(57)【要約】【化１】2005526681.tif 000005  本発明は、疎水性包含物を有する改良された金属酸化物ナノ粒子、殊に、ハロゲンを含有する標的分子を含有する金属酸化物粒子を製造する方法に関する。本発明は、上記方法で製造される粒子及びその使用、殊に、トナー、日焼け止め剤 、殺虫剤としての使用、又は生体分子を標識するための使用に関する。
2005526681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハロゲンを含有する標的分子を少なくとも１種含有する金属酸化物粒子を製造するためのゾル-ゲル法であって、公知の金属酸化物前駆体から開始して、前記前駆体と前記標的分子を用い、前記ゾル-ゲル法において、ポリハロゲン化メタルアルキルアルコキシ化合物が、追加的に使用されることを特徴とする方法。
【請求項２】
以下の工程
a) 前記標的分子とポリハロゲン化メタルアルキルアルコキシ化合物とを含有する混合物の製造
b) 前記金属酸化物前駆体を用いる前記ゾル-ゲル法の開始
c) a)からの溶液を添加
d) 場合により、前記金属酸化物前駆体のさらなる添加
e) ゾル-ゲル法の終了
を含む、請求項１に記載のハロゲンを含有する標的分子を少なくとも１種含有する金属酸化物粒子を製造するためのゾル-ゲル法。
【請求項３】
90〜10％の前記金属アルコキシド前駆体が工程a)で使用され、10〜90％の前記金属酸化物前駆体が、工程d)で使用されることを特徴とする請求項２に記載のゾル-ゲル法。
【請求項４】
金属酸化物前駆体の初期の量を基準として、0.04〜0.4モル％のポリハロゲン化メタルアルキルアルコキシ化合物を使用することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のゾル-ゲル法。
【請求項５】
金属酸化物前駆体の初期の量を基準として、0.1〜10重量％の標的分子を使用することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のゾル-ゲル法。
【請求項６】
前記ハロゲンを含有する標的分子が、塩素化又はフッ素化されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のゾル-ゲル法。
【請求項７】
前記金属酸化物が、B2O3、Al2O3、SiO2、ZrO2若しくはTiO2又はそれらの混合酸化物から構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のゾル-ゲル法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のゾル-ゲル法により得られる金属酸化物粒子。
【請求項９】
生体分子の標識としての請求項８に記載の粒子の使用。
【請求項１０】
日焼け止め剤としての請求項８に記載の粒子の使用。
【請求項１１】
トナーとしての請求項８に記載の粒子の使用。
【請求項１２】
殺虫剤としての請求項８に記載の粒子の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、疎水性包含物（hydrophobic inclusions）を有する改良された金属酸化物ナノ粒子、特には、ハロゲンを含有する標的分子を含有する金属酸化粒子を製造するためのプロセスに関し、上記方法で製造される粒子と、殊にトナー、日焼け止め剤、殺虫剤又は標識化生体分子としてのその使用とに関する。
【背景技術】
【０００２】
ラテックス粒子は、疎水性であり、疎水性分子のためのホストとして非常に適しているので、その用途で使用される(Kawaguchi,H.,Prog.Polym.Sci.25(2000)1171-1210)。水に分散した有機ナノ粒子は、医薬、化粧品、植物保護、食品における使用が増加しているが、例えば、それぞれの用途に有害な影響を与えうる溶剤残渣が、依然として存在する。これらの問題は、現在、徹底的に研究されている(Horn,D.,and Riger, J.,Angew. Chem.113 (2001) 4460-4492)。
【０００３】
金属酸化物は、水とエタノールの混合液中で湿式化学法により合成されるので、当然のことながら、妨害となる界面活性剤、安定剤等を含まない。さらに、例えば、必要に応じて、カルボキシル基(バイオリンカー(biolinker)として)、又はフルオロ-オルガニル(有機フッ素)基(物理化学的表面特性に影響を与えるため)で修飾されうる多機能表面が、存在する。金属酸化物粒子は、本来親水性であるので、疎水性分子のホストとして不適切である。
【０００４】
親水性色素で着色されるケイ酸塩ベースのナノ粒子は、先行技術において、長い間、公知である。それらは、例えば、トナー及びインク用色素として、プラスチック材料用色素として、及び医療工学分野での標識材料及びキャリヤー材料として、顔料の形で使用される。
【０００５】
工業用規模において、ケイ酸塩粒子は、通常、高温加水分解(火災堆積)法(flame hydrolysis)(例えば、登録商標Aerosil)により、製造される。上記方法で得られるケイ酸粒子は、その表面上又は層内において着色されることが可能である。
【０００６】
トナーとして使用する親水性着色SiO2粒子の使用は、米国特許第5,102,763号明細書に記載されている。これらの粒子表面は、予め活性化したケイ酸塩粒子を様々の色素と反応させることにより、共有結合的に着色される。
【０００７】
色素を粒子表面に共有結合させることによる着色粒子の製造は、WO93/10190に記載されている。
【０００８】
表面にのみ着色されたケイ酸塩粒子は、ブリージングにより退色する傾向がある。この結果として、色強度が減少し、これらの粒子は、もはや均一に着色されなくなることが多い。診断薬用として適切であるコンジュゲートを製造するための上記粒子の使用は、記載されていない。
【０００９】
ケイ酸塩表面を有する着色粒子を製造するプロセスは、米国特許第5,209,998号明細書に記載されている。該製造プロセスは、ケイ酸塩シェルでの着色顔料のコーティングを基本とする。従って、上記粒子の核だけが着色される。静電トナー、プラスチック材料、及びインクでの粒子の使用が、適用例として記載されているが、診断に使用する適用例は、開示されていない。
【００１０】
