(57)【要約】【課題】　強磁性微粒子がその外表面のクラックを起因として小片化するのを防止する。【解決手段】　強磁性微粒子３の外表面に、二酸化珪素からなる被覆膜４を形成してなる強磁性発熱体。【選択図】　　　　図１
2004107332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　強磁性微粒子の外表面に、二酸化珪素からなる被覆膜を形成してなる強磁性発熱体。
【請求項２】
　強磁性微粒子の外表面に、液相析出法によって二酸化珪素から成る被覆膜を形成する強磁性発熱体の製造方法。
【請求項３】
　前記液相析出法を行うに、
　フッ化水素と反応する開始剤を添加した珪フッ化水素酸水溶液と、前記強磁性微粒子とを接触させることにより、その強磁性微粒子の外表面に二酸化珪素を析出させて、前記被覆膜を形成する強磁性発熱体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、強磁性発熱体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　癌の患部を局所的に加熱する方法として、温水、赤外線、マイクロ波、高周波などが試みられている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。しかしながら、これらの方法は、体表付近の癌細胞しか加熱することができず、深部にある癌細胞に対しては有効ではない。また、正常細胞も同時に加熱することとなり、連続的、長期的な治療の場合には、正常細胞への影響が問題となる。
【０００３】
　そこで、近年、交流磁場の下に置くと、磁気ヒステリシス損により発熱するという発熱特性を有する強磁性発熱体が注目されており、その発熱特性を利用して、この強磁性発熱体を、癌の温熱治療に用いることが考えられている。この癌の温熱治療では、強磁性発熱体をカテーテル等により体内に入れ、強磁性発熱体が埋入された部分を交流磁場に置き、強磁性発熱体の磁気ヒステリシス損による発熱を利用して、腫瘍部分を局所的に加温することで、癌細胞のみを死滅させることができる。
【０００４】
　このような強磁性発熱体の構成要素である強磁性微粒子は、例えば焼成や焼結等の加熱処理を施すことで、主としてマグネタイトやフェライト等の強磁性材料から強磁性を有するように形成されているのであるが、従来の強磁性発熱体は、その強磁性微粒子の外表面が露出した状態のままで構成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−２０９３５０号公報
【特許文献２】特開昭６１−１５８９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
　ところが、加熱処理等の際、強磁性微粒子の外表面にクラックが発生するのは避け難く、したがって、従来の強磁性発熱体では、強磁性微粒子の外表面が露出した状態のままであるので、そのクラックを起因として、強磁性微粒子が破損し小片化してしまうことがある。このため、加熱すべき箇所から強磁性発熱体が流出してしまうおそれがあり、殊に、前述のような癌の温熱治療に用いる際には、強磁性発熱体を体内に埋入するので、小片化したものが体内に吸収され体調へ悪影響を及ぼしたり、また、小片化したものが血液と共に体内を巡るおそれがあり、改良の余地が残されている。
【０００７】
　本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、強磁性微粒子がその外表面のクラックを起因として小片化するのを防止できるようにするところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
　第１発明の特徴構成は、強磁性微粒子の外表面に、二酸化珪素からなる被覆膜を形成してあるところにある。
【０００９】
〔作用効果〕
　この被覆膜は、二酸化珪素からなるので非常に強固であり、強磁性微粒子の外表面にクラックが形成されているときであっても、その外表面を覆う被覆膜により保持され、クラックを起因とする小片化が防止されるようになる。しかも、二酸珪素は、水および酸にはきわめて溶け難く、強アルカリにしかほとんど溶けないので、このような二酸化珪素からなる被覆膜によって、強磁性微粒子の外表面が確実に且つ安定に保護される。殊に、前述のような癌の温熱治療に用いる際には、二酸化珪素が生体内で拒絶されず安定な生体親和性を有しており、また、体液で溶解しないので、好適である。
