JP2017512810A - デンドロン化金属酸化物ナノ粒子、その製造法および使用 - Google Patents

Abstract

本発明はデンドロン化金属酸化物ナノ粒子、その製造法およびその使用に関する。【選択図】なし

Description

本発明はデンドロン化金属酸化物ナノ粒子、その製造法および使用に関する。

無機ナノ粒子(NPs)に関する重要で最も成功が見込まれる応用のいくつかは、生物学と生物医学分野である。生物学の応用での無機ナノ粒子開発に関する最大の課題は、生体媒体中のバイオ官能化NPsの安定性とサイズに関係している。
磁気特性と主にその極めて高い横方向の緩和能により、適切な界面化学での超常磁性酸化鉄ナノ粒子(SPIO)は、MRIコントラスト強調、温熱療法、細胞選別、薬剤送達、免疫学的試験、組織修復など、数多くのインビボ応用で使用可能である。
これらの応用においては生理学的媒体中での生体適合性、溶解度、安定度を向上させるだけでなく、加飾後の小さい粒度分布（100nm未満）を確保し、かつ例えば高い飽和磁化などの良好な磁気特性を保つために、SPIO NPsの表面処理が必須である。加えて小径粒子は静脈内投与後のナノ粒子の生体内分布を可能にする。

また、生物医学に用いる無機NPsの合成および官能化の分野において、多くの研究者は、疾患状態の同定と治療の送達との両方が可能であり、したがって画像で治療の経過観察ができる多官能性セラノスティックス（theranostic、つまり治療と診断機能を含む）NPsの開発を目指している。
新しいMRI造影剤（CAs）の開発は市場性があり、極小酸化鉄NPsは別のCAsファミリーと比較した場合、生分解性と非毒性のナノ物体として特に興味があり、またMRI用のT₂造影剤としても市販されている。さらに、磁気温熱療法（MH）用の酸化鉄NPsも開発されている。
適切な強度および周波数の交流磁場への曝露時に、このNPsは局所的に（これらが集中した場所で）熱を放出して癌細胞の生存度を低下させる。MHポテンシャルは、ドイツの会社であるMagForce Nanotechnology（ベルリンのCharite病院）が先導した第二相臨床試験での「ナノ温熱療法」に関する最近の良好な結果、および化学または放射線治療に対する腫瘍細胞の感受性を増強し、薬物の遊離促進あるいは細胞膜での作用のための使用で示される。磁気温熱療法（MH）の限界の1つは、大量のNPsの局所注入を必要とする通常の磁気NPsの低出力加熱である。

SPIO NPs表面の被覆には、複数の天然および合成ポリマーを用いている。これらのポリマーとしては、デキストラン、脂質、ポリエチレングリコール（PEG）またはポリエチレンオキシド（PEO）とポリビニルピロリドン（PVP）がある。使用される全てのポリマーは生体適合性であり、水性媒体中で分散を促進することが知られている。
しかしながら、これらのポリマー被膜は堅固でなく、NP凝集体を誘導するインビボ条件下で粒子表面から簡単に分離する。また、これらはNPsの周囲に大きな有機シェル（shell）を形成する。これらの2つの事実から、水プロトン緩和能に対する超常磁性コアの低い効果に繋がり、結果的に低コントラストとなる。

本発明の1つの目的は、インビボでの非毒性であり、安定性がある官能化金属酸化物ナノ粒子の提供である。
本発明の別の目的は、全平均寸法が50nm未満の、懸濁液中に狭い粒径分布を有する官能化金属酸化物ナノ粒子の提供である。
本発明の別の目的は、MRIコントラスト増強および付加的なセラノスティクス特性をもたらす磁気温熱療法の性能が向上した多機能性金属酸化物ナノ粒子の提供である。

本発明は、金属酸化物ナノ粒子および次の式（I）の少なくとも2つの同一または異なる化合物を含むか、またはそれらからなる官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

式（I）の化合物は、R₁基で金属酸化物ナノ粒子にイオン性共有結合しており、式中、互いに独立している：
◆ sおよびdは0または1に等しく、sおよびdの少なくとも1つは1に等しく、
特にsは0、dは1に等しいか、またはsは1、dは0に等しい、
◆ kは0または1に等しく、好ましくはkが0に等しい、
◆ lは0または1に等しい、
◆ mは0、1または2に等しい、
◆ Aは-O-、-S-または-NH-を表す。

◆ R₁は

を表す。

◆ Jは以下から選択される：
〇 線状または分岐(C₁-C₁₂)-アルキル鎖、
〇 次の式（2a）のPEG鎖：

式中、aは1〜10からなる整数である。

● 次の式（2b）または（2c）の鎖：

式中、bは1〜10からなる整数であり、b’は1〜12からなる整数である。

● 次の式（2d）または（2e）の鎖：

式中、bは1〜10からなる整数であり、b’は1〜12からなる整数である。

◆ Xは次の式（1）の基を表す：
-L_p-E_p-R (1)
式中、
■ pは0または1に等しく、特にpが1に等しい。
■ Lは下記から選択される：
● 線状または分岐(C₁-C₁₂)-アルキル鎖
● 次の式（2）のPEG鎖：

式中、qは1〜10からなる整数である。

● 次の式（2i）または（2ii）の鎖：

式中、qは1〜10からなる整数であり、q’は1〜12からなる整数で
ある。

● 次の式（2iii）または（2iv）の鎖：

式中、qは1〜10からなる整数であり、q’は1〜12からなる整数で
ある。

特に、Lは次の式（2）のPEG鎖である：

式中、qは1〜10からなる整数である。
■ Eは-NHCONH-、-CONH-、-COO-、-SO₂NH-、-NHCONH-、-NHCO-、
-O-C(=O)-、-NHSO₂-、-O-、-S-、-NH-、-NHCOO-、-OCONH-、-NHCSNH-、
-NHCSO-、-OCSNH-、-CO-NH-CO-、-CH₂-C≡C-から選択される基、または0
を表す。
特にEは-O-、-NH-、-COO-、-CH₂-C≡C-、または0を表す。

■ Rは次から選択される群を表す：
● H、
● 線状または分岐(C₁-C₁₂)-アルキル鎖、
● N₃、
● 腫瘍細胞、代謝状態または活性化状態に対する異常細胞または
腫瘍あるいは異常細胞の結合組織の要素を標的とする配位子、
● 放射性元素キレート剤、
● 特に錯体（complex）がビオチン‐アビジン錯体、ビオチン-ス
トレプトアビジン錯体、抗体‐抗原錯体、配位子‐受容体錯体、
二本鎖オリゴヌクレオチドまたはアダマンタン‐シクロデキス
トリン錯体であり、任意に別のデンドリマーと結合され、特異
的分子とで錯体を形成することができる、特異的分子認識剤、
● 抗癌剤、または
● フルオロフォア、または生体適合性色素、
ただし、Eが0を表すとき、RはN₃のみを表せるものとする。

◆ Yは次を表す：
〇上で定義した式-L_p-E_p-R (1)の基、または
〇nが1または2に等しくて、iが1からnまでの範囲の整数であり、ラン
ク(rank)iの鎖を含む、世代nのデンドリマー。
■ ランクiの鎖は次の式の1つである。

■ n=1のとき、ランクi=1の鎖は次に対してさらに結合する：
● かかる鎖が式（a）であるときは2つの末端基Zに結合、または
● かかる鎖が式（b）であるときは3つの末端基Zに結合する。

■ n=2 のとき、ランクiの鎖はさらに次に結合する：
● ランク1の場合：
- ランク2の2つの鎖に結合、
● ランク2の場合：
- ランク1の鎖に結合、および
- かかる鎖が式（a）であるときは2つの末端基Zに結合、または
- かかる鎖が式（b）であるときは3つの末端基Zに結合する。
■ 末端基Zは上で定義した式-L_p-E_p-R (1)の基を表す。
■ n=2 のときの鎖について、ランク1の鎖は式（a）であり、ランク2の
2つの鎖は式（a）または（b）であるが、特に式（b）である。

◆ jは0または1に等しく、Yがデンドリマーを表すときjは0に等しい。

興味深いことに、本発明者らは、本発明の官能化金属酸化物ナノ粒子が相応する非官能化金属酸化物ナノ粒子と比較して、より低用量で有効であることを見出した。
加えて、本発明の式（I）で官能化された金属酸化物ナノ粒子は：
- 特に線状PEG鎖である線状化合物で官能化された金属酸化物ナノ粒子と比べて、より安定的である。
- 特にPAMAMまたはPAMAM-PEGデンドリマーである別のデンドリマーで官能化された金属酸化物ナノ粒子と比べて、優れたMRI特性を有する。

「次の式（I）の少なくとも2つの同一または異なる化合物」とは、式（I）の少なくとも2つの化合物がナノ粒子にグラフトしているという意味である。式（I）のこれら少なくとも2つの化合物は、同一または互いに異なっていてもよく、つまりR₁、J、k、s、d、A、X、Y、l、m、jの少なくとも1つは、式（I）の少なくとも2つの化合物の他の1つと異なるという意味である。
「イオン性共有結合」とは、結合がカチオンとアニオンの原子軌道の組合せから生じる静電力（イオン性部位）および共有結合力に同時に関与しているという意味である。
特に、イオン性共有結合は、式（I）の化合物によるナノ粒子の官能化後のＸ線光電子分光法によって特徴づけられるP2p結合のシフトで明らかである。
例えば、かかるシフトはBaslyらによって記述されている（Dalton Trans. 2012, 42, 2146-2157）。

「線状または分岐(C₁-C₁₂)-アルキル鎖」とは、炭素数1〜12の線状または分岐鎖を有する炭化水素基という意味である。かかる基の例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert-ペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、1,1-ジメチルブチル、2,2-ジメチルブチル、3,3-ジメチルブチル、2‐エチルブチル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシルなどの基が挙げられる。
「末端基Zは式-L_p-E_p-R(1)の基を表す」とは、式（I）の同一の化合物において、Z基は互いに異なっていてもよく、つまりL、E、R、pの少なくとも1つは、1個の別のZ基と異なる少なくも2個のZ基があるという意味である。例えば、式（I）の同一の化合物において、別のZ基が式（2）のPEG鎖を含む一方で、一部のZ基は線状または分岐(C₁-C₁₂)-アルキル鎖を含んでいてもよい。
有利な実施形態では、全ての末端基Zは式（2）のPEG鎖を含む。

別の有利な実施形態では、全ての末端基Zは同一であり、特に式（2）のPEG鎖を含む。
有利な実施形態では、全ての末端基Zは線状または分岐(C₁-C₁₂)-アルキル鎖を含む。
別の有利な実施形態では、全ての末端基Zは同一であり、かつ線状または分岐(C₁-C₁₂)-アルキル鎖を含む。
Eが0を表すとき、つまり存在しないとき、Xは-L_p-N₃を表す。

「放射性元素キレート剤」とは、放射性元素を、特にγ線放出放射性同位体、陽電子放射体および／または微粒子放射線放射体、βマイナス、オージェ電子または、α粒子、より詳しくはスカンジウム‐44、スカンジウム‐47、銅‐64、銅‐67、ガリウム‐67、ガリウム‐68、ルビジウム‐82、ジルコニウム‐89、イットリウム‐90、テクネチウム‐99m、インジウム‐111、ヨウ素‐123、ヨウ素‐124、ヨウ素‐125、ヨウ素‐131、テルビウム‐149、ホルミウム‐166、ルテチウム‐177、レニウム‐186、アスタチン‐211、鉛‐212、ビスマス‐212、ビスマス‐213、ラジウム‐223、アクチニウム‐225をキレートできるあらゆる基という意味である。
また、放射性元素は、映像システムまたは放射能カウンタで検出できるか、または放射性毒性効果を有する放射性同位体でもよい。

用語「フルオロフォア」とはシアニン、アレクサフルオロ、フルオレセインイソチオチシアナート（FITC）もしくはクマリン343、または当業者に周知の別の蛍光分子、特にFACS法に使用されるフルオロフォアなどの蛍光分子をいうが、これらに限定されない。
本発明のナノ粒子のフルオロフォアの存在により、光学的画像による追跡が可能となる。
また、Raman分光法による画像化はフルオロフォアの有無に関わらず実施できる。
用語「色素」とはM. Perez-Urquizaらの（2001） J. Chrom. 917, 331-336 文献に記載の食品用、医薬品用または化粧品用色素として使い易い天然色素をいう。

特に、代謝状態または活性化状態に係る異常細胞は、低酸素細胞、アポトーシス細胞である。
腫瘍細胞、代謝状態または活性化状態に係る異常細胞、または腫瘍あるいは異常細胞の結合組織の要素を標的とする配位子は、特に膜、細胞質、または核における特異的細胞とこれらの優先的相互作用により、本発明のナノ粒子の認識を可能にする有機か無機の基である。
かかる配位子は、生命体が生成する生体分子、または化学的に生成される分子、または例えばDNA、RNA、細胞、膜、あるいは細胞内巨大分子、特に蛋白質などの特異的細胞あるいは細胞外マトリックスにより認識される、あらゆるその他の化合物を表す。
特に配位子は、脂質、リン脂質、糖脂質、ステロール、グリセロ脂質、ビタミン、ホルモン、神経伝達物質、アミノ酸、糖類、ヌクレオチド、抗体、抗体断片、ナノ抗体、膜貫通キャリアまたは膜受容体配位子、核酸またはペプチドアプタマーを含む群から選択される生体分子を表す。

用語「抗体」とは、抗原を認識して抗原の機能を中和できる免疫グロブリンという意味である。全抗体はジスルフィド架橋で結合された2つの軽鎖と2つの重鎖を含む。
用語「抗体断片」とは、scFv、2価のscFv、Fab、Fab’、またはF(ab’)₂断片のみを含む免疫グロブリンという意味である。
用語「ナノ抗体」とは、例えば2つの免疫グロブリン重鎖により構成されるエンティティ（entity）などの、全抗体としては同一の構造的、機能的特性を有するエンティティという意味である。
抗体はB細胞が分泌するか、ハイブリドーマが生成する天然の抗体か、または細胞株が生成する組換え抗体でもよい。
かかる抗体はモノクローナルかポリクローナルかの、動物またはヒトの抗体でもよい。

本発明の化合物で担持された抗体により、かかる化合物は細胞の特定の型、例えば腫瘍細胞の型を標的とすることができる。
より詳しくは、抗体は結腸直腸癌、甲状腺髄様癌、肺癌などの細胞により過剰発現した癌胎児性抗原などの、腫瘍細胞の型により発現した抗原に対する抗体、または乳癌細胞により過剰発現したCA‐15.3抗原を標的にするような、卵巣癌細胞により過剰発現したCA125抗原を標的とするような、特に膵臓癌である消化管の癌細胞により過剰発現したCa‐19.9抗原を標的とするような、また軟骨肉腫細胞により過剰発現した上皮抗原を標的とするような、前立腺癌細胞により過剰発現したPSMA抗原を標的とするような、腫瘍新生血管の内皮細胞により過剰発現したVEGFを標的とするような、または正常あるいは腫瘍リンパ球により過剰発現したCD20抗原を標的とするような、特にリンパ腫で増殖するような腫瘍細胞の一定の型に対してより特異的な抗体、または細胞外マトリックスで発現した蛋白質に対する抗体などである。
限定されないがかかる抗体は、例えば抗ERBB2、抗CA-15.3、抗CA-19.9、抗PSMA、抗VEGF、抗CTLA-4、抗CD20、抗CD22、抗CD19、抗CD33、抗CEA、抗MUC1、または抗テネイシン抗体でもよい。

また、配位子はペプチド、または分子量20000Da未満の小さな化学分子でもよい。
限定されないが、本発明の化合物で担持された配位子は当業者に周知の、例えばRGDペプチド（環状または非環状）、NGRペプチド、GM-CSF、トランスフェリンまたはガラクトサミン、HB‐19ペプチド、かかるペプチドの断片または多量体、メラノコルチン受容体を標的とするペプチド、ヌクレオリン、エンドステインまたはアンギオスタチンを標的とするペプチド、あるいは腫瘍細胞上に過剰発現した受容体のあらゆるその他の配位子でもよい。
かかる配位子はアプタマーでもよい。
核酸アプタマーは、SELEX法（指数関数的濃縮による配位子の系統的進化；systematic evolution of ligands by exponential enrichment）と呼ばれるインビトロセレクションのコンビナトリアル化学法で生成されるDNAまたはRNAでもよい（Ellington et Szostak, ≪ In vitroselection of RNA molecules that bind specific ligands. ≫, Nature, vol. 346, 1990, p. 818-822）。
アプタマーの標的エンティティは、蛋白質、核酸、小さな有機化合物または全細胞でもよい。

本発明の化合物で担持されたアプタマーは、受容体またはトランスポータを標的とするアプタマーと、正常細胞に存在して急性骨髄性白血病の細胞などの腫瘍細胞に過剰発現した膜貫通、細胞質内または核内蛋白質（Sefah, Kwameらの "Molecular recognition of acute myeloid leukemia using aptamers." Leukemia, 23 (2009):235-244）と、前立腺癌またはメラノーマを含めた腫瘍細胞の一定の型が分泌するメタロプロテイナーゼの9型を標的とするアプタマー抗MMP9などの細胞外マトリックスでもよい。
さらに、高親和性ヌクレオリンを標的とするAS1411またはその誘導体などの核酸アプタマーまたは蛋白質と、核で過剰発現した蛋白質と、数多い型の腫瘍細胞の細胞質および膜とが挙げられる［a) Z. Cao, R. Tong, A. Mishra, W. Xu, G. C. L. Wong, J. Cheng, Y. Lu, Angew. Chem. 2009, 121, 6616 - 6620; Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 6494 - 6498; b) S. Christian, J. Pilch, M. E. Akerman, K. Porkka, P. Laakkonen, E. Ruoslahti, J. Cell Biol. 2003］。

配位子は低酸素症での細胞を標的にする2‐オキソグルタル酸またはニダゾール誘導体（MISO METRO）などの生体分子、または侵攻性グリオーマ（J Neurooncol 99:217-225）あるいは神経内分泌腫瘍におけるトランスポータLAT1の過剰発現を標的とするDOPA（J Neurooncol DOI 10.1007/s11060-012-0986-1）などの腫瘍細胞のカルシウム代謝に関わる過剰発現した蛋白質を標的とする5価のDMSAなどの化学的に生成された分子でもある。
特に、配位子はメラノーマ細胞と、その類似体と誘導体とを標的とするMaisonialらの J.Med. Chem. 2011, 54, 2745、Rbah-Vidal らのEur. J. Med. Mol. Imaging 2012, 39, 1449、VivierらのEur. J. Med. Chem. 2011, 46, 5705およびWO2009/095872号に記載の化合物から選択できる。
例えば、配位子は次の式の1つを有する：

式中、R₁とR₂は特にメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、具体的にはエチルの線状、分岐または環状（C₁-C₆）アルキル鎖を互いに独立して表し、R₁とR₂はつながって環を形成していてもよく、特にR₁とR₂は2‐アザノルボルナ‐2‐イルを表し、Arは次から選択される基を表す：

これらの配位子は、小さな分子、つまり特に樹枝状構造からなる良好な生体内分布を乱さない、分子量20000Da未満の分子である。逆に、大きな配位子、つまり高分子配位子および／または分子量20000Daを超える配位子は、この良好な生体内分布を変化させる。
「良好な生体内分布」とは、官能化NPsが特にRES臓器および肺の中での非特異的取込みがなく、泌尿器系および肝胆道系経路によって消失するという意味である。

かかる配位子は、例えば次の式である：

配位子は、軟骨肉腫細胞、その類似体および誘導体を標的とする、J. Nucl. Med. 2009, 50, 1541-1547; Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging 2012, 39, 1169-1172; およびInvestigational New Drugs 2012, 30, 1782-1790; Sarcoma. 2011, 2011:691608に記載の化合物から選択することもできる。
配位子は、例えば次の式の1つを有する：

前記のように、これらの配位子は、特に樹枝状構造からなる良好な生体内分布を乱さない小さな分子である。

有利な実施形態では、配位子は次からなる群から選択される：

「認識剤」または「特異的分子」とは、受容体または蛋白質抗原を認識する、1本鎖オリゴヌクレオチド、ホルモンまたは神経伝達物質、あるいは抗体などの高分子、膜貫通型蛋白質などの小さな有機化合物という意味である。
かかる認識剤および特異的分子は、錯体、特にビオチン‐アビジン錯体、ビオチン-ストレプトアビジン錯体、抗体‐抗原錯体、配位子‐受容体錯体、2本鎖オリゴヌクレオチドまたはアダマンタン‐シクロデキストリン錯体の形成が可能である。

式（I）の化合物は、認識剤と特異的分子との間の認識により特異的分子を有する第2のデンドリマーに結合できる。このシステムは2つの異なるデンドリマーによって得られる特性を組み合わせる。
第2のデンドリマーは当業者に周知のデンドリマーでもよい。
特に、第2のデンドリマーは次の式（I_A）である：

