(57)【要約】  本発明は、ポリマーマトリックス（Ｐ）、および少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を含む磁性粒子を調製する方法であって、ポリマーマトリックス（Ｐ）は、少なくとも１つの超架橋ポリマーを含み、方法は、（ｉ）少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を用意するステップと、（ｉｉ）ポリマー前駆体分子を用意するステップと、（ｉｉｉ）少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）の存在下で（ｉｉ）によるポリマー前駆体分子を重合させ、それによりポリマーマトリックス（Ｐ１）に埋め込まれた少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を含む粒子を形成するステップと、（ｉｖ）フリーデル−クラフツ反応を介して、（ｉｉｉ）で得られたポリマー粒子のポリマーマトリックス（Ｐ１）を超架橋させるステップであって、反応は８０℃以下の温度で行われる、ステップと、を含み、それにより磁性粒子を得る、方法に関する。さらに、本発明は、前記方法により得られるまたは得ることができる粒子、およびこれらの粒子の使用に関する。別の態様では、本発明は、流体試料中の少なくとも１つの被験物質を決定する方法であって、は磁性粒子を、少なくとも１つの被験物質を含むまたは含むと疑われる流体試料と接触させるステップを含む、方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーマトリックス（Ｐ）、および少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を含む磁性粒子を調製する方法であって、ポリマーマトリックス（Ｐ）は、少なくとも１つの超架橋ポリマーを含み、方法は、
（ｉ）少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を用意するステップと、
（ｉｉ）ポリマー前駆体分子を用意するステップと、
（ｉｉｉ）少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）の存在下で（ｉｉ）によるポリマー前駆体分子を重合させ、それによりポリマーマトリックス（Ｐ１）に埋め込まれた少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を含む粒子を形成するステップと、
（ｉｖ）フリーデル−クラフツ反応を介して、（ｉｉｉ）で得られたポリマー粒子のポリマーマトリックス（Ｐ１）を超架橋させるステップであって、反応は８０℃以下の温度で行われる、ステップと、
を含み、それにより磁性粒子を得、磁性粒子は５〜４０マイクロメートルの範囲の粒子径を有する、方法。
【請求項２】
（ｉｖ）の反応は、３０℃以下の温度で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
（ｉｖ）の反応は、２時間以下の反応時間で行われる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
（ｉｖ）の反応は、ジクロロエタンを含む溶媒中でも他の有機ハロゲン化物を含む溶媒中でも行われない、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
（ｉｖ）の反応は、少なくともＴＨＦ、アセトニトリル、ＤＭＦ、ジオキサン、またはトルオールを含む溶媒中で行われる、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
（ｉｖ）の反応は、ＴＨＦ、アセトニトリル、ＤＭＦ、トルオール、ジオキサン、およびそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される溶媒中で行われる、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
（ｉｖ）の反応は、不活性雰囲気下で行われる、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
（ｉｖ）の反応中、不活性ガスが混合物に流される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
（ｉｖ）において、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）がマトリックスに埋め込まれる、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
（ｉｖ）の超架橋は、好ましくはＦｅＣｌ３、ＺｎＣｌ２、ＡｌＣｌ３、ＢＦ３、ＳｂＣｌ５、ＳｎＣｌ４、ＴｉＣｌ４、ＳｉＣｌ４、およびそれらの２つ以上の混合物、より好ましくはＦｅＣｌ３もしくはＺｎＣｌ２、またはそれらの混合物からなる群から選択されるルイス酸からなる群から選択される触媒の存在下で行われる、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
（ｖ）（ｉｖ）によるポリマー粒子の表面を官能化するステップ、
をさらに含む、実施形態１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
（ｉｉｉ）の重合は、懸濁重合である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法により得られるまたは得ることができる磁性粒子。
【請求項１４】
流体中の少なくとも１つの被験物質の定性的および／または定量的決定のための請求項１３に記載の磁性粒子の使用。
【請求項１５】
流体試料中の少なくとも１つの被験物質を決定する方法であって、
ａ）請求項１３に記載の磁性粒子を、少なくとも１つの被験物質を含むまたは含むと疑われる流体試料と接触させるステップと、
ｂ）前記磁性粒子に結合した少なくとも１つの被験物質を決定するステップと、
を含む、方法。
【請求項１６】
前記被験物質は、ステロイド、ビタミン、薬物、糖、有機化合物、タンパク質、核酸、糖、およびそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される、請求項１４に記載の使用、または請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマーマトリックス（Ｐ）、および少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を含む磁性粒子を調製する方法であって、ポリマーマトリックス（Ｐ）は、少なくとも１つの超架橋ポリマーを含み、方法は、（ｉ）少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を用意するステップと、（ｉｉ）ポリマー前駆体分子を用意するステップと、（ｉｉｉ）少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）の存在下で（ｉｉ）によるポリマー前駆体分子を重合させ、それによりポリマーマトリックス（Ｐ１）に埋め込まれた少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を含む粒子を形成するステップと、（ｉｖ）フリーデル−クラフツ反応を介して、（ｉｉｉ）で得られたポリマー粒子のポリマーマトリックス（Ｐ１）を超架橋させるステップであって、反応は８０℃以下の温度で行われる、ステップと、を含み、それにより磁性粒子を得る、方法に関する。さらに、本発明は、前記方法により得られるまたは得ることができる粒子、およびこれらの粒子の使用に関する。別の態様では、本発明は、流体試料中の少なくとも１つの被験物質を決定する方法であって、磁性粒子を、少なくとも１つの被験物質を含むまたは含むと疑われる流体試料と接触させるステップを含む、方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁性粒子は、ヒトの試料から被験物質を捕捉するための優れたツールである。例えば、これらの粒子が抗体で覆われる場合、光学的手法で検出され得る被験物質を特異的に捕捉することができる。磁気特性は、診断システムの自動化を簡単、迅速、および安価に行え、さらに時間のかかる遠心分離およびろ過ステップを回避できるため、非常に重要である。ここで、超常磁性材料は、外部磁場が印加された場合にのみ磁化を示すため、より注目されている。外部磁場がない場合、磁化はゼロであるように見える（「メモリー効果」はない）。例えば、欧州特許出願公開第２００３４５５Ａ１号および同第２０１５０７４Ａ１号は、ＬＣ／ＭＳシステムで磁性粒子を用いることにより、ヒトの試料から被験物質を抽出する方法を記載している。
【０００３】
磁性粒子の比表面積が高いことは、ヒトの試料から被験物質を濃縮するのに必要である。表面積を１０００ｍ２／ｇより増加させるには、磁性粒子が多孔質マトリックスでコーティングされる必要がある。これは通常、多孔質シリカの、または酸化チタンのマトリックス中に磁性粒子を埋め込むことにより行われる。１つの欠点は、シリカとチタンの高密度であり、これにより膜厚が厚くなると磁化が減少する。さらに、シリカまたは酸化チタンを用いて開発することができるのはメソポーラス（細孔＞２ｎｍ）システムだけであるが、特に小さな被験物質では、マイクロポア（細孔＜２ｎｍ）を有する材料が好ましい。さらに、タンパク質とリン脂質が大きなメソ細孔中に吸着され、これはＬＣ／ＭＳシステムで問題のあるマトリックス効果を生じる。
【０００４】
濃縮−ワークフロー−ＭＳテクノロジー内の粒子を自動化するための重要な要件の１つは、高スループットのための高速磁気分離（５秒未満）である。粒子径および飽和磁化は重要な特性である。したがって、高い飽和磁化（＞５Ａｍ２ｋｇ−１）および大きなサイズ（＞２μｍ）の粒子が必要である。さらに、システムのロバスト性のために、粒子のキャリーオーバーを回避する必要がある。そのため、粒子は高い磁化と１μｍを超える粒子径を有する必要がある。
【０００５】
ポリマーマトリックス、例えばポリスチレンコーティングを有する、粒子が提案された。ポリスチレンネットワークは、架橋剤を用いてポリスチレン鎖もしくはスチレンジビニルベンゼンコポリマーを架橋結合することにより、または内部架橋剤として機能し得る反応性基とスチレン単位を共重合することによって形成され得る。典型的な架橋剤はビスクロロベンジル化合物であり、フリーデルクラフツ触媒の存在下でスチレン鎖の芳香族骨格と反応して架橋結合する架橋部を形成する。内部架橋結合の場合、通常、ビニルベンジルクロリドがコポリマーとして用いられ、フリーデル−クラフツ条件下でも架橋される。超架橋反応では、ポリスチレンポリマーは通常、ジクロロエタンで膨潤し、フリーデル−クラフツ触媒としてルイス酸ＦｅＣｌ３が用いられる。
【０００６】
具体的には、マイクロポアを有するポリマーマトリックスを有する粒子が、Ｙａｎｇら、Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅｍ．、２０１３、４、１４２５に記載されている。Ｙａｎｇらによると、酸化鉄ナノ粒子は、最初にオレイン酸でコーティングされ、その後ミニ乳化重合によりポリスチレンマトリックスに埋め込まれる。高比表面積を得るために、ＦｅＣｌ３を触媒として、ジメトキシメタンを多孔性依存架橋試薬として用いて、ナノ粒子はフリーデル−クラフツ反応によって最終的に超架橋される。得られた粒子は、平均サイズが１００ｎｍ、飽和磁化が４．１Ａｍ２ｋｇ−１である。粒子は、水から有機分子を抽出するのに有用であり、およびイブプロフェンの薬物送達を制御するための薬物担体としても記載されているが、それらは比較的小さい粒子径と自動化プロセスに不利になる低い飽和磁化のみを示す。
【０００７】
Ｘｕらは、粒径が約３００ｎｍのクエン酸塩安定化酸化鉄ナノ粒子の合成について記載している（Ｓ．Ｘｕら、Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅｍ．、２０１５、６、２８９２）。これらのクエン酸塩安定化ナノ粒子は、３−（トリメトキシシリル）プロピルメタクリレート（ＭＥＭＯ）でコーティングされ、ソープフリー乳化重合によりポリスチロールシェルで覆われる。この手法では、１個のナノ粒子がポリマー粒子に埋め込まれる。第２の重合では、粒子上に別の層が形成される。この重合はシード膨潤重合と呼ばれ、異なるモノマー組成を含む。最後のステップとして、細孔形成触媒としてＦｅＣｌ３との超架橋反応により多孔性が形成される。しかし、このプロセスでは、１４．１Ａｍ２ｋｇ−１の飽和磁化を有する約４００ｎｍのサイズしか得られない。
【０００８】
前述の方法で用いられる反応条件は比較的過酷であり、すなわち、高温、長い反応時間、および／または高濃度のルイス酸が用いられる。これらの条件下でのフリーデル−クラフツ反応の主な副生成物はＨＣｌであり、これは磁性成分、例えばマグネタイトを含有する高分子材料にとって多くの場合有害である。すなわち、このプロセスは、粒子の最終飽和磁化に関して不利である。
【０００９】
したがって、自動化プロセスに有用な、高い飽和磁化を有する磁性粒子を調製するための有利で穏やかな方法が依然として必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、比較的大きな粒子径および比較的高い飽和磁化を有する多孔性磁性粒子を提供することである。この問題は、独立請求項の特徴を備える発明によって解決される。個別にまたは組み合わせて実現され得る本発明の有利な発展形態は、従属請求項ならびに／または以下の明細書および詳細な実施形態に提示されている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下で使用される場合、用語「有する」、「備える」、もしくは「含む」、またはそれらの任意の文法上の変形は、非排他的な方法で使用される。したがって、これらの用語は、これらの用語によって導入される特徴に加えて、この文脈で説明されるエンティティにさらなる特徴が存在しない状況と、１つまたは複数のさらなる特徴が存在する状況の両方を指す場合がある。例として、表現「ＡはＢを有する」、「ＡはＢを備える」、および「ＡはＢを含む」は、Ｂ以外にＡに他の要素が存在しない状況（すなわち、Ａは唯一かつ排他的にＢのみからなる状況）、ならびにＢに加えて、１つまたは複数の別の要素、例えば要素Ｃ、要素ＣおよびＤもしくはさらに別の要素がエンティティＡに存在する状況、の両方を指す場合がある。
【００１２】
さらに、「少なくとも１つ」、「１つまたは複数」、または特徴または要素が１回以上存在する可能性があることを示す同様の表現は、通常、それぞれの特徴または要素を導入する場合に１回だけ用いられることに留意されたい。以下において、ほとんどの場合、それぞれの特徴または要素に言及する場合、それぞれの特徴または要素が１回以上存在する可能性があるにもかかわらず、「少なくとも１つ」または「１つまたは複数」という表現は繰り返されない。
【００１３】
さらに、以下で使用される場合、用語、「好ましくは」、「より好ましくは」、「特に」、「とりわけ」、「具体的に」、「より具体的に」、または同様の用語は、別の可能性を制限することなく、任意の特徴と組み合わせて用いられる。したがって、これらの用語によって導入される特徴は任意の特徴であり、特許請求の範囲を制限することを何ら意図したものではない。本発明は、当業者が認識するように、代替の特徴を用いることにより実行することができる。同様に、「本発明の実施形態では」または類似の表現によって導入される特徴は、本発明の代替の実施形態に関して制限なしに、本発明の範囲に関して制限なしに、およびこのような方法で導入される特徴を本発明の他の任意のまたは任意ではない特徴と組み合わせる可能性に関して制限なしに、任意の特徴であることを意図している。
【００１４】
第１の態様では、本発明は、ポリマーマトリックス（Ｐ）、および少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を含む磁性粒子を調製する方法であって、ポリマーマトリックス（Ｐ）は、少なくとも１つの超架橋ポリマーを含み、方法は、
（ｉ）少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を用意するステップと、
