磁性粒子及びその製造方法
【課題】 生体物質の結合性と磁力による回収性及び磁力を除去した状態での分散性に優れ、短時間の洗浄工程を含む免疫測定において優れた感度を出し得る生体物質結合用磁性担体として好適な磁性粒子を提供する。
【解決手段】 平均粒子径が１〜１５ｎｍの超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）を非磁性金属酸化物（Ｄ）中に含有してなり、（Ｃ）と（Ｄ）の合計重量に対して（Ｃ）を６０〜９５重量％含有してなる磁性粒子（Ｅ）であって、（Ｅ）の平均粒子径は１〜５μｍであることが好ましく、（Ｃ）はマグネタイト、γ−ヘマタイト、マグネタイト−α−ヘマタイト中間酸化鉄及びγ−ヘマタイト−α−ヘマタイト中間酸化鉄からなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましく、（Ｄ）は酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化イットリウム及び酸化タンタルからなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。
【解決手段】 平均粒子径が１〜１５ｎｍの超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）を非磁性金属酸化物（Ｄ）中に含有してなり、（Ｃ）と（Ｄ）の合計重量に対して（Ｃ）を６０〜９５重量％含有してなる磁性粒子（Ｅ）であって、（Ｅ）の平均粒子径は１〜５μｍであることが好ましく、（Ｃ）はマグネタイト、γ−ヘマタイト、マグネタイト−α−ヘマタイト中間酸化鉄及びγ−ヘマタイト−α−ヘマタイト中間酸化鉄からなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましく、（Ｄ）は酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化イットリウム及び酸化タンタルからなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性粒子に関する。更に詳しくは、診断薬、治療薬、タンパク質精製及び細胞分離等に用いる磁性粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体物質を含有する試料、例えば生体サンプルからタンパク質等を検出又は精製する方法としてタンパク質が結合し得る粒子を用いて、この粒子表面に生体サンプル中のタンパク質等を結合させ、生体サンプル中の目的タンパク質等以外の不純物を除くために、粒子を洗浄しタンパク質等が結合した粒子を回収して、タンパク質の結合量を検出する方法やタンパク質解離溶液中に解離させて精製する方法が知られている。
【０００３】
また、磁力によって容易に分離、回収が可能であることから、磁性を有する粒子が用いられており、例えば特許文献１に、酸化鉄からなる芯粒子の表面にシリカの被膜が形成されてなる磁性シリカ粒子が知られている。しかし、この磁性粒子は、磁性体が強磁性であり、回収時の磁場を取り除いても強磁性により磁性体自身が一時的な磁場を示し粒子同士が自己会合して洗浄性が悪くなったり、免疫反応等に悪影響を及ぼす。
【０００４】
更に、強磁性による磁性体自身の自己会合を解決する目的で、例えば、特許文献２に、磁性体に超常磁性である磁性体を用いた磁性シリカ粒子が開示されている。しかし、この磁性粒子は、粒子径が小さい場合は、磁性体の含有量が低く、磁力で粒子を回収する際に時間がかかり、粒子径が大きい場合は、比表面積が小さいために、結合するタンパク質等の量が少ないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２５６３８８号公報
【特許文献２】特開２０００−４０６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、生体物質の結合性と磁力による回収性及び磁力を除去した状態での分散性に優れ、短時間の洗浄工程を含む免疫測定において優れた感度を出し得る生体物質結合用磁性担体として好適な磁性粒子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果本発明に到達した。即ち本発明は、平均粒子径が１〜１５ｎｍの超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）を非磁性金属酸化物（Ｄ）中に含有してなり、（Ｃ）と（Ｄ）の合計重量に対して（Ｃ）を６０〜９５重量％含有してなる磁性粒子（Ｅ）；該磁性粒子（Ｅ）からなる生体物質結合用磁性担体（Ｈ）；平均粒子径が１〜１５ｎｍの超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）、（Ｃ）の重量に基づいて３０〜５００重量％の金属アルコキシド（Ｎ）及び分散剤（Ｋ）を含有する分散液（Ａ）と、水、水溶性有機溶媒（Ｌ）、非イオン性界面活性剤（Ｐ）及び金属アルコキシドの加水分解用触媒（Ｑ）を含有する溶液（Ｂ）とを混合して水中油型エマルションを形成する工程を含むことを特徴とする磁性粒子（Ｅ）の製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の磁性粒子（Ｅ）を使用することにより、磁気特性及び集磁後の粒子の再分散性に優れ、生体物質検出用の試薬に用いた際に短時間に高感度で検出することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜磁性粒子（Ｅ）＞
本発明の磁性粒子（Ｅ）は、非磁性金属酸化物（Ｄ）マトリックス中に平均粒子径が１〜１５ｎｍで超常磁性を有する超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）を含有してなり、好ましくは（Ｄ）を（Ｃ）中に分散させてなる粒子である。
【００１０】
非磁性金属酸化物（Ｄ）としては、公知の種々の非磁性金属酸化物を用いることが出来る。非磁性金属酸化物（Ｄ）の内、磁性粒子（Ｅ）の水への分散性の観点から酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化イットリウム及び酸化タンタルが好ましく、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム及び酸化アルミニウムがさらに好ましく、最も好ましいのは酸化ケイ素である。
【００１１】
本発明における超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）の平均粒子径は、任意の２００個の（Ｃ）について走査型電子顕微鏡で観察して測定された粒子径の平均値である。
（Ｃ）の平均粒子径は、後述の（Ｃ）作製時の金属イオン濃度を調節することにより制御することができる。また、通常の分級等の方法によっても超常磁性金属酸化物の平均粒子径を制御することができる。
【００１２】
超常磁性とは、外部磁場の存在下で物質の個々の原子磁気モーメントが整列し誘発された一時的な磁場を示し、外部磁場を取り除くと、部分的な整列が損なわれ磁場を示さなくなることをいう。
【００１３】
平均粒子径が１〜１５ｎｍで超常磁性を示す超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）としては、鉄、コバルト、ニッケル及びこれらの合金等の酸化物が挙げられるが、磁界に対する感応性が優れていることから、酸化鉄が特に好ましい。超常磁性金属酸化物は、１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
（Ｃ）の平均粒子径が１ｎｍ未満の場合は合成が困難であり、平均粒子径が１５ｎｍを超える場合は得られた磁性粒子（Ｅ）の磁気特性が強磁性となり、実際の用途面において磁場を取り除いても磁性体自身が一時的な磁場を示し粒子同士が自己会合し、洗浄性が悪い及び／又は免疫反応等に悪影響を及ぼすという問題がある。
【００１４】
酸化鉄としては、公知の種々の酸化鉄を用いることができる。酸化鉄の内、特に化学的な安定性に優れることから、マグネタイト、γ−ヘマタイト、マグネタイト−α−ヘマタイト中間酸化鉄及びγ−ヘマタイト−α−ヘマタイト中間酸化鉄が好ましく、大きな飽和磁化を有し、外部磁場に対する感応性が優れていることから、マグネタイトが更に好ましい。
【００１５】
磁性粒子（Ｅ）中の超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）の含有量の下限は、６０重量％、好ましくは６５重量％であり、上限は９５重量％、好ましくは８０重量％である。（Ｃ）の含有量が６０重量％未満の場合、得られた（Ｅ）の磁性が十分でないため、生体物質結合用磁性担体として用いた際に分離操作に時間がかかり、９５重量％を超えるものは合成困難かつ、診断薬、タンパク質精製及び核酸精製等に用いた場合、洗浄性が悪い。
【００１６】
超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）の製造方法は、特に限定されないが、Ｍａｓｓａｒｔにより報告されたものをベースとして水溶性鉄塩及びアンモニアを用いる共沈殿法（Ｒ．Ｍａｓｓａｒｔ，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．１９８１，１７，１２４７）や水溶性鉄塩の水溶液中の酸化反応を用いた方法により合成することができる。
【００１７】
磁性粒子（Ｅ）の平均粒子径は、好ましくは１〜５μｍ、更に好ましくは１〜３μｍである。平均粒子径が１μｍ以上の場合、分離回収の際に時間がかからない。５μｍ以下であると、表面積が大きくなり、生体物質の結合量が高く回収効率が高い傾向にある。
【００１８】
本発明の磁性粒子（Ｅ）の平均粒子径は、任意の２００個の（Ｅ）について走査型電子顕微鏡で観察して測定された粒子径の平均値である。
（Ｅ）の平均粒子径は、後述の水中油型エマルションを作製する際の混合条件（せん断力等）を調節して水中油型エマルションの粒子径を調整することにより制御することができる。また、（Ｅ）製造時の水洗工程の条件変更や通常の分級等の方法によっても平均粒子径を所望の値とすることができる。
【００１９】
＜磁性粒子（Ｅ）の製造方法＞
本発明の磁性粒子（Ｅ）の製造方法は、平均粒子径が１〜１５ｎｍの超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）、（Ｃ）の重量に基づいて３０〜５００重量％の金属アルコキシド（Ｎ）及び分散剤（Ｋ）を含有する分散液（Ａ）と、水、水溶性有機溶媒（Ｌ）、非イオン性界面活性剤（Ｐ）及び金属アルコキシドの加水分解用触媒（Ｑ）を含有する溶液（Ｂ）とを混合して水中油型エマルションを形成する工程を含むことを特徴とする。
【００２０】
上記水中油型エマルション形成後、金属アルコキシド（Ｎ）の加水分解反応及び縮合反応を行い、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）を非磁性金属酸化物（Ｄ）中に包含、好ましくは（Ｄ）中に（Ｃ）が均一に分散した磁性粒子（Ｅ）の水性分散体が得られる。
得られた磁性粒子（Ｅ）の水性分散体を遠心分離及び／又は集磁により固液分離し、水又はメタノール等で洗浄して乾燥することにより磁性粒子（Ｅ）が得られる。
【００２１】
分散液（Ａ）
（Ａ）は、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）を分散剤（Ｋ）を用いて、金属アルコキシド（Ｎ）中に分散させた分散液（Ａ）である。上記分散剤（Ｋ）としては、分子内に１個以上のカルボキシル基を有する有機化合物、１個以上のスルホ基を有する有機化合物及び１個以上のカルボキシル基と１個以上のスルホ基を有する有機化合物等が挙げられる。具体的には、以下に例示する（Ｋ−１）〜（Ｋ−５）の有機化合物等が挙げられ、これらは１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００２２】
（Ｋ−１）カルボキシル基を１個有する有機化合物：
炭素数１〜３０の脂肪族飽和モノカルボン酸（ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ベラルゴン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸及びベヘニン酸等）、炭素数３〜３０の脂肪族不飽和モノカルボン酸（アクリル酸、メタクリル酸、オレイン酸、ステアリン酸等）、炭素数３〜３０のヒドロキシ脂肪族モノカルボン酸（グリコール酸、乳酸及び酒石酸等）、炭素数４〜３０の脂環式モノカルボン酸（シクロプロパンカルボン酸、シクロペンタンカルボン酸及びシクロヘキサンカルボン酸等）、炭素数７〜３０の芳香族モノカルボン酸（安息香酸、ケイ皮酸及びナフトエ酸等）、炭素数７〜２０のヒドロキシ芳香族モノカルボン酸（サリチル酸及びマンデル酸等）及び炭素数２〜２０のパーフルオロカルボン酸（トリフルオロ酢酸、ウンデカフルオロヘキサン酸、トリデカフルオロヘプタン酸、パーフルオロオクタン酸、ペンタデカフルオロオクタン酸、ペプタデカフルオロノナン酸及びノナデカフルオロデカン酸等）等。
【００２３】
（Ｋ−２）スルホ基を１個有する有機化合物：
炭素数１〜３０脂肪族モノスルホン酸（メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、ヘキサンスルホン酸、デカンスルホン酸、ウンデカンスルホン酸及びドデカンスルホン酸等）、炭素数６〜３０芳香族モノスルホン酸（ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ｏ−トルエンスルホン酸、ｍ−トルエンスルホン酸、４−ドデシルベンゼンスルホン酸、４−オクチルベンゼンスルホン酸及びナフタレンスルホン酸等）及び炭素数１〜２０のパーフルオロアルカンスルホン酸（トリフルオロメタンスルホン酸等）等。
