JP2757964B2 - 磁気吸引性粒子及びその製法 - Google Patents

磁気吸引性粒子及びその製法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、微生物学的分離に使用するのに適当な磁気
吸引性粒子の製造方法に関する。そのような製品につい
ては確立された市場が存在する。
セラミックの所望の陽イオンを含む水性溶液から粉末
の前駆体を沈澱させることからなるセラミック粒子の製
造のための種々の方法が開発されてきている。これらの
方法の多くにおいて、溶液は、陽イオンを易分解性化合
物（例えば水酸化物、炭酸塩、シュウ酸塩等）の形で沈
澱させる試薬と接触させられる。沈澱物は液体から分離
され、それらをそれぞれの酸化物とするために焼結され
る。ミクロン級またはそれ以下の寸法のセラミック粒子
を生じさせるのに殊に有利な方法は、カナダ特許出願第
544868−９号（1987年８月19日出願）明細書に記載され
ている。
セラミック粉末製造のためのその他の方法は、フラン
ス特許第2,054,131号明細書に記載されており、セラミ
ックを形成する金属塩類の水溶液の乳化を行なうことが
記載されている。このエマルジョンは液体処理を受け、
得られる固体相が焼成されてセラミック粒子を作る。
微生物学的処理に使用するためのミクロン級の寸法の
粒子の開発にも多大な関心が与えられてきている。興味
ある一分野は、微生物学的物質が接合しうる材料で凝集
化されるかまたは独立個々に被覆された磁性粒子の開発
である。このように使用される磁性粒子の例は、米国特
許第3,330,693号、第4,152,210号及び第4,343,901号明
細書に記載されている。1986年４月９日に公開された欧
州特許出願第176,638号明細書にも、微生物タンパクの
固定化のための磁性粉末の使用が記載されている。これ
らの特許文献のうちのいくつかは、磁性コアを高分子物
質で被覆すること、あるいは適当な重合体中で数個の粒
子を凝集化すること（米国特許第4,343,901号参照）が
意図されている。
微生物分野における磁気粒子の使用は増加し続けてお
り、従ってすぐれた材料がますます要求されている。例
えばそのような粒子を酵素または抗生物質の固定化に使
用する。そのような材料を磁場を用いることにより、そ
の他の非磁性固体から分離することにより、困難であっ
たかまたは不可能であった分離及び濃縮が可能となる。
磁気捕集の容易性及び力は、非常に小さい支持粒子の使
用を可能とする。さらには、これにより非多孔質粒子上
での使用が可能となり、しかもなお酵素または担体のた
めの可成りの表面積を留保している。そのような磁性材
料の別の利点は、磁気安定化流体床での使用の可能性が
あることであり、これにより連続式反応器系に別のオプ
ションを与えうる。
前記特許文献から、磁性支持体マトリックスの製造の
ためには、鉄、ニッケル、コバルト、及びこれらの酸化
物、ならびにフェライト類のような複合物質の如き種々
の材料が用いられてきたことが判る。しかし、そのよう
な支持体には、いくつかの欠点がある。第１に、未被覆
の金属または金属酸化物の表面からの金属イオンは、あ
る種の酵素を不可逆的に抑制する（殊に酵素が金属表面
へ直接に付着されている場合）。中間交叉結合剤を用い
て酵素を無機物質へ結合させるため、あるいは磁性材料
を有機被覆で被覆するため（米国特許第4,152,210号参
照）の方法が案出されてきている。
磁性材料を無機物質で被覆することも提案されてきて
いる。米国特許第4,343,901号明細書には、多孔質耐火
性無機酸化物からなる磁性支持体マトリックスであっ
て、その内部に約0.05ミクロン〜約0.5mmの強磁性材料
