JPH05320512A - ポリシルセスキオキサンを基にした磁化性微小球体、それらの製造法及び生物学におけるそれらの応用 - Google Patents
ポリシルセスキオキサンを基にした磁化性微小球体、それらの製造法及び生物学におけるそれらの応用Info
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Abstract
均一に分布されそしてポリシルセスキオキサン単位に化
学的に結合した磁化性充填剤とより構成する。 【効果】 生物学的用途において活性担体として使用す
ることができる。
Description
ンマトリックスと該マトリックス内に均一に分布された
磁化性充填剤とを基材とする磁化性微小球体、該微小球
体の製造方法及び特に生物学においてのそれらの応用に
関する。
おいて、本件出願人は、直鎖オルガノポリシロキサンを
基にしたマトリックスと該マトリックス中に封入された
磁化性充填剤とよりなる磁化性複合粒子を開示した。こ
の種の粒子の製造方法は磁性流体( フエロフルード) の
使用を包含し、その磁性粒子は、熱分解によって水不溶
性にされた分散剤で被覆されている。
号から、オルガノポリシロキサンSiVi及びヒドロゲノポ
リシロキサンSiH のヒドロシリル化から得られたマトリ
ックス内に、熱分解によって水不溶性にされた分散剤を
被覆した磁化性充填剤を封入してなる磁化性粒子も知ら
れている。
性にされた分散剤を表面に被覆した磁化性粒子の使用を
包含している。この分散剤の存在は、生物学上1つの欠
点になり得る。と言うのは、該分散剤は、粒子の表面に
移行しそして二次現象を引き起こす場合があるからであ
る。
は、疎水性表面活性剤を被覆していない磁化性充填剤を
シリコーンマトリックス内に均一に分布させてなる磁化
性微小球体を見出した。
する微小球体は、ポリシルセスキオキサン骨格に基づく
マトリックスと、前記骨格内に均一に分布されそしてシ
ルセスキオキサン単位に化学的に結合された寸法が30
0×10-4μm も一般に小さい好ましくは50〜120
×10-4μm の磁化性充填剤とよりなり、しかも2〜5
0m2 /g程度好ましくは2〜10m2 /g程度のBTU
表面積を有することを特徴とする磁化性微小球体であ
る。
O3/2によって表すことができ、そして式(1)
・フェニル基を表し、R2 は、・R1 基、・アミノ、エ
ポキシ、メルカプト、ハロゲノ官能基によって置換され
たC1 〜C4 アルキル基( 好ましくは、アミノプロピ
ル、グリシジルプロピル、メルカプトプロピル、ブロム
プロピル、クロルプロピル、トリフルオルプロピル
等)、又は・ビニル基を表し、Rは、・R1 基、・R2
基、・エチレン式不飽和基( 好ましくはメタクリルオキ
シプロピル等の如き不飽和エステル)、又は・4〜20
個のジオルガノポリシロキシ基を有するジオルガノポリ
シロキシ基)、を表し、OR' は、OH基、又はR' が
・C1 〜C4 アルキル基又は・−CO−CH3 、−CO
−C2 H5 、−CO−CH2 −CO−CH3 −、−CH
2 CH2 OH、−CH2 CH2 OCH3 、−CH2 CH
2 OC2 H5 基を表すところのものの如き加水分解性基
であり、Zは、−r−Si(R1 )3-n(OR')n (ここ
で、rはC1 −C18好ましくはC2−C6 アルキレン基
である) を表し、そして記号x、y及びzは25℃にお
いて100mPasよりも低い( 好ましくは25℃において
10〜100mPas)粘度を確保するのに十分な値を有
し、しかも記号x及びyは別個にゼロになることが可能
である]のアルコキシシランの重縮合によって得られ
る。
としては、マグネタイト、ヘマタイト、二酸化クロム、
フェライト類例えばマンガン、ニッケル、マンガン−亜
鉛フェライトを挙げることができる。好ましい材料は、
マグネタイト及びヘマタイトである。これらの材料は、
