DE68920061T2

DE68920061T2 - Hydrofile, feine Gelpartikel und Verfahren zu deren Herstellung.

Info

Publication number: DE68920061T2
Application number: DE68920061T
Authority: DE
Inventors: Jun Hasegawa; Yasuo Kataoka; Osamu Kobayashi; Haruki Oikawa; Masayoshi Sekiya
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1988-03-30
Filing date: 1989-03-30
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2009-03-31
Also published as: EP0335703A3; DE68920061D1; EP0335703B1; US5043407A; US4988568A; EP0335703A2

Description

Diese Erfindung betrifft hydrophile Feingelteilchen mit einer engen Teilchendurchmesserverteilung und ein Verfahren zu deren Herstellung.
Mit dem Anwachsen der biologischen Industrie wurden hydrophile Feingelteilchen in den letzten Jahren zunehmend verwendet. Beispielsweise wurden sie als Trägerteilchen für die Enzymimmobilisierung, als Teilchen für die Säulenchromatographie zur Abtrennung von Riesenmolekülen, wie Biopolymeren, oder als Trägerteilchen für die diagnostische Medizin in der Teilchenagglutinierungsreaktion, in welcher eine biologische Reaktion wie die Antigen-Antikörperreaktion angewendet wird, verwendet.
Als hydrophile Feingelteilchen gab es bis jetzt jene, welche aus unlösbaren natürlichen Polymeren, wie Dextran, Agarose und Gelatine, unter Verwendung verschiedener vernetzender Mittel resultieren, oder jene, welche aus der Polymerisierung von Acrylamid zusammen mit einem vernetzenden Mittel resultieren. Verfahren zur Herstellung der Teilchen waren bekannt. Beispielsweise wird im Fall eines Dextrangeles eine alkalische Lösung von Dextran mit geeigneter Molekulargewichtsverteilung in einem geeigneten mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel dispergiert, dann wird ein Dispersionsstabilisator wie ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel der Dispersion hinzugesetzt, um eine Dextranemulsion vom Wasser-in-Öl-Typ zu bilden. Dem System wird Epichlorhydrin zugesetzt, um es mit der Dextranmatrix umzusetzen, um dadurch glycerinische Vernetzungen zwischen Saccharidketten zu bilden, wobei Gelteilchen entstehen. Des weiteren wird Polyacrylamidgel, das ein synthetisches Polymer ist, durch die sogenannte inverse Suspensionspolymerisation, wie jene, in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 25921/1981, entsprechend DE-2237316, FR-2194726, GB-1431946 und US- 4070348, der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 153010/1920 (entsprechend DE-3106456, DE-3168696G, EP-74822E, US-4511694 und CA-1202748) etc. beschriebene, hergestellt, oder durch Vermahlen und Klassifizieren einer Polymermasse, welche aus der Polymerisierung in einer Lösung resultiert. In diesen Verfahren hängen der Teilchendurchmesser, die Teilchendurchmesserverteilung und die Teilchenform der resultierenden Teilchen von den Bedingungen des mechanischen Rührens während des Zeitpunktes, in dem die Monomere suspendiert werden, oder von Bedingungen, unter denen die Polymermasse vermahlen wird, ab. Gewöhnlich besitzen die Teilchen einen Teilchendurchmesser von wenigstens einigen 10 um. Die Gesamtoberfläche der Teilchen ist klein und die Teilchendurchmesserverteilung der Teilchen ist breit. Diese obigen Teilchen sind, wenn sie als Trägerteilchen für die diagnostische Medizin oder dergleichen, wie oben erwähnt, verwendet werden, in bezug auf die Reaktionswirksamkeit, die Reaktionswiederholbarkeit oder Empfindlichkeit nicht ausreichend.
Des weiteren ist es nahezu unmöglich, daß diese Feingelteilchen natürliche Polymere als ein polymeres Gerüst beinhalten, die von den Benutzern der Teilchen gewünschten kolloidalen Eigenschaften zu regulieren, wie die Arten und Mengen funktioneller Gruppen oder funktioneller Potentiale. Daraus ergibt sich das Problem, daß eine Grenze für ein Verfahren besteht, biologisch aktive Substanzen an diesen hydrophilen Gelteilchen zu iinmobilisieren.