に分散されており、その酸化物が、過剰の二官能性試薬
で交叉結合されてペンダント官能基が残っているポリア
ミンで含浸されている磁性支持体マトリックスが記載さ
れている。ゾル−ゲル法で得ることができる耐火性無機
酸化物は、使用前に焼成される。寸法が0.05ミクロン以
上の強磁性材料は超常磁性でなく、従って永久残留磁気
を示す。さらには提案されている被覆は、連続的である
とは認められず、その結果として酵素の活性損失を防止
しないであろう。
被覆付き磁性粒子は、種々のその他の使用のためにも
提案されてきている。英国特許第2064502号明細書に
は、0.05〜５ミクロンの直径の磁性体粒子（従って超常
磁性ではない）にクロムヒドロゲルを沈着させることに
より、イオン交換樹脂、ろ過助剤または吸引剤として使
用するための被覆付き磁性粒子の製法が記載されてい
る。その被覆付き磁性粒子における磁性粒子の重量割合
は少なくとも50％、一般に90〜98％である。
JP−Ａ−63−64308号明細書には、耐熱性無機酸化物
中に分散された強磁性材料からなる永久的に懸濁された
粒子を含む磁性流体が記載されている。
本発明はその一態様において、 （ａ）．磁性体の前駆体塩の溶液もしくはゾルもしくは
分散液、 （ｂ）．被覆用無機酸化物の前駆体塩の溶液もしくはゾ
ル、及び （ｃ）．（ａ）及び（ｂ）で使用される溶剤と不混和性
の不活性液体、 を用いることにより磁気吸引性粒子を製造する方法であ
って： （ａ）及び（ｂ）を一緒にまたは別々に（ｃ）中で乳
化させ、このエマルジョンの小滴をゲルに変え、得られ
るゲル小滴を加熱して、被覆無機酸化物中にカプセル封
入された磁性体からなる磁気吸引性粒子を形成させる、
ことからなる、上記方法を提供する。
本発明の別の一態様において、ゲル法で作られた無機
酸化物または水和酸化物中にカプセル封入された微細超
常磁性体（材料）もしくは「ソフト」磁性体（材料）も
しくは低キュリー温度磁性体（材料）からなる水分散性
磁気吸引性粒子であって、その粒子は磁場の印加により
分散液から容易に分離され、そして磁場の除去後には容
易に再分散される、中記磁気吸引性粒子を提供する。
さらに別の態様において本発明は、0.1〜100ミクロン
の範囲内の直径を有し、Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、ヒ
ドロキシ−アパタイト、及びこれらの混合物からなる群
より選択される金属酸化物で被覆された磁性体独立コア
からなる被覆付き強磁性粒子であって： その被覆は、コア重量の１〜95％の範囲内の重量であ
り、かつコアの表面全体にわたって連続被覆を与えてコ
アが周囲媒体へ露出されるのを防止している、上記粒子
も提供する。
成分（ａ）は磁性体（材料）の前駆体塩の溶液または
分散液である。前駆体溶液は、加熱すると所望の磁性材
料となるように選択した塩の混合物であってよい。
磁性材料は、超常磁性粒子を形成するものであって
も、「ソフト」磁性体からなるもの、もしくは低キュリ
ー点磁性体からなるものであってもよい。超常磁性は、
測定しうる永久磁化の不存在によって特徴付けられる。
超常磁性は、典型的には、約30nm以下の粒子寸法を有す
る磁性粒子によって示される。超常磁性材料は市販され
ており、または公知法で容易に製造できる。「ソフト」
磁性材料は、磁場の変化に迅速に反応するものであり、
低い永久磁化によって特徴付けられる。ソフト磁性材料
としては、ニッケル亜鉛フェライトのような多様なフェ
ライト類がある。超常磁性材料またはソフト磁性材料を
配合した粒子は、磁場の印加によって分散液から容易に
吸引分離できるのみでなく、その磁場を取り除いた後に
