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磁性粒子以及检测试剂的制作方法

2021-11-05 07:53:00 来源:中国专利 TAG:
磁性粒子以及检测试剂的制作方法

本发明涉及包含磁性体的磁性粒子。另外,本发明涉及使用了所述磁性粒子的检测试剂。

背景技术

在医药品的研究开发以及临床检查等的领域中,为了测定检体中的目标物质的浓度等而使用磁性粒子。例如,在化学发光免疫测定法(CLIA法)等的免疫测定中,广泛地使用在表面上具有抗体或抗原等的磁性粒子。该磁性粒子,一般在与作为目标物质的抗原或抗体等结合后,通过磁石等而集磁。

以往,作为磁性粒子,一般使用在树脂粒子的内部具有磁性体的磁性粒子(例如,参照专利文献1、2)、以及具有在树脂粒子的外表面上形成的磁性层的磁性粒子(例如,参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:WO2004/056895A1

专利文献2:日本特开昭59-500691号公报

专利文献3:日本特开平07-063761号公报



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题

在树脂粒子的内部具有磁性体的以往的磁性粒子或树脂粒子的外表面上具有磁性层的以往的磁性粒子中,难以使该磁性粒子中的磁性体的含量充分多。因此,以往的磁性粒子有时集磁性较低。

另外,在以往的磁性粒子中,可能出现磁性体氧化,有时集磁性经时性地降低。

另外,在以往的磁性粒子中,有时分散性较低。

使用集磁性低的磁性粒子时,以磁石无法彻底集磁的磁性粒子增加,测定抗体、抗原等的目标物质的浓度等时,测定精度以及测定灵敏度可能会降低。另外,使用分散性低的磁性粒子时,在磁分离后,磁性粒子无法充分地再分散,测定精度、测定灵敏度以及测定重现性可能会降低。

本发明的目的在于提供一种可以提高集磁性以及分散性、并且能保持高集磁性的磁性粒子。另外,本发明的限定性的目的是提供一种能长期保持高集磁性的磁性粒子。另外,本发明的目的在于提供使用了所述磁性粒子的检测试剂。

解决技术问题的技术手段

根据本发明的广泛方案,提供一种磁性粒子,其是用于与目标物质进行特异性相互作用的磁性粒子,其具备:

内部包含第1磁性体的内含磁性体树脂粒子;

配置于所述内含磁性体树脂粒子的外表面上,并且包含第2磁性体的磁性层;

负载于所述磁性层的外表面侧且与所述目标物质进行特异性相互作用的物质。

在本发明涉及的磁性粒子的一种特定方案中,所述第1磁性体为金属或金属氧化物,所述第2磁性体为金属或金属氧化物。

在本发明涉及的磁性粒子的一种特定方案中,进一步具备配置于所述磁性层的外表面上的壳层,所述壳层的材料包含无机氧化物或有机聚合物,所述壳层与所述物质发生了结合。

在本发明涉及的磁性粒子的一种特定方案中,所述壳层的材料包含所述无机氧化物,所述无机氧化物为具有硅原子、锗原子、钛原子或锆原子的无机氧化物。

在本发明涉及的磁性粒子的一种特定方案中,所述物质为抗原或抗体。

在本发明涉及的磁性粒子的一种特定方案中,所述物质为亲和素或链霉亲和素。

在本发明涉及的磁性粒子的一种特定方案中,磁性粒子100体积%中,所述第1磁性体和所述第2磁性体的合计含量为10重量%以上95重量%以下。

在本发明涉及的磁性粒子的一种特定方案中,所述第1磁性体和所述第2磁性体的含量的合计100重量%中,所述第1磁性体的含量为10重量%以上90重量%以下。

在本发明涉及的磁性粒子的一种特定方案中,所述内含磁性体树脂粒子的从外表面起算朝向中心方向至厚度1/3的区域的100体积%中所述第1磁性体的含量,与所述内含磁性体树脂粒子的从中心起算朝向外表面方向至厚度2/3的区域的100体积%中所述第1磁性体的含量之比为0.8以上4.0以下。

在本发明涉及的磁性粒子的一种特定方案中,所述磁性粒子作为检测试剂使用。

根据本发明的广泛方案,提供包含上述的磁性粒子的检测试剂。

发明的效果

本发明涉及的磁性粒子用于与目标物质进行特异性相互作用。本发明涉及的磁性粒子具备:内部包含第1磁性体的内含磁性体树脂粒子;配置于所述内含磁性体树脂粒子的外表面上且包含第2磁性体的磁性层;负载于所述磁性层的外表面侧且与所述目标物质进行特异性相互作用的物质。本发明涉及的磁性粒子由于具备所述的构成,可以提高集磁性以及分散性,并且可以保持高集磁性。

附图说明

[图1]图1是示意性地表示本发明的第1实施方式涉及的磁性粒子的截面图。

[图2]图2是示意性地表示本发明的第2实施方式涉及的磁性粒子的截面图。

[图3]图3是示意性地表示本发明的第3实施方式涉及的磁性粒子的截面图。

[图4]图4是示意性地表示本发明的第4实施方式涉及的磁性粒子的截面图。

[图5]图5用于说明内含磁性体树脂粒子中,计算第1磁性体的含量的各区域的模式图。

本发明的具体实施方式

以下,对本发明的详细地进行说明。

(磁性粒子)

本发明涉及的磁性粒子用于与目标物质进行特异性相互作用。本发明涉及的磁性粒子是可以与目标物质进行特异性相互作用的磁性粒子。本发明涉及的磁性粒子具备:内部包含第1磁性体的内含磁性体树脂粒子;配置于所述内含磁性体树脂粒子的外表面上且包含第2磁性体的磁性层;负载于所述磁性层的外表面侧且与所述目标物质进行特异性相互作用的物质。

本发明涉及的磁性粒子由于具备所述的构成,可以提高集磁性以及分散性,并且可以保持高集磁性。本发明可以长期保持高集磁性。本发明涉及的磁性粒子,在使用了该磁性粒子的目标物质的测定中,可以提高单位重量的磁性粒子与目标物质的结合量,因此,可以提高测定灵敏度。

以往的磁性粒子中,集磁性或分散性有时较低。在树脂粒子的内部具有磁性体的以往的磁性粒子中,由于树脂粒子内部的空间有限,难以充分提高磁性体的含量。因此,在以往的磁性粒子中,难以提高集磁性。另外,在树脂粒子的外表面上具有磁性层的以往的磁性粒子中,提高磁性层中包含的磁性体的含量时,虽然可以在一定程度上提高集磁性,但磁性粒子的粒径会变大,磁性粒子的单位面积的目标物质的结合量会降低,因此不优选。另外,如果增厚树脂粒子的外表面上的磁性层,磁性粒子间的排斥力会降低,分散性可能会降低。此外,就树脂粒子的内部具有磁性体的以往的磁性粒子以及在树脂粒子的外表面上具有磁性层的以往的磁性粒子这两者而言,粒径越小磁性体的含量越少,因此集磁性会降低,其结果,测定灵敏度可能会降低。

此外,在树脂粒子的内部具有磁性体的以往的磁性粒子或在树脂粒子的外表面上具有磁性层的以往的磁性粒子中,可能出现磁性体氧化,集磁性经时性地降低的情况。

与之相比,本发明涉及的磁性粒子可以将磁性粒子的粒径维持为较小,并且提高磁性体的含量,提高集磁性。其结果,可以增大磁性粒子的单位重量的表面积并提高集磁性,因此可以提高测定灵敏度。另外,本发明涉及的磁性粒子可以提高分散性。进一步而言,在本发明涉及的磁性粒子中,即使磁性体在一定程度上劣化,也可以保持高集磁性。例如,在本发明涉及的磁性粒子中,即使所述包含第2磁性体的特定的磁性层在一定程度上劣化,由于包含所述第1磁性体,也可以保持高集磁性。就本发明涉及的磁性粒子而言,在使用了该磁性粒子的目标物质的测定中,可以提高测定精度、测定灵敏度以及测定重现性。