（ｉｉ）ポリマー前駆体分子を用意するステップと、
（ｉｉｉ）少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）の存在下で（ｉｉ）によるポリマー前駆体分子を重合させ、それによりポリマーマトリックス（Ｐ１）に埋め込まれた少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を含む粒子を形成するステップと、
（ｉｖ）フリーデル−クラフツ反応を介して、（ｉｉｉ）で得られたポリマー粒子のポリマーマトリックス（Ｐ１）を超架橋させるステップであって、反応は８０℃以下の温度で行われる、ステップと、
を含み、それにより磁性粒子を得る、方法に関する。
【００１５】
別の態様では、本発明は、前記方法により得られるまたは得ることができる磁性粒子に関する。
第３の態様では、本発明は、流体中の少なくとも１つの被験物質の定性的および／または定量的決定のための、上記および下記の方法により得られるまたは得ることができる粒子の使用に関する。
【００１６】
さらに、本発明は、流体試料中の少なくとも１つの被験物質を決定する方法であって、本発明の磁性粒子または本発明の方法によって得られる磁性粒子を、少なくとも１つの被験物質を含むまたは含むと疑われる流体試料と接触させるステップを含む、方法に関する。
磁性粒子
本発明による磁性粒子は、ＩＳＯ  １３３２０に従って決定すると、１〜６０マイクロメートルの範囲の粒子径を有する。より好ましくは、粒子径は５〜５５マイクロメートルの範囲、より好ましくは１０〜５０マイクロメートルの範囲、より好ましくは１５〜４５マイクロメートルの範囲、より好ましくは２０〜４０マイクロメートルの範囲、および具体的には２０〜３５マイクロメートルの範囲である。一実施形態によれば、本発明による磁性粒子は、ＩＳＯ  １３３２０に従って決定すると、５〜４０マイクロメートルの範囲の粒子径を有する。
【００１７】
上記のように、本発明による磁性粒子は、ポリマーマトリックス（Ｐ）および少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）を含む。本発明の好ましい実施形態によれば、磁性粒子は２つ以上の磁性コア（Ｍ）を含む、すなわち、各粒子は好ましくは少なくとも１つ、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を含む。磁性コア（Ｍ）は、１個または複数の磁性ナノ粒子、例えば、１〜２０個の磁性ナノ粒子、好ましくは１〜１０個、より好ましくは１〜５個、最も好ましくは１〜３個の磁性ナノ粒子を含む。あるいは、２０個を超えるナノ粒子、好ましくは１００〜１５０万個のナノ粒子、より好ましくは７５０〜７５０，０００個のナノ粒子、より好ましくは１，７５０〜３２０，０００個のナノ粒子、特に９０，０００〜３２０，０００個のナノ粒子を含むことができる。
【００１８】
したがって、本発明はまた、上記の磁性粒子、および上記の方法により得られるまたは得ることができる磁性粒子に関し、粒子は少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を含む。特に好ましい実施形態によれば、磁性粒子、および上記の方法により得られるまたは得ることができる磁性粒子は、少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）およびポリマーマトリックス（Ｐ）からなる。
【００１９】
好ましくは、磁性コアの量（Ｍ）は、最終粒子の所望の飽和磁化飽和が達成されるように選択される。好ましくは、本発明による磁性粒子、または上記の方法により得られるもしくは得ることができる粒子は、少なくとも１Ａｍ２／ｋｇの飽和磁化を有する。好ましくは、飽和磁化は、ＡＳＴＭ  Ａ８９４／Ａ８９４Ｍに従って決定すると、少なくとも１Ａｍ２／ｋｇ、より好ましくは少なくとも２Ａｍ２／ｋｇ、より好ましくは少なくとも３Ａｍ２／ｋｇ、より好ましくは少なくとも４Ａｍ２／ｋｇ、より好ましくは少なくとも５Ａｍ２／ｋｇ、より好ましくは少なくとも６Ａｍ２／ｋｇ、より好ましくは少なくとも７Ａｍ２／ｋｇ、より好ましくは少なくとも８Ａｍ２／ｋｇ、より好ましくは少なくとも９Ａｍ２／ｋｇ、具体的には少なくとも１０Ａｍ２／ｋｇ、例えば１０Ａｍ２／ｋｇ〜２０Ａｍ２／ｋｇの範囲、より好ましくは１０Ａｍ２／ｋｇ〜３０Ａｍ２／ｋｇの範囲である。
【００２０】
本発明の粒子は、原則として任意の幾何学的形態を示すことができるが、好ましくは粒子は実質的に球形である。本明細書で使用される場合、用語「実質的に球状」は、好ましくは非ファセットであるか、または実質的に鋭い角がない丸い形状の粒子を指す。特定の実施形態では、実質的に球状の粒子は、通常、３：１または２：１未満の平均アスペクト比、例えば、１．５：１未満または１．２：１未満のアスペクト比を有する。特定の実施形態では、実質的に球状の粒子は、約１：１のアスペクト比を有することができる。アスペクト比（ＡＲ）は、最大直径（ｄｍａｘ）とそれに直交する最小直径（ｄｍｉｎ）の関数として定義される（ＡＲ＝ｄｍｉｎ／ｄｍａｘ）。直径は、ＳＥＭまたは光学顕微鏡測定によって決定される。
【００２１】
上記の磁性粒子、および上記の方法により得られるまたは得ることができる磁性粒子のＢＥＴ比表面積は、ＩＳＯ  ９２７７に従って決定すると、好ましくは５０〜２５００ｍ２／ｇの範囲である。より好ましくは、磁性粒子のＢＥＴ比表面積は、１００〜１５００ｍ２／ｇの範囲、具体的には３００〜１０００ｍ２／ｇの範囲である。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態では、上記の磁性粒子、および上記の方法により得られるまたは得ることができる磁性粒子は、超常磁性である。用語「超常磁性」は、当業者に公知であり、具体的には単一の磁性モノドメインよりも小さい粒子に見られる磁気特性を指す。このような粒子は、飽和磁化と呼ばれるグローバル磁化の最大値に達するまで外部磁場を印加すると定常的に配向する。磁場を除去する場合、室温で磁気ヒステリシスがなくなり（残留磁気なし）、緩和する。外部磁場がない場合、超常磁性粒子は、双極子の向き（ニール緩和）と粒子の位置（ブラウン緩和）の熱ゆらぎにより、非永久磁気モーメントを示す。
磁性コア（Ｍ）
上記のように、本発明による磁性粒子は、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を含む。好ましくは、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は、金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、金属キレート、およびそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される化合物を含む。少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）はまた、金属、例えば金、銀、白金、または銅との合金を含んでもよい。
【００２３】
各磁性コア（Ｍ）は、上記の群、すなわち、金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、金属キレートのうちの２つ以上、およびそれらの２つ以上の混合物、のうちの２つ以上の混合物を含んでもよいことを理解されたい。さらに、２つ以上の異なる金属、２つ以上の異なる金属酸化物、２つ以上の異なる金属炭化物、２つ以上の異なる金属窒化物、２つ以上の異なる金属硫化物、２つ以上の異なる金属リン化物、２つ以上の異なる金属キレート、の混合物が考えられる。
【００２４】
さらに、本発明による磁性粒子が２つ以上の磁性コア（Ｍ）を含む場合、単一粒子に存在する磁性コア（Ｍ）のそれぞれは同じであっても、互いに異なっていてもよいことを理解されたい。好ましくは、１つの磁性粒子に含まれるすべての磁性コア（Ｍ）は同じである。
【００２５】
より好ましくは、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は、金属酸化物または金属炭化物を含む。
好ましい実施形態では、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は、少なくとも１つの遷移金属を含む金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、または金属キレートを含む。本発明による好ましい遷移金属は、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、カドミウム、ニッケル、ガドリニウム、銅、およびモリブデンを含むが、これらに限定されない。より好ましくは、金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、または金属キレートは、少なくとも鉄を含む。より好ましくは、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は、酸化鉄、具体的には、Ｆｅ３Ｏ４、α−Ｆｅ２Ｏ３、γ−Ｆｅ２Ｏ３、ＭｎＦｅｘＯｙ、ＣｏＦｅｘＯｙ、ＮｉＦｅｘＯｙ、ＣｕＦｅｘＯｙ、ＺｎＦｅｘＯｙ、ＣｄＦｅｘＯｙ、ＢａＦｅｘＯ、およびＳｒＦｅｘＯからなる群から選択される酸化鉄を含み、式中、ｘおよびｙは合成方法に応じて異なり、ｘは好ましくは１〜３の整数であり、より好ましくは２であり、ｙは好ましくは３または４である。最も好ましくは、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）はＦｅ３Ｏ４を含む。
【００２６】
したがって、本発明はまた、上記の磁性粒子、および上記の方法により得られるまたは得ることができる磁性粒子に関し、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は酸化鉄を含む。最も好ましくは、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）はＦｅ３Ｏ４を含む。
【００２７】
磁性コア（Ｍ）は、好ましくはナノ粒子およびコーティングＣ１を含み、より好ましくはそれらからなる。
ナノ粒子
ナノ粒子は、粒子の磁性、好ましくは超常磁性を示す部分であることが好ましい。ナノ粒子はまた、本明細書では「磁性ナノ粒子」と呼ばれることがある。
【００２８】
好ましくは、少なくとも１個のナノ粒子は、少なくとも１個の磁性ナノ粒子、好ましくは超常磁性ナノ粒子、および必要に応じて１つのコーティング、例えばコーティングＣ２を含み、好ましくはそれからなる。
【００２９】
本明細書で使用される場合、用語「ナノ粒子」は、少なくとも一次元で１００ｎｍ未満である、すなわち１００ｎｍ未満の直径を有する粒子を指す。好ましくは、本発明によるナノ粒子は、ＴＥＭ測定に従って決定すると、１〜２０ｎｍ、好ましくは４〜１５ｎｍの範囲の直径を有する。したがって、好ましい実施形態によれば、本発明は、上記の磁性粒子、および上記の方法により得られるまたは得ることができる磁性粒子に関し、磁性粒子は、少なくとも１個のナノ粒子および必要に応じて１つのコーティング、例えばコーティングＣ２を含む、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）と、を含む。
【００３０】
好ましくは、各ナノ粒子は、ＴＥＭ測定に従って決定すると、１〜２０ｎｍ、好ましくは４〜１５ｎｍの範囲の直径を有する。好ましくは、少なくとも１個の磁性ナノ粒子は超常磁性である。
【００３１】
磁性コア（Ｍ）は、１個のみのナノ粒子または２個以上のナノ粒子を含んでもよい。一実施形態では、磁性コア（Ｍ）は１〜２０個のナノ粒子を含む。別の実施形態では、磁性コア（Ｍ）は１００〜１５０万個のナノ粒子、より好ましくは７５０〜７５０，０００個のナノ粒子、より好ましくは１，７５０〜３２０，０００個のナノ粒子、具体的には９０，０００〜３２０，０００個のナノ粒子を含む。ナノ粒子は、個々の（すなわち、分離した）粒子の形態で磁性コアとして存在してもよく、またはいくつかのナノ粒子からなる凝集体であってもよい。これらの凝集体は、含まれるナノ粒子の数に応じてサイズが異なってもよい。通常、いわゆる超粒子が形成され、これについては以下でさらに詳しく説明される。１００個以上のナノ粒子を含む磁性コアの場合、ナノ粒子は通常このような超粒子を形成する。
１〜２０個のナノ粒子を含む磁性コア（Ｍ）
第１の実施形態によれば、磁性コア（Ｍ）は、１〜２０個の磁性ナノ粒子、および必要に応じてコーティングＣ２を含み、好ましくはそれからなる。すなわち、必要に応じてコーティングＣ２を有する１個の磁性ナノ粒子は、磁性コア（Ｍ）のナノ粒子を形成する。磁性コアは、通常１〜２０個の磁性ナノ粒子、好ましくは１〜１０個、より好ましくは１〜５個、最も好ましくは１〜３個のナノ粒子を含む。
【００３２】
好ましくは、この場合、ナノ粒子は、金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、金属キレート、およびそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される化合物を含み、より好ましくはそれらからなる。各ナノ粒子は、上記の群のうちの２つ以上、すなわち、金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、金属キレート、およびそれらの２つ以上の混合物のうちの２つ以上、の混合物を含んでもよいこと、好ましくはそれらからなることを理解されたい。さらに、２つ以上の異なる金属、２つ以上の異なる金属酸化物、２つ以上の異なる金属炭化物、２つ以上の異なる金属窒化物、２つ以上の異なる金属硫化物、２つ以上の異なる金属キレート、または２つ以上の異なる金属リン化物、の混合物が考えられる。より好ましくは、ナノ粒子は、金属酸化物または金属炭化物を含み、より好ましくはそれらからなる。好ましい実施形態では、金属は遷移金属である。本発明による好ましい遷移金属は、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、カドミウム、ニッケル、ガドリニウム、銅、およびモリブデンを含むが、これらに限定されない。最も好ましくは、金属は鉄である。
【００３３】
したがって、特に好ましい実施形態によれば、ナノ粒子は、金属酸化物、最も好ましくは酸化鉄、具体的にはＦｅ３Ｏ４を含み、より好ましくはそれからなる。
この実施形態によれば、２つ以上の磁性コア（Ｍ）が磁性粒子に存在する場合、これらの磁性コア（Ｍ）は互いに凝集しないことが好ましい。好ましくは、これらの粒子は、ポリマーマトリックス内に実質的に均一に分布されている。
超粒子を含む磁性コア（Ｍ）
第２の好ましい実施形態によれば、磁性コア（Ｍ）は、２０個を超えるナノ粒子、通常１００個を超えるナノ粒子を含み、これらのナノ粒子は好ましくは互いに凝集して超粒子を形成する。より好ましくは、この場合、磁性コア（Ｍ）は、凝集したコーティングされたナノ粒子からなる超粒子を含む。好ましくは、この場合、磁性コア（Ｍ）は、１００〜１５０万個のナノ粒子、より好ましくは７５０〜７５０，０００個のナノ粒子、より好ましくは１，７５０〜３２０，０００個のナノ粒子、具体的には９０，０００〜３２０，０００個のナノ粒子を含む超粒子を含む。好ましくは、各ナノ粒子は、少なくとも１つのコーティングＣ２でコーティングされている。したがって、この場合、好ましくは、磁性コア（Ｍ）は、互いに凝集しているコーティングされたナノ粒子からなる超粒子を含み、好ましくはそれからなり、ナノ粒子は少なくとも１つのコーティングＣ２でコーティングされており、コーティングはナノ粒子の表面上に堆積されることが好ましい。超粒子はまた、好ましくはコーティングＣ１でコーティングされていてもよい。
【００３４】
したがって、本発明のこの第２の好ましい実施形態によれば、本発明による磁性粒子は、２０個を超える磁性ナノ粒子、好ましくは１００〜１５０万個のナノ粒子を含み、前記ナノ粒子は少なくとも１個の超粒子を形成する。超粒子中のナノ粒子の各々は、通常少なくとも１つのコーティングＣ２でコーティングされており、超粒子は、通常少なくとも１つのコーティングＣ１でコーティングされている。
【００３５】