式中、
- R₉ は前記の特異的分子を表す、
- R₆、R₇、R₈はデンドリマー的な基が次を含む、世代1 ≦n ≦7の樹枝状（dendritic）基を互いに独立して表す。
(a) 次の式Aについての、1つのアミン基と2つのカルボニル基を含むコア

(b) 次から選択される末端基Ra
(i) 次の式の末端基Ra₁

式中、
- R₁、R₂、R₃、R₄はIまたはAtを表す。
- R₅は-NHBocまたは

を表す。
- tは0より大きく、7より小さい整数を表すか、または

(ii) 次の式の末端基Ra₂

式中、
- R₁₅、R₁₆はF、-NO_2、Cl、Br、CH₂OM_s、CH₂OT_s、CH₂BrまたはCH₂Clを表す
- R₅は-NHBocまたは

を表す。
- tは0より大きく、7より小さい整数を表す。

(c) 樹枝状基が世代1でないとき、樹枝状基は次の式Bのデンドロンをさらに含む：

デンドロンのn-1ランクを含む、世代n（n≧1）の樹枝状基
*以下である式Aのコア：
-かかるコアアミン基は、式I_Aの炭素鎖に結合している。
-コアの2つのカルボニル基は:
(i) 樹枝状基が世代1であるときには、末端基Raのアミン基に結合する、または
(ii) 樹枝状基が世代1でないときには、樹枝状基のランク1のデンドロンのアミン基に結合する、あるいは

(iii) コアの2つのカルボニル基の両方が‐OH基に結合していなければ、‐OH基に結合する。
*以下である末端基Ra：
-末端基Raのアミン基は：
(i) 樹枝状基が世代1であるときには、コアのカルボニル基に結合する、または
(ii) 樹枝状基が世代1でないときには、樹枝状基の最終ランク（ランクn-1）のデンドロンのカルボニル基に結合する、さらに
*以下である式Bでランクmのデンドロン(1≦ m ≦n-1)：
-ランクmのデンドロンのアミン基は、
-デンドロンがランク1であるときには、コアのカルボニル基に結合する、または
-デンドロンのランクが1より大きいときには、前のランクm‐1のデンドロンのカルボニル基に結合する。
-デンドロンのコアの2つのカルボニル基は:
-デンドロンが最終ランクであるときには、末端基Raのアミン基に結合する、または
-デンドロンが最終ランクでないときには、次のランクm+1のデンドロンのアミン基に結合する、あるいは
-樹枝状基のカルボニル基の両方が‐OH基に結合していなければ、‐OH基に結合する。

ヨウ素は当業者に周知の反応に基づき、アスタチン、特にアスタチン‐211で置換されていてもよい。
本発明は、金属酸化物ナノ粒子および次の式（I）の少なくとも2つの同一または異なる化合物を含むか、あるいはそれからなる官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

式（I）の化合物は、R₁基で金属酸化物ナノ粒子にイオン性共有結合しており、式中、互いに独立している。

◆ sおよびdは0または1に等しく、sおよびdの少なくとも1つは1に等しく、特に、sは0、dは1に等しいか、またはsは1、dは0に等しい
◆ kは0または1に等しく、好ましくはkは0に等しい；
◆ lは0または1に等しい、
◆ mは0、1または2に等しい、
◆ Aは-O-、-S-または-NH-を表す、
◆ R₁は

を表す、

◆ Jは次から選択される：
〇 線状または分岐(C₁-C₁₂)-アルキル鎖
〇 次の式（2a）のPEG鎖：

式中、aは1〜10からなる整数である。

● 次の式（2b）または（2c）の鎖：

式中、bは1〜10からなる整数であり、b’は1〜12からなる整数である。

● 次の式（2d）または（2e）の鎖：

式中、bは1〜10からなる整数であり、b’は1〜12からなる整数である。

◆ Xは次の式（1）の基を表す：
-L_p-E_p-R (1)
式中、
■ pは0または1に等しく、特にpは1に等しい、
■ Lは次から選択される：
● 線状または分岐(C₁-C₁₂)-アルキル鎖
● 次の式（2）のPEG鎖：

式中、qは1〜10からなる整数である。

● 次の式（2i）または（2ii）の鎖：

式中、qは1〜10からなる整数であり、q’は1〜12からなる整数で
ある。

● 次の式（2iii）または（2iv）の鎖：

式中、qは1〜10からなる整数であり、q’は1〜12からなる整数で
ある。
特に、Lは次の式（2）のPEG鎖である：

式中、qは1〜10からなる整数である。

■ Eは-NHCONH-、-CONH-、-COO-、-SO₂NH-、-NHCONH-、-NHCO-、
-O-C(=O)-、-NHSO₂-、-O-、-S-、-NH-、-NHCOO-、-OCONH-、-NHCSNH-、
-NHCSO-、-OCSNH-、-CO-NH-CO-、-CH₂-C≡C-から選択される基、また
は0を表す、
特に、Eは-O-、-NH-、-COO-、-CH₂-C≡C-、または0を表す；
■ Rは次から選択される群を表す：
● H、
● 線状または分岐(C₁-C₁₂)-アルキル鎖、
● N₃、
● 代謝状態または活性化状態に対しての異常細胞である腫瘍細
胞、または腫瘍あるいは異常細胞の結合組織の要素を標的とす
る配位子、
● 放射性元素キレート剤、
● 特に、錯体がビオチン‐アビジン錯体、ビオチン-ストレプ
トアビジン錯体、抗体‐抗原錯体、配位子‐受容体錯体、2本
鎖オリゴヌクレオチドまたはアダマンタン‐シクロデキストリ
ン錯体であり、任意に別のデンドリマーと結合され、特異的分
子とで錯体を形成する、特異的分子認識剤、
● 抗癌剤、または
● フルオロフォア、または生体適合性色素、
ただし、Eが0を表すとき、RはN₃のみを表せるものとする。

◆ Yは次を表す：
○ 上で定義した式-L_p-E_p-R (1)の基、または
○ nが1または2に等しくて、iが1からnまでの範囲の整数であり、ラ
ンクiの鎖を含む、世代nのデンドリマー。
■ ランクiの鎖は次の式の1つである

■ n=1のとき、ランクi=1の鎖はさらに次に結合する：
● かかる鎖が式（a）であるときは2つの末端基Zに結合する、
または
● かかる鎖が式（b）であるときは3つの末端基Zに結合する。
■ n=2のとき、ランクiの鎖はさらに次に結合する：
● ランク1の場合：
- ランク2の2つの鎖に結合する。
● ランク2の場合：
- ランク1の鎖に結合する、そして
- かかる鎖が式（a）であるときは2つの末端基Zに結合す
る、または
- かかる鎖が式（b）であるときは3つの末端基Zに結合す
る。
■ 末端基Zは上で定義した式-L_p-E_p-R (1)の基を表す。
■ n=2 のときの鎖については、ランク1の鎖は式（a）であり、ラ
ンク2の2つの鎖は式（a）または（b）であるが、特に式（b）で
あるような鎖。

◆ jは0または1に等しく、Yがデンドリマーを表すとき、jは0に等しい。
かかる金属酸化物ナノ粒子は：
◆ 次からなる群から選択される均質な金属酸化物ナノ粒子である：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属で、特にMはFe
を表す
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでvは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物は、Fe₃O₄、Fe_3-δO₄（δは0 < δ < 1/3）、また
は γFe₂O₃である。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される（yは0 < y
≦ 1）。
特に、式（III）の金属酸化物はM’Fe₂O₄であるか、
または

◆ コアシェル金属酸化物ナノ粒子である。
◆ かかるコアは次の群から選択される：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属である
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでvは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物は、Fe₃O₄、Fe_3-δO₄（δは0 < δ < 1/3）、
γFe₂O₃、FeO、MnOである。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり
（ｙは0 < y ≦ 1）、特に式（III）の金属酸化物がM’Fe₂O₄である。

◆ シェルは次の群から選択される：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択され、
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでｖは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物は、Fe₃O₄、Fe_3-δO₄であり（δは0 < δ <
1/3）、γFe₂O₃、MnOである。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり
（ｙは0 < y ≦ 1）、特に式（III）の金属酸化物がM’Fe₂O₄である。
〇Au
ただし、次を条件とする：
- コアおよびシェルは同一の金属酸化物ではない。


金属酸化物ナノ粒子は：
磁気共鳴画像法造影剤であり、かつ
磁気温熱療法に十分な加熱出力を有する。

「造影剤（contrast agent）」とは、自然では特異的コントラストを示さず、かつ周辺の組織から区別が困難な解剖学的または病理学的構造、より詳しくは腫瘍細胞などの細胞を可視化させるための異なる型の組織または細胞間のコントラストを人工的に変える薬剤という意味である。
「磁気温熱療法に十分な加熱出力を有する」とは、ナノ粒子がインビボ治療に受け入れ可能な交流磁場で熱を出せるという意味である。

有利な実施形態では、本発明は以下の値を有する上記の官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
◆ 37℃での1,41 Tの磁場において、r₁とr₂値が約15nmの平均流体力学的
寸法を有するナノ粒子で測定され、60 s^-1mM^-1を超えるr₂緩和値であり、かつ
r₂/r₁比率などのr₁緩和値が6を超える、
そして
◆ 磁場周波数700 kHz、磁場振幅27 mT、37℃における0.01 mol/Lのナノ
粒子中の鉄および／または磁性金属原子の濃度で測定された、80W／gより高
い比吸収率（specific absorption rate）。

r₂緩和値とは、周辺水のプロトンスピンのT₂スピン‐スピン緩和速度を減少（または1/T₂を増大）させる水性媒体中でのナノ粒子の能力に対応する値という意味である。
かかるr₂値は、異なるナノ粒子の濃度での1/T₂-1/T_water緩和速度のグラフ変化、つまりr₂を表す線の傾きにより測定できる。
T₂時間はマルチ-エコーパルスシーケンスで測定できる。
陰性造影剤と呼ばれるT2造影剤は、横緩和時間T2を減少（またはR2を増大）させてシグナルを崩壊させる（ハイポシグナル）。このことから、これらはMRI画像の暗コントラストを増大する。

r₁緩和値とは、周辺水のプロトンスピンのT₁スピン‐格子緩和速度を減少（または1/T₁を増大）させる水性媒体中でのナノ粒子の能力に対応する値という意味である。
かかるr₁値は、異なるナノ粒子の濃度での1/T₁-1/T_water緩和速度のグラフ変化、つまりr₁を表す線の傾きにより測定できる。
T₁時間はマルチ-エコーパルスシーケンスで測定できる。
陽性造影剤と呼ばれるT1造影剤は、横緩和時間T1を減少（またはR1を増大）して測定シグナルを増大する（ハイパーシグナル）。これらがMRIの白色コントラストを増強する。

平均流体力学的寸法とは、水懸濁液中の官能化金属酸化物の寸法という意味である。
平均流体力学的寸法は、粒度分析測定法である動的光散乱法（DLS）により測定できる。
比吸収率（SAR）とは、交流磁場を受けるナノ粒子により損失された電力という意味である。
磁場周波数700 kHz、磁場振幅27 mT、37℃でのSAR測定は、Haiらが論じた（J. Colloid Interface Sci. 2010, 346, 37-42）商業用または実験室用の装置を用いて実施できる。この装置は16mmコイルを備えた共振RLC回路からなる。コイルおよび試料を37℃で熱運動化する。温度はフルオロ‐光ファイバー温度計（Luxtron STF-2, BFiOPTiLAS SAS）で調べることができる。

比損失電力（SAR）は次の式を使って計算する。

式中、C_waterは水の体積比熱容量であり（C_water = 4185 J L^-1 K^-1）、ナノ粒子からの寄与は無視されている。Vsは試料の体積である。Tは試料の温度（ケルビン単位）であり、mはサンプルの質量である。

磁場振幅27 mTは21 kA/mの値に対応する。
有利な実施形態で、本発明は、酸化鉄を含む官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
また、本発明は式（II）または（III）の酸化鉄を含む官能化磁性金属酸化物ナノ粒子に関する。
有利な実施形態で、本発明は、以下に記載される官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

◆ 以下からなる群から選択される均質な金属酸化物ナノ粒子：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
Fe_xO_y (II)

式中、
■ ｘおよびｙは、y = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでv
はM_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物は、Fe₃O₄、Fe_3-δO₄（δは0 < δ < 1/3）、また
はγFe₂O₃である。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり（y
は0 < y ≦ 1）、
特に、式（III）の金属酸化物は、M’Fe₂O₄であるか、
または

◆コアシェル金属酸化物ナノ粒子、
◆ かかるコアは以下の群から選択される：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属であり、
■ ｘおよびｙは、y = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでv
はM_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物は、Fe₃O₄、Fe_3-δO₄（δは0 < δ < 1/3）、
γFe₂O₃、FeO、MnOである。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり（ｙ
は0 < y ≦ 1）、特に式（III）の金属酸化物はM’Fe₂O₄である。

◆ かかるシェルは以下の群から選択される：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される、
■ ｘおよびｙは、y = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでｖ
はM_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物は、Fe₃O₄およびFe_3-δO₄であり（δは0 < δ <
1/3）、γFe₂O₃、MnOである。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり（ｙ
は0 < y ≦ 1）、特に式（III）の金属酸化物はM’Fe₂O₄である。
〇 Au
ただし、以下を条件とする：
- コアおよびシェルは同一の金属酸化物ではない、
- MがFeあるいは式（III）である式（II）のコア、または、MがFeある
いは式（III）である式（II）のシェル。
式Fe_xO_y（II）の酸化鉄は磁性である。
式（III）の金属酸化物は磁性ドープ酸化鉄である。

有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が37℃での1,41 Tの磁場において、r₁とr₂値が、約15nmの平均流体力学的寸法を有するナノ粒子で測定され、4から5 s^-1mM^-1までのr₁緩和値、4から5までのr₂/r₁比率であるr₁緩和値を有する官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が以下の特性を有する官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
◆ 37℃での1,41 Tの磁場において、4から5 s^-1mM^-1までのr₁緩和値、4から5までのr₂/r₁比率であるr₁緩和値、かつ約15nmの平均流体力学的寸法を有するナノ粒子で測定されるr₁とr₂値、
および
◆ 磁場周波数700 kHz、磁場振幅27 mT、37℃における0.01mol/Lのナノ粒子中の鉄および／または磁性金属原子の濃度で測定された、80W／gより高い比吸収率。

有利な実施形態で、本発明は、酸化マンガンを含む官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
有利な実施形態で、本発明は、最大寸法が5nmから30nmまで、特に5nmから20nmであり、より詳しくは最大寸法が5、6、７、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20nmである官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が以下である官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
● 立方体状、棒状、八本足状（octopod-shaped）、またはナノ小板状
および／または
● コアシェル金属酸化物ナノ粒子。

有利な実施形態で、本発明は、pが1に等しく、ナノ粒子が式（I）の少なくとも1つの化合物を含む官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
特に、リンカーLがPEGからなるか、またはそれを含むとき、リンカーを含まない化合物と比較すると、リンカーにより式（I）の化合物の親和性の増加が可能になる。加えて、特に末端基Rに関して、リンカーLがあることで、特にナノ粒子自体、デンドリマーの周囲の重要なエンティティは有害の恐れがある相互作用を制限して、十分に離すことができる。

有利な実施形態で、本発明は、pが1に等しく、Lが下記の式（2）のPEG鎖を表し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物を含む官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

qは1から10までを含む整数である。

有利な実施形態で、本発明は、ｌが1に等しくてmが2に等しく、かつAが-O-を表し、次の式に対応し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物を含む官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

式中、R₁、J、k、s、d、X、Y、jは上記の通りである。

有利な実施形態で、本発明は、sが1に等しくてdが0に等しく、次の式に対応し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物を含む官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

式中、R_１、J、 k、A、l、m、X、Y、jは上記の通りである。

有利な実施形態で、本発明は、sが0に等しくてdが1に等しく、次の式に対応し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物を含む官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

式中、R_１、J、 k、A、l、m、X、Y、jは上記の通りである。

有利な実施形態で、本発明は、sとdが1に等しく、次の式に対応し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物を含む官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

式中、R_１、J、 k、A、l、m、X、Y、jは上記の通りである。

有利な実施形態で、本発明は、ｌが1に等しくてmが2に等しく、かつAが-O-を表し、さらにsは1に等しくてdは0に等しく、次の式に対応し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物を含む官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

式中、R_１、J、k、X、Y、jは上記の通りである。

有利な実施形態で、本発明は、ｌが1に等しくてmが2に等しく、かつAが-O-を表し、さらにsは0に等しくてdは1に等しく、次の式に対応し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物を含む官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

式中、R_１、J、 k、X、Y、jは上記の通りである。

有利な実施形態で、本発明は、R₁が-CH₂PO₃H₂を表して、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物を含む官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が実質的に球状である官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が実質的に球状であり、ナノ粒子の平均直径が5 nmから30nmであり、特に5nmから20nmである官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
約20nmと現在推定される超常磁性／封鎖された単一磁区の寸法閾値の近傍で平均直径を有するナノ粒子は、増強された温熱療法特性を促進することが知られている。

ここで「ナノ粒子の直径」とは、式（I）の化合物が結合していないナノ粒子である非官能化ナノ粒子の直径という意味である。
例えば、平均直径は透過電子顕微鏡（TEM）画像上の少なくとも300個のナノ粒子の直径を計測して決定される。一般的に分布は単一モードであり、平均直径は標準偏差で決定される。
有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が実質的に立方体である官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
有利な実施形態では、本発明は、ナノ粒子が実質的に立方体であり、ナノ粒子の平均エッジ長が10nmから40nm、特に10nmから20nmである官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が実質的に棒状である官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
ここで「棒状」とは、特に円柱で囲まれた固体、より詳しくは真円柱、およびかかる円柱と交差する2つの表面、より詳しくは柱筒の軸に垂直な2つの平面で囲まれた固体、ナノワイヤーという意味である。
有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が実質的に棒状であり、ナノ粒子の平均長が20nmから500nmであり、特にナノ粒子の平均直径が5nmから50nmである官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が実質的に八本足状であり、かかる八本足が8つの鋭い隅角部と12の端部を含む官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
ここで「八本足が8つの鋭い隅角部と12の端部を含む」とは面が凹である、変形立方体という意味である。
有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が実質的に八本足状であり、八本足が8つの鋭い隅角部と12の端部を含み、2つの隣接する隅角部の平均距離が10nmから50nmである官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が実質的にナノ小板状である官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
ここで「ナノ小板状」とは、厚みが形状の最大の寸法より小さく、特に2倍、5倍、または10倍小さい、特に一定の厚みの規則形状という意味である。
有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が実質的にナノ小板状であり、その最大寸法が5nmから50nmであり、特に5nmから20nmであり、とりわけ10nmから20nmである官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
本発明のナノ粒子の形状（立方体状、棒状、八本足状、ナノ小板状）は画像特性を保つことでナノ粒子の加熱出力に対し、したがって温熱療法特性に対して寄与する結晶磁気異方性に影響を与える。

有利な実施形態で、本発明は、官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
かかる金属酸化物ナノ粒子は：
◆ 以下の群から選択される均質な金属酸化物ナノ粒子である：
〇 下記の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属で、特にMはFe
を表し、
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでvは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物はFe₃O₄、Fe_3-δO₄（δは0 < δ < 1/3）、また
はγFe₂O₃である。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される（yは0 < y
≦ 1）。
特に、式（III）の金属酸化物はM’Fe₂O₄であるか、
または

◆コアシェル金属酸化物ナノ粒子である。
◆ かかるコアは以下の群から選択される：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属である。
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでvは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物はFe₃O₄、Fe_3-δO₄（δは0 < δ < 1/3）、γ
Fe₂O₃、FeO、MnOである。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり
（ｙは0 < y ≦ 1）、特に、式（III）の金属酸化物がM’Fe₂O₄である。

◆ シェルは以下の群から選択される：
〇 下記の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属である。
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでvは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物はFe₃O₄およびFe_3-δO₄であり（δは0 < δ <
1/3）、γFe₂O₃、MnOである。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり
（ｙは0 < y ≦ 1）、特に、式（III）の金属酸化物がM’Fe₂O₄である。
〇 Au
ただし、コアおよびシェルは同一の金属酸化物でないことを条件とする。

ここで「均質」とは、金属酸化物ナノ粒子が次の式（II）または（III）の金属酸化物で構成されるという意味である。
マグネタイトFe₃O₄相が金属原子でドープされるときには、その磁気特性、つまり飽和磁化、保磁力、異方性エネルギーを改質する。例えば、フェライト中のコバルトは異方性エネルギーを、マンガンは飽和磁化を強力に増大させることが知られている。

有利な実施形態で、本発明は、金属酸化物が以下の群から選択される均質な金属酸化物ナノ粒子である官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属で、特にMはFe
を表す。
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでｖは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物はFe₃O₄、Fe_3-δO₄（δは0 < δ < 1/3）、また
はγFe₂O₃である。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される（yは0 < y
≦ 1）。
特に、式（III）の金属酸化物はM’Fe₂O₄である。

