(57)【要約】  無機マトリックス材料と、第１の発光材料と、第２の発光材料とを含む粒子であって、第１の発光材料が発光ポリマーである粒子。第１および第２の発光材料は、反対のイオン電荷を有し得る。第１の発光材料は、第２の発光材料に励起エネルギーを伝達し得る。生体分子結合基が、粒子に結合していてもよい。【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機マトリックス材料と、第１の発光材料と、第２の発光材料とを含む粒子であって、前記第１の発光材料が発光ポリマーである粒子。
【請求項２】
前記第２の発光材料が非ポリマー材料である、請求項１に記載の粒子。
【請求項３】
前記第１の発光材料が、正味の正のイオン電荷および正味の負のイオン電荷の一方を有し、前記第２の発光材料が、正味の正のイオン電荷または正味の負のイオン電荷の他方を有する、請求項１または２に記載の粒子。
【請求項４】
前記発光ポリマーが共役ポリマーである、請求項１から３のいずれか一項に記載の粒子。
【請求項５】
前記共役ポリマーが、式（Ｉ）の繰返し単位を含み：
【化１】
2022502534.tif 000018
式中、Ａｒ１は、アリーレン基またはヘテロアリーレン基であり；Ｓｐはスペーサー基であり；ｍは０または１であり；Ｒ１は、各出現時、独立して極性基であり、ここで、少なくとも１つのＲ１はイオン性基であり；ｍが０の場合、ｎは１であり、ｍが１の場合、ｎは少なくとも１であり；Ｒ２は、各出現時、独立して非極性基であり；ｐは、０または正の整数であり；ｑは少なくとも１であり；Ｓｐ、Ｒ１およびＲ２は、各出現時、独立して同じであるか異なる、請求項４に記載の粒子。
【請求項６】
式（Ｉ）の前記繰返し単位が、式（Ｉａ）の繰返し単位であり：
【化２】
2022502534.tif 000019
式中、Ｒ２、ｐ、Ｓｐ、Ｒ１およびｎは、各出現時、独立して、請求項６に定義された通りである、請求項５に記載の粒子。
【請求項７】
前記第１の発光材料が、前記第２の発光材料にエネルギーを伝達するように構成される、請求項１から６のいずれか一項に記載の粒子。
【請求項８】
前記粒子が、標的生体分子に結合するように構成された生体分子結合基を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の粒子。
【請求項９】
前記無機マトリックスがシリカを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の粒子。
【請求項１０】
液体中に懸濁された請求項１から９のいずれか一項に記載の粒子を含むコロイド懸濁液。
【請求項１１】
前記液体がプロトン性液体である、請求項１０に記載のコロイド懸濁液。
【請求項１２】
前記プロトン性液体が、その中に溶解した１つ以上の塩を含む、請求項１１に記載のコロイド懸濁液。
【請求項１３】
前記第１の発光材料および前記第２の発光材料の存在下でのシリカモノマーの重合による前記シリカの形成を含む、請求項９に記載の粒子を調製するための方法。
【請求項１４】
生体分子をマーキングする方法であって、請求項１から９のいずれか一項に記載の粒子に前記生体分子を結合する工程を含む方法。
【請求項１５】
試料と、請求項１から８のいずれか一項に記載の発光マーカー粒子とを接触させること、および前記発光マーカーに対する標的分析物の何らかの結合を決定することを含む、標的分析物のアッセイ方法。
【請求項１６】
前記発光マーカー粒子と接触した前記試料が、フローサイトメトリーによって分析される、請求項１５に記載のアッセイ方法。
【請求項１７】
前記発光マーカー粒子に結合した標的分析物の量が決定される、請求項１６に記載のアッセイ方法。
【請求項１８】
前記試料が、細胞の混合物を含み、前記発光マーカーに結合した１つ又は複数の異なるタイプの標的細胞が、同定および／または定量される、請求項１７に記載のアッセイ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、発光粒子、特に発光粒子、および発光性マーカーとしてのそれらの使用に関する。本開示の実施形態はさらに、上記発光粒子を調製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリカのナノ粒子と発光材料とは、標識または検出試薬として開示されてきた。
【０００３】
Ｎａｎｏｓｃａｌｅ  Ｒｅｓ．Ｌｅｔｔ．，２０１１，ｖｏｌ．６，ｐ３２８は、シリカマトリックスへの小分子の捕捉を開示している。
【０００４】
Ｌａｎｇｍｕｉｒ，１９９２，ｖｏｌ．８，ｐｐ２９２１−２９３１は、シリカ球に取り込まれるシランカップリング剤に対する色素のカップリングを開示している。
【０００５】
Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，２０１３，ｖｏｌ．１，ｐｐ３２９７−３３０４，Ｂｅｈｒｅｎｄｔ  ｅｔ  ａｌ．は、ＬＥＰがシリカに共有結合しているシリカ−ＬＥＰナノ粒子を記載している。発光ポリマーは、ナノ粒子の形成中にシリカモノマーと反応するポリマー主鎖由来のアルコキシシラン基ペンダントを有する。
【０００６】
Ｎａｎｏｓｃａｌｅ，２０１３，ｖｏｌ．５，ｐｐ８５９３−８６０１，Ｇｅｎｇ  ｅｔ  ａｌ．は、ＬＥＰがペンダント非極性アルキル側鎖を有し、ナノ粒子が「ＳｉＯ２＠ＣＰ＠ＳｉＯ２」構造を有するシリカ共役ポリマー（ＣＰ）ナノ粒子を記載している。
【０００７】
Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．，２０１４，ｖｏｌ．２６，ｐｐ１８７４−１８８０，Ｇｅｎｇ  ｅｔ  ａｌ．は、ポリ（９，９−ジヘキシルフルオレン−ａｌｔ−２，１，３−ベンゾチアジアゾール）（ＰＦＢＴ）担持ナノ粒子を開示している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｎａｎｏｓｃａｌｅ  Ｒｅｓ．Ｌｅｔｔ．，２０１１，ｖｏｌ．６，ｐ３２８
【非特許文献２】Ｌａｎｇｍｕｉｒ，１９９２，ｖｏｌ．８，ｐｐ２９２１−２９３１
【非特許文献３】Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，２０１３，ｖｏｌ．１，ｐｐ３２９７−３３０４，Ｂｅｈｒｅｎｄｔ  ｅｔ  ａｌ．
【非特許文献４】Ｎａｎｏｓｃａｌｅ，２０１３，ｖｏｌ．５，ｐｐ８５９３−８６０１，Ｇｅｎｇ  ｅｔ  ａｌ．
【非特許文献５】Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．，２０１４，ｖｏｌ．２６，ｐｐ１８７４−１８８０，Ｇｅｎｇ  ｅｔ  ａｌ．
【発明の概要】
【０００９】
本発明者らは、発光ポリマーが、輝度にほとんどまたは全く悪影響を与えることなく、発光粒子内に高濃度に提供され得ることを見出した。これは、発光ポリマーと別の発光材料とを含有する高輝度粒子の形成を可能にし得る。
【００１０】
いくつかの実施形態では、無機マトリックス材料と、第１の発光材料と、第２の発光材料とを含有する粒子が提供され、第１の発光材料は発光ポリマーである。
【００１１】
