ナノ粒子の製造方法
本発明のプロセスは、（ａ）（１）少なくとも１つの金属カチオン源と、（２）少なくとも１つのリン酸アニオン源と、（３）少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１つの有機部分を含む少なくとも１つの有機塩基と、（４）少なくとも約６個の炭素原子を含む少なくとも１つの有機部分を含む少なくとも１つのオルガノシランと、を組み合わせることと、（ｂ）金属カチオン源とリン酸アニオン源とを有機塩基及びオルガノシランの存在下で反応させること（例えば、表面改質金属リン酸塩なの粒子を形成するために）と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許仮出願第６１／０５１，４６８号及び同第６１／０５１，４７７号（いずれも２００８年５月８日出願）の優先権を主張し、その内容は本明細書に参照により組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、金属リン酸塩粒子を生成するためのプロセスに関する。
【背景技術】
【０００３】
金属リン酸塩（例えば、リン酸マグネシウム及びリン酸カルシウム等のアルカリ土類リン酸塩）は多くの用途を有している。アルカリ土類リン酸塩は、防錆コーティング、難燃剤、制酸剤、及び蛍光粒子の生成で用いられる。リン酸鉄は、リチウムイオン電池用のカソード材料としての用途が見出されている。アルミニウム、マンガン、コバルト、スズ、及びニッケルリン酸塩は、不均一触媒で用いられる。リン酸亜鉛は、防食保護における顔料として一般的に用いられる。リン酸ジルコニウムは、固体酸触媒として用いられる。種々のランタニドリン酸塩は、蛍光剤及びレーザー材料として有用である。
【０００４】
しかし、生体適合性材料として分類されるため、リン酸カルシウムが特に有用である。生理学的条件下で、リン酸カルシウムは溶解することができ、得られる溶解産物は人体により容易に同化され得る。生体適合性リン酸カルシウムとしては、ヒドロキシアパタイト（ＨＡＰ；［Ｃａ５（ＰＯ４）３ＯＨ］）、リン酸二カルシウム（ＤＣＰ；［Ｃａ（ＨＰＯ４）．２Ｈ２Ｏ］）、リン酸三カルシウム（ＴＣＰ；［Ｃａ３（ＰＯ４）２］）、リン酸四カルシウム（ＴＴＣＰ，［Ｃａ４Ｏ（ＰＯ４）２］）、及び非晶質リン酸カルシウムが挙げられる。
【０００５】
生体適合性リン酸カルシウムのうち、ヒドロキシアパタイトは生理学的条件下でより安定であり得る。したがって、ヒドロキシアパタイトは、大外傷又は手術後の骨修復に用いられている（例えば、チタン及びチタン合金用コーティングにおいて）。ヒドロキシアパタイトはまた、タンパク質の分離及び精製、並びに薬物送達システムで用いられている。他のリン酸カルシウムは、朝食用シリアルにおいて栄養補助食品として、幾つかの医薬製剤において錠剤化剤として、家禽用飼料において、粉末化スパイスにおいて固化防止剤として、リン酸及び肥料を生産するための原材料として、陶材及び歯科用粉末において、制酸剤として、及びカルシウム補助食品として用いられている。
【０００６】
これらの用途のうち幾つかでは（例えばワクチン用アジュバント、整理活性分子用コア又はキャリア、制御放出マトリクス、コーティングインプラント材料、タンパク質精製、及び歯科用途）、リン酸カルシウムの非凝集ナノ粒子が望ましい場合がある。ナノ粒子の好ましい寸法、形態、及び／又は結晶化度の程度は、各特定の用途の性質によって変動する。
【０００７】
化学沈殿、熱水反応、凍結乾燥、ゾルゲル形成、相転移、メカノケミカル合成、噴霧乾燥、マイクロ波焼結、プラズマ合成等を含む多くの方法が、ヒドロキシアパタイトナノ粒子の合成に用いられている。ヒドロキシアパタイトナノ粒子は、カルシウムイオン含有及びリン酸イオン含有塩の水溶液の反応（いわゆる「湿式プロセス」）、続いて熱処理により合成されることが多い。この方法により得られるナノ粒子は、一般的に、熱処理の性質によって結晶化度の程度が変動する針様（針状）形態を有していた。かかる針状ナノ粒子は、コーティングインプラント材料として用いられ得るが、上記他の用途の幾つかでは使用が限られている又は全く使用されていない。
【０００８】
種々の添加剤を用いて、ヒドロキシアパタイト粒子の成長が制御されている、及び／又はヒドロキシアパタイト粒子の形態を変化させているが、それ程成功していない。例えば、１本の軸に沿った結晶の成長を抑制するためにポリマー及び溶媒の組み合わせが上記湿式プロセスで用いられているが、アスペクト比が低下した粒子、又は球状形態であるが比較的大きな粒径の粒子が得られたのは僅かなアプローチだけである。
【０００９】
前駆体の固体状態反応、プラズマ溶射、パルスレーザー蒸着、及び火炎溶射熱分解法により様々な形態（例えば球形又は楕円形）のヒドロキシアパタイトナノ粒子が得られているが、特定の用途において使用が限られているミクロンサイズの粒塊の形態のナノ粒子が存在することが多かった。多くの研究者が、粒子を脱凝集するためにヒドロキシアパタイトの合成後表面改質を実施してきた。
【００１０】
界面活性剤に基づく系はまた、ヒドロキシアパタイトナノ粒子の合成において広く用いられている。例えば、ヒドロキシアパタイトナノ粒子は、界面活性剤を用いることにより油相中で逆ミセルが生成され、続いてミセルの水相中でリン酸イオン及びカルシウムイオンが反応する乳化プロセスにより調製されている。かかる「油中水型」逆マイクロエマルションプロセスの問題点としては、比較的大量の油及び界面活性剤の使用（これらの物質の再利用、或いは比較的低収率を許容する必要性が生じる）、及び非生分解性界面活性剤を適切に廃棄する必要性が挙げられる。
【００１１】
一般的に、球形ヒドロキシアパタイトナノ粒子の合成は、得られる粒子の形態及び大きさを制御するために界面活性剤又はポリマーの使用を含んでいた。しかし、かかる方法の再分散性乾燥粉末の形態のナノ粒子（例えば非凝集ナノ粒子の分散をもたらすために適切な溶媒中に再分散できる乾燥粉末）を提供する能力は、一般的に明らかになっていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、ナノサイズのリン酸カルシウム粒子を調製するための現在のプロセスは、高価な出発物質（例えばカルシウムアルコキシド）を利用する場合があり、界面活性剤の使用を必要とする場合があり、複雑である場合があり、凝集する場合があり、粒子の成長が緩やかになる場合があり、粒径及び／若しくは粒子形態の制御が不十分になる場合があり、好ましいことが多い粒径（例えば、約１〜約５０ｎｍの平均一次粒径）を提供できない場合があり、並びに／又は再分散性であるナノ粒径を提供できない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
それ故、本発明者らは、粒子の凝集を最小限に抑えるか又は更にはなくすことができ、同時に所望の一次粒径まで粒子を成長させることができる、金属リン酸塩ナノ粒子（特に、リン酸カルシウムナノ粒子）を製造するプロセスの必要性があると認識している。好ましいプロセスは、単純であり、コスト効率が良く、最終粒径及び／若しくは形態の制御が可能であり、並びに／又は再分散性であるナノ粒子を提供する。具体的には、例えば吸入可能なエアゾール薬物送達システムで有効に用いられ得る、生体適合性であり、且つ好ましくは球状形態の非常に小さなナノ粒子（例えば、約２０ｎｍ未満の平均一次粒径を有する）が必要とされていることが認識される。
【００１４】
簡潔に述べると、１つの態様では、本発明は、（ａ）（１）少なくとも１つの金属カチオン源と、（２）少なくとも１つのリン酸アニオン源と、（３）少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１つの有機部分を含む少なくとも１つの有機塩基と、（４）少なくとも約６個の炭素原子を含む少なくとも１つの有機部分を含む少なくとも１つのオルガノシランとを組み合わせ（好ましくは少なくとも１つの溶媒中で）、（ｂ）金属カチオン源とリン酸アニオン源とを有機塩基及びオルガノシランの存在下で反応させる（例えば表面改質リン酸塩ナノ粒子を形成するために）ことを含むプロセスを提供する。好ましくは、金属カチオン源は、少なくとも１つの金属カチオンと、リン酸アニオンにより置換され得る少なくとも１つのアニオンとを含む金属塩である、及び／又はリン酸アニオン源は、直接又は溶解若しくは分散（例えば水性又は非水性溶媒に）、酸化、若しくは加水分解、及びこれらの組み合わせによりリン酸アニオンを提供することができるリン含有化合物（例えばリン酸又は有機アンモニウムリン酸塩）から選択される。
【００１５】
有機塩基及びオルガノシランを含む上記金属リン酸塩前駆体の使用は、実質的に凝集していない金属リン酸塩ナノ粒子の調製を可能にできることが発見されている。ナノ粒子は、好ましい平均一次粒径（例えば約１ｎｍ〜約５０ｎｍの平均一次粒径）に成長することができる。
【００１６】
驚くべきことに、比較的長鎖のオルガノシラン表面改質剤を含む前駆体を使用すると、再分散性であり、好ましくは実質的に球状形態であるナノ粒子を提供することができる。プロセスの好ましい実施形態は、例えば反応温度、時間、ｐＨ、反応物質の選択及び／若しくは量、並びに／又は反応物質の組み合わせの順序及び／若しくは方式を変化させることにより平均一次粒径及び／又は粒子の形態を制御することを可能にする。
【００１７】
このように、本発明のプロセスは、リン酸カルシウムナノ粒子の製造に特に有利となりうる。本プロセスを使用して、例えば、約１ｎｍ〜約２０ｎｍの範囲の平均一次粒径を有するリン酸カルシウムナノ粒子を提供できる。かかるナノ粒子は、種々の医薬、医療、及び歯科用途、特に球状形態の比較的小さく、再分散性であり、生体適合性であるナノ粒子が必要である又は望ましい用途（例えば吸入可能なエアゾール薬物送達システム）における使用に大変適している場合がある。
【００１８】
本発明のプロセスは、更に、比較的単純であり、比較的安価な出発化合物である金属リン酸塩前駆体（例えば、金属カチオン源及びリン酸アニオン源）を利用する。それ故、少なくとも好ましい実施形態において、本プロセスは、粒子凝集を最低限に抑えることができ、同時に所望の一次粒径まで粒子を成長させ、再分散性であるナノ粒子を提供することができる、金属リン酸塩ナノ粒子（特に、リン酸カルシウムナノ粒子）を製造するための簡単で費用効果の良い方法に対する当該技術分野における前述の必要性を満たすことができる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下の発明を実施するための形態では、種々の組の数値範囲（例えば、特定の部分における炭素原子の数、特定の成分の量等の）が記載され、各組内では、範囲の任意の下限を範囲の任意の上限と対にすることができる。
【００２０】
定義
本願で使用される場合：
「凝集」は一次粒子の会合を意味し、比較的弱い会合から（例えば、電荷又は極性に基づく）比較的強い会合（例えば、化学結合に基づく）まで及び得る。
【００２１】
「ナノ粒子」は１００ｎｍ未満の直径を有する粒子を意味する。
【００２２】
「一次粒径又は直径」は非会合単一ナノ粒子の寸法又は直径を意味する。
【００２３】
「再分散性」（ナノ粒子に関して）は、水性溶媒若しくは有機溶媒又はこれらの組み合わせ中のナノ粒子の元来の分散物から「乾燥」又は沈殿して（例えば、溶媒を除去することにより、及び／又は溶媒の極性を変化させることにより）、元来の分散溶媒（又は元来の分散溶媒と本質的に同じ極性を有する溶媒）に再度分散可能な粉末又は湿潤沈殿又はゲルを形成し、ナノ粒子の分散物を提供することができる（好ましくは、元来の分散物に対して一次粒径（及び／又は動的光散乱により測定したときの平均粒径）が実質的に変化することなしに、及び／又は少なくとも４時間の間ナノ粒子が実質的に沈降することなしに（例えば、寸法の変化及び／又は沈降は２５パーセント未満（好ましくは２０パーセント未満、より好ましくは１５パーセント未満、最も好ましくは１０パーセント未満）、ここで沈降割合は分散物中のナノ粒子の総重量に基づく重量による））ナノ粒子を意味する。
【００２４】
「ゾル」は、液相中のコロイド粒子の分散物又は懸濁液を意味する。
【００２５】
「実質的に球形」（ナノ粒子に関して）は、ナノ粒子の少なくとも大部分が、２．０以下（好ましくは１．５以下、より好ましくは１．２５以下、最も好ましくは１．０）のアスペクト比を有することを意味する。
【００２６】
金属カチオン源
本発明のプロセスで用いるのに好適な金属カチオン源としては、少なくとも１つの金属カチオンと、リン酸アニオンにより置換され得る少なくとも１つのアニオンとを含む金属塩が挙げられる。かかる塩は、必要に応じてインサイチュで調製することができる（例えば、金属水酸化物、金属炭酸塩、又は金属酸化物と鉱酸との反応により）。有用な金属カチオンとしては、遷移金属（トリウム及びウランのランタニド及びアクチノイドを含む）、アルカリ土類金属、アルカリ金属、ポスト遷移金属等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００２７】
好ましい遷移金属としては、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、ニオビウム、モリブデン、ルテニウム、カドミウム、ハフニウム、タンタル、タングステン、ランタン、セリウム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、エルビウム、イッテルビウム、トリウム、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、チタン、マンガン、鉄、コバルト、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、ニオビウム、タンタル、ランタン、セリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、エルビウム、及びこれらの組み合わせ、最も好ましくは、マンガン、鉄、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、ニオビウム、タンタル、ランタン、セリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。好ましいポスト遷移金属としては、アルミニウム、ガリウム、インジウム、スズ、鉛、アンチモン、ビスマス、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、アルミニウム、ガリウム、スズ、アンチモン、ビスマス、及びこれらの組み合わせ、最も好ましくは、アルミニウム）が挙げられる。
【００２８】
好ましいアルカ土類金属としては、ベリリウム、カルシウム、ストロンチウム、マグネシウム、バリウム、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、カルシウム、ストロンチウム、マグネシウム、バリウム、及びこれらの組み合わせ、更により好ましくは、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム、及びこれらの組み合わせ、最も好ましくは、カルシウム）が挙げられる。好ましいアルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、リチウム、ナトリウム、カリウム、及びこれらの組み合わせ、最も好ましくは、ナトリウム、カリウム、及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。
【００２９】
好ましくは、金属カチオンは二価金属カチオンである（より好ましくは、二価アルカ土類金属カチオン、更により好ましくは、二価カルシウム又はマグネシウム、最も好ましくは、二価カルシウム）。アルカ土類金属及びこれらの組み合わせが好ましい。
【００３０】
有用なアニオンとしては、ハロゲン化物、硝酸、酢酸、炭酸、アルカン酸（例えば、ギ酸、プロピオネート、ヘキサン酸、ネオデカン酸等）、アルコキシド、ラクテート、オレエート、アセチルアセトネート、硫酸、チオ硫酸、スルホン酸、臭素酸、過塩素酸、トリブロモ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、硫化物、水酸化物、酸化物等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。好ましいアニオンとしては、ハロゲン化物、硝酸、硫酸、炭酸、酢酸、水酸化物、酸化物、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、ハロゲン化物、硝酸、酢酸、及びこれらの組み合わせ、最も好ましくは、ハロゲン化物及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。
【００３１】
必要に応じて混合金属塩、混合アニオン塩、及び／又は塩の混合物を利用してもよい。塩類は他の金属カチオンを（例えば、金属カチオンの全モル数を基準にして最高約１０モル％の濃度で）含んでもよいが、好ましくは塩類中の全ての金属が上記のものから選択される。同様に、塩類は他のアニオンを（例えば、アニオンの全モル数を基準にして最高約１０モル％の濃度で）含んでもよいが、好ましくは塩類中の全てのアニオンが上記のものから選択される。
【００３２】
有用な金属塩類の代表的な例としては、塩化カルシウム六水和物、塩化カルシウム二水和物、塩化カルシウム（無水）、臭化カルシウム六水和物、硝酸カルシウム四水和物、酢酸カルシウム一水和物、プロピオン酸カルシウム、乳酸カルシウム五水和物、カルシウム２−エチルヘキサノエート、カルシウムメトキシエトキシド、炭酸カルシウム、塩化マグネシウム六水和物、臭化マグネシウム六水和物、マグネシウムエトキシド、水酸化マグネシウム、硝酸マグネシウム六水和物、酢酸マグネシウム四水和物、マグネシウムオレエート、硫酸マグネシウム七水和物、塩化亜鉛（無水）、酢酸亜鉛二水和物、炭酸水酸化亜鉛、臭化亜鉛二水和物、硝酸亜鉛六水和物、ネオデカン酸亜鉛、酸化亜鉛、硫酸亜鉛七水和物、塩化コバルト六水和物、塩化マンガン（ＩＩ）四水和物、臭化マンガン（ＩＩ）四水和物、硝酸マンガン（ＩＩ）四水和物、酢酸マンガン（ＩＩ）四水和物、マンガン（ＩＩＩ）アセチルアセトネート、塩化ユーロピウム（ＩＩＩ）六水和物、硝酸ユーロピウム（ＩＩＩ）六水和物、塩化ユーロピウム（ＩＩ）、酸化ユーロピウム（ＩＩＩ）、塩化テルビウム（ＩＩＩ）六水和物、硝酸テルビウム（ＩＩＩ）六水和物、酸化テルビウム（ＩＩＩ，ＩＶ）等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。より好ましい金属塩類としては、ハロゲン化物、硝酸塩、酢酸塩、及びこれらの組み合わせから選択されるアニオンを有するものが挙げられる。ハロゲン化物が最も好ましい。水和金属塩類が好ましい場合がある（例えば、オルガノシランの加水分解を促進するために）。
【００３３】
かかる金属塩類は、既知の方法により調製することができる。かかる塩類の多くは、市販されている。
【００３４】
リン酸アニオン源
本発明のプロセスで用いるのに好適なリン酸アニオン源としては、直接又は溶解若しくは分散（例えば水性又は非水性溶媒に）、酸化、若しくは加水分解、及びこれらの組み合わせによりリン酸アニオンを提供するリン含有化合物が挙げられる。かかる化合物としては、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）；亜リン酸（Ｈ３ＰＯ３）；次亜リン酸（Ｈ３ＰＯ２）；チオリン酸；リン酸エステル；チオリン酸エステル（例えば、ジエチルクロロチオホスフェート、ジエチルジチオホスフェート、エチルジクロロチオホスフェート、トリメチルチオホスフェート等）；亜リン酸エステル（例えば、亜リン酸ジメチル、亜リン酸トリメチル、亜リン酸ジイソプロピル、亜リン酸水素ジエチル、亜リン酸ジイソブチル、亜リン酸水素ジオレイル、亜リン酸水素ジフェニル、亜リン酸トリフェニル、エチレンクロロホスフィット、トリス（トリメチルシリル）ホスフィット等）；チオ亜リン酸エステル（例えば、トリラウリルトリチオホスフィット、トリエチルトリチオホスフィット等）；アルカリ金属カチオンのリン酸塩、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオン；アルカリ金属カチオンのチオリン酸塩、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオン（例えば、アンモニウムジエチルジチオホスフェート、カリウムジエチルジチオホスフェート、ナトリウムジチオホスフェート三水和物等）；アルカリ金属カチオンの亜リン酸塩、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオン（例えば、亜リン酸水素二ナトリウム五水和物等）；アルカリ金属カチオンの次亜リン酸塩、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオン（例えば、次亜リン酸ナトリウム水和物、次亜リン酸カリウム、次亜リン酸アンモニウム、次亜リン酸エチルピペリジニウム、次亜リン酸テトラブチルアンモニウム等）；酸化リン（例えば、Ｐ２Ｏ５等）；ハロゲン化リン及び／又はオキシハロゲン化リン（例えば、ＰＯＣｌ３、ＰＣｌ５、ＰＣｌ３、ＰＯＢｒ３、ＰＢｒ５、ＰＢｒ３、ジフルオロリン酸、フルオロリン酸等）；硫化リン（例えば、Ｐ２Ｓ５、Ｐ２Ｓ３、Ｐ４Ｓ３等）；リンハロ硫化物（例えば、ＰＳＣｌ３、ＰＳＢｒ３等）；ポリリン酸；ポリリン酸エステル；アルカリ金属カチオンのポリリン酸塩、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオン等及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００３５】
