JP2002048795A - Semiconductor ultrafine particle formed by being coupled with oligopeptide residue - Google Patents

Semiconductor ultrafine particle formed by being coupled with oligopeptide residue

Info

Publication number
JP2002048795A
JP2002048795A JP2000230237A JP2000230237A JP2002048795A JP 2002048795 A JP2002048795 A JP 2002048795A JP 2000230237 A JP2000230237 A JP 2000230237A JP 2000230237 A JP2000230237 A JP 2000230237A JP 2002048795 A JP2002048795 A JP 2002048795A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
semiconductor
ultrafine particles
residue
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000230237A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Manabu Kawa
学 加和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2000230237A priority Critical patent/JP2002048795A/en
Publication of JP2002048795A publication Critical patent/JP2002048795A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide new semiconductor ultrafine particles having both substrate specific affinity (for example, biological activity) of an oligopeptide residue and an absorption or emission characteristic controlled by quantum effect of a semiconductor crystal, and utilizable as a substrate specific analytical reagent for biological analysis or the like. SOLUTION: This semiconductor ultrafine particle is formed by being coupled with the oligopeptide residue on the semiconductor crystal surface through a connecting organic residue having 5-40 carbon atoms.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はオリゴペプチド残基
を結合した半導体超微粒子に関する。本発明の半導体超
微粒子は、該オリゴペプチド残基の基質特異的親和性
(例えば生物学的活性)と、該半導体結晶の量子効果に
よる制御された吸光あるいは発光特性を兼ね備えるもの
であり、生物学的分析等の基質特異的分析試薬として利
用される。
The present invention relates to ultrafine semiconductor particles having oligopeptide residues bonded thereto. The semiconductor ultrafine particles of the present invention have both substrate-specific affinity (for example, biological activity) of the oligopeptide residue and controlled absorption or emission characteristics by the quantum effect of the semiconductor crystal. It is used as a substrate-specific analysis reagent for quantitative analysis and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】ある種のペプチドは、例えば新原ら;化
学と生物,38巻,46頁(2000)に解説されてい
るように、抗体のエピトープ(活性を有する部分構
造)、酵素の活性部位、タンパク質やDNAの結合ドメ
イン、あるいは細胞レセプター等の生物学的活性を有す
る化学構造との強い親和力を有することが知られてい
る。ペプチドは、環境安全性が高くしかも化学合成が容
易な、最も実用が期待される生物学的活性を有する構造
の1つであることが一般に認知されている。その理由
は、安価かつ安全性の高い天然アミノ酸を原料とするこ
とができること、単純なペプチド結合連鎖で構成される
こと、同じペプチド結合で構成されるタンパク質が巨大
分子の高次構造形成により生物学的活性を発現するのに
対して高々40量体程度の比較的低分子量(オリゴペプ
チド)で機能すること、等が挙げられる。
2. Description of the Related Art As described in, for example, Niihara et al., Chemistry and Biology, Vol. 38, p. It is known that it has a strong affinity with chemical structures having biological activities such as binding domains of proteins and DNA, or cell receptors. It is generally recognized that peptides are one of the most practically expected biologically active structures with high environmental safety and easy chemical synthesis. The reason is that natural amino acids can be used as raw materials at low cost and high safety.They are composed of simple peptide bond chains. Functionalities with relatively low molecular weights (oligopeptides) of at most about 40-mers, while exhibiting specific activity.

【0003】最近では、前記の新原ら著の文献に解説さ
れているように、ペプチドライブラリーを利用したいわ
ゆるコンビナトリアル・ケミストリー(Combina
torial chemistry)の手法により、遺
伝子情報に依存せず組織的かつ効率的に新しい機能性ペ
プチド構造がスクリーニングされている。この手法によ
れば、原理的には、生物活性物質に限定されない任意の
化学構造に対する親和力を有する機能性ペプチド構造が
発見される可能性を秘めている。従って、かかる機能性
ペプチド残基を高性能な分析プローブ化学種、例えば優
れた発光能を有する化学種に結合することによる新しい
分析試薬の開発が強く求められている。
[0003] Recently, as described in the above-mentioned literature by Niihara et al., So-called combinatorial chemistry utilizing a peptide library (Combina chemistry).
According to the method of trial chemistry, a new functional peptide structure is systematically and efficiently screened without depending on genetic information. According to this technique, in principle, there is a possibility that a functional peptide structure having an affinity for any chemical structure not limited to a biologically active substance may be discovered. Therefore, there is a strong demand for the development of new analytical reagents by coupling such functional peptide residues to high-performance analytical probe chemical species, for example, chemical species having excellent luminescence ability.

【0004】一方、量子効果による制御された吸発光特
性を有する半導体超微粒子は優れた分析プローブとして
活用される。例えば米国特許5990479号(199
9)には、半導体ナノ結晶表面に、特定の物質(Sub
stance)との親和力を有する「親和性分子」(A
ffinity molecules:例えば抗体、核
酸、タンパク質、多糖類、あるいは糖、ペプチド、薬
剤、配位子等の低分子)を「連結剤」(Linking
agent)を介して結合した、生物学的応用を主な
目的とする半導体ナノ結晶プローブの概念が開示されて
いる。この特許公報では、「親和性分子」を将来結合可
能な官能基(例えばカルボキシル基、アミノ基、あるい
は尿素基−NHCONH2、等)を有する「連結剤」を
半導体ナノ結晶表面に結合した半導体超微粒子の合成ま
でを実施例とし、これら官能基に「親和性分子」として
アビジン(Avidin)やストレプトアビジン(St
reptavidin)等のアビジン類が結合可能であ
ること、更に、生物学的分析において既に広く用いられ
ているアビジン類とビオチン(Biotin)残基との
特異的親和力を利用することにより、ビオチン残基で標
識した任意の基質が原理的に分析可能であるとの概念を
述べている。しかし、かかるアビジン類とビオチン残基
との特異的親和力を利用する分析においては分析対象と
なる基質はビオチン残基を含有しているものに限られる
点、ビオチン残基を含有していない基質を分析する場合
にはこれを結合する前処理(ビオチン化)工程が必要で
ある点、更にアビジン(4個のサブユニットからなる分
子量約7万の糖タンパク質)のような高次構造形成が必
要な高分子を基質認識構造とするので物理化学的変性を
受けて失活しやすい点に分析試薬としての限界を有して
いる。また、この技術における前記の「連結剤」の構造
は半導体ナノ結晶の発光収率に大きな影響を及ぼすた
め、分析試薬として十分な輝度を得られない場合があ
る。
On the other hand, semiconductor ultrafine particles having controlled absorption / emission characteristics by the quantum effect are utilized as excellent analytical probes. For example, US Pat. No. 5,990,479 (199)
9) has a specific substance (Sub) on the surface of the semiconductor nanocrystal.
"affinity molecule" (A)
finity molecules: for example, an antibody, a nucleic acid, a protein, a polysaccharide, or a small molecule such as a sugar, a peptide, a drug, or a ligand) as a “linking agent” (Linking).
The concept of a semiconductor nanocrystal probe, mainly for biological applications, linked via an agent is disclosed. In this patent publication, a semiconductor coupling method in which a “linking agent” having a functional group (for example, a carboxyl group, an amino group, or a urea group—NHCONH 2 ) capable of binding an “affinity molecule” to the surface of a semiconductor nanocrystal is used. In the examples up to the synthesis of fine particles, avidin and streptavidin (St) are used as “affinity molecules” for these functional groups.
avidins such as reptavidin can be bound, and further, by utilizing the specific affinity between avidins and biotin residues, which are already widely used in biological analysis, biotin residues can be used. The concept states that any labeled substrate can be analyzed in principle. However, in the analysis utilizing the specific affinity between avidins and biotin residues, the substrate to be analyzed is limited to those containing biotin residues. In the case of analysis, a pretreatment (biotinylation) step for binding this is necessary, and further, a higher-order structure such as avidin (a glycoprotein composed of four subunits and having a molecular weight of about 70,000) is required. Since a polymer is used as a substrate recognition structure, it has a limit as an analytical reagent in that it is easily deactivated due to physicochemical denaturation. In addition, the structure of the above-mentioned "linking agent" in this technique has a great influence on the luminescence yield of semiconductor nanocrystals, and thus it may not be possible to obtain sufficient luminance as an analytical reagent.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであり、その目的は、高い発光能を有
するオリゴペプチド残基を結合した半導体超微粒子の開
発、その有利な製造方法、及びこれを分析試薬として用
いた分析方法の提供にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to develop ultrafine semiconductor particles to which oligopeptide residues having high luminous ability are bonded, and to provide an advantageous production method thereof. And an analysis method using the same as an analysis reagent.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者は上記の目的を
達成すべく鋭意検討を重ねた結果、オリゴペプチド残基
を、例えば11−メルカプトウンデカン酸等のω−メル
カプト脂肪酸の残基を含有する構造を介して半導体結晶
表面に結合した場合、該半導体結晶の優れた発光能を維
持したままオリゴペプチド残基の活性を導入可能である
ことを見いだし、本発明に到達した。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies conducted by the present inventors to achieve the above object, the present inventors have found that oligopeptide residues contain ω-mercapto fatty acid residues such as 11-mercaptoundecanoic acid. The present inventors have found that, when bonded to the surface of a semiconductor crystal via a structure having the same structure, it is possible to introduce the activity of an oligopeptide residue while maintaining the excellent luminescence ability of the semiconductor crystal, and have reached the present invention.

【0007】即ち本発明の第1の要旨は、オリゴペプチ
ド残基が、炭素数5〜40の連結有機残基を介して半導
体結晶表面に結合したものである半導体超微粒子に存す
る。また本発明の第2の要旨は、アミノ基又はカルボキ
シル基を末端基として有する連結有機残基を予め半導体
結晶表面に結合させ、該末端基を出発反応点としたアミ
ド化反応を含む前記半導体超微粒子の製造方法に存す
る。
That is, a first gist of the present invention resides in ultrafine semiconductor particles in which an oligopeptide residue is bonded to the surface of a semiconductor crystal via a connecting organic residue having 5 to 40 carbon atoms. Also, a second gist of the present invention is that the above-mentioned semiconductor ultra-polymerization method includes an amidation reaction in which a linking organic residue having an amino group or a carboxyl group as a terminal group is previously bound to a semiconductor crystal surface and the terminal group is used as a starting reaction point. The present invention relates to a method for producing fine particles.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】[オリゴペプチド残基]本発明に
おけるオリゴペプチド残基とは、50以下のアミノ酸残
基が互いにペプチド結合(又はアミド結合:−CONH
−)してなるオリゴペプチドの残基である。該オリゴペ
プチドの構造は、これを構成するアミノ酸残基の種類や
組成、あるいは結合の順序(シークエンス)には制限は
ないが、基質特異的親和力、即ち特定の化学物質や化学
構造との特異的な親和力を有するものであることが望ま
しい。ここで言う基質特異的親和力は、本質的には該オ
リゴペプチドの特定の化学物質や化学構造との特異的な
親和力(例えばアミド結合の関与する水素結合による引
力等)によるものと考えられるが、現象論的には任意の
対象(例えば分子、結晶面、粒子、細胞、臓器、動植物
等)に対してその対象に特異的な親和性を発現する場合
を含む。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION [Oligopeptide residue] In the present invention, an oligopeptide residue is a peptide bond (or amide bond: -CONH) of 50 or less amino acid residues.
−) Is the residue of the oligopeptide obtained. The structure of the oligopeptide is not limited to the type and composition of the amino acid residues constituting the oligopeptide, or the order of binding (sequence), but the substrate-specific affinity, that is, the specific affinity for a specific chemical substance or chemical structure It is desirable to have a high affinity. The substrate-specific affinity referred to here is considered to be essentially due to the specific affinity of the oligopeptide with a specific chemical substance or chemical structure (eg, an attractive force due to a hydrogen bond involving an amide bond). Phenomenologically, there is a case where a specific affinity for an object (for example, a molecule, a crystal plane, a particle, a cell, an organ, an animal or a plant) is expressed.

【0009】該オリゴペプチドを構成するアミノ酸残基
の数(以下、「重合度」と呼ぶ)は、特定の基質特異的
親和力を発現するに最小限であることが好ましく、この
観点で、好ましくは30以下、更に好ましくは20以
下、最も好ましくは10以下とする。 該オリゴペプチ
ドの分子鎖は、直鎖型、あるいはその一部又は全部が環
状をなしていても構わない。また、該オリゴペプチドの
アミノ基末端は、アセチル化、即ちアセチル基(CH3
CO−、以下Ac−と略記)による封鎖を受けていても
構わない。
[0009] The number of amino acid residues constituting the oligopeptide (hereinafter referred to as "degree of polymerization") is preferably minimal to express a specific substrate-specific affinity, and from this viewpoint, preferably It is 30 or less, more preferably 20 or less, and most preferably 10 or less. The molecular chain of the oligopeptide may be linear, or a part or all thereof may be cyclic. Further, the amino group terminal of the oligopeptide is acetylated, that is, an acetyl group (CH3
(CO-, hereinafter abbreviated as Ac-).

【0010】本発明においてオリゴペプチド残基は、そ
のアミノ末端側あるいはカルボキシル末端側のいずれで
後述する半導体結晶に結合しても構わないが、生物活性
等の基質特異的親和力の点では、該カルボキシル末端側
で結合するのが望ましい。本発明に使用されるオリゴペ
プチド残基を構成するアミノ酸として代表的に用いられ
るのは天然に存在するα−アミノ酸であり、具体的に
は、グリシン(3文字表記Gly,1文字表記G;以下
同様)、アラニン(Ala,A)、バリン(Val,
V)、ロイシン(Leu,L)、イソロイシン(Il
e,I)、セリン(Ser,S)、トレオニン(Th
r,T)、システイン(Cys,C)、メチオニン(M
et,M)、プロリン(Pro,P)、シスチン等の非
芳香族モノアミノモノカルボン酸(中性アミノ酸)、グ
ルタミン酸(Glu,E)、アスパラギン酸(Asp,
D)、グルタミン(Gln,Q)、アスパラギン(As
n,N)等の非芳香族モノアミノジカルボン酸(酸性ア
ミノ酸)類、リシン(Lys,K)やアルギニン(Ar
g,R)等の非芳香族ジアミノモノカルボン酸(塩基性
アミノ酸)、フェニルアラニン(Phe,F)、トリプ
トファン(Trp,W)、チロシン(Tyr,Y)等の
芳香族中性アミノ酸、ヒスチジン(His,H)等の芳
香族塩基性アミノ酸である。前記に例示の天然に存在す
るα−アミノ酸の誘導体として、ヒドロキシプロリン、
β,β−ジメチルシステイン、フェニルグリシン、メチ
ルヒスチジン、アセチルリシン、メチオニンS−オキシ
ド、メチオニンS,S−ジオキシド、ピログルタミン、
γ−カルボキシグルタミン等のα−アミノ酸類誘導体も
使用可能である。これら例示のα−アミノ酸及びその誘
導体は、生物活性を有する点でL型光学異性体であるこ
とが好ましい。この他、β−アラニン等のβ−アミノ酸
類、γ−アミノ酪酸(略称GABA)、カルニチン等の
γ−アミノ酸類、δ−アミノレブリン酸、δ−アミノ−
n−吉草酸等のδ−アミノ酸類、あるいはムラミン酸
(Muramic acid)等のアミノ糖カルボン酸
類を使用しても構わない。また、マロン酸、コハク酸、
リンゴ酸等のジカルボン酸をペプチド結合連鎖に含有さ
せてレトロ疑似ペプチド構造を与えても構わない。これ
ら例示したアミノ酸のうち好適に用いられるのは、天然
に存在する20種のα−アミノ酸である。
In the present invention, the oligopeptide residue may be bound to the semiconductor crystal described below on either the amino terminal side or the carboxyl terminal side, but in terms of substrate-specific affinity such as biological activity, the oligopeptide residue may be bound to the carboxyl terminal. It is desirable to bond at the terminal side. Typical examples of the amino acid constituting the oligopeptide residue used in the present invention are naturally occurring α-amino acids, and specifically, glycine (three-letter notation Gly, one-letter notation G; Alanine (Ala, A), valine (Val,
V), leucine (Leu, L), isoleucine (Il
e, I), serine (Ser, S), threonine (Th
r, T), cysteine (Cys, C), methionine (M
et, M), non-aromatic monoaminomonocarboxylic acids (neutral amino acids) such as proline (Pro, P), cystine, glutamic acid (Glu, E), aspartic acid (Asp,
D), glutamine (Gln, Q), asparagine (As
n, N) and other non-aromatic monoaminodicarboxylic acids (acidic amino acids), lysine (Lys, K) and arginine (Ar
g, R) and the like, non-aromatic diaminomonocarboxylic acids (basic amino acids), phenylalanine (Phe, F), tryptophan (Trp, W), tyrosine (Tyr, Y) and other aromatic neutral amino acids, histidine (His) , H) and the like. Examples of the naturally occurring α-amino acid derivatives exemplified above include hydroxyproline,
β, β-dimethylcysteine, phenylglycine, methylhistidine, acetyllysine, methionine S-oxide, methionine S, S-dioxide, pyroglutamine,
α-amino acid derivatives such as γ-carboxyglutamine can also be used. These exemplified α-amino acids and derivatives thereof are preferably L-type optical isomers in view of having biological activity. In addition, β-amino acids such as β-alanine, γ-aminobutyric acid (abbreviation GABA), γ-amino acids such as carnitine, δ-aminolevulinic acid, δ-amino-
δ-amino acids such as n-valeric acid or amino sugar carboxylic acids such as muramic acid may be used. Also, malonic acid, succinic acid,
A dicarboxylic acid such as malic acid may be included in the peptide bond to give a retro-pseudo-peptide structure. Of these exemplified amino acids, 20 naturally occurring α-amino acids are preferably used.

