专利名称：基材的修饰方法
技术领域：
本公开涉及基材的修饰方法、器件的制造方法、以及器件。
背景技术：
向基材表面导入官能团例如为了基材之间的接合、或在基材表面将生物分子等固定化而在各种领域中使用。例如，在日本特开2003—165867号公报中，记载了为了使需要高温加热的树脂与无机系的基材良好地密合，而通过使四羧酸酐与具有氨基的硅烷偶联剂反应而得的硅烷偶联剂。在日本特开2005— 201901号公报中，记载有如下的方法，S卩，将导入基材表面的无水官能团水解而形成羧基，继而使之与碳二亚胺及丁二酰亚胺反应而将羧基活化后，使之接触生物分子而将生物分子固定化。微芯片器件与以往的分析相比，具有能够减少必需的试剂或试样的量、或缩短分析时间等优点。由此，被用于使用了毛细管电泳法的血液中的血红蛋白Alc(HbAlc)、作为血清中的蛋白质的AFP及凝血原等各种分析对象物的分析中。另一方面，在使用微芯片器件进行借助毛细管电泳法的分离分析的情况下，因微芯片器件的基材的材质或分析对象物的种类，而有无法获得足够的分离能力的问题。为了解决该问题，例如提出过向微芯片器件的流路的内壁表面导入官能团的方案。向流路内壁导入官能团有时对于控制流路内的电渗流(EOF)的产生有用。在日本特开2005— 291926号公报中记载了，使具有极性基的化合物与溶融石英玻璃制毛细管的内壁表面的硅烷醇基化学结合，对毛细管的内壁表面赋予稳定的解离性。
发明内容
但是，以往的方法中，存在使用了毛细管电泳法的测定中的再现性不足的问题。此夕卜，还存在使用毛细管电泳法的测定中的分离精度不足的问题。本公开作为一个方式，提供能够提高使用了毛细管电泳法的测定中的再现性的基材的修饰方法、器件的制造方法、以及器件。另外，本公开作为一个方式，提供能够提高使用了毛细管电泳法的测定中的再现性和分离精度的基材的修饰方法、器件的制造方法、以及器件。本公开作为一个方式，涉及一种基材的修饰方法，包括:在基材表面，将选自具有一个官能团的修饰基、具有两个 九个官能团的修饰基、以及具有十个以上(本文中“以上”用于数值范围时包括本数)的官能团的修饰基这三种修饰基中的至少两种固定化。本公开作为其他的方式，涉及一种分离分析用器件的制造方法，是具备流路的分离分析用器件的制造方法，包括:在所述流路的内壁表面，将选自具有一个官能团的修饰基、具有两个 九个官能团的修饰基、以及具有十个以上的官能团的修饰基这三种修饰基中的至少两种固定化。本公开作为另一个方式，涉及一种器件，是具备流路的分离分析用器件，在所述流路的内壁表面，将选自具有一个官能团的修饰基、具有两个 九个官能团的修饰基、以及具有十个以上的官能团的修饰基这三种修饰基中的至少两种固定化。根据本公开，作为一个方式，可以提供能够提高使用了毛细管电泳法的测定中的再现性的基材的修饰方法、器件的制造方法、以及器件。根据本公开，作为一个实施方式，可以提供能够提高使用了毛细管电泳法的测定中的再现性及分离精度的基材的修饰方法、器件的制造方法以及器件。
图1是表示实施例1的结果的一例的曲线图；图2是表示比较例I的结果的一例的曲线图；图3是表示比较例2的结果的一例的曲线图；图4是实施例2的器件中所用的树脂板的俯视图；图5是表示实施例2的结果的一例的曲线图；图6是表示比较例4的结果的一例的曲线图。