Des weiteren wurde kürzlich als Verfahren, das die oben erwähnten Mängel überwindet, ein Verfahren zur Herstellung hydrophiler Teilchen vorgeschlagen, welches die Bildung polymerer Teilchen unter Verwendung von mehr als 50% Glycidylmethacrylat und dann Durchführung der Ringöffnung von Ethoxygruppen unter Verwendung einer Säure oder einer Base, um sie in 2,3-Dioxypropylmethacrylateinheiten umzuwandeln, umfaßt (japanische Patentveröffentlichung Nr. 29962/1983). Jedoch beinhaltet die Verwendung der durch dieses Verfahren hergestellten Teilchen zur Behandlung von Proteinen, wie Enzymen, Antigenen und Antikörpern, die Modifizierung der Proteine, wenn nicht die bei der Ringöffnung der Epoxygruppen verwendete Säure oder Base gründlich durch ausreichende Reinigung entfernt wird. Wenn hydrophile Teilchen als Trägerteilchen in der diagnostischen Medizin, als Teilchen in der Säulenchromatographie oder Trägerteilchen zur Enzymimmobilisierung verwendet werden, ist es des weiteren gewöhnlich nicht erforderlich, daß die Innenseite der Teilchen hydrophil ist, da Anteile, die an der Reaktion teilhaben, Oberflächen der Teilchen sind. Im Fall der nach dem obigen Verfahren hergestellten hydrophilen Teilchen werden jedoch Epoxygruppen in die Innenseite der Teilchen ebenso eingeführt und es ist notwendig, Glycidylmethacrylat in einer großen Menge zu verwenden. Da die nach dem obigen Verfahren hergestellten hydrophilen Teilchen eine breite Teilchendurchmesserverteilung besitzen, obwohl sie einen Teilchendurchmesser im Mikronbereich aufweisen, sind sie des weiteren nicht ausreichend, um die wesentlichen Anforderungen zu erfüllen, wie ausreichende Reaktionsempfindlichkeit oder dergleichen.
Die Herstellung wasserlöslicher oder quellbarer Polymerzusammensetzungen ist auch in der US-A-4443576 beschrieben. Diese Zusammensetzungen umfassen spezifizierte Anteile eines (Meth)acrylamides, einer (Meth)acrylsäure oder einem Salz davon, eines Hydroxyalkylacrylates, eines polyfunktionellen Monomeres und eines Copolymeres mit niederem Molekulargewicht. Diese Zusammensetzungen werden jedoch als rheologische Modifikatoren in Öl-in-Wasser-Emulsionssystemen angewendet.
Die vorliegende Erfindung liefert
[1] hydrophile Feingelteilchen, wobei diese Teilchen vernetzte Polymerteilchen sind, welche 20 bis 94,8 Gew.-% eines monoethylenisch-ungesättigten Amidmonomers von mehr als 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% eines vernetzbaren, ethylenisch-ungesättigten Monomers, 0,1 bis 30 Gew.-% einer ethylenisch-ungesättigten Carbonsäure, 0,1 bis 50 Gew.-% eines Estermonomers einer Acryl- oder Methacrylsäure und 0 bis 30 Gew.-% eines Monomers, das mit den oben erwähnten Monomeren copolymerisierbar ist, umfaßt, wobei die Teilchen einen Teilchendurchmesser in in Wasser gequollenem Zustand von 0,1 bis 10 um und ein Verhältnis von gewichtsmittlerem Teilchendurchmesser/zahlenmittlerem Teilchendurchmesser von 1,2 oder weniger besitzen, und
[2] ein Verfahren zur Herstellung hydrophiler Feingelteilchen mit einem Teilchendurchmesser in in Wasser gequollenem Zustand von 0,1 bis 10 um und einem Verhältnis von gewichtsmittlerem Teilchendurchmesser/zahlenmittlerem Teilchendurchmesser von 1,2 oder weniger, welches die Copolymerisierung einer Monomermischung aus 20 bis 94,8 Gew.-% eines monoethylenisch-ungesättigten Amidmonomers, von mehr als 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% eines vernetzbaren, ethylenisch-ungesättigten Monomers, 0,1 bis 30 Gew.-% einer ethylenisch-ungesättigten Carbonsäure, 0,1 bis 50 Gew.-% eines Estermonomers aus Acryl- oder Methacrylsäure und 0 bis 30 Gew.-% eines Monomers, das mit den oben erwähnten Monomeren copolymerisierbar ist, umfaßt, unter Verwendung eines Radikalpolymerisationsstarters in einem Lösungsmittel, das diese Monomere löst, aber das sich ergebende Polymer nicht löst.
Die hydrophilen Feingelteilchen dieser Erfindung werden durch Dispersionspolymerisation hergestellt. Die Dispersionspolymerisation [vgl. z.B. CAN. J. Chem., Bd. 63,209-216 (1985)] ist eine Methode zur Polymerisierung von Monomeren in einem organischen Lösungsmittel, das die Monomere löst, aber das sich ergebende Polymer nicht löst, unter Verwendung eines Polymerisationsstarters, der in dem Lösungsmittel löslich ist. Zur Vermeidung der Koagulierung des sich ergebenden Polymers wird ein Dispersionsstabilisator, wenn erforderlich, dem Reaktionssystem zugesetzt. Der Mechanismus der Polymerisierung wurde noch nicht aufgeklärt. Es wird angenommen, daß sobald der Polymerisationsgrad des durch Polymerisationsreaktion in der Lösung gebildeten Polymers einen bestimmten Umfang erreicht hat, das Polymer in Form von Teilchen ausfällt und danach die Polymerisationsreaktion heterogen weitergeht. Die Beobachtung des Polymerisationsverhaltens ist, daß das transparente Reaktionssystem innerhalb einiger Minuten nach dem Start der Polymerisation eine milchig-weiße Farbe annimmt. Da die Gesamtmenge des Polymers nahezu gleichzeitig ausfällt, können Teilchen mit gleichmäßigem Teilchendurchmesser erhalten werden.