【００２４】
（Ｋ−３）カルボキシル基とスルホ基をそれぞれ１個以上有する有機化合物：
炭素数２〜３０のスルホカルボン酸（スルホ酢酸及びスルホコハク酸等）及び炭素数７〜３０のスルホ芳香族モノ又はポリカルボン酸（ｏ−、ｍ−又はｐ−スルホ安息香酸、２，４−ジスルホ安息香酸、３−スルホフタル酸、３，５−ジスルホフタル酸、４−スルホイソフタル酸、２−スルホテレフタル酸、２−メチル−４−スルホ安息香酸、２−メチル−３，５−ジスルホ安息香酸、４−プロピル−３−スルホ安息香酸、４−イソプロピル−３−スルホ安息香酸、２，４，６−トリメチル−３−スルホ安息香酸、２−メチル−５−スルホテレフタル酸、５−メチル−４−スルホイソフタル酸、５−スルホサリチル酸及び３−オキシ−４−スルホ安息香酸等）等。
【００２５】
（Ｋ−４）カルボキシル基を２個以上有する有機化合物：
炭素数２〜３０の脂肪族ポリカルボン酸（シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、プロパン−１，２，３−トリカルボン酸、クエン酸及びドデカン二酸等の飽和ポリカルボン酸並びにマレイン酸、フマール酸及びイタコン酸等の不飽和ポリカルボン酸等）、炭素数８〜３０の芳香族ポリカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸及びピロメリット酸等）及び炭素数５〜３０の脂環式ポリカルボン酸（シクロブテン−１，２−ジカルボン酸、シクロペンテン−１，２−ジカルボン酸、フラン−２，３−ジカルボン酸、ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２−エン−２，３−ジカルボン酸及びビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２，５−ジエン−２，３−ジカルボン酸等）等。
【００２６】
（Ｋ−５）スルホ基を２個以上有する有機化合物：
炭素数１〜３０の脂肪族ポリスルホン酸（メチオン酸、１，１−エタンジスルホン酸、１，２−エタンジスルホン酸、１，１−プロパンジスルホン酸、１，３−プロパンジスルホン酸及びポリビニルスルホン酸等）、炭素数６〜３０の芳香族ポリスルホン酸（ｍ−ベンゼンジスルホン酸、１，４−ナフタレンスルホン酸、１，５−ナフタレンジスルホン酸、１，６−ナフタレンジスルホン酸、２，６−ナフタレンジスルホン酸、２，７−ナフタレンジスルホン酸及びスルホン化ポリスチレン等）、ビス（フルオロスルホニル）イミド及び炭素数２〜１０のビス（パーフルオロアルカンスルホニル）イミド［ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、ビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミド、ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド、ペンタフルオロエタンスルホニルトリフルオロメタンスルホニルイミド、トリフルオロメタンスルホニルヘプタフルオロプロパンスルホニルイミド、ノナフルオロブタンスルホニルトリフルオロメタンスルホニルイミド等］等。
【００２７】
こられの内、金属アルコキシドとの相溶性の観点から（Ｋ−１）の内の炭素数１０〜３０の有機化合物が好ましい。
【００２８】
分散剤（Ｋ）の使用量は、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）の重量を基準として、１００〜２，０００重量％、特に２５０〜１，０００重量％であることが好ましい。（Ｋ）が１００重量％以上の場合、（Ｃ）が金属アルコキシド溶液に分散し易くなる傾向にあり、２，０００重量％以下であると後の工程の水溶液への分散の際にエマルションが形成し易くなる傾向にある。
【００２９】
使用する金属アルコキシド（Ｎ）としては、下記一般式（１）で表される化合物が挙げられる。
Ｒ１ｍＭ（ＯＲ２）ｎ （１）
一般式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、アミノ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよい炭素数１〜１０の１価の炭化水素基を表す。
【００３０】
炭素数１〜１０の炭化水素基としては、炭素数１〜１０の脂肪族炭化水素基（メチル基、エチル基、ｎ−又はｉｓｏ−プロピル基、ｎ−又はｉｓｏ−ブチル基、ｎ−又はｉｓｏ−ペンチル基及びビニル基等）、炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基（フェニル基等）及び炭素数７〜１０の芳香脂肪族基（ベンジル基等）等が挙げられる。
【００３１】
一般式（１）におけるＭは金属元素を表す。金属元素の具体例としては、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃａ、Ｙ及びＴａ等が挙げられる。
【００３２】
一般式（１）におけるｍ及びｎは整数を表し、ｍとｎの和は金属元素の価数であり、例えばＳｉは４、Ａｌは３及びＴｉは４である。
価数が４の場合、ｍは０〜３の整数であり、ｎは１〜４の整数である。価数が３の場合、ｍは０〜２の整数であり、ｎは１〜３の整数である。
【００３３】
一般式（１）においてＭがＳｉの場合、ｎが１のアルキルアルコキシシランを用いるときには、ｎが２〜４の（アルキル）アルコキシシランと併用する必要がある。反応後の粒子の強度及び粒子表面のシラノール基の量の観点からｎは４であることが好ましい。
ＭがＳｉの場合の金属アルコキシドの具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン及びテトラブトキシシラン等のアルコキシシラン；メチルトリメトキシシラン及びメチルトリエトキシシラン等のアルキルアルコキシシラン；３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピル−トリエトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン及びＮ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ基で置換されたアルキル基を有するアルキルアルコキシシラン；７−カルボキシ−ヘプチルトリエトキシシラン及び５−カルボキシ−ペンチルトリエトキシシラン等のカルボキシル基で置換されたアルキル基を有するアルキルアルコキシシラン；３−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン及び３−ヒドロキシプロピルエトキシシラン等の水酸基で置換されたアルキル基を有するアルキルアルコキシシラン；３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン及び３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のメルカプト基で置換されたアルキル基を有するアルキルアルコキシシラン；３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン及び３−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン等のグリシジルオキシ基で置換されたアルキル基を有するアルキルアルコキシシラン等が挙げられる。
【００３４】
一般式（１）において金属ＭがＴｉの場合、金属アルコキシドとしては、トリメトキシチタン、テトラメトキシチタン、トリエトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラプロポキシチタン、クロロトリメトキシチタン、クロロトリエトキシチタン、エチルトリメトキシチタン、メチルトリエトキシチタン、エチルトリエトキシチタン、ジエチルジエトキシチタン、フェニルトリメトキシチタン、フェニルトリエトキシチタンなどが挙げられる。
金属ＭがＡｌ、Ｚｒ、Ｃａ、Ｙ及びＴａの場合、金属アルコキシドとしては、トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリ−ｎ−プロポキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、トリ−ｎ−ブトキシアルミニウム、トリイソブトキシアルミニウム、トリ−ｓｅｃ−ブトキシアルミニウム及びトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシアルミニウム等のアルミニウムアルコキシド；ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラプロポキシド及びジルコニウムテトラブトキシド等のジルコニウムアルコキシド；カルシウムメトキシド、カルシウムエトキシド、カルシウムプロポキシド及びカルシウム イソプロポキシド等のカルシウムアルコキシド、イットリウムトリエトキシド、イットリウムトリイソプロポキシドシド及びイットリウムトリメトキシエトキシドシド等のイットリウムアルコキシド；タンタルペンタメトキシド、タンタルペンタエトキシド、タンタルペンタイソプロポキシド及びタンタルペンタブトキシド等のタンタルアルコキシドが挙げられる。
金属アルコキシド（Ｎ）は、１種類を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００３５】
金属アルコキシド（Ｎ）の使用量は、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）に対して、３０〜５００重量％、好ましくは４０〜２００重量％である。金属アルコキシドが３０重量％未満の場合、（Ｃ）の表面が均一に被覆されにくくなり、５００重量％を超えると、（Ｃ）の含有率が小さくなり、磁力による回収時間が長くなる。
【００３６】
分散液（Ａ）の作成方法としては、特に限定されず、例えば、分散剤（Ｋ）を金属アルコキシド（Ｎ）に溶解後、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）と混合することが出来る。また、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）に分散剤（Ｋ）を物理吸着後、余分な分散剤を洗浄除去し金属アルコキシド（Ｎ）に分散させて調整することも出来る。
【００３７】
溶液（Ｂ）
溶液（Ｂ）は、非イオン性界面活性剤（Ｐ）及び金属アルコキシドの加水分解用触媒（Ｑ）を水と水溶性有機溶媒（Ｌ）の混合液に溶解させたものである。
水溶性有機溶媒（Ｌ）としては、２５℃における水への溶解度が１００ｇ／水１００ｇ以上である、炭素数１〜３のアルコール（メタノール、エタノール、ｎ−又はｉｓｏ−プロパノール等）、炭素数２〜９のグリコール（エチレングリコール及びジエチレングリコール等）、アミド（Ｎ−メチルピロリドン等）、ケトン（アセトン等）、環状エーテル（テトラヒドロフラン等）、ラクトン（γ−ブチロラクトン等）、スルホキシド（ジメチルスルホキシド等）及びニトリル（アセトニトリル等）等が挙げられる。
これらの内、磁性粒子（Ｅ）の粒子径の均一性の観点から、炭素数１〜３のアルコールが好ましい。水溶性有機溶媒は、１種類を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
水溶性有機溶媒（Ｌ）の使用量は、水に対して、１００〜５００重量％であることが好ましい。
【００３８】
非イオン性界面活性剤（Ｐ）としては、高級アルコールアルキレンオキサイド（以下、アルキレンオキサイドをＡＯと略記）付加物；炭素数８〜２４の高級アルコール（デシルアルコール、ドデシルアルコール、ヤシ油アルキルアルコール、オクタデシルアルコール及びオレイルアルコール等）のエチレンオキサイド（以下、ＥＯと略記）１〜２０モル及び／又はプロピレンオキサイド（以下、ＰＯと略記）１〜２０モル付加物（ブロック付加物及び／又はランダム付加物を含む。以下同様）、炭素数６〜２４のアルキルを有するアルキルフェノールのＡＯ付加物；オクチル又はノニルフェノールのＥＯ１〜２０モル及び／又はＰＯ１〜２０モル付加物、ポリプロピレングリコールＥＯ付加物及びポリエチレングリコールＰＯ付加物；プルロニック型界面活性剤等、脂肪酸ＡＯ付加物；炭素数８〜２４の脂肪酸（デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸及びヤシ油脂肪酸等）のＥＯ１〜２０モル及び／又はＰＯ１〜２０モル付加物等及び多価アルコール型非イオン性界面活性剤；炭素数３〜３６の２〜８価の多価アルコール（グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビット及びソルビタン等）のＥＯ及び／又はＰＯ付加物；前記多価アルコールの脂肪酸エステル及びそのＥＯ付加物［ＴＷＥＥＮ（登録商標）２０及びＴＷＥＥＮ（登録商標）８０等］；アルキルグルコシド（Ｎ−オクチル−β−Ｄ−マルトシド、ｎ−ドデカノイルスクロース及びｎ−オクチル−β−Ｄ−グルコピラノシド等）；砂糖の脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド及びこれらのＡＯ付加物（ポリオキシエチレン脂肪酸アルカノールアミド等）；等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。これらは、１種類を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００３９】
非イオン性界面活性剤（Ｐ）の使用量は、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）に対して、１００〜１，０００重量％、特に３００〜５００重量％が好ましい。１００重量％以上又は１，０００重量％以下であると、エマルションが安定し、生成する粒子の粒度分布が狭くなり好ましい。
