JP2000306718A - Magnetic polymer particle and manufacture thereof - Google Patents
Magnetic polymer particle and manufacture thereofInfo
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- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/005—Pretreatment specially adapted for magnetic separation
- B03C1/01—Pretreatment specially adapted for magnetic separation by addition of magnetic adjuvants
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、磁性ポリマー粒子
およびその製造方法に関し、更に詳しくは、良好な磁気
分離特性を有し、診断薬担体、細菌分離単体、細胞分離
担体、核酸分離精製担体、蛋白・糖類分離精製担体、固
定化酵素担体、ドラッグデリバリー担体などとして有用
な磁性ポリマー粒子とその製造方法に関する。The present invention relates to a magnetic polymer particle and a method for producing the same, and more particularly, to a diagnostic drug carrier, a bacterium-separated simple substance, a cell-separated carrier, a nucleic acid-separated and purified carrier having good magnetic separation characteristics The present invention relates to magnetic polymer particles useful as a protein / saccharide separation / purification carrier, an immobilized enzyme carrier, a drug delivery carrier, and the like, and a method for producing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】磁性ポリマー粒子は、磁力を利用するこ
とにより容易に分離回収され得る特性（磁気分離性）を
有することから、主に医学・生化学分野において、診断
薬担体、細菌あるいは細胞分離担体、核酸・蛋白・糖類
の分離・精製担体、ドラッグデリバリー担体、酵素反応
担体、細胞培養担体等として優れた取り扱い性が得られ
るものと期待されている。一般に、高い磁気分離性を有
する磁性ポリマー粒子を得る手段としては、（１）粒子
中に含有される磁性体の割合を高くする手段、（２）磁
化（飽和磁化）が高い磁性体を粒子中に含有させる手
段、（３）粒子の粒径を大きくする手段などが知られて
いる。2. Description of the Related Art Magnetic polymer particles have properties (magnetic separability) that can be easily separated and recovered by utilizing magnetic force. Therefore, mainly in the fields of medicine and biochemistry, diagnostic polymer carriers, bacteria or cells are separated. It is expected that excellent handling properties can be obtained as a carrier, a carrier for separating / purifying nucleic acids / proteins / saccharides, a carrier for drug delivery, a carrier for enzyme reaction, a carrier for cell culture, and the like. Generally, means for obtaining magnetic polymer particles having high magnetic separability include (1) means for increasing the proportion of a magnetic substance contained in the particles, and (2) means for adding a magnetic substance having a high magnetization (saturated magnetization) to the particles. And (3) means for increasing the particle size of the particles.
【０００３】しかしながら、上記（１）の手段は、磁気
分離性の向上には有効な手段であるが、粒子中に含有さ
れる磁性体の割合が高くなるに連れて、当該粒子の表面
に露出する磁性体の量が増加するため、磁性体の構成成
分例えば鉄成分が溶出しやすくなり、このような磁性ポ
リマー粒子を例えば医学・生化学分野において使用する
場合には、重大な支障が生じる。従って、粒子中に含有
される磁性体の割合を高くすることには制約があるた
め、上記（１）の手段よって、磁性ポリマー粒子の磁気
分離性の向上を図るには限界がある。[0003] However, the above-mentioned means (1) is an effective means for improving the magnetic separability, but as the ratio of the magnetic substance contained in the particles increases, the surface of the particles becomes exposed. Since the amount of the magnetic substance to be increased increases, constituent components of the magnetic substance, for example, an iron component are easily eluted, and when such magnetic polymer particles are used, for example, in the fields of medicine and biochemistry, serious trouble occurs. Therefore, since there is a restriction in increasing the ratio of the magnetic substance contained in the particles, there is a limit in improving the magnetic separability of the magnetic polymer particles by means of the above (1).
【０００４】また、上記（２）の手段においては、磁化
の高い磁性体は、通常、強磁性体であって、高い残留磁
化を示すものであるため、このような磁性体を含有する
磁性ポリマー粒子に磁場を作用させると、磁場の作用を
停止しても当該粒子自体が磁石となって凝集状態が維持
されるので、磁気履歴後の磁性ポリマー粒子を再分散さ
せることが困難となる。従って、例えば医学・生化学分
野においては、使用される磁性ボリマー粒子として、残
留磁化のないまたは少ないものであることが必要とされ
るため、１次粒子の粒子径が非常に小さく（通常１０ｎ
ｍ以下）、単一の磁区からなる超常磁性磁性体を含有し
てなる磁性ポリマー粒子が用いられている。然るに、超
常磁性磁性体は、磁化が低いものであるため、超常磁性
磁性体を含有してなる磁性ポリマー粒子では、高い磁気
分離性が得られない。In the means of the above (2), the magnetic material having a high magnetization is usually a ferromagnetic material and exhibits a high remanent magnetization. Therefore, a magnetic polymer containing such a magnetic material is used. When a magnetic field is applied to the particles, even if the application of the magnetic field is stopped, the particles themselves become magnets and maintain an aggregated state, so that it becomes difficult to redisperse the magnetic polymer particles after the magnetic history. Therefore, for example, in the field of medicine and biochemistry, it is necessary that the magnetic polymer particles used have no or little residual magnetization, so that the particle diameter of the primary particles is very small (usually 10 n
m or less), and magnetic polymer particles containing a superparamagnetic magnetic substance composed of a single magnetic domain are used. However, since the superparamagnetic material has a low magnetization, magnetic polymer particles containing the superparamagnetic material cannot provide high magnetic separability.
【０００５】また、磁性ポリマー粒子は、一般に、ポリ
マーを得るための重合性モノマー中に磁性体を分散させ
た状態で、当該重合性モノマーを重合させることにより
製造される。然るに、強磁性体は、超常磁性体に比較し
て重合性モノマー中に十分に分散されず、凝集粒子が形
成されるため、このような状態でモノマーを重合する
と、巨大粒子が生じやすくなる結果、所要の粒子径を有
する磁性ポリマー粒子を高い収率で製造することが困難
である。[0005] Magnetic polymer particles are generally produced by polymerizing a polymerizable monomer in a state where a magnetic substance is dispersed in a polymerizable monomer for obtaining a polymer. However, ferromagnetic substances are not sufficiently dispersed in polymerizable monomers as compared to superparamagnetic substances, and aggregated particles are formed.Thus, when monomers are polymerized in such a state, large particles are likely to be generated. It is difficult to produce magnetic polymer particles having a required particle size in a high yield.
【０００６】また、上記（３）の手段は、粒子径が小さ
い場合に磁気分離性を大きく阻害するミクロブラウン運
動の影響が少なくなり、しかも、粒子の運動抵抗と比較
して粒子が受ける磁力の相対比率が大きくなるので、磁
気分離性の向上には大いに有効である。しかしながら、
粒子径の大きい磁性ポリマー粒子は、表面積が小さいた
め、実用上の性能が低いものである。The means (3) reduces the effect of micro-Brownian motion, which greatly impairs magnetic separability when the particle diameter is small, and furthermore, the magnetic force of the particle as compared with the kinetic resistance of the particle. Since the relative ratio becomes large, it is very effective for improving the magnetic separability. However,
Magnetic polymer particles having a large particle diameter have low practical performance due to a small surface area.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものであって、その目的は、
高い磁気分離性を有し、かつ、磁気履歴後の再分散性に
優れ、しかも、表面積が大きくて実用上の性能が高い磁
性ポリマー粒子を提供することにある。本発明の他の目
的は、高い磁気分離性を有し、かつ、磁気履歴後の再分
散性に優れ、しかも、表面積が大きくて実用上の性能が
高い磁性ポリマー粒子を有利に製造することができる方
法を提供することにある。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made based on the above circumstances, and its object is to provide:
An object of the present invention is to provide magnetic polymer particles having high magnetic separability, excellent redispersibility after a magnetic history, and having a large surface area and high practical performance. Another object of the present invention is to advantageously produce magnetic polymer particles having high magnetic separability, excellent redispersibility after magnetic history, and having a large surface area and high practical performance. It is to provide a method that can be performed.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の磁性ポリマー粒
子は、残留磁化が飽和磁化の１０〜３５％で、かつ、平
均粒子径が０．２〜４μｍであることを特徴とする。The magnetic polymer particles of the present invention are characterized in that the residual magnetization is 10 to 35% of the saturation magnetization and the average particle diameter is 0.2 to 4 μm.
【０００９】また、本発明の磁性ポリマー粒子は、ポリ
マー中に、残留磁化が飽和磁化の１０〜３５％である親
油化処理された磁性体が含有されてなり、平均粒子径が
０．２〜４μｍであることを特徴とする。Further, the magnetic polymer particles of the present invention contain a lipophilic magnetic material having a residual magnetization of 10 to 35% of the saturation magnetization in the polymer, and have an average particle diameter of 0.2 to 0.2%. ４4 μm.
【００１０】本発明の磁性ポリマー粒子の製造方法は、
残留磁化が飽和磁化の１０〜３５％である磁性体が重合
性モノマー中に分散されてなるモノマー組成物を、水系
媒体中に分散させることにより、モノマー分散液を調製
し、このモノマー分散液中において、前記重合性モノマ
ーを重合させることを特徴とする。[0010] The method for producing magnetic polymer particles of the present invention comprises:
A monomer composition in which a magnetic material having a residual magnetization of 10 to 35% of the saturation magnetization is dispersed in a polymerizable monomer is dispersed in an aqueous medium to prepare a monomer dispersion. Wherein the polymerizable monomer is polymerized.
【００１１】本発明の磁性ポリマー粒子の製造方法にお
いては、溶解パラメータが６．６〜８．７である有機溶
剤中に磁性体が分散されてなる磁性体分散液を調製し、
この磁性体分散液に重合性モノマーの一部または全部を
添加し、その後、当該磁性体分散液から有機溶剤を除去
することにより、モノマー組成物を調製することが好ま
しい。また、前記有機溶剤の沸点が２００℃以下である
ことが好ましい。In the method for producing magnetic polymer particles of the present invention, a magnetic substance dispersion is prepared by dispersing a magnetic substance in an organic solvent having a solubility parameter of 6.6 to 8.7.
It is preferable that a monomer composition is prepared by adding a part or all of the polymerizable monomer to the magnetic material dispersion and then removing the organic solvent from the magnetic material dispersion. Further, it is preferable that the boiling point of the organic solvent is 200 ° C. or less.
【００１２】[0012]
【作用】（１）本発明の磁性ポリマー粒子によれば、残
留磁化が飽和磁化の１０〜３５％の範囲にあるため、高
い磁気分離性が得られると共に、磁気履歴後においても
粒子の凝集力が小さくて優れた再分散性が得られる。し
かも、平均粒子径が０．２〜４μｍの範囲にあるため、
表面積が大きくて実用上高い性能が得られる。 （２）本発明の製造方法によれば、磁性体が重合性モノ
マー中に分散されてなるモノマー組成物を水系媒体中に
分散させた状態で、当該重合性モノマーを重合させるた
め、水系媒体中におけるモノマー組成物の分散粒子の粒
子径を制御することにより、所要の粒子径を有する磁性
ポリマー粒子を製造することができる。 （３）溶解パラメータが特定の範囲にある有機溶剤中に
磁性体を分散させることにより、磁性体の分散状態が良
好な磁性体分散液が得られ、その後、当該磁性体分散液
における有機溶媒を重合性モノマーと置換することによ
り、磁性体の分散状態が維持される結果、磁性体の分散
状態が良好なモノマー組成物が得られるので、巨大粒子
が生じることが防止される。(1) According to the magnetic polymer particles of the present invention, since the remanent magnetization is in the range of 10 to 35% of the saturation magnetization, high magnetic separability is obtained, and the cohesive force of the particles after the magnetic history is obtained. Is small and excellent redispersibility is obtained. Moreover, since the average particle diameter is in the range of 0.2 to 4 μm,
Large surface area and high practical performance can be obtained. (2) According to the production method of the present invention, the polymerizable monomer is polymerized in a state in which the monomer composition in which the magnetic substance is dispersed in the polymerizable monomer is dispersed in the aqueous medium. By controlling the particle size of the dispersed particles of the monomer composition in the above, magnetic polymer particles having a required particle size can be produced. (3) By dispersing the magnetic substance in an organic solvent having a dissolution parameter in a specific range, a magnetic substance dispersion liquid having a good dispersion state of the magnetic substance is obtained, and then the organic solvent in the magnetic substance dispersion liquid is removed. By substituting the polymerizable monomer, the dispersion state of the magnetic substance is maintained, and as a result, a monomer composition having a good dispersion state of the magnetic substance is obtained, thereby preventing the formation of giant particles.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。 〈磁性ポリマー粒子〉本発明の磁性ポリマー粒子は、ボ
リマー中に磁性体が含有されてなるものであって、その
残留磁化が飽和磁化の１０〜３５％、好ましくは１５〜
３０％、さらに好ましくは１７〜２５％とされる。残留
磁化が飽和磁化の１０％未満である場合には、磁気分離
性が低いものとなるため、通常用いられる磁石によっ
て、当該磁性ポリマー粒子を十分に分離回収することが
困難となる、或いは当該磁性ポリマー粒子を分離回収す
るために相当に長い時間を要する、という問題が生じ
る。一方、残留磁化が飽和磁化の３５％を超える場合に
は、磁気分離操作等による磁気履歴によって、磁性ポリ
マー粒子同士の凝集が強くなり、粒子の実用性能が大き
く低下する、という問題が生じる。Embodiments of the present invention will be described below in detail. <Magnetic polymer particles> The magnetic polymer particles of the present invention contain a magnetic substance in a polymer and have a residual magnetization of 10 to 35% of the saturation magnetization, preferably 15 to 35%.