本発明者らは、粒子内の非ポリマー発光材料が、液体、例えば緩衝液に分散された際に粒子から洗い流されやすい場合があることを見出した。本発明者らは、粒子内に反対のイオン電荷を有するイオン性非ポリマー発光材料およびイオン性発光ポリマーを提供することにより、非ポリマー発光材料が粒子から洗い流されるのを防止しながら、粒子の安定なコロイドを形成することが可能になり得ることを見出した。
【００１２】
非ポリマー発光材料および発光ポリマーの反対のイオン電荷、および／または粒子内へのこれらの発光材料の閉じ込めは、粒子形成中にこれらの発光材料を近接させて、これらの発光材料の近接が、発光ポリマーから非ポリマー発光材料へのフェルスター共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）などの効率的なエネルギー移動を可能にする粒子を生じさせる可能性がある。
【００１３】
したがって、いくつかの実施形態では、第１の発光材料は、正味の正のイオン電荷および正味の負のイオン電荷の一方を有し、第２の発光材料は、正味の正のイオン電荷または正味の負のイオン電荷の他方を有する。
【００１４】
粒子は、例えば、アッセイで使用するために、液体中に分散させてもよい。
【００１５】
したがって、いくつかの実施形態では、粒子が液体中に懸濁されているコロイド懸濁液が提供される。
【００１６】
無機マトリックスはポリマーであり得る。いくつかの実施形態では、粒子は、第１の発光材料および第２の発光材料の存在下で、ポリマーマトリックスを形成するためのモノマー、例えばシリカモノマーを重合することによって形成され得る。
【００１７】
粒子は、生体分子をマーキングして、例えば、生体分子を追跡または検出するために使用され得る。したがって、いくつかの実施形態では、粒子に生体分子を結合する工程を含む、生体分子をマーキングする方法が提供される。
【００１８】
いくつかの実施形態では、試料が本明細書に記載の発光マーカー粒子と接触し、発光マーカーに対する標的分析物の何らかの結合を決定する、標的分析物のアッセイ方法が提供される。
【００１９】
発光マーカー粒子と接触した試料は、フローサイトメトリーによって分析されていてもよい。
【００２０】
発光マーカー粒子に結合した標的分析物の量が決定されていてもよい。
【００２１】
試料は細胞の混合物を含み、発光マーカーに結合した１つの又は複数の異なるタイプの標的細胞は同定および／または定量されていてもよい。
【００２２】
開示された技術および添付の図は、開示された技術のいくつかの実装を説明している。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】励起時に非ポリマー発光化合物にエネルギーを伝達するポリマー発光化合物を有する発光粒子の概略図である。
【図２】様々な非ポリマー発光体：発光ポリマーの質量比での吸収スペクトル（点線）および発光スペクトル（実線）スペクトルのグラフである。
【図３】様々な非ポリマー発光体：発光ポリマーの質量比に関するナノ粒子の直径のグラフである。
【００２４】
図面は縮尺通り描かれておらず、様々な視点および視野を有する。図面は、いくつかの実装および例である。加えて、いくつかの構成要素および／または動作が、開示された技術のいくつかの実施形態を説明するという目的のために、異なるブロックに分離され得るか、単一のブロックに組み合わされ得る。さらに、本技術は様々な修正および代替形態に適しているが、特定の実施形態が例として図面に示され、以下に詳細に説明される。ただし、その意図は、説明された特定の実装に本技術を限定することではない。むしろ、本技術は、添付の特許請求の範囲によって定義される技術の範囲内にあるすべての修正、同等物および代替物を網羅することが意図される。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
文脈上明白に他の意味に解すべき場合を除き、明細書および特許請求の範囲全体を通して、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）などの語句は、排他的または網羅的な意味とは対照的に、包括的な意味で、すなわち、「・・・を含むが、これに限定されない」という意味で解釈されるべきである。本明細書で使用される場合、用語「接続された」、「結合された」、またはそれらの任意の変形例は、２つ以上の要素間の直接または間接の任意の接続または結合を意味する。要素間の結合または接続は、物理的、論理的、電磁的またはそれらの組合せであり得る。さらに、「ここで（ｈｅｒｅｉｎ）」、「上述の（ａｂｏｖｅ）」、「以下の（ｂｅｌｏｗ）」という語句、および同様の趣旨の語句は、本出願で使用される場合、本出願全体を参照し、本出願の任意の特定の部分を参照しない。また、文脈が許す場合、「発明を実施するための形態」で単数の数または複数の数を使用する語句は、それぞれ複数の数または単数の数を含み得る。「または」という語句は、２つ以上の項目の列挙を参照して、この語句の以下のあらゆる解釈、すなわち、列挙内の項目のいずれか、列挙内のあらゆる項目、および列挙内の項目の任意の組合せを網羅する。
【００２６】
本明細書で提供される技術の教示は、必ずしも以下に説明されるシステムではなく、他のシステムに適用することができる。以下に説明される様々な例の要素および作用は、本技術のさらなる実装を提供するために組み合わせることができる。本技術のいくつかの代替的な実装は、以下に記載される実装に対する追加の要素を含み得るだけでなく、さらに少ない要素を含み得る。
【００２７】
以下の詳細な説明に照らして、これらおよび他の変更を本技術に加えることができる。説明は、本技術の特定の例を記載し、企図される最良の形態を記載するが、説明がどれほど詳細に現れても、本技術は多くの方法で実施することができる。システムの詳細は、本明細書に開示されている技術に包含されているが、その特定の実装ではかなり異なる場合がある。上記のように、本技術の特定の特徴または態様を説明する際に使用される特定の用語は、その用語が関連付けられている技術の任意の特定の特性、特徴または態様に制限されるように、その用語が本明細書で再定義されていることを意味すると解釈されるべきではない。一般に、添付の特許請求の範囲で使用される用語は、「発明を実施するための形態」の節がそのような用語を明示的に定義しない限り、本明細書に開示された特定の例に本技術を限定すると解釈されるべきではない。したがって、本技術の実際の範囲は、開示された例だけでなく、特許請求の範囲に基づいて本技術を実施または実装するあらゆる同等の方法も包含する。
【００２８】
請求項の数を減らすために、本技術の特定の態様が特定の請求項の形式で以下に示されているが、出願人は、任意の数の請求項の形式で本技術の様々な態様を企図している。例えば、本技術のいくつかの態様は、コンピュータ可読媒体の請求項として列挙され得るが、他の態様は、同様に、コンピュータ可読媒体の請求項として、またはミーンズプラスファンクション請求項で具現化されるなど、他の形式で具現化され得る。
【００２９】
以下の説明では、説明の目的で、開示された技術の実装の完全な理解を提供するために、多くの特定の詳細が示されている。ただし、開示された技術の実施形態がこれらの特定の詳細のいくつかを用いず実施され得ることは当業者には明らかであろう。