有利な実施形態で、本発明は、金属酸化物が式（II）であり、金属酸化物がFeOと異なる官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
上記の実施形態では、特にナノ粒子は空気などの酸化雰囲気と接触して、ここでFeOは安定的ではなく、酸化してコアシェル型ナノ粒子を形成する。
有利な実施形態で、本発明は金属酸化物ナノ粒子がFe₃O₄、Fe_3-δO₄（δは0 < δ < 1/3）、γFe₂O₃、M’Fe₂O₄からなる群から選択される均質な金属酸化物であり、ここでM’がZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

有利な実施形態で、本発明は、金属酸化物ナノ粒子がコアシェル金属酸化物構造である官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
◆ かかるコアは以下の群から選択される：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属である。
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでｖは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物はFe₃O₄、Fe_3-δO₄（δは0 < δ < 1/3）、
γFe₂O₃、FeO、MnOである。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり
（ｙは0 < y ≦ 1）、特に式（III）の金属酸化物がM’Fe₂O₄である。

◆ シェルは以下の群から選択される：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属である。
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでｖは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物はFe₃O₄およびFe_3-δO₄であり（δは0 < δ <
1/3）、γFe₂O₃、MnOである。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり
（ｙは0 < y ≦ 1）、特に、式（III）の金属酸化物がM’Fe₂O₄である。
ただし、コアおよびシェルは同一の金属酸化物ではないことを条件とす
る。

本発明のコアシェルナノ粒子の特異的ナノ構造により、ナノ粒子の加熱出力に、つまり温熱療法特性に寄与する協同磁性が可能となる。
有利な実施形態で、本発明は、金属酸化物ナノ粒子がコアシェル構造であり、シェルがFeOと異なる官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
上記の実施形態では、特にナノ粒子は空気などの酸化雰囲気と接触して、ここでFeOは安定的でなくて酸化する。
有利な実施形態で、本発明は、金属酸化物ナノ粒子がコアシェル構造であり、FeO@Fe₃O₄、Fe₃O₄@MnO、Fe₃O₄@Au、M’Fe₂O₄@ M’’Fe₂O₄からなる群から選択され、M’がZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり、かつM’’がZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり、M’とM’’とは異なる官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が立方体状、棒状、八本足状、またはナノ小板状である、官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
また、本発明は、非球状の官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が立方体状、棒状、八本足状、またはナノ小板状である、官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、

かかる金属酸化物ナノ粒子は：
◆ 以下の群から選択される均質な金属酸化物ナノ粒子である：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属で、特にMはFe
を表す。
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでvは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物はFe₃O₄、Fe_3-δO₄（0 < δ < 1/3）、または
γFe₂O₃である。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される（yは0 < y
≦ 1）。
特に、式（III）の金属酸化物はM’Fe₂O₄であるか、
または

◆ コアシェル金属酸化物ナノ粒子である。
◆ かかるコアは以下の群から選択される：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属である。
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでvは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物はFe₃O₄、Fe_3-δO₄（0 < δ < 1/3）、または
γFe₂O₃、FeO、MnOである。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり
（ｙは0 < y ≦ 1）、特に式（III）の金属酸化物がM’Fe₂O₄である。

◆ シェルは以下の群から選択される：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属である。
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでvは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物はFe₃O₄およびFe_3-δO₄であり（δは0 < δ <
1/3）、γFe₂O₃、MnOである。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり
（ｙは0 < y ≦ 1）、特に、式（III）の金属酸化物がM’Fe₂O₄である。
〇 Au
ただし、コアおよびシェルは同一の金属酸化物ではないことを条件とす
る。

また、本発明は非球状で均質な官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
有利な実施形態では、本発明はナノ粒子が立方体状、棒状、八本足状、またはナノ小板状である官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
かかる金属酸化物ナノ粒子が以下の群から選択される均質な金属酸化物である。
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属で、特にMはFe
を表す。
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでvは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物はFe₃O₄、Fe_3-δO₄（0 < δ < 1/3）、または
γFe₂O₃である。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり（y
は0 < y ≦ 1）、
特に、式（III）の金属酸化物はM’Fe₂O₄である。

また、本発明は非球状で均質な官能化酸化鉄ナノ粒子に関する。
有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が立方体状、棒状、八本足状、またはナノ小板状である官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
かかる金属酸化物ナノ粒子が以下の群から選択される均質な金属酸化物である。
〇 次の式（II）の金属酸化物：
Fe_xO_y (II)
式中、
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでvは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物はFe₃O₄、Fe_3-δO₄（0 < δ < 1/3）、または
γFe₂O₃である。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される（yは0 < y
≦ 1）。
特に、式（III）の金属酸化物はM’Fe₂O₄である。

また、本発明は非球状で均質な官能化Mn酸化物ナノ粒子に関する。
有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が立方体状、棒状、八本足状、またはナノ小板状である官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
かかる金属酸化物ナノ粒子が以下の群から選択される均質な金属酸化物である。
〇 次の式（II）の金属酸化物：
Mn_xO_y (II)
式中、
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでvは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yMn_yO₄ (III)
ｙは0 < y ≦ 1であり、
特に、式（III）の金属酸化物はMnFe₂O₄である。

また、本発明は、球状の官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が実質的に球状である官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
かかる金属酸化物ナノ粒子は以下のとおりである：
◆ 以下の群から選択される均質な金属酸化物ナノ粒子：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属で、特にMはFe
を表す
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでvは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物はFe₃O₄、Fe_3-δO₄（0 < δ < 1/3）、または
γFe₂O₃である。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される（yは0 < y
≦ 1）。
特に、式（III）の金属酸化物はM’Fe₂O₄であるか、または

◆コアシェル金属酸化物ナノ粒子である。
◆ かかるコア以下の群から選択される：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属である
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでvは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物はFe₃O₄、Fe_3-δO₄（0 < δ < 1/3）、または
γFe₂O₃、FeO、MnOである。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり
（ｙは0 < y ≦ 1）、特に式（III）の金属酸化物がM’Fe₂O₄である。

◆ シェルは以下の群から選択される：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属である。
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでvは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物はFe₃O₄およびFe_3-δO₄であり（δは0 < δ <
1/3）、γFe₂O₃、MnOである。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり
（ｙは0 < y ≦ 1）、特に、式（III）の金属酸化物がM’Fe₂O₄である。
〇 Au
ただし、コアおよびシェルは同一の金属酸化物でないことを条件とする。

また、本発明は、球状コアシェルの官能化ナノ粒子に関する。
有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が実質的に球状である官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
かかる金属酸化物ナノ粒子は：
◆コアシェル金属酸化物ナノ粒子である。
◆ かかるコアは以下の群から選択される：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属である。
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでvは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物はFe₃O₄、Fe_3-δO₄（0 < δ < 1/3）、または
γFe₂O₃、FeO、MnOである。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり
（ｙは0 < y ≦ 1）、特に式（III）の金属酸化物がM’Fe₂O₄である。

◆ シェルは以下の群から選択される：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される。
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでvは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物はFe₃O₄およびFe_3-δO₄であり（δは0 < δ <
1/3）、γFe₂O₃、MnOである。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり
（ｙは0 < y ≦ 1）、特に、式（III）の金属酸化物がM’Fe₂O₄である。
〇Au
ただし、コアおよびシェルは同一の金属酸化物ではないことを条件とす
る。

また、本発明は、球状コアシェルの官能化酸化鉄ナノ粒子に関する。
有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が実質的に球状である官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
かかる金属酸化物ナノ粒子は：
◆コアシェル金属酸化物ナノ粒子である。
◆ かかるコアは以下の群から選択される：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属である。
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでvは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物はFe₃O₄、Fe_3-δO₄（0 < δ < 1/3）、または
γFe₂O₃、FeO、MnOである。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり
（ｙは0 < y ≦ 1）、特に、式（III）の金属酸化物がM’Fe₂O₄である。

◆ シェルは以下の群から選択される：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される。
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでｖは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物はFe₃O₄およびFe_3-δO₄であり（δは0 < δ <
1/3）、γFe₂O₃、MnOである。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり
（ｙは0 < y ≦ 1）、特に、式（III）の金属酸化物がM’Fe₂O₄である。
〇 Au
ただし、以下を条件とする：
- コアおよびシェルは同一の金属酸化物ではない。
- MがFeあるいは式（III）である、式（II）のコア、またはMがFeある
いは式（III）である、式（II）のシェル。

有利な実施形態で、本発明は、金属酸化物が以下である官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
◆コアシェル金属酸化物ナノ粒子
◆ かかるコアは以下の群から選択される：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属である。
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでvは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
式（II）の金属酸化物はFe₃O₄、Fe_3-δO₄（0 < δ < 1/3）、またはγFe₂O₃、
FeO、MnOである。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり
（ｙは0 < y ≦ 1）、特に式（III）の金属酸化物がM’Fe₂O₄である。

◆ シェルは以下の群から選択される：
〇 次の式（II）の金属酸化物：
M_xO_y (II)
式中、
■ MはFeおよびMnからなる群から選択される。
■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでvは
M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
特に、式（II）の金属酸化物はFe₃O₄およびFe_3-δO₄であり（δは0 < δ <
1/3）、γFe₂O₃、MnOである。
〇 次の式（III）の金属酸化物：
Fe_3-yM’_yO₄ (III)
式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり
（ｙは0 < y ≦ 1）、特に、式（III）の金属酸化物がM’Fe₂O₄である。

かかるコアが式MnO（II）であり、かつシェルがM=Fe、特にFe₃O₄を伴う式（II）の、または特にFe₂MO₄を伴う式（III）のシェルであり、
あるいはコアがM=Fe、特にFe₃O₄を伴う式（II）の、または特にFe₂MO₄を伴う式（III）のコアであり、かつシェルが式MnO（II）である。
そのようなナノ粒子はT１とT2MRI造影剤である。
T１とT2MRI造影剤特性はゴースト画像の作成またはインビボ試験で評価できる。
またそのようなナノ粒子は磁気温熱療法に十分な加熱出力を有する。

有利な実施形態で、本発明は、j=1で、XとYが式-L_p-E_p-Rの基を表し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
これは、式（I‐0）に対応する。

式中、R_１、J、 k、A、l、m、s、ｄ、L、p、E、Rは、上記の通りである。

有利な実施形態で、本発明は、j=0で、Yが式-Lp-Ep-Rの基を表し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
これは式（I‐0bis）に対応する。

式中、R_１、J、 k、A、l、m、s、ｄ、L、p、E、Rは、上記の通りである。

有利な実施形態で、本発明は、j=1で、XとYが式-Lp-Ep-Rの基を表し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
これは式（I‐0）に対応する。

式中、R₁、J、k、s、d、L、p、E、Rは、上記の通りである。
特に、pは1に等しい。

特に、Lは次の式（2）のPEG鎖である：

式中、qは1〜10からなる整数である。
特に、Eは-O-、-NH-、-COO-から、より詳しくは-COO-または-O-から選択される。
特に、RはHを表す。

有利な実施形態で、本発明は、j=0で、Yが式-Lp-Ep-Rの基を表し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
これは式（I‐0bis）に対応する。

式中、R₁、J、k、s、d、L、p、E、Rは、上記の通りである。
特に、pは1に等しい。

特に、Lは次の式（2）のPEG鎖である：

式中、qは1〜10からなる整数である。
特に、Eは-O-、-NH-、-COO-から、より詳しくは-COO-または-O-から選択される。
特に、RはHを表す。

有利な実施形態で、本発明は、j=1で、XとYが式-Lp-Ep-Rの基を表し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
これは式（I‐0a）に対応する。

式中、R₁、j、k、s、dは上記の通りであり、かつｚは1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12に等しく、特に7に等しい。

有利な実施形態で、本発明は、j=1で、XとYが式-Lp-Ep-Rの基を表し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
これは式（I‐0b）に対応する。

式中、R₁、j、k、s、d は上記の通りであり、かつｚは1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12に等しく、特に7に等しい。

有利な実施形態で、本発明は、j=1で、XとYが式-Lp-Ep-Rの基を表し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
これは式（I‐0c）に対応する。

式中、R₁、j、k、s、dは上記の通りであり、かつｚは1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12に等しく、特に7に等しい。

有利な実施形態で、本発明は、j=1で、XとYが式-Lp-Ep-Rの基を表し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
これは式（I‐0d）に対応する。

式中、R₁、j、k、s、dは上記の通りであり、かつｚは1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12に等しく、特に7に等しい。

有利な実施形態で、本発明は、j=1で、XとYが式-Lp-Ep-Rの基を表し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
これは式（I‐0e）に対応する。

式中、R₁、j、k、s、dは上記の通りであり、かつｚは1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12に等しく、特に7に等しい。

有利な実施形態で、本発明は、j=1で、XとYが式-Lp-Ep-Rの基を表し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
これは式（I‐0f）に対応する。

式中、R₁、j、k、s、dは上記の通りであり、かつｚは1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12に等しく、特に7に等しい。

有利な実施形態で、本発明は、j=1で、XとYが式-Lp-Ep-Rの基を表し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
これは式（I‐0g）に対応する。

式中、R₁、j、k、s、dは上記の通りであり、かつｚは1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12に等しく、特に7に等しい。

有利な実施形態で、本発明は、j=1で、XとYが式-Lp-Ep-Rの基を表し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
これは式（I‐0h）に対応する。

式中、R₁、j、k、s、dは上記の通りであり、かつｚは1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12に等しく、特に7に等しい。

有利な実施形態で、本発明は、j=1で、XとYが式-Lp-Ep-Rの基を表し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
これは式（I‐0i）に対応する。

式中、R₁、j、k、s、dは上記の通りであり、かつｚは1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12に等しく、特に7に等しい。

有利な実施形態で、本発明は、j=1で、XとYが式-Lp-Ep-Rの基を表し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
これは式（I‐0j）に対応する。

式中、R₁、j、k、s、dは上記の通りである。

有利な実施形態で、本発明は、j=0で、Yが式-Lp-Ep-Rの基を表し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関し、
これは式（I‐0k）に対応する。

式中、R₁、j、k、s、dは上記の通りである。

有利な実施形態で、本発明は、Yが上記の世代ｎのデンドリマーを表し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
有利な実施形態で、本発明は、Yが上記の世代nのデンドリマーを表し、ｌが1に等しく、mが２であり、Aが-O-である、式（I）の少なくとも2つの化合物でナノ粒子が官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

有利な実施形態で、本発明は、Yが上記の世代１のデンドリマーを表し、次の式（I-1）に対応し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

式中、R_１、J、k、A、l、m、s、ｄ、L、p、E、Rは上記の通りである。

有利な実施形態で、本発明は、Yが上記の世代1のデンドリマーを表し、次の式（I‐1bis）に対応し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

式中、R_１、J、k、A、l、m、s、ｄ、L、p、E、Rは上記の通りである。

有利な実施形態で、本発明は、Yが上記の世代1のデンドリマーを表し、lが1に等しく、mが2に等しく、Aが-O-を表し、次の式（I-1）に対応し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

式中、R₁、J、k、s、d、L、p、E、Rは上記の通りである。

有利な実施形態で、本発明は、Yが上記の世代1のデンドリマーを表し、lが1に等しく、mが2に等しく、Aが-O-を表し、次の式（I-1bis）に対応し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

式中、R₁、J、k、s、d、L、p、E、Rは上記の通りである。

有利な実施形態で、本発明は、Yが上記の世代2のデンドリマーを表し、次の式（I‐2）に対応し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

式中、R_１、J、k、A、l、m、s、ｄ、L、p、E、Rは上記の通りである。

有利な実施形態で、本発明は、Yが上記の世代2のデンドリマーを表し、次の式（I‐2bis）に対応し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

式中、R_１、J、k、A、l、m、s、ｄ、L、p、E、Rは上記の通りである。

有利な実施形態で、本発明は、Yが上記の世代2のデンドリマーを表し、lが１に等しく、ｍが2に等しく、Aが-O-を表し、次の式（I‐2）に対応し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

式中、R₁、J、k、s、d、L、p、E、Rは上記の通りである。

有利な実施形態で、本発明は、Yが上記の世代2のデンドリマーを表し、lが１に等しく、ｍが2に等しく、Aが-O-を表し、次の式（I‐2bis）に対応し、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

式中、R₁、J、k、s、d、L、p、E、Rは上記の通りである。

有利な実施形態で、本発明は、ｓが1に等しく、dが0に等しく、式（I）の化合物が1つのR₁基で金属酸化物ナノ粒子にイオン性共有結合し、ナノ粒子が式（I）の、特に式（I-0）、（I‐0bis）、（I‐0a）、（I-0b）、（I-0c）、（I-0d）、（I-0e）、（I-1）、（I-1bis）、（I-2）、（I-2bis）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
有利な実施形態で、本発明は、sが0に等しく、dが1に等しく、式（I）の化合物が2つのR₁基で金属酸化物ナノ粒子にイオン性共有結合し、ナノ粒子が式（I）の、特に式（I-0）、（I‐0bis）、（I‐0a）、（I-0b）、（I-0c）、（I-0d）、（I-0e）、（I-1）、（I-1bis）、（I-2）、（I-2bis）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

有利な実施形態で、本発明は、R₁が-CH₂PO₃H₂を表し、sが1に等しく、dが0に等しく、ナノ粒子が式（I）の、特に式（I-0）、（I‐0bis）、（I‐0a）、（I-0b）、（I-0c）、（I-0d）、（I-0e）、（I-1）、（I-1bis）、（I-2）、（I-2bis）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

有利な実施形態で、本発明は、R₁が-CH₂PO₃H₂を表し、sが0に等しく、dが1に等しく、ナノ粒子が式（I）の、特に式（I-0）、（I‐0bis）、（I‐0a）、（I-0b）、（I-0c）、（I-0d）、（I-0e）、（I-1）、（I-1bis）、（I-2）、（I-2bis）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

有利な実施形態で、本発明は、R₁が-CH₂PO₃H₂を表し、kが0に等しく、sが1に等しく、dが0に等しく、ナノ粒子が式（I）の、特に式（I-0）、（I‐0bis）、（I‐0a）、（I-0b）、（I-0c）、（I-0d）、（I-0e）、（I-1）、（I-1bis）、（I-2）、（I-2bis）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
有利な実施形態で、本発明は、R₁が-CH₂PO₃H₂を表し、kが0に等しく、sが0に等しく、dが1に等しく、ナノ粒子が式（I）の、特に式（I-0）、（I‐0bis）、（I‐0a）、（I-0b）、（I-0c）、（I-0d）、（I-0e）、（I-1）、（I-1bis）、（I-2）、（I-2bis）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

有利な実施形態で、本発明は、ランクi=nの鎖が次の式であり、ナノ粒子が式（I）の、特に式（I-1）、（I-1bis）、（I-2）、（I-2bis）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

ここで、Z基はランクi=nの鎖が以下のように置換される基である。

式中、ｚは1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12に等しく、特に7に等しい。

有利な実施形態で、本発明は、ランクi=nの鎖が次の式であり、ナノ粒子が式（I）の、特に式（I-1）、（I-1bis）、（I-2）、（I-2bis）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

ここで、Z基はランクi=nの鎖が次のように置換される基である。

有利な実施形態で、本発明は、金属酸化物ナノ粒子がFe₃O₄の均質な金属酸化物ナノ粒子であり、ナノ粒子が式（I）の、特に式（I-0）、（I-0bis）、（I-0a）、（I-0b）、（I-0c）、（I-0d）、（I-0e）、（I-1）、（I-1bis）、（I-2）、（I-2bis）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
有利な実施形態で、本発明は、金属酸化物ナノ粒子がFe_3-δO₄（δは0 < δ < 1/3）の均質な金属酸化物ナノ粒子であり、ナノ粒子が式（I）の、特に式（I-0）、（I-0bis）、（I-0a）、（I-0b）、（I-0c）、（I-0d）、（I-0e）、（I-1）、（I-1bis）、（I-2）、（I-2bis）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

有利な実施形態では、本発明は金属酸化物ナノ粒子がγFe₂O₃の均質な金属酸化物ナノ粒子であり、ナノ粒子が式（I）の、特に式（I-0）、（I-0bis）、（I-0a）、（I-0b）、（I-0c）、（I-0d）、（I-0e）、（I-1）、（I-1bis）、（I-2）、（I-2bis）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
有利な実施形態では、本発明は、金属酸化物ナノ粒子がコアシェルFeO@Fe₃O₄ 構造であり、ナノ粒子が式（I）の、特に式（I-0）、（I-0bis）、（I-0a）、（I-0b）、（I-0c）、（I-0d）、（I-0e）、（I-1）、（I-1bis）、（I-2）、（I-2bis）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
有利な実施形態で、本発明は、金属酸化物ナノ粒子がコアシェルFe₃O₄@MnO構造であり、ナノ粒子が式（I）の、特に式（I-0）、（I-0bis）、（I-0a）、（I-0b）、（I-0c）、（I-0d）、（I-0e）、（I-1）、（I-1bis）、（I-2）、（I-2bis）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