好ましいリン酸アニオン源としては、リン酸、リン酸エステル、有機アンモニウムリン酸塩、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、リン酸、有機アンモニウムリン酸塩、及びこれらの組み合わせ、最も好ましくは、リン酸）が挙げられる。
【００３６】
有用なリン酸エステルとしては、アルキルリン酸塩等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。有用なアルキルリン酸塩の代表的な例としては、リン酸メチル、リン酸エチル、リン酸プロピル、リン酸ブチル、リン酸ペンチル、リン酸ヘキシル、リン酸ジメチル、リン酸ジエチル、リン酸ジプロピル、リン酸ジブチル、リン酸ジペンチル、リン酸ジヘキシル、ジ−２−エチルリン酸ヘキシル、リン酸メチルエチル、リン酸エチルブチル、エチルリン酸プロピル、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリプロピル、リン酸トリブチル、リン酸トリペンチル、リン酸トリヘキシル、トリ−２−エチルリン酸ヘキシル、エチルリン酸ジメチル、リン酸エチルジブチル等、及びこれらの組み合わせ等の１〜約１２個の炭素原子を有するアルキル部分を含むモノ−、ジ−、及びトリアルキルリン酸塩が挙げられる。また、トリフェニルホスフェート等のアリールリン酸塩；アンモニウムジラウリルホスフェート等のアルキルリン酸塩；リン酸二水素アミノエタノール等、及びこれらの組み合わせも有用である。
【００３７】
好ましいリン酸エステルとしては、１〜約４個の炭素原子を有するアルキル部分を含むモノ−、ジ−、及びトリアルキルリン酸塩（例えば、リン酸メチル、リン酸エチル、リン酸プロピル、リン酸ブチル、リン酸ジメチル、リン酸ジエチル、リン酸ジプロピル、リン酸ジブチル、リン酸メチルエチル、リン酸エチルブチル、エチルリン酸プロピル、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリプロピル、リン酸トリブチル、リン酸エチルジメチル、リン酸エチルジブチル、及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。より好ましいリン酸エステルとしては、１〜約４個の炭素原子を有するアルキル部分を含むモノ−及びジアルキルリン酸塩（例えば、リン酸メチル、リン酸エチル、リン酸プロピル、リン酸ブチル、リン酸ジメチル、リン酸ジエチル、リン酸ジプロピル、リン酸ジブチル、リン酸メチルエチル、リン酸エチルブチル、エチルリン酸プロピル、及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。最も好ましいリン酸エステルとしては、１〜約４個の炭素原子を有するアルキル部分を含むモノアルキルリン酸塩（例えば、リン酸メチル、リン酸エチル、リン酸プロピル、リン酸ブチル、及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。
【００３８】
有用なポリリン酸エステルとしては、二、三、四、及び五リン酸のエステル、並びに一価アルコール及び／又は多価アルコール等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。ポリリン酸エステルの代表的な例としては、ポリリン酸メチルエステル、ポリリン酸エチルエステル、ポリリン酸プロピルエステル、ポリリン酸ブチルエステル、ポリリン酸ペンチルエステル、ポリリン酸ジメチルエステル、ポリリン酸ジエチルエステル、ポリリン酸ジプロピルエステル、ポリリン酸ジブチルエステル、二リン酸メチルエチルエステル、二リン酸エチルブチルエステル、二リン酸エチルプロピルエステル、二リン酸エチルヘキシルエステル、二、三、四、及び五リン酸のトリアルキルエステル、二、三、四、及び五リン酸のテトラアルキルエステル、二、三、四、及び五リン酸のペンタアルキルエステル、二、三、四、及び五リン酸のヘキサアルキルエステル等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。好ましいポリリン酸エステルとしては、１〜約４個の炭素原子を含むエステル基を有するもの（例えば、ポリリン酸メチルエステル、ポリリン酸エチルエステル、ポリリン酸プロピルエステル、及びポリリン酸ブチルエステル）及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００３９】
有用な塩類としては、アルカリ金属（例えば、ナトリウム又はカリウム）リン酸塩及びポリリン酸塩、アンモニウムリン酸塩及びポリリン酸塩、有機アンモニウム（例えば、モノ−、ジ−、トリ−、及びテトラアルキルアンモニウム）リン酸塩及びポリリン酸塩等（ヒドロキシアミンリン酸塩を含む）、及びこれらの組み合わせが挙げられる。有用なアルカリ金属リン酸塩の代表的な例としては、リン酸二水素ナトリウム（一塩基性）、リン酸水素ナトリウム（二塩基性）、リン酸三ナトリウム（三塩基性）、リン酸二水素カリウム、リン酸二水素リチウム、トリポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００４０】
有用な有機アンモニウムリン酸塩及びポリリン酸塩の代表的な例としては、エチルアンモニウムリン酸塩、ジエチルアンモニウムリン酸塩、トリメチルアンモニウムリン酸塩、トリエチルアンモニウムリン酸塩、トリブチルアンモニウムピロリン酸塩、メチルトリエチルアンモニウムリン酸ジブチル、ペンチルトリエチルアンモニウムリン酸塩、ヘキシルトリエチルアンモニウムリン酸塩、オクチルトリエチルアンモニウムリン酸塩、ドデシルトリメチルアンモニウムリン酸塩、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム二水素リン酸塩、テトラメチルアンモニウム二水素リン酸塩、テトラエチルアンモニウム二水素リン酸塩、テトラブチルアンモニウムリン酸塩、テトラへキシルアンモニウム二水素リン酸塩、ジ−２−エチルヘキシルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、テトラメチルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、テトラエチルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、テトラプロピルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、テトラへキシルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、フェニルトリメチルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、ベンジルトリメチルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００４１】
好ましい有機アンモニウムリン酸塩としては、ペンチルトリエチルアンモニウムリン酸塩、ヘキシルトリエチルアンモニウムリン酸塩、オクチルトリエチルアンモニウムリン酸塩、ドデシルトリメチルアンモニウムリン酸塩、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム二水素リン酸塩、テトラへキシルアンモニウム二水素リン酸塩、ジ−２−エチルヘキシルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、テトラへキシルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、フェニルトリメチルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、ベンジルトリメチルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、ヘキシルトリエチルアンモニウムリン酸塩、オクチルトリエチルアンモニウムリン酸塩、ドデシルトリメチルアンモニウムリン酸塩、テトラへキシルアンモニウム二水素リン酸塩、ジ−２−エチルヘキシルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、テトラへキシルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、及びこれらの組み合わせ、最も好ましくは、オクチルトリエチルアンモニウムリン酸塩、ジ−２−エチルヘキシルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。
【００４２】
好ましいリン酸塩としては、有機アンモニウムリン酸塩、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、モノ−、ジ−、トリ−、及びテトラアルキルアンモニウムリン酸塩、及びこれらの組み合わせ、最も好ましくは、テトラアルキルアンモニウムリン酸塩、及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。最も好ましくは、好ましい塩類は、少なくとも約５個の炭素原子を含む少なくとも１つの有機部分を含む。
【００４３】
かかるリン酸アニオン源は、既知の方法により調製することができる。かかる源の多く（例えば、リン酸、アルキルリン酸塩、及びポリリン酸エステル）は市販されている。
【００４４】
有機塩基
本発明のプロセスで用いるの好適な有機塩基としては、少なくとも約５個の炭素原子（好ましくは少なくとも約６個の炭素原子、より好ましくは約８個の炭素原子）を含む少なくとも１つの有機部分を含む有機アミン及び有機アンモニウム水酸化物及びこれらの組み合わせ（好ましくは有機アミン）が挙げられる。有機部分は、直鎖、分岐鎖、脂環式、芳香族、又はこれらの組み合わせ（好ましくは直鎖又は分岐鎖）であってもよいが、但し環状部分の炭素原子は必要最低限の５に向かってその数の半分と見なされる（例えば、フェニル環は炭素原子６個ではなく３個のと見なされ、例えば結合したエチル部分により補われなければならない）。好ましくは、有機部分は、約６〜約２４個の炭素原子（より好ましくは約６〜約１８個の炭素原子、最も好ましくは約８〜約１２個の炭素原子）を含む。
【００４５】
好適な有機アミンの代表的な例としては、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、及びオクタデシルアミン等のモノアルキルアミン；ジヘキシルアミン、ジ−ｎ−ヘプチルアミン、ジ−ｎ−オクチルアミン、ビス（２−エチルヘキシル）アミン、ジ−ｓｅｃ−オクチルアミン、ジ−ｎ−ノニルアミン、ジ−ｎ−デシルアミン、ジ−ｎ−ｕｎデシルアミン、ジ−ｎ−トリデシルアミン、及びジシクロオクチルアミン等のジアルキルアミン；トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリイソオクチルアミン、トリオクチルアミン、トリドデシルアミン、トリス（４−メチルシクロヘキシル）アミン、トリ−ｎ−ヘプチルアミン、トリノニルアミン、Ｎ，Ｎ−ジデシルメチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクチルアミン、及びトリス（２−エチルヘキシル）アミン等のトリアルキルアミン；ジフェニルステアリルアミン等のアリールアミン；ポリエチレンアルコールモノ−及びジアミン等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００４６】
好ましい有機アミンとしては、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ジヘキシルアミン、ジ−ｎ−オクチルアミン、ビス（２−エチルヘキシル）アミン、ジ−ｓｅｃ−オクチルアミン、ジ−ｎ−デシルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン、トリイソオクチルアミン、トリノニルアミン、トリドデシルアミン、トリス（４−メチルシクロヘキシル）アミン、トリ−ｎ−ヘプチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジデシルメチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクチルアミン、トリス（２−エチルヘキシル）アミン、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、ジヘキシルアミン、ジ−ｎ−オクチルアミン、ビス（２−エチルヘキシル）アミン、ジ−ｓｅｃ−オクチルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン、トリイソオクチルアミン、トリドデシルアミン、トリ−ｎ−ヘプチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクチルアミン、トリス（２−エチルヘキシル）アミン、及びこれらの組み合わせ；最も好ましくは、ジヘキシルアミン、ジ−ｎ−オクチルアミン、ビス（２−エチルヘキシル）アミン、ジ−ｓｅｃ−オクチルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン、トリイソオクチルアミン、トリス（２−エチルヘキシル）アミン、及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。
【００４７】
有機アンモニウム水酸化物の代表的な例としては、ベンジルトリエチルアンモニウム水酸化物、ベンジルトリメチルアンモニウム水酸化物、ヘキサン−１，６−ビス（トリブチルアンモニウム）ジ水酸化物、３−（トリフルオロメチル）フェニルトリメチルアンモニウム水酸化物、ドデシルジメチルエチルアンモニウム水酸化物、フェニルトリメチルアンモニウム水酸化物、セチルトリメチルアンモニウム水酸化物、トリエチルフェニルアンモニウム水酸化物、テトラデシルアンモニウム水酸化物、テトラブチルアンモニウム水酸化物、テトラメチルアンモニウム水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、テトラプロピルアンモニウム水酸化物、テトラへキシルアンモニウム水酸化物、テトラオクチルアンモニウム水酸化物、テトラペンチルアンモニウム水酸化物、メチルトリエチルアンモニウム水酸化物、テトラオクタデシルアンモニウム水酸化物、ジメチルジエチルアンモニウム水酸化物、メチルトリプロピルアンモニウム水酸化物、テトラデシルトリヘキシルアンモニウム水酸化物、エチルトリメチルアンモニウム水酸化物、トリス（２−ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム水酸化物等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００４８】
好ましい有機アンモニウム水酸化物としては、ベンジルトリエチルアンモニウム水酸化物、ベンジルトリメチルアンモニウム水酸化物、ドデシルジメチルエチルアンモニウム水酸化物、セチルトリメチルアンモニウム水酸化物、トリエチルフェニルアンモニウム水酸化物、テトラデシルアンモニウム水酸化物、テトラへキシルアンモニウム水酸化物、テトラオクチルアンモニウム水酸化物、テトラペンチルアンモニウム水酸化物、テトラオクタデシルアンモニウム水酸化物、テトラデシルトリヘキシルアンモニウム水酸化物、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、ドデシルジメチルエチルアンモニウム水酸化物、セチルトリメチルアンモニウム水酸化物、テトラデシルアンモニウム水酸化物、テトラへキシルアンモニウム水酸化物、テトラオクチルアンモニウム水酸化物、テトラオクタデシルアンモニウム水酸化物、テトラデシルトリヘキシルアンモニウム水酸化物、及びこれらの組み合わせ；最も好ましくは、ドデシルジメチルエチルアンモニウム水酸化物、セチルトリメチルアンモニウム水酸化物、及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。
【００４９】
かかる有機塩基は、既知の方法により調製することができる。かかる塩基の多く（例えば、ドデシルジメチルエチルアンモニウム水酸化物、セチルトリメチルアンモニウム水酸化物、テトラデシルアンモニウム水酸化物、テトラへキシルアンモニウム水酸化物、及びテトラオクチルアンモニウム水酸化物）は市販されている。
【００５０】
有機塩基（及びリン酸アニオン源）は、未希釈の固体又は液体形態で用いてもよく、又は有機溶媒（例えばメタノール等のアルカノール）溶液の形態で用いてもよい。広範な濃度が有用であり得る（例えば、溶液の総重量に基づいてアルカノール中約５〜約９０重量％）。
【００５１】
本発明のプロセスの好ましい実施形態では、有機塩基を、リン酸アニオン源（例えば、リン酸）と組み合わせ、極性有機溶媒又はオルガノシランの少なくとも一部に溶解させ、得られる溶液の形態で用いてもよい。有機塩基の溶解に有用な極性有機溶媒としては、アセトン、ジエチルエーテル、アルカノール（例えば、メタノール、エタノール、及びイソプロパノール）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、酢酸エチル等、及びこれらの混合物が挙げられ、アルカノールが好ましく、メタノールがより好ましい。
【００５２】
リン酸アニオン源が、少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１つの有機部分を含む有機アンモニウムリン酸塩又はポリリン酸塩であるとき、有機アンモニウムリン酸塩又はポリリン酸塩は、別個に有機塩基を添加する必要なく、リン酸アニオン源及び有機塩基の両方として機能し得る。しかし、他の物質が４つの反応混合物成分のうち１超として同時に機能することができるように、かかる二重機能性はこれらの成分に限定されない。
【００５３】
オルガノシラン
本発明のプロセスで用いるのに好適なオルガノシランとしては、少なくとも約６個の炭素原子（好ましくは少なくとも約７個の炭素原子、より好ましくは少なくとも８個の炭素原子）を含む少なくとも１つの有機部分を含むオルガノシラン及びこれらの組み合わせが挙げられる。有機部分は、直鎖、分岐鎖、脂環式、芳香族、又はこれらの組み合わせ（好ましくは直鎖又は分岐鎖）であってもよいが、但し環状部分の炭素原子は必要最低限の６に向かってその数の半分と見なされる（例えば、フェニル環は炭素原子６個ではなく３個のと見なされ、例えば結合したプロピル部分により補われなければならない）。好ましくは、有機部分は、約６〜約２４個の炭素原子（より好ましくは約７〜約１８個の炭素原子、更により好ましくは約８〜約１２個の炭素原子）を含む。最も好ましくは、有機部分は約８個の炭素原子を有する（そして好ましくは分岐鎖である）。
【００５４】
オルガノシランは、オルガノシラン又はその残基（すなわち、化学反応後も残存するオルガノシランの一部）を含む場合があるオルガノシラン表面改質剤を（金属リン酸塩ナノ粒子の表面上に）形成する機能を有し得る。表面改質剤は、比較的強い物理的結合又は化学結合（例えば共有結合又はイオン結合）により付着又は結合することができる。例えば、オルガノシラン表面改質剤は、アルコキシシランの加水分解、及び金属リン酸塩ナノ粒子に対するシリコン−酸素−金属又はシリコン−酸素−リン共有結合の形成を通してアルコキシシランから誘導することができる。好ましくは、オルガノシラン表面改質剤は、アルキルシラン、ハロシラン、アシルオキシシラン、及びアミノシラン（一級、二級、及び三級アミン）、並びにこれらの組み合わせから選択されるオルガノシランから誘導される。
【００５５】
有用なオルガノシランの分類は、以下の一般式Ｉによって表すことができる：
（Ｒ）４−ｙＳｉ（Ｘ）ｙ （Ｉ）
