(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粒子コアと、当該コア表面と化学結合したリビングラジカル重合開始基からグラフト重合されたスチレンスルホン酸リチウム重合体とを有し、かつ当該スチレンスルホン酸リチウム重合体の重合末端の一部または全てに生体分子と結合可能な官能基を有した、ポリマーで被覆した磁性粒子。
【請求項２】
スチレンスルホン酸リチウム重合体の重合末端の一部または全てが、一般式（１）（式中、ｎは１から５のいずれかであり、Ｘはカルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基のいずれかである。）で表される構造である、請求項１に記載の磁性粒子。
【化１】
0006528508.tif 000009
【請求項３】
スチレンスルホン酸リチウム重合体の重合末端の一部または全てが、一般式（２）（式中、ｍは１から４のいずれかであり、Ｙはカルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基のいずれかである。）で表される構造である、請求項１に記載の磁性粒子。
【化２】
0006528508.tif 000010
【請求項４】
磁性粒子コアがフェライトである、請求項１から３のいずれかに記載の磁性粒子。
【請求項５】
磁性粒子コア表面にリビングラジカル重合開始基を化学固定する工程と、当該リビングラジカル重合開始基からスチレンスルホン酸リチウム重合体をグラフト重合する工程と、当該スチレンスルホン酸リチウム重合体の重合末端の一部または全てに生体分子と結合可能な官能基を導入する工程とを含む、ポリマーで被覆された磁性粒子の製造方法。
【請求項６】
スチレンスルホン酸リチウム重合体の重合末端の一部または全てに生体分子と結合可能な官能基を導入する工程が、前スチレンスルホン酸リチウム重合体の重合末端の一部または全てにアジド基を導入する工程と、当該アジド基に前記官能基を有したアセチレン化合物を反応させる工程とを含む工程からなる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
スチレンスルホン酸リチウム重合体の重合末端の一部または全てに生体分子と結合可能な官能基を導入する工程が、前記スチレンスルホン酸リチウム重合体の重合末端の一部または全てに前記官能基を有したチオール化合物を反応させる工程である、請求項５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマーで被覆した磁性粒子およびその製造方法に関する。特に本発明は、試料中に含まれる標的物質を、磁気信号を利用して測定する方法で使用可能な磁性粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体試料中に含まれる標的物質（核酸、タンパク質、抗原、糖鎖等）を測定する方法として、前記標的物質と結合可能な物質（低分子化合物、核酸、タンパク質、抗体、糖鎖、細胞等）を結合させた粒子を用いる方法が知られている。
【０００３】
標的物質が抗原である場合、あらかじめ当該抗原に対する抗体を吸着または化学結合により担体に固定化した後、当該担体と前記標的物質を含む試料とをカップやマイクロタイタープレートに入れ、前記抗体と前記標的物質とを抗体抗原反応させることで前記標的物質を測定する方法が広く用いられている（特許文献１）。例えば、定量したい物質（抗原）と特異的に結合可能な抗体を吸着または化学結合により担体に固定化して得られる抗体固定化担体と、前記抗体とは異なる位置（エピトープ）で前記抗原と特異的に結合可能な酵素等により標識された標識抗体とを準備し、抗原を含んだ試料を前記抗体固定化担体と前記標識抗体とを含む溶液に添加し、前記抗原と前記標識抗体との複合体を前記抗体固定化担体に捕捉させ、前記抗体固定化担体に捕捉されなかった標識抗体を分離し、前記抗体固定化担体に捕捉された標識抗体を標識物質に応じた測定方法で測定することで、試料中に含まれる抗原（定量したい物質）の濃度を測定する方法が広く用いられている。
【０００４】
また近年、試料中に含まれる標的物質と特異的に結合可能な物質への標識として、磁性粒子が用いられる例が報告されており、前記磁性粒子由来の磁気信号を利用して標的物質を測定することができる。磁気信号を利用した測定方法としては、ＳＱＵＩＤセンサーを用いた方法（特許文献２）やホールセンサーを用いた方法（特許文献３）が知られている。また前記測定方法で用いる磁性粒子の例としては、特許文献４および５で開示されている。しかしながら特許文献４および５で開示の磁性粒子は、溶液中において十分な分散性を有していなかった。そのため当該磁性粒子を用いて磁気信号を利用した測定を行なうと、ノイズが大きくなる問題があった。特に外部磁界を印加した場合は、磁性粒子同士が凝集する問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−１７２７５５号公報
【特許文献２】特開２００１−３３４５５号公報
【特許文献３】特開２００５−１８８９５０号公報
【特許文献４】特開２００４−１５７０７２号公報
【特許文献５】特開２００７−２６３９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、ポリマーで被覆した磁性粒子であって、従来の粒子よりも溶液中における分散性が向上した粒子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明者らは磁性粒子コアに被覆するポリマーについて鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達した。
【０００８】
すなわち本発明は以下の態様を包含する。
【０００９】
（Ａ）磁性粒子コアと、当該コア表面と化学結合したリビングラジカル重合開始基からグラフト重合された高分子電解質とを有し、かつ当該高分子電解質の重合末端の一部または全てに生体分子と結合可能な官能基を有した、ポリマーで被覆した磁性粒子。
【００１０】
（Ｂ）高分子電解質の重合末端の一部または全てが、一般式（１）（式中、ｎは１から５のいずれかであり、Ｘはカルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基のいずれかである。）で表される構造である、（Ａ）に記載の磁性粒子。
