專利名稱：用于免疫檢測技術(shù)的表面帶羧基的聚苯乙烯膠乳的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于免疫檢測技術(shù)的表面帶羧基的聚苯乙烯膠乳的制備方法。
背景技術(shù)：
在免疫檢測領(lǐng)域的一般情況下，首先將抗原抗體反應(yīng)形成免疫復(fù)合物，然后用濁 度法定量測定，但形成抗原-抗體復(fù)合物需要較長時間。膠乳增強(qiáng)免疫濁度測定法(簡稱 LETIA)是近年來免疫檢測領(lǐng)域出現(xiàn)的一種新的免疫檢測技術(shù)，LETIA不需要特殊儀器，自 動、半自動生化分析儀即可測定，適宜在廣大基礎(chǔ)醫(yī)療單位推廣應(yīng)用。目前已被應(yīng)用于許多 分析物定量測定有數(shù)十種之多，如ASO、RF、CRP、轉(zhuǎn)鐵蛋白、弓形體、風(fēng)疹、l^-微球蛋白及藥 物監(jiān)測等。 LETIA其原理是包被了抗原或抗體的膠乳微粒(免疫膠乳)，與標(biāo)本中相應(yīng)抗體或 抗原發(fā)生免疫反應(yīng)后，形成凝集顆粒，凝集物的形成使反應(yīng)混合系統(tǒng)形成一定濁度，濁度增 加的程度與標(biāo)本中被檢物濃度成正比關(guān)系，在一定波長下進(jìn)行濁度測定，即可測出標(biāo)本中 被檢物的含量。因此，如何制備出適合的膠乳(免疫膠乳)是膠乳增強(qiáng)免疫濁度測定的關(guān) 鍵。 目前，常規(guī)膠乳制備過程，多要使用乳化劑作為輔助原料，但是膠乳制備完成后，
其中往往會殘留一定量的乳化劑，而乳化劑的存在會影響膠乳最終的使用性能。 另，膠乳增強(qiáng)免疫濁度測定用的波長與所用膠乳粒徑大小有關(guān)，而現(xiàn)有技術(shù)制備
的膠乳顆粒的粒徑均一性不是很理想，因此會影響測定的精度。 據(jù)研究表明，表面有羧基修飾的聚苯乙烯膠乳是以聚苯乙烯為內(nèi)核，其表面的羧 基能夠通過化學(xué)法偶聯(lián)抗原或偶聯(lián)抗體，該膠乳適于用于膠乳增強(qiáng)免疫濁度測定法，但是， 關(guān)于制備表面具有較高羧基含量且粒徑均一的聚苯乙烯膠乳卻鮮有報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種無乳化劑殘留，膠乳顆粒粒徑均一，測 定精度高、且表面帶有羧基能夠通過化學(xué)法偶聯(lián)抗原或偶聯(lián)抗體的用于免疫檢測技術(shù)的表 面帶羧基的聚苯乙烯膠乳的制備方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的一種用于 免疫檢測技術(shù)的表面帶羧基的聚苯乙烯膠乳的制備方法，制備步驟包括
(1)將苯乙烯(St)、甲基丙烯酸(MAA)、水加入到反應(yīng)容器后攪拌10 30min ;上 述甲基丙烯酸與苯乙烯的摩爾比是O. 1 0.2 : 1; (2)步驟(1)所得的反應(yīng)混合物攪拌結(jié)束后，向該反應(yīng)混合物中通入30min的氮?dú)?(N》，用以除去反應(yīng)混合物中的氧氣，然后再向該反應(yīng)混合物中加入過硫酸鉀(KPS)水溶液 和氯化鈉(NaCl)水溶液，使得加完后所得的反應(yīng)混合物中氯化鈉的濃度為0. 064mol/L、過 硫酸鉀的濃度范圍為7. 00X 10—4 25. OX 10—^01/L，然后再向此時的反應(yīng)混合物中繼續(xù)通