30%, more preferably 17 to 25%. When the remanent magnetization is less than 10% of the saturation magnetization, the magnetic separability is low, so that it is difficult to sufficiently separate and collect the magnetic polymer particles by a commonly used magnet, or There is a problem that it takes a considerably long time to separate and collect the polymer particles. On the other hand, when the residual magnetization exceeds 35% of the saturation magnetization, there is a problem that the magnetic history due to the magnetic separation operation causes strong aggregation of the magnetic polymer particles, and the practical performance of the particles is greatly reduced.
【００１４】本発明において、「飽和磁化」とは、２５
℃において試料に１０，０００エールステッドの磁場を
作用させたときの当該試料が示す磁化をいい、「残留磁
化」とは、２５℃において試料に１０，０００エールス
テッドの磁場を作用させた後、磁場の作用を停止させた
ときすなわち有効磁場を０エールステッドにしたときの
当該試料が示す磁化をいう。なお、飽和磁化および残留
磁化は、試料振動型磁力計によって測定することができ
る。In the present invention, “saturation magnetization” is 25
The magnetization shown by the sample when a magnetic field of 10,000 Oersted is applied to the sample at 25 ° C., and “residual magnetization” is defined as a value obtained by applying a magnetic field of 10,000 Oersted to the sample at 25 ° C. This refers to the magnetization of the sample when the action of the magnetic field is stopped, that is, when the effective magnetic field is set to 0 Oersted. The saturation magnetization and the residual magnetization can be measured with a sample vibration magnetometer.
【００１５】また、本発明の磁性ポリマー粒子は、飽和
磁化が１０〜１２０ｅｍｕ／ｇの範囲にあるものを用い
ることが好ましい。飽和磁化が１０ｅｍｕ／ｇ未満であ
る場合には、高い磁気分離性を得ることが困難となるこ
とがある。一方、飽和磁化が１２０ｅｍｕ／ｇを超える
場合には、残留磁化の絶対値が過大となって、磁気履歴
後の磁性ポリマー粒子を再分散させることが困難となる
ことがある。The magnetic polymer particles of the present invention preferably have a saturation magnetization in the range of 10 to 120 emu / g. If the saturation magnetization is less than 10 emu / g, it may be difficult to obtain high magnetic separability. On the other hand, when the saturation magnetization exceeds 120 emu / g, the absolute value of the residual magnetization becomes excessive, and it may be difficult to re-disperse the magnetic polymer particles after the magnetic history.
【００１６】本発明の磁性ポリマー粒子は、その平均粒
子径は、０．２〜４μｍ、好ましくは０．２５〜２．５
μｍ、さらに好ましくは０．３〜２μｍとされる。平均
粒子径が０．２μｍ未満である場合には、良好な磁気分
離性が得られないため、実用的な時間内で当該磁性ポリ
マー粒子を分離回収することが困難である。一方、平均
粒子径が４μｍを超える場合には、粒子の表面積が小さ
いため、例えば医学・生化学分野において使用される磁
性ポリマー粒子として、実用性が低いものとなる。ここ
で、磁性ポリマー粒子の「平均粒子径」とは、体積平均
粒子径をいう。なお、磁性ポリマー粒子の体積平均粒子
径は、レーザー回折および／または散乱方式の粒子径測
定器によって測定することができる。The average particle diameter of the magnetic polymer particles of the present invention is 0.2 to 4 μm, preferably 0.25 to 2.5 μm.
μm, and more preferably 0.3 to 2 μm. If the average particle diameter is less than 0.2 μm, good magnetic separability cannot be obtained, and it is difficult to separate and collect the magnetic polymer particles within a practical time. On the other hand, when the average particle diameter exceeds 4 μm, the surface area of the particles is small, and therefore, for example, the magnetic polymer particles used in the medical and biochemical fields have low practicality. Here, the “average particle diameter” of the magnetic polymer particles refers to a volume average particle diameter. The volume average particle size of the magnetic polymer particles can be measured by a laser diffraction and / or scattering type particle size measuring device.
【００１７】〔磁性体〕磁性ポリマー粒子を構成するた
めの磁性体としては、その残留磁化が飽和磁化の１０〜
３５％の磁性体（以下、「特定の磁性体」ともい
う。）、好ましくは１５〜３０％、さらに好ましくは１
７〜２５％である強磁性体が用いられる。磁性体の残留
磁化は、当該磁性体の原料、添加剤および製造における
諸条件を適宜選定することによって、得られる磁性体の
磁気的内部構造、一次粒子の粒子径または異方性粒子で
あれば短径と長径との比、１次粒子内における磁区の大
きさ等を調整することにより、制御することができる。
また、特定の磁性体としては、飽和磁化が３０〜７５０
ｅｍｕ／ｇの範囲にあるものを用いることが好ましい。[Magnetic Material] As a magnetic material for forming the magnetic polymer particles, the residual magnetization has a saturation magnetization of 10 to 10.
35% of a magnetic material (hereinafter, also referred to as "specific magnetic material"), preferably 15 to 30%, more preferably 1 to 30%.
A ferromagnetic material of 7 to 25% is used. The residual magnetization of the magnetic material, the magnetic internal structure of the obtained magnetic material, the particle diameter of the primary particles or the anisotropic particles by appropriately selecting the raw materials of the magnetic material, additives and various conditions in the production. It can be controlled by adjusting the ratio of the minor axis to the major axis, the size of the magnetic domains in the primary particles, and the like.
As a specific magnetic material, the saturation magnetization is 30 to 750.
It is preferable to use one in the range of emu / g.
【００１８】このような特定の磁性体の具体例として
は、例えば、四三酸化鉄、γ酸化第二鉄、各種フェライ
ト、窒化鉄、鉄、マンガン、コバルト、クロムなどの金
属、コバルト、ニッケル、マンガンなどの合金を挙げる
ことができる。これらの中では、磁気分離性能に優れ、
磁性体成分の水への溶出が少ない点で、四三酸化鉄およ
びフェライト類が特に好ましい。これらの特定の磁性体
は、単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることが
できる。また、特定の磁性体の粒子径は、特に限定され
るものではないが、一次平均粒子径が１０〜１００ｎｍ
であることが好ましい。Specific examples of such a specific magnetic substance include metals such as triiron tetroxide, gamma ferric oxide, various ferrites, iron nitride, iron, manganese, cobalt, chromium, cobalt, nickel, and the like. Alloys such as manganese can be mentioned. Among them, excellent magnetic separation performance,
Iron trioxide and ferrites are particularly preferred in that the magnetic component is less eluted into water. These specific magnetic substances can be used alone or in combination of two or more. The particle diameter of the specific magnetic substance is not particularly limited, but the primary average particle diameter is 10 to 100 nm.
It is preferred that
【００１９】また、特定の磁性体としては、親油化処理
されたものを用いることが好ましい。親油化処理されて
いない特定の磁性体を用いる場合には、得られる磁性ポ
リマー粒子の粒子表面近傍に特定の磁性体が偏在し、更
には粒子表面に露出する特定の磁性体の量が増加するた
め、当該特定の磁性体の構成成分が当該磁性ポリマー粒
子から溶出しやすくなることがある。特定の磁性体を親
油化処理する方法としては、シランカップリング剤、チ
タンカップリング剤などの表面処理剤により磁性体を表
面処理する方法、脂肪酸あるいは脂肪酸塩を磁性体の表
面に吸着させる方法、カチオンまたはアニオン性残基と
重合性残基とを有する分散剤によって磁性体の表面を処
理する方法などを利用することができるが、これらに限
定されるものではない。また、磁性流体の製造方法に準
じて特定の磁性体の表面に厚い吸着層を形成させて油相
に分散させてもよい。It is preferable to use a specific magnetic substance which has been subjected to a lipophilic treatment. When a specific magnetic substance that has not been subjected to lipophilic treatment is used, the specific magnetic substance is unevenly distributed near the particle surface of the obtained magnetic polymer particles, and the amount of the specific magnetic substance exposed on the particle surface increases. Therefore, the component of the specific magnetic substance may be easily eluted from the magnetic polymer particles. Examples of a method of lipophilicizing a specific magnetic substance include a method of treating a magnetic substance with a surface treating agent such as a silane coupling agent and a titanium coupling agent, and a method of adsorbing a fatty acid or a fatty acid salt to the surface of the magnetic substance. A method of treating the surface of a magnetic material with a dispersant having a cationic or anionic residue and a polymerizable residue can be used, but the method is not limited thereto. Further, a thick adsorption layer may be formed on the surface of a specific magnetic substance and dispersed in the oil phase according to the method for producing a magnetic fluid.
【００２０】〔ポリマー〕磁性ポリマー粒子を構成する
ためのポリマーは特に限定されるものではないが、後述
する製造方法において、親油化処理された特定の磁性体
の分散状態が良好なモノマー組成物が得られる点で、ポ
リマーを得るための重合性モノマーとして、疎水性モノ
マーを用いることが好ましい。ここで、「疎水性モノマ
ー」とは、２０℃における水への溶解度が２重量％未満
であるモノマーをいう、また、２０℃における水への溶
解度が２重量％以上であるモノマーを、「親水性モノマ
ー」というものとする。[Polymer] The polymer for constituting the magnetic polymer particles is not particularly limited, but a monomer composition in which a specific magnetic substance subjected to lipophilic treatment has a good dispersion state in a production method described below. From the viewpoint of obtaining a polymer, it is preferable to use a hydrophobic monomer as a polymerizable monomer for obtaining a polymer. Here, the “hydrophobic monomer” refers to a monomer having a solubility in water at 20 ° C. of less than 2% by weight, and a monomer having a solubility in water at 20 ° C. of 2% by weight or more is referred to as a “hydrophilic monomer”. Functional monomer ".
