WO2021251436A1 - 酸化セリウムナノ粒子、酸化セリウムナノ粒子を含む分散液、抗酸化剤、酸化剤および酸化セリウムナノ粒子の製造方法 - Google Patents

酸化セリウムナノ粒子、酸化セリウムナノ粒子を含む分散液、抗酸化剤、酸化剤および酸化セリウムナノ粒子の製造方法 Download PDF

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cerium oxide
oxide nanoparticles
acid
solution
cerium
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崇光 本白水
翔太 関口
正照 伊藤
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東レ株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F17/00—Compounds of rare earth metals
    • C01F17/20—Compounds containing only rare earth metals as the metal element
    • C01F17/206—Compounds containing only rare earth metals as the metal element oxide or hydroxide being the only anion
    • C01F17/224—Oxides or hydroxides of lanthanides
    • C01F17/235—Cerium oxides or hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K15/00—Anti-oxidant compositions; Compositions inhibiting chemical change
    • C09K15/02—Anti-oxidant compositions; Compositions inhibiting chemical change containing inorganic compounds

Definitions

  • the present invention relates to cerium oxide nanoparticles, a dispersion containing cerium oxide nanoparticles, cerium oxide nanoparticles or an antioxidant containing the dispersion, an oxidizing agent and a method for producing cerium oxide nanoparticles.
  • titanium oxide has a property of oxidatively decomposing an organic substance by a photocatalytic property, and is evaluated by a decomposition reaction of an organic dye or the like.
  • oxidative decomposition characteristics are expected to be used not only as antibacterial agents but also for decomposing various harmful substances such as small molecules such as acetaldehyde and ammonia, allergens, and viruses.
  • cerium oxide nanoparticles have the same catalytic activity as oxidoreductases such as catalase, oxidase, peroxidase, and superoxide dismutase, and are expected to be applied as oxidants and antioxidants. Since these catalytic activities do not require a special light source such as ultraviolet rays, they can be expected to be used for applications different from titanium oxide.
  • cerium oxide nanoparticles for example, cerium (III) ions are oxidized with hydrogen peroxide using polyacrylic acid as a stabilizer to obtain a particle dispersion, or cerium (cerium in ammonia water using dextran as a stabilizer). III) Alkaline neutralization of ions is performed to obtain a particle dispersion.
  • Non-Patent Document 1 describes Au-doped cerium oxide nanoparticles in which Au is supported on cerium oxide nanoparticles synthesized in the presence of glycine. However, it is disclosed that the radical scavenging activity hardly changes with or without Au doping. Further, Patent Document 1 describes a method for synthesizing cerium oxide nanoparticles using a carboxylic acid such as citric acid or methoxyacetic acid as a stabilizer and further doped with a transition metal such as Cu or Fe. It is disclosed that transition metal-doped cerium oxide nanoparticles have a higher reduction reaction rate when used as a catalyst for fuel cells than undoped cerium oxide nanoparticles.
  • a carboxylic acid such as citric acid or methoxyacetic acid
  • a transition metal such as Cu or Fe. It is disclosed that transition metal-doped cerium oxide nanoparticles have a higher reduction reaction rate when used as a catalyst for fuel cells than undoped cerium oxide nanoparticles.
  • Patent Document 2 describes cerium oxide composite particles in which the surface of cerium oxide is coated with platinum and a hydroxide or oxide of cerium.
  • a metal salt of platinum and a cerium salt are added to a solution containing a cerium oxide sol under ultrasonic irradiation, mixed, and heated to synthesize cerium oxide composite particles. It is disclosed that cerium has a low photocatalytic activity and is suitable for sunscreen.
  • Non-Patent Document 1 Au-doped cerium oxide nanoparticles using glycine as a stabilizer are radically eliminated using DPPH (2,2-Diphenyl-1-picrylydrazyl) regardless of the presence or absence of Au doping. It was found that the radical scavenging rate in the test was very low. Further, when an attempt was made to synthesize nanoparticles without using a stabilizer as in Patent Document 2, the reaction did not proceed and nanoparticles could not be obtained. From these results, further studies were conducted with the task of obtaining cerium oxide nanoparticles having high antioxidant performance.
  • the present inventors have investigated the structures of the stabilizer and cerium oxide.
  • the stabilizer contains at least one selected from heterocyclic amines, aliphatic hydroxycarboxylic acids, and aliphatic alkoxycarboxylic acids, and at least one metal selected from platinum group metals, Ag, and Au. It has been found that cerium oxide nanoparticles having a supported structure have high antioxidant performance.
  • the dispersion liquid of the present invention is the largest.
  • the stabilizer contains at least one selected from heterocyclic amines, aliphatic hydroxycarboxylic acids, and aliphatic alkoxycarboxylic acids, and at least one selected from platinum group metals, Ag, and Au.
  • cerium oxide nanoparticles having a metal-supported structure have high antioxidant activity and oxidative performance, and have completed the present invention.
  • the present inventors have completed the present invention through the above studies.
  • the present invention is as follows. (1) At least one kind of metal (M) selected from platinum group metal, Ag, and Au is carried, and at least one kind of stable selected from heterocyclic amine, aliphatic hydroxycarboxylic acid, and aliphatic alkoxycarboxylic acid.
  • Cerium oxide nanoparticles containing an agent (2) The cerium oxide nanoparticles according to (1), wherein the metal (M) is contained in an amount of 0.0001 mol or more with respect to 1 mol of the cerium element. (3) The cerium oxide nanoparticles according to (1) or (2), wherein the heterocyclic amine is an aromatic heterocyclic compound. (4) The cerium oxide nanoparticles according to (3), wherein the aromatic heterocyclic compound is a monocyclic or bicyclic compound having a 5-membered ring and / or 6-membered ring structure.
  • X represents NR 2 , O or S
  • R 1 and R 2 are hydrogen atoms, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and 1 to 4 carbon atoms.
  • the aminoalkyl group of the above or the alkyl sulfonate group having 1 to 4 carbon atoms is shown.
  • R 1 and R 2 may be the same or different.
  • (6) The cerium oxide nanoparticles according to any one of (1) to (5), wherein the metal (M) is Pt or Au.
  • Platinum group metal salt, Ag salt, Au salt are selected from cerium oxide nanoparticles containing at least one selected from heterocyclic amine, aliphatic hydroxycarboxylic acid, and aliphatic alkoxycarboxylic acid as a stabilizer.
  • a method for producing cerium oxide nanoparticles to which at least one metal salt is added and then a reducing agent is added.
  • (11) The method for producing cerium oxide nanoparticles according to (10), wherein the heterocyclic amine is an aromatic heterocyclic compound.
  • the dispersion liquid containing the cerium oxide nanoparticles and the cerium oxide nanoparticles of the present invention exhibits higher radical scavenging activity than the conventional cerium oxide nanoparticles, can be suitably used as an antioxidant, and is also suitable as an excellent oxidizing agent. Can be used for.
  • FIG. 1 is an electron micrograph of the cerium oxide nanoparticles of the present invention obtained in Example 1 observed by TEM-EDX.
  • cerium oxide nanoparticles of the present invention are simply the nanoparticles of the present invention, and the dispersion containing the cerium oxide nanoparticles of the present invention is simply the dispersion of the present invention. Each may be described.
  • the cerium oxide nanoparticles of the present invention contain at least one selected from heterocyclic amines, aliphatic hydroxycarboxylic acids, and aliphatic alkoxycarboxylic acids as stabilizers. Since these stabilizers have appropriate hydrophilicity and have the property of forming a complex with respect to metal ions, cerium oxide nanoparticles can be stabilized.
  • Preferred embodiments of the heterocyclic amine used as a stabilizer include an alicyclic amine represented by the chemical formula (I) or an aromatic heterocyclic compound.
  • X represents NR 2 , O or S
  • R 1 and R 2 are hydrogen atoms, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and 1 to 4 carbon atoms.
  • the aminoalkyl group of the above or the alkyl sulfonate group having 1 to 4 carbon atoms is shown.
  • R 1 and R 2 may be the same or different.
  • X represents NR 2 or O
  • R 1 and R 2 are hydrogen atoms, an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and 2 to 3 carbon atoms.
  • R 1 and R 2 may be the same or different.
  • alicyclic amines examples include piperazine, 1-methylpiperazine, N, N'-dimethylpiperazine, 1-ethylpiperazine, N, N'-diethylpiperazine, 1- (2-hydroxyethyl) piperazine, and the like.
  • the aromatic heterocyclic compound which is a preferred embodiment of the heterocyclic amine used in the present invention, contains 2 to 8 carbon atoms and 1 to 4 nitrogen atoms in the ring structure. More preferred embodiments of the aromatic heterocyclic compound include, in addition to the above, monocyclic or bicyclic compounds having a 5-membered or 6-membered ring structure.
  • Aromatic heterocyclic compounds include pyrazole, imidazole, triazole, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, triazine, tetrazine, indazole, benzoimidazole, azaindole, pyrazolopyrimidine, purine, benzotriazole, quinoxalene, cinnoline, quinazoline. Examples thereof include phthalazine, 1,5-naphthylidine, 1,6-naphthylidine, 1,7-naphthylidine, 1,8-naphthylene, 2,6-naphthylene, 2,7-naphthylidine and pteridine.
  • the above aromatic heterocyclic compound has a methyl group, an ethyl group, an amino group, an aminomethyl group, a monomethylamino group, a dimethylamino group and a cyano as substituents that do not significantly change the form of complex formation and the solubility in the reaction solvent. It may be a derivative having a substituent such as a group. Further, it is more preferable that at least one of the nitrogen atoms has a lone electron pair not included in the ⁇ -conjugated system.
  • Examples of the aliphatic hydroxycarboxylic acid used as a stabilizer include glycolic acid, lactic acid, hydroxybutyric acid, malic acid, tartaric acid, and citric acid.
  • Examples of the aliphatic alkoxycarboxylic acid used as a stabilizer include methoxyacetic acid, ethoxyacetic acid, 2- (methoxy) ethoxyacetic acid and 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] acetic acid.
  • the cerium oxide nanoparticles of the present invention it is necessary that at least one kind of metal selected from platinum group metals, Ag, and Au is supported on the cerium oxide nanoparticles containing the stabilizer.
  • These metals can be easily supported on the cerium oxide nanoparticles by a reduction reaction, and the supported metal exhibits a catalytic action, so that the antioxidant performance of the cerium oxide nanoparticles can be further improved.
  • the platinum group metals are ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), osmium (Os), iridium (Ir), and platinum (Pt).
  • the amount of metal carried on the cerium oxide nanoparticles is preferably 0.0001 mol or more, more preferably 0.0005 mol or more, with respect to 1 mol of Ce element. Since the amount of Ce element and the amount of metal element can be quantified by ICP emission spectrometry and ICP mass spectrometry (ICP-MS), the amount of metal element with respect to Ce element can be obtained from each quantitative value.
  • the cerium oxide nanoparticles of the present invention it can be confirmed by observing the particles with TEM-EDX that the metal is supported by the cerium oxide nanoparticles.
  • the cerium oxide particle portion and the Au portion are specified by performing element mapping with EDX on the particles observed by TEM. ..
  • the cerium oxide nanoparticles have a structure in which Au is supported on the cerium oxide nanoparticles.
  • cerium oxide particles are composed of a mixture of Ce 2 O 3 and CeO 2.
  • cerium oxide may also include a form as a hydroxide or an oxyhydroxide.
  • the ratio of ce 2 O 3 and CeO 2 can be calculated by including cerium (III) and X-ray photoelectron spectroscopy as the ratio of the cerium (IV) (XPS).
  • the step of producing the cerium oxide nanoparticles of the present invention is a step of obtaining cerium oxide nanoparticles containing at least one selected from a heterocyclic amine, an aliphatic hydroxycarboxylic acid, and an aliphatic alkoxycarboxylic acid as a stabilizer. It consists of a step of supporting a metal with respect to the cerium oxide nanoparticles.
  • oxidation containing a stabilizer by adding an oxidizing agent to a solution obtained by mixing a stabilizer and a solution containing cerium (III) ions or a cerium (III) salt. This is a method for obtaining cerium nanoparticles.
  • the stabilizer solution used in this step can be prepared by dissolving the stabilizer in any solvent.
  • the solvent is preferably water or a solvent compatible with water.
  • solvents compatible with water include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, tert-butanol, tetrahydrofuran, acetone, dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), glycerol, ethylene glycol, oligoethylene. Glycol and the like can be mentioned.
  • the stabilizer is difficult to dissolve, it may be dissolved by heating or ultrasonic treatment.
  • the amount of the stabilizer used may be in the range of 0.1 to 100 molar equivalents with respect to 1 mol of cerium (III) ion.
  • a solution containing the stabilizer and a solution containing cerium (III) ion may be prepared and mixed, respectively, or the solution may be stabilized.