3入20min的N2 ; (3)步驟(2)所得的反應(yīng)混合物在氮?dú)馔ㄈ?0min后，停止通入氮?dú)猓賹⒎磻?yīng)混 合物升溫至60 80°C ，反應(yīng)12 24h ; (4)反應(yīng)完成后冷卻到室溫，得到本發(fā)明表面經(jīng)過羧基改性的聚苯乙烯膠乳即表 面帶羧基的聚苯乙烯膠乳。 本發(fā)明一種用于免疫檢測技術(shù)的表面帶羧基的聚苯乙烯膠乳的制備方法，制備步 驟還包括將步驟(4)所得的表面帶羧基的聚苯乙烯膠乳用去離子水多次離心沉降清洗， 直至離心出的上清液的電導(dǎo)率與去離子水的相似為止。 本發(fā)明制備的表面帶羧基的聚苯乙烯膠乳的顆粒粒徑為100 500nm。 上述步驟(1)中加入的水和步驟(2)配制過硫酸鉀水溶液和氯化鈉水溶液所用
的水，兩部分所用水的總量要使得步驟(1)所加的甲基丙烯酸在該總用水量中的濃度為
0.0819 0. 174mol/L。 氯化鈉電解質(zhì) 本發(fā)明的反應(yīng)體系為無皂聚合體系，對于無皂聚合體系來說，由于所用的引發(fā)劑 為過硫酸鉀，引發(fā)劑分裂后的硫酸根吸附在高聚物周圍，由于靜電排斥作用保持體系的穩(wěn) 定。當(dāng)加入氯化鈉電解質(zhì)時，隨著離子強(qiáng)度增大，乳膠粒雙層變薄，靜電排斥力逐漸下降，體 系變得越來越不穩(wěn)定，使得初始離子失去穩(wěn)定性而彼此凝結(jié)，因而膠乳顆粒的粒徑變大，形 成粒徑較大的聚合物膠乳。由于離子強(qiáng)度增大導(dǎo)致體系失穩(wěn)，膠乳粒子因此也分布不均，從 而分散系數(shù)增大。當(dāng)離子強(qiáng)度增大到一定程度，其對粒徑影響較小，而對分散性影響較大。
甲基丙烯酸共聚單體 親水性共聚單體(甲基丙烯酸)的加入，使得聚苯乙烯膠乳顆粒的粒徑明顯減小。 這是因?yàn)橛H水性共聚單體所起到的穩(wěn)定作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于引發(fā)劑的親水基團(tuán)，使得生成的膠乳 顆粒比較穩(wěn)定，顆粒之間不會發(fā)生聚集。
溶劑 極性或非極性溶劑的加入，由于對單體和聚合物的溶解度不同，因此對膠乳粒徑
和分散性有著一定的影響。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果 1.本發(fā)明制備的聚苯乙烯膠乳其表面具有較高的羧基含量，表面有羧基修飾的聚 苯乙烯膠乳以聚苯乙烯為內(nèi)核，其表面的羧基通過化學(xué)法偶聯(lián)抗原或抗體，因此，適于利用 膠乳增強(qiáng)免疫濁度測定法，測定效果好。 2.本發(fā)明是通過無皂乳液聚合制備的聚苯乙烯膠乳，制備過程沒有使用乳化劑， 因此，消除了常規(guī)乳液聚合產(chǎn)物中由于殘留乳化劑而影響其最終使用性能這一不利因素。
3.本發(fā)明制備的聚苯乙烯膠乳是采用無皂乳液聚合制備的，制備的膠乳微球比表 面積大，粒徑分布均勻，表面潔凈，并且表面的一些性質(zhì)如親水性、功能基團(tuán)的數(shù)目和分布 在一定程度上可以控制，因此利用本發(fā)明制備得到的聚苯乙烯膠乳在均一性和羧基含量方 面滿足LETIA中對膠乳的要求。


圖1本發(fā)明實(shí)施例1所得的聚苯乙烯膠乳顆粒粒度納米分析。
圖2本發(fā)明實(shí)施例1所得的聚苯乙烯膠乳顆粒透射電子顯微鏡圖(TEM)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，但本發(fā)明并不僅限于下述實(shí)施例。
