[发明专利]用于诊断应用的高度多孔聚合物颗粒的制备方法

说明书

本发明涉及一种制备磁性颗粒的方法，所述磁性颗粒包含聚合物基质(P)和至少一个磁芯(M)，优选至少两个磁芯(M)，其中所述聚合物基质(P)包含至少一种超交联聚合物，其中所述方法包括(i)提供至少一个磁芯(M)，优选至少两个磁芯(M)，(ii)提供聚合物前体分子，(iii)在所述至少一个磁芯(M)存在下使根据(ii)的聚合物前体分子聚合，从而形成包含至少一个磁芯(M)，优选至少两个磁芯(M)的颗粒，所述磁芯嵌入在聚合物基质(P1)中，和(iv)通过弗里德尔‑克拉夫茨反应使在(iii)中获得的聚合物颗粒的聚合物基质(P1)超交联，其中所述反应在等于或小于80℃的温度下进行，得到所述磁性颗粒。此外，本发明涉及通过所述方法获得的或可获得的颗粒以及这些颗粒的用途。在另一方面中，本发明涉及测定流体样品中至少一种分析物的方法，包括使所述磁性颗粒与包含或怀疑包含至少一种分析物的流体样品接触。

技术领域

本发明涉及一种制备磁性颗粒的方法，所述磁性颗粒包含聚合物基质(P)和至少一个磁芯(M)，优选至少两个磁芯(M)，其中所述聚合物基质(P)包含至少一种超交联聚合物，其中所述方法包括(i)提供至少一个磁芯(M)，优选至少两个磁芯(M)，(ii)提供聚合物前体分子，(iii)在所述至少一个磁芯(M)存在下使根据(ii)的聚合物前体分子聚合，从而形成包含至少一个磁芯(M)，优选至少两个磁芯(M)的颗粒，所述磁芯嵌入在聚合物基质(P1)中，和(iv)通过弗里德尔-克拉夫茨反应使在(iii)中获得的聚合物颗粒的聚合物基质(P1) 超交联，其中所述反应在等于或小于80℃的温度下进行，得到所述磁性颗粒。此外，本发明涉及通过所述方法获得的或可获得的颗粒以及这些颗粒的用途。在另一方面中，本发明涉及测定流体样品中至少一种分析物的方法，包括使所述磁性颗粒与包含或怀疑包含至少一种分析物的流体样品接触。

相关领域

磁性颗粒是用于从人类样品中捕获分析物的一种重要工具。当例如被抗体覆盖时，这些颗粒能够特异性地捕获可以通过光学技术检测到的分析物。磁性能是非常重要的，因为它们允许诊断系统的简单、快速和廉价的自动化，并且另外避免了耗时的离心和过滤步骤。这里，超顺磁性材料受到更多的关注，因为它们仅在施加外部磁场时才显示出磁化强度。在没有外部磁场的情况下，磁化强度呈现为零(没有记忆效应)。例如EP2003455A1和EP2015074A1描述了通过在LC/MS系统上使用磁性颗粒从人类样品中提取分析物。

需要磁性颗粒上的高比表面积，以从人类样品富集分析物。为了使表面积增加到大于1000 m²/g，需要用多孔基质涂覆磁性颗粒。这通常通过将磁性颗粒嵌入在多孔的二氧化硅-或氧化钛-基质中来实现。一个缺点是二氧化硅和钛的高密度导致磁化强度随着膜厚度的增加而降低。此外，通过使用二氧化硅或氧化钛，仅可以开发介孔(孔＞2 nm)的体系，但特别是对于小的分析物而言，优选具有微孔(孔＜2 nm)的材料。另外，蛋白质和磷脂被吸附到大的介孔中，这在LC/MS系统中产生有问题的基质效应。

在富集-工作流程-MS技术中对颗粒自动化的一个关键要求是用于高通量的快速磁分离(＜5 s)。颗粒尺寸和饱和磁化强度是关键性质。因此，需要具有高饱和磁化强度(＞5 A m² kg^-1)和大尺寸(＞2μm)的颗粒。另外，为了系统的鲁棒性，必须避免微粒的遗留。因此，颗粒需要具有高磁化强度和大于1μm的颗粒尺寸。

建议了具有聚合物基质，例如具有聚苯乙烯涂层的颗粒。聚苯乙烯网络可以通过借助于交联剂使聚苯乙烯链或苯乙烯二乙烯基苯共聚物交联或通过苯乙烯单元与可以充当内部交联剂的反应性基团的共聚来形成。典型的交联剂是双氯苄基化合物，其在弗里德尔克拉夫茨催化剂存在下与苯乙烯链的芳族主链反应形成交联桥。对于内部交联，通常将乙烯基苄基氯用作共聚物，并且也在弗里德尔-克拉夫茨条件下交联。对于超交联反应，聚苯乙烯聚合物通常在二氯乙烷中溶胀，并且使用路易斯酸FeCl₃作为弗里德尔-克拉夫茨催化剂。