【００４０】
溶液（Ｂ）の使用量は、（Ｃ）に対して、１，０００〜１０，０００重量％、特に１，５００〜４，０００重量％が好ましい。１，０００重量％以上又は１０，０００重量％以下であると、エマルションが安定し、生成する粒子の粒度分布が狭くなり好ましい。
【００４１】
金属アルコキシドの加水分解用触媒（Ｑ）としては、酸や塩基等を用いることができ、具体的には、塩酸等の無機酸、酢酸等の有機酸、アンモニア等の無機塩基化合物、エタノールアミン等のアミン化合物を用いることができる。
加水分解用触媒の使用量は、金属アルコキシド（Ｎ）の重量に対して、０．０１〜１００重量％、特に０．２〜５０重量％が好ましい。
【００４２】
水の使用量は、（Ｃ）に対して５００〜３，０００重量％であることが好ましく、特に８００〜２，０００重量％が好ましい。
【００４３】
上記分散液（Ａ）は、更に非水溶性有機溶媒（Ｍ）を含有することができる。非水溶性有機溶媒（Ｍ）としては、２５℃における水への溶解度が０．１ｇ／水１００ｇ以下である、炭素数６〜１６の芳香族炭化水素溶剤（トルエン及びキシレン等）及び炭素数５〜１６脂肪族炭化水素溶剤（ｎ−ヘプタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ｎ−オクタン、デカン及びデカヒドロナフタレン等）等が挙げられる。これらは、１種類を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００４４】
非水溶性有機溶媒（Ｍ）の使用量は、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）に対して、２００〜１，０００重量％、特に２５０〜５００重量％が好ましい。（Ｍ）の使用量が２００重量％以上であると超常磁性金属酸化物の分散性が良好であり、１，０００重量％以下であると、（Ｃ）の粒子径が均一になる傾向にある。
【００４５】
溶液（Ｂ）の作成方法としては、特に限定されず、例えば、非イオン性界面活性剤（Ｐ）、金属アルコキシドの加水分解用触媒（Ｑ）、水及び水溶性有機溶媒（Ｌ）を混合させることで調整できる。
【００４６】
分散液（Ａ）と溶液（Ｂ）との混合方法は、特に限定されず、後述の設備を使用して一括混合することもできるが、磁性粒子（Ｅ）の粒子径の均一性の観点から、溶液（Ｂ）を撹拌しながら、溶液（Ｂ）に分散液（Ａ）を滴下する方法が好ましい。
（Ｂ）の使用量は、（Ａ）に対して、２〜３５０重量％が好ましい。この範囲であると、エマルションが安定し、生成する粒子の粒度分布が狭くなり好ましい。
【００４７】
分散液（Ａ）と溶液（Ｂ）との混合及び反応する条件としては、２５〜１００℃であることが好ましく、更に好ましくは４５〜６０℃である。また、反応時間は、好ましくは０．５〜５時間、更に好ましくは１〜２時間である。
【００４８】
分散液（Ａ）と溶液（Ｂ）とを混合する際の設備としては、一般に乳化機、分散機として市販されているものであれば特に限定されず、例えば、ホモジナイザー（ＩＫＡ社製）、ポリトロン（登録商標、キネマティカ社製）及びＴＫオートホモミキサー（プライミクス社製）等のバッチ式乳化機、エバラマイルダー（荏原製作所社製）、ＴＫフィルミックス、ＴＫパイプラインホモミキサー（プライミクス社製）、コロイドミル（神鋼パンテック社製）、クリアミックス（エムテクニック社製）、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機（三井三池化工機社製）、キャピトロン（ユーロテック社製）及びファインフローミル（太平洋機工社製）等の連続式乳化機、マイクロフルイダイザー（みずほ工業社製）、ナノマイザー（登録商標、ナノマイザー社製）及びＡＰＶガウリン（ガウリン社製）等の高圧乳化機、膜乳化機（冷化工業社製）等の膜乳化機、バイブロミキサー（登録商標、冷化工業社製）等の振動式乳化機、超音波ホモジナイザー（ブランソン社製）等の超音波乳化機等が挙げられ、粒子径の均一化の観点から、ＡＰＶガウリン、ホモジナイザー、ＴＫオートホモミキサー、エバラマイルダー、ＴＫフィルミックス、ＴＫパイプラインホモミキサー及びクリアミックス（エムテクニック社製）が好ましい。
【００４９】
本発明の磁性粒子（Ｅ）は、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）が非磁性金属酸化物（Ｄ）中に包含され、粒子表面に存在しないことから、生体物質結合用磁性担体として使用する場合、多くの生体物質を結合することができる。
【００５０】
本発明の磁性粒子（Ｅ）を生体物質結合用磁性担体として使用する場合、（Ｅ）に生体物質を物理吸着させることもできるが、より効率良く生体物質を結合させる観点から、グルタルアルデヒド、アルブミン、カルボジイミド、ストレプトアビジン、ビオチン及び官能基を有する金属アルコキシド（Ｎ）からなる群から選ばれる少なくとも１種の有機化合物を（Ｅ）の表面に結合させることが好ましい。これらの有機化合物の内、特定の生体物質を結合させる観点から、官能基を有する金属アルコキシド（Ｎ）が更に好ましい。
【００５１】
上記金属アルコキシド（Ｎ）が有する官能基としては、アミノ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基及びグリシジルオキシ基等が挙げられ、（Ｎ）１分子中に異なる種類の官能基を有していてもよい。
【００５２】
（Ｅ）の表面に官能基を有する（Ｎ）を結合させる方法としては、前述のアミノ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基又はグリシジルオキシ基で置換されたアルキル基を有するアルコキシド（Ｎ１）を使用する方法や、これらの置換基を有しないアルコキシド（Ｎ２）を使用して（Ｅ）を作製した後、（Ｅ）を（Ｎ１）で処理する方法等が挙げられる。
【００５３】
後者の方法の具体例としては、（Ｅ）をその濃度が１〜５０重量％になるように溶媒に分散し、この分散液に（Ｎ１）の溶液を添加して、１時間以上室温で加水分解反応及び縮合反応を行う方法が挙げられる。
【００５４】
この方法における溶媒は、用いる金属アルコキシドの溶解性に応じて適宜選択され、水に可溶な（Ｎ１）を用いる場合は、水又は水−アルコールの混合溶媒等を用いることが好ましく、水に溶解しにくいグリシジルオキシ基で置換されたアルキル基を有する（Ｎ１）を用いる場合、酢酸ブチル等を用いることが好ましい。
【００５５】
（Ｎ１）の使用量は、処理前の磁性粒子（Ｅ）に対して０．１〜５重量％であることが好ましい。０．１重量％以上であると、導入される官能基数が十分であり、５重量％以下であると粒子表面の官能基量を更に増加させる効果があるので好ましい。
【００５６】
グルタルアルデヒド、アルブミン、カルボジイミド、ストレプトアビジン又はビオチンを磁性粒子（Ｅ）の表面に結合させる方法は特に限定されないが、例えば、以下のようにして結合させることができる。
アルデヒド基を有するグルタルアルデヒド及びカルボキシル基を有するビオチンは、アミノ基を有する金属アルコキシドが表面に結合した（Ｅ）と反応させることで、（Ｅ）の表面に結合させることができる。また、アミノ基を有するアルブミン及びストレプトアビジン並びにカルボジイミド基を有するカルボジイミドは、カルボキシル基を有する金属アルコキシドが表面に結合した（Ｅ）と反応させることで、（Ｅ）の表面に結合させることができる。
【００５７】
本発明における生体物質とは、生物に由来する物質を意味するが、生体物質そのものに限らず、生体物質と相互作用を有する物質をも含み、例えば、糖質、タンパク質、ペプチド、核酸、細胞、微生物、薬剤若しくは薬剤候補物質、環境ホルモン等の有害物質又はビオチン等の他の生体物質の固定に利用できる物質が挙げられる。
【００５８】
磁性粒子（Ｅ）に固定化する生体物質のタンパク質又はペプチドは、相互に特異的結合性を有する、抗体若しくは抗原のいずれか一方、又は生体レセプター若しくはリガンドのいずれか一方であることが好ましい。抗体／抗原の場合、精製すべきタンパク質が抗体となる場合には、抗原となるタンパク質又はペプチドを粒子に固定化することになる。一方、精製すべきタンパク質が抗原となる場合には、抗体となるタンパク質又はペプチドを粒子に固定化することになる。生体レセプター／リガンドについても抗体／抗原の場合と同様である。
【００５９】
生体物質を磁性粒子（Ｅ）に結合させる方法は特に限定されず、例えば、生体物質が抗体又は抗原の場合、アミノ基を有するため、表面にグルタルアルデヒドを結合させた（Ｅ）と反応させることで生体物質を（Ｅ）の表面に結合させることができる。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、特に定めない限り、％は重量％、部は重量部を示す。
【００６１】
実施例１
反応容器に塩化鉄（ＩＩＩ）６水和物２．７部、塩化鉄（ＩＩ）４水和物１．０部及び水３７５部を仕込んで溶解させて５０℃に昇温し、撹拌下温度を５０〜５５℃の保持しながら、２５％アンモニア水３．８部と水１００部を混合した溶液を１時間かけて滴下し、滴下後１時間撹拌し、水中にマグネタイト粒子（Ｃ−１）を得た。得られたマグネタイト粒子（Ｃ−１）に分散剤（Ｋ−１）であるオレイン酸１０．５部加え、２時間撹拌を継続した。室温に冷却後、デカンテーションにより固液分離して得られたオレイン酸が吸着したマグネタイト粒子を水５０部で洗浄する操作を３回行った。得られたオレイン酸が吸着したマグネタイト粒子を容器に仕込み、デカン（Ｍ−１）５．７部及びテトラエトキシシラン（Ｎ−１）２．２部を加えて混合し、分散液（Ａ−１）を調製した。
【００６２】
反応容器に２５％アンモニア（Ｑ−１）水溶液３９．０部、イソプロパノール（Ｌ−１）５５．４部、ソルビタンモノオレエート２．９部（三洋化成工業株式会社製「イオネットＳ−８０」）及びポリオキシエチレン（付加モル数２０モル）アルキルエーテル（三洋化成工業株式会社「エマルミン２００」）（Ｐ−１）２．０部を加えてクリアミックス（エムテクニック社製）を用いて混合し、５０℃に昇温後、クリアミックスの回転数６，０００ｒｐｍで攪拌しながら、上記分散液（Ａ−１）を１時間かけて滴下後、５０℃で１時間反応させた。反応後、２，０００ｒｐｍで５分間遠心分離して微粒子の存在する上清を除いた。得られた固相に水５０部を加えて粒子を分散させて１，０００ｒｐｍで１０分間遠心分離後、微粒子の存在する上清を除く操作を１０回行った。続いて、得られた固相に水５０部を加えて粒子を分散させて５００ｒｐｍで５分間遠心分離することにより、大きな粒子径の粒子を沈降させて目的とする粒子径を有する粒子を含有する上清（１）を回収した。残った固相に水５０部を加えて５００ｒｐｍで５分間遠心分離後、上清（２）を回収する操作を２回行い、固相中に存在する目的とする粒子径を有する粒子を回収した。次に、上清（１）及び（２）について、磁石を用いて粒子を集磁し、集磁された粒子を８０℃で８時間乾燥させて本発明の磁性粒子（Ｅ−１）を得た。
【００６３】
実施例２
乳化の際のクリアミックスの回転数を６，０００ｒｐｍから７，５００ｒｐｍに代えた以外は、実施例１と同様にして磁性粒子（Ｅ−２）を得た。
【００６４】
実施例３
テトラエトキシシランの仕込量を２．２部から０．５部に代えた以外は、実施例１と同様にして磁性粒子（Ｅ−３）を得た。
【００６５】
実施例４
乳化の際のクリアミックスの回転数を６，０００ｒｐｍから７，５００ｒｐｍに代えた以外は、実施例３と同様にして磁性粒子（Ｅ−４）を得た。
【００６６】
実施例５
マグネタイト粒子作製時における２５％アンモニア水３．８部と混合する水の量を１００部から３３．８部に代えた以外は、実施例１同様にして磁性粒子（Ｅ−５）を得た。
【００６７】
実施例６
乳化の際のクリアミックスの回転数を６，０００ｒｐｍから７，５００ｒｐｍに代えた以外は、実施例５と同様にして磁性粒子（Ｅ−６）を得た。
【００６８】
実施例７
テトラエトキシシランの仕込量を２．２部から０．５部に代えた以外は、実施例５と同様にして磁性粒子（Ｅ−７）を得た。
【００６９】
実施例８
乳化の際のクリアミックスの回転数を６，０００ｒｐｍから７，５００ｒｐｍに代えた以外は、実施例７と同様にして磁性粒子（Ｅ−８）を得た。
【００７０】
実施例９
マグネタイト粒子作製時における２５％アンモニア水３．８部と混合する水の量を１００部から５５部に代え、テトラエトキシシランの仕込量を２．２部から１．２部に代えた以外は、実施例１と同様にして磁性粒子（Ｅ−９）を得た。
【００７１】
実施例１０
テトラエトキシシランの仕込量を２．２部からテトラエトキシチタン［和光純薬工業（株）製］２．２部に代える以外は、実施例２と同様にして磁性粒子（Ｅ−１０）を得た。
【００７２】
実施例１１
テトラエトキシシランの仕込量を２．２部からテトラエトキシシラン１．８部及びテトラエトキシチタン０．４部に代える以外は、実施例２と同様にして磁性粒子（Ｅ−１１）を得た。
【００７３】
実施例１２
平均粒径１５ｎｍのγ−ヘマタイト粒子［シグマ アルドリッチ ジャパン（株）製］２．２部をデカン５．７部及びテトラエトキシシラン２．２部と混合して分散液（Ａ−２）を得た。分散液（Ａ−１）を分散液（Ａ−２）に代える以外は、製造例１と同様にして磁性粒子（Ｅ−１２）を得た。
【００７４】
実施例１３
テトラエトキシシランの仕込量を２．２部からトリエトキシアルミニウム［和光純薬工業（株）製］２．２部に代える以外は、実施例６と同様にして磁性粒子（Ｅ−１３）を得た。
【００７５】
実施例１４
γ−ヘマタイト粒子０．８部をデカン５．７部及びテトラエトキシシラン３．５部と混合して分散液（Ａ−３）を得た。分散液（Ａ−２）を分散液（Ａ−３）に代える以外は、実施例１２と同様にして磁性粒子（Ｅ−１４）を得た。
【００７６】
比較例１
テトラエテキシシランの仕込量を０．５部から８．０部に代えた以外は、実施例４と同様にして比較磁性粒子（Ｅ−１’）を得た。