實(shí)施例1 (1)將苯乙烯、甲基丙烯酸、水加入到三口燒瓶后攪拌10min;上述苯乙烯為 0. 041mol、甲基丙烯酸為8. 7mmol，水10ml ; (2)步驟(1)所得的反應(yīng)體系攪拌結(jié)束后，向反應(yīng)體系中通入30min的N^然后將 約0. 066g的過硫酸鉀和約0. 207g的氯化鈉加入到40ml的水中配置成水溶液，將上述配置 的水溶液加入到反應(yīng)體系中，加完后反應(yīng)體系中NaCl的濃度為0. 064mol/L、 KPS的濃度為 4. 38X10—^Ql/L(總用水量即步驟(1)所加的水和步驟(2)配置氯化鈉和過硫酸鉀所用的 水為50ml，配置NaCl和KPS水溶液所用的水只是確保能將NaCl和KPS完全溶解在水中， 因?yàn)槿粢怨虘B(tài)的形式將NaCl和KPS加入到反應(yīng)體系中的話，有苯乙烯存在，不一定能確保 NaCl和KPS的溶解性；只要確定加入NaCl和KPS水溶液之后，整個反應(yīng)體系中NaCl和KPS 的濃度為上述濃度即可，實(shí)施例2 5亦同)，然后再繼續(xù)通入20min的N^在整個反應(yīng)體 系中，所加入的水的總量為50ml，此時步驟(1)所加的甲基丙烯酸在總用水量中的濃度為 0.174mol/L ; 步驟(1)加入的水的量小于總用水量50ml，剩余的水只要保證能夠完全溶解步驟 (2)需要加入的NaCl和KPS即可，因此，每次步驟(1)加入的水的量和溶解步驟(2)的NaCl 和KPS所用的水量均可以是不固定的或者是固定的，總用水量為50ml，實(shí)施例2 5亦同。
(3)氮?dú)馔ㄈ胪瓿珊?，將步驟(2)所得的反應(yīng)體系升溫至7(TC，反應(yīng)17. 5小時；
(4)反應(yīng)完成后冷卻到室溫后得到表面經(jīng)過羧基改性的聚苯乙烯膠乳。制得的膠 乳用去離子水多次離心沉降清洗，直至離心出的上清液的電導(dǎo)率與去離子水的相似為止， 然后用水稀釋，以乳液形式保存。 利用粒度納米分析儀和透射電子顯微鏡(TEM)，對制得的膠乳粒徑進(jìn)行了檢測。利 用反向電導(dǎo)滴定法對膠乳表面的羧基含量進(jìn)行了測定，測得的羧基含量為2. 60mmol/g。
由圖1和圖2可以看出該膠乳粒徑在120nm左右，單分散指數(shù)是0. 017 ，表面光滑， 形態(tài)規(guī)整，粒徑均一，具有較好的單分散性。
實(shí)施例2 (1)將苯乙烯、甲基丙烯酸、水加入到三口燒瓶后攪拌10min;上述苯乙烯為 0. 041mol、甲基丙烯酸為8. 7mmol，水10ml ; (2)步驟(1)所得的反應(yīng)體系攪拌結(jié)束后，向反應(yīng)體系中通入30min的N^然后將 約0. 117g的過硫酸鉀和約0. 207g的氯化鈉加入到40ml的水中配置成水溶液，將上述配 置的水溶液加入到反應(yīng)體系中，加完后反應(yīng)體系中NaCl的濃度為0. 064mol/L、 KPS的濃度 為7. 88X 10—3mol/L，然后再繼續(xù)通入20min的N2，在整個反應(yīng)體系中，所加入的水的總量為 50ml，此時步驟(1)所加的甲基丙烯酸在總用水量中的濃度為0. 174mol/L ;
(3)氮?dú)馔ㄈ胪瓿珊?，將步驟(2)所得的反應(yīng)體系升溫至7(TC，反應(yīng)17. 5小時；
(4)反應(yīng)完成后冷卻到室溫后得到表面經(jīng)過羧基改性的聚苯乙烯膠乳。制得的膠 乳用去離子水多次離心沉降清洗，直至離心出的上清液的電導(dǎo)率與去離子水的相似為止，
