技术领域
[0001] 本
发明涉及医学检验领域，具体涉及一种免清洗的羧基聚苯乙烯微球的制备工艺。
背景技术
[0002] 在采用胶乳增强免疫比浊法中，胶乳微球作为不可或缺的主要构成物，其一般的制备工 艺如下：如
专利CN101775094B中所述：苯乙烯去除阻聚剂后；将苯乙烯、甲基
丙烯酸、
水 加入到三口烧瓶后搅拌10-30min；搅拌后通入适量N2驱赶体系中的
氧气；去氧后加入引发 剂在60-80℃范围内引发聚合，反应12-24h后冷却至室温；然后多次离心沉降清洗、复溶； 从而得到表面含羧基的聚苯乙烯微球。
[0003] 在采用上述常规的胶乳制备方法中主要存在以下问题：
[0004] 首先，在无乳化剂和交联剂的情况下，将苯乙烯和甲基丙烯酸加入水中搅拌，不能形成 均一的水包油乳状液，从而导致最终的胶乳粒径不均一，羧基分布亦不均匀，导致其应用性 能差；并且，苯乙烯和功能
单体同时加入引发聚合，这样会导致体系中存在3种聚合形式： 苯乙烯与苯乙烯聚合、苯乙烯与功能单体聚合、功能单体自聚合；此三种聚合速率不一，容 易导致表面羧基分布不均一，羧基含量的不可控，对胶乳批次间的重复性影响较大。
[0005] 其次，上述方法中反应时间一般在6-8h，反应时间均较长。
发明内容
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明公开一种免清洗的羧基聚苯乙烯微球的制备工艺，利用 该工艺制备出的羧基聚苯乙烯微球粒径、羧基含量可控，反应时间缩短，无需或仅需少量时 间进行后处理。
[0007] 本发明通过下述技术方案实现：
[0008] 一种免清洗的羧基聚苯乙烯微球的制备工艺，包括以下步骤：
[0009] (1)向外水相溶液中一次性倒入功能单体溶液，功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸和丙烯 酸乙酯中的一种或多种，搅拌后加入引发剂引发聚合反应；
[0010] (2)待引发聚合5min～2h后，一次性加入苯乙烯和二乙烯基苯混合物反应一段时间，然 后冷却、过滤得到羧基聚苯乙烯微球。
[0011] 本发明中，功能单体倒入含有乳化剂的外水相溶液中引发聚合，形成低聚物为丙烯酸类 低聚物，该类低聚物可以替代乳化剂的功能，形成诸多胶束，使苯乙烯的聚合反应在此种胶 束内继续进行，空心胶束能够对形成的羧基聚苯乙烯微球粒径在一定程度上进行限定，使羧 基聚苯乙烯微球粒径可控，加入二乙烯基苯作为苯乙烯与丙烯酸类单体的交联剂，使苯乙烯 与丙烯酸类单体的聚合优于苯乙烯的自聚和功能单体的自聚，可调节胶乳的表面羧基含量， 功能单体聚合开始后的不同时间里一次性加入苯乙烯和二乙烯基苯的混合物；实现胶乳粒径 及表面羧基含量的调节。
[0012] 由于功能单体的低聚物充当了部分乳化剂的功能，因此乳化剂用量很少，将乳化剂含量 控制在＜1*10-5mol/L的浓度范围，远低于临界胶束浓度亦可使反应顺利进行，降低羧基聚苯 乙烯微球的制造成本，更为重要的是减少了后工序处理(乳化剂浓度过高，则必须通过离心 换液或者
超滤的方式去掉或大幅降低，方能应用)。在胶乳中加入
氯化钠，氯化钠破坏了胶乳 的
稳定性，出现沉淀，因此仅需弃去上清液，将沉淀以buffer稀释10倍后，不仅可以去掉胶 乳中多余的残留乳化剂，且可以使胶乳更加稳定，稀释后的胶乳则通过0.65μm的PP滤膜过 滤后即可直接应用于胶乳增强免疫比浊。
[0013] 其中，步骤(1)中，外水相溶液的配制方法如下：
[0014] 取乳化剂置于三口烧瓶中，并加入PH＝8.0的HEPES-NaoH缓冲液，搅拌溶解，使乳化 剂在水相中的浓度低于1/2的临界胶束浓度；体系中通入氮气或氩气，同时升温至80-90℃， 所述乳化剂为十二烷基
硫酸钠(SDS)和/或十二烷基苯磺酸钠(SDBS)。
[0015] 进一步的，步骤(1)中，在高速搅拌及通入氮气或氩气条件下，向外水相溶液加入功能 单体，功能单体与苯乙烯的摩尔比为0.05:1～0.5:1，搅拌时间为10-30min，加入引发剂前停止 通入氮气或氩气。
[0016] 进一步的，步骤(1)中，所述引发剂为过
硫酸钾或过硫酸铵，浓度1.0g/L～10g/L。
[0017] 进一步的，步骤(2)中，所述苯乙烯和二乙烯基苯混合物预先以氢氧化钠溶液去除阻聚 剂。