有利な実施形態で、本発明は、金属酸化物ナノ粒子がコアシェルFe₃O₄@Au構造であり、ナノ粒子が式（I）の、特に式（I-0）、（I-0bis）、（I-0a）、（I-0b）、（I-0c）、（I-0d）、（I-0e）、（I-1）、（I-1bis）、（I-2）、（I-2bis）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。
有利な実施形態で、本発明は、M’がZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり、かつM’’がZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり、M’とM’’とは異なる、金属酸化物ナノ粒子がコアシェルM’Fe₂O₄@ M’’Fe₂O₄構造であり、またナノ粒子が式（I）の、特に式（I-0）、（I-0bis）、（I-0a）、（I-0b）、（I-0c）、（I-0d）、（I-0e）、（I-1）、（I-1bis）、（I-2）、（I-2bis）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

有利な実施形態で、本発明は、ナノ粒子が以下からなる群から選択される式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された官能化金属酸化物ナノ粒子に関する。

式中、ｚは1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12に等しく、特に7に等しい。

特に、かかる金属酸化物ナノ粒子は：
◆Fe_3-δO₄（δは0 < δ <1/3）の均質な金属酸化物ナノ粒子、または
◆γFe₂O₃の均質な金属酸化物ナノ粒子、または
◆M’がZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される、M’Fe₂O₄の均質な
金属酸化物ナノ粒子、
◆コアシェルFeO@Fe₃O₄ 構造であり、または
◆コアシェルFe₃O₄@MnO構造であり、または
◆コアシェルFe₃O₄@Au構造であり、または
◆M’がZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり、かつ
M’’がZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり、M’と
M’’とは異なる、コアシェルM’Fe₂O₄@ M’’Fe₂O₄構造である。

別の態様では、本発明は上記の官能化金属酸化物ナノ粒子の鎖に関する。
ここで「鎖」とは、各ナノ粒子が双極子相互作用により別の2つのナノ粒子に結合する、ナノ粒子のサブグループを含むナノ粒子の群という意味である。
詳しくは3個から20個のナノ粒子を含む。
興味深いことに、発明者らは式（I）の化合物の限られた大きさが官能化金属酸化物ナノ粒子を鎖に集結させることを見出した。

別の態様では、本発明は、医療用画像ツールとしての使用、特に光学画像ツールまたは磁気共鳴映像法のツール、より詳しくは磁気共鳴画像法の造影剤としての使用における、上記の官能化金属酸化物ナノ粒子または官能化金属酸化物ナノ粒子の鎖に関する。
ここで「造影剤」とは、自然では特異的コントラストを示さず、かつ周辺の組織から区別が困難な解剖学的または病理学的構造、より詳しくは腫瘍細胞などの細胞を可視化させるための、異なる型の組織または細胞間のコントラストを人工的に変える薬剤という意味である。
有利な実施形態で、本発明は、医療用の2モード画像ツールとしての使用、特に光学画像ツールまたは磁気共鳴映像法のツール、より詳しくは磁気共鳴画像法におけるT1、T2^*、T2造影剤としての使用における官能化金属酸化物Fe₃O₄@MnOまたはFe_3-δO₄@MnOナノ粒子に関する。

有利な実施形態で、本発明は、蛍光光学画像ツールとしての使用における、フルオロフォアまたは生体適合性色素を表す少なくとも１つのR基を含む官能化金属酸化物ナノ粒子または官能化金属酸化物ナノ粒子の鎖に関する。
また、Raman分光法による光学画像化は、Rがフルオロフォアを表しても、表さなくても実施できる。
有利な実施形態で、本発明は、マルチモーダル（multimodal）の画像ツールとしての使用における、官能化金属酸化物ナノ粒子または官能化金属酸化物ナノ粒子の鎖に関する。
別の態様では、本発明は、腫瘍または別の病理組織治療用の磁気温熱剤および／または放射線増感剤としての使用における、官能化金属酸化物ナノ粒子または官能化金属酸化物ナノ粒子の鎖に関する。
有利な実施形態で、本発明は、腫瘍または別の病理組織治療用の磁気温熱剤および／または放射線増感剤としての使用における、官能化金属酸化物FeO@Fe₃O₄またはFeO@Fe_3-δO₄ナノ粒子に関する。

有利な実施形態で、本発明は、腫瘍治療用の磁気温熱剤および／または放射線増感剤としての使用における、腫瘍細胞、代謝状態または活性化状態に対しての異常細胞、あるいは腫瘍または異常細胞の結合組織の要素を標的とする配位子を表す少なくとも1つのY基を含む、官能化金属酸化物ナノ粒子または官能化金属酸化物ナノ粒子の鎖に関する。

特に腫瘍は下記の通り：
● メラノーマ、具体的にはＹが式V1である。

● 軟骨肉腫、具体的にはＹが式V2またはV3である。

● グリア芽腫（glioblastoma）または神経内分泌腫瘍。
●グリア芽腫または乳房腫瘍、具体的にはＹが特異的抗体などのヒト上皮成
長因子受容体2（HER2）配位子である。
● 前立腺腫瘍、具体的にはYがPSMA受容体を標的とする特異的抗体である。
● メラノーマ、乳癌、グリオーマ、膵臓癌、骨髄腫などの固形腫瘍または固
形ではない腫瘍、具体的にはYがヌクレオリン（nucleolin）、例えば式
V4a、式V4b、または式V4cの擬トリペプチドを標的とするトリペプチド、
擬トリペプチド、テトラペプチド、または擬テトラペプチドである。

● 低酸素細胞、具体的にはYがニダゾール誘導体（MISO、METRO）である。
● アポトーシス細胞、具体的にはYが例えばカスパーゼと反応することが
できる活性酸素を有する。
● 乳癌細胞、具体的にはYがハーセプチン（Herceptin、登録商標）である。

特に好適な実施形態で、本発明は、腫瘍、特にグリオーマの治療用の磁気温熱剤および／または放射線増感剤としての使用における、腫瘍細胞、代謝状態または活性化状態に対しての異常細胞、または腫瘍あるいは異常細胞の結合組織の要素を標的とする配位子を表す、少なくとも2つの同一または異なるY基を含み、かかる2つのY基が特にMETROであるニダゾール誘導体であり、またヌクレオリンを標的とするトリペプチド、擬トリペプチド、テトラペプチド、擬テトラペプチドである、官能化金属酸化物ナノ粒子または官能化金属酸化物ナノ粒子の鎖に関する。
特に好適な実施形態で、本発明は、腫瘍、特にグリオーマの治療用の磁気温熱剤および／または放射線増感剤としての使用における、腫瘍細胞、代謝状態または活性化状態に対しての異常細胞、または腫瘍あるいは異常細胞の結合組織の要素を標的とする配位子を表す、少なくとも2つの同一または異なるY基を含む、官能化金属酸化物ナノ粒子または官能化金属酸化物ナノ粒子の鎖に関し、

特に、2つのY基は次のとおりである：
- 特に、METROであるニダゾール誘導体、およびヌクレオチド、または
- ヌクレオリンを標的とするトリペプチド、擬トリペプチド、テトラペプ
チド、擬テトラペプチドおよびヌクレオチド。
この実施形態で、第1のY基（ニダゾール誘導体またはヌクレオリンを標的とする、トリペプチド、擬トリペプチド、テトラペプチドもしくは擬テトラペプチド）では腫瘍細胞を標的としており、第2のY基（ヌクレオチド）では該細胞核を標的にしており、これによりナノ粒子の治療有効性を増強する。

有利な実施形態で、本発明は、腫瘍治療用放射線治療薬としての使用における、放射性元素キレート剤を表す少なくとも1つのＲ基を含む官能化金属酸化物ナノ粒子または官能化金属酸化物ナノ粒子の鎖に関する。
別の態様で、本発明は、活性剤および医薬的に許容されるビヒクルとしての官能化金属酸化物ナノ粒子または官能化金属酸化物ナノ粒子の鎖を含む医薬組成物に関する。
別の態様で、本発明は、活性剤および医薬的に許容されるビヒクルとしての官能化金属酸化物ナノ粒子または官能化金属酸化物ナノ粒子の鎖を含む診断用組成物に関する。
用語「医薬的に許容されるビヒクル」とは、特にセルロース、澱粉、ベンジルアルコール、ポリエチレングリコール、ゼラチン、ラクトース、ポリソルベート、ステアリン酸マグネシウムまたはカルシウム、キサンタンガム、グアー、アルギネート、コロイド状シリカという意味である。

本発明の組成物は、経口、非経口、局所、直腸内ルートまたはエアロゾールで使用できる。
経口投与用の固体組成物としては、錠剤、ピル、ゼラチンカプセル、散剤または顆粒剤が使用可能である。これらの組成物で、本発明の有効成分は、サッカロース、ラクトースまたは澱粉などの1つ以上の不活性希釈剤、またはアジュバントと混合される。これらの組成物は、例えば滑沢剤としてのステアリン酸マグネシウムまたは制御放出を意図した被膜などの、希釈剤以外の物質を含むことができる。
経口投与用の液体組成物として、水またはパラフィンオイルなどの不活性希釈剤を含む医薬的に許容される溶液、懸濁液、乳液、シロップ、エルキシル剤を使用できる。これらの組成物は、例えば湿潤剤、甘味料または着香剤などの希釈剤以外の物質をも含むことができる。

非経口投与用の組成物は、滅菌溶液または乳液でもよい。溶媒またはビヒクルとしては、水、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、特にオリーブオイルなどの植物油、例えばオレイン酸エチルのような有機酸エステル注入剤を使用できる。これらの組成物は、特に湿潤剤、等張化剤、乳化剤、分散剤、安定化剤などのアジュバントを含んでいてもよい。
殺菌は、例えば細菌フィルタを用いるか、照射、加熱などによる複数の方法で実施できる。これらの組成物は、使用時に滅菌水または他の滅菌注入媒体中に溶解する無菌の固体組成物の形態でも調製できる。

例えば、非経口投与用の組成物としては、クリーム、軟膏、ローションまたはエアロゾールでもよい。
直腸投与用の組成物は、活性成分に加えて、ココアバター、半合成グリセリドまたはポリエチレングリコールなどの賦形剤を含む坐剤または直腸カプセルである。
この組成物はエアロゾールでもよい。
液体エアロゾールの形態での使用について、組成物は使用時に安定した滅菌溶液または発熱物質を含まない滅菌水、血清または他の医薬的に許容されるビヒクルに溶解する固体の組成物でもよい。直接的な吸引を意図した乾燥エアロゾールの形態での使用には、有効成分は微粉砕して、かつ希釈剤または例えばデキストラン、マンニトール、ラクトースなどの水溶性固形担体と混合する。

有利な実施形態で、本発明は、組成物が当量の鉄および／または磁性金属原子濃度で約1μｇ／kgから約50 ｍｇ／kgの用量による静脈内経路または腔内経路で投与され、かつ組成物が官能化磁性金属酸化物ナノ粒子または官能化磁性金属酸化物ナノ粒子の鎖を含む、医薬または診断用組成物に関する。
「当量の鉄および／または磁性金属原子濃度」とは、体重のkg単位で組成物中の鉄および／または磁性金属原子の量として用量が投与されるという意味である。
有利な実施形態で、本発明は、0.1mgから1000mg、特に10mgから1000mg、特に10mgから500mg、特に10mgから100mgまでの単一用量での静脈内経路による投与しやすい形態で行う、医薬または診断用組成物に関する。
医薬または診断用組成物は、1日当たり1回から4回、好ましくは１日当たり2回か3回で投与され得る。

図1Aは、ナノ粒子の熱効率を評価するナノ粒子のFe濃度の関数として、実施例2、実施例1、実施例15のそれぞれで得たナノ粒子oxNC16、NC16、NS19についての熱放出係数(specific loss power)（SLP）（W／ｇ）を表す。 図1Bは、ナノ粒子の熱効率を評価するためのナノ粒子のFe濃度の関数として、実施例2、実施例1、実施例15のそれぞれで得たナノ粒子oxNC16、NC16、NS19についての比吸収率（SAR）（W／g）を表す。 図2は、実施例1で得た16 nm (NC16)の寸法であるコアシェルFeO@Fe₃O₄ ナノキューブの鎖を表し、磁場印加せずに透過電子顕微鏡（TEM）で観察した。 図3は、7ＴでインビトロでのMRI測定により計算したNS19（実施例15）、NC16（実施例1）、NO24（実施例14）、oxNC16（実施例2）ナノ粒子に関するT１wとT2w EHC値［EHC（%）w＝［（各当量鉄濃度でのシグナル値）‐（水のシグナル値）］／水のシグナル値］ｘ100]を示す。 図4は、実施例１で得たナノ粒子NC16に関するインビトロでの結果を示す。 図4Ａは、インビトロで評価したナノ粒子のコントラスト強調特性を反映している、7Tで得た増大した鉄濃度を含む試料のMR画像のT1wとT2wを示す。 図4Ｂは、7.5 E-4 と 7.5 E-1 mMの範囲の鉄濃度に対する関数でのNC16サンプリングと水とのT1測定の間のシフトを示す。 図4Cは、ナノ粒子に関して、509mmol.l^-1.s^-1で推定した横緩和速度（R2）および7.1mmol.l^-1.s^-1での縦緩和速度（R1）の計算を示す。 図5Aは、NS19注入の前（左の位置）および後のピークシグナル（右の位置）での肝臓と大動脈（上の位置）、腎臓（下の位置）を中心としたT2w画像を示す（ＬＩ＝肝臓、Ａｏ＝大動脈、ＲＣ＝右皮質、ＲＰｅ＝右骨盤、ＬＫ＝左腎臓）。 図5Bは、NS19注入後の主要な臓器（肝臓、大動脈（血液）、右皮質、右骨盤、左腎臓、膀胱）に対応する生成されたEHC時間曲線を表す。 図5Cは、NS19注入の前（左）と後のピークシグナル（右）での大動脈と腎臓を中心としたT1w画像を示す（Ａｏ＝大動脈）。 図5Dは、NS19注入後の主要な臓器（血液＝大動脈、右皮質、右骨盤、左腎臓）に対応する生成されたEHC時間曲線を表す。 図6Aは、酸化ナノキューブox NC16（鉄濃度、1.9mmol/kg）のIV注入後における、7TでのT2w MR画像からの臓器での生成されたEHC時間曲線を表す。 図6Bは、酸化ナノキューブox NC16（当量濃度で1.3mmol/kg）のIV注入前後における、7TでのT1w動的MRI取得から生成された主要な臓器のEHC時間曲線を表す。 図7は、異なる濃度のox NC16のＩＶ注入前後における、T1wおよびT12w動的MRI取得から生成された大動脈（血液）のEHC時間曲線を表す。 図8は、透過電子顕微鏡（TEM）で観察した、本発明のナノ小板を示す。 図9は、ICFとのカップリングの前後における、NPs@デンドロン(dendoron)の流体力学的直径の容積分布を表す。 図10は、ICFとのカップリングの前後における、NPs@デンドロンのゼータ電位の曲線を表す。 図11a)は、320nmから450nmの範囲でのICFおよびフルオロフォアDye647とのカップリングの前後における、NPs@デンドロンのUV‐可視スペクトルを表す。 図11b)は、600nmから700nmの範囲でのICFおよびフルオロフォアDye647とのカップリングの前後における、NPs@デンドロンのUV‐可視スペクトルを表す。 図12は、メラノーマ腫瘍（矢印）を有するマウスの像を表す。 図13は、NPs@デンドロン+ICF+Dye647溶液100μl注入後における、臓器の統計的画像を表す。時間ごとの3匹のマウスの屠殺とex vivoでの臓器画像。 図14はNPs@デンドロン+ICF+Dye647およびNPs@デンドロン+ Dye495注入後3時間で採取したメラノーマ腫瘍の共焦点ex vivo分析を表す。 図14a)：メラニン顆粒の自己蛍光を示す反射画像。 図14b）：688nmで記録した蛍光画像：NPs@デンドロン+ICF+Dye647の位置特定。 図14ｃ）：メラニン顆粒の自己蛍光とNPs@デンドロン+ICF+Dye647の蛍光との重ね合わせ。 図14ｄ）：488nmで記録した画像：腫瘍でNPs@デンドロン+Dye495がない。 図15は、NPs@デンドロン+ICF溶液を注入した、焼成メラノーマ腫瘍の残渣の（2つのスケールでの）TEM画像を表す。

以下の実施例において、式Fe_3-xO₄はナノサイズのためにそれらの表面で僅かに酸化したFe₃O₄ナノ粒子を示す。

実施例１：コアシェルFeO@Fe_3-xO₄立方形状酸化鉄ナノ粒子（ＮＣ16、平均寸法：16nm）の合成
FeO@Fe_3-xO₄とは、FeOコアおよびFe_3-xO₄シェルを有するコアシェル組成物という意味である。
初めに、鉄オレイン酸塩錯体Fe(オレエート)₃を、60mlの水 (Milli-Q)および80mlのエタノールに溶解させた10.8g(40.0 mmol)の FeCl₃.6H₂O（99%, Merck）から調製した。次に、140ｍｌのヘキサンに溶解したオレイン酸ナトリウム36.5ｇ（120mmol）を鉄（III）溶液と混合した。得られた二相性混合液を撹拌しながら、70℃で４時間還流した。続けて鉄錯体を含む有機相を分離し、50℃で30mLの蒸留水を用いて3回洗浄して、塩を抽出させてMgSO₄で乾燥させた。ヘキサンを蒸発させてワックス状固体を得た。

第2に、（2.08ｍｍol）のFe(オレエート)₃、0.705ｇ（2.32mmol）のオレイン酸ナトリウム（>97.0%, TCI）、0.2ｍｌ（0.65 x 10^-3mol）のオレイン酸（99%, Alfa-Aesar）を15ｍｌのオクタデセン（90%, Fluka, b.p. 318℃）に添加した。混合液は還流冷却器を使用せずに120℃で１時間加熱し、微量の不要な溶媒を蒸発させて反応物質を溶解した。溶液を撹拌せずに素早く200℃に加熱して、この温度で10分間維持した。次に、溶液を１℃／分の割合で320℃に加熱し、アルゴン雰囲気下か大気下のいずれかで60分間還流した。結果として生じる黒色の溶液を室温まで冷却し、アセトンの添加と遠心分離（14000rpm、10分）により、ＮＰｓを3回洗浄した。立方体形状のNPsはクロロホルム中に容易に懸濁して、約16nmの平均寸法を示した。これをNC16と名付ける。

実施例2：コアシェルFeO@Fe_3-xO₄立方形状酸化鉄ナノ粒子（oxNC16）の酸化
実施例１に記載のように合成した50mgの立方ナノ粒子をトルエン中に分散させ、懸濁液中に空気をバブリングして、48時間加熱還流した。この合成後の酸化工程の後、トルエンの蒸発後にナノ粒子をTHF中に分散させ、保存した。oxNC16ナノ粒子は約16nmの平均寸法を示した。

実施例3：コアシェルFeO@Fe_3-xO₄立方形状酸化鉄ナノ粒子の合成（平均寸法：13nm）
加熱割合を1℃／分の代わりに5℃／分に変更した以外は、実施例１と同じ条件下で合成を実施して、13nmの平均寸法を有する立方形状NPsを得た。

実施例４：コアシェルFeO@Fe_3-xO₄立方形状酸化鉄ナノ粒子の合成（平均寸法：30nm）
溶媒をエイコセン（Aldrich, 90%）に変更した以外は、実施例１と同じ条件下で合成を実施し、かつ溶液は15分間だけ還流して30nmのナノキューブを得た。

実施例5：球状の均質なFe_3-xO₄ナノ粒子の合成（平均寸法：10.１nm）
球状の酸化鉄ナノ結晶をオクチルエーテル中のステアリン酸鉄の熱分解により合成した。1.38ｇ（2.22mmol）のFe(ステアレート)₂（Strem Chemicals）および1.24ｇ（4.44mmol）のオレイン酸（99%, Alfa Aesar）を20mLのオクチルエーテル（99%, Fluka, b.p. 287℃）に添加した。反応物質を溶解させるために混合液を加熱し、15分間撹拌しながら100℃で維持した。溶液は撹拌せずに5℃／分の割合で287℃に加熱し、この温度のまま大気下で120分間還流させた。球状NPsを含んだ黒色の懸濁液を得る。これらの標準的条件により、平均寸法10.1nmのNPｓが得られる（NP10と標識）。

実施例6：球状の均質なFe_3-xO₄ナノ粒子の合成（平均寸法：5.4nm）
溶媒としてヘキサデセン（T_b= 274℃）を用い、実施例5と同じ手順を用いて、NP5ナノ粒子（ｄ＝5.4nm）が得られた。

実施例7：球状の均質なFe_3-xO₄ナノ粒子の合成（平均寸法：14.7nm）
溶媒としてエイコセン（T_b = 330℃）を用い、実施例5と同じ手順を用いて、NP15ナノ粒子（ｄ＝15.5nm）が得られた。