【0011】なお、単一アミノ酸残基を本発明における
オリゴペプチド残基として使用しても良い。また、本発
明の半導体超微粒子は、複数種のオリゴペプチド残基を
結合していても構わない。本発明の半導体超微粒子は、
主に配位子として結合する有機成分として、前記のオリ
ゴペプチド残基以外に、後述するポリアルキレングリコ
ール残基や補助的配位子を結合していても構わない。か
かる場合のオリゴペプチド残基の含有量は、通常、全有
機成分における重量百分率として0.1〜100%、半
導体超微粒子の基質特異的親和性の制御の点で好ましく
は1〜90%、更に好ましくは3〜80%、最も好まし
くは5〜70%とする。かかる重量百分率は、半導体超
微粒子の元素分析、熱重量分析(TG)、あるいは核磁
気共鳴スペクトル(NMR)や赤外吸収スペクトル(I
R)等のスペクトル測定を組み合わせて決定される。
Incidentally, a single amino acid residue may be used as the oligopeptide residue in the present invention. The ultrafine semiconductor particles of the present invention may have a plurality of types of oligopeptide residues bonded thereto. Semiconductor ultrafine particles of the present invention,
As an organic component that mainly binds as a ligand, a polyalkylene glycol residue or an auxiliary ligand described below may be bound in addition to the oligopeptide residue. In such a case, the content of the oligopeptide residue is usually 0.1 to 100% as a weight percentage of all the organic components, preferably 1 to 90% in view of controlling the substrate-specific affinity of the semiconductor ultrafine particles. Preferably it is 3-80%, most preferably 5-70%. The weight percentage is determined by elemental analysis, thermogravimetric analysis (TG), nuclear magnetic resonance spectrum (NMR) or infrared absorption spectrum (I
It is determined by combining spectral measurements such as R).

【0012】本発明に使用可能な有用なオリゴペプチド
の具体例を、構成アミノ酸残基をアミノ基末端側から1
文字表記して以下に示す。但しここで、「Ac」はアミ
ノ基末端のアセチル基を、「dmC」はβ,β−ジメチ
ルシステイン残基を、「Mur」はムラミン酸残基を、
「Cyclo」は後続( )内のペプチド鎖が環状をな
していることを、「d/」はD型アミノ酸残基であるこ
とを、それぞれ示す。 (1)R−G−Dトリペプチド配列を含有するもの R−G−D、R−G−D−C、R−G−D−S、R−G
−D−V、D−R−G−D−S、R−G−D−S−P−
A−S−S−K−P、Ac−D−R−G−D−S、Ac
−dmC−R−G−D−C、Cyclo(−R−G−D
−d/F−V)、Cyclo(−G−R−G−D−S−
P−A)等のR−G−Dトリペプチド配列を含有するペ
プチド類は、フィブロネクチン、ビトロネクチン、ラミ
ニン、コラーゲン、オステオポンチン(Osteopo
ntin)、トロンボスポンジン、あるいはフォンビレ
ブランド因子(von Willebrand fac
tor)などの細胞接着性糖タンパク質の細胞接着活性
部位(インテグリンレセプター等)を認識するエピトー
プとして有用である。この中では、R−G−D、R−G
−D−C、R−G−D−S、R−G−D−V、D−R−
G−D−S、Ac−D−R−G−D−S、Ac−dmC
−R−G−D−C、Cyclo(−R−G−D−d/F
−V)等の5量体以下のオリゴペプチドが好適であり、
中でもR−G−D、R−G−D−C、R−G−D−S、
R−G−D−Vの4量体以下のオリゴペプチドは更に好
適である。 (2)各種ウイルスあるいはその関連物質との相互作用
を有するもの Ac−Mur−A−d/E、N−A−Q−T−S−V−
S−P−S−K−V−I−L−P−R−G−G−S−V
−L−V−T−C等のエイズウイルス(HIV)あるい
はその関連物質との相互作用を有するもの、A−R−L
−S−P−T−M−V−H−P−N−G−A−Q−P等
のインフルエンザウイルスあるいはその関連物質との相
互作用を有するもの、P−Q−D−V−K−F−P、K
−T−S−E−R−S−Q−P−R−G、R−G−R−
R−Q−P−I−P−K−A、W−G−P−N−D−P
−R−R、P−Y−C−W−H−Y−P−P−K−P−
C−G−I−V−P−A、W−M−N−S−T−G−F
−T−K−V−C−G−A−P−P−C、D−Q−G−
L−G−W−A−G−W等のC型肝炎ウイルス(HC
V)あるいはその関連物質との相互作用を有するもの、
T−S−S−I−E−F−A−R−L−Q−F、L−V
−L−A等のヘルペスウイルスあるいはその関連物質と
の相互作用を有するもの、等。 (3)悪性腫瘍細胞あるいはその関連物質との相互作用
を有するもの E−E−K−L−I−V−V−A−F、I−T−Q−V
−P−F−S−V、I−M−Q−V−P−F−S−V、
E−V−D−P−I−G−H−L−Y、E−A−D−P
−T−G−H−S−Y、M−E−V−D−P−I−G−
H−L−Y、F−L−W−G−P−R−A−L−V、A
−A−G−I−G−I−L−T−V、K−T−W−G−
Q−Y−W−Q−V等のメラノーマに関連するもの、
等。
Specific examples of useful oligopeptides that can be used in the present invention are as follows.
Shown below in letter form. Here, “Ac” represents an acetyl group at an amino group terminal, “dmC” represents a β, β-dimethylcysteine residue, “Mur” represents a muramic acid residue,
“Cyclo” indicates that the peptide chain in parentheses () is cyclic, and “d /” indicates that it is a D-type amino acid residue. (1) those containing an RGD tripeptide sequence RGD, RGDCC, RGSDS, RG
-D-V, D-R-G-D-S, R-G-D-S-P-
A-S-S-K-P, Ac-D-R-G-D-S-S, Ac
-DmC-R-G-D-C-C, Cyclo (-R-G-D-C
-D / FV), Cyclo (-G-R-G-D-S-S-
Peptides containing an RGD tripeptide sequence such as PA) include fibronectin, vitronectin, laminin, collagen, osteopontin (Osteopon).
ntin), thrombospondin, or von Willebrand factor
TOR) is useful as an epitope that recognizes a cell adhesion active site (eg, integrin receptor) of a cell adhesion glycoprotein. Among them, R-G-D, R-G
-D-C, R-G-D-S, R-G-D-V, D-R-
GDS, Ac-DRGSDS, Ac-dmC
-R-G-D-C, Cyclo (-R-G-D-d / F
-V) or less pentameric oligopeptides such as
Among them, RGD, RGDCC, RGDSS,
Oligopeptides of RGDV tetramer or less are more preferred. (2) Interactions with various viruses or their related substances Ac-Mur-Ad / E, NAQTSV-
SPSKVILVIPRGGGSV
Those having an interaction with AIDS virus (HIV) such as -LVTC or the like, ARL
Those having an interaction with an influenza virus such as -SPTMVHPNPNGAPQP or related substances, PQDVK- FP, K
-TS-E-R-S-Q-P-P-R-G, R-G-R-
R-Q-P-I-P-K-A, W-G-P-N-D-P-P
-RR, PYC-W-H-Y-P-P-P-K-P-
CGIV-P-A, W-M-N-S-T-T-G-F
-TKVCCGAPPC, DQG-
Hepatitis C virus such as LGGWAGW (HC
V) interacts with or related substances,
TSSSIEFAFRQLQF, LV
-Having an interaction with a herpes virus such as LA, or a related substance thereof; (3) Those having an interaction with malignant tumor cells or their related substances EEKLIVVFAF, ITQV
-P-F-S-V, I-M-Q-V-P-P-F-S-V,
E-V-D-P-I-G-H-L-Y, E-A-D-P
-TGGHSY, MEEVDPIG-
H-LY, FLW-GP-PR-A-LV, A
-AGGIGILTV, KWTWG-
Related to melanomas such as QYWQV,
etc.

【0013】[オリゴペプチド残基の半導体結晶への結
合様式]本発明の半導体超微粒子においては、前記のオ
リゴペプチド残基は、炭素数5〜40の連結有機残基を
介して後述する半導体結晶の表面に結合される。ここで
いう連結有機残基は、該オリゴペプチド残基と半導体結
晶の両者を連結することを目的とする任意の有機構造を
有する2価の残基であり、これが含有する5〜40の炭
素原子は、アルカン(飽和脂肪族)、あるいはアルケン
やアルキン(不飽和脂肪族)等任意の脂肪族構造、ベン
ゼン環やナフタレン環等の炭化水素芳香環、ピリジン環
等の含窒素芳香環、フラン環やチオフェン環等の含カル
コゲン芳香環等任意の芳香族構造、カルボニル基(ケト
ン基、カルボキシル基、エステル結合、アミド結合、カ
ーボネート結合、ウレタン結合、尿素結合等の任意の含
カルボニル基構造を含む)等、任意の有機構造を形成し
ていて構わない。また、本発明の半導体超微粒子は、複
数種の連結有機残基を結合していても構わない。
[Binding Mode of Oligopeptide Residue to Semiconductor Crystal] In the semiconductor ultrafine particles of the present invention, the oligopeptide residue is connected to a semiconductor crystal described later via a connecting organic residue having 5 to 40 carbon atoms. Bonded to the surface. The linking organic residue referred to here is a divalent residue having an arbitrary organic structure for the purpose of linking both the oligopeptide residue and the semiconductor crystal, and contains a 5 to 40 carbon atoms. Is an alkane (saturated aliphatic) or any aliphatic structure such as alkene or alkyne (unsaturated aliphatic); a hydrocarbon aromatic ring such as a benzene ring or a naphthalene ring; a nitrogen-containing aromatic ring such as a pyridine ring; Any aromatic structure such as chalcogen-containing aromatic ring such as thiophene ring, carbonyl group (including any carbonyl group structure such as ketone group, carboxyl group, ester bond, amide bond, carbonate bond, urethane bond and urea bond) Any organic structure may be formed. Further, the semiconductor ultrafine particles of the present invention may have a plurality of types of linked organic residues bonded thereto.

【0014】かかる連結有機残基の役割は、オリゴペプ
チド残基を半導体結晶表面に一定の距離をおいて結合
し、その結果として半導体結晶の量子効果による発光能
を有用に制御する点にある。かかる効果の源泉は、オリ
ゴペプチド残基やこれと相互作用する基質が関与する、
半導体結晶の発光収率を低下させる任意の電子的な機構
(例えば芳香環や多重結合等のπ電子系による電子受容
現象等)を、該距離により制御可能である点に存するも
のと推測される。かかる理由により、前記の連結有機残
基は、電子受容能のあるπ電子系構造、特に芳香環を含
有しないことが望ましい。特に該連結有機残基の疎水性
が高い場合(例えば炭化水素構造を主体とする場合)に
は、外界の水溶性化学種(例えば塩酸や酢酸等のプロト
ン酸、アンモニア等の塩基、陽イオンや陰イオン等のイ
オン等)による半導体結晶表面の変性を遮断する効果も
推測される。
The role of the linking organic residue is to bind the oligopeptide residue to the surface of the semiconductor crystal at a certain distance, and thereby effectively control the luminous ability of the semiconductor crystal by the quantum effect. Sources of such effects involve oligopeptide residues and substrates that interact with them.
It is presumed that an arbitrary electronic mechanism (for example, an electron accepting phenomenon by a π-electron system such as an aromatic ring or a multiple bond) that lowers the light emission yield of the semiconductor crystal can be controlled by the distance. . For this reason, it is desirable that the linking organic residue does not contain a π-electron structure having electron-accepting ability, particularly an aromatic ring. In particular, when the hydrophobicity of the linking organic residue is high (for example, when mainly composed of a hydrocarbon structure), a water-soluble chemical species (for example, a protonic acid such as hydrochloric acid or acetic acid, a base such as ammonia, a cation or An effect of blocking denaturation of the semiconductor crystal surface by ions such as anions) is also assumed.

【0015】連結有機残基の含有する炭素原子数は、好
ましくは6〜30、更に好ましくは7〜25、最も好ま
しくは8〜20とする。該連結有機残基に含有させるの
に好ましい構造単位としては、n−ブチレン基、n−ヘ
キシレン基、イソヘキシレン基、n−ヘプチレン基、イ
ソヘプチレン基、n−オクチレン基、イソオクチレン
基、n−デシレン基、n−ウンデシレン基、n−トリデ
シレン基、n−ペンタデシレン基、n−ヘプタデシレン
基等の炭素数が4〜17のアルキレン基が挙げられ、中
でもn−ヘプチレン基、n−オクチレン基、n−デシレ
ン基、n−ウンデシレン基、n−トリデシレン基等の炭
素数が7〜13の直鎖状アルキレン基が更に好適であ
る。
The number of carbon atoms contained in the linking organic residue is preferably 6 to 30, more preferably 7 to 25, and most preferably 8 to 20. Preferred structural units to be contained in the linking organic residue include n-butylene group, n-hexylene group, isohexylene group, n-heptylene group, isoheptylene group, n-octylene group, isooctylene group, n-decylene group, n-undecylene group, n-tridecylene group, n-pentadecylene group, alkylene groups having 4 to 17 carbon atoms such as n-heptadecylene group, among which n-heptylene group, n-octylene group, n-decylene group, A linear alkylene group having 7 to 13 carbon atoms such as an n-undecylene group and an n-tridecylene group is more preferable.