Von den Monomeren, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist das monoethylenisch-ungesättigte Amidmonomer ein Monomer, das das Gerüst der hydrophilen Feingelteilchen dieser Erfindung bildet und ein Bestandteil, der wesentlich ist, um den Teilchen Hydrophilie zu verleihen. Beispiele für das monoethylenisch-ungesättigte Amidmonomer können Acrylamid, Methacrylamid, Diacetonacrylamid, N-Hydroxymethylacrylamid, etc. beinhalten. Diese Monomere können einzeln oder in Kombination von zweien oder mehreren davon verwendet werden. Die monoethylenisch-ungesättigten Amidmonomere werden gewöhnlich in einer Menge von 20 bis 94,8 Gew.-% der gesamten Monomere verwendet. Wenn sie in einer Menge von weniger als 20 Gew.-% verwendet werden, eignen sich die resultierenden Teilchen nicht für den Gegenstand dieser Erfindung. Wenn sie in einer Menge von mehr als 94,8 Gew.-% verwendet werden, wird es schwierig sein, die sich ergebenden Polymerteilchen unlöslich zu machen, und die Menge an funktionellen Gruppen im Polymer wird nicht ausreichend sein. Bevorzugt werden diese Monomere in einer Menge von 20 bis 88 Gew.-% verwendet.
Das vernetzbare, ethylenisch-ungesättigte Monomer, das gemäß der Erfindung verwendet wird, ist ein Bestandteil, der wesentlich ist, um die Teilchen unlöslich und um die Teilchen in Wasser quellbar zu machen. Beispiele für vernetzbare, ethylenisch-ungesättigte Monomere können Bis(meth)-acrylamidmonomere, wie Methylen-bis(meth)acrylamid, Poly(meth)acrylatester von mehrwertigen Alkoholen, wie Ethylenglycoldi(meth)acrylat, Triethylenglycoldimethacrylat, Ethylendimethacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat, etc. beinhalten. Die vernetzbaren, ethylenisch-ungesättigten Monomere werden in einer Menge von mehr als 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% der gesamten Monomere verwendet.
Die ethylenisch-ungesättigte Carbonsäure, die gemäß der Erfindung verwendet wird, ist ein Bestandteil, der wesentlich ist, um die Monodispersibilität der Teilchendurchmesserverteilung zu erhalten, und monodispergierte Teilchen können durch Polymerisation, die in Abwesenheit dieser Säure durchgeführt wird, nicht erhalten werden. Beispiele für die ethylenisch-ungesättigte Carbonsäure können Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Zimtsäure, Itaconsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Butentricarbonsäure, 3-Butencarbonsäure, 4-Pentencarbonsäure, etc. beinhalten. Diese Carbonsäuren werden in einer Menge von 0,1 bis 30 Gew.-% der gesamten Monomere verwendet. Wenn sie in einer Menge von mehr als 30 Gew.-% verwendet werden, werden die sich ergebenden Teilchen eine breite Teilchendurchmesserverteilung aufweisen. Bevorzugt werden diese Säuren in einer Menge von 2 bis 20 Gew.-% verwendet.
Der Ester von Acryl- oder Methacrylsäure, der gemäß dieser Erfindung verwendet wird, ist ein Bestandteil, der für die Einführung spezifischer funktioneller Gruppen in das sich ergebende Teilchen wesentlich ist, und um die Monodispersibilität der Teilchen zu erhalten. Das (Meth)acrylsäureestermonomer ist ein Mono(meth)acrylatester und spezifische Beispiele dieses Esters können Ethylenoxid enthaltende (Meth)acrylsäureester, wie Ethylenglycol(meth)acrylat oder Triethylenglycol(meth)acrylat beinhalten, Hydroxygruppen enthaltenden (Meth)acrylsäureester, wie Hydroxymethyl(meth)acrylat oder Hydroxypropyl(meth)acrylat, Epoxygruppen enthaltende (Meth)acrylsäureester, wie Glycidyl(meth)acrylat, Aminogruppen enthaltenden (Meth)acrylsäureester, wie Methylaminoethyl(meth)acrylat, t-Butylaminoethyl(meth)acrylat, Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, Dimethylaminopropyl(meth)acrylat, Diethylaminoethyl(meth)acrylat oder Dibutylaminoethyl(meth)acrylat, und Alkyl(meth)acrylsäureester, wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat oder Butyl(meth)acrylat. Diese Monomere können einzeln oder in Verbindung von zweien oder mehreren davon verwendet werden. Die Mengen der zu verwendenden Monomere müssen gemäß dem Zweck, für welchen die Teilchen verwendet werden, eingestellt werden. Um die Monodispersibilität der Teilchen zu erhalten, werden die Monomere in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 40 Gew.-% der gesamten Monomere verwendet.