5然后用水稀釋，以乳液形式保存。 由粒度納米分析測得該膠乳粒徑為163. 9nm，單分散指數(shù)為0. 021，具有較好的單 分散性。 實(shí)施例3 (D將苯乙烯、甲基丙烯酸、水加入到三口燒瓶后攪拌10min;上述苯乙烯為 0. 041mol、甲基丙烯酸8. 7mmol，水10ml ; (2)步驟(1)所得的反應(yīng)體系攪拌結(jié)束后，向反應(yīng)體系中通入30min的N^然后將 約0. 12g的過硫酸鉀和約0. 207g的氯化鈉加入到40ml的水中配置成水溶液，將上述配置 的水溶液加入到反應(yīng)體系中，加完后反應(yīng)體系中NaCl的濃度為0. 064mol/L、 KPS的濃度為 8. 14X10—^01/L，然后再繼續(xù)通入20min的N2，在整個反應(yīng)體系中，加入的水的量為50mL， 此時步驟(1)所加的甲基丙烯酸在總用水量中的濃度為0. 174mol/L ;
(3)氮?dú)馔ㄈ胪瓿珊?，將步驟(2)所得的反應(yīng)體系升溫至7(TC，反應(yīng)17. 5小時；
(4)反應(yīng)完成后冷卻到室溫后得到表面經(jīng)過羧基改性的聚苯乙烯膠乳。制得的膠 乳用去離子水多次離心沉降清洗，直至離心出的上清液的電導(dǎo)率與去離子水的相似為止， 然后用水稀釋，以乳液形式保存。 由粒度納米分析測得該膠乳粒徑為176. 9nm，單分散指數(shù)為0. 054，具有較好的單 分散性。 實(shí)施例4 (1)將苯乙烯、甲基丙烯酸、水加入到三口燒瓶后攪拌10min;上述苯乙烯為 0. 041mol、甲基丙烯酸為7. 6mmol，水10ml ; (2)步驟(1)所得的反應(yīng)體系攪拌結(jié)束后，向反應(yīng)體系中通入30min的^，然后將 約0. 118g的過硫酸鉀和約0. 207g的氯化鈉加入到40ml的水中配置成水溶液，將上述配置 的水溶液加入到反應(yīng)體系中，加完后反應(yīng)體系中NaCl的濃度為0. 064mol/L、 KPS的濃度為 7. 88X10—^01/L，然后再繼續(xù)通入20min的N2，在整個反應(yīng)體系中，加入的水的量為50mL， 此時步驟(1)所加的甲基丙烯酸在總用水量中的濃度為0. 152mol/L ;
(3)氮?dú)馔ㄈ胪瓿珊螅瑢⒉襟E(2)所得的反應(yīng)體系升溫至7(TC，反應(yīng)17. 5小時；
(4)反應(yīng)完成后冷卻到室溫后得到表面經(jīng)過羧基改性的聚苯乙烯膠乳。制得的膠 乳用去離子水多次離心沉降清洗，直至離心出的上清液的電導(dǎo)率與去離子水的相似為止， 然后用水稀釋，以乳液形式保存。 由粒度納米分析測得該膠乳粒徑為204. Onm，單分散指數(shù)為0. 025，具有較好的單 分散性。 實(shí)施例5 (1)將苯乙烯、甲基丙烯酸、水加入到三口燒瓶后攪拌10min;上述苯乙烯為 0. 041mol、甲基丙烯酸為7mmol，水12ml ; (2)步驟(1)所得的反應(yīng)體系攪拌結(jié)束后，向反應(yīng)體系中通入30min的^，然后將 約0. 118g的過硫酸鉀和約0. 207g的氯化鈉加入到38ml的水中配置成水溶液，將上述配 置的水溶液加入到反應(yīng)體系中，加完后反應(yīng)體系中NaCl的濃度為0. 064mol/L、 KPS的濃度 范圍為7. 88 X 10—3mol/L，然后再繼續(xù)通入20min的N2，在整個反應(yīng)體系中，加入的水的量為 50mL，此時步驟(1)所加的甲基丙烯酸在總用水量中的濃度為0. 14mol/L ;
6
(3)氮?dú)馔ㄈ胪瓿珊?，將步驟(2)所得的反應(yīng)體系升溫至7(TC，反應(yīng)17. 5小時；
(4)反應(yīng)完成后冷卻到室溫后得到表面經(jīng)過羧基改性的聚苯乙烯膠乳。制得的膠 乳用去離子水多次離心沉降清洗，直至離心出的上清液的電導(dǎo)率與去離子水的相似為止， 然后用水稀釋，以乳液形式保存。 由粒度納米分析測得該膠乳粒徑為251. Onm，單分散指數(shù)為0. 051，具有較好的單 分散性。
