JP2011518756A - 秩序化したメソポーラスシリカ材料 - Google Patents
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Abstract
Description
1.合成において、非常に酸性の強い条件(例えば、SBA材料の合成のための手段における条件)または塩基性条件(例えば、MCM−41の合成のための条件)を用いることが避けられる。製造において合成容器が腐食され難い。強酸もしくは強塩基の廃棄物の流れを発生させない。
2.合成は、2〜10nmのメソポアサイズを有する材料へ典型的に導く既知の技術と似ている。10nmよりも大きい細孔の合成は困難であり、トリメチルベンゼンのような膨張剤を使用する必要がある。本発明では、温和なpH条件によって4〜30nmの範囲のメソポアの形成が促進される。
3.大きいメソポアを有するCOK−10材料は、例えば、溶解性の低い薬物の即時放出や、HPLCカラムの作製や、バイオテクノロジーにおける、酵素、タンパク質、核酸または他の種類の生体分子を補助することのような多くの利用において望ましい。
この明細書で使用される用語である、メソスケール、メソポア、メソポーラス等は、5nm〜100nmの範囲の形状を有する構造を指す。ここで使用される用語「メソスケール」によっては、特定の空間的構成または製造方法は意図されない。よって、ナノポーラス材料は、0.5nm〜1000nmの範囲の直径を有する細孔を含むのに対して、メソポーラス材料は、5nm〜100nmの範囲の直径を有する、秩序化した、もしくはランダムに分布し得る細孔を含む。
本発明の態様は、4〜30nm、好ましくは7〜30nmの範囲の実質的に均一なポアサイズを有する、秩序化したメソポーラスシリカ材料の自己組織化方法であり、アルカリシリケート水溶液を含む水溶液1を作製する工程と、水酸化ナトリムのようなアルカリ水酸化物等の、アルカリもしくはアルカリ土類ハイドロオキシドを含まず、ポリ(アルキレンオキシド)トリブロック共重合体およびpKa2未満(好ましくはpKa1未満)の酸を含む水溶液2を作製する工程と、上記水溶液1を上記水溶液2へ添加して、pHを2より高く8より低い範囲(言い換えれば、シリカの等電点2を超える範囲)として、成分間の反応を10〜100℃の温度範囲で起こさせる工程と、濾過する工程と、乾燥する工程と、反応生成物を焼成して、実質的に均一なポアサイズを有する、秩序化したメソポーラスシリカ材料を生成させる工程と、を含む方法によって実現される。
上記ポリ(アルキレンオキシド)トリブロック共重合体は、好ましくは、アルキレンオキシド部位の炭素原子数が少なくとも3である(例えば、プロピレンオキシドもしくはブチレンオキシド部位)、ポリ(エチレンオキシド)−ポリ(アルキレンオキシド)−ポリ(エチレンオキシド)トリブロック共重合体であり、より好ましくは、各ブロックにおけるエチレンオキシド部位の数が5以上および/または中心ブロックにおけるエチレンオキシド部位の数が30以上である、上記のトリブロック共重合体である。
上記反応混合物を酸性化するために適した、pKaが2未満の酸としては、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、シュウ酸、シクラミン酸、マレイン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、およびp−トルエンスルホン酸が含まれる。
秩序化したメソポーラス材料の合成のためのシリカ源は、ケイ素アルコキシドのようなモノマー源とすることができる。TEOSおよびTMOSは、シリコンアルコキシドの典型的な例である。代わりに、水ガラスのようなアルカリ性ケイ酸塩溶液をシリコン源として用いることができる。Kosugeらは、SBA−15タイプ材料を合成するために水溶性ケイ酸ナトリウムを使用することを明らかにした(Kosuge et al. Chemistry of Materials,(2004),16,899-905)。ゼオタイル(Zeotile)と呼ばれる材料において、上記シリカは、メソスケールにおいて3次元のモザイク構造の中へ集合化するゼオライトのようなナノスラブにおいて予備集合化される(Kremer et al. Adv.Mater.20 (2003) 1705)。