【００２１】かかる疎水性モノマーの具体例としては、
スチレン、αメチルスチレンなどの芳香族ビニル化合
物；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アク
リレート、２ーエチルヘキシル（メタ）アクリレート、
ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔーブチル（メタ）
アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ラウ
リル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）ア
クリレート、シクロヘキシルエチレングリコール（メ
タ）アクリレートなどのアクリレート類あるいはメタク
リレート類；アクリロニトリルなどのシアン化ビニル化
合物；エチレングリコールジアクリレート、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、ジエチレングリコールジメタクリレート、
テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラエチ
レングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコ
ールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタク
リレート、ジアリルフタレート、トリメチロールプロパ
ントリアクリレート、トリメチロールトリメタクリレー
トなどの多官能（メタ）アクリレート化合物；ジビニル
ベンゼンなどの多官能芳香族ビニル化合物を挙げること
ができる。これらのうち、スチレン、メチルメタクリレ
ート、２エチルヘキシルメタクリレート、ｔーブチルメ
タクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ジビニ
ルベンゼンなどが好ましい。これらのモノマーは、単独
でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、２０℃における水への溶解度が２重量％以上であ
るモノマーであっても、混合した重量加重平均が２重量
％を超えない範囲で疎水性モノマーとして使用すること
ができる。Specific examples of such a hydrophobic monomer include:
Aromatic vinyl compounds such as styrene and α-methylstyrene; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate,
n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth)
Acrylates or methacrylates such as acrylate, isobutyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and cyclohexylethylene glycol (meth) acrylate; vinyl cyanide compounds such as acrylonitrile; ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol Dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate,
Polyfunctional (meth) acrylate compounds such as tetraethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, diallyl phthalate, trimethylolpropane triacrylate, and trimethylol trimethacrylate; Functional aromatic vinyl compounds can be mentioned. Of these, styrene, methyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, t-butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, divinylbenzene and the like are preferable. These monomers can be used alone or in combination of two or more.
Further, even a monomer having a solubility in water at 20 ° C. of 2% by weight or more can be used as a hydrophobic monomer as long as the mixed weight-weighted average does not exceed 2% by weight.
【００２２】また、得られる磁性ポリマー粒子の表面特
性を改良し、あるいは官能基を付与することによって例
えば核酸や抗体などが化学的に結合され得る磁性ポリマ
ー粒子を得ることを目的として、上記の疎水性モノマー
と共に官能基を有するモノマーを併用することができ、
その具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、フマ
ル酸、イタコン酸、フマル酸、クロトン酸、２アクリル
アミド２メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン
酸、スチレンスルホン酸ナトリウム塩、イソプレンスル
ホン酸、グリシジルメタクリレート、ビニルピリジン、
ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−メチルメタク
リルアミド、ビニルベンジルジメチルアミン、ビニルベ
ンジルアミン塩酸塩、ビニルベンジルグリシジルエーテ
ル、クロルメチルスチレンなどが挙げられる。これらの
モノマーは、単独であるいは２種以上組み合わせて疎水
性モノマーと併用することができる。In order to obtain magnetic polymer particles to which nucleic acids, antibodies, etc. can be chemically bonded by improving the surface characteristics of the obtained magnetic polymer particles or adding a functional group, the above-mentioned hydrophobic polymer particles are used. Monomer having a functional group can be used in combination with the functional monomer,
Specific examples thereof include acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, itaconic acid, fumaric acid, crotonic acid, 2-acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid, styrenesulfonic acid, styrenesulfonic acid sodium salt, isoprenesulfonic acid, glycidyl methacrylate, and vinyl. Pyridine,
Examples thereof include dimethylaminoethyl acrylate, N-methylmethacrylamide, vinylbenzyldimethylamine, vinylbenzylamine hydrochloride, vinylbenzyl glycidyl ether, and chloromethylstyrene. These monomers can be used alone or in combination of two or more kinds with a hydrophobic monomer.
【００２３】本発明の磁性ポリマー粒子において、特定
の磁性体の含有割合は、当該特定の磁性体の種類、当該
磁性ポリマー粒子の粒子径、当該磁性ポリマー粒子の使
用目的によって異なるが、１０〜７０重量％、特に１５
〜６０重量％であることが好ましい。この割合が１０重
量％未満である場合には、高い磁気分離性を有する磁性
ポリマー粒子を得ることが困難となることがある。一
方、この割合が７０重量％を超える場合には、当該磁性
ポリマー粒子の表面に露出する特定の磁性体の量が多く
なるため、特定の磁性体の構成成分例えば鉄成分が溶出
しやすくなる。In the magnetic polymer particles of the present invention, the content ratio of the specific magnetic substance depends on the kind of the specific magnetic substance, the particle diameter of the magnetic polymer particles, and the purpose of use of the magnetic polymer particles. % By weight, especially 15
It is preferably about 60% by weight. If this ratio is less than 10% by weight, it may be difficult to obtain magnetic polymer particles having high magnetic separability. On the other hand, when the proportion exceeds 70% by weight, the amount of the specific magnetic substance exposed on the surface of the magnetic polymer particles increases, and thus the constituents of the specific magnetic substance, for example, the iron component, are easily eluted.
【００２４】本発明の磁性ポリマー粒子によれば、残留
磁化が飽和磁化の１０〜３５％の範囲にあるため、高い
磁気分離性が得られると共に、磁気履歴後においても粒
子の凝集力が小さくて優れた再分散性が得られる。しか
も、平均粒子径が０．２〜４μｍの範囲にあるため、表
面積が大きくて実用上高い性能が得られる。また、磁性
ポリマー粒子中に含有される特定の磁性体として、親油
化処理されたものを用いることにより、当該特定の磁性
体をポリマー中に均一に含有させることができるため、
特定の磁性体の構成成分が当該磁性ポリマー粒子から溶
出することを抑制することができる。According to the magnetic polymer particles of the present invention, since the remanent magnetization is in the range of 10 to 35% of the saturation magnetization, high magnetic separability is obtained, and the cohesive force of the particles is small even after the magnetic history. Excellent redispersibility is obtained. In addition, since the average particle size is in the range of 0.2 to 4 μm, the surface area is large and high performance in practical use can be obtained. Further, as the specific magnetic substance contained in the magnetic polymer particles, by using the lipophilic treatment, the specific magnetic substance can be uniformly contained in the polymer,
Elution of a component of a specific magnetic substance from the magnetic polymer particles can be suppressed.
【００２５】〈磁性ポリマー粒子の製造方法〉本発明の
磁性ポリマー粒子の製造方法は、残留磁化が飽和磁化の
１０〜３５％である磁性体が、重合性モノマー中に分散
されてなるモノマー組成物を調製する工程（イ）と、前
記モノマー組成物を水系媒体中に分散させることによ
り、モノマー分散液を調製する工程（ロ）と、前記モノ
マー分散液中において、前記重合性モノマーを重合させ
る工程（ハ）とを有する。以下、工程（イ）〜工程
（ハ）の詳細について説明する。<Method for Producing Magnetic Polymer Particles> The method for producing magnetic polymer particles according to the present invention is directed to a monomer composition in which a magnetic substance having a remanent magnetization of 10 to 35% of the saturation magnetization is dispersed in a polymerizable monomer. (A), a step of preparing a monomer dispersion by dispersing the monomer composition in an aqueous medium (b), and a step of polymerizing the polymerizable monomer in the monomer dispersion (C). Hereinafter, the steps (a) to (c) will be described in detail.
【００２６】工程（イ）：この工程（イ）においては、
特定の磁性体を重合性モノマー中に分散させることによ
り、モノマー組成物を調製する。特定の磁性体として
は、その表面が親油化処理されたものを用いることが好
ましいが、強磁性体は、親油化処理されたものであって
も、超常磁性体に比較して重合性モノマー中に分散され
にくいものである。これは、強磁性体の粒子径が大き
く、粒子径に対する親油化処理によって形成される表面
層の厚みの相対比率が小さいためであると考えられる。
従って、モノマー組成物は、以下のような方法によって
調製することが好ましい。Step (a): In this step (a),
A monomer composition is prepared by dispersing a specific magnetic substance in a polymerizable monomer. As the specific magnetic substance, it is preferable to use one whose surface is lipophilic, but the ferromagnetic substance, even if lipophilic, is more polymerizable than the superparamagnetic substance. It is difficult to disperse in the monomer. This is considered to be because the particle diameter of the ferromagnetic material is large and the relative ratio of the thickness of the surface layer formed by the lipophilic treatment to the particle diameter is small.
Therefore, the monomer composition is preferably prepared by the following method.
【００２７】先ず、溶解パラメータが６．６〜８．７、
好ましくは７．０〜８．２である有機溶剤中に特定の磁
性体が分散されてなる磁性体分散液を調製する。ここ
で、「溶解パラメータ」とは、ヒルデブランドの溶解パ
ラメータを意味する。有機溶剤の溶解パラメータの値
は、一般的な便覧類（例えば、浅原照三編、講談社、溶
剤ハンドブック）に記載されている。First, the dissolution parameters are 6.6 to 8.7,
A magnetic substance dispersion is prepared by dispersing a specific magnetic substance in an organic solvent, preferably having a viscosity of 7.0 to 8.2. Here, the “dissolution parameter” means a Hildebrand dissolution parameter. The values of the solubility parameter of the organic solvent are described in general handbooks (for example, Teruzo Asahara, Kodansha, Handbook of Solvents).
【００２８】溶解パラメータが６．６〜８．７である有
機溶剤の具体例としては、イソペンタン（溶解パラメー
タ値：６．６）、イソオクタン（同：７．０）、ペンタ
ン（同：７．１）、ヘキサン（同：７．３）、ヘプタン
（同：７．４）、ジエチルエーテル（同：７．４）、ト
リエチルアミン（同：７．５）、シクロペンタン（同：
８．１）、シクロヘキサン（同：８．２）、塩化プロピ
ル（同：８．３）、酢酸エチル（同：８．６）などが挙
げられる。これらの中でも、ペンタン、ヘキサン、ヘプ
タン等の脂肪族炭化水素が好ましい。また、有機溶剤と
しては、蒸留によって磁性体分散液から容易に分離除去
することができる点で、その沸点が２００℃以下、特に
１５０℃以下のものを用いることが好ましい。Specific examples of the organic solvent having a solubility parameter of 6.6 to 8.7 include isopentane (dissolution parameter value: 6.6), isooctane (7.0: 7.0), and pentane (7.1: pentane). ), Hexane (same: 7.3), heptane (same: 7.4), diethyl ether (same: 7.4), triethylamine (same: 7.5), cyclopentane (same:
8.1), cyclohexane (same as 8.2), propyl chloride (same as 8.3), ethyl acetate (same as 8.6) and the like. Among them, aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane and heptane are preferred. As the organic solvent, it is preferable to use an organic solvent having a boiling point of 200 ° C. or lower, particularly 150 ° C. or lower, since it can be easily separated and removed from the magnetic substance dispersion by distillation.
【００２９】このような磁性体分散液は、上記の有機溶
媒中に親油化処理された特定の磁性体を添加し、例えば
ディスパー型攪拌機、コロイドミル、ホモミキサー、高
圧ホモジナイザー、超音波分散機などの分散機により、
当該有機溶媒中に特定の磁性体を分散させることによ
り、調製することができる。また、強磁性体が分散され
た磁性流体の市販品が入手することができる場合には、
当該磁性流体における分散媒を適宜の方法により上記有
機溶剤に置換することにより、調製することもできる。To such a magnetic substance dispersion, a specific magnetic substance which has been subjected to lipophilic treatment is added to the above-mentioned organic solvent. For example, a disper type stirrer, colloid mill, homomixer, high-pressure homogenizer, ultrasonic disperser With a dispersing machine such as
It can be prepared by dispersing a specific magnetic substance in the organic solvent. When a commercially available magnetic fluid in which a ferromagnetic material is dispersed is available,
It can also be prepared by replacing the dispersion medium in the magnetic fluid with the above organic solvent by an appropriate method.
