JP2001158800A - Avidin particles - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アビジンまたはストレプトアビジンが固定化
されてなり、免疫検定、酵素検定、核酸検定などの検定
法に有用なアビジン粒子を提供すること。
【解決手段】 本発明のアビジン粒子は、有機高分子物
質30重量%以上を含有してなり、表面にカルボキシル
基が露出した粒子本体と、この粒子本体の表面に固定化
された、アビジンおよびストレプトアビジンの少なくと
も一方とを有してなることを特徴とする。(57) [Problem] To provide avidin particles on which avidin or streptavidin is immobilized and which is useful for an assay such as an immunoassay, an enzyme assay, and a nucleic acid assay. SOLUTION: The avidin particles of the present invention contain at least 30% by weight of an organic polymer substance, and a particle body having a carboxyl group exposed on the surface thereof, and avidin and strepto immobilized on the surface of the particle body. And at least one of avidin.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アビジン粒子に関
し、更に詳しくは、診断薬担体、細菌分離担体、細胞分
離担体、核酸分離精製担体、タンパク質分離精製担体、
固定化酵素担体、ドラッグデリバリーなどとして有用な
アビジン粒子に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to avidin particles, and more particularly, to a carrier for diagnostic agents, a carrier for separating bacteria, a carrier for separating cells, a carrier for separating and purifying nucleic acids, a carrier for separating and purifying proteins,
The present invention relates to avidin particles useful as an immobilized enzyme carrier, drug delivery, and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】アビジンおよびビオチンは、互いに特異
的に結合する性質を有することが知られており、従来、
このような性質を利用して、セルロースにビオチンを固
定化して固定相とするアフィニティークロマトグラフィ
ーや、免疫検定、酵素検定、核酸検定などの検定法(ア
ッセイ)が提案されている。而して、アビジンは、分子
量が約26万のタンパク質であって人工的に合成するこ
とが困難であるのに対し、ビオチンは、分子量が380
と小さく、その誘導体を含めて容易に人工的に合成する
ことができるものであり、しかも、検体、酵素、核酸な
どの標的物質に容易に標識することができるものであ
る。従って、アビジンを捕捉剤として利用し、ビオチン
によって標識された標的物質を捕捉して分離・精製する
方法が確立されれば、生物学分野、生化学分野、医学分
野においては、極めて有用である。BACKGROUND OF THE INVENTION It is known that avidin and biotin have a property of specifically binding to each other.
By utilizing such properties, affinity chromatography in which biotin is immobilized on cellulose and a stationary phase has been proposed, and assays (assays) such as immunoassays, enzyme assays, and nucleic acid assays have been proposed. Avidin is a protein having a molecular weight of about 260,000 and is difficult to synthesize artificially, whereas biotin has a molecular weight of 380
It can be easily and artificially synthesized, including its derivatives, and can easily label target substances such as specimens, enzymes, and nucleic acids. Therefore, if a method for capturing and separating / purifying a target substance labeled with biotin using avidin as a capture agent is established, it is extremely useful in the fields of biology, biochemistry, and medicine.
【0003】しかしながら、上記のような方法において
は、ビオチンを固定相として用いているため、アビジン
によって標識された標的物質を捕捉してその分離・精製
を行うことは可能であるが、ビオチンによって標識され
た標的物質の分離・精製を行うことはできない。また、
上記の方法は、クロマトグラフィーの手法を利用してい
るため、比較的多量の標的物質を用いることが必要とさ
れ、従って、微量の標的物質については適用することが
困難である。[0003] However, in the above-mentioned method, since biotin is used as a stationary phase, it is possible to capture and separate and purify a target substance labeled with avidin. It is not possible to separate and purify the target substance. Also,
Since the above-mentioned method uses a chromatography technique, it is necessary to use a relatively large amount of a target substance, and therefore, it is difficult to apply a small amount of the target substance.
【0004】一方、アビジンを捕捉剤として利用する検
定法としては、内壁にアビジンまたはストレプトアビジ
ンが固定化された反応容器を用いる手段が提案されてい
る(特開平2−24559号参照)。しかしながら、こ
のような手段では、標的物質を捕捉する領域が反応容器
の内壁に限定され、また、アビジンまたはストレプトア
ビジンが、物理的吸着手段によって反応容器の内壁に固
定化されているため、使用条件、例えば温度、標的物質
を含む溶液中の界面活性剤の種類、塩濃度などの条件が
制限される、という問題がある。On the other hand, as an assay method using avidin as a capturing agent, a means using a reaction vessel having avidin or streptavidin immobilized on the inner wall has been proposed (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 24559/1990). However, in such means, the region for capturing the target substance is limited to the inner wall of the reaction vessel, and avidin or streptavidin is immobilized on the inner wall of the reaction vessel by physical adsorption means. For example, there is a problem that conditions such as a temperature, a type of a surfactant in a solution containing a target substance, and a salt concentration are limited.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものであって、その目的は、
アビジンまたはストレプトアビジンが固定化されてな
り、免疫検定、酵素検定、核酸検定などの検定法に有用
なアビジン粒子を提供することにある。本発明の他の目
的は、磁気によって分離することができるアビジン粒子
を提供することにある。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made based on the above circumstances, and its object is to provide:
It is an object of the present invention to provide avidin particles obtained by immobilizing avidin or streptavidin and useful for an assay such as an immunoassay, an enzyme assay, or a nucleic acid assay. It is another object of the present invention to provide avidin particles that can be separated by magnetism.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明のアビジン粒子
は、有機高分子物質30重量%以上を含有してなり、表
面にカルボキシル基が露出した粒子本体と、この粒子本
体の表面に固定化された、アビジンおよびストレプトア
ビジンの少なくとも一方とを有してなることを特徴とす
る。The avidin particles of the present invention contain at least 30% by weight of an organic polymer substance, and have a carboxyl group exposed on the surface of a particle body, and immobilized on the surface of the particle body. And at least one of avidin and streptavidin.
【0007】本発明のアビジン粒子においては、前記粒
子本体が非多孔質のものであることが好ましい。また、
前記有機高分子物質は、アクリル酸エステルおよびメタ
クリル酸エステルから選ばれた少なくとも1種の単量体
に由来する構造単位を50重量%以上含有してなるもの
であることが好ましい。また、前記粒子本体は、常磁性
体および強常磁性体の少なくとも一方を含有してなるも
のであることが好ましい。また、本発明のアビジン粒子
においては、ビオチン若しくはビオチン誘導体で修飾さ
れたタンパク質またはオリゴヌクレオチドが、アビジン
またはストレプトアビジンを介して粒子本体の表面に固
定化されていてもよい。In the avidin particle of the present invention, it is preferable that the particle main body is non-porous. Also,
The organic polymer substance preferably contains at least 50% by weight of a structural unit derived from at least one monomer selected from acrylates and methacrylates. Further, it is preferable that the particle main body contains at least one of a paramagnetic substance and a strong paramagnetic substance. In the avidin particle of the present invention, a protein or oligonucleotide modified with biotin or a biotin derivative may be immobilized on the surface of the particle main body via avidin or streptavidin.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明のアビジン粒子につ
いて詳細に説明する。本発明のアビジン粒子は、表面に
カルボキシル基が露出した粒子本体と、この粒子本体の
表面に固定化された、アビジンおよびストレプトアビジ
ンの少なくとも一方とを有してなるものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the avidin particles of the present invention will be described in detail. The avidin particle of the present invention comprises a particle body having a carboxyl group exposed on the surface, and at least one of avidin and streptavidin immobilized on the surface of the particle body.