[0018] 进一步的，步骤(2)中，苯乙烯和二乙烯基苯混合物中，苯乙烯和二乙烯基苯摩尔比为 100：1。
[0019] 进一步的，步骤(2)中，加入苯乙烯和二乙烯基苯混合物后反应时间为1-3h，然后冷却 至室温。
[0020] 一种免清洗的羧基聚苯乙烯微球的制备工艺，步骤(2)中，过滤工艺如下：
[0021] 1)反应体系冷却后以
滤布过滤掉残渣；
[0022] 2)每100ml的胶乳中加入35～40g氯化钠，2-8℃过夜，然后弃去上清液；
[0023] 3)根据固含量需求，以buffer复溶，然后以0.65μm的PP滤
膜过滤后，即得到羧基聚 苯乙烯微球。
[0024] 一种免清洗的羧基聚苯乙烯微球，通过上述一种免清洗的羧基聚苯乙烯微球的制备工艺 制得。
[0025] 本发明与
现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0026] 1、本发明一种免清洗的羧基聚苯乙烯微球的制备工艺，功能单体倒入含有乳化剂的外水 相溶液中引发聚合，形成低聚物为丙烯酸类低聚物，该类低聚物可以替代乳化剂的功能，形 成诸多胶束，使苯乙烯的聚合反应在此种胶束内继续进行，空心胶束能够对形成的羧基聚苯 乙烯微球粒径在一定程度上进行限定，使羧基聚苯乙烯微球粒径可控，加入二乙烯基苯作为 苯乙烯与丙烯酸类单体的交联剂，使苯乙烯与丙烯酸类单体的聚合优于苯乙烯的自聚和功能 单体的自聚，可调节胶乳的表面羧基含量，功能单体聚合开始后的不同时间里一次性加入苯 乙烯和二乙烯基苯的混合物；实现胶乳粒径及表面羧基含量的调节；
[0027] 2、本发明一种免清洗的羧基聚苯乙烯微球的制备工艺，由于功能单体的低聚物充-5当了部 分乳化剂的功能，因此乳化剂用量很少，将乳化剂含量控制在＜1*10 mol/L的浓度范围，远 低于临界胶束浓度亦可使反应顺利进行，降低羧基聚苯乙烯微球的制造成本，更为重要的是 减少了后工序处理(乳化剂浓度过高，则必须通过离心换液或者超滤的方式去掉或大幅降低， 方能应用)。在胶乳中加入氯化钠，氯化钠破坏了胶乳的稳定性，出现沉淀，因此仅需弃去上 清液，将沉淀以buffer稀释10倍后，不仅可以去掉胶乳中多余的残留乳化剂，且可以使胶乳 更加稳定，稀释后的胶乳则通过0.65μm的PP滤膜过滤后即可直接应用于胶乳增强免疫比浊。
具体实施方式
[0028] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合
实施例，对本发明作进一 步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的 限定。
[0029] 实施例1
[0030] 本发明一种免清洗的羧基聚苯乙烯微球的制备工艺，包括如下步骤：
[0031] 第一步：以氢氧化钠溶液去除苯乙烯中的阻聚剂。
[0032] 第二步：外水相配制：称取乳化剂置于1L三口烧瓶中，并加入400ml的HEPES-NaoH 缓冲液(pH＝8.0)，搅拌溶解，使乳化剂在水相中的浓度低于1/2的临界胶束浓度；体系中通 入氮气或氩气，同时升温至80-90℃，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠(SDS)和/或十二烷基 苯磺酸钠(SDBS)。
[0033] 第三步：在高速搅拌的情况下，一次性倒入丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯其中的1 种(2种或3种)；其与苯乙烯的摩尔比为0.05:1～0.5:1；搅拌10-30min，烧瓶内液体呈乳白 色乳液。
[0034] 第四步：停止通入氮气或氩气；称取适量引发剂溶于HEPES-NaoH缓冲液(pH＝8.0)中； 然后立刻加入引发剂1.0g的过
硫酸钾引发聚合反应。
[0035] 第五步：待反应进行5min时，一次性地加入苯乙烯和二乙烯基苯混合物。
[0036] 第六步：反应1-3h；然后将其冷却至室温；以滤布过滤掉残渣。
[0037] 第七步：每100ml的胶乳中加入35～40g氯化钠，2-8℃过夜，然后弃去上清液。
[0038] 第八步：根据固含量需求；将下层固体以9倍体积的buffer复溶；然后以0.65μm的PP 滤膜过滤后，即得到目标产物，该目标产物无须离心或超滤即可直接应用于胶乳增免疫比浊