【００１１】
【化１】
0006528508.tif 000002
【００１２】
（Ｃ）高分子電解質の重合末端の一部または全てが、一般式（２）（式中、ｍは１から４のいずれかであり、Ｙはカルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基のいずれかである。）で表される構造である、（Ａ）に記載の磁性粒子。
【００１３】
【化２】
0006528508.tif 000003
【００１４】
（Ｄ）磁性粒子コアがフェライトである、（Ａ）から（Ｃ）のいずれかに記載の磁性粒子。
【００１５】
（Ｅ）高分子電解質がスチレンスルホン酸リチウム重合体である、（Ａ）から（Ｄ）のいずれかに記載の磁性粒子。
【００１６】
（Ｆ）磁性粒子コア表面にリビングラジカル重合開始基を化学固定する工程と、当該リビングラジカル重合開始基から高分子電解質をグラフト重合する工程と、当該高分子電解質の重合末端の一部または全てに生体分子と結合可能な官能基を導入する工程とを含む、ポリマーで被覆された磁性粒子の製造方法。
【００１７】
（Ｇ）高分子電解質の重合末端の一部または全てに生体分子と結合可能な官能基を導入する工程が、前記高分子電解質の重合末端の一部または全てにアジド基を導入する工程と、当該アジド基に前記官能基を有したアセチレン化合物を反応させる工程とを含む工程からなる、（Ｆ）に記載の方法。
【００１８】
（Ｈ）高分子電解質の重合末端の一部または全てに生体分子と結合可能な官能基を導入する工程が、前記高分子電解質の重合末端の一部または全てに前記官能基を有したチオール化合物を反応させる工程である、（Ｆ）に記載の方法。
【００１９】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２０】
本発明の磁性粒子を構成する磁性粒子コアは、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化コバルトなどの磁性を有する粒子であればよいが、本発明の磁性粒子を、磁気信号を利用した測定に用いる場合は、磁気センサーによる当該磁気信号の検出を容易にするために、磁力が強い磁性粒子コアが好ましい。具体的には強磁性体が磁性粒子コアとして好ましく、中でもフェライトは溶液中での劣化が生じにくい点でさらに好ましい。フェライトの一例として、
マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）、マグヘマイト（γ−Ｆｅ２Ｏ３）、およびこれらＦｅの一部を他の原子で置換した複合体から選択される。前記他の原子としては、ＬＩ、Ｍｇ、Ａｌ、ＳＩ、Ｃａ、Ｓｃ、ＴＩ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、ＮＩ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗいずれかがあげられる。
【００２１】
磁性粒子コアの粒径は１０ｎｍ以上５０ｎｍ未満が好ましい。粒径１０ｎｍ未満では当該コアに導入できる高分子電解質が十分量とならない一方、粒径５０ｎｍ以上では当該コアから得られたポリマー被覆磁性粒子の沈降速度が速く、溶液中での分散性が低下するからである。なお本明細書において粒径とは、動的光散乱法に基づく粒度分布測定による、個数分布粒径のピーク値を指す。具体的には、例えば、大塚電子社製ＥＬＳＺ等の動的光散乱法を用いた粒度分布測定装置により測定することができる。
【００２２】
本発明の磁性粒子を構成する高分子電解質は、水に分散した場合にイオン解離性を示す高分子を指す。当該高分子電解質が水中でイオン解離を示すことで、静電反発により磁性粒子間の凝集を抑制することが可能となる。高分子電解質を形成する単量体としては、水に分散した場合にイオン解離性を示す単量体であればよく、例えば、スチレンスルホン酸ナトリウム（ＮａＳＳ）、スチレンスルホン酸リチウム（ＬＩＳＳ）などのスチレンスルホン酸塩、メタクリル酸ナトリウム、メタクリル酸カリウムなどのメタクリル酸塩、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウムなどのアクリル酸塩、ビニルスルホン酸ナトリウム、ビニルスルホン酸カリウムなどのビニルスルホン酸塩があげられる。中でも入手のしやすさや、取扱いやすさから、スチレンスルホン酸塩、メタクリル酸塩、アクリル酸塩が好ましく、溶液中での磁性粒子の高分散化を達成する目的において、スチレンスルホン酸塩がさらに好ましく、水への溶解性に優れるスチレンスルホン酸リチウムが最も好ましい。
【００２３】
高分子電解質の含有量は５重量％以上５０重量％以下が好ましい。高分子電解質の含有量が５重量％未満では、得られたポリマー被覆磁性粒子同士の凝集が起こりやすく、分散性が低下する一方、含有量が５０重量％を超えると、ポリマー被覆磁性粒子から得られる磁気信号が低下し、磁気センサーによる検出が困難となるからである。なお高分子電解質の含有量が８重量％以上３０重量％以下の範囲であるとより好ましい。
【００２４】
高分子電解質の数平均分子量（Ｍｎ）は、１０００から３０００００までの範囲であればよく、溶液中での磁性粒子の高分散性を維持する目的において、１５０００から２００００００までの範囲が好ましい。重量平均分子量（Ｍｗ）とＭｎの比（Ｍｗ／Ｍｎ）は、１．０から３．０までの範囲であればよく、溶液中での磁性粒子の高分散性を維持する目的において、１．２から１．８までの範囲が好ましい。
【００２５】
本発明のポリマー被覆磁性粒子の粒径は、８０ｎｍ以上１μｍ以下が好ましい。粒径１μｍを超えると溶液中での分散性が低下し、当該磁性粒子を用いた標的物質の検出が効率よく行えないからである。
【００２６】