容易に再分散できる点で非常に有利である。低キュリー
点を有する磁性コアをもつ粒子も、永久磁化が失なわれ
るような温度以上に加熱することにより、磁場への露出
後に容易に再分散しうる。低キュリー点を示す磁性材料
は多種あり、例えばアルミニウム置換ニッケルフェライ
トがあり、例えばニッケル・フエロ・アルミネートNiFe
2-2XAl2xO4があり、ｘ＝0.8のものは100℃よりも低いキ
ュリー点を有しうる。
成分（ｂ）は、種々の無機酸化物または水和酸化物材
料から作ることができ、そのような材料の例としては、
Al2O3、TiO2、ZrO2、Cr2O3、Fe2O3、CeO2、In2O3、Ga2O
3、SiO2またはこれらの混合物、あるいはヒドロキシア
パタイトのような複合物もある。これらは水性コロイド
状分散液（ゾル）から作られるのが好ましいが、有機系
物質、例えば金属アルコキシドから作ることもできる。
コロイド状ゾルは、公知の方法で調製できる。例えば、
金属塩の溶液を水性アンモニアで中和し、熟成し、次い
で硝酸でpH約２まで解こうして、10〜50nmの粒子寸法を
有するコロイドを形成できる。出発コロイド状またはア
ルコキシドゾルは、種々の他の成分、例えば、組成物及
び所望の性質に適合させる水溶性塩を含んでいてもよ
い。組成物は、例えば、生物融和性ガラスまたはヒドロ
キシアパタイト類が含まれうる。ゾルの混合物も、所望
の組成物特性を得るために使用しうる。後で、生物系の
成分、例えば酵素またはそのための基質、に対する結合
部位を表面に与えるために、反応性化学種を配合するこ
ともできる。界面活性剤は、良好な形状のゲル粒子を与
えるために、含まれうる。
別の方法においては、ゲルの代りに金属塩溶液を使用
しうる。
これらの方法によれば、得られる粒子の化学特性を実
質に制御することが可能である。例えば、ZrO2またはTi
O2に基くゾルまたは溶液を用いると劣化や浸出に対して
低い抵抗を示すが、生物学的分子に対する結合のための
多くの反応性部位を有する粒子を与えることが見出され
ている。混合されたゾルまたは溶液の使用によって、劣
化及び浸出に対する抵抗性と、生物学的反応性部位とを
合せ有する望ましい粒子を作ることも可能である。ゾル
または溶液に粉末パッセンジャー（例えば、耐火性酸化
物のもの）を配合すると、生物学的分子への結合のため
に有効な部位の数を増加させる比表面積の増大に効果的
である。この目的のための粒状の非磁性耐火性酸化物
は、典型的には0.1〜10ミクロン（ただし水分散性粒子
の寸法よりも必ず小さい）の粒寸法を有し、そして典型
的には40重量％までの量を存在しうる。
成分（ｃ）は、（ａ）及び（ｂ）で使用される溶剤と
不混合性の不活性液体である。このものはエマルジョン
の連続相として使用され、その種類は重大な要件ではな
い。適当な液体としては、1,1,1−トリクロロエタンの
ような塩素化炭化水素、パラフイン油、及びヘキサン、
ヘプタン、オクタン及びトルエンのような炭化水素があ
る。エマルジョン形成法は良く理解されており、適当な
不活性液体の選択は当業者にとって容易なことである。
本発明方法の第１工程は、成分（ａ）及び（ｂ）を
（ｃ）中で乳化させることである。一具体例において
は、沈澱または水性分散液の形の微細磁性材料を（ｂ）
の溶液またはゾルによく分散させ、得られる混合物を次
いで不混和性液体（ｃ）中で乳化させる。別の具体例に
おいては、成分（ａ）及び（ｂ）を成分（ｃ）において
別個に乳化させる。これは以下にのべるように、同時で
あっても、別々の異なる時間に行なわれてもよい。
粒子の乳化は100ミクロン以下、好ましくは５ミクロ
ン以下でありうる選択寸法の小滴を生じさせるように行
