亜鉛が含有された金属酸化物磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤
【課題】亜鉛が含有された金属酸化物磁性ナノ粒子を含む増加した造影効果を有する磁気共鳴映像剤の提供。
【解決手段】亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子は、金属酸化物ナノ粒子マトリックスに亜鉛が添加されるか、金属を置換した特性を有しており、これにより、ナノ粒子の磁気的特性及び磁気共鳴映像効果が画期的に増加した結果を有する。また、亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子に、タンパク質、ペプチド、核酸、抗体、薬物、化学作用基及び化学物質などのような生体及び化学活性物質が結合された‘亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子‐生物／化学活性物質’のハイブリッド形態の構造を有する磁気共鳴映像剤を含む。
【解決手段】亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子は、金属酸化物ナノ粒子マトリックスに亜鉛が添加されるか、金属を置換した特性を有しており、これにより、ナノ粒子の磁気的特性及び磁気共鳴映像効果が画期的に増加した結果を有する。また、亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子に、タンパク質、ペプチド、核酸、抗体、薬物、化学作用基及び化学物質などのような生体及び化学活性物質が結合された‘亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子‐生物／化学活性物質’のハイブリッド形態の構造を有する磁気共鳴映像剤を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜鉛が含有された金属酸化物磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノ技術は、物質を原子、分子レべルで調節及び制御する技術として多くの学際間科学技術が互いに融合してなされ、新物質及び新素子の創出に適して、その応用分野が、電子、材料、通信、機械、医薬、農業、エネルギー、環境など非常に多様である。そのうち、ナノ粒子が重要な理由は、このような多様な活用分野でミクロンサイズの粉末が有していない特性を有するためである。特に、ナノレべルでの調節を通じてミクロン以上サイズの物質と比べて、画期的に向上したナノ特性を表すことができる。
【０００３】
特に、ナノサイズの磁性物質は、多様な生体医学分野に適用されて革新的な発展を呼び起こすという期待を受けている。磁性ナノ粒子は、そのサイズが血管及び細胞に比べて遥かに小さくてタンパク質と類似しているサイズを有するので、多様な生体組職に容易に接近させることができるという便利な特性を有しているために、生体診断などに既に数年前から利用された。さらに、最近ナノ技術の急激な発展は、多様な生体応用が可能な高機能性磁性ナノ粒子の製造を可能にし、これらの生体内安定性についての研究もやはり進められている。
【０００４】
磁性ナノ粒子の応用範囲は、磁気共鳴映像（ＭＲＩ）などを利用した分子映像、疾病の追跡及び診断、高温治療、薬物伝達、磁気バイオセンサー、マイクロ流体システムなど広範囲なナノバイオ技術を含む。特に、磁性ナノ粒子は、効果的な磁気共鳴映像の映像剤として使われうる。外部で与えられた磁場下で、磁性ナノ粒子は、磁化されて誘導磁場を発生させる。この誘導磁場は、磁性ナノ粒子周辺の水分子の水素原子のスピンスピン（Ｔ２）弛緩時間またはスピン格子（Ｔ１）弛緩時間の変化を誘導して、磁気共鳴映像のＴ２またはＴ１造影効果を増幅させる。この際、起こる造影効果の尺度は、弛緩率（Ｒ＝１／Ｔ、ｒｅｌａｘｉｖｉｔｙ）である。
【０００５】
このような磁性ナノ粒子の性質を利用すれば、組職内の水の濃度だけではなく、血管の分布、癌のような疾病の診断、そして、生命現象を分子及び細胞レべルで映像化することができる。現在まで、このような磁性ナノ粒子を利用した磁気共鳴映像剤は、下記のように開発された。
【０００６】
特許文献１は、約３０ｎｍサイズの超常磁性マグネタイト粒子に対するものであって、前記ナノ粒子を生体分解性母体（タンパク質、炭水化物、脂質）に入れて肝や脾臓のような体内の磁気共鳴映像に応用した。
【０００７】
特許文献２は、胃腸管映像のための酸化鉄系列超常磁性ナノ粒子に対するものであって、前記ナノ粒子を多糖類とともに混じって胃腸管での炎症などの映像に応用した。
【０００８】
特許文献３は、血管系映像のための超常磁性酸化物ナノ粒子に対するものであって、ナノ粒子の凝集を通じて形成された映像剤について説明した。
【０００９】
特許文献４は、ナノサイズのカルボキシポリサッカライドでコーティングされた磁性酸化鉄ナノ粒子に対するものであって、ナノ粒子は共沈法で製作され、サイズは２〜７ｎｍ程度を有し、心血管系列映像及び薬物伝達のようなシステムに応用した。
【００１０】
特許文献５は、炭水化物が結合されたマグネタイト粒子に対するものであって、このナノ粒子は、水溶液上で共沈法で合成され、超音波反応を用いて炭水化物と結合された後、非経口投与用の磁気共鳴映像剤として使われた。
【００１１】
特許文献６は、還元された炭水化物でコーティングされた熱に安定した磁気共鳴映像剤に対するものであって、共沈法を通じて約１０ｎｍ程度のサイズの酸化鉄ナノ粒子を合成した後、心血管系統の磁気共鳴映像に利用した。
【００１２】
特許文献７は、選択的標的が可能な磁性ナノ粒子の磁気共鳴映像剤に対するものであって、共沈法を用いて合成された酸化鉄ナノ粒子が高分子からなるマイセルでコーティングされた磁気共鳴映像剤である。
【００１３】
特許文献８は、腫瘍診断を目的としたナノ粒子に対するものであって、有機溶媒上で熱分解方法を通じて合成された酸化鉄磁性ナノ粒子を、水溶化過程、抗体結合過程を通じて腫瘍診断ナノハイブリッドを形成させた後、これを腫瘍の磁気共鳴映像診断に応用した。
【００１４】
このような磁気共鳴映像剤に利用される磁性ナノ粒子が最適の性能を有するためには、
１）印加された磁場に敏感に反応する高磁化率を有していなければならず、
２）優れた磁気共鳴映像造影効果を表わさなければならず、
３）生体内、すなわち、水溶性環境で安定的に運搬及び分散されなければならず、
４）生体活性物質と容易に結合が可能でなければならず
５）低毒性及び高い生体親和力を表わさなければならない。
【００１５】
一方、前述した先行特許で得られたナノ粒子及びＦｅｒｉｄｅｘ、Ｒｅｓｏｖｉｓｔのような商用化された造影剤、そして、水溶化リガンドで取り囲まれた酸化鉄ナノ粒子のような既存の酸化鉄ナノ粒子の場合、比較的低磁化率及び低い磁気共鳴映像造影効果（低いＲ２）を有する。これは、磁気共鳴映像剤として低下した信号増幅効果を有するようになって微細癌組織のような微量の疾病に対する磁気共鳴映像診断において大きな問題点として指摘されている。
【００１６】
既存の低い磁気共鳴映像造影効果を解決する一つの方法は、磁化率が増加した磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の開発である。このような磁化率増大という目的のために金属酸化物ナノ粒子の組成を変化することが一つの方法になり得る（Ｉｔｔｒｉｃｈ ｅｔ ａｌ，Ｒｏｆｏ ２００５，１７７，１１５１；Ｓｈｕｌｔｚ ｅｔ ａｌ，Ｊ．Ｍａｇｎ．Ｍａｇｎ，Ｍａｔｅｒ．２００７，３１１，４６４）。しかし、今までの研究結果によれば、酸化鉄など金属酸化物ナノ粒子マトリックスにいろいろ可能な金属添加物（ｄｏｐａｎｔ）を入れた時に表われる磁性増加効果がほとんどないか、さらには減少するもの（例えば、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｂａなど）が大部分である（Ｖａｌｄｅｓ−Ｓｏｌｉｓ ｅｔ ａｌ，Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２００７，１８，１４５６０３）。
【００１７】
最近、磁気共鳴映像効果が増加する例として、特許文献９では、金属酸化物ナノ粒子にマンガンが含有された時に向上した磁気共鳴映像効果を有するということを示した。これは、マンガンの含有によって向上した磁化率に起因することで、この際、マンガンの含有を通じて金属酸化物の磁化率は約１０％の増加に止まったが、この物質の磁気共鳴映像効果は、既存の物質に比べて約７０〜１００％のＲ２の増加を示した。
【００１８】
このような脈絡で、さらに向上した磁化率を有する新たな金属酸化物磁気共鳴映像剤の開発は、磁気共鳴映像造影効果を極大化するのに、非常に重要な要因であるということが自明である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】アメリカ特許 ＵＳ４，８４９，２１０号
【特許文献２】アメリカ特許 ＵＳ５，０２３，０７２号
【特許文献３】アメリカ特許 ＵＳ５，０５５，２８８号
【特許文献４】ヨーロッパ特許 ＥＰ０６５６３６８号
【特許文献５】アメリカ特許 ＵＳ６，２０３，７７７号
【特許文献６】アメリカ特許 ＵＳ６，５９９，４９８号
【特許文献７】アメリカ特許公開 ＵＳ２００６−０２２２５９４号
【特許文献８】大韓民国特許出願公開番号 第２００６−００９８２１３号
【特許文献９】大韓民国特許出願公開番号 第２００６−００９８２１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、前記既存の金属酸化物ナノ粒子磁気共鳴映像剤に比べて、画期的に向上した造影効果及び診断感度を有する新たな金属酸化物ナノ粒子磁気共鳴映像剤を開発することを目的とする。今までは、如何なる特定金属添加物が、これを実現させうるという具体的な代案が提示されていないが、本発明では、特別に亜鉛が金属酸化物ナノ粒子マトリックスの金属置換あるいは正孔に加えられることによって、金属酸化物ナノ粒子の磁化率増加を誘導すると同時に、磁気共鳴映像造影効果を画期的に増加させるということを新たに発見し、これを実験的に立証した。また、水溶液での安定性が高く、生体親和的な磁気共鳴映像剤として亜鉛が含有された金属酸化物磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記目的を果たすための本発明では、亜鉛が含有された金属酸化物磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤を提供する。この際、亜鉛原子は、金属酸化物からなるナノ粒子マトリックスの金属を置換するか、空いている正孔に添加されることを特徴とする。ここで、‘マトリックス（ｍａｔｒｉｘ）’とは、ナノ粒子の無機物コアを意味し、多様な元素を添加／除去する母体構造を意味する。このように、亜鉛が含有された金属酸化物磁性ナノ粒子は、亜鉛が含有されていない本来の金属酸化物ナノ粒子マトリックスと比べて、増加した飽和磁化率及び磁気共鳴映像造影効果（Ｒ２またはＲ１）を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明の亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子が、望ましくは、金属酸化物マトリックスである、
（ａ）式 ＭａＯｂ（０＜ａ≦１６、０＜ｂ≦８、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）；または、
（ｂ）式 ＭｃＭ’ｄＯｅ（０＜ｃ≦１６、０＜ｄ≦１６、０＜ｅ≦８、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金であり；Ｍ’は、１族元素、２族元素、１２族元素、転移金属元素、１３族元素、１４族元素、１５族元素、ランタン族元素、及びアクチニウム族元素からなるグループから選択される元素）の構造式を有するナノ粒子で亜鉛が添加されて金属原子の一部を置換するか、空いている正孔に添加する形態である、
（ｃ）式 ＺｎｆＭａ−ｆＯｂ（０＜ｆ＜８、０＜ａ≦１６、０＜ｂ≦８、０＜ｆ／（ａ−ｆ）＜１０、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金であり）；または、
（ｄ）式 ＺｎｇＭｃ−ｇＭ’ｄＯｅ（０＜ｇ＜８、０＜ｃ≦１６、０＜ｄ≦１６、０＜ｅ≦８、０＜ｇ／｛（ｃ−ｇ）＋ｄ｝＜１０、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金であり；Ｍ’は、１族元素、２族元素、１２族元素、転移金属元素、１３族元素、１４族元素、１５族元素、ランタン族元素、及びアクチニウム族元素からなるグループから選択される元素）の構造式を有するナノ粒子であることを特徴とする磁気共鳴映像剤を提供する。
【００２３】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、より望ましくは、金属酸化物マトリックスである、
（ｅ）式 Ｍ”ｈＦｅｉＯｊ（０＜ｈ≦１６、０＜ｉ≦８、０＜ｊ≦８、Ｍ”は、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）の構造式を有するナノ粒子で亜鉛が添加されて金属原子の一部を置換するか、空いている正孔に添加した形態である、
（ｆ）式 ＺｎｋＭ”ｈ−ｋＦｅｉＯｊ（０＜ｋ＜８、０＜ｈ≦１６、０＜ｉ≦８、０＜ｊ≦８、０＜ｋ／｛（ｈ−ｋ）＋ｉ｝＜１０、Ｍ”は、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）の構造式を有するナノ粒子である。
【００２４】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、最も望ましくは、
（ｇ）式 ＦｅｌＯｍ（０＜ｌ≦８、０＜ｍ≦８）、または、
（ｈ）式 ＭｎｎＦｅｏＯｐ（０＜ｎ≦８、０＜ｏ≦８、０＜ｐ≦８）からなる金属酸化物ナノ粒子マトリックスに亜鉛が添加されてマトリックス上の金属原子の一部を置換するか、空いている正孔に添加して、
（ｉ）式 ＺｎｑＦｅｌ−ｑＯｍ（０＜ｑ＜８、０＜ｌ≦８、０＜ｍ≦８、０＜ｑ／（ｌ−ｑ）＜１０）、または、
（ｊ）式 ＺｎｒＭｎｎ−ｒＦｅｏＯｐ（０＜ｒ＜８、０＜ｎ≦８、０＜ｏ≦８、０＜ｐ≦８、０＜ｒ／｛（ｎ−ｒ）＋ｏ｝＜１０）の構造式を有するナノ粒子である。
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、それ自体で水に分散されるか（または、溶けるか）、キャッピング（ｃａｐｐｉｎｇ）リガンドまたは水溶性多作用基リガンドがナノ粒子を取り囲んでおり、水溶液に分散されている。前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤は、亜鉛が含有されていない金属酸化物磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤に比べて優れた磁気的性質（飽和磁化率）及び磁気共鳴映像造影効果（Ｒ２またはＲ１）を示すことを特徴とする。
【００２５】
本発明は、また、前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子に、抗体及びタンパク質のような生体活性物質または蛍光体などのような化学物質が結合された診断用の亜鉛が含有された金属酸化物−生物／化学活性物質ハイブリッドナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤を提供する。
【００２６】
本発明は、また、前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子に、放射性同位元素のようなＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）及びＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）用の映像剤、ヨード、バリウムサルフェートなどのようなＸ線映像剤、及びマイクロバブルなどのような超音波映像剤が結合されることを特徴とする磁気共鳴映像剤を提供する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明による亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子及び亜鉛が含有された金属酸化物ハイブリッドナノ粒子は、亜鉛が含有されていない金属酸化物磁性ナノ粒子と比べて、磁気的性質を著しく増加させ、磁気共鳴映像造影効果を画期的に増加させる効果を有し、水溶液で特に安定し、優れた磁気的性質及び低細胞毒性を有する。また、本発明の亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子あるいはそれらが生体物質と結合されたハイブリッドナノ粒子は、既存の磁気共鳴映像の改善及び診断治療システムなどに有用に使われうる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】亜鉛が含有されたフェライト磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤（Ｚｎ０．４Ｆｃ２．６Ｏ４）の（ア）電子顕微鏡写真、（イ）高分解能電子顕微鏡写真及びその逆フーリエ変換イメージ（挿入図）、及び（ウ）Ｘ線回折パターンである。
【図２】亜鉛が含有されたフェライト磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の亜鉛含有量による電子顕微鏡写真である。（ア）ＺｎｘＭｎ１−ｘＦｅ２Ｏ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）、（イ）ＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）。
【図３】亜鉛が含有されたフェライト磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の亜鉛含有量によるＥＤＡＸ分析である。（ア）ＺｎｘＭｎ１−ｘＦｅ２Ｏ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）、（イ）ＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）。
【図４】マトリックスとして使った酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）ナノ粒子に多様な種類の金属添加物を入れた時の飽和磁化率の比較である。
【図５】亜鉛が含有されていない多様な種類の金属フェライトナノ粒子（ＭＦｅ２Ｏ４、Ｍ＝Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ）と亜鉛を含有した金属フェライトナノ粒子（Ｚｎ０．３Ｍ０．７Ｆｅ２Ｏ４）との磁気共鳴映像効果の比較である。（ア）１５ｎｍサイズを有する亜鉛が含有されていない金属フェライトナノ粒子の透過電子顕微鏡写真、（イ）１５ｎｍサイズを有する亜鉛が含有された金属フェライトナノ粒子の透過電子顕微鏡写真、（ウ）それぞれ（ア）、（イ）のナノ粒子を同じ濃度で含んだ水の高速スピンエコーＴ２磁気共鳴映像イメージ及びＲ２弛緩係数の比較。
【図６】亜鉛が含有されたフェライト磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の亜鉛含有量による飽和磁化率変化である。
【図７】亜鉛が含有されたフェライト磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の亜鉛含有量による磁気共鳴映像信号変化である。（ア）ＺｎｘＭｎ１−ｘＦｅ２Ｏ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）、及びＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）ナノ粒子及びＦｅｒｉｄｅｘ、ＣＬＩＯの高速スピンエコーＴ２磁気共鳴映像イメージ、（イ）（ア）のイメージに色を加えたイメージ、（ウ）亜鉛含有率変化によるＲ２グラフ。
【図８】水容液上で合成された亜鉛が含有された酸化鉄ナノ粒子（ＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４、ｘ＝０．２、０．４）である。（ア、イ）電子顕微鏡写真、（ウ、エ）ＥＤＡＸスペクトル分析結果。
【図９】亜鉛が含有されたフェライトナノ粒子の亜鉛含有率によるＥＸＡＦＳスペクトルである。ＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝（ア）０．４、（イ）０．３、（ウ）０．２、（エ）０．１）。
【図１０】多様な種類の水溶性多作用基リガンドを用いて表面改質されて水分散された亜鉛が含有された磁気共鳴映像剤（Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４）の水容液上の安定度検査である。（ア）塩濃度による水容液上の安定度、（イ）酸度（ｐＨ）変化による水容液上の安定度。
【図１１】亜鉛が含有されたフェライト磁性ナノ粒子（Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４、コアサイズ：１５ｎｍ）を含む磁気共鳴映像剤を利用したモルモットのＭＲＩ肝造影映像である。（ア）ナノ粒子映像剤を注射する前のモルモットのＭＲＩ肝映像、（イ〜エ）ナノ粒子映像剤を注射した以後のＭＲＩ肝映像、（イ）注射直後、（ウ）１０分後、（エ）３０分後。
【図１２】亜鉛マンガンフェライトナノ粒子に生体物質を結合させた形態の（ア）ナノ粒子−生体物質ハイブリッドの製造の模式図及びこれを通じて得られた亜鉛マンガンフェライトナノ粒子−ハーセプチンハイブリッド及び亜鉛マンガンフェライトナノ粒子−ニュートラビジンハイブリッドのアガロースジェル、（イ）電気泳動及び（ウ）タンパク質染色結果である。
【図１３】亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の細胞毒性比較である。（ア）亜鉛が含有された磁性ナノ粒子映像剤（Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４）の細胞処理量変化に対する細胞活性度の比較、（イ）細胞処理量１００μｇ／ｍｌでの酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）ナノ粒子と亜鉛とが含有された磁性ナノ粒子映像剤（Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４及びＺｎ０．４Ｍｎ０．６Ｆｅ２Ｏ４）の細胞活性度の比較。
【図１４】亜鉛が含有されたマンガンフェライトナノ粒子に蛍光染料（ローダミン（Ｒｈｏｄａｍｉｎ））を結合させて得た磁性−光学二重モードナノ粒子の模式図（ア）、蛍光性質の光発光スペクトル（ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）及び蛍光イメージ（イ）、二重モードナノ粒子のＲ２スピンスピン弛緩係数及び磁気共鳴映像結果（ウ）。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
本研究者は、さまざまな金属添加物が含有された金属酸化物ナノ粒子の中で、亜鉛を含有させた場合、磁性増加効果が画期的に増加するということを発見し、これを通じて磁気共鳴映像信号も画期的に向上した亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤を開発した。本発明で記述する‘亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子’とは、金属酸化物ナノ粒子マトリックスで亜鉛原子が金属原子を置換するか、空いている正孔に添加されて作られたナノ粒子であって、飽和磁化率及び磁気共鳴映像造影効果（Ｒ２またはＲ１）が格段に優れ、水溶液で安定性が高く、生体親和性が良くて細胞毒性が低く、生物学的活性及び化学的活性を帯びる物質との結合が容易で、磁気共鳴映像剤としての最適の条件を充足させる。
【００３１】
本発明の明細書で、‘亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子’とは、ナノサイズの粒子を意味するものであって、その無機物ナノコアの直径が１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲にあり、望ましくは、２ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である粒子を意味する。また、水に対して１μｇ／ｍｌ〜５００ｍｇ／ｍｌの濃度で分散されており、望ましくは、１μｇ／ｍｌ〜５０ｍｇ／ｍｌの濃度で分散されている粒子を意味する。水に分散されたナノ粒子の流体動力学的直径（ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｄｉａｍｅｔｅｒ）が１ｎｍ〜５００μｍである粒子を意味し、望ましくは、１ｎｍ〜５０μｍである粒子を意味する。
【００３２】
前記‘金属酸化物ナノ粒子マトリックス’は、亜鉛が含有される母体の無機ナノ物質を意味するものであって、マトリックスとして使われる金属酸化物は、式 ＭａＯｂ（０＜ａ≦１６、０＜ｂ≦８、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）、または、式
ＭｃＭ’ｄＯｅ（０＜ｃ≦１６、０＜ｄ≦１６、０＜ｅ≦８、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金；Ｍ’は、１族元素、２族元素、１２族元素、１３族元素、１４族元素、１５族元素、転移金属元素、ランタン族元素、アクチニウム族元素、望ましくは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、ランタン族元素及びアクチニウム族元素からなるグループから選択される元素の構造式を有するナノ粒子であり、望ましくは、式 Ｍ”ｈＦｅｉＯｊ（０＜ｈ≦１６、０＜ｉ≦８、０＜ｊ≦８、Ｍ”は、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）の構造式を有するナノ粒子である。最も望ましくは、式 ＦｅｌＯｍ（０＜ｌ≦８、０＜ｍ≦８）、または、式 ＭｎｎＦｅｏＯｐ（０＜ｎ≦８、０＜ｏ≦８、０＜ｐ≦８）の構造式を有するナノ粒子である。
【００３３】
したがって、前述した金属酸化物ナノ粒子マトリックスに、亜鉛が含有されて金属原子の一部を置換するか、空いている正孔に添加された形態は、式 ＺｎｆＭａ−ｆＯｂ（０＜ｆ＜８、０＜ａ≦１６、０＜ｂ≦８、０＜ｆ／（ａ−ｆ）＜１０、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）、または、式 ＺｎｇＭｃ−ｇＭ’ｄＯｅ（０＜ｇ＜８、０＜ｃ≦１６、０＜ｄ≦１６、０＜ｅ≦８、０＜ｇ／｛（ｃ−ｇ）＋ｄ｝＜１０、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金であり；Ｍ’は、１族元素、２族元素、１２族元素、１３族元素、１４族元素、１５族元素、転移金属元素、ランタン族元素、アクチニウム族元素、望ましくは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、ランタン族元素及びアクチニウム族元素からなるグループから選択される元素）の構造式を有するナノ粒子であり、望ましくは、式 ＺｎｋＭ”ｈ−ｋＦｅｉＯｊ（０＜ｋ＜８、０＜ｈ≦１６、０＜ｉ≦８、０＜ｊ≦８、０＜ｋ／｛（ｈ−ｋ）＋ｉ｝＜１０、Ｍ”は、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）、最も望ましくは、式 ＺｎｑＦｅｌ−ｑＯｍ（０＜ｑ＜８、０＜ｌ≦８、０＜ｍ≦８、０＜ｑ／（ｌ−ｑ）＜１０）、または、ＺｎｒＭｎｎ−ｒＦｅｏＯｐ（０＜ｒ＜８、０＜ｎ≦８、０＜ｏ≦８、０＜ｐ≦８、０＜ｒ／｛（ｎ−ｒ）＋ｏ｝＜１０）の構造式を有するナノ粒子である。
【００３４】
本発明の‘亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子’は、亜鉛と異なる金属の含有比率が化学量論的に、望ましくは、０．００１＜‘亜鉛／（総金属−亜鉛）’＜１０、さらに望ましくは、０．０１＜‘亜鉛／（総金属−亜鉛）’＜１、最も望ましくは、０．０３＜‘亜鉛／（総金属−亜鉛）’＜０．５である。亜鉛が、前記範囲で含まれる時に高飽和磁化率を有しうる。
【００３５】
ここで、‘亜鉛の含有’とは、金属酸化物ナノ粒子マトリックスの結晶学的構造で亜鉛原子が酸素原子の間に存在する陽イオンの正孔（ｈｏｌｅ）中で四面体正孔や八面体正孔の間に入って行くことを意味する。したがって、亜鉛が含有された水溶性または水分散性金属酸化物ナノ粒子を合成する時、まず、金属酸化物ナノ粒子マトリックスが成長した後、マトリックス上の四面体正孔または八面体正孔に存在した金属原子を亜鉛が置換するものか、または金属酸化物ナノ粒子の成長時に金属原子と亜鉛とがともに結晶成長に導入されて亜鉛が酸素原子の陽イオン正孔中で四面体正孔や八面体正孔の間に添加されて入って行くように合成されるものを意味する（例えば、ＺｎＯ＋Ｆｅ２Ｏ３→ＺｎＦｅ２Ｏ４）。特に、そのうち、四面体正孔に存在する亜鉛がナノ粒子の磁化率を増加させる役割を果たすので、重要である。また、前記亜鉛が添加されるナノ粒子の金属酸化物の組成は、非化学量論的な場合も可能である。
【００３６】
本発明の‘亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子’は、金属酸化物ナノ粒子マトリックスに比べて優れた飽和磁化率（Ｍｓ）または磁気共鳴映像造影効果（Ｒ２またはＲ１）を有する。前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、望ましくは、６０ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）以上、さらに望ましくは、１００ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）以上の飽和磁化率を有し、最も望ましくは、１２５ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）以上の飽和磁化率を有することを特徴とする。磁化率が、前記値を有する時、磁気共鳴映像剤として効率的である。また他の観点で、前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、磁気共鳴映像造影効果（Ｒ２またはＲ１）が、望ましくは、その金属酸化物ナノ粒子マトリックスに比べて１０％以上、さらに望ましくは、４０％以上、さらに望ましくは、１００％以上、最も望ましくは、３００％以上増加した値を有することを特徴とする。
【００３７】
本発明で、‘亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子’は、亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子に水溶性多作用基リガンド（ｍｕｌｔｉ−ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｒｏｕｐ ｌｉｇａｎｄ）が結合されて、前記ナノ粒子を取り囲んでいる形態を有するか、または特別なリガンドと結合せずに、それ自体で水に溶解されるか分散される粒子を意味する。
【００３８】
本発明で、‘亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子’は、多様な形態で提供されることができるが、如何なる亜鉛が含有された金属酸化物質コアと多作用基リガンドとを選択して使うかによって決定される。
【００３９】
本発明の明細書で、‘水溶性多作用基リガンド’は、亜鉛が含有されたナノ粒子と結合して、ナノ粒子を水溶化及び安定化し、生物／化学活性物質との結合を可能にするリガンドである。
【００４０】
水溶性多作用基リガンドは、（ａ）付着領域（ＬＩ、ａｄｈｅｓｉｖｅ ｒｅｇｉｏｎ）を含むことができ、（ｂ）活性成分結合領域（ＬＩＩ、ｒｅａｃｔｉｖｅ ｒｅｇｉｏｎ）、（ｃ）交差連結領域（ＬＩＩＩ、ｃｒｏｓｓ ｌｉｎｋｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）、または、前記活性成分結合領域（ＬＩＩ）と交差連結領域（ＬＩＩＩ）とを同時に含む活性成分結合領域−交差連結領域（ＬＩＩ−ＬＩＩＩ）をさらに含みうる。以下で、水溶性多作用基リガンドをより具体的に説明する。
【００４１】
前記“付着領域（ＬＩ）”は、ナノ粒子と付着することができる作用基（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｒｏｕｐ）を含む多作用基リガンドの一部分であって、望ましくは、多作用基リガンドの末端を意味する。したがって、付着領域は、ナノ粒子を成す物質と親和性が高い作用基とを含むことが望ましい。この際、ナノ粒子と付着領域との結合は、イオン結合、共有結合、水素結合、疎水結合、または、金属−リガンド配位結合で付着することができる。これにより、多作用基リガンドの付着領域は、ナノ粒子を成す物質によって多様に選択されうる。例えば、イオン結合、共有結合、水素結合、金属−リガンド配位結合を利用した付着領域は、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＳＨ、−ＣＯＮＨ２、−ＰＯ３Ｈ、−ＯＰＯ４Ｈ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−Ｎ３、−ＮＲ３ＯＨ（Ｒ＝ＣｎＨ２ｎ＋１、０≦ｎ≦１６）、−ＯＨ、−ＳＳ−、−ＮＯ２、−ＣＨＯ、−ＣＯＸ（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ）、−ＣＯＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、または、−ＣＮを含み、疎水結合を利用した付着領域は、炭素数２以上からなる炭化水素鎖を含みうるが、これに限定されるものではない。