【００１０】
　第２発明の特徴手段は、強磁性微粒子の外表面に、液相析出法によって二酸化珪素から成る被覆膜を形成するところにある。
【００１１】
〔作用効果〕
　つまり、液相析出法によって、強磁性微粒子の外表面上にのみ二酸化珪素膜が成長し、他の方法よりも、均一な成膜ができ、しかも基材の形状を問わない。
【００１２】
　第３発明の特徴手段は、前記液相析出法を行うに、
　フッ化水素と反応する開始剤を添加した珪フッ化水素酸水溶液と、前記強磁性微粒子とを接触させることにより、その強磁性微粒子の外表面に二酸化珪素を析出させて、前記被覆膜を形成するところにある。
【００１３】
〔作用効果〕
　本方法によれば、強磁性微粒子の外表面に被覆膜を簡易に且つ均一に形成することができる。しかも、フッ化水素と反応する開始剤を添加した珪フッ化水素酸水溶液に、強磁性微粒子を浸漬させるなどして接触させることにより、その強磁性微粒子の外表面に二酸化珪素を析出させることで、わざわざ焼成や焼結などの後処理を施すことなく、前記被覆膜を形成することができ、経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
　以下に、本発明の一実施形態を示す。
【００１５】
　強磁性発熱体の主材となる強磁性微粒子は、強磁性を有する微粒子状のものであればよく、例えば、マグネタイト、ガンマヘマタイト、ストロンチウムフェライト、ジンクフェライトから選ばれる１種若しくは２種以上の強磁性材料を主とするように、形成してあれば、磁気ヒステリシス損による大きな発熱量を期待することができ、好適である。
【００１６】
　例えば、ガンマヘマタイト微粒子（強磁性微粒子の一例）として、フッ素及び鉄を含む処理水溶液に、反応開始剤を添加し、核微粒子を浸漬させて、その核微粒子のまわりに水酸化鉄を析出させて層を形成する析出処理を行い、その水酸化鉄層を加熱してガンマヘマタイト層に変化させる後処理を行うことで、核微粒子の外側がガンマヘマタイト層で被覆されたものが得られる。
　前記処理水溶液は、鉄とフッ素がイオン状態で共存するものであればよく、ＦｅＦ3を水に溶解させたり、または、ＦｅＦ3、ＦｅＦ2、ＦｅＦ3・４．５Ｈ2Ｏ、ＦｅＣｌ2、ＦｅＣｌ2・４Ｈ2Ｏ、ＦｅＣｌ3、ＦｅＣｌ3・６Ｈ2Ｏ、Ｆｅ(ＣｌＯ4)2・６Ｈ2Ｏ、Ｆｅ(ＣｌＯ4)3・６Ｈ2Ｏ、ＦｅＢｒ2、ＦｅＢｒ2・６Ｈ2Ｏ、ＦｅＢｒ3、ＦｅＢｒ3・６Ｈ2Ｏ、ＦｅＩ2、ＦｅＩ2・４Ｈ2Ｏ、ＦｅＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｆｅ3Ｏ4、Ｆｅ(ＯＨ)2、ＦｅＯＯＨ、ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ、Ｆｅ2(ＳＯ4)3・９Ｈ2Ｏ、Ｆｅから選ばれる１種または２種以上の鉄塩を、フッ化水素酸、若しくは、フッ化水素酸およびフッ化アンモニウム水溶液の混合液に溶解させて得ることができる。
　前記核微粒子は、如何なる形状のものでもよいが、球状またはほぼ球状のものであれば、大きさや形状のそろったガンマヘマタイト微粒子を得られ、好適である。
　前記反応開始剤は、フッ化水素と反応するものであればよく、Ｈ3ＢＯ3、ＦｅＣｌ2、ＦｅＣｌ3、ＮａＯＨ、ＮＨ3、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｉ、ＳｉＯ2、ＣａＯ，Ｂ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯから選ばれる１種または２種以上を用いることができる。
【００１７】
　次に、強磁性微粒子の外表面に形成する二酸化珪素からなる被覆膜について、詳しく説明する。
【００１８】
　この被覆膜は、以下のように、フッ化水素と反応する開始剤を添加した珪フッ化水素酸水溶液中に、強磁性微粒子を浸漬させることで、その強磁性微粒子の外表面に二酸化珪素を析出させて、二酸化珪素からなる被覆膜を形成すれば、簡易に且つ経済的に均一な厚みの被覆膜を形成することができ、好ましい。