【００３０】このようにして調製された磁性体分散液
に、重合性モノマーを添加して混合し、その後、当該磁
性体分散液から有機溶剤を除去することにより、重合性
モノマー中に特定の磁性体が分散されてなるモノマー組
成物が得られる。磁性体分散液に添加される重合性モノ
マーは、使用される重合性モノマーの全部であってもよ
く、或いは使用される重合性モノマーの一部であっても
よいが、重合性モノマーとして、疎水性モノマーと官能
基を有するモノマーとを併用する場合において、当該モ
ノマーが親水性モノマーであるときには、疎水性モノマ
ーのみを磁性体分散液を添加することが好ましい。そし
て、親水性モノマーは、後述する工程（ロ）において、
モノマー分散液を調製する直前にモノマー組成物に添加
して混合する、或いはモノマー分散液を調製するための
水系媒体中に溶解することが好ましい。これは、親水性
モノマーをモノマー組成物中に含有させた後、当該モノ
マー組成物を長時間放置すると、特定の磁性体の分散状
態が不安定になりやすく、そのため、モノマー組成物中
において特定の磁性体が凝集する結果、この状態でモノ
マーを重合すると、巨大粒子が生じやすくなるからであ
る。A polymerizable monomer is added to the magnetic material dispersion liquid thus prepared and mixed, and then the organic solvent is removed from the magnetic material dispersion liquid, whereby a specific magnetic material is added to the polymerizable monomer. A monomer composition in which the body is dispersed is obtained. The polymerizable monomer added to the magnetic material dispersion may be all of the polymerizable monomers used, or may be a part of the polymerizable monomers used. When a hydrophilic monomer and a monomer having a functional group are used in combination, it is preferable to add only a hydrophobic monomer to the magnetic substance dispersion when the monomer is a hydrophilic monomer. Then, the hydrophilic monomer is used in the step (b) described below.
It is preferable that the monomer dispersion is added to and mixed with the monomer composition immediately before preparation of the monomer dispersion, or dissolved in an aqueous medium for preparing the monomer dispersion. This is because, after the hydrophilic monomer is contained in the monomer composition, if the monomer composition is left for a long time, the dispersion state of the specific magnetic substance is likely to be unstable, and therefore, the specific composition in the monomer composition This is because, as a result of the aggregation of the magnetic material, when the monomer is polymerized in this state, large particles are likely to be generated.
【００３１】このような方法によれば、特定の磁性体が
これと親和性の良好な有機溶媒中に分散されるので、特
定の磁性体の分散状態が良好な磁性体分散液が得られ、
その後、当該磁性体分散液における有機溶媒が重合性モ
ノマーと置換されるため、特定の磁性体の分散状態が維
持され、その結果、特定の磁性体の分散状態が良好なモ
ノマー組成物が得られる。以上において、有機溶剤とし
て、溶解パラメータが上記の範囲外にあるものを用いる
場合には、特定の磁性体の分散状態が良好な磁性体分散
液を得ることが困難となる。According to such a method, the specific magnetic substance is dispersed in the organic solvent having good affinity with the specific magnetic substance, so that a magnetic substance dispersion liquid in which the specific magnetic substance is well dispersed can be obtained.
Thereafter, since the organic solvent in the magnetic substance dispersion is replaced with the polymerizable monomer, the dispersion state of the specific magnetic substance is maintained, and as a result, a monomer composition in which the dispersion state of the specific magnetic substance is good is obtained. . In the above, when an organic solvent having a solubility parameter outside the above range is used, it becomes difficult to obtain a magnetic substance dispersion liquid in which the specific magnetic substance has a good dispersion state.
【００３２】工程（ロ）：この工程（ロ）においては、
工程（イ）によって調製されたモノマー組成物を水系媒
体中に分散させることにより、モノマー分散液を調製す
る。このモノマー分散液の調製においては、水系媒体中
に、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カ
チオン系界面活性剤、水溶性高分子、無機系懸濁保護剤
などの界面活性剤、またはその他の乳化剤若しくは懸濁
保護剤が添加されていることが好ましい。これらの中で
は、所要の粒子径を有する磁性ポリマー粒子が得られる
点で、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤が
好ましい。これらの界面活性剤は、単独でまたは２種以
上を組み合わせて使用することができる。Step (b): In this step (b),
A monomer dispersion is prepared by dispersing the monomer composition prepared in the step (a) in an aqueous medium. In the preparation of this monomer dispersion, in an aqueous medium, an anionic surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, a water-soluble polymer, a surfactant such as an inorganic suspension protective agent, or It is preferable that other emulsifiers or suspension protectants are added. Among them, an anionic surfactant and a nonionic surfactant are preferable in that magnetic polymer particles having a required particle diameter can be obtained. These surfactants can be used alone or in combination of two or more.
【００３３】モノマー組成物を水系媒体中に分散させる
ために使用される分散機としては、特に限定されるもの
ではなく、従来公知の超音波分散機、高圧ホモジナイザ
ーあるいは高剪断速度の分散機などを使用することがで
きる。超音波分散機の形式は特に制限されるものではな
く、例えば、ホーン型発振子を備えてなる分散機、プレ
ート型発振子を備えてなる分散機、発振部に液を流通さ
せる連続式の分散機などを例示することができる。ま
た、高剪断速度の分散機としては、例えばホモミキサ
ー、コロイドミル、ジェットホモミキサー、高圧ホモジ
ナイザーなどを例示することができる。これらの分散機
は目的とするモノマー組成物の分散粒子径に応じて選択
することができる。さらに、モノマー組成物を水系媒体
中に分散させる方法としては、多孔膜または多孔フィル
ターを介してモノマー組成物を水系媒体中に押し出すこ
とによって当該モノマー組成物を水系媒体中に乳化分散
させる膜乳化法、あるいはノズルから加圧、振動または
高電圧等を加えてモノマー組成物を吐出するノズル法を
採用することもできる。The disperser used for dispersing the monomer composition in the aqueous medium is not particularly limited, and may be a conventionally known ultrasonic disperser, high-pressure homogenizer, or a disperser having a high shear rate. Can be used. The type of the ultrasonic dispersing machine is not particularly limited. For example, a dispersing machine having a horn-type oscillator, a dispersing machine having a plate-type oscillator, and a continuous dispersing machine for flowing a liquid through an oscillating unit. And the like. Examples of the high shear rate disperser include a homomixer, a colloid mill, a jet homomixer, and a high-pressure homogenizer. These dispersers can be selected according to the dispersion particle size of the target monomer composition. Further, as a method of dispersing the monomer composition in an aqueous medium, a film emulsification method in which the monomer composition is emulsified and dispersed in an aqueous medium by extruding the monomer composition into the aqueous medium through a porous membrane or a porous filter. Alternatively, a nozzle method in which a monomer composition is discharged by applying pressure, vibration, high voltage, or the like from a nozzle may be employed.
【００３４】工程（ハ）：この工程（ハ）においては、
工程（ロ）によって調製されたモノマー分散液中におい
て、当該重合性モノマーを重合させる。重合性モノマー
を重合させるための重合開始剤としては、特に限定され
るものではなく、油溶性重合開始剤および水溶性重合開
始剤のいずれも用いることができ、従来公知のラジカル
重合開始剤、例えば有機過酸化物、アゾ化合物、過硫酸
塩系開始剤などを用いることができる。これらの中で
は、油溶性重合開始剤を使用することが好ましい。ま
た、油溶性開始剤を用いる場合には、モノマー分散液を
調製する前に、当該油溶性開始剤をモノマー組成物に添
加することが好ましく、これにより、特定の磁性体を含
有しないポリマー粒子の生成を防止することができる。Step (c): In this step (c),
The polymerizable monomer is polymerized in the monomer dispersion prepared in the step (b). The polymerization initiator for polymerizing the polymerizable monomer is not particularly limited, and any of an oil-soluble polymerization initiator and a water-soluble polymerization initiator can be used, and a conventionally known radical polymerization initiator, for example, Organic peroxides, azo compounds, persulfate initiators and the like can be used. Among these, it is preferable to use an oil-soluble polymerization initiator. When an oil-soluble initiator is used, it is preferable to add the oil-soluble initiator to the monomer composition before preparing the monomer dispersion, whereby the polymer particles containing no specific magnetic substance are added. Generation can be prevented.
【００３５】本発明の磁性ポリマー粒子の製造方法によ
れば、残留磁化が飽和磁化の１０〜３５％の範囲にある
特定の磁性体を用いるため、高い磁気分離性を有すると
共に、磁気履歴後においても粒子の凝集力が小さくて優
れた再分散性を有する磁性ポリマー粒子を製造すること
ができる。しかも、特定の磁性体が重合性モノマー中に
分散されてなるモノマー組成物を水系媒体中に分散させ
た状態で、当該重合性モノマーを重合させるため、水系
媒体中におけるモノマー組成物の分散粒子の粒子径を制
御することにより、所要の粒子径を有し、表面積が大き
くて実用上の性能が高い磁性ポリマー粒子を製造するこ
とができる。また、溶解パラメータが特定の範囲にある
有機溶剤中に特定の磁性体を分散させることにより、特
定の磁性体の分散状態が良好な磁性体分散液が得られ、
その後、当該磁性体分散液における有機溶媒を重合性モ
ノマーと置換することにより、磁性体の分散状態が維持
される結果、特定の磁性体の分散状態が良好なモノマー
組成物が得られるので、巨大粒子が生じることを防止す
ることができる。更に、有機溶剤として沸点が２００℃
以下のものを用いることにより、当該有機溶剤を蒸留に
よって磁性体分散液から容易に分離除去することができ
る。According to the method for producing magnetic polymer particles of the present invention, a specific magnetic substance having a remanent magnetization in the range of 10 to 35% of the saturation magnetization is used. Also, it is possible to produce magnetic polymer particles having a small cohesive force and excellent redispersibility. Moreover, in order to polymerize the polymerizable monomer in a state where the specific magnetic substance is dispersed in the polymerizable monomer in the monomer composition, the dispersed particles of the monomer composition in the aqueous medium are polymerized. By controlling the particle diameter, magnetic polymer particles having a required particle diameter, a large surface area, and high practical performance can be produced. Further, by dispersing a specific magnetic substance in an organic solvent having a dissolution parameter in a specific range, a dispersion state of the specific magnetic substance in a good magnetic substance dispersion liquid is obtained,
Thereafter, by replacing the organic solvent in the magnetic substance dispersion liquid with a polymerizable monomer, the dispersed state of the magnetic substance is maintained. As a result, a monomer composition in which the dispersed state of the specific magnetic substance is excellent is obtained. The generation of particles can be prevented. Further, the organic solvent has a boiling point of 200 ° C.
By using the following, the organic solvent can be easily separated and removed from the magnetic substance dispersion by distillation.
【００３６】〈磁性ポリマー粒子の使用方法〉本発明の
磁性ポリマー粒子は、高い磁気分離性を有するため、例
えば磁性ポリマー粒子の０．５％水系分散液において、
通常の磁石で実現可能な１５００ガウス程度の磁場を作
用させることにより、１分間程度で分離することが可能
である。従って、このような磁性ポリマー粒子は、診断
薬担体、細胞分離担体、核酸分離精製担体、蛋白分離精
製担体、糖質分離精製担体、固定化酵素担体、ドラッグ
デリバリー担体、磁性トナー、磁性インク、磁性コーテ
ィング材などとして好適に使用することができる。ま
た、本発明の磁性ポリマー粒子には、抗原、抗体、核
酸、酵素、糖鎖などの生理活性物質を容易に結合（化学
的結合または物理的結合）させることができる。<Method of Using Magnetic Polymer Particles> Since the magnetic polymer particles of the present invention have high magnetic separability, for example, in a 0.5% aqueous dispersion of magnetic polymer particles,
By applying a magnetic field of about 1500 gauss which can be realized by a normal magnet, separation can be performed in about one minute. Accordingly, such magnetic polymer particles can be used as diagnostic agent carriers, cell separation carriers, nucleic acid separation / purification carriers, protein separation / purification carriers, carbohydrate separation / purification carriers, immobilized enzyme carriers, drug delivery carriers, magnetic toners, magnetic inks, magnetic inks, It can be suitably used as a coating material or the like. In addition, a physiologically active substance such as an antigen, an antibody, a nucleic acid, an enzyme, or a sugar chain can be easily bonded (chemically or physically) to the magnetic polymer particles of the present invention.