なわれる。エマルジョンの生成を促進するために適当な
界面活性剤を配合するのが好ましい。界面活性剤はHLB
価によって分類されることが多い。HLB価は実験によっ
て決定することができ、１〜40の範囲になる。10以下の
HLB価を有する界面活性剤はW/Oエマルジョンを形成する
ため疎水性乳化剤と考えられる。従って、エマルジョン
の形成のためには、「Span80」（商標；英国ICI社製）
のような10以下のHLB価を有する適当な疎水性乳化剤を
用いる。
この技法における溶液は、所望されない陽イオンの導
入を防ぐのに必要とされる純度の蒸留水を用いて作りう
る。所望の陽イオンは、適当な水溶性塩、例えば硝酸
塩、炭酸塩、酢酸塩等の形で導入される。溶液は、理論
的には74容量％（密充填均一円形粒子により占められう
る理論的最大容積に対応）のような高い比率となりう
る。しかし実際には、高い濃度は分散相の球状体からの
変形をもたらし、これが最終的に得られる被覆粒子の寸
法の不均一性につながるので、約30〜50容量％の量で水
溶液を用いる（残部は不活性不混和性液体連続相）。
次の工程は、エマルジョンを適当な反応剤で処理し
て、小滴をゲル化させることである。これは通常pHを変
化させることにより行なう。そのようなpH変化は、エマ
ルジョンを破壊することなく行ない、かくして小滴の均
一性及び独立性が維持されるようにすべきである。その
ようなpH変化は、アンモニアをエマルジョンを通気する
ことにより、エマルジョンに水酸化アンモニウムまたは
液体アミン（例：エタノールアミン、ヘキサメチレンア
ミン）を導入することにより行ない得る。その他の有用
なガスとしては、溶液に通気しうるCO2がある。
しかしこの方法の目的は、上記の工程で生じた粒子に
被覆を与えることである。被覆用組成物を上記の各工程
に導入する時点に応じて、粒子寸法及び形状の変動をな
しうる。
本発明の一態様によれば、被覆用金属酸化物のコロイ
ド状粒子は、乳化前の成分（ａ）の金属イオンの塩の水
溶液に添加しうる。この場合に、塩溶液に添加される微
分散固体は、エマルジョンを安定化させ、かくして１ミ
クロンのオーダーの非常に微細な粒子を得ることができ
る。かかる微細分散固体によるエマルジョンの安定化現
象は、周知である。この状態において、コロイドの表面
は、ドデシル硫酸ナトリウムのようなHLB価が10よりも
大きいある種の界面活性剤の制御された吸収によって変
性されうる。そのようなHLB価は粒子を疎水性となし、
油相によって選択的に濡れるようになる。
被覆用材料（ｂ）は、後の段階で導入されうる。この
場合、被覆用材料は、それぞれの陽イオンまたは陽イオ
ン混合物を含む水性溶液に懸濁されたコロイドの形であ
ってもよい。そのような被覆によるエマルジョン小滴の
湿潤は、その小滴表面も親水性とするので好ましい。こ
れは高いHLB価を有する界面活性剤、例えばHLB価10.8の
「Antarox CO 530TM」またはHLB価11.5の「G1045」また
はHLB価15の「Tween 80」あるいは好ましくはHLB価が11
〜14となるように調合した「Tween 80」／「Span 80」
混合物を添加することにより、達成できる。
被覆厚さは、分散液を再乳化して第２のエマルジョン
を作ることにより調節できる。この際にはｎ−ヘプタン
のような不混和性溶剤中で前述のソルビタンモノオレエ
ート界面活性剤を使用しうる。
生物学的用途においては、小さい粒子にとって、通常
若干の磁性を有する内部の潜在的に毒性のコアによる生
物学媒体の汚染を防止するために不活性金属酸化物で完
全に各粒子が被覆されるべきことは明かである。
ゲル粒子は慣用法で脱水され、しかる後にエマルジョ
