説明

インサイチュ変性ナノ粒子の製造および使用

本発明は、ナノ粒子(特に金属塩ナノ粒子)を合成するための方法、および、特に、その表面を化学変性する方法に関する。本発明によれば、変性試薬を合成混合物に添加する。この試薬は、第一官能基と一緒に、それ自身ナノ粒子表面に結合し、ナノ粒子の後の使用にしたがって特異的に選択される分子に結合するための第二官能基を持つ。これは、合成後の分離した用途特異的変性工程を不要にする。有利に、第三官能基が提供され得る。イミノビス(メチレンホスホノ)カルボン酸ペンタアルキルエステルからなる新規物質クラスは、この目的に特に適当である。これらの変性試薬の特定の能力は、とりわけ、それらは、特異的に制御された様式で、ナノ粒子を生長させ、同時に、インサイチュで、粒子が多数の溶媒に非常に良好に溶解され得るように、そして分子の結合のための官能基を持ち得るにように、生長するナノ粒子の表面を変性することからなる。それによって、粒子は、その合成後、特定の全般に渡る有用性を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ナノ粒子、特に金属塩ナノ粒子を合成する方法、および、特にそれらの表面の化学変性に関する。これに関して、ナノ粒子は、いずれの場合にもそれらの最終用途に応じて、定義された、用途決定特性、例えば蛍光性、パラ磁性、光学的または他の特性も有し得る。
【背景技術】
【0002】
本発明の意味の範囲内の金属塩ナノ粒子は、そのカチオンが金属、特に周期律表の第3亜族の金属(例えばランタン)、または第2主族の金属、あるいは希土類金属であり、およびそのアニオン(例えばPO3−、SO2−またはVO3−)が、適当なアニオン源、例えば、いずれの場合にも製造されるべきナノ粒子の塩(例えばリン酸ランタンナノ粒子、硫酸バリウムナノ粒子またはバナジウム酸ナトリウムナノ粒子)の遊離酸から得られる、結晶格子、または、ドーピングの場合、ホスト格子を示す。
【0003】
通常、これらのナノ粒子は、通常配位分子またはリガンドの存在下、核形成核の形成およびその後の粒子の結晶生長によって製造される。これらの後者は、粒子の生長を10nm未満、または数10nmの大きさに限定し、そして粒子安定化効果を有する。しばしば、合成は、例えば国際特許出願WO02/20696(これは、ナノ粒子の基本的な液相合成を開示する目的で用いられ得る)に開示されるように、高沸点有機溶媒中で行われる。また、例えば:
・トリオクチルホスフィンまたはトリオクチルホスフィンオキシド(TOP/TOPO)を使用する半導体量子ドット(C. B. Murray、D. J. Norris、M. G. Bawendi、J. Am. Chem. Soc. 115、1993年、8706頁以下に記載);
・ホスフィンおよび塩化物リガンドを使用する金属コロイド(例えば、Au55(PPh1216)またはチオールリガンド(例えば、Au64(SR)34)(例えばG. Schmid、R. Pfeil、R. Boese、F. Bandermann、S. Meyer、G. H. M. Calis、J. W. A. van der Velden、Chem. Ber.、114、1981年、3634頁以下に記載);および
・蛍光性および/または磁性(パラ、フェロ、アンチフェロまたはフェリ磁性)特性も示す、ドープされた、またはドープされていない、無機ナノ粒子(K. Riwotzki、H. Meyssamy、A. Kornowski、M. Haase;J. Phys. Chem. B 104、2000年、2824頁以下;WO02/20695;DE10111321に記載)
の合成は、これのさらなる例とみなされている。
【0004】
しかしながら、多くの場合、上記合成方法から得られるナノ粒子は、後に特定の用途または使用、例えば、医療診断のための生体関連分子への結合、特殊インク(例えば特別に選択された特性を有する安全インク)の製造、染料およびラッカーの製造、通信技術のためのガラス繊維およびプラスチック中への埋め込み、触媒としての使用、または防食目的で対象物をさらにコーティングするための液体中への浸漬、表面仕上げまたは特別に選択された表面官能基化に使用され得るべきである。
【0005】
これに関して、通常、最終的に合成されたナノ粒子を新規環境(これは本出願に典型的である)、例えば特殊有機マトリックスまたはパーフルオロ化溶媒中に分散させることが必要である。あるいはナノ粒子は、それらが、例えば、生体標識として用いられる場合、生体関連分子に直接結合するために使用されるべきである。
【0006】
このようなナノ粒子の後の使用に関する上記先行技術の合成方法の欠点は、このように合成された粒子は、しばしば、例えば粒子表面から外側に向けて突出するアルキル鎖によってもたらされる強い疎水性を有するという事実である。適当な反応性基の欠乏は、これらの粒子を比較的不活性にする。これらの特性は、配位分子、例えばトリスエチルヘキシルホスフェート、トリブチルホスフェートまたはトリオクチルホスフィン(溶媒はこれらから直接構成されるか、またはこれらは適当な溶媒に添加される)の使用によって顕在化される。
【0007】
これらの配位分子は、ナノ粒子の周りに有機鞘を形成し、ならびに凝集に対する安定化剤として作用する。ナノ粒子の周りのこの有機鞘の外側の反応性基の欠乏に起因して、他の分子を直接粒子表面またはこの鞘に結合させる可能性は、大きく制限される。
【0008】
しかしながら、このような官能性分子の粒子への結合は、通常、上記の後の使用の目的でナノ粒子を有機マトリックス(例えば、ポリマーまたはラッカーまたは他のキャリア液体)に組み込むために必要とされる。特異的生体分子(例えば、抗体、タンパク質、ハプテン、核酸等)へのナノ粒子の結合は、上記の生体的標識としてのこれらの粒子の使用に必要とされる。特異的物質にマーキングするまたはこれをモニターするための生体系における標識の使用は、医療診断およびバイオテクノロジー的研究において、ここ数十年の間で確立された手段となっている。
【0009】
ナノ粒子は、生物学的アッセイに関して、例えば、非常に広範な関連生体分子に結合され得、そして例えば、均質、異質または拮抗アッセイにおいて、質的にまたは量的に生物学的標的分子を検出するために使用され得る。これに関して、検出される結合した生体分子および標的分子の両方は、例えば、モノクローナルまたはポリクローナル抗体、タンパク質、ペプチド、オリゴヌクレオチド、核酸、核酸様分子(例えばペプチド核酸(PNA))またはモルホリノ、オリゴ糖または多糖、ハプテンまたは低分子量の合成または天然抗原であり得る。
【0010】
この組み込みまたは結合を実施するために、粒子は、適切に処理されなければならない。これは、適切な場合、粒子表面からの配位分子の少なくとも部分的な除去、および意図された使用に依存して特異的である所定の反応性基の結合(これは次いで後の手順の工程において実施されるべきである)を含む。これらのさらなる手順の工程は、不利なことに、さらなる作業を必要とし、後の使用に効果的に適用され得るナノ粒子の収率を低下させる。これは、所定の後の使用に特異的に適合されたナノ粒子の製造を比較的高価および非効率的にする。