式中、ｙは１〜３の整数であり（好ましくは２又は３、より好ましくは３）；各Ｒは、独立して水素、並びに直鎖、分岐鎖、脂環式、芳香族、又はこれらの組み合わせ（好ましくは、直鎖又は分岐鎖）であり、且つ約６〜約２４個の炭素原子（より好ましくは、約７〜約１８個の炭素原子、更により好ましくは約８〜約１２個の炭素原子、最も好ましくは約８個の炭素原子）を有するが、但し環状部分の炭素原子は必要最低限の６に向かってその数の半分と見なされ（例えば、フェニル環は炭素原子６個ではなく３個と見なされ、例えば結合したプロピル部分により補われなければならない）、且つ所望により複素環式、アクリルオキシ、メタクリルオキシ、シアノ、イソシアノ、シアナト、イソシアナト、ホスフィノ、アミノ、アミド、ビニル、エポキシ、グリシドキシ、アルキル、炭素−炭素三重結合含有、メルカプト、シルオキシ、ハロカーボン（例えば、フルオロカーボン）、炭素−窒素二重結合含有、及び炭素−炭素二重結合含有基、並びにこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの官能基を更に含むが、但し少なくとも１つのＲ基が有機部分である有機部分から選択され；各Ｘは、独立して、ヒドロカルビルオキシ、フルオロアルカンスルホネート、及び１〜約８個の炭素原子（好ましくは１〜約４個の炭素原子、より好ましくは１〜約２個の炭素原子、最も好ましくは１個の炭素原子）を有するアルコキシ基、塩素、臭素、ヨウ素、アシルオキシ、アミノ部分−ＮＲ’Ｒ’（式中、各Ｒ’は独立して水素及び１〜約１０個の炭素原子を有する有機部分から選択される）、及びこれらの組み合わせから選択される。好ましくは、少なくとも１つのＸは、独立して、アルコキシ、アシルオキシ、塩素、臭素、アミノ、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、アルコキシ、アシルオキシ、塩素、アミノ、及びこれらの組み合わせ、更により好ましくは、アルコキシ、塩素、アミノ、及びこれらの組み合わせ、最も好ましくは、アルコキシ及びこれらの組み合わせ）から選択される。好ましくは、少なくとも１つのＸは、加水分解性部分である。
【００５６】
官能基含有オルガノシランを用いるとき、具体的な官能基は、得られる金属リン酸塩ナノ粒子が添加される物質と適合性であるように選択することができる。複素環式官能基の代表的な例としては、置換及び非置換ピロール、ピラゾール、イミダゾール、ピロリジン、ピリジン、ピリミジン、オキサゾール、チアゾール、フラン、チオフェン、ジチアン、イソシアヌレート等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。アクリルオキシ官能基の代表的な例としては、アクリルオキシ、メタクリルオキシ等のアルキルアクリルオキシ基、及びこれらの組み合わせが挙げられる。炭素−炭素二重結合含有官能基の代表的な例としては、アルケニル、シクロペンタジエニル、スチリル、フェニル等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００５７】
有用なオルガノシランの代表的な例としては、フェニルトリメトキシシラン；フェニルトリエトキシシラン；フェニルエチルトリメトキシシラン；ジフェニルジメトキシシラン；ジフェニルジエトキシシラン；Ｎ−［３−（トリエトキシシリル）プロピル］−４，５−ジヒドロイミダゾール；β−トリメトキシシリルエチル−２−ピリジン；Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン；（Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−アミノプロピル）トリメトキシシラン；Ｎ，Ｎ−ジデシル−Ｎ−メチル−Ｎ−（３−トリメトキシシリルプロピル）アンモニウムクロリド；３−（Ｎ−スチリルメチル−２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン；メタクリルオキシ−プロペニルトリメトキシシラン；３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン；３−メタクリルオキシプロピルトリス（メトキシエトキシ）シラン；３−シクロペンタジエニルプロピルトリエトキシシラン；７−オクト−１−エニルトリメトキシシラン；３−グリシドキシプロピル−トリメトキシシラン；ガンマ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン；ガンマ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン；ガンマ−グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン；ｎ−オクチルトリエトキシシラン；ｎ−オクチルトリメトキシシラン；イソオクチルトリメトキシシラン；ヘキシルトリエトキシシラン；３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン；３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン；メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン；メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン；グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン；２−（３，４エポキシシクロヘキシル）−エチルトリメトキシシラン；アミノフェニルトリメトキシシラン；ｐ−クロロメチル）フェニルトリ−ｎ−プロポキシシラン；ジフェニルシランジオール；エポキシヘキシルトリエトキシシラン；ドコセンチルトリメトキシシラン；１，４−ビス（トリメトキシシリルエチル）ベンゼン；トリメトキシシリル−１，３−ジチアン；ｎ−トリメトキシシリルプロピルカルバモイルカプロラクタム；２−（ジフェニルホスフィン）エチルトリエトキシシラン；Ｎ，Ｎ−ジオクチル−ｎ’−トリエトキシシリルプロピル尿素；Ｎ−シクロヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン；１１−ブロモウンデシルトリメトキシシラン；１，２−ビス（トリメトキシシリル）デカン；ビス［（３−メチルジメトキシシリル）プロピル］ポリプロピレンオキシド；［（ビシクロヘプテニル）エチル］トリメトキシシラン；Ｎ−（６−アミノヘキシル）アミノプロピルトリメトキシシラン；［２−（３−シクロヘキセニル）エチル］トリメトキシシラン；（３−シクロペンタジエニルプロピル）トリエトキシシラン；３−（１，３−ジメチルブチリデン）アミノプロピルトリエトキシシラン；ポリエチレングリコールトリアルコキシシラン；ｎ−オクタデシルトリクロロシラン；イソオクチルトリクロロシラン；４−フェニルブチルトリクロロシラン；４−フェニルブチルメチルジクロロシラン；ｎ−ドデシルトリクロロシラン；ジ−ｎ−オクチルジクロロシラン；ｎ−デシルトリクロロシラン；ｎ−デシルジメチルクロロシラン；（シクロヘキシルメチル）トリクロロシラン；トリドデシルブロモシラン；ジフェニルメチルブロモシラン；ｔｅｒｔ−ブチルメトキシフェニルブロモシラン；トリオクチルブロモシラン；１，３−ジ−ｎ−オクチルテトラメチルジシラザン；フェニルメチルビス（ジメチルアミノ）シラン；１，３−ビス（４−ビフェニル）テトラメチルジシラザン；１，３−ジオクタデシルテトラメチルジシラザン；１，３−ジビニル−１，３−ジフェニル−１，３−ジメチルジシラザン等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００５８】
好ましいオルガノシランとしては、（Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−アミノプロピル）トリメトキシシラン；Ｎ，Ｎ−ジデシル−Ｎ−メチル−Ｎ−（３−トリメトキシシリルプロピル）アンモニウムクロリド；３−（Ｎ−スチリルメチル−２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン；メタクリルオキシ−プロペニルトリメトキシシラン；３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン；３−シクロペンタジエニルプロピルトリエトキシシラン；７−オクト−１−エニルトリメトキシシラン；３−グリシドキシプロピル−トリメトキシシラン；ガンマ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン；ｎ−オクチルトリエトキシシラン；ｎ−オクチルトリメトキシシラン；イソオクチルトリメトキシシラン；ヘキシルトリエトキシシラン；３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン；メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン；２−（３，４エポキシシクロヘキシル）−エチルトリメトキシシラン；ｐ−クロロメチル）フェニルトリ−ｎ−プロポキシシラン；エポキシヘキシルトリエトキシシラン；ドコセンチルトリメトキシシラン；Ｎ−シクロヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン；ポリエチレングリコールトリメトキシシラン；ｎ−オクタデシルトリクロロシラン；イソオクチルトリクロロシラン；４−ｎ−ドデシルトリクロロシラン；ジ−ｎ−オクチルジクロロシラン；ｎ−デシルトリクロロシラン；ｎ−デシルジメチルクロロシラン；（シクロヘキシルメチル）トリクロロシラン；トリオクチルブロモシラン；トリドデシルブロモシラン；１，３−ジ−ｎ−オクチルテトラメチルジシラザン；ジオクタデシルテトラメチルジシラザン；及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００５９】
より好ましいオルガノシランとしては、（Ｎ，Ｎ−ジデシル−Ｎ−メチル−Ｎ−（３−トリメトキシシリルプロピル）アンモニウムクロリド；３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン；３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン；ガンマ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン；ｎ−オクチルトリエトキシシラン；ｎ−オクチルトリメトキシシラン；イソオクチルトリメトキシシラン；ヘキシルトリエトキシシラン；３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン；２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）−エチルトリメトキシシラン；エポキシヘキシルトリエトキシシラン；Ｎ−シクロヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン；ポリエチレングリコールトリメトキシシラン；イソオクチルトリクロロシラン；ｎ−デシルトリクロロシラン；（シクロヘキシルメチル）トリクロロシラン；トリオクチルブロモシラン；１，３−ジ−ｎ−オクチルテトラメチルジシラザン；及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００６０】
最も好ましいオルガノシランとしては、ｎ−オクチルトリメトキシシラン；イソオクチルトリメトキシシラン；ヘキシルトリエトキシシラン；ポリエチレングリコールトリメトキシシラン；及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００６１】
かかるオルガノシランは、既知の方法により調製することができる（例えば、対応するハロシラン又はヒドロシラン等のオルガノシラン前駆体化合物から）。かかるオルガノシランの多く（例えば、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン；３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン；ｎ−オクチルトリメトキシシラン；イソオクチルトリメトキシシラン；ヘキシルトリエトキシシラン；３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン；２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）−エチルトリメトキシシラン；Ｎ−シクロヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン；ポリエチレングリコールトリメトキシシラン；イソオクチルトリクロロシラン；及び１，３−ジ−ｎ−オクチルテトラメチルジシラザン）は市販されている。
【００６２】
溶媒
必要に応じて、本発明のプロセスの実行において溶媒を用いてもよい。好適な溶媒としては、種々の金属リン酸塩前駆体又は反応混合物成分が実質的に可溶又は分散できるものが挙げられる。最も好ましくは、溶媒は、所望の金属リン酸塩ナノ粒子の十分な分散を維持しながら、本方法の反応物質及び生成物を溶解できる。
【００６３】
有機塩基及び／又はリン酸アニオン源等の極性の高い成分を溶解又は分散させるために有用な溶媒としては、極性有機溶媒（例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ホルムアミド、アセトニトリル、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アルカノール（例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、２−メトキシエタノール、１−メトキシ−２−プロパノール、１−メトキシ−２−メチル−２−プロパノール、エチレングリコール等、及びこれらの組み合わせ）、Ｎ−メチルピロリジノン（ＮＭＰ）等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。好ましい極性有機溶媒としては、その比較的高い極性及び比較的低い沸点のために、アセトニトリル、アセトン、ＭＥＫ、アルカノール、及びこれらの組み合わせを挙げることができる。しかし、一般的にこれら溶媒中の反応副生成物の良好な溶解度及び精製中の溶媒除去（副生成物と共に）の容易性のために、より好ましい極性有機溶媒としては、アルカノール（最も好ましくは、メタノール、エタノール、及びこれらの組み合わせ）を挙げることができる。
【００６４】
長鎖オルガノシラン等の極性の低い成分を溶解又は分散させるために有用な溶媒としては、アルカン（例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等、及びこれらの組み合わせ）及び芳香族炭化水素（例えば、トルエン、ベンゼン、キシレン等、及びこれらの組み合わせ）等の非極性有機溶媒、並びにエステル（例えば、酢酸エチル等及びこれらの組み合わせ）、エーテル（例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジエチルエーテル等、及びこれらの組み合わせ）及びハロカーボン（例えば、四塩化炭素等及びこれらの組み合わせ）等のより極性の高い溶媒、及びこれらの組み合わせが挙げられる。好ましい非極性有機溶媒としては、その沸点からヘキサン、ヘプタン、オクタン、トルエン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００６５】
極性及び非極性溶媒の混合物を有利に利用して、反応副生成物からの得られる金属リン酸塩ナノ粒子の分離を促進することができる。比較的少量の水は、金属リン酸塩ナノ粒子の成長を加速する及び／又はオルガノシラン表面改質剤の加水分解を促進することができるが、比較的多量の水の存在（例えば、水の金属に対する比は約２５超）は、ナノ粒子の凝集を引き起こす及び／又は実質的に球状形態を失わせる場合がある。
【００６６】
プロセス
本発明のプロセスは、少なくとも１つの金属カチオン源、少なくとも１つのリン酸アニオン源、少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１つの有機部分を含む少なくとも１つの有機塩基、及び少なくとも約６個の炭素原子を含む少なくとも１つの有機部分を含む少なくとも１つのオルガノシランを（好ましくは少なくとも１種の溶媒中で）組み合わせることにより実行できる。一般的に、４つの反応混合物成分の組み合わせにはいかなる順序及び方式を用いてもよいが、時に、他の成分と組み合わせる前に、別個に１以上の成分（例えばリン酸アニオン源及び有機塩基）を溶媒に溶解又は分散させることが好ましい場合もある。
【００６７】
選択される成分の特定の化学的性質及び存在する水の量によって、組み合わせの特定の順序及び方式が、ナノ粒子の凝集を最低限に抑え、ナノ粒子の形成を可能にするのを補助する場合がある。例えば、別個にリン酸アニオン源及び有機塩基の混合物と、金属カチオン源及びオルガノシランの混合物とを形成することが好ましい場合もある（例えばリン酸等の比較的反応性の高いリン酸アニオン源を用いるとき）。次いでこれら２つの混合物を組み合わせることができる。
【００６８】
金属カチオン源及びリン酸アニオン源は、一般的に、金属カチオンのモル数及びリン酸アニオンのモル数に基づいて、化学量論的量で組み合わせることができる。例えば、これらの成分は、金属のリンに対するモル比が約０．８／ｎ〜約６．０／ｎ（ｎは金属の価数である）になるような量で組み合わせることができる。好ましくは、モル比は、約１．０／ｎ〜約４．０／ｎ（より好ましくは約１．４／ｎ〜約３．４／ｎ）の範囲である。
【００６９】
金属カチオン源（例えば、金属カチオン及び対アニオンを含む金属塩）及び有機塩基は、一般的に塩基性基のモル数及び対アニオンのモル数に基づいて、化学量論的量で組み合わせることができる。例えば、これらの成分は、有機塩基の金属に対するモル比が約０．５ｎ／ｂ〜約３．０ｎ／ｂ（ｎは金属の価数であり、ｂは有機塩基１モル当たりの塩基性基の数である）になるような量で組み合わせることができる。好ましくは、モル比は約０．６ｎ／ｂ〜約２．０ｎ／ｂ（より好ましくは約０．７ｎ／ｂ〜約１．５ｎ／ｂ）の範囲である。
【００７０】
金属カチオン源及びオルガノシランは、金属のシリコンに対するモル比が約０．１〜約２０（好ましくは約０．２〜約１５、より好ましくは約０．３〜約１０）の範囲になるような量で組み合わせることができる。しかし、必要に応じて、反応溶媒として機能するようにオルガノシランをより大量に用いてもよい。一般的に、１００％未満の組み合わせられたオルガノシランは、金属リン酸塩ナノ粒子に（例えば物理的に又は化学的に）結合し、表面改質を提供する。
【００７１】
必要に応じて、混合を促進するため、機械的攪拌又はかき混ぜを使用することができる。所望により、溶解、反応、及び／又は一次粒径の成長を促進するために加熱を使用することができる。必要に応じて、反応混合物成分を圧力容器内で組み合わせてもよい（例えば、これは選択される溶媒の沸点より高い温度で行われる反応で有用であり得る）。所望により不活性雰囲気（例えば窒素）を用いてもよい（例えば、水分又は空気の存在を最低限に抑えるために）。
【００７２】
例えば、形態、磁気特性、伝導度、光吸収又は放出特性、及び／又は得られるナノ粒子の結晶化度に影響を与えるため、種々の化合物（外部イオン）を、ナノ粒子沈殿の前、間、又は後に添加することができる。好ましい添加剤化合物としては、ランタニド化合物（より好ましくは、ユーロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、サマリウム、エルビウム、プラセオジム、及びセリウム化合物、並びにこれらの組み合わせ；最も好ましくは、セリウム、ユーロピウム、テルビウム、及びジスプロシウム化合物、並びにこれらの組み合わせ）を含む、２族〜５族の典型元素及び遷移金属化合物（より好ましくは、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、インジウム、スズ、鉛、アンチモン、ビスマス、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、ニオビウム、モリブデン、カドミウム、ハフニウム、タンタル、及びタングステン化合物、並びにこれらの組み合わせ；最も好ましくは、マグネシウム、ストロンチウム、アルミニウム、スズ、アンチモン、チタン、マンガン、鉄、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、ニオビウム、及びタンタル化合物、並びにこれらの組み合わせ）が挙げられる。かかる添加剤化合物は、好ましくは、溶解形態で反応混合物に添加することができ、及び／又は好ましくは金属（例えば金属リン酸塩の形態で存在する）の総モル数を基準にして約０．０１〜約２０モルパーセントの量で使用することができる。
【００７３】
他の一般的な添加剤（例えば、染料、顔料、触媒等）を用いてもよい。種々の種類のモノマー、オリゴマー、及び／又はポリマーが反応混合物中に存在してもよい（得られる金属リン酸塩ナノ粒子を含むポリマー複合材料を形成するために）。
【００７４】
