chemicallytechFine Chemical TechnologiesТонкие химические технологии2410-65932686-7575MIREA – Russian Technological University (RTU MIREA).10.32362/2410-6593-2017-12-4-75-84chemicallytech-107Research ArticleSYNTHESIS AND PROCESSING OF POLYMERS AND POLYMERIC COMPOSITESСИНТЕЗ И ПЕРЕРАБОТКА ПОЛИМЕРОВ И КОМПОЗИТОВ НА ИХ ОСНОВЕSYNTHESIS OF AMINE-CONTAINING POLYMERIC MICROSPHERES BY SEED COPOLYMERIZATION FOR APPLICATIONS IN BIOTECHNOLOGYСИНТЕЗ АМИНОСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИМЕРНЫХ МИКРОСФЕР ЗАТРАВОЧНОЙ СОПОЛИМЕРИЗАЦИЕЙ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В БИОТЕХНОЛОГИИБахтинаА. В.BakhtinaA. V.

аспирант кафедры химии и технологии высокомолекулярных соединений им. С.С. Медведева

119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86

Moscow 119571, Russia

anna_artisyuk@mail.ruСиваевА. А.SivaevA. A.

аспирант кафедры химии и технологии высокомолекулярных соединений им. С.С. Медведева

119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86

Moscow 119571, Russia

noemail@neicon.ruЛевачевС. М.LevachevS. M.

доктор химических наук, доцент Химического факультета

119899, Россия, Москва, Ленинские горы, д. 1

Moscow 119899, Russia

noemail@neicon.ruГусевС. А.GusevS. A.

доктор медицинских наук, профессор, заведующий лабораторией морфологии

119435, Россия, Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1А

Moscow 119435, Russia

noemail@neicon.ruЛобановаН. А.LobanovaN. A.

кандидат химических наук, доцент кафедры химии и технологии высокомолекулярных соединений им. С.С. Медведева

119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86

Moscow 119571, Russia

noemail@neicon.ruЛазовМ. А.LazovM. A.

аспирант кафедры аналитической химии им. акад. И.П. Алимарина

119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86

Moscow 119571, Russia

noemail@neicon.ruГрицковаИ. А.GritskovaI. A.

доктор химических наук, профессор кафедры химии и технологии высокомолекулярных соединений им. С.С. Медведева

119571, Россия, Москва, пр-т Вернадского, д. 86

Moscow 119571, Russia

noemail@neicon.ruМосковский технологический университет (Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова)РоссияMoscow Technological University (M.V. Lomonosov Institute of Fine Chemical Technologies)Russian FederationМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияM.V. Lomonosov Moscow State UniversityRussian FederationФедеральный научно-клинический центр физико-химической медицины ФМБА РоссииРоссияFederal Scientific-Clinical Center of Physico-Chemical Medicine FMBA of RussiaRussian Federation2017280820171247584Copyright © Bakhtina A.V., Sivaev A.A., Levachev S.M., Gusev S.A., Lobanova N.A., Lazov M.A., Gritskova I.A., 20172017Бахтина А.В., Сиваев А.А., Левачев С.М., Гусев С.А., Лобанова Н.А., Лазов М.А., Грицкова И.А.Bakhtina A.V., Sivaev A.A., Levachev S.M., Gusev S.A., Lobanova N.A., Lazov M.A., Gritskova I.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.finechem-mirea.ru/jour/article/view/107

This paper presents the results of studies of seed copolymerization of glycidyl methacrylate with ethylene glycol poly(glycidyl methacrylate) on seed particles in order to obtain partially crosslinked polymer microspheres with a diameter of about 3.5 microns for use in immunochemical reactions, as carriers of bioligands. The physico-chemical properties of polymeric microspheres obtained under different conditions were studied by the following methods: the diameters of the particles - by electron scanning and light microscopy; the wetting angle - bу the method of "lying droplets"; the sedimentation velocity - by the macromethod in a capillary tube by the movement of the (polymer slurry)/water phase boundary (buffer solution); the zeta-potential - by dynamic light scattering. Having studied the physical-chemical properties of all polymer slurries we concluded that the optimal particles to create on the basis of their diagnostic test systems with high sensitivity working on the principle of latex agglutination reaction are poly(glycidyl methacrylate) particles with equal percentage of glycidyl methacrylate and ethylene glycol dimethacrylate aminated with hexamethylendiamine in the environment of n-propanol, because they have a sufficient number of amino groups and do not lose their sedimentation properties after all stages of the synthesis.

В данной работе представлены результаты по изучению затравочной сополимеризации глицидилметакрилата с этиленгликольдиметакрилатом на затравочных полиглицидилметакрилатных частицах c целью получения частично сшитых полимерных микросфер с диаметром порядка 3.5 мкм для их использования в иммунохимических реакциях в качестве носителей биолигандов. Физико-химические свойства полимерных микросфер, полученных в разных условиях, были изучены следующими методами: диаметры частиц - методами электронной сканирующей и световой микроскопии, краевой угол смачивания - методом «лежащей капли», скорость седиментации - макрометодом в капилляре по движению границы раздела фаз полимерная суспензия/вода (буферный раствор), дзета-потенциал - методом динамического светорассеяния. Изучив физико-химические свойства всех полимерных суспензий, был сделан вывод, что оптимальными частицами для создания на их основе диагностической тест-системы с высокой чувствительностью, работающей по принципу реакции латексной агглютинации, являются полиглицидилметакрилатные частицы с равным процентным содержанием глицидилметакрилата и этиленгликольдиметакрилата, аминированные гексаметилендиамином в среде н-пропанола, так как они обладают достаточным количеством аминогрупп, не теряют седиментационных свойств после всех стадий синтеза.