【0009】粒子本体は、有機高分子物質を含有してな
るものである。粒子本体に含有される有機高分子物質と
しては、水不溶性のものが用いられ、このような有機高
分子物質を得るための単量体としては、芳香族ビニル化
合物、α,β−不飽和カルボン酸エステル類、α,β−
不飽和カルボン酸アミド類、α,β−不飽和ニトリル化
合物、ハロゲン化ビニル化合物、共役ジエン化合物、低
級脂肪酸ビニルエステルなどを用いることができる。The particle main body contains an organic polymer substance. As the organic polymer substance contained in the particle body, a water-insoluble substance is used, and as a monomer for obtaining such an organic polymer substance, an aromatic vinyl compound, an α, β-unsaturated Acid esters, α, β-
Unsaturated carboxylic acid amides, α, β-unsaturated nitrile compounds, vinyl halide compounds, conjugated diene compounds, lower fatty acid vinyl esters and the like can be used.
【0010】このような単量体の具体例としては、アク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−n−ブ
チル、アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、アクリル酸
ポリオキシエチレン、アクリル酸グリシジル、エチレン
グリコールジアクリル酸エステル、アクリル酸トリブロ
モフェニル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸トリデシ
ル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸−2−エチルヘ
キシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ベンジ
ル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸−n−ブチル、メタクリ
ル酸−2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ポリオキシ
エチレン、メタクリル酸グリシジル、エチレングリコー
ルジメタクリル酸エステル、メタクリル酸トリブロモフ
ェニル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸トリデシ
ル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸−2−エチ
ルヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル
酸ベンジル等のメタクリル酸エステル、スチレン、クロ
ルスチレン、クロロメチルスチレン、α−メチルスチレ
ン、ジビニルベンゼン、スチレンスルホン酸ナトリウ
ム、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクロレ
イン、メタクロレイン、アクリルアミド、メタクリルア
ミド、メチレンビスアクリルアミド、メチレンビスメタ
クリルアミド、ブタジエン、イソプレン、酢酸ビニル、
ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン、塩化ビニル、
臭化ビニルなどを挙げることができる。これらは、単独
でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。Specific examples of such a monomer include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, polyoxyethylene acrylate, glycidyl acrylate, and ethylene glycol. Acrylic esters such as diacrylate, tribromophenyl acrylate, lauryl acrylate, tridecyl acrylate, stearyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, etc., methyl methacrylate, ethyl methacrylate N-butyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, polyoxyethylene methacrylate, glycidyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, tribromophenyl methacrylate, methacrylate Lauryl acrylate, tridecyl methacrylate, stearyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, methacrylate such as benzyl methacrylate, styrene, chlorostyrene, chloromethylstyrene, α-methylstyrene, divinylbenzene, styrene sulfone Sodium acrylate, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrolein, methacrolein, acrylamide, methacrylamide, methylenebisacrylamide, methylenebismethacrylamide, butadiene, isoprene, vinyl acetate,
Vinylpyridine, N-vinylpyrrolidone, vinyl chloride,
And vinyl bromide. These can be used alone or in combination of two or more.
【0011】これらの中では、アクリル酸エステルおよ
びメタクリル酸エステルが、タンパク質の非特異的吸着
が少ないので好ましく、より好ましくは炭素数が4以
上、さらに好ましくは4〜18、特に好ましくは6〜1
2の炭化水素基を有するアクリル酸エステルおよびメタ
クリル酸エステルである。具体的には、アクリル酸−n
−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸トリデシ
ル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸−2−エチルヘ
キシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ベンジ
ル、メタクリル酸−n−ブチル、メタクリル酸ラウリ
ル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ステアリ
ル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸
シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジルなどが挙げら
れ、これらのうち、アクリル酸−2−エチルヘキシル、
アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸−2−エチル
ヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシルなどが特に好ま
しい。Among these, acrylates and methacrylates are preferred because of their low nonspecific adsorption of proteins, more preferably have 4 or more carbon atoms, more preferably 4 to 18 carbon atoms, particularly preferably 6 to 1 carbon atoms.
Acrylate and methacrylate having two hydrocarbon groups. Specifically, acrylic acid-n
-Butyl, lauryl acrylate, tridecyl acrylate, stearyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, n-butyl methacrylate, lauryl methacrylate, tridecyl methacrylate, stearyl methacrylate, methacryl 2-ethylhexyl acid, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate and the like, among which 2-ethylhexyl acrylate,
Particularly preferred are cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate and the like.
【0012】粒子本体の表面にカルボキシル基を露出さ
せるためには、有機高分子物質にカルボキシル基を導入
すればよい。このカルボキシル基は、粒子の分散安定性
に寄与すると共に、アビジンまたはストレプトアビジン
のアミノ基と反応にしてこれらを固定化する機能を有す
る。有機高分子物質にカルボキシル基を導入するための
手段としては、(イ)カルボキシル基含有不飽和単量体
を上記の単量体と共重合する手段、(ロ)上記の単量体
を重合した後、得られる重合体をカルボン酸変性させる
手段を利用することができる。上記(イ)の手段によっ
て有機高分子物質にカルボキシル基を導入する場合にお
いて、用いられるカルボキシル基含有不飽和単量体の具
体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸
などのモノカルボン酸、イタコン酸、マレイン酸、無水
マレイン酸などのジカルボン酸およびその無水物を例示
することができ、これらは、単独でまたは2種以上を組
み合わせて使用することができる。In order to expose a carboxyl group on the surface of the particle body, a carboxyl group may be introduced into the organic polymer substance. The carboxyl group contributes to the dispersion stability of the particles and has a function of reacting with the amino group of avidin or streptavidin to immobilize them. Means for introducing a carboxyl group into an organic polymer substance include (a) means for copolymerizing a carboxyl group-containing unsaturated monomer with the above monomer, and (b) polymerizing the above monomer. Thereafter, means for modifying the obtained polymer with carboxylic acid can be used. In the case where a carboxyl group is introduced into the organic polymer substance by the means (a), specific examples of the carboxyl group-containing unsaturated monomer used include monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid; Examples thereof include dicarboxylic acids such as itaconic acid, maleic acid, and maleic anhydride and anhydrides thereof, and these can be used alone or in combination of two or more.
【0013】粒子本体の表面におけるカルボキシル基の
露出量は、その表面荷電が25〜350M当量/g、特
に50〜150M当量/gとなる範囲であることが好ま
しい。カルボキシル基による表面荷電が25M当量/g
未満である場合には、当該粒子本体の表面に十分な量の
アビジンまたはストレプトアビジンを固定化することが
困難となると共に、得られるアビジン粒子は分散安定性
の低いものとなることがある。一方、カルボキシル基に
よる表面荷電が350M当量/gを超える場合には、粒
子を得るための重合方法が複雑となり、重合の再現性が
低下することがある。The amount of the carboxyl group exposed on the surface of the particle body is preferably in the range where the surface charge is 25 to 350 M equivalent / g, particularly 50 to 150 M equivalent / g. Surface charge by carboxyl group is 25M equivalent / g
If it is less than 1, it becomes difficult to immobilize a sufficient amount of avidin or streptavidin on the surface of the particle main body, and the obtained avidin particles may have low dispersion stability. On the other hand, when the surface charge by the carboxyl group exceeds 350 M equivalent / g, the polymerization method for obtaining the particles becomes complicated, and the reproducibility of the polymerization may decrease.
