CN115362128A - 硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体、发光纳米颗粒、细胞的检测方法、动物的治疗方法、医疗装置以及硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体的制造方法 - Google Patents

硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体、发光纳米颗粒、细胞的检测方法、动物的治疗方法、医疗装置以及硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可以作为发光强度高的发光颗粒使用的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体、使用该复合体的发光纳米颗粒、细胞的检测方法、动物的治疗方法、医疗装置以及硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体的制造方法。作为硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，包含含有硅元素(Si)和氧元素(O)的硅酸盐基质和稀土类化合物，所述稀土类化合物包含从稀土类元素的氯化物和稀土类元素的氟化物中选择的至少一种，所述硅酸盐基质将在固体29Si‑NMR光谱中的来自Si(OSi)4的峰面积设为Q4、来自HO‑Si(OSi)3的峰面积设为Q3时的Q4/Q3为1.6～3.9。

Description

硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体、发光纳米颗粒、细胞的 检测方法、动物的治疗方法、医疗装置以及硅酸盐基质和稀土 类化合物的复合体的制造方法
技术领域
本发明涉及一种硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体、硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体的制造方法、发光纳米颗粒、细胞的检测方法、动物的治疗方法以及医疗装置。
背景技术
近年来，需要一种通过生物亲和性高的标记材料，在细胞层面上高灵敏度地检测癌细胞等肿瘤的技术。
在专利文献1中，记载有一种双光子吸收材料，其作为生物成像材料，由具有双光子吸收性和荧光性的色素与树突结合的水溶性树枝状大分子构成。
在专利文献2中，记载有将水分散性量子点作为生物体内生物成像用颗粒而使用，其量子点的表面由包含疏水基和极性基的表面活性剂聚合引发剂覆盖而成。
在专利文献3中，记载有一种生物成像纳米颗粒的制造方法，该方法包括制造疏水纳米颗粒的步骤等，该疏水纳米颗粒通过在由表面活性剂保护的核或核/壳结构的疏水性无机物纳米颗粒中，添加1～30当量的由碳原子数8～20个的烃链结合了硫醇基和亲水基的有机配体，部分取代表面活性剂，通过在纳米颗粒表面上形成金属硫醇盐(M-S)键，仅一部分表面改性为亲水性，维持在非极性有机溶剂中的个别分散性。
在专利文献4中，记载有一种用于生物成像的荧光颗粒，其使用红外线等能量较低的光作为激发光，具有获得可见光的荧光的现象的上转换特性，荧光颗粒的材质为Y2O3：Er3 +，Yb3+、Y2O3：Er3+、NaYF4：Er3+，Yb3+中的任意一种，或者任意两种以上的组合。
在专利文献5中，记载有一种用于分子/细胞成像的半导体纳米颗粒，其为一种平均粒径为1～20nm的半导体纳米颗粒，含有作为掺杂剂的具有与构成其主要成分原子等价的价电子构型的异原子或者该异原子的原子对，且该掺杂剂分布于半导体纳米颗粒表面或者其附近。
在专利文献6中，记载有一种包含荧光物质内包含纳米颗粒的病理诊断用荧光标识剂，该荧光物质内包含的纳米颗粒包含第一荧光物质和具有可以识别该第一荧光物质的激发/发光特性的第二荧光物质。
在专利文献7中，记载有由含有稀土类荧光络合物而成的稀土类荧光络合物含有二氧化硅颗粒构成的荧光标识剂、靶分子检测用试剂盒。
另外，在非专利文献1～4中也记载有将量子点或荧光色素等用于生物成像中。
如上所述，近年来，需要一种通过生物亲和性高的标记材料在细胞层面上高灵敏度检测癌细胞等的肿瘤的技术。例如，在细胞的癌化中，在形态发生变化前，会发生分子层面的活性变化。例如，与正常细胞相比，癌细胞有大量消耗葡萄糖的趋势。同时，在细胞膜上超表达叶酸受体，因此有将叶酸分子异常结合/摄入的趋势。这种细胞的分子层面的变化，如果可以高精度的图像化，则可以实现癌细胞等的超早期诊断。
然而，作为用于图像化的成像材料，使用有机分子时，会加速劣化/褪色速度，例如，通过荧光观察下的数十分钟的光照射，发光颗粒会有淬灭等的问题。另外，作为生物成像材料，在使用量子点等的无机材料的情况下，会有包含镉这种毒性高的元素的情况，存在生物相容性等的问题。
因此，本发明人等创造性地制备了用无机材料包合发光性分子或者离子的复合颗粒，开发了具备发光稳定性和耐光性，生物毒性较低的发光纳米颗粒(专利文献8)。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】日本专利文献特开2010-133887号公报
【专利文献2】日本专利文献特开2009-190976号公报
【专利文献3】日本专利文献特开2009-107106号公报
【专利文献4】日本专利文献特开2013-14651号公报
【专利文献5】日本专利文献国际公开第2009/066548号
【专利文献6】日本专利文献特开2013-57037号公报
【专利文献7】日本专利文献国际公开第2005/023961号
【专利文献8】日本专利文献国际公开第2017/170531号
非专利文献
【非专利文献1】“Selective molecular imaging of viable cancer cells withpH-activatable fluorescence probes”Nature Medicine 15,104(2009)
【非专利文献2】“Quantum Dot Bioconjugates for UltrasensitiveNonisotopic Detection.”Science 281,2016(1998)
【非专利文献3】“Nucleic Acid-Passivated Semiconductor Nanocrystals:Biomolecular Templating of Form and Function.”Accounts of Chemicl Research,43,173(2010)
【非专利文献4】“Multimodal-Luminescence Core-Shell Nanocomposites forTargeted Imaging of Tumor Cells.”Chem.Eur.J.,15,3577(2009)
发明内容
发明所要解决的技术问题
为了进行灵敏度良好的生物成像，优选发光颗粒的发光强度高，但在专利文献8中，会有由于发光性分子/离子的凝聚或发光性分子的量少，而导致发光强度降低的情况。
此外，在生物成像以外的用途中也同样要求发光强度高，由于发光性分子/离子的凝聚或发光物质的量少而导致发光强度降低的问题在生物成像以外的用途中也同样存在。
本发明鉴于上述课题而完成，其目的在于，提供一种可以作为发光强度高的发光颗粒使用的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体、使用该复合体的发光纳米颗粒、细胞的检测方法、动物的治疗方法、医疗装置以及硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体的制造方法。
解决问题的技术手段
本发明人等发现，通过包含含有硅元素(Si)和氧元素(O)的硅酸盐基质和稀土类化合物，稀土类化合物包含从稀土类元素的氯化物和稀土类元素的氟化物中选择的至少一种，硅酸盐基质将在固体29Si-NMR光谱中的来自Si(OSi)4的峰面积设为Q4、来自HO-Si(OSi)3的峰面积设为Q3时的Q4/Q3为1.6～3.9的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，Eu等发光性的稀土类元素的量变得充分，且抑制发光性的稀土类的离子的凝聚，荧光强度变高，从而完成了本发明。即，本发明具有以下结构。
[1]一种硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，包含含有硅元素(Si)和氧元素(O)的硅酸盐基质和稀土类化合物，
所述稀土类化合物包含从稀土类元素的氯化物和稀土类元素的氟化物中选择的至少一种，
所述硅酸盐基质将固体29Si-NMR光谱中的来自Si(OSi)4的峰面积设为Q4、来自HO-Si(OSi)3的峰面积设为Q3时的Q4/Q3为1.6～3.9。
[2]根据上述[1]所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，所述稀土类元素为铕(Eu)和铽(Tb)中的至少一种。
[3]根据上述[2]所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，所述稀土类化合物包含从下述化学式(1)～(4)所示的化合物中选择的至少一种化合物。
EuClx…(1)
Eu(OH)2…(2)
Eu(OH)2Cl…(3)
EuOCl…(4)
(式(1)中，x为0.05以上5以下。)
[4]根据上述[3]所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，所述稀土类化合物在粉末X射线衍射图案中，在衍射角度(2θ)为34.3～36.1°范围内具有第一衍射峰，该第一衍射峰的半值宽度为1.8°以下和/或在衍射角度(2θ)为28.6～29.6°范围内具有第二衍射峰以及在衍射角度(2θ)为36.8～38.4°范围内具有第三衍射峰，该第二衍射峰的半值宽度为1.0°以下，该第三衍射峰的半值宽度为1.6°以下。