蛍光スペクトルを有する充填剤例えばユーロピウムで活
性化した酸化イットリウム又はオキシ硫化イットリウ
ム、二価ユーロピウムでドーピングしたガドリニウム−
セリウム−テルビウムボート、セリウム−テルビウムア
ルミート、マグネシウム−バリウムアルミネートとの混
合物として存在させてもよい。
0.5〜98%(0.001%〜0.5%は、任意成分
としての蛍光充填剤によって占められる)好ましくは該
重量の5〜80%に相当する。
ましくは球状である。これらは、均一な寸法のものであ
ってよく又は粒度分布を有してもよい。これらの直径
は、0.03〜3μm 程度一般には0.2〜2μm 程度
であってよい。
して生じることができる。水中で分散状態にある磁化性
微小球体の量は、分散体の総重量の約10〜70重量%
に相当しそして一般には15〜50重量%程度になるこ
とができる。
製造方法にも関する。
が一般に300x10-4μm よりも小さい好ましくは5
0×10-4〜120×10-4μm 程度の磁化性充填剤の
水性分散液を、水と不混和性の有機溶媒中に分散させ、
- 得られた分散液の有機相中に、重縮合を受けてポリセ
スキオキキサンを生成することができる式(1)又は
(2)のアルコキシシラン又はアルコキシシロキサンを
溶解させ、- 該アルコキシシラン又はアルコキシシロキ
サンを重縮合させ、- 水を除去し、- 磁化性微小球体を
分離し、そして- 任意に、該微小球体を水中に再分散さ
せる、ことよりなる。
に分散させる前にアルコキシシランの全部又は一部分を
磁化性充填剤の水性分散液中に導入することよりなる。
(1)又は(2)のアルコキシシラン又はアルコキシシ
ロキサンに対する溶剤である。その例として、シクロヘ
キサン、塩化メチレン、ベンゼン、ヘキサン、トルエ
ン、四塩化炭素、オクタン及び脂肪二酸のエステルを挙
げることができる。
振動攪拌機、超音波装置等の如き強攪拌系の助けを借り
て20〜60℃程度の温度で一つ以上の工程で実施され
る。
填剤を懸濁させることによって得ることができる。しか
しながら、好ましい形態の分散液は、例えば米国特許第
3,480,555号に記載される如き任意の公知法に
よって得られる磁化性充填剤の水性ゾルである。
ては、先に記載したとおりである。磁化性充填剤と一緒
に、例えば上記の蛍光充填剤の如き他の充填剤を存在さ
せてもよい。
0.5〜50重量%程度一般には5〜20重量%程度で
あってよい。充填剤の使用量は、磁化性充填剤対アルコ
キシシラン又はアルコキシシロキサンの重量比が0.0
05〜50程度になるようなものである。
量が0.005〜2程度になるようなものである。
される。これは、油中水型エマルジョン( 一般には10
よりも低い好ましくは5よりも低いHLB を有する) を得
ることができるもの、例えばソルビトールの脂肪酸のエ
ステル、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオ
レエート、エチレンオキシド/ プロピレンオキシドブロ
ック共重合体、10個よりも少ないエトキシ単位を含有
するエトキシ化アルキルフェノール、脂肪酸の重縮合生
成物及びオルガノシロキサン−エチレンオキシドブロッ
ク共重合体の如き非イオン性活性剤、ジアルキルスルホ
スクシネートの如き陰イオン性活性剤、並びにセチルア
ンモニウムブロミド及びポリエチレンイミン−ポリエス
テル共重縮合生成物の如き陽イオン性活性剤から選択す
ることができる。
約5〜24時間実施される。
る。
段によって特に磁力によって有機媒体から分離すること
ができる。
70重量%程度好ましくは15〜50重量%程度の固形
分が得られるまで脱イオン水中に再分散させることがで
きる。この操作は、水中油型エマルジョン( 一般には1
0よりも高い好ましくは15よりも高いHLB を有する)
を得ることができる少なくとも一種の表面活性剤、例え