　このような方法によれば、３０℃程度の常温に近い温度域にて、焼成や焼結という熱処理を施すことなく、被覆膜として、緻密且つ均一なアモルファスシリカ膜を得ることができる。
　尚、この被覆膜の厚みは、保護膜として十分に機能を担保するとともに経済的な観点から、１０ｎｍ〜１０００ｎｍが好ましく、１００ｎｍ〜５００ｎｍがより好ましい。
【００１９】
　前記珪フッ化水素酸水溶液は、例えば、次のようにして作製すればよい。
　つまり、弗酸にシリカゲルを溶解させ、下式（１）に示すような平衡状態にあるＳｉＯ2水溶液を準備する。
　６ＨＦ＋ＳｉＯ2　⇔　Ｈ2ＳｉＦ6＋２Ｈ2Ｏ　　　式（１）
【００２０】
　そして、二酸化珪素を析出させるために、このＳｉＯ2水溶液に添加する開始剤は、上式（１）の反応の平衡状態を左側に移行させＳｉＯ2過飽和の状態とすることができる、フッ化水素と反応するものであればよい。具体的には、例えば、Ｈ3ＢＯ3、ＦｅＣｌ2、ＦｅＣｌ3、ＮａＯＨ、ＮＨ3、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｉ、ＳｉＯ2、ＣａＯ、Ｂ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯから選ばれる１種または２種以上の添加剤を用いることができるが、特に、Ｈ3ＢＯ3の場合、継続的に安定して二酸化珪素を析出させることができるとともに、目的とする二酸化珪素以外に不純物が析出することがないので好ましい。
【００２１】
　因みに、強磁性微粒子を珪フッ化水素酸水溶液に浸漬させて、二酸化珪素を析出させる際には、強磁性微粒子を分散させながら行うと、より均一に被覆膜を形成することができ好ましい。分散にあたっては、その珪フッ化水素酸水溶液を攪拌したり、振とう機により振とうさせたり、または、その他の各種分散手段（超音波分散や機械的分散等のホモジナイザー）を用いればよい。
【００２２】
　以下に本発明の効果を確認するための具体的な実施例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２３】
（実施例）
　まず、次のようにして、強磁性微粒子を作製した。
　ＦｅＦ3とＨＦと水から、Ｆｅ濃度が０．１５０ｍｏｌ／ｌ、ＨＦ濃度が０．００８ｍｏｌ／ｌの処理水溶液を準備した。
　そして、核微粒子の一例として、平均粒径が約１２μｍである球状のシリカ微粒子０．３ｇを、処理水溶液１００ｍｌに入れ、スターラーで３０分間攪拌した後、反応開始剤として、０．５ｍｏｌ／ｌのＨ3ＢＯ3濃度のホウ酸水溶液５ｍｌを添加した。その後、処理水溶液の温度を３０℃に保ち、約１６時間攪拌を行い、１６時間後、遠心分離装置にて処理水溶液から、シリカ微粒子のまわりに水酸化鉄層を析出させたものを分離した。この操作を計１２回行った。尚、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）による観察で、シリカ微粒子上に明らかに異質のものが形成されていることが確認でき、ＸＲＤ（Ｘ線回折法）で同定したところβ−ＦｅＯＯＨであることが確認された。
　次に、十分に洗浄した後、１００℃で乾燥させ、ＣＯ2とＨ2の混合ガスの還元雰囲気下で６５０℃で１ｈ加熱して放冷させることにより、β−ＦｅＯＯＨをガンマヘマタイトに変化させて、球状シリカ微粒子の外側がガンマヘマタイト層で被覆されたガンマヘマタイト微粒子を得た。尚、ＸＲＤにより、球状シリカ微粒子の外側のガンマヘマタイト層は確かにガンマヘマタイトであることが確認された。そして、ＳＥＭによる観察で、強磁性微粒子は直径約２５μｍであり、ガンマヘマタイト層の厚みは６．５μｍであることが確認され、また、そのガンマヘマタイト層の外表面（つまりガンマヘマタイト微粒子の外表面）には多数のクラックの存在が確認された。
【００２４】
　このガンマヘマタイト微粒子に、以下の処理を施して、そのガンマヘマタイト層の外表面に二酸化珪素からなる被覆膜を形成した。