[5]根据上述[2]所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，所述稀土类化合物包含从下述化学式(5)或(6)所示的化合物及所述化学式(5)和所述化学式(6)所示的化合物中选择的至少一种化合物与非晶质二氧化硅的混晶中选择的至少一种。
EuOF…(5)
EuF3…(6)
[6]根据上述[5]所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，所述稀土类化合物在粉末X射线衍射图案中，在衍射角度(2θ)为26.6～28.6°范围内具有第四衍射峰，在衍射角度(2θ)为44.8～46.8°范围内具有第五衍射峰以及在衍射角度(2θ)为24.3～26.3°范围内具有第六衍射峰，所述第四衍射峰的半值宽度为0.3°以下，所述第五衍射峰的半值宽度为0.57°以下，所述第六衍射峰的半值宽度为0.22°以下和/或具有所述第四衍射峰、所述第五衍射峰以及在衍射角度(2θ)为30.8～32.8°范围内具有第七衍射峰，所述第四衍射峰的半值宽度为0.3°以下，所述第五衍射峰的半值宽度为0.57°以下，所述第七衍射峰的半值宽度为0.38°以下。
[7]根据上述[1]～[6]中任一项所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，所述稀土类元素存在于所述硅酸盐基质的表面上。
[8]根据上述[1]～[7]中任一项所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，包含表面含有碳元素的分子。
[9]根据上述[1]～[8]中任一项所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，稀土类元素的摩尔数相对于硅元素和稀土类元素的合计摩尔数的比例为0.1摩尔％以上7摩尔％以下。
[10]根据上述[1]～[9]中任一项所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，所述硅酸盐基质为由二氧化硅或硅酸盐构成的基质。
[11]根据上述[1]～[10]中任一项所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，所述硅酸盐基质为非晶质体。
[12]根据上述[1]～[11]中任一项所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，所述硅酸盐基质是平均粒径为50nm以上470nm以下的粉末。
[13]一种发光纳米颗粒，由上述[12]所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体构成，所述稀土类化合物为发光物质。
[14]根据上述[13]所述的发光纳米颗粒，其用于生物成像。
[15]一种细胞检测方法，其具有将上述[13]所述的发光纳米颗粒摄入至细胞内，对所述发光纳米颗粒进行光照射，观察所述细胞的工序。
[16]一种除人以外的动物的治疗方法，所述方法具有将上述[13]所述的发光纳米颗粒给予所述动物，对所述发光纳米颗粒进行光照射，治疗所述动物的工序。
[17]一种医疗装置，具备：检查部，其用于进行对体内细胞的检查；诊断部，其用于进行对所述体内细胞的诊断；和/或治疗部，其用于进行对所述体内细胞的治疗，
还具备光照射部，其在进行所述检查、所述诊断和/或所述治疗时，将上述[13]所述的发光纳米颗粒投入体内细胞内，对所述发光纳米颗粒进行光照射。
[18]一种上述[1]～[12]中任一项所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体的制造方法，
包含混合所述硅酸盐基质和稀土类化合物的原料，使其发生固相机械化学反应的工序，
所述硅酸盐基质将在固体29Si-NMR光谱中的来自Si(OSi)4的峰面积设为Q4、来自HO-Si(OSi)3的峰面积设为Q3时的Q4/Q3为1.6～3.9。
[19]一种上述[1]～[12]中任一项所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体的制造方法，包含：
在碱性气氛中溶解所述硅酸盐基质表面的工序；和
使所述稀土类化合物原料与溶解了该表面的硅酸盐基质反应的工序，
所述硅酸盐基质将在固体29Si-NMR光谱中的来自Si(OSi)4的峰面积设为Q4、来自HO-Si(OSi)3的峰面积设为Q3时的Q4/Q3为1.6～3.9。
[20]一种从下述化学式(5)和下述化学式(6)所示的化合物中选择的至少一种与非晶质二氧化硅的混晶，
在粉末X射线衍射图案中，在衍射角度(2θ)为26.6～28.6°范围内具有第四衍射峰，在衍射角度(2θ)为44.8～46.8°范围内具有第五衍射峰以及在衍射角度(2θ)为24.3～26.3°范围内具有第六衍射峰，所述第四衍射峰的半值宽度为0.3°以下，所述第五衍射峰的半值宽度为0.57°以下，所述第六衍射峰的半值宽度为0.22°以下和/或具有所述第四衍射峰、所述第五衍射峰以及在衍射角度(2θ)为30.8～32.8°范围内具有第七衍射峰，所述第四衍射峰的半值宽度为0.3°以下，所述第五衍射峰的半值宽度为0.57°以下，所述第七衍射峰的半值宽度为0.38°以下。
EuOF…(5)
EuF3…(6)
发明效果
根据本发明，能够提供一种可以作为发光强度高的发光颗粒使用的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体、使用了该复合体的发光纳米颗粒、细胞的检测方法、动物的治疗方法、医疗装置以及硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体的制造方法。
附图说明
图1是表示硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体的一个示例的示意截面图。
图2是硅酸盐基质的固体29Si-NMR光谱。
图3是硅酸盐基质的粉末X射线衍射图案。
图4是通过硅酸盐基质的场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)的平均粒径的测量结果。
图5是说明在通过机械化学法的制造方法中使用的制造装置的示意侧视图。
图6是实施例和比较例的颗粒的粉末X射线衍射图案。
图7是实施例的颗粒的激发光谱和荧光光谱。
图8是实施例的颗粒的透射型电子显微镜(TEM)观察图像。
图9是通过观察实施例的颗粒的场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)的平均粒径的计算结果。
图10是实施例的颗粒的粉末X射线衍射图案。
图11是表示实施例和比较例的细胞密度的测量结果的图。
图12是表示实施例和比较例的荧光强度(PL)的测量结果的图。
图13是表示实施例和比较例的荧光强度(PL)的测量结果的图。
图14是通过气相法说明制造方法的示意侧视图。
图15是实施例的颗粒的粉末X射线衍射图案。
图16是实施例和比较例的颗粒的粉末X射线衍射图案。
图17是实施例的颗粒的荧光光谱。
符号说明
1 硅酸盐基质(球状)
2 稀土类化合物
21 容器
22 氨水
23 旋盖管
24 氨水的液面
25 台
具体实施方式
以下，对本发明的进行详细说明。
＜硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体＞
本发明的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体包含含有硅元素(Si)和氧元素(O)的硅酸盐基质和稀土类化合物。而且，稀土类化合物包含从稀土类元素的氯化物和稀土类元素的氟化物中选择的至少一种。另外，硅酸盐基质将在固体29Si-NMR光谱中的来自Si(OSi)4的峰面积设为Q4、来自HO-Si(OSi)3的峰面积设为Q3时的Q4/Q3为1.6～3.9。
这样，通过作为特定的硅酸盐基质与包含稀土类元素的氯化物或稀土类元素的氟化物的稀土类化合物的复合体，如后述的实施例所示，由于抑制作为发光物质的稀土类元素离子的凝聚且对稀土类元素的硅酸盐基质的担载量适度，因此荧光强度(发光强度)高。另一方面，Q4/Q3小于1.6时，由于稀土类元素的担载量多而凝聚，荧光强度降低。另外，Q4/Q3大于3.9时，由于稀土类元素的化合物的担载量少，因此荧光强度降低。
“硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体”不是将硅酸盐基质和稀土类化合物混合的单纯的混合物，例如，一种在硅酸盐基质的表面存在稀土类化合物的结构体，由硅酸盐基质的硅烷醇基或硅氧烷键的氧原子与构成稀土类化合物的稀土类离子进行配位结合等的某种化学结合的结构体。
构成稀土类化合物的稀土类离子，没有特别限制，优选从三价的Ce、四价的Ce、三价的Pr、三价的Nd、三价的Pm、三价的Sm、二价的Eu、三价的Eu、三价的Gd、三价的Tb、三价的Dy、三价的Ho、三价的Er、三价的Tm、三价的Yb、三价的Lu以及三价的Tb构成的群中选择的至少一种。这些均为发光物质。其中，三价的Eu优选Eu3+。Eu3+用于在可见光区域激发和发光。例如，铕化合物的结晶体在可见光区域激发和发光，激发波长λex例如为395nm或464nm，荧光波长λem例如为615nm。
稀土类化合物可以为非晶质体，但优选为结晶体。如果是结晶体，则与非晶质体相比氯化物离子或氟化物离子等离子难以洗脱，因此能够抑制因离子的洗脱而产生的不良影响。因此，细胞毒性低，可以优选用于生物成像。
硅酸盐基质含有硅元素(Si)和氧元素(O)。硅酸盐基质的O与Si的摩尔比(O/Si)优选为2.0～2.2。硅酸盐基质是成为硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体的框架的材料。作为硅酸盐基质，可以举出二氧化硅等的氧化硅或由硅酸盐构成的基质，它们可以是结晶体，但从生物毒性的观点出发，优选非晶质体。