単分散のケイ酸塩粒子(例えば、均一サイズのケイ酸塩粒子)を製造するプロセスは、ゾル-ゲル法である。その方法は、Stoberら(Colloid J.Interface Sci.26(1968)62-69)により、最初に記載された。所謂Stober粒子の製造及びその特性は、続いて多くのグループにより、広範囲にわたって研究された。上記の研究は、特定の粒子サイズを得るために必要な合成条件の決定(Van Heldenら, Collid J.Interface Sci.81(1981)354-68; Giesche,H.,J..European Ceramic Soc.14(1994)189-204, Van Blaaderen, A., and Vrij.A.,Adv.Chem.Ser.234(1994)83-111)と、粒子の成長と化学組成に関する研究を包含する(Byers, C.H.ら, Ind.Eng.Chem.Res.26(1987)1916-1923; Matusoukas,T., and Goulari,E.,Colloid J.Interface Sci.124(1988)252-261; Harris,T.ら, J.Non-Cryst.Solids 121(1990)307-403; Matusoukas, T., and Gulari, E., Colloid J.Interface Sci. 132(1989)13-21; Badley, R.D.ら, Langmuir 6(1990)792-801)。
【００１１】
ゾル・ゲル法からケイ酸塩粒子を色素とドーピングする方法に関して、様々な方法が、先行技術に記載されている。
【００１２】
Van Blaaderenら(Langmuir 8 (1992)2921-2931)及びQuelletら(Colloid J.Interf. Sci. 159 (1993) 150-7)は、フルオレセインイソチオシアネート又はローダミンイソチオシアネートで着色したStober粒子を製造した(Verhaegh and Van Blaaderen, A., Langmuir 10 (1994) 1427-1438)。上記色素を3-アミノプロピルトリエトキシシラン(AMEO)と事前に反応させた。この場合において、上記色素は、表面に共有結合的に付着するか、或いは粒子層内に共有結合的に取り込まれた。その結果としての不均一な着色が、上記の研究では二次的に重要であり、上記方法から、通常、約500nm径のサイズ幅の比較的大きな粒子が結果として得られる。得られた粒子は、基礎研究用にモデルシステムとして使用される。粒子サイズが大きいので、上記方法で製造されるケイ酸塩粒子は、診断上への適用に適さない。
【００１３】
Shibata, S.ら(J.Sol-Gel Sci. And Techn.10 (1997) 263-268)は、Stober粒子を種々の親水性色素(例、ローダミン6G、水溶性ポルフィリン、ナイル・ブルー他)と物理的にドーピングした。Schwert, R.(Dissertation Wuerzuburg 2000)は、アニオン色素でも疎水性色素でもなくカチオン色素のみが、Stoberプロセスに物理的に(非共有結合的に)取り込まれることが可能であることを発見した。
【００１４】
Matijevicら( Dyes and Pigments 17 (1991) 323-340)は、複雑なプロセスでアミノ基を介して色素と結合される3-アミノプロピルトリエトキシシランでその表面を修飾したStober粒子を発表した。Stober粒子の表面も、様々な別の方法で修飾された。これらには、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(MEMO)、オクタデシルトリメトキシシラン(ODS)、及び3-アミノプロピルトリエトキシシラン(AMEO)との反応が含まれる(Giesche, H., and Matijevic, E., Dyes and Pigments 17 (1991) 323-340; Van Blaaderen, A., and Vrij, A., Golloid J. Interface Sci. 156 (1993) 1-18; Badley, R.D.ら, Langmuir 6 (1990) 792-801; Philipse, A.P., and Vrij, A., Colloid J. Interface Sci. 12 (1989) 121-136; Van Helden, A.K., and Vrij, A., Colloid J. Interface Sci. 81 (1981) 354-368)。
【００１５】
均一的に着色されたケイ酸塩粒子は、共有結合的に色素を取り込むことによるゾル-ゲル法において、製造されうる(EP 1 036 763)。しかしながら、上記色素は、上記プロセスで使用される前に、最初にシラン化される必要がある。共有結合的な取り込みは、この方法でのみ可能である。
【００１６】
ナノ粒子に取り込まれる多くの重要な標的分子、特には多くの色素は、置換基として、ハロゲン基を有する。これらの色素は、疎水性であるだけでなく、疎油性でもある。
【００１７】
SiO2をベースとしたフッ素含有コーティングは、公知である(Lotus-Effect, Easy to clean surfaces, adjustment of refractive numbers - Kron J.ら, 2nd Worlitzer Workshop: Functional layers -adhesive and antiadhesive surfaces (“Fordergemeinschaft Dunne Schichten e.V.”), Conference paper 2000。しかしながら、フルオロアルキルトリアルコキシシランを用いて粒子を製造する際に急速にゲル化するために、フッ素無含有のケイ酸塩粒子も合成される。しかし、これらはSiO2粒子中に疎水性分子、殊に疎油性分子を封入させるためには望ましいであろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
従って、本発明の目的は、疎水性の錯体又は疎水性の有機色素を、例えば、SiO2粒子に取り込むことができるように、金属酸化物粒子の製造プロセスを改良することであった。
【００１９】
故に、上記目的は、金属酸化物粒子に、疎水性色素、特に疎油性色素の取り込みを可能とするプロセスを開発することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的は、本発明により実現され、独立請求項において、さらに詳細に定義される。該従属請求項は、好適な実施形態を表す。
【００２１】
フルオロオルガニルアルコキシシラン又はアリールアルコキシシランの存在下でゾル-ゲル法における金属酸化物粒子を製造し、かつ上記製造プロセスにおいて、上記のナノ粒子中に、疎水性の標的分子、特に疎油性の標的分子を非共有結合的に取り込むことが可能であることが、驚くべきことに発見された。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は、ハロゲンを含有する標的分子を少なくとも１種含有する金属酸化物粒子を製造するゾル-ゲル法に関し、前記ゾル-ゲル法において、公知の金属酸化物前駆体から開始して、前記前駆体及び前記標的分子を用い、ポリハロゲン化メタルアルキルアルコキシ化合物、特にはアルキルアルコキシシランを追加的に用いることを特徴とする。
【００２３】
ゾル-ゲル法は、コロイド状ナノ粒子を製造するために、上記のStoberらにより記載されるプロセス(1968)と同様に用いることできるプロセスとして、理解されている。上記プロセスの生成物は、Stober粒子又はナノ粒子と呼ばれる。