【００４２】
前記“活性成分結合領域（ＬＩＩ）”は、化学または生体機能性物質と結合することができる作用基を含む多作用基リガンドの一部分であって、望ましくは、前記付着領域と反対側に位置した末端を意味する。前記活性成分結合領域の作用基は、活性成分の種類及びその化学式によって変わりうる（表１参照）。本発明で活性成分結合領域は、−ＳＨ、−ＣＨＯ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＨ、−ＰＯ３Ｈ、−ＯＰＯ４Ｈ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＮＲ３＋Ｘ−（Ｒ＝ＣｎＨｍ ０≦ｎ≦１６、０≦ｍ≦３４、Ｘ＝ＯＨ、Ｃｌ、Ｂｒ）、ＮＲ４＋Ｘ−（Ｒ＝ＣｎＨｍ ０≦ｎ≦１６、０≦ｍ≦３４、Ｘ＝ＯＨ、Ｃｌ、Ｂｒ）、−Ｎ３、−ＳＣＯＣＨ３、−ＳＣＮ、−ＮＣＳ、−ＮＣＯ、−ＣＮ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｉ、−Ｂｒ、エポキシ基、−ＯＮＯ２、−ＰＯ（ＯＨ）２、−Ｃ＝ＮＮＨ２、−ＨＣ＝ＣＨ−及び−Ｃ≡Ｃ−を含みうるが、これに限定されるものではない。
【００４３】
前記“交差連結領域（ＬＩＩＩ）”は、近接した多作用基リガンドと交差連結することができる作用基を含む多作用基リガンドの一部分、望ましくは、中心部に付着された側鎖を意味する。“交差連結”とは、一つの多作用基リガンドが近接して位置した他の多作用基リガンドと分子間引力（ｉｎｔｅｒｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）で結合されることを意味する。前記分子間引力は、疎水性引力、水素結合、共有結合（例えば、ジスルフィド結合）、ファンデルワールス結合、イオン結合などがあるが、これに特別に限定されない。したがって、交差連結することができる作用基は、目的とする分子間引力の種類によって多様に選択されうる。交差連結領域は、例えば、−ＳＨ、−ＣＨＯ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＨ、−ＰＯ３Ｈ、−ＯＰＯ４Ｈ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＮＲ３＋Ｘ−（Ｒ＝ＣｎＨｍ ０≦ｎ≦１６、０≦ｍ≦３４、Ｘ＝ＯＨ、Ｃｌ、Ｂｒ）、ＮＲ４＋Ｘ−（Ｒ＝ＣｎＨｍ ０≦ｎ≦１６、０≦ｍ≦３４、Ｘ＝ＯＨ、Ｃｌ、Ｂｒ）、−Ｎ３、−ＳＣＯＣＨ３、−ＳＣＮ、−ＮＣＳ、−ＮＣＯ、−ＣＮ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｉ、−Ｂｒ、エポキシ基、−ＯＮＯ２、−ＰＯ（ＯＨ）２、−Ｃ＝ＮＮＨ２、−ＨＣ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−を作用基として含みうる。
【００４４】
【表１】
【００４５】
（Ｉ：多作用基リガンドの活性成分結合領域の作用基、ＩＩ：活性成分、ＩＩＩ：ＩとＩＩの反応による結合例）
本発明では、前記したような作用基を本来保有した化合物を水溶性多作用基リガンドとして利用することもできるが、当業界に公知された化学反応を通じて前記したような作用基を備えるように変形または製造された化合物を多作用基リガンドとして利用することもできる。
【００４６】
本発明による亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子において、望ましい多作用基リガンドの一例は、ジメルカプトコハク酸である。ジメルカプトコハク酸は、本来の付着領域、交差連結領域及び活性成分結合領域を含んでいるためである。すなわち、ジメルカプトコハク酸の一側の−ＣＯＯＨは、金属酸化物ナノ粒子に付着される役割を果たし、末端部の−ＣＯＯＨ及び−ＳＨは、活性成分と結合する役割を果たす。また、−ＳＨの場合、周辺の他の−ＳＨと酸化過程を通じて−ＳＳ−結合を成すことで交差連結領域でも作用が可能である。前記ジメルカプトコハク酸（ｄｉｍｅｒｃａｐｔｏｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｃｉｄ）の以外にも、付着領域（ＬＩ）の作用基で−ＣＯＯＨを、活性成分結合領域（ＬＩＩ）及び交差連結領域（ＬＩＩＩ）の作用基で−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−ＮＨ２を含む化合物は、望ましい多作用基リガンドとして利用されうる。そのような化合物のまた他の例としては、ジメルカプトマレイン酸（ｄｉｍｅｒｃａｐｔｏｍａｌｅｉｃ ａｃｉｄ）、ジメルカプトペンタジオニック酸（ｄｉｍｅｒｃａｐｔｏｐｅｎｔａｄｉｏｎｉｃ ａｃｉｄ）などがあるが、これに制限されるものではない。
【００４７】
本発明による亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子において、望ましい多作用基リガンドの一例は、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｏｎｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅ、ＴＭＡＯＨ）である。ＴＭＡＯＨは、付着領域及び活性成分結合領域を含んでいるためである。すなわち、ＴＭＡＯＨの一側の−ＯＨは、金属酸化物ナノ粒子の表面に付着する役割を果たし、末端部のＮ（ＣＨ３）４＋は、活性成分とイオン結合を通じて結合される。前記ＴＭＡＯＨの以外にも、付着領域（ＬＩ）の作用基で−ＯＨを、活性成分結合領域（ＬＩＩ）の作用基でＮ（ＣＨ３）４＋または−Ｎ（ＣＨ３）３＋を含む化合物は、望ましい多作用基リガンドとして利用されうる。そのような化合物のまた他の例としては、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌａｍｏｎｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）、トリメチルアンモニウムプロパノール（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｏｎｉｕｍｐｒｏｐａｎｏｌ）などがあるが、これに制限されるものではない。
【００４８】
本発明による亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子において、望ましい多作用基リガンドの他の例は、ペプチド（ｐｅｐｔｉｄｅ）である。ペプチドは、アミノ酸からなるオリゴマー／ポリマーであって、アミノ酸は、両末端に−ＣＯＯＨまたは−ＮＨ２作用基を保有しているために、ペプチドは自然的に付着領域と活性成分結合領域とを備える。また、特に交差連結領域に使用可能な側鎖で−ＳＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２及び−ＯＨのうち何れか一つ以上を側鎖で有するアミノ酸を一つ以上含むペプチドは、望ましい水溶性多作用基リガンドとして使われうる。
【００４９】
本発明による水溶性ナノ粒子において、望ましい多作用基リガンドの他の例は、タンパク質である。タンパク質は、ペプチドよりさらに多いアミノ酸、すなわち、数百ないし数十万個のアミノ酸からなるポリマーであって、両末端に−ＣＯＯＨと−ＮＨ２作用基とを保有しているだけではなく、数十個の−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＳＨ、−ＯＨ、−ＣＯＮＨ２などを含んでいる。これにより、タンパク質は、前述したペプチドのように、その構造によって自然的に付着領域、交差連結領域、活性成分結合領域を備えることができて、本発明の相転移リガンドとして有用に利用されうる。相転移リガンドとして望ましいタンパク質の代表的な例としては、構造タンパク質、貯蔵タンパク質、運搬タンパク質、ホルモンタンパク質、受容体タンパク質、収縮タンパク質、防御タンパク質、酵素タンパク質などがある。さらに詳しくは、アルブミン（ａｌｂｕｍｉｎ）、抗体（ａｎｔｉｂｏｄｙ）、二次抗体（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｎｔｉｂｏｄｙ）、抗原（ａｎｔｉｇｅｎ）、アビジン（ａｖｉｄｉｎ）、シトクロム（ｃｙｔｏｃｈｒｏｍｅ）、カゼイン（ｃａｓｅｉｎ）、ミオシン（ｍｙｏｓｉｎ）、グリシニン（ｇｌｙｃｉｎｉｎｅ）、カロテン（ｃａｒｏｔｅｎｅ）、コラーゲン（ｃｏｌｌａｇｅｎ）、球状タンパク質（ｇｌｏｂｕｌａｒ
ｐｒｏｔｅｉｎ）、軽タンパク質（ｌｉｇｈｔ ｐｒｏｔｅｉｎ）、ストレプトアビジン（ｓｔｒｅｐｔａｖｉｄｉｎ）、プロテインＡ（ｐｒｏｔｅｉｎ Ａ）、プロテインＧ（ｐｒｏｔｅｉｎ Ｇ）、プロテインＳ（ｐｒｏｔｅｉｎ Ｓ）、兔疫グロブリン（ｉｍｍｕｎｏｇｌｏｂｕｌｉｎ）、レクチン（ｌｅｃｔｉｎ）、セレクチン（ｓｅｌｅｃｔｉｎ）、アンジオポエチン（ａｎｇｉｏｐｏｉｅｔｉｎ）、坑癌タンパク質（ａｎｔｉ−ｃａｎｃｅｒ ｐｒｏｔｅｉｎ）、抗生タンパク質（ａｎｔｉ−ｂｉｏｔｉｃ ｐｒｏｔｅｉｎ）、ホルモン拮抗タンパク質（ｈｏｒｍｏｎｅ ａｎｔａｇｏｎｉｓｔ ｐｒｏｔｅｉｎ）、インターロイキン（ｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ）、インターフェロン（ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ）、成長因子（ｇｒｏｗｔｈ ｆａｃｔｏｒ）タンパク質、腫瘍壊死因子（ｔｕｍｏｒ ｎｅｃｒｏｓｉｓ ｆａｃｔｏｒ）タンパク質、エンドトキシン（ｅｎｄｏｔｏｘｉｎ）タンパク質、リンホトキシン（ｌｙｍｐｈｏｔｏｘｉｎ）タンパク質、組職プラスミノゲン活性剤（ｔｉｓｓｕｅ ｐｌａｓｍｉｎｏｇｅｎ ａｃｔｉｖａｔｏｒ）、ウロキナーゼ（ｕｒｏｋｉｎａｓｅ）、ストレプトキナーゼ（ｓｔｒｅｐｔｏｋｉｎａｓｅ）、プロテアーゼ阻害剤（ｐｒｏｔｅａｓｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）、アルキルホスホコリン（ａｌｋｙｌ ｐｈｏｓｐｈｏｃｈｏｌｉｎｅ）、界面活性剤、心血関係薬物タンパク質（ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ）、神経系薬物（ｎｅｕｒｏ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ）タンパク質、胃腸関係薬物タンパク質（ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ）などが挙げられる。
【００５０】
本発明による水溶性ナノ粒子において、望ましい多作用基リガンドの他の例としては、疎水性（ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ）作用基と親水性（ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ）作用基とを同時に有している両親媒性（ａｍｐｈｉｐｈｉｌｉｃ）リガンドがある。有機溶媒上で合成されたナノ粒子の場合、その表面には、疎水性の長い炭素鎖からなるリガンドが存在している。この際、付け加えられる両親媒性リガンドに存在する疎水性作用基とナノ粒子表面の疎水性リガンドとが分子間引力によって結合されて、ナノ粒子を安定化させ、ナノ粒子の最も外側には、親水性作用基が表われて結果的に水溶性ナノ粒子を製造することができる。ここで、分子間引力は、疎水結合、水素結合、ファンデルワールス結合などを含む。この際、ナノ粒子と疎水性引力によって結合される部分が付着領域（ＬＩ）であり、これと共に有機化学的な方法で両親媒性リガンドに活性成分結合領域（ＬＩＩ）または交差連結領域（ＬＩＩＩ）を導入することができる。また、水容液上での安定度の増加のために、複数個の疎水性作用基と親水性作用基とを有している高分子多重両親媒性リガンドを利用するか、あるいは連結分子を用いて両親媒性リガンドを互いに交差連結させうる。このような相転移リガンドで望ましい両親媒性リガンドの例として、まず疎水性作用基に含まれるものは炭素数が２以上になる鎖からなり、線形や枝形構造を有している疎水性分子であって、さらに望ましくは、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、オクチル、デシル、テトラデシル、ヘキサデシル、アイコシル、テトラコシル、ドデシル、及びシクロペンチル、シクロヘキシルなどのアルキル作用基とエスニル、プロペニル、イソプロペニル、ブテニル、イソブテニル、オクテニル、デセニル、オレイルなどの炭素−炭素２重結合及びプロペニル、イソプロペニル、ブチル、イソブチル、オクチル、デシルなどの炭素−炭素３重結合を有する不飽和された炭素鎖を有する作用基などが挙げられる。また、親水性作用基に含まれるものは、−ＳＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＨ、−ＰＯ３Ｈ、−ＯＰＯ４Ｈ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＮＲ３＋Ｘ−などのように特定ｐＨでは、中性を帯びるがさらに高いか低いｐＨでは、正電荷または負電荷を帯びる作用基を言う。また、親水性グループとして高分子及びブロックコポリマーなどが使われ、ここで使われる単位素は、エチレングリコール（ｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ）、アクリル酸（ａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ）、アルキルアクリル酸（ａｌｋｙｌａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ）、イタコン酸（ｉｔａｃｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、マレイン酸（ｍａｌｅｉｃ ａｃｉｄ）、フマル酸（ｆｕｍａｒｉｃ ａｃｉｄ）、アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸（ａｃｒｙｌａｍｉｄｏｍｅｔｈｙｌｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄ）、ビニルスルホン酸（ｖｉｎｙｌｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、燐酸ビニル（ｖｉｎｙｌｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ ａｃｉｄ）、乳酸ビニル（ｖｉｎｙｌｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ）、スチレンスルホン酸（ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄ）、アリルアンモニウム（ａｌｌｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ）、アクリロ二トリル（ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）、Ｎ−ビニルピロリドン（Ｎ−ｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）、Ｎ−ビニルホルムアミド（Ｎ−ｖｉｎｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ）などがあるが、これに限定されるものではない。
【００５１】
本発明による水溶性ナノ粒子において、望ましい多作用基リガンドの他の例は、単糖類、二糖類、及び生分解性高分子である。望ましい例には、グルコース（ｇｌｕｃｏｓｅ）、マンノース（ｍａｎｎｏｓｅ）、フコース（ｆｕｃｏｓｅ）、Ｎ−アセチルグルコミン（Ｎ−ａｃｅｔｙｌｇｌｕｃｏｍｉｎｅ）、Ｎ−アセチルガラクトサミン（Ｎ−ａｃｅｔｙｌｇａｌａｃｔｏｓａｍｉｎｅ）、Ｎ−アセチルノイラミン酸（Ｎ−ａｃｅｔｙｌｎｅｕｒａｍｉｃ ａｃｉｄ）、果糖（ｆｒｕｃｔｏｓｅ）、キシロース（ｘｙｌｏｓｅ）、ソルビトール（ｓｏｒｂｉｔｏｌ）、蔗糖（ｓｕｃｒｏｓｅ）、マルトース（ｍａｌｔｏｓｅ）、グリコアルデヒド（ｇｌｙｃｏａｌｄｅｈｙｄｅ）、ジヒドロキシアセトン（ｄｉｈｙｄｒｏｘｙａｃｅｔｏｎｅ）、エリトロース（ｅｒｙｔｈｒｏｓｅ）、エリトルロース（ｅｒｙｔｈｒｕｌｏｓｅ）、アラビノース（ａｒａｂｉｎｏｓｅ）、キシルロース（ｘｙｌｕｌｏｓｅ）、乳糖（ｌａｃｔｏｓｅ）、トレハロース（ｔｒｅｈａｌｏｓｅ）、メリビオース（ｍｅｌｉｂｉｏｓｅ）、セロビオース（ｃｅｌｌｏｂｉｏｓｅ）、ラフィノース（ｒａｆｆｉｎｏｓｅ）、メレジトース（ｍｅｌｅｚｉｔｏｓｅ）、マルトリオース（ｍａｌｔｏｒｉｏｓｅ）、スタキオース（ｓｔａｒｃｈｙｏｓｅ）、エストロドーズ（ｅｓｔｒｏｄｏｓｅ）、キシラン（ｘｙｌａｎ）、アラバン（ａｒａｂａｎ）、ヘキソサン（ｈｅｘｏｓａｎ）、フルクタン（ｆｒｕｃｔａｎ）、ガラクタン（ｇａｌａｃｔａｎ）、マンナン（ｍａｎｎａｎ）、アガロペクチン（ａｇａｒｏｐｅｃｔｉｎ）、アルギン酸（ａｒｇｉｎｉｃ ａｃｉｄ）、ヘミセルロース（ｈｅｍｉｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、ヒプロメロース（ｈｙｐｒｏｍｅｌｌｏｓｅ）、アミラーゼ（ａｍｙｌａｓｅ）、ジオキシアセトン（ｄｅｏｘｙａｃｅｔｏｎ）、グリセリンアルデヒド（ｇｌｙｃｅｒｉｎｅａｌｄｅｈｙｄｅ）、キチン（ｃｈｉｔｉｎ）、アガロース（ａｇａｒｏｓｅ）、デキストラン（ｄｅｘｔｒａｎ）、リボース（ｒｉｂｏｓｅ）、リブロース（ｒｉｂｕｌｏｓｅ）、ガラクトース（ｇａｌａｃｔｏｓｅ）、カルボキシメチルセルロース（ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）及びグリコーゲンデキストラン（ｇｌｙｃｏｇｅｎ
ｄｅｘｔｒａｎ）、カルボデキストラン（ｃａｒｂｏｄｅｘｔｒａｎ）、ポリサッカライド（ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ）、シクロデキストラン（ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒａｎ）、プルロニック（ｐｌｕｒｏｎｉｃ）、セルロース（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、澱粉（ｓｔａｒｃｈ）、グリコーゲン（ｇｌｙｃｏｇｅｎ）、炭水化物（ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ）、ポリホスファゲン（ｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｇｅｎ）、ポリ乳酸（ｐｏｌｙｌａｃｔｉｄｅ）、ポリ乳酸−ｃｏ−グリコール酸（ｐｏｌｙ（ｌａｃｔｉｃ−ｃｏ−ｇｌｙｃｏｌｉｃ ａｃｉｄ））、ポリカプロラクトン（ｐｏｌｙｃａｐｒｏｌａｃｔｏｎｅ）、ポリアンヒドリド（ｐｏｌｙａｎｈｙｄｒｉｄｅ）、ポリマレイン酸（ｐｏｌｙｍａｌｅｉｃａｃｉｄ）、ポリマレイン酸の誘導体、ポリアルキルシアノアクリレート（ｐｏｌｙａｌｋｙｌｃｙａｎｏａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリヒドロキシブチレート（ｐｏｌｙｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｌａｔｅ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリオルソエステル（ｐｏｌｙｏｒｔｈｏｅｓｔｅｒ）、ポリエチレングリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ）、ポリ−Ｌ−リジン（ｐｏｌｙ−Ｌ−ｌｙｓｉｎｅ）、ポリグリコリド（ｐｏｌｙｇｌｙｃｏｌｉｄｅ）、ポリメチルメタアクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリビニルピロリドン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）などが含まれる。
【００５２】
また他の観点で、本発明は、前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子の活性成分結合領域に生体機能性を帯びる化学機能性分子及び生体機能性物質を結合させた亜鉛が含有された金属酸化物−生物／化学活性物質ハイブリッドナノ粒子を提供する。
【００５３】
本発明で、‘亜鉛が含有された金属酸化物−生物／化学活性物質ハイブリッドナノ粒子’とは、多作用基リガンドにキャッピングされて水溶化された形態の前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子に生物活性物質（例えば、抗体、タンパク質、抗原、ペプチド、核酸、酵素、細胞など）または化学活性物質（例えば、単分子、高分子、無機支持体、蛍光体、薬物など）がリガンドの活性成分と共有結合、イオン結合、または疎水結合を通じて結合されているナノ粒子を意味する。
【００５４】
本発明で、‘亜鉛が含有された金属酸化物−生物／化学活性物質ハイブリッドナノ粒子’の一例として、亜鉛が含有された金属酸化物に化学機能性分子が結合された形態である。化学機能性分子には、多様な化学機能性単分子、高分子、無機支持体、無機物質及び生体機能性物質などが含まれる。
【００５５】
ここで、単分子の例としては、多様な種類の単分子として抗癌剤、抗生剤、ビタミン、葉酸を含む薬物、脂肪酸、ステロイド、ホルモン、プリン、ピリミジン、単糖類、二糖類が含まれるが、これに限定されるものではない。
【００５６】
望ましい化学機能性単分子は、末端あるいは側鎖に、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＳＨ、−ＳＳ−、−ＣＯＮＨ２、−ＰＯ３Ｈ、−ＯＰＯ４Ｈ２、−ＰＯ２（ＯＲ１）（ＯＲ２）（Ｒ１、Ｒ２＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＮＯ２、−ＣＨＯ、−ＣＯＳＨ、−ＣＯＸ、−ＣＯＯＣＯ−、−ＣＯＲＣＯ−（Ｒ＝ＣｌＨｍ、０≦ｌ≦３、０≦ｍ≦２ｌ＋１）、−ＣＯＯＲ、−ＣＮ、−Ｎ３、−Ｎ２、−ＮＲＯＨ（Ｒ＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ 、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＮＲ１ＮＲ２Ｒ３（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ 、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＣＯＮＨＮＲ１Ｒ２（Ｒ１、Ｒ２＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ 、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＮＲ１Ｒ２Ｒ３Ｘ’（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ 、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、Ｘ’＝Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、または、Ｉ−、０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＯＨ、−ＳＣＯＣＨ３、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＳＣＮ、−ＮＣＯ、−ＯＣＮ、−エポキシ、−Ｃ＝ＮＮＨ２、−ＨＣ＝ＣＨ−及び−Ｃ≡Ｃ−グループで、一つ以上の作用基を含むことを特徴とする。
【００５７】
前記高分子の例としては、デキストラン（ｄｅｘｔｒａｎ）、カルボデキストラン（ｃａｒｂｏｄｅｘｔｒａｎ）、ポリサッカライド（ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ）、シクロデキストラン（ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒａｎ）、プルロニック（ｐｌｕｒｏｎｉｃ）、セルロース（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、澱粉（ｓｔａｒｃｈ）、グリコーゲン（ｇｌｙｃｏｇｅｎ）、炭水化物（ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ）、単糖類（ｍｏｎｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ）、二糖類（ｂｉｓａｃｃｈａｒｉｄｅ）及びオリゴ糖類（ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ）、ポリホスファゲン（ｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｇｅｎ）、ポリ乳酸（ｐｏｌｙｌａｃｔｉｄｅ）、ポリ乳酸−ｃｏ−グリコール酸（ｐｏｌｙ（ｌａｃｔｉｃ−ｃｏ−ｇｌｙｃｏｌｉｃ ａｃｉｄ））、ポリカプロラクトン（ｐｏｌｙｃａｐｒｏｌａｃｔｏｎｅ）、ポリアンヒドリド（ｐｏｌｙａｎｈｙｄｒｉｄｅ）、ポリマレイン酸（ｐｏｌｙｍａｌｅｉｃ ａｃｉｄ）及びポリマレイン酸の誘導体、ポリアルキルシアノアクリレート（ｐｏｌｙａｌｋｙｌｃｙａｎｏａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリヒドロキシブチレート（ｐｏｌｙｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｌａｔｅ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリオルソエステル（ｐｏｌｙｏｒｔｈｏｅｓｔｅｒ）、ポリエチレングリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ）、ポリ−Ｌ−リジン（ｐｏｌｙ−Ｌ−ｌｙｓｉｎｅ）、ポリグリコリド（ｐｏｌｙｇｌｙｃｏｌｉｄｅ）、ポリメチルメタアクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリビニルピロリドン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）などが含まれる。
【００５８】
前記無機支持体の例としては、金属酸化物、金属カルコゲン化合物、無機セラミック物質、炭素物質、ＩＩ／ＶＩ族、ＩＩＩ／Ｖ族、及びＩＶ族半導体基板、金属基板、またはその複合体などである。望ましくは、シリカ（ＳｉＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ナノチューブ、黒鉛、フラーレン、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＡｌＡｓ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕなどがある。
【００５９】
前記無機物質は、金属酸化物１、２族金属元素、転移金属元素、１３族元素、１４族元素、１５族元素、ランタン族及びアクチニウム族元素からなるグループから１種以上選択された元素で構成された金属酸化物）、半導体（１３族元素、１２族元素、１４族元素、１５族元素、１６族元素のうち２種以上選択された元素で構成された半導体）、転移金属、１３族元素、１４族元素、１５族元素、及び１６族元素から選択されることを特徴とするが、これに制限されるものではない。
【００６０】
本発明の亜鉛が含有された金属酸化物生物／化学活性物質ハイブリッドナノ粒子の一例は、亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子と生体機能性物質とが選択的に結合された形態のものである。生体機能性物質は、タンパク質、ペプチド、ＤＮＡ、ＲＮＡ、生体機能性薬物を含み、望ましくは、抗原、抗体、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ハプテン（ｈａｐｔｅｎ）、アビジン（ａｖｉｄｉｎ）、ストレプトアビジン（ｓｔｒｅｐｔａｖｉｄｉｎ）、ニュートラビジン（ｎｅｕｔｒａｖｉｄｉｎ）、プロテインＡ（ｐｒｏｔｅｉｎ Ａ）、プロテインＧ（ｐｒｏｔｅｉｎ Ｇ）、レクチン（ｌｅｃｔｉｎ）、セレクチン（ｓｅｌｅｃｔｉｎ）のような組職特異的結合成分（ｔｉｓｓｕｅ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｂｉｎｄｉｎｇ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ）、抗癌剤（ａｎｔｉ−ｃａｎｃｅｒ ａｇｅｎｔ）、抗生剤（ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃ）、ホルモン（ｈｏｒｍｏｎｅ）、ホルモン拮抗剤（ｈｏｒｍｏｎｅ
ａｎｔａｇｏｎｉｓｔ）、インターロイキン（ｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ）、インターフェロン（ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ）、成長因子（ｇｒｏｗｔｈ ｆａｃｔｏｒ）、腫瘍壊死因子（ｔｕｍｏｒ ｎｅｃｒｏｓｉｓ ｆａｃｔｏｒ）、エンドトキシン（ｅｎｄｏｔｏｘｉｎ）、リンホトキシン（ｌｙｍｐｈｏｔｏｘｉｎ）、ウロキナーゼ（ｕｒｏｋｉｎａｓｅ）、ストレプトキナーゼ（ｓｔｒｅｐｔｏｋｉｎａｓｅ）、組職プラスミノゲン活性剤（ｔｉｓｓｕｅ ｐｌａｓｍｉｎｏｇｅｎ ａｃｔｉｖａｔｏｒ）、プロテアーゼ阻害剤（ｐｒｏｔｅａｓｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）、アルキルホスホコリン（ａｌｋｙｌ ｐｈｏｓｐｈｏｃｈｏｌｉｎｅ）、界面活性剤、心血関係薬物（ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ）、胃腸関係薬物（ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ）、神経系薬物（ｎｅｕｒｏ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ）のような薬剤学的活性成分、加水分解酵素（ｈｙｄｒｏｌａｓｅ）、酸化還元酵素（ｒｅｄｏｘ ｅｎｚｙｍｅ）、分解酵素（ｌｙａｓｅ）、異性質化酵素（ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｅｎｚｙｍｅ）、合成酵素（ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ）などの生体活性酵素、酵素補因子（ｅｎｚｙｍｅｃｏｆａｃｔｏｒ）、酵素抑制剤（ｅｎｚｙｍｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）などが含まれるが、これに制限されるものではない。
【００６１】
以下、本発明の亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子の製法について具体的に説明する。
【００６２】
本発明による亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子は、当業界に知られた気相（ｇａｓ ｐｈａｓｅ）でのナノ粒子合成法または水溶液、有機溶液、または多溶液系などの液相（ｌｉｑｕｉｄ ｐｈａｓｅ）でのナノ粒子合成法を通じて得られうる。
【００６３】
本発明のナノ粒子の望ましい製法の一例として、（１）水不溶性ナノ粒子を有機溶媒で合成する段階、（２）前記水不溶性ナノ粒子を第１溶媒に分散して水溶性多作用基リガンドを第２溶媒に分散する段階、（３）前記段階（２）による二つの溶液を混合して水不溶性ナノ粒子の表面に多作用基リガンドを導入させて水溶液に分散して分離する段階を経て製造することができる。
【００６４】
前述した製法の段階（１）は、水不溶性ナノ粒子の製法に関する。本発明では一例として、表面安定剤を含む有機溶媒にナノ粒子先駆物質を投入してナノ粒子を製造するのに適した５０〜６００℃、望ましくは、１００〜６００℃の温度及び時間を保持して、前記ナノ粒子先駆物質を化学反応してナノ粒子を成長させた後、こらから形成された水不溶性ナノ粒子を分離及び精製する段階を経て水不溶性ナノ粒子を製造することができる。
【００６５】
前記ナノ粒子先駆物質は、金属硝酸系の化合物、金属サルフェート系の化合物、金属アセチルアセトナト系の化合物、金属フルオロアセトアセテート系の化合物、金属ハルライド系の化合物、金属過塩素酸系の化合物、金属アルキルオキシド系の化合物、金属サルフェート系の化合物、金属ステアリン酸塩系の化合物または有機金属系の化合物が利用されうるが、これに制限されるものではない。
【００６６】
前記有機溶媒としては、ベンゼン系溶媒、炭化水素溶媒、エーテル系溶媒、ポリマー溶媒、イオン性液体溶媒が利用され、望ましくは、ベンゼン、トルエン、ハロベンゼン、オクタン、ノナン、デカン、ベンジルエーテル、フェニルエーテル、炭化水素エーテル、ポリマー溶媒、イオン性液体溶媒が利用されうるが、これに制限されるものではない。
【００６７】
前記製法の段階（２）では、先行製造されたナノ粒子を第１溶媒に分散する一方、多作用基リガンドを第２溶媒に分散させる。前記第１溶媒としては、ベンゼン系溶媒、炭化水素溶媒、エーテル系溶媒、ハロ炭化水素、アルコール類、スルホキシド系溶媒、アミド系溶媒などが利用され、望ましくは、前記第１溶媒としては、ベンゼン、トルエン、ハロベンゼン、ペンタン、ヘキサン、ノナン、デカン、ベンジルエーテル、フェニルエーテル、炭化水素エーテル、塩化メチレン、息化メタン、メタノール、エタノール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドなどが利用されうる。前記第２溶媒としては、前述した第１溶媒として利用されうる溶媒の以外にも水が利用されうる。