另外，硅酸盐基质将在固体29Si-NMR光谱中的来自Si(OSi)4的峰面积设为Q4、来自HO-Si(OSi)3的峰面积设为Q3时的Q4/Q3为1.6～3.9。Q4/Q3优选为2.0～3.9，更优选为2.2～2.6。
作为在以往公知的通过吹扫法的二氧化硅玻璃的制造法(例如通过VAD(Vaporphase Axial Deposition)的二氧化硅玻璃的制造法)中产生的颗粒状物质(吹扫体或副产物)，可以得到这样的含有硅元素(Si)和氧元素(O)，Q4/Q3为1.6～3.9的硅酸盐基质。
例如，以四氯化硅为原料，在氧/氢火焰中进行水解反应，作为多孔质合成石英玻璃(吹扫体)制造二氧化硅玻璃时，在氧/氢火焰中进行水解反应后，未成为脱离火焰的多孔质合成石英玻璃的颗粒，可以成为上述硅酸盐基质。
通过调整上述制造条件，可以得到上述硅酸盐基质。例如，将作为原料的四氯化硅导入氧/氢火焰燃烧器的中心部，调整火焰温度带长度和氧/氢气的气体平衡。具体来说，例如，在1000℃以上的火焰温度带长度：100mm以上800mm以下、氢与氧的体积比(H2/O2)：1.0以上2.5以下的范围内，调整成核或晶粒生长。如果延长火焰温度带长度，则Q4/Q3有变大的倾向，如果增大H2/O2，则Q4/Q3有变小的倾向。
硅酸盐基质的形状没有特别限定，例如可以是球状(粉末状)也可以是板状，但由于细胞毒性低，因此优选为球状。另外，硅酸盐基质的大小也没有特别限定。
将硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体用于生物成像时，从细胞毒性的观点出发，硅酸盐基质为球状，平均粒径为50nm以上470nm以下，优选为非晶质体。
硅酸盐基质为球状的情况下，如图1所示，表示硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体的一个示例的示意剖面图，硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体(以下也记载为“复合体”)是在硅酸盐基质1的表面覆盖稀土类化合物2的结构体。另外，使用板状的硅酸盐基质时，成为在板状的硅酸盐基质的表面的至少一部分覆盖稀土类化合物2的复合体。
覆盖在硅酸盐基质1上的由稀土类化合物2构成的层的厚度没有特别限定，例如为5nm以上25nm以下，优选为10nm以上20nm以下。
此外，在图1中，记载了在球状的硅酸盐基质1的整个表面覆盖稀土类化合物2的复合体，但稀土类化合物2只要存在于硅酸盐基质1的表面的至少一部分即可。
在复合体中，稀土类元素的摩尔数相对于硅元素和稀土类元素的合计摩尔数的比例(稀土类元素的摩尔数/(稀土类元素的摩尔数+Si的摩尔数))优选为0.1摩尔％以上7摩尔％以下，更优选为4摩尔％以上7摩尔％以下。
当稀土类化合物包含稀土类元素的氯化物时，稀土类化合物包含例如由下述化学式(1)～(4)所示的化合物。
EuClx…(1)
Eu(OH)2…(2)
Eu(OH)2Cl…(3)
EuOCl…(4)
(式(1)中，x为0.05以上5以下。)
另外，上述化学式(1)～(4)所示的化合物，在粉末X射线衍射图案中，优选在衍射角度(2θ)为34.3～36.1°范围内具有第一衍射峰，该第一衍射峰的半值宽度为1.8°以下和/或在衍射角度(2θ)为28.6～29.6°范围内具有第二衍射峰以及在衍射角度(2θ)为36.8～38.4°范围内具有第三衍射峰，该第二衍射峰的半值宽度为1.0°以下，该第三衍射峰的半值宽度为1.6°以下。
化学式(1)～(4)所示的化合物，在衍射角度(2θ)为34.3～36.1°范围内具有第一衍射峰，该第一衍射峰的半值宽度可以为1.8°以下，在衍射角度(2θ)为28.6～29.6°范围内具有第二衍射峰和在衍射角度(2θ)为36.8～38.4°范围内具有第三衍射峰，该第二衍射峰半值宽度可以为1.0°以下，第三衍射峰的半值宽度可以为1.6°以下，另外，在衍射角度(2θ)为34.3～36.1°范围内具有第一衍射峰，该第一衍射峰的半值宽度为1.8°以下且在衍射角度(2θ)为28.6～29.6°范围内具有第二衍射峰以及在衍射角度(2θ)为36.8～38.4°范围内具有第三衍射峰，该第二衍射峰的半值宽度可以为1.0°以下，第三衍射峰的半值宽度可以为1.6°以下。
第一衍射峰的半值宽度优选为1.1°以下。第二衍射峰的半值宽度优选为0.6°以下。第三衍射峰的半值宽度优选为1.0°以下。
第一衍射峰来自化学式(1)或(2)所示的化合物的结晶体。另外，第二衍射峰和第三衍射峰来自化学式(3)或(4)所示的化合物的结晶体。
化学式(1)中，x优选为0.2以上0.6以下。
“在衍射角度(2θ)为a～b°范围内具有衍射峰”是指其衍射峰的峰顶位置(衍射峰顶位置)包含在a°～b°范围内。因此，例如在宽峰中，从峰的端部到端部的全部不需要包含在a°～b°范围内。
另外，化学式(1)～(4)所示的化合物的结晶体也可以具有上述特定的衍射峰以外的其他峰。
例如，在化学式(1)或(2)所示的化合物的情况下，在衍射角度(2θ)为25.9～26.5°范围和在衍射角度(2θ)为31.6～32.2°范围内也可以具有衍射峰。在衍射角度(2θ)为25.9～26.5°范围内的衍射峰和在衍射角度(2θ)为31.6～32.2°范围内的衍射峰的半值宽度分别优选为0.6°以下，进一步优选为0.4°以下。
另外，在化学式(3)或(4)所示的化合物的结晶体的情况下，在衍射角度(2θ)为39.0～40.2°范围内也可以具有衍射峰。在衍射角度(2θ)为39.0～40.2°范围内的衍射峰的半值宽度优选为1.2°以下，进一步优选为0.8°以下。
以往，上述化学式(1)～(4)所示的化合物的结晶体不为人所知。然而，后面将详细说明，通过使用特定的硅酸盐基质和氯化铕(III)六水合物，在特定条件下进行固相机械化学反应，得到了具有上述特定衍射峰的上述化学式(1)～(4)所示的化合物的结晶。
此外，“结晶体”不是非晶质体，下述式(7)所示的结晶度大于0。结晶度优选大于0.10。
结晶度＝{结晶衍射峰面积/非晶晕衍射峰面积}(7)
(式(7)中，“结晶衍射峰面积”是指2θ＝20～55°时，来自结晶的衍射峰的面积之和，“非晶晕衍射峰面积”是指在2θ＝20～55°时，从观测到的所有衍射峰的面积之和减去结晶衍射峰面积的值。)
当稀土类化合物包含稀土类元素的氟化物时，稀土类化合物包含例如由下述化学式(5)或(6)所示的化合物。另外，也可以是从下述化学式(5)和(6)所示的化合物中选择的至少一种化合物与来自硅酸盐基质的二氧化硅的混晶。
EuOF…(5)
EuF3…(6)
另外，上述化学式(5)或(6)所示的化合物，在粉末X射线衍射图案中，优选在衍射角度(2θ)为26.6～28.6°范围内具有第四衍射峰，在衍射角度(2θ)为44.8～46.8°范围内具有第五衍射峰以及在衍射角度(2θ)为24.3～26.3°范围内具有第六衍射峰，第四衍射峰的半值宽度为0.3°以下，第五衍射峰的半值宽度为0.57°以下，第六衍射峰的半值宽度为0.22°以下和/或具有第四衍射峰、第五衍射峰以及在衍射角度(2θ)为30.8～32.8°范围内具有第七衍射峰，第四衍射峰的半值宽度为0.3°以下，第五衍射峰的半值宽度为0.57°以下，第七衍射峰的半值宽度为0.38°以下。
第四衍射峰、第五衍射峰以及第七衍射峰式来自式(5)所示的化合物的结晶体。另外，第四衍射峰、第五衍射峰以及第六衍射峰来自式(6)所示的化合物的结晶体。
稀土类化合物可以是例如氯化铽(TbCl3)、氟化铽(TbF3)。
此外，在本发明中，稀土类化合物也可以具有上述特定的衍射峰以外的其他峰。
本发明的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体优选包含表面含有碳元素的分子。含有碳元素的分子的量没有特别限定，例如，硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体中包含的碳原子的摩尔数相对于硅原子的摩尔数的比例(C的摩尔数/Si的摩尔数)优选为0.05～160摩尔％，更优选为6～9摩尔％。
＜硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体的制造方法＞
上述本发明的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，包括混合硅酸盐基质和稀土类化合物的原料，使其固相机械化学反应的工序，可以通过硅酸盐基质将在固体29Si-NMR光谱中的来自Si(OSi)4的峰面积设为Q4、来自HO-Si(OSi)3的峰面积设为Q3时的Q4/Q3为1.6～3.9的制造方法来制造。
关于硅酸盐基质，如上述＜硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体＞所述。
作为稀土类化合物原料，在稀土类化合物为稀土类元素的氯化物的情况下，例如，列举出氯铕(III)六水合物、氯铕(III)无水物，在稀土类化合物为稀土类元素的氟化物的情况下，列举出氟化铕(III)六水合物或氟化铕(III)无水物。
混合这样的硅酸盐基质和稀土类化合物的原料，在负荷下(例如，2N以上24N以下的负荷下，优选2N以上12N以下的负荷下)，使其发生固相机械化学反应。
硅酸盐基质和稀土类化合物的原料发生固相机械化学反应的方法没有特别限制。例如，将粉末状的硅酸盐基质和稀土类化合物的原料放入研钵中，在对研杵施加2N以上24N以下的负荷的同时使研杵旋转，由此粉碎即可。通过在将研钵放置在电子天平上的状态下进行上述操作，可以用电子天平的计量显示计读取负荷值。通过增大负载的负荷，制造微细的颗粒状的复合体。在负荷2N以上，复合化(结合)硅酸盐基质和稀土类化合物，在负荷4N以上，稀土类化合物开始结晶化。通过增大负荷，可以提高结晶性。此外，如果负荷超过12N，则进行伴随粉碎的稀土类化合物(发光层)的剥离，有产生相分离或微细化(小于50nm)的倾向，因此负荷优选为12N以下。
另外，将氯化铕(III)放置在板状的硅酸盐基质表面上，通过在施加2N以上24N以下，优选2N以上12N以下的负荷的同时移动研杵，也可以粉碎。此时，通过在将板状的硅酸盐基质放置在电子天平的状态下进行上述操作，可以用电子天平的计量显示计读取负荷值。