所述磁性粒子的平均粒径优选0.5μm以上,更优选1.0μm以上,优选10μm以下,更优选7μm以下,进一步优选5μm以下,特别优选4μm以下,最优选3.5μm以下。所述磁性粒子的平均粒径如果在所述下限以上,可以进一步提高集磁性。所述磁性粒子的平均粒径如果在所述上限以下,可以提高单位重量的与所述目标物质进行特异性相互作用的物质的含量,可以提高目标物质的结合量。

所述磁性粒子的平均粒径为数均粒径。所述磁性粒子的粒径,例如,可以通过以电子显微镜或光学显微镜观察任意50个磁性粒子,算出各磁性粒子的粒径的平均值而求出。优选制作使所述磁性粒子干燥而得到的样品,以电子显微镜或光学显微镜观察得到的样品。

所述磁性粒子的平均粒径的变动系数(CV值)优选为10%以下,更优选5%以下。所述磁性粒子的平均粒径的变动系数如果在所述上限以下,可以在使用了磁性粒子的目标物质的测定中进一步提高测定精度。

所述变动系数(CV值)可以如下测定。

CV值(%)=(ρ/Dn)×100

ρ:磁性粒子的粒径的标准偏差

Dn:磁性粒子的粒径的平均值

以下,一边参照附图,一边对本发明进行具体的说明。

图1是示意性地表示本发明的第1实施方式涉及的磁性粒子的截面图。

图1所示的磁性粒子1用于与目标物质进行特异性相互作用。磁性粒子1具备:内含磁性体树脂粒子2、磁性层3、壳层4、与目标物质进行特异性相互作用的物质5。物质5例如是亲和素、链霉亲和素、抗原以及抗体等的生理活性物质等。

内含磁性体树脂粒子2具有:树脂粒子21、第1磁性体22。内含磁性体树脂粒子2内部包含第1磁性体22。在内含磁性体树脂粒子2中,树脂粒子21内部包含第1磁性体22。第1磁性体22分散于内含磁性体树脂粒子2的内部。在内含磁性体树脂粒子2中,第1磁性体22分散于树脂粒子21的内部。

第1磁性体22在内含磁性体树脂粒子2的内部均匀地分布。所述第1磁性体在内含磁性体树脂粒子的内部可以不均匀地分布。例如,可以以在从内含磁性体树脂粒子的中心到外表面的方向上,第1磁性体的含量变高的方式,配置第1磁性体。

磁性层3配置于内含磁性体树脂粒子2的外表面上。磁性层3配置于内含磁性体树脂粒子2中的树脂粒子21的外表面上。磁性层3包含第2磁性体。壳层4配置于磁性层3的外表面上。在磁性层3的外表面侧,负载有物质5。在壳层4的外表面上,负载有物质5。壳层4与物质5结合。物质5存在于磁性粒子1的表面。

磁性层3是单层的磁性层。磁性层3包覆内含磁性体树脂粒子2的外表面的整体。在所述磁性粒子中,所述磁性层可以包覆所述内含磁性体树脂粒子的外表面的整体,所述磁性层也可以包覆所述内含磁性体树脂粒子的表面的一部分。在所述磁性粒子中,所述磁性层可以是单层的磁性层,也可以是由2层以上的层构成的多层的磁性层。

壳层4是单层的壳层。壳层4包覆磁性层3的外表面的整体。在所述磁性粒子中,所述壳层可以包覆所述磁性层的外表面的整体,所述壳层也可以包覆所述磁性层的表面的一部分。

图2是示意性地表示本发明的第2实施方式涉及的磁性粒子的截面图。

图2所示的磁性粒子1A用于与目标物质进行特异性相互作用。磁性粒子1A具备:内含磁性体树脂粒子2A、磁性层3A、与目标物质进行特异性相互作用的物质5A。物质5A,例如,是亲和素、链霉亲和素、抗原以及抗体等。磁性粒子1A不具备所述壳层。

内含磁性体树脂粒子2A具有:树脂粒子21A、第1磁性体22A。在图1所示的内含磁性体树脂粒子2和图2所示的内含磁性体树脂粒子2A中,第1磁性体的分布状态不同。

在内含磁性体树脂粒子2A中,第1磁性体22A不在内含磁性体树脂粒子2A的内部均匀地分布。第1磁性体22A以在从内含磁性体树脂粒子2A的的中心到外表面的方向上,第1磁性体22A的含量变高的方式配置。需要说明的是,所述第1磁性体可以在内含磁性体树脂粒子的内部均匀地分布。

磁性层3A配置于内含磁性体树脂粒子2A的外表面上。磁性层3A包含第2磁性体。在磁性层3A的外表面上,负载有物质5A。物质5A存在于磁性粒子1A的表面。

磁性层3A是单层的磁性层。磁性层3A包覆内含磁性体树脂粒子2A的外表面的整体。在所述磁性粒子中,所述磁性层可以是单层的磁性层,也可以是由2层以上的层构成的多层的磁性层。

图3是示意性地表示本发明的第3实施方式涉及的磁性粒子的截面图。

图3所示的磁性粒子1B用于与目标物质进行特异性相互作用。磁性粒子1B具备:内含磁性体树脂粒子2B、磁性层3B、壳层4B、与目标物质进行特异性相互作用的物质5B。物质5B例如,是亲和素、链霉亲和素、抗原以及抗体等的生理活性物质等。

内含磁性体树脂粒子2B具有:树脂粒子211B、第1磁性体22B、树脂层212B。内含磁性体树脂粒子2B内部包含第1磁性体22B。在内含磁性体树脂粒子2B中,第1磁性体22B以层状被包含。内含磁性体树脂粒子2B具有内部包含第1磁性体22B的磁性层。树脂粒子211B不包含第1磁性体22B。通过在树脂粒子211B和树脂层212B之间配置第1磁性体22B,内含磁性体树脂粒子2B在内部包含第1磁性体22B。在内含磁性体树脂粒子2B中,在树脂粒子211B的外表面上配置有包含第1磁性体22B的磁性层,在该磁性层的外表面上配置有树脂层212B。

磁性层3B配置于内含磁性体树脂粒子2B的外表面上。磁性层3B包含第2磁性体。壳层4B配置于磁性层3B的外表面上。在磁性层3B的外表面侧,负载有物质5B。在壳层4B的外表面上,负载有物质5B。壳层4B与物质5B结合。物质5B存在于磁性粒子1B的表面。

磁性层3B是单层的磁性层。磁性层3B包覆内含磁性体树脂粒子2B的外表面的整体。在所述磁性粒子中,所述磁性层可以是单层的磁性层,也可以是由2层以上的层构成的多层的磁性层。

壳层4B是单层的壳层。壳层4B包覆磁性层3B的外表面的整体。

图4是示意性地表示本发明的第4的实施方式涉及的磁性粒子的截面图。

图4所示的磁性粒子1C用于与目标物质进行特异性相互作用。磁性粒子1C具备:内含磁性体树脂粒子2C、磁性层3C、壳层4C、与目标物质进行特异性相互作用的物质5C。物质5C,例如是亲和素、链霉亲和素、抗原以及抗体等的生理活性物质等。

内含磁性体树脂粒子2C具有:树脂粒子211C、第1磁性体221C、222C、树脂层212C。内含磁性体树脂粒子2C内部包含第1磁性体221C、222C。第1磁性体221C分散于内含磁性体树脂粒子2C的内部。第1磁性体221C分散于树脂粒子211C的内部。在内含磁性体树脂粒子2C中,第1磁性体221C分散于树脂粒子211C的内部。在内含磁性体树脂粒子2C中,第1磁性体222C以层状被包含。内含磁性体树脂粒子2C具有内部包含第1磁性体222C的磁性层。通过在树脂粒子211C和树脂层212C之间配置第1磁性体222C,内含磁性体树脂粒子2C在内部包含第1磁性体222C。在内含磁性体树脂粒子2C中,在树脂粒子211C的外表面上配置有包含第1磁性体222C的磁性层,在该磁性层的外表面上配置有树脂层212C。

磁性层3C配置在内含磁性体树脂粒子2C的外表面上。磁性层3C包含第2磁性体。壳层4C配置在磁性层3C的外表面上。在磁性层3C的外表面侧,负载有物质5C。在壳层4C的外表面上,负载有物质5C。壳层4C与物质5C结合。物质5C存在于磁性粒子1C的表面。