具体实施例方式本说明书中所说的“使用了毛细管电泳法的测定中的再现性不足”，是指测定间差别和/或毛细管间差别的测定结果的偏差，在一个或多个实施方式中，是指以下的I)和/或2)。I)在使用相同的毛细管流路进行至少两次以上的使用了毛细管电泳法的测定的情况下，每次测定的各成分和/或EOF的峰检出时间在一个或多个实施方式中，产生超过I秒的差别，或者相对于检出时间产生超过I %的差别。2)在制作多个毛细管流路并使用各个毛细管流路进行使用了毛细管电泳法的测定的情况下，这些各成分和/或EOF的峰检出时间的平均值在一个或多个实施方式中产生超过I秒的差别，或者相对于检出时间产生超过I %的差别。本说明书中所说的“使用了毛细管电泳法的测定中的分离精度不足”是指，在一个或多个实施方式中，峰的分离度和/或峰的检测灵敏度低，在一个或多个实施方式中，是指以下的I)或2)。I)峰宽度宽(倾斜度小)。2)作为测定对象的物质的峰、和存在于该峰之前或之后的物质的峰成为一体，作为一个峰被检测出。本说明书中所说的“提高使用了毛细管电泳法的测定中的分离精度”是指，峰的分离度和/或峰的检测灵敏度高，在一个或多个实施方式中，是指以下的I)和/或2)。I)峰宽度窄(尖锐)。在一个或多个实施方式中，峰宽为2mm以下(本文中“以下”用于数值范围时包括本数)，优选的是1.8mm以下。或者，表示作为峰的高度值的一半的点的宽度的半高宽为0.9_以下，优选的是0.85_以下。此外，峰宽的计算可以如下进行。首先，毛细管电泳中，物质的移动速度根据其被检测时间而不同。因此，将“峰的移动速度”设为分离长+峰顶检测时间，“峰的起始时间”和“峰的终止时间”分别设为基于图谱(pherogram)的倾斜而计算出的峰的上升和下降。通过将所得到的移动速度和从峰的结束时间减去峰的起始时间而得到的值相乘，来获得峰宽。另一方面，半高宽通过将所述移动速度乘以峰顶的前后产生的高度值为峰顶的高度的1/2的两点之间时间差而获得。2)作为测定对象的物质的峰与存在于其之前和/或之后的物质的峰相分离并被检测出。在一个或多个实施方式中，能够将血红蛋白Alc的峰和血红蛋白Alc之前和/或之后的峰分别作为一个峰分离并检测出，以及/或者能够血红蛋白AO的峰和血红蛋白AO之前和/或之后的峰分别作为一个峰检测出，以及/或者能够将血红蛋白Ala和/或血红蛋白Alb分别作为一个峰检测出。本发明人发现，无法获得足够的再现性的原因在于流路内壁的修饰的状态，更具体来说，在于修饰流路内壁(基材表面)的官能团的数目、和/或在官能团间产生的间隙。具体如下所述。被固定化在表面的官能团的数目通常来说是与存在于基材表面的用于将该官能团固定化的结合基的数目对应地决定的。日本特开2003—165867号公报及日本特开2005—201901号公报中记载的方法中，由于与基材反应的反应物质具有两个以上的修饰基材表面的官能团，因此相对于存在于基材表面的一个结合基可以将两个以上的官能团固定化。由此，可以导入比存在于基材表面的结合基的数目更多的官能团。另一方面，由于反应物质的大小与结合基的大小相比更大，因此在与将反应物质固定化了的结合基相邻的结合基处反应物质未被固定化，从而可能在反应物质间产生间隙。另外，日本特开2005—291926号公报中记载的方法中，例示出具有一个用于修饰基材表面的官能团的反应物质，然而此种情况下，由于可以向存在于基材表面的结合基导入的官能团仅为一个，因此会有无法导入足够的官能团的情况、以及因存在于基材表面的结合基的间隔而在反应物质间产生间隙的情况。如此产生的反应物之间的间隙使基材表面露出。基材表面在一个或多个实施方式中，由于存在基材自身所具有的烃、官能团和/或硅烷醇、以及硅烷偶联剂硅烷醇和/或烃等，因此显示出与反应物质不同的性状的基团露出。由此发现，该反应物质间的间隙和/或导入基材表面的官能团的数目可能对测定时的再现性造成影响。即，本公开基于如下的见解，如果通过向基材表面导入具有一个官能团的修饰基(以下也称作“修饰基A”)、具有两个 九个官能团的修饰基(以下也称作“修饰基B”)、以及具有十个以上的官能团的修饰基(以下也称作“修饰基C”)这三种修饰基中的两种或三种修饰基来修饰基材表面，则可以提高上述再现性。