好ましくは、コーティングＣ２は、各ナノ粒子の少なくとも一部、好ましくは表面全体を覆うコーティングである。好ましくは、この場合でもまた、各ナノ粒子は、金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、金属キレート、およびそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される化合物を含み、より好ましくはそれらからなる。超粒子中に存在する各ナノ粒子は、上記の群のうちの２つ以上、すなわち、金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、金属キレート、およびそれらの２つ以上の混合物のうちの２つ以上、の混合物を含んでもよいこと、好ましくはそれらからなることを理解されたい。さらに、２つ以上の異なる金属、２つ以上の異なる金属酸化物、２つ以上の異なる金属炭化物、２つ以上の異なる金属窒化物、２つ以上の異なる金属硫化物、２つ以上の異なる金属キレート、または２つ以上の異なる金属リン化物、の混合物が考えられる。より好ましくは、超粒子中の各ナノ粒子は、金属酸化物または金属炭化物を含み、より好ましくはそれらからなる。好ましい実施形態では、金属は遷移金属である。本発明による好ましい遷移金属は、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、カドミウム、ニッケル、ガドリニウム、銅、およびモリブデンを含むが、これらに限定されない。最も好ましくは、金属は鉄である。特に好ましい実施形態によれば、超粒子中に含まれる各ナノ粒子は、金属酸化物ナノ粒子であり、最も好ましくは酸化鉄ナノ粒子、具体的にはＦｅ３Ｏ４ナノ粒子である。
【００３６】
したがって、本発明は、上記の磁性粒子、および上記の方法により得られるまたは得ることができる磁性粒子にも関し、磁性コア（Ｍ）は、凝集した少なくとも２０個の磁性ナノ粒子からなる超粒子を含むか、または好ましくはそれからなり、ナノ粒子は好ましくは少なくとも１つのコーティングＣ２でコーティングされている。
【００３７】
好ましくは、任意の少なくとも１つのコーティングＣ１を含む磁性コア（Ｍ）は、ＤＬＳ（ＩＳＯ  ２２４１２）に従って決定すると、８０〜５００ｎｍ、より好ましくは１５０〜４００ｎｍ、最も好ましくは２００〜３００ｎｍの範囲の直径を有する。
コーティングＣ２
コーティングＣ２として、一般的に、当業者に公知の任意のコーティングが考えられる。しかし、好ましくは、コーティングＣ２は、ジカルボン酸、トリカルボン酸、ポリアクリル酸、アミノ酸、界面活性剤、および脂肪酸からなる群のうちの少なくとも１つのメンバーから選択される。したがって、前述の群は、言及した化合物の塩および誘導体、例えばエステルおよびポリマーを含むことを理解されたい。したがって、コーティングＣ２は、好ましくは、ジカルボン酸、ジカルボン酸塩、ジカルボン酸誘導体、トリカルボン酸、トリカルボン酸塩、トリカルボン酸誘導体、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、ポリアクリル酸誘導体、アミノ酸、アミノ酸塩、アミノ酸誘導体、界面活性剤、界面活性剤の塩、脂肪酸、脂肪酸塩、および脂肪酸誘導体、からなる群のうちの少なくとも１つのメンバーから選択される。
【００３８】
本明細書で使用される用語、コーティングされたまたはコーティングは、吸着、ファンデルワールスおよび／もしくは非極性基相互作用（例えば、化学吸着もしくは物理吸着）、または磁性ナノ粒子もしくは超粒子コアの共有結合のプロセス、ならびにコーティングＣ２またはＣ１、または２つ以上のコーティングが存在する場合はその間のコーティングを指す。
【００３９】
好ましくは、脂肪酸、脂肪酸塩または脂肪酸誘導体として、超粒子の表面に結合することができ、それにより、好ましくは超粒子を安定化することができる化合物が選択される。コーティングＣ２として用いられる脂肪酸は、好ましくは、末端カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）および磁性粒子の表面への高親和性吸着（例えば、化学吸着または物理吸着）を有する８〜２２個の炭素原子を含むアルキル基の単鎖である。脂肪酸は、水の存在下で磁性粒子のコアを酸化および／または加水分解から保護することを含む、ナノ粒子の磁化を大幅に低減することができる複数の機能を有し（Ｈｕｔｔｅｎら、（２００４）  Ｊ．Ｂｉｏｔｅｃｈ．１１２：４７−６３）、ナノ粒子のコアなどを安定化させる。この用語「脂肪酸」は、飽和または不飽和、特に不飽和脂肪酸を含む。例示的な飽和脂肪酸としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、トリデシル酸、ペンタデシル酸、マルガリン酸、ノナデシル酸、ヘンイコシル酸、ベヘン酸、トリコシル酸、リグノセリン酸、ペンタコシル酸、セロチン酸、ヘプタコシル酸、モンタン酸、ノナコシル酸、メリシン酸、ヘナトリアコン酸、ラクセロン酸、プシル酸、ゲディック酸、セロプラスチック酸、ヘキサトリアコン酸、ヘプタトリアコンタン酸、およびオクタトリアコンタン酸、等が挙げられる。例示的な不飽和脂肪酸としては、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、ヘキサデカトリエン酸、ステアリドン酸、エイコサトリエン酸、エイコサテトラエン酸、エイコサペンタエン酸、ヘネイコサペンタエン酸、ドコサペンタエン酸、クルパノドン酸、ドコサヘキサエン酸、テトラコサペンタエン酸、テトラコサヘキサエン酸、カレンド酸、エイコサジエン酸、ドコサジエン酸、アドレン酸、ドコサペンタエン酸、テトラコサテトラエン酸、テトラコサペンタエン酸、５−ドデセン酸、７−テトラデセン酸、パルミトレイン酸、バクセン酸、ポリリン酸、１５−ドコセン酸、１７−テトラコセン酸、エライジン酸、ゴンド酸、ミード酸、エルカ酸、ネルボン酸、ルメン酸、カレンド酸、ジャカル酸、エレオステアリン酸、カタルプ酸、プニカ酸、ルメレン酸、パリナリン酸、ボセペンタエン酸、ピノレン酸、ポドカルピン酸、等が挙げられる。脂肪酸は合成のものでも、確立された方法を使用して天然源から単離されたものでもよい。さらに、脂肪酸は、誘導体、例えば、脂肪酸エノールエステル（すなわち、エノール型のアセトンと反応した脂肪酸）、脂肪酸エステル（すなわち、活性水素が一価アルコールのアルキル基で置換された脂肪酸）、脂肪アミンもしくは脂肪アミド、または特定の実施形態では上記の脂肪アルコールであることができる。特に好ましい脂肪酸はオレイン酸である。
【００４０】
本発明の文脈で用いられる界面活性剤は、両親媒性である、すなわち疎水性基と親水性基の両方を含む有機化合物である。好ましくは超粒子の表面に結合することができる界面活性剤が選択され、それにより、用途に応じて好ましくはさまざまな鎖長、親水性−親油性バランス（ＨＬＢ）値および表面電荷で超粒子界面活性剤を安定化させることができる。好ましくは、本発明による界面活性剤は、四級アンモニウム塩、アルキルベンゼンスルホネート、リグニンスルホネート、ポリオキシエトキシレート、または硫酸エステルである。界面活性剤の非限定的な例は、臭化セチルトリメチルアンモニウム、塩化セチルトリメチルアンモニウム、ノニフェノールポリエトキシレート（例えば、ＮＰ−４、ＮＰ−４０およびＮＰ−７）、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウレス硫酸ナトリウム、ミレス硫酸ナトリウム、ドキュセート、ペルフルオロオクタンスルホネート、ペルフルオロブタンスルホネート、アルキルアリールエーテルフォスフェート、アルキルエーテルフォスフェート、ステアリン酸ナトリウム、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ペルフルオロノナン酸アンモニウム、ラウレス硫酸マグネシウム、ペルフルオロノナン酸、ペルフルオロオクタン酸、リン脂質、ラウリル硫酸カリウム、アルキル硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ラウロイルサルコシン酸ナトリウム、ノナノイルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、パレス硫酸ナトリウム、塩化ベヘントリモニウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、ブロニドックス、ジメチルジオクタデシルアンモニウムブロミド、ジメチルジオクタデシルアンモニウムクロリド、ラウリルメチルグルセス−１０ヒドロキシプロピルジモニウムクロリド、オクテニジンジヒドロクロリド、オラフル、Ｎ−オレイル−１，３−プロパンジアミン、塩化ステアルアルコニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、臭化トンゾニウム、セトマクロゴール１０００、セトステアリルアルコール、セチルアルコール、コカミドＤＥＡ、コカミドＭＥＡ、デシルポリグルコース、ココアンホジ酢酸二ナトリウム、グリセロールモノステアレート、ポリエチレングリコールイソセチルエーテル、オクチルフェノキシポリエトキシエタノール、ラウリルグルコシド、マルトシド、モノラウリン、ミコサブチリン、ノノキシノール、オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル、Ｎ−オクチルベータ−Ｄ−チオグルコピラノシド、オクチルグルコシド、オレイルアルコール、ペンタエチレングリコールモノドデシルエーテル、ポリドカノール、ポロキサマー、ポリエトキシ化獣脂アミン、ポリグリセロールポリリシノレート、ポリソルベート、ソルビタン、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリステアレート、ステアリルアルコール、サーファクチン、トリトンＸ−１００、ツウィーン８０、コカミドプロピルベタイン、コカミドプロピルヒドロキシスルタイン、ジパルミトイルホスファチジルコリン、ヒドロキシスルタイン、ラウリルジメチルアミンオキシド、レシチン、ミリスタミンオキシド、ペプチタージェント、ラウロアンホ酢酸ナトリウム、ビス（２−エチルヘキシル）スルホコハク酸エステルである。
【００４１】
本発明の意味の範囲内で使用される用語「アミノ酸」は、天然または非天然のアミノ酸またはアミノ酸誘導体、およびアミノ酸の塩を指す。好ましくはアミノ酸が選択され、これは超粒子の表面に結合することができ、これにより好ましくは超粒子を安定化する。例示的なアミノ酸としては、システイン、メチオニン、ヒスチジン、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、イソロイシン、ロイシン、リジン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、セレノシステイン、ピロリジン、システイン、デヒドロアラニン、エンデュラシジジン、ランチオニン、ノルバリン、およびこれらの誘導体が挙げられる。
【００４２】
本発明の意味の範囲内で用いられる用語「ジカルボン酸」は、２つのカルボン酸官能基（すなわち、Ｒ１−（Ｃ（Ｏ）ＯＨ）２）を含む炭化水素または置換炭化水素を指し、式中、Ｒ１は、（ａ）０〜１８個の炭素単位を含む直鎖炭化水素、または（ｂ）芳香環または非芳香環として３〜８個の炭素単位を含む環状炭化水素である。この用語は、脂肪酸の塩および誘導体、例えば脂肪酸のエステルを含む。代表的なジカルボン酸は、例えば、プロパン二酸、ブタン二酸、ペンタン二酸、ヘキサン二酸、ヘプタン二酸、オクタン二酸、ノナン二酸、デカン二酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ヘキサデカン二酸、マレイン酸、フマル酸、グルタコン酸、トラウマチン酸、ムコン酸、グルチン酸、シトラコン酸、メサコン酸、リンゴ酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、タルトロン酸、酒石酸、ジアミノピメリン酸、糖酸、メソキサリン酸、オキサロ酢酸、アセトンジカルボン酸、アラビナリン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ジフェン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸である。
【００４３】
本発明の意味の範囲内で用いられる用語「トリカルボン酸」は、３つのカルボン酸官能基（すなわち、Ｒ１−（Ｃ（Ｏ）ＯＨ）３）を含む炭化水素または置換炭化水素を指し、式中、Ｒ１は、（ａ）３〜１８個の炭素単位を含む直鎖炭化水素、または（ｂ）芳香環または非芳香環として３〜８個の炭素単位を含む環状炭化水素である。この用語は、脂肪酸の塩および誘導体、例えば脂肪酸のエステルを含む。代表的なトリカルボン酸は、例えば、クエン酸（２−ヒドロキシプロパン−１，２，３トリカルボン酸）、イソクエン酸（１−ヒドロキシプロパン−１，２，３トリカルボン酸）、アコニット酸（プロパ−１−エン−１，２，３トリカルボン酸）、プロパン−１，２，３−トリカルボン酸、トリメリット酸（ベンゼン−１，２，４−トリカルボン酸）、トリメシン酸（ベンゼン−１，３，５−トリカルボン酸）、オキサロコハク酸（１−オキソプロパン−１，２，３−トリカルボン酸）、またはヘミメリット酸（ベンゼン−１，２，３−トリカルボン酸）である。好ましくは、トリカルボン酸は、クエン酸塩を含むクエン酸、すなわちクエン酸の塩および誘導体である。
【００４４】
好ましくは、Ｃ２は、クエン酸、ヒスチジン、ＣＴＡＢ、ＣＴＡＣ、オレイン酸ナトリウム、ポリアクリル酸または（それぞれの塩またはその誘導体を含む）それらの２つ以上の混合物からなる群から選択される。したがって、本発明はまた、上記のような磁性粒子、および上記の方法により得られるまたは得ることができる磁性粒子に関し、磁性コア（Ｍ）は、好ましくは少なくとも１つのコーティングＣ２を有する凝集磁性ナノ粒子からなる超粒子からなり、少なくとも１つのコーティングＣ２は、クエン酸塩、ヒスチジン、ＣＴＡＢ、ＣＴＡＣ、オレイン酸ナトリウム、ポリアクリル酸またはそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される。
【００４５】
好ましくは、コーティングＣ２の量は、Ｃ２および超粒子の合計の総重量に基づいて、１〜８０重量％の範囲、より好ましくは５〜７０重量％の範囲、より好ましくは１０〜５０重量％の範囲、最も好ましくは２０〜４０重量％の範囲である。
コーティングＣ１
上記のように磁性コア（Ｍ）は、好ましくは磁性ナノ粒子およびコーティングＣ１を含み、より好ましくはそれらからなる。したがって、本発明はまた、上記の磁性粒子、および上記の方法により得られるまたは得ることができる磁性粒子に関し、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）はさらにコーティングＣ１を含む。
【００４６】
コーティングＣ１は、好ましくは、磁性コア（Ｍ）の表面上に堆積される。コーティングＣ１と磁性コア（Ｍ）との間に、さらなる分離層が存在してもよいが、好ましい実施形態によれば、Ｃ１は磁性コア（Ｍ）上に直接コーティングされることを理解されたい。
【００４７】
好ましくは、コーティングＣ１は、磁性コア（Ｍ）の表面全体を取り囲む。
原則として、当業者に公知の任意の好適なコーティングを用いることができる。好ましくは、コーティングＣ１は、界面活性剤、シリカ、ケイ酸塩、シラン、リン酸塩、ホスホン酸塩、ホスホン酸、およびそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される。
【００４８】
したがって、本発明はまた、上記のような磁性粒子、および上記の方法により得られるまたは得ることができる少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）を含む磁性粒子に関し、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は少なくとも１つのコーティングＣ１を含み、コーティングＣ１は、界面活性剤、シリカ、ケイ酸塩、シラン、リン酸塩、ホスホン酸塩、ホスホン酸、およびそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される。
【００４９】