Die weiteren copolymerisierbaren Monomere, welche wahlweise in dieser Erfindung verwendet werden, werden zur Einstellung der Hydrophilität und Wasserquellbarkeit der Teilchen verwendet. Beispiele für diese Monomere können aromatische Vinylmonomere, wie Styrol, α-Methylstyrol, p-Methylstyrol, Chlormethylstyrol oder halogeniertes Styrol, und konjugierte Diolefine, wie Butadien oder Isopren, beinhalten. Andere als die oben erwähnten Monomere können ebenfalls verwendet werden, sofern sie in dem zur Polymerisationsreaktion verwendeten Lösungsmittel löslich und mit den weiteren Monomerbestandteilen, welche die Teilchen bilden, copolymerisierbar sind. Diese Monomere werden in einer Menge von 0 bis 30 Gew.-% der gesamten Monomere verwendet. Wenn diese Monomere in einer Menge von mehr als 30 Gew.-% verwendet werden, wird der Anteil der anderen Bestandteile, welche die Teilchen bilden, abnehmen, und die Teilchendurchmesserverteilung der gequollenen Teilchen wird breiter werden.
Es werden keine besonderen Beschränkungen an das in dieser Erfindung verwendete Lösungsmittel gestellt, und jegliche Lösungsmittel können verwendet werden, sofern sie den Polymerisationsstarter und die Monomere lösen, aber nicht das sich ergebende Polymer. Spezifische Beispiele des Lösungsmittels können niedere Alkohole, Tetrahydrofuran, Dimethylformamid, Dioxan, Methylethylketon, Pyridin, Dimethylsulfoxid, etc. beinhalten. Die oben erwähnten Lösungsmittel können mit Wasser, falls erforderlich, vermischt werden. Niedere Alkohole werden insbesondere bevorzugt. Die niederen Alkohole sind Alkohole mit maximal sechs Kohlenstoffatomen und spezifische Beispiele des Alkohols können Methylalkohol, Ethylalkohol, Propylalkohol, Butylalkohol, etc. beinhalten. Diese Alkohole können auch in Kombination von zweien oder mehreren davon verwendet werden.
Bevorzugt beträgt die Konzentration der Monomere in der Reaktionslösung zum Zeitpunkt der Initiierung der Reaktion 50 Gew.-% oder weniger. Wenn die Konzentration 50 Gew.-% übersteigt, werden die Teilchen agglutimieren, wobei es schwierig gemacht wird, Teilchen als Primärteilchen zu erhalten. Bevorzugter beträgt die Konzentration 1 bis 20 Gew.-%.
In dieser Erfindung werden als Radikalpolymerisationsstarter bisher bekannte Azoverbindungen, organische Peroxide, etc. verwendet, aber es werden keine besonderen Beschränkungen an diese Radikalpolymerisationsstarter gestellt. Jegliche Radikalpolymerisationsstarter können verwendet werden, sofern sie in den oben genannten Lösungsmitteln löslich sind. Beispielsweise können als Azoverbindungen 2,2-Azobisisobutyronitril, 2,2-Azobis(2-methyl)valeronitril, etc. erwähnt werden. Als organische Peroxide können Acetylperoxid, Propionylperoxid, Isobutyrylperoxid, Benzoylperoxid, etc. erwähnt werden. Diese Verbindungen können auch in einer geeigneten Kombination verwendet werden. Es werden keine besonderen Beschränkungen an die Menge dieser zu verwendenden Starter gestellt. Die Menge variiert mit dem Typ des Starters und der Starter wird gewöhnlich in einer Menge von 0,005 bis 5 Gewichtsteilen pro 100 Teile der Monomermischung verwendet.
Die Polymerisationstemperatur, die mit einer Art des zu verwendenden Lösungsmittels und einer Art des zu verwendenden Radikalpolymerisationsstarters variiert, liegt wünschenswert in einem Bereich von gewöhnlich 20 bis 100ºC. So können bei Durchführung der Dispersionspolymerisation der oben genannten Monomere hydrophile Feingelteilchen mit einem Teilchendurchmesser in in Wasser gequollenem Zustand von 0,1 bis 10 um und einer scharfen Teilchendurchmesserverteilung (einem gewichtsmittleren Teilchendurchmesser/zahlenmittlerem Teilchendurchmesser-Verhältnis ≤ 1,2) erhalten werden.
Die durch die Polymerisation erhaltenen Teilchen werden von der Polymerisationsreaktionslösung durch gewöhnliche Abtrennungsoperationen getrennt, wie Filtration, Dekantierung, Verdampfung, etc.
Gewöhnlich wird die Polymerisation durchgeführt, indem alle zu verwendenden Monomere zusammen mit dem Polymerisationsstarter und dem Lösungsmittel in ein Reaktionsgefäß gegeben werden. Die Polymerisation kann auch durchgeführt werden, indem zunächst ein Teil der Monomere polymerisiert wird und dann der Rest der Monomere zusammen mit dem Polymerisationsstarter oder zusammen mit dem Polymerisationsstarter und wenn erforderlich mit dem Lösungsmittel zugegeben werden. In obigem Fall beträgt die Konzentration der Monomere in der Reaktionslösung ebenfalls bevorzugt 50 Gew.-% oder weniger, aus den oben erwähnten Gründen.