【0011】
国際公開WO02/20696は、液相合成における生長制御成分として、種々の有機リン化合物を開示する。しかしながら、これらは、それら自身、合成されるナノ粒子の生長の特異的制御に関する特定の官能基のみを持ち得る。したがって、これらの物質は、ナノ粒子に良好に結合し得るように選択されるが、一方で、さらなる格子生長を防止する。実施例に記載されるように、それらは、ホスフィン酸エステル、ホスホン酸ジエステル、トリアルキルホスファン、および他のものである。結果として、これは、ナノ粒子が狭い径分布で合成されるのを確保するが、合成後のナノ粒子の後の使用に関して、上記のナノ粒子の官能基化を簡単にするために寄与しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
したがって、本発明の目的は、ナノ粒子の後の使用に関して、ナノ粒子を合成するための液体方法を簡単にすることである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
独立項の特徴を有する主題の部分は、この目的を達成する。所定の本発明の主題の有利なさらなる発展および改善は、各々の下位の請求項に見出されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
本発明は、第一官能基によってナノ粒子表面に結合し、ナノ粒子の後の使用に応じて特異的に選択される分子に結合するための第二官能基を持つ、変性試薬を合成混合物に添加することを提案する。結果として、これは、合成後の分離した用途特異的変性工程を不要にする。変性試薬は、互いに十分な距離が空けるように二つの官能基を持つスペーサー分子14(図1)を含んでなる。官能基の例は、カルボニル、カルボキシルおよびアミノ基である。新規物質クラス、ペンタアルキルイミノビス(メチレンホスホノ)カルボキシレートは、この目的に特に適当である。これらの変性試薬の特定の効果は、とりわけ、それらは、(インサイチュ)合成の間、特異的に制御された様式で、ナノ粒子を生長させ、同時に、粒子が多数の溶媒に非常に容易に溶解され得るように、生長するナノ粒子の表面を変性するのを可能にすることである。その結果、合成された直後に、多様な溶媒(例えば、クロロホルム、トルエン、ヘキサン、アルコール(特にイソプロパノール)、および水の場合)中に分散するための特定の全般に渡る有用性を有する粒子がもたらされる。この利点は、合成後、分子(これは、それら自身、適切な溶媒に対する有用な溶解性を確保するために適当である)が比較的乏しくその表面に与えられたナノ粒子の場合に特に顕著になる。
【0015】
本発明の核となる特徴は、変性試薬は少なくとも二つの官能基(一方は、ナノ粒子に結合するために特異的であるように選択され、および他方は、ナノ粒子の後の使用ために特別に計画された結合に特異的であるように選択される。)を有し、該試薬はナノ粒子の合成の間に既に用いられることである。
【0016】
第三官能基1(図2)は、後の用途のためのさらなる結合部位として、変性試薬上に任意に存在する。
【0017】
任意に、および有利には、上記新規物質クラスは、用途特異的なさらなる結合のためのさらなる(第三)官能基(例えば、エステル官能基による)を直ちに与え得る。
【0018】
結果として、本発明は、それらの合成の間に直ちに、ナノ粒子は、それらの表面にて、表面変性「外部効果」を有する変性試薬と接触するという原理に基づく。本発明によって与えられ、ナノ粒子から離れて向けられた、この外部効果は、容易に結び付けまたは結合し得るナノ粒子の合成後の使用に典型的である分子をもたらす。結果として、例えば、特定の媒体(例えば特殊溶媒)中への容易な分散性を可能にするための、または、生体分子をそれらに結合させるための、後の使用のための結合部位は、合成の間に容易に造られる。これに関して、得られる結合の強さは、後の使用にしたがって特異的に選択され得る。
【0019】
有利に、さらに幾つかの変性試薬は、同時に、なお別の官能基を有する:ナノ粒子に向けられた、それらの「内部効果」によって、先行技術に記載されるように、それらは生長制御成分として作用する。
【0020】
結果として、本発明によれば、適当な反応性基(例えばエステル基、および、特にカルボニル、カルボキシルまたはアミノ基)は、変性試薬の添加の結果として、粒子の合成の間に、既に粒子表面に組み込まれる。次いで、これらの特異的に選択可能な反応性基は、いずれの場合もナノ粒子と、有機マトリックス(例えば、ポリマー、ラッカー等)または生体関連分子(例えば、タンパク質、ペプチド、オリゴヌクレオチドまたは他の核酸分子または核酸様分子(例えばPNA)またはモルホリノ、オリゴ糖または多糖、ハプテン(例えばビオチンまたはジゴキシン)または低分子量の合成または天然抗原またはエピトープ)との間に安定な結合を製造するために使用される。
【0021】
原理上、それらの出発材料から液相において合成され得る任意の無機ナノ粒子は、本発明から利益を受け得る。
【0022】
これは、一般的な方法で、結晶性、部分結晶性およびアモルファスのナノ粒子に適用される。特に、これは、そのホスト材料が外来イオンでドープされ、その後に発光性の無機ドープされたナノ粒子(リッド・ナノ粒子)に設計されるナノ粒子に適用される。
【0023】
これに関して、ドーピングは、化学量論的または非化学量論的であり得る。これは、特に、例えば、Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry、WILEY-VCH、第6版、2002年、Electronic Release、章「Luminescent Materials: 1. Inorganic Phosphors」に記載されるような、蛍光スクリーンまたは蛍光ランプ中の蛍光体と称されるもののように使用される、全ての材料および材料クラスを含む。これらの材料において、外来イオンは、紫外線光、可視光またはIR光、X線、ガンマ線または電子線による励起に続く蛍光の放射の活性剤として役立つ。また、幾つかの材料の場合、幾つかのタイプの外来イオンは、一方では、励起のための活性剤を製造するために、他方では、粒子系の放射をより効率的にするために、または所定の励起光源の波長を変化させることによって吸収波長に適合させるために(増感剤と称されるもの)、ホスト材料中に組み込まれる。また、幾つかのタイプの外来イオンの組み込みは、粒子により放出されるべき蛍光バンドの特定の組合せを選択的に確立するために使用され得る。
【0024】