【００３７】具体的に説明すると、本発明の磁性ポリマ
ー粒子の表面に、オリゴヌクレオチドを固定化させるこ
とにより、核酸固定磁性ポリマー粒子を得ることができ
る。ここで、固定化されるオリゴヌクレオチドの長さは
１０から１００塩基、好ましくは１５から７０塩基であ
る。また、固定化されるオリゴヌクレオチドは１本鎖Ｄ
ＮＡであってもよく、２本鎖ＤＮＡであってもよく、或
いはＲＮＡであってもよい。このような核酸は、通常市
販されている核酸合成器を用いて調製することができ
る。More specifically, nucleic acid-immobilized magnetic polymer particles can be obtained by immobilizing oligonucleotides on the surface of the magnetic polymer particles of the present invention. Here, the length of the oligonucleotide to be immobilized is 10 to 100 bases, preferably 15 to 70 bases. The oligonucleotide to be immobilized is a single-stranded D
It may be NA, double-stranded DNA, or RNA. Such a nucleic acid can be prepared using a commercially available nucleic acid synthesizer.
【００３８】核酸を磁性ポリマー粒子に固定化する方法
としては、例えば特開平７−７５５９９号公報および特
開平６−３３５３８０号公報で記述されている方法を適
用することができる。具体的には、核酸プローブ１当量
分と核酸プローブのハイブリッド形成部位と相補的な塩
基配列を有するＤＮＡ１当量分とをアニーリング緩衝液
中で混合し、８０℃で５分間加熱した後、徐々に室温ま
で冷却することにより、２本鎖ＤＮＡを形成させる。こ
の２本鎖ＤＮＡをヒドロキシアパタイトカラムによって
精製し、次いで、脱水縮合剤と共に、カルボキシル基を
有する磁性ポリマー粒子の分散液に添加した後、当該分
散液を加熱することにより、核酸プローブの固定化部位
の塩基配列中のアミノ基を磁性ポリマー粒子の表面のカ
ルボキシル基にアミド結合により固定することができ
る。As a method for immobilizing nucleic acids on magnetic polymer particles, for example, the methods described in JP-A-7-75599 and JP-A-6-335380 can be applied. Specifically, one equivalent of the nucleic acid probe and one equivalent of the DNA having a base sequence complementary to the hybridization site of the nucleic acid probe are mixed in an annealing buffer, heated at 80 ° C. for 5 minutes, and then gradually cooled to room temperature. Cool to form double-stranded DNA. The double-stranded DNA is purified by a hydroxyapatite column, and then added to a dispersion of magnetic polymer particles having a carboxyl group together with a dehydrating condensing agent, and then the dispersion is heated. Can be fixed to the carboxyl group on the surface of the magnetic polymer particle by an amide bond.
【００３９】ここで、脱水縮合剤としては、例えば１─
エチル─３─（Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノ）プロピルカ
ルボジイミド等のカルボジイミド類、Ｎ−エチル─５─
フェニルイソキサゾリウム─３’─スルホネート、Ｎ−
エトキシカルボニル─２─エトキシ─１，２─ジヒドロ
キノリン等の水溶性の脱水縮合剤が好ましいものとして
挙げられるが、他に油溶性の脱水縮合剤も使用すること
ができる。磁性ポリマー粒子の使用割合は、核酸プロー
ブ１ミリモルに対して、通常０．５〜５００ｇ、好まし
くは５〜５０ｇである。核酸プローブの磁性ポリマー粒
子への固定化反応は、通常ｐＨ３〜１１程度の水系媒体
中において、４〜７０℃で、５分ないし一夜行えばよ
い。Here, as the dehydrating condensing agent, for example, 1─
Carbodiimides such as ethyl {3} (N, N′-dimethylamino) propyl carbodiimide, N-ethyl {5}
Phenylisoxazolium {3 '} sulfonate, N-
Preferred are water-soluble dehydrating condensing agents such as ethoxycarbonyl {2-ethoxy} 1,2-dihydroquinoline, but other oil-soluble dehydrating condensing agents can also be used. The usage ratio of the magnetic polymer particles is usually 0.5 to 500 g, preferably 5 to 50 g, per 1 mmol of the nucleic acid probe. The reaction for immobilizing the nucleic acid probe on the magnetic polymer particles may be performed in an aqueous medium having a pH of about 3 to 11 at 4 to 70 ° C. for 5 minutes to overnight.
【００４０】次に、この磁性ポリマー粒子に固定化され
た核酸プローブ中のハイブリッド形成部位に結合した相
補的な塩基配列を有するＤＮＡを離脱させることによっ
て、核酸プローブ粒子が得られる。この際、前記相補的
な塩基配列を有するＤＮＡの離脱は、熱またはアルカリ
変性により行うことができ、さらに遠心分離、濾過等の
手段によって相補的な塩基配列を有するＤＮＡを除去す
ることができる。Next, a nucleic acid probe particle is obtained by releasing DNA having a complementary base sequence bound to a hybridization site in the nucleic acid probe immobilized on the magnetic polymer particle. At this time, the DNA having the complementary base sequence can be removed by heat or alkali denaturation, and the DNA having the complementary base sequence can be removed by means such as centrifugation and filtration.
【００４１】このように調製される核酸固定化磁性ポリ
マー粒子は、遺伝子診断をはじめ、遺伝子工学全般に使
用することができる。具体的には、例えばオリゴｄＴを
結合させた磁性ポリマー粒子を用いて、細胞溶解液か
ら、直接メッセンジャＲＮＡを回収することができる。
また、固定化される核酸として、エイズウィルス核酸に
相補性のある核酸配列を有するものを用いることによ
り、生物検体から、エイズウィルスを回収し、ＤＮＡプ
ローブ法、又はポリメラーゼチェーンリアクション法を
用いて検出することができる。The magnetic polymer particles immobilized on a nucleic acid thus prepared can be used for general genetic engineering including genetic diagnosis. Specifically, messenger RNA can be directly recovered from a cell lysate using, for example, magnetic polymer particles to which oligo dT is bound.
Further, by using a nucleic acid having a nucleic acid sequence complementary to the AIDS virus nucleic acid as the nucleic acid to be immobilized, the AIDS virus is recovered from the biological sample and detected using a DNA probe method or a polymerase chain reaction method. can do.
【００４２】また、本発明の磁性ポリマー粒子に生理活
性蛋白質を固定化させ、生理活性蛋白質を担持する蛋白
質固定化磁性ポリマー粒子を調製することができる。上
記生理活性蛋白質は一般的な生理活性を有する蛋白質、
またはその複合体を含み、具体的には、例えば免疫グロ
ブリン、各種酵素、アビジン蛋白質等が挙げられる。こ
のような蛋白質を上記の核酸固定方法と同様の方法によ
り、磁性ポリマー粒子の表面に結合することができる。
具体的には、蛋白質のアミノ基を利用して、磁性ポリマ
ー粒子の表面のカルボキシル基と反応させることができ
る。反応効率を高めるために、種々の工夫がなされる
が、例えば、脱水縮合剤を先に磁性ポリマー粒子のカル
ボキシル基と反応させてから、蛋白質を加えて反応させ
てもよい。このように調製される抗体結合粒子、アビジ
ン結合粒子、酵素結合粒子は、診断分野、研究分野に利
用することができる。Further, a bioactive protein can be immobilized on the magnetic polymer particles of the present invention, and protein-immobilized magnetic polymer particles carrying the bioactive protein can be prepared. The bioactive protein is a protein having general bioactivity,
Or a complex thereof, and specific examples include immunoglobulins, various enzymes, and avidin proteins. Such a protein can be bound to the surface of the magnetic polymer particles by a method similar to the above-described nucleic acid immobilization method.
Specifically, it can be reacted with a carboxyl group on the surface of a magnetic polymer particle by utilizing an amino group of a protein. Various measures are taken to increase the reaction efficiency. For example, the reaction may be carried out by first reacting the dehydration condensing agent with the carboxyl group of the magnetic polymer particles and then adding the protein. The antibody-bound particles, avidin-bound particles, and enzyme-bound particles thus prepared can be used in the diagnostic field and the research field.
【００４３】[0043]
【実施例】以下に、本発明の実施例について具体的に説
明するが、本発明は、これらの実施例によって限定され
るものではない。また、以下の実施例において、平均粒
子径、飽和磁化および残留磁化は、次のようにして測定
した。 〔飽和磁化および残留磁化〕振動試料型磁力計（理研電
子製「ＶＳＭ型」）により、乾燥した試料に、室温にて
最大印加磁場１０，０００エールステッドの条件で磁場
を作用させてヒステリシスカーブを作成し、このヒステ
リシスカーブから飽和磁化および残留磁化を求めた。 〔平均粒子径〕レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置
（堀場製作所製「ＬＡ−９１０型」）を用い、標準モー
ドにて体積基準の平均粒子径を計測した。EXAMPLES Examples of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples, the average particle diameter, the saturation magnetization and the residual magnetization were measured as follows. [Saturation Magnetization and Residual Magnetization] A hysteresis curve was obtained by applying a magnetic field to a dried sample at room temperature under conditions of a maximum applied magnetic field of 10,000 Oersted using a vibrating sample magnetometer (“VSM type” manufactured by Riken Denshi). Then, saturation magnetization and residual magnetization were obtained from the hysteresis curve. [Average particle size] The volume-based average particle size was measured in a standard mode using a laser diffraction / scattering type particle size distribution analyzer ("LA-910" manufactured by Horiba, Ltd.).
【００４４】〈実施例１〜６および比較例１〜４〉下記
表１に示す特定の磁性体を用い、以下のようにして磁性
ポリマー粒子を製造した。特定の磁性体５０ｇをイソプ
ロピルアルコール２００ｇ中に添加して混合することに
より、スラリーを調製し、このスラリーに、表面処理剤
としてアシッドホスホオキシポリオキシプロピレングリ
コールモノメタクリレート１０ｇを添加し、２５℃にて
４時間攪拌して特定の磁性体の表面に吸着させることに
より、特定の磁性体の親油化処理を行った。そして、親
油化処理された特定の磁性体を含有するスラリーに、ｎ
−ペンタン（溶解パラメータ値：７．１）５００ｇを添
加し、アスピレータを用いて３０℃で減圧操作を行うこ
とによって、当該スラリーからイソプロピルアルコール
を留去することにより、磁性体分散液を調製した。得ら
れた磁性体分散液の各々を光学顕微鏡で観察したとこ
ろ、特定の磁性体の凝集体は認められず、各磁性体分散
液は、いずれも特定の磁性体の分散状態が良好なもので
あることが確認された。<Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4> Using specific magnetic substances shown in Table 1 below, magnetic polymer particles were produced as follows. A slurry was prepared by adding 50 g of a specific magnetic substance to 200 g of isopropyl alcohol and mixing, and 10 g of acid phosphooxypolyoxypropylene glycol monomethacrylate as a surface treatment agent was added to the slurry, and the mixture was heated at 25 ° C. The specific magnetic substance was subjected to lipophilic treatment by being stirred for 4 hours to be adsorbed on the surface of the specific magnetic substance. Then, the slurry containing the specific magnetic substance subjected to the lipophilic treatment is added with n
A magnetic substance dispersion was prepared by adding 500 g of pentane (dissolution parameter value: 7.1) and performing a vacuum operation at 30 ° C. using an aspirator to distill off isopropyl alcohol from the slurry. When each of the obtained magnetic substance dispersions was observed with an optical microscope, no aggregate of a specific magnetic substance was observed, and each magnetic substance dispersion had a good dispersion state of the specific magnetic substance. It was confirmed that there was.