  • a cerium (III) salt may be added to the solution containing the stabilizer and mixed.
  • the solution containing cerium (III) ion may be prepared by dissolving the cerium (III) salt in an arbitrary solvent.
  • cerium (III) salt for example, cerium nitrate (III) hexahydrate may be used.
  • the amount of the cerium (III) salt used can be mixed with the stabilizer solution so that the final concentration of the reaction solution is in the range of 0.01% by mass to 10% by mass.
  • the oxidizing agents used in this step include nitric acid, potassium nitrate, hypochloric acid, chloric acid, chloric acid, perchloric acid, halogen, hydrogen halide, permanganate, chromic acid, dichromic acid, oxalic acid, and sulfide.
  • Examples include hydrogen, sulfur dioxide, sodium thiosulfate, nitric acid, hydrogen peroxide and the like. Of these, hydrogen peroxide is particularly preferable.
  • the addition amount may be 0.1 equivalent or more and 10 equivalent or less, preferably 0.5 equivalent or more and 2 equivalent or less, as a molar equivalent with respect to the cerium (III) ion.
  • cerium (III) ion When an oxidizing agent is added to a solution obtained by mixing a stabilizer and a solution containing cerium (III) ion or a cerium (III) salt, the cerium (III) ion is oxidized to cerium (IV).
  • cerium oxide particles composed of a mixture of Ce 2 O 3 and Ce O 2 is started.
  • the solution is colored yellow, orange, red, brown or the like. This is the coloration caused by the conversion of cerium (III) ions to cerium (IV), and the degree of coloring is determined by the ratio of cerium (III) to cerium (IV) present on the surface of the cerium oxide nanoparticles. ..
  • the end of the reaction can be judged by the point where the color change disappears.
  • the particle formation reaction depends on pH, and the reaction proceeds from weakly acidic to basic.
  • an aqueous solution of sodium hydroxide, an aqueous solution of ammonia, or the like can be used.
  • the reaction is usually completed in about 5 minutes to 1 hour, and cerium oxide nanoparticles containing a stabilizer are obtained as a solution.
  • cerium oxide nanoparticles containing the stabilizer are left in the dispersion after the reaction by filtering the dispersion after the reaction with an ultrafiltration membrane or dialysis with a semipermeable membrane. After removing the unreacted oxidizing agent and cerium (III) ion and excess stabilizer, it is used in the step of carrying the metal. It is also possible to take out the cerium oxide nanoparticles once by drying using an evaporator or a freeze-dryer.
  • cerium oxide nanoparticles containing at least one selected from heterocyclic amines, aliphatic hydroxycarboxylic acids, and aliphatic alkoxycarboxylic acids as stabilizers, from platinum group metal salts, Ag salts, and Au salts. It comprises a first step of adding at least one selected metal salt and a second step of adding a reducing agent.
  • At least one metal salt selected from a platinum group metal salt, an Ag salt, and an Au salt is added to a dispersion of cerium oxide nanoparticles containing a stabilizer to obtain a mixed solution.
  • the metal salt may be added as a solid or may be dissolved in an arbitrary solvent.
  • the solvent used for dispersing the cerium oxide nanoparticles containing the stabilizer is preferably water or a solvent compatible with water.
  • solvents compatible with water include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, tert-butanol, tetrahydrofuran, acetone, dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), glycerol, ethylene glycol, oligoethylene. Glycol and the like can be mentioned. These may be mixed and used in an arbitrary ratio.
  • platinum group metal salt, Ag salt, and Au salt examples include organic acid salts such as carboxylates and sulfonates, phosphorus oxo salts such as phosphates and phosphonates, nitrates, sulfates, and carbonates.
  • organic acid salts such as carboxylates and sulfonates, phosphorus oxo salts such as phosphates and phosphonates, nitrates, sulfates, and carbonates.
  • salts such as halides and hydroxides, halogen complexes, complexes typified by ammine complexes and the like can be mentioned.
  • hexachloroplatinic acid (IV) acid or tetrachloroauric acid (III) acid can be used.
  • These salts may be those that are soluble in synthetic solvents.
  • the second step is a step of adding a reducing agent to the dispersion liquid obtained in the first step.
  • the metal is supported on the cerium oxide nanoparticles containing the stabilizer, and the cerium oxide nanoparticles of the present invention can be obtained.
  • the reducing agent used in the second step includes aluminum hydride compounds such as lithium aluminum hydride, diisobutyl aluminum hydride, and bis (2-methoxyethoxy) aluminum sodium hydride; sodium hydride; lithium boron hydride, hydrogen.
  • boron compounds such as hydride and tetrabutylammonium borohydride
  • borane compounds such as ammoniaborane and pyridineboran
  • silane compounds such as dimethoxy (methyl) silane and trichlorosilane
  • organic reducing agents such as glucose, acetaldehyde and oxalic acid.
  • Other examples include hydrogen and carbon monoxide.
  • the amount of the reducing agent added may be 1 mol equivalent or more with respect to the metal salt.
  • the reducing agent for example, when the metal to be supported is Au, the color of the solution changes from red to purple. This is because the Au salt is reduced and Au is carried on the cerium oxide nanoparticles, so that visible light absorption derived from surface plasmon resonance can be observed. The end of the reaction can be judged by the point where the color change disappears.
  • the nanoparticles of the present invention may be used in the state of a dispersion liquid, and the solvent of the dispersion liquid may be water or a mixed solvent of a solvent component compatible with water and water.
  • solvent components include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, tert-butanol, tetrahydrofuran, acetone, dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), glycerol, ethylene glycol, oligoethylene glycol and the like. Be done.
  • solvent components may be added to the dispersion after the reaction is completed, may be added after filtering with an ultrafiltration membrane, may be used as a dialysate, or may be added to the dispersion after dialysis. good. It may be added to dried cerium oxide nanoparticles to form a dispersion.
  • the dispersion liquid of the cerium oxide nanoparticles of the present invention may contain an ionic component.
  • an ionic component acetic acid, phthalic acid, succinic acid, carbonic acid, Tris (hydroxymethyl) aminomethane (Tris), 2-Morphorinoethanesulphonic acid, monohydrate (MES), Bis (2-hydroxy) as components that impart buffering performance.
  • ionic components can be added so that the final concentration is in the range of 0.1 mM to 1 M.
  • These ionic components may be added to the dispersion after the reaction is completed, may be added after filtering with an ultrafiltration membrane, or an aqueous solution dissolved in water may be used as a dialysate, and dispersion after dialysis may be used. It may be added to the liquid. It may be added to dried cerium oxide nanoparticles together with water to form a dispersion liquid.
  • the pH of the dispersion liquid of the cerium oxide particles of the present invention may be in the range of pH 2 to 12, preferably pH 4 to 10, and more preferably pH 5 to 8.
  • the pH may be adjusted by adding a buffer solution, or may be adjusted by adding an acid such as nitric acid, sulfuric acid or hydrochloric acid, or a base such as sodium hydroxide or potassium hydroxide.
  • the dispersion of the cerium oxide nanoparticles of the present invention may be stored as it is after the reaction is completed, or the dispersion after the reaction is filtered with an ultrafiltration membrane or dialyzed with a semipermeable membrane. It may be stored as a purified product, or it may be dried using an evaporator or a freeze-dryer, and the cerium oxide nanoparticles may be taken out and stored as a dried product. Further, it may be stored as a dispersion liquid containing the above-mentioned solvent component and ionic component, or may be stored after adjusting the pH. When storing, refrigerated storage is preferable.
  • the hydrodynamic diameter of the cerium oxide nanoparticles of the present invention is calculated as an average particle diameter from a number conversion histogram by measuring dynamic light scattering to derive an autocorrelation function and analyzing it by the Marquart method. ELS-Z manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. is used for the measurement of dynamic light scattering.
  • the hydrodynamic diameter indicated by the dispersion may be 1 nm or more and 1000 nm or less, and preferably 1 nm or more and 200 nm or less.
  • the hydrodynamic diameter of the cerium oxide nanoparticles of the present invention can be adjusted by the molar equivalent of the stabilizer to the cerium (III) ion. If the molar equivalent is low, particles having a large particle size can be obtained, and if the molar equivalent is high, particles having a small particle size can be obtained.
  • the cerium oxide nanoparticles of the present invention may be sterilized before being used as an antioxidant or the like.
  • Examples of the sterilization method include a method of passing through a sterilization filter.
  • the cerium oxide nanoparticles of the present invention or a dispersion thereof can be used as an antioxidant.
  • the antioxidant has a reducing property and refers to a substance that suppresses the peroxidation of lipids or reacts with active oxygen (superoxide ion, hydroxyl radical, hydrogen peroxide, etc.) to suppress its action ().
  • active oxygen superoxide ion, hydroxyl radical, hydrogen peroxide, etc.
  • active oxygen superoxide ion, hydroxyl radical, hydrogen peroxide, etc.
  • it can be used to protect cells from oxidative stress by adding it to a cell culture solution or applying it to a culture vessel such as a petri dish by utilizing its antioxidant effect.
  • a cosmetic product by applying it to the skin as a cosmetic product, it can be used to protect the skin from lipid peroxides and active oxygen.
  • it can be used as an alternative substance to an antioxidant enzyme solution by utilizing its antioxidant action.
  • the catalase solution instead of the catalase solution, it can be used for hydrogen peroxide detection reaction or electrochemical detection reaction by coating the electrode with cerium oxide nanoparticles to immobilize the particles.
  • the dispersion of the present invention can be added as an antioxidant during molding of rubber or plastic, or can be added to fuels, detergents, foods and animal feeds. The performance as such an antioxidant can be evaluated by a scavenging reaction of an active species described later.
  • cerium oxide nanoparticles of the present invention or a dispersion thereof can be used as an antioxidant as a drug for humans or animals related to oxidative stress and inflammation.
  • a local, enteral or parenteral method such as injection, infusion or transplantation, stroke, multiple sclerosis, and muscle atrophy It can be used for the prevention or treatment of oxidative stress-related diseases such as lateral cord sclerosis and ischemia-reperfusion injury.
  • the dispersion of the present invention is coated as an antioxidant on the surface of a medical device such as a cannula, a catheter or a stent, or an artificial organ represented by a dialysis membrane to reduce inflammation locally or systemically. You can also do it.
  • a medical device such as a cannula, a catheter or a stent, or an artificial organ represented by a dialysis membrane to reduce inflammation locally or systemically. You can also do it.
  • the scavenging reaction of the active species can be measured, for example, as the decomposition rate of an artificial radical called 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH).
  • DPPH 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl
  • the solution of DPPH and the dispersion liquid containing the cerium oxide nanoparticles of the present invention are mixed and allowed to stand for a predetermined time.
  • the same treatment is performed on a mixed solution of the solution containing the cerium oxide nanoparticles of the present invention and the solvent not containing DPPH.
  • the same treatment is performed on the solution containing no cerium oxide nanoparticles of the present invention.
  • a DPPH solution having the same concentration as the reaction solution is prepared as a reference solution, and the absorption spectrum of the above solution is measured.
  • the absorbance at 517 nm, which is the maximum absorption wavelength of DPPH is used.
  • Standard solution absorbance (I ST) and the difference in absorbance of control (I CO) ( ⁇ I 0 ) and the absorbance of the solution containing the cerium oxide particles of the present invention (I EX) and background absorbance of the correction solution (I BG ) difference ( ⁇ I) is calculated.
  • the DPPH elimination rate can be calculated by calculating the ratio of the latter ( ⁇ I) to the former ( ⁇ I 0 ) as the DPPH retention rate and subtracting the DPPH retention rate (%) from 100 (%). .. This value is a value indicating the radical scavenging performance.
  • the cerium oxide nanoparticles of the present invention or a dispersion thereof can be used as an oxidizing agent.
  • it can be used as a uniform catalyst in an organic synthesis reaction or polymer polymerization or as a wet etching solution for a semiconductor by utilizing an oxidizing action.
  • it can be used as a solution in place of the oxidase solution by utilizing the oxidative action.
  • it is used for antibody-antibody reaction, detection reaction using nucleic acid hybridization, or tissue staining instead of oxidase or peroxidase solution, or it is electrochemically used by coating the electrode to immobilize cerium oxide nanoparticles. It can be used for various detection reactions.
  • a bleaching agent / disinfectant utilizing an oxidizing action for decomposing / removing stains, odors, allergens, bacteria, fungi, and molds.
  • it can be used as a bleaching agent for cleaning clothes, tableware, kitchens, toilets, washrooms, bathrooms, medical equipment, and the like. Cleaning methods include soaking and washing, spraying, and spraying using a humidifier or nebulizer.
  • a disinfectant it can be added to pools, bathtubs, hot springs, body soap, hand-washing detergent, disinfectant, mouthwash, mouthwash, hand gel, disinfectant spray, disinfectant spray, deodorant spray, wet tissue, disinfectant. It can be used as a sheet or the like.