実施例8：球状の均質なFe_3-xO₄ナノ粒子の合成（平均寸法：20.3nm）
反応物質をデコセン中（T_b = 355℃）に溶解し、溶液を250℃で30分間維持し、次いで急速に溶液を加熱して2時間還流させた以外は、実施例5と同じ手順を用いてNP20（ｄ＝20.3nm）を得た。

実施例9：球状の均質なFe_3-xO₄ナノ粒子の合成（平均寸法：28nm）
反応物質をデコセン中（T_b = 355℃）に溶解し、溶液を250℃で1時間維持し、次いで急速に溶液を加熱して２時間還流させた以外は、実施例5と同じ手順を用いてNP30（ｄ＝28nm）を得た。

実施例10：球状の均質な酸化マンガンナノ粒子の合成
ステアリン酸鉄の代わりに酢酸マンガンを使用する以外は、酸化鉄ナノ粒子に使用したのと同じ合成条件を採用した。

実施例11：球状の均質なドープしたフェライトナノ粒子の合成
金属錯体（金属酢酸塩、金属（acac）、ステアリン酸金属塩、オレイン酸金属塩、または180℃から250℃で分解するその他の金属前駆体のいずれか1つ）をFe_3-yM_yO₄に基づく化学量論的割合でステアリン酸鉄に添加する以外は、酸化鉄ナノ粒子に使用したのと同じ合成条件を採用した。

実施例12：球状コアシェルFe_3-xO₄@M_xO_yナノ粒子の合成
● 一般的手順
典型的な合成では、1.38ｇ（2.22mmol）のFe(ステアレート)₂（9.47% Fe, Strem Chemicals）、1.254g（4.44mmol）のオレイン酸（99%, Alfa-Aesar）および溶媒として用いた20mLのオクチルエーテル（97%, Fluka, bp 287℃）を2頸丸底フラスコに充填した。混合液を120℃で10分間超音波処理し、撹拌して透明な溶液が得られるまで反応物質を溶解した。次いで、溶液を5℃／分の加熱割合で沸騰温度（〜287℃）に加熱し、この温度にて大気下で120分間維持した。結果として生じる黒色の溶液を100℃に冷却した。10mlの溶液をFe_3-xO₄ナノ粒子の特性化のために採取した。

第2の工程では、20mLのオクタデセン（90%, Alfa Aesar, bp 318℃）に溶解している0．67g（2.22mmol）の金属前駆体（ステアリン酸／オレイン酸／オクタン酸などの金属塩またはM(CO)xまたはM(acac)または180℃から250℃の間で分解するその他の金属前駆体）を、100℃に維持した前記の残りの溶液に添加し、オクチルエーテルとオクタデセンを含む混合液を再度加熱（1℃／分の加熱割合）し、アルゴン雰囲気下で3時間還流させた。室温に冷却後、各タイプのナノ粒子（Fe₃O₄およびFe₃O₄@MxOyナノ粒子）を過剰のアセトン添加で沈殿させて、遠心分離（14000rpm、10分）によりヘキサン／アセトン（1/3）混液で3回洗浄した。最後にFe_3-xO₄およびFe₃O₄@ MxOyナノ粒子はクロロホルム中に容易に懸濁した。

● コアシェルFe_3-xO₄@CoOナノ粒子の合成
金属前駆体としてステアリン酸コバルトおよびステアリン酸鉄を用い、一般的手順でFe_3-xO₄@CoOナノ粒子を得た。
具体的に、7nmまたは10nmの平均直径のコアを有し、かつ0.5nm、1nm、または2nmの平均厚さがあるシェルのFe_3-xO₄@CoOナノ粒子を得た。
典型的な合成では、1.38ｇ（2.22mmol）のFe(ステアレート)₂（9.47% Fe, Strem Chemicals）、1.254g（4.44mmol）のオレイン酸（99%, Alfa-Aesar）および溶媒として用いた20mLのオクチルエーテル（97%, Fluka, bp 287℃）を2頸丸底フラスコに充填した。混合液を120℃で10分間超音波処理し、撹拌して透明な溶液が得られるまで反応物質を溶解した。次いで溶液を5℃／分の加熱割合で沸騰温度（〜287℃）に加熱し、この温度にて大気下で120分間維持した。次いで、結果として生じる黒色の溶液を100℃に冷却した。10mlの溶液をFe₃O₄ナノ粒子の特性化のために採取した。

第2の工程では、20mLのオクタデセン（90%, Alfa Aesar, bp 318℃）に溶解している0．67g（2.22mmol）のCo(ステアレート)₂(9-10%Co, Strem Chemicals)を、100℃に維持された前記の残りの溶液に添加して、オクチルエーテルとオクタデセンを含む混合液を再度加熱（1℃／分の加熱割合）し、アルゴン雰囲気下で3時間還流させた。室温まで冷却した後、ナノ粒子を過剰のアセトン添加で沈殿させて、遠心分離（14000rpm、10分）によりヘキサン／アセトン（1/3）の混合液で3回洗浄した。最後に、Fe₃O₄およびFe₃O₄@CoOナノ粒子はクロロホルム中に容易に懸濁した。
シェルの厚さは、第2工程で添加したステアリン酸コバルトの量を変えて、つまりステアリン酸コバルトの量を2倍および3倍にして調整される。

実施例13：2つの工程で行うコアシェルナノ粒子の合成
● 一般的手順（界面活性剤で被膜され、有機溶媒中で安定な全てのタイプのナノ粒子、全ての形態：球状、ナノキューブ、ナノワイヤー、八本足体、および全ての組成物：Fe_3-xO₄さらに、M= Fe、Ni、Zn、Mnである別のタイプのフェライトMFe₂O₄、またはM = MnであるMxOyに適応）
第１工程：所定の組成と形状を有するナノ粒子の合成と、高い沸騰温度を有する有機溶媒中の界面活性剤で被膜されたナノ粒子の安定な懸濁液の形成。

第２工程：第２工程では20mLのオクタデセン（90%, Alfa Aesar, bp 318℃）に溶解している2.22mmolの金属前駆体（ステアリン酸／オレイン酸／オクタン酸などの金属塩またはM(CO)xまたはM(acac)または180℃から250℃の間で分解するその他の金属前駆体の）を、予め合成したナノ粒子の10mlの溶液に添加し、混合液を再度加熱（1℃／分の加熱割合）し、アルゴン雰囲気下で3時間還流させた。室温まで冷却後、得られるナノ粒子を過剰のアセトン添加で沈殿させて、遠心分離（14000rpm、10分）によりヘキサン／アセトン（1/3）の混合液で3回洗浄した。最後に、コアシェルナノ粒子はクロロホルム中に容易に懸濁した。

● コアシェルFe_3-xO₄@MnOナノ粒子の合成
Fe_3-xO₄@MnOナノ粒子は、金属前駆体としてステアリン酸鉄および酢酸マンガン（Mn(アセテート)₂）を用いて、2工程の手順で得た。

〇 Fe₃O₄種の合成
酸化鉄NPｓは高沸点溶媒中のオレイン酸の存在下でステアリン酸鉄錯体の熱分解で合成した。1.38（2.2mmol）のFe(ステアレート)₂および1.25g（4.4mmol）のオレイン酸（OA）を、20ｍL のオクチルエーテル（b.p 288℃）に添加した。混合液を反応物質が完全に溶解するまで30分間、110℃で加熱した。溶液は5℃／分の加熱割合で288℃に加熱し、大気下でこの温度にて120分間還流した。次いで、結果として生じる黒色の溶液を室温に冷却し、エタノールの添加および遠心分離によりNPsを3回洗浄した。合成NPsと名付けられたFe₃O₄種はヘキサン中に容易に懸濁した。

〇 コアシェルFe₃O₄@MnOナノ粒子の合成
種に媒介された成長方法を用い、予め合成したFe₃O₄種にMnOシェルを成長させた。0.38g（2.2mmol）のMn(アセテート)₂および1.86g（6.6mmol）のOAを15ｍLのオクタデセンに添加した。ヘキサン中の3mlのFe₃O₄種溶液（4.87mg/mL）を混合液に注入した。溶液を全ての反応物質が完全に溶解し、ヘキサンが蒸発するまで110℃で1時間加熱した。次いで、その溶液を318℃にゆっくりと加熱（1℃／分）し、60分間還流した。次いで、得られた黒色の溶液を室温まで冷却し、エタノールまたはアセトンの添加および遠心分離によりNPsを3回洗浄した。合成NPsと名付けられたFe₃O₄@MnOは、THF中に容易に懸濁した。
具体的に、6nmの平均直径を有するコアと、6.5nmの平均厚さを有するシェルを有するFe_3-xO₄@MnOナノ粒子を得た。
シェルの厚さは、第2工程で添加されるMn(アセテート)₂の量を変えて、つまりMn(アセテート)₂の量を0.25倍、0.5倍および2倍にして調整される。

● コアシェルCoFe₂O₄@MnOナノ粒子の合成
CoFe₂O₄@MnOナノ粒子は、金属前駆体としてステアリン酸コバルト、ステアリン酸鉄、酢酸マンガンを用いて、一般的手順で取得した。
20mLのオクタデセン（90%, Alfa Aesar, bp 318 ℃）に溶解した0.38g（2.2mmol）のMn(アセテート)₂および1.86g（6.6mmol）のOAを、予め合成したCoFe₂O₄ナノ粒子の10mlの溶液に添加し、混合液を再度加熱（1℃／分の加熱割合）し、アルゴン雰囲気下で3時間還流させた。室温まで冷却後、得られるナノ粒子を過剰のアセトン添加で沈殿させ、遠心分離（14000rpm、10分）によりヘキサン／アセトン（1/3）の混合液で3回洗浄した。最後に、コアシェルナノ粒子はクロロホルム中に容易に懸濁した。
具体的に、8nmの平均直径のコアを有し、かつ2nmの平均厚さのシェルを有するCoFe₂O₄@MnOナノ粒子を得た。

実施例14：八本足体（NO24）の合成
まず、60 mlの水 (Milli-Q)および80mlのエタノールに溶解させた10.8g (40.0 mmol) のFeCl₃.6H₂O（99%, Merck）から鉄オレイン酸塩錯体Fe(オレエート)₃を調製した。次いで、140ｍｌのヘキサンに溶解した36.5ｇ（120mmol）のオレイン酸ナトリウムを鉄（III）溶液と混合した。次いで、得られた二相性混合液を撹拌しながら70℃で4時間還流した。次いで、鉄錯体を含む有機相を分離し、50℃の蒸留水30mLで3回洗浄して塩を抽出し、MgSO₄で乾燥した。ヘキサンを蒸発させて、ワックス状の固体を得た。

次いで、（2.08ｍｍol）のFe(オレエート)₃、0.705ｇ（2.32mmol）のオレイン酸ナトリウム（>97.0%, TCI）、0.2ｍｌ（0.65 x 10^-3mol）のオレイン酸（99%, Alfa-Aesar）を15ｍｌのオクタデセン（90%, Fluka, b.p. 318℃）に添加した。還流冷却器を使用せずに混合液を110℃で加熱し、次いで、溶液を急速に220℃に加熱し、この温度で10分間維持した。次いで、合成混合物を5℃／分の割合で加熱し、320℃で1時間維持した。次いで、得られる黒色の溶液を室温まで冷却し、エタノールの添加および遠心分離（14000rpm、10分）によりNPsを数回洗浄した。端部（edge）が成長した立方体NPs、すなわち24nmの大きさを有する八本足体は、THF中に容易に懸濁した。これをNO24と名付ける。

実施例15：コアシェル球状のFeO@Fe₃O₄ナノ粒子（NS19）の合成
高沸点溶媒中のオレイン酸の存在下でのステアリン酸鉄錯体の熱分解により、球状コアシェルFeO@Fe3O4 NPsを合成した。1.38g（2.2mmol）のFe(ステアレート)₂および1.25g（4.4mmol）のオレイン酸（OA）を18gのデコセン（B.P 355℃）に添加した。還流冷却器を使用せずに混合液を110℃で1時間加熱し、微量の不要な溶媒を蒸発させて、反応物質を溶解した。次いで、その溶液を5℃／分の加熱割合で355℃に加熱し、この温度にて大気下で120分間還流した。次いで、得られる黒色の溶液を室温まで冷却し、エタノールの添加および遠心分離（14000rpm、10分）によりNPsを数回洗浄した。NS19と名付けられるナノ球体は、THF中に容易に懸濁し、約19nｍの平均寸法を示した。

実施例16：デンドロンの合成

スキーム１
a) 臭化ベンジル、KHCO₃、KI、DMF、30℃、4日;
b) TsCl、NaOH、THF/H₂O、RT、2時間;
c) K₂CO₃、KI、アセトン、還流、24h;
d) NaOH、MeOH/H₂O、還流、2時間

化合物１：
DMF（100mL）中の没食子酸メチル（20.0 g, 108.6 mmol）、臭化ベンジル（14.2 mL, 119.0 mmol, 1.1 eq.）、KHCO₃（32.4 g, 324.0 mmol, 3.0 eq.）およびKI（0.1 g, 0.60 mmol）の溶液を30℃で4日間撹拌した。反応混合液を1Lの水に注ぎ中性pHになるまで硫酸を添加した。水性を150mLのジクロロメタンで3回抽出した。混合有機層を集め、50mLの食塩水で3回洗浄し、MgSO₄で乾燥してから濾過した。溶媒を蒸発で除去し、残渣をジクロロメタン／メタノール（98／2）で溶出するシリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィーで精製して、黄色の油状物を得た。粗物質はジクロロメタンを用いて何回も蒸発させた。得られた残渣を濾過し、石油エーテルで洗浄して、収率70％で白色固体の化合物１を得た。

¹H NMR (300 MHz, CD₃OD-d) δ 7.52 (d, J = 7.5 Hz, 2H, Ar²-2,6-H), 7.31 (m, 3H, Ar²-3,4,5-H), 7.13 (s, 2H, Ar¹-2,6-H), 5.18 (s, 2H, Ar²OCH₂), 3.83 (s, 3H, COOCH₃); ¹³C NMR (75 MHz, CD₃OD-d) δ 167.1, 150.5, 138.2, 137.2, 128.5, 128.0, 127.8, 125.0, 108.8, 73.8, 51.2.

化合物2：
THF（35mL）中のp‐トルエンスルホニルクロリド（22.3g、105mmol）の溶液を、THF/H₂O(135 mL/45 mL)の混液中のテトラエチレングリコールメチルエーテル（20.0g、96mmol）とNaOH（6.7g、166mmol）の溶液に0℃で滴下した。0℃で1時間撹拌後、反応物を室温で温めて20時間撹拌した。次いで、溶液を200mLの食塩水に注ぎ、揮発性物質を蒸発させた。得られた混合液をジクロロメタンで数回抽出し、混合有機層を食塩水で洗浄し、MgSO₄で乾燥し、濾過した。溶媒を減圧下で蒸発させ、ジクロロメタン／メタノール（98／2）で溶出するシリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィーで油状物を精製した。収率94%で化合物2を淡黄色油状物として得た。

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 7.73 (d, J = 1.5 Hz, 2H, Ar-2,6-H), 7.28 (d, J = 1.5 Hz, 2H, Ar-3,5-H), 4.11-4.08 (m, 2H, ArSO₂OCH₂), 3.64-3.47 (m, 14H, OCH₂CH₂O), 3.31 (s, 3H, OCH₃), 2.39 (s, 3H, ArCH₃); ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃) δ 144.9, 133.2, 130.0, 72.1, 70.9, 70.7, 70.6, 69.5, 68.8, 59.1, 28.1, 21.8.

化合物3：
アセトン（600mL）中の化合物１（9.2g、33.4mmol）、化合物2（26.9g、2.2eq.）、K₂CO₃（28.0g、200mmol、6.0eq.）およびKI（0.6g、3.3mmol、0.1eq.）の溶液を、65℃で30分間撹拌した。反応混合液をセライトで濾過し、溶媒を蒸発させた。得られた粗生成物をジクロロメタン（200mL）中で希釈し、NaHCO₃の飽和水溶液と食塩水で2回洗浄した。MgSO₄で乾燥し、濾過し、溶媒を蒸発させた後、シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタン／メタノール、98／2から95／5まで）で粗生成物を精製して、収率75%で無色油状の化合物3を得た。

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 7.48 (d, J = 7.7 Hz, 2H, Ar²-2,6-H), 7.28 (m, 5H, Ar²-3,4,5-H and Ar¹-2,6-H), 5.12 (s, 2H, Ar²OCH₂), 4.20-4.17 (t, J = 4.8 Hz, 4H, Ar¹OCH₂), 3.90 (s, 3H, COOCH₃), 3.88-3.85 (t, J = 4.8 Hz, 4H, OCH₂CH₂O), 3.74-3.69 (m, 4H, OCH₂CH₂O), 3.67-3.60 (m, 16H, OCH₂CH₂O), 3.54-3.50 (m, 4H, OCH₂CH₂O), 3.35 (s, 6H, OCH₂CH₂OCH₃); ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃) δ 166.9, 152.5, 142.2, 138.2, 128.2, 128.0, 127.8, 125.3, 109.1, 74.8, 72.3, 71.2, 71.0, 70.9, 70.8, 70.0, 69.2, 59.3, 52.5. MALDI: C₃₃H₅₀NaO₁₃に対する計算値: 677.33, 実測値: 677.03.

化合物4：
メタノール／水（4／1）（150mL）の混液中の化合物3（8.3g、12.7mmol）の溶液に水酸化ナトリウム（5.1g、127.0mmol、10eq.）を添加した。反応混合液を85℃で2時間撹拌した。混合液を真空下にて濃縮し、加水分解した（200mL）。HCl 12NによりpHを3に調整し、水溶液をジクロロメタン（3x100mL）で抽出した。混合有機相を食塩水と水で洗浄し、MgSO₄で乾燥し、濾過し、減圧下にて濃縮し、ジクロロメタン／メタノール（95／5）で溶出するシリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィーで精製して、収率90%で無色の化合物4を得た。

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 7.50 (d, J = 7.8 Hz, 2H, Ar²-2,6-H), 7.38 (s, 2H, Ar¹-2,6-H), 7.35-7.28 (m, 3H, Ar²-3,4,5-H), 5.13 (s, 2H, Ar²OCH₂), 4.20-4.16 (t, J = 4.8 Hz, 4H, Ar¹OCH₂), 3.87-3.82 (t, J = 4.8 Hz, 4H, OCH₂CH₂O), 3.74-3.69 (m, 4H, OCH₂CH₂O), 3.67-3.61 (m, 16H, OCH₂CH₂O), 3.54-3.50 (m, 4H, OCH₂CH₂O), 3.37 (s, 6H, OCH₂CH₂OCH₃); ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃) δ 169.3, 152.8, 138.2, 142.4, 128.2, 128.0, 127.8, 125.3, 109.2, 74.8, 72.3, 71.2, 71.0, 70.9, 70.8, 70.0, 69.2, 52.5. MALDI: C₃₂H₄₈O₁₃に対する計算値: 640.31, 実測値: 640.24; C₂₉H₄₈NaO₁₃に対する計算値: 627.30, 実測値: 627.13; C₂₉H₄₈KO₁₃に対する計算値: 643.27, 実測値: 643.09.

スキーム2
a) THF中のLiAlH₄ 1M、 THF、還流, 3時間;
b) 酢酸中の30%HBr、酢酸、RT、24時間;
c) P(OEt)₃, 160℃、3時間;
d) Boc-2‐ブロモエチルアミン、K₂CO₃、KI、アセトン、還流、16時間;
e) TFA、CH₂Cl₂、RTで0℃, 一晩;
f) 化合物4、BOP、DIPEA、CH₂Cl₂、RT、24時間;
g) 活性Pd炭素 10%、H₂、EtOH、RT、一晩;
h) TsCl、NEt₃、CH₂Cl₂、RT、24時間;
i) 化合物11, K₂CO₃, KI, アセトン、還流、16時間;
j) TMSBr、CH₂Cl₂、RT、一晩。

化合物5：
4.20gの5-ヒドロキシイソフタル酸ジメチル（20.0mmol）を21mLの無水THF中に溶解した。続けてTHF中の0.5MのLiAlH₄溶液（36.0mmol、1.8eq.）を0℃で滴下した。3時間還流後に、混合液を室温に冷却し、30mLのH₂SO₄ 10%溶液で酸性化した。THFを真空下で蒸発し、得られた水相を酢酸エチルで数回（少なくとも6回、TLCコントロール）抽出した。有機相をMgSO₄で乾燥し、濾過し、減圧下で濃縮して、収率94%で白色固体の化合物5を得た。

¹H NMR (300 MHz, CD₃OD-d) δ 6.82 (s, 1H, Ar-4-H), 6.71 (s, 2H, Ar-2,6-H), 4.52 (d, J = 5.8 Hz, 4H, ArCH₂OH); ¹³C NMR (75 MHz, CD₃OD-d) δ 157.2, 143.7, 115.1, 111.6, 63.0.