【0014】粒子本体における有機高分子物質の含有割
合は、30重量%以上とされ、好ましくは40重量%以
上とされる。この含有割合が30重量%未満である場合
には、粒子本体表面に露出する有機高分子物質以外の成
分例えば無機成分の量が多くなるため、この粒子を使用
する際に、無機成分が溶出したり、当該粒子と共に使用
される他の物質と反応したりするおそれがあり、また、
アッセイに使用する場合には、高い精度で分析を行うこ
とが困難となることがある。The content ratio of the organic high molecular substance in the particle body is 30% by weight or more, preferably 40% by weight or more. If the content is less than 30% by weight, the amount of components other than the organic polymer substance exposed on the surface of the particle body, for example, the amount of the inorganic component increases, so that when the particles are used, the inorganic component elutes. Or react with other substances used with the particles,
When used in assays, it may be difficult to perform the analysis with high accuracy.
【0015】また、粒子本体の全表面の面積に対する有
機高分子物質により形成された表面の面積の割合は、9
0%以上であることが好ましく、より好ましくは95%
以上、特に好ましくは100%である。The ratio of the area of the surface formed by the organic polymer substance to the area of the entire surface of the particle body is 9%.
0% or more, more preferably 95%
As described above, the content is particularly preferably 100%.
【0016】粒子本体は、有機高分子物質のみにより構
成することができるが、磁力によって容易に分離・回収
することができる点で、常磁性体、強常磁性体および強
磁性体などの磁性体(以下、これらを総称して単に「磁
性体」ともいう。)が含有されてなるものであることが
好ましく、より好ましくは、常磁性体および強常磁性体
の両方またはいずれか一方が含有されてなるものであ
る。特に残留磁化がないまたは少ない点で、強常磁性体
を用いることが好ましい。かかる磁性体の具体例として
は、四三酸化鉄(Fe3 O4 )、γ−重三二酸化鉄(γ
−Fe2 O3 )、各種フェライト、鉄、マンガン、コバ
ルト、クロムなどの金属、コバルト、ニッケル、マンガ
ンなどの合金を挙げることができ、これらのうち、四三
酸化鉄が特に好ましい。このような磁性体は、親油化処
理されたものであることが好ましい。Although the particle body can be composed of only an organic polymer substance, it can be easily separated and recovered by a magnetic force. Therefore, the particle body is made of a magnetic material such as a paramagnetic material, a strong paramagnetic material, and a ferromagnetic material. (Hereinafter, these are collectively referred to simply as “magnetic material”). It is more preferable that both or one of the paramagnetic material and the strong paramagnetic material is contained. It is. In particular, it is preferable to use a strong paramagnetic material because there is no or little residual magnetization. Specific examples of such a magnetic material include triiron tetroxide (Fe 3 O 4 ), γ-iron trioxide (γ
—Fe 2 O 3 ), various ferrites, metals such as iron, manganese, cobalt, and chromium; and alloys such as cobalt, nickel, and manganese. Of these, triiron tetroxide is particularly preferable. It is preferable that such a magnetic substance has been subjected to lipophilic treatment.
【0017】本発明において用いられる磁性体は、小粒
径の粒子よりなるものであって、優れた磁気分離性(磁
気によって短時間で分離する性能)を有し、かつ、ゆる
い上下震とう操作によって再分散し得るものであること
が好ましい。また、磁性体の粒子径は、40〜300Å
であることが好ましく、更に好ましくは50〜200
Å、特に好ましくは60〜150Åとされる。この粒子
径が40Å未満である場合には、当該磁性体を親油化処
理するための処理剤(脂肪酸、シランカップリング剤、
チタンカップリング剤)が多量に必要となり、当該磁性
体の割合が低下して、磁気応答性が不良となることがあ
る。一方、この粒子径が300Åを超える場合には、得
られる粒子本体が磁化されたものとなり、当該粒子本体
が相互に凝集して水性媒体中で沈降しやすくなる。な
お、球状でない磁性体の粒子径としては、それぞれの磁
性体の最長径と最短径との平均値をとるものとする。ま
た、強磁性体を用いる場合には、その磁区が単磁区サイ
ズの2〜3倍であることが特に好ましい。The magnetic material used in the present invention is composed of particles having a small particle diameter, has excellent magnetic separability (the ability to separate in a short time by magnetism), and has a gentle vertical shaking operation. Is preferably redispersible. The particle diameter of the magnetic material is 40 to 300 °.
And more preferably 50 to 200.
Å, particularly preferably 60 to 150Å. When the particle size is less than 40 °, a treating agent (fatty acid, silane coupling agent,
A large amount of a titanium coupling agent) is required, and the proportion of the magnetic substance is reduced, which may result in poor magnetic responsiveness. On the other hand, when the particle diameter exceeds 300 °, the obtained particle bodies become magnetized, and the particle bodies are easily aggregated with each other and easily settle in the aqueous medium. The particle diameter of the non-spherical magnetic material is an average value of the longest diameter and the shortest diameter of each magnetic material. When a ferromagnetic material is used, it is particularly preferable that the magnetic domain is two to three times the size of a single magnetic domain.
【0018】粒子本体における磁性体の含有割合は、有
機高分子物質の含有割合が30重量%以上であることか
ら、70重量%以下とされるが、好ましくは20〜70
重量%、より好ましくは30〜70重量%である。この
割合が20重量%未満である場合には、十分な磁気応答
性が発現されず、所要の磁力によって短時間で粒子を分
離することが困難となることがある。一方、この割合が
70重量%を超える場合には、粒子本体表面に露出する
磁性体の量が多くなるため、当該磁性体の構成成分例え
ば鉄イオンの溶出などが生じ、使用時に他の材料に悪影
響を及ぼすことがあり、また、粒子本体が脆くなって実
用的な強度が得られないことがある。The content of the magnetic substance in the particle body is set to 70% by weight or less, since the content of the organic polymer substance is 30% by weight or more, but is preferably 20 to 70% by weight.
%, More preferably 30 to 70% by weight. When this ratio is less than 20% by weight, sufficient magnetic responsiveness is not exhibited, and it may be difficult to separate particles in a short time by a required magnetic force. On the other hand, when this ratio exceeds 70% by weight, the amount of the magnetic material exposed on the surface of the particle main body increases, so that constituents of the magnetic material, for example, iron ions are eluted, and when used, other materials are used. This may have an adverse effect, and the particle main body may be brittle, so that practical strength may not be obtained.
【0019】本発明のアビジン粒子において磁性体を含
有させる場合には、その磁気特性としては、15000
オステッド(Oe)の磁場において感磁させたときに、
保磁力が50〜2000Oe、特に100〜1000O
eであることが好ましく、残留磁束密度が1.0〜70
emu/g、特に2〜20emu/gであることが好ま
しい。保磁力が50Oe未満である場合または残留磁束
密度が1emu/g未満である場合には、天然磁石(磁
束密度が例えば1000〜4000Gauss)によっ
て感磁させても、粒子間に十分に大きい磁力が作用しな
いため、当該天然磁石によって粒子を高い効率で分離・
回収することが困難となり、実用上好ましくない。一
方、保磁力が2000Oeを超える場合または残留磁束
密度が70emu/gを超える場合には、粒子間に作用
する磁力が過大となるため、粒子を分離・回収した後、
再分散することが困難となる。When a magnetic substance is contained in the avidin particles of the present invention, the magnetic properties thereof are 15,000.