【００７７】
比較例２
テトラエトキシシランの仕込量を１．２部から１２．５部に代えた以外は、実施例９と同様にして比較磁性粒子（Ｅ−２’）を得た。
【００７８】
比較例３
１００部の硫酸第一鉄を１，０００部の水に溶解し、撹拌下、水５００部に水酸化ナトリウム２８．８部を溶解した水溶液を１時間かけて滴下後、撹拌しながら、８５℃まで昇温して空気を懸濁液に吹き込み８時間酸化し、遠心分離することにより得られたマグネタイト粒子２．２部をデカン５．７部及びテトラエトキシシラン２．２部と混合して分散液（Ｒ−１）を得た。分散液（Ａ−１）を分散液（Ｒ−１）に代える以外は、実施例２と同様にして比較磁性粒子（Ｅ−３’）を得た。
【００７９】
比較例４
テトラエトキシシランの仕込量を２．２部から１２．５部に代えた以外は、比較例３４と同様にして比較磁性粒子（Ｅ−４’）を得た。
【００８０】
比較例５
平均粒径２２ｎｍのマグネタイト粒子（シグマ アルドリッチ ジャパン（株）製)２．２部をデカン５．７部及びテトラエトキシシラン２．２部と混合して分散液（Ｒ−２）を得た。分散液（Ａ−１）を分散液（Ｒ−２）に代える以外は、製造例１と同様にして比較磁性粒子（Ｅ−５’）を得た。
【００８１】
得られた磁性粒子（Ｅ−１）〜（Ｅ−１４）および（Ｅ−１’）〜（Ｅ−５’）について、以下に示す方法で磁性粒子（Ｅ）表面における超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）の露出度を確認した。また、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）の平均粒子径、磁性粒子（Ｅ）の平均粒子径、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）の含有量を測定し、集磁性、再分散性、再凝集性、短時間での免疫測定における洗浄性及び感度を評価した。結果を表１に示す。
【００８２】
＜磁性粒子（Ｅ）表面における超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）の露出度＞
磁性粒子（Ｅ）５．０ｍｇを０．１Ｍ塩酸水溶液５ｍＬに分散させ、転倒混和により室温で一時間混合した後、サリチル酸１０ｍｇを加えて溶液中の鉄（ＩＩＩ）イオンの有無をサリチル酸−鉄（ＩＩＩ）の呈色試験で確認した。いずれの磁性粒子（Ｅ）においても呈色を示さなかったことから、各磁性粒子（Ｅ）におけるマグネタイト粒子はシリカ等に包含され、磁性粒子（Ｅ）の表面に露出していないことが分かった。
【００８３】
＜超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）の平均粒子径の測定方法＞
任意の２００個の超常磁性金属酸化物［実施例において、水中のマグネタイト粒子（Ｃ）をデカンテーションにより固液分離し、水で洗浄後、乾燥して得られたもの。］について、走査型電子顕微鏡（型番ＪＳＭ−７０００Ｆ、メーカー名日本電子株式会社）で観察して粒子径を測定し、その平均値を平均粒子径とした。
【００８４】
＜磁性粒子（Ｅ）の平均粒子径の測定方法＞
任意の２００個の磁性粒子（Ｅ）について、上記走査型電子顕微鏡で観察して粒子径を測定し、その平均値を平均粒子径とした。
【００８５】
＜磁性粒子（Ｅ）中の超常磁性金属酸化物粒子の含有率の測定方法＞
任意の２０個の磁性粒子（Ｅ）について、上記走査型電子顕微鏡で観察し、エネルギー分散型Ｘ線分光装置（型番ＩＮＣＡ Ｗａｖｅ／Ｅｎｅｒｇｙ、メーカー名オックスフォード社）により超常磁性金属酸化物の含有量を測定してその平均値を含有量Ｘとした。また、同測定にてケイ素の含有量を測定しその平均値を含有量Ｙとした。以下の計算式にて、超常磁性金属酸化物粒子の含有率を求めた。
超常磁性金属酸化物粒子の含有率（％）＝１００×（Ｘ）／（Ｘ＋Ｙ）
【００８６】
＜磁性粒子（Ｅ）の集磁性の評価方法＞
１．０ｍｇの磁性粒子（Ｅ）を２ｍＬのイオン交換水に分散させ、口内径×胴径×全高＝φ１０．３ｍｍ×φ１２．０ｍｍ×３５ｍｍのガラス容器に入れ、１ｃｍ×１ｃｍ×１ｃｍのネオジウム磁石を側面につけ、紫外可視分光光度計（装置型番ＵＶ−１８００、メーカー名株式会社島津製作所）を使用して、吸光度６００ｎｍを測定し、初期吸光度が２０％となるまでの時間を測定した。この時間が短いほど集磁性が良好である。
【００８７】
＜磁性粒子（Ｅ）の再分散性の評価方法＞
１．０ｍｇの磁性粒子（Ｅ）を２ｍＬのイオン交換水に分散させ、口内径×胴径×全高＝φ１０．３ｍｍ×φ１２．０ｍｍ×３５ｍｍのガラス容器に入れ、１ｃｍ×１ｃｍ×１ｃｍのネオジウム磁石を側面につけて、磁性粒子（Ｅ）を完全に集磁し、上清を除去し、ネオジウム磁石を側面から十分に離し、２ｍＬのイオン交換水を粒子に噴きつけながら加え、３回のピペッティングにより混合した後、１０秒以内に顕微鏡で観察し、視野内の全粒子数に対する凝集した粒子数の割合を算出した。この割合が小さいほど再分散性が良好である。
【００８８】
＜磁性粒子（Ｅ）の再凝集性の評価方法＞
３回のピペッティングによる混合後、顕微鏡で観察するまでの時間を１０秒以内から５分に代える以外は上記再分散性の評価方法と同様にして、視野内の全粒子数に対する凝集した粒子数の割合を算出した。この割合が小さいほど再凝集性が良好である。
【００８９】
＜短時間での免疫測定における洗浄性及び感度の評価方法＞
磁性粒子（Ｅ）表面にα−フェトプロテイン（以下、ＡＦＰと略記）抗体を固定化させ、以下に示す免疫測定を行い、洗浄性及び感度について以下の基準で判定した。
洗浄性については、ＡＦＰ濃度が０ｎｇ／ｍＬの標準溶液を用いて免疫測定を行った場合の平均発光量を測定した。発光量が小さいほど洗浄性が良好である。
感度については、ＡＦＰ濃度が０ｎｇ／ｍＬと２ｎｇ／ｍＬの標準溶液を用いた免疫測定を行った場合の発光量の差を求めた。発光量の差が大きいほど感度が高い。
【００９０】
抗ＡＦＰ抗体結合磁性粒子の作製：
１重量％γ−アミノプロピルトリエトキシシラン含有アセトン溶液４０ｍＬの入った蓋付きポリエチレン瓶に磁性粒子（Ｅ）４０ｍｇを加え、２５℃で１時間反応させ、磁石で粒子を集磁後、液をアスピレーターで吸引除去した。次いで脱イオン水４０ｍＬを加えて蓋をし、ポリスチレン瓶をゆっくりと２回倒置撹拌した後、磁石で粒子を集磁後、液をアスピレーターで吸引除去して磁性粒子（Ｅ）を洗浄した。この洗浄操作を３回行った。次いで、この洗浄後の磁性粒子（Ｅ）を２重量％グルタルアルデヒド含有水溶液４０ｍＬの入った蓋付きポリエチレン瓶に加え、２５℃で１時間反応させた。そして、脱イオン水４０ｍＬを加えて蓋をし、ポリスチレン瓶をゆっくりと２回倒置撹拌したのち、磁石で粒子を集磁後、液をアスピレーターで吸引除去して磁性粒子（Ｅ）を洗浄した。この洗浄操作を３回行った。更にこの洗浄後の磁性粒子（Ｅ）を抗ＡＦＰモノクローナル抗体（ダコジャパン社より購入）を２０μｇ／ｍＬの濃度で含む０．０２Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ８．７）４０ｍＬの入った蓋付きポリエチレン瓶に加え、２５℃で１時間反応させた。反応後、抗ＡＦＰ抗体含有リン酸緩衝液を除去し、抗ＡＦＰ抗体結合磁性粒子（Ｅ）を作製した。これを０．１％の牛血清アルブミン含有の０．０２Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．２）４０ｍＬに浸漬し５℃で保存した。
【００９１】
ペルオキシダーゼ標識抗ＡＦＰ抗体の作製：
抗ＡＦＰポリクローナル抗体（ダコジャパン社より購入）、西洋ワサビ由来ペルオキシダーゼ（東洋紡製、以下ＰＯＤと略記する）を用い、文献（エス・ヨシタケ、エム・イマガワ、イー・イシカワ、エトール；ジェイ．バイオケム，Ｖｏｌ．９２，１９８２，１４１３−１４２４）に記載の方法でＰＯＤ標識抗ＡＦＰ抗体を調製し、−３０℃で冷凍保存した。
【００９２】
ＡＦＰ免疫測定法：
抗ＡＦＰ抗体結合磁性粒子（Ｅ）を２５μｇ含有する上記牛血清アルブミン含有リン酸緩衝液中の粒子を磁石で集磁後、液をアスピレーターで除去し、生理食塩水０．５ｍＬを加えて粒子を集磁後液を液をアスピレーターで除去する洗浄操作を３回行った後、該磁性粒子（Ｅ）と、１重量％の牛血清アルブミンを含有したリン酸緩衝液で調製したＡＦＰ濃度が２ｎｇ／ｍＬの標準ＡＦＰ液０．０２５ｍＬと免疫反応用緩衝液［０．１％の牛血清アルブミン、０．８５％の塩化ナトリウム及び０．５％のポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート（界面活性剤）を含有する０．０２Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．２）］０．０２５ｍＬとを試験管に入れ、試験管中で３７℃で３分間反応させ、粒子／ＡＦＰ複合体を形成させた。反応後、試験管の外側から磁石で粒子を１０秒間集め、試験管中の液をアスピレーターで除き、生理食塩水０．５ｍＬを加えて粒子を分散させて集磁後、アスピレーターで液を除く洗浄操作を３回行った。
【００９３】
続いて、ＰＯＤ標識抗ＡＦＰ抗体を２００ｎＭ含有する免疫反応緩衝液０．０２５ｍＬを試験管に注入し、試験管中で３７℃で３分間反応させ、粒子／ＡＦＰ／ＰＯＤ標識抗ＡＦＰ抗体複合体を形成させた。反応後、試験管の外側から磁石で粒子を１０秒間集め、試験管中の液をアスピレーターで除き、生理食塩水０．５ｍＬを加えて粒子を分散させて集磁後、アスピレーターで液を除く洗浄操作を２回行った。
最後に、発光試薬Ａ［０．１８ｇ／Ｌのルミノールと０．１ｇ／Ｌの４−（シアノメチルチオ）フェノールとを含有する０．１Ｍトリス／塩酸緩衝液（ｐＨ９．０）］０．０７ｍＬと０．０１％過酸化水素水０．０７ｍＬとを同時に加え、３７℃で４３秒間発光反応させ、発光試薬を添加後４３〜４５秒の平均発光量を発光検出器［ＢＬＲ−２０１（アロカ社製）：光電子倍増管を使用］で測定した。尚、ＡＦＰ濃度が２ｎｇ／ｍＬの標準ＡＦＰ液の代わりにＡＦＰ濃度が０ｎｇ／ｍＬの標準ＡＦＰ液を使用して上記と同様の操作を行いバックグラウンドとして用いた。
【００９４】
【表１】
表１から、本発明の磁性粒子（Ｅ）は、集磁性、再分散性及び再凝集性に優れており、免疫測定の感度が高く、洗浄性にも優れることが判った。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
以上のように本発明の磁性粒子（Ｅ）は、集磁性、再分散性及び再凝集性に優れており、免疫測定を短時間で高感度にできるため、診断薬等の担体として特に有用である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性粒子に関する。更に詳しくは、診断薬、治療薬、タンパク質精製及び細胞分離等に用いる磁性粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体物質を含有する試料、例えば生体サンプルからタンパク質等を検出又は精製する方法としてタンパク質が結合し得る粒子を用いて、この粒子表面に生体サンプル中のタンパク質等を結合させ、生体サンプル中の目的タンパク質等以外の不純物を除くために、粒子を洗浄しタンパク質等が結合した粒子を回収して、タンパク質の結合量を検出する方法やタンパク質解離溶液中に解離させて精製する方法が知られている。
【０００３】
また、磁力によって容易に分離、回収が可能であることから、磁性を有する粒子が用いられており、例えば特許文献１に、酸化鉄からなる芯粒子の表面にシリカの被膜が形成されてなる磁性シリカ粒子が知られている。しかし、この磁性粒子は、磁性体が強磁性であり、回収時の磁場を取り除いても強磁性により磁性体自身が一時的な磁場を示し粒子同士が自己会合して洗浄性が悪くなったり、免疫反応等に悪影響を及ぼす。
【０００４】
更に、強磁性による磁性体自身の自己会合を解決する目的で、例えば、特許文献２に、磁性体に超常磁性である磁性体を用いた磁性シリカ粒子が開示されている。しかし、この磁性粒子は、粒子径が小さい場合は、磁性体の含有量が低く、磁力で粒子を回収する際に時間がかかり、粒子径が大きい場合は、比表面積が小さいために、結合するタンパク質等の量が少ないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２５６３８８号公報
【特許文献２】特開２０００−４０６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、生体物質の結合性と磁力による回収性及び磁力を除去した状態での分散性に優れ、短時間の洗浄工程を含む免疫測定において優れた感度を出し得る生体物質結合用磁性担体として好適な磁性粒子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果本発明に到達した。即ち本発明は、平均粒子径が１〜１５ｎｍの超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）を非磁性金属酸化物（Ｄ）中に含有してなり、（Ｃ）と（Ｄ）の合計重量に対して（Ｃ）を６０〜９５重量％含有してなる磁性粒子（Ｅ）；該磁性粒子（Ｅ）からなる生体物質結合用磁性担体（Ｈ）；平均粒子径が１〜１５ｎｍの超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）、（Ｃ）の重量に基づいて３０〜５００重量％の金属アルコキシド（Ｎ）及び分散剤（Ｋ）を含有する分散液（Ａ）と、水、水溶性有機溶媒（Ｌ）、非イオン性界面活性剤（Ｐ）及び金属アルコキシドの加水分解用触媒（Ｑ）を含有する溶液（Ｂ）とを混合して水中油型エマルションを形成する工程を含むことを特徴とする磁性粒子（Ｅ）の製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の磁性粒子（Ｅ）を使用することにより、磁気特性及び集磁後の粒子の再分散性に優れ、生体物質検出用の試薬に用いた際に短時間に高感度で検出することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜磁性粒子（Ｅ）＞
