DE19654965A1 - Dispersible super-paramagnetic or ferromagnetic particles - Google Patents

Dispersible super-paramagnetic or ferromagnetic particles

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Abstract

Dispersible particles (DP) comprise defined structured particles of super-paramagnetic (SPM) and/or ferromagnetic (FM) material, with a defined content of SPM and/or FM material and a defined crystal structure of the SPM and/or FM phase; and (possibly incomplete) electrostatic, steric or combined electrostatic/steric stabilisation layers. The stabilisation layers are commercially available or consist of mass-fractionated di-, tri- or multi-block copolymers (BCP). Alternatively DP are undefined structured particles, especially of SPM and/or FM materials, coated with BCP. The novel features are as follows. (i) The defined structured particles contain 0.001-99.999 (preferably 30-98) vol.% SPM or FM material and the crystal structure of the SPM or FM phase has a content of defects of 0.001-99.9 (preferably 0.001-10) vol.%. (ii) The defined structured particles are of metal, metal oxide or mixed metal oxide. (iii) DP include a BCP consisting of: (1) one or several first poly(oligo)meric and/or copoly(oligo)meric graft, side-chain or main chain blocks, which can undergo physical adsorptive, chemical covalent or other reciprocal action with (preferably colloidal, especially SPM and/or FM) particles, to provide stable anchoring of BCP on the particles in the sense of the steric stabilisation mechanism of colloidal dispersions; (2) one or several second poly(oligo)meric and/or copoly(oligo)meric linear or branched main chain blocks, which (in the case of stable dispersions, especially of colloidal, particularly SPM or FM, particles) are responsible for steric stabilisation in any dispersion medium, and optionally (3) one or several third poly(oligo)meric and/or copoly(oligo)meric graft, side-chain or main chain blocks, containing physically, chemically and/or otherwise reactive groups, which can react with substances, bodies or body parts added to dispersion media or contacted with the particles or their dispersions during the use of the (preferably colloidal, especially SPM and/or FM) particles (or their dispersions in polar or non-polar media) in industrial, biological, medicinal or veterinary applications.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft dispergierbare Partikel, insbesondere kolloidale, und speziell superparamagnetische und/oder ferromagnetische dispergierbare Partikel.The present invention relates to dispersible particles, especially colloidal ones, and more specifically superparamagnetic and / or ferromagnetic dispersible particles.

Im besonderen betrifft die vorliegende Erfindung dispergierbare Partikel, in denen die Partikel aus superparamagnetischem oder ferromagnetischem Material bestehen, in einem unpolaren oder polaren Dispersionsmedium stabil oder unstabil dispergiert werden können und die Partikel des superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Materials verschiedene, definierte Anteile an ferromagnetischem Material und definierte Kristallisationsgrade auf­ weisen. Derartige Partikel können beliebige Größen < 1 nm, bevorzugt 1-350 nm (bei anisotropen Geometrien der Partikel die größte dimensionale Ausdehnung), und Geometrien aufweisen.In particular, the present invention relates to dispersible particles in which the particles made of superparamagnetic or ferromagnetic material in a non-polar or polar dispersion medium can be stably or unstably dispersed and the Particles of the superparamagnetic and / or ferromagnetic material various defined proportions of ferromagnetic material and defined degrees of crystallization point. Such particles can be of any size <1 nm, preferably 1-350 nm (at anisotropic geometries of the particles the largest dimensional dimension), and geometries exhibit.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung vorgenannter dispergierbarer, definiert aufgebauter superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Partikel. The present invention further relates to a method for producing the aforementioned dispersible, defined superparamagnetic and / or ferromagnetic Particle.  

Schließlich liefert die vorliegende Erfindung Anwendungen der vorgenannten dispergierbaren, superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Partikel in Dispersionen in unpolaren und polaren Medien im technischen, biologischen, medizinischen und veterinärmedizinischen Bereich.Finally, the present invention provides applications of the aforementioned dispersible, superparamagnetic and / or ferromagnetic particles in dispersions in nonpolar and polar media in technical, biological, medical and veterinary medicine Area.

Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung spezielle, maßgeschneiderte di-, tri- und mehr-Blockcopolymere, dadurch gekennzeichnet, daß sie bestehen aus:
In addition, the present invention relates to special, tailor-made di, tri and more block copolymers, characterized in that they consist of:

  • (I) einem ersten oder mehreren poly(oligo)meren und/oder copoly(oligo)meren Pfropf-, Seiten- oder Hauptkettenblöcken, die physikalisch adsorptiv oder chemisch kovalent oder andersartig mit Partikeln, insbesondere kolloidalen, ganz speziell mit solchen superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Materials, in Wechselwirkung treten können und dadurch eine stabile Verankerung des Blockcopolymers mit den vorgenannten Partikeln im Sinne des sterischen Stabilisationsmechanismus kolloidaler Dispersionen ergeben,(I) a first or more poly (oligo) mer and / or copoly (oligo) mer graft, side or backbone blocks that are physically adsorptive or chemically covalent or otherwise with particles, especially colloidal ones, especially with such superparamagnetic and / or ferromagnetic material, can interact and thereby a stable Anchoring the block copolymer with the aforementioned particles in the sense of steric Mechanism of stabilization of colloidal dispersions,
  • (II) einem zweiten oder mehreren poly(oligo)meren und/oder copoly(oligo)meren linearen oder verzweigten Hauptkettenblöcken, die - im Falle stabiler Dispersionen, insbesondere kolloidaler, ganz speziell solcher superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Partikel - für die sterische Stabilisation im jeweiligen Dispersionsmedium verantwortlich sind und (optional)(II) a second or more poly (oligo) mer and / or copoly (oligo) mer linear or branched main chain blocks, which - in the case of stable dispersions, in particular colloidal, especially such superparamagnetic and / or ferromagnetic particles - are responsible for the steric stabilization in the respective dispersion medium and (optional)
  • (III) einem dritten oder mehreren poly(oligo)meren oder copoly(oligo)meren Propf-, Seiten- oder Hauptkettenblöcken, in denen physikalisch und/oder chemisch und/oder andersartig reaktive Gruppen enthalten sind, die während des Einsatzes der Partikel, insbesondere kolloidalen, ganz speziell von superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Partikeln, oder ihrer Dispersionen in unpolaren oder polaren Dispersionsmedien im technischen, biologischen, medizinischen oder veterinärmedizinischen Bereich mit Substanzen oder Körpern oder Körperteilen reagieren können, die entweder in die Dispersionsmedien bewußt eingefügt werden oder mit denen die Partikel oder ihre Dispersionen in Kontakt kommen, und Verfahren zu ihrer Herstellung.(III) a third or more poly (oligo) mer or copoly (oligo) mer graft, side or main chain blocks in which physically and / or chemically and / or otherwise reactive groups are included during the use of the particles, in particular colloidal, especially of superparamagnetic and / or ferromagnetic particles, or their dispersions in non-polar or polar dispersion media in technical, biological, medical or veterinary field with substances or bodies or body parts can react, either deliberately inserted into the dispersion media or with which the particles or their dispersions come into contact, and methods for their manufacture.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung Anwendungen von dispergierbaren Partikeln, die nur die vorgenannten, maßgeschneiderten di-, tri- und mehr-Blockcopolymere enthalten, in unpolaren und polaren Dispersionsmedien im technischen, biologischen, medizinischen und veterinärmedizinischen Bereich. The present invention further relates to applications of dispersible particles which contain only the aforementioned, tailored di, tri and more block copolymers, in nonpolar and polar dispersion media in technical, biological, medical and veterinary field.  

Stand der TechnikState of the art 1. Stabile Dispersionen von kolloidalen Teilchen1. Stable dispersions of colloidal particles

Bei kolloidalen Teilchen handelt es sich entsprechend allgemein anerkannter Definitionen um solche, deren Ausdehnung in zumindest einer Dimension im Bereich zwischen 1 und 1000 nm liegt. Derartige Teilchen lassen sich entweder durch das Zerbrechen größerer - nicht kolloi­ daler - Partikel oder über spezielle Wachstumsverfahren, in denen sie aus niedermolekularen Verbindungen synthesisiert werden, herstellen. Der Einsatz mechanischer Verfahren ist dabei nur zur Herstellung von solchen Teilchen mit Durchmessern im oberen Bereich des kolloidalen Größenspektrum möglich, da die heute zur Verfügung stehenden Zerkleinerungs- und Mahltechniken nicht die Einstellung von Partikelgrößen im Bereich < 300 nm erlauben (Firmenbroschüren und mündliche Auskünfte der Firma Retzsch).Colloidal particles are generally accepted definitions those whose extent in at least one dimension is in the range between 1 and 1000 nm lies. Such particles can either be broken by breaking larger ones - not colloidally daler - particles or through special growth processes in which they consist of low molecular weight Connections are synthesized. The use of mechanical processes is included only for the production of such particles with diameters in the upper range of the colloidal Size range possible, since the shredding and Grinding techniques do not allow the setting of particle sizes in the range <300 nm (Company brochures and verbal information from the Retzsch company).

Zwischen Partikeln kolloidaler Größe wirken die üblichen Wechselwirkungskräfte der Materie, die sogenannten Van-der-Waals Wechselwirkungen, was dazu führt, daß die einzelnen Partikel bestrebt sind die erfolgte Zerteilung - und die dadurch bedingte Erhöhung der freien Enthalpie- durch das Zusammenlagern in Gestalt von (traubenförmigen) Aggregaten zu minimieren. Dill man eine permanente Trennung der kolloidalen Partikel voneinander aufrechterhalten, d. h. thermodynamisch metastabile Dispersionen kolloidaler Partikel herstellen, so hat man Maßnahmen zu ergreifen, die eine effektive Abschirmung der attraktiven Wechselwirkungskräfte (und der mit ihnen verbundenen -energien) sicherstellen. Entsprechend des Standes der Technik kann eine Abschirmung der attraktiven Wechselwirkungen zwischen kolloidalen Teilchen (abgesehen von nur wenigen Speziel-fällen) entweder durch das Aufbringen von (positiven oder-negativen) Ladungen auf die Oberflächen der Partikel oder durch Aufbringen von räumlichen Sperrschichten, in Form von natürlichen oder synthetischen Polymerwerkstoffen, erfolgen.The usual interaction forces of matter act between particles of colloidal size, the so-called Van-der-Waals interactions, which leads to the individual particles the attempt is made to break it down - and the resulting increase in free enthalpy by minimizing them in the form of (grape-shaped) aggregates. To maintain a permanent separation of the colloidal particles from each other, i. H. One has to produce thermodynamically metastable dispersions of colloidal particles Take action to effectively shield the attractive Ensure interaction forces (and the associated energies). According to the state of the art, shielding can be attractive Interactions between colloidal particles (apart from only a few special cases) either by applying (positive or negative) charges to the surfaces the particles or by applying spatial barrier layers, in the form of natural or synthetic polymer materials.

Die Abschirmung über Oberflächenladungen, der sogenannte elektrostatische Stabilisations­ mechanismus, beruht dabei darauf, daß die permanten Oberflächenladungen den einzelnen Partikeln entweder ein positives oder negatives elektrisches Oberflächenpotential verleihen. Da alle kolloidalen Partikel (im Idealfall) Potentiale mit gleichem Vorzeichen besitzen, stoßen sich die einzelnen Partikel ab. Für eine erfolgreiche Stabilisation ist die bloße Existenz einer derartigen Partikel-Partikel-Abstoßung zwar notwendig, jedoch noch nicht hinreichend. Nur wenn die abstoßende Wechselwirkungsenthalpien, die sich aus den Oberflächenpotentialen berechnen lassen, für alle Entfernungen zwischen den sich anziehenden Partikeln so groß sind, daß entweder die Summe aus attraktiven und abstoßenden Wechselwirkungen positiv ist oder so geringfügig negativ ist, daß sie im Bereich der thermischen Energie der Partikel liegt, kann eine effektive Stabilisation mittels dieses Stabilisationsmechanismus erfolgen. Die abstoßende Wechselwirkungsenthalpie ist dabei die Summe aus einer elektrostatischen und einer chemischen Komponente. Der elektrostatische Teil hat seine Ursache unmittelbar in der Oberflächenladung der Partikel. Die chemische Komponente ist auf das Vorhandensein von Adsorptionsschichten von (entgegengesetzt und gleich geladenen) niedermolekularen Ionen, sogenannten Elektrolyte, zurückzuführen. Die Elektrolytionen lagern sich an die (entgegengesetzt) geladenen Oberflächen an, da dieses für sie eine Verringerung ihrer freien Enthalpie bedingt. Gleichzeitig sorgen sie für eine Abnahme der elektrostatischen Abstoßung der vormals unbedeckten Partikel. Die Adsorptionsschichten von Elektrolytionen auf elektrostatisch geladenen Oberflächen kolloidaler Partikel werden als elektrostatische Doppelschichten bezeichnet. Ihre Zerstörung setzt die Rücklösung der adsorbierten Ionen bei sich verstärkender elektrostatischer Abstoßung voraus. Letzteres ist energetisch ungünstig und erklärt daher die stabilisierende Wirkung (chemische Komponente) der Doppelschichten für die entsprechenden kolloidalen Dispersionen. Allerdings ist die Dicke der elektrostatischen Doppelschichten sehr stark von der Elektrolytkonzentration abhängig. So beträgt die Dicke der elektrostatischen Doppelschicht in einem 1 : 1 Elektrolyten bei 25°C und unterschiedlicher Konzentration z. B. (10-4 mol/l) 30.4 nm, (10-3 mol/l) 9.6 nm, (10-2 mol/l) 3.0 nm und (10-1 mol/l) 0.96 nm. Dieser Zusammenhang bedeutet für eine elektrostatisch stabilisierte kolloidale Dispersion, daß ihre Stabilität in dem einen Dispersionsmedium, in dem die Dicke der elektrostatischen Doppelschicht groß genug ist, um die attraktiven Wechselwirkungsenergien abzuschirmen, gegeben sein kann während sie in einem anderen Dispersionsmedium (mit gleichem Elektrolyt, aber einer höheren Elektrolytkonzentration) aufgehoben ist. Für praktische Sachverhalte kann gesagt werden, daß der elektrostatische Stabilisierungsmechanismus nur in Fällen wirksam ist, in denen die Elektrolytkonzentration kleiner als 10-3 mol/l ist bzw. die Dicke der elektrostatischen Doppelschichten mindestens 20 nm beträgt.The shielding of surface charges, the so-called electrostatic stabilization mechanism, is based on the fact that the permanent surface charges give the individual particles either a positive or negative electrical surface potential. Since all colloidal particles (ideally) have potentials with the same sign, the individual particles repel each other. The mere existence of such a particle-particle repulsion is necessary for successful stabilization, but not yet sufficient. Only if the repulsive interaction enthalpies, which can be calculated from the surface potentials, are so great for all distances between the attracting particles that either the sum of attractive and repulsive interactions is positive or so slightly negative that it is in the range of thermal energy the particle lies, effective stabilization can take place by means of this stabilization mechanism. The repulsive enthalpy of interaction is the sum of an electrostatic and a chemical component. The electrostatic part is caused directly by the surface charge of the particles. The chemical component is due to the presence of adsorption layers of (opposite and equally charged) low molecular weight ions, so-called electrolytes. The electrolytes attach to the (oppositely) charged surfaces, since this causes a reduction in their free enthalpy. At the same time, they reduce the electrostatic repulsion of the previously uncovered particles. The adsorption layers of electrolytes on electrostatically charged surfaces of colloidal particles are called electrostatic double layers. Their destruction presupposes the redissolution of the adsorbed ions with increasing electrostatic repulsion. The latter is energetically unfavorable and therefore explains the stabilizing effect (chemical component) of the double layers for the corresponding colloidal dispersions. However, the thickness of the electrostatic double layers is very dependent on the electrolyte concentration. So is the thickness of the electrostatic double layer in a 1: 1 electrolyte at 25 ° C and different concentration z. B. (10 -4 mol / l) 30.4 nm, (10 -3 mol / l) 9.6 nm, (10 -2 mol / l) 3.0 nm and (10 -1 mol / l) 0.96 nm an electrostatically stabilized colloidal dispersion that its stability can be given in the one dispersion medium, in which the thickness of the electrostatic double layer is large enough to shield the attractive interaction energies, while in another dispersion medium (with the same electrolyte but a higher electrolyte concentration) is canceled. For practical matters it can be said that the electrostatic stabilization mechanism is only effective in cases in which the electrolyte concentration is less than 10-3 mol / l or the thickness of the electrostatic double layers is at least 20 nm.

Eine effektive Trennung kolloidaler Teilchen mittels von räumlichen Sperrschichten, der sogenannte sterische Stabilisationsmechanismus, erfolgt durch eine starke physikalische Adsorption bzw. eine chemisch kovalente Verankerung von geeigneten natürlichen oder synthetischen Polymeren auf die Oberflächen der kolloidalen Partikel. "Physikalisch stark" bedeutet im Zusammenhang, daß sich die entstandenen Bindungen nicht kurz-, mittel- und langfristig bei Anwesenheit des flüssigen Dispersionsmediums, oder bei Anwesenheit von anderen adsorbierbaren Substanzen, von den Oberflächen der kolloidalen Teilchen ablösen (lassen).An effective separation of colloidal particles by means of spatial barrier layers so-called steric stabilization mechanism, is carried out by a strong physical Adsorption or a chemically covalent anchorage of suitable natural or  synthetic polymers on the surfaces of the colloidal particles. "Physically strong" in context means that the resulting bonds are not short, medium and long term in the presence of the liquid dispersion medium, or in the presence of other adsorbable substances, detach from the surfaces of the colloidal particles (to let).

Um als sterischer Stabilisator nutzbar zu sein, müssen die natürlichen oder synthetischen Polymere i.a. einen mindestens copolymeren Aufbau, besser einen Block-copolymeren Aufbau und am besten einen Pfropf-Copolymeren Aufbau besitzen, wobei die eine Komponente des Copolymers zur starken physikalischen oder chemischen Verankerung der Copolymere auf den kolloidalen Teilchen dient, während die andere Komponente, die i.a. mindestens 90 mol-% eines Stabilisatormoleküls ausmacht, die räumliche Sperrschicht um die kolloidalen Partikel erzeugt. Ausnahme zu dieser Regel sind homopolymere Stabilisatoren, die sowohl stark physikalisch oder chemisch kovalent mit den kolloidalen Teilchen verbunden werden als auch eine effektive räumliche Sperrschicht ausbilden können. Ein Beispiel für letztgenannte Stoffklasse sind, im Zusammenhang mit kolloidalen Dispersionen superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Stoffe, Polyelektrolyte, d. h. polymerisierte, ionische Dienmoleküle oder herkömmliche Polymere, bei denen über polymeranaloge Umsetzungen alle vorhanden Wiederholungseinheiten ioniziert wurden.To be usable as a steric stabilizer, the natural or synthetic Polymers in general an at least copolymer structure, better a block copolymer structure and best have a graft copolymer structure, the one component of Copolymers for strong physical or chemical anchoring of the copolymers on the colloidal particles, while the other component, i.a. at least 90 mol% of a stabilizer molecule, the spatial barrier layer around the colloidal particles generated. Exceptions to this rule are homopolymeric stabilizers, which are both strong be physically or chemically covalently linked to the colloidal particles as well can form an effective spatial barrier. An example of the latter In the context of colloidal dispersions, substance classes are superparamagnetic and / or ferromagnetic materials, polyelectrolytes, d. H. polymerized, ionic diene molecules or conventional polymers in which all are present via polymer-analogous reactions Repeat units were ionized.

Um optimal sterisch stabilisierte kolloidale Teilchen zu erzeugen ist es notwendig eine vollständige Bedeckung der einzelnen kolloidalen Teilchen mit Block-copolymeren Stabilisatormolekülen einzustellen. Die Verwendung Block-copolymerer Stabilisatormoleküle stellt dabei sicher, daß es keine Partikelaggregation durch interpartikuläre Brückenbindungen (mittels des copolymeren Stabilisators) geben kann. Die vollständige Bedeckung der kolloidalen Partikel mit den stark physikalisch oder chemisch kovalent verankerten Stabilisatormolekülen verhindert die Partikel-Partikel-Aggregation infolge der Desorption von Stabilisatormolekülen von den Teilchenoberflächen bzw. durch seitliches Ausweichen von Stabilisatormolekülen gegeneinander, wodurch unbedeckte Partikeloberfläche freigelegt wird.In order to produce optimally sterically stabilized colloidal particles, one is required complete coverage of the individual colloidal particles with block copolymers Adjust stabilizer molecules. The use of block copolymer stabilizer molecules ensures that there is no particle aggregation through interparticular bridge bonds (by means of the copolymeric stabilizer). The full coverage of the colloidal particles with the strongly physically or chemically anchored Stabilizer molecules prevent particle-particle aggregation due to the desorption of Stabilizer molecules from the particle surfaces or by lateral evasion of Stabilizer molecules against each other, whereby uncovered particle surface is exposed.

Die sterische Stabilisation von kolloidalen Partikeln beinhaltet i.a. Fall die Separation der einzelnen kolloidalen Partikel auf Entfernungen, bei denen die zwischen den Partikeln wirkenden attraktiven Van-der-Waals Wechselwirkungen praktisch aufgehoben sind. Im Sprachgebrauch der Kolloidchemie sind die kolloidalen Teilchen "unendlich weit" voneinander getrennt. Daher ist für die Stabilität derartiger kolloidaler Dispersionen einzig die Löslichkeit der stabilisierenden (räumliche Sperrschicht bildenden) Komponente im flüssigen Dispersionsmedium für die Stabilität derartiger kolloidaler Dispersionen entscheidend. Es gilt, daß optimale Stabilitäten in solchen flüssigen Medien beobachtet werden, bei denen die freie Mischungsenthalpie von Polymer und Lösungsmedium sowohl einen negativen enthalpischen als auch einen negativen entropischen Term enthalten. Andere Kombinationen von Mischungsenthalpie und -entropie führen zu mehr oder weniger instabilen kolloidalen Dispersionen, mit nicht optimalen "hydrodynamischen" Ausdehnungen der räumlichen Sperrschichten.The steric stabilization of colloidal particles generally includes Case the separation of the individual colloidal particles at distances where the between the particles attractive Van der Waals interactions are practically eliminated. in the Colloidal chemistry is colloidal particles "infinitely wide" from each other  Cut. Therefore, only the solubility is important for the stability of such colloidal dispersions the stabilizing (spatial barrier) component in the liquid Dispersion medium crucial for the stability of such colloidal dispersions. It applies that optimal stabilities are observed in such liquid media in which the free Enthalpy of mixing of polymer and solvent medium both negative enthalpic as well as a negative entropic term. Other combinations of Mixing enthalpy and entropy lead to more or less unstable colloidal Dispersions with non-optimal "hydrodynamic" expansions of the spatial Barriers.

Eine effektive, d. h. sterisch stabilisierende, polymere Stabilisatorbedeckung ist i.a. praktischen Fall nur dann vorhanden, wenn die "hydrodynamische" Ausdehnung der sterischen Stabilisationsschicht um die einzelnen kolloidalen Partikel mindestens 20 nm beträgt. An effective, i.e. H. Sterically stabilizing, polymeric stabilizer cover is generally practical Case only exists when the "hydrodynamic" expansion of the steric Stabilization layer around the individual colloidal particles is at least 20 nm.  

