(57)【要約】種々の波長、強度、および持続時間の蛍光発光を有するダイヤモンド粒子を含む集団を用いた製品の認証システムを記載する。ラベル付けされる製品のダイヤモンド粒子の集団を変えることにより、認証タガントを多数の異なる製品に対して許可する多数の異なる識別システムを得ることができる。【選択図】図１６
2016529525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光ダイヤモンド粒子の少なくとも１つの集団を含む認証システムの所定フォームであって、
前記粒子の蛍光発光の波長、持続時間、および強度は、励起エネルギーの波長、持続時間、および強度に依存しており、
前記所定フォームは、蛍光ダイヤモンド粒子の少なくとも２つの異なる均質集団を含み、
異なる集団の各々は、固有の蛍光波長または強度または持続時間またはその組み合わせを有するか、または
前記所定フォームは、均質である少なくとも１つの集団と、不均質である少なくとも１つの集団とを含む、前記所定フォーム。
【請求項２】
請求項１記載の所定フォームを含む製品。
【請求項３】
蛍光ダイヤモンド粒子の少なくとも１つの集団を含む認証システムの所定フォームを含む製品であって、
前記粒子の蛍光発光の波長、持続時間、および強度は、励起エネルギーの波長、持続時間、および強度に依存しており、
前記所定フォームは、ダイヤモンド粒子の１つの均質集団からなるか、または、前記粒子の不均質集団からなる、前記製品。
【請求項４】
前記集団（単数または複数）を蛍光させる励起波長（単数または複数）および／または持続時間（単数または複数）および／または強度（単数または複数）を指定するコードに関連付けられている、かつ／または、前記所定フォームの蛍光発光の波長（単数または複数）および／または持続時間（単数または複数）および／または強度（単数または複数）を指定する、請求項２または３に記載の製品。
【請求項５】
前記コードが秘密であり、指定受容者（単数または複数）にのみ開示される、請求項４に記載の製品。
【請求項６】
前記認証システムの所定フォームが前記製品全体にわたって分散されている、請求項２または３に記載の製品。
【請求項７】
粉末、半固体、エマルション、または液体である、請求項２または３に記載の製品。
【請求項８】
固体である、請求項２または３に記載の製品。
【請求項９】
前記固体が表面を有し、前記認証システムの所定フォームが前記組成物の表面にある、請求項８に記載の製品。
【請求項１０】
前記認証システムが予め設定されたパターンで分散されている、請求項９に記載の製品。
【請求項１１】
疎水性吸湿性成分と組み合わせて親水性基剤を含む、請求項８に記載の製品。
【請求項１２】
前記吸湿性成分から水を排出するために加圧されている、請求項１１に記載の製品。
【請求項１３】
医薬組成物である、請求項２または３に記載の製品。
【請求項１４】
前記組成物が、局所組成物、経口組成物、または非経口組成物である、請求項１３に記載の製品。
【請求項１５】
固体経口剤形である、請求項１３に記載の製品。
【請求項１６】
化粧品、香料、インク、高級品、食品、繊維品、機械部品、塗料、または有価値文書である、請求項２または３に記載の製品。
【請求項１７】
真正性について試験製品を評価する方法であって、
請求項２または３に記載の真正製品に含まれる前記認証システムの所定フォーム中のダイヤモンド粒子の集団または複数の集団から蛍光を生成する、特定の持続時間（単数または複数）および強度（単数または複数）の励起波長（単数または複数）で、前記試験製品を照射することと、
発光した蛍光を判断することと、
前記試験製品の蛍光を、前記真正製品に含まれる前記認証システムの所定フォームに特徴的な蛍光と比較することと
を含む、前記方法。
【請求項１８】
前記判断することおよび比較することが、目によるものである、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記試験製品の蛍光発光の波長および強度および必要に応じて持続時間を含むスペクトルを分光光度計を用いて判断するかまたはスペクトルデータを検出器で判断する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記スペクトルデータを前記比較のために質問デバイスに送信するかまたはスペクトルデータの判断および質問を同一装置に含める、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記質問デバイスが、前記試験製品のスペクトルデータを、前記真正製品内の前記認証システムの所定フォームに特徴的なスペクトルデータと比較するようにプログラムされており、前記比較することが、前記スペクトルデータが一致する場合、前記製品を本物と判断し、前記スペクトルデータが不一致である場合、前記製品を偽物と判断する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記質問デバイスが、前記スペクトルデータを判断する前記検出器から離れている、請求項２０または２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記質問およびスペクトルデータ判断が、同一装置に含まれる、請求項２０または２１に記載の方法。
【請求項２４】
製品に認証をもたらす方法であって、
前記製品を、請求項１に記載の認証システムの所定フォーム、またはダイヤモンド粒子の１つの均質集団、またはダイヤモンド粒子の不均質集団と組み合わせることを含み、
前記粒子の蛍光発光の波長、持続時間、および強度は、励起エネルギーの波長、持続時間、および強度に依存している、
前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の製品に組み込むことができる偽造防止システムの分野に関する。特に、本発明は、適切な電磁放射線の光源に曝された場合に特定の強度を持つ特定の波長で特定の期間蛍光を発するダイヤモンド粒子の集団を用いるこのようなシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多種多様な製品の偽造を防止するシステムの文献は非常に広範囲である。デザインの刷り込み、着色剤の添加、電子マイクロチップ、および無数の代替物を含む多数のアプローチが用いられている。これらのうちのいくつかを以下に記載するが、これは、この分野全体の包括的な調査からは程遠いものである。
【０００３】
米国特許第７，３９４，９９７号には、異なるカテゴリーの複数の異なる特徴を持つタガントナノ粒子を有する「消耗品」が記載されている。この出願の焦点は、特定のプリンターと互換性があるように設計されたインクまたはトナーである。
【０００４】
偽造検出に対して特に重要な領域は、医薬分野である。偽造薬物に起因する危険が不正トナーまたはインクをプリンターに使用することよりもはるかに深刻であることは明らかである。多くの戦略が用いられている。米国特許第７，８７４，４８９号；同第８，２２０，７１６号、および同第８，４５８，４７５号の米国特許群には、シグネチャーアレイである製品認証コードによってラベル付けされる組成物が記載されており、該シグネチャーアレイには、エンティティの少なくとも２つの異なるクラスターのエンティティの絶対カウントまたは相対カウントについての情報が含まれる。従って、方法は、集団セットの個々の要素の数を判断することに依存している。
【０００５】
米国特許出願公開第２００１／００１４１３１号には、約１００μ未満の横寸を持つ表面上にパターンを型押しすることで医薬製品を識別する方法が示されている。同様のアプローチが、ＵＳ２０１０／０２９７２２８ならびにＵＳ２０１０／０２９７０２７に記載されている。ＵＳ２００９／０３０４６０１には、組成物中に色誘起酸化物を用いて、経口投与に使用する組成物をマーキングする方法が記載されている。ＵＳ２００７／０２５９０１０では、認証に使用することが可能な内部パターン、例えば、文字、数字、およびバーコードを持つプリント剤形を用いている。
【０００６】