【００６８】
前記製法の段階（３）では、前記二つの溶液を混合するが、この際、水不溶性ナノ粒子の有機性表面安定剤が水溶性多作用基リガンドに置換される。このように、水溶性多作用基リガンドに置換されたナノ粒子は、当業界に公知された方法を用いて分離することができる。望ましくは、遠心分離または濾過を用いて分離する。前記分離後には、より安定に分散されている水溶性ナノ粒子を収得するために、適定（ｔｉｔｒａｔｉｏｎ）する段階を経てｐＨを５ないし１０に調節することが望ましい。
【００６９】
前述した方法を通じて合成された亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、均一のサイズ分布（サイズ分布図（σ）＜１０％）及び高結晶性を有する。また、本方法を利用すれば、ナノ粒子マットリックス内の亜鉛含有率の精密な調節が可能である。すなわち、反応時に亜鉛と異なる金属先駆物質の混合比率を変化させれば、ナノ粒子内の亜鉛含有比率を化学量論比で０．００１＜‘亜鉛／（総金属−亜鉛）’＜１０までに調節が可能である。特に、四面体正孔に亜鉛の配置が円滑になって磁化率の増大を招く。
【００７０】
亜鉛が含有された金属酸化物磁性ナノ粒子映像剤を得るために、前述した方法のように、必ずしも有機溶媒上で合成されたナノ粒子を相転移過程を経て水溶性ナノ粒子を作るものではなく、ナノ粒子先駆物質の水溶液内の化学反応を通じる結晶成長を通じて合成しても良い。この方法は、多作用基リガンドを含む水溶液に亜鉛先駆物質を添加することで、亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子を合成する方法で既存の公知された水溶性ナノ粒子の合成方法を通じてなされうる。本発明で提示した亜鉛を含有した金属酸化物磁性ナノ粒子は、製法に限定されずに増強された磁性及び磁気共鳴映像信号の増強効果を有する。
【００７１】
製造された水溶性ナノ粒子の例は、表２に記述した。
【００７２】
【表２】
【００７３】
【表３】
【００７４】
【表４】
【００７５】
【表５】
【００７６】
【表６】
【００７７】
以下で、亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子を含んだ磁気共鳴映像剤の応用について具体的に説明する。
【００７８】
本発明の亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、既存の金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤に比べて優れた磁化率を有するために、遥かに高レべルの高感度診断を可能にできる。また、既存の使われた磁気共鳴映像剤に比べてさらに少ない量のみ使っても、所望する程度の信号増加効果をもたらすことができて、既存の物質に比べて体内毒性及び副作用が減ると期待される。
【００７９】
また、亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、既存の酸化鉄ナノ粒子に比べて遥かに優れた磁気共鳴映像造影効果（Ｒ２またはＲ１）を示すので、既存の磁気共鳴映像を利用した診断を画期的に発展させ、疾病の早期診断及び極少量の生体分子の検出を可能にする。一般的に、癌細胞、脳卒中、心筋梗塞が起きた部位の表面には、特別に過発現される生物学的標識子が存在している。このような生物学的標識子と選択的に結合が可能な標的特異性物質（例えば、抗体、タンパク質、核酸、ペプチド、酵素などの生体高分子及び化学分子）は、当業界に公知された方法によって得られうる。または、既に知られた物質を使うこともできる。このような方法で得た標的特異性物質を亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子の活性成分結合領域と結合させて合成されたハイブリッド粒子は、疾病誘発物質と選択的に結合させうる。このようにして、疾病部位に標識された磁性粒子は、磁気共鳴映像信号を示すようになって診断が可能となる。
【００８０】
本発明の磁気共鳴映像剤に含有された亜鉛の場合、人体の必須元素として亜鉛が結合されたタンパク質は、主に酵素として作用して人体代謝活性化に重要な役割を果たすために、亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、既存の酸化鉄系の映像剤と同様に生体親和的である。
【００８１】
亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子は、また他の診断プローブと結合されて二重または多重診断プローブとして使われうる。
【００８２】
例えば、亜鉛が含有された水溶性金属酸化物にＴ１磁気共鳴映像診断プローブを結合させれば、Ｔ２磁気共鳴映像及びＴ１磁気共鳴映像診断を同時に進行できる。
【００８３】
本発明の磁気共鳴映像剤は、亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子に放射性同位元素が結合され、単一光子放出コンピュータ断層撮映（ＳＰＥＣＴ、Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）または陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ、Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）に使われうる。
【００８４】
本発明の磁気共鳴映像剤は、また亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子に蛍光物質が結合され、光学イメージング及び分光（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）に使われうる。
【００８５】
また、本発明の磁気共鳴映像剤は、亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子にＸ線診断剤である硫酸バリウム及びヨードと結合されるか、超音波検査用診断剤であるマイクロバブルなどと結合されてＸ線及び超音波検査にも使われうる。
以下の実施例は、単に本発明をより具体的に説明するためのものであって、本発明の要旨によって、本発明の範囲が、これら実施例によって制限されないということは、当業者において自明であろう。
【実施例】
【００８６】
実施例１：式 ＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ、ｘ＝０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）の組成及び１５ｎｍのコアサイズを有してジメルカプトコハク酸でコーティングされた亜鉛が含有されたフェライトナノ粒子磁気共鳴映像剤の合成。
【００８７】
本明細書で記述された亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の例で、式 ＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ、ｘ＝０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）の組成を有して１５ｎｍのコアサイズを有する亜鉛が含有されたフェライトナノ粒子磁気共鳴映像剤は、大韓民国特許第１０−０６０４９７５号、第１０−０６５２２５１、第１０−０７１３７４５、ＰＣＴ／ＫＲ２００４／００２５０９、大韓民国特許第１０−０６０４９７５号、ＰＣＴ／ＫＲ２００４／００３０８８、ＰＣＴ／ＫＲ２００７／００１００１、大韓民国特許出願２００６−００１８９２１号に表われた方法を基盤で合成される。２０ｍｍｏｌのオレイン酸及びオレイルアミンを含むトリオクチルアミン溶液にＺｎＣｌ２、ＦｅＣｌ２またはＭｎＣｌ２、Ｆｅ（ａｃａｃ）３を２時間２００℃及び３００℃で熱分解させて１５ｎｍ ＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ、ｘ＝０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）ナノ粒子を合成する。亜鉛の含有比率をｘ＝０．１〜０．８までに調節するためには、先駆物質であるＺｎＣｌ２、ＦｅＣｌ２の比率を調節して同じ方法で反応させる。このように作られた亜鉛が含有されたフェライトナノ粒子は、過量のエタノールで沈澱させて分離した後、ナノ粒子は再びトルエンで再分散させてコロイド溶液状態で作る。
【００８８】
引き続き、２０ｍｇ／ｍｌでトルエン上に分散されているナノ粒子に過量のジメルカプトコハク酸が溶けているＤＭＳＯ溶液を入れて２時間反応させた後、ナノ粒子を遠心分離して分離した後、水に分散させる。
【００８９】
図１（ア）及び図２は、前述した方法で合成されたＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ、ｘ＝０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）ナノ粒子として１５ｎｍサイズの均一の球状を有している（サイズ分布図σ＜１０％）。また、高分解能電子顕微鏡（図１（イ））及びＸ線回折パターン（図１（ウ））を通じて分析された本ナノ粒子は、スピンネル構造として高結晶性を有している。亜鉛の含有量は、Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ−Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＩＣＰ−ＭＳ）及びＥｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ａｔｏｍｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒａ ｏｆ Ｘ−ｒａｙ（ＥＤＡＸ）を通じて分析され、本方法で亜鉛の含有量の精密な調節が可能であるということを確認した（図３）。
【００９０】
本ナノ粒子の亜鉛含有率、コアサイズ、使った水溶性多作用基リガンド、磁化率、及びＭＲＩ造影効果は、表２の化合物番号１３〜３３、５７〜７７に表わした。
【００９１】
実施例２：式 Ｚｎ０．４Ｍ０．６Ｆｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ）の組成及び６、９、１２ｎｍのコアサイズを有してジメルカプトコハク酸でコーティングされた亜鉛が含有されたフェライトナノ粒子磁気共鳴映像剤の合成。
【００９２】
１０ｍｍｏｌのオレイン酸及び３０ｍｍｏｌのオレイルアミンを含むトリオクチルアミン溶液にＺｎＣｌ２、ＦｅＣｌ２またはＭｎＣｌ２、Ｆｅ（ａｃａｃ）３を３時間１８０℃及び２５０℃で熱分解させて６ｎｍ Ｚｎ０．４Ｍ０．６Ｆｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ）ナノ粒子を合成する。９ｎｍ及び１２ｎｍのように、異なるサイズを有するナノ粒子を合成するためには、同じ量の先駆物質をオレイン酸及びオレイルアミンの比率が変化されたトリオクチルアミン溶液に入れて同じ方法で加熱して反応させた後、沈澱させて得る。
【００９３】
引き続き、２０ｍｇ／ｍｌでトルエン上に分散されているナノ粒子に過量のジメルカプトコハク酸が溶けているＤＭＳＯ溶液を入れて２時間反応させた後、ナノ粒子を遠心分離して分離した後、水に分散させる。
【００９４】
このような方法で合成されたナノ粒子は、均一のサイズの球状を有しており、亜鉛の含有量は、ＩＣＰ−ＭＳ及びＥＤＡＸを通じて分析された。本ナノ粒子の亜鉛含有率、コアサイズ、使った水溶性多作用基リガンド、及び磁化率は、表２の化合物番号１〜１２、３４〜５６に表わした。
【００９５】
実施例３：式 ＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＣｏまたはＮｉ、ｘ＝０．３、０．４）の組成及び１２ｎｍのコアサイズを有してジメルカプトコハク酸でコーティングされた亜鉛が含有されたフェライト系列ナノ粒子磁気共鳴映像剤の合成。
【００９６】
本明細書で記述された亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の例で、式 ＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＣｏまたはＮｉ、ｘ＝０．３、０．４）の組成を有して１２ｎｍのコアサイズを有する亜鉛が含有されたフェライトナノ粒子磁気共鳴映像剤は、次のような方法で合成される。２０ｍｍｏｌのオレイン酸及びオレイルアミンを含むトリオクチルアミン溶液にＺｎＣｌ２、ＣｏＣｌ２またはＮｉＣｌ２、Ｆｅ（ａｃａｃ）３を２時間２００℃及び３００℃で熱分解させて１２ｎｍ Ｚｎ０．３Ｍ０．７Ｆｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＣｏまたはＮｉ）ナノ粒子を合成する。亜鉛の含有比率を調節するためには、先駆物質であるＺｎＣｌ２、ＣｏＣｌ２またはＮｉＣｌ２の比率を調節して同じ方法で反応させる。
【００９７】
引き続き、２０ｍｇ／ｍｌでトルエン上に分散されているナノ粒子に過量のジメルカプトコハク酸が溶けているＤＭＳＯ溶液を入れて２時間反応させた後、ナノ粒子を遠心分離して分離した後、水に分散させる。
【００９８】
このような方法で合成されたナノ粒子は、均一のサイズの球状を有しており、亜鉛の含有量は、ＩＣＰ−ＭＳ及びＥＤＡＸを通じて分析された。本ナノ粒子の亜鉛含有率、コアサイズ、使った水溶性多作用基リガンドは、表２の化合物番号７８〜９３に表わした。
【００９９】
実施例４：式 ＺｎｘＭｙＯｚ（Ｍ＝Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ）の組成を有してテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅ（ＴＭＡＯＨ））でコーティングされた亜鉛が含有された酸化物ナノ粒子磁気共鳴映像剤の合成。
【０１００】
本明細書で記述された亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の例で、式 ＺｎｘＭｙＯｚ（Ｍ＝Ｍｎ、Ｃｏ、またはＮｉ）の組成を有して亜鉛が含有された酸化マンガンナノ粒子磁気共鳴映像剤は、次のような方法で合成される。０．５ｍｍｏｌのオレイン酸及び６．５ｍｍｏｌのオレイルアミンを含むトリオクチルアミン溶液にＺｎＣｌ２及びＭＣｌ２（Ｍ＝Ｍｎ、Ｃｏ、またはＮｉ）を１時間２７０℃で熱分解させてＺｎｘＭｙＯｚ（Ｍ＝Ｍｎ、Ｃｏ、またはＮｉ）ナノ粒子を合成する。このように合成された５０ｍｇ／ｍｌの濃度で１ｍｌのトルエンに分散されている亜鉛が含有されている酸化物ナノ粒子を過量のエタノールを使って沈澱させた後、ＴＭＡＯＨ溶液５ｍｌに再分散させて水溶液に分散させる。合成されたナノ粒子は、Ｚｎ０．４Ｍｎ２．６Ｏ４、Ｚｎ０．２Ｃｏ０．８Ｏ、Ｚｎ０．２Ｎｉ０．８Ｏの組成を有しており、コアのサイズは各６、７、１０ｎｍである。亜鉛の含有量は、ＩＣＰ−ＭＳ及びＥＤＡＸを通じて分析され、本ナノ粒子の亜鉛含有率、コアサイズ、使った水溶性多作用基リガンドは、表２の化合物番号９４〜１０２に表わした。
【０１０１】
実施例５：多種の金属添加物が含有された酸化鉄ナノ粒子マトリックスの飽和磁化率の比較。
【０１０２】
如何なる種類の金属添加物が、ナノ粒子マトリックスの飽和磁化率を増加させるのかを説明するために、多様な種類の金属添加物（Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ）が含有された酸化鉄ナノ粒子を同じサイズで（１５ｎｍ）合成し、ＭＰＭＳ Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ（ＳＱＵＩＤ）Ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒを用いて常温で飽和磁化率（Ｍｓ）を測定した。酸化鉄及びＮｉ、Ｃｏ及びＭｎが含有された酸化鉄ナノ粒子は、大韓民国特許第１０−０６０４９７５号、第１０−０６５２２５１、第１０−０７１３７４５、ＰＣＴ／ＫＲ２００４／００２５０９、大韓民国特許第１０−０６０４９７５号、ＰＣＴ／ＫＲ２００４／００３０８８、ＰＣＴ／ＫＲ２００７／００１００１、大韓民国特許出願２００６−００１８９２１号に明示された方法を通じて合成し、Ｚｎが含有された金属酸化物ナノ粒子は、実施例１によって合成された。その結果、図４で示すように、Ｎｉ及びＣｏが含有されたナノ粒子の場合には、酸化鉄ナノ粒子マトリックスの飽和磁化率（１１４ｅｍｕ／ｇ（磁性原子））よりむしろ減少した値を示しており、マンガンが含有されたナノ粒子の場合、飽和磁化率が１２５ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）で酸化鉄より少し増加した値を示す。これに比べて亜鉛が含有された酸化鉄ナノ粒子の場合には、Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４ １６１ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）及びＺｎ０．４Ｍｎ０．６Ｆｅ２Ｏ４ １７５ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）でマトリックスである酸化鉄に比べてそれぞれ４７及び６１ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）ほど増加した飽和磁化率を表わした。
【０１０３】
このような飽和磁化率の増加は、近似値で見る時、二乗値に比例してＴ２磁気共鳴映像信号を増加させると知られているために、本明細書で提示する亜鉛が含有された金属酸化物磁性ナノ粒子が画期的に増大した磁気共鳴映像造影効果を有するということを予測することができる（Ｋｏｅｎｉｇ，Ｓ．Ｈ．ｅｔ ａｌ．Ｍａｇｎ．Ｒｅｓｏｎ．Ｍｅｄ．１９９５，３４，２２７−２３３）。
【０１０４】
実施例６：亜鉛が含有されていない金属フェライトナノ粒子（ＭＦｅ２Ｏ４、Ｍ＝Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ）と亜鉛が含有された金属フェライトナノ粒子（Ｚｎ０．３Ｍ０．７Ｆｅ２Ｏ４、Ｍ＝Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ）との磁気共鳴映像効果の比較。
【０１０５】
次いで、ナノ粒子マトリックスの種類を変化させて多様な種類のナノ粒子マトリックスでも亜鉛が含有される時、さらに優れた磁気共鳴映像造影効果を表わすかを確認した。このために、実施例１〜５で合成された多様な種類の亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子（Ｚｎ０．３Ｍ０．７Ｆｅ２Ｏ４、Ｍ＝Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、またはＮｉ）と亜鉛が含有されていない金属酸化物ナノ粒子ＭＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、またはＮｉ）とを合成して、これらのスピンエコーＴ２磁気共鳴映像造影効果を比べた。それぞれ得られたナノ粒子は、図５（ア）、（イ）に表わしたように、いずれも同じサイズの均一の１５ｎｍサイズの球状であり、その表面は、ジメルカプトコハク酸でコーティングされている。
【０１０６】
得られたナノ粒子の実際磁気共鳴映像の造影効果を見るために、高速スピンエコーＴ２磁気共鳴映像を測定した。このために、ｓｅｎｓｅ−ｆｌｅｘ−Ｍコイルが装着された３Ｔｅｓｌａ磁気共鳴映像（Ａｃｈｉｅｖａ；Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｂｅｓｔ，Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）システムを使った。磁気共鳴映像結果は、高速スピンエコー（ＦＳＥ）連鎖を用いて得た。具体的なパラメータは、次の通りであった：解像図２５６ｘ２５６μｍ、切片厚さ１ｍｍ、ＴＥ＝１００ｍｓ、ＴＲ＝４０００ｍｓ、ＦＯＶ＝１０ｘ１０ｃｍ２、映像励起回数２。
【０１０７】
図５の（ウ）に表わしたように、亜鉛が含まれた金属フェライト（Ｚｎ０．３Ｍ０．７Ｆｅ２Ｏ４）が亜鉛が含まれていない金属フェライト（ＭＦｅ２Ｏ４）と比べて、常に約２〜３倍の増大した磁気共鳴映像信号（暗い色）を表わした。造影効果尺度であるＲ２弛緩係数（濃度変化によるＲ２変化率）の場合、亜鉛が含有されたマンガンフェライトＺｎ０．３Ｍｎ０．７Ｆｅ２Ｏ４が４５．９ｍＭ−１ｓｅｃ−１の弛緩係数を表わして、亜鉛が含有されていないマンガンフェライトのＲ２弛緩係数２１．８ｍＭ−１ｓｅｃ−１に比べて遥かに増加した弛緩係数値を有し、Ｚｎ０．３Ｆｅ０．７Ｆｅ２Ｏ４、Ｚｎ０．３Ｃｏ０．７Ｆｅ２Ｏ４、Ｚｎ０．３Ｎｉ０．７Ｆｅ２Ｏ４の場合にも、３７．４ｍＭ−１ｓｅｃ−１、３４．４ｍＭ−１ｓｅｃ−１、１８．７ｍＭ−１ｓｅｃ−１でそれぞれ亜鉛が含有されていないＦｅ３Ｏ４、ＣｏＦｅ２Ｏ４、ＮｉＦｅ２Ｏ４の１３．６ｍＭ−１ｓｅｃ−１、１２．４ｍＭ−１ｓｅｃ−１、６．７ｍＭ−１ｓｅｃ−１に比べてさらに増加した値を有することを確認することができる。
【０１０８】
実施例７：亜鉛の含有量によるＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ、ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）の飽和磁化率の比較。
【０１０９】
次いで、亜鉛の含有量が、ナノ粒子の飽和磁化率及び磁気共鳴映像造影効果に及ぶ影響を確認した。このために、実施例１によって１５ｎｍのサイズを有するＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ、ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）を合成し、ＭＰＭＳ ＳＱＵＩＤ Ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒを使って、３Ｔｅｓｌａでの飽和磁化率を測定した（図６）。
その結果、ＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）ナノ粒子の飽和磁化率（Ｍｓ）は、各１２５、１４０、１５４、１６６、１７５、１３７ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）で表われ、これと類似しているようにＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）ナノ粒子の飽和磁化率（Ｍｓ）も、１１４、１２６、１４０、１５２、１６１、１１５ｅｍｕ／ｇ Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４（磁性原子）で表われた。特異する点は、二つの種類のナノ粒子いずれもでｘ＝０．４の場合に、Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４ １６１ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）及びＺｎ０．４Ｍｎ０．６Ｆｅ２Ｏ４ １７５ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）の最大Ｍｓを示し、この結果は、現在まで発見された如何なる金属酸化物ナノ粒子のＭｓより高い値である。
【０１１０】
実施例８：亜鉛の含有量によるＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ、ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）のＲ２磁気共鳴弛緩率の比較。
【０１１１】
実施例７で確認したＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４ナノ粒子の亜鉛含有量による飽和磁化率の変化が、実際磁気共鳴映像造影効果の増加をもたらすことができるかを確認した。このために、ｓｅｎｓｅ−ｆｌｅｘ−Ｍコイルが装着された３Ｔｅｓｌａ磁気共鳴映像システムを使ってＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ、ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）ナノ粒子の磁気共鳴映像造影効果を測定した。磁気共鳴映像結果は、高速スピンエコー（ＦＳＥ）連鎖を用いて得た。具体的なパラメータは、次の通りであった：解像図２５６ｘ２５６μｍ、切片厚さ１ｍｍ、ＴＥ＝１００ｍｓ、ＴＲ＝４００ｍｓ、ＦＯＶ＝１０ｘ１０ｃｍ２、映像励起回数２。
【０１１２】
図７（ア）で表わしたように、ＺｎｘＭｎ１−ｘＦｅ２Ｏ４、ＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４ナノ粒子いずれもで亜鉛の含有率が増加するによってＴ２磁気共鳴映像信号が暗い色に変わることを観察し（色を加えたイメージでは、青色に変わる（図７（イ））、ＺｎｘＭｎ１−ｘＦｅ２Ｏ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）ナノ粒子の場合、同一濃度（金属原子基準）で各０．００２５、０．００３４、０．００４１、０．００４６、０．００５２、０．００３６ｍｓｅｃ−１のＲ２を有することを確認することができた。これと同様に、ＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）ナノ粒子の場合にも、各０．００１２、０．００２４、０．００３１、０．００３８、０．００４５、０．００１６ｍｓｅｃ−１のＲ２を有することを確認した（図７（ウ））。特に、ｘ＝０．４の場合のＲ２は、二つのナノ粒子で各０．００５２及び０．００４５ｍｓｅｃ−１であって、これは現在商用化された磁気共鳴映像剤であるＦｅｒｉｄｅｘ（０．００１５ｍｓｅｃ−１）及びＣＬＩＯ（Ｃｒｏｓｓ−Ｌｉｎｋｅｄ Ｉｒｏｎ
Ｏｘｉｄｅ）（０．０００８ｍｓｅｃ−１）と比べてＺｎ０．４Ｍｎ０．６Ｆｅ２Ｏ４ナノ粒子は、同一濃度（金属原子基準）で各３５０％及び６５０％、Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４ナノ粒子は、各３００％及び５６０％向上した信号増強効果を有しているということが分かる。
【０１１３】
実施例９：式 ＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝０．２、０．４）の組成を有する亜鉛が含有されたフェライトナノ粒子の水溶液での合成。
【０１１４】
本発明で提示する亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤は、前述した有機溶媒上で相転移過程を通じて製造されたナノ粒子にのみ限らずに、水溶液上で次のような方法を経て製造されることもできる。
【０１１５】
ＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝０．２、０．４）の組成を有する亜鉛が含有された酸化鉄ナノ粒子を水容液上で合成するために、ナノ粒子の先駆物質であるＺｎ（ａｃａｃ）２・２Ｈ２Ｏ ２０ｍｇ、ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ ６０ｍｇ、ＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ ２４０ｍｇを１０ｍｌの水に溶解させた後、３．２Ｍ濃度のＮＨ４ＯＨ溶液１ｍｌを入れて２０分間強くかき混ぜながら反応させてＺｎ０．２Ｆｅ２．８Ｏ４ナノ粒子を得ることができた。また、Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４ナノ粒子を得るためには、先駆物質であるＺｎ（ａｃａｃ）２・２Ｈ２Ｏ、ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏの量をそれぞれ４０ｍｇずつ使って同じ条件で反応することで得ることができた。
【０１１６】
図８は、前記方法で合成されたＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝０．２、０．４）ナノ粒子の電子顕微鏡写真（図８（ア、イ））及び、ＥＤＡＸを通じて亜鉛含有量を分析した結果（図８（ウ、エ））である。その結果、前記方法でも亜鉛が含有されたナノ粒子の製造が可能であり、亜鉛の含有量も調節可能であるということが分かる。合成されたナノ粒子は、不定形で約１５ｎｍ程度のサイズを有している。
【０１１７】
実施例１０：亜鉛が含有されたフェライトナノ粒子のＥＸＡＦＳ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｘ−Ｒａｙ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｆｉｎｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）分析。
【０１１８】
本発明によって製作された亜鉛が含有されたフェライトナノ粒子磁気共鳴映像剤のフェライトマトリックス上での亜鉛の分布を調査するために、ＥＸＡＦＳを測定した。図９（ア〜エ）は、実施例１によって合成されたＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝０．１、０．２、０．３、０．４）ナノ粒子のＺｎ及びＦｅ Ｋ−ｅｄｇｅ ＥＸＡＦＳスペクトルである。Ｚｎ Ｋ−ｅｄｇｅ ＥＸＡＦＳスペクトルで３．１オングストローム及び２．６オングストロームで表われるピークは、それぞれフェライトマトリックス上の四面体（Ｔｄ）正孔及び八面体（Ｏｈ）正孔に存在する亜鉛を表わす。グラフ上で３．１オングストロームのピークの強さが強いもの及び亜鉛の比率（ｘ）が増加するほど選択的に３．１オングストロームピークが増加するものは、亜鉛原子がフェライトマトリックスの四面体正孔に選択的に分布しているということを立証する。このような結果は、ナノ粒子の製法のうち、特に有機溶媒上で製造された時にさらに明らかに見える現象であって、この方法が水容液上で製造するものよりさらに効果的に亜鉛を含有させる方法であるということが分かる。また、このように亜鉛が四面体正孔に導入されると磁性の増加が可能となる。
【０１１９】
実施例１１：ＢＳＡ（Ｂｏｖｉｎｅ Ｓｅｒｕｍ Ａｌｂｕｍｉｎ）でコーティングされた亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子磁気共鳴映像剤の合成。
【０１２０】
実施例１〜４で合成された５０ｍｇ／ｍｌの濃度で１ｍｌのトルエンに分散されている亜鉛が含有されている金属酸化物ナノ粒子を過量のエタノールを使って沈澱させた後、５ｍｌのＴＭＡＯＨ溶液に混じって水溶液に分散させる。引き続き、２００ｍｇのＢＳＡを添加して溶かした後、常温で２４時間反応させる。引き続き、反応溶液をＳｅｐｈａｃｒｙｌＳ−５００カラム（ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ，ＵＳＡ）で分離して、ナノ粒子と反応せずに残った過量のＢＳＡを除去してナノ粒子を分離する。このように分離されたナノ粒子をＣｅｎｔｒｉｃｏｎ ＹＭ１００（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ，ＵＳＡ）フィルターを使って再び５ｍｌで濃縮させる。
【０１２１】
実施例１２：カルボデキストランでコーティングされた亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子磁気共鳴映像剤の合成。
【０１２２】
実施例１１のような方法で合成されたＴＭＡＯＨコーティングされたナノ粒子５ｍｌに２００ｍｇのカルボデキストランを添加して溶かした後、常温で２４時間反応させる。引き続き、反応溶液をＳｅｐｈａｃｒｙｌ Ｓ−５００カラムで分離して、ナノ粒子と反応せずに残った過量のカルボデキストランを除去してナノ粒子を分離する。このように分離されたナノ粒子をＣｅｎｔｒｉｃｏｎ ＹＭ１００フィルターを使って再び５ｍｌで濃縮させる。
【０１２３】
実施例１３：ヒプロメロースでコーティングされた亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子磁気共鳴映像剤の合成。
【０１２４】
実施例１１のような方法で合成されたＴＭＡＯＨコーティングされたナノ粒子５ｍｌに１００ｍｇのヒプロメロースを添加して溶かした後、常温で２４時間反応させる。引き続き、反応溶液をＳｅｐｈａｃｒｙｌ Ｓ−５００カラムで分離して、ナノ粒子と反応せずに残った過量のヒプロメロースを除去してナノ粒子を分離する。このように分離されたナノ粒子をＣｅｎｔｒｉｃｏｎ ＹＭ１００フィルターを使って再び５ｍｌで濃縮させる。
【０１２５】
実施例１４：ニュートラビジンでコーティングされた亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子磁気共鳴映像剤の合成。
【０１２６】
先の実施例１１のような方法で合成された水溶化されたナノ粒子５ｍｌに１００ｍｇのニュートラビジンを添加して溶かした後、常温で２４時間反応させる。引き続き、反応溶液をＳｅｐｈａｃｒｙｌ Ｓ−５００カラムで分離して、ナノ粒子と反応せずに残った過量のニュートラビジンを除去してナノ粒子を分離する。このように分離されたナノ粒子をＣｅｎｔｒｉｃｏｎ ＹＭ１００フィルターを使って再び５ｍｌで濃縮させる。
【０１２７】
実施例１５：抗体（ＩｇＧ）でコーティングされた亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子磁気共鳴映像剤の合成。
【０１２８】
実施例１１のような方法で合成されたＴＭＡＯＨコーティングされたナノ粒子５ｍｌに１００ｍｇの抗体を添加して溶かした後、常温で２４時間反応させる。引き続き、反応溶液をＳｅｐｈａｃｒｙｌ Ｓ−５００カラムで分離して、ナノ粒子と反応せずに残った過量の抗体を除去してナノ粒子を分離する。このように分離されたナノ粒子をＣｅｎｔｒｉｃｏｎ ＹＭ１００フィルターを使って再び５ｍｌで濃縮させる。