本発明のポリマー被覆磁性粒子は、当該高分子電解質の重合末端の一部または全てに生体分子と結合可能な官能基を有している。本発明のポリマー被覆磁性粒子と結合可能な生体分子の一例として、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ、糖鎖、アレルゲン、バクテリア、ウィルス、抗体といった、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基等の官能基を有した分子があげられる。生体分子と結合可能な官能基としては、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、エポキシ基、アルデヒド基、イミノ基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、シラノール基、アルコキシシラン基等を有した基があげられるが、利用範囲の広さ、選択性の広さの点からカルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基のいずれかが好ましい。本発明における高分子電解質の重合末端構造の好ましい例として、一般式（１）（式中、ｎは１から５のいずれか（好ましくは２から４）であり、Ｘは、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基のいずれかである。）で表される構造があげられる。
【００２７】
【化３】
0006528508.tif 000004
【００２８】
また本発明における高分子電解質の重合末端構造の好ましい別の例として、一般式（２）（式中、ｍは１から４のいずれかであり、Ｙはカルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基のいずれかである。）で表される構造があげられる。
【００２９】
【化４】
0006528508.tif 000005
【００３０】
本発明のポリマー被覆磁性粒子は、磁性粒子コア表面にリビングラジカル重合開始基を化学固定する工程と、当該リビングラジカル重合開始基から高分子電解質をグラフト重合する工程と、当該高分子電解質の重合末端の一部または全てに生体分子と結合可能な官能基を導入する工程と含む方法により得ることができる。
【００３１】
本発明の製造方法において、リビングラジカル重合開始基の前記コアへの化学固定は、磁性粒子コア表面に存在する官能基を利用したカップリング反応を利用して化学固定させればよい。磁性粒子コア表面に存在する官能基としては、ヒドロキシル基が好ましく、ヒドロキシル基が有していない磁性粒子コアを用いる場合は、適宜ヒドロキシル基を導入する前処理を行なえばよい。リビングラジカル重合は、「ラジカル重合ハンドブック」（エヌ・ティー・エス社、２０１０発行）ｐ．１６１から２２５に記載の重合技術であり、リビングラジカル重合開始基は、リビングラジカル重合におけるラジカル発生基である。
【００３２】
リビングラジカル重合開始基の一例として、特開２０１０−２１８９８４号公報に開示されている重合開始剤、すなわちＴＥＭＰＯ（２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｐＩｐｅｒＩｄＩｎｅ  １−ｏｘｙｌ）系、ＡＴＲＰ（Ａｔｏｍ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  ＲａｄＩｃａｌ  ＰｏｌｙｍｅｒＩｚａｔＩｏｎ）系、ＲＡＦＴ（ＲｅｖｅｒｓＩｂｌｅ  ＡｄｄＩｔＩｏｎ／ＦｒａｇｍｅｎｔａｔＩｏｎ  ＣｈａＩｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  ＰｏｌｙｍｅｒＩｚａｔＩｏｎ）系、ＲＴＣＰ（ＲｅｖｅｒｓＩｂｌｅ  ＣｈａＩｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｃａｔａｌｙｚｅｄ  ＰｏｌｙｍｅｒＩｚａｔＩｏｎ）系の重合開始剤のラジカル発生基を用いることができる。またＡＴＲＰ系重合開始剤の具体例としては、（２−ブロモ−２−メチル）プロピオニルオキシプロピルトリクロロシラン、（２−ブロモ−２−メチル）プロピオニルオキシプロピルトリメトキシシラン、（２−ブロモ−２−メチル）プロピオニルオキシプロピルトリエトキシシラン、（１−ブロモ−１−フェニル）エテニルオキシプロピルトリクロロシラン、（１−ブロモ−１−フェニル）エテニルオキシプロピルトリメトキシシラン、（１−ブロモ−１−フェニル）エテニルオキシプロピルトリエトキシシラン、（２−ブロモ−２−メチル）プロピオニルオキシヘキシルトリエトキシシランといったシランカップリング剤があげられる。
【００３３】
リビングラジカル重合開始基を磁性粒子コアへ化学固定する際の反応溶媒は、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、メタノール、エタノール、プロパノール、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、水等を使用することができる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。また、前記化学固定反応を促進するために、アンモニア水、トリエチルアミンなどの塩基を添加してもよい。
【００３４】
本発明の製造方法において、リビングラジカル重合開始基からの高分子電解質のグラフト重合は、前記高分子電解質を形成する単量体を、前記リビングラジカル重合開始基からグラフト重合（リビングラジカル重合）させればよい。リビングラジカル重合では、単量体の種類、重合度を自由に設計することができるため、磁性粒子コアを被覆する高分子電解質の種類、分子量、分子量分布及びグラフト密度を精密に制御することにより、得られるポリマー被覆磁性粒子に高い分散性を付与することができる。リビングラジカル重合としては、原子移動ラジカル（ＡＴＲＰ）重合、ニトロキシド媒介重合、可逆付加開裂移動（ＲＡＦＴ）重合等を利用することができる。中でも重合の簡便さから、ＡＴＲＰ重合が好ましい。ＡＴＲＰ重合は、ハロゲン化銅−ビピリジル錯体等の遷移金属錯体を用いることで、高分子鎖末端の速やかな移動反応により分子量分布の狭い高分子を得ることができ、磁性粒子の粒径をｎｍからμｍオーダーで制御できるからである。
【００３５】
