(57)【要約】【課題】  フラーレンの水溶化を短時間で行える方法を提供すること。【解決手段】  フラーレンと分散安定化剤を用いて、フラーレンの分散水性溶液を調製する行程、および得られたフラーレンの分散水溶液とカリックスアレーンを混合処理し、カリックスアレーンとフラーレンとの錯体を調製する行程、を含むフラーレンの水性化方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラーレンと分散安定化剤を用いて、フラーレンの分散水性溶液を調製する行程；および
得られたフラーレンの分散水性溶液とカリックスアレーンを混合処理し、カリックスアレーンとフラーレンとの錯体を調製する行程；
を含むフラーレンの水性化方法。
【請求項２】
分散安定剤が、シクロデキストリンである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
水性溶液が、水溶液である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
フラーレンと分散安定化剤を用いて、フラーレンの分散水性溶液を調製する行程；および
得られたフラーレンの分散水性溶液とカリックスアレーンを混合処理し、カリックスアレーンとフラーレンとの錯体を調製する行程；
を含むフラーレン水性溶液の製造方法。
【請求項５】
分散安定剤が、シクロデキストリンである請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
水性溶液が、水溶液である、請求項４または５に記載の製造方法。
【請求項７】
請求項５または請求項６の製造方法により製造された、カリックスアレーンとフラーレンとの錯体およびシクロデキストリンを含有するフラーレン水性溶液。
【請求項８】
分散安定剤が、リポソームである請求項１に記載の方法。
【請求項９】
分散安定剤が、リポソームである請求項４に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カリックスアレーンによるフラーレンの新規水性化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラーレンはサッカーボール様の形状、特異なπ−電子構造、および光反応性を有するため、半導体、超伝導、光電変換、導電材料、医療材料など様々な応用が期待されている。
【０００３】
［６０］フラーレン（Ｃ６０）に代表されるフラーレンは特定の有機溶媒にのみ溶解し、水を含む極性溶媒に不溶であり、取り扱いが非常に困難な化合物である。フラーレンの機能化を行う上で水溶化は非常に重要であり、数多くの報告がなされている。Ｃ６０の水溶化には次の３つの方法が主に用いられてきた；
（１）水溶性置換基をフラーレン表面に修飾する方法（非特許文献１）、
（２）水溶性高分子により包接する方法（非特許文献２）、
（３）水溶性の大環状化合物により包接する方法（非特許文献３）である。
【０００４】
上記（１）と（２）の手法に比べ、（３）の方法では（ｉ）未修飾Ｃ６０を用いることができるため、Ｃ６０表面のπ電子系を切断することがない、（ii）Ｃ６０の大きさに合ったホスト分子を用いるためＣ６０が会合しない、（iii）Ｃ６０に対して相補的なホスト分子を用いるため高濃度でＣ６０を水溶化できる、といったことなどが利点として挙げられる。
【０００５】
非特許文献３に記載の水溶化方法は、水溶性の大環状化合物としてシクロデキストリンを使用し、シクロデキストリン・Ｃ６０錯体を形成し、Ｃ６０を水溶化する。シクロデキストリン・Ｃ６０錯体は約１時間で準備できる。しかし、シクロデキストリンの選択的化学修飾が非常に困難なこと、および修飾シクロデキストリンがＣ６０を包接しにくくなること、などの問題があり、Ｃ６０の機能を応用・実用化する上で大きな障壁となっている。
【０００６】
本発明に関するカリックスアレーンによるフラーレンの水性化方法は、大環状化合物により包接する方法（３）に属するものであり、上記のようなシクロデキストリンを用いる場合に比べてＣ６０の機能化を目指す上で応用範囲が広い利点を有しているものの、従来、カリックスアレーンによるＣ６０の水溶化方法は、固−液抽出法を用いていたため、数日〜１週間程度が必要であり、水溶化に長時間かかるという問題があった。
【非特許文献１】E. Nakamura, H. Tokuyama, S. Yamago, T. Shiraki, Y. Sugiura, Bull. Chem. Soc. Jpn., 69, 2143 (1996).