(Wirkung der Erfindung)

Demgemäß können gemäß der vorliegenden Erfindung hydrophile Feingelteilchen mit kontrolliertem bzw. eingestelltem Teilchendurchmesser in in Wasser gequollenem Zustand, eine Teilchendruchmesserverteilung, Arten und Mengen ihrer funktionellen Gruppen sowie vernetzte Dichte im Vergleich zu bisher bekannten hydrophilen Feingelteilchen, erhalten werden. Diese hydrophilen Feingelteilchen können als Trägerteilchen für die Enzymimmobilisierung, als Füllstoff für eine Chromatographiesäule oder als Trägerteilchen in einem diagnostischen Kit, welcher eine Teilchenagglutination anwendet, verwendet werden.

(Beispiele)

Unter Bezugnahme auf Beispiele wird diese Erfindung im folgenden genauer beschrieben werden. In den Beispielen beziehen sich Teile und Prozentangaben auf das Gewicht, wenn nicht anders angegeben.
In diesen Beispielen wurde der Teilchendurchmesser in einem gequollenen Zustand der hydrophilen Feingelteilchen mittels eines Coulter Vervielfachers (multisizer) (ein Produkt von Coulter Electronics, Inc.) gemessen, und das -Potential davon wurde mittels einer mikroskopähnlichen, die elektrophoretische Geschwindigkeit messenden Vorrichtung (ein Produkt von Rank Brothers, Ltd.; Mark II Electrophoresis Measuring Equipment) gemessen.