本発明の磁性粒子（Ｅ）は、非磁性金属酸化物（Ｄ）マトリックス中に平均粒子径が１〜１５ｎｍで超常磁性を有する超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）を含有してなり、好ましくは（Ｄ）を（Ｃ）中に分散させてなる粒子である。
【００１０】
非磁性金属酸化物（Ｄ）としては、公知の種々の非磁性金属酸化物を用いることが出来る。非磁性金属酸化物（Ｄ）の内、磁性粒子（Ｅ）の水への分散性の観点から酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化イットリウム及び酸化タンタルが好ましく、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム及び酸化アルミニウムがさらに好ましく、最も好ましいのは酸化ケイ素である。
【００１１】
本発明における超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）の平均粒子径は、任意の２００個の（Ｃ）について走査型電子顕微鏡で観察して測定された粒子径の平均値である。
（Ｃ）の平均粒子径は、後述の（Ｃ）作製時の金属イオン濃度を調節することにより制御することができる。また、通常の分級等の方法によっても超常磁性金属酸化物の平均粒子径を制御することができる。
【００１２】
超常磁性とは、外部磁場の存在下で物質の個々の原子磁気モーメントが整列し誘発された一時的な磁場を示し、外部磁場を取り除くと、部分的な整列が損なわれ磁場を示さなくなることをいう。
【００１３】
平均粒子径が１〜１５ｎｍで超常磁性を示す超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）としては、鉄、コバルト、ニッケル及びこれらの合金等の酸化物が挙げられるが、磁界に対する感応性が優れていることから、酸化鉄が特に好ましい。超常磁性金属酸化物は、１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
（Ｃ）の平均粒子径が１ｎｍ未満の場合は合成が困難であり、平均粒子径が１５ｎｍを超える場合は得られた磁性粒子（Ｅ）の磁気特性が強磁性となり、実際の用途面において磁場を取り除いても磁性体自身が一時的な磁場を示し粒子同士が自己会合し、洗浄性が悪い及び／又は免疫反応等に悪影響を及ぼすという問題がある。
【００１４】
酸化鉄としては、公知の種々の酸化鉄を用いることができる。酸化鉄の内、特に化学的な安定性に優れることから、マグネタイト、γ−ヘマタイト、マグネタイト−α−ヘマタイト中間酸化鉄及びγ−ヘマタイト−α−ヘマタイト中間酸化鉄が好ましく、大きな飽和磁化を有し、外部磁場に対する感応性が優れていることから、マグネタイトが更に好ましい。
【００１５】
磁性粒子（Ｅ）中の超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）の含有量の下限は、６０重量％、好ましくは６５重量％であり、上限は９５重量％、好ましくは８０重量％である。（Ｃ）の含有量が６０重量％未満の場合、得られた（Ｅ）の磁性が十分でないため、生体物質結合用磁性担体として用いた際に分離操作に時間がかかり、９５重量％を超えるものは合成困難かつ、診断薬、タンパク質精製及び核酸精製等に用いた場合、洗浄性が悪い。
【００１６】
超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）の製造方法は、特に限定されないが、Ｍａｓｓａｒｔにより報告されたものをベースとして水溶性鉄塩及びアンモニアを用いる共沈殿法（Ｒ．Ｍａｓｓａｒｔ，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．１９８１，１７，１２４７）や水溶性鉄塩の水溶液中の酸化反応を用いた方法により合成することができる。
【００１７】
磁性粒子（Ｅ）の平均粒子径は、好ましくは１〜５μｍ、更に好ましくは１〜３μｍである。平均粒子径が１μｍ以上の場合、分離回収の際に時間がかからない。５μｍ以下であると、表面積が大きくなり、生体物質の結合量が高く回収効率が高い傾向にある。
【００１８】
本発明の磁性粒子（Ｅ）の平均粒子径は、任意の２００個の（Ｅ）について走査型電子顕微鏡で観察して測定された粒子径の平均値である。
（Ｅ）の平均粒子径は、後述の水中油型エマルションを作製する際の混合条件（せん断力等）を調節して水中油型エマルションの粒子径を調整することにより制御することができる。また、（Ｅ）製造時の水洗工程の条件変更や通常の分級等の方法によっても平均粒子径を所望の値とすることができる。
【００１９】
＜磁性粒子（Ｅ）の製造方法＞
本発明の磁性粒子（Ｅ）の製造方法は、平均粒子径が１〜１５ｎｍの超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）、（Ｃ）の重量に基づいて３０〜５００重量％の金属アルコキシド（Ｎ）及び分散剤（Ｋ）を含有する分散液（Ａ）と、水、水溶性有機溶媒（Ｌ）、非イオン性界面活性剤（Ｐ）及び金属アルコキシドの加水分解用触媒（Ｑ）を含有する溶液（Ｂ）とを混合して水中油型エマルションを形成する工程を含むことを特徴とする。
【００２０】
上記水中油型エマルション形成後、金属アルコキシド（Ｎ）の加水分解反応及び縮合反応を行い、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）を非磁性金属酸化物（Ｄ）中に包含、好ましくは（Ｄ）中に（Ｃ）が均一に分散した磁性粒子（Ｅ）の水性分散体が得られる。
得られた磁性粒子（Ｅ）の水性分散体を遠心分離及び／又は集磁により固液分離し、水又はメタノール等で洗浄して乾燥することにより磁性粒子（Ｅ）が得られる。
【００２１】
分散液（Ａ）
（Ａ）は、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）を分散剤（Ｋ）を用いて、金属アルコキシド（Ｎ）中に分散させた分散液（Ａ）である。上記分散剤（Ｋ）としては、分子内に１個以上のカルボキシル基を有する有機化合物、１個以上のスルホ基を有する有機化合物及び１個以上のカルボキシル基と１個以上のスルホ基を有する有機化合物等が挙げられる。具体的には、以下に例示する（Ｋ−１）〜（Ｋ−５）の有機化合物等が挙げられ、これらは１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００２２】
（Ｋ−１）カルボキシル基を１個有する有機化合物：
炭素数１〜３０の脂肪族飽和モノカルボン酸（ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ベラルゴン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸及びベヘニン酸等）、炭素数３〜３０の脂肪族不飽和モノカルボン酸（アクリル酸、メタクリル酸、オレイン酸、ステアリン酸等）、炭素数３〜３０のヒドロキシ脂肪族モノカルボン酸（グリコール酸、乳酸及び酒石酸等）、炭素数４〜３０の脂環式モノカルボン酸（シクロプロパンカルボン酸、シクロペンタンカルボン酸及びシクロヘキサンカルボン酸等）、炭素数７〜３０の芳香族モノカルボン酸（安息香酸、ケイ皮酸及びナフトエ酸等）、炭素数７〜２０のヒドロキシ芳香族モノカルボン酸（サリチル酸及びマンデル酸等）及び炭素数２〜２０のパーフルオロカルボン酸（トリフルオロ酢酸、ウンデカフルオロヘキサン酸、トリデカフルオロヘプタン酸、パーフルオロオクタン酸、ペンタデカフルオロオクタン酸、ペプタデカフルオロノナン酸及びノナデカフルオロデカン酸等）等。
【００２３】
（Ｋ−２）スルホ基を１個有する有機化合物：
炭素数１〜３０脂肪族モノスルホン酸（メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、ヘキサンスルホン酸、デカンスルホン酸、ウンデカンスルホン酸及びドデカンスルホン酸等）、炭素数６〜３０芳香族モノスルホン酸（ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ｏ−トルエンスルホン酸、ｍ−トルエンスルホン酸、４−ドデシルベンゼンスルホン酸、４−オクチルベンゼンスルホン酸及びナフタレンスルホン酸等）及び炭素数１〜２０のパーフルオロアルカンスルホン酸（トリフルオロメタンスルホン酸等）等。
【００２４】
（Ｋ−３）カルボキシル基とスルホ基をそれぞれ１個以上有する有機化合物：
炭素数２〜３０のスルホカルボン酸（スルホ酢酸及びスルホコハク酸等）及び炭素数７〜３０のスルホ芳香族モノ又はポリカルボン酸（ｏ−、ｍ−又はｐ−スルホ安息香酸、２，４−ジスルホ安息香酸、３−スルホフタル酸、３，５−ジスルホフタル酸、４−スルホイソフタル酸、２−スルホテレフタル酸、２−メチル−４−スルホ安息香酸、２−メチル−３，５−ジスルホ安息香酸、４−プロピル−３−スルホ安息香酸、４−イソプロピル−３−スルホ安息香酸、２，４，６−トリメチル−３−スルホ安息香酸、２−メチル−５−スルホテレフタル酸、５−メチル−４−スルホイソフタル酸、５−スルホサリチル酸及び３−オキシ−４−スルホ安息香酸等）等。
【００２５】
（Ｋ−４）カルボキシル基を２個以上有する有機化合物：
炭素数２〜３０の脂肪族ポリカルボン酸（シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、プロパン−１，２，３−トリカルボン酸、クエン酸及びドデカン二酸等の飽和ポリカルボン酸並びにマレイン酸、フマール酸及びイタコン酸等の不飽和ポリカルボン酸等）、炭素数８〜３０の芳香族ポリカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸及びピロメリット酸等）及び炭素数５〜３０の脂環式ポリカルボン酸（シクロブテン−１，２−ジカルボン酸、シクロペンテン−１，２−ジカルボン酸、フラン−２，３−ジカルボン酸、ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２−エン−２，３−ジカルボン酸及びビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２，５−ジエン−２，３−ジカルボン酸等）等。
【００２６】
（Ｋ−５）スルホ基を２個以上有する有機化合物：
炭素数１〜３０の脂肪族ポリスルホン酸（メチオン酸、１，１−エタンジスルホン酸、１，２−エタンジスルホン酸、１，１−プロパンジスルホン酸、１，３−プロパンジスルホン酸及びポリビニルスルホン酸等）、炭素数６〜３０の芳香族ポリスルホン酸（ｍ−ベンゼンジスルホン酸、１，４−ナフタレンスルホン酸、１，５−ナフタレンジスルホン酸、１，６−ナフタレンジスルホン酸、２，６−ナフタレンジスルホン酸、２，７−ナフタレンジスルホン酸及びスルホン化ポリスチレン等）、ビス（フルオロスルホニル）イミド及び炭素数２〜１０のビス（パーフルオロアルカンスルホニル）イミド［ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、ビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミド、ビス（ノナフルオロブタンスルホニル）イミド、ペンタフルオロエタンスルホニルトリフルオロメタンスルホニルイミド、トリフルオロメタンスルホニルヘプタフルオロプロパンスルホニルイミド、ノナフルオロブタンスルホニルトリフルオロメタンスルホニルイミド等］等。
【００２７】
こられの内、金属アルコキシドとの相溶性の観点から（Ｋ−１）の内の炭素数１０〜３０の有機化合物が好ましい。
【００２８】
分散剤（Ｋ）の使用量は、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）の重量を基準として、１００〜２，０００重量％、特に２５０〜１，０００重量％であることが好ましい。（Ｋ）が１００重量％以上の場合、（Ｃ）が金属アルコキシド溶液に分散し易くなる傾向にあり、２，０００重量％以下であると後の工程の水溶液への分散の際にエマルションが形成し易くなる傾向にある。
【００２９】
使用する金属アルコキシド（Ｎ）としては、下記一般式（１）で表される化合物が挙げられる。
Ｒ１ｍＭ（ＯＲ２）ｎ （１）
一般式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、アミノ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基又はグリシジルオキシ基で置換されていてもよい炭素数１〜１０の１価の炭化水素基を表す。
【００３０】
炭素数１〜１０の炭化水素基としては、炭素数１〜１０の脂肪族炭化水素基（メチル基、エチル基、ｎ−又はｉｓｏ−プロピル基、ｎ−又はｉｓｏ−ブチル基、ｎ−又はｉｓｏ−ペンチル基及びビニル基等）、炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基（フェニル基等）及び炭素数７〜１０の芳香脂肪族基（ベンジル基等）等が挙げられる。
【００３１】
一般式（１）におけるＭは金属元素を表す。金属元素の具体例としては、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃａ、Ｙ及びＴａ等が挙げられる。
【００３２】
一般式（１）におけるｍ及びｎは整数を表し、ｍとｎの和は金属元素の価数であり、例えばＳｉは４、Ａｌは３及びＴｉは４である。
価数が４の場合、ｍは０〜３の整数であり、ｎは１〜４の整数である。価数が３の場合、ｍは０〜２の整数であり、ｎは１〜３の整数である。
【００３３】
一般式（１）においてＭがＳｉの場合、ｎが１のアルキルアルコキシシランを用いるときには、ｎが２〜４の（アルキル）アルコキシシランと併用する必要がある。反応後の粒子の強度及び粒子表面のシラノール基の量の観点からｎは４であることが好ましい。