權(quán)利要求
一種用于免疫檢測技術(shù)的表面帶羧基的聚苯乙烯膠乳的制備方法，其特征在于制備步驟包括(1)將苯乙烯、甲基丙烯酸、水加入到反應(yīng)容器后攪拌10～30min；上述甲基丙烯酸與苯乙烯的摩爾比是0.1～0.2∶1；(2)步驟(1)所得的反應(yīng)混合物攪拌結(jié)束后，向該反應(yīng)混合物中通入30min的氮?dú)?，用以除去反?yīng)混合物中的空氣，然后再向該反應(yīng)混合物中加入過硫酸鉀水溶液和氯化鈉水溶液，使得加完后所得的反應(yīng)混合物中NaCl的濃度為0.064mol/L、過硫酸鉀的濃度范圍為7.00×10-4～25.0×10-3mol/L，然后再向此時的反應(yīng)混合物中繼續(xù)通入20min的氮?dú)猓?3)步驟(2)所得的反應(yīng)混合物在氮?dú)馔ㄈ?0min后，停止通入氮?dú)?，再將此時的反應(yīng)混合物升溫至60～80℃，反應(yīng)12～24h；(4)反應(yīng)完成后冷卻到室溫，得到本發(fā)明表面經(jīng)過羧基改性的聚苯乙烯膠乳即帶有羧基的聚苯乙烯膠乳。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于免疫檢測技術(shù)的表面帶羧基的聚苯乙烯膠乳的制備方 法，其特征在于制備步驟還包括將上述步驟(4)所得的表面帶羧基的聚苯乙烯膠乳用去 離子水多次離心沉降清洗，直至離心出的上清液的電導(dǎo)率與去離子水的相似為止。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于免疫檢測技術(shù)的表面帶羧基的聚苯乙烯膠乳的制備 方法，其特征在于表面帶羧基的聚苯乙烯膠乳的顆粒粒徑為100 500nm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于免疫檢測技術(shù)的表面帶羧基的聚苯乙烯膠乳的制備方 法，其特征在于所述步驟(1)中加入的水和步驟(2)中配制過硫酸鉀水溶液和氯化鈉水溶 液所用的水，兩部分所用水的總量要使得步驟(1)所加的甲基丙烯酸在該總用水量中的濃 度為0. 0819 0. 174mol/L。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于免疫檢測技術(shù)的表面帶羧基的聚苯乙烯膠乳的制備方法，制備步驟包括將苯乙烯、甲基丙烯酸、水加入到三口燒瓶后攪拌10～30min；上述甲基丙烯酸與苯乙烯的摩爾比是0.1～0.2∶1；攪拌結(jié)束后，向反應(yīng)體系中通入N2，然后加過硫酸鉀和氯化鈉的水溶液，使得反應(yīng)體系中氯化鈉的濃度為0.064mol/L、過硫酸鉀的濃度范圍為7.00×10-4～25.0×10-3mol/L，然后再繼續(xù)通入N2；升溫至60～80℃，反應(yīng)12～24h；反應(yīng)完成后冷卻到室溫后得到本發(fā)明的目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明制備的膠乳其粒徑均一，單分散性好、穩(wěn)定性強(qiáng)，同時膠乳表面具有較高的羧基含量，適于用于膠乳增強(qiáng)免疫濁度測定法。
文檔編號C08F2/22GK101775094SQ201010103428
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者沈紅燕, 鄒炳德 申請人:寧波美康生物科技有限公司