ＡＴＲＰ重合で用いる遷移金属錯体は、ハロゲン化金属と配位子からなる錯体と使用することができる。ハロゲン化金属の金属種としては、原子番号２２番のＴＩから３０番のＺｎまでの遷移金属が好ましく、中でもＦｅ、Ｃｏ、ＮＩ、Ｃｕが特に好ましい。その中でも、塩化銅（Ｉ）や臭化銅（Ｉ）が最も好ましい。配位子はハロゲン化金属に配位可能であれば特に限定はなく、例えば、２，２’−ビピリジル、４，４’−ジ（ｎ−ヘプチル）−２，２’−ビピリジル、トリス（２−ジメチルアミノエチル）アミン、エチレンジアミン、ヘキサメチル（２−アミノエチル）アミン等を使用することができる。遷移金属錯体の添加量は適宜調整することができるが、使用する単量体のモル数に対して、０．１ｍｏｌ％以上５ｍｏｌ％以下の割合で添加するのが好ましい。０．１ｍｏｌ％未満では重合速度が遅くなる一方、５ｍｏｌ％を超えると、高分子電解質塩とのイオン交換により、分散性が低下するからである。
【００３６】
高分子電解質をグラフト重合させる際の反応溶媒は、高分子電解質を形成する単量体が溶解する溶媒であって、かつ磁性粒子が分散する溶媒であれば特に限定はない。例えば、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、メタノール、エタノール、プロパノール、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、水等を使用することができる。これらは単独でも用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００３７】
なおグラフト重合を行なう際、磁性粒子コアに化学固定されていないフリーな重合開始種を添加することもできる。フリーな重合開始種から生成するフリーな高分子電解質は、磁性粒子コアにグラフト重合される高分子電解質の分子量および分子量分布の指標とすることができる。フリーな重合開始種としては、磁性粒子コアに化学固定されるリビングラジカル重合開始基と同種のものを選択することが好ましい。例えば、リビングラジカル重合開始基として、（２−ブロモ−２−メチル）プロピオニルオキシプロピルトリメトキシシランを使用した場合は、２−ブロモイソ酪酸エチルがフリーな重合開始種として使用できる。フリーな重合開始種の添加量は、高分子電解質の分子量によって適宜調整することができるが、分散性の向上目的において、単量体のモル数に対して１／３００倍以下とするとよい。
【００３８】
本発明の磁性粒子を構成する高分子電解質は、リビングラジカル重合開始基に結合しており、前述した重合工程により、直鎖状に成長した非架橋型の高分子電解質となる。
【００３９】
本発明の磁性粒子を構成する高分子電解質の重合末端の一部または全てに生体分子と結合可能な官能基を導入する方法に特に限定されないが、
（Ｉ）高分子電解質の重合末端にアジ化ナトリウムなどのアジド化合物を作用させることで、前記重合末端の一部または全てにアジド基を導入して活性化させた後、当該アジド基に官能基を有したアセチレン化合物をクリック反応させることで官能基を導入する方法や、
（ＩＩ）前述したリビングラジカル重合反応を行なっている間に、官能基を有するチオール剤などの連鎖移動剤を投入して官能基を導入する方法や、
（ＩＩＩ）高分子電解質の重合末端官能基を利用して、官能基を有する化合物との置換反応により官能基を導入する方法、
等があげられる。
【００４０】
中でも前記（Ｉ）の方法は、アジド化合物の使用量、および／または官能基を有するアセチレン化合物の使用量を制御することで、重合末端の一部または全てに官能基を導入することが可能なため、好ましい方法といえる。前記（Ｉ）の方法により、高分子電解質の重合末端にアジド基を導入した磁性粒子に、官能基を有するアセチレン化合物を作用させることで、高分子電解質の重合末端の一部または全てにトリアゾール環を介して官能基を導入することができ、一般式（１）（式中、ｎは１から５（好ましくは２から４）のいずれかであり、Ｘは、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基のいずれかである。）で表される構造を有したポリマー被覆磁性粒子を製造することができる。
【００４１】
【化５】
0006528508.tif 000006
【００４２】
前記（Ｉ）の方法で用いる反応溶媒としては、磁性粒子が分散するものであれば特に限定されないが、例えば、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、メタノール、エタノール、プロパノール、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、水等を使用することができる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。前記（Ｉ）の方法で用いる官能基を有したアセチレン化合物の例としては、以下の化合物が例示できる。
官能基がカルボキシル基の場合の一例：２−プロピン酸、３−ブチン酸、４−ペンチン酸、５−ヘキシン酸、６−ヘプチン酸、７−オクチン酸、８−ノニン酸、９−デシン酸、１０−ウンデシン酸、１１−ドデシン酸
官能基がアミノ基の場合の一例：３−アミノ−１−プロピン、４−アミノ−１−ブチン、５−アミノ−１−ペンチン、６−アミノ−１−ヘキシン、７−アミノ−１−ヘプチン、８−アミノ−１−オクチン
官能基がヒドロキシル基の場合の一例：２−プロピン−１−オール、３−ブチン−１−オール、４−ペンチン−１−オール、５−ヘキシン−１−オール、６−ヘプチン−１−オール、７−オクチン−１−オール、８−ノニン−１−オール、９−デシン−１−オール、１０−ウンデシン−１−オール
官能基にメルカプト基の場合の一例：２−プロピン−１−チオール、３−ブチン−１−チオール、４−ペンチン−１−チオール、５−ヘキシン−１−チオール、６−ヘプチン−１−チオール、７−オクチン−１−チオール、８−ノニン−１−チオール、９−デシン−１−チオール、１０−ウンデシン−１−チオール
なお官能基とトリアゾール環の間のアルキル鎖長が長くなると、疎水性相互作用により磁性粒子同士が凝集しやすくなり、溶液中における分散性が低下する。そのため前記例示した化合物のうち、３−ブチン酸、４−ペンチン酸、５−ヘキシン酸、６−ヘプチン酸、７−オクチン酸、３−アミノ−１−プロピン、４−アミノ−１−ブチン、５−アミノ−１−ペンチン、６−アミノ−１−ヘキシン、７−アミノ−１−ヘプチン、２−プロピン−１−オール、３−ブチン−１−オール、４−ペンチン−１−オール、５−ヘキシン−１−オール、６−ヘプチン−１−オール、２−プロピン−１−チオール、３−ブチン−１−チオール、４−ペンチン−１−チオール、５−ヘキシン−１−チオール、６−ヘプチン−１−チオールが好ましいといえる。前述した官能基を有したアセチレン化合物は単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。官能基を有したアセチレン化合物の添加する量および混合割合を調製することで、生体分子に結合可能な官能基の配置を自由にコントロールできるので、磁性粒子に結合できる生体分子結合量の最適化が容易であり、標的物質の高感度な検出が可能となる。