  • the cerium oxide nanoparticles of the present invention may remain on the object so that the deodorizing, antiviral, antibacterial and antifungal effects are maintained.
  • the performance as such an oxidizing agent can be evaluated by a fading reaction of an organic dye, which will be described later.
  • the cerium oxide nanoparticles of the present invention or a dispersion thereof are used as an oxidizing agent, they can be used in combination with alcohols, surfactants, bactericides, and natural organic substances.
  • the alcohol include ethanol and isopronol
  • examples of the surfactant include benzalkonium chloride, benzethonium chloride and alkylpolyaminoethylglycine
  • examples of the bactericide include chlorhexidine and acrinol.
  • Examples of melbromin, crystal violet, and natural organic substances include polyphenols, catechins, tannic acid, chitin, chitosan, isothiocyanates, hinokithiol, limonene, polylysine, terpenoids, saponins, flavonoids, and carotene. In use, a plurality of these may be combined.
  • cerium oxide nanoparticles of the present invention or a dispersion thereof are used as an oxidizing agent, they can be used in combination with another known oxidizing agent.
  • oxidizing agent for example, hypochlorous acid, sodium hypochlorite, povidone iodine, oxidol, ozone water, peracetic acid can be mentioned, and a plurality of these may be combined.
  • the oxidation performance of the cerium oxide nanoparticles of the present invention or a dispersion thereof can be confirmed by performing a color reaction of TMBZ3,3', 5,5'-Tetramethylbenzidine (TMBZ) used for determining the oxidase activity.
  • TMBZ3,3', 5,5'-Tetramethylbenzidine (TMBZ) used for determining the oxidase activity.
  • the cerium oxide nanoparticles of the present invention or a dispersion thereof and an aqueous solution of TMBZ are mixed and allowed to stand for a predetermined time.
  • As a control the same treatment is performed on an aqueous solution of TMBZ that does not contain cerium oxide nanoparticles.
  • the absorbance of each solution at 655 nm is measured. If the absorbance is twice or more that of the control, it can be judged that the substance has oxidizing performance.
  • the cerium oxide nanoparticles of the present invention or a dispersion thereof can be added at the time of molding of fibers, tubes, beads, rubber, films, plastics, etc. as an additive for imparting oxidizing performance, or applied to the surface thereof. , Deodorant, anti-allergic, antibacterial, anti-mold and so on.
  • the cerium oxide nanoparticles of the present invention or those processed with the dispersion liquid thereof include, for example, a drainage port chrysanthemum crack cover for a kitchen sink, a drainage port plug, a packing for fixing a window glass, a packing for fixing a mirror, a bathroom, and a washbasin.
  • the ultrafiltration membrane Amicon Ultra 15 (molecular weight cut off 10 kHz) used for purification was purchased from Merck Millipore.
  • Other reagents were purchased from Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Tokyo Kasei Co., Ltd., and Sigma-Aldrich Japan GK, and used as they were without any particular purification.
  • ICP emission analysis and quantification of Ce, Au, Pt using ICP-MS The sample was weighed in a Teflon (registered trademark) container, decomposed by heating with sulfuric acid, nitric acid and hydrochloric acid, concentrated until white sulfuric acid smoke was generated, and dissolved in rare aqua regia. Ce in the obtained constant volume solution was quantified by ICP emission spectrometry, and Au and Pt were quantified by ICP mass spectrometry.
  • the ICP emission spectrometer used PS3520 VDDII (manufactured by Hitachi High-Tech Science), and the ICP mass spectrometer used Agilent 8800 (manufactured by Agilent Technologies).
  • the dispersion method was used to prepare the sample.
  • Atomic resolution analysis The electron microscope was JEM-ARM200F Dual-X (manufactured by JEOL), and the EDX detector was manufactured by JEOL, 100 mm 2 silicon drift type, and the measurement was performed under the condition of an acceleration voltage of 200 kV.
  • Example 1 Preparation of cerium nitrate nanoparticles carrying 0.05 mol of Au using benzimidazole as a stabilizer 1 g / mL nitrate with respect to 10 mL of a 50% ethylene glycol aqueous solution of 90 mg / 10 mL benzimidazole. 100 ⁇ L of an aqueous cerium hexahydrate solution was added, and the mixture was stirred at room temperature for 5 minutes. Then, 1 mL of a 0.6% hydrogen peroxide aqueous solution was gradually added dropwise, and the mixture was reacted at room temperature for 1 hour. The obtained reaction solution was heated at 70 ° C.
  • Example 2 Preparation of cerium oxide nanoparticles carrying 0.01 mol of Au using benzoimidazole as a stabilizer
  • 20 ⁇ L of a 10 mg / mL tetrachlorogold acid tetrahydrate aqueous solution (nitrate as a raw material).
  • Cerium oxide nano in the same manner as in Example 1 except that the amount of 2 mg / mL sodium hydride aqueous solution added was changed to 10 ⁇ L per 1 mol of cerium hexahydrate). Obtained particles.
  • the Au carrying amount of the obtained nanoparticles was 0.01 mol with respect to 1 mol of Ce.
  • Example 3 Preparation of cerium oxide nanoparticles carrying 0.005 mol of Au using benzoimidazole as a stabilizer Add 10 ⁇ L of an aqueous solution of tetrachlorogold acid tetrahydrate at 10 mg / mL (nitrate as a raw material). Cerium oxide nano in the same manner as in Example 1 except that the amount of 2 mg / mL sodium hydride aqueous solution added was changed to 5 ⁇ L to 0.001 mol per 1 mol of cerium hexahydrate). Obtained particles. As a result of ICP emission analysis and quantification by ICP-MS, the Au carrying amount of the obtained nanoparticles was 0.005 mol with respect to 1 mol of Ce.
  • Example 4 Preparation of cerium oxide nanoparticles carrying 0.001 mol of Au using benzoimidazole as a stabilizer 20 ⁇ L of a 1 mg / mL tetrachlorogold acid tetrahydrate aqueous solution (6 water of cerium nitrate as a raw material).
  • the cerium oxide nanoparticles were added in the same manner as in Example 1 except that 0.0002 mol) was added to 1 mol of the Japanese product and 10 ⁇ L of a 0.2 mg / mL aqueous solution of boron hydride was added. Obtained.
  • the Au carrying amount of the obtained nanoparticles was 0.001 mol with respect to 1 mol of Ce.
  • Example 5 Preparation of cerium oxide nanoparticles carrying 0.0005 mol of Au using benzoimidazole as a stabilizer 10 ⁇ L of a 1 mg / mL tetrachlorogold acid tetrahydrate aqueous solution (6 water of cerium nitrate as a raw material).
  • the cerium oxide nanoparticles were added in the same manner as in Example 1 except that 0.0001 mol) was added to 1 mol of the Japanese product and 5 ⁇ L of a 0.2 mg / mL aqueous solution of boron hydride was added. Obtained.
  • the Au carrying amount of the obtained nanoparticles was 0.0005 mol with respect to 1 mol of Ce.
  • Example 6 Preparation of cerium oxide nanoparticles carrying 0.005 mol of Pt using benzoimidazole as a stabilizer 12.6 mg / mL hexachloroplatinum (IV) acid hexahydrate in 10 ⁇ L (raw material nitrate) Cerium oxide nanoparticles were added in the same manner as in Example 1 except that the addition was changed to 0.001 mol) per 1 mol of cerium hexahydrate and 5 ⁇ L of 2 mg / mL sodium hydride aqueous solution was added.
  • the amount of Pt carried by the obtained nanoparticles was 0.005 mol with respect to 1 mol of Ce.
  • Example 7 Preparation of Cerium Oxide Nanoparticles Carrying 0.05 Mol of Au Using 2-Picolylamine as Stabilizer 80% Ethylene of 83 mg / 10 mL 2-Picolylamine Adjusted to 8 pH with Nitric Acid 100 ⁇ L of 1 g / mL cerium nitrate hexahydrate aqueous solution was added to 10 mL of the glycol aqueous solution, and the mixture was stirred at room temperature for 5 minutes. Then, 1 mL of a 0.6% hydrogen peroxide aqueous solution was gradually added dropwise, and the mixture was reacted at room temperature for 1 hour. The obtained reaction solution was heated at 70 ° C.
  • Example 10 Measurement of antioxidant performance by radical scavenging test using DPPH Examples 1 to 9 prepared by diluting with 100 ⁇ L of a 0.3 mM DPPH ethanol solution and a 50% ethylene glycol aqueous solution to 0.2 mg / ml. , 100 ⁇ L of the dispersion containing the cerium oxide nanoparticles obtained in Comparative Examples 1 and 2 and Reference Examples 1 to 5, respectively, and allowed to stand at room temperature for 30 minutes in the dark. The same treatment was performed on a solution prepared at 0.2 mg / mL as a background correction solution and in which 100 ⁇ L of a dispersion containing cerium oxide nanoparticles and 100 ⁇ L of ethanol were mixed.
  • a control As a control, the same treatment was performed on a solution in which 100 ⁇ L of a 50% ethylene glycol aqueous solution and 100 ⁇ L of ethanol were mixed.
  • a reference solution was prepared by mixing 100 ⁇ L of a 0.3 mM DPPH ethanol solution and 100 ⁇ L of a 50% ethylene glycol aqueous solution. The absorption spectrum of the above solution was measured. For the analysis, the absorbance at 517 nm, which is the maximum absorption wavelength of DPPH, was used. Using the absorbance of each solution, the DPPH elimination rate was calculated using the following formula.
  • the DPPH elimination rates of Reference Example 1, Reference Example 2, Reference Example 3, and Reference Example 4, respectively, are determined.
  • the number of times each radical scavenging rate was increased was calculated as the activity improvement rate.
  • the activity improvement rate was calculated when the DPPH elimination rate of Reference Example 1 and Reference Example 5 was set to 1 (reference), respectively. The results are shown in Table 1.
  • DPPH erasure rate (%) 100- (I EX -I BG) / (I ST -I CO)
  • I EX Absorbance I BG of solution mixed with dispersion and DPPH containing cerium oxide nanoparticles: Absorbance I ST of solution mixed with dispersion and ethanol containing cerium oxide particles (background correction solution): DPPH and 50% Absorptivity of solution (reference solution) mixed with ethylene glycol aqueous solution ICO : Absorbency of solution (control) mixed with 50% ethylene glycol aqueous solution and ethanol
  • the mixed solution of the cerium oxide nanoparticles and the Au nanoparticles of Comparative Example 1 did not show any improvement in the radical scavenging activity as compared with Reference Example 1 in which the gold nanoparticles were not mixed.
  • the cerium oxide nanoparticles using glycine as a stabilizer in Comparative Example 2 have a very low radical scavenging activity, and no improvement in the radical scavenging activity is observed as compared with Reference Example 4 in which no metal is supported. rice field.
  • the stabilizer contains at least one selected from heterocyclic amines, aliphatic hydroxycarboxylic acids, and aliphatic alkoxycarboxylic acids, and at least one selected from platinum group metals, Ag, and Au. It was found that the cerium oxide nanoparticles of the present invention on which a metal was carried and the dispersion containing the same showed excellent radical scavenging activity and could be used as an antioxidant.
  • Example 11 Measurement of oxidation performance using TMBZ Dilute with 100 ⁇ L of 10 mg / mL TMBZ ⁇ HCl (3,3', 5,5'-Tetramethylbenzidine, dihydr GmbHchlenburglide, dihydrate) aqueous solution and 50% ethylene glycol aqueous solution. 100 ⁇ L of the dispersion containing the cerium oxide nanoparticles prepared in Example 1 and Reference Example 1 prepared at 0.2 mg / ml was mixed, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 10 minutes.