硅酸盐基质和稀土类化合物的原料的比例没有特别限定，优选稀土类元素的摩尔数相对于Si和稀土类元素的合计摩尔数的比例(稀土类元素的摩尔数/(稀土类元素的摩尔数+Si的摩尔数))为0.1摩尔％以上7.0摩尔％以下。
在使用氯化铕(III)六水合物作为稀土类化合物的原料的情况下，当Eu相对于Si的量增加时，有通过化学式(4)所示的化合物生成化学式(3)所示的化合物的倾向。
另外，在使用氟化铕(III)六水合物作为稀土类化合物的原料的情况下，在Eu相对于Si的量少的情况下，生成由化学式(5)所示的化合物，增加相对于Si的Eu的量时，生成化学式(5)所示的化合物的同时，有残留化学式(6)所示的化合物的倾向。
使用Q4/Q3为2.0～3.9的硅酸盐基质，在固相机械化学反应中，添加氯化铕(III)六水合物，以使铕元素的摩尔数相对于硅元素和铕元素的合计摩尔数的比例为1.0摩尔％以上，且通过在4N以上24N以下的负荷下进行，能够制造铕化合物的结晶体和硅酸盐基质的复合体。铕元素的摩尔数相对于该硅元素和铕元素的合计摩尔数的比例优选为1.0摩尔％以上7.0摩尔％以下。
铕化合物以往难以分开制作，但根据上述制造方法，通过固相机械化学反应中的Eu的量，可以分开制作化学式(1)～(4)所示的化合物。
具体来说，在固相机械化学反应时的铕的浓度低的状态(反应时的OH少的状态)下，由化学式(1)和(2)所示的化合物共存，随着反应时的铕的浓度增加而开始形成多层结构时，化学式(1)所示的化合物和化学式(2)所示的化合物相互作用，有向化学式(3)和(4)所示的化合物变化的倾向。因此，通过固相机械化学反应中的Eu的量，可以分开制作化学式(1)～(4)所示的化合物。
另外，使用Q4/Q3为2.0～3.9的硅酸盐基质，在固相机械化学反应中，添加氟化铕，以使铕元素的摩尔数相对于硅元素和铕元素的合计摩尔数的比例为1.0摩尔％以上，且通过在4N以上24N以下的负荷下进行，能够制造铕化合物的结晶体和硅酸盐基质的复合体。
进行固相机械化学反应后，进行燃烧，根据需要用有机溶剂或水清洗。
通过这样的制造方法，在硅酸盐基质的表面上形成稀土类化合物。例如，使用球状的硅酸盐基质时，成为在球状的硅酸盐基质的表面的至少一部分覆盖稀土类化合物的复合体。
可以推测，通过硅酸盐基质表面存在的氧原子与稀土类化合物所含有的稀土类原子配位结合等的某种化学结合，稀土类化合物和硅酸盐基质牢固地结合。
另外，通过气相法，也可以制造上述硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体。具体来说，上述硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，包括在碱性气氛中溶解硅酸盐基质表面的工序和使稀土类化合物的原料与溶解了该表面的硅酸盐基质反应的工序，硅酸盐基质可以通过将在固体29Si-NMR光谱中的来自Si(OSi)4的峰面积设为Q4、来自HO-Si(OSi)3的峰面积设为Q3时的Q4/Q3为1.6～3.9的制造方法来制造。
首先，在碱性气氛中溶解硅酸盐基质表面。通过在碱性气氛中溶解硅酸盐基质表面，可以提高与稀土类化合物的原料的反应性。
作为碱性气氛，例如可以举出含有氨蒸汽的气氛。
硅酸盐基质与对固相机械法的说明相同。
在硅酸盐基质为球状(粉末状)的情况下，也可以通过将硅酸盐基质和稀土类化合物的原料混合、粉碎后，放置在碱性气氛中，使硅酸盐基质的表面溶解。
接着，使稀土类化合物的原料与溶解了表面的硅酸盐基质反应。由此，溶解的二氧化硅等硅酸盐基质再析出，同时Eu3+共沉淀，由此在硅酸盐基质的表面形成稀土类化合物和NH4Cl的结晶体。
稀土类化合物的原料与对固相机械法的说明相同。
通过气相法反应后，进行燃烧，可以根据需要用有机溶剂或水清洗。
此外，如上所述，即使不使用表面活性剂，也可以制造抑制稀土类离子凝聚的复合体。
＜发光纳米颗粒和发光纳米颗粒的用途＞
本发明的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，由于细胞毒性低且在硅酸盐基质表面形成的稀土类化合物具有作为发光物质的功能，因此可以优选用于生物成像技术。例如，本发明的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，作为发光纳米颗粒，可以用于生物成像技术。
发光纳米颗粒的平均粒径优选为50nm～470nm。由于平均粒径在该范围内，发光纳米颗粒容易摄入至目标细胞中，倾向于适合观察细胞。另一方面，如果平均粒径小，则存在作用于细胞的活动功能而产生毒性问题的倾向，因此不优选。发光纳米颗粒的平均粒径优选为100nm～400nm。此外，在例如不将本发光纳米颗粒用于细胞成像的情况下，平均粒径也可以大于470nm。
生物成像技术中使用的发光纳米颗粒优选在表面具有羟基(OH基)。另外，优选氨基对发光纳米颗粒的表面进行修饰，例如也可以使用含有氨基的硅烷偶联剂形成。OH基和氨基在硅酸盐基质具有细孔的情况下，可以位于细孔内表面，但优选位于细孔外表面。如果OH基或氨基通过由细胞结合分子与氢键或缩合聚合的共价键固定，发光纳米颗粒的表面修饰为细胞结合分子，则细胞结合分子能够特异性结合癌细胞或正常细胞。当细胞结合分子与细胞特异性结合时，发光纳米颗粒摄入至细胞内。由此，能够使细胞内的发光纳米颗粒发光，检测癌细胞等。
作为细胞结合分子，列举了HER2抗体、与人上表皮生长因子受体特异性结合的抗体、癌特异性抗体、磷酸化蛋白抗体、叶酸、与叶酸受体β特异性结合的抗体、血管内皮细胞特异性抗体、组织特异性抗体、转铁蛋白、转铁蛋白结合型肽、与糖链具有结合性的蛋白质等。其中，优选使用有癌细胞摄入倾向的叶酸作为细胞结合分子。由于叶酸受体在细胞膜上超表达，因此癌细胞有特异性结合/摄入叶酸分子的倾向。
另外，发光纳米颗粒的表面可以通过抗癌剂分子修饰。如果抗癌剂分子与癌细胞特异性结合，则发光纳米颗粒摄入至细胞内。由此，能够使细胞内的发光纳米颗粒发光，检测癌细胞，且抗癌剂分子摄入至癌细胞，抗癌剂起作用，能够抑制癌细胞的增殖。
细胞结合分子或抗癌剂分子优选通过化学键修饰并固定在发光纳米颗粒的表面上。作为化学键，列举了肽键(-CO-NH-)、氢键等。
发光纳米颗粒优选激发波长和发光波长存在于可见光区域中。当激发波长和发射波长等于或大于可见光波长时，可以减少由于光照射引起的生物组织和标记材料的劣化。另外，还可以减轻样品表面的光散射，提高观察灵敏度。此外，在使用发光纳米颗粒的用途中，在不需要考虑对生物组织或标记材料的损伤的情况下，激发波长和发光波长也可以不存在于可见光区域。
使用发光纳米颗粒，可以检测细胞或治疗动物。
具体来说，本发明的细胞的检测方法具有将上述发光纳米颗粒投入细胞内，对发光纳米颗粒进行光照射，观察细胞的工序。根据本检测方法，由于上述发光纳米颗粒具有高荧光强度和高灵敏度，所以可以更容易地观察细胞。
另外，本发明的动物的治疗方法是一种除人以外的动物的治疗方法，具有将发光纳米颗粒给予除人以外的动物，对发光纳米颗粒进行光照射，治疗除人以外的动物的工序。根据本治疗方法，上述发光纳米颗粒具有高荧光强度和高灵敏度，且生物亲和性高，因此对动物体内疾病的状况的灵敏度良好且能够安全地检测，可以适当地治疗动物的疾病。
另外，本发明的医疗装置是具备：检查部，进行对体内细胞的检查；诊断部，进行对体内细胞的诊断；和/或治疗部，进行对体内细胞的治疗，还具备光照射部，在进行检查、诊断和/或治疗时，将上述发光纳米颗粒投入体内细胞内，对发光纳米颗粒进行光照射的医疗装置。其中，作为检查体内细胞的检查部，例如，列举了进行精密图像诊断的荧光内视镜。另外，作为进行体内细胞诊断的诊断部，例如，列举了进行组织活体检查的装置。进一步，作为进行体内细胞治疗的治疗部，列举了通过内窥镜的肿瘤部摘出装置。另外，以体内细胞作为示例，可以示例关于口腔癌、咽喉癌、食道癌、大肠癌、小肠癌、肺癌、乳腺癌、膀胱癌的癌细胞。根据本医疗装置，上述发光纳米颗粒具有荧光强度高和高灵敏度，且生物亲和性高，因此体内细胞的检查、诊断以及治疗的灵敏度良好，且能够安全地进行。
＜其他用途＞
另外，本发明的硅酸盐基质和稀土类化合物，可以用于生物成像用途以外，例如，还期待发光二极管等发光器件的用途。
【实施例】
以下，通过实施例更详细地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。
(硅酸盐基质1的制造)
以四氯化硅为原料，在氧/氢火焰中充分进行水解反应，作为多孔质合成石英玻璃(吹扫体)制造二氧化硅玻璃。此时，在氧/氢火焰中进行水解反应后，未成为脱离火焰的多孔质合成石英玻璃的颗粒，可以成为硅酸盐基质1。此外，四氯化硅从氧/氢火焰燃烧器的中心部导入，1000℃以上的火焰温度带长度为400mm，氢与氧的体积比(H2/O2)为1.5。
(硅酸盐基质2的制造)
向旋盖管中添加超纯水(22.8mL)、十六烷基铵氯化物(0.10g)、2N-氢氧化钠水溶液(0.35mL)，然后，添加50mg硅酸盐基质1，进行5分钟的超声波照射，实施分散处理。接着，添加四乙氧基硅烷(0.55mL)，在室温下以1500rpm搅拌48小时。接着，进行离心分离(3000rpm、20min)，用超纯水清洗2次，在120℃下干燥2小时，在550℃下燃烧6小时。然后，用40mL的乙醇清洗，通过离心分离进行固液分离，将固相在120℃下干燥2小时，得到硅酸盐基质2。
(硅酸盐基质3的制造)
除了不添加十六烷基铵氯化物和硅酸盐基质1以及将燃烧温度设为750℃以外，与上述(硅酸盐基质2的制造)同样，得到硅酸盐基质3。
(硅酸盐基质4的制造)
除了不添加硅酸盐基质1以外，与上述(硅酸盐基质2的制造)同样，得到硅酸盐基质4。
此外，得到的硅酸盐基质1～4均为球状粉末。
(硅酸盐基质的固体29Si-NMR光谱中的Q4/Q3)
对得到的硅酸盐基质1～4，在以下条件下测量固体29Si-NMR光谱。结果如图2所示。
＜测量条件＞
装置名：Bruker Advance 300wbs spectrometer(BRUKER社制)
测量方法：DD(Dipolar Decoupling)法
样品管：7mm
样品转速：5000rpm
共振频率：59.62MHz
脉冲宽度：4.5msec.
