以氨基葡聚糖为还原剂和保护剂制备胶态金属分散体制造技术

本发明专利技术涉及胶态金属（Ｏ）颗粒及其制备方法，该颗粒有一层带不稳定的氨基团的交联氨基葡聚糖涂层。该氨基葡聚糖作为一种还原剂用来把金属离子还原成金属（Ｏ）颗粒，并作为保护剂涂在形成的金属（Ｏ）颗粒上，用交联剂稳定氨基葡聚糖涂层后，涂覆的颗粒可用来共价键合蛋白质。得到的含蛋白质的胶态颗粒可以用来作为光学或电子显微镜检测、免疫学和生物学测定中的标记物，并可能作为治疗药剂。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有交联多糖涂层的稳定胶态金属颗粒的制备方法，其中所说的交联多糖上连接有官能团。更具体地说，本专利技术涉及一种以氨基葡聚糖为金属离子还原剂及所得胶粒的涂层保护剂来制备所选胶态金属颗粒的方法，涂覆在颗粒上的氨基葡聚糖利用交联剂予以稳定。溶液中的金属离子吸引在官能化的聚合物分子附近。金属离子还原成金属(O)原子使得金属(O)原子在某一特定聚合物位点处于过饱和状态。因此，金属颗粒的核化发生在各个聚合物分子的自身区域内。不同聚合物-金属区域间的空间位阻使得所述区域彼此独立，而颗粒上聚合物的官能团与金属原子之间的引力又使颗粒处于一个单一的区域范畴之内。由此产生的综合效应是，金属核被各个聚合物分子所固定，同时又防止了金属(O)颗粒聚集生长，即防止各聚合物分子中的核发生迁移和聚集形成较大的颗粒。虽然聚合物分子可以防止金属(O)颗粒聚集生长，但由于金属离子向金属(O)颗粒核附近扩散，颗粒生长仍可能发生。当溶液中的可迁移金属离子耗尽时，颗粒的生长终止。由此生成的金属(O)颗粒粒度均匀，形状一致。有关均匀沉淀的详细资料可由下述文献查寻A.E.Nielsen的“沉淀动力学”(McMillan，纽约，1964);E.Matijevic，Accts.Chem.Res.，1422(1981);T.Sugimoto，Adv.Coll.Interface Sci.，2565-108(1987)。通过审慎选择聚合物、金属离子、还原剂、各组份的选择浓度及进行反应时的温度已经生产出了不同金属的胶态分散体。在有保护聚合物如PVA(聚乙酸乙烯酯)存在时，简单的醇如甲醇或乙醇已被用作溶剂和还原剂。多元醇、乙二醇、二甘醇已同样用作溶剂和还原剂。官能化的聚合物如聚丙烯酸 (hydrazinium polyacrylate)在制备金、银、铜、铂和硒单分散颗粒时已作为还原剂和保护聚合物用。在制备金水溶胶时，含有连接在糖上、一般是葡萄糖上一至三个三羟基苯基羧酸基团的单宁可以作为还原剂和保护物质。例如，参见L.Hernandez等人，J.Colloid Sci.，3363-375(1948)(以氢为还原剂的铑-聚乙酸乙烯酯聚合物);H.Thiele等人，J.Colloid Sci.，20679-695(1965)(聚丙烯酸的酰肼(PAH)-Au，Ag，Cu，Pt和polyethyleneimiacid-Au);H.Harai等人，J.Macromol.Sci.Chem.，A121117-1141(1978)(以甲醇为还原剂的Rh-PVA);H.Harai等人，J.Macromol.Sci.Chem.，A13633-649(1979)(以甲醇为还原剂的Rh-、Pd-、Os-、Ir-、和Pt-PVA);H.Harai等人，ibid.，A13727-750(1979)(以乙醇为还原剂的Rh-、Pd-、Ag-、Os-和Ir-PVP);F.Fievet等人，MRS Bulletin，1989，12，pp.29-34(Au-、Ag-、Pd-、Pt-、Cu-、Co-、Ni-、Cd-和Pb-多元醇);O.Siiman等人，J.Chem.Soc.Faraday Trans.，82851-867(1986)(Au-PVP-乙醇);H.B.Wieser的“无机胶体化学，Vol.I，胶体元素”(Wiley，纽约，1933)(单宁-Au);T.W.Smith等人，Macromol.，131203-1207(1980)(Se-PA肼)和T.W.Smith等人，J.Phys.Chem.，841621-1629(1980)(Fe-聚合物)。胶态金已常用作抗体、酶、植物凝血素和其它蛋白质的吸附剂，这主要是因为蛋白质能非特异性地吸附在胶态金上。实际上，任何蛋白质材料都可吸附在胶态金上。