好ましくは、コーティングＣ１は、シリカ、テトラエチルオルソシリケート、３−（トリメトキシシリル）プロピルメタクリレート、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、トリエトキシビニルシラン、３−（トリメトキシシリル）プロピルアクリレート、トリメトキシ（７−オクテン−１−イル）シラン、トリメトキシメチルシラン、トリエトキシメチルシラン、エチルトリメトキシシラン、トリエトキシ（エチル）シラン、トリメトキシフェニルシラン、トリメトキシ（２−フェニルエチル）シラントリメトキシ（プロピル）シラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、イソブチル（トリメトキシ）シラン、イソブチルトリエトキシシラン、ビニルホスホン酸、ジメチルビニルホスホネート、ジエチルビニルホスホネート、ジエチルアリルホスホネート、ジエチルアリルフォスフェート、ジエチル（２−メチルアリル）ホスホネート、オクチルホスホン酸、ブチルホスホン酸、デシルホスホン酸、ヘキシルホスホン酸、ヘキサデシルホスホン酸、ｎ−ドデシルホスホン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、およびアラキジン酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、トリデシル酸、ペンタデシル酸、マルガリン酸、ノナデシル酸、ヘンイコシル酸、ベヘン酸、トリコシル酸、リグノセリン酸、ペンタコシル酸、セロチン酸、ヘプタコシル酸、モンタン酸、ノナコシル酸、メリシン酸、ヘナトリアコン酸、ラクセロン酸、プシル酸、ゲディック酸、セロプラスチック酸、ヘキサトリアコン酸、ヘプタトリアコンタン酸、オクタトリアコンタン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、ヘキサデカトリエン酸、ステアリドン酸、エイコサトリエン酸、エイコサテトラエン酸、エイコサペンタエン酸、ヘネイコサペンタエン酸、ドコサペンタエン酸、クルパノドン酸、ドコサヘキサエン酸、テトラコサペンタエン酸、テトラコサヘキサエン酸、カレンド酸、エイコサジエン酸、ドコサジエン酸、アドレン酸、ドコサペンタエン酸、テトラコサテトラエン酸、テトラコサペンタエン酸、５−ドデセン酸、７−テトラデセン酸、パルミトレイン酸、バクセン酸、ポリリン酸、１５−ドコセン酸、１７−テトラコセン酸、エライジン酸、ゴンド酸、ミード酸、エルカ酸、ネルボン酸、ルメン酸、カレンド酸、ジャカル酸、エレオステアリン酸、カタルプ酸、プニカ酸、ルメレン酸、パリナリン酸、ボセペンタエン酸、ピノレン酸、ポドカルピン酸、ならびにこれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される。
【００５０】
好ましくは、各磁性コア（Ｍ）は、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）の総重量に基づいて、１〜４０重量％、好ましくは２〜１５重量％、より好ましくは５〜１０重量％の量でコーティングＣ１を含む。
【００５１】
本発明の好ましい一実施形態によれば、コーティングＣ１はビニルまたはアクリル基を含む。
ポリマーマトリックス（Ｐ）
上記のように、各粒子は、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）の他にポリマーマトリックス（Ｐ）を含む。
【００５２】
好ましくは、ポリマーマトリックス（Ｐ）は、多孔質ポリマーマトリックス、好ましくはＩＳＯ  １５９０１に従って決定すると、１００ｎｍ未満、より好ましくは１００ｎｍ未満、より好ましくは９０ｎｍ未満、より好ましくは８０ｎｍ未満、より好ましくは７０ｎｍ未満、より好ましくは６０ｎｍ未満、より好ましくは５０ｎｍ以下、例えば０．５ｎｍ〜５０ｎｍの範囲、好ましくは１〜２０ｎｍの範囲の細孔径を有する細孔を含む多孔質ポリマーマトリックスである。
【００５３】
したがって、本発明はまた、上記のような磁性粒子、および上記の方法により得られるまたは得ることができる磁性粒子に関し、ポリマーマトリックス（Ｐ）は、ＩＳＯ  １５９０１に従って決定すると、１００ｎｍ未満、好ましくは５０ｎｍ以下の細孔径を有する細孔を含む多孔性ポリマーマトリックスである。
【００５４】
好ましくは、ＩＳＯ  １５９０１に従って決定するとポリマーマトリックス中に存在する全細孔の少なくとも９０％が１０ｎｍ未満の細孔径を有し、ポリマーマトリックス中に存在する全細孔の少なくとも５０％が５ｎｍ未満の細孔径を有する。
【００５５】
特に好ましい実施形態によれば、ポリマーマトリックスは、マクロ細孔、すなわち、５０ｎｍより大きい細孔径を有する細孔を含まない。
好ましくは、粒子は、粒子の総重量に基づいて、４０〜９８重量％の範囲、より好ましくは５０〜９５重量％の範囲、より好ましくは６０〜９０重量％の範囲、最も好ましくは７０から８５重量％の範囲の量でポリマーマトリックス（Ｐ）を含む。
【００５６】
ポリマーマトリックス（Ｐ）は、好ましくは、スチレン、官能化スチレン、ビニルベンジルクロリド、ジビニルベンゼン、酢酸ビニル、メタクリル酸メチルおよびアクリル酸からなる群から選択される少なくとも２つの異なるモノマービルディングブロックの重合を含む方法により得られるまたは得ることができるコポリマーを含む。好ましくは、以下のモノマー：
【００５７】
【化１】
2020516893.tif 000002
【００５８】
からなる群から選択される少なくとも２つの異なるモノマービルディングブロックの重合を含む方法により得られるまたは得ることができるコポリマーであり、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は、互いに独立して、−Ｎ３、−ＮＨ２、−Ｂｒ、−Ｉ、−Ｆ、−ＮＲ’Ｒ’’、−ＮＲ’Ｒ’’Ｒ’’’、−ＣＯＯＨ、−ＣＮ、−ＯＨ、−ＯＲ’、−ＣＯＯＲ’、−ＮＯ２、−ＳＨ２、−ＳＯ２、−Ｒ’（ＯＨ）ｘ、−Ｒ’（ＣＯＯＨ）ｘ、−Ｒ’（ＣＯＯＲ’’）ｘ、−Ｒ’（ＯＲ’’）ｘ、−Ｒ’（ＮＨ２）ｘ、−Ｒ’（ＮＨＲ’’）ｘ、−Ｒ’（ＮＲ’’Ｒ’’’）ｘ、−Ｒ’（Ｃｌ）ｘ、−Ｒ’（Ｉ）ｘ、−Ｒ’（Ｂｒ）ｘ、−Ｒ’（Ｆ）ｘ、Ｒ’（ＣＮ）ｘ、−Ｒ’（Ｎ３）ｘ、−Ｒ’（ＮＯ２）ｘ、−Ｒ’（ＳＨ２）ｘ、−Ｒ’（ＳＯ２）ｘ、アルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキルからなる群から選択され、Ｒ’、Ｒ’’および、Ｒ’’’は、互いに独立して、アルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、ハロゲン化物、水素、硫化物、硝酸塩、およびアミンからなる群から選択され、ここで、ｘは１〜３の範囲の整数である。
【００５９】
原則として、当業者に公知の任意のポリマーを用いることができる。好ましくは、ポリマーマトリックスは架橋ポリマーを含み、このポリマーは、より好ましくは、架橋剤、したがって結果として生じるポリマーにおいて架橋結合が達成される薬剤である少なくとも１つのモノマービルディングブロックの存在下で、好適なモノマービルディングブロックを共重合することを含む方法により得られるまたは得ることができる。ポリマーを架橋結合するのに好適な薬剤は当業者に公知であり、ビルディングブロック、例えばジビニルベンゼン、ビス（ビニルフェニル）エタン、ビス（ビニルベンジルオキシ）ヘキサン、ビス（ビニルベンジルオキシ）ドデカン、およびそれらの誘導体を含むが、これらに限定されない。
【００６０】
特に好ましい実施形態によれば、ジビニルベンゼンが架橋剤として用いられる。
好ましくは、ポリマーマトリックスは、モノマービルディングブロックを共重合することを含む方法により得られるまたは得ることができ、すべてのモノマービルディングブロックの５〜９０体積％は架橋剤である。
【００６１】
好ましくは、得られるポリマーにおいて、少なくとも５％の架橋結合度が得られる。
少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は、ポリマーマトリックスに埋め込まれていることが好ましい。このような文脈において、用語「埋め込まれた」は、磁性コアが、好ましくはポリマーマトリックスによって完全に囲まれていることを意味する。あるいは、磁性コアは、ポリマーマトリックスによって部分的に囲まれていてもよい。ただし、この場合、磁性コアは粒子内に固定されているものとする。
【００６２】
上記のように、好ましい実施形態によれば、粒子は少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を含む。この場合、粒子中に存在する各磁性コア（Ｍ）はポリマーマトリックス（Ｐ）に埋め込まれていることを理解されたい。したがって、本発明はまた、上記の磁性粒子、および上記の方法により得られるまたは得ることができる磁性粒子に関し、少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）はポリマーマトリックスに埋め込まれている。
超架橋
より好ましくは、ポリマーマトリックスＰは、上記の少なくとも２つの異なるモノマービルディングブロックの重合を含む方法により得られるまたは得ることができる架橋コポリマーを含み、それにより好ましくは架橋ポリマーが得られ、架橋ポリマーはさらに過架橋される。したがって、より好ましくは、ポリマーマトリックスは、超架橋ポリマーを含み、特にそれからなる。
【００６３】
本明細書で使用される用語「超架橋」は、剛性の三次元ネットワークをもたらす複数の架橋結合のタイプを指す。好ましくは、超架橋は、架橋ポリマーを化学反応に曝すことにより達成され、それにより、超架橋ポリマーを得る。したがって、ポリマーマトリックス（Ｐ）は、化学反応により、超架橋剤の有無にかかわらずポリマーをさらに超架橋することにより得られるまたは得ることができるポリマーマトリックスである。超架橋ポリマーに好適な薬剤は当業者に公知であり、ジクロロエタン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、ジクロロアルカン、ジブロモアルカン、ジヨードアルカン、トリクロロアルカン、トリブロモアルカン、トリヨードアルカン、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、およびそれらの２つ以上の混合物を含むが、これらに限定されない。
【００６４】
好ましくは、架橋ポリマーマトリックスをフリーデル−クラフツ反応、特に以下に記載のフリーデル−クラフツ反応にかけることにより、超架橋が達成される。
表面官能化
少なくとも１つの磁性コアＭおよびポリマーマトリックス（Ｐ）を含む磁性粒子は、表面改質をさらに含んでもよいことを理解されたい。粒子の表面、したがってポリマーマトリックス（Ｐ）の表面は、好ましくは−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、ジエチルアミノエタノール、Ｒ−ＳＯ２−ＯＨ、−ＮＨ２、Ｒ−ＳＯ２−ＯＨ、−ＲＮＨ、−Ｒ２Ｎ、−Ｒ３Ｎ＋−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ１８Ｈ３７、−Ｃ６Ｈ５、−Ｃ６Ｈ９ＮＯ６、フェニルヘキシル、ビフェニル、ヒドロキシアパタイト、ボロン酸、ビオチン、アジド、エポキシド、アルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、アミノ酸、−ＣＯＯＲ、−ＣＯＲ、−ＯＲ、抗体およびその断片、アプタメア、核酸、および受容体タンパク質またはその結合ドメインからなる群から選択される少なくとも１つの基で官能化される。好ましくは、これらの基は、ポリマーマトリックスの好適な官能基に共有結合している。このような改質を実行する方法は、当業者に公知である。
ステップ（ｉ）
上記のように、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は、好ましくは、金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、金属キレートおよびそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される化合物を含む。少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）はまた、金属、例えば金、銀、白金、または銅との合金を含んでもよい。より好ましくは、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は、金属酸化物または金属炭化物を含み、より好ましくは、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は、酸化鉄、具体的には、Ｆｅ３Ｏ４、α−Ｆｅ２Ｏ３、γ−Ｆｅ２Ｏ３、ＭｎＦｅｘＯｙ、ＣｏＦｅｘＯｙ、ＮｉＦｅｘＯｙ、ＣｕＦｅｘＯｙ、ＺｎＦｅｘＯｙ、ＣｄＦｅｘＯｙ、ＢａＦｅｘＯ、およびＳｒＦｅｘＯからなる群から選択される酸化鉄を含み、式中、ｘおよびｙは合成方法に応じて異なり、ｘは好ましくは１〜３の整数であり、より好ましくは２であり、ｙは好ましくは３または４であり、最も好ましくは少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）はＦｅ３Ｏ４を含む。
【００６５】
したがって、本発明はまた、上記の方法、および前記方法により得られるまたは得ることができる磁性粒子に関し、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は金属酸化物または金属炭化物を含み、より好ましくは、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は、酸化鉄、具体的には、Ｆｅ３Ｏ４、α−Ｆｅ２Ｏ３、γ−Ｆｅ２Ｏ３、ＭｎＦｅｘＯｙ、ＣｏＦｅｘＯｙ、ＮｉＦｅｘＯｙ、ＣｕＦｅｘＯｙ、ＺｎＦｅｘＯｙ、ＣｄＦｅｘＯｙ、ＢａＦｅｘＯ、およびＳｒＦｅｘＯからなる群から選択される酸化鉄を含み、式中、ｘおよびｙは合成方法に応じて異なり、ｘは好ましくは１〜３の整数であり、より好ましくは２であり、ｙは好ましくは３または４であり、最も好ましくは少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）はＦｅ３Ｏ４を含む。
【００６６】
上記のように磁性コア（Ｍ）は、好ましくは磁性ナノ粒子およびコーティングＣ１を含み、より好ましくはそれらからなる。
好ましくは、ステップ（ｉ）は、
（ｉ．１）少なくとも１個の磁性ナノ粒子を用意するステップと、
（ｉ．２）少なくとも１個の磁性ナノ粒子をコーティングＣ１でコーティングするステップであって、コーティングＣ１は、好ましくは、界面活性剤、シリカ、ケイ酸塩、シラン、リン酸塩、ホスホン酸塩、ホスホン酸、およびそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される、ステップと、
を含み、それにより磁性コア（Ｍ）を得る。
【００６７】
（ｉ．１）の磁性ナノ粒子は、少なくとも１個の磁性ナノ粒子、好ましくは超常磁性ナノ粒子、および必要に応じて１つのコーティングＣ２を含み、好ましくはそれからなる。
したがって、ステップ（ｉ．１）は、少なくとも１個のナノ粒子を用意することを含む。
【００６８】
磁性ナノ粒子を用意するための方法は、当業者に公知であり、例えば、Ｌｕ、Ｓａｌａｂａｓ、Ｓｃｈｕｔｈ、Ａｎｇｅｗ、Ｃｈｅｍ  Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００７、４６、１２２２〜１２４４に記載されており、そのそれぞれの内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【００６９】
具体的には、Ｆｅ３Ｏ４ナノ粒子の場合、Ｆｅ（ＩＩ）およびＦｅ（ＩＩＩ）酸化物が、水性媒体から、好ましくはアルカリ水溶液媒体から沈殿し、それぞれのナノ粒子が得られる。
【００７０】
上記の第１の好ましい実施形態によれば、各磁性コア（Ｍ）は、必要に応じてコーティングＣ１を有する少なくとも１個の磁性ナノ粒子を含み、したがって、ステップ（ｉ．１）は、必要に応じてコーティングＣ１を有する少なくとも１個の磁性ナノ粒子を用意することを含み、それにより磁性コア（Ｍ）を形成する。好ましくは、この場合、磁性ナノ粒子はコーティングＣ２を含まない。本発明のこの第１の好ましい実施形態によれば、本発明による磁性粒子は、好ましくは１〜２０個の磁性ナノ粒子を含む。