等待时间：60sec
累计次数：1000times
标准样品：六甲基环三硅氧烷(-9.55ppm)
＜峰分离法＞
(基线的制作方法)
操作(1)：计算-70～-79ppm范围的强度平均值1和-131～-140ppm范围的强度平均值2
操作(2)：将通过2点(-70ppm、平均值1)(-140ppm、平均值2)的直线定义为基线
操作(3)：从光谱中删除基线值
(峰分离方法)
分离方法：Microsoft Office 2016Excel(注册商标)的解算器功能
使用函数：高斯函数(式中，A为峰高度，B为峰位置，C为半值宽度。)
【算式1】
Figure BDA0003845517000000161
峰归属：
Q2：-91±2ppm、2个≡Si-O-Si≡键和2个≡Si-OH键
Q3：-100±2ppm、3个≡Si-O-Si≡键和1个≡Si-OH键
Q4：-110±2ppm、4个≡Si-O-Si键
A、B、C的初始条件：
Q2：A＝100000、B＝-91、C＝4
Q3：A＝400000、B＝-100、C＝5.5
Q4：A＝960000、B＝-110、C＝5.5
根据图2，对于各硅酸盐基质，将得到的光谱定义为原始数据，将其如上述进行光谱分离。求出将在固体29Si-NMR光谱中的来自Si(OSi)4的峰面积设为Q4、来自HO-Si(OSi)3的峰面积设为Q3时的Q4/Q3，在硅酸盐基质1中为2.4，在硅酸盐基质2中为1.6，在硅酸盐基质3中为4.0，在硅酸盐基质4中为1.3。此外，图2所示的Q2是来自(HO)2-Si(OSi)2的峰。
＜硅酸盐基质的粉末X射线衍射图案的测量＞
对硅酸盐基质1～4测量粉末X射线衍射(XRD)图案。
使用样品水平型X射线衍射装置(XRD、(株)日本理学株式会社制、Smart Lab)，在X射线源：CuKα射线源(λ：
Figure BDA0003845517000000162
)、输出：40kV/30mA、扫描速度：3.0°/min、采样宽度：0.01°、测量模式：连续的条件下进行测量。作为一个示例，硅酸盐基质1的结果如图3所示。
其结果，硅酸盐基质1～4在2θ＝20°附近发现的非晶晕图案的半值宽度大，为6.7°～8.3°，另外，未观察到来自结晶的峰，是非晶质体。
(硅酸盐基质的平均粒径的测量)
将硅酸盐基质1～4(颗粒粉末)用碳糊固定在观察用的样品台上后，使其干燥。接着，通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)(日立高新技术株式会社制、SU8230)观察颗粒，测量100个以上的粒径，计算平均粒径。具体来说，对于300个颗粒，分别测量各颗粒的长径和短径，将(长径+短径)/2作为各颗粒的粒径。该各颗粒的粒径的平均值(各颗粒的粒径的合计值除以个数(300)的值)作为平均粒径(Ave.)，另外，计算变动系数(Cv.)。作为一个示例，硅酸盐基质1的结果如图4所示。
其结果，硅酸盐基质1的平均粒径为151nm，变动系数为45％。硅酸盐基质2的平均粒径为124nm，变动系数为52％。硅酸盐基质3的平均粒径为143nm，变动系数为44％。硅酸盐基质4的平均粒径为129nm，变动系数为52％。
(实施例1)
图5是说明实施例1的制造方法中使用的制造装置的示意侧视图。如图5所示，在具有半球状凹空间(直径65mm、深度30mm)的玛瑙研钵11内，通过具有半球状凸部(前端直径20mm、高度5mm)的长度80mm的研杵12粉碎，在4N的负荷下，使硅酸盐基质和氯化铕(III)六水合物进行固相机械化学反应。具体来说，向研钵11内的在120℃下干燥24小时的0.4g硅酸盐基质1(6.66mmol)中添加氯化铕六水合物(EuCl3·6H2O、和光纯药(株)制、试剂特级、纯度99.9wt％)，以使Eu的摩尔数相对于Si和Eu的合计摩尔数的比例(Eu的摩尔数/(Si的摩尔数+Eu的摩尔数))为5.0摩尔％。然后，不使研杵12自转，而通过研杵12在研钵11内凹空间内的半径25mm的圆周上公转5分钟。研杵12的公转为120转/min，对研杵12施加4N负荷。此外，在将研钵11放置在电子天平13上的状态下进行上述操作，用电子天平13的计量显示计14读取负荷值。
将得到的粉末在120℃下干燥2小时，在550℃下燃烧6小时。然后，用40mL的乙醇清洗，通过离心分离进行固液分离，将固相在120℃下干燥2小时，得到实施例1的颗粒(球状粉末)。
(实施例2)
除了以Eu的摩尔数相对于Si和Eu的合计摩尔数的比例为2.5摩尔％的方式添加氯化铕六水合物以外，进行与实施例1相同的操作，得到实施例2的颗粒。
(实施例3)
除了以Eu的摩尔数相对于Si和Eu的合计摩尔数的比例为1.25摩尔％的方式添加氯化铕六水合物以外，进行与实施例1相同的操作，得到实施例3的颗粒。
(实施例4)
除了以Eu的摩尔数相对于Si和Eu的合计摩尔数的比例为0.625摩尔％的方式添加氯化铕六水合物以外，进行与实施例1相同的操作，得到实施例4的颗粒。
(实施例5)
除了使用硅酸盐基质2代替硅酸盐基质1以外，进行与实施例1相同的操作，得到实施例5的颗粒。
(比较例1)
将氯化铕六水合物作为比较例1的颗粒使用。
(比较例2)
除了使用硅酸盐基质3代替硅酸盐基质1以外，进行与实施例1相同的操作，得到比较例2的颗粒。
(比较例3)
除了使用硅酸盐基质4代替硅酸盐基质1以外，进行与实施例1相同的操作，得到比较例3的颗粒。
＜粉末X射线衍射(XRD)＞
关于实施例1～5以及比较例1～3的颗粒，通过以下条件测量X射线衍射(XRD)图样。
使用样品水平型X射线衍射装置(XRD、(株)日本理学株式会社制、Smart Lab)，在X射线源：CuKα射线源(λ：
Figure BDA0003845517000000181
)、输出：40kV/30mA、扫描速度：3.0°/min、采样宽度：0.01°、测量模式：连续的条件下进行测量。通过装置附带的软件((株)日本理学株式会社制、软件名：PDXL)得到衍射峰位置、衍射角以及半值宽度。
衍射峰通过PDXL的自动轮廓处理，通过2次微分法(将2次微分为负(上凸)的区域作为峰进行检测的方法)，依次进行背景的去除、Kα2线的去除、平滑化，通过B样条函数(分割疑似Voigt函数)进行拟合来检测。检测衍射峰时的阈值(标准偏差的切断值)为3.0。该阈值的意思是在衍射峰的强度为其误差的3.0倍以下的情况下，不将其衍射峰视为衍射峰。按照衍射峰强度(衍射峰的高度)由高到低的顺序选定三点，用于结晶体的鉴定。
另外，通过上述式(7)计算结晶度。
结果如表1和图6所示。在表1中，表示上段的各衍射峰所在的衍射角度2θ的“m±n”表示衍射峰的峰顶位置(衍射峰顶位置)为m(°)，衍射峰的开始点为m-n(°)，衍射峰的结束点为m+n(°)。具体来说，衍射峰顶定义为，从各衍射峰的开始点到结束点减去基线，从开始点到结束点之间的最大强度(最大高度)。其衍射峰顶的位置(衍射角)作为衍射峰顶位置。另外，在表1中，下段的括号内是各衍射峰的半值宽度。半值宽度表示在“m-n”°～“m+n”°范围内衍射峰顶的50％的强度(高度)的衍射峰位置间的宽度。
如表1和图6所示，实施例2～3在粉末X射线衍射图案中，在衍射角度(2θ)为34.3～36.1°范围内具有衍射峰(第一衍射峰)，在该衍射角度(2θ)为34.3～36.1°范围的衍射峰的半值宽度为1.8°以下，包含由化学式(1)或(2)所示的化合物的结晶体。此外，化学式(1)中的x为0.2以上0.6以下。
另外，实施例2～3均在衍射角度(2θ)为25.9～26.5°范围以及在衍射角度(2θ)为31.6～32.2°范围内具有衍射峰，在该衍射角度(2θ)为25.9～26.5°范围的衍射峰以及在衍射角度(2θ)为31.6～32.2°范围的衍射峰的半值宽度均为0.6°以下。
另外，实施例1在粉末X射线衍射图案中，在衍射角度(2θ)为28.6～29.6°范围以及在衍射角度(2θ)为36.8～38.4°范围内具有衍射峰(第二衍射峰、第三衍射峰)，在该衍射角度(2θ)为28.6～29.6°范围的衍射峰的半值宽度为1.0°以下，在衍射角度(2θ)为36.8～38.4°的衍射峰的半值宽度为1.6°以下，包含由化学式(3)或(4)所示的化合物的结晶体。
另外，实施例1在衍射角度(2θ)为39.0～40.2°范围内具有衍射峰，在该衍射角度(2θ)为39.0～40.2°的衍射峰的半值宽度为1.2°以下。
另外，如表1和图6所示，在实施例1～3中得到的颗粒中，结晶度超过0，在表面上形成铕化合物的结晶，另一方面，在实施例4～5以及比较例1～3的颗粒中为非晶质。
另外，在实施例1～5中，在硅酸盐基质的表面上均键合有铕化合物。
【表1】
Figure BDA0003845517000000191
Figure BDA0003845517000000201
＜发光特性＞
关于实施例1～5以及比较例1～3的颗粒，在以下条件下测量激发光谱和荧光光谱。作为一个示例，实施例1～3的结果如图7所示。图7中(a)为激发光谱，图7中(b)为荧光光谱。