本発明は、また、pH2〜8の温和なpH条件(最終的な反応混合物のpH)での合成方法によって得られた、秩序化したメソポーラスシリカ材料に関係し、反応混合物には最終的に1,2,4−トリメチルベンゼンのような芳香族炭化水素を含まない。このような材料の自己集合は、テトラアルキルアンモニウムカチオン、好ましくはテトラプロピルアンモニウムハイドロオキシドもしくはテトラメチルアンモニウムハイドロオキシドとしての、テトラプロピルアンモニウムもしくはテトラメチルアンモニウムを、例えば、pH2〜8の温和なpH条件、またはpH2.2〜7.8の温和なpH条件、または、pH2.4〜7.6の温和なpH条件、またはpH2.6〜7.4の温和なpH条件、またはpH2.8〜7.2の温和なpH条件、またはpH3〜7.2の温和なpH条件、またはpH4〜7の温和なpH条件、またはpH5〜6.5の温和なpH条件のような温和なpH条件の反応混合物へ添加後に得られる。
本発明の態様は、4〜12nmの範囲の実質的に均一なポアサイズを有する、2D−六方晶系の秩序化したメソポーラスシリカ材料の自己集合化方法を実現することでもあり、当該方法は、アルカリシリケート水溶液を含む水溶液1を作製する工程と、ポリ(アルキレンオキシド)トリブロック共重合体と、酸および塩基成分を含有するpHが2より高く8未満であるバッファーとを含む水溶液3を作製する工程と、上記アルカリシリケート水溶液を上記水溶液に加え、pHを2より高く8より低い範囲として、成分間の反応を10〜100℃の温度範囲で起こさせる工程と、濾過する工程と、乾燥する工程と、反応生成物を焼成して、実質的に均一なポアサイズを有する、2D−六方晶系の秩序化したメソポーラスシリカ材料を生成させる工程と、を含む方法によって実現される。
約3〜約9の範囲のpKa値を有する適切な酸は、下記表に示されるものが含まれる。
2より高く8未満の上記pHは、好ましくは、バッファーの酸成分のpH範囲(即ち、上記バッファーの酸成分のpKaとして同じ数値を有するpHよりも、1.5低いpH以上、1.5高いpH以下の範囲内)であり、上記酸成分のpKaとして同じ数値を有するpHよりも、1.2低いpH以上、1.2高いpH以下の範囲内であることが更に好ましく、上記酸成分のpKaとして同じ数値を有するpHよりも、1.0低いpH以上、1.0高いpH以下の範囲内であることが特に好ましい。
Biopharmaceutical Classification System(BCS)は、水溶解性および腸浸透性に基づいて、薬物物質を分類するための枠組みである(Amidon,G.L.,Lennernas H.,Shah V.P.,and Crison J.R.,“A Theoretical Basis For a Biopharmaceutics Drug Classification: The Correlation of In Vitro Drug Product Dissolution and In Vivo Bioavailability”,Pharmaceutical Research,12: 413-420 (1995) and Adkin,D.A.,Davis,S.S.,Sparrow,R.A.,Huckle,P.D.and Wilding,I.R.,1995.The effect of mannitol on the oral bioavailability of cimetidine.J.Pharm.Sci.84,pp.1405-1409)。
クラスI 高浸透性、高溶解性
クラスII 高浸透性、低溶解性
クラスIII 低浸透性、高溶解性
クラスIV 低浸透性、低溶解性
この分類システムにおける関心は、早期の薬物開発における利用、およびライフサイクルを通じた製品変化のその後の管理に由来する。薬物開発の初期段階において、特定の薬物におけるクラスの知識は、その開発を続けるか、中止するのかについての決定に影響を与える重要な要因である。即時の放出形態(present delivey form)および本発明における適切な方法は、BCSシステムのクラス2薬物の生物学的利用能をより高めることによってこの決定事項を変更することができる。
水難溶性薬物もしくは事実上水不溶性の薬物、または抗体断片もしくはヌクレオチド断片のような生理活性種を受け入れる、本発明の秩序化したメソポーラスシリカ材料は、薬品組成物として製剤することができ、選ばれた投薬経路(即ち、経口の、口の周囲の、局所の、経口的に、非経口の、直腸の、もしくは他の供給経路)に適した多様な形で、病人または家畜のような哺乳類ホストへ投薬することができる。