2. Unstabile Dispersionen von kolloidalen Teilchen2. Unstable dispersions of colloidal particles

Dispersionen von kolloidalen Teilchen, in denen die kolloidalen Teilchen entweder eine Oberflächenladung tragen oder mit natürlichen oder synthetischen Polymeren bedeckt sind, sind unstabil, d. h. sie aggregieren mit einer mehr oder weniger hohen Geschwindigkeit beim Stehenlassen auf waagerechter Oberfläche, wenn (I), im Falle des Vorhandenseins von poly­ meren Deckschichten auf den kolloidalen Partikeln, die Löslichkeit der stabilisierenden Kom­ ponenten der Stabilisatoren in den jeweiligen Dispersionsmedien mit einer positiven freien Mischungsenthalpie verbunden ist, (II),im Falle des Vorhandenseins von polymeren Deck­ schichten auf den kolloidalen Teilchen, die Dicke der erzeugten räumlichen Sperrschichten um die einzelnen kolloidalen Partikel nicht groß genug ist, um die attraktiven Van-der-Waals Wechselwirkungen zu kompensieren, (III), im Falle des Vorhandenseins von polymeren Deckschichten auf den kolloidalen Teilchen, die Bedeckung der kolloidalen Partikel mit stabilisierendem Polymer nicht vollständig ist, (IV), im Falle kolloidaler Partikel, die eine Oberflächenladung tragen, aufgrund geometrischer Unsymmetrien in bestimmten Bereichen (z. B. Kantenbereiche) eine stabilisierende elektrostatische Doppelschicht nicht ausgebildet werden kann und (V), im Falle kolloidaler Partikel, die eine Oberflächenladung tragen, durch eine zu hohe Elektrolytkonzentration im flüssigen Dispersionsmedium die Ausbildung einer stabilisierenden elektrostatischen Doppelschicht verhindert wird. Dispersions of colloidal particles in which the colloidal particles are either one Carry surface charge or are covered with natural or synthetic polymers, are unstable, d. H. they aggregate at a more or less high speed Let stand on a horizontal surface if (I) in the presence of poly outer layers on the colloidal particles, the solubility of the stabilizing com components of the stabilizers in the respective dispersion media with a positive free Enthalpy of mixing is associated, (II), in the presence of polymeric deck layer on the colloidal particles, the thickness of the spatial barrier layers produced the individual colloidal particle is not large enough to make the attractive Van der Waals Compensate for interactions, (III), in the presence of polymers Covering layers on the colloidal particles, covering the colloidal particles with stabilizing polymer is not complete, (IV), in the case of colloidal particles, which a Bear surface charge due to geometric asymmetries in certain areas (e.g. edge areas) a stabilizing electrostatic double layer is not formed and (V), in the case of colloidal particles carrying a surface charge too high an electrolyte concentration in the liquid dispersion medium leads to the formation of a stabilizing electrostatic double layer is prevented.  

3. Magnetismus der Materie3. Magnetism of matter 3.1. Dia-, Para- und Ferromagnetismus3.1. Slide, para and ferromagnetism

Die magnetischen Eigenschaften der Materie resultieren aus den Elementarströmen in Atomen und Molekülen, die durch die Bewegung der Elektronen um die Atomkerne und ihre Eigenrotation bedingt sind. Diamagnetismus ist durch die Elektronenbewegung um die Atomkerne bedingt. Paramagnetismus hat seine Ursache in der Eigenrotation der Elektronen. Atome, Moleküle und Molekülverbände sind paramagnetisch, wenn in ihnen ungepaarte Elektronen enthalten sind. Ferromagnetismus ist die Eigenschaft paramagnetischer Stoffe innerhalb von großen kristallinen Atom- oder Molekülverbänden die vorhandenen elementar­ magnetischen Dipole derart zu koppeln, daß eine permanente, gleichgerichtete Anordnung entsteht.The magnetic properties of matter result from the elementary currents in atoms and molecules caused by the movement of the electrons around the atomic nucleus and their Self rotation are caused. Diamagnetism is due to the electron movement around the Atomic nuclei conditional. Paramagnetism is due to the self-rotation of the electrons. Atoms, molecules and molecular assemblies are paramagnetic if unpaired in them Electrons are included. Ferromagnetism is the property of paramagnetic substances the elementary elements within large crystalline atomic or molecular groups to couple magnetic dipoles in such a way that a permanent, rectified arrangement arises.

Abhängig vom Magnetismus eines speziellen Stoffes schwächt er geringfügig (diamagne­ tisch), stärkt er geringfügig (paramagnetisch) oder erhöht ganz wesentlich (ferromagne­ tisch) die magnetische Induktion von (elektromagnetischen) Spulen. Dieses bedeutet in der Terminologie der Physik des Magnetismus: Diamagnetische Stoffe besitzen eine magnetische Permeabilität < 1 (bzw. eine negative magnetische Suszeptibilität), paramagnetische Stoffe besitzen eine magnetische Permeabilität, die größer als 1 ist (bzw. weisen eine positive magne­ tische Suszeptibilität auf) und ferromagnetische Stoffe besitzen eine magnetische Permeabilität <<< 1 (bzw. eine sehr große magnetische Suszeptibilität). Darüber hinaus sind dia- und paramagnetische Eigenschaften von Stoffen nur beim Vorhandensein eines äußeren, einwirkenden Magnetfeldes bemerkbar. Die permanente Kopplung der elementaren magnetischen Dipole von ferromagnetischen Materialien liegt dagegen solange (auch bei Abwesenheit eines äußeren Magnetfeldes) vor, wie sie nicht durch eine zu hohe thermische Energie der elementaren magnetischen Dipole zerstört wird (und in paramagnetisches Verhalten übergeht).Depending on the magnetism of a special substance, it weakens slightly (diamagne table), it strengthens slightly (paramagnetic) or increases significantly (ferromagne table) the magnetic induction of (electromagnetic) coils. This means in the Terminology of the physics of magnetism: diamagnetic substances have a magnetic one Permeability <1 (or a negative magnetic susceptibility), paramagnetic substances have a magnetic permeability that is greater than 1 (or have a positive magne susceptibility) and ferromagnetic substances have a magnetic permeability <<< 1 (or a very large magnetic susceptibility). In addition, slide and paramagnetic properties of substances only in the presence of an external, magnetic field noticeable. The permanent coupling of the elementary magnetic dipoles of ferromagnetic materials, however, is as long as Absence of an external magnetic field), as not caused by an excessive thermal Energy of the elementary magnetic dipoles is destroyed (and into paramagnetic Behavior passes).

Da der Ferromagnetismus eine Eigenschaft kristalliner Atom- oder Molekülverbände ist, wird er ganz entscheidend auch von der Qualität (Güte) der kristallinen Struktur beeinflußt. Maximaler Ferromagnetismus ist nur in Kristallen ohne Gitterbaufehler zu beobachten.Since ferromagnetism is a property of crystalline atomic or molecular associations, it is also decisively influenced by the quality (quality) of the crystalline structure. Maximum ferromagnetism can only be observed in crystals without lattice construction errors.

3.2. Superparamagnetismus3.2. Superparamagnetism

Superparamagnetische Materialien besitzen sowohl Eigenschaften, die für paramagnetische Stoffe charakteristisch sind, als auch manche von ferromagnetischen Materialien. Wie die paramagnetischen Stoffe besitzen superparamagnetische Stoffe keine permanente (gleich­ gerichtete) Anordnung der elementaren magnetischen Dipole in Abwesenheit äußerer, ein­ wirkender Magnetfelder. Andererseits weisen sie eine ähnlich hohe magnetische Suszeptibilität auf, wenn ein äußeres Magnetfeld einwirkt. Zudem zeichnen sie sich durch das Vorliegen kristalliner Strukturen aus.Superparamagnetic materials have properties that are paramagnetic Substances are characteristic, as are some of ferromagnetic materials. As the Paramagnetic substances have superparamagnetic substances no permanent (same directional) arrangement of the elementary magnetic dipoles in the absence of external ones acting magnetic fields. On the other hand, they have a similarly high magnetic susceptibility when an external magnetic field acts. They are also characterized by their existence crystalline structures.

Superparamagnetismus tritt auf, wenn der Durchmesser der kristallinen Bereiche in einer normalerweise ferromagnetischen Substanz einen bestimmten, kritischen Wert unterschreitet.Superparamagnetism occurs when the diameter of the crystalline areas in one normally ferromagnetic substance falls below a certain critical value.

Typische superparamagnetische Stoffe sind Magnetit (Fe3O4) und γ-Fe2O3. Für beide Mate­ rialien liegt die Grenze zwischen superparamagnetischem und ferromagnetischem Verhalten bei etwa 30 nm (E.V. Groman et al., US 5,069,216 und US 5,219,554). Da Eisenoxidkristalle aber normalerweise keine einheitliche Größe aufweisen, ist der mittlere Durchmesser für rein ferromagnetisches Eisenoxid wesentlich größer als die theoretischen 30 nm. Z.B. haben γ-Fe2O3 Teilchen, die zur Herstellung von Tonträgern benutzt werden, eine nadelförmige Ge­ stalt und dabei Größen von 350 nm (Länge) und 60 nm (Dicke/ Durchmesser). Andere ferromagnetische Materialien, für denselben Zweck eingesetzt, besitzen Längen zwischen 100 und 10000 nm. Folglich kann festgestellt werden, daß reine ferromagnetische Stoffe mittlere Größen besitzen, die um ein vielfaches größer sind als jene, die üblicherweise bei superpara­ magnetischen Stoffen beobachtet werden.Typical superparamagnetic substances are magnetite (Fe 3 O 4 ) and γ-Fe 2 O 3 . For both materials, the boundary between superparamagnetic and ferromagnetic behavior is around 30 nm (EV Groman et al., US 5,069,216 and US 5,219,554). However, since iron oxide crystals normally do not have a uniform size, the mean diameter for purely ferromagnetic iron oxide is considerably larger than the theoretical 30 nm. For example, γ-Fe 2 O 3 particles which are used for the production of sound carriers have a needle-like shape and sizes of 350 nm (length) and 60 nm (thickness / diameter). Other ferromagnetic materials used for the same purpose have lengths between 100 and 10000 nm. It can therefore be found that pure ferromagnetic materials have medium sizes which are many times larger than those which are usually observed with superpara magnetic materials.

Die theoretische Grundlage des Superparamagnetismus findet sich in der thermischen Destabilisierung der Permantentausrichtung der elementaren magnetischen Dipole im Kristallverbund. Die thermische Energie der elementaren magnetischen Dipole verhindert deren Ausrichtung bei Abwesenheit äußerer magnetischer Felder. Nach dem Entfernen eines äußeren einwirkenden Magnetfeldes sind die einzelnen elementaren magnetischen Dipole zwar noch vorhanden, jedoch befinden sie sich in einem derart thermisch angeregten Zustand, daß sie sich nicht parallel (gleichgerichtet) anordnen können; die Kristalle sind nicht permanent magnetisch. The theoretical basis of superparamagnetism is found in thermal Destabilization of the permanent orientation of the elementary magnetic dipoles in the Crystal composite. The thermal energy of the elementary magnetic dipoles prevents them Alignment in the absence of external magnetic fields. After removing an outer The individual elementary magnetic dipoles are still acting magnetic field present, but they are in such a thermally excited state that they are cannot arrange in parallel (rectified); the crystals are not permanent magnetic.  

4. Dispersionen kolloidaler, superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Teilchen4. Dispersions of colloidal, superparamagnetic and / or ferromagnetic particles

Dispersionen kolloidaler, superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Partikel, d. h. sogenannte Ferrofluide, sind bereits in einer Vielzahl von Schriften beschrieben worden. Patentanmeldungen im Gebiet sind z. B.:
US 5,023,072; US 5,064,550; US 5,104,582; US 5,124,060; US 5,135,672; EP 420 186; EP 421 249; EP 343 934; EP 131 796; EP 208 391; EP 250 236; EP 365 498; EP 328 497; EP 513 625; WO 90/15423; WO 91/02811; WO 91/15243; DE 41 01 869; DE 30 27 012; DE 31 36 449 , DE 33 12 565; DE 38 06 657; DE 39 04 757; DE 36 19 746; DE 39 33 210; DE 41 42 405 ; DE 39 08 140; DE 39 07 844; JP 5239 489; JP 0 6061 032; JP 6 1281 023; SU 1764 087 ; JP 6 136 014; JP 0 5283 224; JP 0 5255 686; JP 05179 051; JP 0 5078 607; JP 0 5073 887 ; ES 204 91 84; DE 44 30 285; DE 43 27 225; DE 43 27 223; DE 42 13 513; DE 41 15 608 ; EP 580 878; US 4.810.401; DE 41 16 093; DE 35 20 210; DE 41 24 458; DE 35 16 885; DE 40 41 467; DE 37 14 783; DE 37 37 909; DE 44 07 338; DE 43 09 333; US 5.160.725; DE 37 09 851; DE 37 09 852; EP 284 549; WO 96/04017; DE 44 28 851; DE 41 17 782; EP 516 252; US 5.219.554; US 5.069.216; WO 88/00060; EP 600 529; EP 669 135; WO 94/04197; EP 673 655; EP 546 939; DE 41 30 268; EP 525 199; EP 707 856; WO 91/12025; DE 39 08 623; WO 91/01147; WO 91/01148; EP 414 287; DE 37 44 518; EP 516 198; DE 35 08 000 ; DE 35 90 398; DE 34 22 249; EP 186 616; WO 86/01112; EP 177 545; WO 85/04330; DE 30 26 868.
Dispersions of colloidal, superparamagnetic and / or ferromagnetic particles, ie so-called ferrofluids, have already been described in a large number of documents. Patent applications in the area are e.g. B .:
US 5,023,072; US 5,064,550; US 5,104,582; US 5,124,060; US 5,135,672; EP 420 186; EP 421 249; EP 343 934; EP 131 796; EP 208 391; EP 250 236; EP 365 498; EP 328 497; EP 513 625; WO 90/15423; WO 91/02811; WO 91/15243; DE 41 01 869; DE 30 27 012; DE 31 36 449, DE 33 12 565; DE 38 06 657; DE 39 04 757; DE 36 19 746; DE 39 33 210; DE 41 42 405; DE 39 08 140; DE 39 07 844; JP 5239 489; JP 0 6061 032; JP 6 1281 023; SU 1764 087; JP 6 136 014; JP 0 5283 224; JP 0 5255 686; JP 05179 051; JP 0 5078 607; JP 0 5073 887; ES 204 91 84; DE 44 30 285; DE 43 27 225; DE 43 27 223; DE 42 13 513; DE 41 15 608; EP 580 878; US 4,810,401; DE 41 16 093; DE 35 20 210; DE 41 24 458; DE 35 16 885; DE 40 41 467; DE 37 14 783; DE 37 37 909; DE 44 07 338; DE 43 09 333; US 5,160,725; DE 37 09 851; DE 37 09 852; EP 284 549; WO 96/04017; DE 44 28 851; DE 41 17 782; EP 516 252; US 5,219,554; US 5,069,216; WO 88/00060; EP 600 529; EP 669 135; WO 94/04197; EP 673 655; EP 546 939; DE 41 30 268; EP 525 199; EP 707 856; WO 91/12025; DE 39 08 623; WO 91/01147; WO 91/01148; EP 414 287; DE 37 44 518; EP 516 198; DE 35 08 000; DE 35 90 398; DE 34 22 249; EP 186 616; WO 86/01112; EP 177 545; WO 85/04330; DE 30 26 868.

Die Synthesen für die Herstellung von kolloidalen superparamagnetischen und/oder ferromag­ netischen Materialien mit definierten Zusammensetzungen und definierten Kristallstrukturen wird jedoch noch nicht intensiv untersucht [L. Hu und M. Chen, Mater. Chem. & Phys., 43 (1996) 213]. Die Herstellungsbedingungen für derartig definierte Zusammensetzungen sind unbekannt.The syntheses for the production of colloidal superparamagnetic and / or ferromag netic materials with defined compositions and defined crystal structures is not yet being intensively examined [L. Hu and M. Chen, Mater. Chem. & Phys., 43 (1996) 213]. The manufacturing conditions for such defined compositions are unknown.

Nachfolgend wird anhand von relevanten Patentanmeldungen auf dem Gebiet wasserlöslicher kolloidaler Dispersionen superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Partikel der Stand der Technik der Herstellung und Stabilisierung von Dispersionen kolloidaler, superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Partikel im allgemeinen beschrieben. Der darin enthaltene Umkehrschluß, der Stand des Gesamtgebietes kolloidaler Dispersionen superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Partikel sei anhand desjenigen von wäßrigen kolloidalen Dispersionen superparamagnetischer und/oder kolloidaler Partikel zu beschreiben, ist zulässig, da die letztgenannten Dispersionen erst in der jüngeren Vergangenheit in den Blickpunkt von kommerziellen und wissenschaftlichen Untersuchungen gelangt sind, mithin zu einem Zeitpunkt, zu dem der neueste Stand der Synthese von hochleistungsfähigen superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Partikeln, die in nicht-wäßrigen Dispersionen der vorgenannten Art enthalten sind, schon bekannt war.The following is based on relevant patent applications in the field of water-soluble colloidal dispersions of superparamagnetic and / or ferromagnetic particles the technique of producing and stabilizing dispersions of colloidal, superparamagnetic and / or ferromagnetic particles generally described. Of the contained reverse conclusion, the state of the total area of colloidal dispersions superparamagnetic and / or ferromagnetic particles based on that of aqueous colloidal dispersions of superparamagnetic and / or colloidal particles  describe, is permissible, since the latter dispersions only in the recent past have come into the focus of commercial and scientific research, therefore at a time when the latest state of the art of high performance superparamagnetic and / or ferromagnetic particles in non-aqueous Dispersions of the aforementioned type are included, was already known.

Bei den im Stand der Technik beschriebenen kolloidalen Partikel superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Stoffe handelt es sich im ganz überwiegenden Fall um Oxidpartikel und Mischoxidpartikel des Eisens, z. B. Fe2O4 und γ-Fe2O3. In diesem Zusammenhang ist es wichtig anzumerken, daß gelegentlich, z. B. in der DE 44 30 285 A1, EP 546 938 A1 und DE 43 25 386 A1, behauptet wird, bei der Herstellung der vorgenannten Eisenoxide über das an sich bekannte Fällungsverfahren in alkalischem Medium müsse in den Ausgangslösungen der Eisensalze eine Verhältnis von Eisen(III): Eisen(II)-Ionen von 2 : 1 vorliegen, damit sich bei der Fällung auch das gewünschte Eisenoxid (Fe3O4) bildet. Derartige Hinweise sind für den tatsächlichen Syntheseprozeß der Oxidteilchen jedoch wertlos, da sich bei der Fällung von Eisenionen in alkalischen Lösungen in keinem Fall reines Eisenoxid bildet. Vielmehr gilt (vgl. H.R. Christen, Grundlagen der allgemeinen und anorganischen Chemie, Sauerländer - Salle, 1977, S. 644), daß Eisen(III)salze beim Ausfallen "zu gallertartigen Niederschlägen aus stark wasserhaltigem Fe2O3" führen. Eisen(II)salze fallen dagegen in Form von Eisen(II)hydroxid [ FeOH)2 ] aus, welches bei Luftzutritt sofort oxidiert wird, wobei Eisen(III)hydroxid (FeOOH) entsteht. Somit handelt es sich bei den erzeugten Niederschlägen also stets um mehr oder weniger gestörte Aggregate von wasserhaltigen Fe2O3, Eisen(II)hydroxid und Eisen(III)hydroxid.The colloidal particles of superparamagnetic and / or ferromagnetic substances described in the prior art are, in the vast majority of cases, oxide particles and mixed oxide particles of iron, e.g. B. Fe 2 O 4 and γ-Fe 2 O 3 . In this context it is important to note that occasionally e.g. B. in DE 44 30 285 A1, EP 546 938 A1 and DE 43 25 386 A1, it is claimed that in the preparation of the aforementioned iron oxides via the known precipitation process in an alkaline medium, a ratio of iron in the starting solutions of the iron salts must be ( III): Iron (II) ions of 2: 1 are present so that the desired iron oxide (Fe 3 O 4 ) is also formed during the precipitation. Such indications are of no value for the actual synthesis process of the oxide particles, since pure iron oxide is never formed when iron ions are precipitated in alkaline solutions. Rather, it applies (cf. HR Christians, Fundamentals of General and Inorganic Chemistry, Sauerländer - Salle, 1977, p. 644) that iron (III) salts lead to "gelatinous precipitation from highly hydrated Fe 2 O 3 " when precipitated. Iron (II) salts, on the other hand, precipitate in the form of iron (II) hydroxide [FeOH) 2 ], which is immediately oxidized when air is admitted, producing iron (III) hydroxide (FeOOH). Thus, the precipitations generated are always more or less disturbed aggregates of water-containing Fe 2 O 3 , iron (II) hydroxide and iron (III) hydroxide.

EP 546 939 A1 beschreibt kolloidale Dispersionen superparamagnetischer Metall- und Metalloxidpartikel für die NMR-Diagnostik. Die einzelnen superparamagnetischen Teilchen, bestehen aus Clustern von Subdomän-Teilchen mit einen Durchmesser von höchstens 7 nm, Die Subdomän-Teilchen sind noch nicht superparamagnetisch und adsorptiv oder kovalent über polymerisierte metallorganische Monomere u. a. miteinander verbunden. Die Größe der reinen Subdomän-Teilchen-Cluster ist nicht angegeben. Nachdem sie mit biologisch abbaubaren Polymeren umhüllt worden sind, besitzen sie Größen zwischen 100 bis 2000 nm. Soweit eine biologische Funktionalisierung der Cluster erfolgt, findet sie über die (statistische) Copolymerisation bei der Clusterbildung statt bzw. wird durch direktes Aufbringen der Biomoleküle auf die Cluster erreicht. Die Anmeldung macht keine Angaben über die Güte der Kristallordnung in den Subdomän-Teilchen und ihren Metalloxidgehalt, allerdings findet das Ausfällen des Eisens sehr schnell statt, so daß der Kristallisationsprozeß des Metalloxid-Precursors (siehe oben) auf keinen Fall optimal verlaufen sein kann. Der Metalloxidanteil dürfte bei den üblichen 50% (vgl. DE 43 09 333 A1) liegen. Soweit es anhand der Formulierungen beurteilt werden kann, handelt es sich bei der Gesamtzahl der beschriebenen Dispersionen superparamagnetischer Cluster in keinem Fall um stabile kolloidale Dispersionen, da keine adequate Stabilisation der erzeugten, großen Cluster beschrieben ist.EP 546 939 A1 describes colloidal dispersions of superparamagnetic metal and Metal oxide particles for NMR diagnostics. The individual superparamagnetic particles, consist of clusters of subdomain particles with a diameter of at most 7 nm, The subdomain particles are not yet superparamagnetic and adsorptive or covalent about polymerized organometallic monomers u. a. connected with each other. The size of the pure subdomain particle cluster is not specified. After being organic degradable polymers have been encased, they have sizes between 100 to 2000 nm. As far as a biological functionalization of the clusters takes place, it takes place via the (Statistical) copolymerization takes place during cluster formation or is achieved by direct Application of the biomolecules to the clusters achieved. The registration does not provide any information  about the quality of the crystal order in the subdomain particles and their metal oxide content, however, the precipitation of the iron takes place very quickly, so that the crystallization process of the metal oxide precursor (see above) can never have been optimal. Of the Metal oxide content should be the usual 50% (cf. DE 43 09 333 A1). As far as it is can be judged on the basis of the formulations, the total number of dispersions of superparamagnetic clusters described in no case around stable colloidal Dispersions, since adequate stabilization of the large clusters produced is not described.