化合物6：
2.00gの化合物5（13.0mmol）を21mLの酢酸中に溶解した。次いで酢酸中のHBr30%溶液（36.0mmol、1.8eq.）を0℃で滴下した。混合液を室温で24時間撹拌し、続けて80mLの蒸留水を添加した。白色析出物が形成され、混合液を10分間以上撹拌した。得られた水相を200mLのジクロロメタンで3回抽出し、有機層を120mLの蒸留水で2回、120mLの炭酸水素ナトリウム飽和水溶液と80mLの食塩水で2回洗浄した。有機相をMgSO₄で乾燥し、濾過し、減圧下で濃縮して、収率96%で白色固体の化合物6を得た。

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 6.99 (t, J = 1.3 Hz, 1H, Ar-4-H), 6.04 (d, J = 1.3 Hz, 2H, Ar-2,6-H), 5.38 (br s, 1H, OH), 4.40 (s, 4H, ArCH₂Br); ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃) δ 155.8, 140.0, 122.2, 116.2, 32.7.

化合物7：
5.0mLのP(OEt)₃(4.0 eq.)中の化合物6（2.24g、8.0mmol）の溶液を160℃で2時間撹拌した。過剰のP(OEt)₃を70℃で減圧下に蒸発させた。シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタン／メタノール、95／5 ）で粗生成物を精製して、収率95%で白色固体の化合物7を得た。

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 6.82 (bs, 2H, Ar-2,6-H), 6.62 (bs, 1H, Ar-4-H), 3.99 (m, 8H, PO(OCH₂CH₃)₂), 3.49 (d, J = 21.9 Hz, 4H, ArCH₂P), 1.23 (t, J = 7.1 Hz, 12H, PO(OCH₂CH₃)₂); ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃) δ 157.9, 132.6 (J = 10.6 Hz), 122.4 (J = 6.7 Hz), 115.8, 62.5 (J = 6.6 Hz), 33.6 (J = 138.8 Hz), 16.5 (J = 5.2 Hz); ³¹P NMR (81 MHz, CDCl₃) δ 26.72. MALDI: C₁₆H₂₉O₇P₂に対する計算値: 395.138, 実測値: 394.963.

化合物8：
アセトン（40mL）中の化合物7（1.5g、3.8mmol）の溶液に、（2‐ブロモ‐エチル）カルバミン酸ｔ-ブチルエステル（1.1 g、4.95 mmol、1.3 eq.）、K₂CO₃（2.1g、15.2 mmol、4 eq.）およびKI（0.1 g、0.4 mmol、0.1 eq.)を添加した。混合液を65℃で48時間撹拌し、セライトで濾過し、減圧下で蒸発させた。得られた粗生成物をジクロロメタン（100mL）中で希釈し、NaHCO₃の飽和水溶液と食塩水で2回洗浄した。MgSO₄で乾燥し、溶媒の濾過と蒸発が終わったら、シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタン／メタノール、98／2から95／5まで）で粗生成物を精製して、収率76%で白色固体の（Boc-アミノ）誘導体を得た。この化合物（1.2g、2.2mmol）を0℃で30mLの無水CH₂Cl₂中に溶解し、2mL（22.0mmol、10.0eq.）のトリフルオロ酢酸を滴下した。反応混合液を室温で一晩撹拌し、続けて揮発性物質を蒸発させた。粗生成物をジクロロメタン（20mL）中に溶解し、NaOH 1N (2 x 10 mL)で洗浄した。有機層をMgSO₄で乾燥し、濾過し、減圧下で濃縮して、収率88%で白色固体の化合物8を得た。これをさらに精製することなく、次の工程で使用した。

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 6.72 (m, 3H, Ar-2,4,6-H), 5.25 (br s, 2H, OCH₂CH₂NH₂), 4.03-3.92 (m, 10H, PO(OCH₂CH₃)₂ and OCH₂CH₂NH), 3.10 (d, J = 21.7 Hz, 4H, ArCH₂P), 3.02 (m, 2H, OCH₂CH₂NH), 1.25 (t, J = 7.1 Hz, 12H, PO(OCH₂CH₃)₂); ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃) δ 159.0 (J = 2.8 Hz), 133.1 (J = 6.0 Hz), 123.8 (J = 6.8 Hz), 114.5 (J = 5.0 Hz), 70.0, 62.1 (J = 7.0 Hz), 41.5, 33.5 (J = 138.2 Hz), 16.5 (J = 2.7 Hz); ³¹P NMR (81 MHz, CDCl₃) δ 26.24. MALDI: C₁₈H₃₄NO₇P₂に対する計算値: 438.17, 実測値: 438.18; C₁₈H₃₄NaO₇P₂に対する計算値: 460.17, 実測値: 460.16.

化合物9：
30mLの蒸留ジクロロメタン中のカルボン酸誘導体4（1.45g、2.05mmol、1.0eq.）の溶液に、アルゴン雰囲気下でカップリング試薬BOP（1.2g、2.68mmol、1.3eq.）を添加した。5分経過後、アミン誘導体8（0.9g、2.05mmol、1.0eq.）およびN,N‐ジイソプロピルエチルアミン（1.0mL、6.8mmol、3eq.）を添加した。反応混合液を室温で一晩撹拌した。50mLのジクロロメタンを添加し、有機層を水酸化ナトリウム1N（2ｘ30mL）の溶液、HCl 1N（2ｘ30mL）、食塩水（2ｘ30mL）および水（1ｘ30mL）で洗浄し、MgSO₄で乾燥し、濾過し、減圧下で濃縮した。シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタン／メタノール、98／2から95／5まで）で粗生成物を精製して、収率87%で無色油状の化合物9を得た。

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 7.50 (d, J = 7.7 Hz, 2H, Ar³-2,6-H), 7.35-7.28 (m, 3H, Ar³-3,4,5-H), 7.07 (s, 2H, Ar²-2,6-H), 6.88 (t, J = 5.7 Hz, 1H, OCH₂CH₂NH), 6.85-6.78 (m, 3H, Ar¹-2,4,6-H), 5.07 (s, 2H, Ar³OCH₂), 4.20-4.17 (t, J = 4.8 Hz, 4H, Ar²OCH₂), 4.15-4.11 (t, J = 5.0 Hz, 2H, OCH₂CH₂NH), 4.08-3.96 (m, 8H, PO(OCH₂CH₃)₂), 3.88-3.78 (m, 6H, OCH₂CH₂NH and OCH₂CH₂O), 3.71-3.68 (m, 4H, OCH₂CH₂O), 3.65-3.58 (m, 16H, OCH₂CH₂O), 3.55-3.49 (m, 4H, OCH₂CH₂O), 3.35 (s, 6H, OCH₂CH₂OCH₃), 3.08 (d, J = 21.5 Hz, 4H, Ar¹CH₂P), 1.25 (t, J = 7.0 Hz, 12H); ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃) δ 167.2, 158.6 (J = 2.8 Hz), 152.8, 141.0, 137.8, 133.1 (J = 6.0 Hz), 129.6, 128.2, 128.0, 127.8, 124.0 (J = 6.8 Hz), 114.6 (J = 4.8 Hz), 107.0, 74.9, 72.0, 70.8, 70.7, 70.6, 69.8, 69.1, 66.8, 62.1 (J = 3.4 Hz), 58.9, 53.2, 39.5, 36.8 (J = 3.9 Hz), 33.5 (J = 138.3 Hz), 16.5 (J = 2.7 Hz); ³¹P NMR (81 MHz, CDCl₃) δ 26.08. MALDI: C₅₀H₇₉NaNO₁₉P₂に対する計算値: 1082.87, 実測値: 1082.51.

化合物10：
ベンジル化化合物9（2g、1.9mmol）を無水エタノール（20mL）中に溶解して、活性パラジウム炭素10%（0.5eq.）を添加した。混合液を水素雰囲気下で室温にて16時間撹拌し、濃縮前にセライトのプラグで濾過した。ジクロロメタン／メタノール（98／2から90/10）で溶出するシリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィーで生成物を精製して、収率87%で無色油状の化合物10を得た。

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 7.16 (s, 2H, Ar²-2,6-H), 6.85-6.78 (m, 3H, Ar¹-2,4,6-H), 6.65 (m, 1H, OCH₂CH₂NH), 4.27-4.21 (t, J= 4.7 Hz, 4H, Ar²OCH₂), 4.15-4.10 (t, J = 5.0 Hz, 2H, OCH₂CH₂NH), 4.08-3.98 (m, 8H, PO(OCH₂CH₃)₂), 3.88-3.78 (m, 6H, OCH₂CH₂NH and OCH₂CH₂O), 3.75-3.60 (m, 20H, OCH₂CH₂O), 3.56-3.51 (m, 4H, OCH₂CH₂O), 3.35 (s, 6H, OCH₂CH₂OCH₃), 3.09 (d, J = 22.0 Hz, 4H, Ar¹CH₂P), 1.26 (t, J = 7.1 Hz, 12H, PO(OCH₂CH₃)₂); ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃) δ 167.3, 158.7 (J = 2.8 Hz), 146.8, 141.0, 133.1 (J = 6.0 Hz), 124.0, 114.6, 108.4, 72.0, 70.8, 70.7, 70.6, 69.8, 69.1, 66.8, 62.1 (J = 3.4 Hz), 58.9, 39.5, 33.4 (J = 138.1 Hz), 16.4 (J= 2.7 Hz); ³¹P NMR (81 MHz, CDCl₃) δ 26.10. MALDI: C₄₃H₇₄NO₁₉P₂に対する計算値: 970.43, 実測値: 970.44; C₄₃H₇₃NaNO₁₉P₂に対する計算値: 992.43, 実測値: 992.44.

化合物11：
0℃において、20mLのCH₂Cl₂中のヒドロキシ‐dPEG^TM ₈-t-ブチルエステル（1.00g、2.0mmol）の溶液に、840mL（6.0mmol、3.0eq.）のNEt₃と570mg（3.0mmol、1.5eq.）のp‐トルエンスルホニルクロリドを順次添加する。室温で40時間撹拌した後、反応混合液を70mLのCH₂Cl₂で希釈する。有機相を混合し、食塩水で洗浄し、MgSO₄で乾燥し、濾過し、減圧下で濃縮する。シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル／メタノール、95／5から90／10まで）で粗生成物を精製して、収率70%で無色油状の化合物11を得る。

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃): δ(ppm) 1.44 (s, 9H), 2.45 (s, 3H), 2.50 (t, 2H, ₃J= 6.6 Hz), 3.58-3.73 (m, 32H), 4.16 (t, 2H, ₃J= 4.9 Hz), 7.34 (2H, AA’ part of an AA’BB’ system), 7.81 (2H, BB’ part of an AA’BB’ system). ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃): δ (ppm) 21.14, 27.65, 35.84, 66.40, 68.15, 69.00, 70.08, 79.78, 127.46, 129.47, 132.74, 144.32, 170.20. MALDI: C10H20LiO5に対する計算値: 227.15, 実測値: 227.08; C26H44LiO12Sに対する計算値: 587.27, 実測値: 587.13.

化合物12：
10mLのアセトン中のフェノール誘導体10（0.3g、0.31mmol）および化合物11（0.20g、0.31mmol）の等モル溶液に、K₂CO₃（0.13g、0.93mmol、3eq.）およびKI（18mg、0.11mmol、0.3eq.）を添加した。反応混合液を60℃で24時間撹拌した。セライトで濾過後に溶媒を蒸発させ、残渣をジクロロメタン（50mL）で希釈した。有機層をNaHCO₃の飽和溶液で、続けて食塩水で2回洗浄し、濾過し、減圧下で濃縮した。ジクロロメタン／メタノール（98／2から90/10）で溶出するシリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィーで粗生成物を精製し、収率90%で無色油状の化合物12を得た。

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 7.10 (s, 2H, Ar²-2,6-H), 6.87 (t, J = 5.1 Hz, 1H, Ar¹OCH₂CH₂NH), 6.80 (t, 1H,J = 2.0 Hz, Ar¹-2-H), 6.76 (q, 2H, J = 2.0 Hz, Ar¹-4,6-H), 4.22-4.15 (m, 6H,Ar²OCH₂CH₂O), 4.12 (t, 2H,J = 5.1 Hz, Ar¹OCH₂CH₂NH), 4.05-3.95 (m, 8H,J = 7.0 Hz, PO(OCH₂CH₃)₂), 3.85-3.75 (m, 8H, Ar¹OCH₂CH₂NH and OCH₂CH₂O), 3.70-3.50 (m, 54H, OCH₂CH₂O), 3.33 (s, 6H, OCH₂CH₂OCH₃), 3.07 (d, J = 21.7 Hz, 4H, Ar¹CH₂P), 2.48 (t, 2H, J = 6.6 Hz, Ar²OCH₂CH₂COOC(CH₃)₃), 1.42 (s, 9H, Ar²OCH₂CH₂COOC(CH₃)₃), 1.22 (t, J = 7.0 Hz, 12H, PO(OCH₂CH₃)₂); ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃) δ 170.9, 167.1, 157.5, 152.4, 141.6, 133.2 (J = 6.0 Hz), 129.4, 124.1, 114.6 (J = 5.0 Hz), 107.3, 80.4, 72.2, 71.9, 70.7, 70.6, 70.5, 70.55, 70.4, 70.3, 69.7, 69.1, 66.8, 66.6, 62.1 (J = 7.0 Hz), 58.9, 39.6, 36.1, 33.8 (J = 137.8 Hz), 27.9, 16.4 (J = 6.0 Hz); ³¹P NMR (81 MHz, CDCl₃) δ 26.06. MALDI: C₆₆H₁₁₇NaNO₂₉P₂に対する計算値: 1472.72, 実測値: 1472.65.

化合物13：
5mLの蒸留ジクロロメタン中のホスホン酸エチル誘導体12（0.2g、0.14mmol）の溶液に、0.55mLのTMSBr（3mmol、30eq.）を0℃で滴下した。室温で一晩撹拌した後、揮発性物質を蒸発させ、エタノールを粗生成物に添加し、数回、蒸発させた。さらに精製することなく、収率94%でオレンジ色油状イルのホスホン酸13を得た。

¹H NMR (300 MHz, CD₃OD) δ 7.28 (s, 2H, Ar²-2,6-H), 6.92-6.86 (m, 3H, Ar¹-2,4,6-H), 4.35-4.20 (m, 8H,Ar²OCH₂CH₂O and Ar¹OCH₂CH₂NH), 3.92-3.82 (m, 8H, Ar¹OCH₂CH₂NH and OCH₂CH₂O), 3.80-3.53 (m, 54H, OCH₂CH₂O), 3.38 (s, 6H, OCH₂CH₂OCH₃), 3.18 (d, J = 21.8 Hz, 4H, Ar¹CH₂P), 2.62 (t, 2H, J = 6.0 Hz, Ar²OCH₂CH₂COOH); ¹³C NMR (75 MHz, CD₃OD) δ 172.2, 167.1, 158.8, 152.3, 141.0, 134.8 (J = 6.0 Hz), 128.8, 123.8, 114.3, 106.4, 72.2, 71.7, 70.4, 70.25, 70.15, 70.1, 70.0, 69.95, 69.4, 68.8, 66.3, 66.1, 60.8, 57.8, 50.8, 39.6, 34.6, 33.6 (J = 134.5 Hz); ³¹P NMR (81 MHz, CD₃OD) δ 25.19. MALDI: C₅₄H₉₄NO₂₉P₂に対する計算値: 1282.53, 実測値: 1282.46; C₅₄H₉₃NaNO₂₉P₂に対する計算値: 1304.53, 実測値: 1304.45.

化合物25：
化合物25を化合物8と同じ手順で得た。3,5-ジヒドロキシ安息香酸メチル（0.7g、4.3mmol）から出発して、シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタン／メタノール、98／2から95／5まで）で精製して、白色の泡状物を合成した（収率65%）。

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 7.18 (d, J = 2.5 Hz, 2H, Ar-2,6-H), 6.65 (t, J = 2.4 Hz, 1H, Ar-4-H), 4.98 (m, 2H, OCH₂CH₂NH), 4.04 (t, J = 5.0 Hz, 4H, OCH₂CH₂NH), 3.91 (s, 3H, COOCH₃), 3.56 (m, 4H, OCH₂CH₂NH), 1.45 (s, 18H, COOC(CH₃)); ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃) δ 166.9, 152.8, 142.4, 134.7, 125.3, 117.9, 109.2, 74.3, 72.3, 71.2, 71.0, 70.9, 70.8, 70.0, 69.2, 59.3, 52.5. MALDI: C₂₂H₃₄N₂O₈に対する計算値: 454.23, 実測値: 454.02; C₂₉H₄₈NaO₁₃に対する計算値: 627.30, 実測値: 627.13; C₂₉H₄₈KO₁₃に対する計算値: 643.27, 実測値: 643.09.

化合物26：
化合物4と同じ手順で化合物26を得た。化合物25（0.75g、1.7mmol）から出発して白色の泡状物を合成し、さらに精製することなく使用した（収率86%）。

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ7.22 (s, 2H, Ar-2,6-H), 6.62 (s, 1H, Ar-4-H), 5.02 (m, 2H, OCH₂CH₂NH), 4.03 (t, J = 4.8 Hz, 4H, OCH₂CH₂NH), 3.52 (m, 4H, OCH₂CH₂NH), 1.48 (s, 18H, COOC(CH₃)); ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃) δ 166.9, 152.8, 142.4, 134.7, 125.3, 117.9, 109.2, 74.3, 72.3, 71.2, 71.0, 70.9, 70.8, 70.0, 69.2, 59.3, 52.5. MALDI: C₂₁H₃₂N₂O₈に対する計算値: 440.22, 実測値: 440.02; C₂₉H₄₈NaO₁₃に対する計算値: 30, 実測値: 627.13; C₂₉H₄₈KO₁₃に対する計算値: 643.27, 実測値: 643.09.

化合物27：
無水ジクロロメタン（20mL）中のカルボン酸誘導体26 （0.4g、0.9mmol）の等モル溶液に、アルゴン雰囲気下でカップリング試薬BOP（0.5g、1.2mmol、1.3eq.）を添加した。5分後にアミン誘導体8（0.4g、0.9mmol）およびジイソプロピルエチルアミン（0.45mL、2.7mmol、3eq.）を添加した。反応混合液を室温で一晩撹拌した。20ｍLのジクロロメタンを添加し、有機層をNaOH 1N (2 x 20 mL)、HCl 1N (2 x 20 mL)の溶液、食塩水（2 x 20 mL）、水（2 x 20 mL）で洗浄し、MgSO₄で乾燥し、濾過し、減圧下で濃縮した。シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタン／メタノール、98／2から95／5まで）で粗生成物を精製し、収率65%で無色油状の化合物27を得た。

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ6.95 (d, J = 2.4 Hz, 2H, Ar¹-2,6-H), 6.85-6.78 (m, 3H, Ar²-2,4,6-H), 6.69 (t, J = 2.4 Hz, 1H, Ar¹-4-H), 6.57 (t, J = 2.0 Hz, 1H, Ar¹OCH₂CH₂NH), 5.02 (m, 2H, Ar²OCH₂CH₂NH), 4.13 (t, J = 5.0 Hz, 2H, Ar¹OCH₂CH₂NH), 4.07-3.97 (m, 12H, Ar²OCH₂CH₂NH and PO(OCH₂CH₃)₂), 3.82 (q, J = 5.0 Hz, 2H, Ar¹OCH₂CH₂NH), 3.55-3.50 (m, 4H, Ar²OCH₂CH₂NH), 3.08 (d, J = 22.0 Hz, 4H, Ar¹CH₂P), 1.42 (s, 18H, COOC(CH₃)); 1.25 (t, J = 7.0 Hz, 12H, PO(OCH₂CH₃)₂); ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃) δ167.2, 159.8, 158.5, 155.8, 136.8, 133.1 (J = 6.0 Hz), 124.0, 114.8 (J = 4.5 Hz), 106.0, 104.7, 67.5, 66.8, 62.3 (J = 3.4 Hz), 39.5, 36.8 (J = 4.0 Hz), 33.4 (J = 138.0 Hz), 16.4 (J = 2.7 Hz); ³¹P NMR (81 MHz, CDCl₃) δ 26.10. MALDI: C₃₉H₆₃N₃O₁₄P₂に対する計算値: 859.38, 実測値: 859.10; C₂₉H₅₃NaO₁₄Pに対する計算値: 679.31, 実測値: 679.24.