得られるナノ粒子を、デカンテーション（例えば、遠心分離又は共溶媒添加によって所望により誘発される沈降後）、濾過、溶媒除去のための回転蒸発、透析、ダイアフィルトレーション等、及びこれらの組み合わせのような標準的技法を用いて単離（例えば、得られたゾルから）及び／又は精製することができる。得られる生成物の特性は、紫外可視分光法（吸収特性）、Ｘ線回折（結晶粒径、結晶相、及び粒度分布）、透過電子顕微鏡（粒径、結晶相、及び粒度分布）、及び動的光錯乱（凝集の度合い）によって評価することができる。
【００７５】
溶媒を除去する際（例えば回転蒸発、空気又はオーブン乾燥、遠心分離、及びデカンテーション、溶媒極性を変化させた後重力沈降及びデカンデーション等）、得られるナノ粒子は、溶媒（例えば、オルガノシランの特定の化学的性質によって、極性又は非極性溶媒）に再分散できる粉末又はゲルの形態であってもよい。得られるナノ粒子の平均一次粒径は、約１ｎｍ〜約５０ｎｍ以上（好ましくは約１ｎｍ〜約３０ｎｍ、より好ましくは約１ｎｍ〜約２０ｎｍ、更により好ましくは約１ｎｍ〜約１５ｎｍ、最も好ましくは約２ｎｍ〜約１０ｎｍ）の範囲であってもよく、上述のように寸法範囲の任意の下限を任意の上限と対にすることができる。
【００７６】
ナノ粒子は、種々の異なる用途で用いることもできる（例えば、リン酸カルシウムナノ粒子は、種々の医薬、医療、及び歯科用途で用いることができる）。本発明のプロセスの好ましい実施形態は、実質的に球状ナノ粒子を提供することができる（例えば、吸入可能なエアゾール薬物送達システムで有用な実質的に球状のリン酸カルシウムナノ粒子）。
【実施例】
【００７７】
本発明の目的及び利点は、以下の実施例によって更に例示されるが、これらの実施例において列挙された特定の材料及びその量は、他の諸条件及び詳細と同様に、本発明を過度に制限するものと解釈されるべきではない。これらの実施例は単にあくまで例示を目的としたものであり、添付した書類名特許請求の範囲の範囲に限定するものではない。
【００７８】
特に断りのない限り、実施例及びこれ以降の明細書に記載される部、百分率、比率等は全て、重量による。使用される溶媒及びその他の試薬は、特に特に断りのない限り、Ｓｉｇｍａ−ＡｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）より入手した。全ての化学物質及び試薬は、特に断りのない限り、更に精製すること無しに用いた。
【００７９】
材料
塩化カルシウム六水和物（純度９８パーセント（％））、塩化マンガン（ＩＩ）四水和物（９９．９９％純度）、結晶性リン酸（純度９９％；Ｆｌｕｋａ）、及びメチルトリメトキシシラン（９８％純度）は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯから入手した。
【００８０】
塩化亜鉛（無水；純度９９．９９％）、塩化ユーロピウム（ＩＩＩ）六水和物（純度９９．９％）、塩化テルビウム（ＩＩＩ）六水和物（純度９９．９％）、イソブチルトリメトキシシラン（純度９７％）、ｎ−オクチルトリメトキシシラン（純度９７％）、及びトリ−ｎ−オクチルアミン（純度９８％）は、Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ，Ｗａｒｄ Ｈｉｌｌ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓから購入した。
【００８１】
イソオクチルトリメトキシシラン（純度９５％超）は、Ｇｅｌｅｓｔ Ｉｎｃ．，Ｍｏｒｒｉｓｖｉｌｌｅ，ＰＡから購入した。
【００８２】
ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン（純度９５％）は、ＴＣＩ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｐｏｒｔｌａｎｄ，Ｏｒｅｇｏｎから購入した。
【００８３】
塩化マグネシウム六水和物（純度９９％）は、ＥＭ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ，ＮＪから購入した。
【００８４】
塩化コバルト六水和物（純度９９．９％）は、Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｆａｉｒｌａｗｎ，ＮＪから購入した。
【００８５】
メタノール（ＡＣＳ等級；ＢＤＨ）及びエタノール（２００標準強度；無水）は、それぞれＶＷＲ，Ｗｅｓｔ Ｃｈｅｓｔｅｒ、ＰＡ及びＡＡＰＥＲ，Ｓｈｅｌｂｙｖｉｌｌｅ，Ｋｅｎｔｕｃｋｙから購入した。
【００８６】
ヘプタン、キシレン、ヘキサン、及びトルエンは、ＥＭＤ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ，ＮＪから購入した。
【００８７】
試験方法
Ｘ線回折（ＸＲＤ）
反射配置Ｘ線回折データは、Ｂｒｕｋｅｒ（商標）Ｄ８ Ａｄｖａｎｃｅ回折計（Ｂｒｕｋｅｒ−ＡＸＳ，Ｍａｄｉｓｏｎ，Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ，ＵＳＡ）、銅Ｋα照射、及び散乱線のＶａｎｔｅｃ（商標）検出器レジストリを用いて収集した。回折装置には、可変入射ビームスリット及び固定回折ビームスリットが装着されていた。０．０１５°のステップサイズ及び２秒のドウェル時間を用いて、５〜８０°（２θ）の結合連続モードで調査スキャンを実施した。４０ｋＶ及び４０ｍＡのＸ線発生装置設定を使用した。試験したサンプルを先ず粉砕して、微粉を作製し、乾燥粉末としてガラスのインサートを含む試料ホルダに適用した。
【００８８】
分散物中の粒径決定
粒径分布は、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ−ＮａｎｏＺＳ（商標）、型番ＺＥＮ３６００粒径分析器（Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｍａｌｖｅｒｎ，Ｕ．Ｋ．から入手可能）を用いて、動的光散乱（ＤＬＳ）により測定した。サンプル組成物中１０重量％（％ｗ／ｗ）分散物を、ＤＬＳ測定用にヘキサン中で調製した。少量（５０ｍｇ）のアリコートを分散物から取り、２．５ｇのヘキサンで希釈した。得られた希釈サンプルを十分に混合し、続いてガラスキュベットに移した。光散乱データを２５℃に設定されたサンプル温度と共に記録した。全ての測定について、溶媒（ヘキサン）及び分散物を０．２マイクロメートル（μ）のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルタを用いて濾過した。自己相関関数を粒径に変換するために、２５℃におけるヘキサンの粘度（０．２９４×１０−３Ｐａ．ｓ；０．２９４ｃｐ）及び屈折率（１．３７５）、ヘプタンの粘度（０．３９×１０−３Ｐａ．ｓ；０．３９ｃｐ）及び屈折率（１．３９）の標準値を用いた。リン酸カルシウムは１．６３、リン酸マグネシウムは１．５１、リン酸亜鉛は１．５９、及びリン酸コバルトは１．６１の屈折率を用いた。報告されたＺ−平均直径（ｎｍでの平均凝集粒径、ｄ）は、強度に重み付けされた分布に基づいていた。測定間の２時間の時間遅延を含み１８時間にわたってＤＬＳデータを収集することにより、粒子の分散物及び粒塊の安定性を研究するために、粒径分布はまた、時間の関数として測定された。全ての結果は、粒径、ｄ（ｎｍ）、及び多分散指数（Ｐｄｌ）として報告する。
【００８９】
透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）
２重量％のヘプタン又はヘキサンコロイド懸濁液を１滴、炭素格子サンプルホルダ（０１８０１型、Ｔｅｄ Ｐｅｌｌａ Ｉｎｃ．，Ｒｅｄｄｉｎｇ ＣＡ，ＵＳＡ製）の炭素側に置くことによりサンプルを調製した。過剰な溶媒をサンプルホルダから毛管作用で運び、残りのスラリーを使用前に５分間空気乾燥させた。サンプルを、２００ＫＶのＪＥＯＬ（商標）ＪＳＭ ２００ＣＸ透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）（ＪＥＯＬ，Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）で観察した。微粒子物質の写真を５０及び１０Ｋ倍で撮像し、制限視野回析（ＳＡＤ）を用いて結晶の種類及び寸法を判定した。幾つかの暗視野撮像を実施して、結晶相を照らし、再度結晶の寸法を判定した。画像及びＳＡＤパターンを捕捉し、画像解析用にデジタル化した。
【００９０】
実施例１〜１６及び比較例Ｃ１〜Ｃ５
Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋ受液器を介して冷却器に接続されている３つ口丸底反応フラスコ内で、以下の表１に規定されているように成分混合物１を成分混合物２と混合し、１層の曇っている層及び１層の透明な層が反応フラスコ中に見られるまで、窒素流中で表１の反応条件Ａで得られた反応混合物を撹拌した。この温度で、表１に規定されているように成分混合物３を添加した。次いで反応混合物を表１に規定されているように反応条件２下で維持した。温反応混合物に４倍過剰のメタノール（体積により）を添加し、白色固体を沈殿させた。混合物を遠心分離し、続いてエタノールで固体を洗浄したところ、金属リン酸塩の透明な粉末が得られた。粉末を１５分間オーブン（２００℃）内で乾燥させ、乾燥金属リン酸塩粉末を得た。乾燥粉末の再分散特性を表１に示すように判定した。乾燥粉末を、必要に応じてＸＲＤ、ＤＬＳ、及びＴＥＭにより更に特徴付けし、結果を表１に報告する。
【００９１】
一般的に、乾燥粉末は、周囲温度で、トルエン、キシレン、ヘキサン、及びヘプタン等の溶媒に容易に再分散し、光学的に透明で安定な分散物が得られた。多くの場合、乾燥粉末を数ケ月間バイアル瓶中で保存し、次いで上記溶媒に再分散させても、光学的に透明で安定な分散物が得られた。
【００９２】
実施例１では、再分散特性は若干異なっていた。実施例１の温反応混合物に、１６０ｇのメタノールを添加し、混合物を３５００ｒｐｍ（毎分回転数）で１０分間遠心分離した。得られた上清を廃棄し、別の１６０ｇのメタノールを得られたゲル様沈殿に添加し、得られた混合物を再度遠心分離した。３５ｇのヘキサンを、得られた上清を除去することにより単離された沈殿に添加し、得られた混合物を遠心分離して底部に沈んでいた残留物を全て除去した。得られた上清を３２０ｇのメタノール及び１６０ｇのエタノールで洗浄した。ロータリーエバポレータを用いて溶媒を除去し、粘着性ゲルを得、これを乾燥させてガラス状固体を得た。このガラス状固体は、再分散してヘプタン、ヘキサン、又はキシレン中に安定な分散物を得ることはできなかったが、粘着性ゲルは、ヘプタン、ヘキサン、及びキシレンに再分散して、光学的に透明で安定な分散物が得られた。
【００９３】
実施例１４及び１５では、得られた乾燥粉末を８週間保存し、それぞれの分散物を調製し、次いでそれぞれの粒径分布を時間の関数としてＤＬＳにより測定した。得られたデータ（表２に報告）では、時間の経過と共にＺ−平均粒径は本質的に変化を示さず、平均したとき、表３に報告する平均粒径を示した。このデータは、保存しても本質的に再分散性は失われないことを示す。
【００９４】
【表１−１】
【００９５】
【表１−２】
【００９６】
【表１−３】
【００９７】
【表２】
【００９８】
【表３】
【００９９】
本明細書で引用した特許、特許文献、及び公報に含有される参照された記述内容は、その全体が、それぞれ個別に組み込まれているかのように、参照として組み込まれる。本発明に対する様々な予見できない修正及び変更が、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく当業者に明らかとなるであろう。本発明は、本明細書に記載した例示的な実施形態及び実施例によって過度に限定されるものではなく、またかかる実施例及び実施形態は、一例として表されているだけであり、ただし、本発明の範囲は、以下のように本明細書に記載した請求項によってのみ限定されることを意図するものと理解されるべきである。
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許仮出願第６１／０５１，４６８号及び同第６１／０５１，４７７号（いずれも２００８年５月８日出願）の優先権を主張し、その内容は本明細書に参照により組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、金属リン酸塩粒子を生成するためのプロセスに関する。
【背景技術】
【０００３】
金属リン酸塩（例えば、リン酸マグネシウム及びリン酸カルシウム等のアルカリ土類リン酸塩）は多くの用途を有している。アルカリ土類リン酸塩は、防錆コーティング、難燃剤、制酸剤、及び蛍光粒子の生成で用いられる。リン酸鉄は、リチウムイオン電池用のカソード材料としての用途が見出されている。アルミニウム、マンガン、コバルト、スズ、及びニッケルリン酸塩は、不均一触媒で用いられる。リン酸亜鉛は、防食保護における顔料として一般的に用いられる。リン酸ジルコニウムは、固体酸触媒として用いられる。種々のランタニドリン酸塩は、蛍光剤及びレーザー材料として有用である。
【０００４】
しかし、生体適合性材料として分類されるため、リン酸カルシウムが特に有用である。生理学的条件下で、リン酸カルシウムは溶解することができ、得られる溶解産物は人体により容易に同化され得る。生体適合性リン酸カルシウムとしては、ヒドロキシアパタイト（ＨＡＰ；［Ｃａ５（ＰＯ４）３ＯＨ］）、リン酸二カルシウム（ＤＣＰ；［Ｃａ（ＨＰＯ４）．２Ｈ２Ｏ］）、リン酸三カルシウム（ＴＣＰ；［Ｃａ３（ＰＯ４）２］）、リン酸四カルシウム（ＴＴＣＰ，［Ｃａ４Ｏ（ＰＯ４）２］）、及び非晶質リン酸カルシウムが挙げられる。
【０００５】
生体適合性リン酸カルシウムのうち、ヒドロキシアパタイトは生理学的条件下でより安定であり得る。したがって、ヒドロキシアパタイトは、大外傷又は手術後の骨修復に用いられている（例えば、チタン及びチタン合金用コーティングにおいて）。ヒドロキシアパタイトはまた、タンパク質の分離及び精製、並びに薬物送達システムで用いられている。他のリン酸カルシウムは、朝食用シリアルにおいて栄養補助食品として、幾つかの医薬製剤において錠剤化剤として、家禽用飼料において、粉末化スパイスにおいて固化防止剤として、リン酸及び肥料を生産するための原材料として、陶材及び歯科用粉末において、制酸剤として、及びカルシウム補助食品として用いられている。
【０００６】
これらの用途のうち幾つかでは（例えばワクチン用アジュバント、整理活性分子用コア又はキャリア、制御放出マトリクス、コーティングインプラント材料、タンパク質精製、及び歯科用途）、リン酸カルシウムの非凝集ナノ粒子が望ましい場合がある。ナノ粒子の好ましい寸法、形態、及び／又は結晶化度の程度は、各特定の用途の性質によって変動する。
【０００７】
化学沈殿、熱水反応、凍結乾燥、ゾルゲル形成、相転移、メカノケミカル合成、噴霧乾燥、マイクロ波焼結、プラズマ合成等を含む多くの方法が、ヒドロキシアパタイトナノ粒子の合成に用いられている。ヒドロキシアパタイトナノ粒子は、カルシウムイオン含有及びリン酸イオン含有塩の水溶液の反応（いわゆる「湿式プロセス」）、続いて熱処理により合成されることが多い。この方法により得られるナノ粒子は、一般的に、熱処理の性質によって結晶化度の程度が変動する針様（針状）形態を有していた。かかる針状ナノ粒子は、コーティングインプラント材料として用いられ得るが、上記他の用途の幾つかでは使用が限られている又は全く使用されていない。
【０００８】
種々の添加剤を用いて、ヒドロキシアパタイト粒子の成長が制御されている、及び／又はヒドロキシアパタイト粒子の形態を変化させているが、それ程成功していない。例えば、１本の軸に沿った結晶の成長を抑制するためにポリマー及び溶媒の組み合わせが上記湿式プロセスで用いられているが、アスペクト比が低下した粒子、又は球状形態であるが比較的大きな粒径の粒子が得られたのは僅かなアプローチだけである。
【０００９】
前駆体の固体状態反応、プラズマ溶射、パルスレーザー蒸着、及び火炎溶射熱分解法により様々な形態（例えば球形又は楕円形）のヒドロキシアパタイトナノ粒子が得られているが、特定の用途において使用が限られているミクロンサイズの粒塊の形態のナノ粒子が存在することが多かった。多くの研究者が、粒子を脱凝集するためにヒドロキシアパタイトの合成後表面改質を実施してきた。
【００１０】
界面活性剤に基づく系はまた、ヒドロキシアパタイトナノ粒子の合成において広く用いられている。例えば、ヒドロキシアパタイトナノ粒子は、界面活性剤を用いることにより油相中で逆ミセルが生成され、続いてミセルの水相中でリン酸イオン及びカルシウムイオンが反応する乳化プロセスにより調製されている。かかる「油中水型」逆マイクロエマルションプロセスの問題点としては、比較的大量の油及び界面活性剤の使用（これらの物質の再利用、或いは比較的低収率を許容する必要性が生じる）、及び非生分解性界面活性剤を適切に廃棄する必要性が挙げられる。
【００１１】
一般的に、球形ヒドロキシアパタイトナノ粒子の合成は、得られる粒子の形態及び大きさを制御するために界面活性剤又はポリマーの使用を含んでいた。しかし、かかる方法の再分散性乾燥粉末の形態のナノ粒子（例えば非凝集ナノ粒子の分散をもたらすために適切な溶媒中に再分散できる乾燥粉末）を提供する能力は、一般的に明らかになっていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、ナノサイズのリン酸カルシウム粒子を調製するための現在のプロセスは、高価な出発物質（例えばカルシウムアルコキシド）を利用する場合があり、界面活性剤の使用を必要とする場合があり、複雑である場合があり、凝集する場合があり、粒子の成長が緩やかになる場合があり、粒径及び／若しくは粒子形態の制御が不十分になる場合があり、好ましいことが多い粒径（例えば、約１〜約５０ｎｍの平均一次粒径）を提供できない場合があり、並びに／又は再分散性であるナノ粒径を提供できない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
それ故、本発明者らは、粒子の凝集を最小限に抑えるか又は更にはなくすことができ、同時に所望の一次粒径まで粒子を成長させることができる、金属リン酸塩ナノ粒子（特に、リン酸カルシウムナノ粒子）を製造するプロセスの必要性があると認識している。好ましいプロセスは、単純であり、コスト効率が良く、最終粒径及び／若しくは形態の制御が可能であり、並びに／又は再分散性であるナノ粒子を提供する。具体的には、例えば吸入可能なエアゾール薬物送達システムで有効に用いられ得る、生体適合性であり、且つ好ましくは球状形態の非常に小さなナノ粒子（例えば、約２０ｎｍ未満の平均一次粒径を有する）が必要とされていることが認識される。
【００１４】
簡潔に述べると、１つの態様では、本発明は、（ａ）（１）少なくとも１つの金属カチオン源と、（２）少なくとも１つのリン酸アニオン源と、（３）少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１つの有機部分を含む少なくとも１つの有機塩基と、（４）少なくとも約６個の炭素原子を含む少なくとも１つの有機部分を含む少なくとも１つのオルガノシランとを組み合わせ（好ましくは少なくとも１つの溶媒中で）、（ｂ）金属カチオン源とリン酸アニオン源とを有機塩基及びオルガノシランの存在下で反応させる（例えば表面改質リン酸塩ナノ粒子を形成するために）ことを含むプロセスを提供する。好ましくは、金属カチオン源は、少なくとも１つの金属カチオンと、リン酸アニオンにより置換され得る少なくとも１つのアニオンとを含む金属塩である、及び／又はリン酸アニオン源は、直接又は溶解若しくは分散（例えば水性又は非水性溶媒に）、酸化、若しくは加水分解、及びこれらの組み合わせによりリン酸アニオンを提供することができるリン含有化合物（例えばリン酸又は有機アンモニウムリン酸塩）から選択される。
【００１５】
有機塩基及びオルガノシランを含む上記金属リン酸塩前駆体の使用は、実質的に凝集していない金属リン酸塩ナノ粒子の調製を可能にできることが発見されている。ナノ粒子は、好ましい平均一次粒径（例えば約１ｎｍ〜約５０ｎｍの平均一次粒径）に成長することができる。
【００１６】
驚くべきことに、比較的長鎖のオルガノシラン表面改質剤を含む前駆体を使用すると、再分散性であり、好ましくは実質的に球状形態であるナノ粒子を提供することができる。プロセスの好ましい実施形態は、例えば反応温度、時間、ｐＨ、反応物質の選択及び／若しくは量、並びに／又は反応物質の組み合わせの順序及び／若しくは方式を変化させることにより平均一次粒径及び／又は粒子の形態を制御することを可能にする。
【００１７】
このように、本発明のプロセスは、リン酸カルシウムナノ粒子の製造に特に有利となりうる。本プロセスを使用して、例えば、約１ｎｍ〜約２０ｎｍの範囲の平均一次粒径を有するリン酸カルシウムナノ粒子を提供できる。かかるナノ粒子は、種々の医薬、医療、及び歯科用途、特に球状形態の比較的小さく、再分散性であり、生体適合性であるナノ粒子が必要である又は望ましい用途（例えば吸入可能なエアゾール薬物送達システム）における使用に大変適している場合がある。
【００１８】