【0016】前記の連結有機残基が半導体結晶に結合す
る様式に制限はないが、通常、配位結合、共有結合、あ
るいはイオン結合による。具体的には、例えば該連結有
機残基の片方の末端に半導体結晶の含有元素に対する配
位能力を有する官能基、例えば、メルカプト基(別称チ
オール基:−SH)、スルフィド結合(別称チオエーテ
ル結合:−S−)、ジスルフィド結合(−S−S−)、
チオフェン環、チオカルボニル基(C=S)等の硫黄含
有基、ホスフィンオキシド基(P=O)やホスフィン基
等のリン含有基、ニトリル基、アミノ基、アミド結合
(−CONH−)、ピリジン環等の窒素含有基、水酸基
やカルボニル基等の酸素含有基等を結合することによ
り、これらの官能基の配位力を利用して該連結有機残基
の片方の末端を半導体結晶の表面に結合させることが可
能である。これらの官能基のうち好適に用いられるのは
メルカプト基とホスフィンオキシド基であり、特にメル
カプト基は最適である。メルカプト基等の前記に例示し
た配位能力を有する官能基と半導体結晶表面との実際の
結合構造は明らかではないが、例えばメルカプト基の硫
黄原子の配位結合、あるいは金属元素と該硫黄原子との
共有結合あるいはイオン結合等の存在が推定される。
The manner in which the above-mentioned linking organic residue bonds to the semiconductor crystal is not limited, but is usually a coordination bond, a covalent bond, or an ionic bond. Specifically, for example, a functional group having a coordinating ability to the contained element of the semiconductor crystal at one end of the linking organic residue, for example, a mercapto group (also called a thiol group: -SH), a sulfide bond (also called a thioether bond: -S-), a disulfide bond (-SS-),
Thiophene ring, sulfur-containing group such as thiocarbonyl group (C = S), phosphorus-containing group such as phosphine oxide group (P = O) or phosphine group, nitrile group, amino group, amide bond (-CONH-), pyridine ring By bonding a nitrogen-containing group such as a hydroxyl group or an oxygen-containing group such as a carbonyl group, one end of the linking organic residue is bonded to the surface of the semiconductor crystal by utilizing the coordination force of these functional groups. It is possible to do. Of these functional groups, a mercapto group and a phosphine oxide group are preferably used, and a mercapto group is most suitable. Although the actual bonding structure between the functional group having the coordination ability exemplified above such as a mercapto group and the semiconductor crystal surface is not clear, for example, a coordination bond of a sulfur atom of the mercapto group, or a metal element and the sulfur atom Is presumed to be a covalent bond or an ionic bond.

【0017】本発明に好適に用いられる前記の連結有機
残基として、下記一般式(1)で表されるω−メルカプ
ト脂肪酸アミドアミンの残基が例示される。
Examples of the linking organic residue suitably used in the present invention include a residue of ω-mercapto fatty acid amidoamine represented by the following general formula (1).

【0018】[0018]

【化3】 HS−(CH2n−CONR2−R1−NHR2 (1) 但し一般式(1)において、nは17以下の自然数を、
1は炭素数2〜18のアルキレン基又は炭素数6〜1
8のアリーレン基を、R2は水素原子又は炭素数6以下
のアルキル基を、それぞれ表す。なおここで接頭語「ω
−」は、分子末端に結合することを示す化学構造命名法
における一般的な接頭語である。
Embedded image HS- (CH 2 ) n —CONR 2 —R 1 —NHR 2 (1) In the general formula (1), n is a natural number of 17 or less;
R 1 is an alkylene group having 2 to 18 carbon atoms or 6 to 1 carbon atoms.
8 represents an arylene group, and R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 6 or less carbon atoms. Note that the prefix "ω
"-" Is a general prefix in chemical structure nomenclature indicating that it is attached to the molecular end.

【0019】一般式(1)で表されるω−メルカプト脂
肪酸アミドアミンの構造において、メルカプト基は半導
体結晶表面への結合を、末端アミノ基(−NHR2)は
オリゴペプチド残基とのアミド結合形成を、それぞれ目
的とするものである。かかるω−メルカプト脂肪酸アミ
ドアミンは、ω−メルカプト脂肪酸及びジアミン類との
アミド化反応により合成され、前者は一般式(1)の構
造における「HS−(CH2n−CO」部分構造に誘導
され、後者は同じく「NH−R1−NHR2」部分構造に
誘導される。かかるアミド化反応は、具体的には、ω−
メルカプト脂肪酸又はそのエステル(好ましくはメチル
エステル又はエチルエステル)に対して、過剰当量のジ
アミン類(好ましくは溶媒として使用する)を混合して
加熱して縮合することで行う。この場合、精製する水又
はアルコールを減圧除去することで反応の平衡を移動さ
せることが好ましい。また、ω−メルカプト脂肪酸又は
そのエステルの代わりに、ω−メルカプト脂肪酸の酸塩
化物等の酸ハロゲン化物、あるいは酸無水物等を適当な
塩基存在下で縮合する方法も可能である。これらの方法
のうち、ω−メルカプト脂肪酸又はそのエステルを過剰
当量のジアミン類と減圧下で縮合する方法が大量合成の
点で好ましく、中でも該エステルを使用する方法は反応
速度が大きく比較的低温で進行する点では最適である。
In the structure of ω-mercaptofatty acid amidoamine represented by the general formula (1), a mercapto group forms a bond to the surface of a semiconductor crystal, and a terminal amino group (—NHR 2 ) forms an amide bond with an oligopeptide residue. , Respectively. Such ω-mercapto fatty acid amidoamine is synthesized by an amidation reaction with ω-mercapto fatty acid and diamines, and the former is derived into the “HS- (CH 2 ) n —CO” partial structure in the structure of general formula (1). the latter is induced also in the "NH-R 1 -NHR 2" moiety. Such amidation reaction is specifically carried out by ω-
This is carried out by mixing an excess equivalent of diamines (preferably used as a solvent) with a mercapto fatty acid or an ester thereof (preferably a methyl ester or an ethyl ester) and heating to condense. In this case, it is preferable to shift the equilibrium of the reaction by removing water or alcohol to be purified under reduced pressure. In addition, instead of the ω-mercapto fatty acid or its ester, a method of condensing an acid halide such as an acid chloride of ω-mercapto fatty acid or an acid anhydride in the presence of a suitable base is also possible. Among these methods, a method of condensing an ω-mercapto fatty acid or an ester thereof with an excess equivalent of a diamine under reduced pressure is preferable from the viewpoint of mass synthesis, and a method using the ester has a large reaction rate at a relatively low temperature. It's perfect in terms of progress.

【0020】一般に、前記一般式(1)で表される構造
中の総炭素数が少ない場合、即ち該式中の自然数nとR
1の炭素数との総和が小さい場合、半導体結晶の発光能
が低下する場合がある。この理由は定かでないが、半導
体結晶表面が、オリゴペプチド残基や水分子等のプロト
ン性化学種の接近を受けやすくなるためと推測される。
In general, when the total number of carbon atoms in the structure represented by the general formula (1) is small, that is, when the natural number n and R
When the sum total of 1 and the number of carbon atoms is small, the luminous ability of the semiconductor crystal may decrease. The reason for this is not clear, but is presumed to be that the semiconductor crystal surface is more susceptible to access by protic chemical species such as oligopeptide residues and water molecules.

【0021】前記のω−メルカプト脂肪酸アミドアミン
を得るアミド化反応に使用されるω−メルカプト脂肪酸
としては、メルカプト酢酸、3−メルカプトプロパン
酸、4−メルカプトブタン酸、5−メルカプトペンタン
酸、6−メルカプトヘキサン酸、7−メルカプトヘプタ
ン酸、8−メルカプトオクタン酸、9−メルカプトノナ
ン酸、10−メルカプトデカン酸、11−メルカプトウ
ンデカン酸、12−メルカプトドデカン酸、14−メル
カプトテトラデカン酸、16−メルカプトヘキサデカン
酸、18−メルカプトオクタデカン酸等が例示される。
これらのうち好ましいのは4−メルカプトブタン酸、6
−メルカプトヘキサン酸、7−メルカプトヘプタン酸、
8−メルカプトオクタン酸、9−メルカプトノナン酸、
10−メルカプトデカン酸、11−メルカプトウンデカ
ン酸、12−メルカプトドデカン酸、14−メルカプト
テトラデカン酸等の炭素数4〜14のω−メルカプト脂
肪酸であり、更に好ましいのは6−メルカプトヘキサン
酸、7−メルカプトヘプタン酸、8−メルカプトオクタ
ン酸、9−メルカプトノナン酸、10−メルカプトデカ
ン酸、11−メルカプトウンデカン酸、12−メルカプ
トドデカン酸等の炭素数6〜12のω−メルカプト脂肪
酸であり、最も好ましいのは8−メルカプトオクタン
酸、9−メルカプトノナン酸、10−メルカプトデカン
酸、11−メルカプトウンデカン酸等の炭素数8〜11
のω−メルカプト脂肪酸である。
The ω-mercapto fatty acid used in the amidation reaction for obtaining the ω-mercapto fatty acid amidoamine includes mercaptoacetic acid, 3-mercaptopropanoic acid, 4-mercaptobutanoic acid, 5-mercaptopentanoic acid, and 6-mercaptopentaic acid. Hexanoic acid, 7-mercaptoheptanoic acid, 8-mercaptooctanoic acid, 9-mercaptononanoic acid, 10-mercaptodecanoic acid, 11-mercaptoundecanoic acid, 12-mercaptododecanoic acid, 14-mercaptotetradecanoic acid, 16-mercaptohexadecanoic acid , 18-mercaptooctadecanoic acid and the like.
Of these, 4-mercaptobutanoic acid, 6
-Mercaptohexanoic acid, 7-mercaptoheptanoic acid,
8-mercaptooctanoic acid, 9-mercaptononanoic acid,
C4-C14 ω-mercapto fatty acids such as 10-mercaptodecanoic acid, 11-mercaptoundecanoic acid, 12-mercaptododecanoic acid and 14-mercaptotetradecanoic acid, more preferably 6-mercaptohexanoic acid and 7-mercaptohexanoic acid; It is an ω-mercapto fatty acid having 6 to 12 carbon atoms such as mercaptoheptanoic acid, 8-mercaptooctanoic acid, 9-mercaptononanoic acid, 10-mercaptodecanoic acid, 11-mercaptoundecanoic acid, 12-mercaptododecanoic acid, and is most preferable. These include 8-mercaptooctanoic acid, 9-mercaptononanoic acid, 10-mercaptodecanoic acid, 11-mercaptoundecanoic acid and the like having 8 to 11 carbon atoms.
Of ω-mercapto fatty acids.

【0022】前記のω−メルカプト脂肪酸アミドアミン
を得るアミド化反応に使用されるジアミン類としては、
1,2−ジアミノエタン、1,3−ジアミノプロパン、
1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノペンタン、
1,6−ジアミノヘキサン、1,7−ジアミノヘプタ
ン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナ
ン、1,10−ジアミノデカン、1,12−ジアミノド
デカン、1,14−ジアミノテトラデカン、1,16−
ジアミノヘキサデカン、1,18−ジアミノオクタデカ
ン等の炭素数2〜18のω,ω’−ジアミノアルカン
類、これら例示のω,ω’−ジアミノアルカン類の任意
の炭素原子が炭素数1〜8のアルキル基を結合し総炭素
数が2〜18である分岐構造を有するジアミノアルカン
類、1,4−ジアミノベンゼン(別称p−フェニレンジ
アミン)、1,3−ジアミノベンゼン(別称m−フェニ
レンジアミン)、ジアミノナフタレン類、ジアミノピリ
ジン類等の芳香族ジアミン類、これら例示の芳香族ジア
ミン類の任意の芳香環の水素原子が炭素数1〜8のアル
キル基で置換され総炭素数が2〜18である置換芳香族
ジアミン類、1,4−ビス(アミノメチル)ベンゼン、
1,3−ビス(アミノメチル)ベンゼン等のアミノ基を
結合しない芳香環を含有するジアミン類、更に、前記に
例示した任意のジアミン類のアミノ基の1つの水素原子
が炭素数6以下のアルキル基(好ましくはメチル基、エ
チル基、n−プロピル基、及びイソプロピル基等の炭素
数3以下のアルキル基)で置換された2級ジアミン類等
が例示される。これらのうち好ましいのは、1,2−ジ
アミノエタン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジ
アミノブタン、1,5−ジアミノペンタン、1,6−ジ
アミノヘキサン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−
ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,10
−ジアミノデカン、1,12−ジアミノドデカン、1,
14−ジアミノテトラデカン等の炭素数2〜14のω,
ω’−ジアミノアルカン類、更に好ましいのは1,3−
ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、1,5−
ジアミノペンタン、1,6−ジアミノヘキサン、1,7
−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,
9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン等の炭
素数3〜10のω,ω’−ジアミノアルカン類、最も好
ましいのは1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミ
ノブタン、1,5−ジアミノペンタン、1,6−ジアミ
ノヘキサン等の炭素数3〜6のω,ω’−ジアミノアル
カン類である。
The diamines used in the amidation reaction for obtaining the ω-mercapto fatty acid amidoamine include:
1,2-diaminoethane, 1,3-diaminopropane,
1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane,
1,6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,12-diaminododecane, 1,14-diaminotetradecane, 1, 16-
Ω, ω′-diaminoalkanes having 2 to 18 carbon atoms, such as diaminohexadecane and 1,18-diaminooctadecane, and any of the exemplified ω, ω′-diaminoalkanes having alkyl having 1 to 8 carbon atoms A diaminoalkane having a branched structure having a total number of carbon atoms of 2 to 18, which is bonded to a group, 1,4-diaminobenzene (also called p-phenylenediamine), 1,3-diaminobenzene (also called m-phenylenediamine), diamino Aromatic diamines such as naphthalenes and diaminopyridines, and substituted aromatic diamines in which the hydrogen atom of any aromatic ring of these exemplified aromatic diamines is substituted with an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms and has a total carbon number of 2 to 18 Aromatic diamines, 1,4-bis (aminomethyl) benzene,
Diamines containing an aromatic ring that does not bind to an amino group, such as 1,3-bis (aminomethyl) benzene, and an alkyl group in which one hydrogen atom of the amino group of any of the diamines exemplified above has 6 or less carbon atoms. Secondary diamines substituted with a group (preferably an alkyl group having 3 or less carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group) are exemplified. Of these, preferred are 1,2-diaminoethane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, , 8-
Diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10
-Diaminodecane, 1,12-diaminododecane, 1,
Ω having 2 to 14 carbon atoms, such as 14-diaminotetradecane,
ω'-diaminoalkanes, more preferably 1,3-
Diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-
Diaminopentane, 1,6-diaminohexane, 1,7
-Diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,
Ω, ω′-diaminoalkanes having 3 to 10 carbon atoms, such as 9-diaminononane and 1,10-diaminodecane, most preferably 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diamino Ω, ω′-diaminoalkanes having 3 to 6 carbon atoms, such as pentane and 1,6-diaminohexane.

【0023】なお、前記例示の任意のω−メルカプト脂
肪酸分子中の、任意のメチレン基が炭素数6以下程度の
アルキル基を分岐として結合した分岐ω−メルカプト脂
肪酸類(例えば2−メルカプトプロパン酸)や、メルカ
プトコハク酸(別称チオリンゴ酸)等のメルカプト基を
有する多価脂肪族カルボン酸類等も、前記例示のω−メ
ルカプト脂肪酸と同様に使用可能である場合がある。
A branched ω-mercapto fatty acid (eg, 2-mercaptopropanoic acid) in which an arbitrary methylene group in the above-mentioned arbitrary ω-mercapto fatty acid molecule has an alkyl group having about 6 carbon atoms or less bonded as a branch. Also, polyhydric aliphatic carboxylic acids having a mercapto group such as mercaptosuccinic acid (also known as thiomalic acid) and the like may be usable similarly to the above-mentioned ω-mercapto fatty acid in some cases.

【0024】前記一般式(1)で表されるω−メルカプ
ト脂肪酸アミドアミンの好適な具体構造として、下記一
般式(2)の11−メルカプトウンデカン酸アミド類が
例示される。
A preferred specific structure of the ω-mercaptofatty acid amidoamine represented by the general formula (1) is, for example, 11-mercaptoundecanoic amides of the following general formula (2).