リッド・ナノ粒子のホスト材料は、好適にはXYタイプの化合物から構成される。これに関して、Xは、周期律表の1a、2a、3aまたは4a主族の元素、2b、3b、4b、5b、6bまたは7b亜族の元素、またはランタニドの元素由来のカチオンである。幾つかの場合、Xは、上記元素の組合せまたは混合物であり得る。Yは、一以上の、3a、4aまたは5a主族の元素、3b、4b、5b、6b、7bおよび/または8b亜族の元素、ならびに6aおよび/または7a主族の元素を含有する多原子アニオンであり得る。しかしながら、また、Yは、周期律表の5a、6aまたは7a主族由来の一原子アニオンであり得る。また、リッド・ナノ粒子のホスト材料は、周期律表の4a主族の元素からなり得る。1aまたは2a主族の元素、またはAl、Cr、Tl、Mn、Ag、Cu、As、Nb、Nd、Ni、Ti、In、Sb、Ga、Si、Pb、Bi、ZnまたはCoを含有する群由来の元素、および/またはランタニドの元素は、ドーピングとして使用され得る。また、二以上のこれらの元素の組合せが、互いに異なる相対濃度で、ドーピング材料として使用され得る。ホスト格子中のドーピング材料の濃度は、10−5mol%と50mol%との間、好適には0.01mol%と30mol%との間、特に好適には0.1mol%と20mol%との間である。
【0025】
リッド・ナノ粒子のためのホスト材料として、硫化物、セレン化物、スルホセレン化物、オキシ硫化物、ホウ酸塩、アルミン酸塩、没食子酸塩、ケイ酸塩、ゲルマニウム酸塩、リン酸塩、ハロリン酸塩、酸化物、ヒ酸塩、バナジウム酸塩、ニオブ酸塩、タンタル酸塩、硫酸塩、リン化物、タングステン酸塩、モリブデン酸塩、アルカリ金属ハロゲン化物および他のハロゲン化物、または窒化物を使用することが好適である。これらの材料クラスの例は、対応するドーピングと一緒に、以下のリストに特定される(タイプB:Aの材料、ここでB=ホスト材料およびA=ドーピング材料)。
【0026】
LiI:Eu; NaI:Tl; CsI:Tl; CsI:Na; LiF:Mg; LiF:Mg,Ti; LiF:Mg,Na; KMgF:Mn; Al:Eu; BaFCl:Eu; BaFCl:Sm; BaFBr:Eu; BaFCl0.5Br0.5:Sm; BaY:A(A=Pr、Tm、Er、Ce); BaSi:Pb; BaMgAl1627:Eu; BaMgAl1423:Eu; BaMgAl1017:Eu; BaMgAl:Eu; Ba:Ti; (Ba,Zn,Mg)Si:Pb; Ce(Mg,Ba)Al1119; Ce0.65Tb0.35MgAl1119:Ce,Tb; MgAl1119:Ce,Tb; MgF:Mn; MgS:Eu; MgS:Ce; MgS:Sm; MgS:(Sm,Ce); (Mg,Ca)S:Eu; MgSiO:Mn; 3.5MgO・0.5MgF・GeO:Mn; MgWO:Sm; MgWO:Pb; 6MgO・As:Mn; (Zn,Mg)F:Mn; (ZnBe)SO:Mn; ZnSiO:Mn; ZnSiO:Mn,As; ZnO:Zn; ZnO:Zn,Si,Ga; Zn(PO:Mn; ZnS:A(A=Ag、Al、Cu); (Zn,Cd)S:A(A=Cu、Al、Ag、Ni); CdBO:Mn; CaF:Mn; CaF:Dy; CaS:A A=ランタニド、Bi); (Ca,Sr)S:Bi; CaWO:Pb; CaWO:Sm; CaSO:A(A=Mn、ランタニド); 3CA(PO・Ca(F,Cl):Sb,Mn; CaSiO:Mn,Pb; CaAlSi:Ce; (Ca,Mg)SiO:Ce; (Ca,Mg)SiO:Ti; 2SrO・6(B)・SrF:Eu; 3Sr(PO・CaCl:Eu; A(PO・ACl:Eu(A=Sr、Ca、Ba); (Sr,Mr):Eu; (Sr,Mg)(PO:Sn; SrS:Ce; SrS:Sm,Ce; SrS:Sm; SrS:Eu; SrS:Eu,Sm; SrS:Cu,Ag; Sr:Sn; Sr:Eu; SrAl1425:Eu; SrGa:A(A=ランタニド、Pb); SrGa:Pb; SrGdSi18:Pb,Mn; YF:Yb,Er; YF:Ln(Ln=ランタニド); YLiF:Ln(Ln=ランタニド); YAl12:Ln(Ln=ランタニド); YAl(BO:Nd,Yb; (Y,Ga)BO:Eu; (Y,Gd)BO:Eu; YAlGa12:Tb; YSiO:Ln(Ln=ランタニド); Y:Ln(Ln=ランタニド); YS:Ln(Ln=ランタニド); YVO:A(A=ランタニド、In); Y(P,V)O:Eu; YTaO:Nb; YAlO:A(A=Pr、Tm、Er、Ce); YOCl:Yb,Er; LnPO:Ce,Tb(Ln=ランタニドまたはランタニドの混合物); LuVO:Eu; GdVO:Eu; GdS:Tb; GdMgB10:Ce,Tb; LaOBr:Tb; LaS:Tb; LaF:Nd,Ce; BaYb:Eu; NaYF:Yb,Er; NaGdF:Yb,Er; NaLaF:Yb,Er; LaF:Yb,Er,Tm; BaYF:Yb,Er; Ga:Dy; GaN:A(A=Pr、Eu、Er、Tm); BiGe12; LiNbO:Nd,Yb; LiNbO:Er; LiCaAlF:Ce; LiSrAlF:Ce; LiLuF:A(A=Pr、Tm、Er、Ce); Li:Mn、SiO:Er,Al(0≦x≦2)。
【0027】
以下の材料:YVO:Eu、YVO:Sm、YVO:Dy、LaPO:Eu、LaPO:Ce、LaPO:Ce,Tb、CePO:Tb; ZnS:Tb、ZnS:TbF、ZnS:Eu、ZnS:EuF、Y:Eu、YS:Eu、YSiO:Eu、SiO:Dy、SiO:Al、Y:Tb、CdS:Mn、ZnS:Tb、ZnS:Ag、ZnS:Cuを使用することが特に好適である。特にこれらの材料の場合、個々の蛍光バンドの数は最小になるので、そのホスト格子が立方格子構造を有する特に好適な材料が選択される。これらの材料の例は、MgF:Mn; ZnS:Mn、ZnS:Ag、ZnS:Cu、CaSiO:Ln、CaS:Ln、CaO:Ln、ZnS:Ln、Y:LnまたはMgF:Ln(Ln=ランタニド)である。
【0028】
同様に、好適には、本発明は、以下の物質から構成されるナノ粒子に対して用いられ得る。また、それらの全ては、加えて、一以上のランタニドの元素および/またはMn、Ag、Cu、Bi、Cr、SnまたはSbでドープされ得る。
【0029】
1.以下のハロゲン化物群由来の物質:例えばXY(X=Mg、Ca、Sr、Ba;Y=F、Cl、I)、CaF:Eu(II)、BaF:Eu; BaMgF:Eu; LiBaF:Eu; SrF:Eu; SrBaFEu; CaBr:Eu−SiO; CaClEu; CaCl:Eu−SiO; CaCl:Eu,Mn−SiO; CaI:Eu; CaIEu,Mn; KMgF:Eu; SrF:Eu(II)、BaF:Eu(II)、YF、NaYF
【0030】