BEISPIEL 1

Das Innere eines 2 l-Reaktors, ausgerüstet mit einer Rührscheibe, einem Rückflußkühler, einer Stickstoffeinlaßröhre und einem Thermometer wurde vorderhand mit Stickstoffgas gespült. Der Reaktor wurde mit 750 g Ethanol, 67,1 g Acrylamid, 10 g Glycidylmethacrylat (BLENMER G, hergestellt von Nippon Oil and Fats Co., Ltd.), 16,2 g Methylenbisacrylamid, 10 g Methacrylsäure und 0,42 g 2,2-Azobisisobutylonitril beschickt, und es wurde gerührt, bis das System einheitlich geworden war. Dann wurde das System auf 60ºC unter Stickstoffeinsprudelung erhitzt, um dem System den Beginn der Reaktion zu erlauben. Das Reaktionssystem wurde so während 24 Stunden gehalten, und dann wurde das Reaktionssystem abgekühlt. Das Ethanol wurde von der sich ergebenden Suspension durch Verdampfung entfernt. Die Suspension wurde des weiteren in einem Vakuumtrockner während 12 Stunden behandelt, um das Ethanol gründlich zu entfernen, um dabei hydrophile Feingelteilchen zu liefern. Die Teilchen wurden destilliertem Wasser zugesetzt, und eine 0,1 N wäßrige Lösung von NaOH wurde der sich ergebenden Suspension zugegeben, bis der pH-Wert der Suspension 9 wurde, um die Feingelteilchen zu quellen.
Die so erhaltenen hydrophilen Feingelteilchen waren kugelförmige Teilchen mit einem gewichtsmittleren Teilchendurchmesser in in Wasser gequollenem Zustand von 2,05 um, einem zahlenmittleren Teilchendurchmesser von 1,82 um und einer sehr scharfen Teilchendurchmesserverteilung (einem Verhältnis von gewichtsmittlerem Teilchendurchmesser/zahlenmittlerem Teilchendurchmesser von = 1,13). Das -Potential der Teilchen betrug in destilliertem Wasser -32,5 mV.

VERGLEICHSBEISPIEL 1

Die Polymerisationsreaktion wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß Methacrylsäure nicht verwendet wurde.
Die so erhaltenen hydrophilen Feingelteilchen waren kugelförmige Teilchen mit einem gewichtsmittleren Teilchendurchmesser in in Wasser gequollenem Zustand von 4,85 um, einem zahlenmittleren Teilchendurchmesser von 1,32 um und einer sehr breiten Teilchendurchmesserverteilung (einem Verhältnis von gewichtsmittlerem Teilchendurchmesser/zahlenmittlerem Teilchendurchmesser von = 3,67).

BEISPIEL 2

Die Polymerisation wurde in der gleiche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. Nach Beendigung der Polymerisationsreaktion wurden des weiteren 40 g Acrylamid, 10 g Methacrylsäure und 0,1 g 2,2-Azobisisobutylonitril dem Reaktionssystem zugesetzt, und die Umsetzung wurde während 24 Stunden bei 60ºC fortgesetzt.
Die so erhaltenen hydrophilen Feingelteilchen waren kugelförmige Teilchen mit einem gewichtsmittleren Teilchendurchmesser in in Wasser gequollenem Zustand von 2,54 um, einem zahlenmittleren Teilchendurchmesser von 2,30 um und einer sehr scharfen Teilchendurchmesserverteilung (ein Verhältnis von gewichtsmittlerem Teilchendurchmesser/zahlenmittlerem Teilchendurchmesser von = 1,10). Das -Potential der Teilchen betrug in destilliertem Wasser -52,0 mV.

BEISPIEL 3

Hydrophile Feingelteilchen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, daß n-Butanol anstelle von Ethanol verwendet wurde.
Die so erhaltenen hydrophilen Feingelteilchen waren kugelförmige Teilchen mit einem gewichtsmittleren Teilchendurchmesser in in Wasser gequollenem Zustand von 4,35 um, einem zahlenmittleren Teilchendurchmesser von 4,14 um und einer monodispersen Teilchendurchmesserverteilung (ein Verhältnis von gewichtsmittlerem Teilchendurchmesser/zahlenmittlerem Teilchendurchmesser von = 1,05). Das -Potential der Teilchen betrug in destilliertem Wasser -30,3 mV.