ＭがＳｉの場合の金属アルコキシドの具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン及びテトラブトキシシラン等のアルコキシシラン；メチルトリメトキシシラン及びメチルトリエトキシシラン等のアルキルアルコキシシラン；３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピル−トリエトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン及びＮ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ基で置換されたアルキル基を有するアルキルアルコキシシラン；７−カルボキシ−ヘプチルトリエトキシシラン及び５−カルボキシ−ペンチルトリエトキシシラン等のカルボキシル基で置換されたアルキル基を有するアルキルアルコキシシラン；３−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン及び３−ヒドロキシプロピルエトキシシラン等の水酸基で置換されたアルキル基を有するアルキルアルコキシシラン；３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン及び３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のメルカプト基で置換されたアルキル基を有するアルキルアルコキシシラン；３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン及び３−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン等のグリシジルオキシ基で置換されたアルキル基を有するアルキルアルコキシシラン等が挙げられる。
【００３４】
一般式（１）において金属ＭがＴｉの場合、金属アルコキシドとしては、トリメトキシチタン、テトラメトキシチタン、トリエトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラプロポキシチタン、クロロトリメトキシチタン、クロロトリエトキシチタン、エチルトリメトキシチタン、メチルトリエトキシチタン、エチルトリエトキシチタン、ジエチルジエトキシチタン、フェニルトリメトキシチタン、フェニルトリエトキシチタンなどが挙げられる。
金属ＭがＡｌ、Ｚｒ、Ｃａ、Ｙ及びＴａの場合、金属アルコキシドとしては、トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリ−ｎ−プロポキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム、トリ−ｎ−ブトキシアルミニウム、トリイソブトキシアルミニウム、トリ−ｓｅｃ−ブトキシアルミニウム及びトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシアルミニウム等のアルミニウムアルコキシド；ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラプロポキシド及びジルコニウムテトラブトキシド等のジルコニウムアルコキシド；カルシウムメトキシド、カルシウムエトキシド、カルシウムプロポキシド及びカルシウム イソプロポキシド等のカルシウムアルコキシド、イットリウムトリエトキシド、イットリウムトリイソプロポキシドシド及びイットリウムトリメトキシエトキシドシド等のイットリウムアルコキシド；タンタルペンタメトキシド、タンタルペンタエトキシド、タンタルペンタイソプロポキシド及びタンタルペンタブトキシド等のタンタルアルコキシドが挙げられる。
金属アルコキシド（Ｎ）は、１種類を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００３５】
金属アルコキシド（Ｎ）の使用量は、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）に対して、３０〜５００重量％、好ましくは４０〜２００重量％である。金属アルコキシドが３０重量％未満の場合、（Ｃ）の表面が均一に被覆されにくくなり、５００重量％を超えると、（Ｃ）の含有率が小さくなり、磁力による回収時間が長くなる。
【００３６】
分散液（Ａ）の作成方法としては、特に限定されず、例えば、分散剤（Ｋ）を金属アルコキシド（Ｎ）に溶解後、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）と混合することが出来る。また、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）に分散剤（Ｋ）を物理吸着後、余分な分散剤を洗浄除去し金属アルコキシド（Ｎ）に分散させて調整することも出来る。
【００３７】
溶液（Ｂ）
溶液（Ｂ）は、非イオン性界面活性剤（Ｐ）及び金属アルコキシドの加水分解用触媒（Ｑ）を水と水溶性有機溶媒（Ｌ）の混合液に溶解させたものである。
水溶性有機溶媒（Ｌ）としては、２５℃における水への溶解度が１００ｇ／水１００ｇ以上である、炭素数１〜３のアルコール（メタノール、エタノール、ｎ−又はｉｓｏ−プロパノール等）、炭素数２〜９のグリコール（エチレングリコール及びジエチレングリコール等）、アミド（Ｎ−メチルピロリドン等）、ケトン（アセトン等）、環状エーテル（テトラヒドロフラン等）、ラクトン（γ−ブチロラクトン等）、スルホキシド（ジメチルスルホキシド等）及びニトリル（アセトニトリル等）等が挙げられる。
これらの内、磁性粒子（Ｅ）の粒子径の均一性の観点から、炭素数１〜３のアルコールが好ましい。水溶性有機溶媒は、１種類を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
水溶性有機溶媒（Ｌ）の使用量は、水に対して、１００〜５００重量％であることが好ましい。
【００３８】
非イオン性界面活性剤（Ｐ）としては、高級アルコールアルキレンオキサイド（以下、アルキレンオキサイドをＡＯと略記）付加物；炭素数８〜２４の高級アルコール（デシルアルコール、ドデシルアルコール、ヤシ油アルキルアルコール、オクタデシルアルコール及びオレイルアルコール等）のエチレンオキサイド（以下、ＥＯと略記）１〜２０モル及び／又はプロピレンオキサイド（以下、ＰＯと略記）１〜２０モル付加物（ブロック付加物及び／又はランダム付加物を含む。以下同様）、炭素数６〜２４のアルキルを有するアルキルフェノールのＡＯ付加物；オクチル又はノニルフェノールのＥＯ１〜２０モル及び／又はＰＯ１〜２０モル付加物、ポリプロピレングリコールＥＯ付加物及びポリエチレングリコールＰＯ付加物；プルロニック型界面活性剤等、脂肪酸ＡＯ付加物；炭素数８〜２４の脂肪酸（デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸及びヤシ油脂肪酸等）のＥＯ１〜２０モル及び／又はＰＯ１〜２０モル付加物等及び多価アルコール型非イオン性界面活性剤；炭素数３〜３６の２〜８価の多価アルコール（グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビット及びソルビタン等）のＥＯ及び／又はＰＯ付加物；前記多価アルコールの脂肪酸エステル及びそのＥＯ付加物［ＴＷＥＥＮ（登録商標）２０及びＴＷＥＥＮ（登録商標）８０等］；アルキルグルコシド（Ｎ−オクチル−β−Ｄ−マルトシド、ｎ−ドデカノイルスクロース及びｎ−オクチル−β−Ｄ−グルコピラノシド等）；砂糖の脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド及びこれらのＡＯ付加物（ポリオキシエチレン脂肪酸アルカノールアミド等）；等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。これらは、１種類を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００３９】
非イオン性界面活性剤（Ｐ）の使用量は、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）に対して、１００〜１，０００重量％、特に３００〜５００重量％が好ましい。１００重量％以上又は１，０００重量％以下であると、エマルションが安定し、生成する粒子の粒度分布が狭くなり好ましい。
【００４０】
溶液（Ｂ）の使用量は、（Ｃ）に対して、１，０００〜１０，０００重量％、特に１，５００〜４，０００重量％が好ましい。１，０００重量％以上又は１０，０００重量％以下であると、エマルションが安定し、生成する粒子の粒度分布が狭くなり好ましい。
【００４１】
金属アルコキシドの加水分解用触媒（Ｑ）としては、酸や塩基等を用いることができ、具体的には、塩酸等の無機酸、酢酸等の有機酸、アンモニア等の無機塩基化合物、エタノールアミン等のアミン化合物を用いることができる。
加水分解用触媒の使用量は、金属アルコキシド（Ｎ）の重量に対して、０．０１〜１００重量％、特に０．２〜５０重量％が好ましい。
【００４２】
水の使用量は、（Ｃ）に対して５００〜３，０００重量％であることが好ましく、特に８００〜２，０００重量％が好ましい。
【００４３】
上記分散液（Ａ）は、更に非水溶性有機溶媒（Ｍ）を含有することができる。非水溶性有機溶媒（Ｍ）としては、２５℃における水への溶解度が０．１ｇ／水１００ｇ以下である、炭素数６〜１６の芳香族炭化水素溶剤（トルエン及びキシレン等）及び炭素数５〜１６脂肪族炭化水素溶剤（ｎ−ヘプタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ｎ−オクタン、デカン及びデカヒドロナフタレン等）等が挙げられる。これらは、１種類を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００４４】
非水溶性有機溶媒（Ｍ）の使用量は、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）に対して、２００〜１，０００重量％、特に２５０〜５００重量％が好ましい。（Ｍ）の使用量が２００重量％以上であると超常磁性金属酸化物の分散性が良好であり、１，０００重量％以下であると、（Ｃ）の粒子径が均一になる傾向にある。
【００４５】
溶液（Ｂ）の作成方法としては、特に限定されず、例えば、非イオン性界面活性剤（Ｐ）、金属アルコキシドの加水分解用触媒（Ｑ）、水及び水溶性有機溶媒（Ｌ）を混合させることで調整できる。
【００４６】
分散液（Ａ）と溶液（Ｂ）との混合方法は、特に限定されず、後述の設備を使用して一括混合することもできるが、磁性粒子（Ｅ）の粒子径の均一性の観点から、溶液（Ｂ）を撹拌しながら、溶液（Ｂ）に分散液（Ａ）を滴下する方法が好ましい。
（Ｂ）の使用量は、（Ａ）に対して、２〜３５０重量％が好ましい。この範囲であると、エマルションが安定し、生成する粒子の粒度分布が狭くなり好ましい。
【００４７】
分散液（Ａ）と溶液（Ｂ）との混合及び反応する条件としては、２５〜１００℃であることが好ましく、更に好ましくは４５〜６０℃である。また、反応時間は、好ましくは０．５〜５時間、更に好ましくは１〜２時間である。
【００４８】
分散液（Ａ）と溶液（Ｂ）とを混合する際の設備としては、一般に乳化機、分散機として市販されているものであれば特に限定されず、例えば、ホモジナイザー（ＩＫＡ社製）、ポリトロン（登録商標、キネマティカ社製）及びＴＫオートホモミキサー（プライミクス社製）等のバッチ式乳化機、エバラマイルダー（荏原製作所社製）、ＴＫフィルミックス、ＴＫパイプラインホモミキサー（プライミクス社製）、コロイドミル（神鋼パンテック社製）、クリアミックス（エムテクニック社製）、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機（三井三池化工機社製）、キャピトロン（ユーロテック社製）及びファインフローミル（太平洋機工社製）等の連続式乳化機、マイクロフルイダイザー（みずほ工業社製）、ナノマイザー（登録商標、ナノマイザー社製）及びＡＰＶガウリン（ガウリン社製）等の高圧乳化機、膜乳化機（冷化工業社製）等の膜乳化機、バイブロミキサー（登録商標、冷化工業社製）等の振動式乳化機、超音波ホモジナイザー（ブランソン社製）等の超音波乳化機等が挙げられ、粒子径の均一化の観点から、ＡＰＶガウリン、ホモジナイザー、ＴＫオートホモミキサー、エバラマイルダー、ＴＫフィルミックス、ＴＫパイプラインホモミキサー及びクリアミックス（エムテクニック社製）が好ましい。
【００４９】
本発明の磁性粒子（Ｅ）は、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）が非磁性金属酸化物（Ｄ）中に包含され、粒子表面に存在しないことから、生体物質結合用磁性担体として使用する場合、多くの生体物質を結合することができる。
【００５０】
本発明の磁性粒子（Ｅ）を生体物質結合用磁性担体として使用する場合、（Ｅ）に生体物質を物理吸着させることもできるが、より効率良く生体物質を結合させる観点から、グルタルアルデヒド、アルブミン、カルボジイミド、ストレプトアビジン、ビオチン及び官能基を有する金属アルコキシド（Ｎ）からなる群から選ばれる少なくとも１種の有機化合物を（Ｅ）の表面に結合させることが好ましい。これらの有機化合物の内、特定の生体物質を結合させる観点から、官能基を有する金属アルコキシド（Ｎ）が更に好ましい。
【００５１】
上記金属アルコキシド（Ｎ）が有する官能基としては、アミノ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基及びグリシジルオキシ基等が挙げられ、（Ｎ）１分子中に異なる種類の官能基を有していてもよい。
【００５２】