溶媒が50/50(V/V)のジクロロメタン/エタノールである溶液は、1)イトラコナゾール、2)イトラコナゾール誘導体、3)極性表面積(PSA)が60Å2 〜200Å2 、好ましくは70Å2 〜160Å2 、より好ましくは80Å2 〜140Å2 、更に好ましくは90Å2 〜120Å2 、最も好ましくは95Å2 〜110Å2 の範囲であるトリアゾール化合物、4)分配係数(XlogP)が4〜9、より好ましくは5〜8、最も好ましくは6〜7の範囲であるトリアゾール化合物、5)10より多くの自由に回転する結合を有するトリアゾール化合物、6)極性表面積(PSA)が80〜200であり、分配係数が3〜8であり、8〜16の自由に回転する結合を有するトリアゾール化合物、または、7)極性表面積が80Åより広いトリアゾール化合物、のような生理活性種用に作製することができる。イトラコナゾール溶解工程を加速させるため、超音波分解を使用することができる。溶媒混合物1mlあたり50mg溶解した生理活性種を保持させることができる上記の溶液は、本発明のメソポーラス材料を含浸させ、当該生理活性種を細孔の中へ取り込ませ、上記メソポーラス材料中へ分子的に分散させることに適している。
プルロニックP123界面活性剤(BASF)4.181gを、水107.554g、HCl溶液(2.4M)12.64g、および1Mテトラプロピルアンモニウムハイドロオキシド(TPAOH)溶液(Alpha社製)と、PP容器(500ml)中で混合した。この容器を35℃のオイルバスに置き、マグネチックスターラーで終夜攪拌した。第二のPP容器に、ケイ酸ナトリウム溶液(Riedel de Haen,purum,少なくとも10重量%のNaOHおよび少なくとも27重量%のSiO2 )10.411gを30.029gの水と混合した。この混合物を室温で5分間マグネチックスターラー(400rpm)を用いて攪拌した。後者の溶液をオイルバス中のPP容器へ加えた。得られた溶液を35℃で5分間攪拌(400rpm)した。この工程の間、Mettler Toledo,InLab(登録商標)Expert Pro pH電極を用いて、pHが5.8になるように調製した。得られた反応混合物を、攪拌することなく、予備加熱されたオーブンで35℃、24時間置いた。24時間後、上記オーブンの温度を90℃まで上げ、24時間等温で維持した。
プルロニックP123界面活性剤4.162gを、水107.093g、HCl溶液(2.4M)13.039g、および1M TPAOH溶液(Alpha社製)とPP容器(500ml)中で混合した。この容器を35℃のオイルバス中に置き、マグネチックスターラー(400rpm)で終夜攪拌した。第二のPP容器において、ケイ酸ナトリウム溶液(Riedel de Haen,purum,少なくとも10重量%NaOHおよび少なくとも27重量%のSiO2 )10.441gを水30.027gと混合した。この混合物を室温で5分間マグネチックスターラー(400rpm)で攪拌した。後者の溶液を上記オイルバス中のPP容器へ加えた。得られた溶液を35℃で5分間攪拌(400rpm)した。この工程の間、Mettler Toledo,InLab(登録商標)Expert Pro pH電極を用いて、pHが2.4になるように調製した。得られた反応混合物を、攪拌することなく、予備加熱されたオーブンで35℃、24時間置いた。24時間後、上記オーブンの温度を90℃まで上げ、24時間等温で維持した。得られた反応混合物を室温まで冷却し、減圧濾過を行なった(粒子保持20〜25μm)。フィルター上の粉体を水300mlで洗浄した。得られた粉体をガラス容器中において24時間、60℃で乾燥した。最後に、上記粉体を陶器製皿に移し、1℃/分の加熱速度で550℃、8時間、空気オーブンにおいて焼成させた。
プルロニックP123界面活性剤4.212gを、水107.592g、HCl溶液(2.4M)12.630g、およびNaOH0.066gとPP容器(500ml)で混合した。この容器を35℃のオイルバス中に置き、マグネチックスターラー(400rpm)で終夜攪拌した。第二のPP容器において、ケイ酸ナトリウム溶液(Riedel de Haen,purum,少なくとも10重量%NaOHおよび少なくとも27重量%のSiO2 )10.413gを水30.020gと混合した。この混合物を室温で5分間マグネチックスターラー(400rpm)で攪拌した。後者の溶液を上記オイルバス中のPP容器へ加えた。得られた溶液を35℃で5分間攪拌(400rpm)した。この工程の間、Mettler Toledo,InLab(登録商標)Expert Pro pH電極を用いて、pHが6.4になるように調製した。得られた反応混合物を、攪拌することなく、予備加熱されたオーブンで35℃、24時間置いた。24時間後、上記オーブンの温度を90℃まで上げ、24時間等温で維持した。得られた反応混合物を室温まで冷却し、減圧濾過を行なった(粒子保持20〜25μm)。フィルター上の粉体を水300mlで洗浄した。得られた粉体をガラス容器中において24時間、60℃で乾燥した。最後に、上記粉体を陶器製皿に移し、1℃/分の加熱速度で550℃、8時間、空気オーブンにおいて焼成させた。低角度領域におけるX線散乱パターン(図7)は、幾つかの回折ピークを示す。これは、上記材料がメソスケールで秩序化していることを示している。