　２．５ｍｏｌ／ｌの珪フッ化水素酸水溶液にシリカゲルを溶解させた水溶液１Ｌに、５０ｍｍ×５０ｍｍ×３ｍｍ（厚さ）のアルミニウム板４枚を１時間浸漬し、ＳｉＯ2過飽和の状態とした。尚、この際の、アルミニウムの溶解量は２．６ｇ／Ｌであった。このＳｉＯ2過飽和の水溶液１Ｌを３５℃の水浴に入れ、予め十分に洗浄、乾燥した前記ガンマヘマタイト微粒子１．５ｇを浸漬し、攪拌下５時間反応させて、そのガンマヘマタイト層（ガンマヘマタイト微粒子）の外表面に二酸化珪素を析出させた。その後、この微粒子を水溶液より引き上げ十分に洗浄した後、１００℃で乾燥させて、ガンマヘマタイト層の外表面に二酸化珪素からなる被覆膜が形成された微粒子多数からなる強磁性発熱体を得た。
　蛍光Ｘ線法により組成分析を行ったところ、ガンマヘマタイト層の外表面には、１００ｎｍの被覆膜が形成されていた。
【００２５】
　このようにして製造した強磁性発熱体を模式的に示したのが図１で、１は核微粒子の一例である球状シリカ微粒子、２はガンマヘマタイト層、４は二酸化珪素からなる被覆膜であり、球状シリカ微粒子１とガンマヘマタイト層２により強磁性微粒子としてのガンマヘマタイト微粒子３が形成されている。
【００２６】
　次に、このようにして得られた強磁性発熱体０．２ｇを、ｐＨ６．５に調整した３７℃の生理食塩水中で２４時間攪拌し、被覆膜による効果を評価した。
【００２７】
　まず、粒径分布測定装置にて微粒子の粒径分布を測定したところ、１μｍ以下の微粒子は全く確認されなかった。また、ＳＥＭで観察したところ、ガンマヘマタイト層の剥離は全く認められなかった。
　次に、生理食塩水中のＦｅ量をＩＣＰ−ＭＡＳＳ（誘導結合プラズマ質量分析）装置で分析したところ、分析限界（１０ｐｐｂ）以下であり、Ｆｅは全く検出されなかった。
　以上の結果より、本発明によれば、被覆膜によって、外表面が保護され、ガンマヘマタイト微粒子が小片化したり、溶解したりすることを確かに防止できることが確認できた。
【００２８】
　これに対して、比較例として、ガンマヘマタイト層の外表面に多数のクラックの存在が確認されたガンマヘマタイト微粒子を、被覆膜を形成することなく、その外表面が露出したままの状態で、ｐＨ６．５に調整した３７℃の生理食塩水中で２４時間攪拌した。
　すると、粒径分布測定装置による測定で、１μｍ以下の微粒子が明らかに存在することが確認された。また、ＳＥＭで観察したところ、ガンマヘマタイト層の外表面から剥離が生じ、小片化している様子が確認された。
　また、生理食塩水中のＦｅ量をＩＣＰ−ＭＡＳＳ装置で分析したところ、明らかにＦｅの存在が確認された。
【００２９】
〔別実施形態〕
　以下に他の実施形態を説明する。
〈１〉　先の実施形態では、フッ化水素と反応する開始剤を添加した珪フッ化水素酸水溶液に強磁性微粒子を浸漬させる例を示したが、その珪フッ化水素酸水溶液を強磁性微粒子上に流動させたり、または、珪フッ化水素酸水溶液を強磁性微粒子に噴霧するなどして、強磁性微粒子の外表面に二酸化珪素を析出させるようにしてもよい。
〈２〉　また、二酸化珪素からなる被覆膜は、このような珪フッ化水素酸水溶液と強磁性微粒子とを接触させる方法に限らず、如何なる方法で形成してもよい。例えば、珪酸ソーダを中和する液相析出法や、アルコキシシランの加水分解反応を利用する液相析出法によれば、強磁性微粒子上に均一な被覆膜を形成でき、また、ゾルゲル法や、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法により形成しても勿論よい。
〈３〉　尚、本発明の強磁性発熱体は、温熱治療に限らず、磁気ヒステリシス損により発熱するという発熱特性を利用して、各種用途に適用してもよいのはいうまでもなく、さらに、本発明の強磁性微粒子は、最表面が二酸化珪素であることから、その表面に各種官能基などを簡便に付与することが可能であり、抗原抗体反応、マイクロリアクタなどのバイオ、μ−ＴＡＳ（マイクロトータルアナリシス）の分野などにも応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】強磁性発熱体の模式図
【符号の説明】
【００３１】
　３　　　強磁性微粒子
　４　　　被覆膜
【図１】
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