【００３０】
本開示のいくつかの実施形態による粒子は、無機マトリックスと、第１のポリマー発光材料と、第２の発光材料とを含む。
【００３１】
いくつかの実施形態では、第２の発光材料は非ポリマーである。本明細書に記載の非ポリマー発光化合物は、５００ダルトン以下の分子量を有していてもよい。
【００３２】
いくつかの実施形態では、第２の発光材料は、第２のポリマー発光材料である。
【００３３】
いくつかの実施形態では、第１のポリマー発光材料は、第２の発光材料よりも短いピーク発光波長を有する。
【００３４】
第１のポリマー発光材料は、第２の発光材料に（例えば、ＦＲＥＴによって）エネルギーを伝達し、光のダウンコンバージョンを可能にするように構成され得る。
【００３５】
第１の発光材料は、第２の発光材料の発光スペクトルと少なくとも部分的に重なるピークを有する吸収スペクトルを有していてもよい。
【００３６】
いくつかの実施形態では、無機マトリックスは、酸化物、場合によりシリカ、アルミナまたは二酸化チタンから選択されるマトリックス材料を含むか、それらからなる。
【００３７】
いくつかの実施形態では、第１のポリマー発光材料は、１つ以上のイオン性基、場合により、ポリマーの主鎖に共有結合したイオン性置換基を含み、第１の発光材料に正味の正電荷および正味の負電荷の一方を与える。
【００３８】
いくつかの実施形態では、第２の発光材料は、１つ以上のイオン性基を含み、その結果、第２の発光材料は、正味の正電荷および正味の負電荷の他方を有する。
【００３９】
本明細書で使用される材料の「正味の電荷」とは、材料に共有結合または結合したアニオン性基またはカチオン性基の電荷の合計を意味し、すなわち、対イオンの電荷を含まない。
【００４０】
図１は、いくつかの実施形態による粒子１００を示している。粒子は、マトリックス１０１と、第１のポリマー発光材料１０３と、第２の非ポリマー発光化合物１０５とを含む。
【００４１】
例えば、第１の発光材料の吸収波長での電磁放射による、第１の発光材料１０３の励起時に、放射エネルギー移動プロセスまたは非放射エネルギー移動プロセスによって第２の非ポリマー発光材料１０５にエネルギーが伝達され得、第２の発光材料から光が放射され得る。第１および第２の発光材料は、単独で、または粒子の任意の追加の発光材料と組み合わせて、タンデム型色素を形成し得る。
【００４２】
いくつかの実施形態では、粒子は、３つ以上の発光材料、場合により最大１０の発光材料を含有し得、各発光材料は、独立して、非ポリマー発光材料およびポリマー発光材料から選択される。第１の発光材料は、粒子の唯一のポリマー発光材料であってもよい。
【００４３】
いくつかの実施形態では、粒子の発光材料のそれぞれからの直接発光が観察され得る。
【００４４】
いくつかの実施形態では、例えば、第１の発光材料から第２の発光材料への発光材料間のエネルギー移動の結果として、粒子の全部ではないが１つ以上の発光化合物から発光が直接観察され得る。
【００４５】
各発光材料から生じる総粒子発光の割合は、粒子の各発光材料の割合の選択、および／または異なる発光材料の発光スペクトルと吸収スペクトルとの間の重複によって調整され得る。
【００４６】
第１の発光材料は、マトリックス材料に共有結合されていなくてもよい。
【００４７】
第２の発光材料は、マトリックス材料に共有結合されていなくてもよい。
【００４８】
第１および第２の発光材料の反対の電荷間の静電引力は、粒子から、これらの発光材料、特に、非ポリマーの第２の発光材料が洗い流されるのを防止し得るか遅延させ得る。
【００４９】
第１のポリマー発光材料は、少なくとも部分的にその比較的大きいサイズのために、粒子からの洗浄の影響を受けにくい可能性がある。マトリックスは、ポリマー、例えば、シリカを含み得、ポリマーの鎖は、マトリックスのポリマー鎖と絡み合い得るが、共有結合されていなくてもよい。
【００５０】
いくつかの実施形態では、粒子は生体分子結合基を含む。生体分子結合基は、標的生体分子に結合するように構成され得る。標的生体分子には、限定するものではないが、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ペプチド、炭水化物、抗体、抗原、酵素、タンパク質およびホルモンが含まれる。生体分子結合基は、標的生体分子に従って選択され得ることが理解されるであろう。
【００５１】
好ましくは、粒子は、Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ  Ｎａｎｏ  ＺＳを使用する動的光散乱（ＤＬＳ）によって測定される場合、５０００ｎｍ以下、さらに好ましくは２５００ｎｍ以下、１０００ｎｍ以下、９００ｎｍ以下、８００ｎｍ以下、７００ｎｍ以下、６００ｎｍ以下、５００ｎｍ以下または４００ｎｍ以下の数平均直径を有する。好ましくは、粒子は、Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ  Ｎａｎｏ  ＺＳによって測定される場合、５〜５０００ｎｍ、場合により１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜５００ｎｍ、最も好ましくは１０〜１００ｎｍの数平均直径を有する。
【００５２】
好ましくは、粒子の総重量の少なくとも５０重量％が、マトリックス材料からなる。好ましくは、粒子の総重量の少なくとも６０、少なくとも７０、少なくとも８０、少なくとも９０、少なくとも９５、少なくとも９８、少なくとも９９、少なくとも９９．５、少なくとも９９．９重量％がマトリックス材料からなる。
【００５３】
いくつかの実施形態では、粒子は、マトリックス全体に均一に分布された第１の発光材料および第２の発光材料を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーの第１の発光材料と、マトリックスと混合された任意の他の発光ポリマーとは、マトリックス材料によって画定される境界内に含有される。いくつかの実施形態では、１つ以上の発光ポリマー鎖が、マトリックス材料によって画定される境界を越えて突出し得る。
【００５４】
いくつかの実施形態では、粒子は、第１の発光化合物および第２の発光材料を含むか、それからなるコアと、マトリックスを含むか、それからなるシェルとを含む。
【００５５】
第１の発光材料
第１の発光材料は発光ポリマーである。発光ポリマーは、蛍光、リン光またはそれらの組合せを放出し得る。
【００５６】
発光ポリマーは、ホモポリマーであり得るか、２つ以上の異なる繰返し単位を含むコポリマーであり得る。
【００５７】
発光ポリマーは、ポリマー主鎖に、ポリマー主鎖からのペンダントとして、またはポリマー主鎖の末端基として、発光基を含み得る。リン光性ポリマーの場合、リン光性金属錯体、好ましくはリン光性イリジウム錯体が、ポリマー主鎖に、ポリマー主鎖からのペンダントとして、またはポリマー主鎖の末端基として提供され得る。
【００５８】
発光ポリマーは、非共役主鎖を有し得るか、共役ポリマーであり得る。「共役ポリマー」とは、隣接する繰返し単位に直接共役している繰返し単位をポリマー主鎖に含むポリマーを意味する。共役発光ポリマーには、限定するものではないが、ポリマー主鎖に沿って互いに共役しているアリーレン基、ヘテロアリーレン基およびビニレン基のうちの１つ以上を含むポリマーが含まれる。