·激发光谱
用分光光度计(PL、JASCO(株)、FP-8500)固定检测波长(615nm)，得到激发光谱。测量条件为：气氛：空气、激发/检测狭缝尺寸：2.5nm/2.5nm、步长：1.0nm、样品重量：20mg、形状：颗粒。
·荧光光谱
用分光光度计(PL、JASCO(株)、FP-8500)，在室温下从Xe灯向样品照射激发光(激发波长：395nm)，得到PL光谱(荧光光谱)。测量条件为：气氛：空气、激发/检测狭缝尺寸：2.5nm/2.5nm、步长：1.0nm、样品重量：20mg、形状：颗粒。
其结果，如图7所示，在实施例1～5以及比较例1～3的全部中，观测到由Eu(III)离子引起的激发峰(7F0→5D4跃迁、7F0→5G4跃迁、7F0→5L6跃迁、7F0→5D2跃迁、7F0→5D1跃迁)以及发光峰(5D0→7F1跃迁、5D0→7F2跃迁、观测到5D0→7F3跃迁、5D0→7F4跃迁)。
另外，关于各实施例1～5以及比较例1～3的颗粒，从图7求出激发波长λex＝395nm、发光波长λem＝615nm时的内部量子产率，结果为1.0～4.0％。
＜化学组成(荧光X射线分析(XRF))＞
关于实施例1～5以及比较例1～3的颗粒，通过以下条件进行荧光X射线分析(XRF)。
使用荧光X射线分析装置(XRF、(株)日本理学株式会社制、装置名：ZSX PrimusII)以及装置附带的软件((株)日本理学株式会社制、软件名：EZ scan program)，对未稀释的样品粉末约100mg加压而得到的样品颗粒进行XRF分析。测量时，不使用一次滤波器、检量线，采用装置附带的测量程序进行半定量分析。将分析结果和换算成元素比的结果在表2～5中表示。
【表2】
Figure BDA0003845517000000211
【表3】
Figure BDA0003845517000000212
【表4】
Figure BDA0003845517000000213
【表5】
Figure BDA0003845517000000214
Figure BDA0003845517000000221
＜透射型电子显微镜(TEM)观察＞
关于实施例1～4的颗粒，通过透射型电子显微镜(TEM)进行观察。首先，将颗粒以0.1质量％的浓度分散在乙醇中，实施超声波处理15分钟，放置于碳微栅上使其干燥。然后，通过透射型电子显微镜(TEM)(日立高新技术公司制、HT7700)，评价/解析颗粒膜的中心部。作为结果的一个示例，图8中(a)表示，图8中(b)表示实施例2。
其结果，在实施例1和2中观察到覆盖硅酸盐基质表面的层，覆盖层的厚度在实施例1中为19～25nm，在实施例2中为8～12nm。此外，在实施例3和4中，不能确认明确的层的形成。
＜颗粒的平均粒径的测量＞
对于实施例1～4的颗粒，使用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)测量100个以上的粒径，计算平均粒径。此外，对于300个颗粒，分别测量各颗粒的长径和短径，将(长径+短径)/2作为各颗粒的粒径。该各颗粒的粒径的平均值(各颗粒的粒径的合计值除以个数(300)的值)作为平均粒径(Ave.)。作为结果的一个示例，图9中(a)表示实施例1，图9中(b)表示实施例2。
其结果，实施例1的颗粒的平均粒径为189nm，根据硅酸盐基质1的厚度151nm，层厚度用(189-151)/2计算为19nm。实施例2的颗粒的平均粒径为172nm，根据硅酸盐基质1的厚度151nm，层厚度用(172-151)/2计算为10nm。实施例3的平均粒径为160nm。实施例4的颗粒的平均粒径为155nm。
(实施例6)
除了将负荷设为8.0N以外，进行与实施例1相同的操作，得到实施例6的颗粒。
(实施例7)
除了将负荷设为12.0N以外，进行与实施例1相同的操作，得到实施例7的颗粒。
关于实施例6～7的颗粒，与上述＜粉末X射线衍射(XRD)＞同样的结果表示于表6和图10。
如表6和图10所示，实施例6～7均在衍射角度(2θ)为28.6～29.6°范围以及在衍射角度(2θ)为36.8～38.4°范围内具有衍射峰(第二衍射峰、第三衍射峰)，在该衍射角度(2θ)为28.6～29.6°范围的衍射峰的半值宽度为1.0°以下，在衍射角度(2θ)为36.8～38.4°的衍射峰的半值宽度为1.6°以下，包含由化学式(3)或(4)所示的化合物的结晶体。
另外，实施例6～7均在衍射角度(2θ)为39.0～40.2°范围内具有衍射峰，在该衍射角度(2θ)为39.0～40.2°的衍射峰的半值宽度为0.8°以下。
另外，如表6和图10所示，在实施例6～7中得到的颗粒中，结晶度均超过0，在表面上形成铕化合物的结晶。
另外，如表6和图10所示，通过增大负荷，能够提高结晶性。
【表6】
Figure BDA0003845517000000231
Figure BDA0003845517000000241
＜毒性评价＞
使用实施例1～4或比较例1的颗粒，由以下方法，通过癌细胞成像和荧光强度测量，进行毒性评价。
(对于颗粒的癌细胞结合分子(叶酸衍生物FA-NHS)的修饰)
向实施例1～4或比较例1的颗粒250mg中添加HCl水溶液(pH＝2)12mL，进行超声波处理。接着，制备5mL乙醇中含有3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)0.78mL(3.3mmol)的溶液，加入超声波处理后的溶液中，得到混合溶液。将该混合溶液在40℃搅拌20小时(PH＜6.5)。搅拌结束后，离心分离该混合溶液，用乙醇清洗。清洗后，减压干燥，得到表面修饰APTES的颗粒150mg。向表面修饰了该APTES的颗粒150mg中添加50mM的磷酸缓冲液(pH＝7.0)25mL，进行超声波处理。接着，制备在12mL二甲基亚砜(DMSO)中含有FA-NHS(叶酸衍生物)430mg(0.8mmol)的溶液，加入超声波处理后的溶液中，得到混合溶液。该混合溶液在室温下搅拌3小时。搅拌结束后，离心分离该混合溶液，用水清洗。清洗后，减压干燥，得到实施例1～4或比较例1的FA(叶酸)修饰颗粒。
(细胞的培养)
Hela癌细胞在PS烧瓶中培养(接种浓度：100×104cells/37cm2)。进行解冻以及接种7日。
剥离、分离细胞。Hela的浓度为(0.99±0.07)×105cells/mL。
进行细胞的浓度调整，在DMEM(杜尔贝科改良伊格尔培养基)培养10vol％的FBS(胎牛血清)。每1mL为7.5×104cells。
以2.25mL/TCPS的量向组培聚苯乙烯(TCPS)(培养面积：9.6cm2)接种，接种浓度为1.8×104cells/cm2。(显微镜观察)。
然后，进行培养(温度：37℃、CO2浓度：5％、湿度100％)。
12小时后，将实施例1～4或比较例1的FA(叶酸)修饰颗粒添加到10vol％DMEM中，使其分散，调整为浓度100mg/mL。
活细胞成像在将FA(叶酸)修饰颗粒向细胞表面喷雾的3小时后、12小时后、24小时后、36小时后、48小时后，去除培养基。
(细胞密度的测量)
培养上述细胞后，用1ml磷酸缓冲生理盐水(PBS)清洗装有细胞的组培聚苯乙烯(TCPS)2次，去除未摄入至细胞的FA(叶酸)修饰颗粒，将0.05％Trypsin-EDTA 0.1ml放入装有细胞的TCPS中，在CO2孵化器内静置12分钟，从TCPS剥离细胞。确认剥离后，将包含细胞的悬浊液取入50ml锥形管，进行离心分离(2000rpm、2min)。离心分离后，扔掉上清液，向管中加入7ml培养基，倾覆搅拌10次左右后，进行离心分离(2000rpm、2min)。然后，扔掉上清液，向管中加入20ml培养基，进行移液20次左右，将1ml分配到15ml的管中，在洁净台外使用微量移液管将细胞悬浊液放入一次性血细胞计数器中，用显微镜确认细胞数，计算平均值(cell/cm2)。
在向细胞表面喷雾FA(叶酸)修饰颗粒的3小时后、12小时后、24小时后、36小时后、48小时后，分别计算细胞密度的平均值的结果如图11所示。
(荧光强度(PL)的测量)
使用积分球(吉之岛株式会社、ISF834)通过分光光度计(PL；吉之岛株式会社、FP-8500)，在气氛：空气、激发/检测狭缝尺寸：10nm/10nm、步长：1.0nm的条件下进行PL光谱测量。
具体来说，用1ml磷酸缓冲生理盐水清洗细胞培养后的细胞和加入FA(叶酸)修饰颗粒的TCPS2次，去除未摄入至细胞的FA(叶酸)修饰颗粒，再用1ml超纯水清洗2次。将清洗后的TCPS(即，装有摄入FA(叶酸)修饰颗粒的细胞的TCPS)冷冻干燥。干燥后，将存在于TCPS内的细胞层剥离成粉末状，放入粉末细胞架中，测量PL光谱。这里的激发波长为395nm，计算以5D0→7F2跃迁的峰顶为中心的积分发光强度。具体来说，求出600～635nm之间波长区域的PL光谱面积积分发光强度。此外，确认在该波长区域中没有来自TCPS的发光。结果如图12所示。