ンから回収される。必要ならば、ゲル粒子を加熱して酸
化物または水和酸化物に変える。これは典型的には250
〜2000℃での加熱によりなされる。得られる粒子は、典
型的には直径が0.1〜100ミクロンであり、金属酸化物被
覆中にカプセル封入された磁性材料からなる磁性材料：
被覆の重量比は1:99ないし95:5である。粒子は不規則形
状となることもあるが、多くの場合球状である。製法が
異なると異なる特性の粒子がもたらされうる。
本発明の磁気吸引性粒子は、他の生物または有機分子
を吸着しうる親和性または能力を有する生物または有機
分子にカップリングされうる。そのように結合された粒
子は多くのインビトロまたはインビボ系において使用す
ることができ、例えば分離作用なし、あるいは特定部位
へのカップリング分子の移行をなしうる。用途として
は、これに限定されないが、イムノアッセイ、酵素反
応、親和性クロマトグラフィ、細胞分類、診断及び診療
用途がある。
本発明の粒子は、酵素、抗生物質、抗原及びその他の
生活性物質のための支持体として使用できる。例えば、
ラクトース不含有ミルクの工業的製造において最近は、
慣用撹拌バング反応器中の牛乳にベータ・ガラクトシダ
ーゼ酵素を加えて、次いで、特異反応を生じさせること
がなされる。次に牛乳は滅菌され工程に用いられた酵素
が破壊される。他方、酵素が磁性粒子に固定されていれ
ば、それは磁気分離によって回収され再利用できる。本
発明方法によれば、残留磁化を全くまたはほとんど示さ
ないフェライト・コアを有する被覆付き粒子を作ること
ができる。従って、強磁性組成物の残留磁化による磁性
物質に伴なう粒子凝の問題を生じることなく再使用でき
る。
本発明を以下実施例により説明する。
実施例１ 49.5gのFeCl2・4H2O及び202.4gのFe（NO3）３・9H2O
をそれぞれ250ml及び50mlの蒸留水に添加し、溶解する
まで撹拌した。これらの両溶液を一緒にして、4.2の
アンモニア水に添加して含水Fe3O3を沈澱させ、これを
水で洗浄してすべての塩を除去した。この水洗の進行度
は上澄液の導電度の測定により監視し導電度が1mmho以
下になったときに完結したと考えた。沈澱物を遠心分離
して86gの生成物を得たが、このものは重量分析により2
5w/oのFe3O4を含むことが判明した。
上記で得られたFe3O4ペーストの73gを、高剪断ミキサ
ーで、370g/のZrO2ゾル54ml中に分散させた。粘度を
許容しうる水準にまで低減させるのに100mlの蒸留水を
用いた。この混合物の50mlを、界面活性剤（2.8w/oのSp
an80/Genklene）を含む不混和性溶剤150mlに添加し、高
剪断ミキサーを用いてミクロン級の寸法の小滴として分
散させた。１分後にNH3ガスを用いてそれらの微細球体
をゲル化させた。次いで粒子を水から分離し、400℃で
焼成した。得られた粒子を、＋10000Oe〜−10000Oeの範
囲の磁場に付した。粒子の最大磁化は37e・ｍ・ｕ・/g
であった。印加の場合に対して磁化（最大磁化値に対す
る相対割合として）をプロットしてグラフを描いた。こ
のグラフは原点を通過する一本線であり、ヒステリシス
曲線は認められなかった。このことは、粒子が超常磁性
であること、粒子が（磁場を取り去ると）残留磁化を示
さないことを物語るものである。
上記の結果から予期されるように、これらの粒子は磁
場の印加によって水性分散液から容易に分離し、磁場を
取り去った後には容易に再分散された。
pH3及び11に緩衝した水性媒質中でこれらの粒子を14
時間撹拌することにより実施した浸出試験によって、そ
れぞれ720ppm及び0ppmの鉄濃度（磁性コア中に含まれる