【００５９】
発光ポリマーは、直鎖状、分岐状または架橋された主鎖を有し得る。
【００６０】
発光ポリマーは、ポリマーの主鎖に、少なくとも１つのイオン性基によって置換された１つ以上の繰返し単位を含み得る。１つ以上のイオン性基は、上記繰返し単位の唯一の置換基であり得るか、上記繰返し単位は、１つ以上の非イオン性置換基、場合により、非イオン性極性基およびＣ１〜４０ヒドロカルビル基から選択される１つ以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。１つ以上のイオン性基によって置換された１または複数の繰返し単位は、ポリマーの唯一の繰返し単位であり得るか、ポリマーは、１つ以上の追加の共繰返し単位（ｃｏ−ｒｅｐｅａｔ  ｕｎｉｔ）を含み得、共繰返し単位または各共繰返し単位は、非置換であるか、１つ以上の非イオン性置換基によって置換されている。
【００６１】
ポリマーのイオン性基は、極性溶媒へのポリマーの溶解度を高める可能性があり、極性基によって置換されていないポリマーが極性溶媒に入れられる場合と比較して、ポリマーが緊密にコイル状の形成をとるのを防止する可能性がある。
【００６２】
本明細書に記載のＣ１〜４０ヒドロカルビル基には、限定するものではないが、Ｃ１〜２０アルキル、非置換フェニル、および１つ以上のＣ１〜２０アルキル基によって置換されたフェニルが含まれる。
【００６３】
本明細書で使用される場合、「非イオン性極性基」は、アルコール溶媒中で少なくとも０．０００５ｍｇ／ｍｌ、好ましくは少なくとも０．００１、さらに好ましくは少なくとも０．０１、少なくとも０．１または少なくとも１ｍｇ／ｍｌ、場合により少なくとも５または少なくとも１０ｍｇ／ｍｌの溶解度を有する発光ポリマーをもたらすもう１つの基を指し得る。溶解度は２５℃で測定される。好ましくは、アルコール溶媒は、Ｃ１〜１０アルコール、さらに好ましくはメタノールである。
【００６４】
いくつかの実施形態では、ポリマー主鎖は、式−Ｏ（Ｒ３Ｏ）ｑ−Ｒ４の非イオン性極性基によって置換されていてもよく、式中、Ｒ３は、各出現時、Ｃ１〜１０アルキレン基、場合によりＣ１〜５アルキレン基であり、アルキレン基の１つ以上の非隣接、非末端Ｃ原子は、Ｏによって置換されていてもよく、Ｒ４は、ＨまたはＣ１〜５アルキルであり、ｑは、少なくとも１、場合により１〜１０である。好ましくは、ｑは少なくとも２である。さらに好ましくは、ｑは２〜５である。ｑの値は、式−Ｏ（Ｒ３Ｏ）ｑ−Ｒ４の全部の極性基で同じであってよい。ｑの値は、同じポリマーの非イオン性極性基間で異なってもよい。
【００６５】
Ｒ３に関して本明細書で使用される「Ｃ１〜５アルキレン基」とは、式−（ＣＨ２）ｆ−の基を意味し、式中、ｆは１〜５である。
【００６６】
好ましくは、ポリマーは、式−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｑＲ４の非イオン性極性基を含み、式中、ｑは少なくとも１、場合により１〜１０であり、Ｒ４はＣ１〜５アルキル基、好ましくはメチルである。好ましくは、ｑは少なくとも２である。さらに好ましくは、ｑは２〜５であり、最も好ましくは、ｑは３である。
【００６７】
いくつかの実施形態では、ポリマーは、式−Ｎ（Ｒ５）２の非イオン性極性基を含み、式中、Ｒ５は、ＨまたはＣ１〜１２ヒドロカルビルである。好ましくは、各Ｒ５はＣ１〜１２ヒドロカルビルである。
【００６８】
例示的なアニオン性基には、−ＣＯＯ−、スルホネート基；水酸化物；スルフェート；ホスフェート；ホスフィネート；またはホスホネートがある。
【００６９】
例示的なカチオン性基には、−Ｎ（Ｒ５）３＋があり、式中、Ｒ５は、各出現時、ＨまたはＣ１〜１２ヒドロカルビルである。好ましくは、各Ｒ５はＣ１〜１２ヒドロカルビルである。
【００７０】
ポリマーの少なくともいくつかのイオン性基の電荷は、第１の発光化合物の反対の電荷によって平衡化され得る。
【００７１】
アニオン性基またはカチオン性基は、一価または多価であり得る。好ましくは、アニオン性基およびカチオン性基は一価である。
【００７２】
ポリマーは、複数のアニオン性またはカチオン性の極性基を含み得、２つ以上のアニオン性基またはカチオン性基の電荷は、単一の対イオンによって平衡化される。極性基は、二価または三価の対イオンを含むアニオン性基またはカチオン性基を含んでいてもよい。
【００７３】
対イオンは、場合によりカチオン、場合により金属カチオン、場合によりＬｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃｓ＋、好ましくはＣｓ＋であるか、有機カチオン、場合によりアンモニウム、例えば、テトラアルキルアンモニウム、エチルメチルイミダゾリウムまたはピリジニウムである。
【００７４】
対イオンは、場合によりアニオン、場合によりハロゲン化物；スルホネート基、場合によりメシレートもしくはトシレート；水酸化物；カルボキシレート；スルフェート；ホスフェート；ホスフィネート；ホスホネート；またはボレートである。
【００７５】
いくつかの実施形態では、ポリマーは、式−Ｏ（Ｒ３Ｏ）ｑ−Ｒ４の基、式−Ｎ（Ｒ５）２の基および式ＯＲ４の基から選択されるイオン性基および非イオン性極性基を含む。好ましくは、ポリマーは、式−ＣＯＯ−のイオン性基と、式−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｑＲ４の基および式−Ｎ（Ｒ５）２の基から選択される非イオン性極性基とを含む。
【００７６】
発光ポリマーの主鎖は、共役ポリマーであってもよい。共役発光ポリマーの主鎖は、式（Ｉ）の繰返し単位を含んでいてもよく：
【化１】
2022502534.tif 000002
式中、Ａｒ１は、アリーレン基またはヘテロアリーレン基であり；Ｓｐはスペーサー基であり；ｍは０または１であり；Ｒ１は、各出現時、独立して、少なくとも１つのイオン性基を含む極性基であり；ｍが０の場合、ｎは１であり、ｍが１の場合、ｎは、少なくとも１、場合により１、２、３または４であり；Ｒ２は、各出現時、独立して非極性基であり；ｐは、０または正の整数であり；ｑは、少なくとも１、場合により１、２、３または４であり；Ｓｐ、Ｒ１およびＲ２は、各出現時、独立して、同じであっても異なっていてもよい。
【００７７】
好ましくは、ｍは１であり、ｎは１〜４である。好ましくは、ｐは０である。
【００７８】
式（Ｉ）のＡｒ１は、Ｃ６〜２０アリーレン基または５〜２０員ヘテロアリーレン基であってもよい。Ａｒ１は、好ましくはＣ６〜２０アリーレン基、場合によりフェニレン、フルオレン、ベンゾフルオレン、フェナントレン、ナフタレンまたはアントラセン、さらに好ましくはフルオレンまたはフェニレン、最も好ましくはフルオレンである。
【００７９】
Ｓｐ−（Ｒ１）ｎは、極性基によって置換された分岐基、場合により樹枝状基であり得る。
【００８０】
好ましくは、Ｓｐは以下から選択される：
・１つ以上の非隣接Ｃ原子がＯ、Ｓ、ＮまたはＣ＝Ｏによって置換されていてもよいＣ１〜２０アルキレンまたはフェニレン−Ｃ１〜２０アルキレン；