本発明のプロセスは、更に、比較的単純であり、比較的安価な出発化合物である金属リン酸塩前駆体（例えば、金属カチオン源及びリン酸アニオン源）を利用する。それ故、少なくとも好ましい実施形態において、本プロセスは、粒子凝集を最低限に抑えることができ、同時に所望の一次粒径まで粒子を成長させ、再分散性であるナノ粒子を提供することができる、金属リン酸塩ナノ粒子（特に、リン酸カルシウムナノ粒子）を製造するための簡単で費用効果の良い方法に対する当該技術分野における前述の必要性を満たすことができる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下の発明を実施するための形態では、種々の組の数値範囲（例えば、特定の部分における炭素原子の数、特定の成分の量等の）が記載され、各組内では、範囲の任意の下限を範囲の任意の上限と対にすることができる。
【００２０】
定義
本願で使用される場合：
「凝集」は一次粒子の会合を意味し、比較的弱い会合から（例えば、電荷又は極性に基づく）比較的強い会合（例えば、化学結合に基づく）まで及び得る。
【００２１】
「ナノ粒子」は１００ｎｍ未満の直径を有する粒子を意味する。
【００２２】
「一次粒径又は直径」は非会合単一ナノ粒子の寸法又は直径を意味する。
【００２３】
「再分散性」（ナノ粒子に関して）は、水性溶媒若しくは有機溶媒又はこれらの組み合わせ中のナノ粒子の元来の分散物から「乾燥」又は沈殿して（例えば、溶媒を除去することにより、及び／又は溶媒の極性を変化させることにより）、元来の分散溶媒（又は元来の分散溶媒と本質的に同じ極性を有する溶媒）に再度分散可能な粉末又は湿潤沈殿又はゲルを形成し、ナノ粒子の分散物を提供することができる（好ましくは、元来の分散物に対して一次粒径（及び／又は動的光散乱により測定したときの平均粒径）が実質的に変化することなしに、及び／又は少なくとも４時間の間ナノ粒子が実質的に沈降することなしに（例えば、寸法の変化及び／又は沈降は２５パーセント未満（好ましくは２０パーセント未満、より好ましくは１５パーセント未満、最も好ましくは１０パーセント未満）、ここで沈降割合は分散物中のナノ粒子の総重量に基づく重量による））ナノ粒子を意味する。
【００２４】
「ゾル」は、液相中のコロイド粒子の分散物又は懸濁液を意味する。
【００２５】
「実質的に球形」（ナノ粒子に関して）は、ナノ粒子の少なくとも大部分が、２．０以下（好ましくは１．５以下、より好ましくは１．２５以下、最も好ましくは１．０）のアスペクト比を有することを意味する。
【００２６】
金属カチオン源
本発明のプロセスで用いるのに好適な金属カチオン源としては、少なくとも１つの金属カチオンと、リン酸アニオンにより置換され得る少なくとも１つのアニオンとを含む金属塩が挙げられる。かかる塩は、必要に応じてインサイチュで調製することができる（例えば、金属水酸化物、金属炭酸塩、又は金属酸化物と鉱酸との反応により）。有用な金属カチオンとしては、遷移金属（トリウム及びウランのランタニド及びアクチノイドを含む）、アルカリ土類金属、アルカリ金属、ポスト遷移金属等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００２７】
好ましい遷移金属としては、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、ニオビウム、モリブデン、ルテニウム、カドミウム、ハフニウム、タンタル、タングステン、ランタン、セリウム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、エルビウム、イッテルビウム、トリウム、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、チタン、マンガン、鉄、コバルト、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、ニオビウム、タンタル、ランタン、セリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、エルビウム、及びこれらの組み合わせ、最も好ましくは、マンガン、鉄、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、ニオビウム、タンタル、ランタン、セリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。好ましいポスト遷移金属としては、アルミニウム、ガリウム、インジウム、スズ、鉛、アンチモン、ビスマス、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、アルミニウム、ガリウム、スズ、アンチモン、ビスマス、及びこれらの組み合わせ、最も好ましくは、アルミニウム）が挙げられる。
【００２８】
好ましいアルカ土類金属としては、ベリリウム、カルシウム、ストロンチウム、マグネシウム、バリウム、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、カルシウム、ストロンチウム、マグネシウム、バリウム、及びこれらの組み合わせ、更により好ましくは、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム、及びこれらの組み合わせ、最も好ましくは、カルシウム）が挙げられる。好ましいアルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、リチウム、ナトリウム、カリウム、及びこれらの組み合わせ、最も好ましくは、ナトリウム、カリウム、及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。
【００２９】
好ましくは、金属カチオンは二価金属カチオンである（より好ましくは、二価アルカ土類金属カチオン、更により好ましくは、二価カルシウム又はマグネシウム、最も好ましくは、二価カルシウム）。アルカ土類金属及びこれらの組み合わせが好ましい。
【００３０】
有用なアニオンとしては、ハロゲン化物、硝酸、酢酸、炭酸、アルカン酸（例えば、ギ酸、プロピオネート、ヘキサン酸、ネオデカン酸等）、アルコキシド、ラクテート、オレエート、アセチルアセトネート、硫酸、チオ硫酸、スルホン酸、臭素酸、過塩素酸、トリブロモ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、硫化物、水酸化物、酸化物等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。好ましいアニオンとしては、ハロゲン化物、硝酸、硫酸、炭酸、酢酸、水酸化物、酸化物、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、ハロゲン化物、硝酸、酢酸、及びこれらの組み合わせ、最も好ましくは、ハロゲン化物及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。
【００３１】
必要に応じて混合金属塩、混合アニオン塩、及び／又は塩の混合物を利用してもよい。塩類は他の金属カチオンを（例えば、金属カチオンの全モル数を基準にして最高約１０モル％の濃度で）含んでもよいが、好ましくは塩類中の全ての金属が上記のものから選択される。同様に、塩類は他のアニオンを（例えば、アニオンの全モル数を基準にして最高約１０モル％の濃度で）含んでもよいが、好ましくは塩類中の全てのアニオンが上記のものから選択される。
【００３２】
有用な金属塩類の代表的な例としては、塩化カルシウム六水和物、塩化カルシウム二水和物、塩化カルシウム（無水）、臭化カルシウム六水和物、硝酸カルシウム四水和物、酢酸カルシウム一水和物、プロピオン酸カルシウム、乳酸カルシウム五水和物、カルシウム２−エチルヘキサノエート、カルシウムメトキシエトキシド、炭酸カルシウム、塩化マグネシウム六水和物、臭化マグネシウム六水和物、マグネシウムエトキシド、水酸化マグネシウム、硝酸マグネシウム六水和物、酢酸マグネシウム四水和物、マグネシウムオレエート、硫酸マグネシウム七水和物、塩化亜鉛（無水）、酢酸亜鉛二水和物、炭酸水酸化亜鉛、臭化亜鉛二水和物、硝酸亜鉛六水和物、ネオデカン酸亜鉛、酸化亜鉛、硫酸亜鉛七水和物、塩化コバルト六水和物、塩化マンガン（ＩＩ）四水和物、臭化マンガン（ＩＩ）四水和物、硝酸マンガン（ＩＩ）四水和物、酢酸マンガン（ＩＩ）四水和物、マンガン（ＩＩＩ）アセチルアセトネート、塩化ユーロピウム（ＩＩＩ）六水和物、硝酸ユーロピウム（ＩＩＩ）六水和物、塩化ユーロピウム（ＩＩ）、酸化ユーロピウム（ＩＩＩ）、塩化テルビウム（ＩＩＩ）六水和物、硝酸テルビウム（ＩＩＩ）六水和物、酸化テルビウム（ＩＩＩ，ＩＶ）等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。より好ましい金属塩類としては、ハロゲン化物、硝酸塩、酢酸塩、及びこれらの組み合わせから選択されるアニオンを有するものが挙げられる。ハロゲン化物が最も好ましい。水和金属塩類が好ましい場合がある（例えば、オルガノシランの加水分解を促進するために）。
【００３３】
かかる金属塩類は、既知の方法により調製することができる。かかる塩類の多くは、市販されている。
【００３４】
リン酸アニオン源
本発明のプロセスで用いるのに好適なリン酸アニオン源としては、直接又は溶解若しくは分散（例えば水性又は非水性溶媒に）、酸化、若しくは加水分解、及びこれらの組み合わせによりリン酸アニオンを提供するリン含有化合物が挙げられる。かかる化合物としては、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）；亜リン酸（Ｈ３ＰＯ３）；次亜リン酸（Ｈ３ＰＯ２）；チオリン酸；リン酸エステル；チオリン酸エステル（例えば、ジエチルクロロチオホスフェート、ジエチルジチオホスフェート、エチルジクロロチオホスフェート、トリメチルチオホスフェート等）；亜リン酸エステル（例えば、亜リン酸ジメチル、亜リン酸トリメチル、亜リン酸ジイソプロピル、亜リン酸水素ジエチル、亜リン酸ジイソブチル、亜リン酸水素ジオレイル、亜リン酸水素ジフェニル、亜リン酸トリフェニル、エチレンクロロホスフィット、トリス（トリメチルシリル）ホスフィット等）；チオ亜リン酸エステル（例えば、トリラウリルトリチオホスフィット、トリエチルトリチオホスフィット等）；アルカリ金属カチオンのリン酸塩、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオン；アルカリ金属カチオンのチオリン酸塩、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオン（例えば、アンモニウムジエチルジチオホスフェート、カリウムジエチルジチオホスフェート、ナトリウムジチオホスフェート三水和物等）；アルカリ金属カチオンの亜リン酸塩、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオン（例えば、亜リン酸水素二ナトリウム五水和物等）；アルカリ金属カチオンの次亜リン酸塩、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオン（例えば、次亜リン酸ナトリウム水和物、次亜リン酸カリウム、次亜リン酸アンモニウム、次亜リン酸エチルピペリジニウム、次亜リン酸テトラブチルアンモニウム等）；酸化リン（例えば、Ｐ２Ｏ５等）；ハロゲン化リン及び／又はオキシハロゲン化リン（例えば、ＰＯＣｌ３、ＰＣｌ５、ＰＣｌ３、ＰＯＢｒ３、ＰＢｒ５、ＰＢｒ３、ジフルオロリン酸、フルオロリン酸等）；硫化リン（例えば、Ｐ２Ｓ５、Ｐ２Ｓ３、Ｐ４Ｓ３等）；リンハロ硫化物（例えば、ＰＳＣｌ３、ＰＳＢｒ３等）；ポリリン酸；ポリリン酸エステル；アルカリ金属カチオンのポリリン酸塩、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオン等及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００３５】
好ましいリン酸アニオン源としては、リン酸、リン酸エステル、有機アンモニウムリン酸塩、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、リン酸、有機アンモニウムリン酸塩、及びこれらの組み合わせ、最も好ましくは、リン酸）が挙げられる。
【００３６】
有用なリン酸エステルとしては、アルキルリン酸塩等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。有用なアルキルリン酸塩の代表的な例としては、リン酸メチル、リン酸エチル、リン酸プロピル、リン酸ブチル、リン酸ペンチル、リン酸ヘキシル、リン酸ジメチル、リン酸ジエチル、リン酸ジプロピル、リン酸ジブチル、リン酸ジペンチル、リン酸ジヘキシル、ジ−２−エチルリン酸ヘキシル、リン酸メチルエチル、リン酸エチルブチル、エチルリン酸プロピル、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリプロピル、リン酸トリブチル、リン酸トリペンチル、リン酸トリヘキシル、トリ−２−エチルリン酸ヘキシル、エチルリン酸ジメチル、リン酸エチルジブチル等、及びこれらの組み合わせ等の１〜約１２個の炭素原子を有するアルキル部分を含むモノ−、ジ−、及びトリアルキルリン酸塩が挙げられる。また、トリフェニルホスフェート等のアリールリン酸塩；アンモニウムジラウリルホスフェート等のアルキルリン酸塩；リン酸二水素アミノエタノール等、及びこれらの組み合わせも有用である。
【００３７】
好ましいリン酸エステルとしては、１〜約４個の炭素原子を有するアルキル部分を含むモノ−、ジ−、及びトリアルキルリン酸塩（例えば、リン酸メチル、リン酸エチル、リン酸プロピル、リン酸ブチル、リン酸ジメチル、リン酸ジエチル、リン酸ジプロピル、リン酸ジブチル、リン酸メチルエチル、リン酸エチルブチル、エチルリン酸プロピル、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリプロピル、リン酸トリブチル、リン酸エチルジメチル、リン酸エチルジブチル、及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。より好ましいリン酸エステルとしては、１〜約４個の炭素原子を有するアルキル部分を含むモノ−及びジアルキルリン酸塩（例えば、リン酸メチル、リン酸エチル、リン酸プロピル、リン酸ブチル、リン酸ジメチル、リン酸ジエチル、リン酸ジプロピル、リン酸ジブチル、リン酸メチルエチル、リン酸エチルブチル、エチルリン酸プロピル、及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。最も好ましいリン酸エステルとしては、１〜約４個の炭素原子を有するアルキル部分を含むモノアルキルリン酸塩（例えば、リン酸メチル、リン酸エチル、リン酸プロピル、リン酸ブチル、及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。
【００３８】
有用なポリリン酸エステルとしては、二、三、四、及び五リン酸のエステル、並びに一価アルコール及び／又は多価アルコール等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。ポリリン酸エステルの代表的な例としては、ポリリン酸メチルエステル、ポリリン酸エチルエステル、ポリリン酸プロピルエステル、ポリリン酸ブチルエステル、ポリリン酸ペンチルエステル、ポリリン酸ジメチルエステル、ポリリン酸ジエチルエステル、ポリリン酸ジプロピルエステル、ポリリン酸ジブチルエステル、二リン酸メチルエチルエステル、二リン酸エチルブチルエステル、二リン酸エチルプロピルエステル、二リン酸エチルヘキシルエステル、二、三、四、及び五リン酸のトリアルキルエステル、二、三、四、及び五リン酸のテトラアルキルエステル、二、三、四、及び五リン酸のペンタアルキルエステル、二、三、四、及び五リン酸のヘキサアルキルエステル等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。好ましいポリリン酸エステルとしては、１〜約４個の炭素原子を含むエステル基を有するもの（例えば、ポリリン酸メチルエステル、ポリリン酸エチルエステル、ポリリン酸プロピルエステル、及びポリリン酸ブチルエステル）及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００３９】
有用な塩類としては、アルカリ金属（例えば、ナトリウム又はカリウム）リン酸塩及びポリリン酸塩、アンモニウムリン酸塩及びポリリン酸塩、有機アンモニウム（例えば、モノ−、ジ−、トリ−、及びテトラアルキルアンモニウム）リン酸塩及びポリリン酸塩等（ヒドロキシアミンリン酸塩を含む）、及びこれらの組み合わせが挙げられる。有用なアルカリ金属リン酸塩の代表的な例としては、リン酸二水素ナトリウム（一塩基性）、リン酸水素ナトリウム（二塩基性）、リン酸三ナトリウム（三塩基性）、リン酸二水素カリウム、リン酸二水素リチウム、トリポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００４０】
有用な有機アンモニウムリン酸塩及びポリリン酸塩の代表的な例としては、エチルアンモニウムリン酸塩、ジエチルアンモニウムリン酸塩、トリメチルアンモニウムリン酸塩、トリエチルアンモニウムリン酸塩、トリブチルアンモニウムピロリン酸塩、メチルトリエチルアンモニウムリン酸ジブチル、ペンチルトリエチルアンモニウムリン酸塩、ヘキシルトリエチルアンモニウムリン酸塩、オクチルトリエチルアンモニウムリン酸塩、ドデシルトリメチルアンモニウムリン酸塩、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム二水素リン酸塩、テトラメチルアンモニウム二水素リン酸塩、テトラエチルアンモニウム二水素リン酸塩、テトラブチルアンモニウムリン酸塩、テトラへキシルアンモニウム二水素リン酸塩、ジ−２−エチルヘキシルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、テトラメチルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、テトラエチルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、テトラプロピルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、テトラへキシルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、フェニルトリメチルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、ベンジルトリメチルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００４１】
好ましい有機アンモニウムリン酸塩としては、ペンチルトリエチルアンモニウムリン酸塩、ヘキシルトリエチルアンモニウムリン酸塩、オクチルトリエチルアンモニウムリン酸塩、ドデシルトリメチルアンモニウムリン酸塩、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム二水素リン酸塩、テトラへキシルアンモニウム二水素リン酸塩、ジ−２−エチルヘキシルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、テトラへキシルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、フェニルトリメチルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、ベンジルトリメチルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、ヘキシルトリエチルアンモニウムリン酸塩、オクチルトリエチルアンモニウムリン酸塩、ドデシルトリメチルアンモニウムリン酸塩、テトラへキシルアンモニウム二水素リン酸塩、ジ−２−エチルヘキシルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、テトラへキシルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、及びこれらの組み合わせ、最も好ましくは、オクチルトリエチルアンモニウムリン酸塩、ジ−２−エチルヘキシルアンモニウムヘキサフルオロリン酸塩、及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。
【００４２】
好ましいリン酸塩としては、有機アンモニウムリン酸塩、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、モノ−、ジ−、トリ−、及びテトラアルキルアンモニウムリン酸塩、及びこれらの組み合わせ、最も好ましくは、テトラアルキルアンモニウムリン酸塩、及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。最も好ましくは、好ましい塩類は、少なくとも約５個の炭素原子を含む少なくとも１つの有機部分を含む。