鉄の４％及び０％に相当する）が示された。かかる濃度
は市販磁性粒子（例えばそのような浸出鉄濃度が4000pp
m及び3ppm）よりも著しく低い。
実施例２ ジルコニア被覆磁性粒子 実施例１記載の方法により、10％、25％、50％及び90
％のFe3O4を含む粒子を作った。これらの粒子断面の走
査電子顕微鏡図は下記の事項を表わしていた。
（ａ） 10％及び25％のFe3O4では、微細Fe3O4のマスが
可成りしまったコアを形成し、これが酸化物中に完全に
カプセル封入されており、磁性材料は粒子表面で検出で
きなかった。
（ｂ） 50％のFe3O4では、微細Fe3O4のマスが可成りゆ
るいコアを形成したが、それにもかかわらず酸化物の包
囲層を有し、磁性材料は粒子表面でほとんどまたは全く
検出されなかった。
（ｃ） 90％のFe3O4では、微細Fe3O4のマスが粒子の中
心に向けて濃厚になっていたが、表面において可成りの
割合が検出できた。
気孔寸法測定により、50％のFe3O4では、粒子表面上
のFe3O4の割合が無視しうるものであることが確認され
た。
実施例３ 混合されたZrO2/TiO2/Fe3O4 英国特許第1412937号（1975年）明細書に記載される
ようにして作ったZrO2ゾル3g（酸化物当量）を、高剪断
ミキサーで、公称0.4ミクロン寸法のTiO2粉末（Tioxide
社製の研究用粉末）4gと５分間混合した。3gの湿った含
水Fe3O4粉末（慣用法で調製）を次いで添加し、この混
合物をさらに５分間高剪断混合した。全容量は40mlであ
った。
この混合物を150mlのGenklene（1,1,1−トリクロロエ
タン）/1％モノオレイン酸ソルビタン（Span 80）に添
加し、このエマルジョンを8500rpmで15分間高剪断混合
した。アンモニア（NH3）ガスを用いて球状粒子をゲル
化させた。これは完全なゲル化が生じるまで続けた。粒
子を水から分離し、400℃で焼成した。
生成物は、磁性コアを有するZrO2/TiO2混合組成物の
球体からなっていた。典型的な寸法範囲は２〜３ミクロ
ンであり、すぐれた球状性、狭い粒子寸法分布及び良好
な機械強度を有した。
実施例４ 混合TiO2/TiO2/Fe3O4 このものは実施例３のようにして、3gのTiO2ゾル、4g
のTiO2（Tioxide社製0.4ミクロン粉末パッセンジャー）
及び3gのFe3O4を用いて作った。混合物を150mlのSpan/G
enkleneに添加し、300rpmで15分間撹拌した。球状粒子
を、次いで、NH3ガスで完全にゲル化させた。
生成物は、磁性コアを有する多孔質TiO2粒子であっ
た。典型的寸法は約50〜60ミクロンであり、良好な球状
性、狭い寸法分布及び良好な機械強度を有した。
実施例５ 混合TiO2/TiO2/Fe3O4 これは実施例４のように実施したが、Span/Genklene/
粉末混合物は8500r.p.m.で高剪断混合した。生成物は２
〜３ミクロンの粒子であり、良好な球状性、狭い寸法分
布及び良好な機械強度を有した。
実施例６ 混合Fe2O3/Fe3O4 4.28gのFe3O3を含むスラリーを、62.5mlのFe（NO3）
３の2M溶液に添加した。この混合物を均質化し、５％の
Span 80を含む300mlのGenkleneに分散させた。この分散
物を５分間高剪断に対し、次いでNH3ガスによってゲル
化させた。粒子を上澄液から分離し、アセトン、水及び
エーテルで洗浄し、400℃で焼成した。
実施例７ アルミナ被覆磁性粒子 リチウム・フェライトLiFe5O8をもたらす割合で硝酸
第２鉄及び硝酸リチウムを蒸留水に溶解して前駆体塩溶
液を作った。この溶液は1010g/のFe（NO3）３及び34.