・１つ以上のイオン性基を含む１つ以上の置換基Ｒ１に加えて、非置換であってもよいか、１つ以上の非極性置換基、場合により１つ以上のＣ１〜２０アルキル基によって置換されていてもよいＣ６〜２０アリーレンまたは５〜２０員ヘテロアリーレン、さらに好ましくはフェニレン。
【００８１】
本明細書で使用される「アルキレン」は、分岐状または直鎖状の二価アルキル鎖を意味する。
【００８２】
本明細書で使用されるアルキル基の「非末端Ｃ原子」は、ｎ−アルキル基の末端のメチル基または分岐状アルキル鎖の末端のメチル基以外のＣ原子を意味する。
【００８３】
さらに好ましくは、Ｓｐは以下から選択される：
・１つ以上の非隣接Ｃ原子がＯ、ＳまたはＣＯによって置換されていてもよいＣ１〜２０アルキレン；および
・非置換であってもよいか、１つ以上の非極性置換基によって置換されていてもよいＣ６〜２０アリーレンまたは５〜２０員ヘテロアリーレン、さらになお好ましくはフェニレン。
【００８４】
Ｒ１は、本明細書のいずれかに記載される極性基であり得る。好ましくは、Ｒ１は、各出現時、独立して、以下からなる群から選択され：
・式−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｑＲ４（式中、ｑは、少なくとも１、場合により１〜１０であり、Ｒ４は、Ｃ１〜５アルキル基、好ましくはメチルである）のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）基；
・式−Ｎ（Ｒ５）２（式中、Ｒ５は、ＨまたはＣ１〜１２ヒドロカルビルである）の基；または
・式−ＣＯＯ−のアニオン性基
ここで、少なくとも１つのＲ１は−ＣＯＯ−である。
【００８５】
ｎが少なくとも２である場合、各Ｒ１は、少なくとも１つのＲ１がイオン性基であるという条件で、各出現時、独立して、同じであっても異なっていてもよい。好ましくは、所与のＳｐ基に付着した各Ｒ１は異なる。
【００８６】
ｐが正の整数、場合により１、２、３または４である場合、基Ｒ２は以下から選択され得る：
・アルキル、場合によりＣ１〜２０アルキル；ならびに
・非置換であってもよいか、１つ以上の置換基によって置換されていてもよいアリール基およびヘテロアリール基、好ましくは１つ以上のＣ１〜２０アルキル基によって置換されたフェニル；
・各々が独立して置換されていてもよいアリール基またはヘテロアリール基、例えば式−（Ａｒ３）ｓ（式中、各Ａｒ３は、独立してアリール基またはヘテロアリール基であり、ｓは少なくとも２である）の基の直鎖または分岐鎖、好ましくは、それぞれが非置換であってもよいか、１つ以上のＣ１〜２０アルキル基によって置換されていてもよいフェニル基の分岐鎖または直鎖；ならびに
・架橋可能な基、例えば、そのような二重結合を含む基、およびビニル基もしくはアクリレート基、またはベンゾシクロブテン基。
【００８７】
好ましくは、各Ｒ２は、存在する場合、独立してＣ１〜４０ヒドロカルビルから選択され、さらに好ましくは、Ｃ１〜２０アルキル；非置換フェニル；１つ以上のＣ１〜２０アルキル基によって置換されたフェニル；および各フェニルが非置換であってもよいか、１つ以上の置換基によって置換されていてもよいフェニル基の直鎖または分岐鎖から選択される。
【００８８】
本明細書に記載のポリマーは、式（Ｉ）の繰返し単位の１つの形態のみを含み得るか、それからなり得るか、式（Ｉ）の２つ以上の異なる繰返し単位を含み得るか、それらからなり得る。
【００８９】
式（Ｉ）の１つ以上の繰返し単位を含むポリマーは、１つ以上の共繰返し単位を含むコポリマーであってもよい。
【００９０】
共繰返し単位が存在する場合、式（Ｉ）の繰返し単位は、ポリマーの繰返し単位の０．１〜９９ｍｏｌ％、場合により５０〜９９ｍｏｌ％または８０〜９９ｍｏｌ％を形成し得る。好ましくは、式（Ｉ）の繰返し単位は、ポリマーの繰返し単位の少なくとも５０ｍｏｌ％、さらに好ましくは少なくとも６０、７０、８０、９０、９５、９８または９９ｍｏｌ％を形成する。最も好ましくは、ポリマーの繰返し単位は、式（Ｉ）の１つ以上の繰返し単位からなる。
【００９１】
ポリマーの所望の発光色を生成するように、ポリマーがホモポリマーである場合の発光ポリマーの繰返し単位、またはポリマーがコポリマーである場合のポリマーの異なる繰返し単位のうちの１つ以上が選択され得る。
【００９２】
発光ポリマーは、３５０〜１０００ｎｍの範囲のピーク波長を有する光を放出し得る。
【００９３】
本明細書に記載の粒子の青色発光ポリマーは、５００ｎｍ以下、好ましくは４００〜５００ｎｍ、場合により４００〜４９０ｎｍの範囲のピークを有するフォトルミネッセンススペクトルを有し得る。
【００９４】
本明細書に記載の粒子の緑色発光ポリマーは、５００ｎｍ超から最大５８０ｎｍ、場合により５００ｎｍ超から最大５４０ｎｍのピークを有するフォトルミネッセンススペクトルを有し得る。
【００９５】
本明細書に記載の粒子の赤色発光ポリマーは、５８０ｎｍ超から最大６３０ｎｍ、場合により５８５ｎｍから最大６２５ｎｍのピークを有するフォトルミネッセンススペクトルを有し得る。
【００９６】
本明細書に記載の発光材料のフォトルミネッセンススペクトルは、Ｏｃｅａｎ  Ｏｐｔｉｃｓ  ２０００＋分光計を使用して測定された場合のものであり得る。
【００９７】
発光ポリマーは、３００〜９００ｎｍの範囲にピークを有する吸収スペクトルを有し得る。
【００９８】
発光ポリマーは、１０〜８５０ｎｍ、場合により３５０〜８５０ｎｍの範囲のストークスシフトを有し得る。
【００９９】
本明細書に記載の発光ポリマーのＵＶ／ｖｉｓ吸収スペクトルは、Ｃａｒｙ  ５０００  ＵＶ−ｖｉｓ−ＩＲ分光計を使用してメタノール中で測定された場合のものであり得る。
【０１００】
ポリマーは、非共役または共役であり得る。
【０１０１】
ポリマーは、好ましくは、互いに共役した、および／または式（Ｉ）の繰返し単位に隣接する共繰返し単位の芳香族基またはヘテロ芳香族基に共役した、式（Ｉ）の繰返し単位を含む共役ポリマーである。例示的な共役ポリマーには、アリーレンビニレン繰返し単位、アリーレン繰返し単位、ヘテロアリーレン繰返し単位、アミン繰返し単位およびそれらの組合せを含むポリマーが含まれる。
【０１０２】
存在する場合、共繰返し単位または各共繰返し単位は、非置換であってもよいか、１つ以上の非イオン性置換基、場合により、Ｃ６〜２０アリーレン基および５〜２０員ヘテロアリーレン基から選択される１つ以上の基を含むか、それらからなる１つ以上の繰返し単位によって置換されていてもよく、上記アリーレン基またはヘテロアリーレン基のそれぞれは、各出現時、独立して、非置換であってもよいか、１つ以上の非イオン性置換基によって置換されていてもよい。
【０１０３】
ポリマーのアリーレン繰返し単位には、限定するものではないが、フルオレン、好ましくは２，７−連結フルオレン；フェニレン、好ましくは１，４−連結フェニレン；ナフタレン、アントラセン、インデノフルオレン、フェナントレンおよびジヒドロフェナントレンの繰返し単位が含まれる。アリーレン共繰返し単位は、式（ＩＩＩ）〜（ＶＩ）の繰返し単位から選択され得：
【化２】
2022502534.tif 000003