【００７１】
この実施形態によれば、２つ以上の磁性コア（Ｍ）が磁性粒子に存在する場合、これらの磁性コア（Ｍ）は互いに凝集しないことが好ましい。好ましくは、これらの粒子は、ポリマーマトリックス内に実質的に均一に分布されている。
【００７２】
したがって、本発明はまた、上記の方法、および上記の磁性粒子に関し、ステップ（ｉ）は、
（ｉ．１）必要に応じてコーティングＣ２を有する少なくとも１個の磁性ナノ粒子を用意して、少なくとも１個の磁性ナノ粒子を得るステップと、
（ｉ．２）少なくとも１個の磁性ナノ粒子をコーティングＣ１でコーティングするステップであって、コーティングＣ１は、好ましくは、界面活性剤、シリカ、ケイ酸塩、シラン、リン酸塩、ホスホン酸塩、ホスホン酸、およびそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される、ステップと、
を含み、それにより磁性コア（Ｍ）を得る。
【００７３】
上記の第２の好ましい実施形態によれば、磁性コア（Ｍ）、すなわち好ましくは各磁性コア（Ｍ）は、２０個を超えるナノ粒子、好ましくは１００〜１５０万個のナノ粒子、より好ましくは７５０〜７５０，０００個のナノ粒子、より好ましくは１，７５０〜３２０，０００個のナノ粒子、具体的には９０，０００〜３２０，０００個のナノ粒子を含む。より好ましくは、ナノ粒子は、凝集したコーティングされたナノ粒子からなる少なくとも１個の超粒子を形成する。好ましくは、前記超粒子は、少なくとも１つのコーティングＣ１でコーティングされる。この場合、好ましくは、超粒子は少なくとも１つのコーティングＣ１でコーティングされ、コーティングは好ましくは超粒子の表面に堆積される。したがって、超粒子は、コーティングＣ１でコーティングされることが好ましい。超粒子内の各ナノ粒子は、例えばコーティングＣ２でコーティングされることが好ましいことを理解されたい。したがって、ステップ（ｉ．１）は、２０個を超えるナノ粒子を用意することを含み、方法は、前記ナノ粒子を凝集させることをさらに含み、それにより少なくとも１個の超粒子を形成し、必要に応じて少なくとも１つのコーティングＣ１で各超粒子をコーティングすることをさらに含む。
【００７４】
したがって、本発明はまた、上記の方法、および上記の磁性粒子に関し、ステップ（ｉ）は、
（ｉ．１）
（ｉ．１．１）好ましくはコーティングＣ２を有する２０個より多いナノ粒子を用意するステップと、
（ｉ．１．２）前記ナノ粒子を凝集させ、それにより超粒子を形成するステップと、
により、少なくとも１個の超粒子を提供するステップと、
（ｉ．２）少なくとも１個の超粒子をコーティングＣ１でコーティングするステップであって、コーティングＣ１は、好ましくは、界面活性剤、シリカ、ケイ酸塩、シラン、リン酸塩、ホスホン酸塩、ホスホン酸、およびそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される、ステップと、
を含み、それにより磁性コア（Ｍ）を得る。
【００７５】
この場合、各磁性コア（Ｍ）は、好ましくは少なくとも２１個のコーティングされたナノ粒子、好ましくは１００〜１５０万個のナノ粒子、より好ましくは７５０〜７５０，０００個のナノ粒子、より好ましくは１，７５０〜３２０，０００個のナノ粒子、具体的には９０，０００〜３２０，０００個のコーティングされたナノ粒子からなる超粒子を含み、それらは互いに凝集している。
【００７６】
（ｉ．１．１）および（ｉ．１．２）は、超粒子が直接提供される反応を介した単一ステップで行われ得ることを理解されたい。
超粒子を提供する方法は、当業者に公知であり、例えば、Ｌｉｕら、Ａｎｇｅｗ、Ｃｈｅｍ  Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００９、４８、５８７５〜５８７９に記載されており、そのそれぞれの内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【００７７】
具体的には、Ｆｅ３Ｏ４ナノ粒子を含む超粒子の場合、合成は、好ましくは高温、例えば１５０℃〜２５０℃の範囲の温度で、好ましくは増加した圧力、例えば２〜１０ｂａｒの圧力で、ＦｅＣｌ３の部分還元を含むことができ、Ｆｅ３Ｏ４超粒子を得る。
【００７８】
上記のように、コーティングＣ２は、それにより、ジカルボン酸、ジカルボン酸塩、ジカルボン酸誘導体、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、ポリアクリル酸誘導体、トリカルボン酸、トリカルボン酸塩、トリカルボン酸誘導体、アミノ酸、アミノ酸塩、アミノ酸誘導体、界面活性剤、界面活性剤の塩、脂肪酸、脂肪酸塩、および脂肪酸誘導体からなる群のうちの少なくとも１つのメンバーから選択される。
【００７９】
ナノ粒子または超粒子をコーティングする方法は、当業者に公知である。コーティングは、超粒子の合成中にその場で行われることが好ましい。
ステップ（ｉｉ）
ステップ（ｉｉ）において、ポリマー前駆体分子が用意される、すなわち、重合後にそれぞれのポリマーが得られるモノマービルディングブロックが用意される。
【００８０】
好ましくは、（ｉｉ）のこれらのポリマー前駆体分子は、スチレン、官能化スチレン、ビニルベンジルクロリド、ジビニルベンゼン、酢酸ビニル、メタクリル酸メチル、およびアクリル酸からなる群から選択され、より好ましくは、以下のモノマー：
【００８１】
【化２】
2020516893.tif 000003
【００８２】
からなる群から選択され、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は、互いに独立して、−Ｎ３、−ＮＨ２、−Ｂｒ、−Ｉ、−Ｆ、−ＮＲ’Ｒ’’、−ＮＲ’Ｒ’’Ｒ’’’、−ＣＯＯＨ、−ＣＮ、−ＯＨ、−ＯＲ’、−ＣＯＯＲ’、−ＮＯ２、−ＳＨ２、−ＳＯ２、−Ｒ’（ＯＨ）ｘ、−Ｒ’（ＣＯＯＨ）ｘ、−Ｒ’（ＣＯＯＲ’’）ｘ、−Ｒ’（ＯＲ’’）ｘ、−Ｒ’（ＮＨ２）ｘ、−Ｒ’（ＮＨＲ’’）ｘ、−Ｒ’（ＮＲ’’Ｒ’’’）ｘ、−Ｒ’（Ｃｌ）ｘ、−Ｒ’（Ｉ）ｘ、−Ｒ’（Ｂｒ）ｘ、−Ｒ’（Ｆ）ｘ、Ｒ’（ＣＮ）ｘ、−Ｒ’（Ｎ３）ｘ、−Ｒ’（ＮＯ２）ｘ、−Ｒ’（ＳＨ２）ｘ、−Ｒ’（ＳＯ２）ｘ、アルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキルからなる群から選択され、Ｒ’、Ｒ’’、およびＲ’’’は、互いに独立して、アルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、ハロゲン化物、水素、硫化物、硝酸塩、およびアミンからなる群から選択される。
ステップ（ｉｉｉ）
ステップ（ｉｉｉ）において、（ｉｉ）によるポリマー前駆体分子は、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）の存在下で重合され、それにより、ポリマーマトリックス（Ｐ１）に埋め込まれた少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を含む粒子を形成し、ポリマーマトリックス（Ｐ１）は、上記および下記のように、好ましくは架橋ポリマーを含む、より好ましくはそれからなる。そして、この架橋ポリマーマトリックスＰ１は、好ましくは、ステップ（ｉｖ）でさらに超架橋されて、ポリマーマトリックスＰが得られる。
（ｉｉｉ）の重合は、懸濁重合であることが好ましい。用語「懸濁重合」は、水に比較的不溶性のポリマー前駆体分子が水相に液滴として懸濁されている系を指す。通常、懸濁液を維持するために懸濁化剤が用いられ、得られたポリマーは分散された固相として得られる。モノマービルディングブロックは懸濁重合系に直接分散され得るが、炭化水素溶媒または希釈剤は一般的にモノマー、例えば混合物を含む、ｎ−ヘプタン、イソオクタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン等と共に用いられる。
【００８３】
懸濁重合系では、重合されるモノマー混合物は通常、モノマー、または、必要に応じて、モノマー中のポリマー溶液、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、溶媒、および用いられる場合は開始剤を含む。
【００８４】
したがって、ステップ（ｉｉｉ）は、好ましくは、
（ｉｉｉ．１）（ｉｉ）によるポリマー前駆体分子、（ｉ）による少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、少なくとも１つの有機溶媒、少なくとも１つの開始剤、ならびに水相および任意の添加剤を含む組成物（Ａ）を用意するステップであって、有機溶媒は水と混和しない、ステップと、
（ｉｉｉ．２）組成物（Ａ）を撹拌して、エマルジョン（Ｂ）を得るステップであって、エマルジョンは、好ましくは水中の有機溶媒エマルジョンである、ステップと、
を含む。
【００８５】
好ましくは、（ｉｉｉ）の重合は、アゾビス（イソブチロニトリル）（ＡＩＢＮ）、２，２’−アゾジ（２−メチルブチロニトリル）（ＶＡＺＯ６７）、１，１’−アゾビス（シアノシクロヘキサン）（ＶＡＺＯ８８）、過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロリド（ＡＡＰＨ）および４，４’−アゾビス（４−シアノペンタン酸）（ＡＣＶＡ）からなる群から選択される開始剤の存在下で行われる。
【００８６】
モノマーおよび少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は、好ましくは、少なくとも１つの懸濁化剤を必要に応じて含む水溶液に懸濁されることが好ましい。使用する水の量は、使用する反応器のタイプ、撹拌手段などに応じて大きく異なり得るが、最終的な懸濁液混合物は、好ましくは、水を含む混合物全体の総重量に基づいて約５〜６０重量％のモノマービルディングブロックを含む。
【００８７】
この方法は液中の液分散を含み、個別の固体粒子の形で最終製品を提供するため、懸濁重合系添加剤としてさまざまな懸濁化剤を用いることができる。懸濁化剤は、不溶性炭酸塩、ケイ酸塩、タルク、ゼラチン、ペクチン、デンプン、セルロース誘導体、不溶性リン酸塩、ＰＶＡ、塩、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＰＶＰなどを含む。好ましくは、（ｉｉｉ）の重合は、界面活性剤の非存在下で行われる。
【００８８】
重合にかける時間は、所望の変換の程度または大きさに十分な時間である必要があり、さまざまな反応パラメーター、例えば用いられる温度に応じて、ほんの数分から数時間、例えば４８時間まで広範囲にわたって変化することができる。好ましくは、ステップ（ｉｉｉ）は、１時間から３０時間、好ましくは１時間から８時間の範囲の時間で行われる。
【００８９】
用いられる温度は、熱重合を実施するのに、または用いられる場合に反応を開始させるフリーラジカル開始剤の分解を引き起こすのに少なくとも十分であり、好ましくはポリマーのゲル形成を引き起こす可能性がある温度未満である。用いられる温度は、好ましくは約０℃〜１００℃、好ましくは４０〜９０℃の範囲である。
【００９０】
撹拌は、好ましくはオーバーヘッドスターラーで行われる。
好ましくは、ポリマーマトリックス（Ｐ１）は架橋ポリマーを含み、このポリマーは、より好ましくは、ポリマーを架橋剤と共重合させることにより得られるまたは得ることができる。ポリマーを架橋結合するのに好適な薬剤は当業者に公知であり、ジビニルベンゼン、ビス（ビニルフェニル）エタン、ビス（ビニルベンジルオキシ）ヘキサン、ビス（ビニルベンジルオキシ）ドデカン、およびそれらの誘導体を含むが、これらに限定されない。
【００９１】
特に好ましい実施形態によれば、ジビニルベンゼンが架橋剤として用いられる。好ましくは、ポリマーマトリックス（Ｐ１）は、ポリマーの総量に基づいて、５〜９０体積％の架橋剤でポリマーを架橋結合することにより得られるまたは得ることができる。
ステップ（ｉｖ）
ポリマーマトリックス（Ｐ１）は、ステップ（ｉｖ）で超架橋され、この超架橋は、フリーデル−クラフツ反応を介して行われる。本出願の目的のために、用語「フリーデル−クラフツ反応」は、Ｃｈａｒｌｅｓ  ＦｒｉｅｄｅｌとＪａｍｅｓ  Ｃｒａｆｔｓによって開発された公知の反応タイプを指し、求電子芳香族置換反応により置換基を芳香環に結合し、２つの主要なタイプのフリーデル−クラフツ反応：アルキル化反応およびアシル化反応、を含む。本発明では、好ましくはアルキル化が用いられる。このような反応は通常、好適な触媒、例えばルイス酸の存在下で行われる。
【００９２】
（ｉｖ）の超架橋は、８０℃以下の温度、例えば−３０℃〜８０℃の範囲の温度で行われる。驚くべきことに、このような反応条件は、高飽和磁化を有する安定な超架橋粒子をもたらすことが見出された。
【００９３】
より好ましくは、（ｉｖ）は、７０℃未満、より好ましくは６０℃未満、より好ましくは５０℃未満、より好ましくは４０℃未満、より好ましくは３０℃未満の温度で、例えば、好ましくは−３０℃〜３０℃の範囲の温度で、より好ましくは−２０℃〜３０℃の範囲の温度で、より好ましくは−２０℃〜３０℃の範囲の温度で、より好ましくは−１０℃〜３０℃の範囲の温度で、より好ましくは０℃〜３０℃の範囲の温度で、最も好ましくは１０℃〜３０℃の範囲で、行われる。反応中、温度は、絶えずあるいは段階的に変化するか、または本質的に一定に保たれる。温度が変化する場合、温度は常に１２０℃以下、１００℃以下、８０℃以下の温度に、好ましくは７０℃未満、より好ましくは６０℃未満、より好ましくは５０℃未満、より好ましくは４０℃未満、より好ましくは３０℃未満の温度に、例えば、好ましくは−３０℃〜３０℃の範囲の温度に、より好ましくは−２０℃〜３０℃の範囲の温度に、より好ましくは−２０℃〜３０℃の範囲の温度に、より好ましくは−１０℃〜３０℃の範囲の温度に、より好ましくは０℃〜３０℃の範囲の温度に、最も好ましくは１０〜３０℃の範囲に、保たれることを理解されたい。
【００９４】
好ましくは、（ｉｖ）は、ＦｅＣｌ３、ＺｎＣｌ２、ＡｌＣｌ３、ＢＦ３、ＳｂＣｌ５、ＳｎＣｌ４、ＴｉＣｌ４、ＳｉＣｌ４、およびそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択されるルイス酸を含み、より好ましくはそれからなる触媒の存在下で行われる。
【００９５】
より好ましくは、触媒は、ＦｅＣｌ３もしくはＺｎＣｌ２またはそれらの混合物を含み、より好ましくはそれからなる。
任意のステップ（ｖ）
上記のステップに加えて、方法は１つまたは複数のさらなるステップを含んでもよい。特に、方法は、（ｉｉｉ）または（ｉｖ）に従って得られたポリマー粒子の表面を官能化するステップを含んでもよい。
【００９６】
したがって、本発明はまた、上記の方法、および上記の方法により得られるまたは得ることができる磁性粒子に関し、方法は、
（ｉ）（ｉｉｉ）または（ｉｖ）によるポリマー粒子の表面を官能化するステップ、をさらに含む。
【００９７】
好ましくは、このステップでは、ポリマー粒子は、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、ジエチルアミノエタノール、Ｒ−ＳＯ２−ＯＨ、−ＮＨ２、Ｒ−ＳＯ２−ＯＨ、−ＲＮＨ、−Ｒ２Ｎ、−Ｒ３Ｎ＋−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ１８Ｈ３７、−Ｃ６Ｈ５、−Ｃ６Ｈ９ＮＯ６、フェニルヘキシル、ビフェニル、ヒドロキシアパタイト、ボロン酸、ビオチン、アジド、エポキシド、アルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、アミノ酸、−ＣＯＯＲ、−ＣＯＲ、−ＯＲ、抗体およびその断片、アプタメア、核酸、ポリマー、および受容体タンパク質またはその結合ドメインからなる群から選択される基で官能化される。
【００９８】
ポリマー粒子を官能化する方法は、当業者に知られており、例えば、Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ２ｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ、Ｇ．Ｔ．Ｈｅｒｍａｎｓｏｎに記載されており、その開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【００９９】