【０１２９】
実施例１６：亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤のｐＨ及び塩濃度変化による安定性分析。
【０１３０】
多様なリガンドでコーティングされたＺｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤のｐＨ及び塩に対する安定性を分析した。図１０の（ア）に表わしたように、すべての水溶性ナノ粒子は、２００ｍＭのＮａＣｌ濃度で安定し、特に、ＢＳＡ−Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４、カルボデキストラン−Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４、ヒプロメロース−Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４、ニュートラビジン−Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４、抗体（ＩｇＧ）−Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４ナノ粒子は、１Ｍ以上の濃度でも安定であるということを示す。
【０１３１】
また、図１０の（イ）に表わしたように、すべての水溶性ナノ粒子は、ｐＨ７ないし９で安定し、特に、ＢＳＡ−Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４、カルボデキストラン−Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４、ナノ粒子は、ｐＨ１ないし１１でも安定であるということを示した。
【０１３２】
実施例１７：式 Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４を有する亜鉛が含有された金属酸化物を含む磁気共鳴映像剤を利用したモルモットの肝造影。
【０１３３】
亜鉛が含有された金属酸化物を含む磁気共鳴映像剤のｉｎ ｖｉｖｏ環境での磁気共鳴映像造影効果を調べるために、実施例１１で合成されたＢＳＡでコーティングされたＺｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４ナノ粒子を２ｍｇ／ｍｌ濃度及び８ｍｇ／ｋｇの量でＢａｌｂ／ｃマウス（ｎ＝４）にしっぽを通じて靜脈注射した。そして、ナノ粒子注射前及び後１０分間隔で磁気共鳴映像（ＭＲＩ）を測定した。この際、ナノ粒子の肝造影効果を調べるために、Ｔ２信号強度を測定した。
【０１３４】
ＭＲＩを測定するために、ｓｅｎｓｅ−ｆｌｅｘ−Ｍコイルが装着された３Ｔｅｓｌａ（Ａｃｈｅｉｖａ；Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ．Ｂｅｓｔ，ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）システムを使った。磁気共鳴映像結果は、高速スピンエコーを用いて得た。
【０１３５】
具体的なパラメータは、次の通りであった：解像図２５６ｘ２５６μｍ、切片厚さ１ｍｍ、ＴＥ＝１００ｍｓ、ＴＲ＝４０００ｍｓ、ＦＯＶ＝１０ｘ１０ｃｍ２、映像励起回数２。
【０１３６】
図１１に表わしたように、ナノ粒子が注射された後、肝のＴ２磁気共鳴映像信号が減少して暗くなったということが分かる。一般的に、酸化鉄映像剤を利用したモルモットの造影実験で２５ｍｇ／ｋｇの容量を使うものと比べて、本発明で提示した亜鉛が含有された金属酸化物を含む磁気共鳴映像剤は、８ｍｇ／ｋｇの約３倍少ない容量でも効果的な肝造影映像が得られる。
【０１３７】
実施例１８：‘亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子（Ｚｎ０．４Ｍｎ０．６Ｆｅ２Ｏ４）生物／化学活性物質（ハーセプチン）’ハイブリッドナノ粒子の合成。
【０１３８】
ナノハイブリッド製造過程に対する要約図を図１２に表わした。ハーセプチン［（１０ｍＭ燐酸緩衝溶液内に１０ｍｇ／ｍｌ、ｐＨ７．２）Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ，Ｉｎｃ．，Ｓｏｕｔｈ Ｓａｎ Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ，ＣＡ，ＵＳＡ］１００ｕｌを取ってエッペンドルフチューブに入れた後、ｓｕｌｆｏ−ＳＭＣＣ［（Ｎ−Ｍａｌｅｉｍｉｄｏｍｅｔｈｙｌ）ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ−１−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄ ３−ｓｕｌｆｏ−Ｎ−ｈｙｄｒｏｘｙ−ｓｕｃｃｉｍｉｄｅ ｅｓｔｅｒ，Ｐｉｅｒｃｅ］を添加して室温で３０分間反応させてハーセプチンのリシン残基をマレイミド基（ｍａｌｅｉｍｉｄｅ）に置換させた。前記リシン残基が、マレイミド基に置換されたハーセプチンを２００ｕｌのジメルカプトコハク酸でコーティングされたＺｎ０．４Ｍｎ０．６Ｆｅ２Ｏ４を含有した水溶液と４時間室温で反応させて亜鉛が含有されたマンガンフェライト−ハーセプチンナノハイブリッド粒子を製造した。該製造されたナノハイブリッド粒子は、アガロース電気泳動実験を通じて分析した。クマシーブルー（Ｃｏｏｍａｓｓｉｅ Ｂｌｕｅ）タンパク質染色結果、ナノハイブリッドが生成されたということを確認することができた（図１２（ウ）の２番レーン）。
【０１３９】
実施例１９：‘亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子（Ｚｎ０．４Ｍｎ０．６Ｆｅ２Ｏ４）‐生物／化学活性物質（ニュートラビジン）’ハイブリッドナノ粒子の合成。
【０１４０】
ニュートラビジン［（１０ｍＭ燐酸緩衝溶液内の１０ｍｇ／ｍｌ、ｐＨ７．２）、Ｓｉｇｍａ］１００ｕｌを取ってエッペンドルフチューブに入れた後、ｓｕｌｆｏ−ＳＭＣＣを添加して室温で３０分間反応させてニュートラビジンのリシン残基をマレイミド基に置換させた。マレイミド基に置換されたニュートラビジンを２００ｕｌのジメルカプトコハク酸でコーティングされたＺｎ０．４Ｍｎ０．６Ｆｅ２Ｏ４を含有した水溶液と４時間室温で反応させて亜鉛マンガンフェライト−ニュートラビジンナノハイブリッド粒子を製造した。該製造されたナノハイブリッド粒子は、アガロース電気泳動実験を通じて分析した。クマシーブルータンパク質染色結果、ナノハイブリッドが生成されたということを確認することができた（図１２（ウ）の３番レーン）。
【０１４１】
実施例２０：亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の細胞毒性比較。
【０１４２】
亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の細胞毒性を調査した。２ｘ１０５個のＨｅＬａ細胞に濃度を異にして１５ｎｍサイズのジメルカプトコハク酸でコーティングされたＺｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４ナノ粒子を処理した。２４時間後、ｔｒｙｐａｎ ｂｌｕｅ方法を通じて細胞の活性度を測定した。図１３（ア）に表わしたように、Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４ナノ粒子は、１００μｇ／ｍｌの濃度までぼほ１００％に近い細胞活性度を示してナノ粒子が生体親和的であるということが分かる。また、図１３（イ）に表わしたように、亜鉛が含有された酸化鉄及びマンガンフェライトナノ粒子は、１００μｇ／ｍｌの濃度で酸化鉄ナノ粒子と類似している細胞活性度を示している。酸化鉄ナノ粒子が、アメリカ食品安全医薬庁（ＦＤＡ、Ｆｏｏｄ ａｎｄ Ｄｒｕｇ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ）で人体使用が許可されたことを考慮すれば、本亜鉛が含有されたナノ粒子の場合、同様に生体親和的であるということを示す。
【０１４３】
実施例２１：光学−ＭＲＩ二重モード診断用ナノハイブリッドシステム。
【０１４４】
光学的性質と磁性とを同時に有する診断用プローブを開発するために、ＢＳＡで表面安定化された亜鉛が含有されたマンガンフェライトナノ粒子に蛍光染料（ローダミンＲＩＴＣ、Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ ｉｓｏｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ）を付けて磁性と蛍光とを同時に有するハイブリッド粒子を開発した（図１４（ア））。このために、牛血清アルブミンに存在する−ＮＨ２のｍｏｌ比で２０倍程度過量のＮＨＳ−ＲＩＴＣを入れて１０ｍＭの燐酸緩衝溶液で、常温で２時間反応させてローダミン−亜鉛マンガンフェライトハイブリッドナノ粒子を合成した。その結果、図１４に示すように、本光学−磁性ハイブリッド粒子は、蛍光（図１４（イ））を有しており、また、磁気共鳴映像信号も同時（図１４（ウ））に有することを確認した。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜鉛が含有された金属酸化物磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノ技術は、物質を原子、分子レべルで調節及び制御する技術として多くの学際間科学技術が互いに融合してなされ、新物質及び新素子の創出に適して、その応用分野が、電子、材料、通信、機械、医薬、農業、エネルギー、環境など非常に多様である。そのうち、ナノ粒子が重要な理由は、このような多様な活用分野でミクロンサイズの粉末が有していない特性を有するためである。特に、ナノレべルでの調節を通じてミクロン以上サイズの物質と比べて、画期的に向上したナノ特性を表すことができる。
【０００３】
特に、ナノサイズの磁性物質は、多様な生体医学分野に適用されて革新的な発展を呼び起こすという期待を受けている。磁性ナノ粒子は、そのサイズが血管及び細胞に比べて遥かに小さくてタンパク質と類似しているサイズを有するので、多様な生体組職に容易に接近させることができるという便利な特性を有しているために、生体診断などに既に数年前から利用された。さらに、最近ナノ技術の急激な発展は、多様な生体応用が可能な高機能性磁性ナノ粒子の製造を可能にし、これらの生体内安定性についての研究もやはり進められている。
【０００４】
磁性ナノ粒子の応用範囲は、磁気共鳴映像（ＭＲＩ）などを利用した分子映像、疾病の追跡及び診断、高温治療、薬物伝達、磁気バイオセンサー、マイクロ流体システムなど広範囲なナノバイオ技術を含む。特に、磁性ナノ粒子は、効果的な磁気共鳴映像の映像剤として使われうる。外部で与えられた磁場下で、磁性ナノ粒子は、磁化されて誘導磁場を発生させる。この誘導磁場は、磁性ナノ粒子周辺の水分子の水素原子のスピンスピン（Ｔ２）弛緩時間またはスピン格子（Ｔ１）弛緩時間の変化を誘導して、磁気共鳴映像のＴ２またはＴ１造影効果を増幅させる。この際、起こる造影効果の尺度は、弛緩率（Ｒ＝１／Ｔ、ｒｅｌａｘｉｖｉｔｙ）である。
【０００５】
このような磁性ナノ粒子の性質を利用すれば、組職内の水の濃度だけではなく、血管の分布、癌のような疾病の診断、そして、生命現象を分子及び細胞レべルで映像化することができる。現在まで、このような磁性ナノ粒子を利用した磁気共鳴映像剤は、下記のように開発された。
【０００６】
特許文献１は、約３０ｎｍサイズの超常磁性マグネタイト粒子に対するものであって、前記ナノ粒子を生体分解性母体（タンパク質、炭水化物、脂質）に入れて肝や脾臓のような体内の磁気共鳴映像に応用した。
【０００７】
特許文献２は、胃腸管映像のための酸化鉄系列超常磁性ナノ粒子に対するものであって、前記ナノ粒子を多糖類とともに混じって胃腸管での炎症などの映像に応用した。
【０００８】
特許文献３は、血管系映像のための超常磁性酸化物ナノ粒子に対するものであって、ナノ粒子の凝集を通じて形成された映像剤について説明した。
【０００９】
特許文献４は、ナノサイズのカルボキシポリサッカライドでコーティングされた磁性酸化鉄ナノ粒子に対するものであって、ナノ粒子は共沈法で製作され、サイズは２〜７ｎｍ程度を有し、心血管系列映像及び薬物伝達のようなシステムに応用した。
【００１０】
特許文献５は、炭水化物が結合されたマグネタイト粒子に対するものであって、このナノ粒子は、水溶液上で共沈法で合成され、超音波反応を用いて炭水化物と結合された後、非経口投与用の磁気共鳴映像剤として使われた。
【００１１】
特許文献６は、還元された炭水化物でコーティングされた熱に安定した磁気共鳴映像剤に対するものであって、共沈法を通じて約１０ｎｍ程度のサイズの酸化鉄ナノ粒子を合成した後、心血管系統の磁気共鳴映像に利用した。
【００１２】
特許文献７は、選択的標的が可能な磁性ナノ粒子の磁気共鳴映像剤に対するものであって、共沈法を用いて合成された酸化鉄ナノ粒子が高分子からなるマイセルでコーティングされた磁気共鳴映像剤である。
【００１３】
特許文献８は、腫瘍診断を目的としたナノ粒子に対するものであって、有機溶媒上で熱分解方法を通じて合成された酸化鉄磁性ナノ粒子を、水溶化過程、抗体結合過程を通じて腫瘍診断ナノハイブリッドを形成させた後、これを腫瘍の磁気共鳴映像診断に応用した。
【００１４】
このような磁気共鳴映像剤に利用される磁性ナノ粒子が最適の性能を有するためには、
１）印加された磁場に敏感に反応する高磁化率を有していなければならず、
２）優れた磁気共鳴映像造影効果を表わさなければならず、
３）生体内、すなわち、水溶性環境で安定的に運搬及び分散されなければならず、
４）生体活性物質と容易に結合が可能でなければならず
５）低毒性及び高い生体親和力を表わさなければならない。
【００１５】
一方、前述した先行特許で得られたナノ粒子及びＦｅｒｉｄｅｘ、Ｒｅｓｏｖｉｓｔのような商用化された造影剤、そして、水溶化リガンドで取り囲まれた酸化鉄ナノ粒子のような既存の酸化鉄ナノ粒子の場合、比較的低磁化率及び低い磁気共鳴映像造影効果（低いＲ２）を有する。これは、磁気共鳴映像剤として低下した信号増幅効果を有するようになって微細癌組織のような微量の疾病に対する磁気共鳴映像診断において大きな問題点として指摘されている。
【００１６】
既存の低い磁気共鳴映像造影効果を解決する一つの方法は、磁化率が増加した磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の開発である。このような磁化率増大という目的のために金属酸化物ナノ粒子の組成を変化することが一つの方法になり得る（Ｉｔｔｒｉｃｈ ｅｔ ａｌ，Ｒｏｆｏ ２００５，１７７，１１５１；Ｓｈｕｌｔｚ ｅｔ ａｌ，Ｊ．Ｍａｇｎ．Ｍａｇｎ，Ｍａｔｅｒ．２００７，３１１，４６４）。しかし、今までの研究結果によれば、酸化鉄など金属酸化物ナノ粒子マトリックスにいろいろ可能な金属添加物（ｄｏｐａｎｔ）を入れた時に表われる磁性増加効果がほとんどないか、さらには減少するもの（例えば、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｂａなど）が大部分である（Ｖａｌｄｅｓ−Ｓｏｌｉｓ ｅｔ ａｌ，Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２００７，１８，１４５６０３）。
【００１７】
最近、磁気共鳴映像効果が増加する例として、特許文献９では、金属酸化物ナノ粒子にマンガンが含有された時に向上した磁気共鳴映像効果を有するということを示した。これは、マンガンの含有によって向上した磁化率に起因することで、この際、マンガンの含有を通じて金属酸化物の磁化率は約１０％の増加に止まったが、この物質の磁気共鳴映像効果は、既存の物質に比べて約７０〜１００％のＲ２の増加を示した。
【００１８】
このような脈絡で、さらに向上した磁化率を有する新たな金属酸化物磁気共鳴映像剤の開発は、磁気共鳴映像造影効果を極大化するのに、非常に重要な要因であるということが自明である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】アメリカ特許 ＵＳ４，８４９，２１０号
【特許文献２】アメリカ特許 ＵＳ５，０２３，０７２号
【特許文献３】アメリカ特許 ＵＳ５，０５５，２８８号
【特許文献４】ヨーロッパ特許 ＥＰ０６５６３６８号
【特許文献５】アメリカ特許 ＵＳ６，２０３，７７７号
【特許文献６】アメリカ特許 ＵＳ６，５９９，４９８号
【特許文献７】アメリカ特許公開 ＵＳ２００６−０２２２５９４号
【特許文献８】大韓民国特許出願公開番号 第２００６−００９８２１３号
【特許文献９】大韓民国特許出願公開番号 第２００６−００９８２１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、前記既存の金属酸化物ナノ粒子磁気共鳴映像剤に比べて、画期的に向上した造影効果及び診断感度を有する新たな金属酸化物ナノ粒子磁気共鳴映像剤を開発することを目的とする。今までは、如何なる特定金属添加物が、これを実現させうるという具体的な代案が提示されていないが、本発明では、特別に亜鉛が金属酸化物ナノ粒子マトリックスの金属置換あるいは正孔に加えられることによって、金属酸化物ナノ粒子の磁化率増加を誘導すると同時に、磁気共鳴映像造影効果を画期的に増加させるということを新たに発見し、これを実験的に立証した。また、水溶液での安定性が高く、生体親和的な磁気共鳴映像剤として亜鉛が含有された金属酸化物磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記目的を果たすための本発明では、亜鉛が含有された金属酸化物磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤を提供する。この際、亜鉛原子は、金属酸化物からなるナノ粒子マトリックスの金属を置換するか、空いている正孔に添加されることを特徴とする。ここで、‘マトリックス（ｍａｔｒｉｘ）’とは、ナノ粒子の無機物コアを意味し、多様な元素を添加／除去する母体構造を意味する。このように、亜鉛が含有された金属酸化物磁性ナノ粒子は、亜鉛が含有されていない本来の金属酸化物ナノ粒子マトリックスと比べて、増加した飽和磁化率及び磁気共鳴映像造影効果（Ｒ２またはＲ１）を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明の亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子が、望ましくは、金属酸化物マトリックスである、
（ａ）式 ＭａＯｂ（０＜ａ≦１６、０＜ｂ≦８、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）；または、
（ｂ）式 ＭｃＭ’ｄＯｅ（０＜ｃ≦１６、０＜ｄ≦１６、０＜ｅ≦８、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金であり；Ｍ’は、１族元素、２族元素、１２族元素、転移金属元素、１３族元素、１４族元素、１５族元素、ランタン族元素、及びアクチニウム族元素からなるグループから選択される元素）の構造式を有するナノ粒子で亜鉛が添加されて金属原子の一部を置換するか、空いている正孔に添加する形態である、
（ｃ）式 ＺｎｆＭａ−ｆＯｂ（０＜ｆ＜８、０＜ａ≦１６、０＜ｂ≦８、０＜ｆ／（ａ−ｆ）＜１０、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金であり）；または、
（ｄ）式 ＺｎｇＭｃ−ｇＭ’ｄＯｅ（０＜ｇ＜８、０＜ｃ≦１６、０＜ｄ≦１６、０＜ｅ≦８、０＜ｇ／｛（ｃ−ｇ）＋ｄ｝＜１０、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金であり；Ｍ’は、１族元素、２族元素、１２族元素、転移金属元素、１３族元素、１４族元素、１５族元素、ランタン族元素、及びアクチニウム族元素からなるグループから選択される元素）の構造式を有するナノ粒子であることを特徴とする磁気共鳴映像剤を提供する。
【００２３】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、より望ましくは、金属酸化物マトリックスである、
（ｅ）式 Ｍ”ｈＦｅｉＯｊ（０＜ｈ≦１６、０＜ｉ≦８、０＜ｊ≦８、Ｍ”は、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）の構造式を有するナノ粒子で亜鉛が添加されて金属原子の一部を置換するか、空いている正孔に添加した形態である、
（ｆ）式 ＺｎｋＭ”ｈ−ｋＦｅｉＯｊ（０＜ｋ＜８、０＜ｈ≦１６、０＜ｉ≦８、０＜ｊ≦８、０＜ｋ／｛（ｈ−ｋ）＋ｉ｝＜１０、Ｍ”は、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）の構造式を有するナノ粒子である。
【００２４】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、最も望ましくは、
（ｇ）式 ＦｅｌＯｍ（０＜ｌ≦８、０＜ｍ≦８）、または、
（ｈ）式 ＭｎｎＦｅｏＯｐ（０＜ｎ≦８、０＜ｏ≦８、０＜ｐ≦８）からなる金属酸化物ナノ粒子マトリックスに亜鉛が添加されてマトリックス上の金属原子の一部を置換するか、空いている正孔に添加して、
（ｉ）式 ＺｎｑＦｅｌ−ｑＯｍ（０＜ｑ＜８、０＜ｌ≦８、０＜ｍ≦８、０＜ｑ／（ｌ−ｑ）＜１０）、または、
（ｊ）式 ＺｎｒＭｎｎ−ｒＦｅｏＯｐ（０＜ｒ＜８、０＜ｎ≦８、０＜ｏ≦８、０＜ｐ≦８、０＜ｒ／｛（ｎ−ｒ）＋ｏ｝＜１０）の構造式を有するナノ粒子である。
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、それ自体で水に分散されるか（または、溶けるか）、キャッピング（ｃａｐｐｉｎｇ）リガンドまたは水溶性多作用基リガンドがナノ粒子を取り囲んでおり、水溶液に分散されている。前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤は、亜鉛が含有されていない金属酸化物磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤に比べて優れた磁気的性質（飽和磁化率）及び磁気共鳴映像造影効果（Ｒ２またはＲ１）を示すことを特徴とする。
【００２５】
本発明は、また、前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子に、抗体及びタンパク質のような生体活性物質または蛍光体などのような化学物質が結合された診断用の亜鉛が含有された金属酸化物−生物／化学活性物質ハイブリッドナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤を提供する。
【００２６】
本発明は、また、前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子に、放射性同位元素のようなＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）及びＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）用の映像剤、ヨード、バリウムサルフェートなどのようなＸ線映像剤、及びマイクロバブルなどのような超音波映像剤が結合されることを特徴とする磁気共鳴映像剤を提供する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明による亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子及び亜鉛が含有された金属酸化物ハイブリッドナノ粒子は、亜鉛が含有されていない金属酸化物磁性ナノ粒子と比べて、磁気的性質を著しく増加させ、磁気共鳴映像造影効果を画期的に増加させる効果を有し、水溶液で特に安定し、優れた磁気的性質及び低細胞毒性を有する。また、本発明の亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子あるいはそれらが生体物質と結合されたハイブリッドナノ粒子は、既存の磁気共鳴映像の改善及び診断治療システムなどに有用に使われうる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】亜鉛が含有されたフェライト磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤（Ｚｎ０．４Ｆｃ２．６Ｏ４）の（ア）電子顕微鏡写真、（イ）高分解能電子顕微鏡写真及びその逆フーリエ変換イメージ（挿入図）、及び（ウ）Ｘ線回折パターンである。
【図２】亜鉛が含有されたフェライト磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の亜鉛含有量による電子顕微鏡写真である。（ア）ＺｎｘＭｎ１−ｘＦｅ２Ｏ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）、（イ）ＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）。
【図３】亜鉛が含有されたフェライト磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の亜鉛含有量によるＥＤＡＸ分析である。（ア）ＺｎｘＭｎ１−ｘＦｅ２Ｏ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）、（イ）ＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）。
【図４】マトリックスとして使った酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）ナノ粒子に多様な種類の金属添加物を入れた時の飽和磁化率の比較である。
【図５】亜鉛が含有されていない多様な種類の金属フェライトナノ粒子（ＭＦｅ２Ｏ４、Ｍ＝Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ）と亜鉛を含有した金属フェライトナノ粒子（Ｚｎ０．３Ｍ０．７Ｆｅ２Ｏ４）との磁気共鳴映像効果の比較である。（ア）１５ｎｍサイズを有する亜鉛が含有されていない金属フェライトナノ粒子の透過電子顕微鏡写真、（イ）１５ｎｍサイズを有する亜鉛が含有された金属フェライトナノ粒子の透過電子顕微鏡写真、（ウ）それぞれ（ア）、（イ）のナノ粒子を同じ濃度で含んだ水の高速スピンエコーＴ２磁気共鳴映像イメージ及びＲ２弛緩係数の比較。
【図６】亜鉛が含有されたフェライト磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の亜鉛含有量による飽和磁化率変化である。
【図７】亜鉛が含有されたフェライト磁性ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の亜鉛含有量による磁気共鳴映像信号変化である。（ア）ＺｎｘＭｎ１−ｘＦｅ２Ｏ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）、及びＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）ナノ粒子及びＦｅｒｉｄｅｘ、ＣＬＩＯの高速スピンエコーＴ２磁気共鳴映像イメージ、（イ）（ア）のイメージに色を加えたイメージ、（ウ）亜鉛含有率変化によるＲ２グラフ。
【図８】水容液上で合成された亜鉛が含有された酸化鉄ナノ粒子（ＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４、ｘ＝０．２、０．４）である。（ア、イ）電子顕微鏡写真、（ウ、エ）ＥＤＡＸスペクトル分析結果。
【図９】亜鉛が含有されたフェライトナノ粒子の亜鉛含有率によるＥＸＡＦＳスペクトルである。ＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝（ア）０．４、（イ）０．３、（ウ）０．２、（エ）０．１）。
【図１０】多様な種類の水溶性多作用基リガンドを用いて表面改質されて水分散された亜鉛が含有された磁気共鳴映像剤（Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４）の水容液上の安定度検査である。（ア）塩濃度による水容液上の安定度、（イ）酸度（ｐＨ）変化による水容液上の安定度。
【図１１】亜鉛が含有されたフェライト磁性ナノ粒子（Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４、コアサイズ：１５ｎｍ）を含む磁気共鳴映像剤を利用したモルモットのＭＲＩ肝造影映像である。（ア）ナノ粒子映像剤を注射する前のモルモットのＭＲＩ肝映像、（イ〜エ）ナノ粒子映像剤を注射した以後のＭＲＩ肝映像、（イ）注射直後、（ウ）１０分後、（エ）３０分後。
【図１２】亜鉛マンガンフェライトナノ粒子に生体物質を結合させた形態の（ア）ナノ粒子−生体物質ハイブリッドの製造の模式図及びこれを通じて得られた亜鉛マンガンフェライトナノ粒子−ハーセプチンハイブリッド及び亜鉛マンガンフェライトナノ粒子−ニュートラビジンハイブリッドのアガロースジェル、（イ）電気泳動及び（ウ）タンパク質染色結果である。
【図１３】亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の細胞毒性比較である。（ア）亜鉛が含有された磁性ナノ粒子映像剤（Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４）の細胞処理量変化に対する細胞活性度の比較、（イ）細胞処理量１００μｇ／ｍｌでの酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）ナノ粒子と亜鉛とが含有された磁性ナノ粒子映像剤（Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４及びＺｎ０．４Ｍｎ０．６Ｆｅ２Ｏ４）の細胞活性度の比較。
【図１４】亜鉛が含有されたマンガンフェライトナノ粒子に蛍光染料（ローダミン（Ｒｈｏｄａｍｉｎ））を結合させて得た磁性−光学二重モードナノ粒子の模式図（ア）、蛍光性質の光発光スペクトル（ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）及び蛍光イメージ（イ）、二重モードナノ粒子のＲ２スピンスピン弛緩係数及び磁気共鳴映像結果（ウ）。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
本研究者は、さまざまな金属添加物が含有された金属酸化物ナノ粒子の中で、亜鉛を含有させた場合、磁性増加効果が画期的に増加するということを発見し、これを通じて磁気共鳴映像信号も画期的に向上した亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤を開発した。本発明で記述する‘亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子’とは、金属酸化物ナノ粒子マトリックスで亜鉛原子が金属原子を置換するか、空いている正孔に添加されて作られたナノ粒子であって、飽和磁化率及び磁気共鳴映像造影効果（Ｒ２またはＲ１）が格段に優れ、水溶液で安定性が高く、生体親和性が良くて細胞毒性が低く、生物学的活性及び化学的活性を帯びる物質との結合が容易で、磁気共鳴映像剤としての最適の条件を充足させる。
【００３１】
本発明の明細書で、‘亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子’とは、ナノサイズの粒子を意味するものであって、その無機物ナノコアの直径が１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲にあり、望ましくは、２ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である粒子を意味する。また、水に対して１μｇ／ｍｌ〜５００ｍｇ／ｍｌの濃度で分散されており、望ましくは、１μｇ／ｍｌ〜５０ｍｇ／ｍｌの濃度で分散されている粒子を意味する。水に分散されたナノ粒子の流体動力学的直径（ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｄｉａｍｅｔｅｒ）が１ｎｍ〜５００μｍである粒子を意味し、望ましくは、１ｎｍ〜５０μｍである粒子を意味する。
【００３２】
前記‘金属酸化物ナノ粒子マトリックス’は、亜鉛が含有される母体の無機ナノ物質を意味するものであって、マトリックスとして使われる金属酸化物は、式 ＭａＯｂ（０＜ａ≦１６、０＜ｂ≦８、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）、または、式
ＭｃＭ’ｄＯｅ（０＜ｃ≦１６、０＜ｄ≦１６、０＜ｅ≦８、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金；Ｍ’は、１族元素、２族元素、１２族元素、１３族元素、１４族元素、１５族元素、転移金属元素、ランタン族元素、アクチニウム族元素、望ましくは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、ランタン族元素及びアクチニウム族元素からなるグループから選択される元素の構造式を有するナノ粒子であり、望ましくは、式 Ｍ”ｈＦｅｉＯｊ（０＜ｈ≦１６、０＜ｉ≦８、０＜ｊ≦８、Ｍ”は、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）の構造式を有するナノ粒子である。最も望ましくは、式 ＦｅｌＯｍ（０＜ｌ≦８、０＜ｍ≦８）、または、式 ＭｎｎＦｅｏＯｐ（０＜ｎ≦８、０＜ｏ≦８、０＜ｐ≦８）の構造式を有するナノ粒子である。
【００３３】