2.以下のアルカリ土類金属硫酸塩群由来の物質:例えばXSO(X=Mg、Ca、Sr、Ba)、SrSO:Eu、SrSO:Eu,Mn、BaSO:Eu、BaSO:Eu,Mn、CaSO、CaSO:Eu、CaSO:Eu,Mn、ならびに、いずれの場合にもマグネシウムと組み合わせたもの(例えば、Ca,MgSO:Eu,Mn)を含む混合アルカリ土類金属硫酸塩、
【0031】
3.以下のリン酸塩およびハロリン酸塩群由来の物質:例えばCaPO:Ce,Mn、Ca(POCl:Ce,Mn、Ca(POF:Ce,Mn、SrPO:Ce,Mn、Sr(POCl:Ce,Mn、Sr(POF:Ce,Mn(これはまた、Eu(II)およびEu,Mnと共ドープされる)、α−Ca(PO:Eu; β−Ca(PO:Eu,Mn; Ca(POCl:Eu; Sr(POCl:Eu; Ba10(POCl:Eu; Ba10(POCl:Eu,Mn、CaBa(POCl:Eu; Ca(POF:Eu2+3+; Sr(POF:Eu2+3+(X=Nd、Er、Ho、Tb); Ba(POCl:Eu; β−Ca(PO:Eu; CaB:Eu; CaB:Eu; Ca:Eu; Ca:Eu,Mn; Sr10(POCl:Eu; (Sr,Ca,Ba,Mg)10(POCl:Eu; LaPO:Ce; CePO
【0032】
4.以下のホウ酸塩群由来の物質:例えばLaBO; LaBO:Ce; ScBO:Ce YAlBO:Ce; YBO:Ce; CaCl:Eu; xEuO・yNaO・zB
【0033】
5.以下のバナジウム酸塩群由来の物質:例えばYVO、YVO:Eu、YVO:Dy、YVO:Sm、YVO:Bi、YVO:Bi,Eu、YVO:Bi,Dy、YVO:Bi,Sm、YVO:Tm、YVO:Bi,Tm、GdVO、GdVO:Eu、GdVO:Dy、GdVO:Sm、GdVO:Bi; GdVO:Bi,Eu、GdVO:Bi,Dy、GdVO:Bi,Sm、
【0034】
6.以下のアルミン酸塩群由来の物質:例えばMgAl:Eu; CaAl:Eu; SrAl:Eu; BaAl:Eu; LaMgAl1119:Eu; BaMgAl1017:Eu; BaMgAl1017:Eu,Mn; CaAl1219:Eu; SrAl1219:Eu; SrMgAl1017:Eu; Ba(Al:Eu; (Ba,Sr)MgAl1017:Eu,Mn; CaAl:Eu,Nd; SrAl:Eu,Dy; SrAl1425:Eu,Dy、
【0035】
7.以下のケイ酸塩群由来の物質:例えばBaSrMgSi:Eu; BaMgSiO:Eu; BaMgSi:Eu; CaMgSi:Eu; SrBaSiO:Eu; SrSi.SrCl:Eu; BaSiOBr:Eu; BaSiOCl:Eu; CaMgSi:Eu; CaAlSi:Eu; Ca1.5Sr0.5MgSi:Eu; (Ca,Sr)MgSi:Eu、SrLiSiOF:Eu、
【0036】
8.以下のタングステン酸塩およびモリブデン酸塩群由来の物質:例えばXWO(X=Mg、Ca、Sr、Ba)、XWO(X=Li、Na、K、Rb、Cs)、XMoO(X=Mg、Ca、Sr、Ba)ならびにポリモリブデン酸塩またはポリタングステン酸塩および/または対応するヘテロ−またはイソポリ酸の塩、
【0037】
9.以下のゲルマニウム酸塩群由来の物質:例えばZnGeO
【0038】
10.以下の群由来の物質:ALnO:Yb,Er(A=Li、Na;Ln=Gd、Y、Lu); Ln:Yb,Er(Ln=La、Gd、Y、Lu); LnAO:Yb,Er(Ln=La、Y;A=P、V、As、Nb); CaAlGe12:Er; GdS:Yb,Er; LaS:Yb,Er。
【0039】
また、本発明は、沈澱反応によって製造される酸化物ナノ粒子(例えばCeO、Y、ZnO、SnO、TiO等)を合成するために使用される。
【0040】
本発明は、好適には上記化合物の結晶性ホスト格子を合成するために使用され得るが、粒子のアモルファスまたは部分結晶形の合成を排除しない。
【0041】
本発明のナノ粒子は、1nm〜1μmの大きさを有する。この大きさは、本発明にしたがって与えられる変性試薬を選択的に使用して適合され得、そして数ナノメートル(約2ナノメートル)の大きさまでの狭い径分布で製造され得る。
【0042】
本発明の表面の変性は、ナノ粒子の形成の間に達成される、すなわち、合成後の変性と対照をなして、インサイチュ変性である。したがって、得られるナノ粒子は、直接的に一工程で所望の化学表面で合成され得る。
【0043】
結晶生長速度、および得られる粒径は、ホスト格子のタイプおよび化学組成、ならびに溶媒および温度のような合成条件に依存して、大きさが異なる。粒径は、変性試薬が反応溶液に添加される時間によって、選択的に影響を受け得る。変性試薬が添加される前の合成期間の間に過ぎる時間は、ナノ粒子の所定の平均粒度に正比例する。
【0044】
迅速な結晶形成を示し、そして大きなナノ粒子(例えば、20〜30nm)を形成する傾向がある格子は、加熱前に反応溶液に直接添加される変性試薬によって制限されたそれらの生長を有し得る。一方で、小粒径になる傾向にある粒子タイプの場合、時間遅延添加は、結晶生長を初期の進行にするのを可能にする。
【0045】
結果として、本発明にしたがって変性試薬が合成混合物に添加される時間を選択することによって、粒子生長を制御し、これにより、化学的変性表面に加えて、所望の粒径を得ることができる。
【0046】
表面の変性、すなわち、化学基の選択的結合は、広範囲に異なる極性の有機および無機溶媒に対する溶解性に関する、ナノ粒子の特性を変更するのを可能にする。また、プラスチック、ラッカー、インクおよびポリマー中への組み込み、およびこれらのマトリックス中への均一分布は、適切な変性によって達成され得る。さらに、また、他の分子(例えば生体分子)への結合は、官能基を結合させることによって達成され得る。次いで、これは、ナノ粒子の蛍光性または磁性特性をラベルとして生物学的用途に使用することを可能にする。
【0047】
さらに、二以上の官能基を持つ化学化合物で変性することは、例えば、カルボニル官能基のカルボニル振動(この振動は、IR分光法によって感度よく検出され得る)によって、表面変性を分析的に検出することの可能性を導入し得る。
【0048】
本発明によれば、以下の化合物は、変性試薬として使用され得る。
【0049】
一以上のホスホン酸/エステル基(モノまたはオリゴホスホン酸;モノまたはオリゴホスホン酸エステル);
イミノビスホスホン酸/エステル;
アミン、第一級および第二級;
アルコール;
ボロン酸/エステル;
アルキルハロゲン化物;
有機リン酸塩/ホウ酸塩;
チオール、二硫化物およびポリ硫化物;
スルホン酸塩;
を有する化合物
ならびに
種々の長さ(例えば、CまたはC11)の炭化水素鎖の一つの末端に位置される、上記官能性の一つに対応する一つの官能性と、この炭化水素鎖の他の末端に位置される、例えば、さらなる化学反応(例えば、エステル化、アミド化等)に利用できるカルボニル官能基であり得る別の官能基を有する二官能性化合物。
【0050】
しかしながら、特に適当な変性試薬は、新規物質クラス、式I:
【0051】
【化1】

【0052】
〔式中、
Rは、C〜Cアルキル基であり、
アルキレンは、C〜C22アルキレン基またはC〜C20アルキレンアリーレン基、好適にはC〜C17アルキレン基であり、これらは直鎖または分枝状であり得、さらに、さらなる置換基として、ハロゲン原子、COOR基、アルコキシ基、ビス(ジアルコキシホスホリルメチル)アミノ基またはアリール基を有し得る。〕
で示されるペンタアルキルイミノビス(メチレンホスホノ)カルボキシレートによって構成される。
【0053】
この場合、ホスフェート基は、表面に結合し、上記の意味において内側に向けられ、およびカルボン酸またはエステル官能基は、外側に向けられる。
【0054】
以下は、上記新規物質クラスを製造するためのルートである。
【0055】
本発明にしたがって、ペンタアルキルイミノビス(メチレンホスホノ)カルボキシレートを製造するための方法であって、ここで式II:
【0056】
【化2】

【0057】
〔式中、アルキレンは、上記の意味を有する。〕
で示される化合物を、式III
【0058】
【化3】

【0059】
〔式中、
Rは、式(I)について上記で与えられた意味を有し、および
Xは、水素原子、C〜Cアルキル基またはフェニル基、好適には水素である。〕
で示されるオルトエステルと、60〜200℃の温度で反応させる、方法。
【0060】
式IIで示される化合物は、アミノ酸と、アミノ基に基づいて2〜3モルのホルムアルデヒドおよび2〜3モルの亜リン酸を反応させることにより得られ得る。
【0061】
以下のアミノ酸は、この反応に使用され得る。
【0062】
グリシン、アラニン、ロイシン、グルタミン酸、アスパラギン酸、リジン、バリン、フェニルアラニン、ベータアラニン、4−アミノ酪酸、6−アミノカプロン酸、11−アミノウンデカン酸、7−アミノヘプタン酸、8−アミノオクタン酸、12−アミノドデカン酸および4−アミノメチル安息香酸、好適には11−アミノウンデカン酸および6−アミノカプロン酸。
【0063】
使用される式IIIで示される化合物は、オルトギ酸、オルト酢酸およびオルト安息香酸、好適にはオルトギ酸のトリメチル、トリエチル、トリプロピル、トリイソプロピルおよびトリブチルエステルである。
【0064】
反応は、60℃〜200℃にて行う。好適な実施態様において、オルトギ酸トリアルキルは、それらの沸騰温度にて使用される。反応は、溶媒の存在下または非存在下、好適には非存在下で行う。少なくとも2モルのオルトエステルが出発化合物中の各ホスホリル基に使用される。一方、少なくとも1モルのオルトエステルが各カルボキシル基について使用される。反応後、未反応の出発化合物は、濾去され、そして過剰のオルトエステルは、留去される。本発明のペンタアルキルイミノビス(メチレンホスホノ)カルボキシレートは、通常、真空蒸留では精製できないが、それらは、所定の使用に十分な純度で生じる。それらは、クロマトグラフ法によって精製され得る。
【0065】
本発明のペンタアルキルイミノビス(メチレンホスホノ)カルボキシレートは、有利に、例えば、酸(例えば、リン酸またはホウ酸)と反応する金属ハロゲン化物と共に、ナノ粒子状金属塩を製造するための変性溶媒として使用され得る。ナノ粒子は、小粒径およびエステル基による特異的表面官能基化によって特徴付けられる。ナノ粒子の平均粒径は、1〜100nmである。
【0066】
さらに、本発明の特別有利な局面によれば、以下の式IV:
【0067】
【化4】

【0068】
〔式中、
Rは、式(I)について上記で与えられた意味を有し、および
Alkは、C〜C22アルキル基またはC〜C30アラルキルまたはアリールアルキル基である。〕
で示される化合物は、金属塩ナノ粒子を製造するための溶媒として使用され得る。
【0069】
それ自身既知の式IVで示されるこれらの化合物は、式V
【0070】
【化5】

【0071】
〔式中、Alkは、式(IV)について上記で与えられた意味を有する。〕
で示される化合物を、式(III)で示される化合物と共に加熱することにより得られ得る。
【0072】
式Vで示される化合物は、HN−Alkアミンを亜リン酸およびホルムアルデヒドと反応させることにより得られ得る。
【0073】
変性試薬としてのペンタアルキルイミノビス(メチレンホスホノ)カルボキシレートの選択は、ナノ粒子が特に良好な溶液特性を有し、および粒径の生長が特に信頼できる方法で制御され得るというさらなる利点をもたらす。これと同様に、例えば、エステル基として、上記のさらなる第三の官能基は、意図された用途に応じてさらに結合するために利用できる。
【0074】
さらなる利点は、変性試薬中に存在するカルボニル基は、IR分光法によって確実に検出され得、これにより、ナノ粒子の所望の表面変性が実際に起こっているという事実を検出することを容易にするというものである。
【0075】
ペンタエチルイミノビス(メチレンホスホノ)ウンデカノエートおよびペンタエチルイミノビス(メチレンホスホノ)カプロエートが特に好適である。
【0076】
以下に記載されるように、二つの物質は、ナノ粒子の表面に良好に結合し、用いられる溶媒中に溶解する。同様の鎖長を有する同族体は、同様に良好な特性を示す。
【0077】
上記概要ならびに以下の製造および用途例から明らかなように、本発明の教示は、広範な後の意図された使用に特異的なナノ粒子を合成するのに使用され得る。ここでナノ粒子の範囲およびナノ粒子が結合できる用途特異的分子の範囲の両方は、非常に多様である。
【0078】
本発明の例示的な実施態様を図面中に示し、そして後の記載においてより詳細に説明する。
【0079】
図1は、本発明にしたがって提供され、ナノ粒子表面に二つの官能基を有する変性試薬を示すための図を示す。
【0080】
図2は、三つの官能基を有する試薬を示す図1にしたがう図を示す。
【0081】
ナノ粒子10の表面を、個々の分子を示さない線として図1の下側部分に図示する。この図において、本発明にしたがって用いられる変性試薬11は、例として単分子を取って図示する。この分子は、三つの本質的成分を含有する:二つの官能基12および16を持つスペーサーまたはキャリア14。官能基12はナノ粒子表面に結合し、そして官能基16はナノ粒子表面から突出する。この基は、上記のように、他の分子と用途特異的結合するために利用できる。一般に、スペーサー14は、官能基が、それらが互いに作動または完全に中和される方法を相互制限しないことを確保するために必要とされる。二つの官能基は、少なくとも一つのCH基(または別の架橋原子)によって互いに連結し得る。
【0082】
図1に示される実施例において、上記成分、すなわち、10、12、14および16は、例えば、以下の化学物質からなり得る。
【0083】
10:ホスフェート基 −P(=O)(−OH)を有するナノ粒子表面
12:ジエチルホスホネート −P(=O)(−OCHCH
14:アルキル鎖 (CH、X=I−?