【0025】[0025]

【化4】 HS−(CH210−CONH−(CH2m−NH2 (2) (但し一般式(2)においてmは3〜10の整数であ
り、好ましい整数mの範囲は3〜8、更に好ましくは3
〜6である。) [半導体超微粒子]本発明の半導体超微粒子は、後述す
るような半導体結晶を主体とし、その表面に前記のペプ
チド残基を、前記の連結有機残基を介して結合したもの
である。従って、本発明の半導体超微粒子は、半導体結
晶本体、その表面に結合した前記の連結有機残基、及び
前記のペプチド残基の3者を必須構成成分とする。
Embedded image HS- (CH 2 ) 10 —CONH— (CH 2 ) m —NH 2 (2) (where m is an integer of 3 to 10, and a preferable range of the integer m is 3 ~ 8, more preferably 3
~ 6. [Semiconductor Ultrafine Particles] The semiconductor ultrafine particles of the present invention are mainly composed of a semiconductor crystal as described below, and the above peptide residue is bonded to the surface thereof via the above-mentioned linking organic residue. Therefore, the semiconductor ultrafine particles of the present invention have the three essential components of the semiconductor crystal body, the above-mentioned connecting organic residue bonded to the surface thereof, and the above-mentioned peptide residue.

【0026】本発明に用いられる半導体結晶は、ナノメ
ートル(nm)レベルの超微粒とすることで、量子効果
により生ずる量子準位エネルギーギャップの存在に起因
する電磁波の吸収及び/又は発生(以下、吸発光と呼称
する)現象を示すものであるのが好ましい。応用上特に
有用な吸発光波長範囲は遠紫外〜赤外領域の光であり、
通常150〜10000nm、好ましくは180〜80
00nm、更に好ましくは200〜6000nm、最も
好ましくは220〜4000nm程度の範囲である。前
記の量子準位エネルギーギャップは、現象論的には該半
導体結晶の粒径に依存する。
The semiconductor crystal used in the present invention is made into ultra-fine particles at the nanometer (nm) level, so that the absorption and / or generation of electromagnetic waves (hereinafter, referred to as “electron waves”) caused by the existence of the quantum level energy gap caused by the quantum effect. (Referred to as absorption and emission). A particularly useful absorption / emission wavelength range for application is light in the far ultraviolet to infrared region,
Usually 150 to 10000 nm, preferably 180 to 80
00 nm, more preferably 200 to 6000 nm, most preferably about 220 to 4000 nm. The quantum level energy gap is phenomenologically dependent on the grain size of the semiconductor crystal.

【0027】該半導体結晶は、半導体単結晶、複数半導
体結晶組成が相分離した混晶、相分離の観察されない混
合半導体結晶のいずれでも構わず、後述するコア−シェ
ル構造をとっていても構わない。かかる半導体結晶の粒
径は、重量平均粒径として通常0.5〜20nm、吸発
光等の電磁気学的特性の点で好ましくは1〜15nm、
更に好ましくは2〜12nm、最も好ましくは2〜10
nmとする。半導体結晶の量子効果による吸発光特性は
かかる粒径により制御され、これは透過型電子顕微鏡
(TEM)による観察で通常決定可能である。半導体結
晶が含有する元素の原子番号が小さく電子線によるコン
トラストが得にくい場合には、半導体超微粒子の原子間
力顕微鏡(AFM)による観察や溶液での光散乱や中性
子散乱測定に、元素分析、熱重量分析(TG)、並びに
NMR等の組成・構造分析結果を組み合わせても見積も
ることができる(例えば、S.A.Majetich
ら;J.Phys.Chem.,98巻,13705頁
(1994)におけるプロトンNMRの利用を参照)。
The semiconductor crystal may be any of a semiconductor single crystal, a mixed crystal in which a plurality of semiconductor crystal compositions are phase separated, and a mixed semiconductor crystal in which phase separation is not observed, and may have a core-shell structure described later. . The particle size of such a semiconductor crystal is usually 0.5 to 20 nm as a weight average particle size, preferably 1 to 15 nm in terms of electromagnetic characteristics such as absorption and emission,
More preferably 2 to 12 nm, most preferably 2 to 10 nm
nm. The absorption and emission characteristics of the semiconductor crystal due to the quantum effect are controlled by such a particle size, which can usually be determined by observation with a transmission electron microscope (TEM). When the atomic number of the element contained in the semiconductor crystal is small and it is difficult to obtain contrast by an electron beam, elemental analysis is used for observation of semiconductor ultrafine particles with an atomic force microscope (AFM), light scattering in a solution or neutron scattering measurement. Estimation can also be performed by combining the results of thermogravimetric analysis (TG) and composition / structure analysis such as NMR (for example, SA Majetich).
J. et al. Phys. Chem. , 98, 13705 (1994)).

【0028】該半導体結晶の粒径分布に制限はないが、
半導体結晶の量子効果による吸発光特性を利用する場
合、かかる分布を変えることで必要とする吸発光波長幅
を変化させることができる。なお、かかる波長幅を狭く
する必要がある場合には該粒径分布を狭くするが、通
常、標準偏差として±40%以内、好ましくは±30%
以内、更に好ましくは±20%以内、最も好ましくは±
10%以内とする。この標準偏差の範囲を超えた粒径分
布の場合、量子効果による発光波長幅を狭くする目的を
十分に達成することが困難となる。
Although there is no limitation on the particle size distribution of the semiconductor crystal,
When utilizing the absorption / emission characteristics of the semiconductor crystal due to the quantum effect, the required absorption / emission wavelength width can be changed by changing the distribution. When the wavelength width needs to be narrowed, the particle size distribution is narrowed, but the standard deviation is usually within ± 40%, preferably ± 30%.
Within, more preferably ± 20%, most preferably ±
It shall be within 10%. In the case of a particle size distribution exceeding the standard deviation range, it is difficult to sufficiently achieve the purpose of narrowing the emission wavelength width due to the quantum effect.

【0029】なお、半導体超微粒子が結合するオリゴペ
プチド残基の基質特異的親和力により特定の基質と結合
すると該半導体超微粒子の吸発光特性が検出可能な程度
に変化する特徴(以後かかる特徴を「結合感応性」と呼
ぶ)を有する場合、後述する基質特異的分析方法におい
て非常に有用である。かかる結合感応性は、結合する基
質と半導体超微粒子との任意のエネルギー相互作用(例
えば電子移動、エネルギー移動、電磁波の吸収や発生、
磁気的相互作用等)により発現する場合があり、具体的
には、該基質が半導体超微粒子の発光波長の光を吸収す
る場合、あるいは、該基質が半導体超微粒子の励起波長
の光を吸収する場合等が例示される。かかる結合感応性
の発現は、半導体超微粒子に使用する後述する半導体結
晶の組成や粒径、あるいは前記の連結有機残基の長さや
化学構造等の制御により制御される。
When the semiconductor ultrafine particles bind to a specific substrate due to the substrate-specific affinity of the oligopeptide residue to which the semiconductor ultrafine particles bind, the absorption / emission characteristics of the semiconductor ultrafine particles change to a detectable degree (hereinafter, such characteristics are referred to as " Having "binding sensitivity") is very useful in the substrate-specific analysis method described below. Such binding sensitivity can be achieved by any energy interaction between the substrate to be bound and the semiconductor ultrafine particles (eg, electron transfer, energy transfer, absorption and generation of electromagnetic waves,
Magnetic interaction or the like), and specifically, when the substrate absorbs light having an emission wavelength of the semiconductor ultrafine particles, or when the substrate absorbs light having an excitation wavelength of the semiconductor ultrafine particles. A case is exemplified. The expression of the binding sensitivity is controlled by controlling the composition and particle size of the semiconductor crystal described later used in the semiconductor ultrafine particles, or the length and chemical structure of the above-mentioned connecting organic residue.

【0030】[半導体結晶の組成]本発明における半導
体超微粒子に含まれる半導体結晶組成には特に制限はな
い。具体的な組成例としては、炭素、ケイ素、ゲルマニ
ウム、錫等の周期表第14族元素の単体、リン(黒リ
ン)等の周期表第15族元素の単体、セレン、テルル等
の周期表第16族元素の単体、炭化ケイ素(SiC)等
の複数の周期表第14族元素からなる化合物、酸化錫
(IV)(SnO2)、硫化錫(II,IV)(Sn(II)Sn
(IV)S3)、硫化錫(IV)(SnS2)、硫化錫(II)
(SnS)、セレン化錫(II)(SnSe)、テルル化
錫(II)(SnTe)、硫化鉛(II)(PbS)、セレ
ン化鉛(II)(PbSe)、テルル化鉛(II)(PbT
e)等の周期表第14族元素と周期表第16族元素との
化合物、窒化ホウ素(BN)、リン化ホウ素(BP)、
砒化ホウ素(BAs)、窒化アルミニウム(AlN)、
リン化アルミニウム(AlP)、砒化アルミニウム(A
lAs)、アンチモン化アルミニウム(AlSb)、窒
化ガリウム(GaN)、リン化ガリウム(GaP)、砒
化ガリウム(GaAs)、アンチモン化ガリウム(Ga
Sb)、窒化インジウム(InN)、リン化インジウム
(InP)、砒化インジウム(InAs)、アンチモン
化インジウム(InSb)等の周期表第13族元素と周
期表第15族元素との化合物(あるいはIII−V族化合
物半導体)、硫化アルミニウム(Al23)、セレン化
アルミニウム(Al2Se3)、硫化ガリウム(Ga
23)、セレン化ガリウム(Ga2Se3)、テルル化ガ
リウム(Ga2Te3)、酸化インジウム(In23)、
硫化インジウム(In23)、セレン化インジウム(I
2Se3)、テルル化インジウム(In2Te3)等の周
期表第13族元素と周期表第16族元素との化合物、塩
化タリウム(I)(TlCl)、臭化タリウム(I)
(TlBr)、ヨウ化タリウム(I)(TlI)等の周
期表第13族元素と周期表第17族元素との化合物、酸
化亜鉛(ZnO)、硫化亜鉛(ZnS)、セレン化亜鉛
(ZnSe)、テルル化亜鉛(ZnTe)、酸化カドミ
ウム(CdO)、硫化カドミウム(CdS)、セレン化
カドミウム(CdSe)、テルル化カドミウム(CdT
e)、硫化水銀(HgS)、セレン化水銀(HgS
e)、テルル化水銀(HgTe)等の周期表第12族元
素と周期表第16族元素との化合物(あるいはII−VI族
化合物半導体)、硫化砒素(III)(As23)、セレ
ン化砒素(III)(As2Se3)、テルル化砒素(III)
(As2Te3)、硫化アンチモン(III)(Sb
23)、セレン化アンチモン(III)(Sb2Se3)、
テルル化アンチモン(III)(Sb2Te3)、硫化ビス
マス(III)(Bi23)、セレン化ビスマス(III)
(Bi2Se3)、テルル化ビスマス(III)(Bi2Te
3)等の周期表第15族元素と周期表第16族元素との
化合物、酸化銅(I)(Cu2O)、セレン化銅(I)
(Cu2Se)等の周期表第11族元素と周期表第16
族元素との化合物、塩化銅(I)(CuCl)、臭化銅
(I)(CuBr)、ヨウ化銅(I)(CuI)、塩化
銀(AgCl)、臭化銀(AgBr)等の周期表第11
族元素と周期表第17族元素との化合物、酸化ニッケル
(II)(NiO)等の周期表第10族元素と周期表第1
6族元素との化合物、酸化コバルト(II)(CoO)、
硫化コバルト(II)(CoS)等の周期表第9族元素と
周期表第16族元素との化合物、四酸化三鉄(Fe
34)、硫化鉄(II)(FeS)等の周期表第8族元素
と周期表第16族元素との化合物、酸化マンガン(II)
(MnO)等の周期表第7族元素と周期表第16族元素
との化合物、硫化モリブデン(IV)(MoS2)、酸化
タングステン(IV)(WO2)等の周期表第6族元素と
周期表第16族元素との化合物、酸化バナジウム(II)
(VO)、酸化バナジウム(IV)(VO2)、酸化タン
タル(V)(Ta25)等の周期表第5族元素と周期表
第16族元素との化合物、酸化チタン(TiO2、Ti2
5、Ti23、Ti59等)等の周期表第4族元素と
周期表第16族元素との化合物、硫化マグネシウム(M
gS)、セレン化マグネシウム(MgSe)等の周期表
第2族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化カド
ミウム(II)クロム(III)(CdCr24)、セレン
化カドミウム(II)クロム(III)(CdCr2
4)、硫化銅(II)クロム(III)(CuCr24)、
セレン化水銀(II)クロム(III)(HgCr 2Se4
等のカルコゲンスピネル類、バリウムチタネート(Ba
TiO3)等が挙げられる。なお、G.Schmid
ら;Adv.Mater.,4巻,494頁(199
1)に報告されている(BN)75(BF21515や、
D.Fenskeら;Angew.Chem.Int.
Ed.Engl.,29巻,1452頁(1990)に
報告されているCu146Se73(トリエチルホスフィ
ン)22のように構造の確定されている半導体クラスター
も同様に例示される。
[Semiconductor Crystal Composition]
There is no particular limitation on the semiconductor crystal composition contained in the ultrafine particles.
No. Specific examples of compositions include carbon, silicon, and germanium.
Element of periodic table group 14 element such as
Element), selenium, tellurium, etc.
Element of group 16 element of the periodic table, silicon carbide (SiC), etc.
, A compound comprising a plurality of Group 14 elements of the periodic table
(IV) (SnOTwo), Tin sulfide (II, IV) (Sn (II) Sn
(IV) SThree), Tin (IV) sulfide (SnSTwo), Tin (II) sulfide
(SnS), tin (II) selenide (SnSe), telluride
Tin (II) (SnTe), lead (II) sulfide (PbS), selenium
Lead (II) nitride (PbSe), lead (II) telluride (PbT)
e) etc. of the periodic table group 14 element and the periodic table group 16 element
Compounds, boron nitride (BN), boron phosphide (BP),
Boron arsenide (BAs), aluminum nitride (AlN),
Aluminum phosphide (AlP), aluminum arsenide (A
lAs), aluminum antimonide (AlSb), nitrogen
Gallium phosphide (GaN), gallium phosphide (GaP), arsenic
Gallium arsenide (GaAs), gallium antimonide (Ga)
Sb), indium nitride (InN), indium phosphide
(InP), indium arsenide (InAs), antimony
Periodic Table 13 elements such as indium indium (InSb)
Compounds with Group 15 elements (or III-V compounds)
Semiconductor), aluminum sulfide (AlTwoSThree), Selenization
Aluminum (AlTwoSeThree), Gallium sulfide (Ga
TwoSThree), Gallium selenide (GaTwoSeThree), Telluride
Li (Ga)TwoTeThree), Indium oxide (In)TwoOThree),
Indium sulfide (InTwoSThree), Indium selenide (I
nTwoSeThree), Indium telluride (In)TwoTeThree)
Compounds and salts of Group 13 elements of the Periodic Table and Group 16 elements of the Periodic Table
Thallium (I) bromide (TlCl), thallium (I) bromide
(TlBr), thallium (I) iodide (TlI), etc.
Compounds and acids of Group 13 elements of the Periodic Table and Group 17 elements of the Periodic Table
Zinc oxide (ZnO), zinc sulfide (ZnS), zinc selenide
(ZnSe), zinc telluride (ZnTe), cadmium oxide
(CdO), cadmium sulfide (CdS), selenide
Cadmium (CdSe), cadmium telluride (CdT
e), mercury sulfide (HgS), mercury selenide (HgS)
e), mercury telluride (HgTe), etc.
Compound of element and element of group 16 of the periodic table (or group II-VI
Compound semiconductor), arsenic sulfide (III) (AsTwoSThree), Sele
Arsenic (III) (AsTwoSeThree), Arsenic (III) telluride
(AsTwoTeThree), Antimony (III) sulfide (Sb
TwoSThree), Antimony (III) selenide (SbTwoSeThree),
Antimony (III) telluride (SbTwoTeThree), Bis sulfide
Trout (III) (BiTwoSThree), Bismuth (III) selenide
(BiTwoSeThree), Bismuth (III) telluride (Bi)TwoTe
Three) And other elements of the Periodic Table Group 16 and the Periodic Table Group 16
Compound, copper (I) oxide (CuTwoO), copper (I) selenide
(CuTwoSe) and other elements of Periodic Table 11 and Periodic Table 16
Compounds with group III elements, copper (I) chloride (CuCl), copper bromide
(I) (CuBr), copper (I) iodide (CuI), chloride
Periodic Table 11 of silver (AgCl), silver bromide (AgBr), etc.
Compound of group 17 element and group 17 element of the periodic table, nickel oxide
(II) Periodic Table Group 10 elements such as (NiO) and Periodic Table 1
Compounds with Group 6 elements, cobalt (II) oxide (CoO),
Group 9 elements of the periodic table, such as cobalt (II) sulfide (CoS)
Compounds with Group 16 elements of the periodic table, triiron tetroxide (Fe
ThreeOFour), Periodic table group 8 elements such as iron (II) (FeS)
Of manganese with Group 16 element of the periodic table, manganese oxide (II)
(MnO) and other Group 7 elements of the Periodic Table and Group 16 elements
With molybdenum (IV) sulfide (MoSTwo), Oxidation
Tungsten (IV) (WOTwo) And other elements of Group 6 of the periodic table
Compound with Group 16 element of the periodic table, vanadium (II) oxide
(VO), vanadium (IV) oxide (VOTwo), Tan oxide
Tal (V) (TaTwoOFive) And other periodic table elements
Compounds with Group 16 elements, titanium oxide (TiO 2Two, TiTwo
OFive, TiTwoOThree, TiFiveO9And other elements of the Periodic Table 4
Compound with Group 16 element of the periodic table, magnesium sulfide (M
gS), periodic table of magnesium selenide (MgSe), etc.
Compound of group 2 element and group 16 element of the periodic table, cadmium oxide
Medium (II) Chromium (III) (CdCrTwoOFour),selenium
Cadmium (II) chromium (III) (CdCrTwoS
eFour), Copper (II) chromium (III) (CuCr)TwoSFour),
Mercury (II) selenide chromium (III) (HgCr TwoSeFour)
Such as chalcogen spinels, barium titanate (Ba)
TiOThree) And the like. G. Schmid
Adv. Mater. , 4, p. 494 (199
Reported in 1) (BN)75(BFTwo)FifteenFFifteenAnd
D. Fenske et al .; Angew. Chem. Int.
Ed. Engl. 29, 1452 (1990).
Reported Cu146Se73(Triethyl phosphite
N)twenty twoSemiconductor cluster with a fixed structure like
Are similarly exemplified.