好ましくは、このステップは、少なくとも好適な塩基（ＯＨ官能化）、例えばＫＯＨを用いた粒子の処理を含む。あるいは、官能化は、ＣＯＯＨ官能化、Ｃｘ官能化、またはエポキシ官能化であることができる。前記官能化に関するさらなる詳細は、以下の添付の実施例にも記載されている。
【０１００】
上記の観点から、本発明は、好ましくは、上述の方法、および前記方法によって得られるまたは得ることができる粒子に関し、方法は、
（ｉ）少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を用意するステップと、
（ｉｉ）ポリマー前駆体分子を用意するステップと、
（ｉｉｉ）少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）の存在下で（ｉｉ）によるポリマー前駆体分子を重合させ、それによりポリマーマトリックス（Ｐ１）に埋め込まれた少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を含む粒子を形成するステップと、
（ｉｖ）フリーデル−クラフツ反応を介して、（ｉｉｉ）で得られたポリマー粒子のポリマーマトリックス（Ｐ１）を超架橋させるステップであって、反応は８０℃以下の温度で行われ、フリーデル−クラフツ反応は、ＦｅＣｌ３もしくはＺｎＣｌ２またはそれらの混合物を含む、より好ましくはそれからなる触媒の存在下で行われる、ステップと、
を含み、それにより磁性粒子を得る。
【０１０１】
架橋結合は、当業者に公知の任意の好適な溶媒によって行われることができ、好ましくは、ジクロロエタン、トルエン、アセトニトリル、ＤＭＦ、エチルエーテル、ＴＨＦ、ベンゼン、キシレン、ジオキサン、アルカン、ジクロロメタン、クロロホルム、クロロベンゼン、四塩化炭素、ＮＭＰ、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン、エーテル、シクロアルカン、有機ハロゲン化物、またはそれらのうちの２つ以上の混合物、を含む溶媒中で行われる。より好ましくは、（ｉｖ）の架橋結合は、ジクロロエタン、トルエン、アセトニトリル、ＤＭＦ、エチルエーテル、ＴＨＦ、ベンゼン、キシレン、ジオキサン、アルカン、ジクロロメタン、クロロホルム、クロロベンゼン、四塩化炭素、からなる群から選択される溶媒中で行われる。
【０１０２】
好ましくは、（ｉｖ）の反応は、ジクロロエタン中でも他の有機ハロゲン化物中でも行われない。より好ましくは、（ｉｖ）の反応は、ジクロロエタンを含む溶媒中でも他の有機ハロゲン化物を含む溶媒中でも行われない。
【０１０３】
特に、（ｉｖ）の反応は、少なくともＴＨＦ、アセトニトリル、ＤＭＦ、ジオキサン、またはトルオールを含む溶媒中で行われる。より好ましくは、（ｉｖ）は、ＴＨＦ、アセトニトリル、ＤＭＦ、ジオキサン、トルオールおよびそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される溶媒中で行われる。
【０１０４】
好ましくは、（ｉｖ）の反応は、４時間以下の反応時間、例えば１０分〜２時間、より好ましくは３０分〜１．５時間、より好ましくは４５分〜１時間の範囲の時間行われる。
したがって、本発明は、好ましくは上記の方法、および前記方法によって得られるまたは得ることができる粒子に関し、方法は、
（ｉ）少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を用意するステップと、
（ｉｉ）ポリマー前駆体分子を用意するステップと、
（ｉｉｉ）少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）の存在下で（ｉｉ）によるポリマー前駆体分子を重合させ、それによりポリマーマトリックス（Ｐ１）に埋め込まれた少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を含む粒子を形成するステップと、
（ｉｖ）フリーデル−クラフツ反応を介して、（ｉｉｉ）で得られたポリマー粒子のポリマーマトリックス（Ｐ１）を超架橋させるステップであって、反応は８０℃以下の温度で行われ、フリーデル−クラフツ反応は、４時間以下の反応時間、好ましくは、ＦｅＣｌ３もしくはＺｎＣｌ２またはそれらの混合物を含む、より好ましくはそれからなる触媒の存在下で行われる、ステップと、
を含み、それにより磁性粒子を得る。
【０１０５】
好ましくは、（ｉｖ）の反応は不活性雰囲気下で行われ、さらにより好ましくは（ｉｖ）の反応中に不活性ガスが反応混合物に流される。好ましくは、不活性ガスは窒素および／またはアルゴンである。用語「（ｉｖ）の反応中」は、好ましくは１０分から２時間の範囲の時間、より好ましくは全反応時間の間、不活性ガスが混合物に流されることを意味する。「流すこと」は、例えば不活性ガスを混合物にバブリングすることにより行われる。好適な方法は、当業者に公知である。
【０１０６】
したがって、本発明は、好ましくは上記の方法、および前記方法によって得られるまたは得ることができる粒子に関し、方法は、
（ｉ）少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を用意するステップと、
（ｉｉ）ポリマー前駆体分子を用意するステップと、
（ｉｉｉ）少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）の存在下で（ｉｉ）によるポリマー前駆体分子を重合させ、それによりポリマーマトリックス（Ｐ１）に埋め込まれた少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を含む粒子を形成するステップと、
（ｉｖ）フリーデル−クラフツ反応を介して、（ｉｉｉ）で得られたポリマー粒子のポリマーマトリックス（Ｐ１）を超架橋させるステップであって、反応は８０℃以下の温度で行われ、フリーデル−クラフツ反応は、４時間以下の反応時間、好ましくは、ＦｅＣｌ３もしくはＺｎＣｌ２またはそれらの混合物を含む、より好ましくはそれからなる触媒の存在下で行われ、反応中に不活性ガスが反応混合物に流される、ステップと、
を含み、それにより磁性粒子を得る。
【０１０７】
好ましくは、（ｉｖ）において、少なくとも磁性コア（Ｍ）はマトリックスに埋め込まれる。
分析の使用／方法
上記の磁性粒子および上記の方法により得られるまたは得ることができる磁性粒子は、好ましくは、流体中の少なくとも１つの被験物質の定性的および／または定量的決定に使用される。
【０１０８】
本明細書で使用する用語「定性的」は、流体中の少なくとも１つの被験物質の有無を決定することを指す。さらに、この用語は、被験物質の性質の評価も含むことができ、すなわち、被験物質の識別または被験物質が属する化学分子の分類の識別を含むことができる。
【０１０９】
少なくとも１つの被験物質の有無は、少なくとも１つの被験物質の磁性粒子への結合を可能にするのに十分な時間および条件下で流体試料を磁性粒子に接触させ、続いて残りの液体試料を磁性粒子から除去し、少なくとも１つの被験物質が磁性粒子に結合したか否かを決定することにより決定される。被験物質が磁性粒子に結合したか否かを決定するために、粒子に結合した化合物を好適な手法で溶離し、その後少なくとも１つの被験物質の有無は、溶離液中で決定することができる。あるいは、結合する少なくとも１つの被験物質は、直接、すなわち磁性粒子に結合したまま、決定することができる。
【０１１０】
少なくとも１つの被験物質またはそれが属する化学的分類の識別は、適切な分析方法、例えば質量分析、ＵＶ−ｖｉｓ、ＮＭＲ、ＩＲまたは生化学的方法、例えばＥＬＩＳＡ、ＲＩＡ等により、前記分析物が磁性粒子から溶離された後に行うことができる。あるいは、表面官能化に使用される薬剤の種類に応じて、特定の被験物質のみが結合することができる。例えば、抗体の場合、被験物質の化学的性質は抗体の特異性により事前に決定される。
【０１１１】
本明細書で使用される用語「定量的」は、流体試料中に含まれる少なくとも１つの被験物質の絶対量または相対量を決定することを指す。
定性的決定の場合、少なくとも１つの被験物質の量は上記のように決定することができる。ただし、磁性粒子から被験物質を溶離した後、溶離液中の量が決定される。あるいは、結合した被験物質の量を直接決定してもよい。
【０１１２】
上記の観点から本発明はまた、
（ａ）本発明による磁性粒子、または本発明の方法により得られるまたは得ることができる磁性粒子を、少なくとも１つの被験物質を含むまたは含むと疑われる流体試料と接触させるステップと、
（ｂ）前記磁性粒子から溶離した少なくとも１つの被験物質を決定するステップと、
を含む、流体試料中の少なくとも１つの被験物質を決定するための方法を企図している。
【０１１３】
通常、このような文脈において言及される決定は、定性的または定量的な決定である。
通常、方法のステップ（ａ）は、少なくとも１つの被験物質の磁性粒子への結合を可能にするのに十分な時間および条件下で行われる。したがって、好ましくは、ステップ（ａ）において、被験物質の少なくとも一部、好ましくはすべてが粒子に結合される。決定が定量決定である場合、好ましくは、流体試料中に存在する実質的にすべての被験物質が粒子に結合している。
【０１１４】
好ましくは、ステップ（ａ）は、
（ａ１）少なくとも１つの被験物質の少なくとも一部が結合している磁性粒子を、好ましくは少なくとも１つの被験物質を溶離しない条件下で洗浄するステップと、および／または、
（ａ２）少なくとも１つの被験物質の溶離を可能にするのに好適な条件下で、少なくとも１つの被験物質を磁性粒子から溶離するステップと、
をさらに含む。
【０１１５】
より具体的には、（ｂ）の定性的または定量的決定は、磁性粒子上に結合した被験物質の有無の決定、または磁性粒子に結合した被験物質の量の決定を含むことができる。
（ａ１）の洗浄ステップは、単一の洗浄ステップとして実行されてもよいことを理解されたい。あるいは、２回以上の洗浄ステップを行ってもよい。
【０１１６】
より具体的には、定性的決定は、ステップ（ａ）および／または（ｂ）の一部として、次のさらなるステップ、
−  少なくとも１つの被験物質が磁性粒子に結合したか否かを決定するステップ、
を含んでもよい。
【０１１７】
有利なことに、本発明の磁性粒子または本発明の方法によって得られる磁性粒子を用いることにより、上記の用途における前記流体のマトリックスのキャリーオーバーを低減させる。
【０１１８】
本発明の磁性粒子もしくは本発明の方法により得ることができる磁性粒子によって決定される被験物質、または上記の使用に従って決定される被験物質は、好ましくは、生物学的流体試料、環境試料または化合物の混合物の溶液中に存在する化合物である。したがって、本発明に従って言及される流体試料は、好ましくは、体液、液体または溶解された環境試料、および化合物の混合物の溶液からなる流体の群から選択される。
【０１１９】
好ましい実施形態では、本明細書で使用される流体試料は、生体外での評価の目的で得られた生体試料を指す。本発明の方法では、流体試料または患者試料は、好ましくは任意の体液を含むことができる。
【０１２０】
好ましい流体試料は、全血、血清、血漿、気管支肺胞洗浄液（ＢＡＬ）、上皮内層液（ＥＬＦ）、尿または唾液であり、血漿または血清が最も好ましい。
用語流体試料は、採取後に何らかの方法で、例えば試薬や可溶化、特定の成分の濃縮、例えばタンパク質やポリヌクレオチドによる処理により操作された生体試料を含む。通常、流体試料は液体試料である。
【０１２１】
流体試料は、例えば、全血、血清、患者から回収された抗体、または血漿であってもよい。流体試料は、好ましくは全血、血清、または血漿である。一実施形態では、試料は臨床試料である。別の実施形態では、試料は診断検査で用いられる。
【０１２２】
流体試料の性質に応じて、さまざまな分類の化合物が検出される。好ましくは、本発明による被験物質は、ステロイド、糖、ビタミン、医薬品および乱用薬物を含む薬物、有機化合物、タンパク質、核酸、およびそれらの２つ以上の混合物の群から選択することができる。このような被験物質が、生体試料中に多く存在する。ただし、それらはまた環境試料中に存在する場合がある。
【０１２３】
流体試料中の被験物質を決定するための前記の用途は、好ましくは、診断目的、乱用薬物検査、環境管理、食品安全性、品質管理、精製または製造プロセスに適用される、または関わる。診断用途では、被験物質の定性的または定量的決定により、被験物質が、例えば疾患または病状のバイオマーカーである場合、診断を支援することができる。同様に、環境変化の指標となる被験物質の定性的または定量的評価は、汚染の特定や環境変化の評価に役立つことができる。食品の安全性および製造または精製プロセスは、指標被験物質の定性的または定量的決定により制御することができる。このような指標は、品質管理の一般的な側面に関連して、例えば製品の貯蔵安定性評価などでも決定することができる。
【０１２４】
好ましくは、被験物質は、質量分析、ＵＶ−ｖｉｓ、ＮＭＲ、ＩＲにより決定される。
本発明の知見を要約すると、以下の実施形態が特に好ましい：
１
ポリマーマトリックス（Ｐ）、および少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を含む磁性粒子を調製する方法であって、ポリマーマトリックス（Ｐ）は、少なくとも１つの超架橋ポリマーを含み、方法は、
（ｉ）少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を用意するステップと、
（ｉｉ）ポリマー前駆体分子を用意するステップと、
（ｉｉｉ）少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）の存在下で（ｉｉ）によるポリマー前駆体分子を重合させ、それによりポリマーマトリックス（Ｐ１）に埋め込まれた少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、好ましくは少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を含む粒子を形成するステップと、
（ｉｖ）フリーデル−クラフツ反応を介して、（ｉｉｉ）で得られたポリマー粒子のポリマーマトリックス（Ｐ１）を超架橋させるステップであって、反応は８０℃以下の温度で行われる、ステップと、
を含み、それにより磁性粒子を得る、方法。
２
（ｉｖ）の反応は、３０℃以下の温度で行われる、実施形態１に記載の方法。
３
（ｉｖ）の反応は、２時間以下の反応時間で行われる、実施形態１または２に記載の方法。
４
（ｉｖ）の反応は、ジクロロエタンを含む溶媒中でも他の有機ハロゲン化物を含む溶媒中でも行われない、実施形態１〜３のいずれか１つに記載の方法。
５
（ｉｖ）の反応は、少なくともＴＨＦ、アセトニトリル、ＤＭＦ、ジオキサン、またはトルオールを含む溶媒中で行われる、実施形態１〜４のいずれか１つに記載の方法。
６
（ｉｖ）の反応は、ＴＨＦ、アセトニトリル、ＤＭＦ、ジオキサン、トルオールおよびそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される溶媒中で行われる、実施形態１〜５のいずれか１つに記載の方法。
７
（ｉｖ）の反応は、不活性雰囲気下で行われる、実施形態１〜６のいずれか１つに記載の方法。
８
（ｉｖ）の反応中、不活性ガスが混合物に流される、実施形態１〜７のいずれか１つに記載の方法。
９
（ｉｖ）において、少なくとも磁性コア（Ｍ）がマトリックスに埋め込まれる、実施形態１〜８のいずれか１つに記載の方法。
１０
（ｉｖ）の超架橋は、好ましくはＦｅＣｌ３、ＺｎＣｌ２、ＡｌＣｌ３、ＢＦ３、ＳｂＣｌ５、ＳｎＣｌ４、ＴｉＣｌ４、ＳｉＣｌ４、およびそれらの２つ以上の混合物、より好ましくはＦｅＣｌ３もしくはＺｎＣｌ２、またはそれらの混合物からなる群から選択されるルイス酸からなる群から選択される触媒の存在下で行われる、実施形態１〜９のいずれか１つに記載の方法。
１１
（ｖ）（ｉｖ）によるポリマー粒子の表面を官能化するステップ、
をさらに含む、実施形態１〜１０のいずれか１つに記載の方法。
１２