ＵＳ２００７／００４８３６５は、機械可読なコードでインプリントすることができる薬剤の可食性コーティングを開示している。ＵＳ２００６／０１１８７３９には、真正な製品のスペクトルシグネチャー特徴を持つ発光マーカーを有する薬剤が記載されている。米国特許第８，１４４，３９９号では、本物の医薬製品の識別用の複合光学画像システムを利用している。米国特許第８，０６９，７８２号では、固体薬剤の識別として型押しパターンを使用している。米国特許第７，６１９，８１９号では、回折格子を利用している光学システムを用いている。
【０００７】
ＵＳ２０１３／００７２８９７では、薬剤リザーバの同一性を判断するための電磁送信機および受信機を用いている。可視放射を用いてもよい。
【０００８】
これらのシステムはどれも、完全に不活性である利点を有するため、医薬製品の作用機序および薬物動態ならびに薬力学などの製品の所望の特性に干渉しないダイヤモンド粒子を用いていない。ダイヤモンド粒子は、吸収、分布、代謝、または排出（ＡＤＭＥ）に全く影響を及ぼさず、非毒性である。
【０００９】
天然および合成の双方のダイヤモンドが蛍光を発することが長年にわたって知られている。Ｗａｌｋｅｒ，Ｊ．，Ｒｅｐ．Ｐｒｏｇ．Ｐｈｙｓ．（１９７９）４２：１６０７−１６５４による初期の批評には、ホウ素および窒素などの不純物を有する種々のタイプのダイヤモンドの励起および発光特徴が詳細に記載されている。査閲者によって述べられるように、これらは、ダイヤモンド中の最も一般的な不純物である。ホウ素は、場合によっては、半導体用途への実用性につながる。窒素は、可視光および赤外光の両方ならびにＵＶ光および対応する発光によって励起することができる欠損をもたらす。この記事には、ストークスシフトの理想対称性について説明しており、それにより、低エネルギー光が、高周波数吸収から対称に発せられる。振動状態が電子基底状態および励起状態の双方でゼロである遷移は、特定のストークスシフトの特徴であり、かつ、ダイヤモンドの識別に使用することができるゼロフォノン線（ＺＰＬ）として蛍光スペクトルで識別することができる。
【００１０】
ストークスシフトに加えて、単一のダイヤモンドナノ粒子も２つの光子励起パターンを示し、ここで、赤外光の２つの光子は、可視波長の発光をもたらす。Ｃｈａｎｇ，Ｙ．Ｒ．らの文献（Ｎａｔｕｒｅ  Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（２００８）３：２８４−２８８）は、蛍光ナノダイヤモンドの製造および画像化について記載している最近の一連の刊行物の１つである。米国特許第８，１６８，４１３号にも、１ｎｍ〜１００ｎｍのダイヤモンド粒子に高エネルギーを照射し、得られたものを加熱することで行われる、発光ダイヤモンドの調製方法が記載されている。請求項に記載のダイヤモンドは、酸化表面を有し、５ｐｐｍ〜１，０００ｐｐｍの色中心を含有する。
【００１１】
代替の方法は、ミクロ粒子範囲の粒子を用いるＵＳ２０１０／０１３５８９０に記載されている。これらの場合に蛍光の原因である窒素空孔中心（ＮＶ中心）の製造は、Ｂａｒａｎｏｖ，Ｐ．Ｇ．らの文献（Ｓｍａｌｌ（２０１１）７：１５３３−１５３７）によっても記載されている。
【００１２】
多数のタイプの色中心が記載されており、天然および合成の両方のダイヤモンド粒子に存在している。
（表１）
【表１】
2016529525.tif 000003
ａ）Ｕ．Ｓ．８，１６７，４１３
ｂ）Ｙｕらの文献、ＪＡＣＳ（２００５）１２７：１７６０４−１７６０５
ｃ）Ｃｈｅｎｋｏらの文献、Ｎａｔｕｒｅ（１９７７）２７０：４１４−１４４
ｄ）Ｆｒｉｔｓｃｈらの文献、Ｇｅｎｅｓ  ＆  Ｇｅｎｉｏｌ．（１９９２）２８：３５−４２
ｅ）Ｓｔｅｅｄ，Ｊ．Ｗ．の文献，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．（２００３）９４：３０９１−４００９
【００１３】
加えて、米国特許出願公開第２０１２／０１７８０９９号には、可視範囲で蛍光する同等物のカーボンナノ粒子が記載されている。これらは、５〜１５％の範囲の蛍光量子収率を有し、４５５ｎｍ（３５０ｎｍで励起）、４８０ｎｍ（４００ｎｍで励起）、５２０ｎｍ（４００ｎｍで励起）、５４０ｎｍ（４５０ｎｍで励起）、および５９０ｎｍ（５００ｎｍで励起）で発光色を有するドープカーボン粒子（ＦＣＮ）である。従って、励起発光ピークの５つの異なる組み合わせが利用できる。
【００１４】
これらのＦＣＮ粒子は、生体分子にコンジュゲートすることが可能なナノ粒子ダイヤモンド合成画像としてＵＳ２０１０／０３０５３０９に記載されている。
【００１５】
重要なことは、相当に洗練された認証システムに関連付けることが可能なこれらの技術および正確なパラメーターに加えて、市販のダイヤモンドが紫外（ＵＶ）光での励起時に種々の色を発する能力のおかげでより簡単なアプローチが許されることである。３６０ｎｍで光を発する（かつ目に有害ではない）市販のＬＥＤ光源は、市販のダイヤモンド粒子で赤色、緑色、青色、およびＩＲ蛍光を引き起こすことが示されている。従って、非常に単純な認証方法は、ダイヤモンドのこれらの集団の組み合わせを種々の比率または単に単独で、恐らくは、特定の記号またはパターンセットで用いることができる。
【００１６】
本発明のダイヤモンド粒子の明確な利点は、細胞毒性ではない点である。実際、ダイヤモンド粒子は歯科研磨に用いられ、種々の刊行物には、生物系において細胞毒性なく使用することができると示されている。Ｓｃｈｒａｎｄ，Ａ．Ｍ．らの文献（Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．（２００７）１１１：２−７）では、２〜１０ｎｍのサイズの範囲のナノダイヤモンドが種々の細胞型に細胞毒性ではないことが示された。Ｍｏｈａｎ，Ｎ．らの文献（Ｎａｎｏ．Ｌｅｔｔ．（２０１０）１０：３６９２−３６９９）では、蛍光ナノダイヤモンドがシー・エレガンスで安定かつ非毒性であることが示された。
【００１７】
ダイヤモンド粒子の無害かつ不活性な性質を考慮し、かつ、そのような粒子の特定の集団を達成し、かつ該集団に関連付けられることが可能な種々のスペクトル特徴を考慮すると、ダイヤモンド粒子は、医薬製品および他の材料、例えば、繊維品、インク、塗料、通貨、化粧品、高級品、香料、または食品を含む種々の製品の優れた認証システムを提供する。
【発明の概要】
【００１８】
（発明の開示）
本発明は、多種多様な製品に有用な認証システムを提供する。本システムの基礎は、特定のスペクトルまたは色を呈するダイヤモンド粒子の集団であり、それによって、発光の適切な波長、強度、および持続時間が、適切な強度および持続時間の特定の励起波長に関連付けられ、以前に判断した発光スペクトルデータが集団に関連付けられる。励起は、１光子または２光子励起であってもよい。最も簡単な形態では、これらの粒子を含む認証システムの所定フォームと、対応する発光スペクトル特徴とが製品に関連付けられ、その存在自体が製品の真正性を示す。いくつかの実施形態では、認証システムの所定フォームの存在は、選択波長での発光の強度および／または持続時間と組み合わせた特定強度および持続時間の特定波長による励起によって確認される。一実施形態では、励起エネルギーの波長、強度、および持続時間をコードし、これをユーザに提供することで、製造者は、ユーザに、製品の真正性をオンサイトで、または得られた発光シグネチャーに基づいてサービスプロバイダーに提示することで確認させることができる。
【００１９】
別形態では、単一の励起波長は、組成物中のダイヤモンド粒子の性質に応じて異なる発光波長および強度を生成する。上述したように、３６０ｎｍを発する紫外光源は、用いたダイヤモンド粒子の集合体に応じて赤色、緑色、青色、または赤外（ＩＲ）の蛍光を引き起こすことができる。そのようなダイヤモンドのランダム混合体は、フローサイトメトリーによって種々の色の発光に分離することができる。（「色」には、ＵＶ、可視、およびＩＲ発光が含まれる。）一般に、「色」とは、蛍光発光の性質のことを言い−例えば、「緑色」とは、緑色の蛍光のことを言う。完全なスペクトルはより複雑であるが、そのような粒子の均質集団により単一色がもたらされるであろう。
【００２０】
従って、一態様では、本発明は、製品に認証をもたらす方法に関する。該方法は、前記製品を、ダイヤモンド粒子の少なくとも１つの集団を含有する認証システムの所定フォーム（組成物）と組み合わせることを含み、前記粒子は、特定波長で最大の蛍光を持つ蛍光を呈し、前記粒子の蛍光の波長、強度、および持続時間は、励起エネルギーの波長、持続時間、および強度に依存している。
【００２１】