【非特許文献２】Y. N. Yamakoshi, T. Yagami, K. Fukuhara, S. Sueyoshi, N. Miyata, Chem. Commun., 1994, 517.
【非特許文献３】T. Anderson, K. Nilsson, M. Sundahl, G. Westman, O. Wennerstrom, J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1992, 604.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、カリックスアレーンによるフラーレンの水性化（水溶化）を短時間で行える方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明はフラーレンと分散安定化剤を用いて、フラーレンの分散水性溶液を調製する行程、および得られた分散水性溶液とカリックスアレーンを混合処理し、カリックスアレーンとフラーレンとの錯体を調製する行程を含むフラーレンの水性化方法に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明を使用すると、短時間でフラーレンを水性化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のフラーレンの水性化方法においては、まずフラーレンと分散安定化剤を用いて、フラーレンの分散水性溶液を調製する。
【００１１】
本発明において「フラーレン」とは、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８２などに代表されるフラーレン類もしくはそれらの混合物を含む概念で使用している。本発明は中でもＣ６０またはＣ７０で表されるフラーレンの水性化に適している。
【００１２】
「分散安定化剤」とは、フラーレンの固体と共に供される化合物であり、水または水性媒体の溶媒（以下、「水等」という）、好ましくは水に対してフラーレンを安定的に分散させる化合物である。「安定的」とは「フラーレンと錯体を形成して、数時間〜数ヶ月間、均一状態あるいは懸濁状態を維持し、フラーレン自身あるいはフラーレン-分散安定化剤が沈殿しない」という意味である。このように水等の溶媒に対してフラーレンを安定的に分散させる化合物であれば、いずれの分散安定化剤を用いてもよい。好ましい分散安定化剤は水溶性大環状化合物、界面活性剤、または水溶性高分子であり、より好ましくはシクロデキストリン、リポソームを形成する脂質および水溶性の合成高分子から成る群から選択される。シクロデキストリンとは、具体的にβ−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリンおよびそれらのメチル化されたシクロデキストリンから成る群から選択される化合物、好ましくはγ−シクロデキストリンである。また、リポソームを形成する脂質とは、具体的にＮ，Ｎ−ジヘキサデシル−Ｎα−［６−（トリメチルアンモニオ）ヘキサノイル］−Ｌ−アランアミド  ブロミド、ジパミトイルフォスファチジルコリン（ＤＰＰＣ）、ジミリストイルフォスファチジルコリン（ＤＭＰＣ）から成る群から選択される化合物である。水溶性の合成高分子とは、具体的には、ポリビニルピロリドン、ポリスチレンスルホネートから成る群から選択される化合物である。なお、本発明において「錯体」とは「一般的な金属錯体などの配位化合物とは異なり、疎水性相互作用、π―π相互作用、カチオン―π相互作用などの非共有結合により形成される会合体のこと」という概念で使用している。
【００１３】
フラーレンと分散安定化剤を用いて、フラーレンの分散水性溶液を調製に際しては、フラーレンを分散安定化剤と共に容器内に供した後、固−液抽出法、液−液抽出法、高速振動粉砕法などの方法を使用することができる。溶媒としては、水、水とアルコールとの混合物、水と非プロトン性液体（例えばジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、あるいはジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）など）との混合物、特に水を用いることが好ましい。本発明においては、このような水あるいは水と親和性のある溶媒に可溶化することを「水性化」と呼んでいる）