【００２４】
本発明は、金属酸化物粒子にハロゲンを含有する標的分子を非共有結合的に取り込むことに関する。本発明の意図とする標的分子は、5〜65重量パーセント(重量％)のハロゲンからなり、250〜5000ダルトンの分子量を有するのが好ましい。標的分子は、特には、ハロゲン含有色素及びハロゲン含有殺虫剤である。
【００２５】
ハロゲンを含有する標的分子は、シラン化されていない。故に、そのStober粒子への取り込みは、非共有結合である。
【００２６】
本発明に基づくプロセスは、殊に、ポリハロゲン化メタルアルキルアルコキシ化合物（polyhalogenated metal alkylalkoxy compound）の存在下で、初めて、Stober粒子を製造することが可能となった点を特徴とする。上記プロセスは、標的分子の存在下又は標的分子の非存在下でも、実施されうる。ポリハロゲン化メタルアルキルアルコキシ化合物は、少なくとも2個のハロゲン基を有する炭素数2〜20の直鎖又は分岐のアルキル残基を含む。上記のポリハロゲン化アルキル残基は、好ましくは、30個未満のハロゲン基を含む。特に好ましくは、ポリハロゲン化メタルアルキルアルコキシ化合物は、2〜15個のハロゲン基を有する炭素数3〜20のアルキル残基を含む。ケイ素、チタン又はジルコニウムをベースとするメタルアルキルアルコキシ化合物、具体的に、アルキルアルコキシシランが特に好ましい。
【００２７】
金属アルコキシド又は金属ハロゲン化物は、通常、金属酸化物前駆体として使用される。好適な金属アルコキシドは、ケイ素金属酸化物、特には、テトラエトキシシラン(TEOS)及びテトラメトキシシラン(TMES)である。
【００２８】
金属酸化物としてSiO2を用いる元来のStober法において、SiO2粒子は、通常テトラエトキシシラン(TEOS)であるケイ素アルコキシドの加水分解及び縮合により、製造される。該反応は、水、アンモニア及び低級アルコール(通常、エタノール)の混合液中で起こる。SiO2粒子生成の主反応は、以下の通り記載できる。
【化１】
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【００２９】
上記合成において、最初に、アルコール、水及びアンモニアを添加し、次にTEOSを添加する。合成条件に応じて、該溶液は、数秒〜数分後、乳白色となる。粒径の減少及び温度の低下に伴い、上記の誘導時間は長くなる。得られる粒子のサイズは、2〜8％の標準偏差を有する。反応中、アルコールは、水不溶性のTEOSに対して共溶媒として働く。アンモニアは、加水分解及び縮合反応において、触媒として働く。塩基は、生成した粒子の表面のシラノール基を脱プロトン化する。その結果生じる負電荷は、静電反発力の結果として、コロイド系を安定させる。故に、該懸濁液は、数ヶ月〜数年間、安定性を保つ。同時に、存在するシラノール基は、粒子表面の官能基化を可能にする(それらの様々な例が、文献(例えば、AMEO、ETEO、MEMO、MPTMO、GLYMO、GF20)に既に記載されている)。種々の溶媒でのその分散性は、適切な表面修飾によって、変わりうる。
【００３０】
アンモニア水の濃度、反応温度、及び溶媒により、粒径を制御することが可能である。以下の傾向が観察される。
【００３１】
1) アンモニア水の濃度を高めると、反応は促進され、粒径は増大する。
【００３２】
2) 鎖長が長くなり、アルコールが分岐するのに伴って、粒径は増大し、単分散度は下がる。
【００３３】
3) シランのアルコキシド残基が長くなるにつれて、粒径は小さくなる。静電的二重層が圧縮されるため、反応液のイオン強度(塩効果)も、粒径に影響を及ぼしうる。
【００３４】
4) TEOS濃度が0.2 mol/lを超えると、粒子は、さらに多分散系となり、さらに球状でなくなる。
【００３５】
元来のStober法における粒子の生成に関して既に検討した作用は、上記プロセスにより得られるStober粒子中に、例えば、ハロゲンを含有する標的分子を取り込むために、ポリハロゲン化メタルアルキルアルコキシ化合物を追加的に用いる本発明に基づくプロセスに同様に当てはまる。
【００３６】
本発明に基づくプロセスは、当業者に公知の適切な反応条件下において、例えば、金属酸化物前駆体と、ハロゲン含有色素と、ポリハロゲン化メタルアルキルアルコキシ化合物の成分とを同時に反応させることにより実施される。
【００３７】
ハロゲンを含有する標的分子及びポリハロゲン化メタルアルキルアルコキシ化合物を適切な溶媒に事前に溶かし、混合して、一緒に添加するのが好ましい。
【００３８】
以下の工程を含むゾル-ゲル法は、少なくとも１種のハロゲン含有標的分子を含有する金属酸化物粒子を製造するのに、特に好ましい。a)標的分子とポリハロゲン化メタルアルキルアルコキシ化合物を含有する混合物の製造、b)金属酸化物前駆体でのゾル-ゲル法の開始、c) a)からの溶液を添加、d)場合により、さらに金属酸化物前駆体を添加、e)ゾル-ゲル法の終了。
【００３９】
上記の工程b)とd)に用いた金属酸化物前駆体の分量比は、かなり広い範囲で変わりうる。上記プロセスで用いた金属酸化物前駆体の総量の90〜10％が工程b)で使用され、それに相応して残りの10〜90％が工程d)で使用されるのが好ましい。工程b)で使用される部分量が75〜25％で、工程d)で25〜75％使用されるのが、特に好ましい。
【００４０】
工程b)においてゾル-ゲル法を開始する時間も様々である。1時間未満が好ましく、1〜20分がさらに好ましく、2〜10分が特に好ましい。
【００４１】
金属酸化物前駆体とポリハロゲン化メタルアルキルアルコキシ化合物のモル比を調整することは、特に適切であると立証されている。金属酸化物前駆体を基準として、ポリハロゲン化メタルアルキルアルコキシ化合物を0.04〜0.4モル％使用するのが好ましく、0.1〜0.3モル％使用するのが特に好ましい。
【００４２】
ハロゲンを含有する標的分子は、好ましくは10〜65重量％、特に好ましくは15〜50重量％のハロゲンを含有し、該分子量は、好ましくは250〜5000ダルトン、さらに好ましくは300〜4000ダルトン、殊に好ましくは400〜3000ダルトンである。
【００４３】
ハロゲンを含有する標的分子中の好適なハロゲンは、フッ素及び塩素である。
【００４４】
添加される標的分子の量を必要に応じて変えることができる。勿論、標的分子を無含有の粒子もしくはその最小量だけ含有する粒子を調製することも可能である。金属酸化物前駆体を基準として、好ましくは0.1〜10重量％、特に好ましくは0.2〜5重量％の標的分子を使用する。
【００４５】
周期表のIII族、IV族及びIVb族元素の酸化物は、金属酸化物として、或いは混合酸化物の成分として、特別な考慮の対象となる。金属酸化物前駆体は、標的分子と共有結合的に取り込まれるポリハロゲン化メタルアルキルの包含に加えて、Stober粒子が、本質的に、B2O3、Al2O3、SiO2、SnO2、ZrO2又はTiO2からなるように、選択されるのが好ましい。