【００４３】
前記（ＩＩ）の方法で生体分子と結合可能な官能基を導入する場合、連鎖移動剤としては、チオール化合物が好ましい。連鎖移動剤として有効なチオール化合物は、炭素数が１から４のアルキル鎖のチオール基を有し、他端に官能基を有する化合物であればよい。官能基を有するチオール化合物の一例として、２−メルカプト酢酸、３−メルカプトプロピオン酸、４−メルカプトブタン酸、２−アミノエタンチオール、２−メルカプトエタノール、３−メルカプトプロパノール、４−メルカプトブタノールがあげられる。
【００４４】
前記（ＩＩＩ）の方法で生体分子と結合可能な官能基を導入する場合、例えば、高分子電解質の重合末端のハロゲン基と、官能基を有したチオール化合物を塩基存在下で反応させることで、リビングラジカル重合末端へチオール基を介して官能基を導入することができる。官能基を有するチオール化合物としては、２−メルカプト酢酸、３−メルカプトプロピオン酸、４−メルカプトブタン酸、２−アミノエタンチオール、２−メルカプトエタノール、３−メルカプトプロパノール、４−メルカプトブタノール等があげられる。また塩基としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム等が使用できる。反応溶媒としては、磁性粒子が分散するものであれば特に限定されないが、例えば、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、メタノール、エタノール、プロパノール、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、水等を使用することができる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。前記方法で生体分子と結合可能な官能基を導入することで、高分子電解質の重合末端の一部または全てに一般式（２）（式中、ｍは１から４のいずれかであり、Ｙはカルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基のいずれかである。）で表される構造を有したポリマー被覆磁性粒子を製造することができる。
【００４５】
【化６】
0006528508.tif 000007
【００４６】
本発明の製造方法により、磁性粒子コアの表面に、分子量、分子量分布（重量平均分子量／数平均分子量）およびグラフト密度が精密に制御された高分子電解質がグラフト重合され、かつ前記高分子電解質重合末端の一部または全てに生体分子が結合可能な官能基を有するポリマーで被覆された磁性粒子が得られる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明の磁性粒子は、磁性粒子コアと、当該コア表面と化学結合したリビングラジカル重合開始基からグラフト重合された高分子電解質とを有しており、かつ当該高分子電解質の重合末端の一部または全てに生体分子と結合可能な官能基とを有した粒子であり、前記高分子電解質により溶液中において十分な分散性を有している。例えば、生体分子として標的物質を特異的に認識する物質（抗原、抗体、核酸、タンパク質など）を本発明の磁性粒子に結合させることで、試料溶液中に含まれる前記標的物質の量を前記磁性粒子由来の磁気信号により高感度に検出することができる。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例および比較例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は当該例に限定されるものではない。
【００４９】
実施例１  本発明の磁性粒子の作製
以下の方法により本発明の磁性粒子を作製した。
【００５０】
（１）磁性粒子コアへのリビングラジカル重合開始基の固定化
（１−１）磁性粒子コア（フェライトナノ粒子Ｆｅ３Ｏ４  １０重量％水溶液、平均粒径４０ｎｍ）１０ｍＬを０．１Ｎ塩酸１０ｍＬに分散させ、超音波洗浄器にて１０分間分散した。
（１−２）遠心分離により磁性粒子を沈降させ、上澄み液を除去後、イオン交換水５０ｍＬにて再分散させた。
（１−３）再び遠心分離により磁性粒子を沈降させ、上澄み液を除去後、イオン交換水５０ｍＬにて再分散させた。
（１−４）遠心分離により磁性粒子を沈降させ、上澄み液を除去後、純水１０ｍＬを用いて磁性粒子を２００ｍＬの３口フラスコへ回収した。
（１−５）回収した磁性粒子が入ったフラスコへ、メタノール５０ｍＬ、リビングラジカル重合開始基を有するカップリング剤（３−（トリメトキシシリルプロピル）−２−ブロモ−２−メチルプロピオネート、ＧＥＬＥＳＴ社製、ＳＩＴ８３９７）１ｍＬをメタノール３０ｍＬで希釈した溶液、およびトリエチルアミン４ｍＬを加え、６０℃で２４時間反応させた。
（１−６）反応終了後、遠心分離により磁性粒子を回収した。
【００５１】
（２）磁性粒子への高分子電解質のコーティング
（２−１）３００ｍＬシュレンク管へ、撹拌子およびスチレンスルホン酸リチウム（ＬＩＳＳ）（スピノマーＬＩＳＳ（純度８５％）、東ソー有機化学社製）３３．５ｇを入れ、窒素置換を行なった。
（２−２）ＬＩＳＳが入ったシュレンク管へ、あらかじめ窒素バブリングにより脱酸素処理した純水４６ｍＬおよびメタノール１６ｍＬを加え、ＬＩＳＳを溶解させた後、撹拌子を取り出した。
（２−３）溶解したＬＩＳＳが入ったシュレンク管へ、（１）で作製した磁性粒子３５０ｍｇを加え、超音波洗浄器で５分間分散させた後、別途調製した遷移金属錯体溶液（臭化銅（Ｉ）３６０ｍｇ、２，２’−ビピリジル７８０ｍｇ、純水５ｍＬ、メタノール５ｍＬ）を全量加えた。
（２−４）さらにフリーのリビングラジカル重合開始種である、２−ブロモイソ酪酸エチル７５μＬを添加し、３０℃の恒温水槽中にて２０時間振とう撹拌することで重合反応させた。