したがって、前述した金属酸化物ナノ粒子マトリックスに、亜鉛が含有されて金属原子の一部を置換するか、空いている正孔に添加された形態は、式 ＺｎｆＭａ−ｆＯｂ（０＜ｆ＜８、０＜ａ≦１６、０＜ｂ≦８、０＜ｆ／（ａ−ｆ）＜１０、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）、または、式 ＺｎｇＭｃ−ｇＭ’ｄＯｅ（０＜ｇ＜８、０＜ｃ≦１６、０＜ｄ≦１６、０＜ｅ≦８、０＜ｇ／｛（ｃ−ｇ）＋ｄ｝＜１０、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金であり；Ｍ’は、１族元素、２族元素、１２族元素、１３族元素、１４族元素、１５族元素、転移金属元素、ランタン族元素、アクチニウム族元素、望ましくは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、ランタン族元素及びアクチニウム族元素からなるグループから選択される元素）の構造式を有するナノ粒子であり、望ましくは、式 ＺｎｋＭ”ｈ−ｋＦｅｉＯｊ（０＜ｋ＜８、０＜ｈ≦１６、０＜ｉ≦８、０＜ｊ≦８、０＜ｋ／｛（ｈ−ｋ）＋ｉ｝＜１０、Ｍ”は、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）、最も望ましくは、式 ＺｎｑＦｅｌ−ｑＯｍ（０＜ｑ＜８、０＜ｌ≦８、０＜ｍ≦８、０＜ｑ／（ｌ−ｑ）＜１０）、または、ＺｎｒＭｎｎ−ｒＦｅｏＯｐ（０＜ｒ＜８、０＜ｎ≦８、０＜ｏ≦８、０＜ｐ≦８、０＜ｒ／｛（ｎ−ｒ）＋ｏ｝＜１０）の構造式を有するナノ粒子である。
【００３４】
本発明の‘亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子’は、亜鉛と異なる金属の含有比率が化学量論的に、望ましくは、０．００１＜‘亜鉛／（総金属−亜鉛）’＜１０、さらに望ましくは、０．０１＜‘亜鉛／（総金属−亜鉛）’＜１、最も望ましくは、０．０３＜‘亜鉛／（総金属−亜鉛）’＜０．５である。亜鉛が、前記範囲で含まれる時に高飽和磁化率を有しうる。
【００３５】
ここで、‘亜鉛の含有’とは、金属酸化物ナノ粒子マトリックスの結晶学的構造で亜鉛原子が酸素原子の間に存在する陽イオンの正孔（ｈｏｌｅ）中で四面体正孔や八面体正孔の間に入って行くことを意味する。したがって、亜鉛が含有された水溶性または水分散性金属酸化物ナノ粒子を合成する時、まず、金属酸化物ナノ粒子マトリックスが成長した後、マトリックス上の四面体正孔または八面体正孔に存在した金属原子を亜鉛が置換するものか、または金属酸化物ナノ粒子の成長時に金属原子と亜鉛とがともに結晶成長に導入されて亜鉛が酸素原子の陽イオン正孔中で四面体正孔や八面体正孔の間に添加されて入って行くように合成されるものを意味する（例えば、ＺｎＯ＋Ｆｅ２Ｏ３→ＺｎＦｅ２Ｏ４）。特に、そのうち、四面体正孔に存在する亜鉛がナノ粒子の磁化率を増加させる役割を果たすので、重要である。また、前記亜鉛が添加されるナノ粒子の金属酸化物の組成は、非化学量論的な場合も可能である。
【００３６】
本発明の‘亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子’は、金属酸化物ナノ粒子マトリックスに比べて優れた飽和磁化率（Ｍｓ）または磁気共鳴映像造影効果（Ｒ２またはＲ１）を有する。前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、望ましくは、６０ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）以上、さらに望ましくは、１００ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）以上の飽和磁化率を有し、最も望ましくは、１２５ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）以上の飽和磁化率を有することを特徴とする。磁化率が、前記値を有する時、磁気共鳴映像剤として効率的である。また他の観点で、前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、磁気共鳴映像造影効果（Ｒ２またはＲ１）が、望ましくは、その金属酸化物ナノ粒子マトリックスに比べて１０％以上、さらに望ましくは、４０％以上、さらに望ましくは、１００％以上、最も望ましくは、３００％以上増加した値を有することを特徴とする。
【００３７】
本発明で、‘亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子’は、亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子に水溶性多作用基リガンド（ｍｕｌｔｉ−ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｒｏｕｐ ｌｉｇａｎｄ）が結合されて、前記ナノ粒子を取り囲んでいる形態を有するか、または特別なリガンドと結合せずに、それ自体で水に溶解されるか分散される粒子を意味する。
【００３８】
本発明で、‘亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子’は、多様な形態で提供されることができるが、如何なる亜鉛が含有された金属酸化物質コアと多作用基リガンドとを選択して使うかによって決定される。
【００３９】
本発明の明細書で、‘水溶性多作用基リガンド’は、亜鉛が含有されたナノ粒子と結合して、ナノ粒子を水溶化及び安定化し、生物／化学活性物質との結合を可能にするリガンドである。
【００４０】
水溶性多作用基リガンドは、（ａ）付着領域（ＬＩ、ａｄｈｅｓｉｖｅ ｒｅｇｉｏｎ）を含むことができ、（ｂ）活性成分結合領域（ＬＩＩ、ｒｅａｃｔｉｖｅ ｒｅｇｉｏｎ）、（ｃ）交差連結領域（ＬＩＩＩ、ｃｒｏｓｓ ｌｉｎｋｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）、または、前記活性成分結合領域（ＬＩＩ）と交差連結領域（ＬＩＩＩ）とを同時に含む活性成分結合領域−交差連結領域（ＬＩＩ−ＬＩＩＩ）をさらに含みうる。以下で、水溶性多作用基リガンドをより具体的に説明する。
【００４１】
前記“付着領域（ＬＩ）”は、ナノ粒子と付着することができる作用基（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｒｏｕｐ）を含む多作用基リガンドの一部分であって、望ましくは、多作用基リガンドの末端を意味する。したがって、付着領域は、ナノ粒子を成す物質と親和性が高い作用基とを含むことが望ましい。この際、ナノ粒子と付着領域との結合は、イオン結合、共有結合、水素結合、疎水結合、または、金属−リガンド配位結合で付着することができる。これにより、多作用基リガンドの付着領域は、ナノ粒子を成す物質によって多様に選択されうる。例えば、イオン結合、共有結合、水素結合、金属−リガンド配位結合を利用した付着領域は、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＳＨ、−ＣＯＮＨ２、−ＰＯ３Ｈ、−ＯＰＯ４Ｈ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−Ｎ３、−ＮＲ３ＯＨ（Ｒ＝ＣｎＨ２ｎ＋１、０≦ｎ≦１６）、−ＯＨ、−ＳＳ−、−ＮＯ２、−ＣＨＯ、−ＣＯＸ（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ）、−ＣＯＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、または、−ＣＮを含み、疎水結合を利用した付着領域は、炭素数２以上からなる炭化水素鎖を含みうるが、これに限定されるものではない。
【００４２】
前記“活性成分結合領域（ＬＩＩ）”は、化学または生体機能性物質と結合することができる作用基を含む多作用基リガンドの一部分であって、望ましくは、前記付着領域と反対側に位置した末端を意味する。前記活性成分結合領域の作用基は、活性成分の種類及びその化学式によって変わりうる（表１参照）。本発明で活性成分結合領域は、−ＳＨ、−ＣＨＯ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＨ、−ＰＯ３Ｈ、−ＯＰＯ４Ｈ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＮＲ３＋Ｘ−（Ｒ＝ＣｎＨｍ ０≦ｎ≦１６、０≦ｍ≦３４、Ｘ＝ＯＨ、Ｃｌ、Ｂｒ）、ＮＲ４＋Ｘ−（Ｒ＝ＣｎＨｍ ０≦ｎ≦１６、０≦ｍ≦３４、Ｘ＝ＯＨ、Ｃｌ、Ｂｒ）、−Ｎ３、−ＳＣＯＣＨ３、−ＳＣＮ、−ＮＣＳ、−ＮＣＯ、−ＣＮ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｉ、−Ｂｒ、エポキシ基、−ＯＮＯ２、−ＰＯ（ＯＨ）２、−Ｃ＝ＮＮＨ２、−ＨＣ＝ＣＨ−及び−Ｃ≡Ｃ−を含みうるが、これに限定されるものではない。
【００４３】
前記“交差連結領域（ＬＩＩＩ）”は、近接した多作用基リガンドと交差連結することができる作用基を含む多作用基リガンドの一部分、望ましくは、中心部に付着された側鎖を意味する。“交差連結”とは、一つの多作用基リガンドが近接して位置した他の多作用基リガンドと分子間引力（ｉｎｔｅｒｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）で結合されることを意味する。前記分子間引力は、疎水性引力、水素結合、共有結合（例えば、ジスルフィド結合）、ファンデルワールス結合、イオン結合などがあるが、これに特別に限定されない。したがって、交差連結することができる作用基は、目的とする分子間引力の種類によって多様に選択されうる。交差連結領域は、例えば、−ＳＨ、−ＣＨＯ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＨ、−ＰＯ３Ｈ、−ＯＰＯ４Ｈ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＮＲ３＋Ｘ−（Ｒ＝ＣｎＨｍ ０≦ｎ≦１６、０≦ｍ≦３４、Ｘ＝ＯＨ、Ｃｌ、Ｂｒ）、ＮＲ４＋Ｘ−（Ｒ＝ＣｎＨｍ ０≦ｎ≦１６、０≦ｍ≦３４、Ｘ＝ＯＨ、Ｃｌ、Ｂｒ）、−Ｎ３、−ＳＣＯＣＨ３、−ＳＣＮ、−ＮＣＳ、−ＮＣＯ、−ＣＮ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｉ、−Ｂｒ、エポキシ基、−ＯＮＯ２、−ＰＯ（ＯＨ）２、−Ｃ＝ＮＮＨ２、−ＨＣ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−を作用基として含みうる。
【００４４】
【表１】
【００４５】
（Ｉ：多作用基リガンドの活性成分結合領域の作用基、ＩＩ：活性成分、ＩＩＩ：ＩとＩＩの反応による結合例）
本発明では、前記したような作用基を本来保有した化合物を水溶性多作用基リガンドとして利用することもできるが、当業界に公知された化学反応を通じて前記したような作用基を備えるように変形または製造された化合物を多作用基リガンドとして利用することもできる。
【００４６】
本発明による亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子において、望ましい多作用基リガンドの一例は、ジメルカプトコハク酸である。ジメルカプトコハク酸は、本来の付着領域、交差連結領域及び活性成分結合領域を含んでいるためである。すなわち、ジメルカプトコハク酸の一側の−ＣＯＯＨは、金属酸化物ナノ粒子に付着される役割を果たし、末端部の−ＣＯＯＨ及び−ＳＨは、活性成分と結合する役割を果たす。また、−ＳＨの場合、周辺の他の−ＳＨと酸化過程を通じて−ＳＳ−結合を成すことで交差連結領域でも作用が可能である。前記ジメルカプトコハク酸（ｄｉｍｅｒｃａｐｔｏｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｃｉｄ）の以外にも、付着領域（ＬＩ）の作用基で−ＣＯＯＨを、活性成分結合領域（ＬＩＩ）及び交差連結領域（ＬＩＩＩ）の作用基で−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−ＮＨ２を含む化合物は、望ましい多作用基リガンドとして利用されうる。そのような化合物のまた他の例としては、ジメルカプトマレイン酸（ｄｉｍｅｒｃａｐｔｏｍａｌｅｉｃ ａｃｉｄ）、ジメルカプトペンタジオニック酸（ｄｉｍｅｒｃａｐｔｏｐｅｎｔａｄｉｏｎｉｃ ａｃｉｄ）などがあるが、これに制限されるものではない。
【００４７】
本発明による亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子において、望ましい多作用基リガンドの一例は、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｏｎｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅ、ＴＭＡＯＨ）である。ＴＭＡＯＨは、付着領域及び活性成分結合領域を含んでいるためである。すなわち、ＴＭＡＯＨの一側の−ＯＨは、金属酸化物ナノ粒子の表面に付着する役割を果たし、末端部のＮ（ＣＨ３）４＋は、活性成分とイオン結合を通じて結合される。前記ＴＭＡＯＨの以外にも、付着領域（ＬＩ）の作用基で−ＯＨを、活性成分結合領域（ＬＩＩ）の作用基でＮ（ＣＨ３）４＋または−Ｎ（ＣＨ３）３＋を含む化合物は、望ましい多作用基リガンドとして利用されうる。そのような化合物のまた他の例としては、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌａｍｏｎｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）、トリメチルアンモニウムプロパノール（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｏｎｉｕｍｐｒｏｐａｎｏｌ）などがあるが、これに制限されるものではない。
【００４８】
本発明による亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子において、望ましい多作用基リガンドの他の例は、ペプチド（ｐｅｐｔｉｄｅ）である。ペプチドは、アミノ酸からなるオリゴマー／ポリマーであって、アミノ酸は、両末端に−ＣＯＯＨまたは−ＮＨ２作用基を保有しているために、ペプチドは自然的に付着領域と活性成分結合領域とを備える。また、特に交差連結領域に使用可能な側鎖で−ＳＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２及び−ＯＨのうち何れか一つ以上を側鎖で有するアミノ酸を一つ以上含むペプチドは、望ましい水溶性多作用基リガンドとして使われうる。
【００４９】
本発明による水溶性ナノ粒子において、望ましい多作用基リガンドの他の例は、タンパク質である。タンパク質は、ペプチドよりさらに多いアミノ酸、すなわち、数百ないし数十万個のアミノ酸からなるポリマーであって、両末端に−ＣＯＯＨと−ＮＨ２作用基とを保有しているだけではなく、数十個の−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＳＨ、−ＯＨ、−ＣＯＮＨ２などを含んでいる。これにより、タンパク質は、前述したペプチドのように、その構造によって自然的に付着領域、交差連結領域、活性成分結合領域を備えることができて、本発明の相転移リガンドとして有用に利用されうる。相転移リガンドとして望ましいタンパク質の代表的な例としては、構造タンパク質、貯蔵タンパク質、運搬タンパク質、ホルモンタンパク質、受容体タンパク質、収縮タンパク質、防御タンパク質、酵素タンパク質などがある。さらに詳しくは、アルブミン（ａｌｂｕｍｉｎ）、抗体（ａｎｔｉｂｏｄｙ）、二次抗体（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｎｔｉｂｏｄｙ）、抗原（ａｎｔｉｇｅｎ）、アビジン（ａｖｉｄｉｎ）、シトクロム（ｃｙｔｏｃｈｒｏｍｅ）、カゼイン（ｃａｓｅｉｎ）、ミオシン（ｍｙｏｓｉｎ）、グリシニン（ｇｌｙｃｉｎｉｎｅ）、カロテン（ｃａｒｏｔｅｎｅ）、コラーゲン（ｃｏｌｌａｇｅｎ）、球状タンパク質（ｇｌｏｂｕｌａｒ
ｐｒｏｔｅｉｎ）、軽タンパク質（ｌｉｇｈｔ ｐｒｏｔｅｉｎ）、ストレプトアビジン（ｓｔｒｅｐｔａｖｉｄｉｎ）、プロテインＡ（ｐｒｏｔｅｉｎ Ａ）、プロテインＧ（ｐｒｏｔｅｉｎ Ｇ）、プロテインＳ（ｐｒｏｔｅｉｎ Ｓ）、兔疫グロブリン（ｉｍｍｕｎｏｇｌｏｂｕｌｉｎ）、レクチン（ｌｅｃｔｉｎ）、セレクチン（ｓｅｌｅｃｔｉｎ）、アンジオポエチン（ａｎｇｉｏｐｏｉｅｔｉｎ）、坑癌タンパク質（ａｎｔｉ−ｃａｎｃｅｒ ｐｒｏｔｅｉｎ）、抗生タンパク質（ａｎｔｉ−ｂｉｏｔｉｃ ｐｒｏｔｅｉｎ）、ホルモン拮抗タンパク質（ｈｏｒｍｏｎｅ ａｎｔａｇｏｎｉｓｔ ｐｒｏｔｅｉｎ）、インターロイキン（ｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ）、インターフェロン（ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ）、成長因子（ｇｒｏｗｔｈ ｆａｃｔｏｒ）タンパク質、腫瘍壊死因子（ｔｕｍｏｒ ｎｅｃｒｏｓｉｓ ｆａｃｔｏｒ）タンパク質、エンドトキシン（ｅｎｄｏｔｏｘｉｎ）タンパク質、リンホトキシン（ｌｙｍｐｈｏｔｏｘｉｎ）タンパク質、組職プラスミノゲン活性剤（ｔｉｓｓｕｅ ｐｌａｓｍｉｎｏｇｅｎ ａｃｔｉｖａｔｏｒ）、ウロキナーゼ（ｕｒｏｋｉｎａｓｅ）、ストレプトキナーゼ（ｓｔｒｅｐｔｏｋｉｎａｓｅ）、プロテアーゼ阻害剤（ｐｒｏｔｅａｓｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）、アルキルホスホコリン（ａｌｋｙｌ ｐｈｏｓｐｈｏｃｈｏｌｉｎｅ）、界面活性剤、心血関係薬物タンパク質（ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ）、神経系薬物（ｎｅｕｒｏ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ）タンパク質、胃腸関係薬物タンパク質（ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ）などが挙げられる。
【００５０】
本発明による水溶性ナノ粒子において、望ましい多作用基リガンドの他の例としては、疎水性（ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ）作用基と親水性（ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ）作用基とを同時に有している両親媒性（ａｍｐｈｉｐｈｉｌｉｃ）リガンドがある。有機溶媒上で合成されたナノ粒子の場合、その表面には、疎水性の長い炭素鎖からなるリガンドが存在している。この際、付け加えられる両親媒性リガンドに存在する疎水性作用基とナノ粒子表面の疎水性リガンドとが分子間引力によって結合されて、ナノ粒子を安定化させ、ナノ粒子の最も外側には、親水性作用基が表われて結果的に水溶性ナノ粒子を製造することができる。ここで、分子間引力は、疎水結合、水素結合、ファンデルワールス結合などを含む。この際、ナノ粒子と疎水性引力によって結合される部分が付着領域（ＬＩ）であり、これと共に有機化学的な方法で両親媒性リガンドに活性成分結合領域（ＬＩＩ）または交差連結領域（ＬＩＩＩ）を導入することができる。また、水容液上での安定度の増加のために、複数個の疎水性作用基と親水性作用基とを有している高分子多重両親媒性リガンドを利用するか、あるいは連結分子を用いて両親媒性リガンドを互いに交差連結させうる。このような相転移リガンドで望ましい両親媒性リガンドの例として、まず疎水性作用基に含まれるものは炭素数が２以上になる鎖からなり、線形や枝形構造を有している疎水性分子であって、さらに望ましくは、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、オクチル、デシル、テトラデシル、ヘキサデシル、アイコシル、テトラコシル、ドデシル、及びシクロペンチル、シクロヘキシルなどのアルキル作用基とエスニル、プロペニル、イソプロペニル、ブテニル、イソブテニル、オクテニル、デセニル、オレイルなどの炭素−炭素２重結合及びプロペニル、イソプロペニル、ブチル、イソブチル、オクチル、デシルなどの炭素−炭素３重結合を有する不飽和された炭素鎖を有する作用基などが挙げられる。また、親水性作用基に含まれるものは、−ＳＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＨ、−ＰＯ３Ｈ、−ＯＰＯ４Ｈ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＮＲ３＋Ｘ−などのように特定ｐＨでは、中性を帯びるがさらに高いか低いｐＨでは、正電荷または負電荷を帯びる作用基を言う。また、親水性グループとして高分子及びブロックコポリマーなどが使われ、ここで使われる単位素は、エチレングリコール（ｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ）、アクリル酸（ａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ）、アルキルアクリル酸（ａｌｋｙｌａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ）、イタコン酸（ｉｔａｃｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、マレイン酸（ｍａｌｅｉｃ ａｃｉｄ）、フマル酸（ｆｕｍａｒｉｃ ａｃｉｄ）、アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸（ａｃｒｙｌａｍｉｄｏｍｅｔｈｙｌｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄ）、ビニルスルホン酸（ｖｉｎｙｌｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、燐酸ビニル（ｖｉｎｙｌｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ ａｃｉｄ）、乳酸ビニル（ｖｉｎｙｌｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ）、スチレンスルホン酸（ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄ）、アリルアンモニウム（ａｌｌｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ）、アクリロ二トリル（ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）、Ｎ−ビニルピロリドン（Ｎ−ｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）、Ｎ−ビニルホルムアミド（Ｎ−ｖｉｎｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ）などがあるが、これに限定されるものではない。
【００５１】
本発明による水溶性ナノ粒子において、望ましい多作用基リガンドの他の例は、単糖類、二糖類、及び生分解性高分子である。望ましい例には、グルコース（ｇｌｕｃｏｓｅ）、マンノース（ｍａｎｎｏｓｅ）、フコース（ｆｕｃｏｓｅ）、Ｎ−アセチルグルコミン（Ｎ−ａｃｅｔｙｌｇｌｕｃｏｍｉｎｅ）、Ｎ−アセチルガラクトサミン（Ｎ−ａｃｅｔｙｌｇａｌａｃｔｏｓａｍｉｎｅ）、Ｎ−アセチルノイラミン酸（Ｎ−ａｃｅｔｙｌｎｅｕｒａｍｉｃ ａｃｉｄ）、果糖（ｆｒｕｃｔｏｓｅ）、キシロース（ｘｙｌｏｓｅ）、ソルビトール（ｓｏｒｂｉｔｏｌ）、蔗糖（ｓｕｃｒｏｓｅ）、マルトース（ｍａｌｔｏｓｅ）、グリコアルデヒド（ｇｌｙｃｏａｌｄｅｈｙｄｅ）、ジヒドロキシアセトン（ｄｉｈｙｄｒｏｘｙａｃｅｔｏｎｅ）、エリトロース（ｅｒｙｔｈｒｏｓｅ）、エリトルロース（ｅｒｙｔｈｒｕｌｏｓｅ）、アラビノース（ａｒａｂｉｎｏｓｅ）、キシルロース（ｘｙｌｕｌｏｓｅ）、乳糖（ｌａｃｔｏｓｅ）、トレハロース（ｔｒｅｈａｌｏｓｅ）、メリビオース（ｍｅｌｉｂｉｏｓｅ）、セロビオース（ｃｅｌｌｏｂｉｏｓｅ）、ラフィノース（ｒａｆｆｉｎｏｓｅ）、メレジトース（ｍｅｌｅｚｉｔｏｓｅ）、マルトリオース（ｍａｌｔｏｒｉｏｓｅ）、スタキオース（ｓｔａｒｃｈｙｏｓｅ）、エストロドーズ（ｅｓｔｒｏｄｏｓｅ）、キシラン（ｘｙｌａｎ）、アラバン（ａｒａｂａｎ）、ヘキソサン（ｈｅｘｏｓａｎ）、フルクタン（ｆｒｕｃｔａｎ）、ガラクタン（ｇａｌａｃｔａｎ）、マンナン（ｍａｎｎａｎ）、アガロペクチン（ａｇａｒｏｐｅｃｔｉｎ）、アルギン酸（ａｒｇｉｎｉｃ ａｃｉｄ）、ヘミセルロース（ｈｅｍｉｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、ヒプロメロース（ｈｙｐｒｏｍｅｌｌｏｓｅ）、アミラーゼ（ａｍｙｌａｓｅ）、ジオキシアセトン（ｄｅｏｘｙａｃｅｔｏｎ）、グリセリンアルデヒド（ｇｌｙｃｅｒｉｎｅａｌｄｅｈｙｄｅ）、キチン（ｃｈｉｔｉｎ）、アガロース（ａｇａｒｏｓｅ）、デキストラン（ｄｅｘｔｒａｎ）、リボース（ｒｉｂｏｓｅ）、リブロース（ｒｉｂｕｌｏｓｅ）、ガラクトース（ｇａｌａｃｔｏｓｅ）、カルボキシメチルセルロース（ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）及びグリコーゲンデキストラン（ｇｌｙｃｏｇｅｎ
ｄｅｘｔｒａｎ）、カルボデキストラン（ｃａｒｂｏｄｅｘｔｒａｎ）、ポリサッカライド（ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ）、シクロデキストラン（ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒａｎ）、プルロニック（ｐｌｕｒｏｎｉｃ）、セルロース（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、澱粉（ｓｔａｒｃｈ）、グリコーゲン（ｇｌｙｃｏｇｅｎ）、炭水化物（ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ）、ポリホスファゲン（ｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｇｅｎ）、ポリ乳酸（ｐｏｌｙｌａｃｔｉｄｅ）、ポリ乳酸−ｃｏ−グリコール酸（ｐｏｌｙ（ｌａｃｔｉｃ−ｃｏ−ｇｌｙｃｏｌｉｃ ａｃｉｄ））、ポリカプロラクトン（ｐｏｌｙｃａｐｒｏｌａｃｔｏｎｅ）、ポリアンヒドリド（ｐｏｌｙａｎｈｙｄｒｉｄｅ）、ポリマレイン酸（ｐｏｌｙｍａｌｅｉｃａｃｉｄ）、ポリマレイン酸の誘導体、ポリアルキルシアノアクリレート（ｐｏｌｙａｌｋｙｌｃｙａｎｏａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリヒドロキシブチレート（ｐｏｌｙｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｌａｔｅ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリオルソエステル（ｐｏｌｙｏｒｔｈｏｅｓｔｅｒ）、ポリエチレングリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ）、ポリ−Ｌ−リジン（ｐｏｌｙ−Ｌ−ｌｙｓｉｎｅ）、ポリグリコリド（ｐｏｌｙｇｌｙｃｏｌｉｄｅ）、ポリメチルメタアクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリビニルピロリドン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）などが含まれる。
【００５２】
また他の観点で、本発明は、前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子の活性成分結合領域に生体機能性を帯びる化学機能性分子及び生体機能性物質を結合させた亜鉛が含有された金属酸化物−生物／化学活性物質ハイブリッドナノ粒子を提供する。
【００５３】
本発明で、‘亜鉛が含有された金属酸化物−生物／化学活性物質ハイブリッドナノ粒子’とは、多作用基リガンドにキャッピングされて水溶化された形態の前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子に生物活性物質（例えば、抗体、タンパク質、抗原、ペプチド、核酸、酵素、細胞など）または化学活性物質（例えば、単分子、高分子、無機支持体、蛍光体、薬物など）がリガンドの活性成分と共有結合、イオン結合、または疎水結合を通じて結合されているナノ粒子を意味する。
【００５４】
本発明で、‘亜鉛が含有された金属酸化物−生物／化学活性物質ハイブリッドナノ粒子’の一例として、亜鉛が含有された金属酸化物に化学機能性分子が結合された形態である。化学機能性分子には、多様な化学機能性単分子、高分子、無機支持体、無機物質及び生体機能性物質などが含まれる。
【００５５】
ここで、単分子の例としては、多様な種類の単分子として抗癌剤、抗生剤、ビタミン、葉酸を含む薬物、脂肪酸、ステロイド、ホルモン、プリン、ピリミジン、単糖類、二糖類が含まれるが、これに限定されるものではない。
【００５６】
望ましい化学機能性単分子は、末端あるいは側鎖に、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＳＨ、−ＳＳ−、−ＣＯＮＨ２、−ＰＯ３Ｈ、−ＯＰＯ４Ｈ２、−ＰＯ２（ＯＲ１）（ＯＲ２）（Ｒ１、Ｒ２＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＮＯ２、−ＣＨＯ、−ＣＯＳＨ、−ＣＯＸ、−ＣＯＯＣＯ−、−ＣＯＲＣＯ−（Ｒ＝ＣｌＨｍ、０≦ｌ≦３、０≦ｍ≦２ｌ＋１）、−ＣＯＯＲ、−ＣＮ、−Ｎ３、−Ｎ２、−ＮＲＯＨ（Ｒ＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ 、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＮＲ１ＮＲ２Ｒ３（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ 、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＣＯＮＨＮＲ１Ｒ２（Ｒ１、Ｒ２＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ 、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＮＲ１Ｒ２Ｒ３Ｘ’（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ 、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、Ｘ’＝Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、または、Ｉ−、０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＯＨ、−ＳＣＯＣＨ３、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＳＣＮ、−ＮＣＯ、−ＯＣＮ、−エポキシ、−Ｃ＝ＮＮＨ２、−ＨＣ＝ＣＨ−及び−Ｃ≡Ｃ−グループで、一つ以上の作用基を含むことを特徴とする。
【００５７】
前記高分子の例としては、デキストラン（ｄｅｘｔｒａｎ）、カルボデキストラン（ｃａｒｂｏｄｅｘｔｒａｎ）、ポリサッカライド（ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ）、シクロデキストラン（ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒａｎ）、プルロニック（ｐｌｕｒｏｎｉｃ）、セルロース（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、澱粉（ｓｔａｒｃｈ）、グリコーゲン（ｇｌｙｃｏｇｅｎ）、炭水化物（ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ）、単糖類（ｍｏｎｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ）、二糖類（ｂｉｓａｃｃｈａｒｉｄｅ）及びオリゴ糖類（ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ）、ポリホスファゲン（ｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｇｅｎ）、ポリ乳酸（ｐｏｌｙｌａｃｔｉｄｅ）、ポリ乳酸−ｃｏ−グリコール酸（ｐｏｌｙ（ｌａｃｔｉｃ−ｃｏ−ｇｌｙｃｏｌｉｃ ａｃｉｄ））、ポリカプロラクトン（ｐｏｌｙｃａｐｒｏｌａｃｔｏｎｅ）、ポリアンヒドリド（ｐｏｌｙａｎｈｙｄｒｉｄｅ）、ポリマレイン酸（ｐｏｌｙｍａｌｅｉｃ ａｃｉｄ）及びポリマレイン酸の誘導体、ポリアルキルシアノアクリレート（ｐｏｌｙａｌｋｙｌｃｙａｎｏａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリヒドロキシブチレート（ｐｏｌｙｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｌａｔｅ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリオルソエステル（ｐｏｌｙｏｒｔｈｏｅｓｔｅｒ）、ポリエチレングリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ）、ポリ−Ｌ−リジン（ｐｏｌｙ−Ｌ−ｌｙｓｉｎｅ）、ポリグリコリド（ｐｏｌｙｇｌｙｃｏｌｉｄｅ）、ポリメチルメタアクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリビニルピロリドン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）などが含まれる。
【００５８】
前記無機支持体の例としては、金属酸化物、金属カルコゲン化合物、無機セラミック物質、炭素物質、ＩＩ／ＶＩ族、ＩＩＩ／Ｖ族、及びＩＶ族半導体基板、金属基板、またはその複合体などである。望ましくは、シリカ（ＳｉＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ナノチューブ、黒鉛、フラーレン、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＡｌＡｓ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕなどがある。