磁性层3C是单层的磁性层。磁性层3C包覆内含磁性体树脂粒子2C的外表面的整体。在所述磁性粒子中,所述磁性层可以是单层的磁性层,也可以是由2层以上的层构成的多层的磁性层。

壳层4C是单层的壳层。壳层4C包覆磁性层3C的外表面的整体。

以下,对于磁性粒子的其他详细情况进行说明。

(内含磁性体树脂粒子)

所述内含磁性体树脂粒子包含树脂。所述内含磁性体树脂粒子包含树脂粒子。所述内含磁性体树脂粒子内部包含第1磁性体。所述内含磁性体树脂粒子优选通过具备以下的(1)或(2)的构成,而在内部包含第1磁性体。(1)包含树脂粒子和第1磁性体,在该树脂粒子的内部分散有该第1磁性体。(2)包含树脂粒子、第1磁性体、树脂层,在该树脂粒子的外表面上,在从内含磁性体树脂粒子的中心向外表面的方向上,交互配置有包含第1磁性体的磁性层和树脂层。所述内含磁性体树脂粒子可以只具备构成(1),也可以只具备构成(2),也可以具备构成(1)和构成(2)。需要说明的是,所述内含磁性体树脂粒子具备构成(2)时,优选树脂粒子的外表面上配置有包含第1磁性体的磁性层,优选内含磁性体树脂粒子的最外层为树脂层。具备所述构成(1)的内含磁性体树脂粒子,例如,是图1、2所示的内含磁性体树脂粒子。具备所述构成(2)的内含磁性体树脂粒子,例如,是图3所示的内含磁性体树脂粒子。具备所述构成(1)和所述构成(2)的内含磁性体树脂粒子,例如,是图4所示的内含磁性体树脂粒子。

所述内含磁性体树脂粒子具备所述构成(2)时,该内含磁性体树脂粒子可以具有1层的树脂层、包含第1磁性体的1层的磁性层,也可以具有2层以上的树脂层、包含第1磁性体的2层以上的磁性层。

<树脂粒子以及树脂层>

作为所述树脂粒子以及所述树脂层的材料,可以举出:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚异丁烯、聚丁二烯等聚烯烃树脂;聚甲基丙烯酸甲酯以及聚丙烯酸甲酯等的丙烯酸类树脂;聚碳酸酯、聚酰胺、苯酚甲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、苯并胍胺甲醛树脂、尿素甲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、苯胍胺树脂、脲树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、饱和聚酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚苯醚、聚缩醛、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、二乙烯基苯聚合物及二乙烯基苯共聚物等。作为所述二乙烯基苯共聚物等,可以举出:二乙烯基苯-苯乙烯共聚物及二乙烯基苯-(甲基)丙烯酸酯共聚物等。所述树脂粒子及所述树脂层的材料,可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。另外,所述内含磁性体树脂粒子具备所述构成(2)时,所述树脂粒子的材料和所述树脂层的材料可以相同,也可以不同。

从可以良好地获得所述内含磁性体树脂粒子的观点出发,所述树脂粒子优选具有多孔结构。具备所述构成(1)的内含磁性体树脂粒子中的树脂粒子优选具有多孔结构。具备所述构成(2)的内含磁性体树脂粒子中的树脂粒子,可以具有多孔结构,也可以不具有多孔结构。

所述树脂粒子的BET比表面积优选为20m2/g以上,更优选40m2/g以上,进一步优选100m2/g以上,优选800m2/g以下,更优选700m2/g以下,进一步优选650m2/g以下。所述BET比表面积为所述下限以上以及所述上限以下时,可以提高内含磁性体树脂粒子中内包的第1磁性体的含量,可以更进一步提高集磁性。

所述树脂粒子的平均细孔径优选为0.5nm以上,更优选1nm以上,优选30nm以下,更优选10nm以下。所述平均细孔径为所述下限以上及所述上限以下时,可以更进一步容易地使树脂粒子的内部含有磁性体,可以提高内含磁性体树脂粒子中内包的第1磁性体的含量,可以进一步提高集磁性。

所述树脂粒子的BET比表面积以及平均细孔径可以依照BJH法,从氮的吸附等温线进行测定。作为用于测定所述树脂粒子的BET比表面积以及平均细孔径的测定装置,可以举出Quantachrome Instruments公司制造的“NOVA4200e”等。

满足所述BET比表面积及所述平均细孔径等优选的范围的树脂粒子,例如,可以通过具备下述步骤的树脂粒子的制造方法而得到。将聚合性单体和不与所述聚合性单体反应的有机溶剂混合,以调制聚合性单体溶液的步骤。将所述聚合性单体溶液、阴离子性分散稳定剂添加至极性溶剂中进行乳化得到乳化液的步骤。将所述乳化液分数次添加,使单体被种子粒子吸收,得到包含单体溶胀的种子粒子悬浮液的步骤。使所述聚合性单体聚合而得到树脂粒子的步骤。作为所述聚合性单体,可以举出单官能性单体以及多官能性单体等。不与所述聚合性单体反应的有机溶剂,只要是不与作为聚合反应系的溶剂的水等的极性溶剂相溶的物质即可,没有特别限定。作为所述有机溶剂可以举出环己烷、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸烯丙酯、乙酸丙酯、氯仿、甲基环己烷、甲基乙基酮等。所述有机溶剂的添加量优选,相对于所述聚合性单体成分100重量份为1重量份~80重量份,更优选20重量份~60重量份。所述有机溶剂的添加量如果在所述的优选的范围内,可以将BET比表面积以及所述平均细孔径等控制在更进一步适宜的范围内,易于在粒子内部得到致密的细孔。

所述树脂粒子的平均粒径优选为0.5μm以上,更优选1μm以上,优选10μm以下,更优选7μm以下,进一步优选5μm以下,特别优选4μm以下,最优选3.5μm以下。所述树脂粒子的平均粒径如果在所述下限以上,则可以更进一步提高集磁性。所述树脂粒子的平均粒径如果在所述上限以下,可以有效地抑制磁性粒子的沉降,可以更进一步提高分散性,另外,可以减小磁性粒子的粒径,因此可以与目标物质有效地相互作用。

所述树脂粒子的平均粒径为数均粒径。所述树脂粒子的平均粒径是以电子显微镜或光学显微镜观察50个任意的树脂粒子,算出各树脂粒子的粒径的平均值而求出。优选以电子显微镜或光学显微镜观察使所述磁性粒子或所述树脂粒子干燥而得到的样品。

<第1磁性体>

所述第1磁性体优选为金属或金属氧化物,更优选为强磁性体或常磁性体。

作为所述第1磁性体,可以举出铁、钴、镍、钌、镧、铁氧体等。作为所述铁氧体,可以举出磁赤铁矿(γFe2O3)以及以MFe2O4表示的化合物(MFe2O4中,M为Co、Ni、Mn、Zn、Mg、Cu、Fe、Li0.5Fe0.5等)等。所述铁氧体优选为四氧化三铁(Fe3O4)。所述第1磁性体可以是合金。作为所述合金,可以举出镍-钴合金、钴-钨合金、铁-白金合金、以及铁-钴合金等。另外,所述金属可以是金属离子。所述第1磁性体,可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。

从更进一步提高集磁性,并且更进一步长期保持高集磁性的观点出发,所述第1磁性体优选为钴或铁氧体,更优选为钴或四氧化三铁,进一步优选为钴。

所述磁性粒子100体积%中,所述第1磁性体的含量优选为10体积%以上,更优选20体积%以上,优选80体积%以下,更优选70体积%以下。所述第1磁性体的含量如果在所述下限以上,可以更进一步提高集磁性。所述第1磁性体的含量如果在所述上限以下,可以更进一步提高分散性。

所述第1磁性体和所述第2磁性体的合计100重量%中,所述第1磁性体的含量优选为10重量%以上,更优选20重量%以上,优选90重量%以下,更优选85重量%以下。所述第1磁性体的含量为所述下限以上及所述上限以下时,可以更进一步提高集磁性,并且更进一步长期保持高集磁性。