【0031】これらのうち、後述する半導体超微粒子の
製造方法に適した実用的に重要なものを組成式で示す
と、例えばSnS2、SnS、SnSe、SnTe、P
bS、PbSe、PbTe等の周期表第14族元素と周
期表第16族元素との化合物、GaN、GaP、GaA
s、GaSb、InN、InP、InAs、InSb等
のIII−V族化合物半導体、Ga23、Ga23、Ga2
Se3、Ga2Te3、In23、In23、In2
3、In2Te3等の周期表第13族元素と周期表第1
6族元素との化合物、ZnO、ZnS、ZnSe、Zn
Te、CdO、CdS、CdSe、CdTe、HgO、
HgS、HgSe、HgTe等のII−VI族化合物半導
体、As23、As23、As2Se3、As2Te3、S
23、Sb23、Sb2Se3、Sb2Te3、Bi
23、Bi23、Bi2Se3、Bi2Te3等の周期表第
15族元素と周期表第16族元素との化合物、MgS、
MgSe等の周期表第2族元素と周期表第16族元素と
の化合物であり、中でも、GaN、GaP、InN、I
nP、Ga23、Ga23、In23、In23、Zn
O、ZnS、CdO、CdS等は毒性の高い陰性元素を
含まないので耐環境汚染性や生物への安全性の点で好ま
しく、この観点で毒性の指摘される金属元素を含まない
ZnO及びZnSは更に好ましく、ZnSは後述する様
々なドープ物質による発光波長可変性により最も好まし
い。
[0031] Of these, when indicated by the composition formula of practical importance it is suitable for the manufacturing method of the semiconductor ultrafine particles to be described later, for example SnS 2, SnS, SnSe, SnTe , P
Compounds of Group 14 elements and Group 16 elements such as bS, PbSe, PbTe, etc., GaN, GaP, GaAs
s, GaSb, InN, InP, InAs, III-V group compound semiconductor such as InSb, Ga 2 O 3, Ga 2 S 3, Ga 2
Se 3 , Ga 2 Te 3 , In 2 O 3 , In 2 S 3 , In 2 S
e 3, In 2 Te periodic table Group 13 element 3 or the like and the Periodic Table 1
Compounds with Group 6 elements, ZnO, ZnS, ZnSe, Zn
Te, CdO, CdS, CdSe, CdTe, HgO,
HgS, HgSe, II-VI group compound such as HgTe semiconductor, As 2 O 3, As 2 S 3, As 2 Se 3, As 2 Te 3, S
b 2 O 3, Sb 2 S 3, Sb 2 Se 3, Sb 2 Te 3, Bi
A compound of a Group 15 element of the Periodic Table and a Group 16 element of the Periodic Table, such as 2 O 3 , Bi 2 S 3 , Bi 2 Se 3 , Bi 2 Te 3 , MgS;
A compound of an element of Group 2 of the periodic table such as MgSe and an element of Group 16 of the periodic table. Among them, GaN, GaP, InN, I
nP, Ga 2 O 3 , Ga 2 S 3 , In 2 O 3 , In 2 S 3 , Zn
O, ZnS, CdO, CdS, etc. do not contain highly toxic negative elements and are therefore preferable in terms of environmental pollution resistance and safety to living organisms. More preferably, ZnS is most preferable because of the tunability of emission wavelength by various doping materials described later.

【0032】本発明に用いられる半導体超微粒子の主体
である半導体結晶は、例えばA.R.Kortanら;
J.Am.Chem.Soc.,112巻,1327頁
(1990)あるいは米国特許5985173号公報
(1999)に報告されているように、その半導体結晶
の吸発光特性を改良する目的で内核(コア)と外殻(シ
ェル)からなるいわゆるコア−シェル構造としても構わ
ない。この場合、コアの半導体結晶構造よりもバンドギ
ャップエネルギーの大きな半導体結晶構造をシェルとし
て起用することにより、該コア結晶の量子効果による理
想的な発光効率を減衰させる表面準位や結晶格子欠陥準
位等を経由する非発光エネルギー損失を防ぐことが可能
な場合がある。かかるシェルに好適用いられる半導体結
晶構造としては、コア半導体結晶のバンドギャップエネ
ルギーにもよるが、バルク状態のバンドギャップが温度
300Kにおいて2.0電子ボルト以上であるもの、例
えば窒化ホウ素(BN)、砒化ホウ素(BAs)、窒化
ガリウム(GaN)やリン化ガリウム(GaP)等の周
期表第13族元素と周期表第15族元素との化合物(II
I−V族化合物半導体)、酸化亜鉛(ZnO)、硫化亜
鉛(ZnS)、セレン化亜鉛(ZnSe)、テルル化亜
鉛(ZnTe)、酸化カドミウム(CdO)、硫化カド
ミウム(CdS)等の周期表第12族元素と周期表第1
6族元素との化合物(II−VI族化合物半導体)、硫化マ
グネシウム(MgS)、セレン化マグネシウム(MgS
e)等の周期表第2族元素と周期表第16族元素との化
合物等が好適に用いられる。これらのうちより好ましい
シェルとなる半導体結晶組成は、BN、BAs、GaN
等のIII−V族化合物半導体、ZnO、ZnS、ZnS
e、CdSII−VI族化合物半導体、MgS、MgSe等
の周期表第2族元素と周期表第16族元素との化合物等
のバルク状態のバンドギャップが温度300Kにおいて
2.3電子ボルト以上のものであり、最も好ましいのは
BN、BAs、GaN、ZnO、ZnS、ZnSe、M
gS、MgSe等のバルク状態のバンドギャップが温度
300Kにおいて2.5電子ボルト以上のものである。
The semiconductor crystal which is the main component of the semiconductor ultrafine particles used in the present invention is, for example, A.I. R. Kortan et al .;
J. Am. Chem. Soc. 112, p. 1327 (1990) or U.S. Pat. No. 5,985,173 (1999), which comprises an inner core (core) and an outer shell (shell) for the purpose of improving the absorption and emission characteristics of the semiconductor crystal. A so-called core-shell structure may be used. In this case, a semiconductor crystal structure having a larger band gap energy than the semiconductor crystal structure of the core is used as a shell, so that a surface state or a crystal lattice defect level that attenuates ideal luminous efficiency due to quantum effects of the core crystal. In some cases, it is possible to prevent non-light-emitting energy loss via the like. The semiconductor crystal structure preferably used for such a shell has a bandgap in a bulk state of 2.0 eV or more at a temperature of 300 K, such as boron nitride (BN), depending on the bandgap energy of the core semiconductor crystal. Compounds of Group 13 elements of the periodic table such as boron arsenide (BAs), gallium nitride (GaN) and gallium phosphide (GaP)
I-V compound semiconductor), zinc oxide (ZnO), zinc sulfide (ZnS), zinc selenide (ZnSe), zinc telluride (ZnTe), cadmium oxide (CdO), cadmium sulfide (CdS), etc. Group 12 elements and Periodic Table 1
Compound with Group 6 element (II-VI compound semiconductor), magnesium sulfide (MgS), magnesium selenide (MgS
Compounds of the Group 2 element of the Periodic Table and the Group 16 elements of the Periodic Table, such as e), are preferably used. Among these, a semiconductor crystal composition that is a more preferable shell includes BN, BAs, and GaN.
III-V compound semiconductors such as ZnO, ZnS, ZnS
e, a CdSII-VI compound semiconductor, a compound of a periodic table group 2 element and a periodic table group 16 element such as MgS and MgSe having a band gap in a bulk state of 2.3 eV or more at a temperature of 300K. Yes, most preferred are BN, BAs, GaN, ZnO, ZnS, ZnSe, M
It has a band gap of 2.5 eV or more at a temperature of 300 K in a bulk state such as gS or MgSe.

【0033】前記で例示した任意の半導体結晶組成に
は、必要に応じて微量のドープ物質(故意に添加する不
純物の意味)として例えばAl、Mn、Cu、Zn、A
g、Cl、Ce、Eu、Tb、Er、Tm等の元素を加
えても構わない。かかるドープ物質の添加により半導体
結晶の発光強度や発光波長等の特性が実用上好ましく改
善される場合があり、特にZnSに対してMnやCu等
の遷移金属元素、TbやEu等のランタノイド元素をド
ープした半導体結晶組成は、可視領域での発光能の点で
前記のコア結晶組成として非常に好ましい。
In any of the semiconductor crystal compositions exemplified above, a small amount of a doping material (meaning an impurity intentionally added), for example, Al, Mn, Cu, Zn, A
Elements such as g, Cl, Ce, Eu, Tb, Er, and Tm may be added. In some cases, the properties of the semiconductor crystal, such as the emission intensity and emission wavelength, are preferably improved in practical use by the addition of such a doping substance. The doped semiconductor crystal composition is highly preferable as the above-mentioned core crystal composition in terms of luminous ability in the visible region.

【0034】[ポリアルキレングリコール残基]本発明
の半導体超微粒子は、オリゴペプチド残基以外の有機成
分として、ポリアルキレングリコール残基を結合せしめ
ると、水溶性並びに基質特異的親和性の向上の点で優れ
た性質を発揮する場合がある。ここで言うポリアルキレ
ングリコール残基とは、下記一般式(3)で表される重
合体である。
[Polyalkylene Glycol Residue] The semiconductor ultrafine particles of the present invention are improved in water solubility and substrate-specific affinity when a polyalkylene glycol residue is bound as an organic component other than the oligopeptide residue. May exhibit excellent properties. Here, the polyalkylene glycol residue is a polymer represented by the following general formula (3).

【0035】[0035]

【化5】−(R1O)p−R2 (3) (但し一般式(3)において、R1は炭素数2〜6のア
ルキレン基を、R2は水素原子、炭素数1〜7のアルキ
ル基、及び炭素数10以下のアリール基からなる群から
任意に選択される構造を、pは50以下の自然数をそれ
ぞれ表す。)一般式(3)におけるR1の具体例として
は、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン
基、n−ブチレン基、イソブチレン基、n−ペンチレン
基、シクロペンチレン基、n−ヘキシレン基、シクロヘ
キシレン基等が挙げられ、水溶性の点で好ましくはエチ
レン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブ
チレン基等の炭素数2〜4のアルキレン基が、更に好ま
しくはエチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン
基等の炭素数2又は3のアルキレン基が、最も好ましく
はエチレン基が使用される。一般式(3)において、1
残基中に複数種のR1が混在していても構わず、この場
合の共重合順序(シークエンス)にも制限はない。
Embedded image-(R 1 O) p -R 2 (3) (In the general formula (3), R 1 is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom, and 1 to 7 carbon atoms. Is a structure arbitrarily selected from the group consisting of an alkyl group and an aryl group having 10 or less carbon atoms, and p represents a natural number of 50 or less.) A specific example of R 1 in the general formula (3) is ethylene. Group, n-propylene group, isopropylene group, n-butylene group, isobutylene group, n-pentylene group, cyclopentylene group, n-hexylene group, cyclohexylene group, and the like. Group, an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms such as an n-propylene group, an isopropylene group and an n-butylene group, more preferably an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms such as an ethylene group, an n-propylene group and an isopropylene group. Group , Most preferably ethylene groups are used. In the general formula (3), 1
A plurality of types of R 1 may be mixed in the residue, and the copolymerization order (sequence) in this case is not limited.

【0036】一般式(3)におけるR2に使用されるア
ルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−
プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチ
ル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、シクロペ
ンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、ベンジ
ル基等が挙げられ、水溶性の点で好ましくはメチル基、
エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基等の炭素数
3以下のアルキル基が、更に好ましくはメチル基又はエ
チル基が、最も好ましくはメチル基が使用される。該R
2に使用されるアリール基の具体例としては、フェニル
基、トルイル基(モノメチルフェニル基)、ジメチルフ
ェニル基、エチルフェニル基、イソプロピルフェニル
基、4−tert−ブチルフェニル基、ピリジル基、モ
ノメチルピリジル基、ジメチルピリジル基等が挙げら
れ、水溶性の点で好ましくはフェニル基あるいはピリジ
ル基が使用される。水溶性の点で水素原子もR2として
好適に使用されるが、この場合末端の水酸基を形成し水
素結合におけるプロトン供与体となるので、ペプチド、
タンパク質、DNAやRNA等の核酸類、あるいは糖質
等の水素結合形成性の生体物質等との非特異的吸着が増
大する場合があり、本発明の半導体超微粒子の基質特異
的親和性が低下する場合がある。
Specific examples of the alkyl group used for R 2 in the general formula (3) include a methyl group, an ethyl group and an n-
Propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, cyclopentyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, benzyl group and the like. Group,
An alkyl group having 3 or less carbon atoms, such as an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group, is more preferably a methyl group or an ethyl group, and most preferably a methyl group. The R
Specific examples of the aryl group used in 2 include a phenyl group, a toluyl group (monomethylphenyl group), a dimethylphenyl group, an ethylphenyl group, an isopropylphenyl group, a 4-tert-butylphenyl group, a pyridyl group, and a monomethylpyridyl group. And a dimethylpyridyl group. From the viewpoint of water solubility, a phenyl group or a pyridyl group is preferably used. A hydrogen atom is also preferably used as R 2 from the viewpoint of water solubility. In this case, since a hydrogen atom is formed at the terminal and becomes a proton donor in a hydrogen bond, a peptide,
Non-specific adsorption to nucleic acids such as proteins, DNAs and RNAs, and hydrogen bond-forming biological substances such as carbohydrates may increase, and the substrate-specific affinity of the semiconductor ultrafine particles of the present invention may decrease. May be.