【００１４】
シクロデキストリンを使用する場合は、高速振動粉砕法（メノウセル−メノウボール）を用いてシクロデキストリンとＣ６０を混合し、水によりフラーレン・シクロデキストリン錯体を抽出する固−液抽出法が好適である。この場合、シクロデキストリンとフラーレンは、モル比で２：１〜１００：１、好ましくは２：１〜１０：１の割合で使用する。高速粉砕法は、K. Komatsu, 他、J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 1999, 2963、２９６６頁、左段落下から１７行目に記載の方法により行えばよい。得られた混合物（重量）に対して水を２〜１００倍程度、好ましくは５〜５０倍程度混合しシクロデキストリン・フラーレン錯体を抽出する。抽出温度は、１５〜９０℃、好ましくは２０〜４０℃程度で、１０分〜２時間、好ましくは１５分〜１時間程度超音波処理を行えばよい。この高速振動粉砕法を用いると該錯体を抽出完了まで３０分〜２時間程度要するのみである。
【００１５】
リポソームを形成する脂質を使用する場合は、Ｃ６０・リポソーム錯体の製法は、H. Hungerbuhler, 他, J. Am. Chem. Soc., 115, 3386 (1993)、References and notes （９）に記載の方法により行えばよく、ベシクルを形成する脂質とフラーレンは、モル比で２：１〜１００：１、好ましくは５：１〜２０：１の割合で使用する。これらの混合物をクロロホルム（このときのクロロホルムの量は[Ｃ６０]＝４×１０−６〜１×１０−４Ｍとなるように加える）に溶解し、溶媒を減圧留去する。得られた残渣（重量）に対して、水を２〜１００倍程度、好ましくは５〜５０倍程度混合し１５〜９０℃、好ましくは２０〜６０℃程度で、１０分〜２時間、好ましくは１５分〜１時間程撹拌することにより、リポソーム・フラーレン錯体を抽出する。さらに、１０分〜２時間、好ましくは１５分〜１時間程度超音波処理を行う。この方法を用いると該錯体を抽出完了まで２時間〜４時間程度要する。また、水溶性の合成高分子を使用する場合は、Y. Yamakoshi, J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1994, 517、５１７頁左段落本文１６行目に記載の方法により行えばよく、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）のクロロホルム溶液とフラーレンのトルエン溶液は、重量比で１０：１〜５００：１、好ましくは５０：１〜２００：１の割合で使用する。これらの混合溶液から、溶媒を減圧留去する。得られた残渣（重量）に対して、水を２〜１００倍程度、好ましくは５〜５０倍程度混合しＰＶＰ・フラーレン錯体を抽出する。抽出温度は、１５〜９０℃、好ましくは２０〜４０℃程度で、１０分〜２時間、好ましくは１５分〜１時間程度超音波処理を行えばよい。この方法を用いると該錯体を抽出完了まで２時間〜４時間程度要する。いずれの調整方法も１時間〜数時間程度で完了可能である。
また、Ｃ６０・リポソーム錯体の製造として、上記したシクロデキストリン・フラーレン錯体水溶液に、リポソーム水溶液を加え、交換反応により、フラーレンをシクロデキストリンからリポソーム二分子膜内へ移動させる方法を使用してもよい。
【００１６】
上記フラーレンの分散水性溶液を調製する方法のうち、最も短時間でさらに比較的高濃度でフラーレン分散水性溶液を得られ、しかも簡便な操作であるため、シクロデキストリンを使用し、高速粉砕法を使用する方法が最も好ましい。
【００１７】