所述内含磁性体树脂粒子的从外表面起算朝向中心方向至厚度1/3的区域(R1)的100体积%中,所述第1磁性体的含量(以下,也称为含量(1))优选为20体积%以上,更优选30体积%以上,优选70体积%以下,更优选60体积%以下。所述含量(1)为所述下限以上及所述上限以下时,可以更进一步提高集磁性。另外,所述含量(1)如果在所述上限以下,树脂骨架可以良好地保持,可以良好地保持粒子形状。所述区域(R1)是图5中,内含磁性体树脂粒子2的虚线L1外侧的区域。

所述内含磁性体树脂粒子的从中心起算朝向外表面方向至厚度2/3的的区域(R2)的100体积%中,所述第1磁性体的含量(以下,也称为含量(2))优选为15体积%以上,更优选30体积%以上,优选70体积%以下,更优选60体积%以下。所述含量(2)为所述下限以上以及所述上限以下时,可以更进一步提高集磁性。所述区域(R2)是图5中,内含磁性体树脂粒子2的虚线L1内侧的区域。

所述含量(1)与所述含量(2)的比(含量(1)/含量(2))优选为0.8以上,更优选1.0以上,优选4.0以下,更优选3.0以下。所述比(含量(1)/含量(2))为所述下限以上以及所述上限以下时,集磁性及分散性可以更进一步提高。

所述含量(1)与所述含量(2)的差的绝对值,优选为25体积%以下,更优选为10体积%以下。所述第1磁性体优选在所述内含磁性体树脂粒子的内部均匀地存在,优选均匀地包含于所述内含磁性体树脂粒子的内部。

所述含量(1)以及所述含量(2)可以如下测定。

添加Kulzer株式会社制造“Technovit 4000”,使磁性粒子的含量为30重量%,使之分散,制作磁性粒子检查用包埋树脂体。以通过在检查用包埋树脂体中分散的磁性粒子的中心附近的方式,使用离子研磨装置(日立HighTech nologies株式会社制造“IM4000”),切出磁性粒子的截面。并且,通过使用电场放射型透射电子显微镜(日本电子株式会社制造“JEM-2010FEF”),以能量分散型X线分析装置(EDS)测定内含磁性体树脂粒子的厚度方向上的第1磁性体的含量,得到内含磁性体树脂粒子的厚度方向上的第1磁性体的含量的分布结果。从该结果,可以算出所述含量(1)以及所述含量(2)。所述含量(1)以及所述含量(2)优选是通过对任意选择的20个内含磁性体树脂粒子的含量(1)以及含量(2)进行算术平均而算出的平均含量。

所述内含磁性体树脂粒子的制造方法没有特别限定。例如,通过将具有多孔结构的所述树脂粒子和所述第1磁性体混合,向该树脂粒子的内部导入该第1磁性体,可以得到具备所述构成(1)的内含磁性体树脂粒子。另外,例如,通过将具有实心结构的所述树脂粒子和所述第1磁性体混合,使该第1磁性体包覆该树脂粒子的外表面,然后以树脂包覆该第1磁性体的外表面,可以得到具备所述构成(2)的内含磁性体树脂粒子。

(磁性层)

本发明涉及的磁性粒子具备包含第2磁性体的磁性层。所述包含第2磁性体的磁性层配置于所述内含磁性体树脂粒子的外表面上。所述第1磁性体和所述第2磁性体可以相同,也可以不同。

所述第2磁性体优选为金属或金属氧化物,更优选为强磁性体或常磁性体。

作为所述第2磁性体,可以举出铁、钴、镍、钌、镧及铁氧体等。作为所述铁氧体,可以举出磁赤铁矿(γFe2O3)及以MFe2O4表示的化合物(MFe2O4中,M为Co、Ni、Mn、Zn、Mg、Cu、Fe、Li0.5Fe0.5等)等。所述铁氧体优选为四氧化三铁(Fe3O4)。所述第2磁性体可以是合金。作为所述合金,可以举出镍-钴合金、钴-钨合金、铁-白金合金、以及铁-钴合金等。另外,所述金属可以是金属离子。所述第2磁性体,可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。

从更进一步提高集磁性,并且更进一步长期保持高集磁性的观点出发,所述第2磁性体优选为铁氧体,更优选为四氧化三铁。

所述第1磁性体和所述第2磁性体的合计100重量%中,所述第2磁性体的含量优选为10重量%以上,更优选30重量%以上,优选90重量%以下,更优选70重量%以下。所述第2磁性体的含量为所述下限以上及所述上限以下时,可以更进一步提高集磁性,并且更进一步长期保持高集磁性。

所述磁性粒子100体积%中,所述第2磁性体的含量优选为4体积%以上,更优选8体积%以上,优选40体积%以下,更优选25体积%以下。所述第2磁性体的含量如果在所述下限以上,可以更进一步提高集磁性。所述第2磁性体的含量如果在所述上限以下,可以更进一步提高分散性。

所述磁性粒子100重量%中,所述第1磁性体和所述第2磁性体的合计的含量优选为10重量%以上,更优选15重量%以上,优选95重量%以下,更优选80重量%以下。所述合计的含量如果在所述下限以上,可以更进一步提高集磁性。所述合计的含量如果在所述上限以下,可以更进一步提高分散性。

所述磁性粒子100体积%中,所述第1磁性体和所述第2磁性体的合计的含量优选为20体积%以上,更优选30体积%以上,优选80体积%以下,更优选70体积%以下。所述合计的含量如果在所述下限以上,可以更进一步提高集磁性。所述合计的含量如果在所述上限以下,可以更进一步提高分散性。

所述内含磁性体树脂粒子的外表面的全表面积100%中,被所述包含第2磁性体的磁性层所包覆的表面积优选为70%以上,更优选80%以上,进一步优选95%以上,最优选100%。所述表面积如果在所述下限以上,可以更进一步提高集磁性,并且可以更进一步长期保持高集磁性,并且可以更进一步提高分散性。

所述磁性层的厚度优选为20nm以上,更优选50nm以上,优选1000nm以下,更优选200nm以下。所述磁性层的厚度,在磁性层为多层时是磁性层整体的厚度。所述磁性层的厚度如果在所述下限以上,可以更进一步提高集磁性,并且更进一步长期保持高集磁性。所述磁性层的厚度如果在所述上限以下,可以有效地抑制磁性粒子的沉降,更进一步提高分散性,另外,由于可以减小磁性粒子的粒径,可以提高磁性粒子的单位重量的目标物质的结合量。

所述磁性层的厚度,例如可以通过使用透射型电子显微镜(TEM),观察磁性粒子的截面来测定。关于所述磁性层的厚度,优选将任意5处磁性层的厚度的平均值作为1个磁性粒子的磁性层的厚度而算出,更优选将磁性层整体的厚度的平均值作为1个磁性粒子的磁性层的厚度而算出。所述磁性层的厚度,优选通过对于任意的10个磁性粒子,计算各磁性粒子的磁性层的厚度的平均值而求出。

所述磁性层可以是连续层,所述第2磁性体可以是由以粒子状集合的粒状物形成的层。另外,所述磁性层可以包覆树脂粒子的全部外表面,也可以包覆一部分。另外,所述磁性层可以具有海岛结构。从可以有效地抑制集磁性的降低的观点出发,所述磁性层优选为连续层。所述连续层,例如,是指与如微粒的凝聚体那样的在磁性层中存在无数的接缝(例如1个磁性粒子有1000个以上)的形状不同的,具有接缝少或无接缝的结构的层。从进一步提高集磁性的观点出发,所述磁性层中,第2磁性体优选为以粒子状集合的粒状物形成的层。

所述磁性层中,所述第2磁性体是以粒子状集合的粒状物形成的层时,该粒状物的平均粒径优选为1nm以上,更优选2nm以上,优选50nm以下,更优选20nm以下。所述粒状物的平均粒径如果在所述下限以上,可以更进一步提高集磁性。所述粒状物的平均粒径如果在所述上限以下,可以将第2磁性体良好地配置于所述内含磁性体树脂粒子的外表面,可以良好地形成磁性层。

所述磁性层的形成方法,没有特别限定。例如通过将所述内含磁性体树脂粒子和所述第2磁性体的粒状物混合,可以在所述内含磁性体树脂粒子的外表面上形成磁性层。

(壳层)