EP 516 198 A2 beschreibt elektrostatisch und sterisch stabilisierte Polymer/Metall(oxid)- Partikel, ohne einen Hinweis auf den struktureller Aufbau der erzeugten Komplexe zu geben. In jedem Fall beinhaltet die Herstellungsmethode das Ausfallen von Metallenionen (Eisen) in alkalischen Lösungen bei Anwesenheit von Polymeren. Die Anwesenheit letzterer in den Präparationslösungen bedingt zwangsläufig die Entstehung von nur sehr kleinen superparamagnetischen Teilchen, da ihr Wachstumsprozeß infolge der Umhüllung mit stabilisierendem Polymer zu früh abgebrochen wird. Unglaubwürdig erscheint die Erfindung in der Behauptung, man könne Carboxylgruppen-haltige und andere anionische Gruppen enthaltende Polymere für den vorgenannten Zweck benutzen, ist es doch eine Tatsache, daß Eisenionen sich unmittelbar mit jeder Art anionischer Gruppe komplexieren und aus entsprechenden Lösungen ausfallen. Zweifel bestehen auch an der Realisierbarkeit von elektrostatisch stabilisierten superparamagnetischen Kolloiden in physiologischer Lösung, insbesondere bei Einwirkung von Magnetfeldern. Angaben über die Güte der Kristallanordnung und den Gehalt an Metalloxid in den fertigen Kolloiden werden nicht gemacht; jedoch findet das Vermischen der Eisensalzlösungen mit dem alkalischen Fällungsmittel sehr rasch statt, so daß von einem katastrophal schlechten Kristallwachstumsprozeß ausgegangen werden kann. Der Metalloxidanteil dürfte bei den üblichen 50% (vgl. DE 43 09 333 A1) liegen.EP 516 198 A2 describes electrostatically and sterically stabilized polymer / metal (oxide) Particles without giving any indication of the structural structure of the complexes generated. In any case, the manufacturing method involves the precipitation of metal ions (iron) in alkaline solutions in the presence of polymers. The presence of the latter in the Preparation solutions inevitably result in the emergence of only very small ones superparamagnetic particles because their growth process due to the coating with stabilizing polymer is terminated too early. The invention appears unbelievable in the claim that one can carboxyl group-containing and other anionic groups use containing polymers for the aforementioned purpose, it is a fact that Iron ions complex and form with any type of anionic group corresponding solutions fail. There are also doubts about the feasibility of electrostatically stabilized superparamagnetic colloids in physiological solution, especially when exposed to magnetic fields. Information about the quality of the Crystal arrangement and the content of metal oxide in the finished colloids are not made; however, the mixing of the iron salt solutions with the alkaline takes place Precipitants take place very quickly, leaving a catastrophically bad one Crystal growth process can be assumed. The metal oxide content should be in the usual 50% (see. DE 43 09 333 A1).

EP 525 199 A1 beschreibt kolloidale, superparamagnetische Metalloxid Dispersionen auf Basis von Polysacchariden, die entweder wie in der EP 516 198 beschrieben hergestellt werden bzw. bei denen die Polysaccharidkomponente nach der Synthese der Metalloxidpartikel auf diese chemisch aufgepfropft wird. Zusätzlich werden noch niedermolekulare, Monocarboxylsäuren in die Komplexe integriert. Die so erzeugten kolloidalen Dispersionen sind in physiologischer Umgebung nicht stabil. Die Art und Weise des Kristallisationsprozesses zur Herstellung der Metalloxid-Precursor wird nicht näher beschrieben. Der Anteil an magnetischem Metalloxid und die Güte der kristallinen Struktur der Metalloxidpartikel bleiben unbekannt, ersterer liegt jedoch wahrscheinlich bei den üblichen 50% (vgl. DE 43 09 333 A1).EP 525 199 A1 describes colloidal, superparamagnetic metal oxide dispersions based on of polysaccharides which are either prepared as described in EP 516 198 or in which the polysaccharide component after the synthesis of the metal oxide particles on this is grafted chemically. In addition, low molecular weight, monocarboxylic acids integrated into the complexes. The colloidal dispersions produced in this way are physiological Environment not stable. The way of the crystallization process to produce the Metal oxide precursor is not described in detail. The proportion of magnetic metal oxide  and the quality of the crystalline structure of the metal oxide particles remains unknown, the former lies however, probably with the usual 50% (cf. DE 43 09 333 A1).

In DE 41 30 268 A1 sind kolloidale Magnetit Dispersionen beschrieben, die eine Drei-Phasen- Struktur aufweisen. Sie bestehen aus dem superparamagnetischen Kern, einer polymeren Antiagglomerationsschicht und einem polymeren Dispersionshilfsmittel, das die Wasserlöslichkeit verbessert. Bei der Herstellung der Kolloide sollen multicarboxyl­ funkionalisierte Polymer in den Ausgangslösungen der Metallsalze anwesend sein. Wie bereits erwähnt bedingt eine solche Konstellation das unmittelbare Ausfallen von Metall/Carboxylgruppen-haltigen Polymerkomplexen. Insoweit ist diese Patentanmeldung also unglaubwürdig. Es werden keine Angaben über den Kristallwachstumsprozeß der Metalloxid- Precursor, die erzielten Kristallisationsgrade und den Anteil an Metalloxid in den resultierenden kolloidalen Metalloxidteilchen gemacht. Insoweit ist auch hier von einem Metalloxidgehalt von 50% bei undefinierter Kristallstruktur auszugehen.DE 41 30 268 A1 describes colloidal magnetite dispersions which have a three-phase Have structure. They consist of the superparamagnetic core, a polymeric one Anti-agglomeration layer and a polymeric dispersion aid that the Water solubility improved. The colloids are said to be multicarboxylated functionalized polymer be present in the starting solutions of the metal salts. As before mentions such a constellation that Metal / carboxyl group-containing polymer complexes. So far this patent application is unbelievable. No information is given about the crystal growth process of the metal oxide Precursor, the degrees of crystallization achieved and the proportion of metal oxide in the resulting made of colloidal metal oxide particles. To this extent, a metal oxide content of 50% with an undefined crystal structure.

Massart et al. (DE 41 16 093 A1) beschreiben elektrostatisch stabilisierte Ferrofluide, die u. a. auch in physiologischer Lösung stabil sein sollen. Die Autoren haben dabei allerdings übersehen, daß in physiologischer Lösung keine elektrostatische Doppelschicht mehr vorhanden ist, die Stabilität der Kolloide also nicht mehr gegeben sein kann. Die Herstellung der superparamagnetischen Partikel selbst wird nicht beschrieben, es fehlen somit auch Hinweise auf die Kristallstruktur und den Anteil an Metalloxid.Massart et al. (DE 41 16 093 A1) describe electrostatically stabilized ferrofluids, which u. a. should also be stable in physiological solution. The authors have, however overlook the fact that in physiological solution there is no longer an electrostatic double layer is present, so the stability of the colloids can no longer be given. The production the superparamagnetic particle itself is not described, so it is also missing Indications of the crystal structure and the proportion of metal oxide.

Groman et al. (WO 88/00060 A1; US 5,069,216 und US 5,219,554 A1) beschreiben im Prinzip "normale" Dextranmagnetite, d. h. solche, bei denen das Magnetit in Anwesenheit von Dextran u. a. polymeren Stabilisatoren ausgefällt wurde. Außerdem werden sogenannte Magnetit Dispersoide, d. h. größere (5-400 nm), klumpenartige Magnetitteilchen, die beim Ausfallprozeß unmittelbar an der Eintropfstelle der Base entstehen, beschrieben. Letztere sollen elektrostatisch stabilisierbar und dann in physiologischen Lösungen dispergierbar sein. Interessant ist an diesen Arbeiten, daß die Autoren (als erste überhaupt) auf die Struktur der kolloidalen Magnetitpartikel eingehen, soll heißen, sie beschreiben die Magnetitteilchen als solche, die sowohl Magnetit als auch Eisenoxidhydrat enthalten. Ferner versuchen sie den Oxidanteil in den resultierenden Teilchen durch eine Ultraschallbehandlung, die im Anschluß an die Partikelsynthese stattfindet, zu erhöhen. Andererseits geht jedoch aus den gegebenen Beispielen hervor, daß sich diese Erfinder in keinem Fall um ein definiertes Kristallwachstum der Metalloxid-Precursor bemüht haben. I.a. findet die Fällung der Eisenionen sehr schnell statt. Das Ergebnis sind (zwangsweise) undefiniert aufgebaute magnetische Nanoteilchen. Mit Blick auf spezielle biologische und/oder medizinische Anwendungen von sterisch stabilisierten Kolloiden findet sich die Anmerkung "die sterischen Stabilisatoren können auch zur Funktionalisierung mit biologischen Molekülen benutzt werden". Ferner werden sterische Stabilisatoren auf der Basis von wasserlöslichen Silan-Polymeren beansprucht, an die kovalent biologische Moleküle (Antikörper) gebunden sind. Die Struktur dieser Stabilisatoren wird jedoch nicht beschrieben.Groman et al. (WO 88/00060 A1; US 5,069,216 and US 5,219,554 A1) describe in Principle of "normal" dextran magnetites, i.e. H. those in which the magnetite is present in the presence of Dextran u. a. polymeric stabilizers was precipitated. In addition, so-called magnetite Dispersoids, i. H. Larger (5-400 nm), lump-like magnetite particles that the Failure process arise directly at the drop-in point of the base, described. Latter should be electrostatically stabilizable and then dispersible in physiological solutions. It is interesting about this work that the authors (as the first ever) on the structure of the colloidal magnetite particles, that is, they describe the magnetite particles as those containing both magnetite and iron oxide hydrate. They also try that Oxide content in the resulting particles by an ultrasonic treatment, which follows particle synthesis takes place to increase. On the other hand, however, comes from the given Examples show that these inventors are in no way a defined crystal growth  have tried the metal oxide precursor. I.a. finds the precipitation of the iron ions very quickly instead of. The result is (forcibly) undefined magnetic nanoparticles. With View of special biological and / or medical applications of sterically stabilized For colloids there is the remark "the steric stabilizers can also be used for Functionalization with biological molecules can be used ". Furthermore, steric Stabilizers based on water-soluble silane polymers claimed to be covalent biological molecules (antibodies) are bound. The structure of these stabilizers will however not described.

EP 516 252 A2 und DE 41 17 782 A1 beschreiben wäßrige Ferrofluide auf der Basis von Fe3O4 und γ-Fe2O3, die für die medizinische Diagnostik und Therapie einsetzbar sind. Es wird behauptet, die darin enthaltenen superparamagnetischen Teilchen könnten bei Anwesenheit eines (anionischen) Polyelektrolyten (d. h. Chondrotinsulfat; Molekulargewicht unbekannt) durch übliche Fällung und mittels eines neuen Verfahrens, das die Fällung im neutralen pH- Bereich ermöglicht, erzeugt werden. Allgemein erstreckt sich der Patentanspruch auf sterische Stabilisatoren, die in der Stoffklasse der Glycosaminoglycane enthalten sind, insbesondere auf solche, die mit biologischen Molekülen funktionalisiert sind, wobei die Art und Weise der Funktionalisierung nicht beschrieben ist. Allerdings ist davon auszugehen, daß die Funktionalisierung durch statistische, polymeranaloge Umsetzungen erfolgt. "Normale" Dextran-Magnetite werden von den Autoren als medizinisch nicht anwendbar bezeichnet, da sie zuviel schädliche Nebenwirkungen besitzen. Die Art und Weise der Herstellung der kolloidalen Partikel des superparamagnetischen Materials wird absolut ungenau beschrieben. Mit Blick auf den Wachstumsprozeß der Metalloxid-Precursor finden sich die Bemerkungen "3N NaOH-Lösung wird langsam zugegeben" und "das fertige Magnetit wird gereinigt und autoklaviert, wodurch auch die Ausheilung eventueller Fehlstellen der Magnetitkristalle beschleunigt wird". Es ist also von dem Vorliegen eines genauso undefinierten Kristallwachstumsprozesses, wie er schon in allen Vorgängerpatenten beschrieben wurde, auszugehen.EP 516 252 A2 and DE 41 17 782 A1 describe aqueous ferrofluids based on Fe 3 O 4 and γ-Fe 2 O 3 , which can be used for medical diagnosis and therapy. It is claimed that the superparamagnetic particles contained therein could be produced in the presence of an (anionic) polyelectrolyte (ie chondrotin sulfate; molecular weight unknown) by conventional precipitation and by means of a new process which enables precipitation in the neutral pH range. In general, the patent claim extends to steric stabilizers which are included in the class of glycosaminoglycans, in particular to those which are functionalized with biological molecules, the manner of functionalization not being described. However, it can be assumed that the functionalization takes place through statistical, polymer-analogous reactions. The authors call "normal" dextran magnetites medically inapplicable because they have too many harmful side effects. The way in which the colloidal particles of the superparamagnetic material are produced is described with absolute imprecision. With regard to the growth process of the metal oxide precursors, the comments "3N NaOH solution is added slowly" and "the finished magnetite is cleaned and autoclaved, which also accelerates the healing of any defects in the magnetite crystals". It can therefore be assumed that the crystal growth process is as undefined as that described in all previous patents.

Kresse et al. (WO 96/04017 A1 und DE 44 28 851 A1) beschreiben in ihren Anmeldungen Drei-Komponenten-Partikel, die für die medizinische Anwendung optimiert sind und als superparamagnetisches Material Magnetit enthalten. Derartige Partikel bestehen aus a) einem Kern aus superparamagnetischem Magnetit (Durchmesser < 30 nm), b) einem polymeren, sterisch stabilisierenden Primärcoating und c) einem niedermolekularen oder polymeren Topcoat, der physikalisch adsorbtiv auf dem Primärcoat aufgebracht wird, gegebenenfalls auch mit Hilfe von (niedermolekularen) Adsorbtionsvermittlern. Der Topcoat bedingt die biologische Funktionalisierung der Partikel, d. h. die Möglichkeit zum gewebespezifischen Einsatz. Der Primärcoat ist für die Stabilität der kolloidalen Teilchen im physiologischen Medium verantwortlich. Die Herstellung der primärgecoateten Magnetitteilchen erfolgt über eine "Ein-Topf-Synthese", bei der die Magnetit-Precursor Synthese in Anwesenheit von stabilisierendem Polymer stattfindet. Interessanterweise wird hier auch wieder behauptet, anionische Gruppen enthaltende Polymere könnten in diesem Zusammenhang verwendet werden. Ferner soll die Stabilisation mit Molekulargewichten der benutzten Polymere, die im Bereich < 15000 liegen, möglich sein. Das beides unsinnig ist, wurde bereits weiter oben dokumentiert. Was die Herstellung der Metalloxid-Precursor und deren Umwandlung in kristallines Metalloxid anbelangt, so ist der Kenntnisstand der Autoren über Möglichkeiten, definierte Kristallstrukturen und Metalloxidgehalte zu erzeugen, unklar. Einerseits wird "viel über die Bedeutung der Kristallstruktur des Magnetits für die herzustellenden Partikel gesprochen (z. B. "Die allgemeine Herstellung der Eisen enthaltenden Kerne hat zum Ziel, ein magnetitartiges Kristallgitter zu synthetisieren" und "Als Kristallgitter wird die Bildung von Magnetit bevorzugt"), andererseits dokumentiert das "wilde" Zusammenschütten der Eisensalzlösungen und der alkalischen Fällungsmittel, daß hier nur sehr unzureichende Informationen bezüglich einer definierten Kristallzüchtung vorhanden sein können.Kresse et al. (WO 96/04017 A1 and DE 44 28 851 A1) describe in their applications Three-component particles that are optimized for medical use and as superparamagnetic material magnetite included. Such particles consist of a) one Core made of superparamagnetic magnetite (diameter <30 nm), b) a polymeric, sterically stabilizing primary coating and c) a low molecular weight or polymeric  Topcoat, which is physically adsorbed on the primary coat, if necessary with the help of (low molecular weight) adsorption mediators. The top coat determines that biological functionalization of the particles, d. H. the possibility of tissue-specific Commitment. The primary coat is for the stability of the colloidal particles in the physiological Medium responsible. The primary coated magnetite particles are manufactured via a "one-pot synthesis" in which the magnetite precursor synthesis in the presence of stabilizing polymer takes place. Interestingly, it is also said here Polymers containing anionic groups could be used in this context will. Furthermore, the stabilization with molecular weights of the polymers used, which in Range <15000 may be possible. That both are nonsensical has already been mentioned above documented. As for the manufacture of the metal oxide precursors and their conversion into As far as crystalline metal oxide is concerned, the authors' level of knowledge about possibilities Generate defined crystal structures and metal oxide levels, unclear. On the one hand, "a lot on the importance of the crystal structure of magnetite for the particles to be produced spoken (e.g. "The general production of the iron containing cores aims at a to synthesize magnetite-like crystal lattice "and" The formation of Magnetite preferred "), on the other hand documents the" wild "spilling of the Iron salt solutions and the alkaline precipitants that are only very inadequate here Information regarding a defined crystal growth can be present.

Pilgrin (EP 284 549 A2, DE 37 09 851 A1 und US 5,160,725 A1) beschreibt in seinen Patentanmeldungen kolloidale Partikel von superparamagnetischen Metall- und Metalloxid­ materialien. Die Herstellung letzterer Partikel kann mit allen im Stand der Technik enthaltenen Verfahren erfolgen. Es ist jedoch signifikant, daß die vorliegende Erfindungen in keinem Fall die Synthesen definierter Kristallanordnungen und Zusammensetzungen superparamagnetischer Partikel beschreiben. Die Stabilisation erfolgt durch chemisch kovalente Verankerung von geeigneten Stabilisatoren auf den Partikeloberflächen, wobei auch mehrere verschiedene Stabilisatoren und statistische, biologisch funktionalisierte Stabilisatoren verwendet werden können. Das Größenspektrum der beanspruchten superparamagnetischen Partikel (Durchmesser von 5 bis 20 nm) korreliert jedoch nicht mit den Molekulargewichten der vorgeschlagenen Stabilisatoren, soll heißen, bestenfalls die Partikel am unteren Ende des genannten Größenspektrums lassen sich effektiv mit den vorgeschlagenen Stabilisatoren sterisch stabilisieren. Alle anderen Partikel/Stabilisator-Kombinationen stellen instabile kolloidale Dispersionen dar. Pilgrin (EP 284 549 A2, DE 37 09 851 A1 and US 5,160,725 A1) describes in its Patent applications for colloidal particles of superparamagnetic metal and metal oxide materials. The production of the latter particles can be carried out with all of the prior art Procedure. However, it is significant that the present inventions in no case the synthesis of defined crystal arrangements and compositions of superparamagnetic Describe particles. The stabilization takes place by chemically covalent anchoring of suitable stabilizers on the particle surfaces, with several different ones Stabilizers and statistical, biologically functionalized stabilizers are used can. The size spectrum of the claimed superparamagnetic particles (Diameter from 5 to 20 nm) does not correlate with the molecular weights of the proposed stabilizers, that is, at best the particles at the bottom of the size range can be effectively with the proposed stabilizers stabilize sterically. All other particle / stabilizer combinations are unstable colloidal dispersions.  

Die DE 37 09 852 A1 beschreibt ähnliche Ferrofluide, wie sie in den Anmeldungen EP 284 549 A2, DE 37 09 851 AI und US 5,160,725 A1 beschrieben sind, jedoch mit technischen Anwendungen als Zielgruppe. Die vorgeschlagenen bzw. beschriebenen sterischen Stabilisatoren sind in keinem Fall in der Lage superparamagnetische Teilchen mit Durchmessern <10 nm, die im Anspruch der Anmeldung ebenfalls enthalten sind, effektiv sterisch zu stabilisieren. Es sind keine Hinweise enthalten, wie definiert zusammengesetzte und kristallisierte superparamagnetische Materialien erzeugt werden können und daß die Verwendung derartiger Materialien in Ferrofluiden wünschenswert ist.DE 37 09 852 A1 describes ferrofluids similar to those in applications EP 284 549 A2, DE 37 09 851 AI and US 5,160,725 A1 are described, but with technical Applications as a target group. The proposed or described steric Stabilizers are in no way capable of containing superparamagnetic particles Diameters <10 nm, which are also included in the claim of the application, effectively to stabilize sterically. There are no indications as to how defined and composed crystallized superparamagnetic materials can be produced and that the Use of such materials in ferrofluids is desirable.

Die DE 43 09 333 A1 und DE 44 07 338 A1 beschreiben Aggregate superparamagnetischer Teilchen auf Eisen-, Eisenoxid- und Eisenmischoxidbasis, wobei die einzelnen superparamag­ netischen Teilchen Durchmesser zwischen 5 und 20 nm besitzen und die Aggregate zwischen 10 und 1000 nm groß sind. Es wird behauptet, derartige Teilchen könnten mit sterischen Stabilisatoren, die für verschiedene technische, biologische und medizinische Anwendungen funktionalisiert sind und Molekulargewichte von < ca. 20000 haben, effektiv sterisch stabi­ lisiert werden. Letzteres ist jedoch entsprechend der Grundlagen der Kolloidchemie unmöglich. Bei den beschriebenen funktionalisierten Stabilisatormolekülen handelt es sich um Polyalkylencopolymere, die über statistische polymeranaloge Umsetzungen funktionalisiert werden. Weiter wird behauptet der Anteil an superparamagnetischem Material in den Aggregaten läge zwischen 90 und 98%. Es wird jedoch kein Verfahren beschrieben, welches derartige Gehalte an magnetischem Material erzeugen könnte. Auf die Bedeutung des Kristallisationsprozesses für die Entstehung optimaler superparamagnetischer Partikel wird mit keinem Wort eingegangen.DE 43 09 333 A1 and DE 44 07 338 A1 describe superparamagnetic units Particles based on iron, iron oxide and mixed iron oxide, the individual superparamag netic particles have diameters between 5 and 20 nm and the aggregates between 10 and 1000 nm are large. It is claimed that such particles could be steric Stabilizers for various technical, biological and medical applications are functionalized and have molecular weights of <approx. 20,000, effectively sterically stable be lized. However, the latter is impossible according to the basics of colloid chemistry. The functionalized stabilizer molecules described are Polyalkylene copolymers that functionalize via statistical polymer-analogous reactions will. The proportion of superparamagnetic material in the Aggregates would be between 90 and 98%. However, no method is described which could produce such levels of magnetic material. On the importance of Crystallization process for the formation of optimal superparamagnetic particles is included not received a word.

Mair und Steck (US 4,810,401) beschreiben in ihrem Patent neue Mangan-Zink-Ferrite u. a. Mischoxide, die zur Herstellung von superparamagnetischen Flüssigkeiten mit hohen Sättigungsmagnetisierungen (60 nTm3/g) benutzt werden können. Entsprechend der Niederschrift werden Partikel der vorgenannten Ferrite, die Durchmesser von 5 bis 15 nm besitzen, mittels niedermolekularer, anionischer Surfactants in verschiedenen Dispersionsmedien, die einen Siedepunkt von mindestens 100°C haben, dispergiert. Dieses ist entsprechend der Theorie der Kolloidchemie jedoch faktisch unmöglich. Das angewandte Dispersionsverfahren erscheint im Zusammenhang ebenfalls konstruiert und dürfte wohl nur dem Zwecke dienen Konflikte mit Anmeldungen/Patenten anderer Anmelder zu umgehen. Mit Blick auf die Kristallisationsprozesse, die während der Herstellung der kolloidalen Ferrit­ partikel stattfinden müssen, finden sich nur Hinweise für solche, die während üblicher Metallsalzfallungen auftreten. Es läßt sich ableiten, daß infolge viel zu drastischer Fällungs­ bedingungen nur Kristallordnungen sehr beschränkter Qualität erzeugt werden.Mair and Steck (US 4,810,401) describe new manganese-zinc ferrites and the like in their patent. a. Mixed oxides used in the production of superparamagnetic liquids with high Saturation magnetizations (60 nTm3 / g) can be used. According to the Particles of the aforementioned ferrites with a diameter of 5 to 15 nm are recorded possess, by means of low molecular weight, anionic surfactants in different Dispersed dispersion media that have a boiling point of at least 100 ° C. This is However, according to the theory of colloid chemistry, this is actually impossible. The applied Dispersion processes also appear to be constructed in the context and are probably only the purpose is to avoid conflicts with applications / patents of other applicants. With Look at the crystallization processes that occur during the manufacture of the colloidal ferrite particles must take place, there are only hints for those that occur during normal  Metal salt falls occur. It can be deduced that as a result of much too drastic precipitation conditions only crystal orders of very limited quality are generated.