以上のようにして得られるフラーレンの分散水性溶液中には、フラーレンが分散安定化剤と錯体を形成している。このようなフラーレン・分散安定化剤錯体中のフラーレンと分散安定化剤とのモル比は、約１０：１〜約１：２００、好ましくは約１：１〜１：５０、より好ましくは約１：１〜１：２０である。
【００１８】
以上のようにしてフラーレンの分散水性溶液を調製した後、得られたフラーレンの分散水性溶液とカリックスアレーンを混合処理し、カリックスアレーンとフラーレンとの錯体を調製する。
【００１９】
カリックスアレーンは、複数個のフェノール単位がメチレン基などで結合され、全体として盃（杯）状の形状を有する環状オリゴマーであり、一般に、フェノール性水酸基のある側は下部端（lower rim）、その反対側は上部端（upper rim）と呼ばれる。このカリックスアレーンは、その上部端が環の大きさに応じて異なるサイズのパイ電子系から成る疎水性の空孔を呈するとともに、下部端のフェノール性水酸基を介していろいろな官能基を導入できるので、各種の機能を発揮する包接化合物になりうる。本発明で用いるカリックスアレーン化合物は、好ましくは下部端にイオン性（カチオン性またはアニオン性）の親水性官能基を導入したカリックスアレーンであり、下記一般式（Ｉ）で表わすことができる。
【００２０】
【化１】
2006069812.tif 000002
【００２１】
上記式（Ｉ）中、ｎ＋ｍは３〜８の整数である。Ｘ１およびＸ２は、それぞれ、−ＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＨ２−、−Ｓ−、−Ｓ（＝Ｏ）−を表わし、Ｘ１およびＸ２は、一般に同一であるが、異なっていてもよい。Ｒ１およびＲ２は、それぞれ、カチオン性またはアニオン性の親水性官能基を有する置換基または原子団を表わし、この置換基または原子団は間にアルキル基、エステル基、エーテル基、アミド基などを含んでいてもよい。カチオン性の親水性官能基は、例えば、アンモニウム基、ピリジニウム基などであり、アニオン性の親水性置換基としてはカルボニル基やスルホニル基が挙げられる。Ｒ１’およびＲ２’は、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、または低級アルキル基（一般に炭素数６以下）を表わす。Ｒ１’およびＲ２’は、一般に同一であるが、異なっていてもよい。
【００２２】
本発明の方法に好ましいカリックスアレーンは上記一般式（Ｉ）において、Ｘ１、Ｘ２が−ＣＨ２ＯＣＨ２−であり、Ｒ１およびＲ２が、−ＣＨ２Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ（ＣＨ２）ｌＮＭｅ３＋Ｙ−（ｌ＝２〜５、Ｙ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＨ３ＯＳＯ３）であり、Ｒ１’およびＲ２’が、ターシャルブチル（Ｂｕｔ）、メチル（Ｍｅ）またはブロモ（Ｂｒ）のものである。特に好ましいものは下記構造式を有するホモオキサカリクッス［３］アレーンである。
【００２３】
【化２】
2006069812.tif 000003
【００２４】
カリックスアレーンの合成法については、多くの文献に詳述されている〔例えば、C.D. Gutshe, Acc. Chem. Res., 16, 161 (1983) ; B. Dhawan他、J. Org.Chem., 48, 1536 (1983) ; A, Ikeda他、Chem. Commun., 1403 (1999)など〕。
【００２５】
カリックスアレーンは、上記で得られる分散水性溶液中に存在するフラーレンの約２倍当量程度添加混合される。その添加量は２倍当量より多くても問題ないが、化学量論的に２倍当量程度で十分である。分散水性溶液中に存在するフラーレンの濃度は、可視−紫外吸光スペクトルの吸光度により決定できる。
【００２６】