When the magnetic field of the Osted (Oe) is applied,
Coercive force of 50-2000 Oe, especially 100-1000 Oe
e, and the residual magnetic flux density is 1.0 to 70
emu / g, particularly preferably 2 to 20 emu / g. When the coercive force is less than 50 Oe or the residual magnetic flux density is less than 1 emu / g, a sufficiently large magnetic force acts between the particles even if the magnetic field is magnetically sensitized by a natural magnet (magnetic flux density is, for example, 1000 to 4000 Gauss). Therefore, the natural magnet separates particles with high efficiency.
It is difficult to recover, which is not practically preferable. On the other hand, when the coercive force exceeds 2,000 Oe or the residual magnetic flux density exceeds 70 emu / g, the magnetic force acting between the particles becomes excessively large.
It becomes difficult to redistribute.
【0020】また、粒子本体は、非多孔質のものである
ことが好ましく、これにより、核酸やタンパク質などの
標的物質を捕捉することが可能な領域が表面に限定され
る結果、短い時間で標的物質を捕捉することができる。
粒子本体が多孔質のものである場合には、標的物質が粒
子の細孔内に進入する過程が拡散支配であるため、標的
物質を捕捉するために相当に長い時間を要する。The main body of the particle is preferably non-porous, so that a region capable of capturing a target substance such as a nucleic acid or a protein is limited to the surface, and as a result, the target can be obtained in a short time. Substances can be captured.
When the particle main body is porous, a considerably long time is required to capture the target substance because the process of entry of the target substance into the pores of the particle is governed by diffusion.
【0021】また、粒子本体の数平均粒子径は、0.1
〜15μm、特に0.5〜10μmであることが好まし
い。この数平均粒子径が0.1μm未満である場合に
は、当該粒子本体が磁性体を含有してなるものであると
きには、十分な磁気応答性が発現されず、当該粒子を分
離するために相当に長い時間を要し、また、分離するた
めに相当に大きい磁力が必要となるため、好ましくな
い。一方、数平均粒子径が15μmを超える場合には、
当該粒子が水性媒体中で沈降しやすいものとなるため、
標的物質を捕捉する際に媒体を攪拌する操作が必要とな
り、また、粒子本体の表面積が小さくなるため、十分な
量の標的物質を捕捉することが困難となることがある。The number average particle diameter of the particle body is 0.1
It is preferably from 15 to 15 μm, particularly preferably from 0.5 to 10 μm. When the number average particle diameter is less than 0.1 μm, when the particle main body contains a magnetic substance, sufficient magnetic responsiveness is not exhibited, which is considerable for separating the particles. It takes a long time, and a considerably large magnetic force is required for separation, which is not preferable. On the other hand, when the number average particle size exceeds 15 μm,
Because the particles are likely to settle in the aqueous medium,
When capturing the target substance, an operation of stirring the medium is required, and the surface area of the particle body becomes small, so that it may be difficult to capture a sufficient amount of the target substance.
【0022】以上のような粒子本体は、種々の方法によ
って製造することができるが、磁性体を含有してなる粒
子本体を製造する場合には、有機高分子物質を形成する
ための全単量体のうちの疎水性単量体中に、親油化処理
が施された磁性体を分散することにより、単量体組成物
を調製し、この単量体組成物を有機相として水相中に乳
化分散させることにより、懸濁液を調製し、この懸濁液
中において、前記疎水性単量体を含む単量体を重合させ
る方法を採用することが好ましい。ここで、「疎水性単
量体」とは、20℃における水への溶解度が0.1重量
%未満である単量体をいうものとする。The particle body as described above can be produced by various methods. However, when producing a particle body containing a magnetic substance, the whole monomer for forming the organic polymer substance is used. A monomer composition is prepared by dispersing the lipophilic magnetic substance in a hydrophobic monomer of the body, and this monomer composition is used as an organic phase in an aqueous phase. It is preferable to adopt a method in which a suspension is prepared by emulsifying and dispersing the monomer in the suspension, and a monomer containing the hydrophobic monomer is polymerized in the suspension. Here, “hydrophobic monomer” refers to a monomer having a solubility in water at 20 ° C. of less than 0.1% by weight.
【0023】単量体組成物の調製において、親油化処理
が施されていない磁性体を用いる場合には、当該磁性体
が得られる粒子本体の表面近傍に偏在し、更には粒子表
面に磁性体が露出するため、鉄イオンなどが水性媒体に
溶出するおそれがある。磁性体を親油化処理する方法と
しては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤
などの表面処理剤により処理する方法、磁性体に脂肪酸
塩などを吸着させる方法など特に限定されるものではな
い。また、市販の磁性流体から分散媒を除去して得られ
る磁性体を使用することもできる。また、疎水性単量体
中に分散させる磁性体の量は、当該疎水性単量体100
重量部に対して通常2〜300重量部とされる。When a magnetic material that has not been subjected to lipophilic treatment is used in the preparation of the monomer composition, the magnetic material is unevenly distributed near the surface of the particle main body from which the magnetic material is obtained. Since the body is exposed, iron ions and the like may elute into the aqueous medium. The method for lipophilizing the magnetic material is not particularly limited, such as a method of treating with a surface treating agent such as a silane coupling agent or a titanium coupling agent, or a method of adsorbing a fatty acid salt or the like to the magnetic material. Further, a magnetic substance obtained by removing a dispersion medium from a commercially available magnetic fluid can also be used. Further, the amount of the magnetic substance dispersed in the hydrophobic monomer depends on the amount of the hydrophobic monomer.
It is usually 2 to 300 parts by weight based on parts by weight.
【0024】懸濁液の調製において、磁性体の分散媒と
して疎水性単量体以外の単量体を使用する場合には、当
該親単量体中に、親油化処理が施された磁性体を均一に
分散させることができず、得られる単量体組成物におい
て磁性体の凝集による粗大粒子が析出するため、当該単
量体組成物を水相に乳化分散させることが困難となる。In the preparation of the suspension, when a monomer other than the hydrophobic monomer is used as the dispersion medium of the magnetic substance, the lipophilicized magnetic material is added to the lipophilic monomer. The particles cannot be uniformly dispersed, and coarse particles are precipitated by aggregation of the magnetic substance in the obtained monomer composition, which makes it difficult to emulsify and disperse the monomer composition in an aqueous phase.
【0025】単量体組成物(有機相)を水相中に乳化分
散させるために使用する分散機としては、従来公知の超
音波分散機および高剪断速度の分散機などを使用するこ
とができる。超音波分散機の形式は特に制限されるもの
ではなく、例えば、ホーン型発振子を備えてなる分散
機、プレート型発振子を備えてなる分散機、発振部に液
を流通させる連続式の分散機などを例示することができ
る。また、高剪断速度の分散機としては、例えばホモミ
キサー、コロイドミル、ジェットホモジナイザー、高圧
ホモジナイザーなどを例示することができ、これらの分
散機は、目的とする分散粒子径に応じて適宜選択するこ
とができる。さらに、多孔膜または多孔フィルターを介
して単量体組成物(有機相)を水相中に押し出すことに
よって有機相を水相中に乳化分散させる膜乳化法を採用
することもできる。As the disperser used for emulsifying and dispersing the monomer composition (organic phase) in the aqueous phase, conventionally known ultrasonic dispersers and dispersers having a high shear rate can be used. . The type of the ultrasonic dispersing machine is not particularly limited. For example, a dispersing machine having a horn-type oscillator, a dispersing machine having a plate-type oscillator, and a continuous dispersing machine for flowing a liquid through an oscillating unit. And the like. Examples of the high shear rate disperser include a homomixer, a colloid mill, a jet homogenizer, a high-pressure homogenizer, and the like.These dispersers may be appropriately selected according to the target dispersed particle diameter. Can be. Further, a membrane emulsification method in which an organic phase is emulsified and dispersed in an aqueous phase by extruding a monomer composition (organic phase) into an aqueous phase through a porous membrane or a porous filter can also be adopted.