5g/のLiNO3を含み、乾燥、分解後にはリチウムフェラ
イトを与える。コロイド状ベーマイトのゾルを公知の方
法で作り硝酸で解こうし、ドデシル硫酸ナトリウムで処
理した。このゾルをAl2O3/LiFe5O5の比が0.05となるよ
うな割合で上記塩溶液に入れた。
得られたゾル溶液をｎ−ヘプタン中で乳化させた。こ
のエマルジョンは、70容量％のｎ−ヘプタン、及び30容
量％の水溶液からなり、そして界面活性剤「Span 80」
を５容量％も含んでいた。
乳化はBrinkmannホモジナイザーを用いて実施した。
次いでpHが約10〜11に上昇するまでそのエマルジョンに
アンモニアガスを通気した。噴霧乾燥により水及びヘプ
タンを除去し、得られた粉末を700℃で２時間焼成し0.1
〜0.5ミクロンの寸法分布の非凝集磁性粉を得た。この
粉末のTEM光学顕微鏡写真は、粒子が比較的整った形状
であることを示した。アルミナ被覆の厚さは、10〜20ナ
ノメーターで比較的均一であった。
実施例８ ジルコニア被覆付き磁性粒子 乾燥及び分解後にニッケル・亜鉛フェライトNi0.38Zn
0.64Fe2O4をもたらす割合の硝酸ニッケル、硝酸亜鉛及
び塩化第二鉄を蒸留水に溶解し前駆体塩溶液を作った。
この溶液を、Nyacol Product社から得られる酢酸溶液
中に懸濁した酸化ジルコニウムのゾルと、ZrO2/Ni0.38Z
n0.64Fe2O4の比が0.20となるような割合で、混合した。
得られたゾル溶液を次いで前記実施例７のようにして
乳化し、アンモニアと反応させ、乾燥しそして焼成し
た。SEMで粉末を検査したところ、得られた粒子は0.5〜
0.8ミクロンの間で変る直径の球体であった。
粒子を1N硝酸溶液中で24時間混合することにより実施
した浸出試験では、ジルコニア被覆が磁性コアの保護に
極めて有効であることが示された（鉄の溶出は検出でき
なかった）。
実施例９ アルミナ被覆磁性粒子 実施例７及び８において、塩溶液の乳化の前にゾルを
添加した。本実施例では、アルミナが乳化された塩溶液
に添加されるようにこの操作を変更した。硝酸亜鉛、硝
酸ニッケル及び塩化第二鉄を含む溶液をｎ−ヘプタン中
で乳化し、アンモニアでpHが10〜11に上昇するまで処理
した。反応済のエマルジョンをヘプタンで稀釈し、混合
及び静沈させて上澄液を除去した。この洗浄操作を３回
繰り返した。次いでエマルジョンを、ディーン・スター
ク脱水トラップを用いて脱水した。次いでこれを前記の
ように洗浄し、１日間静置し、上澄ヘプタンを除去し
た。実施例11と同様なアルミナゾルをAl2O3/Ni0.36Zn
0.64Fe2O4の比が0.20となるような割合でエマルジョン
に添加した。そのアルミナゾルは13.0のHLB価を得るよ
うに調節された割合のTween 80/Span 80混合物を４容量
％添加してあった。
混合物を超音波分散させ、次いで、２容量％のSpan 8
0界面活性剤を用いて、50容量％の比でｎ−ヘプタン中
で乳化させた。次いでこのエマルジョンを脱水トラップ
中で還流することにより水を除去した。噴霧乾燥で有機
相を除去後、粉末を700℃で２時間焼成した。得られた
焼成粉末は１ミクロン以下の範囲の粒子寸法を有し、ア
ルミナ外殻中に磁性リチウムフェライトのコアを有する
球状体であった。
1N硝酸溶液中に24時間浸漬後の鉄の量は0.55ppm Fe2O
3であることを、浸出試験で測定した。そのような量
は、フェライト・コア中に含まれる全Fe2O3の0.1％以下
の溶解に相当するものである。
pH7.4のトリスHCl緩衝溶液中に15分間浸漬した後の粒
子へのタンパク質（プロトロンビン）の結合量は、粒子
の表面積cm2当り0.57μｇであることが測定された。か
かる量は、市場で入手できるその他の支持体についての
同一実験条件下で得られたもの、（例えばポリスチレン
表面については0.47μg/m2、そしてPVC表面については
0.33μg/cm2）と比較してすぐれていることが判る。
フロントページの続き (72)発明者 ロバート・エドワード・バーレル カナダ国ケイ７エム・３ゼット１，オン タリオ州 キングストン，チェルシー・ ロード 187 (72)発明者 ジェラルド・フリン イギリス国オックスフォードシャー州ブ ロクサム，バーフォード・ロード，ホー ム・ファーム・コテージ（番地なし) (56)参考文献 特開 昭63−64308（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C01G 49/00 - 49/08