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Abstract

本発明は、高い抗酸化性能を有する酸化セリウムナノ粒子を提供することを課題とする。本発明の酸化セリウムナノ粒子は、白金族金属、Ａｇ、Ａｕから選ばれる少なくとも１種類の金属（Ｍ）を担持し、複素環式アミン、脂肪族ヒドロキシカルボン酸、脂肪族アルコキシカルボン酸から選択される少なくとも１種の安定化剤を含む。

Description

酸化セリウムナノ粒子、酸化セリウムナノ粒子を含む分散液、抗酸化剤、酸化剤および酸化セリウムナノ粒子の製造方法
　本発明は、酸化セリウムナノ粒子、酸化セリウムナノ粒子を含む分散液、酸化セリウムナノ粒子または当該分散液を含む抗酸化剤、酸化剤および酸化セリウムナノ粒子の製造方法に関する。
　近年、安全や衛生管理に対する意識が高まる中で、有害物質や微生物を分解する抗菌技術が注目されている。例えば、酸化チタンは、光触媒特性によって有機物を酸化分解する特性を有しており、有機色素の分解反応などで評価されている。このような酸化分解特性は、抗菌剤としての利用の他、アセトアルデヒドやアンモニアなどの低分子、アレルゲン、ウイルスなどの各種有害物質を分解する用途への利用が期待されている。
　一方、酸化セリウムナノ粒子（ナノセリア）は、カタラーゼ、オキシダーゼ、ペルオキシダーゼ、スーパーオキシドジスムターゼ等の酸化還元酵素と同様の触媒活性を有しており、酸化剤、抗酸化剤としての応用が期待されている。これらの触媒活性には紫外線等の特別な光源を必要としないことから、酸化チタンとは異なる用途への利用が期待できる。
　凝集しやすい金属ナノ粒子を抗酸化剤等として使用する場合、一般に、ナノ粒子は凝集しやすいため、合成の際には安定化剤となる化合物を共存させておき、得られたナノ粒子を安定分散させる手法が用いられる。酸化セリウムのナノ粒子の場合、例えば、ポリアクリル酸を安定化剤として過酸化水素によりセリウム（ＩＩＩ）イオンを酸化して粒子分散液を取得したり、デキストランを安定化剤としてアンモニア水中でセリウム（ＩＩＩ）イオンのアルカリ中和を行って粒子分散液を取得したりする。
　ここで、非特許文献１には、グリシン共存下で合成された酸化セリウムナノ粒子に、Ａｕを担持させたＡｕドープ酸化セリウムナノ粒子が記載されている。しかしながら、Ａｕドープの有無でラジカル消去活性がほとんど変化しないことが開示されている。
　また、特許文献１には、クエン酸やメトキシ酢酸といったカルボン酸を安定化剤とし、さらにＣｕやＦｅなどの遷移金属をドープした酸化セリウムナノ粒子の合成方法が記載されている。遷移金属をドープした酸化セリウムナノ粒子は、ドープしていない酸化セリウムナノ粒子よりも燃料電池用の触媒として使用した場合に還元反応速度が向上することが開示されている。
　さらに、特許文献２には、酸化セリウムの表面を、白金、並びにセリウムの水酸化物または酸化物で被覆した酸化セリウム複合粒子が記載されている。特許文献２では、酸化セリウムのゾルを含む溶液に、超音波照射下で白金の金属塩とセリウム塩を添加して混合し、加熱することで酸化セリウム複合粒子が合成できること、得られた粒子はセリウムの光触媒活性が低く、日焼け止め用に好適であることが開示されている。
Ｍ．Ａｎａｎｄｋｕｍａｒ，Ｊ　Ｍａｔｅｒ　Ｓｃｉ．　２０１５，　５０，　２５２２－２５３１．
特開２０１４－５８４４８号公報 国際公開第２０１４／１２９５５５号
　本発明者らは、酸化セリウムナノ粒子を用いる抗酸化剤等の用途の検討を行った。しかしながら、非特許文献１と同様にグリシンを安定化剤として、Ａｕをドープした酸化セリウムナノ粒子は、Ａｕのドープの有無に関わらずＤＰＰＨ（２，２－Ｄｉｐｈｅｎｙｌ－１－ｐｉｃｒｙｌｈｙｄｒａｚｙｌ）を用いたラジカル消去試験でのラジカル消去率が非常に低いことがわかった。また、特許文献２のように、安定化剤を用いることなくナノ粒子を合成しようとした場合、反応が進まず、ナノ粒子が得られなかった。これらの結果から、高い抗酸化性能を有する酸化セリウムナノ粒子を取得することを課題として、さらに検討を行った。
　本発明者らは、上記課題を解決するために、安定化剤と酸化セリウムの構造について検討を行った。その結果、安定化剤として、複素環式アミン、脂肪族ヒドロキシカルボン酸、脂肪族アルコキシカルボン酸から選択される少なくとも１種を含み、白金族金属、Ａｇ、Ａｕから選ばれる少なくとも１種類の金属が担持された構造を持つ酸化セリウムナノ粒子に高い抗酸化性能があることを見出した。加えて、上記安定化剤を含み、金属が担持されていない酸化セリウムナノ粒子の分散液と、本発明の酸化セリウムナノ粒子を含む分散液のラジカル消去活性を比較した場合、本発明の分散液は最大で３倍のラジカル消去活性を示すことを見出した。
　一方、上記安定化剤を含み、金属が担持されていない酸化セリウムナノ粒子の分散液と、Ａｕナノ粒子の分散液を混合した溶液のラジカル消去活性を測定したところ、酸化セリウムナノ粒子の分散液のみの場合と同程度であり、抗酸化性能の向上は見られなかった。
　以上の結果から、安定化剤として、複素環式アミン、脂肪族ヒドロキシカルボン酸、脂肪族アルコキシカルボン酸から選択される少なくとも１種を含み、白金族金属、Ａｇ、Ａｕから選ばれる少なくとも１種類の金属が担持された構造を持つ酸化セリウムナノ粒子が高い抗酸化活性および酸化性能を有することを見出し、本発明を完成させた。
　本発明者らは、上記検討を経て本発明を完成させた。本発明は以下のとおりである。
（１）白金族金属、Ａｇ、Ａｕから選ばれる少なくとも１種類の金属（Ｍ）が担持され、複素環式アミン、脂肪族ヒドロキシカルボン酸、脂肪族アルコキシカルボン酸から選択される少なくとも１種の安定化剤を含む酸化セリウムナノ粒子。
（２）前記金属（Ｍ）が、セリウム元素１モルに対して０．０００１モル以上含まれる、（１）に記載の酸化セリウムナノ粒子。
（３）前記複素環式アミンが芳香族ヘテロ環式化合物である、（１）または（２）に記載の酸化セリウムナノ粒子。
（４）前記芳香族ヘテロ環式化合物が５員環および／または６員環構造を有する単環式または二環式化合物である、（３）に記載の酸化セリウムナノ粒子。
（５）前記複素環式アミンが式（Ｉ）で表される化合物である、（１）または（２）に記載の酸化セリウムナノ粒子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 　式（Ｉ）中、ＸはＮＲ２、ＯまたはＳを示し、Ｒ１およびＲ２は水素原子、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のヒドロキシアルキル基、炭素数１～４のアミノアルキル基または炭素数１～４のスルホン酸アルキル基を示す。Ｒ１及びＲ２は同一であっても異なっていてもよい。
（６）前記金属（Ｍ）がＰｔまたはＡｕである、（１）から（５）のいずれか一つに記載の酸化セリウムナノ粒子。
（７）（１）から（６）のいずれか一つに記載の酸化セリウムナノ粒子を含む分散液。
（８）（１）から（６）のいずれか一つに記載の酸化セリウムナノ粒子または（７）に記載の分散液を含む抗酸化剤。
（９）（１）から（６）のいずれか一つに記載の酸化セリウムナノ粒子または（７）に記載の分散液を含む酸化剤。
（１０）安定化剤として複素環式アミン、脂肪族ヒドロキシカルボン酸、脂肪族アルコキシカルボン酸から選択される少なくとも１種を含む酸化セリウムナノ粒子に、白金族金属塩、Ａｇ塩、Ａｕ塩から選ばれる少なくとも１種類の金属塩を添加し、次いで還元剤を加える、酸化セリウムナノ粒子の製造方法。
（１１）前記複素環式アミンが芳香族ヘテロ環式化合物である、（１０）に記載の酸化セリウムナノ粒子の製造方法。
（１２）前記複素環式アミンが式（Ｉ）で表される化合物である、（１０）に記載の酸化セリウムナノ粒子の製造方法。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 　式（Ｉ）中、ＸはＮＲ２、ＯまたはＳを示し、Ｒ１およびＲ２は水素原子、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のヒドロキシアルキル基、炭素数１～４のアミノアルキル基または炭素数１～４のスルホン酸アルキル基を示す。Ｒ１及びＲ２は同一であっても異なっていてもよい。
　本発明の酸化セリウムナノ粒子および酸化セリウムナノ粒を含む分散液は、従来の酸化セリウムのナノ粒子より高いラジカル消去活性を示し、抗酸化剤として好適に使用可能であるとともに、優れた酸化剤としても好適に使用することができる。
図１は、実施例１で得られた本発明の酸化セリウムナノ粒子をＴＥＭ－ＥＤＸにより観察した粒子の電子顕微鏡写真である。
　以下に本発明を詳細に説明する。本発明の酸化セリウムナノ粒子は、本明細書中で、単に本発明のナノ粒子と、また、本発明の酸化セリウムナノ粒子を含む分散液は、本明細書中で、単に本発明の分散液と、それぞれ記載する場合がある。
　本発明の酸化セリウムナノ粒子は、安定化剤として、複素環式アミン、脂肪族ヒドロキシカルボン酸、脂肪族アルコキシカルボン酸から選択される少なくとも1種を含む。これらの安定化剤は、適度な親水性を持ち、金属イオンに対して錯体を形成できるような性質を有しているため、酸化セリウムナノ粒子を安定化することができる。
　安定化剤として用いる複素環式アミンの好ましい実施形態としては、化学式（Ｉ）に示される脂環式アミンまたは芳香族ヘテロ環式化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 　式（Ｉ）中、ＸはＮＲ２、ＯまたはＳを示し、Ｒ１およびＲ２は水素原子、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のヒドロキシアルキル基、炭素数１～４のアミノアルキル基または炭素数１～４のスルホン酸アルキル基を示す。Ｒ１及びＲ２は同一であっても異なっていてもよい。
　化学式（Ｉ）に示す脂環式アミンのより好ましい実施形態としては、ＸはＮＲ２またはＯを示し、Ｒ１およびＲ２が水素原子、炭素数１～２のアルキル基、炭素数２～３のヒドロキシアルキル基、炭素数２～３のアミノアルキル基または炭素数２～３のスルホン酸アルキル基を示すものである。Ｒ１及びＲ２は同一であっても異なっていてもよい。
　このような脂環式アミンとしては、例えば、ピペラジン、１－メチルピペラジン、Ｎ，Ｎ‘－ジメチルピペラジン、１－エチルピペラジン、Ｎ，Ｎ‘－ジエチルピペラジン、１－（２－ヒドロキシエチル）ピペラジン、１，４－ビス（２－ヒドロキシエチル）ピペラジン、Ｎ－（２－アミノエチル）ピペラジン、１，４－ビス（２－アミノエチル）ピペラジン、２－［４－（２－ヒドロキシエチル）－１－ピペラジニル］エタンスルホン酸、ピペラジン－１，４－ビス（２－エタンスルホン酸）、モルホリン、４－メチルモルホリン、４－エチルモルホリン、４－（２－アミノエチル）モルホリン、４－（２－ヒドロキシエチル）モルホリン、２－モルホリノエタンスルホン酸、３－モルホリノプロパンスルホン酸が挙げられる。
　本発明で用いる複素環式アミンの好ましい実施形態である芳香族ヘテロ環式化合物としては、２～８の炭素原子および１～４の窒素原子を環構造内に含むものである。芳香族ヘテロ環式化合物のより好ましい実施形態としては、上記に加え、５員環または及び６員環構造を有する単環式または二環式化合物であることが挙げられる。芳香族ヘテロ環式化合物としては、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、テトラジン、インダゾール、ベンゾイミダゾール、アザインドール、ピラゾロピリミジン、プリン、ベンゾトリアゾール、キノキサリン、シンノリン、キナゾリン、フタラジン、１，５－ナフチリジン、１，６－ナフチリジン、１，７－ナフチリジン、１，８－ナフチリジン、２，６－ナフチリジン、２，７－ナフチリジン、プテリジンが挙げられる。また、上記芳香族ヘテロ環式化合物は、錯形成の形態や反応溶媒への溶解度を大きく変化させない置換基としてメチル基、エチル基、アミノ基、アミノメチル基、モノメチルアミノ基、ジメチルアミノ基、シアノ基などの置換基を有する誘導体であってもよい。また、上記窒素原子の少なくとも１つは、π共役系に含まれない孤立電子対を有するものであることがさらに好ましい。