虽然对于通过向基材表面导入上述修饰基可以提高再现性的机理的详情并不清楚，然而可以如下所示地推定。当向基材表面导入修饰基A及修饰基B时，由于修饰基B具有两个以上的官能团，因此就可以在相邻的修饰基B与修饰基B之间产生间隙。另一方面，由于修饰基A具有的官能团的数目为一个，因此与修饰基B相比其大小较小。由此，修饰基A被固定化在产生于相邻的修饰基B与修饰基B之间的间隙中。其结果是，可以将足够数目的官能团导入基材表面。另外，由于可以抑制在官能团与官能团之间形成的间隙的产生，因此可以均匀地修饰基材表面。可以认为，由于这些因素，可以防止试样中的成分吸附在基材表面，其结果是，再现性得到提高。另外可以认为，在修饰基A与修饰基C的组合、修饰基B与修饰基C的组合、以及修饰基A与修饰基B与修饰基C的组合的情况下也是相同的。但是，本公开也可以不限定于这些机理。本说明书中所说的“将修饰基固定化”，是指在修饰基的官能团的一个或两个以上与其他的分子、优选与基材表面的分子形成共价键的状态下，将修饰基固定化在基材表面。作为共价键，没有特别限定，然而在一个或多个实施方式中，可以举出氨基与醛基的Schiff碱形成、氨基与羧基的酰胺键、双键间的共聚、以及羟基与环氧基的醚键等。[官能团]在一个或多个实施方式中，从与分析对象的相互作用及EOF速度的控制的方面考虑，官能团优选为极性基。作为极性基，在一个或多个实施方式中，有具有负电荷的阴极性基、以及具有正电荷的阳极性基。作为阴极性基，在一个或多个实施方式中，可以举出羧基、磺酸基、羟基、以及硅烷醇基等。作为阳极性基，在一个或多个实施方式中，可以举出氨基、以及季铵盐基等。氨基可以是伯氨基、仲氨基或叔氨基的任意一种。它们当中，作为极性基，从与分析对象的相互作用及EOF速度的控制的方面考虑，优选羧基、磺酸基、以及氨基等。在本公开的一个或多个实施方式中，通过控制EOF速度，例如通过使EOF速度一样快，可以在短时间内对试样进行电泳，从而可以缩短测定时间。特别是，在准固定相沿与试样相反方向移动的动电色谱中，在确保相同精度的同时可以期待缩短时间的效果。本公开中，作为固定化在基材表面的修饰基的组合，可以举出具有一个官能团的修饰基A与具有两个 九个官能团的修饰基B的组合、具有一个官能团的修饰基A与具有十个以上的官能团的修饰基C的组合、具有两个 九个官能团的修饰基B与具有十个以上的官能团的修饰基C的组合、以及具有一个官能团的修饰基A与具有两个 九个官能团的修饰基B与具有十个以上的官能团的修饰基C的组合。在本公开的一个或多个实施方式中，修饰基A、修饰基B及修饰基C分别既可以是I种，也可以组合使用不同的两种以上。[具有一个官能团的修饰基(修饰基A)]本说明书中所说的“具有一个官能团的修饰基”，是指具有向基材表面露出的一个官能团、和与其他的分子(优选为基材表面的分子)的共价键部分(以下也称作“结合部分”)的基团。修饰基A中向基材表面露出的官能团仅为一个。作为修饰基A，没有特别限定，然而在一个或多个实施方式中，可以举出具有一个羧基、氨基、磺酸基、硅烷醇基、磷酸基、或羟基的基团，具体来说可以举出以下述式(I)或(II)表示的基团。[化学式I]
OH