化合物28：
15mLのCH₂Cl₂中の化合物27（0.4g、0.4mmol）の溶液に、780μL（8.0mmol、20.0eq.）のトリフルオロ酢酸を0℃で滴下した。反応混合液を室温で一晩撹拌し、次いで揮発性物質を蒸発させた。粗生成物をそのジフルオロ酢酸塩の形態で維持し、収率98%で白色固体の化合物28を得て、さらに精製することなく使用した。

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ8.74 (m, 1H, Ar¹OCH₂CH₂NH), 8.55 (m, 4H, Ar²OCH₂CH₂NH₂), 6.95 (m, 2H, Ar¹-2,6-H), 6.85-6.78 (m, 3H, Ar²-2,4,6-H), 6.69 (m, 1H, Ar¹-4-H), 4.21 (m, 2H, Ar¹OCH₂CH₂NH), 4.05-3.90 (m, 12H, Ar²OCH₂CH₂NH and PO(OCH₂CH₃)₂), 3.78 (m, 2H, Ar¹OCH₂CH₂NH), 3.58-3.50 (m, 4H, Ar²OCH₂CH₂NH), 3.08 (m, 4H, Ar¹CH₂P), 1.25 (t, J = 7.0 Hz, 12H, PO(OCH₂CH₃)₂); ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃) δ166.9, 152.8, 142.4, 134.7, 125.3, 117.9, 109.2, 74.3, 72.3, 71.2, 71.0, 70.9, 70.8, 70.0, 69.2, 59.3, 52.5; ³¹P NMR (81 MHz, CDCl₃) δ26.60. MALDI: C₂₉H₄₇N₃O₁₄P₂に対する計算値: 659.27, 実測値: 659.02; C₂₉H₅₃NaO₁₄Pに対する計算値: 679.31, 実測値: 679.24.

化合物29：
化合物9と同じ手順で化合物29を得た。化合物28（0.40g、0.45mmol）から出発し、シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタン／メタノール、98／2から95／5まで）で精製して、無色の油状物を合成した。

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 7.50 (d, J = 7.7 Hz, 2H, Ar³-2,6-H), 7.35-7.28 (m, 3H, Ar³-3,4,5-H), 7.11 (s, 4H, Ar²-2,6-H), 7.05 (t, J = 5.0 Hz, 2H, Ar²OCH₂CH₂NH), 6.95 (d, J = 2.3 Hz, 2H, Ar¹-2,6-H), 6.69 (t, J = 2.4 Hz, 1H, Ar¹-4-H), 6.82-6.78 (m, 3H, Ar²-2,4,6-H), 6.64 (t, J = 1.9 Hz, 1H, Ar¹OCH₂CH₂NH), 5.07 (s, 4H, Ar³OCH₂), 4.20-4.17 (m, 14H, Ar²OCH₂CH₂O, Ar¹OCH₂CH₂NH and Ar²OCH₂CH₂NH), 4.08-3.96 (m, 8H, PO(OCH₂CH₃)₂), 3.83-3.78 (m, 14H, Ar¹OCH₂CH₂NH, Ar²OCH₂CH₂NH and OCH₂CH₂O), 3.65-3.55 (m, 34H, OCH₂CH₂O), 3.55-3.48 (m, 8H, OCH₂CH₂O), 3.34 (s, 12H, OCH₂CH₂OCH₃), 3.08 (d, J= 22.0 Hz, 4H, Ar¹CH₂P), 1.23 (t, J = 7.0 Hz, 12H, PO(OCH₂CH₃)₂); ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃) δ 167.2, 159.8, 152.5, 141.0, 137.8, 136.5, 133.1 (J = 6.0 Hz), 129.5, 128.2, 128.0, 127.8, 124.0, 114.8 (J = 4.8 Hz), 107.8, 107.0, 106.0, 74.9, 72.0, 70.8, 70.7, 70.6, 69.8, 69.1, 66.8, 62.1 (J = 3.4 Hz), 58.9, 39.5, 35.2, 33.3 (J= 138.0 Hz), 16.4 (J = 2.7 Hz); ³¹P NMR (81 MHz, CDCl₃) δ 26.60. MALDI: C₉₃H₁₆₉N₃O₃₄P₂に対する計算値: 1903.87, 実測値: 1903.52; C₂₉H₅₃NaO₁₄Pに対する計算値: 679.31, 実測値: 679.24.

化合物30：
化合物10と同じ手順で化合物30を得た。化合物29（0.65g、0.34mmol）から出発し、シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィー（ジクロロメタン／メタノール、98／2から95／5まで）で精製して、無色の油状物を得た（収率76%）。

¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 7.62 (br s, 2H, Ar²OH), 7.20 (s, 4H, Ar²-2,6-H), 7.11 (t, J = 5.5 Hz, 2H, Ar²OCH₂CH₂NH), 6.96 (d, J = 1.7 Hz, 2H, Ar¹-2,6-H), 6.80-6.74 (m, 3H, Ar²-2,4,6-H), 6.55 (t, J = 1.9 Hz, 1H, Ar¹-4-H), 6.44 (t, J = 1.9 Hz, 1H, Ar¹OCH₂CH₂NH), 4.17 (t, J = 4.8 Hz, 8H, Ar²OCH₂), 4.11 (t, J = 4.6 Hz, 6H, Ar¹OCH₂CH₂NH and Ar²OCH₂CH₂NH), 4.05-3.93 (m, 8H, PO(OCH₂CH₃)₂), 3.83-3.75 (m, 14H, Ar¹OCH₂CH₂NH, Ar²OCH₂CH₂NH and OCH₂CH₂O), 3.70-3.60 (m, 34H, OCH₂CH₂O), 3.52-3.48 (m, 8H, OCH₂CH₂O), 3.34 (s, 12H, OCH₂CH₂OCH₃), 3.06 (d, J= 22.0 Hz, 4H, Ar¹CH₂P), 1.21 (t, J = 7.0 Hz, 12H, PO(OCH₂CH₃)₂); ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃) δ 167.2, 159.8, 152.5, 140.8, 136.5, 133.1 (J = 6.0 Hz), 129.5, 124.5, 114.8 (J = 4.8 Hz), 108.7, 106.0, 104.8, 71.9, 70.8, 70.7, 70.6, 69.8, 69.1, 66.8, 62.1 (J = 7.0 Hz), 58.9, 39.5, 35.2, 33.4 (J = 137.5 Hz), 16.3 (J = 2.7 Hz); ³¹P NMR (81 MHz, CDCl₃) δ 26.60. MALDI: C₇₉H₁₂₇N₃O₃₄P₂に対する計算値: 1723.78, 実測値: 1723.46; C₂₉H₅₃NaO₁₄Pに対する計算値: 679.31, 実測値: 679.24.

実施例17：形状または組成に関わらない、ナノ粒子表面におけるデンドロンのグラフティング
合成ナノ粒子は、有機溶媒の懸濁液中、表面活性剤で被膜され、安定である。水中での配位子交換および相間移動プロセスか、あるいは有機溶媒中での直接グラフティングした後、水中でそのように官能化されたNPsの移動により、分子はナノ粒子の表面にグラフトされ得る。
ベクター、蛍光分子、ペプチドなどの生物活性官能基を有するデンドロンに関しては、これらの官能基を有するデンドロンはナノ粒子の表面に直接グラフトするか、または生物活性分子をさらにカップリングすることを可能にする官能基を有する小さなデンドロンをNPsの表面にグラフトし、続けてカップリング反応を誘導し、NPsの表面に生物活性分子を結合する。

実施例18：有機溶媒中の配位子交換による官能化プロセス
クロロホルム／THF（1mg/ml）中の30mlのNP@配位子懸濁液を、異なるアンカー官能基（anchoring function）（ホスホンネート／カルボキシレート）を有する過剰のデンドロン分子に接触させた。有機懸濁液を一晩、磁気的に撹拌した。配位子交換が起こり、デンドロン化NPsの懸濁液になる。添加される分子の量は重量単位でNPsの全表面＋40%の被覆に必要な量である。

実施例19：配位子交換および相間移動による官能化プロセス
ヘキサン中のNP@配位子懸濁液（1mg／ml）の10mlを、デンドロンにより保持される官能基に依存するpH（官能基を保持しないデンドロンの場合はpH5、またｐKa値が4近辺である外周縁部にカルボン酸官能基を保持するデンドロンの場合はpH3.5）で、デンドロンの懸濁液（13mgの分子、5mlの水、2mlのメタノール）と接触させた。2つの非混和性懸濁液を一晩、磁気的に撹拌した。配位子交換および相間移動プロセスは、デンドロン化NPsの水性懸濁液をもたらした。
次に、限外濾過を用いてグラフトされたNPsをグラフトされていないデンドロンから分離した。全ての官能化水性NPs懸濁液を精製に広く使用する当該技術は、30ｋDaの分画分子量（NMWL）の再生セルロース膜を含む。限外濾過を用いた少なくとも4回の精製工程後、NPs懸濁液のpHは6であった。
異なるタイプのデンドロンでナノ粒子を被膜するために、1つのタイプのデンドロンではなくて、デンドロンの混合物を添加する。各デンドロンの比率を変えながら試験を実施して、各デンドロンの好ましいグラフト率を得る。

実施例20：有機溶媒中の配位子交換による官能化プロセス
40mgのNPsを1mg／mLの濃度でTHF中に分散させ、10mgのデンドロンに混合し、24時間、磁気的に撹拌した。撹拌終了後、懸濁液を限外濾過して精製した。THF懸濁液を機器に導入し、溶液流に圧力をかけて精製した。グラフトされたナノ粒子は膜を通過しなかったが、溶媒とグラフトされていない分子（遊離したオレイン酸および過剰のデンドロン分子）は通過した。次いで粒子を20mL中に再分散した。この操作を3回繰り返した。精製終了後、10mgのデンドロンを精製された懸濁液に添加し、懸濁液を24時間さらに磁気的に撹拌した。次いでヘキサンを添加してナノ粒子を沈殿させた。遠心分離後、グラフトされた粒子は容易に蒸留水に再分散した。

実施例21：デンドロン化NPsの特性化
精製工程後のナノ粒子の表面におけるデンドロンのグラフティングを、赤外（IR）分光法および光電子分光法（XPS）により確認する。IR分光法により、デンドロンの特徴的なIRバンドがデンドロン化ナノ粒子のIRスペクトルに現れ、かつホスホネート基と酸化鉄表面との間の結合形成のためにP=OおよびP-OHバンドが変更された。XPSによりデンドロンのグラフティング後にNPsの表面のホスホネート基を通じてP 2pバンドのシフトが観察される。観察された有意なシフトは、デンドロンが単一である場合よりも、より遮蔽された環境における酸素原子の環境と一致して、酸素原子はリン原子に結合するだけでなく、NPs鉄原子にも結合している。

リン原子の環境は負の電荷が少なく、したがってリン原子の2pコアレベルからの電子除去に必要なエネルギーは大きくなく、結合エネルギーを低下させる。有意な化学シフトはホスホネートと酸化鉄との間の強い結合の形成と、IRの結果から示唆されるように、少なくとも2核または3核タイプの錯体の形成を示す。
グラフト率は、各試料中の鉄とリンの元素分析方法で測定され、また1個の樹枝状分子（値は分子モデリング実験から算出）で被膜された表面を考慮して、分子の量／nm²、分子の数／ナノ粒子、または分子の数／ナノ粒子のgを測定する。

実施例22：インビトロでの評価
I．ハイパーサーミア測定
予備測定を低濃度試料で行い、比吸収率（SAR）または熱放出係数（SLP）の高い値がコアシェルNPsによって得られた。Pellegrinoらの結果（ACS Nano 2012, 6(4), 3080-3091）と比較して、酸化ナノキューブは低いSAR値を示すが、これはAPBおよび転位などの多くの欠陥があるナノキューブをもたらす本発明の合成プロセスに起因すると考えられる。
より高い濃度ではSAR値が大幅に減少し、これは加熱特性への濃度の効果を示している。濃度によるこのような効果はすでに報告されており、特にナノキューブで報告されている。事実、磁気NPsが放出した熱は形状、組成、寸法などの特性に依存しないだけでなく、個々のNPs間の相互作用にも依存しない。

後者は、過去に適切に述べられていないMH剤の効率に密接に関連する重要な課題である。大きな寸法のNPs（特に超常磁性／ブロック単一磁区サイズ閾値の近傍）の場合、磁気相互作用は強力であり、NPsは磁場印加中に凝集または鎖に整列する傾向がある。双極子相互作用がSARで有する役割は現在完全に理解されはいてないが、最近の実証研究は相互作用によるSARの増大または減少を報告している（Scientific reports 2013, 3, 1652および本発明の参考文献）。
全体として、この結果は、ナノ粒子の加熱出力に対しての双極子間の相互作用の負の影響を示唆する。一部の測定は濃度の関数として実施（図１）されており、Fe濃度上昇時の加熱出力の低下が注目される。

しかしながら、最も良い球状単一コアマグヘマイトNPsおよびマグネタイトナノキューブの報告の範囲で極めて大きな発熱量が得られる。相互作用効果に関する最近の評価によれば、高い加熱特性を得るには磁気NPsの鎖が理想的であることを指摘している。実際、球状の粒子と比較した場合、懸濁液中のナノ粒子の異なる幾何学的配置は、ナノキューブでのSAR増大の説明に一定の役割を果すことが、立方形状NPsで示された。
また実際、ナノ粒子付着を仲介する強い異方性双極子力の存在により、ナノキューブの鎖は形成される。本発明では磁場を印加せずにコアシェルナノキューブを伴う鎖形成が観察され（図2）、低い濃度での高い発熱量を説明している。高い濃度では凝集体が双極子相互作用で促進されて確実に形成され、次いで幾何学的配置の恩恵効果は喪失して、双極子相互作用が増大する場合に一般に見られるように加熱出力が低下した。

II. インビトロ MRI
緩和測定を全てのデンドロン化NPsに対して0.47(20 MHz)、1.41 (60 MHz)、7 T (300MHz)で実施した。縦および横方向緩和値を表1に示し、市販の製品Endorem（登録商標）およびその合成および官能化はすでに発表され（Dalton Transaction 2013, 42, 2146-2157）、参照として考慮され得る10nmの球状Fe₃O₄ナノ粒子（NS10）と比較されている。
ここでは、スピネル酸化鉄がコアシェルFeO@Fe₃O₄NPs中のシェルの形態でのT2造影剤としての作用と、この構造の緩和値に対する影響とを調べる。T2造影剤として使用するには、NPsは高い横方向緩和値r2と、高い比率のr2/r1を示さなければならない。

全コアシェル構造のNS19、NC16およびNO24は、20MHzおよび60MHzでのNS10と比べて極めて高い値のr₂とr₂/r₁とを示す。他のコアシェルNPsとは異なった働きをすると思われるNO24を除き、同様の傾向が300MHzでも観察される。ここでコアシェル構造においては、マグネタイトシェルのみが磁化とr₂値に寄与する。このことからマグネタイト相からの鉄量のみを考慮して緩和値も計算した。
しかしながら、r₂/r₁の比率はこのパラメータに依存せず、したがってこの比率は前記の結果を確認している。逆にoxNC16は最も高いr₂値を、つまり20MHz、60MHzおよび300MHzにおいてぞれぞれ201 s^-1.mMol^-1、222 s^-1.mMol^-1および509s^-1.mMol^-1示す。これらの値は異なるコアシェル構造で、さらには10nmの球状NPsで記録された値よりも極めて高い。

非官能化ナノ粒子の平均直径は、透過電子顕微鏡（TEM）画像上の少なくとも300個のナノ粒子直径を測定して決める。
懸濁液中の官能化ナノ粒子の寸法は、粒度測定法である動的光散乱法（DLS）により測定する。
また、全てのNPsのコントラスト強調特性は7TでのMRIによるインビトロで評価され、ゴースト画像（図4A）は強いネガティブT2wコントラストで示す非常に強いT₂ 効果を実証した。強調コントラスト比（EHC）［EHC(%)w=[(それぞれの当量鉄濃度でのシグナル値)‐（水のシグナル値））／水のシグナル値)x100]は、水に希釈された増大する鉄濃度を含む試料のT1wとT2w画像から算出した（図3）。

コアシェルナノキューブおよび球状NPsは、低い鉄濃度であっても、高いT2w EHC を示す。NO24でのより小さい値は、先のNPsとの比較によるスピネル酸化鉄でのより低い量に関連する可能性がある。酸化ナノキューブox NC16で得た高いネガティブT2w EHC値は、強磁場（7T）においても、また非常に低い鉄濃度でも、高コントラストパワーであることを確認した。MR画像（図4A）において100%を超えて、EHCの定量を妨害するシグナルの劇的抑制により、1.5mMより大きな鉄中の濃度をもつ試料は検出されなかった。
図4Bに記述した鉄濃度の関数としてのEHC測定は、低い鉄濃度でも極めて重要なT2効果 を実証した。この強いT2効果は509 mmol.l^-1.s^-1で推定した横緩和速度（R2）（図4D）および7.1 mmol.l^-1.s^-1での縦緩和速度（R1）の計算からも確認でき、結果的に高r2/r1比率（71.8）となる。ここで得られた値は、文献で報告された最大級の値である。
全てのNPsにおいてT1w画像でのハイポシグナルが観察される（図4A）が、この効果は低い鉄濃度では非常に弱く、鉄濃度上昇により強くなる。高い濃度での強いT1w短縮は、強いT2短縮に関連しており、明らかに試料の高い濃度が支持するNPsのクラスタリング（clustering）が原因である。

実施例23：インビボでの評価
● コアシェル球状NS19
ヒト注射用水溶液で希釈されたコアシェル球状NS19（実施例15）は、常用の注入濃度を考慮して、低濃度である1μMol/kgの濃度でカテーテルにより静脈内経路で注入した。静脈内投与後、また注入3カ月においてもラットには副作用がない。異なる臓器におけるMRIシグナルを時間の関数として追跡し、図5に示した。
血液、皮質、骨盤（ECH= -38%、-31%、-23%、それぞれに対応）への注入後に強いネガティブコントラストが観察され、かつ異なる臓器でのNPs希釈により実験継続時間中は増大し、僅かにネガティブのまま残る。T2wシグナルの大幅低下は、注入時点でのNPsの凝集体に関連の可能性があり、また時間を伴うシグナルの進展は血液循環での、これらの凝集のフラグメンテーションを示唆する。
時間を伴った血液シグナルに類似して進展した肝臓シグナルは、肝臓シグナルが主としてこの臓器内の血液循環が原因であり、RESによるキャプテーション（captation）摂取がないことを示唆している。

シグナルは腎臓と膀胱で範囲［-15;-5］にあり、時間を伴った膀胱シグナルの減少は尿除去を示唆する。
図5Dに示したT1wシグナルは、時間で想定されたように進展した。血液への注入後の大きな減少は、T2w画像で観察された強いネガティブコントラストに一致して、かつ相関する（図5B）。
これらインビボの結果は、インビトロの結果を確認するものであり、ウスタイト（wustite）コアおよびマグネタイトシェルを伴うコアシェル構造が、低い鉄濃度でもMRI用の造影剤として使用可能と結論できる。

● 酸化ナノキューブox NC16
非常に興味深いインビトロでのコントラスト特性を示すために示された実施例2で論じたデンドロン化酸化ナノ粒子oxNC16を用いて、インビボ試験も実施した。異なる臓器でのIV注入後における、時間の関数としてのT2wシグナルを図6Aに示す。球状コアシェルNPsの曲線に類似する異なる曲線が生じたことが分かる。
NPsはIV注入後に凝集する傾向があり（血液および肝臓曲線におけるネガティブシグナル）、そしてシグナルは安定化する。最後に、それは臓器取込に関連する血中のNPs濃度減少により、血中でゼロになるまで上昇する。膀胱でのシグナルの減少は尿除去を示唆している。

臓器のT1wシグナルが図6Bに示されるが、それらは期待された進展を示す。しかし、血中で観察される動きは全く異なり、興味深いものである。実際、強いポジティブコントラストが10分から17分の間で観測された（図6D）。球状コアシェルNPsの場合の同じ時間と条件の範囲で、同じシグナルがネガティブであることが分かる（図5D）。このような強いポジティブコントラストは、ナノキューブの凝集状態で説明できる。Rochらにより（Journal of Magnetism and Magnetic Materials 2005, 293, 532-539）、NPsの凝集のレベルに依存した異なるタイプのコントラストが認められ得ることが示される。
コアシェル球状NPsと比較して、シグナルの強調は酸化ナノキューブの凝集状態により多く依存すると思われる。
観測コントラストに対するNPsの凝集状態の効果を明らかにするために、注入濃度を変えながらインビボでのMRI試験を実施した。

酸化鉄濃度の影響
T１wとT2w EHCシグナルは、IV注入後の時間遅延の関数として、また注入濃度の関数として、異なる臓器で追跡された。血中(大動脈)のT１wおよびT2w強調シグナルコントラストのみを図7に示す。
2ｍM／kg未満の鉄濃度に関しては、ネガティブコントラストと同時にポジティブコントラストが観察される。このことは、この範囲の濃度についてT1かT2MRIかのいずれかの実施が可能であることを示唆している。低濃度でのこのような挙動は、低濃度での鎖に整列するナノキューブの能力に関連している可能性がある。
高濃度ではポジティブコントラストが観察されることはなく、ネガティブコントラストのみが観察される。
どんな濃度でも1時間後にT2wシグナルが僅かに増大してゼロに達するが、これは1時間後に血中からNPsが除去されたことを示している。