BEISPIEL 4

Hydrophile Feingelteilchen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, daß die Monomermischung aus 5,9 g Acrylamid, 16,2 g Methylenbisacrylamid, 16,2 g Polyethylenoxiddiacrylat (Molekulargewicht: 522) (Produkt von Nippon Kayaku Co., Ltd.; KAYARAD PEG400DA), 14 g Glycidylmethacrylat und 20 g Methacrylsäure zusammengesetzt war.
Die so erhaltenen hydrophilen Feingelteilchen waren kugelförmige Teilchen mit einem gewichtsmittleren Teilchendurchmesser in in Wasser gequollenem Zustand von 1,64 um, einem zahlenmittleren Teilchendurchmesser von 1,64 um und einer monodispersen Teilchendurchmesserverteilung (ein Verhältnis von gewichtsmittlerem Teilchendurchmesser/zahlenmittlerem Teilchendurchmesser von = 1,02). Das -Potential der Teilchen betrug in destilliertem Wasser -24,7 mV.

BEISPIEL 5

Kugelförmige hydrophile Feingelteilchen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, daß eine Monomermischung verwendet wurde, die aus 52 g Acrylamid, 10 g Methylmethacrylat, 30,0 g Methylenbisacrylamid und 8 g Methacrylsäure zusammengesetzt war.
Die hydrophilen Feingelteilchen besaßen einen gewichtsmittleren Teilchendurchmesser in in Wasser gequollenem Zustand von 0,84 um, einen zahlenmittleren Teilchendurchmesser von 0,76 um und eine monodisperse Teilchendurchmesserverteilung (ein Verhältnis von gewichtsmittlerem Teilchendurchmesser/zahlenmittlerem Teilchendurchmesser von = 1,11). Das -Potential der Teilchen betrug in destilliertem Wasser -23,3 mV.

VERGLEICHSBEISPIEL 2

Die Polymerisationsreaktion wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß Methylmethacrylat verwendet wurde.
Die so erhaltenen hydrophilen Feingelteilchen waren kugelförmige Teilchen mit einem gewichtsmittleren Teilchendurchmesser in in Wasser gequollenem Zustand von 2,23 um, einem zahlenmittleren Teilchendurchmesser von 0,26 um und einer sehr weiten Teilchendurchmesserverteilung (ein Verhältnis von gewichtsmittlerem Teilchendurchmesser/zahlenmittleren Teilchendurchmesser von = 8,58).

BEISPIEL 6

Hydrophile Feingelteilchen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, daß N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat (ein Produkt von Mitsubishi Rayon Co., Ltd.; ACRYESTER DM) anstelle von Glycidylmethacrylat verwendet wurde.
Die so erhaltenen hydrophilen Feingelteilchen waren kugelförmige Teilchen mit einem gewichtsmittleren Teilchendurchmesser in in Wasser gequollenem Zustand von 2,45 um, einem zahlenmittleren Teilchendurchmesser von 2,33 um und einer monodispersen Teilchendurchmesserverteilung (ein Verhältnis von gewichtsmittlerem Teilchendurchmesser/zahlenmittlerem Teilchendurchmesser von = 1,05). Die Messung des -Potentials der Teilchen in einer Salzpufferlösung mit einer Ionenstärke von 10&supmin;³ durch Änderung des pH-Wertes unter Verwendung einer mikroskopähnlichen, die elektrophoretische Geschwindigkeit messenden Vorrichtung zeigte, daß die Teilchen amphotere Teilchen mit einem isoelektrischen Punkt bei einem pH-Wert von 7,2 waren.

BEISPIEL 7

Hydrophile Feingelteilchen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, daß Acrylamid in einer Menge von 5 g aus 67,1 g Acrylamid durch Styrol ersetzt wurde.
Die so erhaltenen hydrophilen Feingelteilchen waren kugelförmige Teilchen mit einem gewichtsmittleren Teilchendurchmesser in in Wasser gequollenem Zustand von 1,66 um, einem zahlenmittleren Teilchendurchmesser von 1,45 um und einer monodispersen Teilchendurchmesserverteilung (ein Verhältnis von gewichtsmittlerem Teilchendurchmesser/zahlenmittlerem Teilchendurchmesser von = 1,14). Das -Potential der Teilchen betrug in destilliertem Wasser -42,5 mV.