【0037】一般式(3)における自然数pは、好まし
くは40以下、より好ましくは30以下、更に好ましく
は20以下、最も好ましくは10以下である。一般式
(3)の好ましい構造として、トリエチレングリコール
残基(R1がエチレン基、p=3)が挙げられ、更に好
ましいのはR2がメチル基又はエチル基であるトリエチ
レングリコールモノアルキルエーテル残基であり、最も
好ましいのはR2がメチル基であるトリエチレングリコ
ールモノメチルエーテル残基(以下MTEG残基と略
記)である。
The natural number p in the general formula (3) is preferably 40 or less, more preferably 30 or less, further preferably 20 or less, and most preferably 10 or less. A preferred structure of the general formula (3) includes a triethylene glycol residue (R 1 is an ethylene group, p = 3), and more preferred is a triethylene glycol monoalkyl ether in which R 2 is a methyl group or an ethyl group. The most preferred is a triethylene glycol monomethyl ether residue in which R 2 is a methyl group (hereinafter abbreviated as MTEG residue).

【0038】かかるポリアルキレングリコール残基が半
導体結晶表面に結合する様式に制限はなく、前記の連結
有機残基が半導体結晶に結合する様式に関する記述がそ
のまま適用される。即ち、例えばポリアルキレングリコ
ール残基の片方の末端に半導体結晶の含有元素に対する
配位能力を有する前記例示の官能基を結合することによ
って行われる。これらの官能基のうち好適に用いられる
のはメルカプト基とホスフィンオキシド基であり、特に
メルカプト基は最適である。
The manner in which the polyalkylene glycol residue binds to the semiconductor crystal surface is not limited, and the description regarding the manner in which the linking organic residue binds to the semiconductor crystal is applied as it is. That is, for example, it is carried out by bonding the above-mentioned functional group having the coordinating ability to the element contained in the semiconductor crystal to one end of the polyalkylene glycol residue. Of these functional groups, a mercapto group and a phosphine oxide group are preferably used, and a mercapto group is most suitable.

【0039】本発明の半導体超微粒子は、複数種のポリ
アルキレングリコール残基を結合していても構わない。
本発明においてポリアルキレングリコール残基は、ω−
メルカプト脂肪酸残基を介して特に好ましく半導体結晶
表面に結合される。ここで言うω−メルカプト脂肪酸の
概念と具体例は、前記のω−メルカプト脂肪酸アミドア
ミンを得るアミド化反応に使用されるものの場合と同一
である。
The ultrafine semiconductor particles of the present invention may have a plurality of types of polyalkylene glycol residues bonded thereto.
In the present invention, the polyalkylene glycol residue is ω-
It is particularly preferably bonded to the semiconductor crystal surface via a mercapto fatty acid residue. The concept and specific examples of the ω-mercapto fatty acid used herein are the same as those used in the amidation reaction for obtaining the ω-mercapto fatty acid amidoamine.

【0040】ポリアルキレングリコール残基とω−メル
カプト脂肪酸残基との結合様式には制限はないが、通
常、エステル結合、アミド結合、あるいは炭素−炭素単
結合のいずれかとする。即ち、エステル結合とする場
合、前記一般式(3)における左端R1の炭素原子とω
−メルカプト脂肪酸残基におけるカルボニル基の炭素原
子とが例えば1つの酸素原子を介して結合する様式が、
あるいはアミド結合とする場合は同様に1つの窒素原子
を介して結合する様式等が例示される。かかるアミド結
合には1級アミドと2級アミドの両者が可能である。
Although there is no limitation on the mode of bonding between the polyalkylene glycol residue and the ω-mercapto fatty acid residue, it is usually an ester bond, an amide bond or a carbon-carbon single bond. That is, when an ester bond is used, the carbon atom at the left end R 1 in the general formula (3) and ω
A mode in which the carbon atom of the carbonyl group in the mercapto fatty acid residue is bonded via, for example, one oxygen atom;
Alternatively, in the case of an amide bond, a mode of bonding via one nitrogen atom is exemplified. Such an amide bond can be both a primary amide and a secondary amide.

【0041】配位子として好ましく使用されるポリアル
キレングリコール残基とω−メルカプト脂肪酸残基とが
結合した分子構造としては、ω−メルカプト脂肪酸のト
リエチレングリコールエステル類が例示される。特に好
ましい具体的化合物としては、下記式(4)の11−メ
ルカプトウンデカン酸MTEGエステルが例示される。
Examples of the molecular structure in which a polyalkylene glycol residue and an ω-mercapto fatty acid residue which are preferably used as a ligand are bonded include triethylene glycol esters of ω-mercapto fatty acid. Particularly preferred specific compounds include 11-mercaptoundecanoic acid MTEG ester of the following formula (4).

【0042】[0042]

【化6】 HS(CH210COO(CH2O)3CH3 (4) ω−メルカプト脂肪酸のエステル類は、例えば、3−メ
ルカプトプロパン酸や11−メルカプトウンデカン酸等
のω−メルカプト脂肪酸と過剰当量のポリアルキレング
リコールとを硫酸やp−トルエンスルホン酸等の酸触媒
存在下脱水エステル化させる方法(必要に応じ加熱や減
圧脱水を施し平衡反応を加速する)、該ω−メルカプト
脂肪酸のメチルエステルやエチルエステル等の低級アル
キルエステルと過剰当量のポリアルキレングリコールと
を硫酸やp−トルエンスルホン酸等の強酸やルイス酸等
の触媒存在下エステル交換反応させる方法(必要に応じ
加熱や減圧を施し平衡反応を加速する)、該ω−メルカ
プト脂肪酸を相当する酸塩化物や酸無水物等の活性種に
変換し次いで塩基存在下ポリアルキレングリコールと縮
合反応させる方法等により合成される。
Embedded image The esters of HS (CH 2 ) 10 COO (CH 2 O) 3 CH 3 (4) ω-mercapto fatty acids are, for example, ω-mercapto fatty acids such as 3-mercaptopropanoic acid and 11-mercaptoundecanoic acid. And an excess equivalent of a polyalkylene glycol by dehydration esterification in the presence of an acid catalyst such as sulfuric acid or p-toluenesulfonic acid (if necessary, heating or dehydration under reduced pressure to accelerate the equilibrium reaction). A method in which a lower alkyl ester such as a methyl ester or an ethyl ester and an excess equivalent of a polyalkylene glycol are subjected to a transesterification reaction in the presence of a strong acid such as sulfuric acid or p-toluenesulfonic acid or a Lewis acid or the like (if necessary, heating or reducing the pressure). And accelerates the equilibrium reaction), converts the ω-mercapto fatty acid into the corresponding active species such as acid chlorides and acid anhydrides, and It is synthesized by the presence of a base polyalkylene glycol and a method in which a condensation reaction.

【0043】本発明の半導体超微粒子におけるポリアル
キレングリコール残基の含有量は、通常、全有機成分に
おける重量百分率として0〜99%、半導体超微粒子の
基質特異的親和性や水溶性の制御の点で好ましくは3〜
90%、更に好ましくは5〜80%、最も好ましくは1
0〜70%とする。かかる重量百分率は、半導体超微粒
子の元素分析、熱重量分析(TG)、あるいは核磁気共
鳴スペクトル(NMR)や赤外吸収スペクトル(IR)
等のスペクトル測定を組み合わせて決定される。
The content of the polyalkylene glycol residue in the semiconductor ultrafine particles of the present invention is usually from 0 to 99% as a weight percentage of all organic components, and it is important to control the substrate-specific affinity and water solubility of the semiconductor ultrafine particles. And preferably 3 to
90%, more preferably 5-80%, most preferably 1
0 to 70%. The weight percentage is determined by elemental analysis, thermogravimetric analysis (TG), nuclear magnetic resonance spectrum (NMR) or infrared absorption spectrum (IR) of the semiconductor ultrafine particles.
Etc. are determined in combination.

【0044】[補助的配位子]本発明の半導体結晶超微
粒子は、凝集等の好ましくない作用を抑制して安定化さ
せる目的で、前記のオリゴペプチド残基やポリアルキレ
ングリコール残基以外の構造を、補助的配位子としてそ
の表面に有していても構わない。かかる補助的配位子を
以下例示する。 (a)硫黄含有化合物・・・メルカプトエタン、1−メ
ルカプト−n−プロパン、1−メルカプト−n−ブタ
ン、1−メルカプト−n−ヘキサン、メルカプトシクロ
ヘキサン、1−メルカプト−n−オクタン、1−メルカ
プト−n−デカン等のメルカプトアルカン類、3−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト基を
有するアルコキシシラン類、チオフェノール、4−メチ
ルチオフェノール、4−tert−ブチルチオフェノー
ル等のチオフェノール誘導体、ジメチルスルフィド、ジ
エチルスルフィド、ジブチルスルフィド、ジヘキシルス
ルフィド、ジオクチルスルフィド、ジデシルスルフィド
等のジアルキルスルフィド類、ジメチルスルホキシド、
ジエチルスルホキシド、ジブチルスルホキシド、ジヘキ
シルスルホキシド、ジオクチルスルホキシド、ジデシル
スルホキシド等のジアルキルスルホキシド類、ジメチル
ジスルフィド、ジエチルジスルフィド、ジブチルジスル
フィド、ジヘキシルジスルフィド、ジオクチルジスルフ
ィド、ジデシルジスルフィド等のジアルキルジスルフィ
ド類、チオ尿素、チオアセタミド等のチオカルボニル基
を有する化合物、チオフェン等の硫黄含有芳香族化合物
等。 (b)リン含有化合物・・・トリエチルホスフィン、ト
リブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリオ
クチルホスフィン、トリデシルホスフィン等のトリアル
キルホスフィン類、トリエチルホスフィンオキシド、ト
リブチルホスフィンオキシド、トリヘキシルホスフィン
オキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリデシ
ルホスフィンオキシド等のトリアルキルホスフィンオキ
シド類、トリフェニルホスフィンやトリフェニルホスフ
ィンオキシド等の芳香族ホスフィンあるいは芳香族ホス
フィンオキシド類等。 (c)窒素含有化合物・・・ピリジンやキノリン等の窒
素含有芳香族化合物、トリメチルアミン、トリエチルア
ミン、トリブチルアミン、トリヘキシルアミン、トリオ
クチルアミン、トリデシルアミン、トリフェニルアミ
ン、メチルジフェニルアミン、ジエチルフェニルアミ
ン、トリベンジルアミン等の3級アミン類、ジエチルア
ミン、ジブチルアミン、ジヘキシルアミン、ジオクチル
アミン、ジデシルアミン、ジフェニルアミン、ジベンジ
ルアミン等の2級アミン類、ヘキシルアミン、オクチル
アミン、デシルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシル
アミン、オクタデシルアミン、フェニルアミン、ベンジ
ルアミン等の1級アミン類、3−アミノプロピルトリエ
トキシシラン等のアミノ基を有するアルコキシシラン
類、ニトリロ三酢酸トリエチルエステル等のアミノ基を
有するカルボン酸エステル類等。
[Auxiliary ligand] The ultrafine semiconductor crystal particles of the present invention have a structure other than the above-mentioned oligopeptide residue or polyalkylene glycol residue for the purpose of suppressing and stabilizing undesired effects such as aggregation. May be present on the surface as an auxiliary ligand. Examples of such an auxiliary ligand are shown below. (A) Sulfur-containing compound: mercaptoethane, 1-mercapto-n-propane, 1-mercapto-n-butane, 1-mercapto-n-hexane, mercaptocyclohexane, 1-mercapto-n-octane, 1-mercapto Mercaptoalkanes such as -n-decane; alkoxysilanes having a mercapto group such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane; thiophenol derivatives such as thiophenol, 4-methylthiophenol and 4-tert-butylthiophenol; dimethyl sulfide , Diethyl sulfide, dibutyl sulfide, dihexyl sulfide, dioctyl sulfide, dialkyl sulfides such as didecyl sulfide, dimethyl sulfide,
Dialkyl thioureas such as dialkyl sulfides such as diethyl sulfoxide, dibutyl sulfoxide, dihexyl sulfoxide, dialkyl sulfoxides such as dioctyl sulfoxide and didecyl sulfoxide, dimethyl disulfide, diethyl disulfide, dibutyl disulfide, dihexyl disulfide, dioctyl disulfide, didecyl disulfide and the like, And a sulfur-containing aromatic compound such as thiophene. (B) Phosphorus-containing compound: trialkylphosphines such as triethylphosphine, tributylphosphine, trihexylphosphine, trioctylphosphine, tridecylphosphine, triethylphosphine oxide, tributylphosphine oxide, trihexylphosphine oxide, trioctylphosphine oxide , Trialkylphosphine oxides such as tridecylphosphine oxide; aromatic phosphines such as triphenylphosphine and triphenylphosphine oxide; and aromatic phosphine oxides. (C) Nitrogen-containing compounds: nitrogen-containing aromatic compounds such as pyridine and quinoline, trimethylamine, triethylamine, tributylamine, trihexylamine, trioctylamine, tridecylamine, triphenylamine, methyldiphenylamine, diethylphenylamine, Tertiary amines such as tribenzylamine, diethylamine, dibutylamine, dihexylamine, dioctylamine, didecylamine, diphenylamine, secondary amines such as dibenzylamine, hexylamine, octylamine, decylamine, dodecylamine, hexadecylamine, Primary amines such as octadecylamine, phenylamine and benzylamine; alkoxysilanes having an amino group such as 3-aminopropyltriethoxysilane; Carboxylic acid esters having an amino group such as Chiruesuteru.