本发明涉及的磁性粒子优选具备壳层。所述壳层的材料包含无机氧化物或有机聚合物。所述壳层是包含所述无机氧化物作为该壳层的材料的无机氧化物壳层,或包含所述有机聚合物作为该壳层的材料的有机聚合物壳层。所述壳层优选配置于所述包含第2磁性体的所述磁性层的外表面上。通过使所述磁性粒子具备所述壳层,可以将与所述目标物质进行特异性相互作用的物质良好地配置于磁性粒子的表面,另外,可以进一步提高磁性粒子的分散性。另外,通过使所述磁性粒子具备壳层,可以牢固地防止从内含磁性体树脂粒子等中溶出杂质、磁性体以及从磁性层中溶出杂质。因此,所述磁性粒子具备所述壳层时,可以适宜地作为检测试剂使用。

所述壳层可以包含磁性体,也可以不包含磁性体。所述壳层更优选不包含磁性体。所述壳层更优选为不包含磁性体的非磁性层。

从更进一步提高磁性粒子的分散性观点出发,所述壳层的材料优选包含所述无机氧化物,优选是包含无机氧化物的无机氧化物壳层。

<无机氧化物>

所述无机氧化物是指,至少具有金属元素或半金属元素、氧原子的化合物。作为所述无机氧化物,没有特别限定。所述无机氧化物可以单独使用1种,也可以使用2种以上。

所述无机氧化物优选为具有硅原子、锗原子、钛原子或锆原子的无机氧化物。另外,所述无机氧化物优选具有可以与所述磁性层的外表面反应的官能团。使磁性表面和非磁性层反应的方法没有特别限定,例如可以举出共价键合或配位结合。

作为所述无机氧化物,具体而言,可以举出以原硅酸四乙酯等的烷氧基硅烷及其水解产物为代表的硅烷化合物、以四乙氧基锗等烷氧基锗及其水解产物为代表的锗化合物、以四乙氧基钛等烷氧基钛及其水解产物为代表的钛化合物、以四丁醇锆等的烷氧基锆及其水解产物为代表的锆化合物等。

从保持磁性粒子的高分散性的观点出发,所述无机氧化物优选为比重小的化合物,所述的示例中,最优选为所述硅烷化合物。

作为所述硅烷化合物,例如,可以举出:原硅酸四乙酯;乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、7-辛烯基三甲氧基硅烷等含乙烯基的硅烷化合物;2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基三乙氧基硅烷、8-环氧丙氧基辛基三甲氧基硅烷等的含环氧基的硅烷化合物;p-苯乙烯基三甲氧基硅烷等的含苯乙烯基的硅烷化合物;3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、8-甲基丙烯酰氧基辛基三甲氧基硅烷等含甲基丙烯酸基的硅烷化合物;3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等含丙烯酸基的硅烷化合物;N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷,N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷,3-氨基丙基三甲氧基硅烷,3-氨基丙基三乙氧基硅烷,3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-丁叉基)丙胺,N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷,N-(乙烯基苄基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷盐酸盐,N-2-(氨基乙基)-8-氨基辛基三甲氧基硅烷等含氨基的硅烷化合物;三-(三甲氧基甲硅烷基丙基)异氰脲酸酯等含异氰脲酸酯基的硅烷化合物;3-脲基丙基三烷氧基硅烷等含脲基的硅烷化合物;3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等含巯基的硅烷化合物;3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷等含异氰酸酯基的硅烷化合物;3-三甲氧基甲硅烷基丙基琥珀酸酐等含羧酸酐的硅烷化合物;3-三甲氧基甲硅烷基丙基琥珀酸酐的水解产物等含羧酸的硅烷化合物等。

例如,通过以具有各种官能团的硅烷化合物处理磁性层的表面,可以在所述磁性层的外表面上形成具有硅原子的无机氧化物壳层。

所述无机氧化物壳层100重量%中,所述无机氧化物的含量优选为70重量%以上,更优选80重量%以上。

<有机聚合物>

所述有机聚合物,没有特别限定,优选为乙烯基类聚合物。

作为所述用作乙烯基类聚合物的材料的乙烯基类单体、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、二乙烯基苯等的苯乙烯单体;甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚等乙烯基醚化合物;乙酸乙烯基酯、丁酸乙烯基酯、月桂酸乙烯基酯、硬脂酸乙烯基酯等酸乙烯基酯化合物;氯化乙烯、氟化乙烯等的含卤素单体;(甲基)丙烯酸;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酯、(甲基)丙烯酸丁酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸乙二醇酯等烷基(甲基)丙烯酸酯化合物;2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯、甘油(甲基)丙烯酸酯、聚氧乙烯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含氧原子的(甲基)丙烯酸酯化合物;三氟甲基(甲基)丙烯酸酯、五氟乙基(甲基)丙烯酸酯等含卤素的(甲基)丙烯酸酯化合物;乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二甲氧基甲基乙烯基硅烷、二甲氧基乙基乙烯基硅烷、二乙氧基甲基乙烯基硅烷、二乙氧基乙基乙烯基硅烷、乙基甲基二乙烯基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、乙基乙烯基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、乙基乙烯基二乙氧基硅烷、p-苯乙烯三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等聚合性含双键的烷氧基硅烷等。

所述乙烯基类聚合物可以是1种乙烯基类单体聚合的均聚合物,也可以是2种以上的乙烯基类单体聚合的共聚物。

例如,通过在母粒子的存在下,添加作为主原料的乙烯基类单体等的共聚合单体和根据需要作为副原料的聚合引发剂、乳化剂、分散剂、表面活性剂、电解质、交联剂、分子量调节剂等,在液体中进行聚合,可以在所述磁性层的外表面上形成有机聚合物壳层。

所述有机聚合物壳层100重量%中,所述有机聚合物的含量优选为70重量%以上,更优选80重量%以上。

所述壳层在和与所述目标物质进行特异性相互作用的所述物质发生结合前,优选具有羧基、羟基、环氧基、氨基、甲苯磺酰基、硫醇基、三乙基铵基、二甲氨基及磺酸基等的官能团。所述壳层具有所述官能团时,可以使与所述目标物质进行特异性相互作用的所述物质良好地负载在所述壳层的外表面上,可以将该物质良好地配置在磁性粒子的表面上。

所述壳层可以在外表面上具有连接部。通过使所述壳层具有所述连接部,可以将作为和与所述目标物质进行特异性相互作用的所述物质的结合点的所述官能团,配置于更远离所述壳层的最表面的位置,可以使所述官能团在立体阻碍更小的位置与所述物质接触。因此,所述物质更容易结合,可以将所述物质良好地配置于磁性粒子的表面。

所述连接部在和与所述目标物质进行特异性相互作用的所述物质发生结合前,优选在其末端具有羧基、羟基、环氧基、氨基、甲苯磺酰基、硫醇基等能与目标物质共价键和官能团。通过使所述官能团和与所述目标物质进行特异性相互作用的所述物质的官能团反应,可以使所述壳层和该物质化学结合。所述环氧基可以是来源于含缩水甘油基的单体的环氧基。所述羟基可以是由所述环氧基的开环而产生的羟基。

所述连接部的材料优选为在末端具有多个的环氧基的环氧化合物。作为在末端具有所述多个的环氧基的环氧化合物,优选为:聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚或三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚。所述末端具有所述多个的环氧基的环氧化合物更优选聚乙二醇二缩水甘油醚。

优选所述壳层和与所述目标物质进行特异性相互作用的所述物质结合,更优选化学键合。

所述包含第2磁性体的磁性层的外表面的全表面积100%中,被所述壳层所包覆的表面积优选为95%以上,更优选99%以上,最优选100%。所述表面积如果在所述下限以上,可以提高与所述目标物质进行特异性相互作用的所述物质的含量,其结果,在使用了磁性粒子的目标物质的测定中,可以提高测定精度以及测定灵敏度。

所述壳层的厚度优选为20nm以上,更优选40nm以上,优选500nm以下,更优选300nm以下。所述壳层的厚度为所述下限以上以及所述上限以下时,可以有效地抑制磁性粒子的沉降,更进一步提高分散性,另外,可以减小磁性粒子的粒径,因此可以有效地结合目标物质。