種々の可能な識別パターンを提供するために、前記粒子の２つ以上の均質集団を使用することも有利であり、これにより、得られた製品中のこれらの集団の割合を変えることで、非常に多数の異なる認証ラベルを生成することができる。集団は、励起および発光スペクトルデータ、すなわち、波長、強度、および持続時間が異なっている。このパターンの変動は、励起エネルギーの波長、強度、および持続時間を変えることで得られる。従って、本発明は、製品を、粒子の少なくとも２つの均質集団を含有する所定の認証システムと組み合わせることで認証を得る方法にも関し、ここで、励起および発光蛍光の波長、強度、および持続時間は、異なる集団の各々に固有である。
【００２２】
タガントの一部（またはタガントの全て）として非分離ダイヤモンド混合物、すなわち、不均質集団を含むことで、さらに別のレベルの認証を得ることができる。これらの混合物は、種々の成分による蛍光の打ち消しやそれらの相互作用の複雑さにより肉眼には非蛍光性のように見える。しかしながら、可視（またはＵＶ）光の励起により、ダイヤモンド粒子はそのような集団ごとに変わり得るため、ダイヤモンド粒子の不均質集団とは異なる任意の偽造ラベリングを用いて複製するのが難しい特徴的な赤外スペクトルが得られる。従って、本発明のさらに別の態様は、蛍光ダイヤモンドナノ粒子の非分離混合物で完全または部分的にタグ付けされた基材に関する。本発明は、可視またはＵＶ励起に基づいてＩＲスペクトルを判断することによってこれらの基材を認証することも含む。
【００２３】
さらに別の実施形態では、本発明は、ダイヤモンド粒子でタグ付けされた基材を含み、該基材は、親水性固体成分を主として含むが、吸湿性疎水性成分をさらに含む。圧力を印加すると、吸湿性成分に関連付けられた水和水が排出され、ダイヤモンド粒子が親水性成分および疎水性無水吸湿性成分中に不均一に分散した環境を生成する。この再分散は、ダイヤモンド粒子の特徴であり、代替蛍光材料で複製するのは難しい。従って、この組成物の材料も本発明に含まれ、材料が含むダイヤモンド粒子の存在による「スペックル」外観の特徴は、基材の真正の性質を確認するのに役立つ。
【００２４】
いくつかの重要な実施形態では、製品は薬剤、特に、固体経口剤形であるが、本発明は多種多様な製品に有用である。
【００２５】
一実施形態では、例えば、紫外放射に曝された場合に異なる発光スペクトルを持つ粒子集団を供給する。これは、種々のタイプの色中心を種々のレベルで持つ粒子の均質集団の予め定義された混合物であってもよい。この場合の認証には、紫外光の照射、発光のスペクトルまたは強度、持続時間、および波長を検証すること、これらを製造者より供給されたデータと一致させることを伴う。これは、ユーザまたは購入者に、製造者により供給されたかまたは購入者に利用可能にした、検出器を用いたスペクトルまたはスペクトルデータを入手させて、オンサイトで評価するかまたは確認のためにデータセンターに、通常、プログラム質問デバイスを用いて電子送信することができるスペクトルまたは発光を入手させることで行ってもよい。製品識別番号をスペクトルデータと相関させて、質問デバイスにプログラムされた認証システム用のデータと試験製品のスペクトルデータを比較することにより、真正性を確認することができ、（電子的に変換された製品スペクトルデータに基づいて）データセンターで行う場合、データセンターがユーザに製品の真正性を通知することができる。例えば、薬剤の経口剤形を購入する薬剤師は、剤形を検出器に曝して、これらのスペクトルデータを得て、それらをデータセンターに電子的に送信する。あるいは、検出機能および質問機能を同じデバイスまたは装置に一体化し、これらは、特定の励起パラメーターのみを用いるおよび／または特定の発光パラメーターのみを検出するようにプログラムされていてもよい。
【００２６】
以下の実施例に示された一実施形態では、ダイヤモンド粒子の調製物は、任意の便利な方法、例えば、フローサイトメトリーによって特有の色、例えば、赤色、黄色、緑色、または青色を発する集団に分離される。適切な波長の紫外光を照射することで、各々の分離集団から個々の色の発光をもたらす。所定の混合物中のこれらの集団を製品に適用し、それらの存在は肉眼ならびに正確なスペクトルで検出することができる。個々の色のパターンまたは比率を変えることで、認証システムの各々の所定フォームに関する種々の認証コードが得られる。例えば、ある場合には緑色粒子と赤色粒子の両方、または別の場合には緑色粒子と青色粒子、または単に赤色、または単に緑色、または単に青色を種々の割合で適用することができる。基材の表面上にパターンで配置された種々の集団を有することが役立つ場合もあり、その結果、場合によっては重なりにより区別できる−例えば、黄色と青色が緑色に見えるが、パターンの変動も特徴的である。異なる強度も特徴を区別するのに用いることができる。強度を区別する際には肉眼に頼るが、利用可能な強度レベルの数は比較的少なくてもよい。それにもかかわらず、これらの集団の種々の組み合わせを認証システムの個々の所定フォームとして用いて豊富な数の認証パターンを使用することができる。
【００２７】
あるいは、購入者が製品を購入または使用する現場で識別することができるシステムには、パッケージングに含まれるかまたは製品に関連付けられたコードに従って励起波長、強度、および持続時間を発光波長、強度、および持続時間と一致させることを伴う。
【００２８】
より複雑なこの形態では、コードは、励起波長の正確な強度および持続時間、例えば、表１に記載のものや、その関連する強度で肉眼で見えるであろう期待観察色を購入者に知らせるものである。これは、単一集団の粒子、または２つ以上の均質集団セットを用いて行うことができるため、購入者により識別可能なより広範囲の指紋を可能にする。この実施形態では、認証システムの所定フォームを含有すると推定される製品のスペクトルまたはスペクトルデータをデータセンターの質問デバイスに送信後に、データセンターによる識別および確認も用いてよい。質問デバイスは、真正のスペクトルデータを受信したデータと比較するようにコンピュータープログラムされていてもよい。以下に記載されるように、発光波長を変えるだけでなく、ＺＰＬ判断および／または強度および／または持続時間判断を用いることで、多数の異なる指紋を生成することができる。しかしながら、区別は、肉眼によって直ちに識別可能でなくてもよいが、より複雑な方法での、発光最大波長またはＺＰＬおよび／または強度および／または持続時間の判断を要し、所定フォームのスペクトルデータを製品スペクトルとオンサイトでまたはデータセンターで比較する携帯型質問デバイスによって比較を行うことができる。
【００２９】
本発明は、本発明の方法により調製される組成物ならびに、認証される製品に適切な励起波長を適切な強度および持続時間で照射し、蛍光を生成して、該蛍光を観察することを伴う認証方法にも関する。一般に、２光子励起を用いることで光子の合計は励起エネルギーを表すため、励起スペクトルの各光子の波長は発光エネルギーの波長よりも長くなる場合があるが、励起エネルギーは発光波長のものよりも高い。可視→可視発光励起も知られているが（図１７を参照）、ＩＲからの２光子励起が可視発光をもたらすのと同様に、可視範囲の一般スペクトル発光は紫外光の照射から得られる。観察は、肉眼での直接目視観察であってもよく、または適切な励起エネルギーによって生成され、分光光度計であってもよい検出器により判断され、かつ、目によって真正のスペクトルと比較された複雑なスペクトルを伴ってもよく、あるいは質問デバイスを含むプログラム検出器を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、ＵＶ光下で見られる赤色、緑色、および青色のダイヤモンド粒子の分離した集団のカラー写真を示す。
【００３１】
【図２】図２は、紫外光下で見た際の、赤色、緑色、および青色のダイヤモンド粒子が固着されている経口剤形のカラー写真である。
【００３２】
【図３】図３は、ダイヤモンド粒子が添加され、紫外光下で見ている剤形のブリスターパックのカラー写真である。
【００３３】
【図４】図４は、紫外光下で見た赤色、または緑色、または赤色−緑色の混合物、あるいは赤色／緑色／青色の混合物の粒子懸濁液を含有するキュベットのカラー写真である。
【００３４】
【図５】図５は、単一色（赤色、緑色、または青色）粒子のＵＶ励起時の可視発光スペクトルを示す。