【0026】また、単量体組成物の分散媒となる水相中
には、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、
水溶性高分子、無機系懸濁保護剤などの界面活性剤また
は乳化剤が添加されていてもよい。これらのうち、幅広
い粒子径の粒子を得る場合に適用することができ、正負
いずれの表面荷電の粒子も合成できるという点から部分
ケン化ポリビニルアルコールが好ましい。The aqueous phase serving as a dispersion medium for the monomer composition contains an anionic surfactant, a nonionic surfactant,
A surfactant or an emulsifier such as a water-soluble polymer and an inorganic suspension protective agent may be added. Among these, partially saponified polyvinyl alcohol is preferred in that it can be applied to obtain particles having a wide range of particle diameters, and that particles having both positive and negative surface charges can be synthesized.
【0027】そして、このようにして調製された懸濁液
中に、疎水性単量体以外の単量体を添加した後、当該懸
濁液中において、疎水性単量体およびそれ以外の単量体
を重合する。単量体を重合するための重合開始剤として
は、特に制限されるものではなく、従来公知のラジカル
重合開始剤、例えば有機過酸化物、アゾ系開始剤、過硫
酸塩系開始剤などを使用することができる。これらのう
ち、油溶性重合開始剤を使用することが好ましい。特
に、疎水性単量体中に磁性体を分散して単量体組成物を
調製する際に、油溶性重合開始剤を添加することが好ま
しく、これにより、磁性体を含有しない粒子本体の生成
を防止することができる。Then, after adding a monomer other than the hydrophobic monomer to the suspension thus prepared, the hydrophobic monomer and the other monomer are added to the suspension. Polymerize the monomer. The polymerization initiator for polymerizing the monomer is not particularly limited, and a conventionally known radical polymerization initiator, for example, an organic peroxide, an azo-based initiator, a persulfate-based initiator, or the like is used. can do. Among these, it is preferable to use an oil-soluble polymerization initiator. In particular, when preparing a monomer composition by dispersing a magnetic substance in a hydrophobic monomer, it is preferable to add an oil-soluble polymerization initiator, thereby producing a particle body containing no magnetic substance. Can be prevented.
【0028】単量体の重合反応は無酸素雰囲気下におい
て行うことが好ましい。反応温度は、使用する重合開始
剤の分解温度によっても異なるが、例えばベンゾイルペ
ルオキシドを用いる場合には75〜85℃で好適に重合
反応を進行させることができる。The polymerization reaction of the monomer is preferably performed in an oxygen-free atmosphere. The reaction temperature varies depending on the decomposition temperature of the polymerization initiator to be used. For example, when benzoyl peroxide is used, the polymerization reaction can suitably proceed at 75 to 85 ° C.
【0029】また、表面に磁性体が露出していない粒子
本体を製造するとしては、(1)懸濁液に添加される疎
水性単量体以外の単量体を2つに分割し、その一方を懸
濁液に添加して重合させた後、他方を添加して更に重合
を行う方法、(2)重合反応終了後、得られる粒子本体
に強酸を接触させ、粒子本体の表面近傍に存在する磁性
体を溶出除去する方法、などを利用することができる。In order to produce a particle body having no magnetic material exposed on the surface, (1) a monomer other than the hydrophobic monomer added to the suspension is divided into two parts. A method in which one is added to a suspension to polymerize, and then the other is added to further carry out polymerization. (2) After the polymerization reaction is completed, a strong acid is brought into contact with the obtained particle body to be present near the surface of the particle body. A method of eluting and removing a magnetic substance to be formed can be used.
【0030】本発明のアビジン粒子は、上記のような粒
子本体の表面に、アビジンおよびストレプトアビジンの
両方またはいずれか一方が固定化されてなるものであ
る。アビジンおよびストレプトアビジンとしては、一般
に市販されているものを用いることができ、これらは、
自然体に存在するものを分離・精製したものであったも
よく、遺伝子工学的技術によって人工的に生産されたも
のであってもよい。アビジンまたはストレプトアビジン
を粒子本体の表面に固定化する方法としては、例えば水
溶性カルボジイミドなどの脱水縮合剤の存在下に、アビ
ジンまたはストレプトアビジンの分子中のアミノ基を、
粒子本体の表面に露出するカルボキシル基に反応させて
アミド結合を形成することにより、アビジンまたはスト
レプトアビジンを粒子本体の表面に固定化する方法が挙
げられる。このような方法においては、予め、粒子本体
の表面に露出するカルボキシル基に脱水縮合剤を反応さ
せ、その後、アビジンまたはストレプトアビジンを加え
て反応させることもできる。The avidin particles of the present invention are those in which avidin and / or streptavidin are immobilized on the surface of the particle body as described above. As avidin and streptavidin, commercially available ones can be used.
It may be a product obtained by separating and purifying a product existing in a natural body, or a product produced artificially by a genetic engineering technique. As a method of immobilizing avidin or streptavidin on the surface of the particle body, for example, in the presence of a dehydration condensing agent such as a water-soluble carbodiimide, an amino group in the molecule of avidin or streptavidin,
There is a method in which avidin or streptavidin is immobilized on the surface of the particle main body by reacting with a carboxyl group exposed on the surface of the particle main body to form an amide bond. In such a method, a carboxyl group exposed on the surface of the particle main body may be previously reacted with a dehydration condensing agent, and then avidin or streptavidin may be added and reacted.
【0031】上記のようなアビジン粒子によれば、粒子
本体の表面にアビジンまたはストレプトアビジンが固定
化されているため、ビオチンによって標識された標的物
質、例えば核酸やタンパク質などをを確実に捕捉するこ
とができる。また、アビジンまたはストレプトアビジン
が、粒子本体の表面に露出したカルボキシル基との化学
的結合により固定化されているため、使用条件が制限さ
れることが少ない。従って、このようなアビジン粒子
は、診断薬担体、細菌分離担体、細胞分離担体、核酸分
離精製担体、タンパク質分離精製担体、固定化酵素担
体、ドラッグデリバリーなどとして有用である。According to the above-mentioned avidin particles, since avidin or streptavidin is immobilized on the surface of the particle body, it is possible to reliably capture a target substance labeled with biotin, such as a nucleic acid or a protein. Can be. In addition, since avidin or streptavidin is immobilized by a chemical bond with a carboxyl group exposed on the surface of the particle main body, use conditions are rarely limited. Therefore, such avidin particles are useful as a carrier for diagnostic agents, a carrier for separating bacteria, a carrier for separating cells, a carrier for separating and purifying nucleic acids, a carrier for separating and purifying proteins, an immobilized enzyme carrier, drug delivery and the like.
【0032】本発明のアビジン粒子には、ビオチン若し
くはビオチン誘導体(以下、両者を総称して「ビオチン
類」ともいう。)によって修飾されたタンパク質または
オリゴヌクレオチドが、アビジンまたはストレプトアビ
ジンを介して粒子本体の表面に固定化されていてもよ
い。The avidin particle of the present invention comprises a protein or an oligonucleotide modified with biotin or a biotin derivative (both are collectively referred to as “biotins”), and avidin or streptavidin. May be immobilized on the surface.