カリックスアレーンとフラーレンの分散水性溶液は加熱撹拌される。この混合処理により、フラーレンがカリックスアレーンに包接され、カリックスアレーン・フラーレン錯体が形成される（この行程の反応を「交換反応」と呼ぶことにする）。加熱時間と撹拌時間は分散安定化剤、およびフラーレンの種類に大きく依存し、全てのフラーレンがカリックスアレーンの空孔内に移動した時点で混合処理を停止するようにすればよい。
【００２７】
フラーレンがカリックスアレーンの空孔内に移動したかどうかは可視−紫外吸収または円偏光二色スペクトル（ＣＤ）で確認可能である。例えば、カリックスアレーン添加によるＣ６０のγ−シクロデキストリンからカリックスアレーンへの交換反応を、９０℃、２時間行い、その間の可視−紫外吸収スペクトルの変化を図１に、円偏光二色スペクトル（ＣＤ）の変化を図２に示す。図１の可視−紫外吸収スペクトルでは、波長４２７ｎｍの吸収が［Ｃ６０］＝０．２５ｍＭのとき吸光度が０．１８程度変化（上昇）し、吸光度がほぼ定常状態になったと観測された時点で交換反応終了と判断してよく、図２の円偏光二色スペクトルにおいては波長２８５ｎｍのコットン効果の消失（つまりモル円二色性（Δε）が０となる）が観測された時点で交換反応終了と判断してよい。混合処理の終了時点は、可視−紫外吸収または円偏光二色スペクトル（ＣＤ）のいずれかで判断してよいが、より確実に錯体の形成を確認できることから、円偏光二色スペクトル（ＣＤ）で確認するようにするほうがよい。
【００２８】
カリックスアレーン添加によるＣ７０のγ−シクロデキストリンからカリックスアレーンへの交換反応を、７０℃、６０分行い、その間の可視−紫外吸収スペクトルの変化、円偏光二色スペクトル（ＣＤ）の変化を図３に示す。図３中の可視−紫外吸収スペクトルでは、４７２ｎｍの吸収が［Ｃ６０］＝０．２５ｍＭのとき吸光度０．５６と観測された時点で交換反応終了と判断してよく、図３中の円偏光二色スペクトルにおいては波長３３０ｎｍのコットン効果の消失（つまりモル円二色性（Δε）が０となる）がと観測された時点で交換反応終了と判断してよい。上記した同じ理由により円偏光二色スペクトル（ＣＤ）で確認するようにするほうがよい。
【００２９】
なお、図１〜４中、「ＣＤ」はシクロデキストリン、「ＣＡ」はカリックスアレーンを意味している。
【００３０】
通常、交換反応は、加熱温度が室温〜１００℃、好ましくは５０〜９０℃、より好ましくは７０〜９０℃であり、撹拌時間が、１０分〜２４時間、好ましくは１５分〜１２時間、より好ましくは１５分〜８時間程度で完了する。
【実施例】
【００３１】
１つの実施形態として、Ｃ６０・γ−シクロデキストリン錯体から交換反応によってＣ６０・カリックスアレーン錯体、およびＣ７０・γ−シクロデキストリン錯体から交換反応によってＣ７０・カリックスアレーン錯体を製造する行程を経るフラーレンの水性化方法を示す。なお、本実施例中、濃度を表す「Ｍ」は「モル／リットル」を意味している。
【００３２】
［実施例１］（Ｃ６０・カリックスアレーン錯体水溶液の調製）
［１］  Ｃ６０・γ−シクロデキストリン錯体の水溶液の調製工程
（１）２０ｍｇ（２．８×１０−５モル）のＣ６０、１４４ｍｇ（１．１×１０−４モル）のγ−シクロデキストリンおよび２個のメノウボール（球直径５ｍｍ）を２０ｍｍの底面直径、６５ｍｍの長手方向長さを有する円筒形状の密閉容器（当該容器に形成される円筒形中空部：底面直径１２ｍｍ、長手方向長さ５０ｍｍ）に仕込んだ。
【００３３】
（２）振動機（レッチェ（Retsch）製、ＭＭ２００）を使用し、密閉容器中空部の長手方向をほぼ水平にした状態で、約３０ｍｍの振幅、約３０ｓ−１の振動数で当該密閉容器を水平方向に振動させた。
【００３４】
（３）約２０分間密閉容器を振動させた後、密閉容器中空部から濃緑色粉末を取り出した。
【００３５】