【００４３】
かかるリン酸アニオン源は、既知の方法により調製することができる。かかる源の多く（例えば、リン酸、アルキルリン酸塩、及びポリリン酸エステル）は市販されている。
【００４４】
有機塩基
本発明のプロセスで用いるの好適な有機塩基としては、少なくとも約５個の炭素原子（好ましくは少なくとも約６個の炭素原子、より好ましくは約８個の炭素原子）を含む少なくとも１つの有機部分を含む有機アミン及び有機アンモニウム水酸化物及びこれらの組み合わせ（好ましくは有機アミン）が挙げられる。有機部分は、直鎖、分岐鎖、脂環式、芳香族、又はこれらの組み合わせ（好ましくは直鎖又は分岐鎖）であってもよいが、但し環状部分の炭素原子は必要最低限の５に向かってその数の半分と見なされる（例えば、フェニル環は炭素原子６個ではなく３個のと見なされ、例えば結合したエチル部分により補われなければならない）。好ましくは、有機部分は、約６〜約２４個の炭素原子（より好ましくは約６〜約１８個の炭素原子、最も好ましくは約８〜約１２個の炭素原子）を含む。
【００４５】
好適な有機アミンの代表的な例としては、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、及びオクタデシルアミン等のモノアルキルアミン；ジヘキシルアミン、ジ−ｎ−ヘプチルアミン、ジ−ｎ−オクチルアミン、ビス（２−エチルヘキシル）アミン、ジ−ｓｅｃ−オクチルアミン、ジ−ｎ−ノニルアミン、ジ−ｎ−デシルアミン、ジ−ｎ−ｕｎデシルアミン、ジ−ｎ−トリデシルアミン、及びジシクロオクチルアミン等のジアルキルアミン；トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリイソオクチルアミン、トリオクチルアミン、トリドデシルアミン、トリス（４−メチルシクロヘキシル）アミン、トリ−ｎ−ヘプチルアミン、トリノニルアミン、Ｎ，Ｎ−ジデシルメチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクチルアミン、及びトリス（２−エチルヘキシル）アミン等のトリアルキルアミン；ジフェニルステアリルアミン等のアリールアミン；ポリエチレンアルコールモノ−及びジアミン等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００４６】
好ましい有機アミンとしては、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ジヘキシルアミン、ジ−ｎ−オクチルアミン、ビス（２−エチルヘキシル）アミン、ジ−ｓｅｃ−オクチルアミン、ジ−ｎ−デシルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン、トリイソオクチルアミン、トリノニルアミン、トリドデシルアミン、トリス（４−メチルシクロヘキシル）アミン、トリ−ｎ−ヘプチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジデシルメチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクチルアミン、トリス（２−エチルヘキシル）アミン、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、ジヘキシルアミン、ジ−ｎ−オクチルアミン、ビス（２−エチルヘキシル）アミン、ジ−ｓｅｃ−オクチルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン、トリイソオクチルアミン、トリドデシルアミン、トリ−ｎ−ヘプチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルオクチルアミン、トリス（２−エチルヘキシル）アミン、及びこれらの組み合わせ；最も好ましくは、ジヘキシルアミン、ジ−ｎ−オクチルアミン、ビス（２−エチルヘキシル）アミン、ジ−ｓｅｃ−オクチルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン、トリイソオクチルアミン、トリス（２−エチルヘキシル）アミン、及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。
【００４７】
有機アンモニウム水酸化物の代表的な例としては、ベンジルトリエチルアンモニウム水酸化物、ベンジルトリメチルアンモニウム水酸化物、ヘキサン−１，６−ビス（トリブチルアンモニウム）ジ水酸化物、３−（トリフルオロメチル）フェニルトリメチルアンモニウム水酸化物、ドデシルジメチルエチルアンモニウム水酸化物、フェニルトリメチルアンモニウム水酸化物、セチルトリメチルアンモニウム水酸化物、トリエチルフェニルアンモニウム水酸化物、テトラデシルアンモニウム水酸化物、テトラブチルアンモニウム水酸化物、テトラメチルアンモニウム水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、テトラプロピルアンモニウム水酸化物、テトラへキシルアンモニウム水酸化物、テトラオクチルアンモニウム水酸化物、テトラペンチルアンモニウム水酸化物、メチルトリエチルアンモニウム水酸化物、テトラオクタデシルアンモニウム水酸化物、ジメチルジエチルアンモニウム水酸化物、メチルトリプロピルアンモニウム水酸化物、テトラデシルトリヘキシルアンモニウム水酸化物、エチルトリメチルアンモニウム水酸化物、トリス（２−ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム水酸化物等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００４８】
好ましい有機アンモニウム水酸化物としては、ベンジルトリエチルアンモニウム水酸化物、ベンジルトリメチルアンモニウム水酸化物、ドデシルジメチルエチルアンモニウム水酸化物、セチルトリメチルアンモニウム水酸化物、トリエチルフェニルアンモニウム水酸化物、テトラデシルアンモニウム水酸化物、テトラへキシルアンモニウム水酸化物、テトラオクチルアンモニウム水酸化物、テトラペンチルアンモニウム水酸化物、テトラオクタデシルアンモニウム水酸化物、テトラデシルトリヘキシルアンモニウム水酸化物、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、ドデシルジメチルエチルアンモニウム水酸化物、セチルトリメチルアンモニウム水酸化物、テトラデシルアンモニウム水酸化物、テトラへキシルアンモニウム水酸化物、テトラオクチルアンモニウム水酸化物、テトラオクタデシルアンモニウム水酸化物、テトラデシルトリヘキシルアンモニウム水酸化物、及びこれらの組み合わせ；最も好ましくは、ドデシルジメチルエチルアンモニウム水酸化物、セチルトリメチルアンモニウム水酸化物、及びこれらの組み合わせ）が挙げられる。
【００４９】
かかる有機塩基は、既知の方法により調製することができる。かかる塩基の多く（例えば、ドデシルジメチルエチルアンモニウム水酸化物、セチルトリメチルアンモニウム水酸化物、テトラデシルアンモニウム水酸化物、テトラへキシルアンモニウム水酸化物、及びテトラオクチルアンモニウム水酸化物）は市販されている。
【００５０】
有機塩基（及びリン酸アニオン源）は、未希釈の固体又は液体形態で用いてもよく、又は有機溶媒（例えばメタノール等のアルカノール）溶液の形態で用いてもよい。広範な濃度が有用であり得る（例えば、溶液の総重量に基づいてアルカノール中約５〜約９０重量％）。
【００５１】
本発明のプロセスの好ましい実施形態では、有機塩基を、リン酸アニオン源（例えば、リン酸）と組み合わせ、極性有機溶媒又はオルガノシランの少なくとも一部に溶解させ、得られる溶液の形態で用いてもよい。有機塩基の溶解に有用な極性有機溶媒としては、アセトン、ジエチルエーテル、アルカノール（例えば、メタノール、エタノール、及びイソプロパノール）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、酢酸エチル等、及びこれらの混合物が挙げられ、アルカノールが好ましく、メタノールがより好ましい。
【００５２】
リン酸アニオン源が、少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１つの有機部分を含む有機アンモニウムリン酸塩又はポリリン酸塩であるとき、有機アンモニウムリン酸塩又はポリリン酸塩は、別個に有機塩基を添加する必要なく、リン酸アニオン源及び有機塩基の両方として機能し得る。しかし、他の物質が４つの反応混合物成分のうち１超として同時に機能することができるように、かかる二重機能性はこれらの成分に限定されない。
【００５３】
オルガノシラン
本発明のプロセスで用いるのに好適なオルガノシランとしては、少なくとも約６個の炭素原子（好ましくは少なくとも約７個の炭素原子、より好ましくは少なくとも８個の炭素原子）を含む少なくとも１つの有機部分を含むオルガノシラン及びこれらの組み合わせが挙げられる。有機部分は、直鎖、分岐鎖、脂環式、芳香族、又はこれらの組み合わせ（好ましくは直鎖又は分岐鎖）であってもよいが、但し環状部分の炭素原子は必要最低限の６に向かってその数の半分と見なされる（例えば、フェニル環は炭素原子６個ではなく３個のと見なされ、例えば結合したプロピル部分により補われなければならない）。好ましくは、有機部分は、約６〜約２４個の炭素原子（より好ましくは約７〜約１８個の炭素原子、更により好ましくは約８〜約１２個の炭素原子）を含む。最も好ましくは、有機部分は約８個の炭素原子を有する（そして好ましくは分岐鎖である）。
【００５４】
オルガノシランは、オルガノシラン又はその残基（すなわち、化学反応後も残存するオルガノシランの一部）を含む場合があるオルガノシラン表面改質剤を（金属リン酸塩ナノ粒子の表面上に）形成する機能を有し得る。表面改質剤は、比較的強い物理的結合又は化学結合（例えば共有結合又はイオン結合）により付着又は結合することができる。例えば、オルガノシラン表面改質剤は、アルコキシシランの加水分解、及び金属リン酸塩ナノ粒子に対するシリコン−酸素−金属又はシリコン−酸素−リン共有結合の形成を通してアルコキシシランから誘導することができる。好ましくは、オルガノシラン表面改質剤は、アルキルシラン、ハロシラン、アシルオキシシラン、及びアミノシラン（一級、二級、及び三級アミン）、並びにこれらの組み合わせから選択されるオルガノシランから誘導される。
【００５５】
有用なオルガノシランの分類は、以下の一般式Ｉによって表すことができる：
（Ｒ）４−ｙＳｉ（Ｘ）ｙ （Ｉ）
式中、ｙは１〜３の整数であり（好ましくは２又は３、より好ましくは３）；各Ｒは、独立して水素、並びに直鎖、分岐鎖、脂環式、芳香族、又はこれらの組み合わせ（好ましくは、直鎖又は分岐鎖）であり、且つ約６〜約２４個の炭素原子（より好ましくは、約７〜約１８個の炭素原子、更により好ましくは約８〜約１２個の炭素原子、最も好ましくは約８個の炭素原子）を有するが、但し環状部分の炭素原子は必要最低限の６に向かってその数の半分と見なされ（例えば、フェニル環は炭素原子６個ではなく３個と見なされ、例えば結合したプロピル部分により補われなければならない）、且つ所望により複素環式、アクリルオキシ、メタクリルオキシ、シアノ、イソシアノ、シアナト、イソシアナト、ホスフィノ、アミノ、アミド、ビニル、エポキシ、グリシドキシ、アルキル、炭素−炭素三重結合含有、メルカプト、シルオキシ、ハロカーボン（例えば、フルオロカーボン）、炭素−窒素二重結合含有、及び炭素−炭素二重結合含有基、並びにこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの官能基を更に含むが、但し少なくとも１つのＲ基が有機部分である有機部分から選択され；各Ｘは、独立して、ヒドロカルビルオキシ、フルオロアルカンスルホネート、及び１〜約８個の炭素原子（好ましくは１〜約４個の炭素原子、より好ましくは１〜約２個の炭素原子、最も好ましくは１個の炭素原子）を有するアルコキシ基、塩素、臭素、ヨウ素、アシルオキシ、アミノ部分−ＮＲ’Ｒ’（式中、各Ｒ’は独立して水素及び１〜約１０個の炭素原子を有する有機部分から選択される）、及びこれらの組み合わせから選択される。好ましくは、少なくとも１つのＸは、独立して、アルコキシ、アシルオキシ、塩素、臭素、アミノ、及びこれらの組み合わせ（より好ましくは、アルコキシ、アシルオキシ、塩素、アミノ、及びこれらの組み合わせ、更により好ましくは、アルコキシ、塩素、アミノ、及びこれらの組み合わせ、最も好ましくは、アルコキシ及びこれらの組み合わせ）から選択される。好ましくは、少なくとも１つのＸは、加水分解性部分である。
【００５６】
官能基含有オルガノシランを用いるとき、具体的な官能基は、得られる金属リン酸塩ナノ粒子が添加される物質と適合性であるように選択することができる。複素環式官能基の代表的な例としては、置換及び非置換ピロール、ピラゾール、イミダゾール、ピロリジン、ピリジン、ピリミジン、オキサゾール、チアゾール、フラン、チオフェン、ジチアン、イソシアヌレート等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。アクリルオキシ官能基の代表的な例としては、アクリルオキシ、メタクリルオキシ等のアルキルアクリルオキシ基、及びこれらの組み合わせが挙げられる。炭素−炭素二重結合含有官能基の代表的な例としては、アルケニル、シクロペンタジエニル、スチリル、フェニル等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００５７】
有用なオルガノシランの代表的な例としては、フェニルトリメトキシシラン；フェニルトリエトキシシラン；フェニルエチルトリメトキシシラン；ジフェニルジメトキシシラン；ジフェニルジエトキシシラン；Ｎ−［３−（トリエトキシシリル）プロピル］−４，５−ジヒドロイミダゾール；β−トリメトキシシリルエチル−２−ピリジン；Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン；（Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−アミノプロピル）トリメトキシシラン；Ｎ，Ｎ−ジデシル−Ｎ−メチル−Ｎ−（３−トリメトキシシリルプロピル）アンモニウムクロリド；３−（Ｎ−スチリルメチル−２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン；メタクリルオキシ−プロペニルトリメトキシシラン；３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン；３−メタクリルオキシプロピルトリス（メトキシエトキシ）シラン；３−シクロペンタジエニルプロピルトリエトキシシラン；７−オクト−１−エニルトリメトキシシラン；３−グリシドキシプロピル−トリメトキシシラン；ガンマ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン；ガンマ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン；ガンマ−グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン；ｎ−オクチルトリエトキシシラン；ｎ−オクチルトリメトキシシラン；イソオクチルトリメトキシシラン；ヘキシルトリエトキシシラン；３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン；３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン；メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン；メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン；グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン；２−（３，４エポキシシクロヘキシル）−エチルトリメトキシシラン；アミノフェニルトリメトキシシラン；ｐ−クロロメチル）フェニルトリ−ｎ−プロポキシシラン；ジフェニルシランジオール；エポキシヘキシルトリエトキシシラン；ドコセンチルトリメトキシシラン；１，４−ビス（トリメトキシシリルエチル）ベンゼン；トリメトキシシリル−１，３−ジチアン；ｎ−トリメトキシシリルプロピルカルバモイルカプロラクタム；２−（ジフェニルホスフィン）エチルトリエトキシシラン；Ｎ，Ｎ−ジオクチル−ｎ’−トリエトキシシリルプロピル尿素；Ｎ−シクロヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン；１１−ブロモウンデシルトリメトキシシラン；１，２−ビス（トリメトキシシリル）デカン；ビス［（３−メチルジメトキシシリル）プロピル］ポリプロピレンオキシド；［（ビシクロヘプテニル）エチル］トリメトキシシラン；Ｎ−（６−アミノヘキシル）アミノプロピルトリメトキシシラン；［２−（３−シクロヘキセニル）エチル］トリメトキシシラン；（３−シクロペンタジエニルプロピル）トリエトキシシラン；３−（１，３−ジメチルブチリデン）アミノプロピルトリエトキシシラン；ポリエチレングリコールトリアルコキシシラン；ｎ−オクタデシルトリクロロシラン；イソオクチルトリクロロシラン；４−フェニルブチルトリクロロシラン；４−フェニルブチルメチルジクロロシラン；ｎ−ドデシルトリクロロシラン；ジ−ｎ−オクチルジクロロシラン；ｎ−デシルトリクロロシラン；ｎ−デシルジメチルクロロシラン；（シクロヘキシルメチル）トリクロロシラン；トリドデシルブロモシラン；ジフェニルメチルブロモシラン；ｔｅｒｔ−ブチルメトキシフェニルブロモシラン；トリオクチルブロモシラン；１，３−ジ−ｎ−オクチルテトラメチルジシラザン；フェニルメチルビス（ジメチルアミノ）シラン；１，３−ビス（４−ビフェニル）テトラメチルジシラザン；１，３−ジオクタデシルテトラメチルジシラザン；１，３−ジビニル−１，３−ジフェニル−１，３−ジメチルジシラザン等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００５８】
好ましいオルガノシランとしては、（Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−アミノプロピル）トリメトキシシラン；Ｎ，Ｎ−ジデシル−Ｎ−メチル−Ｎ−（３−トリメトキシシリルプロピル）アンモニウムクロリド；３−（Ｎ−スチリルメチル−２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン；メタクリルオキシ−プロペニルトリメトキシシラン；３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン；３−シクロペンタジエニルプロピルトリエトキシシラン；７−オクト−１−エニルトリメトキシシラン；３−グリシドキシプロピル−トリメトキシシラン；ガンマ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン；ｎ−オクチルトリエトキシシラン；ｎ−オクチルトリメトキシシラン；イソオクチルトリメトキシシラン；ヘキシルトリエトキシシラン；３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン；メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン；２−（３，４エポキシシクロヘキシル）−エチルトリメトキシシラン；ｐ−クロロメチル）フェニルトリ−ｎ−プロポキシシラン；エポキシヘキシルトリエトキシシラン；ドコセンチルトリメトキシシラン；Ｎ−シクロヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン；ポリエチレングリコールトリメトキシシラン；ｎ−オクタデシルトリクロロシラン；イソオクチルトリクロロシラン；４−ｎ−ドデシルトリクロロシラン；ジ−ｎ−オクチルジクロロシラン；ｎ−デシルトリクロロシラン；ｎ−デシルジメチルクロロシラン；（シクロヘキシルメチル）トリクロロシラン；トリオクチルブロモシラン；トリドデシルブロモシラン；１，３−ジ−ｎ−オクチルテトラメチルジシラザン；ジオクタデシルテトラメチルジシラザン；及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００５９】