所述壳层的厚度,例如可以通过使用透射型电子显微镜(TEM),观察磁性粒子的截面而测定。关于所述壳层的厚度,优选将任意5处壳层的厚度的平均值作为1个磁性粒子的壳层的厚度而算出,更优选将壳层整体的厚度的平均值作为1个磁性粒子的壳层的厚度而算出。所述壳层的厚度,优选通过对于任意10个磁性粒子,算出各磁性粒子的壳层的厚度的平均值而求出。

(与目标物质进行特异性相互作用的物质)

本发明涉及的磁性粒子的表面上,存在与目标物质进行特异性相互作用的物质。作为所述物质,可以举出:糖链、肽链、蛋白质、抗原及核苷酸链等。所述物质可以根据该目标物质的种类而适宜变更。所述物质可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。

作为所述物质和所述目标物质的相互作用,例如,可以举出抗原抗体反应及酶与基质的相互作用等。所述物质和所述目标物质的相互作用可以是所述物质和所述目标物质的非共价键合的相互作用,也可以是所述物质和所述目标物质的共价键合。作为所述非共价键和的相互作用,可以举出:疏水性相互作用、静电性相互作用、范德华力、氢键键合、配位结合及离子结合等。

与所述目标物质进行特异性相互作用的物质优选为可以与所述目标物质进行非共价键和的相互作用的物质。

作为与所述目标物质进行特异性相互作用的所述物质和该目标物质的组合,可以举出抗体和抗原的组合、糖链和凝集素等的蛋白质的组合、酶等蛋白质和抑制剂的组合、肽和蛋白质的组合、核苷酸链和核苷酸链的组合、核苷酸链和蛋白质的组合等。

与所述目标物质进行特异性相互作用的所述物质优选为蛋白质,更优选为亲和素或链霉亲和素。另外,与所述目标物质进行特异性相互作用的所述物质优选为抗原或抗体。

所述抗体可以是多克隆抗体,也可以是单克隆抗体。所述抗体可以经过木瓜蛋白酶及胃蛋白酶等蛋白质分解酶的处理,也可以是Fab以及F(ab’)2片段等。

与所述目标物质进行特异性相互作用的所述物质的配置方法,没有特别限定。例如,可以通过混合所述物质和负载该物质前的磁性粒子,将该物质配置于该磁性粒子的表面。

(目标物质)

所述目标物质是指,与上述的物质进行特异性相互作用的物质。

作为所述目标物质,可以举出:蛋白质、核酸、激素、癌标记物、呼吸器关联标记物、心疾病标记物及药物等。

作为所述蛋白质,可以举出:高比重脂蛋白(HDL)、低比重脂蛋白(LDL)、极低比重脂蛋白等脂质蛋白质;碱性磷酸酶、淀粉酶、酸性磷酸酶、γ-谷氨酰转移酶(γ-GTP)、脂肪酶、肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、草酰乙酸转氨酶谷氨酸(GOT)、丙酮酸转氨酶谷氨酸(GPT)、肾素、蛋白激酶(PK)、酪氨酸激酶等酶;IgG、IgM、IgA、IgD、IgE等免疫球蛋白(或这些Fc部、Fab部及F(ab)2部等片段);例如纤维蛋白原、纤维蛋白分解产物(FDP)、凝血酶原、凝血酶等血液凝固关联因子;抗链球菌溶血素O抗体、抗人B型肝炎病毒表面抗原抗体(HBs抗原)、抗人C型肝炎病毒抗体、抗类风湿因子等抗体;白蛋白、血红蛋白、肌红蛋白、转铁蛋白、蛋白质A、C反应性蛋白质(CRP)等。

作为所述核酸,可以举出DNA以及RNA等。

作为所述激素,可以举出甲状腺刺激激素(TSH)、甲状腺激素(FT3、FT4、T3、T4)、甲状旁腺激素(PTH)、以及人绒毛膜促性腺激素(hCG)雌二醇(E2)等。

作为所述癌标记物,可以举出:甲胎蛋白(AFP)、PIVKA-II、癌胚抗原(CEA)、CA19-9及前列腺特异抗原(PSA)等。

作为所述呼吸器关联标记物,可以举出KL-6等。

作为所述心疾病标记物,可以举出肌钙蛋白T(TnT)、及N-端人脑利钠肽前体N端片段(NT-proBNP)等。

作为所述药物,可以举出:抗癫痫药、抗生物和茶碱等。

(磁性粒子的其他详细情况)

所述磁性粒子可以适宜地在放射免疫测定法(RIA)、酶免疫测定法(EIA)、荧光免疫测定法(FIA)、电化学发光法(ECLIA)、化学发光免疫测定法(CLIA以及CLEIA)、吸光度测定及表面等离子共振等的测定中使用。所述磁性粒子可以适宜地在三明治法以及竞争法的测定中使用。

所述磁性粒子可以适宜地用于测定检体中的所述目标物质的浓度。

所述磁性粒子可以适宜地作为检测试剂使用。所述磁性粒子优选可以作为检测试剂使用的磁性粒子。

使用了所述磁性粒子的目标物质的浓度测定,例如,可以如下进行。

将包含所述磁性粒子的溶液(例如,后述的检测试剂)和包含目标物质的检体混合,得到混合液。对得到的混合液进行加温等,得到使磁性粒子中的与所述目标物质进行特异性相互作用的所述物质和检体中的目标物质结合的反应液(第1反应步骤)。然后,通过磁石等,对反应液施加磁力,聚集磁性粒子(集磁步骤)。除去未反应的检体后,添加清洗液,进行混合(清洗步骤)。需要说明的是,集磁步骤以及清洗步骤可以重多次。然后,除去清洗液后,使该目标物质和标记物质反应,测定目标物质的浓度(第2反应步骤)。

作为所述标记物质,可以举出:例如在酶免疫测定法(EIA)中适用的碱性磷酸酶、β-半乳糖苷酶、过氧化物酶、微过氧化物酶、葡萄糖氧化酶、6-磷酸葡萄糖脱氢酶、苹果酸脱氢酶、荧光素酶、酪氨酸酶、酸性磷酸酶等酶;例如在放射免疫测定法(RIA)中适用的99mTc、131I、125I、14C、3H、32P等放射性同位元素;例如在荧光免疫测定法(FIA)中适用的荧光素、丹酰、荧光胺、香豆素、萘胺及它们的衍生物、绿色荧光蛋白质(GFP)等荧光性物质、例如发光质、异鲁米诺、鲁米诺、双(2,4,6-三氟苯基)草酸盐等发光性物质,例如苯酚、萘酚、蒽以及它们的衍生物等对紫外部有吸收的物质,例如4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基、3-氨基-2,2,5,5-四甲基吡咯烷-1-氧自由基、2,6-二叔丁基-α-(3,5-二叔丁基-4-氧代-2,5-环己二烯-1-亚基)-对三氧自由基等具有氧基的化合物等具有作为自旋标记化剂的性质的化合物等。从提高测定灵敏度的观点出发,所述标记物质,优选为酶或荧光性物质,更优选为碱性磷酸酶、过氧化物酶或葡萄糖氧化酶,更优选过氧化物酶。

(检测试剂)

所述检测试剂包含上述的磁性粒子。

所述检测试剂优选包含缓冲液。

所述缓冲液优选为在pH5.0以上9.0以下范围内具有缓冲能力的缓冲液。作为所述缓冲液,可以举出:磷酸缓冲液、甘氨酸缓冲液、凡罗那缓冲液、tris缓冲液、硼酸缓冲液、柠檬酸缓冲液、以及Good's缓冲液等。

所述检测试剂可以包含敏化剂、蛋白质等的高分子化合物、氨基酸及表面活性剂等其他成分。

所述检测试剂通过包含所述敏化剂,可以高效地进行目标物质和能与该目标物质结合的化合物的反应,另外,可以提高测定精度。作为所述敏化剂,可以举出:甲基纤维素及乙基纤维素等烷基化多糖化合物、普鲁兰多糖及聚乙烯基吡咯烷酮等。