（２−５）重合反応終了後、遠心分離により磁性粒子を沈降させた。上澄み液を除去し、純水およびメタノールを加えて再分散し、再び遠心分離により磁性粒子を沈降させて、磁性粒子から未反応物や触媒を除去した。
【００５２】
得られた磁性粒子の一部を窒素気流下で乾燥し、熱重量分析装置ＴＧ／ＤＴＡ６２００（セイコーインスツル社製）を使用し、磁性粒子１０ｍｇを４０℃から６００℃に昇温（昇温速度１０℃／分）したときの重量変化から高分子電解質含有量ΔＴＧ（％）を算出した。結果、ΔＴＧ＝１６．１％であった。
【００５３】
また重合反応液を一部採取し、フリーの高分子電解質の数平均分子量（Ｍｎ）および重量平均分子量（Ｍｗ）を、ゲル浸透クロマトグラフィー（装置：ＨＬＣ−８０２０（東ソー社製）、カラム：ＴＳＫｇｅｌ  ｓｕｐｅｒＡＷＭ−Ｈ（東ソー社製）×２本、溶離液：５０ｍＭ硫酸リチウム水溶液／アセトニトリル＝７０／３０（ｖｏｌ％）、温度：４０℃、流速：０．６ｍＬ／分、検出：ＲＩ−８０２０（東ソー社製））を用いて測定し、ポリ（エチレンオキシド）（ＡｇＩｌｅｎｔ  ＴｅｃｈｎｏｌｏｇＩｅｓ社製）を標準物質として換算することで求めた。結果、数平均分子量Ｍｎ＝４４０００であり、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．４４であった。
【００５４】
（３）重合末端のアジ化反応
（３−１）３００ｍＬシュレンク管へ、（２）で得られた磁性粒子３００ｍｇ、純水２５ｍＬおよびメタノール２５ｍＬを入れ、超音波洗浄器で１０分間分散させた。
（３−２）分散させた磁性粒子の入ったシュレンク管へ、アジ化ナトリウム０．４７ｇを加え、３０℃の恒温水槽中で２４時間振とう撹拌することで、ＬＩＳＳ重合末端をアジ化させた。
（３−３）アジ化反応終了後、遠心分離により磁性粒子を沈降させた。上澄み液を除去し、純水およびメタノールを加えて再分散し、再び遠心分離により磁性粒子を沈降させて、磁性粒子から未反応物を除去した。
【００５５】
（４）官能基の導入
（４−１）３００ｍＬシュレンク管へ、（３）で得られた磁性粒子３００ｍｇ、純水２５ｍＬおよびメタノール２５ｍＬを入れ、超音波洗浄器で１０分間分散させた。
（４−２）分散させた磁性粒子の入ったシュレンク管へ、別途調製した遷移金属錯体溶液（臭化銅（Ｉ）１４ｍｇ、２，２’−ビピリジル３１ｍｇ、純水５ｍＬ、メタノール５ｍＬ）を５ｍＬ加え、さらに４−ペンチン酸２４ｍｇおよびプロパギルアルコール２６６ｍｇを純水１ｍＬおよびメタノール１ｍＬで希釈した溶液を加え、３０℃の恒温水槽中で２４時間振とう撹拌することで、磁性粒子に官能基を導入させた。
（４−３）反応終了後、遠心分離により磁性粒子を沈降させた。上澄み液を除去し、純水およびメタノールを加えて再分散し、再び遠心分離により磁性粒子を沈降させて、磁性粒子から未反応物を除去した。
【００５６】
得られた磁性粒子を０．０１ｍｇ／ｍＬで分散させ、当該分散液を、動的光散乱装置ＥＬＳＺ（大塚電子社製）により、７０回積算した際のＭａｒｑｕａｒｄｔ法によって得られる個数分布のピーク値から粒径を算出した。結果、粒径は２４９ｎｍであった。
【００５７】
また得られた磁性粒子を０．０２ｍｇ／ｍＬで分散させ、当該分散液を光路長１０ｍｍの石英セルに入れた後、３６０ｎｍにおける吸光度をＵ−２９００スペクトロフォトメーター（日立製作所社製）で測定し（初期磁性粒子吸光度）、その後、透過光側でないセルの両面から永久磁石（ネオマグ社製ネオジム磁石角型１０×１０×５ＮＩメッキ）で２７０秒間外部磁気を付与した後の３６０ｎｍにおける吸光度を測定し（未凝集粒子吸光度）、未凝集粒子吸光度を初期粒子吸光度で除することで磁性粒子の分散性を求めた。結果、磁気分散性は９０％であり、良好な分散性を示していた。
【００５８】
実施例２
（１）実施例１（２−１）から（２−２）と同様な方法で調製した、溶解したＬＩＳＳが入ったシュレンク管へ、実施例１（１）で作製した磁性粒子３５０ｍｇを加え、超音波洗浄器で５分間分散させた後、別途調製した遷移金属錯体溶液（臭化銅（Ｉ）３６０ｍｇ、２，２’−ビピリジル７８０ｍｇ、純水５ｍＬ、メタノール５ｍＬ）を全量加え、３０℃の恒温水槽中にて８時間振とう撹拌することで重合反応させた。
（２）重合反応終了後、遠心分離により磁性粒子を沈降させた。上澄み液を除去し、純水およびメタノールを加えて再分散し、再び遠心分離により磁性粒子を沈降させて、磁性粒子から未反応物や触媒を除去した。得られた磁性粒子の一部を窒素気流下で乾燥し、実施例１と同様な方法で、高分子電解質含有量ΔＴＧ（％）を算出した結果、ΔＴＧ＝２０．４％であった。
（３）（２）で得られた磁性粒子に対し、実施例１（３）に記載の重合末端のアジ化反応、および実施例１（４）に記載の官能基の導入反応を行なった。得られた磁性粒子の粒径および分散性を実施例１と同様な方法で算出した結果、粒径は３６７ｎｍ、磁気分散性は９５％と、良好な分散性を示していた。
【００５９】
実施例３
（１）実施例１（２−１）から（２−２）と同様な方法で調製した、溶解したＬＩＳＳが入ったシュレンク管へ、実施例１（１）で作製した磁性粒子３５０ｍｇを加え、超音波洗浄器で５分間分散させた後、別途調製した遷移金属錯体溶液（臭化銅（Ｉ）３６０ｍｇ、２，２’−ビピリジル７８０ｍｇ、純水５ｍＬ、メタノール５ｍＬ）を全量加え、３０℃の恒温水槽中にて２４時間振とう撹拌を行なうことで重合反応させた。
（２）重合反応終了後、遠心分離により磁性粒子を沈降させた。上澄み液を除去し、純水およびメタノールを加えて再分散し、再び遠心分離により磁性粒子を沈降させて、磁性粒子から未反応物や触媒を除去した。得られた磁性粒子の一部を窒素気流下で乾燥し、実施例１と同様な方法で、高分子電解質含有量ΔＴＧ（％）を算出した結果、ΔＴＧ＝２５．７％であった。
（３）（２）で得られた磁性粒子に対し、実施例１（３）に記載の重合末端のアジ化反応、および実施例１（４）に記載の官能基の導入反応を行なった。得られた磁性粒子の粒径および分散性を実施例１と同様な方法で算出した結果、粒径は７０６ｎｍ、磁気分散性は９７％と、良好な分散性を示していた。
【００６０】
実施例４
（１）磁性粒子コアへのリビングラジカル重合開始基の固定化