（Ｅ）の表面に官能基を有する（Ｎ）を結合させる方法としては、前述のアミノ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基又はグリシジルオキシ基で置換されたアルキル基を有するアルコキシド（Ｎ１）を使用する方法や、これらの置換基を有しないアルコキシド（Ｎ２）を使用して（Ｅ）を作製した後、（Ｅ）を（Ｎ１）で処理する方法等が挙げられる。
【００５３】
後者の方法の具体例としては、（Ｅ）をその濃度が１〜５０重量％になるように溶媒に分散し、この分散液に（Ｎ１）の溶液を添加して、１時間以上室温で加水分解反応及び縮合反応を行う方法が挙げられる。
【００５４】
この方法における溶媒は、用いる金属アルコキシドの溶解性に応じて適宜選択され、水に可溶な（Ｎ１）を用いる場合は、水又は水−アルコールの混合溶媒等を用いることが好ましく、水に溶解しにくいグリシジルオキシ基で置換されたアルキル基を有する（Ｎ１）を用いる場合、酢酸ブチル等を用いることが好ましい。
【００５５】
（Ｎ１）の使用量は、処理前の磁性粒子（Ｅ）に対して０．１〜５重量％であることが好ましい。０．１重量％以上であると、導入される官能基数が十分であり、５重量％以下であると粒子表面の官能基量を更に増加させる効果があるので好ましい。
【００５６】
グルタルアルデヒド、アルブミン、カルボジイミド、ストレプトアビジン又はビオチンを磁性粒子（Ｅ）の表面に結合させる方法は特に限定されないが、例えば、以下のようにして結合させることができる。
アルデヒド基を有するグルタルアルデヒド及びカルボキシル基を有するビオチンは、アミノ基を有する金属アルコキシドが表面に結合した（Ｅ）と反応させることで、（Ｅ）の表面に結合させることができる。また、アミノ基を有するアルブミン及びストレプトアビジン並びにカルボジイミド基を有するカルボジイミドは、カルボキシル基を有する金属アルコキシドが表面に結合した（Ｅ）と反応させることで、（Ｅ）の表面に結合させることができる。
【００５７】
本発明における生体物質とは、生物に由来する物質を意味するが、生体物質そのものに限らず、生体物質と相互作用を有する物質をも含み、例えば、糖質、タンパク質、ペプチド、核酸、細胞、微生物、薬剤若しくは薬剤候補物質、環境ホルモン等の有害物質又はビオチン等の他の生体物質の固定に利用できる物質が挙げられる。
【００５８】
磁性粒子（Ｅ）に固定化する生体物質のタンパク質又はペプチドは、相互に特異的結合性を有する、抗体若しくは抗原のいずれか一方、又は生体レセプター若しくはリガンドのいずれか一方であることが好ましい。抗体／抗原の場合、精製すべきタンパク質が抗体となる場合には、抗原となるタンパク質又はペプチドを粒子に固定化することになる。一方、精製すべきタンパク質が抗原となる場合には、抗体となるタンパク質又はペプチドを粒子に固定化することになる。生体レセプター／リガンドについても抗体／抗原の場合と同様である。
【００５９】
生体物質を磁性粒子（Ｅ）に結合させる方法は特に限定されず、例えば、生体物質が抗体又は抗原の場合、アミノ基を有するため、表面にグルタルアルデヒドを結合させた（Ｅ）と反応させることで生体物質を（Ｅ）の表面に結合させることができる。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、特に定めない限り、％は重量％、部は重量部を示す。
【００６１】
実施例１
反応容器に塩化鉄（ＩＩＩ）６水和物２．７部、塩化鉄（ＩＩ）４水和物１．０部及び水３７５部を仕込んで溶解させて５０℃に昇温し、撹拌下温度を５０〜５５℃の保持しながら、２５％アンモニア水３．８部と水１００部を混合した溶液を１時間かけて滴下し、滴下後１時間撹拌し、水中にマグネタイト粒子（Ｃ−１）を得た。得られたマグネタイト粒子（Ｃ−１）に分散剤（Ｋ−１）であるオレイン酸１０．５部加え、２時間撹拌を継続した。室温に冷却後、デカンテーションにより固液分離して得られたオレイン酸が吸着したマグネタイト粒子を水５０部で洗浄する操作を３回行った。得られたオレイン酸が吸着したマグネタイト粒子を容器に仕込み、デカン（Ｍ−１）５．７部及びテトラエトキシシラン（Ｎ−１）２．２部を加えて混合し、分散液（Ａ−１）を調製した。
【００６２】
反応容器に２５％アンモニア（Ｑ−１）水溶液３９．０部、イソプロパノール（Ｌ−１）５５．４部、ソルビタンモノオレエート２．９部（三洋化成工業株式会社製「イオネットＳ−８０」）及びポリオキシエチレン（付加モル数２０モル）アルキルエーテル（三洋化成工業株式会社「エマルミン２００」）（Ｐ−１）２．０部を加えてクリアミックス（エムテクニック社製）を用いて混合し、５０℃に昇温後、クリアミックスの回転数６，０００ｒｐｍで攪拌しながら、上記分散液（Ａ−１）を１時間かけて滴下後、５０℃で１時間反応させた。反応後、２，０００ｒｐｍで５分間遠心分離して微粒子の存在する上清を除いた。得られた固相に水５０部を加えて粒子を分散させて１，０００ｒｐｍで１０分間遠心分離後、微粒子の存在する上清を除く操作を１０回行った。続いて、得られた固相に水５０部を加えて粒子を分散させて５００ｒｐｍで５分間遠心分離することにより、大きな粒子径の粒子を沈降させて目的とする粒子径を有する粒子を含有する上清（１）を回収した。残った固相に水５０部を加えて５００ｒｐｍで５分間遠心分離後、上清（２）を回収する操作を２回行い、固相中に存在する目的とする粒子径を有する粒子を回収した。次に、上清（１）及び（２）について、磁石を用いて粒子を集磁し、集磁された粒子を８０℃で８時間乾燥させて本発明の磁性粒子（Ｅ−１）を得た。
【００６３】
実施例２
乳化の際のクリアミックスの回転数を６，０００ｒｐｍから７，５００ｒｐｍに代えた以外は、実施例１と同様にして磁性粒子（Ｅ−２）を得た。
【００６４】
実施例３
テトラエトキシシランの仕込量を２．２部から０．５部に代えた以外は、実施例１と同様にして磁性粒子（Ｅ−３）を得た。
【００６５】
実施例４
乳化の際のクリアミックスの回転数を６，０００ｒｐｍから７，５００ｒｐｍに代えた以外は、実施例３と同様にして磁性粒子（Ｅ−４）を得た。
【００６６】
実施例５
マグネタイト粒子作製時における２５％アンモニア水３．８部と混合する水の量を１００部から３３．８部に代えた以外は、実施例１同様にして磁性粒子（Ｅ−５）を得た。
【００６７】
実施例６
乳化の際のクリアミックスの回転数を６，０００ｒｐｍから７，５００ｒｐｍに代えた以外は、実施例５と同様にして磁性粒子（Ｅ−６）を得た。
【００６８】
実施例７
テトラエトキシシランの仕込量を２．２部から０．５部に代えた以外は、実施例５と同様にして磁性粒子（Ｅ−７）を得た。
【００６９】
実施例８
乳化の際のクリアミックスの回転数を６，０００ｒｐｍから７，５００ｒｐｍに代えた以外は、実施例７と同様にして磁性粒子（Ｅ−８）を得た。
【００７０】
実施例９
マグネタイト粒子作製時における２５％アンモニア水３．８部と混合する水の量を１００部から５５部に代え、テトラエトキシシランの仕込量を２．２部から１．２部に代えた以外は、実施例１と同様にして磁性粒子（Ｅ−９）を得た。
【００７１】
実施例１０
テトラエトキシシランの仕込量を２．２部からテトラエトキシチタン［和光純薬工業（株）製］２．２部に代える以外は、実施例２と同様にして磁性粒子（Ｅ−１０）を得た。
【００７２】
実施例１１
テトラエトキシシランの仕込量を２．２部からテトラエトキシシラン１．８部及びテトラエトキシチタン０．４部に代える以外は、実施例２と同様にして磁性粒子（Ｅ−１１）を得た。
【００７３】
実施例１２
平均粒径１５ｎｍのγ−ヘマタイト粒子［シグマ アルドリッチ ジャパン（株）製］２．２部をデカン５．７部及びテトラエトキシシラン２．２部と混合して分散液（Ａ−２）を得た。分散液（Ａ−１）を分散液（Ａ−２）に代える以外は、製造例１と同様にして磁性粒子（Ｅ−１２）を得た。
【００７４】
実施例１３
テトラエトキシシランの仕込量を２．２部からトリエトキシアルミニウム［和光純薬工業（株）製］２．２部に代える以外は、実施例６と同様にして磁性粒子（Ｅ−１３）を得た。
【００７５】
実施例１４
γ−ヘマタイト粒子０．８部をデカン５．７部及びテトラエトキシシラン３．５部と混合して分散液（Ａ−３）を得た。分散液（Ａ−２）を分散液（Ａ−３）に代える以外は、実施例１２と同様にして磁性粒子（Ｅ−１４）を得た。
【００７６】
比較例１
テトラエテキシシランの仕込量を０．５部から８．０部に代えた以外は、実施例４と同様にして比較磁性粒子（Ｅ−１’）を得た。
【００７７】
比較例２
テトラエトキシシランの仕込量を１．２部から１２．５部に代えた以外は、実施例９と同様にして比較磁性粒子（Ｅ−２’）を得た。
【００７８】
比較例３
１００部の硫酸第一鉄を１，０００部の水に溶解し、撹拌下、水５００部に水酸化ナトリウム２８．８部を溶解した水溶液を１時間かけて滴下後、撹拌しながら、８５℃まで昇温して空気を懸濁液に吹き込み８時間酸化し、遠心分離することにより得られたマグネタイト粒子２．２部をデカン５．７部及びテトラエトキシシラン２．２部と混合して分散液（Ｒ−１）を得た。分散液（Ａ−１）を分散液（Ｒ−１）に代える以外は、実施例２と同様にして比較磁性粒子（Ｅ−３’）を得た。
【００７９】
比較例４
テトラエトキシシランの仕込量を２．２部から１２．５部に代えた以外は、比較例３４と同様にして比較磁性粒子（Ｅ−４’）を得た。
【００８０】
比較例５
平均粒径２２ｎｍのマグネタイト粒子（シグマ アルドリッチ ジャパン（株）製)２．２部をデカン５．７部及びテトラエトキシシラン２．２部と混合して分散液（Ｒ−２）を得た。分散液（Ａ−１）を分散液（Ｒ−２）に代える以外は、製造例１と同様にして比較磁性粒子（Ｅ−５’）を得た。
【００８１】
得られた磁性粒子（Ｅ−１）〜（Ｅ−１４）および（Ｅ−１’）〜（Ｅ−５’）について、以下に示す方法で磁性粒子（Ｅ）表面における超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）の露出度を確認した。また、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）の平均粒子径、磁性粒子（Ｅ）の平均粒子径、超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）の含有量を測定し、集磁性、再分散性、再凝集性、短時間での免疫測定における洗浄性及び感度を評価した。結果を表１に示す。
【００８２】
＜磁性粒子（Ｅ）表面における超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）の露出度＞
磁性粒子（Ｅ）５．０ｍｇを０．１Ｍ塩酸水溶液５ｍＬに分散させ、転倒混和により室温で一時間混合した後、サリチル酸１０ｍｇを加えて溶液中の鉄（ＩＩＩ）イオンの有無をサリチル酸−鉄（ＩＩＩ）の呈色試験で確認した。いずれの磁性粒子（Ｅ）においても呈色を示さなかったことから、各磁性粒子（Ｅ）におけるマグネタイト粒子はシリカ等に包含され、磁性粒子（Ｅ）の表面に露出していないことが分かった。
【００８３】
＜超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）の平均粒子径の測定方法＞
任意の２００個の超常磁性金属酸化物［実施例において、水中のマグネタイト粒子（Ｃ）をデカンテーションにより固液分離し、水で洗浄後、乾燥して得られたもの。］について、走査型電子顕微鏡（型番ＪＳＭ−７０００Ｆ、メーカー名日本電子株式会社）で観察して粒子径を測定し、その平均値を平均粒子径とした。
【００８４】
＜磁性粒子（Ｅ）の平均粒子径の測定方法＞
任意の２００個の磁性粒子（Ｅ）について、上記走査型電子顕微鏡で観察して粒子径を測定し、その平均値を平均粒子径とした。
【００８５】
＜磁性粒子（Ｅ）中の超常磁性金属酸化物粒子の含有率の測定方法＞
任意の２０個の磁性粒子（Ｅ）について、上記走査型電子顕微鏡で観察し、エネルギー分散型Ｘ線分光装置（型番ＩＮＣＡ Ｗａｖｅ／Ｅｎｅｒｇｙ、メーカー名オックスフォード社）により超常磁性金属酸化物の含有量を測定してその平均値を含有量Ｘとした。また、同測定にてケイ素の含有量を測定しその平均値を含有量Ｙとした。以下の計算式にて、超常磁性金属酸化物粒子の含有率を求めた。
超常磁性金属酸化物粒子の含有率（％）＝１００×（Ｘ）／（Ｘ＋Ｙ）
【００８６】
＜磁性粒子（Ｅ）の集磁性の評価方法＞
１．０ｍｇの磁性粒子（Ｅ）を２ｍＬのイオン交換水に分散させ、口内径×胴径×全高＝φ１０．３ｍｍ×φ１２．０ｍｍ×３５ｍｍのガラス容器に入れ、１ｃｍ×１ｃｍ×１ｃｍのネオジウム磁石を側面につけ、紫外可視分光光度計（装置型番ＵＶ−１８００、メーカー名株式会社島津製作所）を使用して、吸光度６００ｎｍを測定し、初期吸光度が２０％となるまでの時間を測定した。この時間が短いほど集磁性が良好である。
【００８７】
＜磁性粒子（Ｅ）の再分散性の評価方法＞
１．０ｍｇの磁性粒子（Ｅ）を２ｍＬのイオン交換水に分散させ、口内径×胴径×全高＝φ１０．３ｍｍ×φ１２．０ｍｍ×３５ｍｍのガラス容器に入れ、１ｃｍ×１ｃｍ×１ｃｍのネオジウム磁石を側面につけて、磁性粒子（Ｅ）を完全に集磁し、上清を除去し、ネオジウム磁石を側面から十分に離し、２ｍＬのイオン交換水を粒子に噴きつけながら加え、３回のピペッティングにより混合した後、１０秒以内に顕微鏡で観察し、視野内の全粒子数に対する凝集した粒子数の割合を算出した。この割合が小さいほど再分散性が良好である。
【００８８】
＜磁性粒子（Ｅ）の再凝集性の評価方法＞
３回のピペッティングによる混合後、顕微鏡で観察するまでの時間を１０秒以内から５分に代える以外は上記再分散性の評価方法と同様にして、視野内の全粒子数に対する凝集した粒子数の割合を算出した。この割合が小さいほど再凝集性が良好である。
【００８９】
＜短時間での免疫測定における洗浄性及び感度の評価方法＞
磁性粒子（Ｅ）表面にα−フェトプロテイン（以下、ＡＦＰと略記）抗体を固定化させ、以下に示す免疫測定を行い、洗浄性及び感度について以下の基準で判定した。