作为所述蛋白质,可以举出:白蛋白(牛血清白蛋白以及卵白蛋白等),酪蛋白及明胶等。

所述检测试剂100重量%中,所述磁性粒子的含量优选为0.5重量%以上,更优选2重量%以上,优选10重量%以下,更优选5重量%以下。所述磁性粒子的含量为所述下限以上以及所述上限以下时,可以更进一步提高目标物质的测定精度。

实施例

以下,将举出实施例以及比较例,对本发明进行具体的说明。但是本发明不限于以下的实施例。

(实施例1)

内含磁性体树脂粒子的制作:

作为种子粒子,准备了平均粒径0.69μm的聚苯乙烯粒子。将所述聚苯乙烯粒子3.9重量份、离子交换水500重量份、5.0重量%聚乙烯醇水溶液120重量份混合,调制了混合液。将所述混合液以超音波分散后,加入可分离烧瓶中,均匀地搅拌。

接下来,将二乙烯基苯(单体成分)150重量份、过氧化苯甲酰(日油株式会社制造“NYPER BW”)2.0重量份混合。进一步添加三乙醇胺月桂基硫酸盐9.0重量份、甲苯(溶剂)150重量份、离子交换水1100重量份,调制了乳化液。

向可分离烧瓶中的所述混合液中,分数次添加所述乳化液,搅拌12小时,使单体被种子粒子吸收,得到了包含单体发生了溶胀的种子粒子的悬浮液。

然后,添加5.0重量%聚乙烯醇水溶液490重量份,开始加热,在85℃下反应9小时,得到了树脂粒子。

在放入了搅拌子的300mL容量的烧杯中,称量得到的树脂粒子1重量份、60%硫酸50重量份后,进行搅拌,在90℃下反应24小时,得到了导入了砜基的树脂粒子。

然后,在放入了搅拌子的200mL烧杯中,称量导入了砜基的树脂粒子1.0重量份、七水合硫酸钴5.0重量份、以及蒸馏水25mL后,在室温下搅拌24小时。然后,称量所述粒子以及蒸馏水20mL、二甲胺硼烷5.0重量份,在超音波照射下,在60℃下反应1小时,得到了作为第1磁性体的包含钴的内含磁性体树脂粒子。

磁性层(包含第2磁性体的磁性层)的形成:

将内含磁性体树脂粒子1重量份和磁性流体EMG707(平均粒径约10nm的四氧化三铁纳米粒子的水分散液,Ferrotec株式会社制造)4重量份(但是,其中磁性体的含量为约17重量%)在250rpm下搅拌10分钟。将得到的粒子分散液,以水过滤并清洗,在内含磁性体树脂粒子的外表面上形成包含作为第2磁性体的四氧化三铁的磁性层,得到了具有磁性层的内含磁性体树脂粒子。

与目标物质进行特异性相互作用的物质的配置:

将具有磁性层的内含磁性体树脂粒子的水分散液0.5mL加入试验管,使用PBS溶液清洗3次。除去分散溶剂后,加入包含涎液化糖链抗原KL-6(以下,简称为KL-6)抗体的PBS溶液(0.75mg/mL)0.5mL,在25℃下搅拌过夜。然后,添加1.0重量%BSA溶液1.5mL,25℃下搅拌4小时。接下来,重复3次使用1.0重量%BSA溶液1.5mL的分散和使用磁石的向试验管壁面的集磁,调制了抗KL-6抗体被敏化的磁性粒子分散液。

需要说明的是,得到的树脂粒子中的平均粒径、BET比表面积以及平均细孔径、以及得到的磁性粒子中的第1磁性体、第2磁性体的含量、含量(1)与含量(2)的比、以及含量(1)和含量(2)的差的绝对值、平均粒径如表1所示。需要说明的是,它们是通过后述的评价的项目中所述的方法求出的。

(实施例2)

除了代替甲苯150重量份,使用甲苯80重量份制作了树脂粒子、以及将磁性粒子的构成如表1所示进行变更以外,以与实施例1同样的方式,制作了磁性粒子。

(实施例3)

除了代替甲苯150重量份,使用甲苯30重量份制作了树脂粒子、以及将磁性粒子的构成如表1所示进行了变更以外,以与实施例1同样的方式,制作了磁性粒子。

(实施例4)

以与实施例1同样的方式,得到了具有磁性层的内含磁性体树脂粒子。

壳层的形成:

向得到的具有磁性层的内含磁性体树脂粒子1.0重量份中加入乙醇400重量份以及28%氨水溶液(Nacalai Tesque株式会社制造)20重量份。然后,加入了原硅酸四乙酯5.0重量份以及8-缩水甘油氧基辛基三甲氧基硅烷15重量份,搅拌1小时。过滤得到的分散液后,用水进行清洗。如此,得到了在表面上具备具有官能团的无机氧化物壳层的磁性体内包粒子。

与目标物质进行特异性相互作用的物质的配置:

以与实施例1同样的方式,得到了磁性粒子的表面上存在有抗KL-6抗体的磁性粒子。

(实施例5、6)

除了将树脂粒子以及磁性粒子的构成如表1所示进行了变更以外,以与实施例4同样的方式得到了磁性粒子。

(比较例1)

除了没有使用甲苯、代替二乙烯基苯150重量份,使用了二乙烯基苯300重量份、代替过氧化苯甲酰2.0重量份,使用了过氧化苯甲酰4.0重量份以外,以与实施例1同样的方式得到了树脂粒子。另外,在比较例1中,没有使用第1磁性体。使用得到的树脂粒子,以与实施例1同样的方式,在树脂粒子的外表面上,以第2磁性体形成了磁性层。

壳层的形成:

使用得到的具有磁性层的树脂粒子,以与实施例4同样的方式,在该磁性层的外表面上形成了壳层。

与目标物质进行特异性相互作用的物质的配置:

使用得到的壳层以及具有磁性层的树脂粒子,以与实施例1同样的方式,配置了抗KL-6抗体。如此,得到了不具有第1磁性体的磁性粒子。

(比较例2)

与比较例1同样的方式,得到了树脂粒子。接下来,通过向油性磁性流体(平均粒径约10nm的四氧化三铁纳米粒子的有机溶剂分散液,Ferrotec株式会社制造“EXP系列”)中加入丙酮使粒子析出沉淀后,将其干燥,得到了具有进行了疏水化处理的表面的铁氧体类的磁性体微粒(平均一次粒径:10nm)。

然后,用混合器将所述树脂粒子1.0重量份和所述具有进行了疏水化的表面的铁氧体类的磁性体微粒1.0重量份充分混合。对得到的混合物,使用杂交系统NHS-0型(奈良机械制作所株式会社制造),在翼(搅拌翼)的周速度100m/秒钟(16200rpm)的条件下处理5分钟,在树脂粒子的外表面上,以第2磁性体形成了磁性层。

壳层的形成:

将得到的具有磁性层的粒子10重量份和作为分散剂的非离子性乳化剂(花王株式会社制造“emulsion 150”)的0.5%水溶液300重量份加入至1L可分离烧瓶中,进行搅拌。向其中,添加作为单体的甲基丙烯酸环己酯24重量份以及2-甲基丙烯酰氧基乙基琥珀酸60重量份和作为引发剂的二(3,5,5-三甲基己酰基)过氧化物(日油株式会社制造“PEROYL 355”)1.0重量份,在80℃、200rpm的条件下搅拌8小时。如此,在该磁性层的外表面上,形成了具有羧基的有机聚合物壳层。所述有机聚合物是甲基丙烯酸环己酯和2-甲基丙烯酰氧基乙基琥珀酸的共聚物。

与目标物质进行特异性相互作用的物质的配置:

使用得到的壳层和具有磁性层的树脂粒子,以与实施例1同样的方式,配置了抗KL-6抗体。如此,得到了不具有第1磁性体的磁性粒子。

(比较例3)

除了将树脂粒子以及磁性粒子的构成如表1所示进行了变更以外,以与比较例1同样的方式得到了磁性粒子。比较例3中得到的磁性粒子不具有第1磁性体。

(比较例4)

除了将树脂粒子以及磁性粒子的构成如表1所示进行了变更以外,以与实施例1同样的方式,制作了磁性粒子。比较例4中得到的磁性粒子,不具有磁性层。

(比较例5)