（４）得られた約１６４ｍｇの濃緑色粉末に約１ｍＬの超純水を加え、３０分間超音波照射を行った。得られた溶液を遠心管（容量１．５ｍＬ）に入れた。その遠心管を遠心分離機（ベックマン・コールター（Beckman Coulter）製、マイクロフュージ (Microfuge)22R）にセットし、回転数１４０００（rotation per minute （＝ｒｐｍ））（「ｒｐｍ」は「回転数／分」を意味している）、３０分間、遠心作用に付した。得られた懸濁液から上澄み液（多量のγ−シクロデキストリンを含む）を除去した。沈殿物に再度約１ｍＬの超純水を加え、同様の超音波照射および遠心分離の操作を行い、生じた上澄み液を分取した。このような一連の操作によって、Ｃ６０・γ−シクロデキストリン錯体の水溶液を約１ｍＬ（この溶液内には０．４９ｍＭのＣ６０、２．２９ｍＭのγ−シクロデキストリンが含まれる）を含む水溶液を得た。
【００３６】
以上の［１］Ｃ６０・γ−シクロデキストリン錯体の水溶液の調製工程に要した時間は２時間程度であった。
【００３７】
［２］交換反応工程
（１）Ｃ６０・γ−シクロデキストリン錯体の水溶液１ｍＬに１．０２ｍＭのカリックスアレーン水溶液を０．９６ｍＬ加え、最終濃度が［Ｃ６０］＝０．２５ｍＭ、［カリックスアレーン］＝０．５ｍＭとなるようにした。ここで使用したカリックスアレーンは、ホモオキサカリクッス［３］アレーンである。
【００３８】
（２）得られた混合溶液を９０℃で１時間加熱した。Ｃ６０はシクロデキストリンからカリックスアレーンの空孔内に移動し、ほぼ定量的にＣ６０・カリックスアレーンの１：２錯体が得られた。
【００３９】
以上の［２］交換反応工程に要した時間は２時間程度であった。
【００４０】
上記［１］Ｃ６０・γ−シクロデキストリン錯体の水溶液の調製工程開始から［２］交換反応工程の終了まで、実質的所要時間は約４時間程度であった。
【００４１】
［実施例２］（Ｃ７０・カリックスアレーン錯体水溶液の調製）
［３］Ｃ７０・γ−シクロデキストリン錯体の水溶液の調製工程
（１）５ｍｇ（６．０×１０−６モル）のＣ７０、６１ｍｇ（４．８×１０−４モル）のγ−シクロデキストリンおよび２個のメノウボール（球直径５ｍｍ）を２０ｍｍの底面直径、６５ｍｍの長手方向長さを有する円筒形状の密閉容器（当該容器に形成される円筒形中空部：底面直径１２ｍｍ、長手方向長さ５０ｍｍ）に仕込んだ。
【００４２】
（２）振動機（レッチェ（Retsch）製、ＭＭ２００）を使用し、密閉容器中空部の長手方向をほぼ水平にした状態で、約３０ｍｍの振幅、約３０ｓ−１の振動数で当該密閉容器を水平方向に振動させた。
【００４３】
（３）約１５分間密閉容器を振動させた後、密閉容器中空部から濃緑色粉末を取り出した。
【００４４】
（４）得られた約６５ｍｇの濃緑色粉末に約１ｍＬの超純水を加え、３０分間超音波照射を行った。得られた溶液を遠心管（容量１．５ｍＬ）に入れた。その遠心管を遠心分離機（ベックマン・コールター（Beckman Coulter）製、マイクロフュージ(Microfuge)22R)にセットし、回転数１４０００（rotation per minute （＝ｒｐｍ）、３０分間、遠心作用に付した。得られた懸濁液から上澄み液（多量のγ−シクロデキストリンを含む）を分取した。さらに、分取した上澄み液を、メンブランフィルター（セルロースアセテート（ＤＩＳＭＩＣ−１３ｃｐ）、０．４５μｍ）によりろ過することによって、Ｃ７０・γ−シクロデキストリン錯体の水溶液を約１ｍＬ（この溶液内には０．３９ｍＭのＣ７０、２．２９ｍＭのγ−シクロデキストリンが含まれる）を含む水溶液を得た。
【００４５】
以上の［３］Ｃ７０・γ−シクロデキストリン錯体の水溶液の調製工程に要した時間は２時間程度であった。
【００４６】
［４］交換反応工程
（１）Ｃ７０・γ−シクロデキストリン錯体の水溶液１ｍＬに１．３９ｍＭのカリックスアレーン水溶液を０．５６ｍＬ加え、最終濃度が［Ｃ７０］＝０．２５ｍＭ、［カリックスアレーン］＝０．５ｍＭとなるようにした。ここで使用したカリックスアレーンは実施例１で使用したものと同じである。
【００４７】
（２）得られた混合溶液を７０℃で３０分加熱した。Ｃ７０はシクロデキストリンからカリックスアレーンの空孔内に移動し、ほぼ定量的にＣ７０・カリックスアレーンの１：２錯体が得られた。
【００４８】
以上の［４］交換反応工程に要した時間は１時間程度であった。
【００４９】