　また、安定化剤として用いる脂肪族ヒドロキシカルボン酸としては、グリコール酸、乳酸、ヒドロキシ酪酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸などが挙げられる。
　安定化剤として用いる脂肪族アルコキシカルボン酸の例としては、メトキシ酢酸、エトキシ酢酸、２－（メトキシ）エトキシ酢酸及び２－［２－（２－メトキシエトキシ）エトキシ］酢酸などが挙げられる。
　本発明の酸化セリウムナノ粒子において、上記安定化剤を含む酸化セリウムナノ粒子に、白金族金属、Ａｇ、Ａｕから選ばれる少なくとも１種類の金属が担持されていることが必要である。これらの金属は、還元反応により酸化セリウムナノ粒子上に容易に担持することができ、担持された金属が触媒的な作用を示すことで酸化セリウムナノ粒子の抗酸化性能をより向上させることができる。白金族金属は、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）である。これらの金属を酸化セリウムナノ粒子に担持することで、より高い抗酸化性能を有する酸化セリウムナノ粒子が得られる。酸化セリウムナノ粒子への担持されやすさの観点から、より好ましくは、白金族金属、Ａｕであり、さらに好ましくは、Ｐｔ、Ａｕである。
　酸化セリウムナノ粒子に担持される金属量としては、Ｃｅ元素１モルに対して金属元素量が０．０００１モル以上であることが好ましく、さらに好ましくは、０．０００５モル以上である。Ｃｅ元素量と金属元素量はＩＣＰ発光分析法およびＩＣＰ質量分析法（ＩＣＰ－ＭＳ）によって定量することができるため、それぞれの定量値から、Ｃｅ元素に対する金属元素量を求めることができる。
　本発明の酸化セリウムナノ粒子において、金属が酸化セリウムナノ粒子に担持されていることは、ＴＥＭ－ＥＤＸで粒子観察を行うことで確認することができる。図１に示す本発明のＡｕが担持された酸化セリウムナノ粒子を例にとると、ＴＥＭで観察される粒子に対して、ＥＤＸによる元素マッピングを行うことで、酸化セリウム粒子部分とＡｕ部分を特定する。図１に示すとおり、酸化セリウムナノ粒子部分とＡｕが接している像が得られたことから、酸化セリウムナノ粒子にＡｕが担持された構造を持つ酸化セリウムナノ粒子であることが確認できる。
　本発明において、酸化セリウムナノ粒子は、Ｃｅ２Ｏ３とＣｅＯ２の混合物で構成される。酸化セリウムは、上記酸化物の形態に加え、水酸化物やオキシ水酸化物としての形態も含み得る。Ｃｅ２Ｏ３とＣｅＯ2の比率は、セリウム（ＩＩＩ）とセリウム（ＩＶ）の比としてＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）などにより算出することができる。
　次に、本発明の酸化セリウムナノ粒子の製造方法について説明する。
　本発明の酸化セリウムナノ粒子の製造工程は、安定化剤として複素環式アミン、脂肪族ヒドロキシカルボン酸、脂肪族アルコキシカルボン酸から選択される少なくとも１種を含む酸化セリウムナノ粒子を得る工程と、得られた酸化セリウムナノ粒子に対して金属を担持する工程とからなる。
　安定化剤を含む酸化セリウムナノ粒子を得る方法は、公知の方法を用いることができる。好ましい実施形態としては、安定化剤とセリウム（ＩＩＩ）イオンを含む溶液またはセリウム（ＩＩＩ）塩とを混合して得られた溶液に対して、酸化剤を添加することで安定化剤を含む酸化セリウムナノ粒子を得る方法である。
　この工程で用いる安定化剤の溶液は、安定化剤を任意の溶媒に溶解して調製することができる。溶媒は、水または水と相溶性のある溶媒が好ましい。水と相溶性のある溶媒の具体例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ｔｅｒｔ－ブタノール、テトラヒドロフラン、アセトン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、グリセロール、エチレングリコール、オリゴエチレングリコールなどが挙げられる。安定化剤が溶解しにくい場合、加温や超音波処理をして溶解してもよい。
　安定化剤の使用量は、セリウム（ＩＩＩ）イオン１モルに対して、０．１～１００モル当量の範囲であればよい。
　安定化剤とセリウム（ＩＩＩ）イオンを含む溶液またはセリウム塩との混合方法は、安定化剤を含む溶液と、セリウム（ＩＩＩ）イオンを含む溶液をそれぞれ調製して混合してもよいし、安定化剤を含む溶液の溶媒が水または、水と相溶性のある溶媒である場合には、安定化剤を含む溶液にセリウム（ＩＩＩ）塩を添加して混合してもよい。
　セリウム（ＩＩＩ）イオンを含む溶液は、セリウム（ＩＩＩ）塩を任意の溶媒に溶解して調製すればよい。セリウム（ＩＩＩ）塩には、例えば硝酸セリウム（ＩＩＩ）・六水和物を用いればよい。
　セリウム（ＩＩＩ）塩の使用量は、反応液の終濃度が０．０１質量％～１０質量％の範囲となるように安定化剤の溶液と混合することができる。
　この工程で用いる酸化剤としては、硝酸、硝酸カリウム、次亜塩素酸、亜塩素酸、塩素酸、過塩素酸、ハロゲン、ハロゲン化水素、過マンガン酸塩、クロム酸、ニクロム酸、シュウ酸、硫化水素、二酸化硫黄、チオ硫酸ナトリウム、硫酸、過酸化水素などが挙げられる。これらの中でも特に過酸化水素が好ましい。添加量は、セリウム（ＩＩＩ）イオンに対してモル当量として、０．１当量以上１０当量以下であればよく、好ましくは０．５当量以上２当量以下である。
　安定化剤とセリウム（ＩＩＩ）イオンを含む溶液またはセリウム（ＩＩＩ）塩とを混合して得られた溶液に対して酸化剤を添加すると、セリウム（ＩＩＩ）イオンがセリウム（ＩＶ）に酸化され、Ｃｅ２Ｏ3とＣｅＯ２の混合物で構成される酸化セリウム粒子の形成反応が開始される。また、その反応の際には、溶液が黄色、橙色、赤色、褐色などに着色する。これは、セリウム（ＩＩＩ）イオンが、セリウム（ＩＶ）に変化することによる呈色であり、着色度合いは、酸化セリウムナノ粒子の表面に存在するセリウム（ＩＩＩ）とセリウム（ＩＶ）の比で決定する。反応終了は色の変化がなくなった点で判断することができる。このとき、粒子形成反応はｐＨに依存し、弱酸性～塩基性で反応が進行する。反応溶液のｐＨを調整するにあたり、水酸化ナトリウム水溶液やアンモニア水溶液などを用いることができる。通常５分～１時間程度で反応は終了し、安定化剤を含む酸化セリウムナノ粒子が溶液として得られる。
　得られた安定化剤を含む酸化セリウムナノ粒子は、反応終了後の分散液を限外ろ過膜で濾過したり、半透膜で透析したりして、反応終了後の分散液中に残存している未反応の酸化剤およびセリウム（ＩＩＩ）イオン並びに余分な安定化剤を除去した後、金属を担持する工程に用いる。なお、エバポレーターや凍結乾燥機などを用いて乾燥し、一度酸化セリウムナノ粒子を取り出すこともできる。
　次に、酸化セリウムナノ粒子に対して金属を担持する工程について説明する。具体的には、安定化剤として複素環式アミン、脂肪族ヒドロキシカルボン酸、脂肪族アルコキシカルボン酸から選択される少なくとも１種を含む酸化セリウムナノ粒子に、白金族金属塩、Ａｇ塩、Ａｕ塩から選ばれる少なくとも１種類の金属塩を添加する第一の工程と、還元剤を加える第二の工程からなる。
　第一の工程では、安定化剤を含む酸化セリウムナノ粒子の分散液に対して、白金族金属塩、Ａｇ塩、Ａｕ塩から選ばれる少なくとも１種類の金属塩を添加して混合溶液を得る。この時、金属塩は固体のまま添加してもよいし、任意の溶媒に溶解させてもよい。
　安定化剤を含む酸化セリウムナノ粒子の分散に用いる溶媒は、水または水と相溶性のある溶媒が好ましい。水と相溶性のある溶媒の具体例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ｔｅｒｔ－ブタノール、テトラヒドロフラン、アセトン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、グリセロール、エチレングリコール、オリゴエチレングリコールなどが挙げられる。これらは、任意の割合で混合して用いてもよい。
　白金族金属塩、Ａｇ塩、Ａｕ塩としては、カルボン酸塩、スルホン酸塩などの有機酸塩、リン酸塩、ホスホン酸塩などのリンのオキソ酸塩、硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩などの無機酸塩のほか、ハロゲン化物、水酸化物などの塩、ハロゲン錯体、アンミン錯体に代表される錯体などが挙げられる。例えば、ヘキサクロロ白金（ＩＶ）酸や、テトラクロロ金（ＩＩＩ）酸を使用することができる。これらの塩は、合成溶媒に溶解するものであればよい。
　第二の工程は、第一の工程で得られた分散液に対して、還元剤を添加する工程である。還元剤により、安定化剤を含む酸化セリウムナノ粒子に金属が担持され、本発明の酸化セリウムナノ粒子を得ることができる。
　第二の工程で用いる還元剤としては、水素化リチウムアルミニウム、水素化ジイソブチルアルミニウム、水素化ビス（２－メトキシエトキシ）アルミニウムナトリウムなどの水素化アルミニウム化合物；水素化ナトリウム；水素化ほう素リチウム、水素化ほう素ナトリウム、水素化ほう素カリウム、ナトリウムトリアセトキシボロヒドリド、シアノ水素化ほう素ナトリウム、ナトリウムトリス（１，１，１，３，３，３－ヘキサフルオロイソプロポキシ)ボロヒドリド、テトラメチルアンモニウムボロヒドリド、テトラブチルアンモニウムボロヒドリドなどの水素化ほう素化合物；アンモニアボラン、ピリジンボランなどのボラン化合物；ジメトキシ(メチル)シラン、トリクロロシランなどのシラン化合物；グルコース、アセトアルデヒド、シュウ酸などの有機系還元剤の他、水素、一酸化炭素などが挙げられる。
　還元剤の添加量は、金属塩に対して１モル当量以上であればよい。還元剤を加えることで、例えば担持する金属がＡｕの場合は、赤～紫色に溶液の色が変化する。これは、Ａｕ塩が還元されて、酸化セリウムナノ粒子にＡｕが担持されることで、表面プラズモン共鳴に由来する可視光の吸収が見られるためである。反応終了は色の変化がなくなった点で判断することができる。
　本発明のナノ粒子は、分散液の状態で使用してもよく、分散液の溶媒としては、水、または水と相溶性のある溶媒成分と水との混合溶媒でもよい。他の溶媒成分としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ｔｅｒｔ－ブタノール、テトラヒドロフラン、アセトン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、グリセロール、エチレングリコール、オリゴエチレングリコールなどが挙げられる。これらの溶媒成分は、反応終了後の分散液に加えてもよく、限外ろ過膜で濾過した後に加えてもよく、透析液として使用してもよく、透析後の分散液に添加してもよい。乾燥した酸化セリウムナノ粒子に添加して分散液にしてもよい。