より好ましいオルガノシランとしては、（Ｎ，Ｎ−ジデシル−Ｎ−メチル−Ｎ−（３−トリメトキシシリルプロピル）アンモニウムクロリド；３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン；３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン；ガンマ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン；ｎ−オクチルトリエトキシシラン；ｎ−オクチルトリメトキシシラン；イソオクチルトリメトキシシラン；ヘキシルトリエトキシシラン；３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン；２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）−エチルトリメトキシシラン；エポキシヘキシルトリエトキシシラン；Ｎ−シクロヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン；ポリエチレングリコールトリメトキシシラン；イソオクチルトリクロロシラン；ｎ−デシルトリクロロシラン；（シクロヘキシルメチル）トリクロロシラン；トリオクチルブロモシラン；１，３−ジ−ｎ−オクチルテトラメチルジシラザン；及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００６０】
最も好ましいオルガノシランとしては、ｎ−オクチルトリメトキシシラン；イソオクチルトリメトキシシラン；ヘキシルトリエトキシシラン；ポリエチレングリコールトリメトキシシラン；及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００６１】
かかるオルガノシランは、既知の方法により調製することができる（例えば、対応するハロシラン又はヒドロシラン等のオルガノシラン前駆体化合物から）。かかるオルガノシランの多く（例えば、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン；３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン；ｎ−オクチルトリメトキシシラン；イソオクチルトリメトキシシラン；ヘキシルトリエトキシシラン；３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン；２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）−エチルトリメトキシシラン；Ｎ−シクロヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン；ポリエチレングリコールトリメトキシシラン；イソオクチルトリクロロシラン；及び１，３−ジ−ｎ−オクチルテトラメチルジシラザン）は市販されている。
【００６２】
溶媒
必要に応じて、本発明のプロセスの実行において溶媒を用いてもよい。好適な溶媒としては、種々の金属リン酸塩前駆体又は反応混合物成分が実質的に可溶又は分散できるものが挙げられる。最も好ましくは、溶媒は、所望の金属リン酸塩ナノ粒子の十分な分散を維持しながら、本方法の反応物質及び生成物を溶解できる。
【００６３】
有機塩基及び／又はリン酸アニオン源等の極性の高い成分を溶解又は分散させるために有用な溶媒としては、極性有機溶媒（例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ホルムアミド、アセトニトリル、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アルカノール（例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、２−メトキシエタノール、１−メトキシ−２−プロパノール、１−メトキシ−２−メチル−２−プロパノール、エチレングリコール等、及びこれらの組み合わせ）、Ｎ−メチルピロリジノン（ＮＭＰ）等、及びこれらの組み合わせが挙げられる。好ましい極性有機溶媒としては、その比較的高い極性及び比較的低い沸点のために、アセトニトリル、アセトン、ＭＥＫ、アルカノール、及びこれらの組み合わせを挙げることができる。しかし、一般的にこれら溶媒中の反応副生成物の良好な溶解度及び精製中の溶媒除去（副生成物と共に）の容易性のために、より好ましい極性有機溶媒としては、アルカノール（最も好ましくは、メタノール、エタノール、及びこれらの組み合わせ）を挙げることができる。
【００６４】
長鎖オルガノシラン等の極性の低い成分を溶解又は分散させるために有用な溶媒としては、アルカン（例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等、及びこれらの組み合わせ）及び芳香族炭化水素（例えば、トルエン、ベンゼン、キシレン等、及びこれらの組み合わせ）等の非極性有機溶媒、並びにエステル（例えば、酢酸エチル等及びこれらの組み合わせ）、エーテル（例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジエチルエーテル等、及びこれらの組み合わせ）及びハロカーボン（例えば、四塩化炭素等及びこれらの組み合わせ）等のより極性の高い溶媒、及びこれらの組み合わせが挙げられる。好ましい非極性有機溶媒としては、その沸点からヘキサン、ヘプタン、オクタン、トルエン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００６５】
極性及び非極性溶媒の混合物を有利に利用して、反応副生成物からの得られる金属リン酸塩ナノ粒子の分離を促進することができる。比較的少量の水は、金属リン酸塩ナノ粒子の成長を加速する及び／又はオルガノシラン表面改質剤の加水分解を促進することができるが、比較的多量の水の存在（例えば、水の金属に対する比は約２５超）は、ナノ粒子の凝集を引き起こす及び／又は実質的に球状形態を失わせる場合がある。
【００６６】
プロセス
本発明のプロセスは、少なくとも１つの金属カチオン源、少なくとも１つのリン酸アニオン源、少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１つの有機部分を含む少なくとも１つの有機塩基、及び少なくとも約６個の炭素原子を含む少なくとも１つの有機部分を含む少なくとも１つのオルガノシランを（好ましくは少なくとも１種の溶媒中で）組み合わせることにより実行できる。一般的に、４つの反応混合物成分の組み合わせにはいかなる順序及び方式を用いてもよいが、時に、他の成分と組み合わせる前に、別個に１以上の成分（例えばリン酸アニオン源及び有機塩基）を溶媒に溶解又は分散させることが好ましい場合もある。
【００６７】
選択される成分の特定の化学的性質及び存在する水の量によって、組み合わせの特定の順序及び方式が、ナノ粒子の凝集を最低限に抑え、ナノ粒子の形成を可能にするのを補助する場合がある。例えば、別個にリン酸アニオン源及び有機塩基の混合物と、金属カチオン源及びオルガノシランの混合物とを形成することが好ましい場合もある（例えばリン酸等の比較的反応性の高いリン酸アニオン源を用いるとき）。次いでこれら２つの混合物を組み合わせることができる。
【００６８】
金属カチオン源及びリン酸アニオン源は、一般的に、金属カチオンのモル数及びリン酸アニオンのモル数に基づいて、化学量論的量で組み合わせることができる。例えば、これらの成分は、金属のリンに対するモル比が約０．８／ｎ〜約６．０／ｎ（ｎは金属の価数である）になるような量で組み合わせることができる。好ましくは、モル比は、約１．０／ｎ〜約４．０／ｎ（より好ましくは約１．４／ｎ〜約３．４／ｎ）の範囲である。
【００６９】
金属カチオン源（例えば、金属カチオン及び対アニオンを含む金属塩）及び有機塩基は、一般的に塩基性基のモル数及び対アニオンのモル数に基づいて、化学量論的量で組み合わせることができる。例えば、これらの成分は、有機塩基の金属に対するモル比が約０．５ｎ／ｂ〜約３．０ｎ／ｂ（ｎは金属の価数であり、ｂは有機塩基１モル当たりの塩基性基の数である）になるような量で組み合わせることができる。好ましくは、モル比は約０．６ｎ／ｂ〜約２．０ｎ／ｂ（より好ましくは約０．７ｎ／ｂ〜約１．５ｎ／ｂ）の範囲である。
【００７０】
金属カチオン源及びオルガノシランは、金属のシリコンに対するモル比が約０．１〜約２０（好ましくは約０．２〜約１５、より好ましくは約０．３〜約１０）の範囲になるような量で組み合わせることができる。しかし、必要に応じて、反応溶媒として機能するようにオルガノシランをより大量に用いてもよい。一般的に、１００％未満の組み合わせられたオルガノシランは、金属リン酸塩ナノ粒子に（例えば物理的に又は化学的に）結合し、表面改質を提供する。
【００７１】
必要に応じて、混合を促進するため、機械的攪拌又はかき混ぜを使用することができる。所望により、溶解、反応、及び／又は一次粒径の成長を促進するために加熱を使用することができる。必要に応じて、反応混合物成分を圧力容器内で組み合わせてもよい（例えば、これは選択される溶媒の沸点より高い温度で行われる反応で有用であり得る）。所望により不活性雰囲気（例えば窒素）を用いてもよい（例えば、水分又は空気の存在を最低限に抑えるために）。
【００７２】
例えば、形態、磁気特性、伝導度、光吸収又は放出特性、及び／又は得られるナノ粒子の結晶化度に影響を与えるため、種々の化合物（外部イオン）を、ナノ粒子沈殿の前、間、又は後に添加することができる。好ましい添加剤化合物としては、ランタニド化合物（より好ましくは、ユーロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、サマリウム、エルビウム、プラセオジム、及びセリウム化合物、並びにこれらの組み合わせ；最も好ましくは、セリウム、ユーロピウム、テルビウム、及びジスプロシウム化合物、並びにこれらの組み合わせ）を含む、２族〜５族の典型元素及び遷移金属化合物（より好ましくは、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、インジウム、スズ、鉛、アンチモン、ビスマス、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、ニオビウム、モリブデン、カドミウム、ハフニウム、タンタル、及びタングステン化合物、並びにこれらの組み合わせ；最も好ましくは、マグネシウム、ストロンチウム、アルミニウム、スズ、アンチモン、チタン、マンガン、鉄、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、ニオビウム、及びタンタル化合物、並びにこれらの組み合わせ）が挙げられる。かかる添加剤化合物は、好ましくは、溶解形態で反応混合物に添加することができ、及び／又は好ましくは金属（例えば金属リン酸塩の形態で存在する）の総モル数を基準にして約０．０１〜約２０モルパーセントの量で使用することができる。
【００７３】
他の一般的な添加剤（例えば、染料、顔料、触媒等）を用いてもよい。種々の種類のモノマー、オリゴマー、及び／又はポリマーが反応混合物中に存在してもよい（得られる金属リン酸塩ナノ粒子を含むポリマー複合材料を形成するために）。
【００７４】
得られるナノ粒子を、デカンテーション（例えば、遠心分離又は共溶媒添加によって所望により誘発される沈降後）、濾過、溶媒除去のための回転蒸発、透析、ダイアフィルトレーション等、及びこれらの組み合わせのような標準的技法を用いて単離（例えば、得られたゾルから）及び／又は精製することができる。得られる生成物の特性は、紫外可視分光法（吸収特性）、Ｘ線回折（結晶粒径、結晶相、及び粒度分布）、透過電子顕微鏡（粒径、結晶相、及び粒度分布）、及び動的光錯乱（凝集の度合い）によって評価することができる。
【００７５】
溶媒を除去する際（例えば回転蒸発、空気又はオーブン乾燥、遠心分離、及びデカンテーション、溶媒極性を変化させた後重力沈降及びデカンデーション等）、得られるナノ粒子は、溶媒（例えば、オルガノシランの特定の化学的性質によって、極性又は非極性溶媒）に再分散できる粉末又はゲルの形態であってもよい。得られるナノ粒子の平均一次粒径は、約１ｎｍ〜約５０ｎｍ以上（好ましくは約１ｎｍ〜約３０ｎｍ、より好ましくは約１ｎｍ〜約２０ｎｍ、更により好ましくは約１ｎｍ〜約１５ｎｍ、最も好ましくは約２ｎｍ〜約１０ｎｍ）の範囲であってもよく、上述のように寸法範囲の任意の下限を任意の上限と対にすることができる。
【００７６】
ナノ粒子は、種々の異なる用途で用いることもできる（例えば、リン酸カルシウムナノ粒子は、種々の医薬、医療、及び歯科用途で用いることができる）。本発明のプロセスの好ましい実施形態は、実質的に球状ナノ粒子を提供することができる（例えば、吸入可能なエアゾール薬物送達システムで有用な実質的に球状のリン酸カルシウムナノ粒子）。
【実施例】
【００７７】
本発明の目的及び利点は、以下の実施例によって更に例示されるが、これらの実施例において列挙された特定の材料及びその量は、他の諸条件及び詳細と同様に、本発明を過度に制限するものと解釈されるべきではない。これらの実施例は単にあくまで例示を目的としたものであり、添付した書類名特許請求の範囲の範囲に限定するものではない。
【００７８】
特に断りのない限り、実施例及びこれ以降の明細書に記載される部、百分率、比率等は全て、重量による。使用される溶媒及びその他の試薬は、特に特に断りのない限り、Ｓｉｇｍａ−ＡｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）より入手した。全ての化学物質及び試薬は、特に断りのない限り、更に精製すること無しに用いた。
【００７９】
材料
塩化カルシウム六水和物（純度９８パーセント（％））、塩化マンガン（ＩＩ）四水和物（９９．９９％純度）、結晶性リン酸（純度９９％；Ｆｌｕｋａ）、及びメチルトリメトキシシラン（９８％純度）は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯから入手した。
【００８０】
塩化亜鉛（無水；純度９９．９９％）、塩化ユーロピウム（ＩＩＩ）六水和物（純度９９．９％）、塩化テルビウム（ＩＩＩ）六水和物（純度９９．９％）、イソブチルトリメトキシシラン（純度９７％）、ｎ−オクチルトリメトキシシラン（純度９７％）、及びトリ−ｎ−オクチルアミン（純度９８％）は、Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ，Ｗａｒｄ Ｈｉｌｌ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓから購入した。
【００８１】
イソオクチルトリメトキシシラン（純度９５％超）は、Ｇｅｌｅｓｔ Ｉｎｃ．，Ｍｏｒｒｉｓｖｉｌｌｅ，ＰＡから購入した。
【００８２】
ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン（純度９５％）は、ＴＣＩ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｐｏｒｔｌａｎｄ，Ｏｒｅｇｏｎから購入した。
【００８３】
塩化マグネシウム六水和物（純度９９％）は、ＥＭ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ，ＮＪから購入した。
【００８４】
塩化コバルト六水和物（純度９９．９％）は、Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｆａｉｒｌａｗｎ，ＮＪから購入した。
【００８５】
メタノール（ＡＣＳ等級；ＢＤＨ）及びエタノール（２００標準強度；無水）は、それぞれＶＷＲ，Ｗｅｓｔ Ｃｈｅｓｔｅｒ、ＰＡ及びＡＡＰＥＲ，Ｓｈｅｌｂｙｖｉｌｌｅ，Ｋｅｎｔｕｃｋｙから購入した。
【００８６】
ヘプタン、キシレン、ヘキサン、及びトルエンは、ＥＭＤ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ，ＮＪから購入した。
【００８７】
試験方法
Ｘ線回折（ＸＲＤ）
反射配置Ｘ線回折データは、Ｂｒｕｋｅｒ（商標）Ｄ８ Ａｄｖａｎｃｅ回折計（Ｂｒｕｋｅｒ−ＡＸＳ，Ｍａｄｉｓｏｎ，Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ，ＵＳＡ）、銅Ｋα照射、及び散乱線のＶａｎｔｅｃ（商標）検出器レジストリを用いて収集した。回折装置には、可変入射ビームスリット及び固定回折ビームスリットが装着されていた。０．０１５°のステップサイズ及び２秒のドウェル時間を用いて、５〜８０°（２θ）の結合連続モードで調査スキャンを実施した。４０ｋＶ及び４０ｍＡのＸ線発生装置設定を使用した。試験したサンプルを先ず粉砕して、微粉を作製し、乾燥粉末としてガラスのインサートを含む試料ホルダに適用した。
【００８８】
分散物中の粒径決定
粒径分布は、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ−ＮａｎｏＺＳ（商標）、型番ＺＥＮ３６００粒径分析器（Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｍａｌｖｅｒｎ，Ｕ．Ｋ．から入手可能）を用いて、動的光散乱（ＤＬＳ）により測定した。サンプル組成物中１０重量％（％ｗ／ｗ）分散物を、ＤＬＳ測定用にヘキサン中で調製した。少量（５０ｍｇ）のアリコートを分散物から取り、２．５ｇのヘキサンで希釈した。得られた希釈サンプルを十分に混合し、続いてガラスキュベットに移した。光散乱データを２５℃に設定されたサンプル温度と共に記録した。全ての測定について、溶媒（ヘキサン）及び分散物を０．２マイクロメートル（μ）のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルタを用いて濾過した。自己相関関数を粒径に変換するために、２５℃におけるヘキサンの粘度（０．２９４×１０−３Ｐａ．ｓ；０．２９４ｃｐ）及び屈折率（１．３７５）、ヘプタンの粘度（０．３９×１０−３Ｐａ．ｓ；０．３９ｃｐ）及び屈折率（１．３９）の標準値を用いた。リン酸カルシウムは１．６３、リン酸マグネシウムは１．５１、リン酸亜鉛は１．５９、及びリン酸コバルトは１．６１の屈折率を用いた。報告されたＺ−平均直径（ｎｍでの平均凝集粒径、ｄ）は、強度に重み付けされた分布に基づいていた。測定間の２時間の時間遅延を含み１８時間にわたってＤＬＳデータを収集することにより、粒子の分散物及び粒塊の安定性を研究するために、粒径分布はまた、時間の関数として測定された。全ての結果は、粒径、ｄ（ｎｍ）、及び多分散指数（Ｐｄｌ）として報告する。
【００８９】
透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）
２重量％のヘプタン又はヘキサンコロイド懸濁液を１滴、炭素格子サンプルホルダ（０１８０１型、Ｔｅｄ Ｐｅｌｌａ Ｉｎｃ．，Ｒｅｄｄｉｎｇ ＣＡ，ＵＳＡ製）の炭素側に置くことによりサンプルを調製した。過剰な溶媒をサンプルホルダから毛管作用で運び、残りのスラリーを使用前に５分間空気乾燥させた。サンプルを、２００ＫＶのＪＥＯＬ（商標）ＪＳＭ ２００ＣＸ透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）（ＪＥＯＬ，Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）で観察した。微粒子物質の写真を５０及び１０Ｋ倍で撮像し、制限視野回析（ＳＡＤ）を用いて結晶の種類及び寸法を判定した。幾つかの暗視野撮像を実施して、結晶相を照らし、再度結晶の寸法を判定した。画像及びＳＡＤパターンを捕捉し、画像解析用にデジタル化した。
【００９０】
実施例１〜１６及び比較例Ｃ１〜Ｃ５
Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋ受液器を介して冷却器に接続されている３つ口丸底反応フラスコ内で、以下の表１に規定されているように成分混合物１を成分混合物２と混合し、１層の曇っている層及び１層の透明な層が反応フラスコ中に見られるまで、窒素流中で表１の反応条件Ａで得られた反応混合物を撹拌した。この温度で、表１に規定されているように成分混合物３を添加した。次いで反応混合物を表１に規定されているように反応条件２下で維持した。温反応混合物に４倍過剰のメタノール（体積により）を添加し、白色固体を沈殿させた。混合物を遠心分離し、続いてエタノールで固体を洗浄したところ、金属リン酸塩の透明な粉末が得られた。粉末を１５分間オーブン（２００℃）内で乾燥させ、乾燥金属リン酸塩粉末を得た。乾燥粉末の再分散特性を表１に示すように判定した。乾燥粉末を、必要に応じてＸＲＤ、ＤＬＳ、及びＴＥＭにより更に特徴付けし、結果を表１に報告する。
【００９１】
一般的に、乾燥粉末は、周囲温度で、トルエン、キシレン、ヘキサン、及びヘプタン等の溶媒に容易に再分散し、光学的に透明で安定な分散物が得られた。多くの場合、乾燥粉末を数ケ月間バイアル瓶中で保存し、次いで上記溶媒に再分散させても、光学的に透明で安定な分散物が得られた。
【００９２】