この実施例では、強酸性合成混合物を用いる。強酸性は、大量の2M HCl溶液を用いることによって得られる。プルロニックP123界面活性剤(BASF)4.1gを、HCl溶液(2M)120.1gとPP容器(500ml)において混合した。この容器を35℃のオイルバス中に置き、マグネチックスターラー(400rpm)で終夜攪拌した。第二のPP容器において、ケイ酸ナトリウム溶液(Riedel de Haen,purum,少なくとも10重量%NaOHおよび少なくとも27重量%のSiO2 )10.4gを水30.0gと混合した。この混合物を室温で5分間マグネチックスターラー(400rpm)で攪拌した。後者の溶液を上記オイルバス中のPP容器へ加えた。得られた溶液を35℃で5分間攪拌(400rpm)した。得られた反応混合物を、攪拌することなく、予備加熱されたオーブンで35℃、24時間置いた。24時間後、上記オーブンの温度を90℃まで上げ、24時間等温で維持した。得られた反応混合物を室温まで冷却し、減圧濾過を行なった(粒子保持20〜25μm)。フィルター上の粉体を水300mlで洗浄した。得られた粉体をガラス容器中において24時間、60℃で乾燥した。合成した上記粉体を陶器製皿に移し、1℃/分の加熱速度で550℃、8時間、空気オーブンにおいて焼成させた。このSBA−15の窒素吸着等温線を図10に示す。得られたSBA−15材料は、約8nmのポアサイズを有している。測定は、Micromeritics Tristar 3000装置で行なった。測定の前に、サンプルを300℃で10時間予備加熱した(勾配:5℃/分)。得られたSBA−15材料のSEM写真を図11に示す。上記材料は塊状化したミクロンサイズ粒子の一種として現れる。
プルロニックP123界面活性剤4.043gを、水140.335g、HCl溶液(2M)2.6g、および1M TPAOH溶液1.8mlとPP容器(500ml)で混合した。この容器を35℃のオイルバス中に置き、マグネチックスターラー(400rpm)で攪拌した。第二のPP容器において、ケイ酸ナトリウム溶液10.428gを水5.510gと混合した。この混合物を室温で5分間マグネチックスターラー(400rpm)で攪拌した。後者の溶液を上記界面活性剤混合物へ加えた。得られた反応混合物を室温で5分間攪拌した(400rpm)。この工程の間、Mettler Toledo,InLab(登録商標)Expert Pro pH電極を用いて、pHが11.12になるように調製した。上記反応混合物は透明なゲルのままであった。シリカ粒子は形成されていなかった。11.12のpHは、COK−10材料を合成するための好ましい範囲外である。
プルロニックP123界面活性剤0.811gを、水22.1g、HCl溶液(2.4M)2.01g、および1M TPAOH溶液1.8mlとPP容器(60ml)で混合した。この容器を室温でマグネチックスターラー(400rpm)により攪拌した。第二のPP容器において、ケイ酸ナトリウム溶液2.090gを水6.261gと混合した。この混合物を室温で5分間マグネチックスターラー(400rpm)で攪拌した。後者の溶液を上記界面活性剤混合物へ加えた。得られた反応混合物を室温で5分間攪拌した(400rpm)。この工程の間、Mettler Toledo,InLab(登録商標)Expert Pro pH電極を用いて、pHが8.9になるように調製した。この合成において混合物は透明なゲルのままであった。シリカ粒子は形成されていなかった。この実施例では、8.9のpHは、COK−10材料を合成するための好ましい範囲外であることを教示している。
プルロニックP123界面活性剤4.140gを、水107.55g、HCl溶液(2.4M)12.779、および1M TPAOH溶液1.8mlとPP容器(500ml)で混合した。この容器を室温でマグネチックスターラー(400rpm)によって終夜攪拌した。第二のPP容器において、ケイ酸ナトリウム溶液10.448gを水30.324gと混合した。この混合物を室温でマグネチックスターラー(400rpm)で攪拌した。後者の溶液を上記界面活性剤混合物へ加えた。得られた溶液を5分間、固定駆動電気攪拌機(direct drive electric mixer)で攪拌(400rpm)した。この工程の最後において、Mettler Toledo,InLab(登録商標)Expert Pro pH電極を用いて、pHが5.8になるように調製した。得られた反応混合物を、攪拌することなく、予備加熱されたオーブンで35℃、24時間置いた。