【００４６】
勿論、本発明のゾル-ゲル法において類似の方法で、混合酸化物をベースとする粒子を用いることが可能である。
【００４７】
ホウ素、ケイ素又はジルコニウムをベースとする金属酸化物前駆体を用いるのが特に好ましく、殊にケイ素前駆体を用いるのが好ましい。
【００４８】
本発明は、本発明に基づくプロセスにより得られる粒子にも関する。
【００４９】
上記の粒子は、III族、IV族及びIVb族の元素のゾル-ゲル前駆体の加水分解及び縮合により、好ましくは、パーフルオロ化されたアルキルトリ-アルコキシシラン(例えば、3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシラン)又はビス(トリアルコキシシリル-アルキル)ベンゼン(例えば、ビス(トリメトキシシリルエチル)ベンゼン)等の疎水性ゾル-ゲル前駆体と結合したSi(Ti、Zr、Al)の加水分解及び縮合により、得られる粒子である。上記の粒子は、好ましくは、上述の標的分子を含む。
【００５０】
本発明に基づいて製造される金属酸化物粒子に存在する疎水性の(フッ素化された)環境のため、フルオロホア(fluorophore)は、例えば、他の場合によく見かける水による悪影響を示さない。つまり、水による反応停止は起こらない。
【００５１】
本発明に基づく粒子内部の改良により、他の疎水性分子/錯体(例えば、LC Red 640)だけでなく疎油性分子/錯体も、ランタノイド錯体に加えて元来高い極性の酸化物マトリックスにも取り込むことが可能になる。粒子表面は、例えば、カルボキシル基、アミノ基、メルカプト基、エポキシ基及びアルデヒド基により必要に応じて官能化されうる。この官能化は、とりわけシリル化により達成される。ナノ〜マイクロメーター幅の狭いサイズ分布で、粒径を調整することが可能である。
【００５２】
粒子のタイプは決まっていない(図１参照)。粒子は、無機酸化物のコアから構成されるのが好ましい。上記コアは、均一な組成(タイプ1)、又は不均一な組成(コア-シェルタイプ(2)又は干しブドウ入りケーキモデル(currant cake model)(3))を有することが可能である。
【００５３】
ハロゲンを含有する標的分子を含有した(loaded with)本発明に係るStober粒子は、様々な技術分野に非常に有益に使用することが可能である。上記粒子は、生体分子の標識として(つまり免疫学的及び他の検出方法における標識生体分子の適用例)、印刷業界でのトナーとして、日焼け止め剤として、及び殺虫剤として、殊に適切である。いかなるポリマーマトリックス(例えば、登録商標Ormocer)にも上記粒子を取り込むことが可能である。生体分子用の標識又は殺虫剤としての適用例が、特に好ましい。
【００５４】
本発明に係る金属酸化物粒子は、続いて改良されることが可能である。従って、粒子を化学的に保護するために、例えば、1つ以上の追加の層、好ましくは無色の層で、該粒子をコーティングすることが可能である。上記のコーティングの目的は、着色分子がもはや突出しない金属酸化物表面(例えば、可能な限り均一なケイ酸塩様表面)を得ることである。これによって、官能基と生体分子とのさらなる結合(カップリング)が容易になり、表面上の色素分子との副反応のリスクが低減される。追加の未着色のケイ酸塩層が、厚さ1〜30 nmで、好ましくは2〜20 nmで、均一に着色されたケイ酸塩粒子に塗布されるのが好ましい。
【００５５】
本発明に係る金属酸化物粒子は、官能基で直接提供されるか、或いは、追加の分子を本発明に従って好ましくは生体分子である粒子に結合させるために、追加のコーティング層の表面に提供される。
【００５６】
官能基は、スペーサー又はリンカー分子を介して、粒子に結合させることが可能である。導入される官能基は、安定した結合を確保するために、金属酸化物粒子のネットワーク内に固定されていることが重要である。
【００５７】
好適な修飾基は、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、ヒドロキシル基、又はチオール基等の官能基である。当業者ならば、上記の基の導入方法は周知である。従って、その方法を個々に明らかにする必要はない。
【００５８】
カルボキシル基を導入するのが好ましく、カルボキシル基の導入は、粒子中に固定するために、着色金属酸化物粒子を前記シラノール基含有の色素酸無水物と反応させることにより、実行されるのが好ましい。官能基を活性化するために、生体分子と結合する反応の前に、例えば、N-ヒドロキシ-スクシンイミドで活性エステルに転化することが可能である。全ての上記の工程は、当業者には公知である。
【００５９】
本発明に係るコンジュゲートは、ハロゲン含有色素を含有する金属酸化物粒子と生体分子から構成される。生体分子は、表面に導入される官能基を介して、結合されるのが好ましい。一般的に、生体分子は、アミド結合又はチオエーテル結合を介して共有結合するように、遊離アミノ基又はカルボキシル基、或いはチオール基を介して粒子表面に結合されるのが好ましい。
【００６０】
本発明の意味する生体分子は、サンプル内の分析物を検定するため、具体的には、分析物を免疫学的定量するために用いることが可能である全ての分子と解釈される。用語「生体分子」には、例えば、タンパク質、糖タンパク質、ペプチド、核酸、ペプチド核酸、サッカリド、ホルモン、ハプテン、ビタミン、天然又は合成の結合パートナー、及び抗原が含まれる。抗体及びそれらのフラグメントは、本発明に係るコンジュゲートにおいて、生体分子として、使用されるのが望ましい。抗体は、モノクローナルだけでなくポリクローナル抗体も、さらにキメラ抗体及びそれらのフラグメント(例、Fab、Fc、Fab'、F(ab')2、Fv、scFv等)も含むと解釈されている。生体分子ストレプトアビジン又はアビジン、或いはビオチンとの結合も、本発明の好適な実施形態のうちの1つである。
【００６１】
本発明の金属酸化物粒子と生体分子のコンジュゲートは、本発明のさらなる対象である。本発明のコンジュゲートは、1つ以上の分析物に特異的な結合パートナーとサンプルを接触させることにより、サンプル内の分析物の検出方法に使用されるのが好ましい。
【００６２】
分析物の検出方法は、免疫学的測定を実施するのが好ましい。これは、分析物に特異的な結合パートナーのうち少なくとも1つが、免疫学的結合パートナーであることを意味する。本方法において、分析物を含むと推測されるサンプルは、免疫学的に特異的な結合パートナーと共にインキュベートされる。例えば、PSA等の腫瘍マーカー用の抗原テストの場合、腫瘍マーカーPSAのような分析物と特異的に結合する抗体もしくはフラグメントは、前記の免疫学的に特異的な結合パートナーである。ある種の抗原に対する抗体(例えば、抗HCV抗体)の検出において、対応する抗原は、例えば、免疫学的に特異的な結合パートナーとして、使用することが可能である。特異的な結合は、取り込まれた色素が標識として機能する本発明のコンジューゲートを用いて検出する。金属酸化物粒子に固定化した生体分子は、分析物に対する特異的結合パートナーとして、或いは同様に分析物と特異的に結合する物質の特異的結合パートナーとして働く。