【0045】これら例示した補助的配位子のうち好まし
いのは、メルカプトエタン、1−メルカプト−n−プロ
パン、1−メルカプト−n−ブタン、1−メルカプト−
n−ヘキサン、メルカプトシクロヘキサン等の炭素数6
以下のメルカプトアルカン類、チオフェノール、4−メ
チルチオフェノール、4−tert−ブチルチオフェノ
ール等のチオフェノール誘導体、ジメチルスルフィド、
ジエチルスルフィド、ジブチルスルフィド等の総炭素数
8以下のジアルキルスルフィド類、ジメチルスルホキシ
ド、ジエチルスルホキシド、ジブチルスルホキシド等の
総炭素数8以下のジアルキルスルホキシド類等の硫黄含
有化合物、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフ
ィン、トリオクチルホスフィン等の総炭素数24以下の
トリアルキルホスフィン類、トリエチルホスフィンオキ
シド、トリブチルホスフィンオキシド、トリヘキシルホ
スフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド等
の総炭素数24以下のトリアルキルホスフィンオキシド
類、トリフェニルホスフィンやトリフェニルホスフィン
オキシド等の芳香族ホスフィンあるいは芳香族ホスフィ
ンオキシド類等のリン含有化合物、及びピリジン等の窒
素含有芳香族化合物であり、中でもメルカプトエタン、
1−メルカプト−n−ブタン等の炭素数4以下のメルカ
プトアルカン類、チオフェノール、4−メチルチオフェ
ノール、4−tert−ブチルチオフェノール等のチオ
フェノール誘導体、ジメチルスルフィド、ジエチルスル
フィド、ジブチルスルフィド等の総炭素数8以下のジア
ルキルスルフィド類、ジメチルスルホキシド、ジエチル
スルホキシド、ジブチルスルホキシド等の総炭素数8以
下のジアルキルスルホキシド類等の硫黄含有化合物、ト
リブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン等の総炭
素数18以下のトリアルキルホスフィン類、トリエチル
ホスフィンオキシド、トリブチルホスフィンオキシド、
トリヘキシルホスフィンオキシド等の総炭素数18以下
のトリアルキルホスフィンオキシド類、トリフェニルホ
スフィンやトリフェニルホスフィンオキシド等の芳香族
ホスフィンあるいは芳香族ホスフィンオキシド類等のリ
ン含有化合物が更に好適である。
Preferred among these exemplified auxiliary ligands are mercaptoethane, 1-mercapto-n-propane, 1-mercapto-n-butane, 1-mercapto-
6 carbon atoms such as n-hexane and mercaptocyclohexane
The following mercaptoalkanes, thiophenol, 4-methylthiophenol, thiophenol derivatives such as 4-tert-butylthiophenol, dimethyl sulfide,
Dialkyl sulfides having a total carbon number of 8 or less such as diethyl sulfide and dibutyl sulfide; sulfur-containing compounds such as dialkyl sulfoxides having a total carbon number of 8 or less such as dimethyl sulfoxide, diethyl sulfoxide and dibutyl sulfoxide; tributyl phosphine, trihexyl phosphine; Trialkylphosphines having a total carbon number of 24 or less such as octylphosphine, triethylphosphine oxide, tributylphosphine oxide, trihexylphosphine oxide, trialkylphosphine oxides having a total carbon number of 24 or less such as trioctylphosphine oxide, triphenylphosphine and the like. Aromatic phosphines such as triphenylphosphine oxide or phosphorus-containing compounds such as aromatic phosphine oxides, and nitrogen-containing aromatic compounds such as pyridine , And the inter alia mercapto ethane,
Total of mercaptoalkanes having 4 or less carbon atoms such as 1-mercapto-n-butane, thiophenol derivatives such as thiophenol, 4-methylthiophenol and 4-tert-butylthiophenol, dimethyl sulfide, diethyl sulfide and dibutyl sulfide Sulfur-containing compounds such as dialkyl sulfoxides having a total of 8 or less carbon atoms such as dialkyl sulfides having 8 or less carbon atoms, dimethyl sulfoxide, diethyl sulfoxide, and dibutyl sulfoxide; and trialkyls having a total carbon number of 18 or less such as tributyl phosphine and trihexyl phosphine. Phosphines, triethylphosphine oxide, tributylphosphine oxide,
Trialkyl phosphine oxides having a total carbon number of 18 or less such as trihexyl phosphine oxide, aromatic phosphines such as triphenyl phosphine and triphenyl phosphine oxide, and phosphorus-containing compounds such as aromatic phosphine oxides are more preferable.

【0046】[半導体結晶の製造方法]従来行われてい
る下記の半導体結晶の製造方法等、任意の方法を使用し
て構わない。 (a)分子ビームエピタキシー法あるいはCVD法等の
高真空プロセス。この方法により組成が高度に制御され
た高純度の半導体超微粒子が得られるが、ホスフィンや
アルシン等の有毒気体を原料とする場合があり、且つ高
価な製造装置を要するので生産性の点で産業上の利用に
制限がある。 (b)原料水溶液を非極性有機溶媒(例えばn−ヘプタ
ン、n−オクタン、イソオクタン等のアルカン類、ベン
ゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等)中の
逆ミセルとして存在させ該逆ミセル相中にて結晶成長さ
せる方法(以下、逆ミセル法と呼ぶ)であり、例えば
B.S.Zouら;Int.J.Quant.Che
m.,72巻,439(1999)に報告されている方
法である。汎用的な反応釜において公知の逆ミセル安定
化技術が利用でき、しかも水の沸点を超えない比較的低
温で行われるため工業生産に適した方法である。逆ミセ
ル法で合成された半導体結晶は、逆ミセルを構成する溶
媒を留去する方法、あるいはメルカプト基やホスフィン
オキシド基等の強配位性官能基を有する有機物(例えば
チオフェノールやn−オクタンチオール等のメルカプト
基を含有する化合物、トリブチルホスフィンオキシドや
トリオクチルホスフィンオキシド等のホスフィンオキシ
ド類等)を逆ミセルに添加して該半導体結晶表面に配位
せしめこれを沈殿させる方法等、任意の方法で単離精製
可能である。 (c)熱分解性原料を高温の液相有機媒体に注入して結
晶成長させる方法(以下、ホットソープ法と呼ぶ)であ
り、例えばX.Pengら;J.Am.Chem.So
c.,119巻,7019頁(1997)、あるいは
M.A.Hinesら;J.Phys.Chem.B,
102巻,3655頁(1998)に報告されている方
法である。逆ミセル法に比べて粒径分布と純度に優れた
半導体結晶が得られ、生成物は有機溶剤に通常可溶であ
る特徴がある。ホットソープ法における液相での結晶成
長の過程の反応速度を望ましく制御する目的で、半導体
構成元素に適切な配位力のある配位性有機化合物が液相
成分として選択される。かかる配位性有機化合物の例と
しては、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィ
ン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィ
ン類、トリブチルホスフィンオキシド、トリヘキシルホ
スフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、
トリデシルホスフィンオキシド等のトリアルキルホスフ
ィンオキシド類、オクチルアミン、デシルアミン、ドデ
シルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミ
ン、オクタデシルアミン等のω−アミノアルカン類、ジ
メチルスルホキシドやジブチルスルホキシド等のジアル
キルスルホキシド類等が挙げられる。これらのうち、ト
リブチルホスフィンオキシドやトリオクチルホスフィン
オキシド等のトリアルキルホスフィンオキシド類やドデ
シルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン
等の炭素数12以上のω−アミノアルカン類等が好適で
あり、中でもトリオクチルホスフィンオキシド等のトリ
アルキルホスフィンオキシド類、及びヘキサデシルアミ
ン等の炭素数16以上のω−アミノアルカン類は最適で
ある。 (d)前記のホットソープ法と類似の半導体結晶成長を
伴う溶液反応であるが、酸塩基反応を駆動力として比較
的低い温度で行う方法が古くから知られている(例えば
P.A.Jackson;J.Cryst.Growt
h,3−4巻,395頁(1968)等)。最近では
D.Diazら;J.Phys.Chem.B,103
巻,9854頁(1999)には、カドミウム(II)の
カルボン酸塩と硫化ナトリウムとを原料としジメチルス
ルホキシド(DMSO)を溶媒とした硫化カドミウム
(CdS)ナノ結晶の合成が例示される。また、無機蛍
光体産業において「共沈法」として古くから行われてい
る水溶液あるいは含水溶液中で半導体結晶を析出せしめ
る方法もこの範疇に該当する。
[Manufacturing Method of Semiconductor Crystal] Any method such as the following method of manufacturing a semiconductor crystal, which is conventionally performed, may be used. (A) High vacuum process such as molecular beam epitaxy or CVD. By this method, high-purity semiconductor ultrafine particles whose composition is highly controlled can be obtained, but toxic gases such as phosphine and arsine may be used as raw materials, and expensive production equipment is required. There are restrictions on the above usage. (B) The reverse micelle phase in which a raw material aqueous solution is present as a reverse micelle in a non-polar organic solvent (for example, alkanes such as n-heptane, n-octane and isooctane, and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene). This is a method of growing crystals in a medium (hereinafter referred to as a reverse micelle method). S. Zou et al .; Int. J. Quant. Che
m. 72, 439 (1999). This method is suitable for industrial production because a well-known reverse micelle stabilization technique can be used in a general-purpose reactor and the reaction is performed at a relatively low temperature not exceeding the boiling point of water. The semiconductor crystal synthesized by the reverse micelle method may be obtained by distilling off the solvent constituting the reverse micelle or by using an organic substance having a strong coordinating functional group such as a mercapto group or a phosphine oxide group (for example, thiophenol or n-octanethiol). Or a phosphine oxide such as tributyl phosphine oxide or trioctyl phosphine oxide), which is added to a reverse micelle to coordinate with the surface of the semiconductor crystal and precipitate the same. It can be isolated and purified. (C) A method of injecting a thermally decomposable raw material into a high-temperature liquid-phase organic medium to grow crystals (hereinafter referred to as a hot soap method). Peng et al .; Am. Chem. So
c. 119, 7019 (1997); A. Hines et al; Phys. Chem. B,
102, p. 3655 (1998). A semiconductor crystal having excellent particle size distribution and purity is obtained as compared with the reverse micelle method, and the product is characterized by being generally soluble in an organic solvent. For the purpose of desirably controlling the reaction rate in the process of crystal growth in the liquid phase in the hot soap method, a coordinating organic compound having a coordinating power suitable for a semiconductor constituent element is selected as a liquid phase component. Examples of such a coordinating organic compound include tributylphosphine, trihexylphosphine, trialkylphosphines such as trioctylphosphine, tributylphosphine oxide, trihexylphosphine oxide, trioctylphosphine oxide,
Trialkylphosphine oxides such as tridecylphosphine oxide, octylamine, decylamine, dodecylamine, tetradecylamine, hexadecylamine, ω-aminoalkanes such as octadecylamine, dialkylsulfoxides such as dimethylsulfoxide and dibutylsulfoxide and the like. No. Of these, trialkyl phosphine oxides such as tributyl phosphine oxide and trioctyl phosphine oxide, and ω-aminoalkanes having 12 or more carbon atoms such as dodecylamine, hexadecylamine, and octadecylamine are preferable. Trialkyl phosphine oxides such as phosphine oxide and ω-aminoalkanes having 16 or more carbon atoms such as hexadecylamine are most suitable. (D) A solution reaction involving semiconductor crystal growth similar to the above-mentioned hot soap method, but a method of performing an acid-base reaction at a relatively low temperature as a driving force has been known for a long time (for example, PA Jackson). J. Cryst. Growth
h, 3-4, 395 (1968)). Recently, Diaz et al .; Phys. Chem. B, 103
Vol., Page 9854 (1999) exemplifies the synthesis of cadmium sulfide (CdS) nanocrystals using cadmium (II) carboxylate and sodium sulfide as raw materials and dimethyl sulfoxide (DMSO) as a solvent. In addition, a method of precipitating a semiconductor crystal in an aqueous solution or an aqueous solution that has been used for a long time in the inorganic phosphor industry as "coprecipitation method" also falls into this category.

【0047】前記(b)〜(d)に例示した好ましい液
相製造方法において、一定容量の反応器中に一定量の原
料を仕込む回分(バッチ)法、あるいは管状反応器中に
液相を所定の速度で流して一定の反応滞留時間を確保し
ながら連続的に原料を供給する流通法のいずれにも適用
可能である。反応系は、乾燥アルゴン等の乾燥希ガスや
乾燥窒素等の不活性気体雰囲気下とするのが、大気の混
入による熱酸化や加水分解を防ぐ目的で好ましい。いず
れの場合も、生成する超微粒子の粒径は、例えば少量の
反応液を適宜抜き出して吸収スペクトルや発光スペクト
ルを測定することで監視することが可能である。
In the preferred liquid phase production method exemplified in the above (b) to (d), a batch method in which a fixed amount of raw materials are charged in a fixed volume reactor, or a liquid phase is prepared in a tubular reactor by a predetermined method. The method can be applied to any flow method in which the raw material is continuously supplied while flowing at a constant speed to secure a constant reaction residence time. The reaction system is preferably in an atmosphere of a dry rare gas such as dry argon or an inert gas such as dry nitrogen for the purpose of preventing thermal oxidation or hydrolysis due to mixing with the air. In any case, the particle size of the generated ultrafine particles can be monitored, for example, by appropriately extracting a small amount of the reaction solution and measuring the absorption spectrum or emission spectrum.

【0048】かかる液相製造方法に使用可能な半導体原
料物質としては、周期表第2〜15族から選ばれる陽性
元素を含有する物質と、周期表第15〜17族から選ば
れる陰性元素を含有する物質が挙げられる。なお周期表
第15族元素は、例えば理化学辞典(第4版、岩波書
店、1987年)に記載の硫化ビスマスやテルル化ビス
マスのように3価の陽性元素としても半導体を構成する
ことが知られている。
The semiconductor raw materials usable in the liquid phase production method include a substance containing a positive element selected from Groups 2 to 15 of the periodic table and a negative element selected from Groups 15 to 17 of the periodic table. Substances. It is known that the elements of Group 15 of the periodic table also constitute semiconductors as trivalent positive elements such as bismuth sulfide and bismuth telluride described in the Dictionary of Physical and Chemical Sciences (4th edition, Iwanami Shoten, 1987). ing.