24時間後、上記オーブンの温度を90℃まで上げ、24時間等温で維持した。得られた反応混合物を室温まで冷却し、減圧濾過を行なった(粒子保持20〜25μm)。フィルター上の粉体を水100mlで洗浄した。得られた粉体をガラス容器中において24時間、60℃で乾燥した。最後に、上記粉体を陶器製皿に移し、1℃/分の加熱速度で550℃、8時間、空気オーブンにおいて焼成させた。窒素吸着等温線の測定はMicromeritics Tristar装置で行なった。測定の前に、サンプルを300℃で10時間予備加熱した(勾配:5℃/分)。窒素吸着等温線(図12)は、典型的な秩序化したメソポーラス材料の、平行で勾配が急である分岐を有するヒステリシスループを示した。このCOK−10材料は、最大量が9nm前後である狭いメソポアサイズ分布を有する(図12)。このCOK−10材料は、SEM(図13)によって約1μmと測定された球状粒子から構成される。焼成したCOK−10材料のX線散乱パターンは、図14に示される。回折ピークの存在により、上記材料はメソスケールにおいて秩序化していることが明らかになった。
イトラコナゾールは、難溶性の薬物化合物である。イトラコナゾール50.00mgをジクロロメタン1mlに溶解した。COK−10 150.03mgを上記イトラコナゾール溶液250μlで3回含浸させた。含浸させたCOK−10サンプルを真空オーブンにおいて40℃で乾燥させた。放出媒体は、ラウリル硫酸ナトリウム(SLS)を加えた(0.05重量%)擬似胃液(SGF)であった。イトラコナゾールを取り込んだCOK−10を、溶出溶媒20ml中に懸濁させた。上記懸濁液は730rpmで攪拌した。シリカ材料の取り込み量は、18重量%に達していた。溶解槽におけるイトラコナゾール濃度は、HPLCで決定した。イトラコナゾールの放出は、図15において時間に対してプロットされている。短期間で、COK−10製剤は、かなりの量のイトラコナゾールを溶出溶媒中へ放出する。5分後では、COK−10キャリアに含まれる20%のイトラコナゾールが放出された。30分後では、放出は30%近くとなった。
イトラコナゾール49.98mgをジクロロメタン1mlに溶解させた。実施例3のメソポーラス材料150.03mgを、イトラコナゾール溶液375μlで2回含浸させた。含浸させたメソポーラスシリカサンプルを40℃の真空オーブンで乾燥させた。放出媒体は、ラウリル硫酸ナトリウムを加えた(0.05重量%)擬似胃液(SGF)である。イトラコナゾールを取り込んだ上記メソポーラスシリカを溶出溶媒15mlにおいて懸濁させた。上記懸濁液を730rpmで攪拌した。シリカキャリアにおけるイトラコナゾールの取り込みは、15.65重量%に達した。溶解槽中のイトラコナゾール濃度は、HPLCで決定した。イトラコナゾールの放出は、図16において時間に対してプロットされている。図15で示されるCOK−10サンプルと比較して、この製剤の溶出溶媒中へのイトラコナゾールの放出量はずっと少ない。5分後では、わずか約7%のイトラコナゾールが溶媒へ放出された。60分後では、この量は15%に増加しただけであった。
イトラコナゾール50.05mgをジクロロメタン1mlで溶解した。実施例4に記載したように作製したSBA−15サンプル150.02mgをイトラコナゾール溶液250μlで3回含浸させた。含浸させたSBA−15サンプルは、真空オーブンにおいて40℃で乾燥させた。放出媒体は、ラウリル硫酸ナトリウムを加えた(0.05重量%)擬似胃液(SGF)であった。イトラコナゾールを取り込んだメソポーラスシリカを溶出溶媒20mlに懸濁させた。SBAシリカ材料におけるイトラコナゾールの取り込みは、18重量%に達した。上記懸濁液は1100rpmで攪拌した。溶解槽でのイトラコナゾール濃度は、HPLCで決定した。イトラコナゾールの放出は、図17において時間に対してプロットされている。図15で示されるCOK−10サンプルと比較して、この製剤の溶出溶媒中へのイトラコナゾールの放出量はずっと少ない。5分後では、わずか約5%のイトラコナゾールが溶媒へ放出された。60分後では、この量は18%に増加しただけであった。