除了将树脂粒子以及磁性粒子的构成如表1所示进行了变更以外,以与比较例4同样的方式得到了磁性粒子。需要说明的是,比较例5中,作为壳层,形成了包含聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)的壳层(有机聚合物壳层)。比较例5中得到的磁性粒子,不具有磁性层。

(评价)

(1)树脂粒子以及磁性粒子的平均粒径

对于得到的树脂粒子以及磁性粒子,使用扫描型电子显微镜(日立HighTe chnologies株式会社制造“Regulus8220”),算出了树脂粒子以及磁性粒子的平均粒径。具体而言,通过制作了将得到的磁性粒子干燥的样品,以扫描型电子显微镜观察得到的样品,测定任意的50个磁性粒子以及磁性粒子中的树脂粒子的粒径,算出平均值而求得。

(2)树脂粒子的BET比表面积

对于得到的树脂粒子,使用Quantachrome Instruments公司制造的“NOV A4200e”,测定了氮的吸附等温线。从测定结果,参照BET法,算出了树脂粒子的比表面积。

(3)树脂粒子的平均细孔径

对于得到的树脂粒子,使用Quantachrome Instruments公司的“NOVA420 0e”,测定了氮的吸附等温线。从测定结果,参照BJH法,算出了树脂粒子的平均细孔径。

(4)第1磁性体以及第2磁性体的含量

添加Kulzer株式会社制造“Technovit 4000”,使磁性粒子的含量为30重量%,使之分散,制作了磁性粒子检查用包埋树脂体。以通过在检查用包埋树脂体中分散的磁性粒子的中心附近的方式,使用离子研磨装置(日立HighTe chnologies株式会社制造“IM4000”),切出磁性粒子的截面。并且,使用电场放射型透射电子显微镜(日本电子株式会社制造“JEM-2010FEF”),以能量分散型X线分析装置(EDS),测定第1磁性体以及第2磁性体的含量,得到了磁性粒子的内部中的第1磁性体以及第2磁性体的含量的分布结果。从得到的结果出发,算出了第1磁性体以及第2磁性体的含量。第1磁性体以及第2磁性体的含量是通过对任意选择的20个磁性粒子的第1磁性体以及第2磁性体的含量求算术平均而算出的。

另外,将在磁性粒子的从外表面朝向内侧的方向上至厚度1/3的区域(R1)的100体积%中,第1磁性体的含量设为含量(1)。将在磁性粒子的从中心朝向外侧至厚度2/3的区域(R2)的100体积%中,第1磁性体的含量设为含量(2)。

添加Kulzer株式会社制造“Technovit 4000”,使磁性粒子的含量为30重量%,使之分散,制作了磁性粒子检查用包埋树脂体。以通过在检查用包埋树脂体中分散的磁性粒子的中心附近的方式,使用离子研磨装置(日立HighTe chnologies株式会社制造“IM4000”),切出磁性粒子的截面。并且,使用电场放射型透射电子显微镜(日本电子株式会社制造“JEM-2010FEF”),以能量分散型X线分析装置(EDS),测定内含磁性体树脂粒子的厚度方向上的第1磁性体的含量,得到了内含磁性体树脂粒子的厚度方向上的第1磁性体的含量的分布结果。从得到的结果,算出了所述含量(1)以及所述含量(2)。所述含量(1)以及所述含量(2)是通过对任意选择的20个磁性粒子的含量(1)以及含量(2)求算术平均而算出的。

另外,从得到的结果,算出了所述含量(1)相对于所述含量(2)的比(含量(1)/含量(2)),以及所述含量(1)和所述含量(2)的差的绝对值。

(5)集磁率

作为样品溶液,准备了将波长550nm处的吸光度被调整至0.9~1.1的磁性粒子分散至水中的分散液。在介由垫片(W10mm×D10mm×H4mm)抵着磁石(2800G,W10mm×D10mm×H1mm)的状态下,向分光光度计(日立制作所株式会社制造“U-3900H”)中设置的石英池中,加入样品溶液1.3mL,测定了加入样品溶液5秒钟后~125秒钟后的波长550nm处的吸光度。该120秒钟间的吸光度减衰率通过以下的式子算出,以此作为集磁率。

集磁率(%)=[{(5秒钟后的吸光度)-(125秒钟后的吸光度)}/(5秒钟后的吸光度)]×100

[集磁率的判定基准]

○○:集磁率为80%以上

○:集磁率为60%以上,不足80%

△:集磁率为40%以上,不足60%

×:集磁率不足40%

(6)分散率

作为样品溶液,准备了将波长550nm处的吸光度被调整至0.9~1.1的磁性粒子分散至水中的分散液。向分光光度计(日立制作所株式会社制造“U-3900H”)中设置的石英池中,加入样品溶液1.3mL,测定了波长550nm处的吸光度。然后,使用磁石(28000G,W40mm×D40mm×H10mm),集磁至上清的吸光度为0。然后,以涡旋震荡器,在2000rpm、5秒钟的条件下,分散磁性粒子,测定了波长550nm处的吸光度。从集磁前的吸光度、集磁以及分散后的吸光度,以以下的式子,计算出了吸光度的变化率,以此作为分散率。

分散率(%)={(集磁以及分散后的吸光度)/(集磁前的吸光度)}×100

[分散率的判定基准]

○○:分散率为95%以上

○:分散率为90%以上,不足95%

△:分散率为85%以上,不足90%

×:分散率不足85%

(7)集磁率(放置1个月后)

将得到的磁性粒子在25℃下放置1个月。放置后,以与(5)集磁率同样的方法求出了集磁率。

[集磁率(放置1个月后)的判定基准]

○○:集磁率为80%以上

○:集磁率为60%以上,不足80%

△:集磁率为40%以上,不足60%

×:集磁率不足40%

(8)免疫测定(磁性粒子的单位重量的发光量)

准备了不含KL-6的溶液(抗原未含有溶液)和包含5000U/mL的KL-6的溶液(抗原含有溶液)。通过求出使用了不含有抗原的溶液的免疫测定中的发光量和使用了含有抗原溶液的免疫测定中的发光量的差,评价了磁性粒子和目标物质(KL-6)的结合能力。具体而言,以下的步骤进行了评价。

钌配合物标记抗KL-6抗体(二次抗体)的制作:

向聚丙烯离心管中加入抗KL-6抗体的PBS-1溶液(抗KL-6抗体浓度2.0mg/mL)0.5mL,然后加入Ru-NHS(10mg/mL)13μL。在25℃下振动搅拌后,使用Sephadex G25柱进行纯化,得到了钌配合物标记抗KL-6抗体。

免疫测定:

使用以电化学发光免疫测定法作为测定原理的ECLIA自动分析装置(积水medical株式会社制造“Pikorumi III”),进行了如下的发光量的测定。向反应溶液(包含正常兔子血清的缓冲液)200μL中添加了包含5000U/mL的KL-6的溶液(抗原含有溶液)20μL后,添加磁性粒子25μL。在30℃下反应9分钟后,加入了Pikorumi BF清洗液(10mM tris缓冲液)350μL,在以磁石吸附磁性粒子的状态下清洗3次。然后,加入包含1.0μg/mL的钌配合物标记抗KL-6抗体的钌标记抗体含有液200μL,在30℃下反应9分钟后,加入Pikorumi BF清洗液(10mM tris缓冲液)350μL,在以磁石吸附磁性粒子的状态下清洗3次。然后,加入包含0.1M三丙胺的Pikorumi发光电解液300μL,输送至电极表面,测定了和磁性粒子结合的钌配合物的发光量。求出了使用了不含有抗原的溶液免疫测定中的发光量和使用了含有抗原的溶液的免疫测定中的发光量的差X。

[磁性粒子的单位重量的发光量的判定基准]

○○:差X为150000以上

○:差X为125000以上,不足150000

△:差X为100000以上,不足125000

×:差X不足100000

磁性粒子的构成以及结果如下述表1、2所示。

符号的说明

1,1A,1B,1C…磁性粒子

2,2A,2B,2C…内含磁性体树脂粒子

3,3A,3B,3C…磁性层

4,4B,4C…壳层

5,5A,5B,5C…物质

21,21A,211B,211C…树脂粒子

22,22A,22B,221C,222C…第1磁性体

212B,212C…树脂层

再多了解一些

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