16:エチルカルボキシレート −C(=O)O−CHCH
【0084】
本発明によれば、これにより、これは、ジホスホネート基−P(=O)(−OR)−O−P(=O)(−OR)−の形成によって、表面ホスフェート基へのホスホン酸エステルの結合を達成する(エステル交換)。あるいは、ホスフェート基は、ナノ粒子表面に組み込まれ得る。遊離カルボン酸エステル官能基は、後の反応に利用できる。
【0085】
図2において、これらの成分は、図1に記載されるように形成され得、さらに、ここで、第三官能基18は、上記のように、図1中に示される構成に加えて利用できる。
【実施例】
【0086】
変性試薬の製造例:
まず最初に、幾つかのペンタアルキルイミノビス(メチレンホスホノ)カルボキシレートの製造例を以下に示す。
【0087】
実施例1:
イミノビス(メチレンホスホノ)ウンデカン酸の製造:
【0088】
11−アミノウンデカン酸(200g)、亜リン酸(170g)、水(200ml)および濃塩酸(200ml)を混合し、100℃に加熱する。ホルマリン(37%;324g)を1時間の間に添加する。混合物を100℃でさらに1時間攪拌し、次いで、室温にまで冷却する;次いで、沈澱生成物を吸引濾去する。生成物(460g)を得る。
【0089】
実施例2:
イミノビス(メチレンホスホノ)カプロン酸の製造:
【0090】
6−アミノカプロン酸(131g)、亜リン酸(170g)、水(200ml)および濃塩酸(200ml)を混合し、100℃に加熱する。ホルマリン(37%;324g)を1時間の間に添加する。混合物を100℃でさらに1時間攪拌し、次いで、水を真空中で留去する。生成物(240g)を得る。
【0091】
実施例3:
ペンタエチルイミノビス(メチレンホスホノ)ウンデカノエートの製造:
【0092】
実施例1からの生成物(100g)を、オルトギ酸トリエチル(1000g)と共に14時間加熱環流する。未反応出発材料を濾去し、5Torrにて140℃までに揮発する全ての構成物質を留去する。生成物(65g;H−NMR分光法により特徴付けられる)を得る。
【0093】
実施例4:
ペンタエチルイミノビス(メチレンホスホノ)カプロエートの製造:
【0094】
実施例2からの生成物(200g)を、オルトギ酸トリエチル(2000g)と共に13.5時間加熱環流する。未反応出発材料を濾去し、5Torrにて140℃までに揮発する全ての構成物質を留去する。生成物(148g;H−NMR分光法により特徴付けられる)を得る。
【0095】
実施例5:
ペンタイソプロピルイミノビス(メチレンホスホノ)ウンデカノエートの製造:
【0096】
オルトエステルとして使用されるオルトギ酸トリイソプロピル(1000g)を用いて、実施例3と同様の手順とする。生成物(163g;H−NMR分光法により特徴付けられる)を得る。
【0097】
(変性ナノ粒子を合成するための製造例)
【0098】
第1実施例:
本発明にしたがって予想される、ホスホン酸で変性されたLaPO:Ce,Tbナノ粒子を製造するための本発明の製造方法の好適な実施態様の説明を実施例として以下に示す。
【0099】
ジャケット付コイル冷却器、温度センサーおよびプラグイン加熱マントルを備えた50ml容の主フラスコ中、塩LaCl・7HO(2.4mmol)、CeCl・7HO(2.7mmol)およびTbCl(0.9mmol)をメタノール(約2.5ml)中に溶解し、次いで、トリス−2−エチルヘキシルホスフェート(TEHP)を溶液に添加する。メタノールおよび結晶水を、最初に室温(1〜2時間)、次いで50℃、真空中で数時間に渡って除く。
【0100】
第二フラスコ中、乾燥オルトリン酸(6mmol)をテトラエチレングリコールジメチルエーテル(1.4ml)中に溶解する。
【0101】
第三フラスコ中、ホスホン酸11−ホスホノウンデカン酸(1.2mmol)をTEHP(3〜4ml)中に溶解する。適当ならば混合物を加温することができる。
【0102】
塩溶液を、50℃および窒素雰囲気下、TEHP(4ml)で希釈する。その後、トリオクチルアミン(8.0ml、18.0mmol)、リン酸溶液およびホスホン酸溶液を添加する。次いで、反応混合物を200℃にて15〜18時間加熱する。冷却後、ナノ粒子を沈澱させるためにメタノール(150ml)上に注ぐ。析出した沈澱を移し、次いで、遠心分離する。メタノールで洗浄した後、真空中で乾燥する。
【0103】
第2実施例:
本発明にしたがって予想される、液体ホスホン酸エステルで変性されたLaPO:Ce,Tbナノ粒子を製造するための本発明の製造方法の好適な実施態様の説明を実施例として以下に示す。
【0104】
ジャケット付コイル冷却器、温度センサーおよびプラグイン加熱マントルを備えた50ml容の主フラスコ中、塩LaCl・7HO(2.4mmol)、CeCl・7HO(2.7mmol)およびTbCl(0.9mmol)をメタノール(約2.5ml)中に溶解し、次いで、トリス−2−エチルヘキシルホスフェート(TEHP)を溶液に添加する。メタノールおよび結晶水を、最初に室温(1〜2時間)、次いで50℃、真空中で数時間に渡って除く。
【0105】
第二フラスコ中、乾燥オルトリン酸(6mmol)をテトラエチレングリコールジメチルエーテル(1.4ml)中に溶解する。
【0106】
第三容器中、ホスホン酸エステルトリエチル11−ホスホノウンデカノエート(1.35ml)をTEHP(v/v)中の5%溶液として製造する。
【0107】
塩溶液を、50℃および窒素雰囲気下、TEHP(8ml)で希釈する。その後、トリオクチルアミン(8.0ml、18.0mmol)、リン酸溶液およびホスホン酸溶液を添加する。次いで、反応混合物を200℃にて15〜18時間加熱する。冷却後、ナノ粒子を沈澱させるためにメタノール(150ml)上に注ぐ。析出した沈澱を移し、次いで、遠心分離する。メタノールで洗浄した後、真空中で乾燥する。
【0108】
第3実施例:
本発明にしたがって予想される、イミノビスホスホン酸エステルで変性されたLaBO:Ce,Tbナノ粒子を製造するための本発明の製造方法の好適な実施態様の説明を実施例として以下に示す。
【0109】
ジャケット付コイル冷却器、温度センサーおよびプラグイン加熱マントルを備えた50ml容の主フラスコ中、塩LaCl・7HO(1.2mmol)、CeCl・7HO(1.35mmol)およびTbCl(0.45mmol)をメタノール(約1.2ml)中に溶解し、次いで、トリブチルホスフェート(TBP;27ml)を溶液に添加する。メタノールおよび結晶水を、最初に室温(1〜2時間)、次いで50℃、真空中で数時間に渡って除く。
【0110】
次いで、50℃および窒素雰囲気下、トリオクチルアミン(13.5mmol)およびHBO(4.5mmol)を塩溶液に添加し、そして混合物を200℃に加熱する。4時間の反応期間後、ペンタエチルイミノビス(メチレンホスホノ)カプロエート(0.275g、0.6mmol)を合成混合物に添加し、そして反応をさらに15時間続ける。反応混合物を冷却後、ナノ粒子を沈澱させるためにメタノール(120ml)上に注ぐ。析出した沈澱を移し、次いで、遠心分離する。メタノールで洗浄した後、真空中で乾燥する。
【0111】
第4実施例:
本発明にしたがって予想される、液体ホスホン酸エステルで変性した、2.に記載されるアミノ官能性化LaPO:Ce,Tbナノ粒子の本発明の製造方法の好適な実施態様の説明を実施例として以下に示す。
【0112】