プルロニックP123界面活性剤4.116gを、水107.506g、HCl溶液(2.4M)12.78gおよび1M TPAOH溶液1.8mlと、PP容器(500ml)で混合した。この混合物(混合物1)を室温でマグネチックスターラー(400rpm)で攪拌した。第二のPP容器において、ケイ酸ナトリウム溶液10.45gを水30.04gと混合した(混合物2)。この混合物を室温でマグネチックスターラー(400rpm)で攪拌した。後者の溶液を上記界面活性剤混合物(混合物1)へ加えた。得られた反応混合物を5分間、固定駆動電気攪拌機で攪拌(200rpm)した。この工程の最後において、Mettler Toledo,InLab(登録商標)Expert Pro pH電極を用いて、pHが6.06になるように調製し、温度を24℃にした。得られた反応混合物を、攪拌することなく、室温で24時間置いた。得られた反応混合物を、減圧濾過した(粒子保持20〜25μm)。実施例1,2,3,4および7のように、温度を90℃まで上げ、24時間等温を維持することによって生じる相は生じていなかった。フィルター上の粉体を水300mlで洗浄した。得られた粉体をガラス容器中において24時間、60℃で乾燥した。最後に、上記粉体を陶器製皿に移し、1℃/分の加熱速度で550℃、8時間、空気オーブンにおいて焼成させた。
プルロニックP123界面活性剤4.154gを、水107.606g、HCl溶液(2.4M)12.762g、および1M TMAOH溶液1.8mlと、PP容器(500ml)において混合した。この混合物(混合物1)を室温でマグネチックスターラー(400rpm)によって攪拌した。第二のPP容器において、ケイ酸ナトリウム溶液10.463gを水30.03gと混合した(混合物2)。この混合物を室温でマグネチックスターラー(400rpm)で攪拌した。後者の溶液を上記界面活性剤混合物(混合物1)へ加えた。得られた反応混合物を5分間、固定駆動電気攪拌機で攪拌(200rpm)した。この工程の最後において、Mettler Toledo,InLab(登録商標)Expert Pro pH電極を用いて、pHが5.75になるように調製し、温度を22℃にした。得られた反応混合物を、攪拌することなく、室温で24時間保持させた。24時間後、反応混合物を90℃のオーブンに24時間置いた。得られた反応混合物を、減圧濾過した(粒子保持20〜25μm)。フィルター上の粉体を水300mlで洗浄した。得られた粉体をガラス容器中において24時間、60℃で乾燥した。最後に、上記粉体を陶器製皿に移し、1℃/分の加熱速度で550℃、8時間、空気オーブンにおいて焼成させた。
プルロニックP123界面活性剤4.090gを、水107.544g、およびHCl溶液(2.4M)12.017gと、PP容器(500ml)において混合した。この混合物(混合物1)を室温にてマグネチックスターラー(400rpm)で攪拌した。第二のPP容器において、ケイ酸ナトリウム溶液10.43gを水31.0gと混合した(混合物2)。この混合物を室温でマグネチックスターラー(400rpm)で攪拌した。後者の溶液を上記界面活性剤混合物(混合物1)へ加えた。得られた反応混合物を5分間、固定駆動電気攪拌機で攪拌(200rpm)した。この工程の最後において、Mettler Toledo,InLab(登録商標)Expert Pro pH電極を用いて、pHが6.5になるように調製し、温度を22℃にした。得られた反応混合物を、攪拌することなく、室温で24時間保持させた。温度を90℃まで上げ、24時間等温を維持することによって生じる相は生じていなかった。得られた反応混合物を、減圧濾過した(粒子保持20〜25μm)。フィルター上の粉体を水300mlで洗浄した。得られた粉体をガラス容器中において24時間、60℃で乾燥した。最後に、上記粉体を陶器製皿に移し、1℃/分の加熱速度で550℃、8時間、空気オーブンにおいて焼成させた。
プルロニックP123界面活性剤4.060gを、水107.672g、クエン酸ナトリウム2.87gおよびクエン酸3.41gと、PP容器(500ml)において混合した。この溶液をマグネチックスターラー(400rpm)で終夜攪拌した。この溶液のpHは3.8であり、温度は22℃であった(Mettler Toledo,InLab(登録商標)Expert Pro pH電極)。PPビーカー(50ml)において、ケイ酸ナトリウム溶液(Riedel-de Haen,purum,≧10%NaOH基準,≧27%SiO2 基準)10.420gを、水30.012gと混合した。この混合物を室温にて5分間マグネチックスターラー(400rpm)で攪拌した。PP瓶において、機械的攪拌下(200rpm)で後者の溶液を上記界面活性剤へ加えた。得られた溶液を室温で5分間攪拌した(200rpm)。そのpHは3分後に5.2で安定化した。上記瓶を24時間室温に維持した。得られた反応混合物を減圧濾過した(粒子保持20〜25μm)。フィルター上の粉体を水300mlで洗浄した。得られた粉体をガラス容器中において24時間、60℃で乾燥した。合成した上記粉体を陶器製皿に移し、1℃/分の加熱速度で550℃、8時間、空気オーブンにおいて焼成させた。