　本発明の酸化セリウムナノ粒子の分散液は、イオン成分を含んでもよい。イオン成分としては、緩衝性能を付与する成分として、酢酸、フタル酸、コハク酸、炭酸、Ｔｒｉｓ（ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌ）ａｍｉｎｏｍｅｔｈａｎｅ（Ｔｒｉｓ）、２－Ｍｏｒｐｈｏｌｉｎｏｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ　ａｃｉｄ、　ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ（ＭＥＳ）、Ｂｉｓ（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）ｉｍｉｎｏｔｒｉｓ（ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌ）ｍｅｔｈａｎｅ（Ｂｉｓ－Ｔｒｉｓ）、Ｎ－（２－Ａｃｅｔａｍｉｄｏ）ｉｍｉｎｏｄｉａｃｅｔｉｃ　ａｃｉｄ（ＡＤＡ）、Ｐｉｐｅｒａｚｉｎｅ－１，４－ｂｉｓ（２－ｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ　ａｃｉｄ）（ＰＩＰＥＳ）、Ｎ－（２－Ａｃｅｔａｍｉｄｏ）－２－ａｍｉｎｏｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ　ａｃｉｄ（ＡＣＥＳ）、２－Ｈｙｄｒｏｘｙ－３－ｍｏｒｐｈｏｌｉｎｏｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ　ａｃｉｄ（ＭＯＰＳＯ）、Ｎ，Ｎ－Ｂｉｓ（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）－２－ａｍｉｎｏｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ　ａｃｉｄ（ＢＥＳ）、３－Ｍｏｒｐｈｏｌｉｎｏｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ　ａｃｉｄ（ＭＯＰＳ）、Ｎ－Ｔｒｉｓ（ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌ）ｍｅｔｈｙｌ－２－ａｍｉｎｏｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ　ａｃｉｄ（ＴＥＳ）、２－［４－（２－Ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）－１－ｐｉｐｅｒａｚｉｎｙｌ］ｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ　ａｃｉｄ（ＨＥＰＥＳ）、２－Ｈｙｄｒｏｘｙ－Ｎ－ｔｒｉｓ（ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌ）ｍｅｔｈｙｌ－３－ａｍｉｎｏｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ（ＴＡＰＳＯ）、Ｐｉｐｅｒａｚｉｎｅ－１，４－ｂｉｓ（２－ｈｙｄｒｏｘｙ－３－ｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ　ａｃｉｄ）（ＰＯＰＳＯ）、２－Ｈｙｄｒｏｘｙ－３－［４－（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）－１－ｐｉｐｅｒａｚｉｎｙｌ］ｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ　ａｃｉｄ（ＨＥＰＳＯ）、３－［４－（２－Ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）－１－ｐｉｐｅｒａｚｉｎｙｌ］ｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ　ａｃｉｄ（ＨＥＰＰＳ）、（Ｔｒｉｃｉｎｅ）、Ｎ，Ｎ－Ｂｉｓ（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）ｇｌｙｃｉｎｅ（Ｂｉｃｉｎｅ）、Ｎ－Ｔｒｉｓ（ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌ）ｍｅｔｈｙｌ－３－ａｍｉｎｏｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ　ａｃｉｄ（ＴＡＰＳ）が挙げられ、緩衝性能を付与しない成分として塩化ナトリウム、塩化カリウムが挙げられる。これらのイオン成分は終濃度で０．１ｍＭ～１Ｍの範囲となるように添加することができる。これらのイオン成分は、反応終了後の分散液に加えてもよく、限外ろ過膜で濾過した後に加えてもよく、水に溶解した水溶液を透析液として使用してもよく、透析後の分散液に添加してもよい。乾燥した酸化セリウムナノ粒子に水とともに添加して分散液にしてもよい。
　本発明の酸化セリウム粒子の分散液のｐＨは、ｐＨ２～１２の範囲であればよく、好ましくはｐＨ４～１０、さらに好ましくはｐＨ５～８である。ｐＨは緩衝液を加えて調整してもよく、硝酸、硫酸、塩酸などの酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの塩基を加えて調整してもよい。
　本発明の酸化セリウムナノ粒子の分散液の保存は、反応終了後の分散液をそのまま保存してもよいし、反応終了後の分散液を限外ろ過膜で濾過した精製物や半透膜で透析した精製物として保存してもよいし、エバポレーターや凍結乾燥機などを用いて乾燥し、酸化セリウムナノ粒子を取り出して乾燥物として保存してもよい。また、上記溶媒成分やイオン成分を含んだ分散液として保存してもよいし、ｐＨを調整してから保存してもよい。保存する場合は冷蔵保存が好ましい。
　本発明の酸化セリウムナノ粒子の示す流体力学直径は、動的光散乱を測定して自己相関関数を導き、マルカート法（Ｍａｒｑｕａｄｔ法）によって解析し、個数変換ヒストグラムから平均粒子径として算出する。動的光散乱の測定には、大塚電子株式会社のＥＬＳ－Ｚを用いる。分散液の示す流体力学直径は、１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であればよく、１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。
　本発明の酸化セリウムナノ粒子の示す流体力学直径は、安定化剤のセリウム（ＩＩＩ）イオンに対するモル当量によって調整することができる。モル当量が低ければ大きい粒径の粒子が得られ、モル当量が高ければ小さな粒径の粒子が得られる。
　本発明の酸化セリウムナノ粒子は、抗酸化剤等として使用する前に滅菌してもよい。滅菌の方法としては滅菌フィルターを通過させる方法が挙げられる。
　本発明の酸化セリウムナノ粒子またはその分散液は抗酸化剤として用いることができる。本発明において抗酸化剤とは、還元性をもち、脂質の過酸化を抑えたり、活性酸素（スーパーオキシドイオン、ヒドロキシラジカル、過酸化水素など）と反応してその作用を抑制する物質を指す（「標準化学用語辞典」第２版、丸善出版）。例えば、このような抗酸化作用を利用して、有機化学反応における還元剤や、高分子重合におけるラジカル停止剤として用いることができる。また、抗酸化作用を利用して、細胞培養液へ添加したり、シャーレ等の培養容器に塗布することで、酸化ストレスから細胞を保護することに用いることができる。さらに、化粧品として皮膚に塗布することで、過酸化脂質や活性酸素から皮膚を保護することに用いることができる。他には、抗酸化作用を利用して、抗酸化酵素溶液に代わる物質として用いることができる。具体的には、カタラーゼ溶液の代わりとして、電極へコーティングして酸化セリウムナノ粒子を固定化することで、過酸化水素の検出反応や電気化学的な検出反応に用いることができる。また、食品、半導体、繊維、紙パルプ製造や、公衆浴場の殺菌、配管内のスライム除去などで産業利用された過酸化水素に対する中和液として用いることができる。このような性能は後述するカタラーゼ活性などで評価することができる。他には、本発明の分散液は酸化防止剤として、ゴムやプラスチックの成型時に添加したり、燃料、洗剤、食品、動物飼料に添加することができる。このような抗酸化剤としての性能は後述する活性種のスカベンジ反応などで評価することができる。
　さらに、本発明の酸化セリウムナノ粒子またはその分散液は抗酸化剤として酸化ストレスや炎症に関する人または動物用の医薬品として用いることができる。具体的には、本発明の分散液を注入、点滴または移植等の局所的、経腸的または非経口的な方法により被検体に投与されることで、脳卒中、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、虚血再灌流傷害などの酸化ストレス関連疾患の予防または治療に用いることができる。また、本発明の分散液を抗酸化剤としてカニューレ、カテーテルまたはステントのような医療器具や透析膜に代表される人工器官の表面にコーティングすることで、局所的にまたは全身的に炎症を減少させることもできる。
　活性種のスカベンジ反応は、例えば、２，２－Ｄｉｐｈｅｎｙｌ－１－ｐｉｃｒｙｌｈｙｄｒａｚｙｌ（ＤＰＰＨ）という人工ラジカルの分解率として測定することができる。具体的には、ＤＰＰＨの溶液と本発明の酸化セリウムナノ粒子を含む分散液を混合し、所定の時間静置する。バックグランド補正用溶液として、本発明の酸化セリウムナノ粒子を含む溶液とＤＰＰＨを含まない溶媒の混合液に対しても同様の処理を行う。コントロールとして、本発明の酸化セリウムナノ粒子を含まない溶液に対しても同様の処理を行う。さらに、反応液と同濃度のＤＰＰＨの溶液を基準液として調製し、上記の溶液の吸収スペクトルを測定する。解析にはＤＰＰＨの極大吸収波長である５１７ｎｍの吸光度を用いる。基準液の吸光度（ＩＳＴ）とコントロールの吸光度（ＩＣＯ）の差（△Ｉ０）と、本発明の酸化セリウムナノ粒子を含む溶液の吸光度（ＩＥＸ）とバックグラウンド補正用溶液の吸光度（ＩＢＧ）の差（△Ｉ）を算出する。前者（△Ｉ０）に対しての後者（△Ｉ）の割合をＤＰＰＨ保持率として算出し、１００（％）からＤＰＰＨ保持率（％）を引くことで、ＤＰＰＨ消去率を算出することができる。この値はラジカル消去性能を示す値となる。
　本発明の酸化セリウムナノ粒子またはその分散液は、酸化剤として用いることができる。例えば、酸化作用を利用して、有機合成反応や高分子重合における均一触媒や半導体のウェットエッチング液に用いることができる。また、酸化作用を利用して、酸化酵素溶液に代わる溶液として用いることができる。具体的には、オキシダーゼやペルオキシダーゼ溶液の代わりとして抗体－抗原反応や核酸のハイブリダイゼーションを使った検出反応や組織染色に用いたり、電極へコーティングして酸化セリウムナノ粒子を固定化することで電気化学的な検出反応に用いることができる。他には、酸化作用を利用した漂白剤・消毒剤として汚れ、ニオイ、アレルゲン、細菌、真菌、カビの分解・除去に用いることができる。具体的には、漂白剤として衣類、食器、台所、トイレ、洗面所、風呂場、医療器具などの洗浄に使用することができる。洗浄方法としては、浸け置き洗い、スプレー、加湿器やネブライザーを使用した噴霧が挙げられる。また、消毒剤としてプール、浴槽、温泉に添加したり、ボディーソープ、手洗い洗剤、消毒薬、うがい薬、洗口液、ハンドジェル、除菌スプレー、殺菌スプレー、消臭スプレー、ウエットティッシュ、除菌シートなどとして用いることができる。また、上記洗浄や消毒後に本発明の酸化セリウムナノ粒子が物体上へ残留させ、消臭、抗ウイルス、抗菌、抗カビ効果が持続するようにしても良い。このような酸化剤としての性能は後述する有機色素の退色反応などで評価することができる。
　本発明の酸化セリウムナノ粒子またはその分散液は、酸化剤として用いる場合、アルコール、界面活性剤、殺菌剤、天然有機物と組み合わせて使用することができる。アルコールとしては、例えばエタノールやイソプロノールを挙げることができ、界面活性剤としては、例えば塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、アルキルポリアミノエチルグリシンを挙げることができ、殺菌剤としては、例えばクロルヘキシジン、アクリノール、メルブロミン、クリスタルバイオレット、天然有機物としては、例えばポリフェノール、カテキン、タンニン酸、キチン、キトサン、イソチオシアネート、ヒノキチオール、リモネン、ポリリジン、テルペノイド、サポニン、フラボノイド、カロテンを挙げることができる。使用に際し、これらを複数組み合わせてもよい。
　本発明の酸化セリウムナノ粒子またはその分散液は、酸化剤として用いる場合、別の公知の酸化剤と組み合わせて使用することができる。例えば、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウム、ポビドンヨード、オキシドール、オゾン水、過酢酸を挙げることができ、これらを複数組み合わせてもよい。
　本発明の酸化セリウムナノ粒子またはその分散液の酸化性能は、オキシダーゼ活性を求める際に使用するＴＭＢＺ３，３’，５，５’－Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｉｄｉｎｅ（ＴＭＢＺ）の呈色反応を行うことにより確認できる。具体的には、本発明の酸化セリウムナノ粒子またはその分散液とＴＭＢＺの水溶液を混合し、所定の時間静置する。コントロールとして、酸化セリウムナノ粒子を含まないＴＭＢＺの水溶液に対しても同様の処理を行う。反応後、各溶液の６５５ｎｍの吸光度を測定する。コントロールに対して２倍以上の吸光度を示せば、酸化性能があると判断できる。