Claims

1. Hydrophile Feingelteilchen, welche vernetzte Polymerteilchen sind, die 20 bis 94,8 Gew.-% Einheiten, abgeleitet von einem monoethylenisch-ungesättigten Amidmonomer, von mehr als 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% Einheiten, abgeleitet von einem vernetzbaren, ethylenisch-ungesättigten Monomer, 0,1 bis 30 Gew.-% Einheiten, abgeleitet von einer ethylenisch-ungesättigten Carbonsäure, 0,1 bis 50 Gew.-% Einheiten, abgeleitet von einem Estermonomer einer Acryl- oder Methacrylsäure und 0 bis 30 Gew.-% Einheiten, abgeleitet von einem Monomer, das mit den hierin definierten Monomeren copolymerisierbar ist, umfassen und in einem mit Wasser gequollenen Zustand einen Teilchendurchmesser von 0,1 bis 10 um und ein Verhältnis von gewichtsmittlerem Teilchendurchmesser/zahlenmittleren Teilchendurchmesser von 1,2/1 oder weniger aufweisen.

2. Hydrophile Feingelteilchen nach Anspruch 1, welche 20 bis 88 Gew.-% Einheiten, abgeleitet von dem monoethylenisch-ungesättigten Amidmonomer, von mehr als 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% Einheiten, abgeleitet von dem vernetzbaren, ethylenisch-ungesättigten Monomer, 2 bis 20 Gew.-% Einheiten, abgeleitet von der ethylenisch-ungesättigten Carbonsäure, 5 bis 40 Gew.-% Einheiten, abgeleitet von dem Estermonomer einer Acryl- oder Methacrylsäure, und 0 bis 30 Gew.-% Einheiten, abgeleitet von dem damit copolymerisierbaren Monomer, umfassen.

3. Hydrophile Feingelteilchen nach Anspruch 1 oder 2, worin das monoethylenisch-ungesättigte Amidmonomer Acrylamid ist.

4. Hydrophile Feingelteilchen nach Anspruch 1, 2 oder 3, worin das vernetzbare, ethylenisch-ungesättigte Monomer Methylen-Bisacrylamid ist.

5. Hydrophile Feingelteilchen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die ethylenisch-ungesättigte Carbonsäure Methacrylsäure ist.

6. Hydrophile Feingelteilchen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Estermonomer aus Acryl- oder Methacrylsäure aus Glycidylmethacrylat, Methylmethacrylat und N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat ausgewählt ist.

7. Hydrophile Feingelteilchen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das monoethylenisch-ungesättigte Amidmonomer Acrylamid ist, das vernetzbare, ethylenisch-ungesättigte Monomer Methylen-Bisacrylamid ist und die ethylenisch-ungesättigte Carbonsäure Methacrylsäure ist.

8. Verfahren zur Herstellung hydrophiler Feingelteilchen mit einem Teilchendurchmesser von in in Wasser gequollenem Zustand von 0,1 bis 10 um und einem Verhältnis von gewichtsmittlerem Teilchendurchmesser/zahlenmittlerem Teilchendurchmesser von 1,2/1 oder weniger, das die Copolymerisierung einer Monomermischung von 20 bis 94,8 Gew.-% eines monoethylenisch-ungesättigten Amidmonomers, von mehr als 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% eines vernetzbaren, ethylenisch-ungesättigten Monomer, 0,1 bis 30 Gew.-% einer ethylenisch-ungesättigten Carbonsäure, 0,1 bis 50 Gew.-% eines Estermonomers aus Acryl- oder Methacrylsäure und 0 bis 30 Gew.-% eines Monomers, das mit den hierin definierten Monomeren copolymerisierbar ist, umfaßt, unter Verwendung eines Radikalpolymerisationsstarters in einem Lösungsmittel, welches die Monomere, aber nicht das sich ergebende Polymer löst.

9. Verfahren nach Anspruch 8, worin die Monomermischung 20 bis 88 Gew.-% des monoethylenisch-ungesättigten Amidmonomers, von mehr als 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% des vernetzbaren, ethylenisch-ungesättigten Monomers, 2 bis 20 Gew.-% der ethylenisch-ungesättigten Carbonsäure, 5 bis 40 Gew.-% des Estermonomers aus einer Acryl- oder Methacrylsäure und 0 bis 30 Gew.-% des damit copolymerisierbaren Monomers enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, worin das Lösungsmittel ein Alkohol mit maximal sechs Kohlenstoffatomen ist.

11. Verwendung der hydrophilen Feinteilchen, wie in einem der Ansprüche 1 bis 7 beansprucht, als Trägerteilchen zur Enzymimmobilisierung, als Füllstoff für eine Chromatographiesäule oder als Trägerteilchen in einem diagnostischen Kit, das eine Teilchenagglutinierungsreaktion anwendet.