実施例１では、再分散特性は若干異なっていた。実施例１の温反応混合物に、１６０ｇのメタノールを添加し、混合物を３５００ｒｐｍ（毎分回転数）で１０分間遠心分離した。得られた上清を廃棄し、別の１６０ｇのメタノールを得られたゲル様沈殿に添加し、得られた混合物を再度遠心分離した。３５ｇのヘキサンを、得られた上清を除去することにより単離された沈殿に添加し、得られた混合物を遠心分離して底部に沈んでいた残留物を全て除去した。得られた上清を３２０ｇのメタノール及び１６０ｇのエタノールで洗浄した。ロータリーエバポレータを用いて溶媒を除去し、粘着性ゲルを得、これを乾燥させてガラス状固体を得た。このガラス状固体は、再分散してヘプタン、ヘキサン、又はキシレン中に安定な分散物を得ることはできなかったが、粘着性ゲルは、ヘプタン、ヘキサン、及びキシレンに再分散して、光学的に透明で安定な分散物が得られた。
【００９３】
実施例１４及び１５では、得られた乾燥粉末を８週間保存し、それぞれの分散物を調製し、次いでそれぞれの粒径分布を時間の関数としてＤＬＳにより測定した。得られたデータ（表２に報告）では、時間の経過と共にＺ−平均粒径は本質的に変化を示さず、平均したとき、表３に報告する平均粒径を示した。このデータは、保存しても本質的に再分散性は失われないことを示す。
【００９４】
【表１−１】
【００９５】
【表１−２】
【００９６】
【表１−３】
【００９７】
【表２】
【００９８】
【表３】
【００９９】
本明細書で引用した特許、特許文献、及び公報に含有される参照された記述内容は、その全体が、それぞれ個別に組み込まれているかのように、参照として組み込まれる。本発明に対する様々な予見できない修正及び変更が、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく当業者に明らかとなるであろう。本発明は、本明細書に記載した例示的な実施形態及び実施例によって過度に限定されるものではなく、またかかる実施例及び実施形態は、一例として表されているだけであり、ただし、本発明の範囲は、以下のように本明細書に記載した請求項によってのみ限定されることを意図するものと理解されるべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）（１）少なくとも１つの金属カチオン源と、（２）少なくとも１つのリン酸アニオン源と、（３）少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１つの有機部分を含む少なくとも１つの有機塩基と、を組み合わせることと、（４）少なくとも６個の炭素原子を含む少なくとも１つの有機部分を含む少なくとも１つのオルガノシランと、（ｂ）前記金属カチオン源と前記リン酸アニオン源とを前記有機塩基及び前記オルガノシランの存在下で反応させることと、を含む、プロセス。
【請求項２】
前記金属カチオン源が、少なくとも１つの金属カチオンと、リン酸アニオンに置換され得る少なくとも１つのアニオンと、を含む金属塩である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記金属カチオンが、遷移金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属、ポスト遷移金属、及びこれらの組み合わせのカチオンから選択される、請求項２に記載のプロセス。
【請求項４】
前記アニオンが、ハロゲン化物、硝酸、酢酸、炭酸、アルカン酸、アルコキシド、ラクテート、オレエート、アセチルアセトネート、硫酸、チオ硫酸、スルホン酸、臭素酸、過塩素酸、トリブロモ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、硫化物、水酸化物、酸化物及びこれらの組み合わせから選択される、請求項２に記載のプロセス。
【請求項５】
前記金属カチオン源の金属カチオンが、二価金属カチオン及びその組み合わせから選択される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
前記金属カチオン源の金属カチオンが、アルカリ土類金属カチオン及びその組み合わせから選択される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項７】
前記金属カチオン源の金属カチオンが、カルシウムカチオンである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
前記リン酸アニオン源が、直接、又は溶解、分散、酸化、若しくは加水分解時にリン酸アニオンを提供することができる、リン含有化合物から選択される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項９】
前記リン酸アニオン源が、リン酸；亜リン酸；次亜リン酸；チオリン酸；リン酸エステル；チオリン酸エステル；亜リン酸エステル；チオ亜リン酸エステル；アルカリ金属カチオン、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオンのリン酸塩；アルカリ金属カチオン、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオンのチオリン酸塩；アルカリ金属カチオン、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオンの亜リン酸塩；アルカリ金属カチオン、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオンの次亜リン酸塩；酸化リン；ハロゲン化リン；オキシハロゲン化リン；硫化リン；リンハロ硫化物；ポリリン酸；ポリリン酸エステル；アルカリ金属カチオン、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオンのポリリン酸塩；及びこれらの組み合わせから選択される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記リン酸アニオン源が、リン酸、リン酸エステル、有機アンモニウムリン酸塩、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項９に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記リン酸アニオン源が、リン酸、有機アンモニウムリン酸塩、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記リン酸アニオン源がリン酸である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記有機塩基が、６〜２４個の炭素原子を有する少なくとも１つの有機部分を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記有機塩基が、有機アミン、有機アンモニウム水酸化物、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１５】
前記オルガノシランが、６〜２４個の炭素原子を有する少なくとも１つの有機部分を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１６】
前記オルガノシランが、以下の一般式Ｉにより表されるものから選択される、請求項１に記載のプロセス。
（Ｒ）４−ｙＳｉ（Ｘ）ｙ （Ｉ）
（式中、ｙは１〜３の整数であり、各Ｒは、独立して水素、並びに直鎖、分岐鎖、脂環式、芳香族、又はこれらの組み合わせであり、且つ６〜２４個の炭素原子を有するが、但し環状部分の炭素原子は必要最低限の６個の炭素原子に向かってその数の半分と見なされ、且つ所望により複素環式、アクリルオキシ、メタクリルオキシ、シアノ、イソシアノ、シアナト、イソシアナト、ホスフィノ、アミノ、アミド、ビニル、エポキシ、グリシドキシ、アルキル、炭素−炭素三重結合含有、メルカプト、シルオキシ、ハロカーボン、炭素−窒素二重結合含有、及び炭素−炭素二重結合含有基、並びにこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの官能基を更に含む有機部分から選択されるが、但し少なくとも１つの前記Ｒ基が前記有機部分であり、各Ｘは、独立して、ヒドロカルビルオキシ、フルオロアルカンスルホネート、及び１〜８個の炭素原子を有するアルコキシ基、塩素、臭素、ヨウ素、アシルオキシ、アミノ部分−ＮＲ’Ｒ’（式中、各Ｒ’は独立して水素及び１〜１０個の炭素原子を有する有機部分から選択される）、及びこれらの組み合わせから選択される）。
【請求項１７】
前記ｙが２又は３である、請求項１６に記載のプロセス。
【請求項１８】
前記Ｒの前記有機部分が、直鎖、分岐鎖、又はこれらの組み合わせである、請求項１６に記載のプロセス。
【請求項１９】
前記Ｒの前記有機部分が７〜１８個の炭素原子を有する、請求項１６に記載のプロセス。
【請求項２０】
少なくとも１つの前記Ｘが、独立して、アルコキシ、アシルオキシ、塩素、臭素、アミノ、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項１６に記載のプロセス。
【請求項２１】
前記オルガノシランが、トリアルコキシシランである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２２】
前記組み合わせが、前記リン酸アニオン源及び前記有機塩基の第１の混合物を形成することと、前記金属カチオン源及び前記オルガノシランの第２の混合物を形成することと、次いで前記第１の混合物及び第２の混合物を組み合わせることと、を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２３】
前記プロセスが、前記反応から生じる金属リン酸塩ナノ粒子を単離することを更に含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２４】
（ａ）（１）少なくとも１つの金属ハロゲン化物塩と、（２）リン酸と、（３）少なくとも６個の炭素原子を含む少なくとも１つの直鎖又は分岐鎖アルキル部分を含む少なくとも１つのトリアルキルアミンと、（４）少なくとも７個の炭素原子を含む少なくとも１つの直鎖又は分岐鎖有機部分を含む少なくとも１つのトリアルコキシシランとを組み合わせることと、（ｂ）前記トリアルキルアミン及び前記トリアルコキシシランの存在下で、前記金属ハロゲン化物塩及び前記リン酸を反応させることと、を含む、プロセス。
【請求項２５】
前記金属ハロゲン化物塩の金属が、アルカリ土類金属、遷移金属、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項２４に記載のプロセス。
【請求項２６】
前記有機部分が８〜１８個の炭素原子を有する、請求項２４に記載のプロセス。
【請求項２７】
前記組み合わせることが、前記リン酸及び前記トリアルキルアミンの第１の混合物を形成することと、前記金属ハロゲン化物塩及び前記トリアルコキシシランの第２の混合物を形成することと、次いで前記第１の混合物及び第２の混合物を組み合わせることと、を含む、請求項２４に記載のプロセス。
【請求項１】
（ａ）（１）少なくとも１つの金属カチオン源と、（２）少なくとも１つのリン酸アニオン源と、（３）少なくとも５個の炭素原子を含む少なくとも１つの有機部分を含む少なくとも１つの有機塩基と、を組み合わせることと、（４）少なくとも６個の炭素原子を含む少なくとも１つの有機部分を含む少なくとも１つのオルガノシランと、（ｂ）前記金属カチオン源と前記リン酸アニオン源とを前記有機塩基及び前記オルガノシランの存在下で反応させることと、を含む、プロセス。
【請求項２】
前記金属カチオン源が、少なくとも１つの金属カチオンと、リン酸アニオンに置換され得る少なくとも１つのアニオンと、を含む金属塩である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記金属カチオンが、遷移金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属、ポスト遷移金属、及びこれらの組み合わせのカチオンから選択される、請求項２に記載のプロセス。
【請求項４】
前記アニオンが、ハロゲン化物、硝酸、酢酸、炭酸、アルカン酸、アルコキシド、ラクテート、オレエート、アセチルアセトネート、硫酸、チオ硫酸、スルホン酸、臭素酸、過塩素酸、トリブロモ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、硫化物、水酸化物、酸化物及びこれらの組み合わせから選択される、請求項２に記載のプロセス。
【請求項５】
前記金属カチオン源の金属カチオンが、二価金属カチオン及びその組み合わせから選択される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
前記金属カチオン源の金属カチオンが、アルカリ土類金属カチオン及びその組み合わせから選択される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項７】
前記金属カチオン源の金属カチオンが、カルシウムカチオンである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
前記リン酸アニオン源が、直接、又は溶解、分散、酸化、若しくは加水分解時にリン酸アニオンを提供することができる、リン含有化合物から選択される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項９】
前記リン酸アニオン源が、リン酸；亜リン酸；次亜リン酸；チオリン酸；リン酸エステル；チオリン酸エステル；亜リン酸エステル；チオ亜リン酸エステル；アルカリ金属カチオン、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオンのリン酸塩；アルカリ金属カチオン、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオンのチオリン酸塩；アルカリ金属カチオン、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオンの亜リン酸塩；アルカリ金属カチオン、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオンの次亜リン酸塩；酸化リン；ハロゲン化リン；オキシハロゲン化リン；硫化リン；リンハロ硫化物；ポリリン酸；ポリリン酸エステル；アルカリ金属カチオン、アンモニウムカチオン、又は有機アンモニウムカチオンのポリリン酸塩；及びこれらの組み合わせから選択される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記リン酸アニオン源が、リン酸、リン酸エステル、有機アンモニウムリン酸塩、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項９に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記リン酸アニオン源が、リン酸、有機アンモニウムリン酸塩、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記リン酸アニオン源がリン酸である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記有機塩基が、６〜２４個の炭素原子を有する少なくとも１つの有機部分を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記有機塩基が、有機アミン、有機アンモニウム水酸化物、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１５】
前記オルガノシランが、６〜２４個の炭素原子を有する少なくとも１つの有機部分を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１６】
前記オルガノシランが、以下の一般式Ｉにより表されるものから選択される、請求項１に記載のプロセス。
（Ｒ）４−ｙＳｉ（Ｘ）ｙ （Ｉ）
（式中、ｙは１〜３の整数であり、各Ｒは、独立して水素、並びに直鎖、分岐鎖、脂環式、芳香族、又はこれらの組み合わせであり、且つ６〜２４個の炭素原子を有するが、但し環状部分の炭素原子は必要最低限の６個の炭素原子に向かってその数の半分と見なされ、且つ所望により複素環式、アクリルオキシ、メタクリルオキシ、シアノ、イソシアノ、シアナト、イソシアナト、ホスフィノ、アミノ、アミド、ビニル、エポキシ、グリシドキシ、アルキル、炭素−炭素三重結合含有、メルカプト、シルオキシ、ハロカーボン、炭素−窒素二重結合含有、及び炭素−炭素二重結合含有基、並びにこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの官能基を更に含む有機部分から選択されるが、但し少なくとも１つの前記Ｒ基が前記有機部分であり、各Ｘは、独立して、ヒドロカルビルオキシ、フルオロアルカンスルホネート、及び１〜８個の炭素原子を有するアルコキシ基、塩素、臭素、ヨウ素、アシルオキシ、アミノ部分−ＮＲ’Ｒ’（式中、各Ｒ’は独立して水素及び１〜１０個の炭素原子を有する有機部分から選択される）、及びこれらの組み合わせから選択される）。
【請求項１７】
前記ｙが２又は３である、請求項１６に記載のプロセス。
【請求項１８】
前記Ｒの前記有機部分が、直鎖、分岐鎖、又はこれらの組み合わせである、請求項１６に記載のプロセス。
【請求項１９】
前記Ｒの前記有機部分が７〜１８個の炭素原子を有する、請求項１６に記載のプロセス。
【請求項２０】
少なくとも１つの前記Ｘが、独立して、アルコキシ、アシルオキシ、塩素、臭素、アミノ、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項１６に記載のプロセス。
【請求項２１】
前記オルガノシランが、トリアルコキシシランである、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２２】
前記組み合わせが、前記リン酸アニオン源及び前記有機塩基の第１の混合物を形成することと、前記金属カチオン源及び前記オルガノシランの第２の混合物を形成することと、次いで前記第１の混合物及び第２の混合物を組み合わせることと、を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２３】
前記プロセスが、前記反応から生じる金属リン酸塩ナノ粒子を単離することを更に含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項２４】
（ａ）（１）少なくとも１つの金属ハロゲン化物塩と、（２）リン酸と、（３）少なくとも６個の炭素原子を含む少なくとも１つの直鎖又は分岐鎖アルキル部分を含む少なくとも１つのトリアルキルアミンと、（４）少なくとも７個の炭素原子を含む少なくとも１つの直鎖又は分岐鎖有機部分を含む少なくとも１つのトリアルコキシシランとを組み合わせることと、（ｂ）前記トリアルキルアミン及び前記トリアルコキシシランの存在下で、前記金属ハロゲン化物塩及び前記リン酸を反応させることと、を含む、プロセス。
【請求項２５】
前記金属ハロゲン化物塩の金属が、アルカリ土類金属、遷移金属、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項２４に記載のプロセス。
【請求項２６】
前記有機部分が８〜１８個の炭素原子を有する、請求項２４に記載のプロセス。
【請求項２７】
前記組み合わせることが、前記リン酸及び前記トリアルキルアミンの第１の混合物を形成することと、前記金属ハロゲン化物塩及び前記トリアルコキシシランの第２の混合物を形成することと、次いで前記第１の混合物及び第２の混合物を組み合わせることと、を含む、請求項２４に記載のプロセス。
【公表番号】特表２０１１−５１９８１６（Ｐ２０１１−５１９８１６Ａ）
【公表日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５０８６３１（Ｐ２０１１−５０８６３１）
【出願日】平成２１年５月６日（２００９．５．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４３００６
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１３７５９５
【国際公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【公表日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月６日（２００９．５．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４３００６
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１３７５９５
【国際公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
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