[發明專利]制備聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）膜的方法及其應用

在審

• 申請號: 201680066679.1
• 申請日: 2016-10-07
• 公開（公告）號: CN108602022A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: P·弗萊明;M·莫里斯;T·斐茲杰惹;R·巴布;P·德萊尼;C·恩甘;N·亨尼西;K·貝扎維
• 申請（專利權）人: 都柏林圣三一學院教務長研究員基金會學者及董事會其他成員;愛爾蘭國立科克大學
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D71/40
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 江側燕

本發明描述了具有高度多孔網狀3維結構的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜，其適于側向層析診斷應用。本發明還描述了制備聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜的方法，包括以下步驟：將適量的PMMA、溶劑和任選地助溶劑或非溶劑中的一種混合以制備溶液，將薄膜的溶液澆鑄到載體上，以及從溶液中除去溶劑以產生PMMA膜。本發明還描述了一種側向層析診斷裝置，其包括作為反應膜的高度多孔PMMA膜。

技術領域

本發明涉及聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate))(PMMA)膜/載體材料的復合材料及其制備方法。具體而言，本發明涉及PMMA膜、制備PMMA膜的方法以及這些膜在側向層析分析(lateral flow assay)中的應用。

背景技術

側向層析診斷需要一種結構，含有檢測顆粒(例如金納米顆粒或乳膠微球)的水性介質通過毛細流動經過該結構。這種結構(通常是多孔膜)必須具有足夠的孔徑、孔隙率和均勻性，以實現合適的流速并且甚至允許檢測顆粒移動，同時還要具有足夠的蛋白質結合能力，使得蛋白質與表面結合而賦予其檢測功能。目前，在大多數商業化的側向層析診斷中使用的膜是硝酸纖維膜。硝酸纖維具有應用于側向層析診斷中的理想的蛋白質結合性能，還具有提供合適的可調節的孔徑和孔隙率的能力。由天然材料(例如棉絨和木漿)制備硝酸纖維原材料時導致的硝酸纖維原材料不一致，使得從硝酸纖維制備膜很昂貴。硝酸纖維膜的形成通過緩慢的相轉化工藝進行。由于該工藝的性質，其對工藝環境和原材料的性質(包括但不限于聚合物分子量和多分散性)非常敏感。緩慢的相轉化導致緩慢的制備速度，而該工藝的敏感性導致質量控制中不合格產品的顯著損失。這些可靠性問題使硝酸纖維素膜的制備成為問題。

此外，硝酸纖維素被劃分為有危險的材料，因為其高度易燃，如果不在正確的條件下儲存將會發生自燃。這些問題增加了處理、運輸和儲存成本，而且其隨時間分解的傾向導致約18個月至3年的有限的保存期限，到達期限時膜變得不可用且危險。

Silvestri等(Journal of Applied Biomaterials and Biomechanics，第5(2)卷，95-106頁(2007))描述了在玻璃載體上制備自立式(free-standing)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜。Vassiliki等(Journal of Membrane Science，第407卷，93-107頁(2012))描述了溶液澆鑄PMMA膜。Lai J-Y等(Journal of Membrane Science，第151(1)卷，31-43頁(1999))描述了制備粘附在聚酯載體上的自立式PMMA膜。然而，其中描述的PMMA膜含有大孔隙(marcovoid)，阻礙了隨后的流體流動。Yoshitada等(Journal of Applied PolymerScience，第22(7)卷，1805-1815頁(1978))描述了自立式PMMA膜的制備，其具有膜狀特性，而非與分離、過濾和其他應用的膜系統相關的高孔隙率和較大孔徑。US 4 968 733描述了制備PMMA中空纖維和粘附在聚酯載體上的自立式平板PMMA膜。

因此需要提供一種用于側向層析診斷的膜，其克服了至少一個上述問題。

發明內容

制備用于側向層析診斷的結構可能是成問題的，因為其需要具有大孔徑的空間均勻結構，這是增強毛細流動、減少測試完成的時間以及允許大的檢測顆粒均勻無障礙地通過該結構所需的。所有先前報道的用于制備PMMA膜的方法導致孔隙率低，并且形成大孔隙和/或不對稱的雙連續結構。高孔隙率是需要的，以使用于蛋白質結合的表面積最大化，從而增強檢測的靈敏度。目前，側向層析診斷膜的市場主要是硝酸纖維產品。