Kormann et al (DE 43 27 223 A1, DE 41 15 608 A1, DE 43 27 225 A1, EP 580 878 A1, DE 42 13 513 A1 und DE 44 30 285 A1) beschreiben in ihren Anmeldungen verschiedene super­ paramagnetische und ferromagnetische kolloidale Teilchen, die i.a. nach den bekannten Fällungsverfahren im alkalischen Medium erzeugt werden, und ihre wäßrigen Dispersionen. In keiner der Anmeldungen wird dabei ein Hinweis auf die Notwendigkeit definierter Kristall­ wachstumsprozesse für optimale superparamagnetische oder ferromagnetische Partikel gegeben. Die Herstellung der wäßrigen Dispersionen wird mittels von Polyelektrolyten bzw. Copolymeren mit hoher Zahl an Monomeren mit anionischen Gruppen erreicht, die unter­ schiedliche Molekulargewichte bis M.W. = 250000 haben. Im Zusammenhang mit physio­ logisch verträglichen kolloidalen Dispersionen wird dabei fälschlicherweise behauptet, derartig stabilisierte Kolloide (Stabilisatormolekulargewichte in diesen Fällen ≦ 25000) seien in physiologischer Umgebung stabil. Letzteres ist jedoch unmöglich, da der wirksame kombi­ nierte sterische Stabilisationsmechanismus der Polyelektrolyten in stark elektrolythaltiger Umgebung unwirksam ist. Die Herstellung aller vorgenannten kolloidalen Dispersionen erfolgt stets durch die mechanische Vermischung der kolloidalen magnetischen Partikel mit den Stabilisatorsubstanzen im Ultraschallfeld.Kormann et al (DE 43 27 223 A1, DE 41 15 608 A1, DE 43 27 225 A1, EP 580 878 A1, DE 42 13 513 A1 and DE 44 30 285 A1) describe various super in their applications paramagnetic and ferromagnetic colloidal particles, which i.a. according to the known Precipitation processes are generated in an alkaline medium, and their aqueous dispersions. In none of the applications will indicate the need for a defined crystal growth processes for optimal superparamagnetic or ferromagnetic particles given. The aqueous dispersions are produced by means of polyelectrolytes or Copolymers with high numbers of monomers with anionic groups achieved under different molecular weights up to M.W. = 250000. Related to physio logically compatible colloidal dispersions are incorrectly claimed to be such Stabilized colloids (stabilizer molecular weights in these cases ≦ 25000) are in physiological environment stable. However, the latter is impossible because of the effective combination nated steric stabilization mechanism of the polyelectrolytes in strong environment containing electrolytes is ineffective. The manufacture of all of the aforementioned colloidal Dispersions always occur through the mechanical mixing of the colloidal magnetic Particles with the stabilizer substances in the ultrasonic field.

Günther (DE 195 16 323) beschreibt in seiner Anmeldung im Prinzip superparamagnetische Eisenoxidpartikel, die die "übliche" schlechte Qualität bezüglich des Kristallbaus aufweisen. Außerdem beschreibt er bifunktionelle Stabilisatormoleküle für die Herstellung von Ferro­ fluiden in wäßriger Umgebung. Eine Funktionalität wird zum chemischen oder physikalischen Verankern des Stabilisators auf den Metalloxidpartikeln benutzt. Die zweite Funktionalität steht zur "Oberflächenmodifikation der fertigen Ferrofluide im Sinne spezifischer technischer und medizinischer Fragestellungen" zur Verfügung. Hieraus ergibt sich einerseits, daß die von Günther beanspruchten Fluide ganz wesentlich mit jenen von Kresse et al. übereinstimmen. Andererseits wird deutlich, daß die "Funktionalisierung" des beanspruchten Stabilisators noch nicht brauchbar im anwendungstechnischen Sinn ist, da letztere erst durch die vorgenannten Oberflächenmodifikationen erreicht werden. Günther (DE 195 16 323) describes superparamagnetic in principle in his application Iron oxide particles that have the "usual" poor quality in terms of crystal construction. He also describes bifunctional stabilizer molecules for the production of ferro fluids in an aqueous environment. Functionality becomes chemical or physical Anchoring the stabilizer on the metal oxide particles used. The second functionality stands for "surface modification of the finished ferrofluids in the sense of specific technical and medical questions ". On the one hand, this means that the Günther significantly stressed fluids with those of Kresse et al. to match. On the other hand, it is clear that the "functionalization" of the claimed stabilizer is still is not useful in the application technology sense, since the latter only through the aforementioned Surface modifications can be achieved.  

Der Stand der Technik läßt sich also wie folgt zusammenfassen:The state of the art can thus be summarized as follows:

  • 1) Kolloidale superparamagnetische und ferromagnetische Teilchen beinhalten häufig Fe3O4, γ- Fe2O3, Mischoxide dieser beiden Stoffe, andere Mischoxide auf Eisenbasis und metallische Partikel von ferromagnetischen Elementen.1) Colloidal superparamagnetic and ferromagnetic particles often contain Fe 3 O 4 , γ- Fe 2 O 3 , mixed oxides of these two substances, other mixed oxides based on iron and metallic particles of ferromagnetic elements.
  • 2) Bei der Herstellung derartiger superparamagnetischer oder ferromagnetischer Partikel wird nicht darauf geachtet, daß die entstandenen Partikel einen besonders günstigen (erwünschten) Gehalt an superparamagnetischem oder ferromagnetischem Material und einen besonders günstigen (erwünschten) Kristallbau (mit definierter Kristallbaufehlerzahl) besitzen.2) In the production of such superparamagnetic or ferromagnetic particles did not pay attention that the resulting particles have a particularly favorable (desired) Content of superparamagnetic or ferromagnetic material and a special one possess favorable (desired) crystal structure (with a defined number of crystal defects).
  • 3) Soweit stabile kolloidale Dispersionen superparamagnetischer oder ferromagnetischer Partikel beschrieben werden, die sterisch stabilisiert sind und bei denen die sterischen Stabilisatorschichten biofunktionelle Moleküle enthalten (Targetmoleküle), so erfolgt die Biofunktionalisierung entweder3) As far as stable colloidal dispersions of superparamagnetic or ferromagnetic Particles are described which are sterically stabilized and in which the steric Stabilizer layers contain biofunctional molecules (target molecules), so the Biofunctionalization either
  • a) über das direkte Verankern der funktionalisierenden Moleküle auf den Partikeln selbst,a) by directly anchoring the functionalizing molecules on the particles themselves,
  • b) an Precursoren der Stabilisatoren über statistische polymeranaloge Umsetzungen,b) on precursors of the stabilizers via statistical polymer-analogous reactions,
  • c) über statistische Copolymerisation undc) via statistical copolymerization and
  • d) über (Kresse-Patent; Günther) durch physikalische Adsorption der Targetmoleküle oder Molekülen, die die Targetmoleküle enthalten, auf den Schichten des (eigentlichen) sterischen Stabilisators.d) via (Kresse patent; Günther) by physical adsorption of the target molecules or Molecules containing the target molecules on the layers of the (actual) steric Stabilizer.
  • 4) Auf dem Gebiet wasserlöslicher kolloidaler Dispersionen, die superparamagnetische oder ferromagnetische Partikel enthalten, sind in einer Vielzahl der vorliegenden Patente und -anmeldungen Angaben enthalten, die allgemeinen Gesetzmäßigkeiten der Chemie (insbeson­ dere der Kolloidchemie) widersprechen.4) In the field of water soluble colloidal dispersions, the superparamagnetic or Ferromagnetic particles are included in a variety of the present patents and applications contain information on the general laws of chemistry (in particular contradict colloid chemistry).
  • 5) Die Herstellung kolloidaler Dispersionen superparamagnetischer oder ferromagnetischer Partikel findet entweder nach dem Ein-Topf-Verfahren oder der Zwei-Topf-Methode statt. Bei ersterer findet die Erzeugung der superparamagnetischen oder ferromagnetischen Partikel in Anwesenheit der sterischen Stabilisatormolekülen statt, während bei der letzteren die sterische Stabilisation nach der Erzeugung der superparamagnetischen oder ferromagnetischen Partikel durchgeführt wird. Infolge der einen oder anderen "Maßschneiderung" der erzeugten Kolloide für spezielle Anwendungen, insbesondere auf dem medizinischen Sektor, erhöht sich die Anzahl der durchzuführenden Arbeitsschritte i.a. erheblich über "einen" oder "zwei", ent­ sprechend der Namengebung der unterschiedlichen Herstellungsverfahren.5) The production of colloidal dispersions of superparamagnetic or ferromagnetic Particles take place either according to the one-pot method or the two-pot method. At the former finds the generation of superparamagnetic or ferromagnetic particles in The presence of the steric stabilizer molecules takes place, while in the latter the steric Stabilization after the generation of superparamagnetic or ferromagnetic particles is carried out. As a result of one or the other "tailoring" of the colloids produced for special applications, especially in the medical sector, the Number of work steps to be carried out in general significantly over "one" or "two", ent speaking of the naming of the different manufacturing processes.
5. Die Erfindung5. The invention

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und neue dispergierbare Partikel, insbesondere kolloidale, Verfahren zu ihrer Herstellung und Anwendungen dieser neuen Partikel zu liefern.It is the object of the present invention to overcome the disadvantages of the prior art eliminate and new dispersible particles, especially colloidal, processes for their Manufacturing and delivering these new particles.

Ganz besondere dispergierbare Partikel sind superparamagnetische und/oder ferromag­ netische, die hinsichtlich ihres Kristallbaus und des Gehaltes an superparamagnetischem und/oder ferromagnetischem Material auf die jeweilige Anwendung hin optimiert sind. Diese weisen definierte Gehalte an superparamagnetischem und/oder ferromagnetischem Material zwischen 0,001 und 99,999 Vol.-%, insbesondere 30 bis 90 Vol.-%, und Kristallstrukturen mit einem Anteil an Kristallbaufehlern in der superparamagnetischen oder ferromagnetischen Phase zwischen 0,001 und 99,999 Vol.-%, insbesondere 1-10 Vol.-%, auf.Very special dispersible particles are superparamagnetic and / or ferromag netische, with regard to their crystal structure and the content of superparamagnetic and / or ferromagnetic material are optimized for the respective application. This have defined levels of superparamagnetic and / or ferromagnetic material between 0.001 and 99.999 vol .-%, in particular 30 to 90 vol .-%, and crystal structures with a share of crystal defects in the superparamagnetic or ferromagnetic phase between 0.001 and 99.999% by volume, in particular 1-10% by volume.

Außerdem werden Verfahren zur Herstellung derartig definierter Partikel superparamagne­ tischen und/oder ferromagnetischen Materials vorgestellt.In addition, methods for producing such defined particles are superparamagne tables and / or ferromagnetic material presented.

Ein weiterer wesentlicher Teilaspekt der Lösung der Aufgabenstellung betrifft spezielle, maßgeschneiderte di-, tri- und mehr-Block-Copolymere, die Bestandteil der neuartigen dispergierbaren Partikel sind und die als sterische Stabilisatoren in technischen, biologischen und medizinischen Anwendungen stabiler oder unstabiler, Dispersionen, insbesondere kolloidaler, ganz speziell solcher superparamagnetischer und/oder ferromagnetsicher Partikel, in polaren oder unpolaren Dispersionsmedien wirken können, für die jeweilige Anwendung optimiert sind und den folgenden Aufbau besitzen:
Another important aspect of the solution to the problem relates to special, tailor-made di-, tri- and multi-block copolymers which are part of the novel dispersible particles and which, as steric stabilizers in technical, biological and medical applications, are more stable or unstable, in particular dispersions colloidal, especially such superparamagnetic and / or ferromagnetic safe particles, can act in polar or non-polar dispersion media, are optimized for the respective application and have the following structure:

  • (I) Ein erster oder mehrere poly(oligo)mere und/oder copoly(oligo)mere Pfropf-, Seiten- oder Hauptkettenblöcke, die physikalisch adsorptiv oder chemisch kovalent oder andersartig mit dispergierbaren Partikeln, insbesondere kolloidalen, ganz speziell solchen superparamag­ netischen und/oder ferromagnetischen Materials, in Wechselwirkung treten können und dadurch eine stabile Verankerung des Blockcopolymers mit den vorgenannten Partikeln im Sinne des sterischen Stabilisationsmechanismus kolloidaler Dispersionen ergeben,(I) A first or more poly (oligo) mer and / or copoly (oligo) mer graft, side or Main chain blocks that are physically adsorptive or chemically covalent or otherwise dispersible particles, especially colloidal, especially superparamag netic and / or ferromagnetic material, can interact and thereby a stable anchoring of the block copolymer with the aforementioned particles in the In terms of the steric stabilization mechanism of colloidal dispersions,
  • (II) ein zweiter oder mehrere poly(oligo)mere und/oder copoly(oligo)mere lineare oder verzweigte Hauptkettenblöcke, die - im Falle stabiler Dispersionen, insbesondere kolloidaler, ganz speziell solcher superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Materials - für die sterische Stabilisation im jeweiligen Dispersionsmedium verantwortlich sind und (optional)(II) a second or more poly (oligo) mere and / or copoly (oligo) mere linear or branched main chain blocks which - in the case of stable dispersions, in particular colloidal ones, especially such superparamagnetic and / or ferromagnetic material - for those  steric stabilization in the respective dispersion medium are responsible and (optional)
  • (III) ein dritter oder mehrere poly(oligo)mere oder copoly(oligo)mere Propf-, Seiten- oder Hauptketten-Blöcke, in denen physikalisch und/oder chemisch und/oder andersartig reaktive Gruppen enthalten sind, die während des Einsatzes der Partikel, insbesondere kolloidalen, ganz speziell von superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Partikeln, oder ihrer Disper­ sionen in polaren oder unpolaren Dispersionsmedien im technischen, biologischen, medizin­ ischen oder veterinärmedizinischen Bereich mit Substanzen oder Körpern oder Körperteilen reagieren können, die entweder in die Dispersionsmedien bewußt eingefügt werden oder mit denen die Partikel oder ihre Dispersionen in Kontakt kommen.(III) a third or more poly (oligo) mer or copoly (oligo) mer graft, side or Main chain blocks in which physically and / or chemically and / or otherwise reactive Groups are included, which are used throughout the use of the particles, especially colloidal ones especially of superparamagnetic and / or ferromagnetic particles, or their disper sions in polar or non-polar dispersion media in technical, biological, medicine ical or veterinary area with substances or bodies or body parts can react, either deliberately inserted into the dispersion media or with which the particles or their dispersions come into contact with.

Insbesondere werden di,- tri- und mehr-Block-Copolymere bereitgestellt, die Bestandteil der neuartigen dispergierbaren Partikel sind und die als sterische Stabilisatoren in biologischen und medizinischen Anwendungen stabiler oder unstabiler, wäßriger, Dispersionen, insbesondere kolloidaler, ganz speziell solcher superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Partikel, benutzt werden können, für die jeweilige Anwendung optimiert sind und den folgenden Aufbau besitzen:
In particular, di, tri and more block copolymers are provided which are part of the novel dispersible particles and which, as steric stabilizers in biological and medical applications, are stable or unstable, aqueous, dispersions, in particular colloidal, very particularly those superparamagnetic and / or ferromagnetic particles, can be used, are optimized for the respective application and have the following structure:

  • (I) Ein erster oder mehrere poly(oligo)mere und/oder copoly(oligo)mere Pfropf-, Seiten- oder Hauptkettenblöcke, die physikalisch adsorptiv oder chemisch kovalent oder andersartig mit Partikeln, insbesondere kolloidalen, ganz speziell solchen superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Materials, in Wechselwirkung treten können und dadurch eine stabile Verankerung des Blockcopolymers mit den vorgenannten Partikeln im Sinne des sterischen Stabilisationsmechanismus kolloidaler Dispersionen ergeben,(I) A first or more poly (oligo) mer and / or copoly (oligo) mer graft, side or Main chain blocks that are physically adsorptive or chemically covalent or otherwise Particles, especially colloidal, very specifically such superparamagnetic and / or ferromagnetic material, can interact and thereby a stable Anchoring the block copolymer with the aforementioned particles in the sense of steric Mechanism of stabilization of colloidal dispersions,
  • (II) ein zweiter oder mehrere poly(oligo)merer und/oder copoly(oligo)mere, lineare oder verzweigte Hauptkettenblöcke, die - im Falle stabiler Dispersionen, insbesondere kolloidaler, ganz speziell solcher superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Partikel - für die sterische Stabilisation im jeweiligen Dispersionsmedium verantwortlich sind und (optional)(II) a second or more poly (oligo) merer and / or copoly (oligo) mer, linear or branched main chain blocks which - in the case of stable dispersions, in particular colloidal ones, especially such superparamagnetic and / or ferromagnetic particles - for those steric stabilization in the respective dispersion medium are responsible and (optional)
  • (III) ein dritter oder mehrere poly(oligo)mere oder copoly(oligo)mere Pfropf-, Seiten-oder Hauptketten-Blöcke, in denen physikalisch und/oder chemisch und/oder andersartig reaktive Gruppen enthalten sind, die während des Einsatzes der Partikel, insbesondere kolloidaler, ganz speziell von superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Partikeln, oder ihrer Disper­ sionen in wäßrigen Dispersionsmedien im biologischen, medizinischen oder veterinärmedi­ zinischen Bereich mit Substanzen oder Körpern oder Körperteilen reagieren können, die entweder in die Dispersionsmedien bewußt eingefügt werden oder mit denen die Partikel oder ihre Dispersionen in Kontakt kommen.(III) a third or more poly (oligo) mer or copoly (oligo) mer graft, side or Main chain blocks in which physically and / or chemically and / or otherwise reactive Groups are included, which are quite during the use of the particles, especially colloidal ones especially of superparamagnetic and / or ferromagnetic particles, or their disper ions in aqueous dispersion media in biological, medical or veterinary media can react with substances or bodies or parts of the body that  either deliberately inserted into the dispersion media or with which the particles or their dispersions come into contact.

Die Lösung der Aufgabenstellung beinhaltet aber auch die Bereitstellung von Verfahren zur Herstellung der vorgenannten speziellen, maßgeschneiderten di-, tri- und mehr-Block- Copolymere.The solution to the problem also includes the provision of procedures for Production of the above-mentioned special, tailor-made di, tri and more block Copolymers.

Im Ergebnis liefert ein anderer Teilaspekt der Lösung der Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung Anwendungen der vorgenannten definiert aufgebauten superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Partikel im technischen, biologischen, medizinischen und veterinärmedizinischen Bereich.The result is another partial aspect of the solution to the task of the present one Invention Applications of the above-defined superparamagnetic and / or ferromagnetic particles in technical, biological, medical and veterinary field.

Schließlich betrifft ein weiterer Teilaspekt der Lösung der Aufgabenstellung Anwendungen von stabilen und unstabilen Dispersionen dispergierbarer Partikel im technischen, biologischen, medizinischen und veterinärmedizinischen Bereich, die nur die vorgenannten, maßgeschneiderten di-, tri- und mehr-Block-Copolymere enthalten.Finally, another aspect of the solution to the problem concerns applications of stable and unstable dispersions of dispersible particles in technical, biological, medical and veterinary field that only the aforementioned, contain custom di, tri and more block copolymers.

Zusammenfassend, und entsprechend des Hauptanspruches und seiner weiteren Ausge­ staltungen, liefert die vorliegende Erfindung also dispergierbare Partikel , die insbesondere auch maßgeschneiderte di-, tri- und mehr-Blockcopolymere enthalten, wie sie schematisch in den Abb. a-c dargestellt sind.
Abb. a1
Abb. a2
Abb. a3
Abb. b1
Abb. b2
Abb. c.
In summary, and in accordance with the main claim and its further developments, the present invention thus provides dispersible particles which in particular also contain tailored di-, tri- and more-block copolymers, as are shown schematically in FIGS. Ac.
Fig. A 1
Fig.a 2
Fig.a 3
Fig.b 1
Fig.b 2
Fig. C.

6. Detaillierte Beschreibung6. Detailed description

Superparamagnetische und ferromagnetische Materialien im Sinne der vorliegenden Erfindung sind alle kristallinen Atom-, Molekül- oder Molekülgruppenanordnungen, wobei die einzelnen Atome, Moleküle oder Molekülgruppen zumindest ein nicht-kompensiertes elementares magnetisches Moment tragen und durch interatomare oder intermolekulare Wechselwirkung im Kristallverband eine permanente, gegenseitige Ausrichtung der elementaren magnetischen Momente erfolgen kann. In derartigen ferromagnetischen Materialien liegt eine permanente, gegenseitige Ausrichtung der elementaren magnetischen Momente vor. In derartigen superparamagnetischen Materialien liegt eine permanente, gegenseitige Ausrichtung nur bei Einwirkung äußerer Magnetfelder mit (beliebig) kleiner magnetischer Induktion vor, da bei Abwesenheit äußerer Magnetfelder die thermische Energie der elementaren magnetischen Momente eine permante, gegenseitige Ausrichtung verhindert. Insbesondere sind superparamagnetische und ferromagnetische Materialien im Sinne der vorliegenden Erfindung Partikel von: Fe3O4, γ-Fe2O3, Mischkristalle von Fe3O4 und γ-Fe2O3, Mangan-Eisen-Ferrit, Cobalt-Eisen-Ferrit, Nickel-Eisen-Ferrit, Zink-Eisen-Ferrit, hexagonale Ferrite, z. B. solche der Zusammensetzung BaFe12-x-y Mx IIMy IVO19 oder SrFe12-x-yMx IIMy IVO19, mit x = 0-1, y = 0-1 und MII = Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Cu, Mg, Cd und MIV = Ti, Zr, Sn, Nb, Berthollide, kubische Ferrite der Zusammensetzung MaMnbZncFedOe, mit a,b,c = 0,00-0,99, d = 2,00-2,99, e = 3,01-4, a + b + c = 0,01-0,99 und a + b + c + d = 2,00-3,00 und Eisen, Cobalt, Nickel, Gadolinium sowie deren Mischkristalle. Ganz besonders bevorzugte superparamagnetische und ferromagnetische Materialien im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Fe3O4, γ-Fe2O3, Mischkristalle von Fe3O4 und γ-Fe2O3, und Eisen, Cobalt, Nickel, Gadolinium sowie deren Mischkristalle.Superparamagnetic and ferromagnetic materials in the sense of the present invention are all crystalline arrangements of atoms, molecules or groups of molecules, the individual atoms, molecules or groups of molecules carrying at least one non-compensated elementary magnetic moment and permanent interrelation due to interatomic or intermolecular interaction in the crystal structure of the elementary magnetic moments can take place. In such ferromagnetic materials there is a permanent, mutual alignment of the elementary magnetic moments. In such superparamagnetic materials there is a permanent, mutual alignment only when external magnetic fields with (arbitrarily) small magnetic induction act, since in the absence of external magnetic fields the thermal energy of the elementary magnetic moments prevents a permanent, mutual alignment. In particular, superparamagnetic and ferromagnetic materials in the sense of the present invention are particles of: Fe 3 O 4 , γ-Fe 2 O 3 , mixed crystals of Fe 3 O 4 and γ-Fe 2 O 3 , manganese-iron-ferrite, cobalt-iron- Ferrite, nickel-iron ferrite, zinc-iron ferrite, hexagonal ferrites, e.g. B. those of the composition BaFe 12-xy M x II M y IV O 19 or SrFe 12-xy M x II M y IV O 19 , with x = 0-1, y = 0-1 and M II = Mn, Fe , Co, Ni, Zn, Cu, Mg, Cd and M IV = Ti, Zr, Sn, Nb, Berthollide, cubic ferrites of the composition M a Mn b Zn c Fe d O e , with a, b, c = 0, 00-0.99, d = 2.00-2.99, e = 3.01-4, a + b + c = 0.01-0.99 and a + b + c + d = 2.00- 3.00 and iron, cobalt, nickel, gadolinium and their mixed crystals. Very particularly preferred superparamagnetic and ferromagnetic materials for the purposes of the present invention are Fe 3 O 4 , γ-Fe 2 O 3 , mixed crystals of Fe 3 O 4 and γ-Fe 2 O 3 , and iron, cobalt, nickel, gadolinium and their mixed crystals .