【００４５】[0045]
【表１】 [Table 1]
【００４６】得られた磁性体分散液に、スチレン９７ｇ
を添加して混合した後、真空ポンプを用いて３０℃で減
圧操作を行うことによって、当該磁性体分散液からｎ−
ペンタンを留去することにより、モノマー組成物を調製
した。得られたモノマー組成物の各々を光学顕微鏡で観
察したところ、特定の磁性体の凝集体は認められず、各
モノマー組成物は、いずれも特定の磁性体の分散状態が
良好なものであることが確認された。次いで、得られた
モノマー組成物に、メタクリル酸３ｇと、重合開始剤と
してベンゾイルペルオキシド１ｇとを添加して溶解さ
せ、このモノマー組成物を、直ちに、水１０００ｇに乳
化剤としてラウリル硫酸ナトリウム１ｇとポリオキシエ
チレンラウリルエーテル１ｇとが溶解されてなる水系媒
体中に投入した。その後、水系媒体を氷冷しながら、超
音波分散機を用いて１０分間モノマー組成物の分散処理
を行うことにより、モノマー組成物の分散粒子径が１μ
ｍ以下であるモノマー分散液を調製した。その後、得ら
れたモノマー分散液を、直ちに重合容器に投入して当該
重合容器内を窒素置換し、次いで、モノマー分散液を攪
拌しなから、８０℃、５時間の条件で、モノマーの重合
処理を行うことにより、磁性ポリマー粒子を得た。得ら
れた磁性ポリマー粒子の各々は、いずれもモノマー臭が
全く感じられず、その色は茶〜黒色であった。97 g of styrene was added to the obtained magnetic material dispersion.
Was added and mixed, and then a vacuum operation was performed at 30 ° C. using a vacuum pump, so that n-
A monomer composition was prepared by distilling off pentane. When each of the obtained monomer compositions was observed with an optical microscope, no aggregate of a specific magnetic substance was observed, and each monomer composition had a good dispersion state of the specific magnetic substance. Was confirmed. Next, 3 g of methacrylic acid and 1 g of benzoyl peroxide as a polymerization initiator were added to and dissolved in the obtained monomer composition, and this monomer composition was immediately dissolved in 1000 g of water and 1 g of sodium lauryl sulfate as an emulsifier and polyoxyethylene. It was charged into an aqueous medium in which 1 g of ethylene lauryl ether was dissolved. Thereafter, while the aqueous medium is ice-cooled, a dispersion treatment of the monomer composition is performed for 10 minutes using an ultrasonic disperser, so that the dispersed particle diameter of the monomer composition is 1 μm.
m or less was prepared. Thereafter, the obtained monomer dispersion liquid is immediately charged into a polymerization vessel, and the inside of the polymerization vessel is replaced with nitrogen. Then, while stirring the monomer dispersion liquid, the monomer is subjected to a polymerization treatment at 80 ° C. for 5 hours. By performing the above, magnetic polymer particles were obtained. In each of the obtained magnetic polymer particles, no monomer odor was felt at all, and the color was brown to black.
【００４７】実施例１〜６および比較例１〜４で得られ
た磁性ポリマー粒子の各々の飽和磁化、残留磁化および
平均粒子径を下記表２に示す。また、実施例１〜６およ
び比較例１〜４で得られた磁性ポリマー粒子の各々につ
いて、磁気分離指数および再分散性を次のようにして調
べた。結果を表２に示す。Table 2 below shows the saturation magnetization, residual magnetization and average particle diameter of the magnetic polymer particles obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4. Further, for each of the magnetic polymer particles obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4, the magnetic separation index and the redispersibility were examined as follows. Table 2 shows the results.
【００４８】〔磁気分離指数〕０．０５％ラウリル硫酸
ナトリウム水溶液に、磁気履歴後の磁性ポリマー粒子を
濃度が０．５重量％となるよう分散させた。得られた分
散液０．７ｍｌを透明な１ｍｌエッペンドルフチューブ
に入れ、表面の磁場の強さが１５００ガウスである市販
の磁気スタンド（ＤＹＮＡＬ社製）に装着して１分間放
置することにより、磁性ポリマー粒子の磁気分離処理を
行い、直ちにチューブの中央部から分散液０．１ｍｌを
採取した。磁気分離処理後の分散液の５００ｎｍにおけ
る吸光度（Ａ）と、磁気分離処理前の分散液の５００ｎ
ｍにおける吸光度（Ｂ）とを測定し、下記式で示される
磁気分離指数を求めた。[Magnetic Separation Index] The magnetic polymer particles after magnetic hysteresis were dispersed in a 0.05% aqueous sodium lauryl sulfate solution to a concentration of 0.5% by weight. 0.7 ml of the obtained dispersion liquid was placed in a transparent 1 ml Eppendorf tube, mounted on a commercially available magnetic stand (manufactured by DYNAL) having a surface magnetic field strength of 1500 Gauss, and left for 1 minute to obtain a magnetic polymer. The particles were subjected to magnetic separation, and 0.1 ml of the dispersion was immediately collected from the center of the tube. The absorbance (A) at 500 nm of the dispersion after the magnetic separation treatment and the 500 n of the dispersion before the magnetic separation treatment
The absorbance (B) at m was measured, and the magnetic separation index represented by the following formula was determined.
【００４９】[0049]
【数１】 式：磁気分離指数＝１００×（Ｂ−Ａ）／Ｂ （％）Formula: Magnetic separation index = 100 × (BA) / B (%)
【００５０】〔再分散性〕磁性ポリマー粒子に１０，０
００エールステッドの磁場を作用させた後、当該磁性ポ
リマー粒子０．１ｇを水１００ｇ中に添加して攪拌し、
得られた分散液を光学顕微鏡で観察し、磁性ポリマー粒
子の分散状態を調べ、以下の基準により磁性ポリマー粒
子の再分散性を評価した。 ○：磁性ポリマー粒子が連鎖した凝集体がほとんど認め
られない。 △：磁性ポリマー粒子が連鎖した凝集体が僅かに認めら
れる。 ×：磁性ポリマー粒子が連鎖した凝集体が顕著に認めら
れる。[Redispersibility]
After applying a magnetic field of 00 Oersted, 0.1 g of the magnetic polymer particles was added to 100 g of water and stirred,
The obtained dispersion was observed with an optical microscope to examine the dispersion state of the magnetic polymer particles, and the redispersibility of the magnetic polymer particles was evaluated according to the following criteria. ：: Almost no aggregate in which magnetic polymer particles are linked is observed. Δ: Aggregates in which magnetic polymer particles are linked are slightly observed. ×: Aggregates in which magnetic polymer particles are linked are remarkably observed.
【００５１】[0051]
【表２】 [Table 2]
【００５２】表２から明らかなように、実施例１〜６に
係る磁性ポリマー粒子は、平均粒子径が０．２〜４μｍ
の範囲にあるため、実用上十分に大きい表面積を有し、
しかも、高い磁気分離性および良好な再分散性を有する
ものであることが確認された。これに対し、比較例１に
係る磁性ポリマー粒子は、飽和磁化に対する残留磁化の
比が低いものであるため、磁気分離性の低いものであっ
た。また、比較例２に係る磁性ポリマー粒子は、飽和磁
化に対する残留磁化の比が高いものであるため、再分散
性の低いものであった。また、比較例３に係る磁性ポリ
マー粒子は、平均粒子径が小さいため、磁気分離性が低
いものであった。また、比較例４に係る磁性ポリマー粒
子は、高い磁気分離性を有するものであるが、平均粒子
径が大きいため、表面積が小さくて実用性の低いもので
あった。As is clear from Table 2, the magnetic polymer particles according to Examples 1 to 6 have an average particle diameter of 0.2 to 4 μm.
Has a sufficiently large surface area for practical use,
Moreover, it was confirmed that the material had high magnetic separability and good redispersibility. On the other hand, the magnetic polymer particles according to Comparative Example 1 had low magnetic separability because the ratio of the residual magnetization to the saturation magnetization was low. In addition, the magnetic polymer particles according to Comparative Example 2 had a low redispersibility because the ratio of the residual magnetization to the saturation magnetization was high. Further, the magnetic polymer particles according to Comparative Example 3 had low magnetic separability due to a small average particle diameter. In addition, the magnetic polymer particles according to Comparative Example 4 had high magnetic separability, but had a small average surface area and therefore had low practicality due to a large average particle diameter.
【００５３】また、実施例１〜６および比較例１〜４に
係る磁性ポリマー粒子の各々について、医学・生化学分
野における性能評価として、磁性ポリマー粒子の表面
に、抗体あるいは核酸を同一条件で結合させ、当該磁性
ポリマー粒子が、これに結合された抗体あるいは核酸に
対応する抗原あるいは核酸の捕捉量を測定した。具体的
な評価方法は以下の通りである。For each of the magnetic polymer particles according to Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4, an antibody or nucleic acid was bound to the surface of the magnetic polymer particles under the same conditions as a performance evaluation in the field of medicine and biochemistry. Then, the captured amount of the antigen or nucleic acid corresponding to the antibody or nucleic acid bound to the magnetic polymer particle was measured. The specific evaluation method is as follows.
【００５４】〔抗原捕捉量〕５％の磁性ポリマー粒子の
水分散液１ｍｌ（磁性ポリマー粒子５０ｍｇ）に、水溶
性カルボジイミド５ｍｇと、抗ヒトＩｇＭ抗体２０００
μｇとを添加し、２５℃で１時間緩く振とうすることに
より、磁性ポリマー粒子の表面に抗ヒトＩｇＭ抗体を結
合させた。その後、抗ヒトＩｇＭ抗体が結合された磁性
ポリマー粒子（以下、「抗体感作粒子」という。）を磁
気によって分離した状態で、上澄み液をプロテインアッ
セイキット（バイオラッド社）によって調べたところ、
何れの上澄み液においても、抗ヒトＩｇＭ抗体の存在は
認められず、添加したすべての抗ヒトＩｇＭ抗体が磁性
ポリマー粒子に結合されていることが確認された。分離
された抗体感作粒子に、０．５％牛血清アルブミンと、
０．１％のポリエチレングリコールとを含むリン酸生理
食塩水緩衝液（ｐＨ７．５）１ｍｌを添加し、バイブレ
ーターで振動させることにより、リン酸生理食塩水緩衝
液中に抗体感作粒子を分散させた後、室温で３０分間緩
く振とうして抗ヒトＩｇＭ抗体が結合または吸着してい
ない粒子表面をアルブミンによってブロッキングするこ
とにより、酵素免疫法（ＥＩＡ）用の磁性診断薬粒子を
含有する診断薬粒子分散液を調製した。[Antigen Capture Amount] In 1 ml of a 5% aqueous dispersion of magnetic polymer particles (50 mg of magnetic polymer particles), 5 mg of water-soluble carbodiimide and 2000 g of anti-human IgM antibody
μg, and shaken gently at 25 ° C. for 1 hour to bind the anti-human IgM antibody to the surface of the magnetic polymer particles. Thereafter, the magnetic polymer particles to which the anti-human IgM antibody was bound (hereinafter referred to as “antibody-sensitized particles”) were separated by magnetism, and the supernatant was examined with a protein assay kit (Bio-Rad).
No presence of an anti-human IgM antibody was observed in any of the supernatants, confirming that all the added anti-human IgM antibodies were bound to the magnetic polymer particles. 0.5% bovine serum albumin was added to the separated antibody-sensitized particles,
1 ml of a phosphate buffered saline (pH 7.5) containing 0.1% polyethylene glycol was added, and the mixture was vibrated with a vibrator to disperse the antibody-sensitized particles in the phosphate buffered saline. After gently shaking at room temperature for 30 minutes to block the surface of the particle on which the anti-human IgM antibody is not bound or adsorbed with albumin, a diagnostic agent containing magnetic diagnostic agent particles for enzyme immunoassay (EIA) A particle dispersion was prepared.