　本発明の酸化セリウムナノ粒子またはその分散液は、酸化性能を付与するための添加剤として、繊維、チューブ、ビーズ、ゴム、フイルム、プラスチック等の成型時に添加したり、これらの表面に塗布することで、防臭、抗アレルギー、抗菌、抗カビなどの加工に用いることができる。本発明の酸化セリウムナノ粒子またはその分散液で加工したものには、例えば、台所流し台用の排水口菊割れカバー、排水口栓、窓ガラス固定用パッキン、鏡固定用のパッキン、風呂場、洗面台や台所の防水パッキン、冷蔵庫のドア内張りパッキン、バスマット、洗面器やいすのすべり止めゴム、ホース、シャワーヘッド、浄水器に使用されるパッキン、浄水器のプラスチック製品、洗濯機に使用されるパッキン、洗濯機のプラスチック製品、マスク、医療用キャップ、医療用シューズカバー、エアコン用フィルター、空気清浄機用フィルター、掃除機用フィルター、換気扇用フィルター、車両用フィルター、空調用フィルター、エアコンのフィン、エアコン吹き出し口のルーバー等のプラスチック部品ならびに送風ファン等、カーエアコンのフィン、カーエアコン吹き出し口のルーバー等のプラスチック部品ならびに送風ファン、衣類、寝具、網戸用ネット、鶏舎用ネット、蚊屋などのネット類、壁紙や窓、ブラインド、病院内などのビル用内装材、電車や自動車などの内装材、車両用シート、ブラインド、椅子、ソファー、ウイルスを扱う設備、ドア、天井板、床板、窓などの建装材などが挙げられる。このように、本発明の酸化セリウムナノ粒子またはその分散液で加工した製品は衛生材料として様々な分野に利用することができる。
　本発明を以下の実施例によってさらに具体的に説明する。
（材料と方法）
　ベンゾイミダゾール、ピペラジン二塩酸塩一水和物、２－ピコリルアミンは東京化成株式会社より、硝酸セリウム（ＩＩＩ）六水和物、ヘキサクロロ白金（ＩＶ）酸六水和物、テトラクロロ金酸四水和物、３０質量％過酸化水素水は富士フイルム和光純薬株式会社より、２，２－Ｄｉｐｈｅｎｙｌ－１－ｐｉｃｒｙｌｈｙｄｒａｚｙｌ（ＤＰＰＨ）はシグマ－アルドリッチジャパン合同会社からそれぞれ入手した。精製に用いた限外ろ過膜のアミコンウルトラ１５（分画分子量１０ｋＤ）はメルクミリポア社から購入した。
　その他の試薬については、富士フイルム和光純薬株式会社、東京化成株式会社、シグマ－アルドリッチジャパン合同会社から購入し、特に精製することなくそのまま用いた。
（ＩＣＰ発光分析およびＩＣＰ－ＭＳを用いたＣｅ、Ａｕ、Ｐｔの定量）
　試料をテフロン（登録商標）製容器に量り取り、硫酸、硝酸および塩酸で加熱分解した後、硫酸白煙が生じるまで濃縮し、希王水に溶かし定容した。得られた定容液中のＣｅをＩＣＰ発光分析法で、Ａｕ、ＰｔをＩＣＰ質量分析法により定量した。ＩＣＰ発光分析装置はＰＳ３５２０ＶＤＤＩＩ（日立ハイテクサイエンス製）を、ＩＣＰ質量分析装置はＡｇｉｌｅｎｔ８８００（Ａｇｉｌｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製）を用いた。
（ＴＥＭ－ＥＤＸを用いた粒子の観察）
　試料の調製には分散法を用いた。原子分解能分析電子顕微鏡はＪＥＭ－ＡＲＭ２００Ｆ　Ｄｕａｌ－Ｘ（ＪＥＯＬ製）、ＥＤＸ検出器はＪＥＯＬ製、１００ｍｍ２シリコンドリフト型を用いて、加速電圧２００ｋＶの条件で測定した。
（実施例１）ベンゾイミダゾールを安定化剤とする、Ａｕが０．０５モル担持された酸化セリウムナノ粒子の調製
　９０ｍｇ／１０ｍＬのベンゾイミダゾールの５０％エチレングリコール水溶液１０ｍＬに対して、１ｇ／ｍＬの硝酸セリウム六水和物水溶液を１００μＬ添加し、室温で５分撹拌した。その後、０．６％過酸化水素水溶液１ｍＬを徐々に滴下して、室温で１時間反応させた。得られた反応液を７０℃で２時間加熱し、室温まで冷却した後、分画分子量１０ｋＤの限外ろ過膜で精製した。得られた濃縮液に対して、５０％エチレングリコール水溶液１０ｍＬを加え、再度限外ろ過膜で精製した。もう一度、濃縮液に対して５０％エチレングリコール水溶液を１０ｍＬ加えて、限外ろ過膜で精製することで、収率２０％で酸化セリウムナノ粒子を含む分散液を得た。
　得られた分散液に対して、５０％エチレングリコール水溶液を加えて１０ｍＬに定容した溶液に対して、１０ｍｇ／ｍＬのテトラクロロ金酸四水和物水溶液を１００μＬ（原料の硝酸セリウム６水和物１モルに対して０．０１モル）添加し、室温で５分混合した。その後、２ｍｇ／ｍＬの水素化ホウ素ナトリウム水溶液を５０μＬ添加し、室温で１時間攪拌した。得られた反応液を分画分子量１０ｋＤの限外ろ過膜で精製した。得られた濃縮液に対して、５０％エチレングリコール水溶液１０ｍＬを加え、再度限外ろ過膜で精製することで、Ａｕが担持された酸化セリウムナノ粒子を分散液として得た。
　ＩＣＰ発光分析およびＩＣＰ－ＭＳよる定量の結果、得られたナノ粒子のＡｕ担持量はＣｅ１モルに対して０．０５モルであった。
　また、上記にて得られた酸化セリウムナノ粒子について、ＴＥＭ－ＥＤＸによる粒子観察を行った。ＴＥＭで観察される粒子に対して、ＥＤＸによる元素マッピングを行った結果、酸化セリウムナノ粒子部分とＡｕが接している像が得られたことから、酸化セリウムナノ粒子にＡｕが担持されている構造が確認された（図１）。
（実施例２）ベンゾイミダゾールを安定化剤とする、Ａｕが０．０１モル担持された酸化セリウムナノ粒子の調製
　１０ｍｇ／ｍＬのテトラクロロ金酸四水和物水溶液の添加量を２０μＬ（原料の硝酸セリウム６水和物１モルに対して０．００２モル）に、２ｍｇ／ｍＬの水素化ホウ素ナトリウム水溶液の添加量を１０μＬに、それぞれ変更したこと以外は、実施例１と同様にして、酸化セリウムナノ粒子を得た。
　ＩＣＰ発光分析およびＩＣＰ－ＭＳよる定量の結果、得られたナノ粒子のＡｕ担持量はＣｅ１モルに対して０．０１モルであった。
（実施例３）ベンゾイミダゾールを安定化剤とする、Ａｕが０．００５モル担持された酸化セリウムナノ粒子の調製
　１０ｍｇ／ｍＬのテトラクロロ金酸四水和物水溶液の添加量を１０μＬ（原料の硝酸セリウム６水和物１モルに対して０．００１モル）に、２ｍｇ／ｍＬの水素化ホウ素ナトリウム水溶液の添加量を５μＬに、それぞれ変更したこと以外は、実施例１と同様にして、酸化セリウムナノ粒子を得た。
　ＩＣＰ発光分析およびＩＣＰ－ＭＳよる定量の結果、得られたナノ粒子のＡｕ担持量はＣｅ１モルに対して０．００５モルであった。
（実施例４）ベンゾイミダゾールを安定化剤とする、Ａｕが０．００１モル担持された酸化セリウムナノ粒子の調製
　１ｍｇ／ｍＬのテトラクロロ金酸四水和物水溶液を２０μＬ（原料の硝酸セリウム６水和物１モルに対して０．０００２モル）添加に、０．２ｍｇ／ｍＬの水素化ホウ素ナトリウム水溶液を１０μＬ添加に、それぞれ変更したこと以外は、実施例１と同様にして、酸化セリウムナノ粒子を得た。
　ＩＣＰ発光分析およびＩＣＰ－ＭＳよる定量の結果、得られたナノ粒子のＡｕ担持量はＣｅ１モルに対して０．００１モルであった。
（実施例５）ベンゾイミダゾールを安定化剤とする、Ａｕが０．０００５モル担持された酸化セリウムナノ粒子の調製
　１ｍｇ／ｍＬのテトラクロロ金酸四水和物水溶液を１０μＬ（原料の硝酸セリウム６水和物１モルに対して０．０００１モル）添加に、０．２ｍｇ／ｍＬの水素化ホウ素ナトリウム水溶液を５μＬ添加に、それぞれ変更したこと以外は、実施例１と同様にして、酸化セリウムナノ粒子を得た。
　ＩＣＰ発光分析およびＩＣＰ－ＭＳよる定量の結果、得られたナノ粒子のＡｕ担持量はＣｅ１モルに対して０．０００５モルであった。
（実施例６）ベンゾイミダゾールを安定化剤とする、Ｐｔが０．００５モル担持された酸化セリウムナノ粒子の調製
　１２．６ｍｇ／ｍＬのヘキサクロロ白金（ＩＶ）酸六水和物を１０μＬ（原料の硝酸セリウム６水和物１モルに対して０．００１モル）添加に、２ｍｇ／ｍＬの水素化ホウ素ナトリウム水溶液を５μＬ添加に、それぞれ変更したこと以外は、実施例１と同様にして、酸化セリウムナノ粒子を得た。
　ＩＣＰ発光分析およびＩＣＰ－ＭＳよる定量の結果、得られたナノ粒子のＰｔ担持量はＣｅ１モルに対して０．００５モルであった。
（参考例１）ベンゾイミダゾールを安定化剤とする酸化セリウムナノ粒子の調製
　９０ｍｇ／１０ｍＬのベンゾイミダゾールの５０％エチレングリコール水溶液１０ｍＬに対して、１ｇ／ｍＬの硝酸セリウム六水和物水溶液を１００μＬ添加し、室温で５分撹拌した。その後、０．６％過酸化水素水溶液１ｍＬを徐々に滴下して、室温で１時間反応させた。得られた反応液を７０℃で２時間加熱し、室温まで冷却した後、分画分子量１０ｋＤの限外ろ過膜で精製することで、酸化セリウムナノ粒子を分散液として得た。
（比較例１）ベンゾイミダゾールを安定化剤とする酸化セリウムナノ粒子を含む溶液とＡｕナノ粒子溶液の混合溶液の調製
　参考例１で製造した酸化セリウムナノ粒子を０．４ｍｇ／ｍＬになるように５０％エチレングリコールで希釈した分散液１ｍＬに対して、市販のＡｕナノ粒子溶液を５倍希釈した希釈液１ｍＬを添加し、ベンゾイミダゾールを安定化剤とする酸化セリウムナノ粒子とＡｕナノ粒子の混合分散液を得た。得られた分散液の５２５ｎｍの吸光度を測定し、実施例１のＡｕ濃度と同じであることを確認した。調製した混合分散液は、希釈することなく後述の比較例３のラジカル消去試験に使用した。
（実施例７）２－ピコリルアミンを安定化剤とする、Ａｕが０．０５モル担持された酸化セリウムナノ粒子の調製
　硝酸でｐＨを８に調整した８３ｍｇ／１０ｍＬの２－ピコリルアミンの５０％エチレングリコール水溶液１０ｍＬに対して、１ｇ／ｍＬの硝酸セリウム六水和物水溶液を１００μＬ添加し、室温で５分撹拌した。その後、０．６％過酸化水素水溶液１ｍＬを徐々に滴下して、室温で１時間反応させた。得られた反応液を７０℃で２時間加熱し、室温まで冷却した後、分画分子量１０ｋＤの限外ろ過膜で精製した。得られた濃縮液に対して、５０％エチレングリコール水溶液１０ｍＬを加え、再度限外ろ過膜で精製した。もう一度、濃縮液に対して５０％エチレングリコール水溶液を１０ｍＬ加えて、限外ろ過膜で精製することで、収率２０％で酸化セリウムナノ粒子含む分散液を得た。
　得られた分散液に対して、５０％エチレングリコール水溶液を加えて１０ｍＬに定容した溶液に対して、１０ｍｇ／ｍＬのテトラクロロ金酸四水和物水溶液を１００μＬ（原料の硝酸セリウム６水和物１モルに対して０．０１モル）添加し、室温で５分混合した。その後、２ｍｇ／ｍＬの水素化ホウ素ナトリウム水溶液を５０μＬ添加し、室温で１時間攪拌した。得られた反応液を分画分子量１０ｋＤの限外ろ過膜で精製した。得られた濃縮液に対して、５０％エチレングリコール水溶液１０ｍＬを加え、再度限外ろ過膜で精製することで、Ａｕが担持された酸化セリウムナノ粒子を溶液として得た。
　ＩＣＰ発光分析およびＩＣＰ－ＭＳよる定量の結果、得られたナノ粒子のＡｕ担持量はＣｅ１モルに対して０．０５モルであった。
（参考例２）２－ピコリルアミンを安定化剤とする酸化セリウムナノ粒子の調製
　硝酸でｐＨを８に調整した８３ｍｇ／１０ｍＬの２－ピコリルアミンの５０％エチレングリコール水溶液１０ｍＬに対して、１ｇ／ｍＬの硝酸セリウム六水和物水溶液を１００μＬ添加し、室温で５分撹拌した。その後、０．６％過酸化水素水溶液１ｍＬを徐々に滴下して、室温で１時間反応させた。得られた反応液を７０℃で２時間加熱し、室温まで冷却した後、分画分子量１０ｋＤの限外ろ過膜で精製することで、酸化セリウムナノ粒子を分散液として得た。
（実施例８）ピペラジンを安定化剤とする、Ａｕが０．０５モル担持された酸化セリウムナノ粒子の調製
　１５０ｍｇ／１０ｍＬのピペラジン二塩酸塩一水和物の５０％エチレングリコール水溶液１０ｍＬに対して、１ｇ／ｍＬの硝酸セリウム六水和物水溶液を１００μＬ添加し、室温で５分撹拌した。その後、０．６％過酸化水素水溶液１ｍＬを徐々に滴下して、室温で１時間反応させた。得られた反応液を７０℃で２時間加熱し、室温まで冷却した後、分画分子量１０ｋＤの限外ろ過膜で精製した。得られた濃縮液に対して、５０％エチレングリコール水溶液１０ｍＬを加え、再度限外ろ過膜で精製した。もう一度、濃縮液に対して５０％エチレングリコール水溶液を１０ｍＬ加えて、限外ろ過膜で精製することで、収率２０％で酸化セリウムナノ粒子含む分散液を得た。