Kristallbaufehler im Sinne der vorliegenden Erfindung sind alle Störungen der Kopplung elementarer magnetischer Dipole von ferromagnetischen Substanzen, die durch die Präsenz von Fremdatomen, Molekülen oder Molekülverbänden im Kristallgifter, in dem die jeweiligen Substanzen ferromagnetisches (Festkörper-) Verhalten zeigen. Außerdem können derartige Störungen durch Verzerrungen der Kristallgitter hervorgerufen sein, die infolge von unsach­ gemäßer Kristallisation auftreten. Typische Kristallbaufehler kristalliner (anorganischer) Stoffe sind z. B. in R. Zimmermann, K. Günther, Metallurgie und Werkstofftechnik, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1975, S. 161 beschrieben. Allgemein können Kristallbaufehler das makroskopische magnetische Moment der Kristalle erhöhen oder erniedrigen, da antiparallele Anordnungen elementarer magnetischer Dipole entweder entstehen oder aufgehoben werden. Der Begriff "Störung" im Sinne der vorangegangenen Definition bezieht sich daher auf das Abweichen des makroskopischen magnetischen Mo­ mentes von jenem, das in dem Stand der Technik ferromagnetischer Materialien als das (theoretisch) größtmögliche für die jeweilige spezifische, kristallbaufehlerfreie Materialzusammensetzung bekannt ist. Das Ausmaß der Kristallbaufehler wird als Quotient "Nicht gestörtes, kristallines Partikel-Volumen/Volumen des Gesamtpartikels" ausgedrückt und läßt sich über den Vergleich der vorliegenden Sättigungsmagnetisierung mit jener (theoretischen) ermitteln, die im Stand der Technik als die höchstmögliche für die jeweilige Materialzusammensetzung bekannt ist.Crystal defects in the sense of the present invention are all interference in the coupling elementary magnetic dipoles of ferromagnetic substances by the presence of foreign atoms, molecules or molecular assemblies in the crystal poisoner in which the respective Substances show ferromagnetic (solid state) behavior. In addition, such Disturbances can be caused by distortions of the crystal lattice, which result from improper appropriate crystallization occur. Typical crystal defects in crystalline (inorganic) Fabrics are e.g. B. in R. Zimmermann, K. Günther, Metallurgy and Materials Technology, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1975, p. 161 described. Generally can Crystal build errors increase the macroscopic magnetic moment of the crystals or  lower, since antiparallel arrangements of elementary magnetic dipoles either arise or be canceled. The term "disorder" in the sense of the previous one Definition therefore refers to the deviation of the macroscopic magnetic Mo mentes of that which in the prior art of ferromagnetic materials than that (theoretically) the largest possible for the specific, crystal-error-free Material composition is known. The extent of the crystal defects is called the quotient "Undisturbed crystalline particle volume / total particle volume" expressed and can be compared with the present saturation magnetization (theoretical) determine that in the prior art as the highest possible for each Material composition is known.

Kristallbaufehler im Sinne der vorliegenden Erfindung sind nur solche, die in der superpara­ magnetischen oder ferromagnetischen Phase der jeweils vorliegenden Partikel auftreten. Die Zusammensetzung und Struktur anderer Phasen in den jeweils vorliegenden Partikeln ist beliebig und i.a. so eingestellt, daß die Gesamtheit des dispergierbaren Partikels eine optimale Funktionsweise im Sinne der jeweiligen Anwendung gewährleistet.Crystal defects in the sense of the present invention are only those in the superpara magnetic or ferromagnetic phase of each particle present. The Composition and structure of other phases in the respective particles any and i.a. adjusted so that the entirety of the dispersible particle is optimal Functionality guaranteed in the sense of the respective application.

Die superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Teilchen der vorliegenden Erfindung werden durch spezielle Ausführungsformen von an sich bekannte Methoden zur Herstellung dispergierbarer Partikel hergestellt. Dieses sind die mechanischen Verfahren zur Zerkleinerung größerer ferromagnetischer Teilchen und diverse Nukleierungsverfahren, bei denen die superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Partikel aus atomaren oder molekularen Spezies erzeugt werden. Die Güte der Kristallordnungen wird dabei zu unterschiedlichen Zeitpunkten festgelegt. Im Falle der mechanischen Zerkleinerungsverfahren ist die kristalline Struktur bereits im zu zerkleinernden Material vor dem Mahlprozeß definiert, im Verlaufe der Zerkleinerung wird sie nur unwesentlich verändert, da die so behandelten Materialien i.a. sehr spröde sind, mithin eher zerbrechen als (über die Erzeugung von Gitterfehlern) plastische Verformungen zu erfahren. Anders ist die Situation bei den Nukleierungsverfahren. Hier wird die Kristallstruktur im wesentlichen während der Synthese der Partikel durch atomare und/oder molekulare Wachstumsprozesse festgelegt. Häufig handelt es sich bei den entstehenden Kristallordnungen aber noch nicht um jene der superparamagnetischen oder ferromagnetischen Substanz, vielmehr um jene von Precursorn derselben. In solchen Fällen wird die Qualität der Kristallordnung der superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Partikel dann auch durch den Umwandlungsprozeß "Precursor → superparamagnetisches/ferromagnetisches Material" mitbeeinflußt.The superparamagnetic and / or ferromagnetic particles of the present invention are by special embodiments of methods known per se for production dispersible particles produced. These are the mechanical processes for shredding Larger ferromagnetic particles and various nucleation processes in which the superparamagnetic and / or ferromagnetic particles made of atomic or molecular Species are generated. The quality of the crystal orders becomes different Times. In the case of mechanical crushing processes, the crystalline one Structure already defined in the material to be shredded before the grinding process, in the course of the Shredding is only slightly changed, since the materials treated in this way generally very are brittle, therefore more likely to break than plastic (via the generation of lattice defects) To experience deformations. The situation is different with the nucleation processes. Here will the crystal structure essentially during the synthesis of the particles by atomic and / or molecular growth processes set. Often it is the resultant Crystal orders but not yet those of superparamagnetic or ferromagnetic Substance, rather that of its precursors. In such cases, the quality of the Crystal order of the superparamagnetic and / or ferromagnetic particles then also  through the conversion process "precursor → superparamagnetic / ferromagnetic Material "influenced.

Die Entstehung und das Wachstum der Kristalle der superparamagnetischen und/oder ferro­ magnetischen Stoffe, bzw. die Herstellung der dispergierbaren Partikel selbigen Materials im Sinne der vorliegenden Erfindung, geschieht prinzipiell nach den wohlbekannten thermodyn­ amischen Gesetzmäßigkeiten (vgl. z. B. R. Zimmermann, K. Günther, Metallurgie und Werk­ stofftechnik, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1975, S. 161). Aus diesen Zu­ sammenhängen ergibt sich, daß die Kristallqualität, d. h. insbesondere das Ausmaß an Gitter­ baufehler, sehr stark von den jeweils vorliegenden experimentellen Bedingungen abhängt. Eine allgemeingültige Vorschrift zur Erzeugung definierter Kristallstrukturen bei unterschiedlichen Randbedingungen kann nicht gegeben werden bzw. nur insoweit daß man diese mit den abstrakten physikalisch-chemischen Größen der Thermodynamik der Kristallisation bezeichnet, die sich aber nur schwer auf spezifische, empirische Kristallzüchtungen übertragen lassen. Optimale empirische Kristallisationsbedingungen für die Herstellung definiert aufgebauter superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Materialien sind folglich i.a. mit Verfahrensparametern beschrieben, unter denen sich die gewünschten Materialqualitäten reproduzierbar herstellen lassen.The emergence and growth of the crystals of superparamagnetic and / or ferro magnetic substances, or the production of the dispersible particles of the same material in the For the purposes of the present invention, it is principally done according to the well-known thermodynamics Amish laws (see e.g. R. Zimmermann, K. Günther, Metallurgy and Plant stofftechnik, VEB German publishing house for basic material industry, 1975, p. 161). From these zu coherence shows that the crystal quality, i. H. especially the amount of grid construction errors, very much depends on the respective experimental conditions. A general regulation for the generation of defined crystal structures with different Boundary conditions cannot be given or only to the extent that these can be met with the abstract physical-chemical quantities of the thermodynamics of crystallization, which are difficult to transfer to specific, empirical crystal growths. Optimal empirical crystallization conditions for the production of defined structures superparamagnetic and / or ferromagnetic materials are consequently generally With Process parameters described, under which the desired material qualities reproducibly manufactured.

Das Wachstum/Kristallisation der superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Mate­ rialien, d. h. die Entstehung dispergierbarer Partikel im Sinne der vorliegenden Erfindung, ge­ schieht unter systemspezifisch optimierten Verfahrensparametern, die sich von Material zu Material unterscheiden und unter Bedingungen stattfinden, bei denen - systemspezifisch - feste und/oder flüssige und/oder gasförmige Stoffflüsse, die neutral-atomaren, neutral-molekularen, ionisch-atomaren, ionisch-molekularen, radikal-atomaren, radikal-molekularen, radikalionisch­ atomaren, radikalionisch-molekularen, radioaktiv-atomaren, radioaktiv-molekularer Charakter und kombinierte Charakter der vorgenannten Arten besitzen können, derart zusammengeführt werden, daß die gewünschten, definierten Gehalte an superparamagnetischem und/oder ferro­ magnetischem Material zwischen 0.001-99.999 Vol.-%, bevorzugt 30-98 Vol.-%, und die gewünschten definierten Kristallstrukturen mit Anteilen an Kristallbaufehlern im Bereich zwischen 0.001-99.999 Vol.-%, bevorzugt 0.001-10 Vol.-%, reproduzierbar erzeugt werden. The growth / crystallization of the superparamagnetic and / or ferromagnetic mate rialien, d. H. the formation of dispersible particles in the sense of the present invention, ge looks under system-specific optimized process parameters that vary from material to material Differentiate material and take place under conditions in which - system-specific - fixed and / or liquid and / or gaseous material flows, the neutral-atomic, neutral-molecular, ionic-atomic, ionic-molecular, radical-atomic, radical-molecular, radicalionic atomic, radicalionic-molecular, radioactive-atomic, radioactive-molecular character and can have combined character of the aforementioned types, brought together in this way be that the desired, defined levels of superparamagnetic and / or ferro magnetic material between 0.001-99.999 vol .-%, preferably 30-98 vol .-%, and the Desired defined crystal structures with proportions of crystal defects in the area between 0.001-99.999 vol .-%, preferably 0.001-10 vol .-%, reproducibly generated will.  

Ein besondere Ausführungsform des Wachstums/Kristalliation von superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Materialien, d. h. die Entstehung dispergierbarer Partikel im Sinne der vorliegenden Erfindung, im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Nukleierungsverfahren, mit dem sich superparamagnetische und/ oder ferromagnetische Metall-, Metalloxid- und Metallmischoxid-Partikel mit definiertem Gehalt an Metall, Metalloxid oder Metallmischoxid zwischen 0.001-99.999 Vol.-%, bevorzugt 30-98 Vol.-%, und definierter Kristallstruktur, die einen Anteil an Kristallbaufehlern zwischen 0.001 und 99.999 Vol.-%, bevorzugt 0.001-10 Vol.-%, aufweist, herstellen lassen. Das Verfahren beinhaltet
A particular embodiment of the growth / crystallization of superparamagnetic and / or ferromagnetic materials, ie the formation of dispersible particles in the sense of the present invention, in the sense of the present invention is a nucleation process with which superparamagnetic and / or ferromagnetic metal, metal oxide and mixed metal oxide -Particles with a defined content of metal, metal oxide or mixed metal oxide between 0.001-99.999 vol .-%, preferably 30-98 vol .-%, and defined crystal structure, which has a proportion of crystal defects between 0.001 and 99.999 vol .-%, preferably 0.001- 10 vol .-%, can be produced. The process includes

  • a) Polare und/oder unpolare Flüssigkeiten,a) polar and / or non-polar liquids,
  • b) geeignete Salze und/oder Verbindungen ferromagnetisch reagierender Elemente undb) suitable salts and / or compounds of ferromagnetic elements and
  • c) (optional) geeignete Niederschlags- und/oder Reduktionsmittel.c) (optional) suitable precipitation and / or reducing agents.

Außerdem können noch andere Hilfsstoffe, die zur Verbesserung des Eigenschaftsspektrums der Partikel dienen, Anwendung finden.In addition, other auxiliary substances can be used to improve the property spectrum serve the particles, find application.

Eine ganz spezielle Variante des Wachstums/Kristallisation von superparamagnetischen und/ oder ferromagnetischen Materialien, d. h. die Entstehung dispergierbarer Partikel im Sinne der vorliegenden Erfindung, im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Nukleierungsverfahren, mit dem sich superparamagnetische und/oder ferromagnetische Metalloxid- und Metallmischoxid-Partikel mit definiertem Gehalt an Metalloxid oder Metallmischoxid zwischen 0.001-99.999 Vol.-%, bevorzugt 30-98 Vol.-%, und definierter Kristallstruktur, die einen Anteil an Kristallbaufehlern zwischen 0.001 und 99.999 Vol.-%, bevorzugt 0.001-10 Vol.-%, aufweist, herstellen lassen. Das Verfahren beinhaltet
A very special variant of the growth / crystallization of superparamagnetic and / or ferromagnetic materials, ie the formation of dispersible particles in the sense of the present invention, in the sense of the present invention is a nucleation process with which superparamagnetic and / or ferromagnetic metal oxide and metal mixed oxide particles with a defined content of metal oxide or mixed metal oxide between 0.001-99.999% by volume, preferably 30-98% by volume, and a defined crystal structure which contains a proportion of crystal defects between 0.001 and 99.999% by volume, preferably 0.001-10% by volume %, has, manufactured. The process includes

  • a) Polare und/oder unpolare Flüssigkeiten,a) polar and / or non-polar liquids,
  • b) geeignete Salze ferromagnetisch reagierender Elemente undb) suitable salts of ferromagnetic elements and
  • c) geeignete Niederschlagsmittel.c) suitable means of precipitation.

Außerdem können noch andere Hilfsstoffe, die die zur Verbesserung des Eigenschaftsspektrums der Partikel dienen, Anwendung finden.In addition, other auxiliaries that are used to improve the Property spectrum of the particles serve, find application.

Die am meisten bevorzugte Ausgestaltungsform des Wachstums/Kristallisation von superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Materialien, d. h. die Entstehung dispergierbarer Partikel, im Sinne der vorliegenden Erfindung, ist ein Nukleierungsverfahren, mit dem sich superpara-magnetische und/oder ferromagnetische Eisenoxid-Partikel mit definiertem Gehalt an Eisenoxid zwischen 0.001-99.999 Vol.-%, bevorzugt 30 - 98 Vol.-%, und definierter Kristallstruktur' die einen Anteil an Kristallbaufehlern zwischen 0.001 und 99.999 Vol.-%, bevorzugt 0.001-10 Vol.-%, aufweist, herstellen lassen. Das Verfahren beinhaltet
The most preferred embodiment of the growth / crystallization of superparamagnetic and / or ferromagnetic materials, that is to say the formation of dispersible particles, in the sense of the present invention, is a nucleation process with which superparamagnetic and / or ferromagnetic iron oxide particles with a defined content of Iron oxide between 0.001-99.999 vol .-%, preferably 30-98 vol .-%, and defined crystal structure, which has a proportion of crystal defects between 0.001 and 99.999 vol .-%, preferably 0.001-10 vol .-%, can be produced . The process includes

  • a) Wasser,a) water,
  • b) Eisen(II)- und Eisen(III)-Salze undb) iron (II) and iron (III) salts and
  • c) Ammoniak, NaOH oder KOH.c) ammonia, NaOH or KOH.

Die aus dem vorgenannten Herstellungsverfahren hervorgehenden superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Partikel haben eine beliebige Größe im Bereich < 1 nm, bevorzugt 1- 350 nm, bei gleichzeitig beliebiger Geometrie. Im Falle anisotroper Geometrien gilt die Partikelgröße für die größte dimensionale Ausdehnung. Ganz besondere Partikel, die aus den vorgenannten Herstellungsverfahren hervorgehen, sind superparamagnetisch und/oder ferromagnetisch und haben eine plättchenförmige Geometrie und Größen im Bereich < 1 nm, bevorzugt 1-350 nm. Die zweidimensionale Geometrie der Plättchen ist "rechteckig ↔ ellipsenförmig".The superparamagnetic and / or resulting from the aforementioned manufacturing process ferromagnetic particles have any size in the range <1 nm, preferably 1- 350 nm, with any geometry at the same time. In the case of anisotropic geometries this applies Particle size for the largest dimensional expansion. Very special particles that come from the result from the aforementioned manufacturing processes, are superparamagnetic and / or ferromagnetic and have a platelet-shaped geometry and sizes in the range <1 nm, preferably 1-350 nm. The two-dimensional geometry of the platelets is "rectangular ↔ elliptical ".

Ein Teilaspekt der vorliegenden Erfindung liefert spezielle, maßgeschneiderte di-, tri- und mehr-Blockcopolymere, die zur sterischen Stabilisation dispergierbarer Partikel, insbesondere kolloidaler, ganz speziell superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Partikel, in Dispersionen in polaren oder unpolaren Medien dienen können. Derartige Dispersionen können dabei stabil oder unstabil sein. Die mit derartigen sterischen Stabilisatoren beschichtbaren Partikel umfassen ganz allgemein alle Arten von dispergierbaren Partikeln, insbesondere kolloidale, und ganz speziell solche superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Materials. Ganz besondere superparamagnetische und/oder ferromagnetische Partikel, die mit derartigen Stabilisatoren beschichtet werden können sind definiert aufgebaute superparamagnetische und/oder ferromagnetische Partikel mit Größen <1 nm, bevorzugt 1- 350 nm, und beliebiger Geometrie. Derartig definiert aufgebaute kolloidale Partikel weisen einen definierten-Anteil an ferromagnetischem Material zwischen 0.001 und 99.999 Vol.-%, bevorzugt 30-98 Vol.-%, bei gleichzeitig definierter Kristallstruktur in der superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Phase, mit einem Anteil an Kristallbau­ fehlern von 0.001-99.999 Vol.-%, bevorzugt 0.001-10 Vol.-%, auf.A partial aspect of the present invention provides special, tailored di, tri and more block copolymers used for the steric stabilization of dispersible particles, in particular colloidal, especially superparamagnetic and / or ferromagnetic particles, in Dispersions in polar or non-polar media can serve. Such dispersions can be stable or unstable. Those which can be coated with such steric stabilizers Particles generally include all types of dispersible particles, in particular colloidal, and especially such superparamagnetic and / or ferromagnetic Materials. Very special superparamagnetic and / or ferromagnetic particles with stabilizers of this type can be coated in a defined manner superparamagnetic and / or ferromagnetic particles with sizes <1 nm, preferably 1- 350 nm, and any geometry. Colloidal particles of this type have a defined structure a defined proportion of ferromagnetic material between 0.001 and 99.999 vol .-%, preferably 30-98 vol .-%, with a simultaneously defined crystal structure in the superparamagnetic and / or ferromagnetic phase, with a share of crystal structure errors of 0.001-99.999% by volume, preferably 0.001-10% by volume.

Die spezifischen, maßgeschneiderten di-, tri- und mehr-Blockcopolymere besitzen i.a. eine Pfropf-Hauptketten- und /oder Seitenketten-Hauptketten- und/oder eine einfache Hauptketten­ struktur, in der ein oder mehrere Pfropf- und/oder Seitenketten und/oder Hauptkettenblöcke für die Verankerung der di-, tri- oder mehr-Blockcopolymere auf den jeweiligen, zu stabilisie­ renden Partikeln benutzt wird. Diese Verankerung kann durch eine chemisch kovalente, physikalisch adsorbtive oder andersartige Bindung erfolgen. Insbesondere erfolgt sie über physikalisch adsorbtive Bindungen.The specific, tailor-made di, tri and more block copolymers generally have a Graft main chain and / or side chain main chain and / or a simple main chain structure in which one or more graft and / or side chains and / or main chain blocks  for anchoring the di, tri or more block copolymers to the respective, too stabilizing particles are used. This anchoring can be achieved with a chemically covalent, physically adsorbent or other type of binding. In particular, it is done via physically adsorbent bonds.

Der Begriff "Pfropf-Hauptkettenstruktur" ist im Zusammenhang mit dem Verankerungsblock und im Sinne der vorliegenden Erfindung so definiert, daß die Anordnung des zur Verankerung benutzten Pfropf-Kettenblocks in den di-, tri- oder mehr-Blockcopolymeren derart ausgeprägt ist, daß die jeweiligen Teile des sterisch stabilisierend wirkenden Hauptkettenmittelblocks noch die sterische Stabilisation bewirken können, wenn es darum geht stabile sterisch stabilisierte Dispersionen herzustellen. Außerdem darf die Anordnung nicht die beabsichtigte Targeting- Wirkung, die durch optionale Targetingblöcke, die in den di-, tri- oder mehr-Blockcopoly­ meren vorhanden sind, bewirkt wird, beeinträchtigen. Dagegen sind im Falle von unstabil beschichteten Dispersionen die Anordnungsmöglichkeiten nur insoweit beschränkt, daß die beabsichtigte Targetingwirkung nicht schädlich beeinflußt wird.The term "graft backbone structure" is related to the anchor block and defined in the sense of the present invention so that the arrangement of the anchoring used graft chain blocks in the di, tri or more block copolymers so pronounced is that the respective parts of the sterically stabilizing main chain middle block still can bring about steric stabilization when it comes to stable sterically stabilized To produce dispersions. In addition, the order cannot target the intended Effect by optional targeting blocks in the di, tri or more block copoly are present, is caused, impair. In contrast, are unstable in the case of coated dispersions limited the arrangement options only to the extent that the intended targeting effect is not adversely affected.

Der Begriff "Seitenketten-Hauptkettenstruktur" ist im Zusammenhang mit dem Verankerungsblock und im Sinne der vorliegenden Erfindung so definiert, daß die Anordnung des zur Verankerung benutzten Seitenkettenblocks in den di-, tri- oder mehr- Blockcopolymeren derart ausgeprägt ist, daß die jeweiligen Teile des sterisch stabilisierend wirkenden Hauptkettenmittelblocks noch die sterische Stabilisation bewirken können, wenn es darum geht stabile sterisch stabilisierte Dispersionen herzustellen. Außerdem darf die Anordnung nicht die beabsichtigte Targeting-Wirkung, die durch optional vorhandene Targetingblöcke, die in den di-, tri- oder mehr-Blockcopolymeren vorhanden sind, bewirkt wird, beeinträchtigen. Dagegen sind im Falle von unstabil beschichteten Dispersionen die Anordnungsmöglichkeiten nur insoweit beschränkt, daß die beabsichtigte Targetingwirkung nicht schädlich beeinflußt wird.The term "side chain main chain structure" is related to the Anchoring block and defined in the sense of the present invention so that the arrangement of the side chain block used for anchoring in the di, tri or more Block copolymers is so pronounced that the respective parts of the sterically stabilizing acting main chain middle blocks can still cause steric stabilization if it this is about producing stable, sterically stabilized dispersions. In addition, the Arrangement does not have the intended targeting effect provided by optional Targeting blocks present in the di, tri or more block copolymers will affect. In contrast, in the case of unstably coated dispersions Arrangement options only limited to the extent that the intended targeting effect is not adversely affected.