１００ｍＬの３口フラスコへ、磁性粒子コア（フェライトナノ粒子Ｆｅ３Ｏ４  ６．５重量％水溶液、平均粒径１５ｎｍ）６ｍＬ、メタノール１５ｍＬを加えた。続いて、リビングラジカル重合開始基を有するカップリング剤（３−（トリメトキシシリルプロピル）−２−ブロモ−２−メチルプロピオネート、ＧＥＬＥＳＴ社製、ＳＩＴ８３９７）０．３ｍＬをメタノール９ｍＬで希釈した溶液、およびトリエチルアミン１．２ｍＬを加え、６０℃で２４時間反応させた。反応終了後、遠心分離により磁性粒子を回収した。
【００６１】
（２）磁性粒子への高分子電解質のコーティング
（２−１）３００ｍＬシュレンク管へ、撹拌子およびスチレンスルホン酸リチウム（ＬＩＳＳ）（スピノマーＬＩＳＳ（純度８５％）、東ソー有機化学社製）３３．５ｇを入れ、窒素置換を行なった。
（２−２）ＬＩＳＳが入ったシュレンク管へ、あらかじめ窒素バブリングにより脱酸素処理した純水８０ｍＬおよびメタノール２０ｍＬを加え、ＬＩＳＳを溶解させた後、撹拌子を取り出した。
（２−３）溶解したＬＩＳＳが入ったシュレンク管へ、（１）で作製した磁性粒子３５０ｍｇ、純水１０ｍＬ、およびメタノール１５ｍＬを加え、超音波洗浄器で５分間分散させた後、別途調製した遷移金属錯体溶液（臭化銅（Ｉ）２１５ｍｇ、２，２’−ビピリジル４６８ｍｇ、純水２０ｍＬ、メタノール２０ｍＬ）を全量加えた。
（２−４）さらにフリーのリビングラジカル重合開始種である、２−ブロモイソ酪酸エチル２２０μＬを添加し、３０℃の恒温水槽中にて２０時間振とう撹拌することで重合反応させた。
（２−５）重合反応終了後、遠心分離により磁性粒子を沈降させた。上澄み液を除去し、純水およびメタノールを加えて再分散し、再び遠心分離により磁性粒子を沈降させて、磁性粒子から未反応物や触媒を除去した。
【００６２】
得られた磁性粒子の一部を窒素気流下で乾燥し、実施例１と同様な方法で、高分子電解質含有量ΔＴＧ（％）を算出した結果、ΔＴＧ＝８．４％であった。また実施例１と同様な方法で、フリーの高分子電解質の数平均分子量（Ｍｎ）および重量平均分子量（Ｍｗ）を求めた結果、数平均分子量Ｍｎ＝１７５００であり、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．３８であった。
【００６３】
（３）重合末端のアジ化反応
実施例１と同様に行なった。
【００６４】
（４）官能基の導入
（４−１）３００ｍＬシュレンク管へ、（３）で得られた磁性粒子３００ｍｇ、純水２５ｍＬおよびメタノール２５ｍＬを入れ、超音波洗浄器で１０分間分散させた。
（４−２）分散させた磁性粒子の入ったシュレンク管へ、別途調製した遷移金属錯体溶液（臭化銅（Ｉ）１４ｍｇ、２，２’−ビピリジル３１ｍｇ、純水５ｍＬ、メタノール５ｍＬ）を１ｍＬ加え、さらに４−ペンチン酸５０ｍｇを純水２ｍＬで希釈した溶液を加え、３０℃の恒温水槽中で２４時間振とう撹拌することで、磁性粒子に官能基を導入させた。
（４−３）反応終了後、遠心分離により磁性粒子を沈降させた。上澄み液を除去し、純水およびメタノールを加えて再分散し、再び遠心分離により磁性粒子を沈降させて、磁性粒子から未反応物を除去した。
【００６５】
得られた磁性粒子の粒径および分散性を実施例１と同様な方法で算出した結果、粒径は１００ｎｍ、磁気分散性は９６％と、良好な分散性を示していた。
【００６６】
実施例５
（１）実施例４（１）に記載のリビングラジカル重合開始基の固定化反応、および実施例４（２）に記載の高分子電解質のコーティング反応を行なった。得られた磁性粒子の一部を窒素気流下で乾燥し、実施例１と同様な方法で、高分子電解質含有量ΔＴＧ（％）を算出した結果、ΔＴＧ＝８．４％であった。また実施例１と同様な方法で、フリーの高分子電解質の数平均分子量（Ｍｎ）および重量平均分子量（Ｍｗ）を求めた結果、数平均分子量Ｍｎ＝１７８００であり、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．４０であった。
（２）（１）で得られた磁性粒子に対し、実施例１（３）に記載の重合末端のアジ化反応を行なった。
（３）３００ｍＬシュレンク管へ、（２）で得られた磁性粒子３００ｍｇ、純水２５ｍＬおよびメタノール２５ｍＬを入れ、超音波洗浄器で１０分間分散させた。
（４）分散させた磁性粒子の入ったシュレンク管へ、別途調製した遷移金属錯体溶液（臭化銅（Ｉ）１４３ｍｇ、２，２’−ビピリジル３１２ｍｇ、純水５ｍＬ、メタノール５ｍＬ）を１ｍＬ加え、さらに４−ペンチン酸５０ｍｇを純水２ｍＬで希釈した溶液を加え、３０℃の恒温水槽中で２４時間振とう撹拌することで、磁性粒子に官能基を導入させた。
（５）反応終了後、遠心分離により磁性粒子を沈降させた。上澄み液を除去し、純水およびメタノールを加えて再分散し、再び遠心分離により磁性粒子を沈降させて、磁性粒子から未反応物を除去した。
【００６７】
得られた磁性粒子の粒径および分散性を実施例１と同様な方法で算出した結果、粒径は１２０ｎｍ、磁気分散性は９０％と、良好な分散性を示していた。
【００６８】
実施例６
（１）磁性粒子コアへのリビングラジカル重合開始基の固定化
実施例４と同様に行なった。
【００６９】
（２）磁性粒子への高分子電解質のコーティング
（２−１）５０ｍＬシュレンク管へ、撹拌子およびスチレンスルホン酸リチウム（ＬＩＳＳ）（スピノマーＬＩＳＳ（純度８５％）、東ソー有機化学社製）３．４ｇを入れ、窒素置換を行なった。
（２−２）ＬＩＳＳが入ったシュレンク管へ、あらかじめ窒素バブリングにより脱酸素処理した純水１０ｍＬおよびメタノール２ｍＬを加え、ＬＩＳＳを溶解させた後、撹拌子を取り出した。
（２−３）溶解したＬＩＳＳが入ったシュレンク管へ、（１）で作製した磁性粒子５０ｍｇを加え、超音波洗浄器で５分間分散させた後、別途調製した遷移金属錯体溶液（臭化銅（Ｉ）２１ｍｇ、２，２’−ビピリジル４６ｍｇ、純水１ｍＬ、メタノール１ｍＬ）を全量加えた。
（２−４）さらにフリーのリビングラジカル重合開始種である、２−ブロモイソ酪酸エチル２２μＬを添加し、３０℃の恒温水槽中にて２０時間振とう撹拌することで重合反応させた。
（２−５）重合反応終了後、遠心分離により磁性粒子を沈降させた。上澄み液を除去し、純水およびメタノールを加えて再分散し、再び遠心分離により磁性粒子を沈降させて、磁性粒子から未反応物や触媒を除去した。
【００７０】