ステップ（ｖ）において、ポリマー粒子は、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、ジエチルアミノエタノール、Ｒ−ＳＯ２−ＯＨ、−ＮＨ２、Ｒ−ＳＯ２−ＯＨ、−ＲＮＨ、−Ｒ２Ｎ、−Ｒ３Ｎ＋−ＣＨ３、−Ｃ２Ｈ５、−Ｃ４Ｈ９、−Ｃ８Ｈ１７、−Ｃ１８Ｈ３７、−Ｃ６Ｈ５、−Ｃ６Ｈ９ＮＯ６、フェニルヘキシル、ビフェニル、ヒドロキシアパタイト、ボロン酸、ビオチン、アジド、エポキシド、アルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、アミノ酸、−ＣＯＯＲ、−ＣＯＲ、−ＯＲ、抗体およびその断片、アプタメア、核酸、および受容体タンパク質またはその結合ドメインからなる群から選択される基で官能化される、実施形態１１に記載の方法。
１３
（ｉｉｉ）の重合は、懸濁重合である、実施形態１〜１２のいずれか１つに記載の方法。
１４
（ｉｉｉ）の重合は、アゾビス（イソブチロニトリル）（ＡＩＢＮ）、２，２’−アゾジ（２−メチルブチロニトリル）（ＶＡＺＯ６７）、１，１’−アゾビス（シアノシクロヘキサン）（ＶＡＺＯ８８）、過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロリド（ＡＡＰＨ）および４，４’−アゾビス（４−シアノペンタン酸）（ＡＣＶＡ）からなる群から選択される開始剤の存在下で行われる、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載の方法。
１５
ステップ（ｉｉｉ）は、
（ｉｉｉ．１）（ｉｉ）によるポリマー前駆体分子、（ｉ）による少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）、少なくとも１つの有機溶媒、少なくとも１つの開始剤および水相を含む組成物（Ａ）を用意するステップであって、有機溶媒は水と混和しない、ステップと、
（ｉｉｉ．２）組成物（Ａ）を撹拌して、エマルジョン（Ｂ）を得るステップであって、エマルジョンは、好ましくは水中の有機溶媒エマルジョンである、ステップと、
を含む、実施形態１〜１４のいずれか１つに記載の方法。
１６
撹拌するステップは、オーバーヘッドスターラーで行われる、実施形態１５に記載の方法。
１７
（ｉｉｉ）の重合は、界面活性剤の非存在下で行われる、実施形態１〜１６のいずれか１つに記載の方法。
１８
ステップ（ｉｉｉ）は、１時間〜３０時間、好ましくは１時間〜８時間の範囲の時間行われる、実施形態１〜１７のいずれか１つに記載の方法。
１９
ステップ（ｉｉｉ）は、０℃〜１００℃、好ましくは４０℃〜９０℃の範囲の温度で行われる、実施形態１〜１８のいずれか１つに記載の方法。
２０
ステップ（ｉ）は、
（ｉ．１）少なくとも１個の磁性ナノ粒子を用意するステップと、
（ｉ．２）少なくとも１個のナノ粒子をコーティングＣ１でコーティングするステップであって、コーティングＣ１は、好ましくは、界面活性剤、シリカ、ケイ酸塩、シラン、リン酸塩、ホスホン酸塩、ホスホン酸、およびそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される、ステップと、
を含み、それにより磁性コア（Ｍ）を得る、実施形態１〜１９のいずれか１つに記載の方法。
２１
（ｉ．１）の磁性コア（Ｍ）は、少なくとも１個の磁性ナノ粒子、好ましくは超常磁性ナノ粒子、および必要に応じてコーティングＣ２を含む、好ましくはそれからなる、実施形態２０に記載の方法。
２２
（ｉ）は、
（ｉ．１．１）２０個より多いナノ粒子、および好ましくは少なくとも１つのコーティングＣ２を備える少なくとも２１個のナノ粒子を用意するステップと、
（ｉ．１．２）２０個より多いナノ粒子を凝集させ、それにより超粒子を形成するステップと、
（ｉ．１．３）必要に応じて、（ｉ．２）に従って少なくとも１つのコーティングＣ１で超粒子をコーティングするステップと、
を含み、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）を得る、実施形態２１に記載の方法。
２３
少なくとも１つのコーティングＣ２は、トリカルボン酸、トリカルボン酸塩、トリカルボン酸誘導体、アミノ酸、アミノ酸塩、アミノ酸誘導体、界面活性剤、界面活性剤の塩、脂肪酸、脂肪酸塩、および脂肪酸誘導体からなる群から選択される、実施形態２２に記載の方法。
２４
実施形態１〜２３のいずれか１つに記載の方法により得られるまたは得ることができる磁性粒子。
２５
磁性粒子は、ＡＳＴＭ  Ａ８９４／Ａ８９４Ｍに従って決定すると、少なくとも１Ａｍ２／ｋｇ、好ましくは少なくとも１０Ａｍ２／ｋｇの飽和磁化を有する、実施形態２４に記載の磁性粒子。
２６
磁性粒子は、ＩＳＯ  １３３２０に従って決定すると、１〜６０マイクロメートルの範囲の粒子径を有する、実施形態２４〜２５のいずれか１つに記載の磁性粒子。
２７
ポリマーマトリックスは、ＩＳＯ  １５９０１−３に従って決定すると、１００ｎｍ未満、好ましくは５０ｎｍ以下の細孔径を有する細孔を含む、実施形態２４〜２６のいずれか１つに記載の磁性粒子。
２８
ＩＳＯ  １５９０１−３に従って決定すると、ポリマーマトリックス（Ｐ）中に存在する全細孔の少なくとも９０％が１０ｎｍ未満の細孔径を有し、ポリマーマトリックス中に存在する全細孔の少なくとも５０％が５ｎｍ未満の細孔径を有し、ポリマーマトリックス（Ｐ）は５０ｎｍより大きい細孔径を有するマクロ細孔を含まない、実施形態２４〜２７のいずれか１つに記載の磁性粒子。
２９
粒子は、ＩＳＯ  ９２７７に従って決定すると５０〜２５００ｍ２／ｇの範囲のＢＥＴ比表面積を有する、実施形態２４〜２８のいずれか１つに記載の磁性粒子。
３０
少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は、金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、金属キレート、およびそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される化合物を含む、実施形態２４〜２９のいずれか１つに記載の磁性粒子。
３１
少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は、金属酸化物または金属炭化物、より好ましくは酸化鉄、具体的には、Ｆｅ３Ｏ４、α−Ｆｅ２Ｏ３、γ−Ｆｅ２Ｏ３、ＭｎＦｅｘＯｙ、ＣｏＦｅｘＯｙ、ＮｉＦｅｘＯｙ、ＣｕＦｅｘＯｙ、ＺｎＦｅｘＯｙ、ＣｄＦｅｘＯｙ、ＢａＦｅｘＯ、およびＳｒＦｅｘＯ（式中、ｘおよびｙは合成方法に応じて異なり、ｘは好ましくは１〜３の整数であり、より好ましくは２であり、ｙは好ましくは３または４である）からなる群から選択される酸化鉄、最も好ましくはＦｅ３Ｏ４を含む、実施形態２４〜３０のいずれか１つに記載の磁性粒子。
３２
磁性粒子は超常磁性である、実施形態２４〜３１のいずれか１つに記載の磁性粒子。
３３
少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は、少なくとも１個の磁性ナノ粒子、好ましくは少なくとも１個の酸化鉄ナノ粒子、より好ましくはＦｅ３Ｏ４ナノ粒子を含む、実施形態２４〜３２のいずれか１つに記載の磁性粒子。
３４
前記少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は、磁性ナノ粒子およびコーティングＣ１を含む、より好ましくはそれらからなる、実施形態２４〜３３のいずれか１つに記載の磁性粒子。
３５
少なくとも１個の磁性ナノ粒子は、ＴＥＭ測定に従って決定すると、１〜２０ｎｍ、好ましくは４〜１５ｎｍの範囲の直径を有する、実施形態３２に記載の磁性粒子。
３６
少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は、超粒子を含み、好ましくはそれからなり、必要に応じてコーティングＣ１を含む、実施形態２４〜３３のいずれか１つに記載の磁性粒子。
３７
前記超粒子は、凝集したナノ粒子、好ましくは、２０個を超える凝集したナノ粒子、より好ましくは、１００個から１５０万個の間のナノ粒子からなる、実施形態３６に記載の磁性粒子。
３８
各ナノ粒子は少なくとも１つのコーティングＣ２でコーティングされ、コーティングは好ましくはナノ粒子の表面に堆積され、コーティングＣ２は、好ましくは、ジカルボン酸、ジカルボン酸塩、ジカルボン酸誘導体、トリカルボン酸、トリカルボン酸塩、トリカルボン酸誘導体、アミノ酸、アミノ酸塩、アミノ酸誘導体、界面活性剤、界面活性剤の塩、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、ポリアクリル酸誘導体、脂肪酸、脂肪酸塩、および脂肪酸誘導体、からなる群から選択される、実施形態３７に記載の磁性粒子。
３９
少なくとも１つのコーティングＣ２を含む超粒子は、ＤＬＳに従って決定すると、８０〜５００ｎｍ、好ましくは１５０〜４００ｎｍ、最も好ましくは２００〜３００ｎｍの範囲の直径を有する、実施形態３６〜３８のいずれか１つに記載の磁性粒子。
４０
少なくも１つのコーティングＣ１は、界面活性剤、シリカ、ケイ酸塩、シラン、リン酸塩、ホスホン酸塩、ホスホン酸、およびそれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される、実施形態３９に記載の磁性粒子。
４１
コーティングＣ１は、シリカ、テトラエチルオルソシリケート、３−（トリメトキシシリル）プロピルメタクリレート、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、トリエトキシビニルシラン、３−（トリメトキシシリル）プロピルアクリレート、トリメトキシ（７−オクテン−１−イル）シラン、トリメトキシメチルシラン、トリエトキシメチルシラン、エチルトリメトキシシラン、トリエトキシ（エチル）シラン、トリメトキシフェニルシラン、トリメトキシ（２−フェニルエチル）シラントリメトキシ（プロピル）シラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、イソブチル（トリメトキシ）シラン、イソブチルトリエトキシシラン、ビニルホスホン酸、ジメチルビニルホスホネート、ジエチルビニルホスホネート、ジエチルアリルホスホネート、ジエチルアリルフォスフェート、ジエチル（２−メチルアリル）ホスホネート、オクチルホスホン酸、ブチルホスホン酸、デシルホスホン酸、ヘキシルホスホン酸、ヘキサデシルホスホン酸、ｎ−ドデシルホスホン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、および、アラキジン酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、トリデシル酸、ペンタデシル酸、マルガリン酸、ノナデシル酸、ヘンイコシル酸、ベヘン酸、トリコシル酸、リグノセリン酸、ペンタコシル酸、セロチン酸、ヘプタコシル酸、モンタン酸、ノナコシル酸、メリシン酸、ヘナトリアコン酸、ラクセロン酸、プシル酸、ゲディック酸、セロプラスチック酸、ヘキサトリアコン酸、ヘプタトリアコンタン酸、オクタトリアコンタン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、ヘキサデカトリエン酸、ステアリドン酸、エイコサトリエン酸、エイコサテトラエン酸、エイコサペンタエン酸、ヘネイコサペンタエン酸、ドコサペンタエン酸、クルパノドン酸、ドコサヘキサエン酸、テトラコサペンタエン酸、テトラコサヘキサエン酸、カレンド酸、エイコサジエン酸、ドコサジエン酸、アドレン酸、ドコサペンタエン酸、テトラコサテトラエン酸、テトラコサペンタエン酸、５−ドデセン酸、７−テトラデセン酸、パルミトレイン酸、バクセン酸、ポリリン酸、１５−ドコセン酸、１７−テトラコセン酸、エライジン酸、ゴンド酸、ミード酸、エルカ酸、ネルボン酸、ルメン酸、カレンド酸、ジャカル酸、エレオステアリン酸、カタルプ酸、プニカ酸、ルメレン酸、パリナリン酸、ボセペンタエン酸、ピノレン酸、ポドカルピン酸、ならびにこれらの２つ以上の混合物からなる群から選択される、実施形態３４〜４０のいずれか１つに記載の磁性粒子。
４２
コーティングＣ１は、好ましくは界面活性剤またはシリカコーティングである、実施形態３４〜４１のいずれか１つに記載の磁性粒子。
４３
少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）の総重量に基づいて、１〜４０重量％、好ましくは２〜１５重量％、より好ましくは５〜１０重量％の量でコーティングＣ１を含む、実施形態３４〜４２のいずれか１つに記載の磁性粒子。
４４
コーティングＣ１は界面活性剤であり、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）は、少なくとも１つの磁性コア（Ｍ）の総重量に基づいて、好ましくは１〜１５重量％、好ましくは５〜１０重量％の量でコーティングＣ１、好ましくはオレイン酸コーティングを含む、実施形態３４〜４３のいずれか１つに記載の磁性粒子。
４５
コーティングＣ１は、ビニル基またはアクリル基を含む、実施形態３４〜４４のいずれか１つに記載の磁性粒子。
４６
粒子は少なくとも２つの磁性コア（Ｍ）を含む、実施形態２４〜４５のいずれか１つに記載の磁性粒子。
４７
粒子は実質的に球状の粒子である、実施形態２４〜４６のいずれか１つに記載の磁性粒子。
４８
流体中の少なくとも１つの被験物質の定性的および／または定量的決定のための実施形態１〜４７のいずれか１つに記載の磁性粒子の使用。
４９
前記被験物質は、ステロイド、糖、ビタミン、薬物、有機化合物、タンパク質、核酸、糖、およびそれらの２つ以上の混合物の群から選択される、実施形態４８に記載の使用。
５０
前記被験物質は、実施形態１〜２３のいずれか１つに記載の方法により得ることができる磁性粒子、または実施形態２４から４６のいずれか１つに記載の磁性粒子により濃縮される、実施形態４８または４９に記載の使用。
５１
前記被験物質は、質量分析、ＵＶ−ｖｉｓ、ＮＭＲ、ＩＲにより決定される、実施形態４８〜５０のいずれか１つに記載の使用。
５２
前記流体は、体液、液体または溶解された環境試料、および化合物の混合物の溶液からなる流体の群から選択される、実施形態４８〜５２のいずれか１つに記載の使用。
５３
実施形態１〜２３のいずれか１つに記載の磁性粒子または実施形態２４〜４６のいずれか１つによる磁性粒子は、前記流体のマトリックスキャリーオーバーを低減させる、実施形態５２に記載の使用。
５４
流体中の少なくとも１つの被験物質の前記定性的および／または定量的決定が、診断目的、乱用薬物検査、環境管理、食品安全性、品質管理、精製または製造プロセスに関わる、実施形態５３に記載の使用。
５５
流体試料中の少なくとも１つの被験物質を決定する方法であって、
ａ）本発明の磁性粒子、または本発明の方法により得られる磁性粒子を、少なくとも１つの被験物質を含むまたは含むと疑われる流体試料と接触させるステップと、
ｂ）前記磁性粒子に結合した少なくとも１つの被験物質を決定するステップと、
を含む、方法。
５６
方法のステップａ）は、少なくとも１つの被験物質の磁性粒子への結合を可能にするのに十分な時間および条件下で行われる、実施形態５５に記載の方法。
５７
ステップａ）は、
ａ１）少なくとも１つの被験物質の少なくとも一部が結合している磁性粒子を、好ましくは少なくとも１つの被験物質を溶離しない条件下で洗浄するステップと、および／または、
ａ２）少なくとも１つの被験物質の溶離を可能にするのに好適な条件下で、少なくとも１つの被験物質を磁性粒子から溶離するステップと、
をさらに含む、実施形態５５または５６に記載の方法。
５８
前記決定は、磁性粒子上に結合した被験物質の有無の決定、または磁性粒子に結合した被験物質の量の決定を含む、実施形態５５〜５７のいずれか１つに記載の方法。
【０１２５】
本発明の別の任意の特徴および実施形態は、好ましい実施形態の以下の説明において、好ましくは従属請求項と併せて、より詳細に開示される。その場合、当業者が理解するように、それぞれの任意の特徴は、任意の実行可能な組み合わせだけでなく、単独の形で実現されてもよい。本発明の範囲は、好ましい実施形態によって制限されない。実施形態は、図に概略的に示されている。その中で、これらの図における同一の参照番号は、同一または機能的に同等な要素を指す。
【０１２６】