—C-R1-Y1 (I) —N-R2-Y2 (II)式⑴中，R1表示结合键、也可被羟基取代；碳数为I 5的亚烷基、也可以被羟基取代；碳数2 5的亚烯烃基、或亚苯基。式(II)中，R2为结合键、也可以被羟基取代；碳数I 5的亚烷基，也可以被羟基取代。碳数2 5的亚烯烃基、或亚苯基。作为碳数为I 5的亚烷基，没有特别限定，然而在一个或多个实施方式中，可以举出亚甲基、亚乙基、三亚甲基、丙烷一 1，2—二基、以及四亚甲基等。作为碳数2 5的亚烯烃基，没有特别限定，然而在一个或多个实施方式中，可以举出亚乙烯基基、亚丙烯基、亚丁烯基、以及亚戊烯基等。作为R1和R2无特别限定，但是在一个或多个实施方式中，可以举出-CH =CH-、-CH2-CH2-、-CH(OH)-CH(OH)-、和-CH2-等。式(I)及(II)中，Y1 及 Y2 表示官能团，优选表不竣基、氣基、娃烧醇基、轻基、憐酸基、或横酸基。修饰基A在一个或多个实施方式中，既可以是I种，也可以组合使用不同的两种以上。作为修饰基A，优选以下式表示的基团(马来酸、琥珀酸、富马酸、酒石酸、丙二酸、乙二胺)等。
[化学式2]
权利要求
1.一种基材的修饰方法，包括: 在基材表面，将选自具有一个官能团的修饰基、具有两个 九个官能团的修饰基、以及具有十个以上的官能团的修饰基这三种修饰基中的至少两种固定化。
2.按权利要求1所述的修饰方法，其中 所述修饰基的固定化包括使选自具有两个官能团的化合物A、具有三个 十个官能团的化合物B、以及具有十一个以上的官能团的化合物C这三种化合物中的至少两种化合物接触基材表面。
3.按权利要求2所述的修饰方法，其中 所述化合物A具有作为所述修饰基的一部分发挥作用的一个官能团、和与所述基材表面结合的官能团，且/或 所述化合物B具有作为所述修饰基的一部分发挥作用的两个 九个官能团、和与所述基材表面结合的官能团，且/或 所述化合物C具有作为所述修饰基的一部分发挥作用的十个以上的官能团、和与所述基材表面结合的官能团。
4.按权利要求2所述的修饰方法，其中 所述修饰基的固定化包括: (1)使所述化合物B接触所述基材表面、以及使所述化合物A接触已经接触了所述化合物B的基材表面；或 (2)使所述化合物C接触所述基材表面、以及使所述化合物B和/或所述化合物A接触已经接触了所述化合物C的基材表面。
5.按权利要求1所述的修饰方法，其中 对将所述修饰基固定化的基材表面利用硅烷偶联剂进行处理。
6.按权利要求1到5中任一项所述的修饰方法，其中 所述官能团为极性基。
7.按权利要求6所述的修饰方法，其中 所述极性基选自由羧基、磺酸基、以及氨基组成的组。
8.一种分离分析用器件的制造方法，其是具备流路的分离分析用器件的制造方法， 包括:在所述流路的内壁表面，将选自具有一个官能团的修饰基、具有两个 九个官能团的修饰基、以及具有十个以上的官能团的修饰基这三种修饰基中的至少两种固定化。
9.一种器件，其是具备流路的分离分析用器件，其中 在所述流路的内壁表面，固定化有选自具有一个官能团的修饰基、具有两个 九个官能团的修饰基、以及具有十个以上的官能团的修饰基这三种修饰基中的至少两种。
10.按权利要求9所述的器件，其中 所述修饰基借助硅烷偶联剂固定化在所述流路内壁。
11.按权利要求9或10所述的器件，其中 所述器件为毛细管、或电泳芯片。
12.一种使用权利要求9到11中任一项所述的器件来进行毛细管电泳的方法。
全文摘要
本发明涉及基材的修饰方法。具体地，本发明提供一种可以提高使用了毛细管电泳法的测定中的再现性的基材的修饰方法。本发明的基材的修饰方法包括如下的操作，即，在基材表面，将选自具有一个官能团的修饰基、具有两个以上的官能团的修饰基、以及具有十个以上的官能团的修饰基的三种修饰基中的至少2种基固定化。
文档编号G01N27/447GK103091383SQ201210437670
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者中山雄介 申请人:爱科来株式会社