диагностические тест-системызатравочная сополимеризациялатексная агглютинацияполиглицидилметакрилатфизико-химические свойстваdiagnostic test systemsseed copolymerizationlatex agglutinationpoly(glycidylmethacrylate)physico-chemical propertiesReferencesCao K., Yu J., Li B.-G., Li B.-F., Pan Z.-R. Micron-size uniform poly(methyl methacrylate) particles by dispersion polymerization in polar media: 1. Particle size and particle size distribution //Chem. Eng. J. 2000. V. 78. Iss. 2-3. P. 211-215.Cao K., Yu J., Li B.-G., Li B.-F., Pan Z.-R. Micron-size uniform poly(methyl methacrylate) particles by dispersion polymerization in polar media: 1. Particle size and particle size distribution //Chem. Eng. J. 2000. V. 78. Iss. 2-3. P. 211–215.Kim J.-W., Suh K.-D. Highly monodisperse crosslinked polystyrene microparticles by dispersion polymerization // Colloid and Polymer Science. 1998. V. 276. Iss. 10. P. 870-878.Kim J.-W., Suh K.-D. Highly monodisperse crosslinked polystyrene microparticles by dispersion polymerization // Colloid and Polymer Science. 1998. V. 276. Iss. 10. P. 870–878.Волкова Е.В., Грицкова И.А., Гусев С.А., Лукашевич А.Д., Гусев А.А., Левшенко Е.Н., Злыднева Л.А., Сочилина К.О. Разработка полимерных микросфер для иммунофлуоресцентного анализа // Биотехнология. 2012. № 4. С. 74-77.Volkova E.V., Gritskova I.A., Gusev S.A., Lukashevich A.D., Gusev A.A., Levshenko E.N., Zlydnev L.A., Sochilina K.O.. Development of polymeric microspheres for immunofluorescence analysis // Biotekhnologiya (Biotechnology). 2012. № 4. P. 74–77. (in Russ.).Волкова Е.В., Лукашевич А.Д., Левачева И.С., Левачев С.М., Гусев С.А., Грицкова И.А. Выбор полимерных микросфер для проведения реакции латексной агглютинации в плашечном формате // Вестник МИТХТ. 2013. Т. 8. № 6. С. 68-72.Volkova E.V., Lukashevich A.D., Levichev I.S., Levachev S.M., Gusev S.A., Gritskova I.A.. Selection of polymeric microspheres for carrying out the latex agglutination reaction in the spot format // Vestnik MITHT (Fine Chemical Technologies). 2013. T. 8. № 6. P. 68–72. (in Russ.).Прокопов Н.И., Грицкова И.А., Черкасов В.Р., Чалых А.Е. Синтез монодисперсных функциональных полимерных микросфер для иммунодиагностических исследований // Успехи химии. 1996. Т. 65. № 2. С. 178-192.Prokopov N.I., Gritskova I.A., Cherkasov V.R., Chalykh A.E. Synthesis of monodisperse functional polymeric microspheres for immunodiagnostics research // Uspekhi khimii (Russian Chem. Rev.). 1996/ V. 65. № 2. P. 178–192. (in Russ.).Санджиева А.В., Бахтина А.В., Сиваев А.А., Басырева Л.Ю., Гусев С.А., Грицкова И.А. Пути повышения специфичности реакции латексной агглютинации // Тонкие химические технологии. 2016. Т. 11. № 2. С. 17-22.Sandzhieva A.V., Bakhtin V.A., Sivaev A.A., Batyreva L.Y., Gusev S.A., Gritskova I.A. Ways to improve specificity of the latex agglutination reaction // Tonkie khimicheskie tekhnologii (Fine Chemical Technologies). 2016. V. 11. № 2. P. 17–22. (in Russ.).Paine A.J. Dispersion polymerization of styrene in polar solvents. A simple mechanistic model to predict particle size // Macromolecules. 1990. V. 23. № 12. P. 3109-3117.Paine, A.J. Dispersion polymerization of styrene in polar solvents. A simple mechanistic model to predict particle size // Macromolecules. 1990. V. 23. № 12. P. 3109–3117.Paine A.J., Luymes W., McNulty J. Dispersion polymerization of styrene in polar solvents. 6. Influence of reaction parameters on particle size and molecular weight in poly(N-vinylpyrrolidone)-stabilized reactions // Macromolecules. 1990. V. 23. № 12. P. 3104-3109.Paine A. J., Luymes W., McNulty J. Dispersion polymerization of styrene in polar solvents. 6. Influence of reaction parameters on particle size and molecular weight in poly(N-vinylpyrrolidone)-stabilized reactions // Macromolecules. 1990. V. 23. 12. P. 3104–3109.Kawaguchi S., Winnik M.A., Ito K. Dispersion copolymerization of N-butylmethacrylat with poly(ethylene oxide) macromolecules in methanolwater - Comparison of experiment with theory // Macromolecules. 1995. V. 28. № 4. P. 1159-1166.Kawaguchi S., Winnik M.A., Ito K. Dispersion copolymerization of N-butylmethacrylat with poly(ethylene oxide) macromolecules in methanolwater – Comparison of experiment with theory // Macromolecules. 1995. V. 28. № 4. P. 1159–1166.Tseng C.M., Lu Y.Y., El Aasser M.S., Vanderhoff J.W. Uniform polymer particles by dispersion polymerization in alcohol // J. Polym. Sci. Polym. Chem. 1986. V. 24. № 11. P. 2995-3007.Tseng C.M., Lu Y.Y., El Aasser M.S., Vanderhoff J.W. Uniform polymer particles by dispersion polymerization in alcohol // J. Polym. Sci. Polym. Chem. 1986. V. 24. № 11. P. 2995–3007.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.