【００６３】
例えば、診断試験方法において、ストレプトアビジン又はアビジンを生体分子として、金属酸化物粒子に結合させることが可能である。コンジューゲートは、それ自身がビオチン標識されているビオチン類の分子(例えば、ペプチド抗原又は核酸配列)に結合する。
【００６４】
イムノアッセイの手順、及び核酸試験の手順は、当業者には公知である。
【００６５】
本発明に係るコンジューゲートは、テストストリップ(test strips)による試験に用いるのが好ましい。例として、テストストリップ構成内容、試験方法の実施方法などは以下に記載する。
【００６６】
テストストリップは、通常、アプリケーションフリース、薄膜、吸引フリースを組み込んだキャリア材料で構成されている。本発明に係るコンジューゲートの生体分子は、分析物と特異的であり、場合により、分析物に対する他の特異的結合パートナーは、クロマトグラフィーの方向(即ち、サンプル液の開始点の上側)の上流に塗られ乾燥させられる。特異的結合パートナー及び本発明のコンジューゲートは、液体(即ちサンプル)と接触するまで、クロマトグラフィーの移動を開始しない。種々の蛋白質も、2つの連続するストリップもしくはラインの形状でクロマトグラフィーの方向に薄膜に塗られる。
【００６７】
分析物に特異的な固定化結合パートナーは、一番目のライン(結果ライン（判定ライン）：result line)上に位置する。ビオチン標識された分析物特異的な結合パートナーが結合することが可能である一番目のラインには、ストレプトアビジン等の分子も結合する。上記の場合において、ビオチン標識された分析物に特異的な結合パートナーは、コンジューゲートと同様に、テストストリップの開始点上に塗られ、サンプルと共にクロマトグラフィーによって分離される必要がある。本発明のコンジューゲートの生体分子と特異的に結合する結合パートナーは、クロマトグラフィーの方向の二番目のライン(コントロールライン：control line)に付けられる。
【００６８】
サンプル液が、ストリップを通ってテストストリップの出発点から移動するに従って、本発明に係るコンジューゲート、場合により分析物特異的な結合パートナーも、液の前方に移動し始める。本プロセスにおいて、サンプル中の分析物は、一番目のライン上の固定化結合パートナーと特異的に結合する。本発明のコンジューゲートは、金属酸化物粒子の着色により検出されることが可能であるサンドウィッチ状を形成するように分析物と結合する。テストストリップ内の液体は、さらにテストストリップの終了まで達する。本プロセスにおいて、分析物との結合で消費されなかった本発明コンジューゲートは、コンジューゲートの生体分子と特異的に結合する結合パートナーによって、二番目のラインで捕えられる。テストストリップのクロマトグラフィーが、基本的に機能したこと及び/又は完了したことをコントロールラインの発色によって確認できる。
【００６９】
本発明の別の対象は、診断テストストリップであり、本発明に係るコンジュゲートに加えて、クロマトグラフィーテストを実施するのに必要な他の全ての構成要素を含む。
【００７０】
本発明に従って、核酸のハイブリッドアッセイにも、上記コンジュゲートを使用することが可能である。上記の場合、検出される核酸配列と特異的にハイブリッドする核酸プローブは、本発明に従って着色した金属酸化物粒子と生体分子として結合する。例えば、PCR増幅により得られるサンプル又は混成(mixture)からの核酸配列を、金属酸化物粒子に含有される色素により、特異的に検出することが可能である。
【００７１】
本発明に従って、本発明に係る金属酸化物粒子と生体分子を含んでなるコンジュゲートを、アレイシステム又はチップシステムに使用することが可能である。上記システムは、試験設計を小型化する。空間的に分離した試薬スポットを、適切な固体相(例、プラスチック、ガラス、金属又は金属酸化物等)の表面に、マイクロメーター幅の極僅かの間隔で塗る。上記の試薬スポットは、個々の検出方法を実施するのに必要とされる特異的な結合粒子を含有する。上記の検出方法は、材料やサンプルを殆ど使用しない非常に僅かな空間において、同時にかつ迅速に、非常に様々な分析パラメーターを検出できる。ハロゲン含有色素の着色金属酸化物粒子と生体分子を含んでなる本発明に係るコンジュゲートを、上記のアレイシステム又はチップシステムにおいて、検出試薬として用いることが可能である。金属酸化物粒子を着色するのに適切な色素は、蛍光染料が好ましく、蛍光を時間分解測定すること可能である蛍光染料が殊に好ましい。特に、本発明に係るコンジュゲートは、種々の(蛍光)色素を用いて種々の分析物を同時に検出するために、様々な色に着色された及び/又は種々の生体分子を装着した種々のコンジュゲートを使用することが可能である。上記のアレイシステムは、核酸のハイブリッドアッセイに特に有益であると立証されている。
【００７２】
各々異なる着色をした及び/又は装着した様々な生体分子である本発明に係るコンジュゲートを用いて、複数の異なる分析物(例えば、サンプル中のHIV-とHCV-特異的核酸、或いはサンプル中のHIV-とHCV-特異的抗体)の同時検出は、アレイシステムへの適用例に限定するわけではないが、アレイシステムに特に適している。
【００７３】
全ての診断の試験方法用のサンプル材料として、全体液を使用することが可能である。全血、血清、血漿、尿、汗、又は唾液を使用するのが好ましい。
【００７４】
本発明の別の対象は、サンプル中の分析物を検出するため、診断方法好ましくは免疫学的方法における、本発明に係る金属酸化物粒子と生体分子とのコンジュゲートの使用である。
【００７５】
本発明に係るコンジュゲートを含む診断試薬も、本発明の対象である。上記試薬は、当業者に公知の緩衝剤、塩又は洗浄剤を追加的に含有することが可能である。
【００７６】
本発明に係るコンジュゲート、及び試験を実施するために当業者に公知の一般的な試薬含むテストキットも、本発明の好適な実施形態の1つである。
【００７７】
多くの有力な殺虫剤は、ハロゲン含有量が高い。これらの殺虫剤は、金属酸化物粒子に、特にはケイ酸塩粒子に、非共有結合的な取り込みをするため、本発明に基づくプロセスに好適な標的分子である。
【００７８】
昆虫、殊に、昆虫の幼虫の消化管は、哺乳類の消化管とは根本的に異なる。哺乳類の胃は、かなり強い酸性のpHであるが、昆虫幼虫の消化管において、食物は、かなり強いアルカリ性のpH範囲で消化される。
【００７９】
金属酸化物粒子、殊に、ケイ酸塩をベースとする金属酸化物粒子又はケイ酸塩を20％超えて含有する混合酸化物粒子は、アルカリ性のpH条件下で膨張する特性を有する(例えば、昆虫の消化管に存在し、非共有結合的に取り込んだ成分、特にはポリハロゲン化殺虫剤を放出する特性等)。殺虫剤の標的分子は、本発明に係る粒子において、共有結合されていないので、上記分子は放出され、昆虫の腸において、即ちまさに目的の作用部位において効果的である。
【００８０】