如图11所示，在表面形成有铕化合物的结晶体的实施例1～3中，观察到正常的细胞增殖行为，确认没有细胞毒性。即，在作为结晶体与球状的硅酸盐基质复合化的情况下，可以说没有细胞毒性。与此相对，在比较例1中，没有观察到正常的细胞增殖行为，作为非晶质体的EuCl3·6H2O单体是不稳定的氯化物，因此被认为是洗脱到细胞培养液中，成为Eu离子或Eu氯化物离子，直接与细胞反应。同样，在使用非晶质体的实施例4的颗粒的情况下，也可以认为洗脱到细胞培养液中，成为Eu离子或Eu氯化物离子，直接与细胞反应。因此，在非晶质体的情况下，可以说具有洗脱引起的细胞毒性。
另外，如图12所示，关于荧光特性，在非结晶体的比较例1中，由于洗脱/毒性，伴随向细胞的结合/摄入的荧光强度在培养48小时内较低，但在作为结晶体的实施例1～3中，由于没有洗脱而没有毒性，所以在培养48小时内荧光强度比比较例1高。
(荧光积分强度的测量)
关于实施例1和5、比较例2以及3的颗粒，测量PL光谱。
PL光谱(荧光光谱)使用分光光度计(PL、JASCO(株)、FP-8500)，在气氛：空气、激发/检测狭缝尺寸：2.5nm/2.5nm、步长：1.0nm、样品质量：20mg、形状：颗粒的条件下，在室温下从Xe灯向样品照射激发光(激发波长：394nm)，得到PL光谱。
然后，计算5D0→7F2跃迁的以峰顶部为中心的积分发光强度(图13的左纵轴)。具体来说，使用600～635nm之间波长区域的PL光谱面积计算。进而，根据XRF的结果，求出各颗粒中(各20mg中)存在的Eu3+的量，求出每摩尔的积分发光强度(图13的右纵轴)。对于每摩尔的积分发光强度，将最高的积分发光强度固定为1，计算其他样品的相对强度。结果如图13所示。
如图13所示，在Q4/Q3为1.6～3.9的实施例1和5中，荧光强度高。详细地说，Q4/Q3为2.4的实施例1的荧光强度特别高，这是因为担载量被最佳化，Eu(III)离子以单分散状存在于硅酸盐基质(二氧化硅球)表面上。在Q4/Q3为1.6的实施例5中，荧光强度提高，但比实施例1低，这是因为硅酸盐基质(二氧化硅球)的硅烷醇基量比实施例1多，Eu(III)离子比实施例1凝聚。
另一方面，在Q4/Q3为1.6～3.9范围外的比较例2和3中，荧光强度低。详细地说，在Q4/Q3为1.3的比较例3中，荧光强度低，这是因为硅酸盐基质的硅烷醇基量多，Eu化合物的担载量过多，Eu(III)离子凝聚。在Q4/Q3为4.0的比较例2中，荧光强度低，这是因为硅酸盐基质的硅烷醇基量少，Eu(III)离子担载量少。
(实施例8)
如作为说明实施例8的制造方法的示意侧面图的图14所示，在容量30mL的PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)制的可密闭的圆筒状的容器21中，放入氨水2.5mL，在容器21内放置台25，以使10mL旋盖管23能够放置为比氨水22的液面24高。
将10mg硅酸盐基质(硅酸盐基质1)和10mg氯化铕(III)六水合物混合并粉碎，得到混合粉碎物30。
将得到的混合粉碎物30放入10mL的旋盖管23中，在不盖盖而将上部开放的状态下，将旋盖管23放置在容器21内的台25上，密闭容器21，在60℃下静置24小时。由此，容器21内由氨蒸气饱和，硅酸盐基质的表面潮解以及通过氨蒸气溶解。
然后，从容器21取出旋盖管23。由此，溶解的硅酸盐基质在稀土类化合物表面再析出，同时Eu3+共沉淀，由此在硅酸盐基质的表面析出稀土类化合物和作为结晶体的NH4Cl。
将得到的粉末在120℃下干燥2小时，在550℃下燃烧6小时。然后，用40mL的乙醇清洗，通过离心分离进行固液分离，将固相在120℃下干燥2小时，得到实施例8的颗粒(球状粉末)。
(实施例9)
混合硅酸盐基质(硅酸盐基质1)10mg与浓度10g/L的氯化铕(III)水溶液1.0mL，进行2分钟的超声波处理，得到混合分散液。
除了使用得到的混合分散液0.1mL代替混合粉碎物以外，进行与实施例8同样的操作，得到实施例9的颗粒。
(实施例10)
除了使混合分散液为1.0mL以外，进行与实施例9同样的操作，得到实施例10的颗粒。
＜粉末X射线衍射(XRD)＞
关于实施例8～10的颗粒，与上述＜粉末X射线衍射(XRD)＞同样的结果表示于表7和图15。
如表7和图15所示，在实施例8～10中，NH4Cl的结晶体形成在硅酸盐基质的表面上。此外，在实施例8～10中，在硅酸盐基质的表面上均键合有铕化合物。
【表7】
Figure BDA0003845517000000271
＜化学组成(荧光X射线分析(XRF))＞
关于实施例8～10的颗粒，与实施例1相同，进行荧光X射线分析(XRF)。结果如表8和9所示。
【表8】
Figure BDA0003845517000000281
【表9】
Figure BDA0003845517000000282
(实施例11)
使用图5的制造装置制造实施例11的颗粒。如图5所示，在具有半球状凹空间(直径65mm、深度30mm)的玛瑙研钵11内，通过具有半球状凸部(前端直径20mm、高度5mm)的长度80mm的研杵12粉碎，在4N的负荷下，使硅酸盐基质1和氯化铕进行固相机械化学反应。具体来说，向研钵11内的在120℃下干燥24小时的0.4g硅酸盐基质1(6.66mmol)中添加氟化铕(EuF3、和光纯药(株)制、试剂特级、纯度99.9wt％)，以使Eu的摩尔数相对于Si和Eu的合计摩尔数的比例为1.3摩尔％。然后，不使研杵12自转，而是通过研杵12在研钵1内凹空间内的半径25mm的圆周上公转5分钟。研杵12的公转为120转/min，对研杵12施加4N负荷。此外，在将研钵11放置在电子天平13的状态下进行上述操作，用电子天平13的计量显示计14读取负荷值。
将得到的粉末在120℃下干燥2小时，在550℃下燃烧6小时。然后，用40mL的乙醇清洗，通过离心分离进行固液分离，将固相在120℃下干燥2小时，得到实施例11的颗粒(球状粉末)。
(实施例12)
除了以Eu的摩尔数相对于Si和Eu的合计摩尔数的比例为2.5摩尔％的方式添加氟化铕以外，进行与实施例11相同的操作，得到实施例12的颗粒。
(实施例13)
除了以Eu的摩尔数相对于Si和Eu的合计摩尔数的比例为5.0摩尔％的方式添加氟化铕以外，进行与实施例11相同的操作，得到实施例13的颗粒。
(比较例4)
将氟化铕作为比较例4的颗粒使用。
＜粉末X射线衍射(XRD)＞
关于实施例11～13以及比较例4的颗粒，与上述＜粉末X射线衍射(XRD)＞同样的结果表示于表10和图16。在图16中，还记载了仅硅酸盐基质1的粉末X射线衍射图案。
如表10和图16所示，实施例12和13在粉末X射线衍射图案中，包含由式(5)所示的化合物和式(6)所示的化合物的结晶体，其中，式(5)所示的化合物在衍射角度(2θ)为26.6～28.6°范围(第四衍射峰)、在衍射角度(2θ)为44.8～46.8°范围(第五衍射峰)以及在衍射角度(2θ)为30.8～32.8°范围(第七衍射峰)分别具有衍射峰，第四衍射峰的半值宽度为0.3°以下，第五衍射峰的半值宽度为0.57°以下，第七衍射峰的半值宽度为0.38°以下，式(6)所示的化合物在衍射角度(2θ)为26.6～28.6°范围(第四衍射峰)、在衍射角度(2θ)为44.8～46.8°范围(第五衍射峰)以及在衍射角度(2θ)为24.3～26.3°范围(第六衍射峰)分别具有衍射峰，第四衍射峰的半值宽度为0.3°以下，第五衍射峰的半值宽度为0.57°以下，第六衍射峰的半值宽度为0.22°以下。
实施例11是由式(5)所示的化合物的结晶体单相，在粉末X射线衍射图案中，在衍射角度(2θ)为26.6～28.6°范围(第四衍射峰)、在衍射角度(2θ)为44.8～46.8°范围(第五衍射峰)以及在衍射角度(2θ)为30.8～32.8°范围(第七衍射峰)分别具有衍射峰，第四衍射峰的半值宽度为0.3°以下，第五衍射峰的半值宽度为0.57°以下，第七衍射峰的半值宽度为0.38°以下。
而且，实施例12～13的颗粒可以说是由式(5)所示的化合物或由式(6)所示的化合物与非晶质二氧化硅的混晶。
另外，在实施例11～13中，在39.1～39.7°观察到衍射峰(2θ)。在图16中用△记载，在表10的结晶度的计算中也使用。
【表10】
Figure BDA0003845517000000291
Figure BDA0003845517000000301
＜发光特性＞
关于实施例11～13的颗粒，与实施例1相同，测量激发光谱和荧光光谱。作为结果的一个示例，在图17中表示荧光光谱。
其结果，在实施例11～13中，均观测到了由Eu(III)离子引起的激发峰(395nm)和发光峰(613nm)。
另外，对于实施例11～13的颗粒分别求出激发波长λex＝395nm、发光波长λem＝613nm时的内部量子产率，实施例11为1.47、实施例12为5.39、实施例13为6.70％。