【００５９】
前記無機物質は、金属酸化物１、２族金属元素、転移金属元素、１３族元素、１４族元素、１５族元素、ランタン族及びアクチニウム族元素からなるグループから１種以上選択された元素で構成された金属酸化物）、半導体（１３族元素、１２族元素、１４族元素、１５族元素、１６族元素のうち２種以上選択された元素で構成された半導体）、転移金属、１３族元素、１４族元素、１５族元素、及び１６族元素から選択されることを特徴とするが、これに制限されるものではない。
【００６０】
本発明の亜鉛が含有された金属酸化物生物／化学活性物質ハイブリッドナノ粒子の一例は、亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子と生体機能性物質とが選択的に結合された形態のものである。生体機能性物質は、タンパク質、ペプチド、ＤＮＡ、ＲＮＡ、生体機能性薬物を含み、望ましくは、抗原、抗体、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ハプテン（ｈａｐｔｅｎ）、アビジン（ａｖｉｄｉｎ）、ストレプトアビジン（ｓｔｒｅｐｔａｖｉｄｉｎ）、ニュートラビジン（ｎｅｕｔｒａｖｉｄｉｎ）、プロテインＡ（ｐｒｏｔｅｉｎ Ａ）、プロテインＧ（ｐｒｏｔｅｉｎ Ｇ）、レクチン（ｌｅｃｔｉｎ）、セレクチン（ｓｅｌｅｃｔｉｎ）のような組職特異的結合成分（ｔｉｓｓｕｅ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｂｉｎｄｉｎｇ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ）、抗癌剤（ａｎｔｉ−ｃａｎｃｅｒ ａｇｅｎｔ）、抗生剤（ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃ）、ホルモン（ｈｏｒｍｏｎｅ）、ホルモン拮抗剤（ｈｏｒｍｏｎｅ
ａｎｔａｇｏｎｉｓｔ）、インターロイキン（ｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ）、インターフェロン（ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ）、成長因子（ｇｒｏｗｔｈ ｆａｃｔｏｒ）、腫瘍壊死因子（ｔｕｍｏｒ ｎｅｃｒｏｓｉｓ ｆａｃｔｏｒ）、エンドトキシン（ｅｎｄｏｔｏｘｉｎ）、リンホトキシン（ｌｙｍｐｈｏｔｏｘｉｎ）、ウロキナーゼ（ｕｒｏｋｉｎａｓｅ）、ストレプトキナーゼ（ｓｔｒｅｐｔｏｋｉｎａｓｅ）、組職プラスミノゲン活性剤（ｔｉｓｓｕｅ ｐｌａｓｍｉｎｏｇｅｎ ａｃｔｉｖａｔｏｒ）、プロテアーゼ阻害剤（ｐｒｏｔｅａｓｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）、アルキルホスホコリン（ａｌｋｙｌ ｐｈｏｓｐｈｏｃｈｏｌｉｎｅ）、界面活性剤、心血関係薬物（ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ）、胃腸関係薬物（ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ）、神経系薬物（ｎｅｕｒｏ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ）のような薬剤学的活性成分、加水分解酵素（ｈｙｄｒｏｌａｓｅ）、酸化還元酵素（ｒｅｄｏｘ ｅｎｚｙｍｅ）、分解酵素（ｌｙａｓｅ）、異性質化酵素（ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｅｎｚｙｍｅ）、合成酵素（ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ）などの生体活性酵素、酵素補因子（ｅｎｚｙｍｅｃｏｆａｃｔｏｒ）、酵素抑制剤（ｅｎｚｙｍｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）などが含まれるが、これに制限されるものではない。
【００６１】
以下、本発明の亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子の製法について具体的に説明する。
【００６２】
本発明による亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子は、当業界に知られた気相（ｇａｓ ｐｈａｓｅ）でのナノ粒子合成法または水溶液、有機溶液、または多溶液系などの液相（ｌｉｑｕｉｄ ｐｈａｓｅ）でのナノ粒子合成法を通じて得られうる。
【００６３】
本発明のナノ粒子の望ましい製法の一例として、（１）水不溶性ナノ粒子を有機溶媒で合成する段階、（２）前記水不溶性ナノ粒子を第１溶媒に分散して水溶性多作用基リガンドを第２溶媒に分散する段階、（３）前記段階（２）による二つの溶液を混合して水不溶性ナノ粒子の表面に多作用基リガンドを導入させて水溶液に分散して分離する段階を経て製造することができる。
【００６４】
前述した製法の段階（１）は、水不溶性ナノ粒子の製法に関する。本発明では一例として、表面安定剤を含む有機溶媒にナノ粒子先駆物質を投入してナノ粒子を製造するのに適した５０〜６００℃、望ましくは、１００〜６００℃の温度及び時間を保持して、前記ナノ粒子先駆物質を化学反応してナノ粒子を成長させた後、こらから形成された水不溶性ナノ粒子を分離及び精製する段階を経て水不溶性ナノ粒子を製造することができる。
【００６５】
前記ナノ粒子先駆物質は、金属硝酸系の化合物、金属サルフェート系の化合物、金属アセチルアセトナト系の化合物、金属フルオロアセトアセテート系の化合物、金属ハルライド系の化合物、金属過塩素酸系の化合物、金属アルキルオキシド系の化合物、金属サルフェート系の化合物、金属ステアリン酸塩系の化合物または有機金属系の化合物が利用されうるが、これに制限されるものではない。
【００６６】
前記有機溶媒としては、ベンゼン系溶媒、炭化水素溶媒、エーテル系溶媒、ポリマー溶媒、イオン性液体溶媒が利用され、望ましくは、ベンゼン、トルエン、ハロベンゼン、オクタン、ノナン、デカン、ベンジルエーテル、フェニルエーテル、炭化水素エーテル、ポリマー溶媒、イオン性液体溶媒が利用されうるが、これに制限されるものではない。
【００６７】
前記製法の段階（２）では、先行製造されたナノ粒子を第１溶媒に分散する一方、多作用基リガンドを第２溶媒に分散させる。前記第１溶媒としては、ベンゼン系溶媒、炭化水素溶媒、エーテル系溶媒、ハロ炭化水素、アルコール類、スルホキシド系溶媒、アミド系溶媒などが利用され、望ましくは、前記第１溶媒としては、ベンゼン、トルエン、ハロベンゼン、ペンタン、ヘキサン、ノナン、デカン、ベンジルエーテル、フェニルエーテル、炭化水素エーテル、塩化メチレン、息化メタン、メタノール、エタノール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドなどが利用されうる。前記第２溶媒としては、前述した第１溶媒として利用されうる溶媒の以外にも水が利用されうる。
【００６８】
前記製法の段階（３）では、前記二つの溶液を混合するが、この際、水不溶性ナノ粒子の有機性表面安定剤が水溶性多作用基リガンドに置換される。このように、水溶性多作用基リガンドに置換されたナノ粒子は、当業界に公知された方法を用いて分離することができる。望ましくは、遠心分離または濾過を用いて分離する。前記分離後には、より安定に分散されている水溶性ナノ粒子を収得するために、適定（ｔｉｔｒａｔｉｏｎ）する段階を経てｐＨを５ないし１０に調節することが望ましい。
【００６９】
前述した方法を通じて合成された亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、均一のサイズ分布（サイズ分布図（σ）＜１０％）及び高結晶性を有する。また、本方法を利用すれば、ナノ粒子マットリックス内の亜鉛含有率の精密な調節が可能である。すなわち、反応時に亜鉛と異なる金属先駆物質の混合比率を変化させれば、ナノ粒子内の亜鉛含有比率を化学量論比で０．００１＜‘亜鉛／（総金属−亜鉛）’＜１０までに調節が可能である。特に、四面体正孔に亜鉛の配置が円滑になって磁化率の増大を招く。
【００７０】
亜鉛が含有された金属酸化物磁性ナノ粒子映像剤を得るために、前述した方法のように、必ずしも有機溶媒上で合成されたナノ粒子を相転移過程を経て水溶性ナノ粒子を作るものではなく、ナノ粒子先駆物質の水溶液内の化学反応を通じる結晶成長を通じて合成しても良い。この方法は、多作用基リガンドを含む水溶液に亜鉛先駆物質を添加することで、亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子を合成する方法で既存の公知された水溶性ナノ粒子の合成方法を通じてなされうる。本発明で提示した亜鉛を含有した金属酸化物磁性ナノ粒子は、製法に限定されずに増強された磁性及び磁気共鳴映像信号の増強効果を有する。
【００７１】
製造された水溶性ナノ粒子の例は、表２に記述した。
【００７２】
【表２】
【００７３】
【表３】
【００７４】
【表４】
【００７５】
【表５】
【００７６】
【表６】
【００７７】
以下で、亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子を含んだ磁気共鳴映像剤の応用について具体的に説明する。
【００７８】
本発明の亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、既存の金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤に比べて優れた磁化率を有するために、遥かに高レべルの高感度診断を可能にできる。また、既存の使われた磁気共鳴映像剤に比べてさらに少ない量のみ使っても、所望する程度の信号増加効果をもたらすことができて、既存の物質に比べて体内毒性及び副作用が減ると期待される。
【００７９】
また、亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、既存の酸化鉄ナノ粒子に比べて遥かに優れた磁気共鳴映像造影効果（Ｒ２またはＲ１）を示すので、既存の磁気共鳴映像を利用した診断を画期的に発展させ、疾病の早期診断及び極少量の生体分子の検出を可能にする。一般的に、癌細胞、脳卒中、心筋梗塞が起きた部位の表面には、特別に過発現される生物学的標識子が存在している。このような生物学的標識子と選択的に結合が可能な標的特異性物質（例えば、抗体、タンパク質、核酸、ペプチド、酵素などの生体高分子及び化学分子）は、当業界に公知された方法によって得られうる。または、既に知られた物質を使うこともできる。このような方法で得た標的特異性物質を亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子の活性成分結合領域と結合させて合成されたハイブリッド粒子は、疾病誘発物質と選択的に結合させうる。このようにして、疾病部位に標識された磁性粒子は、磁気共鳴映像信号を示すようになって診断が可能となる。
【００８０】
本発明の磁気共鳴映像剤に含有された亜鉛の場合、人体の必須元素として亜鉛が結合されたタンパク質は、主に酵素として作用して人体代謝活性化に重要な役割を果たすために、亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、既存の酸化鉄系の映像剤と同様に生体親和的である。
【００８１】
亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子は、また他の診断プローブと結合されて二重または多重診断プローブとして使われうる。
【００８２】
例えば、亜鉛が含有された水溶性金属酸化物にＴ１磁気共鳴映像診断プローブを結合させれば、Ｔ２磁気共鳴映像及びＴ１磁気共鳴映像診断を同時に進行できる。
【００８３】
本発明の磁気共鳴映像剤は、亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子に放射性同位元素が結合され、単一光子放出コンピュータ断層撮映（ＳＰＥＣＴ、Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）または陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ、Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）に使われうる。
【００８４】
本発明の磁気共鳴映像剤は、また亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子に蛍光物質が結合され、光学イメージング及び分光（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）に使われうる。
【００８５】
また、本発明の磁気共鳴映像剤は、亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子にＸ線診断剤である硫酸バリウム及びヨードと結合されるか、超音波検査用診断剤であるマイクロバブルなどと結合されてＸ線及び超音波検査にも使われうる。
以下の実施例は、単に本発明をより具体的に説明するためのものであって、本発明の要旨によって、本発明の範囲が、これら実施例によって制限されないということは、当業者において自明であろう。
【実施例】
【００８６】
実施例１：式 ＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ、ｘ＝０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）の組成及び１５ｎｍのコアサイズを有してジメルカプトコハク酸でコーティングされた亜鉛が含有されたフェライトナノ粒子磁気共鳴映像剤の合成。
【００８７】
本明細書で記述された亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の例で、式 ＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ、ｘ＝０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）の組成を有して１５ｎｍのコアサイズを有する亜鉛が含有されたフェライトナノ粒子磁気共鳴映像剤は、大韓民国特許第１０−０６０４９７５号、第１０−０６５２２５１、第１０−０７１３７４５、ＰＣＴ／ＫＲ２００４／００２５０９、大韓民国特許第１０−０６０４９７５号、ＰＣＴ／ＫＲ２００４／００３０８８、ＰＣＴ／ＫＲ２００７／００１００１、大韓民国特許出願２００６−００１８９２１号に表われた方法を基盤で合成される。２０ｍｍｏｌのオレイン酸及びオレイルアミンを含むトリオクチルアミン溶液にＺｎＣｌ２、ＦｅＣｌ２またはＭｎＣｌ２、Ｆｅ（ａｃａｃ）３を２時間２００℃及び３００℃で熱分解させて１５ｎｍ ＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ、ｘ＝０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）ナノ粒子を合成する。亜鉛の含有比率をｘ＝０．１〜０．８までに調節するためには、先駆物質であるＺｎＣｌ２、ＦｅＣｌ２の比率を調節して同じ方法で反応させる。このように作られた亜鉛が含有されたフェライトナノ粒子は、過量のエタノールで沈澱させて分離した後、ナノ粒子は再びトルエンで再分散させてコロイド溶液状態で作る。
【００８８】
引き続き、２０ｍｇ／ｍｌでトルエン上に分散されているナノ粒子に過量のジメルカプトコハク酸が溶けているＤＭＳＯ溶液を入れて２時間反応させた後、ナノ粒子を遠心分離して分離した後、水に分散させる。
【００８９】
図１（ア）及び図２は、前述した方法で合成されたＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ、ｘ＝０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）ナノ粒子として１５ｎｍサイズの均一の球状を有している（サイズ分布図σ＜１０％）。また、高分解能電子顕微鏡（図１（イ））及びＸ線回折パターン（図１（ウ））を通じて分析された本ナノ粒子は、スピンネル構造として高結晶性を有している。亜鉛の含有量は、Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ−Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＩＣＰ−ＭＳ）及びＥｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ａｔｏｍｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒａ ｏｆ Ｘ−ｒａｙ（ＥＤＡＸ）を通じて分析され、本方法で亜鉛の含有量の精密な調節が可能であるということを確認した（図３）。
【００９０】
本ナノ粒子の亜鉛含有率、コアサイズ、使った水溶性多作用基リガンド、磁化率、及びＭＲＩ造影効果は、表２の化合物番号１３〜３３、５７〜７７に表わした。
【００９１】
実施例２：式 Ｚｎ０．４Ｍ０．６Ｆｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ）の組成及び６、９、１２ｎｍのコアサイズを有してジメルカプトコハク酸でコーティングされた亜鉛が含有されたフェライトナノ粒子磁気共鳴映像剤の合成。
【００９２】
１０ｍｍｏｌのオレイン酸及び３０ｍｍｏｌのオレイルアミンを含むトリオクチルアミン溶液にＺｎＣｌ２、ＦｅＣｌ２またはＭｎＣｌ２、Ｆｅ（ａｃａｃ）３を３時間１８０℃及び２５０℃で熱分解させて６ｎｍ Ｚｎ０．４Ｍ０．６Ｆｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ）ナノ粒子を合成する。９ｎｍ及び１２ｎｍのように、異なるサイズを有するナノ粒子を合成するためには、同じ量の先駆物質をオレイン酸及びオレイルアミンの比率が変化されたトリオクチルアミン溶液に入れて同じ方法で加熱して反応させた後、沈澱させて得る。
【００９３】
引き続き、２０ｍｇ／ｍｌでトルエン上に分散されているナノ粒子に過量のジメルカプトコハク酸が溶けているＤＭＳＯ溶液を入れて２時間反応させた後、ナノ粒子を遠心分離して分離した後、水に分散させる。
【００９４】
このような方法で合成されたナノ粒子は、均一のサイズの球状を有しており、亜鉛の含有量は、ＩＣＰ−ＭＳ及びＥＤＡＸを通じて分析された。本ナノ粒子の亜鉛含有率、コアサイズ、使った水溶性多作用基リガンド、及び磁化率は、表２の化合物番号１〜１２、３４〜５６に表わした。
【００９５】
実施例３：式 ＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＣｏまたはＮｉ、ｘ＝０．３、０．４）の組成及び１２ｎｍのコアサイズを有してジメルカプトコハク酸でコーティングされた亜鉛が含有されたフェライト系列ナノ粒子磁気共鳴映像剤の合成。
【００９６】
本明細書で記述された亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の例で、式 ＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＣｏまたはＮｉ、ｘ＝０．３、０．４）の組成を有して１２ｎｍのコアサイズを有する亜鉛が含有されたフェライトナノ粒子磁気共鳴映像剤は、次のような方法で合成される。２０ｍｍｏｌのオレイン酸及びオレイルアミンを含むトリオクチルアミン溶液にＺｎＣｌ２、ＣｏＣｌ２またはＮｉＣｌ２、Ｆｅ（ａｃａｃ）３を２時間２００℃及び３００℃で熱分解させて１２ｎｍ Ｚｎ０．３Ｍ０．７Ｆｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＣｏまたはＮｉ）ナノ粒子を合成する。亜鉛の含有比率を調節するためには、先駆物質であるＺｎＣｌ２、ＣｏＣｌ２またはＮｉＣｌ２の比率を調節して同じ方法で反応させる。
【００９７】
引き続き、２０ｍｇ／ｍｌでトルエン上に分散されているナノ粒子に過量のジメルカプトコハク酸が溶けているＤＭＳＯ溶液を入れて２時間反応させた後、ナノ粒子を遠心分離して分離した後、水に分散させる。
【００９８】
このような方法で合成されたナノ粒子は、均一のサイズの球状を有しており、亜鉛の含有量は、ＩＣＰ−ＭＳ及びＥＤＡＸを通じて分析された。本ナノ粒子の亜鉛含有率、コアサイズ、使った水溶性多作用基リガンドは、表２の化合物番号７８〜９３に表わした。
【００９９】
実施例４：式 ＺｎｘＭｙＯｚ（Ｍ＝Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ）の組成を有してテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅ（ＴＭＡＯＨ））でコーティングされた亜鉛が含有された酸化物ナノ粒子磁気共鳴映像剤の合成。
【０１００】
本明細書で記述された亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の例で、式 ＺｎｘＭｙＯｚ（Ｍ＝Ｍｎ、Ｃｏ、またはＮｉ）の組成を有して亜鉛が含有された酸化マンガンナノ粒子磁気共鳴映像剤は、次のような方法で合成される。０．５ｍｍｏｌのオレイン酸及び６．５ｍｍｏｌのオレイルアミンを含むトリオクチルアミン溶液にＺｎＣｌ２及びＭＣｌ２（Ｍ＝Ｍｎ、Ｃｏ、またはＮｉ）を１時間２７０℃で熱分解させてＺｎｘＭｙＯｚ（Ｍ＝Ｍｎ、Ｃｏ、またはＮｉ）ナノ粒子を合成する。このように合成された５０ｍｇ／ｍｌの濃度で１ｍｌのトルエンに分散されている亜鉛が含有されている酸化物ナノ粒子を過量のエタノールを使って沈澱させた後、ＴＭＡＯＨ溶液５ｍｌに再分散させて水溶液に分散させる。合成されたナノ粒子は、Ｚｎ０．４Ｍｎ２．６Ｏ４、Ｚｎ０．２Ｃｏ０．８Ｏ、Ｚｎ０．２Ｎｉ０．８Ｏの組成を有しており、コアのサイズは各６、７、１０ｎｍである。亜鉛の含有量は、ＩＣＰ−ＭＳ及びＥＤＡＸを通じて分析され、本ナノ粒子の亜鉛含有率、コアサイズ、使った水溶性多作用基リガンドは、表２の化合物番号９４〜１０２に表わした。
【０１０１】
実施例５：多種の金属添加物が含有された酸化鉄ナノ粒子マトリックスの飽和磁化率の比較。
【０１０２】
如何なる種類の金属添加物が、ナノ粒子マトリックスの飽和磁化率を増加させるのかを説明するために、多様な種類の金属添加物（Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ）が含有された酸化鉄ナノ粒子を同じサイズで（１５ｎｍ）合成し、ＭＰＭＳ Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ（ＳＱＵＩＤ）Ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒを用いて常温で飽和磁化率（Ｍｓ）を測定した。酸化鉄及びＮｉ、Ｃｏ及びＭｎが含有された酸化鉄ナノ粒子は、大韓民国特許第１０−０６０４９７５号、第１０−０６５２２５１、第１０−０７１３７４５、ＰＣＴ／ＫＲ２００４／００２５０９、大韓民国特許第１０−０６０４９７５号、ＰＣＴ／ＫＲ２００４／００３０８８、ＰＣＴ／ＫＲ２００７／００１００１、大韓民国特許出願２００６−００１８９２１号に明示された方法を通じて合成し、Ｚｎが含有された金属酸化物ナノ粒子は、実施例１によって合成された。その結果、図４で示すように、Ｎｉ及びＣｏが含有されたナノ粒子の場合には、酸化鉄ナノ粒子マトリックスの飽和磁化率（１１４ｅｍｕ／ｇ（磁性原子））よりむしろ減少した値を示しており、マンガンが含有されたナノ粒子の場合、飽和磁化率が１２５ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）で酸化鉄より少し増加した値を示す。これに比べて亜鉛が含有された酸化鉄ナノ粒子の場合には、Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４ １６１ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）及びＺｎ０．４Ｍｎ０．６Ｆｅ２Ｏ４ １７５ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）でマトリックスである酸化鉄に比べてそれぞれ４７及び６１ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）ほど増加した飽和磁化率を表わした。
【０１０３】
このような飽和磁化率の増加は、近似値で見る時、二乗値に比例してＴ２磁気共鳴映像信号を増加させると知られているために、本明細書で提示する亜鉛が含有された金属酸化物磁性ナノ粒子が画期的に増大した磁気共鳴映像造影効果を有するということを予測することができる（Ｋｏｅｎｉｇ，Ｓ．Ｈ．ｅｔ ａｌ．Ｍａｇｎ．Ｒｅｓｏｎ．Ｍｅｄ．１９９５，３４，２２７−２３３）。
【０１０４】
実施例６：亜鉛が含有されていない金属フェライトナノ粒子（ＭＦｅ２Ｏ４、Ｍ＝Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ）と亜鉛が含有された金属フェライトナノ粒子（Ｚｎ０．３Ｍ０．７Ｆｅ２Ｏ４、Ｍ＝Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ）との磁気共鳴映像効果の比較。
【０１０５】
次いで、ナノ粒子マトリックスの種類を変化させて多様な種類のナノ粒子マトリックスでも亜鉛が含有される時、さらに優れた磁気共鳴映像造影効果を表わすかを確認した。このために、実施例１〜５で合成された多様な種類の亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子（Ｚｎ０．３Ｍ０．７Ｆｅ２Ｏ４、Ｍ＝Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、またはＮｉ）と亜鉛が含有されていない金属酸化物ナノ粒子ＭＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、またはＮｉ）とを合成して、これらのスピンエコーＴ２磁気共鳴映像造影効果を比べた。それぞれ得られたナノ粒子は、図５（ア）、（イ）に表わしたように、いずれも同じサイズの均一の１５ｎｍサイズの球状であり、その表面は、ジメルカプトコハク酸でコーティングされている。
【０１０６】
得られたナノ粒子の実際磁気共鳴映像の造影効果を見るために、高速スピンエコーＴ２磁気共鳴映像を測定した。このために、ｓｅｎｓｅ−ｆｌｅｘ−Ｍコイルが装着された３Ｔｅｓｌａ磁気共鳴映像（Ａｃｈｉｅｖａ；Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｂｅｓｔ，Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）システムを使った。磁気共鳴映像結果は、高速スピンエコー（ＦＳＥ）連鎖を用いて得た。具体的なパラメータは、次の通りであった：解像図２５６ｘ２５６μｍ、切片厚さ１ｍｍ、ＴＥ＝１００ｍｓ、ＴＲ＝４０００ｍｓ、ＦＯＶ＝１０ｘ１０ｃｍ２、映像励起回数２。
【０１０７】
図５の（ウ）に表わしたように、亜鉛が含まれた金属フェライト（Ｚｎ０．３Ｍ０．７Ｆｅ２Ｏ４）が亜鉛が含まれていない金属フェライト（ＭＦｅ２Ｏ４）と比べて、常に約２〜３倍の増大した磁気共鳴映像信号（暗い色）を表わした。造影効果尺度であるＲ２弛緩係数（濃度変化によるＲ２変化率）の場合、亜鉛が含有されたマンガンフェライトＺｎ０．３Ｍｎ０．７Ｆｅ２Ｏ４が４５．９ｍＭ−１ｓｅｃ−１の弛緩係数を表わして、亜鉛が含有されていないマンガンフェライトのＲ２弛緩係数２１．８ｍＭ−１ｓｅｃ−１に比べて遥かに増加した弛緩係数値を有し、Ｚｎ０．３Ｆｅ０．７Ｆｅ２Ｏ４、Ｚｎ０．３Ｃｏ０．７Ｆｅ２Ｏ４、Ｚｎ０．３Ｎｉ０．７Ｆｅ２Ｏ４の場合にも、３７．４ｍＭ−１ｓｅｃ−１、３４．４ｍＭ−１ｓｅｃ−１、１８．７ｍＭ−１ｓｅｃ−１でそれぞれ亜鉛が含有されていないＦｅ３Ｏ４、ＣｏＦｅ２Ｏ４、ＮｉＦｅ２Ｏ４の１３．６ｍＭ−１ｓｅｃ−１、１２．４ｍＭ−１ｓｅｃ−１、６．７ｍＭ−１ｓｅｃ−１に比べてさらに増加した値を有することを確認することができる。
【０１０８】
実施例７：亜鉛の含有量によるＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ、ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）の飽和磁化率の比較。
【０１０９】
次いで、亜鉛の含有量が、ナノ粒子の飽和磁化率及び磁気共鳴映像造影効果に及ぶ影響を確認した。このために、実施例１によって１５ｎｍのサイズを有するＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ、ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）を合成し、ＭＰＭＳ ＳＱＵＩＤ Ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒを使って、３Ｔｅｓｌａでの飽和磁化率を測定した（図６）。
その結果、ＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）ナノ粒子の飽和磁化率（Ｍｓ）は、各１２５、１４０、１５４、１６６、１７５、１３７ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）で表われ、これと類似しているようにＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）ナノ粒子の飽和磁化率（Ｍｓ）も、１１４、１２６、１４０、１５２、１６１、１１５ｅｍｕ／ｇ Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４（磁性原子）で表われた。特異する点は、二つの種類のナノ粒子いずれもでｘ＝０．４の場合に、Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４ １６１ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）及びＺｎ０．４Ｍｎ０．６Ｆｅ２Ｏ４ １７５ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）の最大Ｍｓを示し、この結果は、現在まで発見された如何なる金属酸化物ナノ粒子のＭｓより高い値である。
【０１１０】
実施例８：亜鉛の含有量によるＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ、ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）のＲ２磁気共鳴弛緩率の比較。
【０１１１】
実施例７で確認したＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４ナノ粒子の亜鉛含有量による飽和磁化率の変化が、実際磁気共鳴映像造影効果の増加をもたらすことができるかを確認した。このために、ｓｅｎｓｅ−ｆｌｅｘ−Ｍコイルが装着された３Ｔｅｓｌａ磁気共鳴映像システムを使ってＺｎｘＭ１−ｘＦｅ２Ｏ４（Ｍ＝ＦｅまたはＭｎ、ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）ナノ粒子の磁気共鳴映像造影効果を測定した。磁気共鳴映像結果は、高速スピンエコー（ＦＳＥ）連鎖を用いて得た。具体的なパラメータは、次の通りであった：解像図２５６ｘ２５６μｍ、切片厚さ１ｍｍ、ＴＥ＝１００ｍｓ、ＴＲ＝４００ｍｓ、ＦＯＶ＝１０ｘ１０ｃｍ２、映像励起回数２。
【０１１２】
図７（ア）で表わしたように、ＺｎｘＭｎ１−ｘＦｅ２Ｏ４、ＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４ナノ粒子いずれもで亜鉛の含有率が増加するによってＴ２磁気共鳴映像信号が暗い色に変わることを観察し（色を加えたイメージでは、青色に変わる（図７（イ））、ＺｎｘＭｎ１−ｘＦｅ２Ｏ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）ナノ粒子の場合、同一濃度（金属原子基準）で各０．００２５、０．００３４、０．００４１、０．００４６、０．００５２、０．００３６ｍｓｅｃ−１のＲ２を有することを確認することができた。これと同様に、ＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．８）ナノ粒子の場合にも、各０．００１２、０．００２４、０．００３１、０．００３８、０．００４５、０．００１６ｍｓｅｃ−１のＲ２を有することを確認した（図７（ウ））。特に、ｘ＝０．４の場合のＲ２は、二つのナノ粒子で各０．００５２及び０．００４５ｍｓｅｃ−１であって、これは現在商用化された磁気共鳴映像剤であるＦｅｒｉｄｅｘ（０．００１５ｍｓｅｃ−１）及びＣＬＩＯ（Ｃｒｏｓｓ−Ｌｉｎｋｅｄ Ｉｒｏｎ
Ｏｘｉｄｅ）（０．０００８ｍｓｅｃ−１）と比べてＺｎ０．４Ｍｎ０．６Ｆｅ２Ｏ４ナノ粒子は、同一濃度（金属原子基準）で各３５０％及び６５０％、Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４ナノ粒子は、各３００％及び５６０％向上した信号増強効果を有しているということが分かる。
【０１１３】
実施例９：式 ＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝０．２、０．４）の組成を有する亜鉛が含有されたフェライトナノ粒子の水溶液での合成。
【０１１４】
本発明で提示する亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤は、前述した有機溶媒上で相転移過程を通じて製造されたナノ粒子にのみ限らずに、水溶液上で次のような方法を経て製造されることもできる。
【０１１５】
ＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝０．２、０．４）の組成を有する亜鉛が含有された酸化鉄ナノ粒子を水容液上で合成するために、ナノ粒子の先駆物質であるＺｎ（ａｃａｃ）２・２Ｈ２Ｏ ２０ｍｇ、ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ ６０ｍｇ、ＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏ ２４０ｍｇを１０ｍｌの水に溶解させた後、３．２Ｍ濃度のＮＨ４ＯＨ溶液１ｍｌを入れて２０分間強くかき混ぜながら反応させてＺｎ０．２Ｆｅ２．８Ｏ４ナノ粒子を得ることができた。また、Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４ナノ粒子を得るためには、先駆物質であるＺｎ（ａｃａｃ）２・２Ｈ２Ｏ、ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏの量をそれぞれ４０ｍｇずつ使って同じ条件で反応することで得ることができた。
【０１１６】
図８は、前記方法で合成されたＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝０．２、０．４）ナノ粒子の電子顕微鏡写真（図８（ア、イ））及び、ＥＤＡＸを通じて亜鉛含有量を分析した結果（図８（ウ、エ））である。その結果、前記方法でも亜鉛が含有されたナノ粒子の製造が可能であり、亜鉛の含有量も調節可能であるということが分かる。合成されたナノ粒子は、不定形で約１５ｎｍ程度のサイズを有している。
【０１１７】
実施例１０：亜鉛が含有されたフェライトナノ粒子のＥＸＡＦＳ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｘ−Ｒａｙ Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｆｉｎｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）分析。
【０１１８】
本発明によって製作された亜鉛が含有されたフェライトナノ粒子磁気共鳴映像剤のフェライトマトリックス上での亜鉛の分布を調査するために、ＥＸＡＦＳを測定した。図９（ア〜エ）は、実施例１によって合成されたＺｎｘＦｅ３−ｘＯ４（ｘ＝０．１、０．２、０．３、０．４）ナノ粒子のＺｎ及びＦｅ Ｋ−ｅｄｇｅ ＥＸＡＦＳスペクトルである。Ｚｎ Ｋ−ｅｄｇｅ ＥＸＡＦＳスペクトルで３．１オングストローム及び２．６オングストロームで表われるピークは、それぞれフェライトマトリックス上の四面体（Ｔｄ）正孔及び八面体（Ｏｈ）正孔に存在する亜鉛を表わす。グラフ上で３．１オングストロームのピークの強さが強いもの及び亜鉛の比率（ｘ）が増加するほど選択的に３．１オングストロームピークが増加するものは、亜鉛原子がフェライトマトリックスの四面体正孔に選択的に分布しているということを立証する。このような結果は、ナノ粒子の製法のうち、特に有機溶媒上で製造された時にさらに明らかに見える現象であって、この方法が水容液上で製造するものよりさらに効果的に亜鉛を含有させる方法であるということが分かる。また、このように亜鉛が四面体正孔に導入されると磁性の増加が可能となる。
【０１１９】
実施例１１：ＢＳＡ（Ｂｏｖｉｎｅ Ｓｅｒｕｍ Ａｌｂｕｍｉｎ）でコーティングされた亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子磁気共鳴映像剤の合成。
【０１２０】
実施例１〜４で合成された５０ｍｇ／ｍｌの濃度で１ｍｌのトルエンに分散されている亜鉛が含有されている金属酸化物ナノ粒子を過量のエタノールを使って沈澱させた後、５ｍｌのＴＭＡＯＨ溶液に混じって水溶液に分散させる。引き続き、２００ｍｇのＢＳＡを添加して溶かした後、常温で２４時間反応させる。引き続き、反応溶液をＳｅｐｈａｃｒｙｌＳ−５００カラム（ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ，ＵＳＡ）で分離して、ナノ粒子と反応せずに残った過量のＢＳＡを除去してナノ粒子を分離する。このように分離されたナノ粒子をＣｅｎｔｒｉｃｏｎ ＹＭ１００（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ，ＵＳＡ）フィルターを使って再び５ｍｌで濃縮させる。
【０１２１】
実施例１２：カルボデキストランでコーティングされた亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子磁気共鳴映像剤の合成。
【０１２２】
実施例１１のような方法で合成されたＴＭＡＯＨコーティングされたナノ粒子５ｍｌに２００ｍｇのカルボデキストランを添加して溶かした後、常温で２４時間反応させる。引き続き、反応溶液をＳｅｐｈａｃｒｙｌ Ｓ−５００カラムで分離して、ナノ粒子と反応せずに残った過量のカルボデキストランを除去してナノ粒子を分離する。このように分離されたナノ粒子をＣｅｎｔｒｉｃｏｎ ＹＭ１００フィルターを使って再び５ｍｌで濃縮させる。
【０１２３】
実施例１３：ヒプロメロースでコーティングされた亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子磁気共鳴映像剤の合成。
【０１２４】
実施例１１のような方法で合成されたＴＭＡＯＨコーティングされたナノ粒子５ｍｌに１００ｍｇのヒプロメロースを添加して溶かした後、常温で２４時間反応させる。引き続き、反応溶液をＳｅｐｈａｃｒｙｌ Ｓ−５００カラムで分離して、ナノ粒子と反応せずに残った過量のヒプロメロースを除去してナノ粒子を分離する。このように分離されたナノ粒子をＣｅｎｔｒｉｃｏｎ ＹＭ１００フィルターを使って再び５ｍｌで濃縮させる。
【０１２５】
実施例１４：ニュートラビジンでコーティングされた亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子磁気共鳴映像剤の合成。
【０１２６】
先の実施例１１のような方法で合成された水溶化されたナノ粒子５ｍｌに１００ｍｇのニュートラビジンを添加して溶かした後、常温で２４時間反応させる。引き続き、反応溶液をＳｅｐｈａｃｒｙｌ Ｓ−５００カラムで分離して、ナノ粒子と反応せずに残った過量のニュートラビジンを除去してナノ粒子を分離する。このように分離されたナノ粒子をＣｅｎｔｒｉｃｏｎ ＹＭ１００フィルターを使って再び５ｍｌで濃縮させる。
【０１２７】
実施例１５：抗体（ＩｇＧ）でコーティングされた亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子磁気共鳴映像剤の合成。
【０１２８】
実施例１１のような方法で合成されたＴＭＡＯＨコーティングされたナノ粒子５ｍｌに１００ｍｇの抗体を添加して溶かした後、常温で２４時間反応させる。引き続き、反応溶液をＳｅｐｈａｃｒｙｌ Ｓ−５００カラムで分離して、ナノ粒子と反応せずに残った過量の抗体を除去してナノ粒子を分離する。このように分離されたナノ粒子をＣｅｎｔｒｉｃｏｎ ＹＭ１００フィルターを使って再び５ｍｌで濃縮させる。
【０１２９】
実施例１６：亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤のｐＨ及び塩濃度変化による安定性分析。
【０１３０】
多様なリガンドでコーティングされたＺｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤のｐＨ及び塩に対する安定性を分析した。図１０の（ア）に表わしたように、すべての水溶性ナノ粒子は、２００ｍＭのＮａＣｌ濃度で安定し、特に、ＢＳＡ−Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４、カルボデキストラン−Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４、ヒプロメロース−Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４、ニュートラビジン−Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４、抗体（ＩｇＧ）−Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４ナノ粒子は、１Ｍ以上の濃度でも安定であるということを示す。
【０１３１】
また、図１０の（イ）に表わしたように、すべての水溶性ナノ粒子は、ｐＨ７ないし９で安定し、特に、ＢＳＡ−Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４、カルボデキストラン−Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４、ナノ粒子は、ｐＨ１ないし１１でも安定であるということを示した。
【０１３２】
実施例１７：式 Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４を有する亜鉛が含有された金属酸化物を含む磁気共鳴映像剤を利用したモルモットの肝造影。
【０１３３】
亜鉛が含有された金属酸化物を含む磁気共鳴映像剤のｉｎ ｖｉｖｏ環境での磁気共鳴映像造影効果を調べるために、実施例１１で合成されたＢＳＡでコーティングされたＺｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４ナノ粒子を２ｍｇ／ｍｌ濃度及び８ｍｇ／ｋｇの量でＢａｌｂ／ｃマウス（ｎ＝４）にしっぽを通じて靜脈注射した。そして、ナノ粒子注射前及び後１０分間隔で磁気共鳴映像（ＭＲＩ）を測定した。この際、ナノ粒子の肝造影効果を調べるために、Ｔ２信号強度を測定した。
【０１３４】
ＭＲＩを測定するために、ｓｅｎｓｅ−ｆｌｅｘ−Ｍコイルが装着された３Ｔｅｓｌａ（Ａｃｈｅｉｖａ；Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ．Ｂｅｓｔ，ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）システムを使った。磁気共鳴映像結果は、高速スピンエコーを用いて得た。
【０１３５】
具体的なパラメータは、次の通りであった：解像図２５６ｘ２５６μｍ、切片厚さ１ｍｍ、ＴＥ＝１００ｍｓ、ＴＲ＝４０００ｍｓ、ＦＯＶ＝１０ｘ１０ｃｍ２、映像励起回数２。
【０１３６】
図１１に表わしたように、ナノ粒子が注射された後、肝のＴ２磁気共鳴映像信号が減少して暗くなったということが分かる。一般的に、酸化鉄映像剤を利用したモルモットの造影実験で２５ｍｇ／ｋｇの容量を使うものと比べて、本発明で提示した亜鉛が含有された金属酸化物を含む磁気共鳴映像剤は、８ｍｇ／ｋｇの約３倍少ない容量でも効果的な肝造影映像が得られる。
【０１３７】
実施例１８：‘亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子（Ｚｎ０．４Ｍｎ０．６Ｆｅ２Ｏ４）生物／化学活性物質（ハーセプチン）’ハイブリッドナノ粒子の合成。
【０１３８】
ナノハイブリッド製造過程に対する要約図を図１２に表わした。ハーセプチン［（１０ｍＭ燐酸緩衝溶液内に１０ｍｇ／ｍｌ、ｐＨ７．２）Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ，Ｉｎｃ．，Ｓｏｕｔｈ Ｓａｎ Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ，ＣＡ，ＵＳＡ］１００ｕｌを取ってエッペンドルフチューブに入れた後、ｓｕｌｆｏ−ＳＭＣＣ［（Ｎ−Ｍａｌｅｉｍｉｄｏｍｅｔｈｙｌ）ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ−１−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄ ３−ｓｕｌｆｏ−Ｎ−ｈｙｄｒｏｘｙ−ｓｕｃｃｉｍｉｄｅ ｅｓｔｅｒ，Ｐｉｅｒｃｅ］を添加して室温で３０分間反応させてハーセプチンのリシン残基をマレイミド基（ｍａｌｅｉｍｉｄｅ）に置換させた。前記リシン残基が、マレイミド基に置換されたハーセプチンを２００ｕｌのジメルカプトコハク酸でコーティングされたＺｎ０．４Ｍｎ０．６Ｆｅ２Ｏ４を含有した水溶液と４時間室温で反応させて亜鉛が含有されたマンガンフェライト−ハーセプチンナノハイブリッド粒子を製造した。該製造されたナノハイブリッド粒子は、アガロース電気泳動実験を通じて分析した。クマシーブルー（Ｃｏｏｍａｓｓｉｅ Ｂｌｕｅ）タンパク質染色結果、ナノハイブリッドが生成されたということを確認することができた（図１２（ウ）の２番レーン）。
【０１３９】
実施例１９：‘亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子（Ｚｎ０．４Ｍｎ０．６Ｆｅ２Ｏ４）‐生物／化学活性物質（ニュートラビジン）’ハイブリッドナノ粒子の合成。
【０１４０】
ニュートラビジン［（１０ｍＭ燐酸緩衝溶液内の１０ｍｇ／ｍｌ、ｐＨ７．２）、Ｓｉｇｍａ］１００ｕｌを取ってエッペンドルフチューブに入れた後、ｓｕｌｆｏ−ＳＭＣＣを添加して室温で３０分間反応させてニュートラビジンのリシン残基をマレイミド基に置換させた。マレイミド基に置換されたニュートラビジンを２００ｕｌのジメルカプトコハク酸でコーティングされたＺｎ０．４Ｍｎ０．６Ｆｅ２Ｏ４を含有した水溶液と４時間室温で反応させて亜鉛マンガンフェライト−ニュートラビジンナノハイブリッド粒子を製造した。該製造されたナノハイブリッド粒子は、アガロース電気泳動実験を通じて分析した。クマシーブルータンパク質染色結果、ナノハイブリッドが生成されたということを確認することができた（図１２（ウ）の３番レーン）。
【０１４１】
実施例２０：亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の細胞毒性比較。
【０１４２】
亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含む磁気共鳴映像剤の細胞毒性を調査した。２ｘ１０５個のＨｅＬａ細胞に濃度を異にして１５ｎｍサイズのジメルカプトコハク酸でコーティングされたＺｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４ナノ粒子を処理した。２４時間後、ｔｒｙｐａｎ ｂｌｕｅ方法を通じて細胞の活性度を測定した。図１３（ア）に表わしたように、Ｚｎ０．４Ｆｅ２．６Ｏ４ナノ粒子は、１００μｇ／ｍｌの濃度までぼほ１００％に近い細胞活性度を示してナノ粒子が生体親和的であるということが分かる。また、図１３（イ）に表わしたように、亜鉛が含有された酸化鉄及びマンガンフェライトナノ粒子は、１００μｇ／ｍｌの濃度で酸化鉄ナノ粒子と類似している細胞活性度を示している。酸化鉄ナノ粒子が、アメリカ食品安全医薬庁（ＦＤＡ、Ｆｏｏｄ ａｎｄ Ｄｒｕｇ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ）で人体使用が許可されたことを考慮すれば、本亜鉛が含有されたナノ粒子の場合、同様に生体親和的であるということを示す。
【０１４３】
実施例２１：光学−ＭＲＩ二重モード診断用ナノハイブリッドシステム。
【０１４４】
光学的性質と磁性とを同時に有する診断用プローブを開発するために、ＢＳＡで表面安定化された亜鉛が含有されたマンガンフェライトナノ粒子に蛍光染料（ローダミンＲＩＴＣ、Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ ｉｓｏｔｈｉｏｃｙａｎａｔｅ）を付けて磁性と蛍光とを同時に有するハイブリッド粒子を開発した（図１４（ア））。このために、牛血清アルブミンに存在する−ＮＨ２のｍｏｌ比で２０倍程度過量のＮＨＳ−ＲＩＴＣを入れて１０ｍＭの燐酸緩衝溶液で、常温で２時間反応させてローダミン−亜鉛マンガンフェライトハイブリッドナノ粒子を合成した。その結果、図１４に示すように、本光学−磁性ハイブリッド粒子は、蛍光（図１４（イ））を有しており、また、磁気共鳴映像信号も同時（図１４（ウ））に有することを確認した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含むことを特徴とする磁気共鳴映像剤。
【請求項２】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、
金属酸化物ナノ粒子マトリックスに亜鉛がマトリックス金属を置換するか、亜鉛が空いている正孔に添加された形態であることを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、
その飽和磁化率（Ｍｓ）または磁気共鳴映像造影効果（Ｒ２またはＲ１）が、その金属酸化物ナノ粒子マトリックスに比べて増加した値を有することを特徴とする請求項２に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項４】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、
磁気共鳴映像造影効果（Ｒ２またはＲ１）が、その金属酸化物ナノ粒子マトリックスに比べて４０％以上増加した値を有することを特徴とする請求項３に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項５】
前記亜鉛が含有された金属酸化物は、
金属酸化物マトリックスである、
（ａ）式 ＭａＯｂ
（０＜ａ≦１６、０＜ｂ≦８、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）；または、
（ｂ）式 ＭｃＭ’ｄＯｅ
（０＜ｃ≦１６、０＜ｄ≦１６、０＜ｅ≦８、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金；Ｍ’は、１族元素、２族元素、１２族元素、１３族元素、１４族元素、１５族元素、転移金属元素、ランタン族元素、及びアクチニウム族元素からなるグループから選択される元素）の構造式を有するナノ粒子で亜鉛が添加されてマトリックス金属原子の一部を置換するか、空いている正孔に添加した形態である、
（ｃ）式 ＺｎｆＭａ−ｆＯｂ
（０＜ｆ＜８、０＜ａ≦１６、０＜ｂ≦８、０＜ｆ／（ａ−ｆ）＜１０、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）；または、
（ｄ）式 ＺｎｇＭｃ−ｇＭ’ｄＯｅ
（０＜ｇ＜８、０＜ｃ≦１６、０＜ｄ≦１６、０＜ｅ≦８、０＜ｇ／｛（ｃ−ｇ）＋ｄ｝＜１０、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金であり；Ｍ’は、１族元素、２族元素、１２族元素、１３族元素、１４族元素、１５族元素、転移金属元素、ランタン族元素、及びアクチニウム族元素からなるグループから選択される元素）の構造式を有するナノ粒子であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか一項に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項６】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子の水に対する分散度が１μｇ／ｍｌ〜５００ｍｇ／ｍｌであり、水に分散されたナノ粒子の流体動力学的直径が１ｎｍ〜５００μｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか一項に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項７】
Ｍ’は、
Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、ランタン族元素、及びアクチニウム族元素からなるグループから選択される元素であることを特徴とする請求項５に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項８】
前記亜鉛が含有された金属酸化物は、
金属酸化物マトリックスである、
（ｅ）式 Ｍ”ｈＦｅｉＯｊ
（０＜ｈ≦１６、０＜ｉ≦８、０＜ｊ≦８、Ｍ”は、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）の構造式を有するナノ粒子で亜鉛が添加されてマトリックス金属原子の一部を置換するか、空いている正孔に添加した形態である、
（ｆ）式 ＺｎｋＭ”ｈ−ｋＦｅｉＯｊ
（０＜ｋ＜８、０＜ｈ≦１６、０＜ｉ≦８、０＜ｊ≦８、０＜ｋ／｛（ｈ−ｋ）＋ｉ｝＜１０、Ｍ”は、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）の構造式を有するナノ粒子であることを特徴とする請求項５に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項９】
前記亜鉛が含有された金属酸化物は、
金属酸化物マトリックスである、
（ｇ）式 ＦｅｌＯｍ
（０＜ｌ≦８、０＜ｍ≦８）または、
（ｈ）式 ＭｎｎＦｅｏＯｐ
（０＜ｎ≦８、０＜ｏ≦８、０＜ｐ≦８）の構造式を有するナノ粒子に亜鉛が添加されてマトリックス上の金属原子の一部を置換するか、空いている正孔に添加した形態である、
（ｉ）式 ＺｎｑＦｅｌ−ｑＯｍ
（０＜ｑ＜８、０＜ｌ≦８、０＜ｍ≦８、０＜ｑ／（ｌ−ｑ）＜１０）または、
（ｊ）式 ＺｎｒＭｎｎ−ｒＦｅｏＯｐ
（０＜ｒ＜８、０＜ｎ≦８、０＜ｏ≦８、０＜ｐ≦８、０＜ｒ／｛（ｎ−ｒ）＋ｏ｝＜１０）の構造式を有するナノ粒子であることを特徴とする請求項８に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項１０】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、
亜鉛と異なる金属の比率が、化学量論的に０．００１＜‘亜鉛／（総金属−亜鉛）’＜１０であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか一項に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項１１】
前記亜鉛が含有された金属酸化物は、
その飽和磁化率が、６０ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか一項に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項１２】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、
それ自体で水に分散されるか、水溶性多作用基リガンドがナノ粒子を取り囲んでおり、水溶液で分散されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか一項に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項１３】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、
下記の段階を含む製法によって製造されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか一項に記載の磁気共鳴映像剤：
（１）水不溶性亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を有機溶媒で合成する段階、
（２）前記水不溶性亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を第１溶媒に溶解して水溶性多作用基リガンドを第２溶媒に溶解する段階、
（３）前記段階（２）による二つの溶液を混合して、水不溶性亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子の表面に多作用基リガンドを導入させて水溶液に溶解して分離する段階。
【請求項１４】
前記水溶性多作用基リガンドは、
亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子に結合する付着領域（ＬＩ）を含むことを特徴とする請求項１３に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項１５】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子と水溶性多作用基リガンドとの付着領域の結合は、
イオン結合、共有結合、水素結合、疎水結合及び金属−リガンド配位結合のうち一つ以上の結合によって形成されたことを特徴とする請求項１４に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項１６】
前記水溶性多作用基リガンドは、
活性成分を結合させるための活性成分結合領域（ＬＩＩ）と、
リガンドの間の交差連結のための交差連結領域（ＬＩＩＩ）と、または、
前記活性成分結合領域（ＬＩＩ）と交差連結領域（ＬＩＩＩ）とを同時に含む活性成分結合領域−交差連結領域（ＬＩＩ−ＬＩＩＩ）と、をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項１７】
前記付着領域（ＬＩ）は、
−ＣＨＯ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＳＨ、−ＣＯＮＨ２、−ＰＯ３Ｈ、−ＯＰＯ４Ｈ、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−Ｎ３、−ＮＲ３ＯＨ（Ｒ＝ＣｎＨ２ｎ＋１、０≦ｎ≦１６）、−ＯＨ、−ＳＳ−、−ＮＯ２、−ＣＨＯ、−ＣＯＸ（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ）、−ＣＯＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、または、−ＣＮ及び炭素数２以上の炭化水素からなるグループから選択される作用基を含むことを特徴とする請求項１４に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項１８】
前記活性成分結合領域（ＬＩＩ）は、
−ＣＨＯ、−ＳＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＨ、−ＰＯ３Ｈ、−ＰＯ４Ｈ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＮＲ３＋Ｘ−（Ｒ＝ＣｎＨｍ ０≦ｎ≦１６、０≦ｍ≦３４、Ｘ＝ＯＨ、Ｃｌ、またはＢｒ）、ＮＲ４＋Ｘ−（Ｒ＝ＣｎＨｍ ０≦ｎ≦１６、０≦ｍ≦３４、Ｘ＝ＯＨ、Ｃｌ、またはＢｒ）、−Ｎ３、−ＳＣＯＣＨ３、−ＳＣＮ、−ＮＣＳ、−ＮＣＯ、−ＣＮ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｉ、−Ｂｒ、エポキシ基、−ＯＮＯ２、−ＰＯ（ＯＨ）２、−Ｃ＝ＮＮＨ２、−ＨＣ＝ＣＨ−及び−Ｃ≡Ｃ−からなるグループから選択された１種以上の作用基を含むことを特徴とする請求項１６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項１９】
前記交差連結領域（ＬＩＩＩ）は、
−ＳＨ、−ＣＨＯ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＨ、−ＰＯ３Ｈ、−ＰＯ４Ｈ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＮＲ３＋Ｘ−（Ｒ＝ＣｎＨｍ ０≦ｎ≦１６、０≦ｍ≦３４、Ｘ＝ＯＨ、Ｃｌ、またはＢｒ）、ＮＲ４＋Ｘ−（Ｒ＝ＣｎＨｍ ０≦ｎ≦１６、０≦ｍ≦３４、Ｘ＝ＯＨ、Ｃｌ、またはＢｒ）、−Ｎ３、−ＳＣＯＣＨ３、−ＳＣＮ、−ＮＣＳ、−ＮＣＯ、−ＣＮ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｉ、−Ｂｒ、エポキシ基、−ＯＮＯ２、−ＰＯ（ＯＨ）２、−Ｃ＝ＮＮＨ２、−ＨＣ＝ＣＨ−及び−Ｃ≡Ｃ−からなるグループから選択された１種以上の作用基を含むことを特徴とする請求項１６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２０】
前記水溶性多作用基リガンドは、
ジメルカプトコハク酸、ジメルカプトマレイン酸、ジメルカプトペンタジオニック酸、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、及びテトラエチルアンモニウムヒドロキシドからなるグループから選択される１種以上であることを特徴とする請求項１４に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２１】
前記水溶性多作用基リガンドは、
−ＳＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２及び−ＯＨのうち一つ以上を作用基で有するアミノ酸を一つ以上含むペプチドであることを特徴とする請求項１４に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２２】
前記水溶性多作用基リガンドは、
タンパク質、アルブミン、アビジン、抗体、二次抗体、シトクロム、カゼイン、ミオシン、グリシニン、カロテン、コラーゲン、燐脂質、球状タンパク質類、及び軽タンパク質類からなるグループから選択される一つ以上であることを特徴とする請求項１４に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２３】
前記水溶性多作用基リガンドは、
グルコース、マンノース、フコース、Ｎ−アセチルグルコミン、Ｎ−アセチルガラクトサミン、Ｎ−アセチルノイラミン酸、果糖、キシロース、ソルビトール、蔗糖、マルトース、グリコアルデヒド、ジヒドロキシアセトン、エリトロース、エリトルロース、アラビノース、キシルロース、乳糖、トレハロース、メリビオース、セロビオース、ラフィノース、メレジトース、マルトリオース（ｍａｌｔｏｒｉｏｓｅ）、スタキオース、エストロドーズ（ｅｓｔｒｏｄｏｓｅ）、キシラン、アラバン、ヘキソサン、フルクタン、ガラクタン（ｇａｌａｃｔａｎ）、マンナン、アガロペクチン、アルギン酸、ヘミセルロース、ヒプロメロース、アミラーゼ、ジオキシアセトン、グリセリンアルデヒド、キチン、アガロース、デキストラン、リボース、リブロース、ガラクトース、カルボキシメチルセルロース及びグリコーゲンデキストラン、カルボデキストラン、ポリサッカライド、シクロデキストラン、プルロニック、セルロース、澱粉、グリコーゲン、炭水化物、ポリホスファゲン、ポリ乳酸、ポリ乳酸−ｃｏ−グリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリアンヒドリド、ポリマレイン酸、ポリマレイン酸の誘導体、ポリアルキルシアノアクリレート、ポリヒドロキシブチレート、ポリカーボネート、ポリオルソエステル、ポリエチレングリコール、ポリ−Ｌ−リジン、ポリグリコリド、ポリメチルメタアクリレート、ポリビニルピロリドンからなるグループから選択される１種以上を含むことを特徴とする請求項１４に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２４】
前記水溶性多作用基リガンドは、
付着領域（ＬＩ）の作用基は、−ＣＯＯＨ、または−ＯＨ基を、活性成分結合領域（ＬＩＩ）の作用基は、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、ＮＲ４＋Ｘ−（Ｒ＝ＣｎＨｍ ０≦ｎ≦１６、０≦ｍ≦３４、Ｘ＝ＯＨ、Ｃｌ、またはＢｒ）基、または、−ＳＨ基を含むことを特徴とする請求項１６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２５】
前記亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子は、
前記水溶性多作用基リガンドの活性成分結合領域（ＬＩＩ）に活性成分が結合された形態である亜鉛が含有された金属酸化物−生物／化学活性物質ハイブリッドナノ粒子であることを特徴とする請求項１６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２６】
前記活性成分は、
化学機能性単分子、高分子、無機支持体、無機物質及び生体機能性物質からなるグループから選択されることを特徴とする請求項２５に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２７】
前記化学機能性単分子は、
抗癌剤、抗生剤、ビタミン、葉酸を含む薬物、脂肪酸、ステロイド、ホルモン、プリン、ピリミジン、単糖類、二糖類からなるグループから選択される１種以上であることを特徴とする請求項２６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２８】
前記化学機能性単分子は、
末端あるいは側鎖に、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＳＨ、−ＳＳ−、−ＣＯＮＨ２、−ＰＯ３Ｈ、−ＰＯ４Ｈ２、−ＰＯ２（ＯＲ１）（ＯＲ２）（Ｒ１、Ｒ２＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＮＯ２、−ＣＨＯ、−ＣＯＳＨ、−ＣＯＸ、−ＣＯＯＣＯ−、−ＣＯＲＣＯ−（Ｒ＝ＣｌＨｍ、０≦ｌ≦３、０≦ｍ≦２ｌ＋１）、−ＣＯＯＲ、−ＣＮ、−Ｎ３、−Ｎ２、−ＮＲＯＨ（Ｒ＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、−０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＮＲ１ＮＲ２Ｒ３（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＣＯＮＨＮＲ１Ｒ２（Ｒ１、Ｒ２＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＮＲ１Ｒ２Ｒ３Ｘ’（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、Ｘ’＝Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、または、Ｉ−、０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＯＨ、−ＳＣＯＣＨ３、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＳＣＮ、−ＮＣＯ、−ＯＣＮ、−エポキシ、−Ｃ＝ＮＮＨ２、−ＨＣ＝ＣＨ−及び−Ｃ≡Ｃ−からなるグループから選択されることを特徴とする請求項２６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２９】