本発明のゾル-ゲル法による金属酸化物粒子中に殺虫剤を追加的に包含することにより、例えば、薬剤を水から保護する効果がある。昆虫により食物を取り入れた後に、殺虫効果が生じる。取り込まれた殺虫剤を有する殺虫剤含有の本発明に係るゾル-ゲル粒子は、粒子に取り込まれていない薬剤(the free agents)よりも毒性が少なく及び/又は環境にやさしい。
【００８１】
印刷業界にとって重要なスペクトル特性を有するハロゲン含有色素を、本発明に基づいたプロセスで、ゾル-ゲル粒子に取り込むことが可能である。上記の粒子は、殊に、所謂トナー中の混和剤として使用される。
【００８２】
本発明に従って金属酸化物粒子に取り込まれうるハロゲン含有物質には、有害な紫外線を吸収及び抑制する、或いは、紫外線よりも波長が長く害の少ない光線として光線を再び放つ多くの物質が含まれる。上記の物質を含有する本発明に係る金属酸化物粒子は、殊に日焼け止め剤(sunscreen agent)として、化粧品業界で使用される。
【００８３】
本発明は、以下の実施例、公報及び図面により、さらに明らかになり、該保護範囲は、特許請求の範囲に由来する。記載のプロセスは、変更形態でも、本発明の対象をさらに説明する実施例として理解されるべきものである。
【実施例】
【００８４】
略語の説明
AMEO   3-アミノプロピルトリエトキシシラン
<Dig>  抗ジゴキシゲニン
ETEO   エチルトリエトキシシラン
GF20   2(3-トリエトキシシリルプロピル)-無水コハク酸
GLYMO  グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
Ig     免疫グロブリン
LCR    LightCycler Red
MAB    モノクローナル抗体
MEMO   メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
MES    2(N-モルホリノ)エタンスルホン酸
MPTMO  3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン
BPLA   ウシの血漿アルブミン
SA     ストレプトアビジン
Si-NP  ケイ酸塩ナノ粒子
TEOS   テトラエトキシシラン
TMES   テトラメトキシシラン
（実施例１）
ランタニド(III)-トリス-4,4,4-トリフルオロ-(1-ナフトイル)-1,3-ブタンジオン錯体を調製するための一般的な手順
15 mlのエタノール中に、800 mg(3ミリモル)の4,4,4-トリフルオロ-1-(2-ナフトイル)-1,3-ブタンジオンを溶かした。続いて、この溶液に、1 MのNaOH溶液3 mlを加えた。滴下漏斗中の水5 ml中に1ミリモルの塩化ランタン(III)又は硝酸ランタン(III)を溶解した後、反応液に1滴ずつゆっくり滴下した。その後、追加の水100 mlを反応混合液に加えて、65℃で1時間攪拌した。薄黄色固体として生成物を濾別した後、各回5 mlの水とエタノールで3回洗浄し、最後に、乾燥室内で、120℃で3時間乾燥させた。  
上記の一般的な手順を用いて、テルビウム(III)、ガドリニウム(III)、ジスプロシウム(III)、及びエルビウム(III)錯体を調製した。
【００８５】
（実施例２）
フッ素無含有の(「通常の」)ケイ酸塩ナノ粒子(Si-NP)及び有機フッ素修飾した(フッ素化された)Si-NPに物理的に色素を取り込む概要
2.1  商標LightCycler Red 640(基準粒子)で着色した通常のケイ酸塩粒子の調製
41 mg (4.29×10-5 mol)の商標LightCycler Red 640 LCR 640を99％のエタノール330 ml中に溶かした。脱塩水168 mlと14モルの水酸化アンモニウム溶液11 mlをこの溶液に加え、溶液を35℃まで加熱した。熱平衡に達した後、24 ml(107ミリモル)のテトラエトキシシラン(TEOS)を激しく攪拌しながら加えた。24時間後、反応は完全に完了した。約2重量％の固体を有する着色分散液を得た。その粒子は、約135 nmの直径を有した。遠心分離して、新規のエタノール中に3回再分散させることにより、上記の粒子を精製して取り込まれない色素を除去した。
【００８６】
2.2  商標LightCycler Red 640で着色したフッ素化されたケイ酸塩粒子の調製
a) 0.3％フルオロアルキルシランを含有する粒子のための手順
商標LightCycler Red 640(23.8 μmol)、次にTEOS(6 ml)と3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシラン(30 μl(155 μmol))(商標LCR 640 : フルオロアルキルシラン= 1:7の比で)を、EtOH(165 ml)、H2O(84 ml)、及びNH4OH(5.5 ml)を含有する35℃まで加熱した溶液に加えた。5分間攪拌した後、残りのTEOS(6 ml)を反応混合液に加えた。8時間後、反応を終了させ、遠心分離により、粒子を分離した。粒子をH2O中に再分散させ、遠心分離及び再分散を数回行って、精製した。
【００８７】
b) フルオロアルキルシランを0.2％含有する粒子のための手順
商標LightCycler Red 640(23.3 μmol)、次にTEOS(5 ml)と3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシラン(20 μl(119 μmol))(商標LCR 640 : フルオロアルキルシラン= 1:5の比で)を、EtOH(31 ml)、H2O(20 ml)及びNH4OH(7 ml)を含有する30℃まで加熱した溶液に加えた。5分間攪拌した後、残りのTEOS(5 ml)を反応混合液に加えた。8時間後、反応を終了させ、遠心分離により、粒子を分離した。粒子をH2O中に再分散させ、遠心分離及び再分散を数回行って、精製した。
【００８８】
2.3  Eu(III)-トリス-4,4,4-トリフルオロ-1-(2-ナフチル)-1,3-ブタンジオンをドーピングしたケイ酸塩粒子の調製
「Charles, R.G., and Roedel, E.P., J. Inorg. Nucl. Chem. 29 (1967) 715-723」の指示に従って、Eu(III)-トリス-4,4,4-トリフルオロ-1-(2-ナフチル)-1,3-ブタンジオンの錯体を調製した。
【００８９】
a) アルコキシドと、ポリハロゲン化アルキルアルコキシシランとハロゲンを含有する標的分子の混合物とを同時に添加
TEOS(20 ml)と、トリス-[4,4,4-トリフルオロ-1-(2-ナフチル)-1,3-ブタン-ジオン]-Eu(III)(20 mg)とジクロロメタン(1 ml)と3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシ-シラン(0.25 ml)の混合液とを、水(61 ml)、エタノール(40 ml)、及び水酸化アンモニウム溶液(14 ml)を含有する30℃まで加熱した溶液に加えた。反応混合液を30℃で4時間攪拌し、室温でさらに10時間攪拌した。粒子を、遠心分離し、最初にエタノール中に再分散した後に、次の洗浄工程で水に再分散して、精製した。  