【0033】具体的に説明すると、アビジン粒子の表面
に、ビオチン類によって修飾されたオリゴヌクレオチド
を固定化させることにより、核酸固定化粒子を得ること
ができる。ここで、固定化されるオリゴヌクレオチドの
長さは10から100塩基、好ましくは15から70塩
基である。また、固定化されるオリゴヌクレオチドは1
本鎖DNAであってもよく、2本鎖DNAであってもよ
く、或いはRNAであってもよい。このような核酸は、
通常市販されている核酸合成器を用いて調製することが
できる。このような核酸固定化粒子は、遺伝子診断をは
じめ、遺伝子工学全般に使用することができる。具体的
には、例えばオリゴdTを結合させた磁性ポリマー粒子
を用いて、細胞溶解液から、直接メッセンジャRNAを
回収することができる。また、固定化される核酸とし
て、エイズウィルス核酸に相補性のある塩基配列を有す
るものを用いることにより、生物検体から、エイズウィ
ルスを回収し、DNAプローブ法、またはポリメラーゼ
チェーンリアクション法を用いて検出することができ
る。More specifically, nucleic acid-immobilized particles can be obtained by immobilizing oligonucleotides modified with biotin on the surface of avidin particles. Here, the length of the oligonucleotide to be immobilized is 10 to 100 bases, preferably 15 to 70 bases. The oligonucleotide to be immobilized is 1
It may be single-stranded DNA, double-stranded DNA, or RNA. Such a nucleic acid is
It can be prepared using a commercially available nucleic acid synthesizer. Such a nucleic acid-immobilized particle can be used for gene diagnosis and other genetic engineering in general. Specifically, messenger RNA can be directly recovered from a cell lysate using, for example, magnetic polymer particles to which oligo dT is bound. Also, by using a nucleic acid having a base sequence complementary to the AIDS virus nucleic acid as the nucleic acid to be immobilized, the AIDS virus is recovered from the biological sample and detected using a DNA probe method or a polymerase chain reaction method. can do.
【0034】また、アビジン粒子の表面に、ビオチン類
によって修飾された生理活性タンパク質を固定化させる
ことにより、生理活性タンパク質を担持するタンパク質
固定化粒子を調製することができる。上記生理活性タン
パク質は一般的な生理活性を有するタンパク質、または
その複合体を含み、具体的には、例えば免疫グロブリ
ン、各種酵素等が挙げられる。このような抗体結合粒
子、酵素結合粒子は、診断分野、研究分野に利用するこ
とができる。Further, by immobilizing a bioactive protein modified with biotin on the surface of avidin particles, protein-immobilized particles carrying the bioactive protein can be prepared. The bioactive protein includes a protein having a general bioactivity or a complex thereof, and specific examples include immunoglobulins and various enzymes. Such antibody-bound particles and enzyme-bound particles can be used in the fields of diagnosis and research.
【0035】以上において、ビオチン誘導体としては、
ビオチン−ε−N−リンジン、ビオシチンヒドラジド、
2−イミノビオチン、ビオチニル−ε−N−アミノカプ
ロン酸−N−ヒドロキシスクシンイミドエステルのアミ
ノ若しくはスルヒドリル誘導体、スルホスクシンイミド
イミノジオチン、ビオチンブロモアセチルヒドラジド、
p−ジアゾベンゾイルビオチン、3−(N−マレインイ
ミドピロピオニル)ビオチンなどを用いることができ
る。In the above, as the biotin derivative,
Biotin-ε-N-lindine, biocytin hydrazide,
2-iminobiotin, amino or sulfhydryl derivatives of biotinyl-ε-N-aminocaproic acid-N-hydroxysuccinimide ester, sulfosuccinimidiminodiotin, biotin bromoacetylhydrazide,
For example, p-diazobenzoylbiotin, 3- (N-maleimidopyrionyl) biotin, or the like can be used.
【0036】ビオチン類によってタンパク質またはオリ
ゴヌクレオチドを修飾する方法としては、例えば、ビオ
チン類とN−ヒドロキシイミド類とのエステル、例えば
ビオチン−N−ヒドロキシスクシンイミドを、タンパク
質分子のアミノ基に反応させることにより、ビオチン類
によってタンパク質を修飾する方法、オリゴヌクレオチ
ドの5’末端に、フタルイミドトリエチレングリコール
を結合した後、これを水酸化アンモニウムによって加水
分解することにより、第一級アミノ基を形成し、このア
ミノ基に、例えばビオチン−N−ヒドロキシスクシンイ
ミドを結合することにより、ビオチン類によってオリゴ
ヌクレオチドの5’末端を修飾する方法などを挙げるこ
とができるが、これらに限定されるものではなく、従来
公知の種々の方法を利用することができ、適宜の方法に
より、ビオチン類によってオリゴヌクレオチドの3’末
端を修飾することもできる。As a method for modifying a protein or an oligonucleotide with biotin, for example, an ester of biotin and N-hydroxyimide, for example, biotin-N-hydroxysuccinimide is reacted with an amino group of a protein molecule. A method of modifying a protein with biotins, binding phthalimidotriethylene glycol to the 5 'end of an oligonucleotide, and hydrolyzing it with ammonium hydroxide to form a primary amino group; For example, a method of modifying the 5 ′ end of an oligonucleotide with biotin by binding biotin-N-hydroxysuccinimide to the group may be mentioned, but not limited thereto. The way Can use, by an appropriate method, it is also possible to modify the 3 'end of the oligonucleotide by biotin.
【0037】粒子の表面に固定化されたアビジン若しく
はストレプトアビジンに、タンパク質またはオリゴヌク
レオチドに修飾されたビオチン類を固定化する方法とし
ては、従来知られているアビジンにビオチン類を固定化
する方法を適用することができる。例えば、リン酸緩衝
液または1M塩化ナトリウム含有リン酸緩衝液中におい
て、アビジン粒子とビオチン類によって修飾されたタン
パク質またはオリゴヌクレオチドとを室温で10分間〜
1時間混合した後、固液分離操作によって、未反応のタ
ンパク質またはオリゴヌクレオチドを除去することによ
り、タンパク質またはオリゴヌクレオチドが固定化され
た粒子を調製することができる。As a method for immobilizing biotins modified to proteins or oligonucleotides on avidin or streptavidin immobilized on the surface of particles, a conventionally known method for immobilizing biotins on avidin is known. Can be applied. For example, in a phosphate buffer or a phosphate buffer containing 1 M sodium chloride, avidin particles and a protein or oligonucleotide modified with biotins are mixed for 10 minutes at room temperature.
After mixing for 1 hour, unreacted proteins or oligonucleotides are removed by a solid-liquid separation operation, whereby particles having the proteins or oligonucleotides immobilized thereon can be prepared.
【0038】[0038]
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。EXAMPLES The present invention will now be described by way of specific examples, which should not be construed as limiting the invention thereto.