【００５５】ヒトＩｇＭ抗原１０μｇを含むリン酸生理
食塩水緩衝液１００μｌを調製し、上記診断薬粒子分散
液２０μｌ（粒子１ｍｇ）を添加して１分間振とうした
後、室温で３０分間静置した。次いで、当該診断薬粒子
分散液から磁性診断薬粒子を磁気によって分離し、当該
磁性診断薬粒子に、アセチルコリンエステラーゼを結合
させた抗ヒトＩｇＭ抗体１００μｇを含む溶液２００μ
ｌを添加し、バイブレータで振動させることにより、磁
性診断薬粒子を溶液中に分散させた後、２５℃で１時間
静置した。次いで、磁性診断薬粒子が分散された溶液
に、アセチルコリンエステラーゼの基質であるＥｌｌｍ
ａｎ’ｓ試薬１００μｌを添加し、室温で１０分間緩く
振とうすることにより酵素発色させ、更に、反応停止液
である２規定硫酸５０μｌを添加した後、当該溶液の４
１２ｎｍにおける吸光度（Ｅ１）を測定した。また、対
照試験として、ヒトＩｇＭ抗原を含まないリン酸生理食
塩水緩衝液１００μｌを用いて上記と同様の操作を行う
ことにより得られた溶液について、４１２ｎｍにおける
吸光度（Ｅ０）を測定し、吸光度の差（Ｅ１−Ｅ０）を
求めた。そして、この値と、予め用意したＩｇＭ抗原量
−発色吸光度の検量線とから磁性診断薬粒子１ｍｇに捕
捉されたヒトＩｇＭ抗原量（μｇ／ｍｇ）を求めた。100 μl of a phosphate buffer solution containing 10 μg of human IgM antigen was prepared, 20 μl (1 mg of particles) of the above-mentioned diagnostic agent particle dispersion was added, shaken for 1 minute, and allowed to stand at room temperature for 30 minutes. . Next, magnetic diagnostic agent particles are separated from the diagnostic agent particle dispersion liquid by magnetism, and a solution containing 100 μg of anti-human IgM antibody in which acetylcholinesterase is bound to the magnetic diagnostic agent particles is 200 μm.
1 was added, and the magnetic diagnostic agent particles were dispersed in the solution by vibrating with a vibrator, and then allowed to stand at 25 ° C. for 1 hour. Then, Ellm, a substrate of acetylcholinesterase, was added to the solution in which the magnetic diagnostic agent particles were dispersed.
After adding 100 μl of an's reagent and shaking gently at room temperature for 10 minutes to develop the enzyme, 50 μl of 2N sulfuric acid as a reaction stop solution was added.
The absorbance (E1) at 12 nm was measured. In addition, as a control test, the absorbance (E0) at 412 nm of a solution obtained by performing the same operation as above using 100 μl of a phosphate buffered saline containing no human IgM antigen was measured. The difference (E1-E0) was determined. Then, the amount of human IgM antigen (μg / mg) captured by 1 mg of the magnetic diagnostic agent particles was determined from this value and the calibration curve of IgM antigen amount-coloring absorbance prepared in advance.
【００５６】〔核酸捕捉量（ｍＲＮＡの捕捉量）〕５％
の磁性ポリマー粒子の水分散液１ｍｌ（磁性ポリマー粒
子５０ｍｇ）に、水溶性カルボジイミド５ｍｇと、（ｄ
Ｃ）１０（ｄＴ）３０オリゴヌクレオチド５ｎｍｏｌと
を添加し、２５℃で７時間緩く振とうすることにより、
（ｄＣ）１０（ｄＴ）３０オリゴヌクレオチドを磁性ポ
リマー粒子の表面に結合させた。その後、（ｄＣ）１０
（ｄＴ）３０オリゴヌクレオチドが結合された磁性ポリ
マー粒子（以下、「オリゴマー結合粒子」という。）を
磁気によって分離し、このオリゴーマ結合粒子を０．５
Ｍトリス／ＥＤＴＡ緩衝液に分散させた後、当該分散液
からオリゴーマ結合粒子を磁気によって分離する工程を
３回繰り返すことにより、当該オリゴマー結合粒子を洗
浄し、更に、オリゴマー結合粒子を０．５Ｍトリス／Ｅ
ＤＴＡ緩衝液に分散させることにより、５％の粒子分散
液を調製した。[Amount of nucleic acid captured (amount of mRNA captured)] 5%
5 mg of a water-soluble carbodiimide was added to 1 ml (50 mg of magnetic polymer particles) of an aqueous dispersion of magnetic polymer particles of
C) 5 nmol of 10 (dT) 30 oligonucleotide was added and shaken gently at 25 ° C. for 7 hours to obtain
The (dC) 10 (dT) 30 oligonucleotide was bound to the surface of the magnetic polymer particles. Then, (dC) 10
(DT) Magnetic polymer particles to which 30 oligonucleotides are bound (hereinafter, referred to as “oligomer-bound particles”) are separated by magnetism, and the oligomer-bound particles are separated by 0.5.
After dispersing in an M Tris / EDTA buffer, the step of magnetically separating the oligomer-bound particles from the dispersion is repeated three times to wash the oligomer-bound particles, / E
By dispersing in a DTA buffer, a 5% particle dispersion was prepared.
【００５７】この粒子分散液５０μｌ（粒子２．５ｍ
ｇ）に、Ｈｅｌａ培養細胞から回収したｔｏｔａｌＲＮ
Ａ５００μｇを含む０．５Ｍ食塩／トリス緩衝液１００
μｌを添加し、３７℃で１０分間緩く振とうして反応さ
せることにより、ｍＲＮＡの捕捉を行った。その後、直
ちにオリゴマー結合粒子を磁気によって分離して回収
し、蒸留水１００μｌに分散させた後、６５℃で１０分
間加熱することにより、オリゴマー結合粒子が捕捉した
ｍＲＮＡを脱離させ、氷冷した。次いで、オリゴマー結
合粒子を磁気によって分離した状態で上澄み液を採取
し、この上澄み液の２６０ｎｍにおける吸光度Ａ260 を
測定し、この吸光度の値から、粒子１ｍｇによって回収
されたｍＲＮＡの量（μｇ／ｍｇ）を求めた。以上にお
いて、回収されたｍＲＮＡの純度の指標として、上澄み
液の２８０ｎｍにおける吸光度Ａ280 を測定し、当該上
澄み液の２６０ｎｍにおける吸光度Ａ 260 と２８０ｎｍ
における吸光度とＡ280 の比（Ａ260 ／Ａ280 ）を求め
たが、いずれの試料においても１．８以上の値であり、
ｍＲＮＡの純度は、実用上問題がないことが確認され
た。以上、結果を表３に示す。50 μl of this particle dispersion (2.5 m particles)
g) shows totalRN recovered from Hela cultured cells
0.5 M salt / Tris buffer 100 containing 500 μg of A
Add 1 μl and shake gently at 37 ° C for 10 minutes to react.
By doing so, mRNA was captured. Then
Separately recover oligomer-bound particles by magnetic separation
And dispersed in 100 μl of distilled water, then at 65 ° C. for 10 minutes
Oligomer-bound particles were captured by heating for
The mRNA was desorbed and cooled on ice. Then, oligomer binding
Collect supernatant liquid with magnetic particles separated
And the absorbance A of the supernatant at 260 nm.260To
Measure and recover 1 mg of particles from this absorbance value
The amount of the mRNA (μg / mg) was determined. Above
And supernatant as an indicator of the purity of the recovered mRNA.
Absorbance A of liquid at 280 nm280Measure the above
Absorbance A at 260 nm of the supernatant 260And 280 nm
Absorbance and A280Ratio (A260/ A280)
However, in all samples, the value was 1.8 or more.
mRNA purity was confirmed to be practically acceptable.
Was. Table 3 shows the results.
【００５８】[0058]
【表３】 [Table 3]
【００５９】表３から明らかなように、実施例１〜６に
係る磁性ポリマー粒子によれば、抗原および核酸を高い
効率で分離・回収することができ、医学・生化学分野に
おいて用いられる磁性ポリマー粒子として好適なもので
あることが確認された。As is clear from Table 3, according to the magnetic polymer particles according to Examples 1 to 6, antigens and nucleic acids can be separated and recovered with high efficiency, and the magnetic polymer particles used in the medical and biochemical fields can be used. It was confirmed that the particles were suitable as particles.
【００６０】＜実施例７＞実施例１において、スチレン
９７ｇの代わりにｔ−ブチルメタクリレート７５ｇおよ
びエチレングリコールジメタクリレート２０ｇを、メタ
クリル酸３ｇの代わりにアクリル酸２ｇ、メタクリル酸
２ｇおよびイタコン酸１ｇを用いたこと以外は同様にし
て磁性ポリマー粒子を製造した。得られた磁性ポリマー
粒子の飽和磁化、残留磁化、平均粒子径、磁気分離指数
および再分散性の評価結果を表４に示す。さらに、この
磁性ポリマー粒子について、実施例１と同様にして抗体
あるいは核酸に対応する抗原あるいは核酸の捕捉量を測
定した。結果を表４に示す。Example 7 In Example 1, 75 g of t-butyl methacrylate and 20 g of ethylene glycol dimethacrylate were used instead of 97 g of styrene, and 2 g of acrylic acid, 2 g of methacrylic acid and 1 g of itaconic acid were used instead of 3 g of methacrylic acid. Except for the above, magnetic polymer particles were produced in the same manner. Table 4 shows the evaluation results of the saturation magnetization, residual magnetization, average particle diameter, magnetic separation index, and redispersibility of the obtained magnetic polymer particles. Further, with respect to the magnetic polymer particles, the amount of captured antigen or nucleic acid corresponding to the antibody or nucleic acid was measured in the same manner as in Example 1. Table 4 shows the results.
【００６１】＜実施例８＞実施例１と同様にして特定の
磁性体の親油化処理を行った後、スラリーを放置するこ
とにより、固形分を沈降分離してを回収し、更に、２０
℃で真空乾燥することにより、親油化処理された特定の
磁性体を得た。この特定の磁性体５０ｇをスチレン９７
ｇに投入し、一夜常温で撹拌した後、氷冷しながら超音
波分散機によって特定の磁性体の分散処理を行うことに
より、モノマー組成物を調製した。得られたモノマー組
成物を光学顕微鏡で観察したところ、粒子径が数μｍの
特定の磁性体の凝集体が認められた。このモノマー組成
物に、メタクリル酸３ｇと、ベンゾイルペルオキシド１
ｇとを添加して溶解させ、実施例１と同様にしてモノマ
ー分散液の調製および重合性モノマーの重合処理を行う
ことにより、磁性ポリマー粒子を得た。得られた磁性ポ
リマー粒子の飽和磁化、残留磁化、平均粒子径、磁気分
離指数および再分散性の評価結果を表４に示す。さら
に、この磁性ポリマー粒子について、実施例１と同様に
して抗体あるいは核酸に対応する抗原あるいは核酸の捕
捉量を測定した。結果を表４に示す。この実施例８にお
いては、モノマー組成物中における特定の磁性体の分散
状態が十分に良好なものではないため、モノマーの重合
処理において、巨大粒子が生成し、その結果、所要の粒
子径を有する磁性ポリマー粒子を高い収率で得ることが
できなかった。<Example 8> After the lipophilic treatment of a specific magnetic substance was performed in the same manner as in Example 1, the slurry was allowed to stand, and the solid content was settled and separated.
By vacuum drying at ℃, a specific magnetic substance subjected to lipophilic treatment was obtained. 50 g of this specific magnetic material is mixed with styrene 97
g, stirred at room temperature overnight, and then subjected to a dispersion treatment of a specific magnetic substance by an ultrasonic disperser while cooling with ice to prepare a monomer composition. When the obtained monomer composition was observed with an optical microscope, an aggregate of a specific magnetic substance having a particle diameter of several μm was observed. 3 g of methacrylic acid and 1 g of benzoyl peroxide were added to this monomer composition.
g were added and dissolved, and a monomer dispersion was prepared and polymerization of a polymerizable monomer was performed in the same manner as in Example 1 to obtain magnetic polymer particles. Table 4 shows the evaluation results of the saturation magnetization, residual magnetization, average particle diameter, magnetic separation index, and redispersibility of the obtained magnetic polymer particles. Further, with respect to the magnetic polymer particles, the amount of captured antigen or nucleic acid corresponding to the antibody or nucleic acid was measured in the same manner as in Example 1. Table 4 shows the results. In Example 8, since the dispersion state of the specific magnetic substance in the monomer composition is not sufficiently good, macroparticles are generated in the monomer polymerization treatment, and as a result, the particles have a required particle diameter. Magnetic polymer particles could not be obtained in high yield.