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ）磁性体の前駆体塩の溶液もしくはゾ
    ルもしくは分散液、 （ｂ）被覆用無機酸化物の前駆体塩の溶液もしくはゾ
    ル、及び （ｃ）（ａ）及び（ｂ）で使用される溶剤と不混和性の
    不活性液体、 を用いることにより磁気吸引性粒子を製造する方法であ
    って： （ａ）及び（ｂ）を一緒にまたは別々に（ｃ）中で乳化
    させ、このエマルジョンの小滴をゲルに変え、得られる
    ゲル小滴を加熱して、被覆無機酸化物中にカプセル封入
    された磁性体からなる磁気吸引性粒子を形成させる、こ
    とからなる上記方法。
  2. 【請求項２】（ａ）の磁性体を（ｂ）の溶液もしくはゾ
    ルの全体にわたって分散させ、得られる分散液を次いで
    （ｃ）中に乳化させる請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】粒状の非磁性耐火性酸化物も、（ｂ）の溶
    液もしくはゾル中に分散させる請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】磁性体前駆体の溶液（ａ）を（ｂ）の溶液
    またはゾルと混合し、得られる混合物を次いで（ｃ）中
    に乳化させる請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】磁性体前駆体の溶液（ａ）を（ｃ）中で乳
    化させ、このエマルジョンの小滴をゲルに変え、得られ
    るゲル小滴を（ｂ）の溶液もしくはゾル中に分散させ、
    そして得られる混合物を（ｃ）中で乳化させ、このエマ
    ルジョンの小滴をゲルに変え、得られるゲル小滴を加熱
    して水分散性磁気吸引性粒子を形成する請求項１記載の
    方法。
  6. 【請求項６】分散されたゲル小滴を含む溶液もしくはゲ
    ル（ｂ）を、10.8ないし14のHLB価を有する界面活性剤
    の存在下に（ｃ）中で乳化させる請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】磁性体が超常磁性である請求項１〜６項の
    いずれかに記載の方法。
  8. 【請求項８】アンモニアまたはアミンをエマルジョンに
    添加してその水性小滴をゲルに変える請求項１〜７のい
    ずれかに記載の方法。
  9. 【請求項９】ゲル小滴を250−2000℃の温度で加熱する
    請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
  10. 【請求項１０】請求項１に記載のゲル法で作られうる無
    機酸化物または水和酸化物中にカプセル封入された微細
    超常磁性体からなる水分散性磁気吸引性粒子であって、
    その粒子は、磁場の印加により分散液から容易に分離さ
    れ、磁場の除去後には容易に再分散される上記磁気吸引
    粒子。
  11. 【請求項１１】超常磁性体はFe3O4のようなフェライト
    からなる請求項10の記載の粒子。
  12. 【請求項１２】磁性体含量が１〜95重量％である請求項
    10または11記載の粒子。
  13. 【請求項１３】平均粒子直径が0.1〜100ミクロンである
    請求項10、11または12記載の粒子。
  14. 【請求項１４】0.1〜100ミクロンの範囲内の直径を有
    し、Al2O3,SiO2,TiO2,ZrO2、ヒドロキシ−アパタイト及
    びこれらの混合物からなる群より選択される金属酸化物
    で被覆された磁性体独立コアからなる被覆付き強磁性粒
    子であって： その被覆は、コア重量の１〜95％の範囲内の重量であ
    り、かつコアの表面全体にわたって連続被覆を与えてコ
    アが周囲媒体へ露出されるのを防止している、上記粒
    子。
  15. 【請求項１５】0.5〜10ミクロンの直径を有し、平滑な
    表面を有する球状体形である請求項13記載の粒子。
  16. 【請求項１６】磁性体がフェライトである請求項14また
    は15記載の粒子。
  17. 【請求項１７】請求項10〜16のいずれかに記載の粒子の
    水性媒質中の分散物。
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