ばアルキルサルフェート、アルキルスルホネート等の存
在下に実施される。
物学上特に価値がある。
抗原、及び親和力による生物学的化合物の分離(必要な
らば、生物学的化合物の固定は、グルタルアルデヒド、
水溶性カルボジイミド等の如きカップリング剤の使用を
伴う又はポリオルガノシロキサン中のすべての官能基を
例えばジアゾ化によって又は臭化シアン、ヒドラジン等
の作用によって活性化しそして固定すべき分子を反応さ
せることよりなる周知のカップリング反応によって実施
することができる)、・生物学的反応の酵素系、・細胞
培養物の固定、・これらをインビトロ又はインビボで所
定の処置点に案内するための薬剤又は指示物質、・これ
らの分子の成長をペプチド合成の如き個々の反応の迅速
な配置によって可能にする化学分子、・反応触媒である
化学基、又は・金属又は光学異性体、のための活性支持
体として用いることができる。
のための補強剤として、又はブレーキの油圧回路に用い
る有機分散体及び衝撃吸収体の製造に用いることができ
る。
ならば、それらは、医療結像における細胞マーカー又は
造影剤として用いることができる。
であり、いかなる点においても本発明の範囲及び精神を
限定するものと解釈すべきではない。
ていない磁性酸化鉄の水性分散液は、次の態様で調製さ
れる。
酸中に175gのFe(NO3). 9H2 O及び75gのF
e(SO4 ).7H2 Oを溶解させる。急速に攪拌しながら
250gの20%アンモニア水溶液を加える。沈降及び
上澄み液の除去後、沈殿物を一度水洗する。次いで、3
5gの過塩素酸を用いて混合物をpH 0.5に調整しそ
して沈殿物をろ別する。この操作を3回繰り返し、その
後に酸化物を水中に懸濁させそしてイオン交換水を用い
て限外ろ過をする。かくして得られた懸濁液は、1.2
のpHで26.5%の固形分含量を有する。Fe3O4 と
して表した収率は、57%である。透過電子鏡検法によ
る試験は、50×10-4〜200×10-4ミクロンの酸
化鉄粒度を示す。
小球体の製造 超音波ホモジナイザーの助けを借りて、50gのSolve
sso 200( Esso(フランス) によって供給されるポリ
芳香族石油留分及び0.1gのSPAN(ICI( 英国) によっ
て販売されるソルビタンモノオレエート) よりなる混合
物中に、先に調製した酸化鉄分散液の2gを分散させ
た。この逆エマルジョンを、機械的攪拌機及び凝縮器を
備えた熱制御型50mlガラス製反応器に仕込んだ。2g
のメチルトリメトキシシラン(MTMS)を導入し、そして混
合物の攪拌を20℃で6時間続けた。次いで、エマルジ
ョン中に存在する水を共沸蒸留によって除去した。有機
懸濁液中の固形物含量は2.95重量%であり、約10
0%の重縮合収率( 生成したポリ( メチル) シルセスキ
オキサンの重量として表して)に相当する。
って評価すると、粒子中の酸化鉄含量は35%であっ
た。透過電子鏡検法によって与えられる画像により示さ
れるように、磁性顔料は球体全体に均一に分布されてい
た。この尺度は0.09ミクロンを表していた。粒度
は、0.05〜0.5ミクロンの間であった。
Cemulsol NP30(SFOS(フランス) によって販売される3
0モル%のエチレンオキシドを含有するエトキシ化ノニ
ルフェノール) の存在下に水中に1g/Lの濃度で再分散
させて10%の固形分含量を有する磁性ラテックスを形
成した。
てSPAN 80 をHypermer LP8 (ICI( 英国) によって販売
される分散剤) によって置き換えて、例1を反復した。
生成したポリ( メチル) シルセスキオキサンの重量とし
て表した収率は、100%に近かった。
て販売されるアジピン酸ジエステル) によって置き換え
て、例1を反復した。生成したポリ( メチル)シルセス
キオキサンの重量として表した収率は、76%に近かっ
た。
復した。2gのメチルトリメトキシシラン(MTMS)は予め