【0039】〈実施例1〉カルボキシル基が導入された
ポリスチレン粒子(平均粒子径:1.0μm,カルボキ
シル基表面荷電:70M当量/g)の1%分散液(ジェ
イエスアール株式会社製)1mLを、遠心分離処理し、
固形物(ポリスチレン粒子)に0.1mMHCl溶液
(pH=5.5)を添加して遠心分離処理する操作を3
回繰り返すことにより、ポリスチレン粒子の洗浄処理を
行った。その後、ポリスチレン粒子に1−エチル−3−
ジメチルアミノプロピルカルボジイミド塩酸塩(同仁化
学社製)5mgを溶解した0.1mMHCl溶液0.1
mLを添加し、室温で2時間回転攪拌し、更に、ストレ
プトアビジン(シグマ社製)1mgを溶解した0.1m
MHCl溶液0.1mLを添加し、室温で8時間回転攪
拌することより、ポリスチレン粒子の表面にストレプト
アビジンを固定化させることにより、アビジン粒子を調
製した。Example 1 1 mL of a 1% dispersion (manufactured by JSR Co., Ltd.) of carboxyl group-introduced polystyrene particles (average particle size: 1.0 μm, carboxyl group surface charge: 70 M equivalent / g) was Centrifuge,
An operation of adding a 0.1 mM HCl solution (pH = 5.5) to a solid substance (polystyrene particles) and centrifuging the solid substance is described in 3 below.
By repeating the process twice, the polystyrene particles were washed. Then, 1-ethyl-3- was added to the polystyrene particles.
0.1 mM HCl solution in which 5 mg of dimethylaminopropylcarbodiimide hydrochloride (manufactured by Dojin Kagaku) is dissolved
After stirring at room temperature for 2 hours, 0.1 mg of streptavidin (manufactured by Sigma) 1 mg was dissolved.
Avidin particles were prepared by immobilizing streptavidin on the surface of polystyrene particles by adding 0.1 mL of an MHC1 solution and rotating and stirring at room temperature for 8 hours.
【0040】次いで、このアビジン粒子を含む溶液を遠
心分離処理し、固形物(アビジン粒子)に、0.1%牛
血清アルブミンを含むリン酸塩緩衝液(PBS,0.1
%BSA/PBS,pH=7.2)を添加して遠心分離
処理する操作を3回繰り返すことにより、未反応のスト
レプトアビジンを除去した。そして、アビジン粒子を、
その濃度が1%となるよう、0.1%牛血清アルブミン
を含むリン酸塩緩衝液(PBS,0.1%BSA/PB
S,pH=7.2)に分散させてアビジン粒子分散液を
調製した。Next, the solution containing the avidin particles was centrifuged, and the solid substance (avidin particles) was added to a phosphate buffer solution (PBS, 0.1%) containing 0.1% bovine serum albumin.
% BSA / PBS, pH = 7.2) and centrifugation were repeated three times to remove unreacted streptavidin. And avidin particles,
A phosphate buffer (PBS, 0.1% BSA / PB) containing 0.1% bovine serum albumin so that the concentration becomes 1%.
S, pH = 7.2) to prepare an avidin particle dispersion.
【0041】〈実施例2〉ポリスチレン粒子の1%分散
液の代わりに、表面にカルボキシル基が露出した磁性ポ
リマー粒子〔磁性体:γ−Fe2 O3 ,有機高分子物
質:ポリシクロヘキシルメタクリレート,磁性体:有機
高分子物質=50:50(重量比),平均粒子径1.2
μm,粒子表面における有機高分子物質の占める割合:
99%,カルボキシル基表面荷電:60M当量/g)の
10%分散液を用いたこと以外は、実施例1と同様にし
てアビジン粒子分散液を調製した。Example 2 Instead of a 1% dispersion of polystyrene particles, magnetic polymer particles having carboxyl groups exposed on the surface [magnetic substance: γ-Fe 2 O 3 , organic polymer substance: polycyclohexyl methacrylate, magnetic Body: organic polymer substance = 50: 50 (weight ratio), average particle size 1.2
μm, ratio of organic polymer on particle surface:
An avidin particle dispersion was prepared in the same manner as in Example 1 except that a 10% dispersion of 99%, carboxyl group surface charge: 60 M equivalent / g) was used.
【0042】〔実験例1〕実施例1および実施例2で調
製したアビジン粒子分散液100μL(アビジン粒子1
0μg相当)を、それぞれ遠心チューブに入れ、これら
の遠心チューブの各々に、蛍光色素FAMによって5’
末端が標識され、ビオチンによって3’末端が標識され
た合成DNAオリゴマー(30mer)200pmol
を溶解したリン酸塩緩衝液(pH=7.2)1mLを入
れ、室温で15分間回転攪拌した。その後、リン酸塩緩
衝液からアビジン粒子を分離した後、当該リン酸塩緩衝
液の蛍光強度を測定すると共に、合成DNAオリゴマー
を溶解したリン酸塩緩衝液の原液の蛍光強度を測定し、
これらの値から、アビジン粒子による合成DNAオリゴ
マーの捕捉量(粒子1mg当たりの捕捉量)を算出し
た。また、比較例として、実施例1で使用したポリスチ
レン粒子(比較例1)および磁性ポリマー粒子(比較例
2)について、同様にして合成DNAオリゴマーの捕捉
量を算出した。以上、結果を表1に示す。[Experimental Example 1] 100 μL of the avidin particle dispersion prepared in Examples 1 and 2 (avidin particle 1
0 μg) was placed in each of the centrifuge tubes, and each of these centrifuge tubes was filled with the fluorescent dye FAM for 5 ′.
200 pmol of a synthetic DNA oligomer (30mer) whose end is labeled and whose 3 ′ end is labeled with biotin
Was dissolved in 1 mL of a phosphate buffer (pH = 7.2), and the mixture was rotated and stirred at room temperature for 15 minutes. Thereafter, after separating the avidin particles from the phosphate buffer, the fluorescence intensity of the phosphate buffer is measured, and the fluorescence intensity of the stock solution of the phosphate buffer in which the synthetic DNA oligomer is dissolved is measured.
From these values, the capture amount of the synthetic DNA oligomer by the avidin particles (the capture amount per mg of particles) was calculated. As a comparative example, the amount of synthetic DNA oligomers captured was calculated in the same manner for the polystyrene particles (Comparative Example 1) and the magnetic polymer particles (Comparative Example 2) used in Example 1. The results are shown in Table 1.
【0043】[0043]
【表1】 [Table 1]
【0044】〈実施例3〉実施例1で調製したアビジン
粒子分散液100μL(アビジン粒子1mg相当)を遠
心チューブに入れ、この遠心チューブに、ビオチンによ
って3’末端が修飾された合成DNAオリゴマー(塩基
配列「5’ TTTTTTTTTTTTTTTTTTT
TTTTTTTTTTT 3’」,30mer)200
pmolを溶解したリン酸塩緩衝液(pH=7.2)1
mLを入れ、室温で15分間回転攪拌することにより、
合成DNAオリゴマーが固定化されたアビジン粒子を調
製した。次いで、このアビジン粒子を含む溶液を遠心分
離処理し、固形物(アビジン粒子)に、0.1%牛血清
アルブミンを含むリン酸塩緩衝液(PBS,0.1%B
SA/PBS,pH=7.2)を添加して遠心分離処理
する操作を3回繰り返すことにより、固定化されていな
い合成DNAオリゴマーを除去した。そして、アビジン
粒子を、その濃度が1%となるよう、0.1%牛血清ア
ルブミンを含むリン酸塩緩衝液(PBS,0.1%BS
A/PBS,pH=7.2)に分散させてアビジン粒子
分散液を調製した。Example 3 100 μL of the avidin particle dispersion prepared in Example 1 (corresponding to 1 mg of avidin particles) was placed in a centrifuge tube, and a synthetic DNA oligomer (base having a 3 ′ end modified with biotin) was added to the centrifuge tube. The sequence “5 ′ TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT
TTTTTTTTTTTT 3 '", 30mer) 200
pmol dissolved phosphate buffer (pH = 7.2) 1
by adding 15 mL and rotating and stirring at room temperature for 15 minutes.