【００６２】＜実施例９〜１３＞実施例１において、ｎ
−ペンタンの代わりに、１−トリフルオロ−２−モノフ
ルオロ−ジクロルエタン（溶解パラメータ値：６．２，
実施例９）、イソペンタン（溶解パラメータ値：６．
６，実施例１０）、イソオクタン（溶解パラメータ値：
７．０，実施例１１）、シクロペンタン（溶解パラメー
タ値：８．１，実施例１２）、酢酸エチル（溶解パラメ
ータ値：８．６，実施例１３）を用いたこと以外は同様
にして磁性体分散液の調製、モノマー組成物の調製、モ
ノマー分散液の調製およびモノマーの重合処理を行うこ
とにより、磁性ポリマー粒子を得た。得られた磁性ポリ
マー粒子の飽和磁化、残留磁化、平均粒子径、磁気分離
指数および再分散性の評価結果を表４に示す。さらに、
これらの磁性ポリマー粒子の各々について、実施例１と
同様にして抗体あるいは核酸に対応する抗原あるいは核
酸の捕捉量を測定した。結果を表４に示す。以上の実施
例９〜１３において、磁性体分散液およびモノマー組成
物の各々を光学顕微鏡で観察したところ、溶解パラメー
タが６．６〜８．７の範囲にある有機溶剤を使用した実
施例１０〜１３では、特定の磁性体の凝集体は認められ
ず、各磁性体分散液および各モノマー組成物は、いずれ
も特定の磁性体の分散状態が良好なものであった。ま
た、溶解パラメータが上記の範囲外にある有機溶剤を使
用した実施例９では、磁性体分散液およびモノマー組成
物のいずれにおいても、特定の磁性体の凝集体が認めら
れ、モノマーの重合処理において、巨大粒子が生成し、
その結果、所要の粒子径を有する磁性ポリマー粒子を高
い収率で得ることができなかった。<Examples 9 to 13> In Example 1, n
-Instead of pentane, 1-trifluoro-2-monofluoro-dichloroethane (dissolution parameter value: 6.2,
Example 9), isopentane (dissolution parameter value: 6.
6, Example 10), isooctane (dissolution parameter value:
7.0, Example 11), except that cyclopentane (dissolution parameter value: 8.1, Example 12) and ethyl acetate (dissolution parameter value: 8.6, Example 13) were used. Magnetic polymer particles were obtained by preparing a body dispersion, preparing a monomer composition, preparing a monomer dispersion, and polymerizing a monomer. Table 4 shows the evaluation results of the saturation magnetization, residual magnetization, average particle diameter, magnetic separation index, and redispersibility of the obtained magnetic polymer particles. further,
For each of these magnetic polymer particles, the amount of captured antigen or nucleic acid corresponding to the antibody or nucleic acid was measured in the same manner as in Example 1. Table 4 shows the results. In each of Examples 9 to 13 above, when the magnetic substance dispersion and the monomer composition were observed with an optical microscope, Examples 10 to 10 using an organic solvent having a dissolution parameter in the range of 6.6 to 8.7 were performed. In No. 13, no aggregate of the specific magnetic substance was observed, and each of the magnetic substance dispersion liquids and each of the monomer compositions had a good dispersion state of the specific magnetic substance. Further, in Example 9 using an organic solvent having a dissolution parameter outside the above range, in each of the magnetic substance dispersion liquid and the monomer composition, an aggregate of a specific magnetic substance was recognized, and in the monomer polymerization treatment, , Giant particles are generated,
As a result, it was not possible to obtain magnetic polymer particles having a required particle diameter in a high yield.
【００６３】[0063]
【表４】 [Table 4]
【００６４】[0064]
【発明の効果】請求項１に記載の磁性ポリマー粒子によ
れば、残留磁化が飽和磁化の１０〜３５％の範囲にある
ため、高い磁気分離性が得られると共に、磁気履歴後に
おいても粒子の凝集力が小さくて優れた再分散性が得ら
れる。しかも、平均粒子径が０．２〜４μｍの範囲にあ
るため、表面積が大きくて実用上高い性能が得られる。According to the magnetic polymer particles of the first aspect, since the remanent magnetization is in the range of 10 to 35% of the saturation magnetization, high magnetic separability can be obtained, and the particles of the particles can be maintained even after the magnetic history. Excellent redispersibility with low cohesion. In addition, since the average particle size is in the range of 0.2 to 4 μm, the surface area is large and high performance in practical use can be obtained.
【００６５】請求項２に記載の磁性ポリマー粒子によれ
ば、磁性ポリマー粒子中に含有される磁性体として、親
油化処理されたものを用いるため、当該磁性体をポリマ
ー中に均一に含有させることができ、その結果、磁性体
の構成成分が磁性ポリマー粒子から溶出することを抑制
することができる。According to the magnetic polymer particles of the present invention, since the lipophilic one is used as the magnetic material contained in the magnetic polymer particles, the magnetic material is uniformly contained in the polymer. As a result, elution of the constituents of the magnetic substance from the magnetic polymer particles can be suppressed.
【００６６】請求項３に記載の磁性ポリマー粒子の製造
方法によれば、残留磁化が飽和磁化の１０〜３５％の範
囲にある磁性体を用いるため、高い磁気分離性を有する
と共に、磁気履歴後においても粒子の凝集力が小さくて
優れた再分散性を有する磁性ポリマー粒子を製造するこ
とができる。しかも、磁性体が重合性モノマー中に分散
されてなるモノマー組成物を水系媒体中に分散させた状
態で、当該重合性モノマーを重合させるため、水系媒体
中におけるモノマー組成物の分散粒子の粒子径を制御す
ることにより、所要の粒子径を有し、表面積が大きくて
実用上の性能が高い磁性ポリマー粒子を製造することが
できる。According to the method for producing magnetic polymer particles according to the third aspect, since a magnetic material having a remanent magnetization in the range of 10 to 35% of the saturation magnetization is used, the magnetic material has high magnetic separability and a high magnetic separation. In this case, magnetic polymer particles having a small cohesive force and excellent redispersibility can be produced. Moreover, in order to polymerize the polymerizable monomer in a state where the magnetic material is dispersed in the polymerizable monomer in the aqueous medium, the particle diameter of the dispersed particles of the monomer composition in the aqueous medium is increased. By controlling the particle size, magnetic polymer particles having a required particle diameter, a large surface area, and high practical performance can be produced.
【００６７】請求項４に記載の磁性ポリマー粒子の製造
方法によれば、溶解パラメータが特定の範囲にある有機
溶剤中に磁性体を分散させることにより、磁性体の分散
状態が良好な磁性体分散液が得られ、その後、当該磁性
体分散液における有機溶媒を重合性モノマーと置換する
ことにより、磁性体の分散状態が維持される結果、磁性
体の分散状態が良好なモノマー組成物が得られるので、
重合性モノマーの重合において巨大粒子が生じることを
防止することができ、その結果、所要の粒子径を有する
磁性ポリマー粒子を高い収率で製造することができる。According to the method for producing magnetic polymer particles according to the fourth aspect, by dispersing the magnetic substance in an organic solvent having a solubility parameter in a specific range, the dispersion state of the magnetic substance is improved. A liquid is obtained, and thereafter, by displacing the organic solvent in the magnetic substance dispersion liquid with a polymerizable monomer, the dispersion state of the magnetic substance is maintained. As a result, a monomer composition having a good dispersion state of the magnetic substance is obtained. So
Giant particles can be prevented from being generated in the polymerization of the polymerizable monomer, and as a result, magnetic polymer particles having a required particle diameter can be produced in a high yield.
【００６８】請求項５に記載の磁性ポリマー粒子の製造
方法によれば、有機溶剤として沸点が２００℃以下のも
のを用いるため、当該有機溶剤を蒸留によって磁性体分
散液から容易に分離除去することができる。According to the method for producing magnetic polymer particles according to the fifth aspect, since an organic solvent having a boiling point of 200 ° C. or less is used, the organic solvent can be easily separated and removed from the magnetic substance dispersion by distillation. Can be.
【００６９】本発明の磁性ポリマー粒子は、高い磁気分
離性を有すると共に、磁気履歴後の再分散性が良好なも
のであるため、種々の分野に適用することができ、例え
ば診断薬担体、細胞分離担体、核酸分離精製担体、蛋白
分離精製担体、糖質分離精製担体、固定化酵素担体、ド
ラッグデリバリー担体、磁性トナー、磁性インク、磁性
コーティング材などとして好適に使用することができ
る。また、本発明の磁性ポリマー粒子には、抗原、抗
体、蛋白、酵素、核酸、糖鎖、蛍光物質、着色物質等を
物理的あるいは化学的に結合させることができるため、
医学・生化学分野において好適に使用することができ、
特に、蛋白、核酸、糖鎖、各種生理活性物質等の迅速で
簡便な抽出、分離、精製用試薬として有用である。医療
検査においては、酵素免疫法における自動検査装置に用
いられる磁性担体粒子、自動化ＰＣＲ検査装置の試料の
前処理工程において検査対象物を分離濃縮するための磁
性粒子として有用である。The magnetic polymer particles of the present invention have high magnetic separability and good redispersibility after magnetic history, so that they can be applied to various fields. It can be suitably used as a separation carrier, a nucleic acid separation and purification carrier, a protein separation and purification carrier, a carbohydrate separation and purification carrier, an immobilized enzyme carrier, a drug delivery carrier, a magnetic toner, a magnetic ink, a magnetic coating material, and the like. Further, to the magnetic polymer particles of the present invention, antigens, antibodies, proteins, enzymes, nucleic acids, sugar chains, fluorescent substances, coloring substances and the like can be physically or chemically bonded,
It can be suitably used in the fields of medicine and biochemistry,
Particularly, it is useful as a reagent for rapid and simple extraction, separation, and purification of proteins, nucleic acids, sugar chains, various physiologically active substances, and the like. In a medical test, it is useful as a magnetic carrier particle used for an automatic test device in an enzyme immunoassay, or as a magnetic particle for separating and concentrating a test object in a sample pretreatment step of an automated PCR test device.
Claims (5)
かつ、平均粒子径が０．２〜４μｍであることを特徴と
する磁性ポリマー粒子。1. The remanent magnetization is 10 to 35% of the saturation magnetization,
Magnetic polymer particles having an average particle size of 0.2 to 4 μm.
０〜３５％である親油化処理された磁性体が含有されて
なり、平均粒子径が０．２〜４μｍであることを特徴と
する磁性ポリマー粒子。2. In the polymer, the residual magnetization is one of the saturation magnetization.
Magnetic polymer particles containing a lipophilic magnetic material of 0 to 35% and having an average particle size of 0.2 to 4 μm.
る磁性体が重合性モノマー中に分散されてなるモノマー
組成物を、水系媒体中に分散させることにより、モノマ
ー分散液を調製し、 このモノマー分散液中において、前記重合性モノマーを
重合させることを特徴とする磁性ポリマー粒子の製造方
法。3. A monomer dispersion in which a monomer composition in which a magnetic substance having a remanent magnetization of 10 to 35% of a saturation magnetization is dispersed in a polymerizable monomer is dispersed in an aqueous medium to prepare a monomer dispersion. A method for producing magnetic polymer particles, comprising polymerizing the polymerizable monomer in the monomer dispersion.
有機溶剤中に磁性体が分散されてなる磁性体分散液を調
製し、この磁性体分散液に重合性モノマーの一部または
全部を添加し、その後、当該磁性体分散液から有機溶剤
を除去することにより、モノマー組成物を調製すること
を特徴とする請求項３に記載の磁性ポリマー粒子の製造
方法。4. A magnetic material dispersion in which a magnetic material is dispersed in an organic solvent having a solubility parameter of 6.6 to 8.7, and a part or all of the polymerizable monomer is added to the magnetic material dispersion. The method for producing magnetic polymer particles according to claim 3, wherein a monomer composition is prepared by adding an organic solvent from the magnetic substance dispersion liquid, and then removing the organic solvent from the magnetic substance dispersion liquid.
とを特徴とする請求項４に記載の磁性ポリマー粒子の製
造方法。5. The method for producing magnetic polymer particles according to claim 4, wherein the boiling point of the organic solvent is 200 ° C. or lower.
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