式中、Ｒ１３は、各出現時、独立して置換基であり、ｃは０、１、２、３または４、好ましくは１または２であり、各ｄは、独立して０、１、２または３、好ましくは０または１であり、ｅは、０、１または２、好ましくは２である。
【０１０４】
ポリマー主鎖に１つ以上の非置換または置換５〜２０員ヘテロアリーレン基を含むか、それらからなる繰返し単位には、限定するものではないが、チオフェン繰返し単位、ビチオフェン繰返し単位、ベンゾチアジアゾール繰返し単位およびそれらの組合せが含まれる。例示的なヘテロアリーレン共繰返し単位には、式（ＶＩＩ）、（ＶＩＩＩ）および（ＩＸ）の繰返し単位が含まれ：
【化３】
2022502534.tif 000004
2022502534.tif 000005
式中、Ｒ１３は、各出現時、独立して置換基であり、ｆは、０、１または２である。
【０１０５】
Ｒ１３は、各出現時、独立して、イオン性基、場合によりイオン性置換基−（Ｓｐ）ｍ−（Ｒ１）ｎ、または非イオン性置換基Ｒ２を含むか、それらからなる基であり得、式中、Ｓｐ、ｍおよびＲ１は、式（Ｉ）を参照して記載された通りである。
【０１０６】
１つ以上の極性基によって置換されたアリーレン繰返し単位またはヘテロアリーレン繰返し単位、場合により式−（Ｓｐ）ｍ−（Ｒ１）ｎの１つの基によって置換された式（ＩＩＩ）〜（ＩＸ）の繰返し単位は、式（Ｉ）の繰返し単位である。
【０１０７】
非置換であるか、１つ以上の非極性基のみによって置換されているアリーレン繰返し単位またはヘテロアリーレン繰返し単位、場合により式（ＩＩＩ）〜（ＩＸ）の繰返し単位は、ポリマーの共繰返し単位である。
【０１０８】
ポリマーのアミン繰返し単位は、式（ＸＩＩ）を有し得：
【化４】
2022502534.tif 000006
式中、Ａｒ８、Ａｒ９およびＡｒ１０は、各出現時、独立して置換または非置換アリールまたはヘテロアリールから選択され、ｇは、０、１または２、好ましくは０または１であり、Ｒ１３は、各出現時、独立して置換基であり、ｘ、ｙおよびｚは、それぞれ独立して１、２または３である。
【０１０９】
ｇが１または２である場合、各出現時に同じであっても異なっていてもよいＲ９は、好ましくは、アルキル、場合によりＣ１〜２０アルキル、Ａｒ１１、およびＡｒ１１基の分岐鎖または直鎖からなる群から選択され、Ａｒ１１は、各出現時、独立して置換または非置換アリールまたはヘテロアリールである。
【０１１０】
同じＮ原子に直接結合しているＡｒ８、Ａｒ９、ならびに存在する場合、Ａｒ１０およびＡｒ１１から選択される任意の２つの芳香族基またはヘテロ芳香族基は、直接結合または二価の連結原子もしくは基によって連結され得る。好ましい二価の連結原子および基には、Ｏ、Ｓ；置換Ｎ；および置換Ｃが含まれる。
【０１１１】
Ａｒ８およびＡｒ１０は、好ましくはＣ６〜２０アリール、さらに好ましくは、非置換であってもよいか、１つ以上の置換基によって置換されていてもよいフェニルである。
【０１１２】
ｇ＝０の場合、Ａｒ９は、好ましくは、非置換であってもよいか、１つ以上の置換基によって置換されていてもよいＣ６〜２０アリール、さらに好ましくはフェニルである。
【０１１３】
ｇ＝１の場合、Ａｒ９は、好ましくは、非置換であってもよいか、１つ以上の置換基によって置換されていてもよいＣ６〜２０アリール、さらに好ましくはフェニルまたは多環芳香族基、例えば、ナフタレン、ペリレン、アントラセンまたはフルオレンである。
【０１１４】
Ｒ９は、好ましくは、Ａｒ１１、またはＡｒ１１基の分岐鎖もしくは直鎖である。Ａｒ１１は、各出現時、好ましくは、非置換であってもよいか、１つ以上の置換基によって置換されていてもよいフェニルである。
【０１１５】
例示的な基Ｒ９には、それぞれが非置換であってもよいか、１つ以上の置換基によって置換されていてもよい以下のものが含まれ、式中、＊は、Ｎへの結合点を表す：
【化５】
2022502534.tif 000007
【０１１６】
ｘ、ｙおよびｚは、それぞれ１であることが好ましい。
【０１１７】
Ａｒ８、Ａｒ９、ならびに存在する場合、Ａｒ１０およびＡｒ１１は、それぞれ独立して非置換であるか、１つ以上、場合により１つ、２つ、３つまたは４つの置換基によって置換されている。
【０１１８】
置換基は、独立して、極性基、場合により極性置換基−（Ｓｐ）ｍ−（Ｒ１）ｎ、または非極性置換基Ｒ２を含むか、それらからなる基であり得、式中、Ｓｐ、ｍ、Ｒ１およびＲ２は、式（Ｉ）を参照して記載された通りである。
【０１１９】
Ａｒ８、Ａｒ９、ならびに存在する場合、Ａｒ１０およびＡｒ１１の好ましい置換基は、Ｃ１〜４０ヒドロカルビル、好ましくはＣ１〜２０アルキルである。
【０１２０】
式（ＸＩＩ）の好ましい繰返し単位には、式（ＸＩＩ−１）、（ＸＩＩ−２）および（ＸＩＩ−３）の非置換単位または置換単位が含まれる：
【化６】
2022502534.tif 000008
【０１２１】
好ましくは、式（ＸＩＩ）の繰返し単位を含むポリマーは、１つ以上のアリーレン繰返し単位、場合により、式（ＩＩＩ）〜（ＩＸ）から選択される１つ以上のアリーレン繰返し単位をさらに含む。発光ポリマーの０．１〜５０ｍｏｌ％は、式（ＸＩＩ）の１つ以上の繰返し単位であってもよい。発光ポリマーの繰返し単位は、式（ＸＩＩ）の１つ以上の繰返し単位、および１つ以上のアリーレン繰返し単位、場合により式（ＩＩＩ）〜（ＩＸ）の１つ以上の繰返し単位を含んでもよいか、それらからなってもよい。
【０１２２】
ポリマーは、式（ＸＩＩＩ〜ＸＶＩＩ）から選択される１つ以上の繰返し単位を含有し得：
【化７】
2022502534.tif 000009
【０１２３】
Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３およびＲ２４は、それぞれ独立して、水素、フルオロ、クロロ、ブロモ、置換または非置換（１−１０Ｃ）アルキル、置換または非置換（２−１０Ｃ）アルケニル、置換または非置換（２−１０Ｃ）アルキニル、置換または非置換アリール、置換または非置換ヘテロアリール、置換または非置換アミノ、置換または非置換（１−１０Ｃ）アルコキシ、置換または非置換アリールアルコキシ、およびヒドロキシルから選択され；
各πａは、独立して、１、２、３または４つの６員アリール環または５〜６員ヘテロアリール環から形成されるπ共役πドナー環系を表し；
各πｂは、独立して、π共役６員アリール環または５〜６員ヘテロアリール環を表し；
各πｃは、独立して、π共役５〜６員ヘテロアリール環を表し、
これは、πｂと組み合わされると、πアクセプター環系を形成し；
ここで、
πａ、πｂおよびπｃを形成する環のいずれかまたは全部は、独立して、ハロ、（１−２０Ｃ）アルキル、（２−２０Ｃ）アルケニル、（２−２０Ｃ）アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、カルボキシル、ホスホリル、スルホニル、ヒドロキシル、（１〜２０Ｃ）アルコキシ、ニトロ、アミノ、メルカプト、シリル、シロキシ、アジド、ボロン酸基、スルホン酸基、ヒドロキサム酸基、シアノアクリレート基、ならびにカルボキシル、ホスホリル、スルホニル、ヒドロキシル、アルコキシ、ニトロ、アミノ、メルカプト、シリル、シロキシ、アジド、ボロン酸基、スルホン酸基、ヒドロキサム酸基およびシアノアクリレート基からなる群から選択される少なくとも１つの官能基を有するジオキソシクロブテニル基から選択される１つ以上の環置換基によって置換されていてもよい。