得られた磁性粒子の一部を窒素気流下で乾燥し、実施例１と同様な方法で、高分子電解質含有量ΔＴＧ（％）を算出した結果、ΔＴＧ＝１１．０％であった。また実施例１と同様な方法で、フリーの高分子電解質の数平均分子量（Ｍｎ）および重量平均分子量（Ｍｗ）を求めた結果、数平均分子量Ｍｎ＝１８５００であり、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．４０であった。
【００７１】
（３）官能基の導入
（３−１）５０ｍＬシュレンク管へ、（２）で得られた磁性粒子４０ｍｇ、純水３ｍＬおよびメタノール２５ｍＬを入れ、超音波洗浄器で１０分間分散させた。
（３−２）分散させた磁性粒子の入ったシュレンク管へ、炭酸リチウム４０ｍｇ、２−メルカプト酢酸５ｍｇを加え、５０℃の恒温水槽中で２４時間振とう撹拌することで、磁性粒子に官能基を導入させた。
（３−３）反応終了後、遠心分離により磁性粒子を沈降させた。上澄み液を除去し、純水およびメタノールを加えて再分散し、再び遠心分離により磁性粒子を沈降させて、磁性粒子から未反応物を除去した。
【００７２】
得られた磁性粒子の粒径および分散性を実施例１と同様な方法で算出した結果、粒径は１０５ｎｍ、磁気分散性は９０％と、良好な分散性を示していた。
【００７３】
実施例７
（１）５０ｍＬシュレンク管へ、撹拌子およびスチレンスルホン酸リチウム（ＬＩＳＳ）（スピノマーＬＩＳＳ（純度８５％）、東ソー有機化学社製）３．４ｇを入れ、窒素置換を行なった。
（２）ＬＩＳＳが入ったシュレンク管へ、あらかじめ窒素バブリングにより脱酸素処理した純水５ｍＬおよびメタノール２ｍＬを加え、ＬＩＳＳを溶解させた後、撹拌子を取り出した。
（３）溶解したＬＩＳＳが入ったシュレンク管へ、実施例４（１）で作製した磁性粒子５０ｍｇを加え、超音波洗浄器で５分間分散させた後、別途調製した遷移金属錯体溶液（臭化銅（Ｉ）３６ｍｇ、２，２’−ビピリジル７８ｍｇ、純水０．５ｍＬ、メタノール０．５ｍＬ）を全量加え、３０℃の恒温水槽中にて２０時間振とう撹拌することで重合反応させた。
（４）２−メルカプト酢酸４６ｍｇ加え、１０分間振とう撹拌することで、重合反応を停止させた後、遠心分離により磁性粒子を沈降させた。上澄み液を除去し、純水およびメタノールを加えて再分散し、再び遠心分離により磁性粒子を沈降させて、磁性粒子から未反応物や触媒を除去した。
【００７４】
得られた磁性粒子の一部を窒素気流下で乾燥し、実施例１と同様な方法で、高分子電解質含有量ΔＴＧ（％）を算出した結果、ΔＴＧ＝１３．６％であった。また得られた磁性粒子の粒径および分散性を実施例１と同様な方法で算出した結果、粒径は１２８ｎｍ、磁気分散性は９１％と、良好な分散性を示していた。
【００７５】
比較例１
（１）磁性粒子へのリビングラジカル重合開始基の固定化
実施例４と同様に行なった。
【００７６】
（２）磁性粒子へのコーティング
（２−１）５０ｍＬシュレンク管へ、撹拌子およびポリ（エチレングリコール）モノメチルエーテルメタクリレート（ＰＥＧＭＥＭＡ）（シグマアルドリッチ、数平均分子量Ｍｎ＝５００）７．５ｇを加え、窒素置換を行なった。
（２−２）ＰＥＧＭＥＭＡが入ったシュレンク管へ、あらかじめ窒素バブリングにより脱酸素処理した純水５ｍＬおよびメタノール２ｍＬを加え、ＰＥＧＭＥＭＡを溶解させた後、撹拌子を取り出した。
（２−３）溶解したＰＥＧＭＥＭＡが入ったシュレンク管へ、実施例４（１）で作製した磁性粒子５０ｍｇを加え、超音波洗浄器で５分間分散させた後、別に調製した遷移金属錯体溶液（臭化銅（Ｉ）３６ｍｇ、２，２’−ビピリジル７８ｍｇ、純水０．５ｍＬ、メタノール０．５ｍＬ）を全量加え、３０℃の恒温水槽中にて２０時間振とう撹拌することで重合反応させた。
（２−４）重合反応終了後、遠心分離により磁性粒子を沈降させた。上澄み液を除去し、純水およびメタノールを加えて再分散し、再び遠心分離により磁性粒子を沈降させて、磁性粒子から未反応物や触媒を除去した。
【００７７】
得られた磁性粒子の一部を窒素気流下で乾燥し、実施例１と同様な方法で、高分子電解質含有量ΔＴＧ（％）を算出した結果、ΔＴＧ＝１０．２％であった。
【００７８】
（３）重合末端のアジ化反応
（３−１）５０ｍＬシュレンク管へ、（３）で得られた磁性粒子４０ｍｇ、純水３ｍＬおよびメタノール３ｍＬを加え、超音波洗浄器で１０分間分散させた。
（３−２）分散させた磁性粒子の入ったシュレンク管へ、アジ化ナトリウム０．０５ｇを加え、３０℃の恒温水槽中で２４時間振とう撹拌することで、ＰＥＧＭＥＭＡ末端をアジ化させた。
（３−３）アジ化反応終了後、遠心分離により磁性粒子を沈降させた。上澄み液を除去し、純水およびメタノールを加えて再分散し、再び遠心分離により磁性粒子を沈降させて、磁性粒子から未反応物を除去した。
【００７９】
（４）官能基の導入
（４−１）５０ｍＬシュレンク管へ、（３）で得られた磁性粒子４０ｍｇ、純水３ｍＬおよびメタノール３ｍｌを加え、超音波洗浄器で１０分間分散させた。
（４−２）分散させた磁性粒子が入ったシュレンク管へ、別に調製した遷移金属錯体溶液（臭化銅（Ｉ）１４ｍｇ、２，２’−ビピリジル３１ｍｇ、純水５ｍＬ、メタノール５ｍＬ）を０．５ｍＬ加え、さらに４−ペンチン酸２ｍｇを加え、３０℃の恒温水槽中で２４時間振とう撹拌することで、磁性粒子に官能基を導入させた。
（４−３）反応終了後、遠心分離により磁性粒子を沈降させた。上澄み液を除去し、純水およびメタノールを加えて再分散し、再び遠心分離により磁性粒子を沈降させて、磁性粒子から未反応物を除去した。
【００８０】
得られた磁性粒子の粒径および分散性を実施例１と同様な方法で算出した結果、粒径は１３８ｎｍ、磁気分散性は７５％と、前述した実施例と比較し分散性は劣っていた。
【００８１】
実施例および比較例をまとめたものを表１に示す。磁性粒子コアと、当該コア表面と化学結合したリビングラジカル重合開始基からグラフト重合された高分子電解質と、当該高分子電解質の重合末端の一部または全てに生体分子と結合可能な官能基とを有した、本発明のポリマー被覆磁性粒子は、磁気分散性が９０％以上と良好であった（実施例１から７）。一方、磁性粒子コアを高分子電解質ではないポリマーで被覆して得られた磁性粒子（比較例１）は、磁気分散性が８０％未満と劣っていた。
【００８２】
【表１】
0006528508.tif 000008