【００３５】
【図６】図６は、これらの粒子の混合物のＵＶ励起時の可視発光スペクトルを示す。
【００３６】
【図７】図７は、赤色、緑色、または青色粒子がドープされた固体剤形を示す。
【００３７】
【図８】図８は、固体基材に一体化したダイヤモンドナノ粒子の非分離混合物の可視光で励起時のＩＲ発光スペクトルを示す。
【００３８】
【図９】図９は、３６５ｎｍの波長で励起時のそのような混合物から得られた可視発光スペクトルを示す。
【００３９】
【図１０】図１０は、ダイヤモンド粒子またはその混合物の種々の蛍光色でタグ付けされている標準医薬賦形剤からなる９つの異なる錠剤の写真である。
【００４０】
【図１１】図１１は、赤色蛍光粒子のみ、緑色の蛍光粒子のみ、および青色の蛍光粒子のみを含有する錠剤から個別に得られたスペクトルの合成画像を示す。
【００４１】
【図１２】図１２は、ほとんどが赤色蛍光粒子であるが、微量の緑色および青色の蛍光粒子も含有する錠剤の４００〜７００ｎｍの発光スペクトルである。
【００４２】
【図１３】図１３は、４００〜５５０ｎｍの図１２のスペクトルの一部の拡大図である。
【００４３】
【図１４】図１４は、４００〜７００ｎｍの範囲にわたる、図１０に示す９つの錠剤の各々のスペクトルを示す合成画像である。
【００４４】
【図１５】図１５は、全強度カウントの観点からの全発光範囲または個々の成分で定義された個々のピークのいずれかが統合された形態を示す。
【００４５】
【図１６】図１６は、格納データおよびアルゴリズムを介した製品の認証および認証の確認用のシステムの一実施形態を示す。
【００４６】
【図１７】図１７は、励起光が青色であり、発光が赤色である可視→可視スペクトルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
（発明を実施する方法）
本発明は、ダイヤモンド粒子を含むように配合することができる薬剤、塗料、油、繊維品、通貨、食品、および非常に多数の他の製品を含む多種多様な製品の認証システムを提供する。多くの用途では、ミクロ粒子またはナノ粒子を用いるのが有用であり得る。「ミクロ粒子」とは、１μ〜１ｍｍ、より一般的には１μ〜１００μの範囲で平均直径を持つダイヤモンド粒子を意味する。「ナノ粒子」とは、１ｎｍ〜１，０００ｎｍの直径、一般的には１０ｎｍ〜５００ｎｍまたは１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲で直径を持つダイヤモンド粒子のことを言う。用途によっては、特定のサイズの粒子が好ましい場合もある。例えば、ミクロ粒子は、経口投与用組成物に適切な場合がある。ミクロン範囲の粒子は、例えば、Ｂｒａｄａｃらの文献（Ｎａｎｏ  Ｌｅｔｔ．（２００９）９：３５５５−３５６４）；Ｂｏｕｄｏｕ、Ｊ．Ｐ．らの文献（Ｎａｎｏｔｅｃｈ．（２００９）２０：２３５６０２）によって、ナノメートル範囲のものよりも恐らくより明るく蛍光することが示されている。
【００４８】
有用な粒子のサイズは、特定の用途に依る。例えば、現時点で入手可能な印刷機器の状況において、一般的には、粒子は５ミクロン未満とされる。医薬錠剤用途では、例えば、一般的なサイズは、おおよそ１００ｎｍであってもよい。しかしながら、堅苦しい規則はなく、単に提案したサイズである。特定の用途の医師には、どの範囲のサイズが適切であるかは明らかであろう。
【００４９】
また、本発明に重要なことは、ダイヤモンド粒子の特定の「集団」の定義である。集団は、不均質または均質であってもよい。均質集団とは、全てが同じ励起および発光スペクトルを持つ粒子の集合体のことを意味する。同じスペクトルとは、励起の特定強度および持続時間に基づいた発光の励起、発光波長、強度、および持続時間の位置が、集団が異なる集団として識別可能な十分に小さな範囲内で集団の全メンバーに対して同じであることを意味する。均質性のレベルは、集団が使用される方法に依存する。例えば、必要なことが、粒子を肉眼で識別可能な異なる色の集団に分離することである場合、強度に対する均質性のレベルは関連していなくてもよい。必要なことは、赤色として見えるように十分に均質である集団、または、場合によっては、黄色、または緑色、または青色として見えるように十分に均質である集団を提供することである。一方、認証が発光の特定強度または特定波長を要する複雑なレベルの検出の生成を要する場合、集団は、より高レベルの均質性、場合により、集団の少なくとも９０〜９９％の粒子が同じ最大吸収を有し、場合により、強度が１または２％以上は変わらないこと要することがある。使用に応じて、変動はより大きくなる場合がある。
【００５０】
認証システムの「所定フォーム」とは、特定の製品に対して特定の認証システムで使用されるダイヤモンド粒子の特定の集団または集団の混合物のことを言う。分析される製品は、製品の中に含まれる所定フォームを有するか（この場合、製品は本当に本物である）、または、認証システムを有さないか若しくは異なる認証システムを有するか（この場合、製品は本物ではない）のいずれかである。試験される製品またはパッケージングは、この所定フォームに対して試験され、実際には、この所定フォームを含んでいるかもしれないし、含んでいないかもしれない。
【００５１】
所定フォームは、一般的には、製造者または供給者によって、かつ、設計者の管理下で設計される。認証システムは、所定フォーム中の種々の集団のいずれの割合に関わらず、不活性なダイヤモンド材料から完全になるため、設計者は、大量の可能なバリエーションから自由に選択する。
【００５２】
本明細書で使用する「製品」または「基材」とは、認証されるべき材料のことを言う。従って、製品または基材が、錠剤、布切れ、固体物品、粉末または液体組成物、エマルションまたは半固体であろうとなかろうと、本発明のダイヤモンド粒子を用いて適切な認証方法を設計することができる。「製品」は、パッケージングならびに製品に変換される中間体も含む。例えば、製品が最終医薬剤形である場合、医薬品有効成分（ＡＰＩ）をラベル付けしてもよい。最終製品に持ち越されるいずれの中間体にはラベル付けしてもよい。
【００５３】
ラベル付けされた製品の認証には、試験製品からのスペクトルデータを検出することと、その製品に対する認証システム内で対応するデータを比較することとを伴う。これらのデータの判断および比較は、同一装置で同時に、または同一装置で別々に、もしくは同じまたは異なる位置にある２台の異なる機器で行ってもよい。従って、装置は、所定のパラメーターに基づいて製品と相互作用し、一致または不一致を登録するようにプログラムされていてもよい。スペクトルデータ判断について製品と相互作用し、かつ比較を行う構成要素は、同一装置内で同じであっても異なっていてもよい。しかしながら、スペクトルデータは、遠隔位置の質問デバイスに、必要に応じて、暗号化された形式で送信することができるため、これらの機能は、２台の異なる機器によって完全に別々に行ってもよく、かつ、異なる機器は、同じ物理的なサイトであってもそうでなくてもよい。
【００５４】
本発明の認証方法の対象として非常に重要な製品は、経口投与用のもの、ならびに生物製剤または非経口製剤などの代替製剤を含む医薬組成物であるが、このラベリングシステムを用いて多種多様な製品を認証することができる。これは、例えば起点の確認が海賊版の防止に重要な高級品との関連において重要である。例示的な物品としては、化粧品、香料、衣類、財布または小銭入れなどのアクセサリー等が挙げられる。物品のパッケージングを登録商標として識別するのに用いるインクの含有物も重要であり、登録商標自体と登録商標製品の両方は、同様にラベル付けしてもよいし、または本発明の異なる組成物でラベル付けしてもよい。他の重要な基材としては、文書、通貨、一般のインク、製造元または他の真正性指標のいずれかが重要な任意の製品が挙げられる。場合によっては、特に、規制製品を安く売ってその安全性を損ねるような公知の問題がある場合、本発明の方法によって食品などの製品を認証することは、この問題に対する解決策である。繊維品、塗料、機械部品、株券および通貨代替物などの有価文書は、本発明に従ってラベル付けしてもよい。
【００５５】
１つの特に有用な実施形態は、ＦＤＡが物理化学的識別子を用いた認証用のガイドラインを発行している「固体経口剤形」またはＳＯＤＦに関する。ＳＯＤＦとしては、限定的ではないが、錠剤、粉末を含有するカプセル剤、ゲル剤などが挙げられる。