保持活性状态的蛋白质-金物种已作为细胞表面标记物用于光学和电子显微镜。。在M.J.De Brabander等人的US4，752，567中对用光显微镜通过偏振光外照明来检测粒径为10-100nm的胶态金属颗粒作了说明，特别令人感兴趣的是那些直接或间接吸附了抗体的胶态金颗粒。间接吸附是指抗体连接在第一吸附层上，例如，第二抗体、抗生物素蛋白或蛋白质A或G。配位体一葡聚糖复合物已吸附在胶态金上了。配位体包括植物凝血素、刀豆球蛋白A、蓖麻凝集素和小麦胚凝集素以及哇巴因。但是，蛋白质在水溶液中胶态金颗粒上的吸附是一可逆平衡反应。吸附有蛋白质的颗粒与未吸附即游离蛋白一般是通过离心法分离开的。但在分离除去游离蛋白后，重新制成纯化的蛋白-金属胶体悬浊液时，由于其自身发生再平衡，由此进一步损失了所吸附的材料。因此，长期保存纯的吸附蛋白-金共轭体尚不现实。本领域的一些工作者把纯化的蛋白-金胶体悬浮在含有阻滞剂如牛血清蛋白(BSA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)和其它聚合材料的缓冲溶液中以期提高稳定性。聚合材料可以覆盖在胶态金颗粒表面的任何裸露面上，由此防止了金颗粒的聚集然而，由于聚合材料大大地超过了吸附在胶态金上的蛋白质的量，因此会与蛋白质竞争胶态金位点，这样，不可避免地会有一些蛋白质从金上解吸下来，并作为游离蛋白存在于溶液中。本专利技术的目的即在于制备出具有稳定化多糖材料涂层的胶态金属颗粒，优选是胶态金或银颗粒。本专利技术的另一个目的是利用所述的带涂层胶体制备稳定的蛋白-胶体共轭物。本专利技术的蛋白-胶体共轭物克服了因蛋白直接吸附在胶体金属表面而造成的不稳定性和定向问题。本专利技术提供了制备具有固体芯核的单分散胶态金属(O)颗粒的方法，所说的胶态金属颗粒上涂覆有胺衍生的多糖层，该涂层带有多个不稳定的(pendent)官能团并在化学交联剂的作用下发生交联或被固定。所说的不稳定的官能团可以是，或者是带有末端醛或羧酸根，胺基，巯基或马来酰亚胺基以及多克隆或单克隆抗体。本专利技术提供了一种一步法制备带涂层胶态金属(O)颗粒的方法，即，在足以能使金属盐还原为金属(O)颗粒，同时多糖又能涂覆在颗粒上的温度下，加热含金属盐和至少有一个，最好有多个还原糖组分的胺衍生多糖的水溶液一定时间。随后，用双官能交联剂，优选戊二醛、二胺(优选1，3-二氨基丙烷)，和还原剂，优选硼氢化钠，处理已涂层的颗粒，然后，纯化得到稳定化的涂有胺衍生多糖层的金属(O)颗粒。在此多糖既为金属离子的还原剂，又是所生成的零价胶态金属颗粒的涂层剂。多糖涂层用适当的交联剂通过交联而稳定化。此后，可将所得的已涂层且稳定的胶态金属颗粒与蛋白质如酶、植物凝血素、多克隆或单克隆抗体等进行共轭。这些蛋白质可连接亦可不连接可检测标记物如染料、含放射性元素的化合物、电子密集元素(electron dense elements)、酶等。所得的含蛋白胶态金属(O)共轭物可用于各种诊断和分析方法。附图简要说明附图说明图1A-1D示出了按本专利技术采用不同氨基葡聚糖/Au(Ⅲ)之比制备的金水溶胶在其可见光区的吸收消光光谱。图2示出了混合氨基葡聚糖T-40和硝酸银水溶液而制成的银水溶胶的消光光谱。图3中图3B为FITC-葡聚糖-Au(Ⅲ)溶液的吸附光谱，使混合的FITC-葡聚糖-Au(Ⅲ)溶液接近沸点温度形成金水溶胶，其吸附光谱示于图3A(上光谱)中。本专利技术描述了具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由金属盐溶液制备胶态金属（Ｏ）颗粒并用同时亦为所述金属盐还原剂的高分子有机化合物涂覆所述颗粒的方法，所述方法包括：（ａ）加热一种含有一种胺衍生的、含可氧化糖的多糖和一种能被所述含可氧化糖的多糖还原的金属盐的溶液一段时间，加热温度足以将所述金属盐还原成胶态金属颗粒，同时，所述多糖涂覆在所述颗粒上；和（ｂ）用一种双官能交联剂、一种二胺和一种还原剂稳定涂在所述颗粒上的胺衍生的多糖。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：奥拉威希曼，亚历山大伯士蒂恩，
申请(专利权)人：库尔特有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]