【０１２４】
式（ＸＩＩＩ）の繰返し単位は、πａ、ならびにπｂおよびπｃのうちの１つへの結合によってポリマー主鎖に結合していてもよい。
【０１２５】
式（ＸＩＶ）および（ＸＶＩ）の繰返し単位は、πａの一方の側のπｂまたはπｃへの結合によって、およびπａの他方の側のπｂまたはπｃへの結合によって、ポリマー主鎖に結合していてもよい。
【０１２６】
式（ＸＶ）の繰返し単位は、πａのそれぞれへの結合によってポリマー主鎖に結合していてもよい。
【０１２７】
式（ＸＶＩＩ）の繰返し単位は、πａのそれぞれへの結合によって、またはπｃのそれぞれへの結合によって、ポリマー主鎖に結合していてもよい。
【０１２８】
式（ＸＩＩＩ）〜（ＸＶＩＩ）の例示的な繰返し単位には、以下が含まれる：
【化８】
2022502534.tif 000010
【化９】
2022502534.tif 000011
【化１０】
2022502534.tif 000012
【０１２９】
リン光性共役ポリマーの場合、リン光性基、好ましくは金属錯体、さらに好ましくはイリジウム錯体が、ポリマーの主鎖に、側鎖に、および／または末端基として提供され得る。イリジウム錯体を含む例示的な共役繰返し単位は、以下の式を有する：
【化１１】
2022502534.tif 000013
【０１３０】
好ましくは、式（Ｉ）の繰返し単位は、式（Ｉａ）の繰返し単位であり：
【化１２】
2022502534.tif 000014
【０１３１】
式中、Ｒ２、ｐ、Ｓｐ、Ｒ１およびｎは、各出現時、独立して、式（Ｉ）の繰返し単位に関連して記載された通りである。好ましくは、ｎは、各出現時、２である。好ましくは、ｐは、各出現時、０である。
【０１３２】
式（Ｉａ）の例示的な繰返し単位は以下の通りである：
【化１３】
2022502534.tif 000015
【０１３３】
非ポリマー発光体：ポリマー比は、約１：０．５〜約１：２００、場合により約１：１〜約１：１００の範囲であり得る。
【０１３４】
本明細書に記載のポリマー、好ましくは本明細書に記載の発光ポリマーのゲル浸透クロマトグラフィーによって測定されたポリスチレン等価数平均分子量（Ｍｎ）は、約１ｘ１０３〜１ｘ１０８、好ましくは１ｘ１０４〜５ｘ１０６の範囲であり得る。本明細書に記載のポリマーのポリスチレン等価重量平均分子量（Ｍｗ）は、１ｘ１０３〜１ｘ１０８、好ましくは１ｘ１０４〜１ｘ１０７であり得る。
【０１３５】
第２の発光材料
第２の発光材料は、ポリマー材料、場合により、上記の発光ポリマーから選択されるポリマーであり得る。
【０１３６】
好ましくは、第２の発光材料は、非ポリマー発光材料である。本明細書に記載の非ポリマー発光材料は、５００ダルトン以下の分子量を有していてもよい。
【０１３７】
好ましくは、非ポリマー発光材料は単分散である。
【０１３８】
第２の発光材料は、第１の発光材料の正味のイオン電荷と反対の正味のイオン電荷を有し得る。
【０１３９】
例示的な非ポリマー発光材料には、限定するものではないが、フルオレセインおよびその塩；ローダミン、例えばローダミン６Ｇおよびローダミン１１０クロリド；クマリン；ホウ素−ジピロメテン（ＢＯＤＩＰＹ）；ナフタルイミド；ペリレン；ベンゾアントロン；ベンゾキサントロン（ｂｅｎｚｏｘａｎｔｈｒｏｎｅ）；およびベンゾチオオキサントロン（ｂｅｎｚｏｔｈｉｏｏｘａｎｔｈｒｏｎｅ）が含まれ、これらのそれぞれは、非置換であってもよいか、１つ以上の置換基によって置換されていてもよい。例示的な置換基は、塩素、アルキルアミノ；フェニルアミノ；およびヒドロキシフェニルである。
【０１４０】
マトリックス
無機マトリックスは、酸化物、場合によりシリカ、アルミナまたは二酸化チタンであり得る。
【０１４１】
好ましくは、無機マトリックスは、第１または第２の発光材料に共有結合していない。したがって、例えば、粒子の形成中に、そのような共有結合を形成するために、マトリックス材料、ポリマーおよび／または非ポリマー発光材料が反応性基によって置換される必要はない。
【０１４２】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のシリカマトリックスは、非ポリマー発光材料およびポリマーの存在下でのシリカモノマーの重合によって形成され得る。
【０１４３】
いくつかの実施形態では、重合は、塩基を用いて、シリカモノマーと、第１の発光材料と、第２の発光材料とを含む溶液を処理すること、または第１および第２の発光材料と塩基との溶液にシリカモノマーの溶液を加えることを含む。溶液の溶媒は、水、１つ以上のＣ１〜１０アルコールまたはそれらの組合せであってもよい。
【０１４４】
いくつかの実施形態では、プロセスは、酸性条件下で、マトリックスモノマーと第１および第２の発光材料との溶液中でシリカモノマーを重合することを含む。
【０１４５】
発光ポリマーの存在下でマトリックスモノマーを重合すると、粒子内に封入されたポリマーの１つ以上の鎖、および／または粒子を貫通するポリマーの１つ以上の鎖が生じ得る。
【０１４６】
粒子は、ワンステップ重合プロセスで形成され得る。
【０１４７】
シリカモノマーは、アルコキシシラン、好ましくはトリアルコキシシランまたはテトラアルコキシシラン、場合によりＣ１〜１２トリアルコキシシランまたはテトラアルコキシシラン、例えばテトラエチルオルトシリケートであってもよい。シリカモノマーは、アルコキシ基のみによって置換されていてもよいか、１つ以上の基によって置換されていてもよい。
【０１４８】
いくつかの実施形態では、生体分子結合基が、粒子の表面に結合している。生体分子結合基は、粒子群の表面に直接結合していてもよいか、表面結合基を介して結合していてもよい。表面結合基は、極性基を含み得る。表面結合基は、ポリエーテル鎖を含んでいてもよい。本明細書で使用される「ポリエーテル鎖」とは、２つ以上のエーテル酸素原子を有する鎖を意味する。
【０１４９】
粒子の表面にあるシリカを反応させて、生体分子結合基に結合することができる基を表面に形成してもよい。表面にあるシリカをシロキサンと反応させていてもよい。
【０１５０】
生体分子結合基は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ペプチド、炭水化物、抗体、抗原、酵素、タンパク質およびホルモンからなる群から選択され得る。生体分子結合基は、検出される標的生体分子に従って選択され得る。標的生体分子は、生体分子、例えば、細胞の表面にあるタンパク質であってもなくてもよい。
【０１５１】
好ましい生体分子結合基はビオチンである。いくつかの実施形態では、ビオチン生体分子結合基は、標的分析物に直接結合する。
【０１５２】
いくつかの実施形態では、ビオチン生体分子結合基は、複数のビオチン結合部位、好ましくはストレプトアビジン、ニュートラアビジン、アビジンまたはそれらの組換え変異体もしくは誘導体を有するタンパク質に結合しており、第２のビオチン基を有するビオチン化生体分子は同じタンパク質に結合している。ビオチン化生体分子は、標的分析物に従って選択され得る。ビオチン化生体分子は、抗原結合フラグメント、例えば、標的抗原に従って選択され得る抗体を含み得る。