＜化学组成(荧光X射线分析(XRF))＞
关于实施例11～13以及比较例4的颗粒，与实施例1相同，进行荧光X射线分析(XRF)。结果如表11和12所示。
【表11】
Figure BDA0003845517000000311
【表12】
Figure BDA0003845517000000312
＜颗粒的平均粒径的测量＞
对于实施例11～13的颗粒，使用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)测量100个以上的粒径，计算平均粒径。此外，对于300个颗粒，分别测量各颗粒的长径和短径，将(长径+短径)/2作为各颗粒的粒径。该各颗粒的粒径的平均值(各颗粒的粒径的合计值除以个数(300)的值)作为平均粒径。
其结果，实施例11的颗粒的平均粒径为140nm，实施例12的颗粒的平均粒径为149nm，实施例13的平均粒径为151nm。
＜毒性评价＞
使用实施例11～13以及比较例4的颗粒，通过与实施例1同样的方法进行毒性评价。
其结果，在形成有铕化合物的结晶体的实施例11～13中，观察到正常的细胞增殖行为，确认没有细胞毒性。与此相对，在比较例4中，由于是不稳定的氟化物，因此认为其洗脱到细胞培养液中，成为Eu离子或Eu氟化物离子，直接向细胞反应，结果显示出与比较例1大致相同程度的毒性。
此外，关于摄入至细胞的颗粒的荧光特性，由于结晶体没有洗脱到细胞培养液中，所以最终在培养48小时内，与比较例4相比，荧光强度高。
由以上可知，如果稀土类元素的氯化物或稀土类元素的氟化物使用在特定的硅酸盐基质的表面上设置的复合体颗粒，则细胞能够良好地生长，能够摄入到细胞中进行可视化。而且，抑制作为发光物质的稀土类元素的凝聚，稀土类元素的担载量也适量，因此荧光强度高，能够高灵敏度地检测。

Claims (20)

1.一种硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，其特征在于，
包含含有硅元素(Si)和氧元素(O)的硅酸盐基质和稀土类化合物，
所述稀土类化合物包含从稀土类元素的氯化物和稀土类元素的氟化物中选择的至少一种，
所述硅酸盐基质将在固体29Si-NMR光谱中的来自Si(OSi)4的峰面积设为Q4、来自HO-Si(OSi)3的峰面积设为Q3时的Q4/Q3为1.6～3.9。
2.根据权利要求1所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，其特征在于，所述稀土类元素为铕(Eu)和铽(Tb)中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，其特征在于，所述稀土类化合物包含从下述化学式(1)～(4)所示的化合物中选择的至少一种化合物。
EuClx…(1)
Eu(OH)2…(2)
Eu(OH)2Cl…(3)
EuOCl…(4)
(式(1)中，x为0.05以上5以下。)
4.根据权利要求3所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，其特征在于，所述稀土类化合物在粉末X射线衍射图案中，在衍射角度(2θ)为34.3～36.1°范围内具有第一衍射峰，该第一衍射峰的半值宽度为1.8°以下和/或在衍射角度(2θ)为28.6～29.6°范围内具有第二衍射峰以及在衍射角度(2θ)为36.8～38.4°范围内具有第三衍射峰，该第二衍射峰的半值宽度为1.0°以下，该第三衍射峰的半值宽度为1.6°以下。
5.根据权利要求2所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，其特征在于，所述稀土类化合物包含从下述化学式(5)或(6)所示的化合物、以及从所述化学式(5)和所述化学式(6)所示的化合物中选择的至少一种化合物和非晶质二氧化硅的混晶中选择的至少一种。
EuOF…(5)
EuF3…(6)
6.根据权利要求5所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，其特征在于，所述稀土类化合物在粉末X射线衍射图案中，在衍射角度(2θ)为26.6～28.6°范围内具有第四衍射峰，在衍射角度(2θ)为44.8～46.8°范围内具有第五衍射峰以及在衍射角度(2θ)为24.3～26.3°范围内具有第六衍射峰，所述第四衍射峰的半值宽度为0.3°以下，所述第五衍射峰的半值宽度为0.57°以下，所述第六衍射峰的半值宽度为0.22°以下和/或具有所述第四衍射峰、所述第五衍射峰以及在衍射角度(2θ)为30.8～32.8°范围内具有第七衍射峰，所述第四衍射峰的半值宽度为0.3°以下，所述第五衍射峰的半值宽度为0.57°以下，所述第七衍射峰的半值宽度为0.38°以下。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，其特征在于，所述稀土类元素存在于所述硅酸盐基质的表面上。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，其特征在于，包含在表面含有碳元素的分子。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，其特征在于，稀土类元素的摩尔数相对于硅元素和稀土类元素的合计摩尔数的比例为0.1摩尔％以上7摩尔％以下。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，其特征在于，所述硅酸盐基质为由二氧化硅或硅酸盐构成的基质。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，其特征在于，所述硅酸盐基质为非晶质体。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体，其特征在于，所述硅酸盐基质是平均粒径为50nm以上470nm以下的粉末。
13.一种发光纳米颗粒，其特征在于，由权利要求12所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体构成，所述稀土类化合物为发光物质。
14.根据权利要求13所述的发光纳米颗粒，其特征在于，用于生物成像。
15.一种细胞检测方法，其特征在于，
具有将权利要求13所述的发光纳米颗粒摄入至细胞内，对所述发光纳米颗粒进行光照射，观察所述细胞的工序。
16.一种除人以外的动物的治疗方法，其特征在于，
具有将权利要求13所述的发光纳米颗粒给予所述动物，对所述发光纳米颗粒进行光照射，治疗所述动物的工序。
17.一种医疗装置，其特征在于，具备：
检查部，其用于进行对体内细胞的检查；
诊断部，其用于进行对所述体内细胞的诊断；和/或
治疗部，其用于进行对所述体内细胞的治疗，
还具备光照射部，其在进行所述检查、所述诊断和/或所述治疗时，将权利要求13所述的发光纳米颗粒投入体内细胞内，对所述发光纳米颗粒进行光照射。
18.一种权利要求1～12中任一项所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体的制造方法，其特征在于，包含：
混合所述硅酸盐基质和稀土类化合物的原料，使其发生固相机械化学反应的工序，
所述硅酸盐基质将在固体29Si-NMR光谱中的来自Si(OSi)4的峰面积设为Q4、来自HO-Si(OSi)3的峰面积设为Q3时的Q4/Q3为1.6～3.9。
19.一种权利要求1～12中任一项所述的硅酸盐基质和稀土类化合物的复合体的制造方法，其特征在于，包含：
在碱性气氛中溶解所述硅酸盐基质表面的工序；和
使所述稀土类化合物原料与溶解了该表面的硅酸盐基质反应的工序，
所述硅酸盐基质将在固体29Si-NMR光谱中的来自Si(OSi)4的峰面积设为Q4、来自HO-Si(OSi)3的峰面积设为Q3时的Q4/Q3为1.6～3.9。
20.一种从下述化学式(5)和下述化学式(6)所示的化合物中选择的至少一种化合物与非晶质二氧化硅的混晶，其特征在于，
在粉末X射线衍射图案中，在衍射角度(2θ)为26.6～28.6°范围内具有第四衍射峰，在衍射角度(2θ)为44.8～46.8°范围内具有第五衍射峰以及在衍射角度(2θ)为24.3～26.3°范围内具有第六衍射峰，所述第四衍射峰的半值宽度为0.3°以下，所述第五衍射峰的半值宽度为0.57°以下，所述第六衍射峰的半值宽度为0.22°以下和/或具有所述第四衍射峰、所述第五衍射峰以及在衍射角度(2θ)为30.8～32.8°范围内具有第七衍射峰，所述第四衍射峰的半值宽度为0.3°以下，所述第五衍射峰的半值宽度为0.57°以下，所述第七衍射峰的半值宽度为0.38°以下。
EuOF…(5)
EuF3…(6)
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