【００５６】
本明細書で使用する、例えば、「ａ」、「ａｎ」等などの冠詞は、他に指示がない限り、通常、１つまたは２つ以上のいずれかを意味するために使用される。さらに、パラメーターの範囲を開示する場合（該範囲には整数を含む）、引用した範囲内の全ての整数は、あたかも具体的に説明されているかのように含まれる。例えば、４〜１０の可能な強度の変動範囲には、具体的には、５、６、７、８、または９の異なる強度を含む変動が含まれる。この規定は、繰り返しの明示的な列挙を避け、かつ、本明細書をより読みやすくするためである。
【００５７】
個々の集団の均質性は、当該技術分野で公知の方法に従ってダイヤモンド粒子を調製することで確保することができ、該方法は、均質集団を得るように条件を制御することによって特定のスペクトルに関連付けられる特定の色中心を生成する。そのような色中心の数により蛍光の強度が判断されるであろう。集団の均質性は、例えば、フローサイトメトリーによりダイヤモンド粒子の混合物を均質群に分離することによっても確保することができる。市販のダイヤモンド粒子は、この方法によって個々の色集団に実際に分離できることが分かっている。従って、特定の方法において十分に均質な集団は、標準技術を用いて得ることができる。
【００５８】
均質集団は、制御認証システムの調製に特に有用であり、ここで、可視色は、特定の励起波長を用いて、かつ、定義色を観察することによって製品をオンサイトで認証するために購入者によって使用される。これらのシステムでは、ユーザが観察するように要求される色の数に応じて少なくとも２つの集団、またはそれ以上−３つの集団、４つの集団、５つの集団などの組み合わせを用いるのが一般的である。単一色のみが観察される場合には、粒子は製品全体にわたって分散していてもよく、例えば、製品が食料品または錠剤である場合には、ユーザには、特定の励起波長を使用するように指示し、例えば、赤色、または黄色、または青色を見るように指示することができる。しかしながら、色の組み合わせが予想される場合には、例えば、緑色を発する粒子が、赤色を発する粒子と容易に区別することができるように、粒子を表面上のパターンに分散させるのが望ましいこともある。２つ以上の色を一緒に見ると異なる色彩がもたらされる−例えば、赤色と青色は紫色に見えるため、これは必ずしも必要ではない。これらの組み合わせは、集団において異なる強度および／または発光の持続時間を利用してもよいが、肉眼による強度および持続時間レベルの判断は難しい、特に、合理的な程度に大きな数のそのようなレベルの中で認識することは難しいため、この判断は一般により複雑である。例えば、５または７または１０の強度レベルが指定可能な範囲にわたって異なる強度レベルには検出デバイスを要するであろうことが考えられる。しかしながら、認証システムの発光プロファイルを入手し、それを、関連するスペクトルデータを製品のものと一緒に表示して一致させることができるデータセンターに電子的に送信することによって、ユーザは初期認証を確認することができる。あるいは、これは、適切な質問デバイスを用いてオンサイトで行うこともできる。
【００５９】
均質集団の組み合わせからの外観は、直感的ではないことがある点にも留意すべきである。例えば、以下に示すように、赤色：緑色：青色の粒子の１：１：１の混合物は、黄色に見える。
【００６０】
従って、均質集団において、非常に単純な一実施形態では、ダイヤモンド粒子の単一集団を用いてもよい。医薬剤形を一例として使用すると、組成物の真正性は、製剤に適切な波長を照射し、単に目視検出によって予想発光色の有無を識別することで、エンドユーザによって確認することができる。単一発光スペクトルは、分光光度計を用いて得ることができる。所望の場合には、これは、必要に応じて、振動状態の変化による純粋な励起無し変動を表すゼロフォノン線（ＺＰＬ）の識別を含むスペクトルのより複雑な読み取りと、持続時間の測定とによって認証することもできる。ＺＰＬの存在はダイヤモンドの象徴であり、その測定を用いてこの材料の推定存在を確認することができる。
【００６１】
スペクトルの任意の高度な測定をしない単純な検出では、多くのデバイスがすぐに利用できる。上述したように、３６０ｎｍを発するＬＥＤ光は市販されており、これは、粒子自体の性質に応じて、色が変わる可視範囲の発光を励起することができる。加えて、デバイスによって表示される際に異なる励起波長を用いることができ、かつ、対応する発光波長（単数または複数）を数値的に表示することができ、肉眼で見ることができるデバイスが、わずかな費用で入手可能である。
【００６２】
赤外の発光を検出し、強度レベルを検出することができるデバイスも入手可能である。
【００６３】
上記段落に記載されているシステム自体が効果的であるが、特定のバッチまたは特定の種類の剤形に対して特定の認証をもたらすために、より複雑な認証システムを用いることが有利である。例えば、様々な発光／励起波長の組み合わせと強度を持つ２つ以上の集団を用いることで、非常に多数の特徴的パターンを生成することができる。
【００６４】
例えば、４色および１０の強度レベルを用いることで、何千もの異なるパターンを得ることができる。発光の持続時間を変数として追加することで、さらに多くの可能性がもたらされる。
【００６５】
さらに多くの色を使用するかまたは多くの強度を使用する場合には、その数はさらに多くなるであろう。従って、多数の組み合わせを調製して、個々のバッチまたは個々の製剤を区別することができる。十分な数の個々のシグネチャーがあるため、薬剤自体の性質を確認するだけでなく、例えば、医薬剤形の個々のバッチの識別が許容されるであろう。より多くの色を変えることで、または多くの異なるレベルの持続時間および／または強度を含めることで、より大きな数の代替物を調製することができる。
【００６６】
いくつかの実施形態では、複雑な発光が得られるように、粒子の不均質集団を用いることが有利である。様々な数の色中心および様々なタイプ色中心を持つランダムアソートメントの粒子を持つ集団を得ることができ、該集団は自然に存在することができる。これらは高いフレキシビリティを本質的に有する。ランダムな不均質集団では、種々の強度および持続時間でランダム混合体の種々の色中心を励起するのに十分な波長の光を照射することによって固有の発光が生成されるであろう。この実施形態は、照合施設に電子送信されて認証されるデータをオンサイトで得ることに対して最もうまくいくが、しかしながら、施設または質問デバイスを組み込んだプログラマブル検出器が利用できる場合には、オンサイトでの判断も実用的であり得る。あるいは、製品を認証のためにオフサイトに送ることもできる。
【００６７】
特に有用な組み合わせは、全ラベルのほんの一部としてのダイヤモンド粒子の非分離混合物であり、ここで、ラベルの残り部分は、分離形態の１つ以上の均質集団からなる。個々の分離形態は離散発光ピークを生成するが、非分離混合物は、可視発光の観点からは比較的静かであるが、特徴的な赤外スペクトルを有する。
【００６８】
従って、公知の比率の成分（その一部は、非分離ダイヤモンドを構成する）を加えることで、さらなるレベルの認証を得ることができる。これらの混合物は、肉眼では黒色に見え、以下の実施例５の図９に記載されるように本質的にヌルスペクトルも生成する。しかしながら、図８さらには実施例５に示すように、この混合物は、可視光で励起可能な特徴的な赤外スペクトルをもたらす。例えば、種々の染料の混合物はこの結果を有さないので、この態様の認証では偽造がより困難である。このダイヤモンド粒子の非分離混合物は、単独で用いてもよく、またはラベルの一部として加えてもよく、残りの分離成分に重ね合わせてもよい。
【００６９】
この場合、赤色、青色、および緑色のダイヤモンド粒子を種々の割合で混合することで、肉眼では黄色に見えるが、分光的に試験すると、成分の比率をはっきりと示す剤形またはラベル付けされた基材を得ることができる。これを以下の実施例６に示す。数十の異なる分光的に識別可能であるが視覚的に識別不能な黄色の基材は、これらの３つの成分の割合を変えることで得られるようである。
【００７０】