取り込み率(錯体): 4.9 μmol/g SiO2
Eu含有量の計算値: 0.07％
X線蛍光分析(RFA)によるEu含有量の実測値: 0.05％
TEMからの粒径: 130〜158 nm
【００９０】
b) アルコキシドと、ポリハロゲン化アルキルアルコキシシランとハロゲンを含有する標的分子の混和物とを連続して添加
水(61 ml)とエタノール(40 ml)を250 ml用丸底フラスコに入れ30℃まで加熱した後、アンモニア溶液(14 ml)とTEOS(10 ml)を加えた。並行して、ジクロロメタン(1 ml)中に、19.4 mg(20.4 μmol)のトリス-[4,4,4-トリフルオロ-1-(2-ナフチル)-1,3-ブタンジオン]-Eu(III)を溶解させ、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン(250 μl)を超音波浴中の溶液に加えた。5分後、配合物に溶液を1滴ずつ加え、さらに5分間攪拌した。続いて、新たに10 mlのTEOSを加え、反応混合液を30℃で4時間攪拌し、室温でさらに10時間攪拌し、エタノールと水を用いる数回の洗浄サイクルで精製した。
【００９１】
2.4  トリス-(2,2'-ビピリジル)トリクロライドのエルビウム(III)錯体の調製
1.1 g(7ミリモル)の2,2'-ビピリジンと250 mg(0.7ミリモル)の硝酸エルビウム(III)(不定の水和錯体として)を60 mlのメタノールに加えた。反応混合液を激しく攪拌しながら、60℃まで2時間加熱した。黄色粉末として、錯体を冷却状態で沈殿させた。  
実施例2.3aに記載した通り、ケイ酸塩粒子への取り込みを実施した。
【００９２】
2.5  トリス-(2,2'-ビピリジル)トリクロライドのテルビウム(III)錯体の調製
2,2'-ビピリジン(1.47 g(9.43ミリモル))とクロライドヘキサハイドレートのテルビウム(III)錯体(250 mg(9.43×10-4 mol))をメタノール(60 ml)に加えた。反応混合液を激しく攪拌しながら、60℃まで2時間加熱した。黄色粉末として、錯体を冷却状態で沈殿させた。  
実施例2.3aに記載した通り、ケイ酸塩粒子への取り込みを実施した。
【００９３】
2.6  トリス-(1,10-フェナントロリン)トリクロライドのテルビウム(III)錯体の調製
1,10-フェナントロリン(482 mg(2.67ミリモル))とテルビウム(III)クロライドヘキサハイドレート(250 mg(0.94ミリモル))をメタノール(20 ml)に加えた。溶液を60℃で2時間攪拌した後、ゆっくりと室温まで冷却させた(終夜)。この方法で得られた黄色の溶液は、n-ペンタンで覆われた。錯体を粉末として沈殿させた。  
実施例2.3aに記載した通り、ケイ酸塩粒子への取り込みを実施した。
【００９４】
2.7  未修飾のケイ酸塩粒子及びハロゲン修飾したケイ酸塩粒子への様々な色素の取り込み挙動の概要
【表１】
2005526681.tif 000004
【００９５】
（実施例３）
GF20での表面修飾(カルボキシル基を導入するための手順)
実施例2.1及び2.2で得た分散液は、pH 9.0を超えないのが望ましい。必要ならば、追加の洗浄サイクルを実施すべきである(遠心分離/再分散)。210 μl(75.4×10-5 mol)の2-(3-トリエトキシシリルプロピル)-無水コハク酸(GF20)を、結果として生じたエタノール分散液(250 ml)に、激しく攪拌しながら加えた。反応液を40℃で15時間攪拌した。粒子を、遠心分離し、水に再分散して、精製した。この精製工程をさらに2回繰り返した。約2 CO2H基/nm2粒子表面の被覆密度を有する表面修飾した粒子の水性分散液を得た。
【００９６】
（実施例４）
LightCycler Red 640と抗ジゴキシゲニン抗体(<Dig>コンジュゲート)で着色したケイ酸塩粒子コンジュゲートの調製
ケイ酸塩粒子(0.5 mlの2％懸濁液)10 mgを15000 rpmで30分遠心分離した。浮遊物を除去し、2 mMのMES緩衝液(pH 6.5)1 ml中で、ペレットを再懸濁した。上記の洗浄プロセスをもう一度繰り返した。続いて、100 mMのMES緩衝液(pH 6.5)100 μlと、MES緩衝液(pH 6.5)に溶かした2％(w/v)のスルホ-N-ヒドロキシ-スクシンイミド(S-NHS; Pierce No. 24510)( 100 μl)と、MES緩衝液(pH 6.5)中に溶かした0.2％(w/v)の1-エチル-3-(3-ジアミノプロピル)-カルボジイミドヒドロクロライド(EDC; Pierce No. 22980ZZ)(100 μl)とを加えた。ローラインキュベーターで20分のインキュベート期間後、溶液を15000 rpmで30分間遠心分離し、浮遊物を除去した。2 mMのMES緩衝液(pH 6.5) 867 μ中にペレットを再分散し、MAB<Dig>M-IgG溶液(マウスからのモノクローナル抗ジゴキシゲニンIgG抗体; 濃度= 15 mg/ml)(133 μl)を加えた後、室温で(RT)で2時間インキュベートした。その後、リン酸カリウム緩衝液(pH 7.4)5 mM中に溶かしたウシの血漿アルブミン(RPLA)の2％溶液1 mlを加え、室温でさらに60分間インキュベートした。粒子コンジュゲートを遠心分離して、浮遊物を除去し、5 mM緩衝液1 ml中にペレットを再懸濁した。リン酸カリウム洗浄プロセスを2回繰り返し、最終の遠心分離工程後、2％RPLAの5 mMヘペス(Hepes)緩衝液(pH 7.4)0.5 ml中に粒子を再懸濁した。
【００９７】
（実施例５）
ストリップテストにおける<Dig>ケイ酸塩粒子コンジューゲートの使用
本実験を実施する際に必要なテストストリップは、アプリケーションフリース、薄膜、吸引フリースを貼り付けたプラスチックホイルからなる。2種の蛋白質、ストレプトアビジン、抗マウスIgG抗体を、薄膜上に別々のラインで固定化する。  
Poly-SAを標的又は結果ライン(即ち、クロマトグラフィーの方向の一番目のライン)上に固定化した。Poly-SAは、ビオチン結合により、ジゴキシゲニン及びビオチン標識ペプチドに結合した粒子を特異的に捕えなければならない。抗マウスIgG抗体を、コントロールライン(即ち、クロマトグラフィーの方向の二番目のライン)に固定化した。上記の抗マウスIgG抗体は、結果ライン上で結合しなかった全ての過剰粒子(マウス及びケイ酸塩粒子からの抗ジゴキシゲニン抗体のコンジューゲート)を捕えなければならない。  
テストストリップの種類に応じて、アプリケーションフリースを被検サンプル物質(即ち、1 μg/ml又は0 μg/mlのビオチン及びジゴキシゲニン標識ペプチド)に含浸させた。100 mM、pH 7.5のHepes緩衝液(50 mMのNaCl、70 mMの尿素、1 mMのEDTA、2％のBPLA)を用いて、ケイ酸塩粒子を希釈し、テストストリップを洗浄した。最終濃度が100 μg/mlになるようにケイ酸塩粒子をHepes緩衝液で希釈した。  