プルロニックP123界面活性剤4.109gを、水107.573g、クエン酸ナトリウム2.540gおよびクエン酸3.684gと、PP容器(500ml)において混合した。この溶液をマグネチックスターラー(400rpm)で終夜攪拌した。この溶液のpHは3.6であり、温度は22℃であった(Mettler Toledo,InLab(登録商標)Expert Pro pH電極)。
プルロニックP123界面活性剤4.116gを、水107.495g、クエン酸ナトリウム5.104gおよびクエン酸4.335gと、PP容器(500ml)において混合した。この溶液をマグネチックスターラー(400rpm)で終夜攪拌した。この溶液のpHは3.8であり、温度は22℃であった(Mettler Toledo,InLab(登録商標)Expert Pro pH電極)。
プルロニックP123界面活性剤4.140gを、水107.574g、クエン酸ナトリウム7.340gおよびクエン酸3.005gと、PP容器(500ml)において混合した。この溶液をマグネチックスターラー(400rpm)で終夜攪拌した。この溶液のpHは4.7であり、温度は22℃であった(Mettler Toledo、 InLab(登録商標)Expert Pro pH電極)。
プルロニックP123界面活性剤4.069gを、PP容器(500ml)において、水107.524g、クエン酸ナトリウム7.993gおよびクエン酸2.461gと混合した。この溶液をマグネチック攪拌棒(400rpm)で終夜攪拌した。この溶液のpHは4.9であり、温度は22℃であった(Mettler Toledo、InLab(登録商標)Expert Pro pH電極)。
プルロニックP123界面活性剤4.087gを、PP容器(500ml)において、水107.625g、クエン酸ナトリウム7.308gおよびクエン酸2.994gと混合した。この溶液をマグネチック攪拌棒(400rpm)で終夜攪拌した。この溶液のpHは4.7であり、温度は22℃であった(Mettler Toledo、InLab(登録商標)Expert Pro pH電極)。
プルロニックP123界面活性剤4.142gを、PP容器(500ml)において、水107.817g、クエン酸ナトリウム6.542gおよびクエン酸3.674gと混合した。この溶液をマグネチック攪拌棒(400rpm)で終夜攪拌した。この溶液のpHは4.4であり、温度は22℃であった(Mettler Toledo、InLab(登録商標)Expert Pro pH電極)。
プルロニックP123界面活性剤4.149gを、PP容器(500ml)において、水107.523g、クエン酸ナトリウム5.771gおよびクエン酸4.086gと混合した。この溶液をマグネチック攪拌棒(400rpm)で終夜攪拌した。この溶液のpHは4.2であり、温度は22℃であった(Mettler Toledo、InLab(登録商標)Expert Pro pH電極)。
プルロニックP123界面活性剤4.129gを、水107.520g、クエン酸ナトリウム5.771gおよびクエン酸4.086gと、PP容器(500ml)において混合した。この溶液をマグネチック攪拌棒(400rpm)で終夜攪拌した。この溶液のpHは3.8であり、温度は22℃であった(Mettler Toledo、InLab(登録商標)Expert Pro pH電極)。
プルロニックP123界面活性剤4.074gを、水108.436g、クエン酸ナトリウム0.751gおよびクエン酸7.695gと、PP容器(500ml)において混合した。この溶液をマグネチック攪拌棒(400rpm)で終夜攪拌した。この溶液のpHは3.5であり、温度は22℃であった(Mettler Toledo、InLab(登録商標)Expert Pro pH電極)。
プルロニックP123界面活性剤4.00gを、水107.50gおよびクエン酸2.79gと、PP容器(500ml)において混合した。この溶液をマグネチック攪拌棒(400rpm)で終夜攪拌した。この溶液のpHは1.90であり、温度は22℃であった(Mettler Toledo、InLab(登録商標)Expert Pro pH電極)。
Claims (18)
- 4〜30nmの範囲の実質的に均一なポアサイズを有する、秩序化したメソポーラスシリカ材料の自己集合化方法であり、
アルカリシリケート水溶液を含む水溶液1を作製する工程と、
アルカリもしくはアルカリ土類水酸化物を含まず、ポリ(アルキレンオキシド)トリブロック共重合体および2未満のpKaの酸を含む水溶液2を作製する工程と、
上記水溶液1を上記水溶液2へ添加して、pHを2より高く8より低い範囲として、成分間の反応を10〜100℃の温度範囲で起こさせる工程と、
濾過する工程と、