上記［３］Ｃ７０・γ−シクロデキストリン錯体の水溶液の調製工程開始から［４］交換反応工程終了まで、実質的所要時間は約３時間程度であった。
【００５０】
本発明のフラーレンの水溶化方法を使用すると、使用する分散安定化剤、フラーレン、カリックスアレーン等、また、処理する温度等により異なるが、フラーレンの水溶化は半日（１２時間）もあれば十分である。上記実施例のよう場合は４〜５時間でフラーレンの水溶化が可能である。
【００５１】
実施例１，２の場合のように、分散安定化剤としてシクロデキストリンを用いる場合、フラーレンを水溶化するのに、短時間で行えることのみならず、フラーレンの機能化を行う際、シクロデキストリン・フラーレン錯体によるコンタミネーションの心配がない。また、系内に残るシクロデキストリン自身も、生理活性試薬として利用する上で食品添加剤としても用いられるほど安全性が高く、また光機能性材料として利用する上で可視光領域に全く吸収を持たないことと電極や粒子との相互作用がほとんどないなど、系内に存在しても機能化を行う上で問題にならないと考えられる。
【００５２】
［実施例３］フラーレン・カリックスアレーン錯体の二酸化チタンあるいはシリカゲルへの吸着
（１）実施例１で得られたＣ６０・カリックスアレーン錯体あるいは実施例２で得られたＣ７０・カリックスアレーン錯体の水溶液に二酸化チタン・ナノ粒子（９．９×１０−４ｇ）（テイカ株式会社製, TKS-203）あるいはシリカゲル・ナノ粒子（１．０×１０−３ｇ）を加えた。これら錯体分子は二酸化チタン・ナノ粒子あるいはシリカゲル・ナノ粒子に吸着されたが、過剰に存在するシクロデキストリンは全く吸着しなかった。それらの粒子を濾過により取り出し、フラーレン・カリックスアレーン錯体がシリカゲルへ吸着した二酸化チタン・ナノ粒子あるいはシリカゲル・ナノ粒子を得た。
【００５３】
図４に、カリックスアレーン・Ｃ６０錯体水溶液に二酸化チタンを添加する前の水溶液、二酸化チタンを添加した後の濾液の可視−紫外吸収スペクトルの変化を示した。
また、図５にカリックスアレーン・Ｃ６０錯体が二酸化チタン表面へ吸着した状態を模式的に表した。
【００５４】
[参考例] （Ｃ６０・リポソーム錯体水溶液の調製）
（１）３．８０ｍｇ（４．９×１０−６モル）の脂質に２ｍLの超純水を加え、５分間超音波照射を加えることによりリポソーム水溶液を得た。
【００５５】
（２）上記実施例１［１］で調製したＣ６０・γ−シクロデキストリン錯体の水溶液１．０２ｍＬに（１）で調製したリポソーム水溶液を０．９８ｍＬ加え、最終濃度が［Ｃ６０］＝０．２５ｍＭ、［脂質］＝２．５ｍＭとなるようにした。ここで使用した脂質は、Ｎ，Ｎ−ジヘキサデシル−Ｎα−［６−（トリメチルアンモニオ）ヘキサノイル］−Ｌ−アランアミド  ブロミドである。
【００５６】
（３）得られた混合溶液を７０℃で７時間加熱した。Ｃ６０はシクロデキストリンからリポソームの二分子膜内に移動し、ほぼ定量的にＣ６０・リポソームの錯体が得られた。
【００５７】
以上の（１）〜（３）の工程に要した時間は８時間程度であった。Ｃ６０・γ−シクロデキストリン錯体の水溶液の調製工程を含めると、実質的所要時間は約１０時間程度であった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明のフラーレンの水性化方法は、フラーレンの医療材料（例えばガン治療薬）、光電変換素子、化粧品への応用開発に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】交換反応の終了を説明するための図。
【図２】交換反応の終了を説明するための図。
【図３】交換反応の終了を説明するための図。
【図４】ＣＡ２／Ｃ６０錯体水溶液へチタニア−ナノ粒子添加前後の可視−紫外吸収スペクトル。
【図５】カリックスアレーン・Ｃ６０錯体の二酸化チタン表面への吸着状態の模式図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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