酸化鉄懸濁液中に導入され、そして数分間攪拌してMTMS
を加水分解し均質な懸濁液を得た。次いで、後者をオク
タン中に分散させ、そして超音波を使用して均質化し
た。オクタン中のエマルジョンを20℃で一時間攪拌
し、次いでこのエマルジョン中に追加的な2gのMTMSを
導入した。この処理を例2に記載の如く続けた。生成し
たポリ( メチル) シルセスキオキサンの重量として表し
た収率は、100%に近かった。粒子の酸化鉄含量は2
1%であった。
小球体の製造 MTMSをビニルトリメトキシシラン(VTMO)によって置き換
えて、例1の条件を用いた。生成したポリ( ビニル) シ
ルセスキオキサンの重量として表した収率は、67%で
あった。粒子の酸化鉄含量は43%であった。
を基にした磁化性微小球体の製造 MTMSをメタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン(M
EMO)によって置き換えて、例1の条件を用いた。生成し
たポリ( メタクリルオキシプロピル) シルセスキオキサ
ンの重量として表した収率は、42%であった。粒子の
酸化鉄含量は47%であった。
した磁化性微小球体の製造 MTMSをグリシジルプロピルトリメトキシシラン(GLYMO)
によって置き換えて、例1の条件を用いた。生成したポ
リ( グリシジルプロピル) シルセスキオキサンの重量と
して表した収率は、19%であった。粒子の酸化鉄含量
は66%であった。
磁化性微小球体の製造 MTMSをアミノプロピルトリメトキシシラン(AMEO)によっ
て置き換えてそしてそれを酸化鉄の水性懸濁液中に予め
導入して、例1の条件を用いた。これには、懸濁液の一
時的な凝集が伴った。残りの処理は、例1に記載の如く
続けられた。
濁液を、表面活性剤で処理されそして米国特許第4, 0
94, 804号に記載の方法によって調製された酸化鉄
の懸濁液で置き換えた。これは、オレイン酸の存在下に
沈殿された酸化鉄を陰イオン性乳化剤( アメリカン・サ
イアナミド社によって販売されるAerosol OTであるジ
オクチルスルホスクシネート) の添加によって水性媒体
中にコロイド状にしたものである。合成は、例1に記載
の如くして続けられた。この場合に、磁化性微小球体は
得られなかった。実際に、酸化鉄は水性相から有機相に
向かってしだいに拡散した。
Claims (11)
- 【請求項1】 ポリシルセスキオキサン骨格に基づくマ
トリックスと、前記骨格内に均一に分布されそしてシル
セスキオキサン単位に化学的に結合された寸法が300
×10-4μm よりも一般に小さい磁化性充填剤とよりな
り、しかも2〜50m2 /g程度のBTU 表面積を有する
ことを特徴とする磁化性微小球体。 - 【請求項2】 ポリシルセスキオキサンが、単位式RS
i O3/2によって表すことができ、そして式(1) 【化1】 のアルコキシシラン又は式(2) 【化2】 [式中、 R1 は、 ・C1 〜C3 アルキル基又は ・フェニル基を表し、 R2 は、 ・R1 基、 ・アミノ、エポキシ、メルカプト、ハロゲノ官能基によ
って置換されたC1 〜C4 アルキル基又は ・ビニル基を表し、 Rは、 ・R1 基、 ・R2 基、 ・メタクリルオキシプロピルの如きエチレン式不飽和
基、又は ・4〜20個のジオルガノポリシロキシ基を有するジオ
ルガノポリシロキシ基、を表し、 OR′は、OH基、又はR' が ・C1 〜C4 アルキル基又は ・−CO−CH3 、−CO−C2 H5 、−CO−CH2
−CO−CH3 −、−CH2 CH2 OH、−CH2 CH
2 OCH3 、−CH2 CH2 OC2 H5 基を表すところ
のものの如き加水分解性基であり、 Zは、−r−Si(R1 )3-n(OR')n (ここで、rはC
1 −C18好ましくはC2−C6 アルキレン基である) を
表し、そして記号x、y及びzは25℃において100