Sollte ein Hauptkettenblock für die Verankerung der maßgeschneiderten di,- tri- oder mehr- Blockcopolymere auf den jeweiligen dispergierbaren Partikeln verantwortlich sein, so ist seine Anordnung im di-, tri- oder mehr-Blockcopolymer derart, daß (I) - im Falle von stabilen sterisch stabilisierten Dispersionen - die sterisch stabilisierende Wirkung des sterisch stabilisierenden Hauptkettenblocks (oder der Blöcke) und eine beabsichtigte Targeting- Wirkung, die durch optional vorhandene Targetingblöcke, die in den di-, tri- oder mehr- Blockcopolymeren vorhanden sind, bewirkt wird, nicht beeinträchtigt werden und (II) - im Falle von unstabil beschichteten Dispersionen - eine beabsichtigte Targetingwirkung nicht nachteilig beeinflußt wird.Should a main chain block for anchoring the customized di, tri or more Block copolymers are responsible for the respective dispersible particles, so is his Arrangement in the di, tri or more block copolymer such that (I) - in the case of stable sterically stabilized dispersions - the sterically stabilizing effect of sterically stabilizing main chain blocks (or the blocks) and an intended targeting Effect that is provided by optional targeting blocks that are in the di, tri or more  Block copolymers are present, is caused, not impaired and (II) - im In the case of unstably coated dispersions - an intended targeting effect is not is adversely affected.

Die Strukturen der Verankerungsblöcke in den maßgeschneiderten di-, tri- oder mehr-Block­ copolymeren ist derart ausgeprägt, daß sie entweder linear ist oder auch (mehrere) Ver­ zweigungen und/oder aufgepfropfte Blöcke vorhanden sein können. Einschränkungen hinsichtlich möglicher Strukturen ergeben sich nur aus der Regel, daß die Funktionsweise zur Verankerung auf den jeweiligen Partikeln nicht wesentlich beeinträchtigt werden darf.The structures of the anchoring blocks in the tailor-made di, tri or more block copolymers is so pronounced that it is either linear or (several) ver branches and / or grafted blocks may be present. restrictions With regard to possible structures, it only follows from the rule that the mode of operation is Anchoring on the respective particles must not be significantly impaired.

Die Struktur des (optional) sterisch stabilisierenden Hauptkettenblocks in den maßgeschnei­ derten di-, tri- oder mehr-Blockcopolymeren ist derart ausgeprägt, daß sie entweder linear ist oder auch (mehrere) Verzweigungen und/oder aufgepfropfte Blöcke vorhanden sein können.The structure of the (optionally) sterically stabilizing main chain block in the tailored The third di, tri or more block copolymers is so distinctive that it is either linear or there may also be (several) branches and / or grafted blocks.

Die in den maßgeschneiderten di-, tri- oder mehr-Blockcopolymeren vorhanden Einzelblöcke können einen polymeren und/oder copolymeren und/oder oligomeren und/oder cooligomeren Charakter besitzen und entweder in den polaren oder unpolaren flüssigen Medien, in denen die resultierenden Partikel stabil oder unstabil dispergiert werden sollen, löslich oder unlöslich sein. Im Falle von stabilen Dispersionen gilt dabei die Beschränkung, daß zumindest ein derartiger Einzelblock, der im Hautkettenteil der di-, tri- oder mehr-Blockcopolymere vorhanden ist, in dem polaren oder unpolaren flüssigen Medium gut löslich sein muß und zwar derart, daß eine stabile Dispersion der Partikel entsteht.The individual blocks available in the tailored di, tri or more block copolymers can be a polymer and / or copolymer and / or oligomer and / or cooligomer Possess character and either in the polar or non-polar liquid media in which the resulting particles should be dispersed stably or unstably, be soluble or insoluble. In the case of stable dispersions, there is the restriction that at least one of them Single block, which is present in the skin chain part of the di, tri or more block copolymers, in the polar or non-polar liquid medium must be readily soluble in such a way that a stable dispersion of the particles is created.

Der strukturelle Aufbau des Komplexes "(superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer und/oder andersartiger) Partikel/maßgeschneidertes di-, tri- und/oder mehr-Blockcopolymer" ist i.a. so ausgeprägt, daß die Verankerung durch einen "entständigen" Block erfolgt, der che­ misch kovalent, physikalisch adsorbtiv oder andersartig mit den dispergierbaren Partikeln wechselwirkt. Eine mögliche sterische Stabilisation erfolgt durch einen (linearen) mittel­ ständigen Block, für den das vorgesehene Dispersionsmedium ein solches Lösungsmittel ist, daß seine hydrodynamische Ausdehnung für einen sterischen Stabilisationprozeß ausreichend ist. An den "Stabilisationsblock" schließt sich ein Deckblock an, der den linearen mittel­ ständigen Block fortsetzt und in dem spezifische Atome, Moleküle u. a. vorhanden sind, die ein Targeting des Komplexes im Sinne der jeweiligen, spezifischen Anwendung im technischen, biologischen, medizinischen oder veterinärmedizinischen Bereichs ermöglichen. The structural structure of the complex "(superparamagnetic and / or ferromagnetic and / or other) particles / tailor-made di, tri and / or more block copolymer " is generally so pronounced that it is anchored by an "independent" block, the che mixed covalently, physically adsorbent or otherwise with the dispersible particles interacts. Steric stabilization is possible using a (linear) medium permanent block for which the intended dispersion medium is such a solvent, that its hydrodynamic expansion is sufficient for a steric stabilization process is. The "stabilization block" is followed by a cover block, which is the linear mean permanent block and in which specific atoms, molecules and. a. are present that a Targeting the complex in terms of the specific application in technical, biological, medical or veterinary field.  

Es ist jedoch für denjenigen, der sich im Stand der Technik der Kolloidchemie und der Poly­ merchemie auskennt, offensichtlich, daß der vorgenannte strukturelle Aufbau der Komplexe "(superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer und/oder andersartiger) Partikel/maßgeschneidertes di-, tri- und/oder mehr-Blockcopolymer" vielfältig variieren kann, bedingt einzig durch unterschiedliche Strukturen der benutzten di-, tri- oder mehr-Blockcopolymere.However, it is for those who are familiar with the prior art of colloid chemistry and poly merchemie, obviously, that the aforementioned structural structure of the complexes "(superparamagnetic and / or ferromagnetic and / or other) particles / tailor-made di-, tri- and / or more block copolymer "can vary in many ways only due to different structures of the di, tri or more block copolymers used.

Ganz allgemein sind daher maßgeschneiderte di-, tri- und mehr-Blockcopolymere im Sinne der vorliegenden Erfindung alle solche, die Pfropf-, Seiten- und Hauptkettenstrukturen besitzen und derartig mit dispergierbaren Partikeln beliebigen Materials, insbesondere kolloidalen, ganz speziell superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Materials, kombiniert werden können, daß stabile oder unstabile Dispersionen der resultierenden Komplexen entstehen und sie im Sinne der jeweiligen beabsichtigen (Targeting-)Anwendung benutzbar sind.Customized di-, tri- and more-block copolymers are therefore very general in the sense of present invention all those which have graft, side and main chain structures and such with dispersible particles of any material, especially colloidal, whole especially superparamagnetic and / or ferromagnetic material can be combined can form stable or unstable dispersions of the resulting complexes and they can be used in the sense of the respective intended (targeting) application.

Die Blöcke der Targeting-Komponente, die optional in den di-, tri- oder mehr-Blockcopoly­ meren vorhanden sind, sind i.a. als Komponenten der (linearen) Hauptkette der di-, tri- oder mehr-Blockcopolymere vorhanden (vgl. oben). Sie können aber auch als Pfropf- oder Seiten­ ketten vorhanden sein, solange dadurch (I) eine sterisch stabilisierende Wirkung des Haupt­ kettenblocks nicht beeinträchtigt wird und/oder (II) die Ankopplung auf den dispergierbaren Partikeln, insbesondere kolloidaler, ganz speziell von superparamagnetischen und/oder ferro­ magnetischen Partikeln, mittels der Verankerungsblöcke nicht beeinträchtigt wird und/oder (III) die Targetingwirkung, die ganz wesentlich darauf beruht, das die Targetingblöcke in der äußeren Hülle der Komplexe "(superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer und/oder andersartiger) partikel/maßgeschneidertes di-, tri- und/oder mehr-Blockcopolymer" vorhanden sind, nicht beeinträchtigt werden.The blocks of the targeting component that are optional in the di, tri, or more block copoly are present, are generally as components of the (linear) main chain of the di-, tri- or more block copolymers available (see above). But they can also be used as graft or sides chains are present, as long as (I) has a sterically stabilizing effect of the head chain blocks is not affected and / or (II) the coupling to the dispersible Particles, especially colloidal, very specifically from superparamagnetic and / or ferro magnetic particles, by means of which the anchoring blocks are not impaired and / or (III) the targeting effect, which is based essentially on the fact that the targeting blocks in the outer shell of the complexes "(superparamagnetic and / or ferromagnetic and / or different type) particle / tailor-made di-, tri- and / or more block copolymer "available are not affected.

In speziellen Fällen kann der (optional) sterisch stabilisierende Hauptkettenblock auch gleichzeitig für das Targeting der dispergierbaren Partikel in stabilen oder unstabilen Dispersionen verantwortlich sein.In special cases, the (optionally) sterically stabilizing main chain block can also at the same time for targeting the dispersible particles in stable or unstable Dispersions may be responsible.

Die Strukturen der Targetingblöcke in den maßgeschneiderten di-, tri- oder mehr-Blockco­ polymeren ist derart ausgeprägt, daß sie entweder linear ist oder auch (mehrere) Verzwei­ gungen und/oder aufgepfropfte Blöcke vorhanden sein können. Einschränkungen hinsichtlich möglicher Strukturen ergeben sich nur aus der Regel, daß die Funktionsweise zum Targeting im Sinne der jeweilig beabsichtigten Anwendung der resultierenden Partikel oder ihrer stabilen oder unstabilen Dispersionen in polaren oder unpolaren Medien nicht wesentlich beeinträchtigt werden darf.The structures of the targeting blocks in the tailored di, tri or more block co polymer is so pronounced that it is either linear or (several) branches gung and / or grafted blocks may be present. Limitations on possible structures result only from the rule that the functionality for targeting in the sense of the intended application of the resulting particles or their stable ones  or unstable dispersions in polar or non-polar media are not significantly impaired may be.

Die Aufgabe der Targeting-Blöcke in den maßgeschneiderten di-, tri- und mehr-Blockcopoly­ meren ist es i.a. unstabil oder stabil sterisch stabilisierte (beschichtete) Komplexe der Art "(superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer und/oder andersartiger) Partikel/maßgeschneidertes di-, tri- und/oder mehr-Blockcopolymer" mit spezifischen Molekülen, die entweder in die Dispersionsmedien bewußt eingefügt werden oder mit denen die superpara­ magnetischen und/oder ferromagnetischen und/oder andersartigen Partikelkomplexe oder ihre Dispersionen in Kontakt kommen, in physikalisch adsorbtive, chemisch kovalente o.a. Wechselwirkung zu bringen. Somit enthalten die Targeting-Blöcke nicht notwendigerweise Wirkstoffe, die nach dem erfolgten Targeting am jeweiligen Einsatzort freigesetzt (z. B. abgespalten) werden. Im Sinne der vorliegenden Erfindung können daher maßgeschneiderte di-, tri- und mehr-Blockcopolymere, die wohl einen oder mehrere Targeting-Blöcke enthalten, letztere aber keine Wirkstoffe enthalten, die nach dem erfolgten Targeting freigesetzt (z. B. abgespalten) werden können, optional auch im Molekülgerüst noch Blöcke o.a. enthalten, in denen derartige Wirkstoffe chemisch kovalent, physikalisch adsorbtiv oder andersartig einge­ bunden sind. Die Art der Inkooperation ist nur dadurch beschrankt, daß durch sie (I) weder die Verankerung der maßgeschneiderten di-, tri- oder mehr-Blockcopolymeren auf den jewei­ ligen dispergierbaren Partikeln und/oder (II) eine beabsichtige sterische Stabilisation der er­ zeugten Komplexe "(superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer und/oder anders­ artiger) Partikel/maßgeschneidertes di-, tri- und/oder mehr-Blockcopolymer" nicht nachteilig beeinflußt wird und/oder (III) die Targeting-Wirkung der entsprechenden Blöcke der maßge­ schneiderten, di-, tri- und mehr-Blockcopolymere selbst nicht nachteilig beeinflußt werden.The task of targeting blocks in the tailored di, tri and more block copoly meren it is generally unstable or stable sterically stabilized (coated) complexes of the type "(superparamagnetic and / or ferromagnetic and / or other) particles / tailor-made di, tri and / or more block copolymer "with specific molecules that either deliberately inserted into the dispersion media or with which the superpara magnetic and / or ferromagnetic and / or other types of particle complexes or their Dispersions come into contact, in physically adsorbent, chemically covalent or the like. To bring interaction. Thus, the targeting blocks do not necessarily contain Active substances that are released after targeting at the respective place of use (e.g. split off). For the purposes of the present invention, therefore, can be tailored di-, tri- and more block copolymers, which probably contain one or more targeting blocks, the latter, however, do not contain any active ingredients that are released after targeting (e.g. can be split off, optionally also blocks or the like in the molecular framework. included in which such active substances are chemically covalent, physically adsorbent or otherwise are bound. The nature of the cooperation is limited only by the fact that it does not (I) the anchoring of the tailor-made di-, tri- or more-block copolymers on each only dispersible particles and / or (II) an intended steric stabilization of the produced complexes "(superparamagnetic and / or ferromagnetic and / or otherwise like) particles / tailor-made di-, tri- and / or more block copolymer "not disadvantageous is influenced and / or (III) the targeting effect of the corresponding blocks of the measure Tailored, di, tri and more block copolymers themselves are not adversely affected.

Die Herstellung der maßgeschneiderten di-, tri- oder mehr-Blockcopolymere geschieht mittels von speziellen Kombinationen der Vielfalt chemischer Reaktionen der allgemeinen anorganischen und organischen Chemie, der Biochemie, der Polymerchemie u. a. speziellerer Gebiete. Diese Reaktionen sind hinlänglich beschrieben in Lehrbüchern und Monographien der jeweiligen Gebiete (z. B. H. Becker et al. ORGAMKUM, VEB Deutscher Verlag der Wissen­ schaften, Berlin 1969 und G. Jander und E. Blasius, Einführung in das anorganisch-chemische Praktikum, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1980) und müssen daher an dieser Stelle nicht speziell beschrieben werden, insbesondere auch aus dem Grund, daß sie je nach dem speziellen Fall stark variieren. The tailor-made di, tri or more block copolymers are produced by means of of special combinations of the variety of chemical reactions of the general inorganic and organic chemistry, biochemistry, polymer chemistry u. a. more specific Areas. These reactions are well described in textbooks and monographs from respective areas (e.g. H. Becker et al. ORGAMKUM, VEB German Publishing House of Knowledge Berlin, 1969 and G. Jander and E. Blasius, introduction to inorganic-chemical Internship, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1980) and therefore do not have to be special at this point are described, in particular also for the reason that, depending on the specific case vary widely.  

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung beinhaltet der Begriff "Herstellung" nicht nur die Durchführung der verschiedenen polymerbildenden u. a. polymermodifizierenden Reaktionen. Vielmehr beinhaltet sie auch die Vielzahl verschiedenerartiger Reaktionen, die zur Darstellung von Monomeren, Oligomeren u. a. Molekülen, die zur Polymerisation selbst oder für andere Reaktionsschritte benötigt werden.In connection with the present invention, the term "manufacture" does not include only the implementation of the various polymer-forming u. a. polymer-modifying Reactions. Rather, it also includes the variety of different types of reactions that lead to Representation of monomers, oligomers and. a. Molecules that are used for polymerization themselves or are required for other reaction steps.

Beispiele für di-, tri- und mehr-Blockcopolymere inklusive ihrer Herstellung im Sinne der vorliegenden Erfindung für den technischen Bereich sind z. B. in der parallelen deutschen Patentanmeldung 196 31 563 beschrieben. Beispiele di-, tri- und mehr-Blockcopolymerer und ihrer Herstellung für die Anwendung im medizinischen Bereich sind in der vorliegenden Er­ findung beschrieben. Anwendungsbeispiele für weitere di-, tri- und mehr-Blockcopolymere im medizinischen Bereich sind z. B. in den Patentanmeldungen WO 96/04017 A1, DE 43 09 333 A1 und DE 44 07 338 A1 beschrieben. Dort sind auch eine Vielzahl von Substanzen aufgelistet, die sich im Sinne der vorliegenden Erfindung miteinander chemisch kovalent verbinden lassen mit dem Endergebnis von weiteren, neuartigen, maßgeschneiderten di-, tri- und mehr-Blockcopolymeren für die Anwendung im medizinischen Bereich.Examples of di, tri and more block copolymers, including their production in the sense of The present invention for the technical field are e.g. B. in the parallel German Patent application 196 31 563 described. Examples of di, tri and more block copolymers and their manufacture for use in the medical field are in the present Er described. Application examples for further di, tri and more block copolymers in medical field are e.g. B. in the patent applications WO 96/04017 A1, DE 43 09 333 A1 and DE 44 07 338 A1. There are also a variety of substances listed that are chemically covalent with each other in the sense of the present invention connect with the end result of further, new, tailor-made di-, tri- and more block copolymers for use in the medical field.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liefert die Verwendung der neuartigen dispergierbaren Partikel in stabilen oder unstabilen Dispersionen, die definiert aufgebaute Partikel superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Materials im Sinne der vorliegenden Erfindung und/oder spezielle, maßgeschneiderte di-, tri- und/oder mehr- Blockcopolymere im Sinne der vorliegenden Erfindung enthalten.Another embodiment of the present invention provides the use of the novel dispersible particles in stable or unstable dispersions that are defined built up particles of superparamagnetic and / or ferromagnetic material in the sense of present invention and / or special, tailored di, tri and / or more Block copolymers in the sense of the present invention contain.

Stabile oder unstabile Dispersionen dispergierbarer Partikel im Sinne der vorliegenden Erfin­ dung enthalten somit zumindest entweder die definiert aufgebauten Partikel superparamag­ netischen und/oder ferromagnetischen Materials im Sinne der vorliegenden Erfindung oder die speziellen, maßgeschneiderten di-, tri- und/oder mehr-Blockcopolymere im Sinne der vorliegenden Erfindung.Stable or unstable dispersions of dispersible particles in the sense of the present invention thus contain at least either the defined superparamag particles netic and / or ferromagnetic material in the sense of the present invention or the special, tailor-made di-, tri- and / or more block copolymers in the sense of present invention.

Unstabile Dispersionen dispergierbarer Partikel im Sinne der vorliegenden Erfindung sind solche, die definiert aufgebaute Partikel superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Materials im Sinne der vorliegenden Erfindung enthalten und die keine Beschichtung mit sterischen Stabilisatoren, die entweder bei der Ferrofluidherstellung für den technischen, biologischen und medizinischen Bereich üblich sind oder bei denen es sich um solche maßgeschneiderten di-, tri- und/oder mehr-Blockcopolymeren im Sinne der vorliegenden Erfindung handelt, besitzen. Optional können in derartigen unstabilen Dispersionen auch noch elektrostatische Doppelschichten auf den einzelnen Partikeln des definiert aufgebauten superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Materials vorhanden sein. Die Dicke derartiger elektrostatischer Doppelschichten ist jedoch durch die speziellen Bedingungen, unter denen die Instabilität der Dispersionen vorliegt, nicht mehr ausreichend um eine elektrostatische Stabilisation der vorliegenden, unbeschichteten Partikel zu gewahrleisten. Andere unstabile Dispersionen dispergierbarer Partikel im Sinne der vorliegenden Erfindung sind solche, in denen Partikel, insbesondere kolloidale, und ganz speziell solche aus superparamagnetischem und/oder ferromagnetischem Material, mit maßgeschneiderten di-, tri- und/oder mehr-Blockcopolymeren im Sinne der vorliegenden Erfindung derartig beschichtet sind, daß keine effektive sterische Stabilisation zustande kommen kann. Die Ursachen für derartige ineffektive sterische Stabilisationsprozesse sind im Stand der Technik der Kolloidchemie beschrieben (vgl. Stand der Technik). Ganz besondere unstabile Dispersionen dispergierbarer Partikel im Sinne der vorliegenden Erfindung sind solche, in denen dispergierbare Partikel superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Materials, die einen definierten Gehalt an superparamagnetischem und/oder ferromagnetischem Material und einen definierten Kristallbau, beides im Sinne der vorliegenden Erfindung, enthalten und derartig mit sterischen Stabilisatoren, die bei der Ferrofluidherstellung für den technischen, biologischen und medizinischen Bereich üblich sind oder mit solchen maßgeschneiderten di-, tri- und/oder mehr-Blockcopolymeren im Sinne der vorliegenden Erfindung, beschichtet sind, daß keine effektive sterische Stabilisation zustande kommen kann.Unstable dispersions of dispersible particles for the purposes of the present invention those that have defined superparamagnetic and / or ferromagnetic particles Contain materials in the sense of the present invention and which no coating with steric stabilizers, which are used either in the manufacture of ferrofluids for technical, biological and medical field are common or which are such  tailor-made di-, tri- and / or more block copolymers in the sense of the present Invention acts own. Optionally, such unstable dispersions can also electrostatic double layers on the individual particles of the defined structure superparamagnetic and / or ferromagnetic material. The fat Such electrostatic bilayers is, however, due to the special conditions where the instability of the dispersions is no longer sufficient by one To ensure electrostatic stabilization of the present, uncoated particles. Other unstable dispersions of dispersible particles for the purposes of the present invention are those in which particles, especially colloidal ones, and especially those superparamagnetic and / or ferromagnetic material, with tailor-made di-, tri- and / or more block copolymers coated for the purposes of the present invention are that no effective steric stabilization can occur. The causes of such ineffective steric stabilization processes are known in the art Colloid chemistry described (see prior art). Very special unstable dispersions For the purposes of the present invention, dispersible particles are those in which dispersible particles of superparamagnetic and / or ferromagnetic material a defined content of superparamagnetic and / or ferromagnetic material and contain a defined crystal structure, both in the sense of the present invention, and such as with steric stabilizers that are used in the production of ferrofluids for technical, biological and medical fields are common or with such customized di-, tri- and / or more block copolymers for the purposes of the present invention are coated, that no effective steric stabilization can occur.

Der Begriff "Dispersion" beinhaltet dabei in jedem Fall, daß die vorliegenden unbeschichteten oder beschichteten Partikel in ein flüssiges, polares oder unpolares, insbesondere wäßriges, Dispersionsmedium eingebracht und dispergiert werden, d. h. evtl. vorliegende Aggregate mehrerer Partikel werden zerstört bzw. die Größe der Aggregate liegt im tolerablen Bereich der jeweiligen Anwendung. Im Anschluß an diesen Dispersionsprozeß zeigt sich die Instabilität der jeweiligen Dispersionen dann daran, daß sie vollständig oder teilweise innerhalb eines Zeitraumes von bis zu 6 Monaten nach der Dispersion bei Raumtemperatur, d. h. 20-25°C, unter Erdgravitationsbedingungen ausfallen.In any case, the term “dispersion” means that the present ones are uncoated or coated particles into a liquid, polar or non-polar, especially aqueous, Dispersion medium are introduced and dispersed, d. H. possibly existing aggregates Several particles are destroyed or the size of the aggregates is in the tolerable range the respective application. Following this dispersion process, the instability becomes apparent of the respective dispersions then that they are completely or partially within a Period of up to 6 months after dispersion at room temperature, i.e. H. 20-25 ° C, fail under gravitational conditions.