　得られた分散液に対して、５０％エチレングリコール水溶液を加えて１０ｍＬに定容した溶液に対して、１０ｍｇ／ｍＬのテトラクロロ金酸四水和物水溶液を１００μＬ（原料の硝酸セリウム６水和物１モルに対して０．０１モル）添加し、室温で５分混合した。その後、２ｍｇ／ｍＬの水素化ホウ素ナトリウム水溶液を５０μＬ添加し、室温で１時間攪拌した。得られた反応液を分画分子量１０ｋＤの限外ろ過膜で精製した。得られた濃縮液に対して、５０％エチレングリコール水溶液１０ｍＬを加え、再度限外ろ過膜で精製することで、Ａｕが担持された酸化セリウムナノ粒子を溶液として得た。
　ＩＣＰ発光分析およびＩＣＰ－ＭＳよる定量の結果、得られたナノ粒子のＡｕ担持量はＣｅ１モルに対して０．０５モルであった。
（参考例３）ピペラジンを安定化剤とする酸化セリウムナノ粒子の調製
　１５０ｍｇ／１０ｍＬのピペラジン二塩酸塩一水和物の５０％エチレングリコール水溶液１０ｍＬに対して、１ｇ／ｍＬの硝酸セリウム六水和物水溶液を１００μＬ添加し、室温で５分撹拌した。その後、０．６％過酸化水素水溶液１ｍＬを徐々に滴下して、室温で１時間反応させた。得られた反応液を７０℃で２時間加熱し、室温まで冷却した後、分画分子量１０ｋＤの限外ろ過膜で精製することで、酸化セリウムナノ粒子を分散液として得た。
（実施例９）メトキシ酢酸を安定化剤とする、Ａｕが０．０５モル担持された酸化セリウムナノ粒子の調製
　水酸化ナトリウムでｐＨを７に調整した１４ｍｇ／１０ｍＬのメトキシ酢酸水溶液１０ｍＬに対して、０．１ｇ／ｍＬの硝酸セリウム六水和物水溶液を２００μＬ添加し、室温で５分撹拌した。その後、１．２％過酸化水素水溶液２００μＬを徐々に滴下して、室温で１時間反応させた。得られた反応液を７０℃で２時間加熱し、室温まで冷却した後、分画分子量１０ｋＤの限外ろ過膜で精製することで、収率２０％で酸化セリウムナノ粒子を含む分散液を得た。
　得られた分散液に対して、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水を加えて１０ｍＬに定容した溶液に対して、１０ｍｇ／ｍＬのテトラクロロ金酸四水和物水溶液を２０μＬ（原料の硝酸セリウム６水和物１モルに対して０．０１モル）添加し、室温で５分混合した。その後、２ｍｇ／ｍＬの水素化ホウ素ナトリウム水溶液を１０μＬ添加し、室温で１時間攪拌した。得られた反応液を分画分子量１０ｋＤの限外ろ過膜で精製することで、Ａｕが担持された酸化セリウムナノ粒子を溶液として得た。
　ＩＣＰ発光分析およびＩＣＰ－ＭＳよる定量の結果、得られたナノ粒子のＡｕ担持量はＣｅ１モルに対して０．０５モルであった。
（参考例４）メトキシ酢酸を安定化剤とする酸化セリウムナノ粒子を含む分散液
　水酸化ナトリウムでｐＨを７に調整した１４ｍｇ／１０ｍＬのメトキシ酢酸水溶液１０ｍＬに対して、０．１ｇ／ｍＬの硝酸セリウム六水和物水溶液を２００μＬ添加し、室温で５分撹拌した。その後、１．２％過酸化水素水溶液２００μＬを徐々に滴下して、室温で１時間反応させた。得られた反応液を７０℃で２時間加熱し、室温まで冷却した後、分画分子量１０ｋＤの限外ろ過膜で精製することで、酸化セリウムナノ粒子を含む分散液を得た。
（比較例２）グリシンを安定化剤とする、Ａｕが０．０５モル担持された酸化セリウムナノ粒子の調製
　非特許文献１を参考にグリシンを安定化剤とする酸化セリウムナノ粒子の合成を行った。４．２ｍｇ／ｍＬのグリシン水溶液１０ｍＬに対して、０．１ｇ／ｍＬの硝酸セリウム六水和物水溶液を２００μＬ添加し、室温で５分撹拌した。その後、１．２％過酸化水素水溶液２００μＬを徐々に滴下して、室温で１時間反応させた。得られた反応液を７０℃で２時間加熱し、室温まで冷却した後、分画分子量１０ｋＤの限外ろ過膜で精製することで、収率２０％で酸化セリウムナノ粒子を含む分散液を得た。
　得られた分散液に対して、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水を加えて１０ｍＬに定容した溶液に対して、１０ｍｇ／ｍＬのテトラクロロ金酸四水和物水溶液を２０μＬ（原料の硝酸セリウム６水和物１モルに対して０．０１モル）添加し、室温で５分混合した。その後、２ｍｇ／ｍＬの水素化ホウ素ナトリウム水溶液を１０μＬ添加し、室温で１時間攪拌した。得られた反応液を分画分子量１０ｋＤの限外ろ過膜で精製することで、Ａｕが担持された酸化セリウムナノ粒子を溶液として得た。
　ＩＣＰ発光分析およびＩＣＰ－ＭＳよる定量の結果、得られたナノ粒子のＡｕ担持量はＣｅ１モルに対して０．０５モルであった。
（参考例５）グリシンを安定化剤とする酸化セリウムナノ粒子の調製
　非特許文献１を参考にグリシンを安定化剤とする酸化セリウムナノ粒子の合成を行った。４．２ｍｇ／ｍＬのグリシン水溶液１０ｍＬに対して、０．１ｇ／ｍＬの硝酸セリウム六水和物水溶液を２００μＬ添加し、室温で５分撹拌した。その後、１．２％過酸化水素水溶液２００μＬを徐々に滴下して、室温で１時間反応させた。得られた反応液を７０℃で２時間加熱し、室温まで冷却した後、分画分子量１０ｋＤの限外ろ過膜で精製することで、酸化セリウムナノ粒子を含む分散液を得た。
（実施例１０）ＤＰＰＨを用いたラジカル消去試験による抗酸化性能の測定
　０．３ｍＭのＤＰＰＨエタノール溶液１００μＬと、５０％エチレングリコール水溶液で希釈して０．２ｍｇ／ｍｌに調製した実施例１～９、比較例１～２、および参考例１～５で得られた酸化セリウムナノ粒子を含む分散液１００μＬをそれぞれ混合し、遮光して室温で３０分間静置した。バックグランド補正用溶液として、０．２ｍｇ／ｍＬに調製し酸化セリウムナノ粒子を含む分散液１００μＬとエタノール１００μＬを混合した溶液に対しても同様の処理を行った。コントロールとして、５０％エチレングリコール水溶液１００μＬとエタノール１００μＬを混合した溶液に対しても同様の処理を行った。また、０．３ｍＭのＤＰＰＨエタノール溶液１００μＬと５０％エチレングリコール水溶液１００μＬを混合した基準液を調製した。上記の溶液の吸収スペクトルを測定した。
　解析にはＤＰＰＨの極大吸収波長である５１７ｎｍの吸光度を用いた。それぞれの溶液の吸光度を用いて、ＤＰＰＨ消去率を以下の式を用いて算出した。また、実施例１～６、実施例７、実施例８、実施例９で得られた酸化セリウムナノ粒子については、それぞれ参考例１、参考例２、参考例３、参考例４のＤＰＰＨ消去率を１（基準）とした際に、各ラジカル消去率が何倍になったかを活性向上率として算出した。比較例１、比較例２で得られた酸化セリウムナノ粒子については、それぞれ参考例１、参考例５のＤＰＰＨ消去率を１（基準）とした際の活性向上率を算出した。結果を表１に示す。
　ＤＰＰＨ消去率（％）＝１００－（ＩＥＸ－ＩＢＧ）／（ＩＳＴ－ＩＣＯ）
ＩＥＸ：酸化セリウムナノ粒子を含む分散液とＤＰＰＨを混合した溶液の吸光度
ＩＢＧ：酸化セリウムナノ粒子を含む分散液とエタノールを混合した溶液（バック
グランド補正用溶液）の吸光度
ＩＳＴ：ＤＰＰＨと５０％エチレングリコール水溶液を混合した溶液（基準液）の吸光度
ＩＣＯ：５０％エチレングリコール水溶液とエタノールを混合した溶液（コントロール）の吸光度
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　実施例１～９の酸化セリウムナノ粒子を含む分散液は、いずれも高いラジカル消去活性を示した。また、参考例１から３の金属が担持されていない酸化セリウムナノ粒子を含む分散液と比較して、活性向上率が１．９～１１．１倍となった。一方で、比較例１の酸化セリウムナノ粒子とＡｕナノ粒子の混合溶液は、金ナノ粒子を混合していない参考例１に対して、ラジカル消去活性の向上が見られなかった。また、比較例２のグリシンを安定化剤とする酸化セリウムナノ粒子では、ラジカル消去活性が非常に低く、金属が担持されていない参考例４と比較しても、ラジカル消去活性の向上が見られなかった。
　以上の結果から、安定化剤として、複素環式アミン、脂肪族ヒドロキシカルボン酸、脂肪族アルコキシカルボン酸から選択される少なくとも１種を含み、白金族金属、Ａｇ、Ａｕから選ばれる少なくとも１種類の金属が担持された本発明の酸化セリウムナノ粒子およびそれを含む分散液は、優れたラジカル消去活性を示し、抗酸化剤として使用できることがわかった。
（実施例１１）ＴＭＢＺを用いた酸化性能の測定
　１０ｍｇ／ｍＬのＴＭＢＺ・ＨＣｌ（３，３’，５，５’－Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｉｄｉｎｅ，ｄｉｈｙｄｒоｃｈｌоｒｉｄｅ，ｄｉｈｙｄｒａｔｅ）水溶液１００μＬと、５０％エチレングリコール水溶液で希釈して０．２ｍｇ／ｍｌに調製した実施例１、参考例１で調製した酸化セリウムナノ粒子を含む分散液１００μＬをそれぞれ混合し、室温で１０分静置した。コントロールとして、５０％エチレングリコール水溶液１００μＬと１０ｍｇ／ｍＬのＴＭＢＺ・ＨＣｌ水溶液１００μＬを混合した溶液に対しても同様の処理を行った。
　解析にはＴＭＢＺの酸化生成物の極大吸収波長である６５５ｎｍの吸光度を用いた。コントロールに対して２倍以上の吸光度を示す場合に、酸化性能ありと判定した。結果を表２に示す。本発明の酸化セリウムナノ粒子を含む分散液は、コントロールよりも１０倍以上高い吸光度を示し、酸化剤として使用できることがわかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007

Claims (12)

  1. 　白金族金属、Ａｇ、Ａｕから選ばれる少なくとも１種類の金属（Ｍ）が担持され、複素環式アミン、脂肪族ヒドロキシカルボン酸、脂肪族アルコキシカルボン酸から選択される少なくとも１種の安定化剤を含む酸化セリウムナノ粒子。
  2. 　前記金属（Ｍ）が、セリウム元素１モルに対して０．０００１モル以上含まれる、請求項１に記載の酸化セリウムナノ粒子。
  3. 　前記複素環式アミンが芳香族ヘテロ環式化合物である、請求項１または２に記載の酸化セリウムナノ粒子。
  4. 　前記芳香族ヘテロ環式化合物が５員環および／または６員環構造を有する単環式または二環式化合物である、請求項３に記載の酸化セリウムナノ粒子。
  5. 　前記複素環式アミンが式（Ｉ）で表される化合物である、請求項１または２に記載の酸化セリウムナノ粒子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式（Ｉ）中、ＸはＮＲ２、ＯまたはＳを示し、Ｒ１およびＲ２は水素原子、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のヒドロキシアルキル基、炭素数１～４のアミノアルキル基または炭素数１～４のスルホン酸アルキル基を示す。Ｒ１及びＲ２は同一であっても異なっていてもよい。）
  6. 　前記金属（Ｍ）がＰｔまたはＡｕである、請求項１から５のいずれか一つに記載の酸化セリウムナノ粒子。
  7. 　請求項１から６のいずれか一つに記載の酸化セリウムナノ粒子を含む分散液。
  8. 　請求項１から６のいずれか一つに記載の酸化セリウムナノ粒子または請求項７に記載の分散液を含む抗酸化剤。
  9. 　請求項１から６のいずれか一つに記載の酸化セリウムナノ粒子または請求項７に記載の分散液を含む酸化剤。
  10. 　安定化剤として複素環式アミン、脂肪族ヒドロキシカルボン酸、脂肪族アルコキシカルボン酸から選択される少なくとも１種を含む酸化セリウムナノ粒子に、白金族金属塩、Ａｇ塩、Ａｕ塩から選ばれる少なくとも１種類の金属塩を添加し、次いで還元剤を加える、酸化セリウムナノ粒子の製造方法。
  11. 　前記複素環式アミンが芳香族ヘテロ環式化合物である、請求項１０に記載の酸化セリウムナノ粒子の製造方法。
  12. 前記複素環式アミンが式（Ｉ）で表される化合物である、請求項１０に記載の酸化セリウムナノ粒子の製造方法。　
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （式（Ｉ）中、ＸはＮＲ２、ＯまたはＳを示し、Ｒ１およびＲ２は水素原子、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のヒドロキシアルキル基、炭素数１～４のアミノアルキル基または炭素数１～４のスルホン酸アルキル基を示す。Ｒ１及びＲ２は同一であっても異なっていてもよい。）
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