mPasよりも低い粘度を確保するのに十分な値を有し、し
かも記号x及びyは別個にゼロになることが可能であ
る]のアルコキシシランの重縮合によって得られること
を特徴とする請求項1記載の微小球体。 - 【請求項3】 磁化性充填剤の量が微小球体の重量の約
0.5〜98%に相当することを特徴とする請求項1又
は2記載の微小球体。 - 【請求項4】 磁化性充填剤が50〜120×10-4ミ
クロン程度の寸法を有することを特徴とする請求項1〜
3のいずれかに記載の微小球体。 - 【請求項5】 直径が0.05〜3ミクロン程度である
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の微小
球体。 - 【請求項6】 - 分散剤を被覆していない寸法が一般に
300×10-4μmよりも小さい磁化性充填剤を、水と
不混和性の有機溶媒中に分散させ、 - 得られた分散液の有機相中に、重縮合を受けてポリセ
スキオキキサンを生成することができるアルコキシシラ
ン又はアルコキシシロキサンを溶解させ、 - 該アルコキシシラン又はアルコキシシロキサンを重縮
合させ、 - 水を除去し、 - 磁化性微小球体を分離し、そして - 任意に、該微小球体を水中に再分散させる、 ことよりなる磁化性微小球体の製造方法。 - 【請求項7】 アルコキシシランが式(1) 【化1】そしてアルコキシシロキサンが式(2) 【化2】[式中、 R1 は、 ・C1 〜C3 アルキル基又は ・フェニル基を表し、 R2 は、 ・R1 基、 ・アミノ、エポキシ、メルカプト、ハロゲノ官能基によ
って置換されたC1 〜C4 アルキル基又は ・ビニル基を表し、 Rは、 ・R1 基、 ・R2 基、 ・メタクリルオキシプロピルの如きエチレン式不飽和
基、又は ・4〜20個のジオルガノポリシロキシ基を有するジオ
ルガノポリシロキキシ基、 を表し、 OR' は、OH基、又はR' が ・C1 〜C4 アルキル基又は ・−CO−CH3 、−CO−C2 H5 、−CO−CH2
−CO−CH3 −、−CH2 CH2 OH、−CH2 CH
2 OCH3 、−CH2 CH2 OC2 H5 基を表すところ
のものの如き加水分解性基であり、 Zは、−r−Si(R1 )3-n(OR')n (ここで、rはC
1 −C18好ましくはC2−C6 アルキレン基である) を
表し、そして記号x、y及びzは25℃において100
mPasよりも低い粘度を確保するのに十分な値を有し、し
かも記号x及びyは別個にゼロになることが可能であ
る]を有することを特徴とする請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 磁化性充填剤が50〜120×10-4ミ
クロン程度の寸法を有することを特徴とする請求項5〜
7のいずれかに記載の方法。 - 【請求項9】 水性分散液中の磁化性充填剤の濃度が
0.5〜50重量%程度であり、そして充填剤の使用量
は、磁化性充填剤対アルコキシシラン又はアルコキシシ
ロキサンの重量比が0.005〜50程度になるような
ものであるであることを特徴とする請求項5〜8のいず
れかに記載の方法。 - 【請求項10】 有機溶媒の使用量は、水性相対有機相
の重量比が0.005〜2程度になるようなものである
ことを特徴とする請求項5〜9のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項11】 請求項1〜5のいずれかに記載の微小
球体又は請求項6〜10のいずれかに記載の方法によっ
て得られた微小球体をそのままで又は水性分散体で生物
学において活性担体として使用する方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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