Stabile Dispersionen dispergierbarer Partikel im Sinne der vorliegenden Erfindung sind prinzipiell solche, wie sie oben im Zusammenhang mit unstabilen Dispersionen dispergierbarer Partikel beschrieben worden sind, in diesem Fall jedoch mit der Prämisse daß entweder der elektrostatische Stabilisationsmechanismus oder der sterische Stabilisationsmechanismus oder eine Kombination beider Stabilisationsmechanismen wirksam ist, d. h. das Ausfallen der jeweiligen Partikel oder ihrer Aggregate über einem Zeitraum von 6 Monaten bei 20-25°C unter Erdgravitationsbedingungen verhindert.Stable dispersions of dispersible particles for the purposes of the present invention in principle those as dispersible above in connection with unstable dispersions  Particles have been described, but in this case with the premise that either the electrostatic stabilization mechanism or the steric stabilization mechanism or a combination of both stabilization mechanisms is effective, d. H. the failure of the respective particles or their aggregates over a period of 6 months at 20-25 ° C prevented under gravitational conditions.

Unpolare flüssige Dispersionsmedien im Sinne der vorliegenden Erfindung sind solche, deren dielektrische Konstante kleiner als 22 ist. Derartige unpolare Flüssigkeiten können aus einer einzigen Flüssigkeit bestehen oder eine Mischung mehrerer unpolaren und/oder polarer Flüssigkeiten sein. Weiterhin können unpolare flüssige Medien im Sinne der vorliegenden Erfindung auch gelöste oder dispergierte Stoffe enthalten, wobei ihr unpolarer Charakter aber nicht verändert werden sollte. Derartige gelöste oder dispergierte Stoffe können auch in Gestalt von Mizellen im jeweiligen Dispersionsmedium vorliegen. Soweit dispergierte Stoffe in den unpolaren Dispersionsmedien im Sinne der vorliegenden Erfindung vorhanden sind, sind diese artfremd zu den eigentlich zu dispergierenden Partikel im Sinne der vorliegenden Erfindung. Spezielle unpolare Dispersionsmedien im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Emulsionen aus unmischbaren, unpolaren und/oder polaren Flüssigkeiten, die optional auch oberflächenaktive Substanzen und/oder dispergierte Stoffe und/oder gelöste Stoffe enthalten können.Non-polar liquid dispersion media in the sense of the present invention are those whose dielectric constant is less than 22. Such non-polar liquids can be made from a single liquid or a mixture of several non-polar and / or polar Be liquids. Furthermore, non-polar liquid media in the sense of the present Invention also contain dissolved or dispersed substances, but their non-polar character should not be changed. Such dissolved or dispersed substances can also in The shape of micelles is present in the respective dispersion medium. As far as dispersed substances in the nonpolar dispersion media in the sense of the present invention are present these are alien to the particles to be actually dispersed in the sense of the present Invention. Special non-polar dispersion media in the sense of the present invention are Emulsions from immiscible, non-polar and / or polar liquids, which are also optional Contain surface-active substances and / or dispersed substances and / or dissolved substances can.

Polare flüssige Dispersionsmedien im Sinne der vorliegenden Erfindung sind solche, wie sie im Zusammenhang mit den unpolaren flüssigen Dispersionsmedien beschrieben worden sind, jedoch mit einer dielektrischen Konstante ≧ 22.Polar liquid dispersion media in the sense of the present invention are those as in Have been described in connection with the non-polar liquid dispersion media, however with a dielectric constant ≧ 22.

Die Definition des Begriffs "Mizellen" ist im Stand der Technik oberflächenaktiver Substanzen/der Kolloidchemie definiert.The definition of the term "micelles" is in the prior art of surface-active substances Colloid chemistry defined.

Wäßrige Disperionsmedien im Sinne der vorliegenden Erfindung sind i.a. solche, die aus reinem Wasser bestehen. Optional können im Wasser aber auch Elektrolyte und/oder Polymere o.a. Stoffe gelöst und/oder dispergiert, auch mizellenartig, vorhanden sein.Aqueous dispersion media in the sense of the present invention are generally those that come from consist of pure water. Optionally, electrolytes and / or polymers can also be used in the water o.a. Substances can be dissolved and / or dispersed, also micelle-like.

Eine 08128 00070 552 001000280000000200012000285910801700040 0002019654965 00004 08009andere Art wäßriger Dispersionsmedien sind solche, die zumindest aus 50 Vol.-%, bevorzugt 80-90 Vol.-%, Wasser bestehen. Der Rest besteht aus polaren, mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmitteln, wobei die Zulässigkeit von organischen Lösungsmitteln als Bestandteil des Dispersionsmediums von der jeweiligen speziellen Anwendung abhängig ist. Andererseits können organische Lösungsmittel auch erwünscht sein, um den resultierenden Dispersionen bestimmte Eigenschaften, z. B. rheologische, zu verleihen. Optional können in diesen Dispersionsmedien aber auch Elektrolyte und/oder Polymere o.a. Stoffe gelöst und/oder dispergiert, auch mizellenartig, vorhanden sein.An 08128 00070 552 001000280000000200012000285910801700040 0002019654965 00004 08009 other types of aqueous dispersion media are those which at least consist of 50% by volume, preferably 80-90 vol .-%, water exist. The rest consists of polar, with water miscible organic solvents, the permissibility of organic  Solvents as part of the dispersion medium of the particular one Application is dependent. On the other hand, organic solvents may also be desirable properties resulting from the resulting dispersions, e.g. B. rheological. Optionally, electrolytes and / or polymers or the like can also be used in these dispersion media. Substances can be dissolved and / or dispersed, also micelle-like.

Eine weitere Art wäßriger Dispersionsmittel bilden emulsionsartige Dispersionsmittel, worin die wäßrige Phase mindestens 50 Vol.-%, bevorzugt 80-90 Vol.-%, ausmacht. Die Zusäs­ sigkeit von emulsionsartigen Dispersionsmedien als Dispersionsmedien für die jeweiligen dis­ pergierbaren Partikel im Sinne der vorliegenden Erfindung ist von der jeweiligen Anwendung abhängig. Mögliche Zusammensetzungen geeigneter emulsionsartiger Dispersionsmedien sind z. B. alle jene, die im Stand der Technik von Emulsionen und Suspensionen inbegriffen sind. Optional können in diesen Dispersionsmedien aber auch Elektrolyte und/oder Polymere o.a. Stoffe gelöst und/oder dispergiert, auch mizellenartig, vorhanden sein.Another type of aqueous dispersing agent form emulsion-like dispersing agents, in which the aqueous phase makes up at least 50% by volume, preferably 80-90% by volume. The Zusäs liquid of emulsion-like dispersion media as dispersion media for the respective dis pergeable particles in the sense of the present invention is of the respective application dependent. Possible compositions are suitable emulsion-like dispersion media e.g. B. All those included in the prior art of emulsions and suspensions. Optionally, electrolytes and / or polymers or the like can also be used in these dispersion media. Substances can be dissolved and / or dispersed, also micelle-like.

Es ist aber auch ein Teilaspekt der vorliegenden Erfindung Anwendungsgebiete für die dispergierbaren Partikel, die definiert aufgebautes superparamagnetische und/oder ferromagnetisches Material im Sinne der vorliegenden Erfindung und/oder maßgeschneiderte di,- tri- oder mehr-Blockcopolymere im Sinne der vorliegenden Erfindung enthalten, zu liefern.But it is also a partial aspect of the present invention dispersible particles that are superparamagnetic and / or structured ferromagnetic material in the sense of the present invention and / or customized contain di, - tri- or more block copolymers for the purposes of the present invention.

I.a. können die vorangehend beschriebenen definiert aufgebauten Partikel aus superparamag­ netischem und/oder ferromagnetischem Material und die maßgeschneiderten di,- tri- oder mehr-Blockcopolymere in stabilen oder unstabilen Dispersionen, die diese Partikel enthalten oder die maßgeschneiderten di-, tri- oder mehr-Blockcopolymere enthalten oder die beide Stoffarten enthalten, in jeder technischen, biologischen oder medizinischen Anwendung benutzt werden, in der die vorhandenen Materialeigenschaften der Partikel, der maßgeschneiderten di,­ tri- oder mehr-Blockcopolymere und/oder der stabilen oder unstabilen Dispersionen nutzbringend verwertet werden.I.a. can the above-described particles of superparamag netic and / or ferromagnetic material and the tailor-made di, - tri or multi-block copolymers in stable or unstable dispersions containing these particles or which contain tailored di, tri or more block copolymers, or both Types of substance included, used in any technical, biological or medical application in which the existing material properties of the particles, the tailor-made di, tri- or more block copolymers and / or the stable or unstable dispersions be used to advantage.

Ganz spezielle Anwendungen von definiert aufgebauten Partikeln aus superparamagnetischem und/oder ferromagnetischem Material im technischen Bereich werden in der (aus­ geschiedenen) parallelen deutschen Patentanmeldung über feinteilige, dispergierbare Materialkombinationen, die elektronisch eigenleitendes Polymer enthalten, beschrieben. Very special applications of defined particles made of superparamagnetic and / or ferromagnetic material in the technical field are in the (from divorced) parallel German patent application on finely divided, dispersible Material combinations containing electronically intrinsically conductive polymer are described.  

Ganz besondere Anwendungen von stabilen und unstabilen Dispersionen, die entweder die vorgenannten definiert aufgebauten kolloidalen Partikel oder maßgeschneiderte di,- tri- oder mehr-Blockcopolymere im Sinne der vorliegenden Erfindung oder beide Komponenten enthalten, im medizinischen Bereich finden sich in der NMR-Diagnostik und anderen Anwendungen, in denen es darum geht die Aussagekraft von Diagnoseuntersuchungen zu erhöhen und/oder medizinische Wirkstoffe mittels von stabilen oder unstabilen Dispersionen gezielt zum erkrankten Körperbereich(-teil) zu transportieren. Beispiele für derartige Anwendungen sind in großer Zahl z. B. in den Patentanmeldungen WO 96/04017 A1, DE 43 09 333 A1 und DE 44 07 338 A1 beschrieben. Very special applications of stable and unstable dispersions, which either The aforementioned defined colloidal particles or customized di, - tri or more block copolymers in the sense of the present invention or both components contained in the medical field can be found in NMR diagnostics and others Applications in which the significance of diagnostic examinations is important increase and / or medicinal agents by means of stable or unstable dispersions targeted to transport to the diseased body area (part). Examples of such Applications are in large numbers, for. B. in the patent applications WO 96/04017 A1, DE 43 09 333 A1 and DE 44 07 338 A1.  

6. Beispiele6. Examples Beispiel 1example 1 Herstellung von definiert aufgebauten ferromagnetisch reagierenden (superparamagnetischen) PartikelnProduction of ferromagnetic reacting (superparamagnetic) particles with a defined structure

2 mol Eisen(III)chlorid,Hexahydrat und 1 mol Eisen(II)chlorid,Tetrahydrat wurden in 5 l destilliertem Wasser gelöst. Dann wurde der pH-Wert der resultierenden Lösung durch Zutropfen von NaOH auf einen Wert zwischen 10 und 11 eingestellt, wobei mittels eines mechanischen Rührwerks homogenisiert wurde und die Reaktion bei Raumtemperatur stattfand. Die Zugabegeschwindigkeit der Base wurde variiert. Die Gesamtmenge der Base wurde innerhalb von 2.5 h zugegeben. Nach Beendigung der Partikelsynthese wurde die Eisenoxidsuspension für weitere 2 h gerührt. Schließlich wurde der pH-Wert der Suspension auf einen neutralen Wert gesenkt, was durch Dekantieren und Verdünnen mit destilliertem Wasser geschah. Die erzeugten Eisenoxidpartikel bestehen zu 60 Vol.-% aus ferromagnetisch reagierendem Material, wobei ein Kristallbaufehlergehalt von 30% festgestellt wurde.2 mol of iron (III) chloride, hexahydrate and 1 mol of iron (II) chloride, tetrahydrate were in 5 l distilled water. Then the pH of the resulting solution was checked Drops of NaOH set between 10 and 11, using a Mechanical agitator was homogenized and the reaction at room temperature took place. The rate of addition of the base was varied. The total amount of base was added within 2.5 h. After completion of the particle synthesis, the Iron oxide suspension stirred for a further 2 h. Finally the pH of the suspension reduced to a neutral value by decanting and diluting with distilled Water happened. The generated iron oxide particles consist of 60 vol.% Ferromagnetic reacting material, whereby a crystal construction error content of 30% was determined.

Beispiel 2Example 2 Herstellung eines maßgeschneiderten tri-Blockcopolymers, das Styrol-4-sulfonat, Natriumsalz, 2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure, Acrylamid und (mit Glucamin) amidisierte Acrylsäure enthältPreparation of a tailored tri-block copolymer containing styrene-4-sulfonate, sodium salt, 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid, acrylamide and (with glucamine) amidized acrylic acid Schritt 1: Amidisierung von Acrylsäure mit D-GlucaminStep 1: amidization of acrylic acid with D-glucamine

2g D-Dlucamin wurden in 400 ml wasserfreiem DMF bei 4°C gelöst. Dann wurde 1 g Acryl­ säurechlorid in 100 ml wasserfreiem DMF bei 4°C gelöst. Nach Vereinigung beider Lösungen wurde die Mischung bei 4°C für 24 h in getrockneter Stickstoffatmosphäre gerührt. Das Reak­ tionsprodukt wurde mit 1.5 l Aceton ausgefällt und bei 4°C gefriergetrocknet.2 g of D-dlucamine were dissolved in 400 ml of anhydrous DMF at 4 ° C. Then 1 g of acrylic Acid chloride dissolved in 100 ml of anhydrous DMF at 4 ° C. After combining both solutions the mixture was stirred at 4 ° C for 24 h in a dried nitrogen atmosphere. The reak tion product was precipitated with 1.5 l acetone and freeze-dried at 4 ° C.

Schritt 2: Synthese von oligomeren/kurzkettigen polymeren Styrol-4-sulfonat, Natriumsalz/2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure MolekülenStep 2: Synthesis of oligomeric / short-chain polymeric styrene-4-sulfonate, sodium salt / 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid molecules

8.26 g Styrol-4-sulfonat, Natriumsalz und 16.87 g 2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfon­ säure wurden in 400 ml destiliertem Wasser bei Raumtemperatur gelöst. Anschließend wurden 3.1 g Ammoniumperoxodisulfat in destilliertem Wasser gelöst und darauf folgend in die Styrol- 4-sulfonat, Natriumsalz-2-Acrylamido-2-methyl-2-propansulfonsäure-Lösung gegossen. Die resultierende Reaktionslösung wurde magnetisch gerührt und ihre Temperatur auf 60-70°C erhöht. Die Polymerisation wurde für eine angemessene Zeitdauer durchgeführt. Anschließend wurde das Reaktionsprodukt mit einem Überschuß an Aceton ausgefällt, in einem Trichter ge­ sammelt und bei Umgebungstemperatur über 4 Wochen getrocknet.8.26 g of styrene-4-sulfonate, sodium salt and 16.87 g of 2-acrylamido-2-methyl-1-propane sulfone acid were dissolved in 400 ml of distilled water at room temperature. Then were 3.1 g of ammonium peroxodisulfate dissolved in distilled water and subsequently in the styrene Poured 4-sulfonate, sodium salt-2-acrylamido-2-methyl-2-propanesulfonic acid solution. The resulting reaction solution was stirred magnetically and its temperature to 60-70 ° C elevated. The polymerization was carried out for a reasonable period of time. Subsequently the reaction product was precipitated with an excess of acetone in a funnel collects and dried at ambient temperature for 4 weeks.

Schritt 3: Pfropf-Blockcopolymerisation von Acrylamid und amidisierten Acrylsäure/Glucamin-Molekülen auf die Moleküle aus Schritt 2Step 3: graft block copolymerization of acrylamide and amidized acrylic acid / glucamine molecules onto the molecules from step 2

5 g des oligomeren oder kurzkettigen Polyelektrolyten, das in Schritt 1 synthestisiert wurde und 14.71 g Acrylamid wurden in 400 ml destilliertem Wasser gelöst. Anschließend wurde, unter magnetischer Rührung, die adequate Menge Ammoniumcer(IV)nitrat, gelöst in 250 ml destilliertem Wasser, in die resultierende Lösung des Polyelektrolyten/Acrylsäureamid-Ge­ misches gegossen. Dann wurde die Reaktionstemperatur auf 60-70°C erhöht und dadurch die Pfropfcopolymerisation gestartet. Nach einer angemessenen Zeitdauer wurden 2.86 g Acryl­ säure-D-Glucamin, gelöst in 100 ml destilliiertem Wasser, zu der Reaktionslösung gegossen.5 g of the oligomeric or short chain polyelectrolyte that was synthesized in step 1 and 14.71 g of acrylamide were dissolved in 400 ml of distilled water. Subsequently, with magnetic stirring, the adequate amount of ammonium cerium (IV) nitrate, dissolved in 250 ml distilled water, in the resulting solution of the polyelectrolyte / acrylic acid amide Ge mixed poured. Then the reaction temperature was raised to 60-70 ° C and thereby the Graft copolymerization started. After an appropriate period of time, 2.86 g of acrylic acid-D-glucamine, dissolved in 100 ml of distilled water, poured into the reaction solution.

Am Ende der Geamtpolymerisationszeit wurde das resultierende tri-Block-Pfropf-Copolymer mit einem Überschuß an Methanol gefällt, in einem Trichter gesammelt und schließlich bei 70°C im Vakuumtrockenschrank für 24 h getrocknet.At the end of the total polymerization time, the resulting tri-block graft copolymer precipitated with an excess of methanol, collected in a funnel and finally at 70 ° C in a vacuum drying cabinet for 24 h.

Beispiel 3Example 3 Herstellung eines stabilen, physiologisch verträglichen Ferrofluides, das für die medizinische Verwendung in der Hyperthermie geeignet ist und definiert aufgebaute superparamagnetische Teilchen und einen maßgeschneiderten, sterischen tri-Block-Stabilisator enthältProduction of a stable, physiologically compatible ferrofluid that is suitable for medical use in hyperthermia and contains defined superparamagnetic particles and a tailor-made, steric tri-block stabilizer

Superparamagnetische Partikel, die entsprechend Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung herge­ stellt waren, wurden mit einer Lösung des maßgeschneiderten tri-Blockcopolymers, das nach Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, kontaktiert, wobei die Stabilisation in flüssiger, wäßriger Phase erfolgte. Nach erfolgter Stabilisation wurde das resultierende kol­ loidale Material in 10 Zentrifugier/Redispersionszyklen (mit destilliertem Wasser) von nicht adsorbiertem tri-Blockcopolymer befreit. Abschließend erfolgte die Redispersion in destilliertem Wasser.Superparamagnetic particles produced according to Example 1 of the present invention were made with a solution of the customized tri-block copolymer, according to Example 2 of the present invention was prepared, the stabilization in liquid, aqueous phase took place. After stabilization, the resulting col loidal material in 10 centrifugation / redispersion cycles (with distilled water) of not  adsorbed tri-block copolymer freed. Finally, the redispersion took place in distilled water.

Claims (26)

