合的氧化物或其它磁性材料。存在的结晶磁性材料的总量一般高于1重量％，优选高于3重量％，期望地高于或等于5重量％，例如高达40重量％。基于涂覆颗粒的全部干重，根据Fe(或在不同于铁氧化物的磁性材料的情况下的等效金属)的重量基位计算百分数。该超顺磁性晶体在基体聚合物的表面上，即在颗粒的外表面上或，更优选，在多孔基体颗粒中的孔隙的表面上。该任选多孔磁性聚合物颗粒可以通过常规方法使用单体而进行制备。一般来说，可以使用任何多孔非自身荧光聚合物颗粒。然而，应当优选用以形成基体聚合物(和涂层聚合物)的单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种含有基体聚合物的任选多孔磁性聚合物颗粒的涂覆磁性颗粒，所述聚合物颗粒在其表面上和/或孔隙中具有超顺磁性晶体，所述涂覆颗粒具有由涂层聚合物形成的涂层，其中所述涂覆磁性颗粒基本上为非自身荧光。2.权利要求1的涂覆磁性颗粒，其具有相当于在450±25nm的激发波长下曝光时间为500ms或600ms的平均灰度值差值(ΔMGV)小于600的自身荧光水平。3.权利要求2的涂覆磁性颗粒，其具有相当于在450±25nm的激发波长下曝光时间为500ms或600ms的平均灰度值差值(ΔMGV)小于300的自身荧光水平。4.权利要求1-3中任一项的涂覆磁性颗粒，其基本上不含共轭离域电子体系(除了在苯环中的那些以外)。5.权利要求1-4中任一项的涂覆磁性颗粒，其中所述涂层聚合物由至少一种环氧化物形成。6.权利要求5的涂覆磁性颗粒，其中所述涂层聚合物由至少两种环氧化物形成。7.权利要求6的涂覆磁性颗粒，其中该环氧化物选自表氯醇、表溴醇、异丙基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、1，4-丁二醇二缩水甘油醚(1，4-二(2，3-环氧丙氧基)丁烷)、乙基己基缩水甘油醚、甲基缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩甘油醚、缩水甘油、和甲基丙烯酸缩水甘油酯。8.权利要求1-7中任一项的涂覆磁性颗粒，其中该聚合物颗粒为多孔的。9.权利要求1-8中任一项的涂覆磁性颗粒，其中该聚合物颗粒直径在0.8-10μm的范围内。10.权利要求9的涂覆磁性颗粒，其中该颗粒直径在2-10μm的范围内。11.权利要求1-10中任一项的涂覆磁性颗粒，其中所述基体聚合物为苯乙烯聚合物、苯乙烯/丙烯酸酯类聚合物和丙烯酸酯类聚合物的组合。12.权利要求1-11中任一项的涂覆磁性颗粒，其中该颗粒表面带有自由氨基。13.权利要求1-12中任一项的涂覆磁性颗粒，其中还含有荧光团或不同荧光团的混合物。14.权利要求13的涂覆磁性颗粒，其中所述荧光团通过氨键连接到外涂层聚合物上或溶胀进涂层聚合物中并包埋在其中。15.权利要求13或14的涂覆磁性颗粒，其中所述荧光团为Bodipy630/650、Bodipy 650/655、DY-647或AMCA-X。16.权利要求13-15的涂覆磁性颗粒，其中所述荧光团发射蓝/绿区域的电磁波谱。17.权利要求1-16中任一项的涂覆磁性颗粒，其中还含有亲合配体。18.权利要求1-17中任一项的涂覆磁性颗粒混合物，其中聚合物颗粒直径的变异系数小于8％。19.权利要求1-18中任一项的涂覆磁性颗粒混合物，其中含有至少第一组带有第一荧光团的涂覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：盖尔·方纳姆，格雷特·I·莫达尔，托克尔·斯特恩，阿斯特里德·E·莫尔特伯格，厄林·S·芬尼，
申请(专利权)人：戴内尔生物技术公司，
类型：发明
国别省市：