丸底フラスコ中、上記2.で製造したナノ粒子(17.5mg、50nmol)を、1,4−ビス(3−アミノプロポキシ)ブタン(1.02g、5mmol)と共に150℃にて加熱する。約140℃にて、光学的に透明な、わずかに黄色の分散液を得る。この後者を150℃、3時間攪拌する。これは室温まで冷却後も透明のままである。それを、2×2Lの10mM炭酸ナトリウム緩衝液pH8.5に対して、終夜透析する(Spectra/Por透析チュービング、5−6000MWCO、スペクトル、オランダ)。透析物は濁る。
【0113】
第5実施例:
アミノ末端プロコラーゲンタイプIII(PIIINP)に向けられた抗体を、上記4.に記載のようにアミノ官能性化されたLaPO:Ce,Tbナノ粒子に結合するための本発明の方法の好適な実施態様の説明を実施例として以下に示す。
【0114】
上記第4実施例で製造したナノ粒子(3mg、8.4nmol)を、TSE緩衝液pH8.5(0.04M NaCl;0.05M トリエタノールアミン−HCl;0.04M NaOH;0.5mM EDTA;0.1%Tween20;pH8.5)に移す。これについて、粒子を3000gにて3×15分間遠心分離する。いずれの場合も、上清を移して除いた後、沈澱物をTSE緩衝液(700μl)pH8.5に取る。粒子を活性化するため、それらを、40倍過剰(20mM水溶液50μl)のスルホ−SIAB(スルホスクシンイミジル(4−ヨードアセチル)アミノベンゾエート、Perbio Science Germany GmbH、ボン)と共に25℃にて15分間インキュベートする。反応を、1Mグリシン(12μl;12倍過剰)を添加することによって停止する。遊離スルホ−SIABを、遠心分離によって分離して除く(上記参照)。
【0115】
PIIINP(アミノ末端プロコラーゲンタイプIII)に向けられたモノクローナル抗体35J23(TSD,Newark,DE、米国)を、30倍モル過剰の2−イミノチオラン(2−IT、トラウト試薬、Perbio Science Germany GmbH、ボン)で活性化する。抗体35J23(10mg)を、Centricon限外濾過チューブ(排除サイズ50kD、Millipore、シュバルバッハ、ドイツ)を使用してTSE8緩衝液(交換係数1000、TSE8:(水中、トリエタノールアミン(100mmol)、塩化ナトリウム(50mmol)、EDTA(1mmol)、pH8.5)に移す。タンパク質濃度を7〜8mg/mlに調整する。TSE8緩衝液中の10mM 2−イミノチオラン溶液(150μl)を抗体溶液に添加し、そして混合物を15分間反応させる。このようにチオール活性化された抗体を、上記のように、未反応の活性剤分子を除くため、4℃にてTSE8緩衝液を用いて再緩衝化し、2mlまで濃縮する。スルホSIAB活性化ナノ粒子を含有する溶液と活性化抗体を合わせ、室温にて終夜攪拌する。かくして得られた増幅した検出粒子の分散液を、上記のように遠心分離によって、未反応の抗体から分離して除く。
【0116】
上記5.に記載されるように抗体と結合したLaPO:Ce,Tbナノ粒子を使用して、アミノ末端プロコラーゲンタイプIIIを検出するための本発明の方法の好適な実施態様の説明を以下に示す。
【0117】
診断目的で血清サンプル中のプロコラーゲンIIIを定量するためのアッセイは、ビオチン化モノクローナル捕捉抗体および検出のためのナノ粒子結合モノクローナル抗体を使用する、サンドイッチイムノアッセイである。
【0118】
アミノ末端プロコラーゲンタイプIIIに向けられたモノクローナル抗体Mab P3P 296/3/27(Dade Behring、マールブルク)のビオチニル化:
抗体を、濃度1mg/mlで0.1M炭酸塩緩衝液pH8.5に溶解する。この溶液を、回転させながら、水に溶解した20倍モル過剰のビオチン−X−NHS(スルホビオチンアミノカプロン酸N−ヒドロキシスクシンイミドエステル、Calbiochem、シュバルバッハ)と共に室温にて4時間インキュベートする。その後、混合物をPBS緩衝液(8mM KHPO;150mM NaCl;2mM NaHPO;pH7.4)に対して透析する(Spectra/Por透析チュービング、5−6000 MWCO、スペクトル、オランダ)。
【0119】
イムノアッセイ:
上記5.に記載されたナノ粒子結合体(1μg)を、ビオチン化抗体Mab P3P 296/3/27(0.65μg)と共に、PIIINPキャリブレーター(ウシ胎仔血清由来、濃度:0;5.2;9.6;21;57および151ng/ml)の存在下、100μlの容量で、37℃にて1時間、0.1%BSAを含有するPBS緩衝液中でインキュベートする。次いで、全体をストレプトアビジン被覆ミクロタイタープレート(BD BioCoatストレプトアビジンアッセイプレート、BD GmbH、ハイデルベルク)に添加し、37℃でのインキュベーションをさらに15分間行った。いずれの場合もPBS/0.1%BSA(200μl)で3回洗浄した後、ミクロタイタープレートを、Tecan SAFIRE Monochromatorプレートリーダー(Tecan GmbH、クライルスハイム、ドイツ)中で、以下の設定励起波長:280nm(スリット幅10nm);走査放射波長450〜650nm(スリット幅10nm);時間遅延:40μsおよび時間窓:2000μsを使用して読み取る。各値について、二重の定量を行う。測定値を用いたキャリブレーター濃度に対してグラフにプロットし、PIIINP濃度を定量するために使用され得る検量線を得る。これをヒト血清サンプルにおいて同様の方法で測定する。
【0120】
本発明を好適な例示の実施態様を使用して上記に記載してきたけれども、本発明は、これらの実施態様に限定されるものではなく、逆に、多種多様な方法で改変することができる。
【0121】
最後に、下位請求項の特徴は、それらが互いに独立している限り、互いに本質的に自由に組み合わせられ得、請求項に存在する順序を使用して互いに組み合わされ得ない。
【図面の簡単な説明】
【0122】
【図1】図1は、本発明にしたがって提供され、ナノ粒子表面に二つの官能基を有する変性試薬を示すための図を示す。
【図2】図2は、三つの官能基を有する試薬を示す図1にしたがう図を示す。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
液相反応において金属塩ナノ粒子(10)を製造する方法であって、
該ナノ粒子は、合成混合物中に合成され、合成期間の間に生長し、
合成期間内に、合成完了後のナノ粒子の後の使用に適した官能基特性を示す変性試薬(11)を合成混合物に添加する工程
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項2】
金属塩ナノ粒子は、ハロゲン化物、アルカリ土類金属硫酸塩、リン酸塩およびハロリン酸塩、ホウ酸塩、バナジウム酸塩、アルミン酸塩、ケイ酸塩、タングステン酸塩、モリブデン酸塩およびゲルマニウム酸塩を含んでなる一組から選択される物質であり、さらに、これらの全ては、一以上のランタニドの元素および/またはMn、Ag、Cu、Pb、Bi、Cr、SnまたはSbと共にドープされる、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
金属塩ナノ粒子は、
a) XY(X=Mg、Ca、Sr、Ba;Y=F、Cl、I)、CaF:Eu(II)、BaF:Eu; BaMgF:Eu; LiBaF:Eu; SrF:Eu; SrBaFEu; CaBr:Eu−SiO; CaCl:Eu; CaCl:Eu−SiO; CaCl:Eu,Mn−SiO; CaI:Eu; CaIEu,Mn; KMgF:Eu; SrF:Eu(II)、BaF:Eu(II)、YF、NaYF