试剂的配制。
[0039] 实施例2～实施例6
[0040] 实施例2～实施例6均按照实施例1的工艺制备免清洗的羧基聚苯乙烯微球，具体涉及 的原料、量、浓度和反应条件如表1所示：
[0041]
[0042] 对实施例2～实施例6制得的羧基聚苯乙烯微球胶乳性能进行测定，测定结果如表2所示：
[0043]
[0044]
[0045] 由表2的测定结果显示：首先加入不同体积的功能单体进行聚合后，在不同时间加入苯 乙烯和二乙烯基苯的混合物，其对胶乳的粒径和表面羧基含量均有不同的影响。因而可以达 到粒径及羧基含量在一定范围内可控。
[0046] 本发明中各实施例的胶乳性能应用性能：
[0047] 将实施例2中的胶乳和polymicrospheres的CBO104D应用于胱抑素C(Cys-C)测定试 剂R2：
[0048] 校准品 0.0mg/L 0.6mg/L 1.2mg/L 3.6mg/l 6.0mg/L 12.0mg/L CBO104D -5 123 345 660 1250 2500实施例2 -10 210 650 1420 3000 4800
[0049] 采用实施例2中胶乳制备的试剂在每个校准点的反应吸光度均高于运用CBO104D胶乳 制备的试剂，即具有更高的灵敏度；且完全满足试剂的应用要求。
[0050] 将实施例3中的胶乳和polymicrospheres的CBO91E应用于视黄醇结合蛋白(RBP)测定 试剂R2：
[0051]校准品 0.0mg/L 15.0mg/L 30.0mg/L 60.0mg/l 120.0mg/L
抗体用量 CBO91E -7 750 1706 3623 6300 90.0ml
实施例3 15 1412 3756 9151 17983 63.0ml
[0052] 采用实施例3中胶乳制备的试剂在每个校准点的反应吸光度均高于运用CBO91E胶乳制 备的试剂，具有更高的灵敏度；且完全满足试剂的应用要求；同时抗体用量还可减少约30％， 大大降低了试剂成本。
[0053] 将实施例4中的胶乳和polymicrospheres的CBO172E应用于β2-mg微球蛋白测定试剂 R2：
[0054] 校准品 0.00mg/L 2.00mg/L 6.00mg/L 12.00mg/L 24.00mg/L CBO172E 3985 5160 8133 9513 11236实施例4 4250 5613 9120 12137 18221
[0055] 采用实施例4中胶乳制备的试剂在每个校准点的反应吸光度均高于运用CBO172E胶乳制 备的试剂；不仅完全满足试剂的应用要求。
[0056] 将实施例5中的胶乳和polymicrospheres的CBO207E应用于肌红蛋白(MYO)测定试剂 R2：
[0057]校准品 0ng/mL 100ng/mL 200ng/mL 400ng/mL 800ng/mL
CBO207E -16 116 368 790 1679
实施例5 38 367 745 1566 2951
[0058] 采用实施例5中胶乳制备的试剂在每个校准点的反应吸光度均高于运用CBO207E胶乳制 备的试剂；不仅完全满足试剂的应用要求，且其低端分析灵敏度较CBO207E胶乳制备的试 剂高约3倍，大大提高了该试剂的低浓度样本测定结果的准确性。
[0059] 将实施例6中的胶乳和polymicrospheres的CBO258D应用于D-二聚体测定试剂R2：
[0060] 校准品 0mg/L 1.5mg/L 3.0mg/L 7.5mg/L 15.0mg/L 30.0mg/L CBO258D 178 229 698 1356 2075 3013实施例6 230 415 1266 2349 4122 5230
[0061] 采用实施例6中胶乳制备的试剂在每个校准点的反应吸光度均高于运用CBO258D胶乳 制备的试剂。
[0062] 以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说 明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护 范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本 发明的保护范围之内。