別の次元の認証は、圧力を印加すると無水になる吸湿性有機成分を基材に加えることで得ることができる。特定の吸湿性有機材料−ステアリン酸マグネシウム−はそのような剤形の共通成分であるため、これは、錠剤を経口投与する状況において特に有用である。この特定の吸湿性疎水性化合物は、リーフィング効果として知られるスペクトルのインジゴバイオレットシフトを引き起こす特性を有する。このリーフィング効果は、ステアリン酸マグネシウムと親水性基材の残り部分の間に分散したダイヤモンド粒子の分離ももたらす。色に従って分離したダイヤモンド粒子が、吸湿性有機材料を含有し、例えば、錠剤を作る際に加圧を施す基材に含まれる場合、吸湿性材料は少なくとも部分的に無水されることで、常駐ダイヤモンド粒子が二相システムと思われるものが得られる。基材、例えば、錠剤は、ダイヤモンド粒子の不均一分布によるスペックル外観を想定している。一般的には、ダイヤモンド粒子のみが、有機／疎水性の無水材料と、基材に含まれるより親水性の材料の残り部分との間で不均一分布によるこの特性を呈するので、これも偽造材料で複製することが困難である。ダイヤモンド粒子の代わりに他の蛍光物質を使う偽造基材は、この特性を有しない。
【００７１】
正常な検出を得るのに必要な粒子のレベルは、測定方法にある程度依存している。タガントの１つ以上の色の存在を視覚的に検出するため、おおよそ１０〜１００ｐｐｍのみ、すなわち、０．００１重量％〜０．０１重量％、または下限としても１ｐｐｍまたは０．０００１％のレベルを要すると思われる。しかしながら、非常に簡素かつ市販の機器は、５０〜１００ｐｐｂを容易に検出することができる。検出に要する下限は、検出器の高度化に依存しているため、かなり低いレベルでも適切な機器で検出することができる。
【００７２】
特に、ダイヤモンド粒子の複雑な混合物を用いる場合、より高度な識別システムが役立つ。上述したように、合理的に単純なタグ付け方法は、目視検査をすることができる携帯型ＬＥＤデバイスを用いて簡単に確認することができる。単一スペクトルの生成により、例えば、適切な波長範囲にわたって印刷した際に、スペクトル自体を直接観察して評価することもできる。一方、特に必ずではないが、例えば、固体製剤の表面上の特定のデザインではなく複雑な混合物を用いる場合、質問デバイスを組み込んだプログラム検出器を使用することが多い。従って、適切な励起パラメーターと組み合わせたダイヤモンド粒子の集団の特定の組み合わせの発光スペクトルにおける種々のピークまたはその選択された一部の強度および／または波長および／または持続時間は、そのような検出器に報告することができ、その後、該検出器は、埋め込まれた情報と、製品またはそのラベリングの物理的に得られた発光スペクトルまたはその一部によって生成された情報との一致または不一致に基づいて、認証を承認するかまたは拒絶することができる。これらのデータは、製品に関連付けられたコードに割り当て、これは、認証サービスプロバイダーが密かに知っていてもよい。
【００７３】
経口剤形に適用した際の全体システムの１つの例示的であるが非限定実施形態を図１６に示す。この例示手順では、ダイヤモンド粒子の４つの集団−赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、および赤外（ＩＲ）−の混合物を使用し、種々の比率で混合される。特定の混合物を図に示す。混合物の組成物は、剤形の製造者または供給者によって判断することができる。その後、特定の割合の混合物は、そのスペクトル特徴の観点から特徴付けられ、この場合には、最終製品の調製に使用される医薬品有効成分（ＡＰＩ）またはバッチに添加される。いずれの場合でも、スペクトルデータは、ＡＰＩ、バッチ、または最終製品から記録され、適切なコードを割り当てる。製品の化学および／または物理形態は、スペクトルデータに幾分影響を与え得るため、製品の真正のスペクトルデータは、製品自体から得ることが好ましい。種々の製品からの真正のスペクトルデータは、データ保存用に暗号化され、ＵＳＢまたは他の適切な接続を介して質問デバイスに予めプログラムされる。質問デバイスは、試験される製品のスペクトルデータの検出器の一部であってもよく（図１６に示すように）、または検出器と別個であってもよく、その場合、検出器からのデータは、質問デバイスに供される。その後、質問デバイスは、真正のスペクトルデータと試験された製品（単数または複数）から得られたスペクトルデータとを比較することで、それらを一致させようと試みる。図１６に示す検出器（または一般に、質問デバイス）を携帯型装置内に収容してもよいが、そうである必要はなく、遠隔プログラマブルであってもよいが、そうである必要はない（携帯型遠隔プログラマブルデバイスを用いるのがより便利であることが多いが、そうである必要はない）。その後、一致または不一致を読み取り−一致の場合には、試験製品は真正と考えられるが、不一致の場合には、偽造と考えられる。
【００７４】
プログラムインスペクトルからの着信スペクトルを一致するようにプログラマブルに構成することができる種類の検出器は、米国特許文献２００３／０１７３５３９；２００４／０１６９８４７；２０１１／００９０４８５、および２０１３／０２７７５７６に記載されている。場合によっては、所定のスペクトルデータのみが、デバイスに判断用にプログラムされる。
【００７５】
測定されるスペクトルパラメーターの数は、アッセイシステムに組み込んだ複雑さに依存している。予想されるパラメーターとしては、励起および発光スペクトルにおけるピークの波長、強度、および持続時間が挙げられる。しかしながら、ほとんどの場合、これらのパラメーターの１つ１つを測定する必要はない。サブセットのみを測定する、例えば、励起エネルギーを一定に保ちながら発光スペクトルパターンの波長および強度の組み合わせを測定するだけで十分である。あるいは、励起エネルギーまたは強度を変えて、より単純な形態の発光スペクトルを測定することができる。利用可能な種々のパラメーターのレベルのデザインは、材料により一般に発せられるスペクトルパターンに熟知した当業者の技量の十分な範囲内である。
【００７６】
図１６に示すシステムは、多くの可能性のうちのたった１つである。種々の能力を持つ種々のタイプの検出器を使用することができ、認証エンティティ（例えば、エンドユーザまたはサービスプロバイダー）の性質は、技術に関連付けられたビジネス協定のデザインに応じて変えられる。
【００７７】
剤形または他の製品にダイヤモンド粒子をタグ付けすることに加えて、製品のパッケージングに、製品に用いたタガントに対応するダイヤモンド粒子で同様にタグ付けしてもよい。従って、製品の偽造を検出する簡単な方法には、製品および該製品のパッケージングの両方に同じコードが振られたダイヤモンド粒子の混合物をラベリングすることを含み、パッケージングと製品の不一致は、改ざんが示唆される。パッケージングラベルは、現在ではバーコードを具現化するパッケージラベリングの有用な代替である。バーコードを、インクに含まれるダイヤモンド粒子のタガント混合物に置き換えることで、バーコードの必要性がなくなる。ダイヤモンド粒子の同一の所定フォームを、製品自体とパッケージングのラベルに用いたインクとの両方に含有させることができる。これは、最も便利な配置であるが、唯一の可能性ではないことは明らかであり−各々を個別にラベル付けして、その都度評価してもよい。
【００７８】
本明細書に記載される全ての文書は、それらが完全に記載されているかのように参照により本明細書に組み込まれる。
【００７９】
以下の実施例は、例示的であり、本発明を限定するものではない。
【実施例１】
【００８０】
市販のダイヤモンド粒子の分離
単結晶ダイヤモンド粒子は、シグマアルドリッチ社から入手した。製品指定は、これらのミクロン範囲である粒子の直径を示している。混合物にフローサイトメトリーを施し、以下のようにＵＶ光に曝された場合に赤色、緑色、または青色である個々の集団を得た。
【００８１】
１（１．０）グラムの単結晶合成ダイヤモンド粒子を、標準フローセルを用いて、蛍光分光計（ＬＳ−５５５、パーキンエルマー社）を介して０．５ｍＬ／分の流量で注入した。１０ｎｍ帯域幅の分離設定による４１０ｎｍ（青色）、５５０ｎｍ（緑色）、および６７５ｎｍ（赤色）に対応する３つの異なる波長でスペクトルを測定した。励起スリットを５．０ｎｍに設定し、発光スリットを１０．０ｎｍに設定した。材料は、一定の流量で連続的に流入するように設定した。
【００８２】
