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公開番号2025162069
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-27
出願番号2024065165
出願日2024-04-15
発明の名称微粒子及びその製造方法
出願人一般財団法人ファインセラミックスセンター,藤倉化成株式会社,国立大学法人東北大学,国立大学法人東京科学大学
代理人個人,個人
主分類C01G 49/06 20060101AFI20251020BHJP(無機化学)
要約【課題】超常磁性を有し、水に接触しても変性しない微粒子及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の微粒子(1)は、SiO₂を含むマトリックス相(3)にγ-Fe₂O₃(5)が含まれてなることを特徴とする。SiO₂に由来する珪素原子及びγ-Fe₂O₃に由来する鉄原子の原子比(Si/Fe)は、好ましくは0.050～0.500である。保磁力は、好ましくは480A/m以下、飽和磁化は、好ましくは40A・m²/kg以上である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ＳｉＯ
２
を含むマトリックス相にγ－Ｆｅ
２
Ｏ
３
が含まれてなることを特徴とする微粒子。
続きを表示（約 400 文字）【請求項２】
前記ＳｉＯ
２
に由来する珪素原子及び前記γ－Ｆｅ
２
Ｏ
３
に由来する鉄原子の原子比（Ｓｉ／Ｆｅ）が０．０５０～０．５００である請求項１に記載の微粒子。
【請求項３】
二次粒子径が０．５～２．０μｍである請求項１に記載の微粒子
【請求項４】
保磁力が４８０Ａ／ｍ以下であり、飽和磁化が４０Ａ・ｍ
２
／ｋｇ以上である請求項１に記載の微粒子。
【請求項５】
請求項１に記載の微粒子を製造する方法であって、
Ｆｅ
３
Ｏ
４
からなるナノ粒子と、分散剤と、シリカの水溶液とを混合し、原料液を調製する原料調製工程と、
前記原料液を噴霧熱分解に供する熱分解工程と
を備えることを特徴とする微粒子の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、超常磁性を有する微粒子及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
タンパク質、核酸等の生体分子を含む試料（生体サンプル）から、生体分子を回収する方法として、生体サンプルと磁性粒子とを接触させて磁性粒子に生体分子を捕捉し、その後、磁力を利用した捕捉粒子の回収、生体分子の分離、定量等を行うことが広く行われている。このような用途で用いる磁性粒子は、超常磁性を有することが好ましいとされ、例えば、特許文献１～４の技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、（ａ）磁界内で定められた行動をなす、粒径１０ないし１０００ナノメートルの範囲の安定で分解可能な凝集体を包含し、この凝集体が、（ｂ）鉄酸化物、鉄酸化物混合物または鉄からなり、粒径が３ないし２０ナノメートルの若干の小さな超常磁性単一ドメイン粒子の凝集体であり、かつ、（ｃ）さらなる結合部位を有することができる、ホスフェイト、ジホスフェイト、カルボキシレート、ポリホスフェイト、チオホスフェイト、ホスホネート、チオホスホネート、スルフェイト、スルホネート、メルカプト、シラントリオール、トリアルコキシシラン基含有ポリアルキレングリコール、カルボヒドレートまたはホスフェイト基含有ヌクレオチド、そのオリゴマーまたはそのポリマーを包含する群から選んだ化学的に結合された物質を表面に担持できることを特徴とする超常磁性粒子が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、平均粒子直径ｄ
５０
が２から４ナノメーターであり、１から１０ナノメーターの範囲の粒子サイズをもつ水酸化鉄、酸化鉄水和物、酸化鉄、混合した酸化鉄あるいは鉄からなり；２から５０の増大したＲ
１
緩和性を有し；５以下のＲ
２
／Ｒ
１
緩和性比を有し；そして、それらの表面にて脂肪族ジ－およびポリカルボン酸、これらの置換生成物および誘導体から選択される安定化物質を有し；重力場あるいは磁場において凝集あるいは沈降を防ぎ；そして、付加的な安定化物質、組織特異的結合物質、薬理的活性成分、薬理的活性細胞、薬理的活性キレート剤、細胞融合媒介物質あるいは遺伝子導入媒介物質、ならびにそれらの混合物を任意に含有する、増大したＲ
１
緩和性および表面安定化物質を有する超常磁性単一ドメイン粒子が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、磁性シリカ粒子の表面に、測定対象物質、測定対象物質の類似物質、又は測定対象物質と特異的に結合する物質を固定化し、更にアルギニン又はアルギニン誘導体を固定化させてなることを特徴とする磁性シリカ粒子が開示されており、この引用文献１において、磁性シリカ粒子は、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種の酸化物からなる、平均粒子径が１～１５ｎｍの超常磁性金属酸化物を６０～９５重量％含有することが好ましいと記載されている。
【０００６】
また、特許文献４には、鉄原子、酸素原子及び炭素原子を含む結晶からなり、該炭素原子及び該鉄原子の原子比（Ｃ／Ｆｅ）が０．３０～１．５０であり、Ｘ線回折（線源：ＣｕＫα）によりＦｅ
３
Ｏ
４
のパターン、又は、Ｆｅ
３
Ｏ
４
及びγ－Ｆｅ
２
Ｏ
３
の混合物のパターンを有することを特徴とする微粒子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開平８－５０８７２１号公報
特開２０００－５０７１９７号公報
特開２０１３－２０５２６３号公報
特開２０２２－９７２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、超常磁性を有し、水に接触しても変性しない微粒子及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下に示される。
［１］ＳｉＯ
２
を含むマトリックス相にγ－Ｆｅ
２
Ｏ
３
が含まれてなることを特徴とする微粒子。
［２］上記ＳｉＯ
２
に由来する珪素原子及び上記γ－Ｆｅ
２
Ｏ
３
に由来する鉄原子の原子比（Ｓｉ／Ｆｅ）が０．０５０～０．５００である上記［１］に記載の微粒子。
［３］二次粒子径が０．５～２．０μｍである上記［１］に記載の微粒子。
［４］保磁力が４８０Ａ／ｍ以下であり、飽和磁化が４０Ａ・ｍ
２
／ｋｇ以上である上記［１］に記載の微粒子。
［５］上記［１］に記載の微粒子を製造する方法であって、Ｆｅ
３
Ｏ
４
からなるナノ粒子と、分散剤と、シリカの水溶液とを混合し、原料液を調製する原料調製工程と、上記原料液を噴霧熱分解に供する熱分解工程とを備えることを特徴とする微粒子の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の微粒子は、保磁力を４８０Ａ／ｍ以下、飽和磁化を４０Ａ・ｍ
２
／ｋｇ以上とすることができるので、超常磁性微粒子として好適に使用することができる。例えば、このような超常磁性微粒子と水とを用いて組成物を調製した場合には、γ－Ｆｅ
２
Ｏ
３
が酸化等されることなく微粒子が変性せず組成が安定であるので、この組成物は、細胞、核酸、酵素、抗体、タンパク質又はペプチドの単離、固化又は浄化をはじめ、細胞生物学における食細胞診断等への応用が期待される。
本発明の微粒子製造方法によれば、γ－Ｆｅ
２
Ｏ
３
が露出することなくＳｉＯ
２
に包埋された微粒子を効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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