本明細書を通して引用されるすべての参考文献は、具体的に言及される開示内容に関して、およびその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】１〜２０個のナノ粒子（１０ａ）およびコーティングＣ１（１０ｂ）を含む１つの磁性コア（Ｍ）（１０ａ＋１０ｂ）、ならびにポリマーマトリックス（Ｐ）（１１）を含む磁性粒子の概略図である。
【図２】各々が１〜２０個のナノ粒子（１０ａ）およびコーティングＣ１（１０ｂ）を含む、２つ以上、すなわち３つの磁性コア（Ｍ）（１０ａ＋１０ｂ）、ならびにポリマーマトリックス（Ｐ）（１１）を含むより好ましい磁性粒子の概略図である。
【図３】ポリマーマトリックス（Ｐ）（１１）と、コーティングＣ２（１０ｃ）でコーティングされた複数のナノ粒子（１０ａ）の凝集時に形成される超粒子からなる１つの磁性コア（Ｍ）であって、磁性コア（Ｍ）はさらにコーティングＣ１（１０ｂ）を有する、磁性コア（Ｍ）と、を有する磁性粒子の概略図である。
【図４】ポリマーマトリックス（Ｐ）（１１）と、コーティングＣ２（１０ｃ）でコーティングされた複数のナノ粒子（１０ａ）の凝集時に形成される超粒子からなる２つ以上の磁性コア（Ｍ）であって、磁性コア（Ｍ）はさらにコーティングＣ１（１０ｂ）を有する、磁性コア（Ｍ）と、を有するより好ましい磁性粒子の概略図である。
【図５】Ｘｕらによって合成された異なるサイズの粒子の計算された飽和磁化である。
【図６】本明細書に記載の試料分析のためのビーズを用いる濃縮ワークフローである。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【０１２８】
以下の実施例は単に本発明を例示するものである。何であれ、それらは本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
実施例１  ビーズの作製
シリカコーティングされた磁性ナノ粒子（１）
一般的な手順で、４３ｇのＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ（０．２２ｍｏｌ）と７０ｇのＦｅＣｌ３（０．４３ｍｏｌ）を撹拌しながら２Ｌの水に加え、７０℃に加熱した。１２５ｍＬのＮＨ４ＯＨ（Ｈ２Ｏ中２８％）を加え、１０分後、黒い沈殿物を磁石で分離した。上澄みを捨て、磁性ナノ粒子を水で５回洗浄した。ナノ粒子を超音波処理しながら２Ｌのエタノール中に再懸濁し、４Ｌの反応器に移した。エタノールで全容量を３．２Ｌにし、撹拌しながらテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ；５０ｍＬ；０．２２ｍｏｌ）とエタノール（３５０ｍＬ）の混合物を滴下した。２５℃で２４時間撹拌した後、ナノ粒子を磁石で分離し、上澄みを捨てた。ＴＥＯＳコーティングされたナノ粒子をエタノールで３回洗浄し、超音波処理しながら２Ｌのエタノール中に再懸濁した。ナノ粒子を４Ｌの反応器に移し、エタノールで全容量を３．１Ｌにした。混合物を５０℃に加熱し、撹拌しながら、［３−（メタクリロイルオキシ）プロピル］トリメトキシシラン（ＭＥＭＯ；７７ｍＬ；０．３２ｍｏｌ）、イソブチル（トリメトキシ）シラン（ＩＳＯ；３３ｍＬ；０．１７ｍｏｌ）、およびエタノール（３９０ｍＬ）の混合物を滴下した。５０℃で２４時間撹拌した後、ナノ粒子を磁石で分離し、上澄みを捨てた。ＭＥＭＯ／ＩＳＯコーティングされたナノ粒子をエタノールで２回洗浄し、エタノール中に保存して、シリカコーティングされた磁性ナノ粒子（１）（５０ｇ）を得た。
界面活性剤コーティングされた磁性ナノ粒子（２）
一般的な手順で、１２６ｇのＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ（０．６３ｍｏｌ）と２４８ｇのＦｅＣｌ３（１．５３ｍｏｌ）を撹拌しながら３Ｌの水に加え、５５℃に加熱した。４６０ｍＬのＮＨ４ＯＨ（Ｈ２Ｏ中２８％）を加え、１５分後、黒い沈殿物を磁石で分離した。上澄みを捨て、磁性ナノ粒子を水で３回洗浄した。磁性ナノ粒子を２０００ｍＬ中に再懸濁し、ＮａＯＨ（１０Ｍ）でｐＨを７〜９に調整した。３０分間の超音波処理の後、懸濁液を４Ｌの反応器に移し、１Ｌの水を加えた。撹拌しながらオレイン酸１２０ｍＬを加え、懸濁液を２５℃で４５分間撹拌した。磁性ナノ粒子を磁石で分離し、上澄みを捨てた。界面活性剤コーティングされたナノ粒子を水とエタノールで３回洗浄し、エタノール中に保存して、界面活性剤コーティングされた磁性ナノ粒子（２）（２０３ｇ）を得た。
シリカコーティングされた磁性超粒子（３）
一般的な手順で、４４ｇのＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ（０．１６ｍｏｌ）を８００ｍＬのエチレングリコールに溶解し、高圧反応器に移した。９．７のｇクエン酸ナトリウム（０．０３７ｍｏｌ）と５１．９ｇの酢酸ナトリウム（０．６３ｍｏｌ）を加え、高圧反応器を密閉した。混合物を撹拌しながら１６０℃で２時間、２００℃で１８時間処理した。形成されたナノ粒子を磁石で分離し、上澄みを捨てた。磁性ナノ粒子をエタノールで３回、水で５回洗浄して、磁性超粒子（１３．３ｇ）を得た。１０ｇの超粒子を超音波処理しながら２Ｌの反応器内の１５００ｍＬのエタノール中に再懸濁し、撹拌しながらテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ；１５ｍＬ；６８ｍｍｏｌ）とエタノール（５０ｍＬ）の混合物を滴下した。２５℃で２０時間撹拌した後、超粒子を磁石で分離し、上澄みを捨てた。ＴＥＯＳコーティングされた超粒子をエタノールで２回洗浄し、超音波処理しながら１３００ｍＬのエタノール中に再懸濁した。混合物を６５℃に加熱し、撹拌しながら、［３−（メタクリロイルオキシ）プロピル］トリメトキシシラン（ＭＥＭＯ；１４ｍＬ；５９ｍｍｏｌ）、イソブチル（トリメトキシ）シラン（ＩＳＯ；６ｍＬ；３１ｍｍｏｌ）、およびエタノール（１８０ｍＬ）の混合物を滴下した。５０℃で１６時間撹拌した後、超粒子を磁石で分離し、上澄みを捨てた。ＭＥＭＯ／ＩＳＯコーティングされた超粒子をエタノールで３回洗浄し、エタノール中に保存して、シリカコーティングされた磁性超粒子（３）（１０ｇ）を得た。
磁性ポリマー粒子（４）
一般的な手順で、機械式撹拌棒を備える２Ｌのガラス製反応器に、６５０ｍＬの水を加えた。１３．５ｇのＰＶＡを加え、完全に溶解するまで撹拌した。１０ｇの（１）、（２）または（３）を磁石で分離し、上澄みを捨てた。磁性ナノ粒子をトルエンで１回洗浄した後、１６８ｍＬのトルエンに再懸濁した。２３．６ｍＬのジビニルベンゼン（０．１７ｍｏｌ）と２３．６ｍＬの塩化ビニルベンジル（０．１７ｍｏｌ）を加え、混合物を１時間超音波処理した。３．８４ｇの２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（２０ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を急速撹拌下でＰＶＡ溶液に移した。混合物を８０℃に加熱し、反応を４時間続けた。形成された磁性ポリマー粒子を磁石で分離し、上澄みを捨てた。粒子を水およびメタノールで３回洗浄し、イソプロパノール／水（１０／９０ｖ／ｖ）に再懸濁して、磁性ポリマー粒子（４）（５２．３ｇ）を得た。
多孔質磁性ポリマー粒子（５）
一般的な手順で、５ｇの（４）を磁石で分離し、上澄みを捨てた。磁性ナノ粒子を超架橋溶媒（ジクロロエタン、トルエン、ＤＭＦ、ＭｅＣＮ、ジオキサンまたはＴＨＦ）で３回洗浄し、選択した溶媒６０ｍＬに再懸濁した。懸濁液を３０分間撹拌し、次に８０℃に加熱した。温度に達したら、触媒（ＦｅＣｌ３またはＺｎＣｌ２；１２ｍｍｏｌ）を加え、懸濁液に窒素を吹き込んだ。１時間後、粒子を磁石で分離し、上澄みを捨てた。粒子をエタノールで５回洗浄して、多孔質磁性ポリマー粒子（５）（４．８ｇ）を得た。
ＯＨ官能化多孔質磁性ポリマー粒子（６）
一般的な手順で、４．８ｇの合成した（５）を用いて、６０ｍＬのＫＯＨ溶液（Ｈ２Ｏ中６Ｍ）に懸濁した。懸濁液を６０℃で１６時間撹拌した。磁石で粒子を分離し、上澄みを捨てた。粒子をｐＨ７に達するまで水で数回洗浄して、ＯＨ官能化多孔質磁性ポリマー粒子（６）（４．８ｇ）を得た。
ＣＯＯＨ官能化多孔質磁性ポリマー粒子（７）
一般的な手順で、１ｇの合成した（６）を用いて、２０ｍＬのＮａＣｌＯ溶液（Ｈ２Ｏ中１０〜１５％の有効塩素）に懸濁した。懸濁液を６０℃で１．５時間撹拌した。磁石で粒子を分離し、上澄みを捨てた。粒子を水で３回洗浄して、ＣＯＯＨ官能化多孔質磁性ポリマー粒子（７）（１ｇ）を得た。
Ｃｘ官能化多孔質磁性ポリマー粒子（８）
一般的な手順で、１ｇの合成した（７）を用いて、ＭＥＳ緩衝液（２−モルホリン−４−イルエタンスルホン酸；０．１Ｍ；ｐＨ５．０）で２回洗浄した。粒子を４０ｍＬのＭＥＳ緩衝液（０．１Ｍ；ｐＨ５．０）に再懸濁して、６．６ｍＬのＥＤＣ溶液（３−（エチルイミノメチレンアミノ）−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパン−１−アミン；Ｈ２Ｏ中１０重量％）および３９．６ｍＬのスルホＮＨＳ溶液（Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミド；Ｈ２Ｏ中０．０３Ｍ）を加えた。懸濁液を１１℃で３５分撹拌した。磁石で粒子を分離し、上澄みを捨てた。粒子をＭＥＳ緩衝液で２回洗浄し、４６ｍＬのＣｘＨ２ｘ＋１−ＮＨ２溶液（ｘ＝４、６、８または１０；エタノール中１／６ｖ／ｖ）および４９．５ｍＬのリン酸カリウム緩衝液（０．１Ｍ；ｐＨ７．５）を添加した。懸濁液を２５℃で２．５時間撹拌した。磁石で粒子を分離し、上澄みを捨てた。粒子をエタノールで３回、リン酸カリウム緩衝液（０．０２Ｍ；ｐＨ７．０）で２回洗浄して、Ｃｘ官能化多孔質磁性ポリマー粒子（８）（１ｇ）を得た。
エポキシ官能化多孔質磁性ポリマー粒子（９）
一般的な手順で、１ｇの合成した（６）を用いて、１０ｍＬのＤＭＦに懸濁した。２０ｍＬのエピクロロヒドリンと１０ｍＬのＮａＯＨ溶液（Ｈ２Ｏ中３．５Ｍ）を加えた。懸濁液を４０℃で２２時間撹拌した。磁石で粒子を分離し、上澄みを捨てた。粒子を水で数回洗浄して、エポキシ官能化多孔質磁性ポリマー粒子（９）（１ｇ）を得た。
以下の粒子を調製した。
【０１２９】
【表１−１】
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【０１３０】
【表１−２】
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【０１３１】
【表１−３】
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【０１３２】
特性決定方法
粒度分析には、Ｈｙｄｒｏ  ２０００（Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）を備えたＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ  ２０００を用いた。測定前に、試料を水またはエタノールに懸濁した。表面積および細孔径の分析には、Ａｕｔｏｓｏｒｂ  ｉＱ（Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）を用いた。活性化のために、試料を真空下で９５℃で１２時間脱気した。磁化測定には、７４０４−Ｓ磁力計（Ｌａｋｅ  Ｓｈｏｒｅｓ  Ｃｒｙｏｔｒｏｎｉｃｓ）を用いた。
【０１３３】
濃縮−ワークフロー−ＭＳテクノロジー内で粒子を自動化するための重要な要件の１つは、高スループットのための高速磁気分離（５秒未満）である。粒子径および飽和磁化は重要な特性である。したがって、高い飽和磁化（＞１Ａｍ２ｋｇ−１）および大きなサイズ（＞２μｍ）の粒子が必要である。さらに、システムのロバスト性のために、粒子のキャリーオーバーを回避する必要がある。そのため、粒子は高い磁化と１μｍを超える粒子径を有する必要がある。
【０１３４】
これが、上記の磁性ポリマー粒子の合成経路の主な問題である。Ｙａｎｇらの方法は、低飽和磁化（４．１Ａｍ２ｋｇ−１）の小さな粒子（＜１００ｎｍ）の合成を示している。これらの粒子は、粒子径が小さく、磁化特性が低いため、自動化の要件を満たしていない。乳化重合で１μｍを超える粒子を製造することは困難であり、必要な特性を備えた粒子を製造するためのこの合成方法の可能性は低い。Ｘｕらは、高飽和磁化（１４．１Ａｍ２ｋｇ−１）の小さな粒子（約４００ｎｍ）の合成を示している。この方法では、ポリマー粒子（モノコア）ごとに１つだけのＦｅ３Ｏ４−ＮＰコアが埋め込まれるため、飽和磁化を大幅に減少させるポリマーシェルを大きくすることによってのみ大きな粒子は製造することができる。図５は、Ｘｕらによって合成された異なるサイズの粒子の計算された飽和磁化を示す。例えば、サイズが２μｍの粒子の合成の場合、飽和磁化は１Ａｍ２ｋｇ−１未満、１０μｍの粒子の場合は０．０１Ａｍ２ｋｇ−１未満である。この大幅な磁化の損失により、分離時間が極端に長くなり、高スループットの自動化には受け入れられない。したがって、低磁化特性につながる小さな粒子径とモノコアのサブミクロン粒子の合成の結果、これらの粒子は自動化の要件を満たさない。
【０１３５】
重合後、粒子に多孔性を生じさせ、したがって高表面積にするために、超架橋反応が必要である。１つの欠点は、この化学反応中にＨＣｌが生成されることである。ＨＣｌはＦｅ３Ｏ４−ＮＰを攻撃するため、粒子の磁化を低下させる。この反応ステップでは、Ｆｅ３Ｏ４−ＮＰのコーティングの厚さとタイプが非常に重要である。Ｙａｎｇらはオレイン酸によるコーティングを用いて、Ｘｕらはクエン酸塩でＦｅ３Ｏ４−ＮＰを保護している。
【０１３６】
実施例２  磁気ビーズを用いた被験物質の捕捉
被験物質の捕捉
ビーズの評価では、図６に例示するように、ビーズに濃縮ワークフローを実施した。検査試料としてスパイクされるプール血清を用い、スパイクされる被験物質は次の表２に記載される。
【０１３７】
【表２】
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【０１３８】
試料の調製
試料を、目的の１３種類の被験物質を被験物質のないヒトプール血清にスパイクすることにより調製した。内部標準溶液は、対象となる被験物質の同位体標識アナログを含むメタノール／水５０：５０ｖ／ｖ混合物であった。
ビーズ抽出
各試料について、血清１００μＬを、５０ｍｇ／ｍＬ濃度の水中ビーズ懸濁液５０μＬと混合し、穏やかな回転条件下で室温で５分間平衡化して、被験物質が粒子の表面全体に近づくことができるようにした。２５ＯＨ−ビタミンＤ３を分析する場合、１００μＬの前処理溶液を混合物に加え、１５分間インキュベートする追加のステップが含まれた。その後、上澄みを捨て、磁気ビーズを２００μＬの水で２回洗浄した。溶離は、アセトニトリル／水中２％ギ酸７０：３０ｖ／ｖ１００μＬで行った。次のステップでは、溶離液８０μＬをバイアルから抜き取り、ＨＰＬＣバイアルに移し、ＬＣ−ＭＳ／ＭＳ分析の前に内部標準溶液５μＬを加えた。
回収率
定量は、外部キャリブレーションによって行った。このために、検量線を適切な溶液で記録した。溶離部分の計算された濃度をスパイクされた量と比較することにより、回収率を計算した。
【０１３９】
特性決定される別の側面は、以下に従って分類される残留タンパク質に関する溶離液の純度であった：
残留タンパク質：良好＜１．０％（＜８５５μｇ／ｍＬ）
中  １．０〜２．０％  （８５５〜１７１０μｇ／ｍＬ）
悪い＞２．０％（＞１７１０μｇ／ｍＬ）
ほとんどすべての試料で、残留タンパク質は１％未満であり、マトリックス効果の除去に関して良好な結果を示している。
【０１４０】
次の表３は、上記のさまざまなビーズタイプの捕捉特性を示す。分かるように、モノマー構成が異なると、異なる被験物質クラスの捕捉効率が変化し、ビーズのデザインを要求に合わせることができる可能性がある。
【０１４１】
【表３−１】
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【０１４２】
【表３−２】
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【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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【国際調査報告】
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