このことから、酸化鉄濃度に基づく血中での異なるコントラスト進展は、NPsの濃度に依存する異なる寸法の凝集体の形成に関連する可能性がある。2ｍM／kgを超える濃度では、強いネガティブと弱いポジティブコントラストを実現する大きな凝集体が形成される。2ｍM／kgより低い濃度では強いポジティブおよびネガティブコントラストを実現する、より小さな凝集体が形成される。
より詳しくは、血中でのナノキューブの凝集は縦緩和の最大級の強調を可能にする最大の寸法を大まかに形成する凝集体を提供する動的平衡であった。
298gのラットに注入された1eqIMに相応する1μmolの鉄／kgは、前臨床MRI研究で使用される常用量の50倍少ないことが注目に値する。輝度シグナルに関連する感度が向上した二重造影剤（つまりT1w画像に対するコントラストのポジティブ強調と、T2w画像に対するコントラストのネガティブ強調）を得ることができ、したがって画像処理解釈の精度の向上が可能な、非常に興味深いポジティブT1wコントラストが主要な臓器と大血管で提供された。

実施例24：標的化合物ICF01102とのカップリング
カップリングはデンドロンがカルボン酸基を末端とする、本発明のデンドロン化ナノ粒子で実施した。

ICF01102によるカップリング手順
ICF01102は次の式を有する：

20mgのEDCIを本発明のデンドロン化ナノ粒子の水懸濁液に添加した。次いで、得られた混合物を30分間撹拌した。次いで、8mgのICF01102をかかる混合物に添加して1時間撹拌した。
ICF01102を有する本発明のデンドロン化ナノ粒子（NP@dendrons＋ICF）のコロイド安定性はDLSで検証した。
ICF01102の存在はサイズ分布を変更せず、単一モードのままである。
ICF01102とのカップリング後の平均流体力学的直径は、カップリング前の本発明のデンドロン化ナノ粒子（NP@dendrons）の直径に近い（図9）。

ゼータ電位はICF01102によるカップリング前後にpH7.4で測定した。
カップリング後のゼータ電位は僅かに上昇するが、これは一部のカルボン酸基のいくつかがICF01102とカップリングしたことを示している（図10）。
NP@dendrons＋ICFナノ粒子で標的とするメラニンは蛍光で追跡された。
このことから、フルオロフォア（Dye 647）は、当業者に公知の方法でICF01102とのカップリング後にさらにカップリングされた。
このフルオロフォアは光学画像でのNPの経過を追跡するために必要である。
NPs表面上のICF01102およびフルオロフォアの存在は、紫外可視分光法で確認した（図11）。

メラニン顆粒の標的化
メラノーマは、B16F0細胞（300,000細胞）のマウス側部に皮下注射して誘発された。腫瘍は腫瘍細胞の投与後の12日目から計測可能である（図12）。
NPsの生体内分布は、異なる時間に光学画像で追跡した。NPs注入した2時間後に、蛍光シグナルを尿中および胃腸管内で観察した。4時間後には尿中排泄が完了しているが、シグナルは消化管で継続して観測された。注入24時間後には全てのNPsが排除された。これは、NPsの表面上に標的配位子メラニンを有していても、デンドロン化NPsの適切な排除を再確認する。急速な尿中排泄（2時間）と、続くより遅い肝胆汁排泄が観察された（図13）。
メラノーマ腫瘍は、高含量のメラニンのために黒く見えるので、光学的画像では観察できない。したがって、共焦点顕微鏡法で観察した（Mavig、Munichがフランスで販売するVivaScope 1500, Caliber Inc, Rochester, NY, USA）。

デンドロン化NPsのインビボでの標的化を示すために、ICF配位子ならびにフルオロフォアDye647（NP@dendorons+ICF+Dye647、近赤外で発光）にカップリングされたNPｓ、およびICF配位子を有していないがDye495にカップリングされたデンドロン化NPs（NP@dendorons＋Dye495、緑色発光）を、悪性メラノーマ腫瘍細胞を移植されたマウスに同時に静脈内投与した。
投与後に腫瘍を除去し、488nmと658nmにおける反射モードおよび蛍光での共焦点顕微鏡法でex vivoでの撮影をした。腫瘍細胞の細胞質での顆粒状のメラニンは有意に自己蛍光する。実際、これらの顆粒は、図14a)に示した反射画像上の白斑に対応する。赤色での励起後に有意な蛍光が腫瘍細胞内に見える。可視および蛍光での顆粒の自己蛍光の重ね合わせは、標的化NPsおよびメラニン顆粒の共局在化を示す（図14c）。
一方、青色の励起により、非標的NPs（緑色の蛍光）に対応する蛍光は観察されない（図14d）。
多くのNPsが腫瘍細胞に取り込まれているので、インビボでの標的は有効かつ重要である。また、標的化は非標的つまりICF配位子による官能化がないNPsの取込みがないので、特異的である。
さらに、腫瘍でのNPsの存在は、それらを焼成した（calcined）後のTEM腫瘍での画像で確認された（図15）。

実施例25：ナノ小板（ナノプレートともいう）の合成
ステアリン酸鉄錯体合成
ステアリン酸鉄は、水中における塩化鉄とステアリン酸ナトリウムとの間の配位子交換で製造された。第1に40mmolのFeCl₃.6H₂Oを蒸留H₂Oに溶解し、激しく撹拌しながら80mmolのステアリン酸ナトリウムと混合した。撹拌しながら混合液を70℃で4時間加熱した。次いで、塩化物の痕跡および形成されたNaClを除去するのにステアリン酸錯体を数回、温めた蒸留水（50℃）で洗浄して、4℃で保存した。

ナノプレートの合成
界面活性剤として使用した2.08g（2.32mmol）の合成ステアリン酸、0.2(0.65mmol)のオレイン酸、0.705g(2.32mmol)のオレイン酸ナトリウムの混合液を20mLのオクタデセン（90%, Alfa Aesar, bp 318℃）に添加した。初めに、還流冷却器を使用せずに混合液を120℃で30分間加熱し、5℃／分の加熱割合で沸騰温度（〜318℃）まで加熱し、大気下で、この温度のままで60分間還流した。室温に冷却後、NPsを過剰のアセトン添加で沈殿させて、ヘキサン／アセトン（1/3）の混合液、続いて遠心分離（14000rpm、10分）で3回洗浄した。最後に、得られたNPsは有機溶媒中に容易に懸濁した。

Claims (20)

1. 金属酸化物ナノ粒子および次の式（I）の少なくとも2つの同一または異なる化合物を含むか、またはそれからなり、磁気共鳴画像法造影剤であり、磁気温熱療法に十分な加熱出力を有する、官能化金属酸化物ナノ粒子：
   

   

   ［ここで、式（I）の化合物は、R₁基で金属酸化物ナノ粒子にイオン性共有結合しており、互いに独立している：
   ◆ sおよびdは0または1に等しく、sおよびdの少なくとも1つは1に等しく、特にsは0、dは1に等しいか、またはsは1、dは0に等しい、
   ◆ kは0または1に等しく、好ましくはkは0に等しい、
   ◆ lは0または1に等しい、
   ◆ mは0、1または2に等しい、
   ◆ Aは-O-、-S-または-NH-を表す、
   ◆ R₁は
   

   

   を表す；
   ◆ Jは以下から選択される：
   〇 線状または分岐(C₁-C₁₂)-アルキル鎖
   〇 次の式（2a）のPEG鎖：
   

   

   式中、aは1〜10からなる整数である。
   ●次の式（2b）または（2c）の鎖：
   

   

   式中、bは1〜10からなる整数であり、b’は1〜12からなる整数である。
   ●次の式（2d）または（2e）の鎖：
   

   

   式中、bは1〜10からなる整数であり、b’は1〜12からなる整数である。
   ◆ Xは次の式（1）の基を表す：
   -L_p-E_p-R (1)
   式中、
   ■ pは0または1に等しく、特にpは1に等しい
   ■ Lは下記から選択される：
   ● 線状または分岐(C₁-C₁₂)-アルキル鎖
   ● 次の式（2）のPEG鎖：
   

   

   式中、qは1〜10からなる整数である。
   ● 次の式（2i）または（2ii）の鎖：
   

   

   式中、qは1〜10からなる整数であり、q’は1〜12からなる整数である。
   ●次の式（2iii）または（2iv）の鎖：
   

   

   式中、qは1〜10からなる整数であり、q’は1〜12からなる整数である。
   特に、Lは次の式（2）のPEG鎖である：
   

   

   式中、qは1〜10からなる整数である。
   ■ Eは-NHCONH-、-CONH-、-COO-、-SO₂NH-、-NHCONH-、-NHCO-、
   -O-C(=O)-、-NHSO₂-、-O-、-S-、-NH-、-NHCOO-、-OCONH-、
   -NHCSNH-、-NHCSO-、-OCSNH-、-CO-NH-CO-、-CH₂-C≡C-から選択され
   る基、または0を表す。
   特にEは-O-、-NH-、-COO-、-CH₂-C≡C-または0を表す。
   ■ Rは次から選択される基を表す：
   ● H、
   ● 線状または分岐(C₁-C₁₂)-アルキル鎖、
   ● N₃、
   ● 腫瘍細胞、代謝状態または活性化状態に対する異常細胞、ま
   たは腫瘍あるいは異常細胞の結合組織の要素を標的とする配位
   子、
   ● 放射性元素キレート剤、
   ● 特に錯体がビオチン‐アビジン錯体、ビオチン‐ストレプトア
   ビジン錯体、抗体‐抗原錯体、配位子‐受容体錯体錯体、二本
   鎖オリゴヌクレオチドまたはアダマンタン‐シクロデキストリ
   ン錯体であり、任意に別のデンドリマーと結合され、特異的分
   子とで錯体を形成することができる、特異的分子認識剤、
   ● 抗癌剤、または
   ● フルオロフォア、または生体適合性色素、
   ただし、Eが0を表すとき、RはN₃のみを表せるものとする。
   ◆ Yは次を表す：
   〇 上で定義した式-L_p-E_p-R (1)の基、または
   〇 nが1または2に等しくて、iが1からnまでの範囲の整数であり、ラン
   クiの鎖を含む、世代nのデンドリマー。
   ■ ランクiの鎖は次の式の1つである。
   

   

   ■ n=1のとき、ランクi=1の鎖はさらに次に結合する：
   ● かかる鎖が式（a）であるときは2つの末端基Zに結合、または
   ● かかる鎖が式（b）であるときは3つの末端基Zに結合する。
   ■ n=2 のとき、ランクiの鎖はさらに次に結合する：
   ● ランク1の場合は
   - ランク2の2つの鎖に結合、
   ● ランク2の場合は
   - ランク1の鎖に結合、および
   - かかる鎖が式（a）であるときときは2つの末端基Zに結合、
   または
   - かかる鎖が式（b）であるときは3つの末端基Zに結合する。
   ■ 末端基Zは上で定義した式-L_p-E_p-R (1)の基を表す。
   ■ n=2 のときの鎖について、ランク1の鎖は式（a）であり、ランク2
   の2つの鎖は式（a）または（b）であるが、特に式（b）である。
   ◆ jは0または1に等しく、Yがデンドリマーを表すときjは0に等しい。
   かかる金属酸化物ナノ粒子は：
   ◆ 次からなる群から選択される均質な金属酸化物ナノ粒子である：
   〇 次の式（II）の金属酸化物：
   M_xO_y (II)
   式中、
   ■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属で、特にMはFeを
   表す、
   ■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでｖはM_xO_y
   中のMの平均酸化状態である。
   特に、式（II）の金属酸化物は、Fe₃O₄、Fe_3-δO₄（δは0 < δ < 1/3）、またはγFe₂O₃である。
   〇 次の式（III）の金属酸化物：
   Fe_3-yM’_yO₄ (III)
   式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される（yは0 < y ≦
   1）。
   特に、式（III）の金属酸化物はM’Fe₂O₄であるか、
   または
   ◆ コアシェル金属酸化物ナノ粒子である。
   ◆ かかるコアは次の群から選択される：
   〇 次の式（II）の金属酸化物：
   M_xO_y (II)
   式中、
   ■ MはFeおよびMnからなる群から選択される金属である
   ■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでｖは
   M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
   特に、式（II）の金属酸化物は、Fe₃O₄、Fe_3-δO₄（δは0 < δ < 1/3）、γFe₂O₃、FeO、MnOである。
   〇 次の式（III）の金属酸化物：
   Fe_3-yM’_yO₄ (III)
   式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり
   （ｙは0 < y ≦ 1）、特に式（III）の金属酸化物がM’Fe₂O₄である。
   ◆ シェルは次の群から選択される：
   〇 次の式（II）の金属酸化物：
   M_xO_y (II)
   式中、
   ■ MはFeおよびMnからなる群から選択される
   ■ ｘおよびｙはy = (x.v) / 2となる正の整数であり、ここでｖは
   M_xO_y中のMの平均酸化状態である。
   特に、式（II）の金属酸化物は、Fe₃O₄およびFe_3-δO₄であり（δは0 < δ < 1/3）、γFe₂O₃、MnOである。
   〇 次の式（III）の金属酸化物：
   Fe_3-yM’_yO₄ (III)
   式中、M’はZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり
   （ｙは0 < y ≦ 1）、特に式（III）の金属酸化物はM’Fe₂O₄である。
   〇 Au
   ただし、以下を条件とする：
   - コアおよびシェルは同一の金属酸化物ではない］。
2. ナノ粒子が、
   ◆ 37℃での1,41 Tの磁場において、r₁とr₂値が約15nmの平均流体力学的寸法を有するナノ粒子で測定され、60s^-1mM^-1を超えるr2緩和値であり、かつr₂/r₁比率などのr₁緩和値が6を超える、
   そして
   ◆ 磁場周波数700 kHz、磁場振幅27 mT、37℃における0.01mol/Lのナノ粒子中の鉄および／または磁性金属原子の濃度で測定された、80W／gより高い比吸収率を有する、請求項1に記載の官能化金属酸化物ナノ粒子。
3. 酸化鉄を含む、請求項2に記載の官能化金属酸化物ナノ粒子。
4. ナノ粒子が37℃での1,41 Tの磁場において、r₁とr₂値が約15nmの平均流体力学的寸法を有するナノ粒子で測定され、4から5 s^-1mM^-1までのr₁緩和値、4から5までのr₂/r₁比率であるr₁緩和値を有する、請求項1に記載の官能化金属酸化物ナノ粒子。
5. 酸化マンガンを含む、請求項4に記載の官能化金属酸化物ナノ粒子。
6. 最大寸法が5nmから30nmまで、特に5nmから20nmであり、より詳しくは最大寸法が5、6、７、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20nmである、請求項1〜5のいずれか1つに記載の官能化金属酸化物ナノ粒子。
7. ナノ粒子が、
   ● 立方体状、棒状、八本足状、またはナノ小板状
   および／または
   ● コアシェル金属酸化物ナノ粒子
   である、請求項1〜6のいずれか1つに記載の官能化金属酸化物ナノ粒子。
8. R₁が-CH₂PO₃H₂を表して、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物を含む、請求項1〜7のいずれか1つに記載の官能化金属酸化物ナノ粒子。
9. j=1で、XとYが式-L_p-E_p-Rの基を表し、
   式（I‐0）に対応する：
   

   

   （式中、R_１、J、 k、A、l、m、s、ｄ、L、p、E、Rは、請求項1に記載した
   とおりである）
   、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された、請求項1〜8のいずれか1つに記載の官能化金属酸化物ナノ粒子。
10. j=0で、Yが式-L_p-E_p-Rの基を表し、
    式（I‐0bis）に対応し：
    

    

    （式中、R_１、J、 k、A、l、m、s、ｄ、L、p、E、Rは、請求項1に記載した
    とおりである）
    、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された、請求項1〜9のいずれか1つに記載の官能化金属酸化物ナノ粒子。
11. j=1で、XとYが式-L_p-E_p-Rの基を表し、
    ◆ これは式（I‐0a）に対応し：
    

    

    （式中、R₁、j、k、s、dは請求項1の通りであり、かつｚは1、2、3、4、
    5、6、7、8、9、10、11、12に等しく、特に7に等しい）、
    または
    ◆これは式（I‐0b）に対応し：
    

    

    （式中、R₁、j、k、s、dは請求項1の通りであり、かつｚは1、2、3、4、
    5、6、7、8、9、10、11、12に等しく、特に7に等しい）、
    または
    ◆これは式（I‐0c）に対応し：
    

    

    （式中、R₁、j、k、s、dは請求項1の通りであり、かつｚは1、2、3、4、
    5、6、7、8、9、10、11、12に等しく、特に7に等しい）、
    または
    ◆これは式（I‐0d）に対応し：
    

    

    （式中、R₁、j、k、s、dは請求項1の通りである）、
    または
    ◆これは式（I‐0e）に対応する：
    

    

    （式中、R₁、j、k、s、dは請求項1の通りである）
    、ナノ粒子が式（I）の少なくとも2つの化合物で官能化された、請求項1〜10のいずれか1つに記載の官能化金属酸化物ナノ粒子。
12. Yが請求項1に記載の世代ｎのデンドリマーを表し、特にlが１に等しく、ｍが2に等しく、Aが-O-である、式（I）の少なくとも2つの化合物でナノ粒子が官能化された、請求項1〜11のいずれか1つに記載の官能化金属酸化物ナノ粒子。
13. Yが上記の世代1のデンドリマーを表し、
    ◆次の式（I-1）に対応し、
    

    

    （式中、R_１、J、 k、A、l、m、s、ｄ、L、p、E、Rは上記の通りである）
    または
    ◆これは次の式（I-2）に対応する、
    

    

    （式中、R_１、J、k、A、l、m、s、ｄ、L、p、E、Rは請求項1に記載した通りである）
    、式（I）の少なくとも2つの化合物でナノ粒子が官能化された、請求項12に記載の官能化金属酸化物ナノ粒子。
14. ◆ ｓが1に等しく、dが0に等しく、式（I）の化合物が1つのR₁基で金属酸化物ナノ粒子にイオン性共有結合し、特にR₁が-CH₂PO₃H₂を表し、特にkが0に等しく、
    または
    ◆ sが0に等しく、dが1に等しく、式（I）の化合物が2つのR₁基で金属酸化物ナノ粒子にイオン性共有結合し、特にR₁が-CH₂PO₃H₂を表し、特にkが0に等しい、
    式（I）の少なくとも2つの化合物で、特に式(I-0)、(I-0bis)、(I-0a)、(I-0b)、(I-0c)、(I-0d)、(I-0e)、(I-1)、または(I-2)でナノ粒子が官能化された、請求項1〜13のいずれか1つに記載の官能化金属酸化物ナノ粒子。
15. ランクi=nの鎖が次の式：
    

    

    であり、ここで、Z基はランクi=nの鎖が以下のように置換される基である、
    

    

    

    （式中、ｚは1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12に等しく、特に7に等しい）
    、式（I）の少なくとも2つの化合物で、特に式(I-1)または(I-2)でナノ粒子が官能化された、請求項12〜14のいずれか1つに記載の官能化金属酸化物ナノ粒子。
16. ランクi=nの鎖が次の式：
    

    

    であり、ここで、Z基はランクi=nの鎖が次のように置換される基である、
    

    

    、式（I）の少なくとも2つの化合物で、特に式(I-1)または(I-2)でナノ粒子が官能化された、請求項12〜14のいずれか1つに記載の官能化金属酸化物ナノ粒子。
17. 次の式：
    

    

    

    

    

    

    （式中、ｚは1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12に等しく、特に7に等しい）
    からなる群から選択される式（I）の少なくとも2つの化合物で金属酸化物ナノ粒子が官能化され、特に、かかる金属酸化物ナノ粒子が：
    ◆Fe₃O₄の均質な金属酸化物ナノ粒子、または
    ◆Fe_3-δO₄（δは0 < δ < 1/3）の均質な金属酸化物ナノ粒子、または
    ◆γFe₂O₃の均質な金属酸化物ナノ粒子、または
    ◆コアシェルFeO@Fe₃O₄構造、または
    ◆コアシェルFe₃O₄@MnO構造、または
    ◆コアシェルFe₃O₄@Au構造、または
    ◆ M’がZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり、かつ
    M’’がZn、Co、Mn、Ni、Mgからなる群から選択される金属であり、M’と
    M’’とは異なる、コアシェルM’Fe₂O₄@ M’’Fe₂O₄構造
    である、請求項1〜16のいずれか1つに記載の官能化金属酸化物ナノ粒子。
18. 特に、鎖が線状または分岐である、請求項1〜17のいずれか1つに記載の官能化金属酸化物ナノ粒子の鎖。
19. 医療用画像ツールとしての使用、特に光学画像ツールまたは磁気共鳴映像法のツール、より詳しくは磁気共鳴画像法の造影剤としての使用における、あるいは、腫瘍または別の病理組織治療用の磁気温熱剤および／または放射線増感剤としての使用における、請求項1〜17のいずれか1つに記載の官能化金属酸化物ナノ粒子、または請求項18に記載の官能化金属酸化物ナノ粒子の鎖。
20. 活性剤および医薬的に許容されるビヒクルとして、請求項1〜17のいずれか1つに記載の官能化金属酸化物ナノ粒子を、あるいは請求項18に記載の官能化金属酸化物ナノ粒子の鎖を含む医薬または診断用組成物。

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