前記高分子は、
デキストラン、カルボデキストラン、ポリサッカライド、シクロデキストラン、プルロニック、セルロース、澱粉、グリコーゲン、炭水化物、単糖類、二糖類及びオリゴ糖類、ポリホスファゲン、ポリ乳酸、ポリ乳酸−ｃｏ−グリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリアンヒドリド、ポリマレイン酸及びポリマレイン酸の誘導体、ポリアルキルシアノアクリレート、ポリヒドロキシブチレート、ポリカーボネート、ポリオルソエステル、ポリエチレングリコール、ポリ−Ｌ−リジン、ポリグリコリド、ポリメチルメタアクリレート、ポリビニルピロリドンからなるグループから選択される１種以上であることを特徴とする請求項２６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３０】
前記無機支持体は、
金属酸化物、金属カルコゲン化合物、無機セラミック物質、炭素物質、半導体基板、金属基板、または、その複合体であることを特徴とする請求項２６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３１】
前記無機物質は、
１族元素、２族元素、転移金属元素、１４族元素、１５族元素、ランタン族元素及びアクチニウム族元素からなるグループから１種以上選択された元素で構成された金属酸化物と、
１３族元素、１２族元素、１４族元素、１５族元素、及び１６族元素のうち２種以上選択された元素で構成された半導体と、
転移金属元素、１３族元素、１４族元素、１５族元素、及び１６族元素と、からなるグループから選択されることを特徴とする請求項２６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３２】
前記無機物質は、
Ｌｉ、Ｎａ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｇｅ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｒａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｙ、Ｔｃ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｄ、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｎ、Ｐｂ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、ランタン族、及びアクチニウム族元素からなるグループから１種以上選択された元素で構成された金属酸化物と、
Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、及びＰｏからなるグループから選択された２種以上の元素で構成された半導体と、
Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｗ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｃｄ、Ｔａ、Ｒｅ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、及びＰｏと、からなるグループから選択されることを特徴とする請求項３１に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３３】
前記生体機能性物質は、
ＤＮＡ、ＲＮＡ、ペプチド、抗原、抗体、ハプテン、アビジン、ストレプトアビジン、ニュートラビジン、プロテインＡ、プロテインＧ、レクチン、セレクチンのような組職特異的結合成分と、
抗癌剤、抗生剤、ホルモン（ｈｏｒｍｏｎｅ）、ホルモン拮抗剤、インターロイキン、インターフェロン、成長因子、腫瘍壊死因子、エンドトキシン、リンホトキシン、ウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ、組職プラスミノゲン活性剤、プロテアーゼ阻害剤、アルキルホスホコリン、界面活性剤、心血関係薬物、胃腸関係薬物、神経系薬物のような薬剤学的活性成分、加水分解酵素、酸化還元酵素、分解酵素、異性質化酵素、合成酵素などの生体活性酵素、酵素補因子、酵素抑制剤と、からなるグループから選択される１種以上であることを特徴とする請求項２６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３４】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、
放射性同位元素が結合されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか一項に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３５】
前記磁気共鳴映像剤は、
単一光子放出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ、Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）または陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ、Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）に使われることを特徴とする請求項３４に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３６】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、
蛍光物質が結合されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか一項に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３７】
前記磁気共鳴映像剤は、
光学イメージング及び分光に使われることを特徴とする請求項３６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３８】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、
Ｘ線映像剤及び超音波映像剤が結合されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか一項に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３９】
前記磁気共鳴映像剤は、
Ｘ線イメージング及び超音波イメージングに使われることを特徴とする請求項３８に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項１】
亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を含むことを特徴とする磁気共鳴映像剤。
【請求項２】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、
金属酸化物ナノ粒子マトリックスに亜鉛がマトリックス金属を置換するか、亜鉛が空いている正孔に添加された形態であることを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、
その飽和磁化率（Ｍｓ）または磁気共鳴映像造影効果（Ｒ２またはＲ１）が、その金属酸化物ナノ粒子マトリックスに比べて増加した値を有することを特徴とする請求項２に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項４】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、
磁気共鳴映像造影効果（Ｒ２またはＲ１）が、その金属酸化物ナノ粒子マトリックスに比べて４０％以上増加した値を有することを特徴とする請求項３に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項５】
前記亜鉛が含有された金属酸化物は、
金属酸化物マトリックスである、
（ａ）式 ＭａＯｂ
（０＜ａ≦１６、０＜ｂ≦８、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）；または、
（ｂ）式 ＭｃＭ’ｄＯｅ
（０＜ｃ≦１６、０＜ｄ≦１６、０＜ｅ≦８、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金；Ｍ’は、１族元素、２族元素、１２族元素、１３族元素、１４族元素、１５族元素、転移金属元素、ランタン族元素、及びアクチニウム族元素からなるグループから選択される元素）の構造式を有するナノ粒子で亜鉛が添加されてマトリックス金属原子の一部を置換するか、空いている正孔に添加した形態である、
（ｃ）式 ＺｎｆＭａ−ｆＯｂ
（０＜ｆ＜８、０＜ａ≦１６、０＜ｂ≦８、０＜ｆ／（ａ−ｆ）＜１０、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）；または、
（ｄ）式 ＺｎｇＭｃ−ｇＭ’ｄＯｅ
（０＜ｇ＜８、０＜ｃ≦１６、０＜ｄ≦１６、０＜ｅ≦８、０＜ｇ／｛（ｃ−ｇ）＋ｄ｝＜１０、Ｍは、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金であり；Ｍ’は、１族元素、２族元素、１２族元素、１３族元素、１４族元素、１５族元素、転移金属元素、ランタン族元素、及びアクチニウム族元素からなるグループから選択される元素）の構造式を有するナノ粒子であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか一項に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項６】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子の水に対する分散度が１μｇ／ｍｌ〜５００ｍｇ／ｍｌであり、水に分散されたナノ粒子の流体動力学的直径が１ｎｍ〜５００μｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか一項に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項７】
Ｍ’は、
Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、ランタン族元素、及びアクチニウム族元素からなるグループから選択される元素であることを特徴とする請求項５に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項８】
前記亜鉛が含有された金属酸化物は、
金属酸化物マトリックスである、
（ｅ）式 Ｍ”ｈＦｅｉＯｊ
（０＜ｈ≦１６、０＜ｉ≦８、０＜ｊ≦８、Ｍ”は、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）の構造式を有するナノ粒子で亜鉛が添加されてマトリックス金属原子の一部を置換するか、空いている正孔に添加した形態である、
（ｆ）式 ＺｎｋＭ”ｈ−ｋＦｅｉＯｊ
（０＜ｋ＜８、０＜ｈ≦１６、０＜ｉ≦８、０＜ｊ≦８、０＜ｋ／｛（ｈ−ｋ）＋ｉ｝＜１０、Ｍ”は、磁性を帯びる金属原子またはこれらの合金）の構造式を有するナノ粒子であることを特徴とする請求項５に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項９】
前記亜鉛が含有された金属酸化物は、
金属酸化物マトリックスである、
（ｇ）式 ＦｅｌＯｍ
（０＜ｌ≦８、０＜ｍ≦８）または、
（ｈ）式 ＭｎｎＦｅｏＯｐ
（０＜ｎ≦８、０＜ｏ≦８、０＜ｐ≦８）の構造式を有するナノ粒子に亜鉛が添加されてマトリックス上の金属原子の一部を置換するか、空いている正孔に添加した形態である、
（ｉ）式 ＺｎｑＦｅｌ−ｑＯｍ
（０＜ｑ＜８、０＜ｌ≦８、０＜ｍ≦８、０＜ｑ／（ｌ−ｑ）＜１０）または、
（ｊ）式 ＺｎｒＭｎｎ−ｒＦｅｏＯｐ
（０＜ｒ＜８、０＜ｎ≦８、０＜ｏ≦８、０＜ｐ≦８、０＜ｒ／｛（ｎ−ｒ）＋ｏ｝＜１０）の構造式を有するナノ粒子であることを特徴とする請求項８に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項１０】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、
亜鉛と異なる金属の比率が、化学量論的に０．００１＜‘亜鉛／（総金属−亜鉛）’＜１０であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか一項に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項１１】
前記亜鉛が含有された金属酸化物は、
その飽和磁化率が、６０ｅｍｕ／ｇ（磁性原子）以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか一項に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項１２】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、
それ自体で水に分散されるか、水溶性多作用基リガンドがナノ粒子を取り囲んでおり、水溶液で分散されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか一項に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項１３】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、
下記の段階を含む製法によって製造されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか一項に記載の磁気共鳴映像剤：
（１）水不溶性亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を有機溶媒で合成する段階、
（２）前記水不溶性亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子を第１溶媒に溶解して水溶性多作用基リガンドを第２溶媒に溶解する段階、
（３）前記段階（２）による二つの溶液を混合して、水不溶性亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子の表面に多作用基リガンドを導入させて水溶液に溶解して分離する段階。
【請求項１４】
前記水溶性多作用基リガンドは、
亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子に結合する付着領域（ＬＩ）を含むことを特徴とする請求項１３に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項１５】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子と水溶性多作用基リガンドとの付着領域の結合は、
イオン結合、共有結合、水素結合、疎水結合及び金属−リガンド配位結合のうち一つ以上の結合によって形成されたことを特徴とする請求項１４に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項１６】
前記水溶性多作用基リガンドは、
活性成分を結合させるための活性成分結合領域（ＬＩＩ）と、
リガンドの間の交差連結のための交差連結領域（ＬＩＩＩ）と、または、
前記活性成分結合領域（ＬＩＩ）と交差連結領域（ＬＩＩＩ）とを同時に含む活性成分結合領域−交差連結領域（ＬＩＩ−ＬＩＩＩ）と、をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項１７】
前記付着領域（ＬＩ）は、
−ＣＨＯ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＳＨ、−ＣＯＮＨ２、−ＰＯ３Ｈ、−ＯＰＯ４Ｈ、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−Ｎ３、−ＮＲ３ＯＨ（Ｒ＝ＣｎＨ２ｎ＋１、０≦ｎ≦１６）、−ＯＨ、−ＳＳ−、−ＮＯ２、−ＣＨＯ、−ＣＯＸ（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ）、−ＣＯＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、または、−ＣＮ及び炭素数２以上の炭化水素からなるグループから選択される作用基を含むことを特徴とする請求項１４に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項１８】
前記活性成分結合領域（ＬＩＩ）は、
−ＣＨＯ、−ＳＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＨ、−ＰＯ３Ｈ、−ＰＯ４Ｈ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＮＲ３＋Ｘ−（Ｒ＝ＣｎＨｍ ０≦ｎ≦１６、０≦ｍ≦３４、Ｘ＝ＯＨ、Ｃｌ、またはＢｒ）、ＮＲ４＋Ｘ−（Ｒ＝ＣｎＨｍ ０≦ｎ≦１６、０≦ｍ≦３４、Ｘ＝ＯＨ、Ｃｌ、またはＢｒ）、−Ｎ３、−ＳＣＯＣＨ３、−ＳＣＮ、−ＮＣＳ、−ＮＣＯ、−ＣＮ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｉ、−Ｂｒ、エポキシ基、−ＯＮＯ２、−ＰＯ（ＯＨ）２、−Ｃ＝ＮＮＨ２、−ＨＣ＝ＣＨ−及び−Ｃ≡Ｃ−からなるグループから選択された１種以上の作用基を含むことを特徴とする請求項１６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項１９】
前記交差連結領域（ＬＩＩＩ）は、
−ＳＨ、−ＣＨＯ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＯＨ、−ＰＯ３Ｈ、−ＰＯ４Ｈ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＮＲ３＋Ｘ−（Ｒ＝ＣｎＨｍ ０≦ｎ≦１６、０≦ｍ≦３４、Ｘ＝ＯＨ、Ｃｌ、またはＢｒ）、ＮＲ４＋Ｘ−（Ｒ＝ＣｎＨｍ ０≦ｎ≦１６、０≦ｍ≦３４、Ｘ＝ＯＨ、Ｃｌ、またはＢｒ）、−Ｎ３、−ＳＣＯＣＨ３、−ＳＣＮ、−ＮＣＳ、−ＮＣＯ、−ＣＮ、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｉ、−Ｂｒ、エポキシ基、−ＯＮＯ２、−ＰＯ（ＯＨ）２、−Ｃ＝ＮＮＨ２、−ＨＣ＝ＣＨ−及び−Ｃ≡Ｃ−からなるグループから選択された１種以上の作用基を含むことを特徴とする請求項１６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２０】
前記水溶性多作用基リガンドは、
ジメルカプトコハク酸、ジメルカプトマレイン酸、ジメルカプトペンタジオニック酸、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、及びテトラエチルアンモニウムヒドロキシドからなるグループから選択される１種以上であることを特徴とする請求項１４に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２１】
前記水溶性多作用基リガンドは、
−ＳＨ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２及び−ＯＨのうち一つ以上を作用基で有するアミノ酸を一つ以上含むペプチドであることを特徴とする請求項１４に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２２】
前記水溶性多作用基リガンドは、
タンパク質、アルブミン、アビジン、抗体、二次抗体、シトクロム、カゼイン、ミオシン、グリシニン、カロテン、コラーゲン、燐脂質、球状タンパク質類、及び軽タンパク質類からなるグループから選択される一つ以上であることを特徴とする請求項１４に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２３】
前記水溶性多作用基リガンドは、
グルコース、マンノース、フコース、Ｎ−アセチルグルコミン、Ｎ−アセチルガラクトサミン、Ｎ−アセチルノイラミン酸、果糖、キシロース、ソルビトール、蔗糖、マルトース、グリコアルデヒド、ジヒドロキシアセトン、エリトロース、エリトルロース、アラビノース、キシルロース、乳糖、トレハロース、メリビオース、セロビオース、ラフィノース、メレジトース、マルトリオース（ｍａｌｔｏｒｉｏｓｅ）、スタキオース、エストロドーズ（ｅｓｔｒｏｄｏｓｅ）、キシラン、アラバン、ヘキソサン、フルクタン、ガラクタン（ｇａｌａｃｔａｎ）、マンナン、アガロペクチン、アルギン酸、ヘミセルロース、ヒプロメロース、アミラーゼ、ジオキシアセトン、グリセリンアルデヒド、キチン、アガロース、デキストラン、リボース、リブロース、ガラクトース、カルボキシメチルセルロース及びグリコーゲンデキストラン、カルボデキストラン、ポリサッカライド、シクロデキストラン、プルロニック、セルロース、澱粉、グリコーゲン、炭水化物、ポリホスファゲン、ポリ乳酸、ポリ乳酸−ｃｏ−グリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリアンヒドリド、ポリマレイン酸、ポリマレイン酸の誘導体、ポリアルキルシアノアクリレート、ポリヒドロキシブチレート、ポリカーボネート、ポリオルソエステル、ポリエチレングリコール、ポリ−Ｌ−リジン、ポリグリコリド、ポリメチルメタアクリレート、ポリビニルピロリドンからなるグループから選択される１種以上を含むことを特徴とする請求項１４に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２４】
前記水溶性多作用基リガンドは、
付着領域（ＬＩ）の作用基は、−ＣＯＯＨ、または−ＯＨ基を、活性成分結合領域（ＬＩＩ）の作用基は、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、ＮＲ４＋Ｘ−（Ｒ＝ＣｎＨｍ ０≦ｎ≦１６、０≦ｍ≦３４、Ｘ＝ＯＨ、Ｃｌ、またはＢｒ）基、または、−ＳＨ基を含むことを特徴とする請求項１６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２５】
前記亜鉛が含有された水溶性金属酸化物ナノ粒子は、
前記水溶性多作用基リガンドの活性成分結合領域（ＬＩＩ）に活性成分が結合された形態である亜鉛が含有された金属酸化物−生物／化学活性物質ハイブリッドナノ粒子であることを特徴とする請求項１６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２６】
前記活性成分は、
化学機能性単分子、高分子、無機支持体、無機物質及び生体機能性物質からなるグループから選択されることを特徴とする請求項２５に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２７】
前記化学機能性単分子は、
抗癌剤、抗生剤、ビタミン、葉酸を含む薬物、脂肪酸、ステロイド、ホルモン、プリン、ピリミジン、単糖類、二糖類からなるグループから選択される１種以上であることを特徴とする請求項２６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２８】
前記化学機能性単分子は、
末端あるいは側鎖に、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＳＨ、−ＳＳ−、−ＣＯＮＨ２、−ＰＯ３Ｈ、−ＰＯ４Ｈ２、−ＰＯ２（ＯＲ１）（ＯＲ２）（Ｒ１、Ｒ２＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＮＯ２、−ＣＨＯ、−ＣＯＳＨ、−ＣＯＸ、−ＣＯＯＣＯ−、−ＣＯＲＣＯ−（Ｒ＝ＣｌＨｍ、０≦ｌ≦３、０≦ｍ≦２ｌ＋１）、−ＣＯＯＲ、−ＣＮ、−Ｎ３、−Ｎ２、−ＮＲＯＨ（Ｒ＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、−０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＮＲ１ＮＲ２Ｒ３（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＣＯＮＨＮＲ１Ｒ２（Ｒ１、Ｒ２＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＮＲ１Ｒ２Ｒ３Ｘ’（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３＝ＣｓＨｔＮｕＯｗＳｘＰｙＸｚ、Ｘ＝−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、または、−Ｉ、Ｘ’＝Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、または、Ｉ−、０≦ｓ≦２０、０≦ｔ≦２（ｓ＋ｕ）＋１、０≦ｕ≦２ｓ、０≦ｗ≦２ｓ、０≦ｘ≦２ｓ、０≦ｙ≦２ｓ、０≦ｚ≦２ｓ）、−ＯＨ、−ＳＣＯＣＨ３、−Ｆ、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｉ、−ＳＣＮ、−ＮＣＯ、−ＯＣＮ、−エポキシ、−Ｃ＝ＮＮＨ２、−ＨＣ＝ＣＨ−及び−Ｃ≡Ｃ−からなるグループから選択されることを特徴とする請求項２６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項２９】
前記高分子は、
デキストラン、カルボデキストラン、ポリサッカライド、シクロデキストラン、プルロニック、セルロース、澱粉、グリコーゲン、炭水化物、単糖類、二糖類及びオリゴ糖類、ポリホスファゲン、ポリ乳酸、ポリ乳酸−ｃｏ−グリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリアンヒドリド、ポリマレイン酸及びポリマレイン酸の誘導体、ポリアルキルシアノアクリレート、ポリヒドロキシブチレート、ポリカーボネート、ポリオルソエステル、ポリエチレングリコール、ポリ−Ｌ−リジン、ポリグリコリド、ポリメチルメタアクリレート、ポリビニルピロリドンからなるグループから選択される１種以上であることを特徴とする請求項２６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３０】
前記無機支持体は、
金属酸化物、金属カルコゲン化合物、無機セラミック物質、炭素物質、半導体基板、金属基板、または、その複合体であることを特徴とする請求項２６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３１】
前記無機物質は、
１族元素、２族元素、転移金属元素、１４族元素、１５族元素、ランタン族元素及びアクチニウム族元素からなるグループから１種以上選択された元素で構成された金属酸化物と、
１３族元素、１２族元素、１４族元素、１５族元素、及び１６族元素のうち２種以上選択された元素で構成された半導体と、
転移金属元素、１３族元素、１４族元素、１５族元素、及び１６族元素と、からなるグループから選択されることを特徴とする請求項２６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３２】
前記無機物質は、
Ｌｉ、Ｎａ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｇｅ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｒａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｙ、Ｔｃ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｄ、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｎ、Ｐｂ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、ランタン族、及びアクチニウム族元素からなるグループから１種以上選択された元素で構成された金属酸化物と、
Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、及びＰｏからなるグループから選択された２種以上の元素で構成された半導体と、
Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｗ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｃｄ、Ｔａ、Ｒｅ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、及びＰｏと、からなるグループから選択されることを特徴とする請求項３１に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３３】
前記生体機能性物質は、
ＤＮＡ、ＲＮＡ、ペプチド、抗原、抗体、ハプテン、アビジン、ストレプトアビジン、ニュートラビジン、プロテインＡ、プロテインＧ、レクチン、セレクチンのような組職特異的結合成分と、
抗癌剤、抗生剤、ホルモン（ｈｏｒｍｏｎｅ）、ホルモン拮抗剤、インターロイキン、インターフェロン、成長因子、腫瘍壊死因子、エンドトキシン、リンホトキシン、ウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ、組職プラスミノゲン活性剤、プロテアーゼ阻害剤、アルキルホスホコリン、界面活性剤、心血関係薬物、胃腸関係薬物、神経系薬物のような薬剤学的活性成分、加水分解酵素、酸化還元酵素、分解酵素、異性質化酵素、合成酵素などの生体活性酵素、酵素補因子、酵素抑制剤と、からなるグループから選択される１種以上であることを特徴とする請求項２６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３４】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、
放射性同位元素が結合されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか一項に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３５】
前記磁気共鳴映像剤は、
単一光子放出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ、Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）または陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ、Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）に使われることを特徴とする請求項３４に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３６】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、
蛍光物質が結合されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか一項に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３７】
前記磁気共鳴映像剤は、
光学イメージング及び分光に使われることを特徴とする請求項３６に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３８】
前記亜鉛が含有された金属酸化物ナノ粒子は、
Ｘ線映像剤及び超音波映像剤が結合されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうち何れか一項に記載の磁気共鳴映像剤。
【請求項３９】
前記磁気共鳴映像剤は、
Ｘ線イメージング及び超音波イメージングに使われることを特徴とする請求項３８に記載の磁気共鳴映像剤。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−５６９１６（Ｐ２０１３−５６９１６Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２４８７６３（Ｐ２０１２−２４８７６３）
【出願日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【分割の表示】特願２００９−５３０２９５（Ｐ２００９−５３０２９５）の分割
【原出願日】平成２０年４月１１日（２００８．４．１１）
【出願人】（５０６２６３４９１）インダストリー−アカデミック コーペレイション ファウンデイション， ヨンセイ ユニバーシティ (18)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【分割の表示】特願２００９−５３０２９５（Ｐ２００９−５３０２９５）の分割
【原出願日】平成２０年４月１１日（２００８．４．１１）
【出願人】（５０６２６３４９１）インダストリー−アカデミック コーペレイション ファウンデイション， ヨンセイ ユニバーシティ (18)
【Ｆターム（参考）】
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