Avidin particles to which the synthetic DNA oligomer was immobilized were prepared. Next, the solution containing the avidin particles was centrifuged, and the solid substance (avidin particles) was added to a phosphate buffer solution (PBS, 0.1% B) containing 0.1% bovine serum albumin.
The operation of adding SA / PBS, pH = 7.2) and performing centrifugation was repeated three times to remove the unimmobilized synthetic DNA oligomer. Then, avidin particles were added to a phosphate buffer solution (PBS, 0.1% BS) containing 0.1% bovine serum albumin so that the concentration became 1%.
A / PBS, pH = 7.2) to prepare an avidin particle dispersion.
【0045】〔実験例2〕実施例3で調製したアビジン
粒子分散液100μL(アビジン粒子1mg相当)を、
それぞれ遠心チューブに入れ、これらの遠心チューブの
各々に、蛍光色素FAMによって5’末端が標識された
合成DNAオリゴマー(塩基配列「5’AAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
3’」,30mer)200pmolを溶解した緩衝液
(10mMトリス塩酸,0.1M塩化ナトリウム,pH
=7.6)1mLを入れ、37℃で30分間回転攪拌し
た。その後、緩衝液からアビジン粒子を分離した後、当
該緩衝液の蛍光強度を測定すると共に、合成DNAオリ
ゴマーを溶解した緩衝液の原液の蛍光強度を測定し、こ
れらの値から、アビジン粒子による合成DNAオリゴマ
ーの捕捉量(粒子1mg当たりの捕捉量)を算出した。
その結果、合成DNAオリゴマーの捕捉量は115pm
ol/mgであった。Experimental Example 2 100 μL of the avidin particle dispersion prepared in Example 3 (corresponding to 1 mg of avidin particles) was
Each of these centrifuge tubes was placed in a centrifuge tube, and a synthetic DNA oligomer (base sequence “5′AAAAAAAA”) labeled at the 5 ′ end with a fluorescent dye FAM was added to each of the centrifuge tubes.
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
3 '", 30mer) Buffer solution (10 mM Tris-HCl, 0.1 M sodium chloride, pH
= 7.6) 1 mL was added and the mixture was rotationally stirred at 37 ° C for 30 minutes. Thereafter, after separating the avidin particles from the buffer solution, the fluorescence intensity of the buffer solution was measured, and the fluorescence intensity of the stock solution of the buffer solution in which the synthetic DNA oligomer was dissolved was measured. The amount of oligomers captured (the amount captured per mg of particles) was calculated.
As a result, the capture amount of the synthetic DNA oligomer was 115 pm
ol / mg.
【0046】[0046]
【発明の効果】本発明のアビジン粒子によれば、粒子本
体の表面にアビジンまたはストレプトアビジンが固定化
されているため、ビオチンによって標識された標的物
質、例えば核酸やタンパク質などをを確実に捕捉するこ
とができる。また、アビジンまたはストレプトアビジン
が、粒子本体の表面に露出したカルボキシル基との化学
的結合により固定化されているため、使用条件が制限さ
れることが少ない。このようなアビジン粒子は、免疫検
定、酵素検定、核酸検定などの検定法に有用なものであ
る。According to the avidin particle of the present invention, since avidin or streptavidin is immobilized on the surface of the particle body, a target substance labeled with biotin, such as a nucleic acid or a protein, is reliably captured. be able to. In addition, since avidin or streptavidin is immobilized by a chemical bond with a carboxyl group exposed on the surface of the particle main body, use conditions are rarely limited. Such avidin particles are useful in assays such as immunoassays, enzyme assays, nucleic acid assays, and the like.
【0047】また、粒子本体を非多孔質のものとするこ
とにより、標的物質を短い時間で確実に捕捉することが
できるアビジン粒子が得られる。また、粒子本体に常磁
性体または超常磁性体を含有させることにより、磁気に
よって容易に分離することができるアビジン粒子が得ら
れる。また、ビオチン若しくはビオチン誘導体によって
修飾されたタンパク質またはオリゴヌクレオチドが、ア
ビジンまたはストレプトアビジンを介して粒子本体の表
面に固定化されることにより、例えば診断薬として広い
範囲に適用することができる。Further, by making the particle body non-porous, avidin particles that can reliably capture the target substance in a short time can be obtained. By adding a paramagnetic substance or a superparamagnetic substance to the particle body, avidin particles that can be easily separated by magnetism can be obtained. Further, by immobilizing a protein or oligonucleotide modified with biotin or a biotin derivative on the surface of the particle main body via avidin or streptavidin, it can be applied to a wide range, for example, as a diagnostic agent.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 33/545 G01N 33/545 Z Fターム(参考) 4B063 QA01 QA12 QA18 QQ42 QR32 QR48 QR54 QR56 QR83 QS13 QS34 QS36 QX02 4H045 AA10 BA62 EA61 FA81 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 33/545 G01N 33/545 Z F-term (Reference) 4B063 QA01 QA12 QA18 QQ42 QR32 QR48 QR54 QR56 QR83 QS13 QS34 QS36 QX02 4H045 AA10 BA62 EA61 FA81
Claims (5)
てなり、表面にカルボキシル基が露出した粒子本体と、
この粒子本体の表面に固定化された、アビジンおよびス
トレプトアビジンの少なくとも一方とを有してなること
を特徴とするアビジン粒子。1. A particle body containing at least 30% by weight of an organic polymer substance and having a carboxyl group exposed on its surface;
Avidin particles comprising at least one of avidin and streptavidin immobilized on the surface of the particle body.
特徴とする請求項1に記載のアビジン粒子。2. The avidin particle according to claim 1, wherein the particle body is non-porous.
およびメタクリル酸エステルから選ばれた少なくとも1
種の単量体に由来する構造単位を50重量%以上含有し
てなるものであることを特徴とする請求項1または請求
項2に記載のアビジン粒子。3. The organic polymer substance comprises at least one selected from acrylates and methacrylates.
The avidin particles according to claim 1 or 2, comprising 50% by weight or more of a structural unit derived from a kind monomer.
の少なくとも一方を含有してなるものであることを特徴
とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のアビジ
ン粒子。4. The avidin particle according to claim 1, wherein the particle main body contains at least one of a paramagnetic substance and a ferroparamagnetic substance.
て修飾されたタンパク質またはオリゴヌクレオチドが、
アビジンまたはストレプトアビジンを介して粒子本体の
表面に固定化されていることを特徴とする請求項1乃至
請求項4のいずれかに記載のアビジン粒子。5. A protein or oligonucleotide modified with biotin or a biotin derivative,
The avidin particle according to any one of claims 1 to 4, wherein the avidin particle is immobilized on the surface of the particle main body via avidin or streptavidin.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP34417699A JP2001158800A (en) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | Avidin particles |
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|---|---|
| JP2001158800A true JP2001158800A (en) | 2001-06-12 |
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ID=18367222
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP34417699A Pending JP2001158800A (en) | 1999-12-03 | 1999-12-03 | Avidin particles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001158800A (en) |
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- 1999-12-03 JP JP34417699A patent/JP2001158800A/en active Pending
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