３６３ｎｍに設定されコリメートされた単一のモノクロメータを介してＸｅランプから励起後、光を偏光フィルタに透過させた後、サンプルに透過させた。発光モノクロメータによって分離した後に、標準９５０ＰＭＴ（浜松社）によって検出した後、各粒子の収集を機械的に行った。赤色、緑色、および青色の材料の所望の集団は、Ｙ形状のフローチャネルの一方のアームで動作している流体弁を用いて、圧電素子によって粒子をメインストリームの外に偏向させることで収集した。他のチャネルは、赤色材料ならびに任意の非蛍光性材料を収集した。最終収集物は、１００％の回収を表し、２００ｍｇの青色材料、３５０ｍｇの緑色材料、および４５０．０ｍｇの赤色材料であった。
【００８３】
ＵＶ光に曝された場合に、分離した赤色、緑色、および青色粒子の可視発光を図１のスライド１〜３に示す（スライド４〜６は、シグマアルドリッチ社からの非分離単結晶ダイヤモンド、シグマアルドリッチ社からの非分離多結晶ダイヤモンド、および  マリンクロッド社からの非分離多結晶ダイヤモンドである）。スライドの下に示す緩く明るい材料は、ユナイテッド・ミネラル・コーポレーションからの希土類酸化物ＹＰＶ−Ｆの粒子であり、例えば、通貨用または他の文書用のタガントに用いられるが、医薬製品には用いられない。
【実施例２】
【００８４】
固体剤形の簡易的なラベリング
実施例１で調製した分離粒子を用いて、市販の固体剤形は、Ｑチップで分離粒子を塗布することで、個々の集団にラベル付けされた。図２は、ダイヤモンド粒子を錠剤の表面に直接塗布し、３６３ｎｍのＵＶ光を照射した際の結果の写真を示す。赤色、緑色、および青色の蛍光が見られる。可視光にのみ曝された場合、視覚化された色はなかった。
【００８５】
実施例１で調製した赤色および青色の集団を、ブリスターパック中に同様の充填剤を含む市販の錠剤のラベリングにも使用した。ＵＶ光に曝された場合に示すように、赤色および青色の集団は、ブリスターを介して識別可能である。可視光にのみ曝された場合、色は全く見えなかった。
【実施例３】
【００８６】
浮遊状態の外観
図４に示すように、粒子をキュベットの水に再懸濁させた。左から右に、これらは、緑色のみ、赤色のみ、赤色：緑色（おおよそ１：５）、および赤色：緑色：青色（おおよそ１：４：２）を含有し、全て１０ｍｇ／ｍｌである。赤色材料と赤色：緑色（１：５）材料は同じに見えるが、これらのスペクトルシグネチャーは、図６に示すように簡単に区別される（実施例４を参照）。
【実施例４】
【００８７】
成分の発光スペクトル
５０（５０．０）ｍｇの分離した赤色、緑色、および青色の粒子を精製水中に懸濁させ、１．０ｃｍ四方の石英キュベットに配置した。キュベットを光子計数器（ＰＴＩ社）に配置した。二重励起および二重発光モノクロメータ、ならびに発光モノクロメータ上の４００ｎｍロングパスフィルタを用いて測定を行った。両方の単回析格子は、１．０ミクロンのブレーズ角を持つ６００ライン／ｃｍであった。検出は、９５０ｐ光電子増倍管（浜松社）を用いて達成した。励起アルゴリズムを用いて、発光モノクロメータを各材料の最大値に設定し、かつ、３００ｎｍ〜４５０ｎｍの励起を走査することで励起測定を行った。この結果を図５に示す。
【００８８】
３つ全ての色で蛍光する材料の励起波長は同様であった。最大の青色発光は約４４５ｎｍであり、他のピークは緑色および赤色汚染による可能性が高かった。緑色および赤色の蛍光材料の発光スペクトルは、他の波長で蛍光した材料によって汚染されていないことが確認された。赤色発光スペクトルには、５７５ｎｍおよび５９０ｎｍで細部にいくつかの特徴が含まれていた。
【００８９】
さらに、予め分離された材料の混合物を用いて同様の方法で測定を行った。混合された各材料は、図６の発光スペクトルによって示されるように可視範囲で固有のスペクトルを保持していることが分かる。
【００９０】
これらのスペクトルは、分光光度計の励起モノクロメータを３６０ｎｍに設定することで得られた。図６にも示す、赤色：緑色：青色の蛍光混合物から生じる別の（５つ目の）スペクトルは、代わりに、携帯型ＬＥＤ光源からの３６５ｎｍの光で材料を励起させることで得られた。ＬＥＤ光源は、励起モノクロメータからの光とは反対に、サンプルチャンバに投光したため、このスペクトルはより濃く見えた。驚くことに、これらの材料の混合物は、可視範囲において、混合物の各成分の特徴的なスペクトルシグネチャーを保持した。単一の広帯域発光スペクトルではなく、赤色：緑色：青色の混合物の赤色、緑色、および青色発光と、赤色：緑色の混合物の赤色および緑色発光とを明確に別々に区別することができる。
【実施例５】
【００９１】
剤形の可視度
図７は、炭酸カルシウムと、ヒドロキシプロピルセルロースと、Ａｖｉｃｅｌ（商標）と、おおよそ１ｍｇ〜１０，０００ｍｇの赤色、緑色、または青色材料とからなる錠剤の、ＵＶ光下で撮影した写真である。これは、錠剤当たり約０．１ｍｇまたは１００マイクログラムの粒子ということである。見ての通り、これらは種々の色に蛍光するが、可視光下では、これらの錠剤は同一に見える。タガントを含有しないかまたは可視範囲で蛍光しないように思われるタガントを含有する錠剤は、黒色に見える。しかしながら、ダイヤモンド粒子の非分離混合物を含有する錠剤は黒色に見えるが、８５０〜１，２００ｎｍの範囲において赤外蛍光によって簡単に検出可能であるため、法医学における暗号化が可能になる。
【００９２】
図８は、合成ダイヤモンド粒子の混合物を１００ｐｐｍで含有する錠剤の発光および励起スペクトルの両方を示す。様々な種類の粒子からの蛍光（例えば、赤色、青色、または緑色）の干渉により、錠剤は黒色に見え、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲で３６５ｎｍのＵＶ光の照射により得られたスペクトルは、図９に示すように、実質的にヌルである。しかしながら、図８に示すように赤外範囲の８５０〜１，１２０ｎｍの範囲に特徴的なピークがあり、これは、可視範囲、特に、４００〜５００ｎｍ、５００〜６５０ｎｍ、および８００ｎｍの範囲で光を照射した場合に表示することができる。「発光」は反射励起光も含むため、８８０ｎｍの特に強いピークは本質的に、分光計のアーチファクトである。ＩＲ範囲での各ピークの強度は、選択された励起波長およびその強度に依存するであろう。
【実施例６】
【００９３】
種々のラベル付けされた錠剤の比較
種々の分離したダイヤモンド粒子、または、コントロールとして、蛍光ダイヤモンド粒子の非分離混合物を１００ｐｐｍ含有する標準の充填剤からなる錠剤を調製した。実施例１に記載されているように、ダイヤモンド混合物は、シグマアルドリッチ社から入手し、フローサイトメトリーを用いて赤色、緑色、および青色の蛍光に分離した。非分離ダイヤモンドを１００ｐｐｍ含有するコントロール錠剤に加えて、８つの異なる試験錠剤を調製した。錠剤を、透明な接着剤で、見やすくするために黒色に塗られているスライドに接着した。
【００９４】
全ての錠剤（図１０の「スペック」とラベル付けされもの以外）を以下のように調製した。「スペック」とラベル付けされものでは、ステアリン酸マグネシウムをステアリン酸の代わりに用いた。
【表２】
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全ての成分を高速ミキサーで混合させ、３２５網目スクリーンを介して篩にかけ、低圧縮で押し付けた。錠剤１つ当たりの全重量は６８０ｍｇで、直径１３ｍｍで、二平面形状であった。
【００９５】
図１０は、３６５ｎｍでの励起で得られた可視色を示す。左から右に、１番目の錠剤は、赤色蛍光ダイヤモンド粒子のみを含有し、２番目は、赤色蛍光粒子と微量の緑色および青色粒子とを含有し、３番目は、フローサイトメトリーに曝して色を分離する前の元々のダイヤモンド粒子の非分離混合物を含有し、４番目は、緑色蛍光粒子のみでタグ付けされた錠剤であり、５番目は、青色蛍光粒子のみでタグ付けされた錠剤であり、６番目は、赤色、緑色、および青色の蛍光粒子を等量で含有し、かつ、黄色に見える錠剤であり、７番目は、赤色蛍光粒子と微量の緑色および青色粒子とを含有し、かつ、錠剤自体の成分としてステアリン酸マグネシウムも含有する錠剤であり、８番目は、ステアリン酸マグネシウムと、緑色および青色蛍光粒子の同量の混合物とを含有する同様の錠剤であり、９番目は、緑色および青色蛍光粒子の同量の混合物を含むが、ステアリン酸マグネシウムではなくステアリン酸を含む錠剤である。９つ全ての錠剤のダイヤモンドナノ粒子の総レベルは、１００ｐｐｍである。
【００９６】