b) XSO(X=Mg、Ca、Sr、Ba)、SrSO:Eu、SrSO:Eu,Mn、BaSO:Eu、BaSO:Eu,Mn、CaSO、CaSO:Eu、CaSO:Eu,Mn、ならびに、いずれの場合にもマグネシウムと組合せたもの(例えば、Ca,MgSO:Eu,Mn)を含む混合アルカリ土類金属硫酸塩、
c) CaPO:Ce,Mn、Ca(POCl:Ce,Mn、Ca(POF:Ce,Mn、SrPO:Ce,Mn、Sr(POCl:Ce,Mn、Sr(POF:Ce,Mn(これはまた、Eu(II)およびEu,Mnと共ドープされる)、α−Ca(PO:Eu; β−Ca(PO:Eu,Mn; Ca(POCl:Eu; Sr(POCl:Eu; Ba10(POCl:Eu; Ba10(POCl:Eu,Mn、CaBa(POCl:Eu; Ca(POF:Eu2+3+; Sr(POF:Eu2+3+(X=Nd、Er、Ho、Tb); Ba(POCl:Eu; β−Ca(PO:Eu; CaB:Eu; CaB:Eu; Ca:Eu; Ca:Eu,Mn; Sr10(POCl:Eu; (Sr,Ca,Ba,Mg)10(POCl:Eu; LaPO:Ce; CePO
d) LaBO;LaBO:Ce; ScBO:Ce YAlBO:Ce; YBO:Ce; CaCl:Eu; xEuOyNaOzB
e) YVO、YVO:Eu、YVO:Dy、YVO:Sm、YVO:Bi; YVO:Bi,Eu、YVO:Bi,Dy、YVO:Bi,Sm、YVO:Tm、YVO:Bi,Tm、GdVO、GdVO:Eu、GdVO:Dy、GdVO:Sm、GdVO:Bi; GdVO:Bi,Eu、GdVO:Bi,Dy、GdVO:Bi,Sm、
f) MgAl:Eu; CaAl:Eu; SrAl:Eu; BaAl:Eu; LaMgAl1119:Eu; BaMgAl1017:Eu; BaMgAl1017:Eu,Mn; CaAl1219:Eu; SrAl1219:Eu; SrMgAl1017:Eu; Ba(Al:Eu; (Ba,Sr)MgAl1017:Eu,Mn; CaAl:Eu,Nd; SrAl:Eu、Dy:SrAl1425:Eu,Dy、
g) BaSrMgSi:Eu; BaMgSiO:Eu; BaMgSi:Eu; CaMgSi:Eu; SrBaSiO:Eu; SrSi.SrCl:Eu; BaSiOBr:Eu; BaSiOCl:Eu; CaMgSi:Eu; CaAlSi:Eu; Ca1.5Sr0.5MgSi:Eu; (Ca,Sr)MgSi:Eu、SrLiSiOF:Eu、
h) XWO(X=Mg、Ca、Sr、Ba)、XWO(X=Li、Na、K、Rb、Cs)、XMoO(X=Mg、Ca、Sr、Ba)、ならびに、ポリモリブデン酸塩またはポリタングステン酸塩および/または対応するヘテロ−またはイソポリ酸の塩、
i) ZnGeO
j) 以下の化合物:ALnO:Yb、Er(A=Li、Na;Ln=Gd、Y、Lu); Ln:Yb、Er(Ln=La、Gd、Y、Lu);LnAO:Yb,Er(Ln=La、Y;A=P、V、As、Nb); CaAlGe12:Er; GdS:Yb,Er; LaS:Yb,Er
の一組から選択される物質であり、さらに、これらの全ては、一以上のランタニドの元素および/またはMn、Ag、Cu、Pb、Bi、Cr、SnまたはSbと共にドープされる、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
ホスト格子中のドーピング元素の濃度は、10−5mol%と50mol%との間、好適には0.01mol%と30mol%との間、特に好適には0.1mol%と20mol%との間である、請求項2または3に記載の方法。
【請求項5】
後の使用は、用途を考慮して特別に選択される溶媒中への変性ナノ粒子の分散を含んでなる、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
【請求項6】
変性試薬は、ナノ粒子表面に結合することによって、ナノ粒子の生長および表面の官能性の両方を選択的に制御するための生長制御機能も示す請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
【請求項7】
変性試薬(11)として、式I:
【化1】

〔式中、
Rは、C〜Cアルキル基であり、および
アルキレンは、C〜C22アルキレン基またはC〜C20アルキレンアリーレン基、好適にはC〜C17アルキレン基であり、これらは直鎖または分枝状であり得、さらに、さらなる置換基として、ハロゲン原子、COOR基、アルコキシ基、ビス(ジアルコキシホスホリルメチル)アミノ基またはアリール基を有し得る。〕
で示されるペンタアルキルイミノビス(メチレンホスホノ)カルボキシレートの使用がなされる、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
【請求項8】
変性試薬(11)として、ペンタエチルまたはペンタイソプロピルイミノビス(メチレンホスホノ)ウンデカノエートの使用がなされる、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
【請求項9】
変性試薬(11)として、ペンタエチルまたはペンタイソプロピルイミノビス(メチレンホスホノ)カプロエートの使用がなされる、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
【請求項10】
変性試薬(11)を添加する前の合成期間の間に経過する時間は、ナノ粒子の所定の平均粒度に正比例する、請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
【請求項11】
請求項1〜4のいずれかに記載の方法にしたがって金属塩ナノ粒子を製造するための、変性試薬(11)としての式IV:
【化2】

〔式中、
Rは、式(I)について上記で与えられた意味を有し、および
Alkは、C〜C22アルキル基、またはC〜C30アラルキルまたはアリールアルキル基である。〕
で示される化合物の使用。
【請求項12】
マーキングする目的で生体関連分子に結合するための請求項1〜10のいずれかで製造されたナノ粒子の使用。
【請求項13】
用途特異的分子に結合されるナノ粒子を必要とする後の意図された用途のための請求項1〜10のいずれかで製造されたナノ粒子の使用であって、
該結合は、変性試薬(11)の官能基特性の一つによって、選択的に促進されるか、または可能にされる、使用。

【図1】
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【図2】
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【公表番号】特表2006−514887(P2006−514887A)
【公表日】平成18年5月18日(2006.5.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−562696(P2004−562696)
【出願日】平成15年12月6日(2003.12.6)
【国際出願番号】PCT/EP2003/013816
【国際公開番号】WO2004/058914
【国際公開日】平成16年7月15日(2004.7.15)
【出願人】(504109610)バイエル・テクノロジー・サービシーズ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング (75)
【氏名又は名称原語表記】Bayer Technology Services GmbH
【Fターム(参考)】