洗浄性については、ＡＦＰ濃度が０ｎｇ／ｍＬの標準溶液を用いて免疫測定を行った場合の平均発光量を測定した。発光量が小さいほど洗浄性が良好である。
感度については、ＡＦＰ濃度が０ｎｇ／ｍＬと２ｎｇ／ｍＬの標準溶液を用いた免疫測定を行った場合の発光量の差を求めた。発光量の差が大きいほど感度が高い。
【００９０】
抗ＡＦＰ抗体結合磁性粒子の作製：
１重量％γ−アミノプロピルトリエトキシシラン含有アセトン溶液４０ｍＬの入った蓋付きポリエチレン瓶に磁性粒子（Ｅ）４０ｍｇを加え、２５℃で１時間反応させ、磁石で粒子を集磁後、液をアスピレーターで吸引除去した。次いで脱イオン水４０ｍＬを加えて蓋をし、ポリスチレン瓶をゆっくりと２回倒置撹拌した後、磁石で粒子を集磁後、液をアスピレーターで吸引除去して磁性粒子（Ｅ）を洗浄した。この洗浄操作を３回行った。次いで、この洗浄後の磁性粒子（Ｅ）を２重量％グルタルアルデヒド含有水溶液４０ｍＬの入った蓋付きポリエチレン瓶に加え、２５℃で１時間反応させた。そして、脱イオン水４０ｍＬを加えて蓋をし、ポリスチレン瓶をゆっくりと２回倒置撹拌したのち、磁石で粒子を集磁後、液をアスピレーターで吸引除去して磁性粒子（Ｅ）を洗浄した。この洗浄操作を３回行った。更にこの洗浄後の磁性粒子（Ｅ）を抗ＡＦＰモノクローナル抗体（ダコジャパン社より購入）を２０μｇ／ｍＬの濃度で含む０．０２Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ８．７）４０ｍＬの入った蓋付きポリエチレン瓶に加え、２５℃で１時間反応させた。反応後、抗ＡＦＰ抗体含有リン酸緩衝液を除去し、抗ＡＦＰ抗体結合磁性粒子（Ｅ）を作製した。これを０．１％の牛血清アルブミン含有の０．０２Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．２）４０ｍＬに浸漬し５℃で保存した。
【００９１】
ペルオキシダーゼ標識抗ＡＦＰ抗体の作製：
抗ＡＦＰポリクローナル抗体（ダコジャパン社より購入）、西洋ワサビ由来ペルオキシダーゼ（東洋紡製、以下ＰＯＤと略記する）を用い、文献（エス・ヨシタケ、エム・イマガワ、イー・イシカワ、エトール；ジェイ．バイオケム，Ｖｏｌ．９２，１９８２，１４１３−１４２４）に記載の方法でＰＯＤ標識抗ＡＦＰ抗体を調製し、−３０℃で冷凍保存した。
【００９２】
ＡＦＰ免疫測定法：
抗ＡＦＰ抗体結合磁性粒子（Ｅ）を２５μｇ含有する上記牛血清アルブミン含有リン酸緩衝液中の粒子を磁石で集磁後、液をアスピレーターで除去し、生理食塩水０．５ｍＬを加えて粒子を集磁後液を液をアスピレーターで除去する洗浄操作を３回行った後、該磁性粒子（Ｅ）と、１重量％の牛血清アルブミンを含有したリン酸緩衝液で調製したＡＦＰ濃度が２ｎｇ／ｍＬの標準ＡＦＰ液０．０２５ｍＬと免疫反応用緩衝液［０．１％の牛血清アルブミン、０．８５％の塩化ナトリウム及び０．５％のポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート（界面活性剤）を含有する０．０２Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．２）］０．０２５ｍＬとを試験管に入れ、試験管中で３７℃で３分間反応させ、粒子／ＡＦＰ複合体を形成させた。反応後、試験管の外側から磁石で粒子を１０秒間集め、試験管中の液をアスピレーターで除き、生理食塩水０．５ｍＬを加えて粒子を分散させて集磁後、アスピレーターで液を除く洗浄操作を３回行った。
【００９３】
続いて、ＰＯＤ標識抗ＡＦＰ抗体を２００ｎＭ含有する免疫反応緩衝液０．０２５ｍＬを試験管に注入し、試験管中で３７℃で３分間反応させ、粒子／ＡＦＰ／ＰＯＤ標識抗ＡＦＰ抗体複合体を形成させた。反応後、試験管の外側から磁石で粒子を１０秒間集め、試験管中の液をアスピレーターで除き、生理食塩水０．５ｍＬを加えて粒子を分散させて集磁後、アスピレーターで液を除く洗浄操作を２回行った。
最後に、発光試薬Ａ［０．１８ｇ／Ｌのルミノールと０．１ｇ／Ｌの４−（シアノメチルチオ）フェノールとを含有する０．１Ｍトリス／塩酸緩衝液（ｐＨ９．０）］０．０７ｍＬと０．０１％過酸化水素水０．０７ｍＬとを同時に加え、３７℃で４３秒間発光反応させ、発光試薬を添加後４３〜４５秒の平均発光量を発光検出器［ＢＬＲ−２０１（アロカ社製）：光電子倍増管を使用］で測定した。尚、ＡＦＰ濃度が２ｎｇ／ｍＬの標準ＡＦＰ液の代わりにＡＦＰ濃度が０ｎｇ／ｍＬの標準ＡＦＰ液を使用して上記と同様の操作を行いバックグラウンドとして用いた。
【００９４】
【表１】
表１から、本発明の磁性粒子（Ｅ）は、集磁性、再分散性及び再凝集性に優れており、免疫測定の感度が高く、洗浄性にも優れることが判った。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
以上のように本発明の磁性粒子（Ｅ）は、集磁性、再分散性及び再凝集性に優れており、免疫測定を短時間で高感度にできるため、診断薬等の担体として特に有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒子径が１〜１５ｎｍの超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）を非磁性金属酸化物（Ｄ）中に含有してなり、（Ｃ）と（Ｄ）の合計重量に対して（Ｃ）を６０〜９５重量％含有してなる磁性粒子（Ｅ）。
【請求項２】
前記非磁性金属酸化物（Ｄ）が、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化イットリウム及び酸化タンタルからなる群から選ばれる少なくとも１種の非磁性金属酸化物である請求項１に記載の磁性粒子（Ｅ）。
【請求項３】
前記非磁性金属酸化物（Ｄ）が、酸化ケイ素である請求項１又は２に記載の磁性粒子（Ｅ）。
【請求項４】
平均粒子径が１〜５μｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁性粒子（Ｅ）。
【請求項５】
前記超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）が酸化鉄（Ｆ）からなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁性粒子（Ｅ）。
【請求項６】
前記酸化鉄（Ｆ）が、マグネタイト、γ−ヘマタイト、マグネタイト−α−ヘマタイト中間酸化鉄及びγ−ヘマタイト−α−ヘマタイト中間酸化鉄からなる群より選ばれる少なくとも１種の酸化鉄である請求項５に記載の磁性粒子（Ｅ）。
【請求項７】
表面にグルタルアルデヒド、アルブミン、カルボジイミド、ストレプトアビジン、ビオチン及び官能基を有する金属アルコキシド（Ｇ）からなる群から選ばれる少なくとも１種の有機化合物を結合させてなる請求項１〜６のいずれか１項に記載の磁性粒子（Ｅ）。
【請求項８】
前記官能基を有する金属アルコキシド（Ｇ）が有する官能基が、アミノ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基及びグリシジルオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも１種の官能基である請求項７に記載の磁性粒子（Ｅ）。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の磁性粒子（Ｅ）からなる生体物質結合用磁性担体（Ｈ）。
【請求項１０】
生体物質（Ｊ）が固定化されてなる請求項９に記載の磁性担体（Ｈ）。
【請求項１１】
前記生体物質（Ｊ）が、相互に特異的結合を有する抗体若しくは抗原のいずれか一方、又は生体レセプター若しくはリガンドのいずれか一方である請求項１０に記載の磁性担体（Ｈ）。
【請求項１２】
平均粒子径が１〜１５ｎｍの超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）、（Ｃ）の重量に基づいて３０〜５００重量％の金属アルコキシド（Ｎ）及び分散剤（Ｋ）を含有する分散液（Ａ）と、水、水溶性有機溶媒（Ｌ）、非イオン性界面活性剤（Ｐ）及び金属アルコキシドの加水分解用触媒（Ｑ）を含有する溶液（Ｂ）とを混合して水中油型エマルションを形成する工程を含むことを特徴とする磁性粒子（Ｅ）の製造方法。
【請求項１３】
前記分散液（Ａ）が、更に非水溶性有機溶媒（Ｍ）を含有する請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記分散剤（Ｋ）が、分子内にカルボキシル基を１個有する炭素数１０〜３０の有機化合物である請求項１２又は１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記非水溶性有機溶媒（Ｍ）が、炭素数６〜１６の芳香族炭化水素溶剤及び／又は炭素数５〜１６の脂肪族炭化水素溶剤である請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記水溶性有機溶媒（Ｌ）が、炭素数１〜３のアルコールである請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１】
平均粒子径が１〜１５ｎｍの超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）を非磁性金属酸化物（Ｄ）中に含有してなり、（Ｃ）と（Ｄ）の合計重量に対して（Ｃ）を６０〜９５重量％含有してなる磁性粒子（Ｅ）。
【請求項２】
前記非磁性金属酸化物（Ｄ）が、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化イットリウム及び酸化タンタルからなる群から選ばれる少なくとも１種の非磁性金属酸化物である請求項１に記載の磁性粒子（Ｅ）。
【請求項３】
前記非磁性金属酸化物（Ｄ）が、酸化ケイ素である請求項１又は２に記載の磁性粒子（Ｅ）。
【請求項４】
平均粒子径が１〜５μｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁性粒子（Ｅ）。
【請求項５】
前記超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）が酸化鉄（Ｆ）からなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁性粒子（Ｅ）。
【請求項６】
前記酸化鉄（Ｆ）が、マグネタイト、γ−ヘマタイト、マグネタイト−α−ヘマタイト中間酸化鉄及びγ−ヘマタイト−α−ヘマタイト中間酸化鉄からなる群より選ばれる少なくとも１種の酸化鉄である請求項５に記載の磁性粒子（Ｅ）。
【請求項７】
表面にグルタルアルデヒド、アルブミン、カルボジイミド、ストレプトアビジン、ビオチン及び官能基を有する金属アルコキシド（Ｇ）からなる群から選ばれる少なくとも１種の有機化合物を結合させてなる請求項１〜６のいずれか１項に記載の磁性粒子（Ｅ）。
【請求項８】
前記官能基を有する金属アルコキシド（Ｇ）が有する官能基が、アミノ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基及びグリシジルオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも１種の官能基である請求項７に記載の磁性粒子（Ｅ）。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の磁性粒子（Ｅ）からなる生体物質結合用磁性担体（Ｈ）。
【請求項１０】
生体物質（Ｊ）が固定化されてなる請求項９に記載の磁性担体（Ｈ）。
【請求項１１】
前記生体物質（Ｊ）が、相互に特異的結合を有する抗体若しくは抗原のいずれか一方、又は生体レセプター若しくはリガンドのいずれか一方である請求項１０に記載の磁性担体（Ｈ）。
【請求項１２】
平均粒子径が１〜１５ｎｍの超常磁性金属酸化物粒子（Ｃ）、（Ｃ）の重量に基づいて３０〜５００重量％の金属アルコキシド（Ｎ）及び分散剤（Ｋ）を含有する分散液（Ａ）と、水、水溶性有機溶媒（Ｌ）、非イオン性界面活性剤（Ｐ）及び金属アルコキシドの加水分解用触媒（Ｑ）を含有する溶液（Ｂ）とを混合して水中油型エマルションを形成する工程を含むことを特徴とする磁性粒子（Ｅ）の製造方法。
【請求項１３】
前記分散液（Ａ）が、更に非水溶性有機溶媒（Ｍ）を含有する請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記分散剤（Ｋ）が、分子内にカルボキシル基を１個有する炭素数１０〜３０の有機化合物である請求項１２又は１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記非水溶性有機溶媒（Ｍ）が、炭素数６〜１６の芳香族炭化水素溶剤及び／又は炭素数５〜１６の脂肪族炭化水素溶剤である請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記水溶性有機溶媒（Ｌ）が、炭素数１〜３のアルコールである請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の製造方法。
【公開番号】特開２０１３−１９８８９（Ｐ２０１３−１９８８９Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３０８１７（Ｐ２０１２−１３０８１７）
【出願日】平成２４年６月８日（２０１２．６．８）
【出願人】（０００００２２８８）三洋化成工業株式会社 (1,719)
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月８日（２０１２．６．８）
【出願人】（０００００２２８８）三洋化成工業株式会社 (1,719)
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