[發明專利]用于產生磁性單分散聚合物顆粒的改進方法

有效

• 申請號: 201480065534.0
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN105765672B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: C.賽德爾;J.C.博萊;S.雷克利斯
• 申請（專利權）人: 豪夫邁·羅氏有限公司
• 主分類號: H01F1/00
• 分類號: H01F1/00;C08F257/02
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 唐華東;石克虎

本文公開了用于產生磁性聚合物顆粒的簡化方法，所述方法包括以下步驟：(a)提供具有以下組分的組合物，自由基可聚合的液體單體，可溶于所述單體中的自由基引發劑，空間穩定劑，和在與所述單體可混溶的載體流體中包含表面活性劑涂覆的膠體磁性顆粒的鐵磁流體；(b)從與所述單體不可混溶的極性溶劑和步驟(a)的組合物制備乳液；(c)將種子聚合物顆粒加入所述乳液，混合以形成接種的乳液并孵育所述接種的乳液，由此溶脹所述種子聚合物顆粒；(d)活化所述自由基引發劑并在溶脹的種子聚合物顆粒中聚合所述單體；由此產生所述磁性聚合物顆粒。作為該方法的結果，可以提供單分散磁性顆粒。該顆粒特征在于磁性材料的均勻分布以及不存在磁鐵浸出。

本公開涉及從聚合物種子顆粒開始制備單分散聚合物顆粒。本文公開了用于產生磁性聚合物顆粒的簡化方法，所述方法包括以下步驟：(a)提供具有以下組分的組合物，自由基可聚合的液體單體，可溶于所述單體中的自由基引發劑，空間穩定劑，和在與所述單體可混溶的載體流體中包含表面活性劑涂覆的膠體磁性顆粒的鐵磁流體；(b)從與所述單體不可混溶的極性溶劑和步驟(a)的組合物制備乳液；(c)將種子聚合物顆粒加入所述乳液，混合以形成接種的乳液并孵育所述接種的乳液，由此溶脹所述種子聚合物顆粒；(d)活化所述自由基引發劑并在溶脹的種子聚合物顆粒中聚合所述單體；由此產生所述磁性聚合物顆粒。作為該方法的結果，可以提供單分散磁性顆粒。該顆粒特征在于磁性材料的均勻分布以及不存在磁鐵浸出。磁性顆粒得到廣泛使用，例如用于選擇性細胞分離和用于微生物學和分子生物學中的免疫磁性分離。

背景

所謂“連續接種乳液聚合”技術是聚合物顆粒的活化溶脹的方法。重要的是，該方法允許制備可預測大小為直徑1至100 μm的單分散球形珠(Ugelstad J.等人, BloodPurif.11 (1993) 349-369)。聚合物顆粒可以從許多不同的單體材料制備，并且具有各種形態，包括大孔結構。WO 2000/61647公開了用于制備單分散聚合物顆粒的方法，所述單分散聚合物顆粒通過使單體與包含單分散可溶脹種子聚合物/低聚物的水分散體接觸且在空間穩定劑存在的情況下引發聚合而形成。所得溶脹的種子顆粒特征在于顆粒模式直徑。

多孔珠形成包含磁性氧化鐵作為小顆粒(例如存在于珠的孔體積中)的可磁化單分散聚合物顆粒的基礎。為此，WO 2000/61647提到用磁性涂層涂覆單分散聚合物顆粒作為溶脹和聚合步驟后的后續步驟的概念。但是，US 4,707,523具體公開了制備單分散聚苯乙烯微粒。在一個示例性方法中，通過在包含水、環己烷、苯乙烯、二乙烯基苯、苯甲酰基過氧化物和十二烷基硫酸鈉的攪拌乳液中溶脹聚苯乙烯種子顆粒而使所述種子顆粒生長至較大大小。在允許溶脹發生的特定量時間之后，升高混合物的溫度，由此開始聚合過程，所述聚合過程再發生一定量時間。所得聚苯乙烯微粒隨后用濃H₂SO₄/HNO₃硝化，由此用-NO₂(硝基)基團官能化聚合物。此類官能化的聚合物顆粒最后在HCl存在的情況下與Fe粉反應，由此用硝基使鐵氧化。反應導致氧化鐵沉積于聚苯乙烯微粒的表面上以及顆粒中可存在的孔的可及表面上。值得注意的是，US 4,707,523的方法由三個分開的主要步驟構成 - (i)生成單分散顆粒，(ii)硝化所述顆粒，和(iii)金屬氧化物沉積。硝化步驟需要使用侵蝕性化學品，因此需要相當復雜的設備用于較大規模的安全常規合成。

EP 1 391 899 A1公開了用于產生磁性聚合物顆粒的另一種方法。首先，提供了疏水性聚合物顆粒如聚苯乙烯顆粒的粉末，其可以通過連續接種乳液聚合方法的方式作為單分散聚合物顆粒而獲得。該文獻公開了形成膠體分散體(所述分散體包含提供的顆粒)、進一步細分磁性材料(例如，鐵磁流體的形式)和能夠滲透聚合物顆粒的非極性有機溶劑的第一步驟。因此，將所述成分混合以形成膠體分散液，其孵育導致疏水性粉末的溶脹。在溶脹期間，所述聚合物顆粒吸入磁性材料。在后續步驟中，去除非極性有機溶劑，例如通過蒸發或萃取的方式，由此導致捕獲磁性材料的聚合物顆粒。值得注意的是，EP 1 391 899 A1公開了可能需要重復進行該方法。因此，該方法可能需要進一步的努力，以實現以期望的量和/或期望的再現性攝取磁性材料。