乾燥する工程と、
反応生成物を焼成して、実質的に均一なポアサイズを有する、秩序化したメソポーラスシリカ材料を生成させる工程と、
を含む方法。 - 上記水溶液2がテトラアルキルアンモニウム界面活性剤を更に含む、請求項1に記載の方法。
- 上記テトラアルキルアンモニウム界面活性剤が、炭素原子数1〜4のアルキル基を有する、請求項2に記載の方法。
- 上記テトラアルキルアンモニウム界面活性剤が、テトラプロピルアンモニウムハイドロオキシド(TPAOH)またはテトラメチルアンモニウムハイドロオキシド(TMAOH)である、請求項2または3に記載の方法。
- 上記ポリ(アルキレンオキシド)トリブロック共重合体がプルロニックP123である、請求項1〜4の何れか1項に記載の方法。
- 上記アルカリシリケート水溶液が、10重量%以上の水酸化ナトリウムと、27重量%以上のシリカとを含むケイ酸ナトリウム水溶液である、請求項1〜5の何れか1項に記載の方法。
- 請求項1〜6の何れか1項に記載の方法によって得ることができる、4〜30nmの範囲の実質的に均一なポアサイズを有する、秩序化したメソポーラスシリカ材料。
- 請求項7に記載の秩序化したメソポーラスシリカ材料と、生理活性種とを含む、薬品組成物。
- 4〜12nmの範囲の実質的に均一なポアサイズを有する、2D−六方晶系の秩序化したメソポーラスシリカ材料の自己集合化方法であり、
アルカリシリケート水溶液を含む水溶液1を作製する工程と、
ポリ(アルキレンオキシド)トリブロック共重合体と、酸および塩基成分を含有する、pHが2より高く8未満であるバッファーとを含む水溶液3を作製する工程と、
上記アルカリシリケート水溶液を上記水溶液に加え、pHを2より高く8より低い範囲として、成分間の反応を10〜100℃の温度範囲で起こさせる工程と、
濾過する工程と、
乾燥する工程と、
反応生成物を焼成して、実質的に均一なポアサイズを有する、2D−六方晶系の秩序化したメソポーラスシリカ材料を生成させる工程と、
を含む方法。 - pHが2より高く8未満である上記バッファーは、クエン酸ナトリウム/クエン酸バッファー、酢酸ナトリウム/酢酸バッファー、Na2 HPO4 /クエン酸バッファー、HCl/クエン酸ナトリウムバッファーまたはNa2 HPO4 /NaH2 PO4 バッファーである、請求項9に記載の方法。
- 上記クエン酸ナトリウム/クエン酸バッファーは、クエン酸ナトリウム:クエン酸の重量比が、0.10:1〜3.3:1の範囲内である、請求項10に記載の方法。
- 4〜12nmの範囲の実質的に均一なポアサイズを有する、2D−六方晶系の秩序化したメソポーラスシリカ材料の自己集合化方法であり、
アルカリシリケート水溶液を含む水溶液1を作製する工程と、
ポリ(アルキレンオキシド)トリブロック共重合体と、pKaが3〜9の酸とを含む水溶液4を作製する工程と、
上記水溶液1を上記水溶液4へ加え、それによって、pHを、pKaが3〜9の上記酸のpKaと同じ数値を有するpHよりも、1.5低いpH以上、1.5高いpH以下の範囲内である、2より高く8より低くし、成分間の反応を10〜100℃の温度範囲で起こさせる工程と、
濾過する工程と、
乾燥する工程と、
反応生成物を焼成して、実質的に均一なポアサイズを有する、2D−六方晶系の秩序化したメソポーラスシリカ材料を生成させる工程と、
を含む方法。 - pKaが3〜8の上記酸が、クエン酸、酢酸、コハク酸またはリン酸であり、
水溶液1および4の混合によって、クエン酸塩/クエン酸バッファー、酢酸塩/酢酸バッファー、コハク酸塩/コハク酸バッファーまたはH2 PO4 /HPO4 −バッファーが実現される、請求項12に記載の方法。 - 上記ポリ(アルキレンオキシド)トリブロック共重合体がプルロニックP123である、請求項9〜13の何れか1項に記載の方法。
- 上記アルカリシリケート水溶液が、10重量%以上の水酸化ナトリウムと、27重量%以上のシリカとを含むケイ酸ナトリウム水溶液である、請求項9〜14の何れか1項に記載の方法。
- 請求項9〜15の何れか1項に記載の方法によって得ることができる、4〜12nmの範囲の実質的に均一なポアサイズを有する2D−六方晶系の秩序化したメソポーラスシリカ材料。
- 29Si MAS NMRを用いて得られた、Q4に対するQ3のシリカの比が0.65未満である、請求項16に記載の六方晶系の秩序化したメソポーラスシリカ材料。
- 請求項16に記載の、4〜12nmの範囲の実質的に均一なポアサイズを有する2D−六方晶系の秩序化したメソポーラスシリカ材料と、生理活性種とを含む、薬品組成物。
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