1. Dispergierbare Partikel die folgende Inhaltsstoffe beinhalten:
  • (I) definiert aufgebaute Partikel aus superparamagnetischem und/oder ferromagnetischem Material, mit definierten Gehalten an superparamagnetischem und/oder ferromagnetischem Material und einem definierten Kristallbau der superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Phase und entweder
  • a) elektrostatischen,
  • b) sterischen oder
  • c) kombiniert elektrostatisch/sterischen Stabilisationsschichten,
    wobei eine sterische Stabilisatonschicht aus sterischen Stabilisatoren:
  • d) die kommerziell verfügbar sind und/oder
  • e) aus maßgeschneiderten di-, tri- und mehr-Blockcopolymeren
    bestehen kann
    oder
  • d) Partikeln mit einer unvollkommenen elektrostatischen oder sterischen oder kombiniert elektrostatisch/sterischen Beschichtung, wobei sterische Beschichtungen solche sind, die:
  • f) kommerziell verfügbar sind, und/oder
  • g) es sich um solche maßgeschneiderter di-, tri- oder mehr-Blockcopolymerer handelt,
    oder
  • (II) nicht definiert aufgebaute Partikel, insbesondere solche superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Materials, die mit maßgeschneiderten di-, tri- oder mehr-Blockcopolymeren beschichtet sind, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß es sich bei den definiert aufgebauten superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Partikeln um solche handelt, die einen definierten Gehalt an superparamagnetischem oder ferromagnetischem Material zwischen 0.001-99.999 Vol.-%, bevorzugt 30-98 Vol.-%, aufweisen und deren Kristallstruktur der superparamagnetischen oder ferromagnetischen Phase derart definiert ist, daß der Anteil der Kristallbaufehler im Bereich zwischen 0.001-99.999 Vol.-%, bevorzugt 0.001-10 Vol.-%, liegt,
  • b) daß es sich bei den definiert aufgebauten Partikeln aus superparamagnetischem und/oder ferromagnetischem Material um Metall-, Metalloxid- und Metallmischoxid-Partikel handelt,
  • c) daß es sich bei den speziellen, maßgeschneiderten di-, tri- und mehr-Blockcopolymeren um solche handelt, die aus:
  • (I) einem ersten oder mehreren poly(oligo)meren und/oder copoly(oligo)meren Pfropf-, Seiten- oder Hauptketten-Blöcken bestehen, die physikalisch adsorptiv und/oder chemisch kovalent und/oder andersartig mit Partikeln, insbesondere kolloidalen, ganz speziell solchen superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Materials, in Wechselwirkung treten können und dadurch eine stabile Verankerung des Blockcopolymers mit den vorgenannten Partikeln im Sinne des sterischen Stabilisationsmechanismus kolloidaler Dispersionen ergeben,
  • (II) einem zweiten oder mehreren poly(oligo)meren und/oder copoly(oligo)meren linearen oder verzweigten Hauptketten-Blöcken bestehen, die - im Falle stabiler Dispersionen, insbesondere kolloidaler, ganz speziell solcher superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Partikel - für die sterische Stabilisation im jeweiligen Dispersionsmedium verantwortlich sind und (optional)
  • (III) einem dritten oder mehreren poly(oligo)meren oder copoly(oligo)meren Propf-, Seiten- oder Hauptketten-Blöcken bestehen, in denen physikalisch und/oder chemisch und/oder andersartig reaktive Gruppen enthalten sind, die während des Einsatzes der Partikel, insbesondere kolloidaler, ganz speziell von superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Partikeln, oder ihrer Dispersionen in unpolaren oder polaren Dispersionsmedien im technischen, biologischen, medizinischen oder veterinärmedizinischen Bereich mit Substanzen oder Körpern oder Körperteilen reagieren können, die entweder in die Dispersionsmedien bewußt eingefügt werden oder mit denen die Partikel oder ihre Dispersionen in Kontakt kommen bestehen.
1.Dispersible particles containing the following ingredients:
  • (I) defined particles made of superparamagnetic and / or ferromagnetic material, with defined contents of superparamagnetic and / or ferromagnetic material and a defined crystal structure of the superparamagnetic and / or ferromagnetic phase and either
  • a) electrostatic,
  • b) steric or
  • c) combines electrostatic / steric stabilization layers,
    a steric stabilization layer consisting of steric stabilizers:
  • d) which are commercially available and / or
  • e) from tailor-made di, tri and more block copolymers
    can exist
    or
  • d) particles with an imperfect electrostatic or steric or combined electrostatic / steric coating, steric coatings being those that:
  • f) are commercially available, and / or
  • g) these are tailored di-, tri- or more block copolymers,
    or
  • (II) particles of undefined structure, in particular those superparamagnetic and / or ferromagnetic materials which are coated with tailor-made di-, tri- or more-block copolymers, characterized in that
  • a) that the defined superparamagnetic and / or ferromagnetic particles are those which have a defined content of superparamagnetic or ferromagnetic material between 0.001-99.999 vol .-%, preferably 30-98 vol .-%, and their crystal structure the superparamagnetic or ferromagnetic phase is defined in such a way that the proportion of crystal construction errors lies in the range between 0.001-99.999% by volume, preferably 0.001-10% by volume,
  • b) that the defined particles made of superparamagnetic and / or ferromagnetic material are metal, metal oxide and metal mixed oxide particles,
  • c) that the special, tailor-made di, tri and more block copolymers are those which consist of:
  • (I) a first or more poly (oligo) mer and / or copoly (oligo) mer graft, side or main chain blocks which are physically adsorptive and / or chemically covalent and / or otherwise with particles, in particular colloidal, entirely especially such superparamagnetic and / or ferromagnetic material, can interact and thereby result in a stable anchoring of the block copolymer with the aforementioned particles in the sense of the steric stabilization mechanism of colloidal dispersions,
  • (II) a second or more poly (oligo) mer and / or copoly (oligo) mer linear or branched main chain blocks, which - in the case of stable dispersions, especially colloidal, especially such superparamagnetic and / or ferromagnetic particles - for steric stabilization in the respective dispersion medium are responsible and (optional)
  • (III) a third or more poly (oligo) mer or copoly (oligo) mer graft, side or main chain blocks, in which physically and / or chemically and / or otherwise reactive groups are contained, which are present during the use of the Particles, in particular colloidal, very particularly of superparamagnetic and / or ferromagnetic particles, or their dispersions in nonpolar or polar dispersion media in the technical, biological, medical or veterinary field can react with substances or bodies or body parts that are either deliberately inserted into the dispersion media or with which the particles or their dispersions come into contact.
2. Dispergierbare Partikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung und Struktur der nicht superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Bereiche der definiert aufgebauten superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Partikel beliebig ist. 2. Dispersible particles according to claim 1, characterized in that the Composition and structure of the non-superparamagnetic and / or ferromagnetic Areas of the defined superparamagnetic and / or ferromagnetic Particle is arbitrary.   3. Dispergierbare Partikel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung definiert aufgebauter Partikel aus superparamagnetischem und/oder ferromagnetischem Material unter systemspezifisch optimierten Verfahrensparametern stattfindet, die sich von Material zu Material unterscheiden, d. h. unter Bedingungen, bei denen - systemspezifisch - feste und/oder flüssige und/oder gasförmige Stoffflüsse, die neutral­ atomaren, neutral-molekularen, ionisch-atomaren, ionisch-molekularen, radikal-atomaren, radikal-molekularen, radikalionisch-atomaren, radikalionisch-molekularen, radioaktiv-atomaren, radioaktiv-molekularer Charakter und kombinierte Charakter der vorgenannten Arten besitzen können, derartig zusammengeführt werden, daß definierte Gehalte an superparamagnetischem und/oder ferromagnetischem Material zwischen 0.001-99.999 Vol.-%, bevorzugt 30-98 Vol.-%, und definierte Kristallstrukturen in den superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Phasen mit Anteilen an Kristallbaufehlern im Bereich zwischen 0.001- 99.999 Vol.-%, bevorzugt 0.001-10 Vol.-%, reproduzierbar erzeugt werden.3. Dispersible particles according to claim 1 and 2, characterized in that the Generation of defined structured particles from superparamagnetic and / or ferromagnetic material under system-specific optimized process parameters takes place that differ from material to material, d. H. under conditions where - system specific - solid and / or liquid and / or gaseous material flows that are neutral atomic, neutral-molecular, ionic-atomic, ionic-molecular, radical-atomic, radical-molecular, radical-ionic-atomic, radical-ionic-molecular, radioactive-atomic, have radioactive-molecular character and combined character of the aforementioned types can be brought together in such a way that defined levels of superparamagnetic and / or ferromagnetic material between 0.001-99.999 vol .-%, preferably 30-98 Vol .-%, and defined crystal structures in the superparamagnetic and / or ferromagnetic phases with proportions of crystal defects in the range between 0.001- 99,999 vol .-%, preferably 0.001-10 vol .-%, reproducible. 4. Dispergierbare Partikel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel mit Hilfe eines Nukleierungsverfahrens erzeugt werden, das die folgenden Inhaltsstoffe hat:
  • a) Polare und/oder unpolare Flüssigkeiten,
  • b) geeignete Salze und/oder Verbindungen ferromagnetisch reagierender Elemente und
  • c) (optional) geeignete Niederschlags- und/oder Reduktionsmittel und
  • d) (optional) Hilfsstoffe, die üblicherweise bei der Herstellung dispergierbarer Partikel
    verwendet werden.
4. Dispersible particles according to claim 3, characterized in that the particles are generated with the aid of a nucleation process which has the following ingredients:
  • a) polar and / or non-polar liquids,
  • b) suitable salts and / or compounds of ferromagnetic elements and
  • c) (optional) suitable precipitation and / or reducing agents and
  • d) (optional) auxiliaries that are commonly used in the manufacture of dispersible particles
    be used.
5. Dispergierbare Partikel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel mit Hilfe eines Nukleierungsverfahrens erzeugt werden, das die folgenden Inhaltsstoffe hat:
  • a) Polare und/oder unpolare Flüssigkeiten,
  • b) geeignete Salze ferromagnetisch reagierender Elemente und
  • c) geeignete Niederschlagsmittel und
  • d) (optional) Hilfsstoffe, die üblicherweise bei der Herstellung dispergierbarer Partikel
    verwendet werden.
5. Dispersible particles according to claim 3, characterized in that the particles are generated with the aid of a nucleation process which has the following ingredients:
  • a) polar and / or non-polar liquids,
  • b) suitable salts of ferromagnetic elements and
  • (c) appropriate means of precipitation and
  • d) (optional) auxiliaries that are commonly used in the manufacture of dispersible particles
    be used.
6. Dispergierbare Partikel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Partikel mit Hilfe eines Nukleierungsverfahrens erzeugt werden, das die folgenden Inhaltsstoffe hat:
  • a) Wasser,
  • b) Eisen(II)- und Eisen(III)-Salze und
  • c) Ammoniak, NaOH oder KOH.
6. Dispersible particles according to claim 3, characterized in that particles are produced with the aid of a nucleation process which has the following ingredients:
  • a) water,
  • b) iron (II) and iron (III) salts and
  • c) ammonia, NaOH or KOH.
7. Dispergierbare Partikel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die definiert aufgebauten superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Partikel eine beliebige Größe im Bereich < 1 nm, bevorzugt 1-350 nm, bei gleichzeitig beliebiger Geometrie besitzen und im Falle anisotroper Geometrien die Partikelgröße für die größte dimensionale Ausdehnung gilt.7. Dispersible particles according to claim 1 to 6, characterized in that the defines superparamagnetic and / or ferromagnetic particles of any size in the range <1 nm, preferably 1-350 nm, with any geometry and in the case of anisotropic geometries, the particle size for the largest dimensional expansion applies. 8. Dispergierbare Partikel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die definiert aufgebauten superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Partikel eine plättchen­ förmige Geometrie und Größen im Bereich < 1 nm, bevorzugt 1-350 nm, aufweisen und die zweidimensionale Geometrie der Plättchen "rechteckig ↔ ellipsenförmig" ist.8. Dispersible particles according to claim 1 to 6, characterized in that defines superparamagnetic and / or ferromagnetic particles built up a platelet have shaped geometry and sizes in the range <1 nm, preferably 1-350 nm, and the two-dimensional geometry of the platelets is "rectangular ↔ elliptical". 9. Dispergierbare Partikel nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anord­ nung eines oder mehrerer zur Verankerung benutzter Pfropf-Kettenblöcke in den di-, tri- oder mehr-Blockcopolymeren derart ausgeprägt ist, daß
  • (I) die jeweiligen Teile der sterisch stabilisierend wirkenden Hauptkettenmittelblöcke noch die sterische Stabilisation bewirken können, wenn es darum geht stabile sterisch stabilisierte Dispersionen herzustellen und außerdem durch die Anordnung nicht die beabsichtigte Targeting-Wirkung, die durch optionale Targetingblöcke, die in den di-, tri- oder mehr- Blockcopolymeren vorhanden sind, bewirkt wird, beeinträchtigt werden darf oder
  • (II) im Falle von unstabil beschichteten Dispersionen die Anordnungsmöglichkeiten nur insoweit beschränkt sind, daß die beabsichtigte Targetingwirkung nicht schädlich beeinflußt wird.
9. Dispersible particles according to claims 1-8, characterized in that the arrangement of one or more graft chain blocks used for anchoring in the di-, tri- or more-block copolymers is so pronounced that
  • (I) the respective parts of the sterically stabilizing main chain middle blocks can still bring about the steric stabilization when it comes to producing stable sterically stabilized dispersions and, in addition, the arrangement does not have the intended targeting effect, which can be achieved by optional targeting blocks in the di-, tri- or more block copolymers are present, is caused, may be impaired or
  • (II) in the case of unstably coated dispersions, the arrangement possibilities are limited only to the extent that the intended targeting effect is not adversely affected.
10. Dispergierbare Partikel nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anord­ nung eines oder mehrerer zur Verankerung benutzten Seitenkettenblöcke in den di-, tri- oder mehr-Blockcopolymeren derart ausgeprägt ist, daß
  • (I) die jeweiligen Teile der sterisch stabilisierend wirkenden Hauptkettenmittelblöcke noch die sterische Stabilisation bewirken können, wenn es darum geht stabile sterisch stabilisierte Dis­ persionen herzustellen und außerdem durch die Anordnung nicht die beabsichtigte Targeting- Wirkung, die durch optional vorhandene Targetingblöcke, die in den di-, tri- oder mehr-Block­ copolymeren vorhanden sind, bewirkt wird, beeinträchtigt werden darf oder
  • (II) im Falle von unstabil beschichteten Dispersionen die Anordnungsmöglichkeiten nur insoweit beschränkt sind, daß die beabsichtigte Targetingwirkung nicht schädlich beeinflußt wird.
10. Dispersible particles according to claims 1-8, characterized in that the arrangement of one or more side chain blocks used for anchoring in the di-, tri- or more-block copolymers is so pronounced that
  • (I) the respective parts of the sterically stabilizing main chain middle blocks can still bring about the steric stabilization when it comes to producing stable sterically stabilized dispersions and, moreover, due to the arrangement not the intended targeting effect, which may be caused by optional targeting blocks which are present in the di -, tri- or more block copolymers are present, is caused, may be impaired or
  • (II) in the case of unstably coated dispersions, the arrangement possibilities are limited only to the extent that the intended targeting effect is not adversely affected.
11. Dispergierbare Partikel nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anord­ nung eines oder mehrerer Hauptkettenblöcke, die für die Verankerung der maßgeschneiderten di,- tri- oder mehr-Blockcopolymere auf den jeweiligen Partikeln verantwortlich sind, so ist, daß
  • (I) - im Falle von stabilen sterisch stabilisierten Dispersionen - die sterisch stabilisierende Wirkung des sterisch stabilisierenden Hauptkettenblocks (oder der Blöcke) und eine beabsichtigte Targeting-Wirkung, die durch optional vorhandene Targetingblöcke, die in den di-, tri- oder mehr-Blockcopolymeren vorhanden sind, bewirkt wird, nicht beeinträchtigt werden und
  • (II) - im Falle von unstabil beschichteten Dispersionen - eine beabsichtigte Targetingwirkung nicht nachteilig beeinflußt wird.
11. Dispersible particles according to claims 1-8, characterized in that the arrangement of one or more main chain blocks which are responsible for anchoring the tailored di, - tri or more block copolymers on the respective particles is such that
  • (I) - in the case of stable sterically stabilized dispersions - the sterically stabilizing effect of the sterically stabilizing main chain block (or the blocks) and an intended targeting effect by optional targeting blocks present in the di, tri or more block copolymers are present, is caused, not impaired and
  • (II) - in the case of unstably coated dispersions - an intended targeting effect is not adversely affected.
12. Dispergierbare Partikel nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Struk­ turen der Verankerungsblöcke in den maßgeschneiderten di-, tri- oder mehr-Blockcopolymeren derart ausgeprägt sind, daß sie entweder linear ist oder auch (mehrere) Verzweigungen und/oder aufgepfropfte Blöcke vorhanden sein können und Einschrankungen hinsichtlich möglicher Strukturen sich nur aus der Regel ergeben, daß die Funktionsweise zur Verankerung auf den jeweiligen Partikeln nicht wesentlich beeinträchtigt werden darf.12. Dispersible particles according to claims 1-8, characterized in that the structure Doors of the anchoring blocks in the tailored di, tri or more block copolymers are so pronounced that they are either linear or (several) branches and / or grafted blocks may be present and restrictions regarding possible Structures only result from the rule that the functionality for anchoring to the respective particles must not be significantly affected. 13. Dispergierbare Partikel nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Struk­ turen der (optional) sterisch stabilisierenden Hauptkettenblöcke in den maßgeschneiderten di-, tri- oder mehr-Blockcopolymeren derart ausgeprägt ist, daß sie entweder linear ist oder auch (mehrere) Verzweigungen und/oder aufgepfropfte Blöcke vorhanden sein können.13. Dispersible particles according to claims 1-8, characterized in that the structure doors of the (optionally) sterically stabilizing main chain blocks in the tailor-made di-, tri or more block copolymers is so pronounced that it is either linear or (several) branches and / or grafted blocks may be present. 14. Dispergierbare Partikel nach Anspruch 1-8' dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke der Targeting-Komponente, die optional in den di-, tri- oder mehr-Blockcopolymeren vorhan­ den sind, so angeordnet sind daß
  • (a) eine sterisch stabilisierende Wirkung des Hauptkettenblocks nicht beeinträchtigt wird und/oder
  • (b) die Ankopplung auf den Partikeln, insbesondere kolloidalen, ganz speziell von superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Partikeln, mittels der Verankerungsblöcke nicht beeinträchtigt wird und/oder
  • (c) die Targetingwirkung, die ganz wesentlich darauf beruht, das die Targetingblöcke in der äußeren Hülle der Komplexe "(superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer und/oder andersartiger) Partikel/maßgeschneiderter di-, tri- und/oder mehr-Blockcopolymer" vorhanden sind, nicht beeinträchtigt wird.
14. Dispersible particles according to claims 1-8 ', characterized in that the blocks of the targeting component, which are optional in the di-, tri- or more-block copolymers, are arranged so that
  • (a) a sterically stabilizing effect of the main chain block is not impaired and / or
  • (b) the coupling to the particles, in particular colloidal, very particularly superparamagnetic and / or ferromagnetic particles, is not impaired by means of the anchoring blocks and / or
  • (c) the targeting effect, which is based essentially on the fact that the targeting blocks are present in the outer shell of the complexes "(superparamagnetic and / or ferromagnetic and / or other types of particles / tailored di, tri and / or more block copolymer" , is not affected.
15. Dispergierbare Partikel nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Struk­ turen der Targetingblöcke in den maßgeschneiderten di-, tri- oder mehr-Blockcopolymeren derart ausgeprägt sind, daß sie entweder linear ist oder auch (mehrere) Verzweigungen und/oder aufgepfropfte Blöcke vorhanden sein können und Einschrankungen hinsichtlich möglicher Strukturen sich nur aus der Regel ergeben, daß die Funktionsweise zum Targeting im Sinne der jeweilig beabsichtigten Anwendung der resultierenden Partikel oder ihrer stabilen oder unstabilen Dispersionen in polaren oder unpolaren Medien nicht wesentlich beeinträchtigt werden darf.15. Dispersible particles according to claims 1-8, characterized in that the structure structures of the targeting blocks in the tailored di, tri or more block copolymers are so pronounced that they are either linear or (multiple) branches and / or grafted blocks may be present and restrictions regarding possible structures only result from the rule that the functionality for targeting in the sense of the intended application of the resulting particles or their stable ones or unstable dispersions in polar or non-polar media are not significantly impaired may be. 16. Dispergierbare Partikel nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß sterisch stabilisierende Hauptkettenblöcke in den maßgeschneiderten Blockcopolymeren auch gleichzeitig für das Targeting der Partikel in stabilen oder unstabilen Dispersionen verantwortlich sein können.16. Dispersible particles according to claims 1-8, characterized in that steric Stabilizing main chain blocks in the tailored block copolymers too at the same time for targeting the particles in stable or unstable dispersions can be responsible. 17. Dispergierbare Partikel nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die maß­ geschneiderten di-, tri- und mehr-Blockcopolymere, die wohl einen oder mehrere Targeting- Blöcke enthalten, letztere aber keine Wirkstoffe enthalten, die nach dem erfolgten Targeting freigesetzt (z. B. abgespalten) werden können, optional auch im Molekülgerüst noch Blöcke o.a. enthalten können, in denen derartige Wirkstoffe chemisch kovalent, physikalisch adsorbtiv oder andersartig eingebunden sind und die Art der Inkooperation nur dadurch beschränkt ist, daß durch sie
  • (I) weder die Verankerung der maßgeschneiderten di-, tri- oder mehr-Blockcopolymeren auf den jeweiligen Partikeln und/oder
  • (II) eine beabsichtige sterische Stabilisation der erzeugten Komplexe "(superparamag­ netischer und/oder ferromagnetischer und/oder andersartiger) Partikel/maßgeschneiderter di-, tri- und/oder mehr-Blockcopolymere" nicht nachteilig beeinflußt wird und/oder
  • (III) die Targeting-Wirkung der entsprechenden Blöcke der maßgeschneiderten, di-, tri- und mehr-Blockcopolymere selbst nicht nachteilig beeinflußt werden darf.
17. Dispersible particles according to claims 1-8, characterized in that the tailor-made di, tri and more block copolymers, which probably contain one or more targeting blocks, but the latter do not contain any active ingredients which are released after the targeting has taken place ( e.g. cleaved), can optionally also contain blocks or the like in the molecular framework, in which such active substances are chemically covalently, physically adsorbent or otherwise integrated and the type of incooperation is only limited by the fact that they
  • (I) neither the anchoring of the tailored di, tri or more block copolymers on the respective particles and / or
  • (II) an intended steric stabilization of the complexes produced "(superparamagnetic and / or ferromagnetic and / or other types of particles / tailor-made di-, tri- and / or more block copolymers" is not adversely affected and / or
  • (III) the targeting effect of the corresponding blocks of the tailored, di-, tri- and more-block copolymers themselves must not be adversely affected.
18. Dispergierbare Partikel nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Her­ stellung der maßgeschneiderten di-, tri- oder mehr-Blockcopolymere mittels spezieller Kombinationen chemischer Reaktionen der allgemeinen anorganischen und organischen Chemie, der Biochemie, der Polymerchemie u. a. speziellerer Gebiete erfolgt.18. Dispersible particles according to claims 1-8, characterized in that the Her Provision of tailor-made di, tri or more block copolymers using special Combinations of chemical reactions of general inorganic and organic Chemistry, biochemistry, polymer chemistry u. a. more specific areas. 19. Verwendung dispergierbarer Partikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie stabile oder unstabile Dispersionen in flüssigen, polaren und unpolaren Dispersionsmedien ausbilden.19. Use of dispersible particles according to claim 1, characterized in that they stable or unstable dispersions in liquid, polar and non-polar dispersion media form. 20. Verwendung dispergierbarer Partikel nach Anspruch 1 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Dispersionsmedium um wäßrige Medien handelt.20. Use of dispersible particles according to claim 1 and 19, characterized in that that the dispersion medium is aqueous media. 21. Verwendung dispergierbarer Partikel nach Anspruch 1, 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung der Dispersionen im Falle, daß
  • (I) die Partikel einen nicht definierten Aufbau besitzen und
  • (II) die beabsichtigte Stabilisation sterisch ist und maßgeschneiderte di-, tri- und mehr-Block­ copolymere hierfür benutzt werden,
    nach den Methoden zur Herstellung derartiger Dispersionen, wie sie für die Herstellung dispergierbarer Partikel üblich sind, erfolgt.
21. Use of dispersible particles according to claim 1, 19 and 20, characterized in that the preparation of the dispersions in the event that
  • (I) the particles have an undefined structure and
  • (II) the intended stabilization is steric and tailored di-, tri- and more-block copolymers are used for this,
    according to the methods for the production of such dispersions, as are customary for the production of dispersible particles.
22. Verwendung dispergierbarer Partikel nach Anspruch 1, 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung der Dispersionen im Falle, daß sie superparamagnetische und/oder ferromagnetische Partikel mit definiertem Gehalt an superparamagnetischem und/oder ferromagnetischem Material und definiertem Kristallbau in der superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Phase enthalten, mittels eines besonderen Zwei-Schritt Verfahren zur Herstellung von stabilen und unstabilen Dispersionen dispergierbarer Partikel erfolgt, wobei in einem ersten Herstellungsschritt die Synthese der definiert aufgebauten, kolloidalen, superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Partikel stattfindet und im daran anschließenden zweiten Herstellungsschrift die Dispergierung - und soweit erwünscht die elektrostatische, sterische oder elektrostatisch/sterische Stabilisation der definiert aufgebauten superparamagnetischen und/oder ferromagnetischen Partikel - im jeweiligen Dispersionsmedium erreicht wird.22. Use of dispersible particles according to claim 1, 19 and 20, characterized characterized in that the preparation of the dispersions in the event that they are superparamagnetic and / or ferromagnetic particles with a defined superparamagnetic content and / or ferromagnetic material and defined crystal structure in the contain superparamagnetic and / or ferromagnetic phase, by means of a special Two-step process for the production of stable and unstable dispersions dispersible particles takes place, the synthesis of defined, colloidal, superparamagnetic and / or ferromagnetic particles takes place and in the subsequent second manufacturing specification the dispersion - and if desired, electrostatic, steric or electrostatic / steric stabilization of the  Defined superparamagnetic and / or ferromagnetic particles - im respective dispersion medium is reached. 23. Verwendung dispergierbarer Partikel nach Anspruch 1, 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl von durchzuführenden Arbeitsschritten für die Herstellung der Dispersionen i.a. unterhalb von vier Schritten liegt und danach die stabilen oder unstabilen Dispersionen in gebrauchsfertiger Form vorliegen.23. Use of dispersible particles according to claim 1, 19 and 20, characterized characterized in that the number of work steps to be carried out for the manufacture the dispersions i.a. is below four steps and then the stable or unstable ones Dispersions are available in ready-to-use form. 24. Verwendung dispergierbarer Partikel nach Anspruch 1, 19 und 20 dadurch gekennzeichnet, daß die vorhandenen Eigenschaften der definiert aufgebauten Partikel aus superparamagnetischem und/oder ferromagnetischem Material oder stabiler oder unstabiler Dispersionen, die diese Partikel enthalten und/oder maßgeschneiderte di-, tri- oder mehr- Blockcopolymere enthalten und/oder die beide Stoffarten enthalten, auf technischen, biologischen oder medizinischen Gebiet volkswirtschaftlich nutzbringend ausgenutzt werden.24. Use of dispersible particles according to claim 1, 19 and 20 thereby characterized in that the existing properties of the defined particles superparamagnetic and / or ferromagnetic material or more stable or unstable Dispersions containing these particles and / or customized di-, tri- or more- Contain block copolymers and / or contain both types of substances, on technical, biological or medical area can be exploited economically. 25. Verwendung dispergierbarer Partikel nach Anspruch 1, 19 und 20 im medizinischen Sektor, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Bereich von Diagnoseuntersuchungen und/oder der gezielten Zuführung medizinischer Wirkstoffe zum erkrankten Körperbereich(-teil) (Drug-Targeting) erfolgt.25. Use of dispersible particles according to claim 1, 19 and 20 in medical Sector, characterized in that it is in the field of diagnostic examinations and / or the targeted delivery of medicinal substances to the diseased body area (part) (Drug targeting). 26. Verwendung dispergierbarer Partikel nach Anspruch 1, 19 und 20 im medizinischen Sektor, dadurch gekennzeichnet, daß sie den Einsatz bei der Krebsbehandlungsmethodik der Magnetfluidkrebshyperthermie beinhaltet.26. Use of dispersible particles according to claim 1, 19 and 20 in medical Sector, characterized in that it is used in the cancer treatment methodology of the Magnetic fluid cancer hyperthermia includes.
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