【０１５３】
コロイド
粒子は、液体中に懸濁された粒子を含むコロイド懸濁液として提供され得る。好ましくは、液体は、水、Ｃ１〜１０アルコールおよびそれらの混合物から選択される。好ましくは、粒子は、液体中で均一な（凝集していない）コロイドを形成する。
【０１５４】
液体は、その中に溶解した塩を含む溶液、場合により緩衝液であり得る。
【０１５５】
コロイド懸濁液中の粒子の濃度は、好ましくは、０．１〜２０ｍｇ／ｍＬ、場合により５〜２０ｍｇ／ｍＬの範囲である。
【０１５６】
用途
本開示の粒子は、蛍光性またはリン光性であり得る。好ましくは、粒子は蛍光性である。好ましくは、粒子は、生体分子を検出するための、または生体分子を標識するための蛍光プローブとして使用するためのものである。いくつかの実施形態では、粒子は、ラテラルフローイムノアッセイまたは固体イムノアッセイなどのイムノアッセイで蛍光プローブとして使用され得る。粒子は、蛍光顕微鏡法、フローサイトメトリー、次世代シーケンシング、インビボイメージング、または標的分析物に結合するように構成された発光マーカーが分析対象の試料と接触させられる任意の他の用途で使用するためのものであってもよい。これらの用途は、患者（該当する場合）を含むか、研究目的であるかどうかにかかわらず、医学用途、獣医学用途、農業用途または環境用途であり得る。
【０１５７】
使用中、粒子の生体分子結合基は、限定するものではないが、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ペプチド、炭水化物、抗体、抗原、酵素、タンパク質およびホルモンを含む標的生体分子に結合し得る。生体分子結合基は、標的生体分子に従って選択され得ることが理解されるであろう。
【０１５８】
分析される試料は、粒子、例えば、コロイド懸濁液中の粒子と接触させられ得る。
【０１５９】
いくつかの実施形態では、粒子と接触した後の試料は、フローサイトメトリーによって分析される。フローサイトメトリーでは、粒子は、少なくとも１つの波長の光、場合により２つ以上の異なる波長、例えば、３５５、４０５、４８８、５６２および６４０ｎｍのうちの少なくとも１つを含む１つ以上の波長によって照射される。粒子によって放出された光は、１つ以上の検出器によって収集され得る。検出器は、限定するものではないが、光電子増倍管およびフォトダイオードから選択され得る。染色指数を計算するためのバックグラウンド信号を提供するために、粒子に結合しない細胞と混合された粒子の測定が行われてもよい
いくつかの実施形態では、標的生体分子は、粒子と接触させられる表面に固定化され得る。
【０１６０】
いくつかの実施形態では、粒子は、乾燥した形態、場合により凍結乾燥された形態で保存され得る。いくつかの実施形態では、粒子は凍結形態で保存され得る。
【０１６１】
［実施例１］
ナノ粒子の形成
その中に分散した青色発光ポリマーＬＥＰ１と緑色発光小分子ローダミンＧ６とを有するシリカマトリックスのナノ粒子を形成した。
【化１４】
2022502534.tif 000016
【０１６２】
ＬＥＰ１の無水メタノール（２ｍｇ  ｍＬ−１、１ｍＬ）溶液に、同じ溶媒（２ｍｇ  ｍＬ−１、１ｍＬ）中のローダミン６Ｇの溶液を加え、１：１のＬＥＰ１：ローダミン６Ｇ重量比を得た。
【０１６３】
この混合物に水酸化アンモニウム溶液（２８〜３０％、１５０ｕＬ）を加え、続いて室温で撹拌しながらテトラエチルオルトシリケート（２００μＬ）の無水メタノール（５００ｕＬ）溶液を迅速に加えた。反応混合物を室温で１時間撹拌し、その後、得られた分散液を１４０００ｒｐｍで３分間遠心分離し、デカンテーションにより上清を除去した。２ｍＬの無水メタノールを加え、バスソニケーター内で５分間超音波処理することによって、このように分離された固体ナノ粒子ペレットを再分散させた。完全に再分散させた後、遠心分離と、上清のデカンテーションとによって固体を再び分離し、このメタノール洗浄工程をさらに２回繰り返して、ナノ粒子実施例１（ＮＰ１）を得た。
【０１６４】
最後の洗浄工程の後、分析のために２ｍＬのメタノールにペレットを再懸濁した。
【０１６５】
［実施例２］
０．２ｍｇ  ｍＬ−１のローダミン６Ｇを使用したことを除いて、実施例１について記載したようにナノ粒子実施例２（ＮＰ２）を形成し、開始反応混合物中で１０：１のＬＥＰ１：ローダミン６Ｇ質量比を得た。
【０１６６】
［実施例３］
０．０２ｍｇ  ｍＬ−１のローダミン６Ｇを使用したことを除いて、実施例１について記載したようにナノ粒子実施例３（ＮＰ３）を形成し、開始反応混合物中で１００：１のＬＥＰ１：ローダミン６Ｇ質量比を得た。
【０１６７】
Ｃａｒｙ  ５０００  ＵＶ−ｖｉｓ−ＩＲ分光計を使用して、メタノール中のＵＶ／ｖｉｓスペクトルを記録した。励起用の水銀ショートアークランプ（λｅｘ＝３６５ｎｍ）、および検出器としてのＯｃｅａｎ  Ｏｐｔｉｃｓ  ２０００＋分光計とともに、Ｏｌｙｍｐｕｓ  ＢＸ６２顕微鏡を使用して、同じ分散剤中のフォトルミネッセンススペクトルを記録した。
【０１６８】
図２を参照すると、ローダミン６Ｇの質量比が高くなると、青色発光ＬＥＰ１（約４３０ｎｍでのピーク）からの発光の割合が減少し、それに対応してローダミン６Ｇ（約５７０ｎｍでのピーク）からの発光が増加し、エネルギーがＬＥＰ１から伝達され、ローダミン６Ｇによってダウンコンバートされることが示される。
【０１６９】
Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ  Ｎａｎｏ  Ｓを使用して、精製したままの濃度で、メタノール中の分散液としてのナノ粒子のサイズおよび多分散性を決定した。
【０１７０】
図３を参照すると、ＬＥＰ１：ローダミン６Ｇ重量比は、ナノ粒子のサイズにほとんどまたは全く影響を与えなかった。
【０１７１】
［実施例４〜５］
実施例４および５ではローダミン６Ｇをそれぞれフルオレセインナトリウム塩およびローダミン１１０クロリドに置き換えたことを除いて、実施例１に記載したようにナノ粒子を調製した。
【化１５】
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【０１７２】
メタノールを用いて、実施例１のナノ粒子ＮＰ１ならびに実施例４および５のナノ粒子を３回洗浄した。
【０１７３】
出発混合物中のＮＰ１のＬＥＰ１：ローダミン６Ｇ質量比は、１：１の比と同等であることが見出されたが、実施例４および５の小分子発光体の一部は、ナノ粒子から洗い流されたことが見出された。実施例４および５のナノ粒子を連続して洗浄すると、ナノ粒子によって放出された光は、発光ポリマーのみの光に近づいた。
【０１７４】
いかなる理論にも拘束されることを望まないが、ＬＥＰ１のアニオン性置換基とローダミン６Ｇのカチオン性基との間の静電引力が、非ポリマー発光材料の洗い流しを防止し得るか遅延させ得ると考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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