次に、前記のケイ酸塩粒子希釈物60 μlをピペットで試薬フリースにのせ、10分間クロマトグラフィーを行った。その後、40 μlのHepes緩衝液をピペットで試薬フリースにのせ、さらに10分間クロマトグラフィーを行った。最後に、テストストリップを評価した。ペプチド(分析物)の非存在下ではコントロールラインのみが現れ、ペプチドの存在下ではさらに結果ラインも現れた。  
ハロゲン含有色素で着色したケイ酸塩粒子と生体分子(本事例では、抗ジゴキシゲニン抗体)との本発明に係るコンジュゲートは、免疫学的テストストリップ中の検出試薬として適切である。
【００９８】
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WO 93/10190
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】無機酸化物マトリックスを有する均一(タイプ1)又は不均一(コア-シェル(タイプ2)、干しブドウ入りケーキ(タイプ3)粒子の概略図を示す。
【図２】トリス-[4,4,4-トリフルオロ-1-(2-ナフチル)-1,3-ブタンジオン]-Eu(III)錯体(Eu(NTA)3錯体)の構造式を示す。
【図３】CH2Cl2 / EtOH(1:1)中のEu(NTA)3錯体のスペクトル紫外線-可視光線を示す(λabs.=333 nm)。
【図４】CH2Cl2 / EtOH(1:1)中のEu(NTA)3錯体の蛍光スペクトルを示す(λabs.=333 nm)。
【０１００】
発光帯域                  帰属*
λem = 578 nm              5D0 → 7F0
λem = 590 nm              5D0 → 7F1
λem = 612 nm              5D0 → 7F2
λem = 651 nm              5D0 → 7F3
λem = 699 nm              5D0 → 7F4
*Lit.: R. Reisfeldら、J. of alloys and Compounds 300-301 (2000), 147-151
【図５】顕微鏡のスライドに固定されたEu(NTA)3錯体を含有するケイ酸塩粒子の固体試料の測定を示す。
【０１０１】
設定:  
電力= 950 mV、スリット幅 = EX/EM = 10/1
光源 = キセノンランプ
λexc. = 333 nm
λem. = 613 nm
【図６】KBrの圧縮片上のEu(NTA)3錯体をドーピングしたケイ酸塩粒子のIRスペクトルを示す。
【０１０２】
指定帯域
ν(O-H) = 3430 cm-1
δ(H2O) = 1640 cm-1
ν(Si-O-Si) = 1100 cm-1 (as)
ν(Si-O-Si) = 800 cm-1 (sym)
δ(Si-O-Si) = 471 cm-1 (?)
Fendler, J.H.「ナノ粒子及びナノ構造フィルム」(Wiley-VCH 1998, 180-183)に基づいて指定
【図７】Eu(NTA)3錯体をドーピングしたケイ酸塩粒子の固体試料のラマンスペクトルを示す。
【０１０３】
指定帯域
ν(C-H, aliph.) = 2943, 2875 cm-1 (as)
δ(CH3, CH2) = 1452 cm-1
ν(Si-O-Si) = 1068 cm-1 (as)
ν(Si-O-Si) = 839, 793 cm-1 (sym)
δ(Si-O-Si) = 482 cm-1
上記J.H. Fendlerに基づいて指定
【図８】SiO21g当たり4.9 μmolのEu(NTA)3錯体をドーピングしたケイ酸塩粒子(130〜158 nm)の6300倍(図8左)と63000倍拡大(図8右)におけるTEM写真を示す。
【図９】Eu(NTA)3錯体のVACP/MAS 13C固体NMRスペクトルを示す。
【０１０４】
解析
129.4 / 126.7 ppm; arom. C-H
61.2 ppm; CH2-OH
27.6 ppm; CH2-CH2-CF3
17.4 ppm; CH3-CH2-OH
4.5 ppm; Si-CH2-CH2-CF3
【図１０】Eu(NTA)3錯体をドーピングしたケイ酸塩粒子のMAS29Si固体NMRを示す。
【０１０５】
以下の分布をもたらすシグナルの解析
110.7 ppm; Q4-基, 70.54％
101.1 ppm: Q3-基, 27.24％
91.0 ppm: Q2-基, 2.21％
【図１】
2005526681.tif 000006
【図２】
2005526681.tif 000007
【図３】
2005526681.tif 000008
【図４】
2005526681.tif 000009
【図５】
2005526681.tif 000010
【図６】
2005526681.tif 000011
【図７】
2005526681.tif 000012
【図８】
2005526681.tif 000013
【図９】
2005526681.tif 000014
【図１０】
2005526681.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月26日(2004.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハロゲンを含有する標的分子を少なくとも１種含有する金属酸化物粒子を製造するためのゾル-ゲル法であって、公知の金属酸化物前駆体から開始して、前記前駆体と前記標的分子を用い、前記ゾル-ゲル法において、ポリハロゲン化メタルアルキルアルコキシ化合物が、追加的に使用されることを特徴とする方法。
【請求項２】
以下の工程
a) 前記標的分子とポリハロゲン化メタルアルキルアルコキシ化合物とを含有する混合物の製造
b) 前記金属酸化物前駆体を用いる前記ゾル-ゲル法の開始
c) a)からの溶液を添加
d) 場合により、前記金属酸化物前駆体のさらなる添加
e) ゾル-ゲル法の終了
を含む、請求項１に記載のハロゲンを含有する標的分子を少なくとも１種含有する金属酸化物粒子を製造するためのゾル-ゲル法。
【請求項３】
前記金属酸化物が、B2O3、Al2O3、SiO2、ZrO2若しくはTiO2又はそれらの混合酸化物から構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のゾル-ゲル法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のゾル-ゲル法により得られる金属酸化物粒子。
【請求項５】
生体分子の標識としての請求項４に記載の粒子の使用。
【国際調査報告】
2005526681.tif 000016
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