以下の全てのスペクトルにおいて、ｙ軸は、分光光度計における１秒当たりの計数で強度を測定する。
【００９７】
赤色にラベル付けされた錠剤、緑色にラベル付けされた錠剤、および青色にラベル付けされた錠剤の個々のスペクトルを図１１に重ね合わせて示す。これらのスペクトルは、１，２００ライン／ｃｍで３００ブレーズ角を持つ光電子増倍管を用いて得た。発光は、励起ビームから４４度の角度で読み取った。
【００９８】
図１２は、赤色と、微量の緑色および青色とを含有する左から２番目の錠剤について同じ方法で得られたスペクトルを示す。これは、図１３で４００〜５５０ｎｍの範囲に拡張しているため、スペクトルの緑色および青色部分の寄与をより正確に判断することができる。
【００９９】
図１４は、図１０に示した９つ全ての錠剤の４００〜７００ｎｍの範囲で重ね合わせたスペクトルを示す。特に興味深いのは、赤色波長、緑色波長、および青色波長で異なるピークを示す黄色錠剤のスペクトルである。これらの強度は、スペクトルの青色部分の強度が波長帯域にわたってより広く分散しているように見える以外は、図１１に示すものと同様である。
【０１００】
これらの図に示すデータを図１５にまとめ、ここでは、全スペクトル（青色で示す）または関連ピーク（赤色で示す）にわたる光子数が積分されている。いずれの場合も、赤色のピーク値は、全スペクトルではなく関連範囲のみをカバーするため、より小さいであろう。
図１５の左から右に読むと、コントロールは、４００〜７００ｎｍの全領域にわたって積分され、非常に低い。範囲（４００〜７００ｎｍ）積分とピークピック積分との比較は、発光波長の特異性を示す。従って、４番目の組のバーに示す純粋な赤色にラベル付けされた錠剤では、全範囲にわたる積分は、赤色ピークが全強度のほとんどを占めており、かつ、赤色ピークを除く４００〜５７０ｎｍにわたる積分が最小であることを示す。同様に、その後の５番目と６番目の比較に示す、純粋な緑色および純粋な青色にラベル付けされた錠剤は、全範囲にわたる積分のほとんどが個々の緑色または青色ピークによるものであることを示す。赤色にラベル付けされた錠剤が微量の緑色および青色を有する、左から２番目と３番目の比較に戻ると、赤色ピークにわたる積分は、全体の積分カウントの相当の部分を示し、微量な青色および緑色成分は比較的少ない（４００〜５７０ｎｍ）。
【０１０１】
黄色の結果に対して、赤色、青色、および緑色ピークの各々を合計して、赤色で示すピークピック積分を得た。全範囲にわたる強度は違いがほとんど無く、青色で示す。スペックル外観を示すステアリン酸マグネシウムを含有する錠剤に対して、スペクトル全体は、赤色および青色のバーを比較することで個々のピークの観点からほとんど規定されないことが明らかである。青色および緑色ピークの色の濃度は、１０番目の組のバーに示し、同じ錠剤であるが強度を１０で割ったものを最後の組のバーに示す。これは、使用した機器で１０ｐｐｍを容易に判断できたことを示している。より低いレベルの検出は、分光光度計の設計と用いた設定とに依存していることは明らかである。
【０１０２】
概要：
本発明は、以下の実施形態：（いずれの場合も、以下の「製品」には、パッケージングおよび中間物も含まれる）を提供する。
【０１０３】
本発明は、製品に認証をもたらす方法を提供し、該方法は、前記製品を、ダイヤモンド粒子の少なくとも１つの集団を含む認証システムの所定フォームと組み合わせることを含み、前記粒子は蛍光を呈し、前記粒子の蛍光発光の波長、持続時間、および強度は、励起エネルギーの波長、持続時間、および強度に依存しており；いくつかの実施形態では、集団は均質である。
【０１０４】
本方法は、前記組み合わせることが前記粒子の少なくとも２つの均質集団を組み合わせることであり、蛍光波長、強度、持続時間、または任意の組み合わせは前記異なる集団の各々に固有である実施形態も含む。
【０１０５】
さらに、本方法は、少なくとも１つの均質集団（単数または複数）に加えて、製品をダイヤモンド粒子の不均質集団と組み合わせるか、または、製品を不均質集団のみと組み合わせ得る実施形態を含む。
【０１０６】
これらのいずれの場合でも、集団を、必要に応じて、製品内に分散させ、または製品は表面を有する固体であってもよく、集団は、固体の表面上に配置される。後者の場合、集団は、前記表面上に所定のパターンで配置してもよい。
【０１０７】
本発明は、上記方法のいずれかによって調製された製品をさらに含む。製品は、医薬製品であってもよく、固体経口剤形であってもよい。
【０１０８】
上記の製品は、必要に応じて、前記集団（単数または複数）を蛍光させる励起波長（単数または複数）および／または持続時間（単数または複数）および／または強度（単数または複数）を指定するコードに関連付けられていてもよく、および／または、発光波長（単数または複数）および／または持続時間（単数または複数）および／または強度（単数または複数）を同定してもよく、そのコードは秘密であってもよい。
【０１０９】
本発明は、試験される製品を認証する方法も含み、該方法は、製品に励起波長（単数または複数）を、前記ダイヤモンド粒子の集団（単数または複数）から蛍光を生成する持続時間（単数または複数）および強度（単数または複数）で照射することと、前記蛍光を観察することとを含む。１つの一般的な実施形態では、各集団からの波長および強度の両方を含むスペクトルを観察してもよい。
【０１１０】
上記の認証方法では、前記試験製品スペクトルは、視覚的に評価してもよく、または、分光光度計を用いて、または所定のスペクトルパラメーターのみを考えるようにプログラムされた検出器、例えば、質問デバイスを含む検出器を用いてオンサイトで評価してもよく、あるいはスペクトルデータを、質問デバイスを提供するデータセンターに送信してもよい。
【０１１１】
従って、本発明は、上記認証システムの所定フォームを含む製品を含み、前記認証システムは、蛍光ダイヤモンド粒子の少なくとも１つの集団を含み、前記粒子の蛍光発光の波長、持続時間、および強度は、励起エネルギーの波長、持続時間、および強度に依存している。
【０１１２】
一実施形態では、製品に用いられる認証システムの所定フォーム中のダイヤモンド集団は均質であり；別の実施形態では、所定フォームは、蛍光ダイヤモンド粒子の少なくとも２つの異なる均質集団を含み；異なる集団の各々は、固有の蛍光波長または強度または持続時間またはその組み合わせを有する。製品は、認証システムに、ダイヤモンド粒子の不均質集団を含んでもよく、または前記不均質集団のみを含有してもよい。製品は、組成物の全体にわたって分散した粒子の集団を有してもよく、または、組成物が固体であり、固体が表面を有する場合には、粒子は、そうである必要はないが、製品の表面にあってもよい。
【０１１３】
後者の場合では、認証システムは、必要に応じて、数字または文字などの予め設定されたパターンで分散させてもよい。固体である製品では、製品は、疎水性吸湿性成分と組み合わせて親水性基剤を含んでもよく、これは、必要に応じて、吸湿性成分から水を吐出するために加圧されている。これらの製品はいずれも、医薬製品であってもよい。これらの製品はいずれも、製品の認証に用いられる、励起波長（単数または複数）および／または持続時間（単数または複数）および／または強度（単数または複数）を指定するコードに関連付けられていてもよく、励起波長（単数または複数）および／または持続時間（単数または複数）および／または強度（単数または複数）のコードは、必要に応じて、秘密であってもよい。
【０１１４】
本発明は、製品を認証する方法も含み、該方法は、前記製品に励起波長（単数または複数）を、前記ダイヤモンド粒子の集団（単数または複数）から蛍光を生成する持続時間（単数または複数）および強度（単数または複数）で照射することと、任意の蛍光を判断することとを含む。場合によっては、各集団からの波長および強度の両方と必要に応じて発光の持続時間とを含むスペクトルを判断する。
【０１１５】
スペクトルは、データセンターまたは真正のスペクトルを認識するようにプログラムされた検出器に送信してもよく、該検出器は、エンドユーザから離れていてもよい。
【０１１６】
本発明は、特定のダイヤモンド集団自体を含む特定の認証システムにも関する。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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