【0049】半導体原料物質が複数種ある場合、これら
をあらかじめ混合しておいても良く、あるいはこれらを
それぞれ単独で反応液相に注入しても良い。これら原料
は、適当な希釈溶媒を用いて溶液にして使用しても構わ
ない。半導体原料物質となる陽性元素含有物質の例とし
ては、マグネシウム、チタン、バナジウム、タンタル、
クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、コ
バルト、ニッケル、銅、亜鉛、カドミウム、水銀、ホウ
素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、錫、鉛、ア
ンチモン、ビスマス等の単体、ジエチルマグネシウムや
ジ−n−ブチルマグネシウム等の周期表第2族元素のジ
アルキル化物、塩化メチルマグネシウム、臭化メチルマ
グネシウム、ヨウ化メチルマグネシウム、塩化エチニル
マグネシウム等の周期表第2族元素のアルキルハロゲン
化物、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マ
グネシウム、塩化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化
カルシウム等の周期表第2族元素のジハロゲン化物、硝
酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、過塩素酸マグネシ
ウム、マグネシウムテトラフルオロボレート[Mg(B
42]、マグネシウムヘキサフルオロホスフェート
[Mg(PF62]、硝酸カルシウム、酢酸カルシウ
ム、過塩素酸カルシウム、カルシウムテトラフルオロボ
レート[Ca(BF42]、カルシウムヘキサフルオロ
ホスフェート[Ca(PF62]等の周期表第2族元素
の塩類、四塩化チタン(IV)、四臭化チタン(IV)、四
ヨウ化チタン(IV)等の周期表第4族元素のハロゲン化
物、二塩化バナジウム(II)、四塩化バナジウム(I
V)、二臭化バナジウム(II)、四臭化バナジウム(I
V)、二ヨウ化バナジウム(II)、四ヨウ化バナジウム
(IV)、五塩化タンタル(V)、五臭化タンタル
(V)、五ヨウ化タンタル(V)等の周期表第5族元素
のハロゲン化物、三臭化クロム(III)、三ヨウ化クロ
ム(III)、四塩化モリブデン(IV)、四臭化モリブデ
ン(IV)、四ヨウ化モリブデン(IV)、四塩化タングス
テン(IV)、四臭化タングステン(IV)等の周期表第6
族元素のハロゲン化物、二塩化マンガン(II)、二臭化
マンガン(II)、二ヨウ化マンガン(II)等の周期表第
7族元素のハロゲン化物、二塩化鉄(II)、三塩化鉄
(III)、二臭化鉄(II)、三臭化鉄(III)、二ヨウ化
鉄(II)、三ヨウ化鉄(III)等の周期表第8族元素の
ハロゲン化物、二塩化コバルト(II)、二臭化コバルト
(II)、二ヨウ化コバルト(II)等の周期表第9族元素
のハロゲン化物、二塩化ニッケル(II)、二臭化ニッケ
ル(II)、二ヨウ化ニッケル(II)等の周期表第10族
元素のハロゲン化物、ヨウ化銅(I)等の周期表第11
族元素のハロゲン化物、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、
ジ−n−プロピル亜鉛、ジイソプロピル亜鉛、ジ−n−
ブチル亜鉛、ジイソブチル亜鉛、ジ−n−ヘキシル亜
鉛、ジシクロヘキシル亜鉛、ジメチルカドミウム、ジエ
チルカドミウム、ジメチル水銀(II)、ジエチル水銀
(II)、ジベンジル水銀(II)等の周期表第12族元素
のジアルキル化物、塩化メチル亜鉛、臭化メチル亜鉛、
ヨウ化メチル亜鉛、ヨウ化エチル亜鉛、塩化メチルカド
ミウム、塩化メチル水銀(II)等の周期表第12族元素
のアルキルハロゲン化物、二塩化亜鉛、二臭化亜鉛、二
ヨウ化亜鉛、二塩化カドミウム、二臭化カドミウム、二
ヨウ化カドミウム、二塩化水銀(II)、塩化ヨウ化亜
鉛、塩化ヨウ化カドミウム、塩化ヨウ化水銀(II)、臭
化ヨウ化亜鉛、臭化ヨウ化カドミウム、臭化ヨウ化水銀
(II)等の周期表第12族元素のジハロゲン化物、硝酸
亜鉛、酢酸亜鉛、過塩素酸亜鉛、亜鉛テトラフルオロボ
レート[Zn(BF42]、亜鉛ヘキサフルオロホスフ
ェート[Zn(PF62]、硝酸カドミウム、酢酸カド
ミウム、過塩素酸カドミウム、カドミウムテトラフルオ
ロボレート[Cd(BF42]、カドミウムヘキサフル
オロホスフェート[Cd(PF62]、硝酸水銀(I
I)、酢酸水銀(II)、過塩素酸水銀(II)、水銀(I
I)テトラフルオロボレート[Hg(BF42]、水銀
(II)ヘキサフルオロホスフェート[Hg(PF62
等の周期表第12族元素の塩類、トリメチルホウ素、ト
リ−n−プロピルホウ素、トリイソプロピルホウ素、ト
リメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ
−n−ブチルアルミニウム、トリ−n−ヘキシルアルミ
ニウム、トリオクチルアルミニウム、トリ−n−ブチル
ガリウム(III)、トリメチルインジウム(III)、トリ
エチルインジウム(III)、トリ−n−ブチルインジウ
ム(III)等の周期表第13族元素のトリアルキル化
物、塩化ジメチルアルミニウム、塩化ジエチルアルミニ
ウム、塩化ジ−n−ブチルアルミニウム、臭化ジエチル
アルミニウム、ヨウ化ジエチルアルミニウム、塩化ジ−
n−ブチルガリウム(III)、塩化ジ−n−ブチルイン
ジウム(III)等の周期表第13族元素のジアルキルモ
ノハロゲン化物、二塩化メチルアルミニウム、二塩化エ
チルアルミニウム、二臭化エチルアルミニウム、二ヨウ
化エチルアルミニウム、二塩化n−ブチルアルミニウ
ム、二塩化n−ブチルガリウム(III)、二塩化n−ブ
チルインジウム(III)等の周期表第13族元素のモノ
アルキルジハロゲン化物、三塩化ホウ素、三臭化ホウ
素、三ヨウ化ホウ素、三塩化アルミニウム、三臭化アル
ミニウム、三ヨウ化アルミニウム、三塩化ガリウム(II
I)、三臭化ガリウム(III)、三ヨウ化ガリウム(II
I)、三塩化インジウム(III)、三臭化インジウム(II
I)、三ヨウ化インジウム(III)、二塩化臭化ガリウム
(III)、二塩化ヨウ化ガリウム(III)、塩化二ヨウ化
ガリウム(III)、二塩化ヨウ化インジウム(III)等の
周期表第13族元素のトリハロゲン化物、硝酸アルミニ
ウム、酢酸アルミニウム、過塩素酸アルミニウム、アル
ミニウムテトラフルオロボレート[Al(BF42]、
アルミニウムヘキサフルオロホスフェート[Al(PF
62]硝酸ガリウム(III)、酢酸ガリウム(III)、過
塩素酸ガリウム(III)、ガリウム(III)テトラフルオ
ロボレート[Ga(BF42]、ガリウム(III)ヘキ
サフルオロホスフェート[Ga(PF62]、硝酸イン
ジウム(III)、酢酸インジウム(III)、過塩素酸イン
ジウム(III)、インジウム(III)テトラフルオロボレ
ート[In(BF42]、インジウム(III)ヘキサフ
ルオロホスフェート[In(PF62]等の周期表第1
3族元素の塩類、四塩化ゲルマニウム(IV)、四臭化ゲ
ルマニウム(IV)、四ヨウ化ゲルマニウム(IV)、二塩
化錫(II)、四塩化錫(IV)、二臭化錫(II)、四臭化
錫(IV)、二ヨウ化錫(II)、四臭化錫(IV)、二塩化
二ヨウ化錫(IV)、四ヨウ化錫(IV)、二塩化鉛(I
I)、二臭化鉛(II)、二ヨウ化鉛(II)等の周期表第
14族元素のハロゲン化物、トリメチルアンチモン(II
I)、トリエチルアンチモン(III)、トリ−n−ブチル
アンチモン(III)、トリメチルビスマス(III)、トリ
エチルビスマス(III)、トリ−n−ブチルビスマス(I
II)等の周期表第15族元素のトリアルキル化物、二塩
化メチルアンチモン(III)、二臭化メチルアンチモン
(III)、二ヨウ化メチルアンチモン(III)、二ヨウ化
エチルアンチモン(III)、二塩化メチルビスマス(II
I)、二ヨウ化エチルビスマス(III)等の周期表第15
族元素のモノアルキルジハロゲン化物、三塩化砒素(II
I)、三臭化砒素(III)、三ヨウ化砒素(III)、三塩
化アンチモン(III)、三臭化アンチモン(III)、三ヨ
ウ化アンチモン(III)、三塩化ビスマス(III)、三臭
化ビスマス(III)、三ヨウ化ビスマス(III)等の周期
表第15族元素のトリハロゲン化物等が挙げられる。
When there are a plurality of semiconductor raw materials, these may be mixed in advance, or may be individually injected into the reaction liquid phase. These raw materials may be used as a solution using an appropriate diluting solvent. Examples of positive element-containing substances that are semiconductor raw materials include magnesium, titanium, vanadium, tantalum,
Simple substance such as chromium, molybdenum, tungsten, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, cadmium, mercury, boron, aluminum, gallium, indium, tin, lead, antimony, bismuth, diethylmagnesium, and di-n-butylmagnesium Alkyl halides of Group 2 elements such as dialkylated compounds of Group 2 elements of the periodic table, methyl magnesium chloride, methyl magnesium bromide, methyl magnesium iodide, ethynyl magnesium chloride, etc., magnesium chloride, magnesium bromide, iodine Magnesium iodide, calcium chloride, calcium bromide, calcium iodide, etc., dihalides of Group II elements, magnesium nitrate, magnesium acetate, magnesium perchlorate, magnesium tetrafluoroborate [Mg (B
F 4 ) 2 ], magnesium hexafluorophosphate [Mg (PF 6 ) 2 ], calcium nitrate, calcium acetate, calcium perchlorate, calcium tetrafluoroborate [Ca (BF 4 ) 2 ], calcium hexafluorophosphate [Ca ( Salts of Group 2 elements of the Periodic Table such as PF 6 ) 2 ], halides of Group 4 elements of the Periodic Table such as titanium tetrachloride (IV), titanium tetrabromide (IV) and titanium tetraiodide (IV); Vanadium (II) dichloride, Vanadium tetrachloride (I
V), vanadium dibromide (II), vanadium tetrabromide (I
V), vanadium diiodide (II), vanadium tetraiodide (IV), tantalum pentachloride (V), tantalum pentabromide (V), tantalum pentaiodide (V), etc. Halide, chromium (III) tribromide, chromium (III) triiodide, molybdenum tetrachloride (IV), molybdenum tetrabromide (IV), molybdenum tetraiodide (IV), tungsten (IV) tetrachloride, tetra Periodic Table 6 for Tungsten (IV) Bromide
Halides of Group 7 elements, such as halides of manganese dichloride (II), manganese dibromide (II), and manganese diiodide (II), halides of Group 7 elements, iron dichloride (II), and iron trichloride (III), iron (II) dibromide, iron (III) tribromide, iron (II) diiodide, iron (III) triiodide, etc., halides of Group VIII elements, cobalt dichloride (II), cobalt dibromide (II), cobalt diiodide (II) and other halides of Group 9 elements of the periodic table, nickel dichloride (II), nickel dibromide (II), nickel diiodide Periodic table such as (II) Halide of Group 10 element, Periodic table 11 such as copper (I) iodide
Group element halide, dimethyl zinc, diethyl zinc,
Di-n-propyl zinc, diisopropyl zinc, di-n-
Dialkylated compounds of Group 12 elements of the periodic table such as butyl zinc, diisobutyl zinc, di-n-hexyl zinc, dicyclohexyl zinc, dimethyl cadmium, diethyl cadmium, dimethyl mercury (II), diethyl mercury (II), dibenzyl mercury (II) , Methyl zinc chloride, methyl zinc bromide,
Alkyl halides of Group 12 elements such as methylzinc iodide, ethylzinc iodide, methylcadmium chloride, methylmercury (II) chloride, zinc dichloride, zinc dibromide, zinc diiodide, cadmium dichloride , Cadmium dibromide, cadmium diiodide, mercury (II) dichloride, zinc iodide, cadmium chloroiodide, mercury chloroiodide (II), zinc bromoiodide, cadmium bromoiodide, bromide Dihalides of Group 12 elements of the periodic table such as mercury (II) iodide, zinc nitrate, zinc acetate, zinc perchlorate, zinc tetrafluoroborate [Zn (BF 4 ) 2 ], zinc hexafluorophosphate [Zn (PF 6) 2], cadmium nitrate, cadmium acetate, cadmium perchlorate, cadmium tetrafluoroborate [Cd (BF 4) 2], cadmium hexafluorophosphate [Cd (PF 6) 2] , mercury nitrate (I
I), mercury acetate (II), mercury perchlorate (II), mercury (I
I) Tetrafluoroborate [Hg (BF 4 ) 2 ], Mercury (II) hexafluorophosphate [Hg (PF 6 ) 2 ]
Salts of Group 12 elements of the periodic table, such as trimethyl boron, tri-n-propyl boron, triisopropyl boron, trimethyl aluminum, triethyl aluminum, tri-n-butyl aluminum, tri-n-hexyl aluminum, trioctyl aluminum, -Trialkylated compounds of Group 13 elements of the periodic table such as n-butyl gallium (III), trimethyl indium (III), triethyl indium (III), tri-n-butyl indium (III), dimethyl aluminum chloride, diethyl aluminum chloride , Di-n-butylaluminum chloride, diethylaluminum bromide, diethylaluminum iodide,
Dialkyl monohalides of Group 13 elements such as n-butylgallium (III), di-n-butylindium (III) chloride, methylaluminum dichloride, ethylaluminum dichloride, ethylaluminum dibromide, diiodo Monoalkyl dihalides of Group 13 elements of the Periodic Table, such as ethyl aluminum chloride, n-butyl aluminum dichloride, n-butyl gallium (III) dichloride, and n-butyl indium (III) dichloride; boron trichloride; Boron iodide, boron triiodide, aluminum trichloride, aluminum tribromide, aluminum triiodide, gallium trichloride (II
I), gallium tribromide (III), gallium triiodide (II
I), indium trichloride (III), indium tribromide (II
I), periodic table of indium triiodide (III), gallium dibromide (III), gallium dichloride (III), gallium diiodide (III), indium (III) dichloride, etc. Group 13 element trihalides, aluminum nitrate, aluminum acetate, aluminum perchlorate, aluminum tetrafluoroborate [Al (BF 4 ) 2 ],
Aluminum hexafluorophosphate [Al (PF
6 ) 2 ] gallium (III) nitrate, gallium (III) acetate, gallium (III) perchlorate, gallium (III) tetrafluoroborate [Ga (BF 4 ) 2 ], gallium (III) hexafluorophosphate [Ga ( PF 6 ) 2 ], indium (III) nitrate, indium (III) acetate, indium (III) perchlorate, indium (III) tetrafluoroborate [In (BF 4 ) 2 ], indium (III) hexafluorophosphate [ In (PF 6 ) 2 ] and other periodic tables
Group 3 element salts, germanium tetrachloride (IV), germanium tetrabromide (IV), germanium tetraiodide (IV), tin dichloride (II), tin tetrachloride (IV), tin dibromide , Tin tetrabromide (IV), tin diiodide (II), tin tetrabromide (IV), tin diiodide (IV), tin tetraiodide (IV), lead dichloride (I
Halides of Group 14 elements of the Periodic Table, such as I), lead (II) dibromide, and lead (II) diiodide;
I), triethylantimony (III), tri-n-butylantimony (III), trimethylbismuth (III), triethylbismuth (III), tri-n-butylbismuth (I
II) trialkylated compounds of Group 15 elements such as methylantimony dichloride (III), methylantimony dibromide (III), methylantimony diiodide (III), ethylantimony diiodide (III), Methyl bismuth dichloride (II
No. 15 of the periodic table such as I) and ethyl bismuth (III) diiodide
Group element monoalkyl dihalides, arsenic trichloride (II
I), arsenic tribromide (III), arsenic triiodide (III), antimony trichloride (III), antimony tribromide (III), antimony triiodide (III), bismuth (III) trichloride, Examples include trihalides of Group 15 elements of the periodic table, such as bismuth (III) bromide and bismuth (III) triiodide.

【0050】これらのうち、特に前記のホットソープ法
の陽性元素含有原料に好適なのは、ジエチルマグネシウ
ムやジ−n−ブチルマグネシウム等の周期表第2族元素
のジアルキル化物、塩化メチルマグネシウム、臭化メチ
ルマグネシウム、ヨウ化メチルマグネシウム等の周期表
第2族元素のアルキルハロゲン化物、ジメチル亜鉛、ジ
エチル亜鉛、ジ−n−プロピル亜鉛、ジイソプロピル亜
鉛、ジ−n−ブチル亜鉛、ジイソブチル亜鉛、ジ−n−
ヘキシル亜鉛、ジメチルカドミウム、ジエチルカドミウ
ム等の周期表第12族元素のジアルキル化物、塩化メチ
ル亜鉛、臭化メチル亜鉛、ヨウ化メチル亜鉛、ヨウ化エ
チル亜鉛、塩化メチルカドミウム等の周期表第12族元
素のアルキルハロゲン化物、三ヨウ化アルミニウム、三
塩化ガリウム(III)、三臭化ガリウム(III)、三ヨウ
化ガリウム(III)、三塩化インジウム(III)、三臭化
インジウム(III)、三ヨウ化インジウム(III)等の周
期表第13族元素のトリハロゲン化物等であり、中でも
ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、ジ−n−プロピル亜鉛、
ジイソプロピル亜鉛、ジ−n−ブチル亜鉛、ジメチルカ
ドミウム、ジエチルカドミウム等の周期表第12族元素
のジアルキル化物、三塩化ガリウム(III)、三塩化イ
ンジウム(III)等の周期表第13族元素のトリハロゲ
ン化物等が最適である。
Of these, particularly suitable as the raw material containing a positive element in the above-mentioned hot soap method are dialkylated compounds of Group 2 elements of the periodic table, such as diethylmagnesium and di-n-butylmagnesium, methylmagnesium chloride and methylbromide. Magnesium, alkyl halides of Group 2 elements of the periodic table such as methylmagnesium iodide, dimethyl zinc, diethyl zinc, di-n-propyl zinc, diisopropyl zinc, di-n-butyl zinc, diisobutyl zinc, di-n-
Hexyl zinc, dimethyl cadmium, diethyl cadmium and other periodic table group 12 elements such as dialkylated compounds, methyl zinc chloride, methyl zinc bromide, methyl zinc iodide, ethyl zinc iodide, and methyl cadmium chloride Alkyl halides, aluminum triiodide, gallium (III) trichloride, gallium (III) tribromide, gallium (III) triiodide, indium (III) trichloride, indium (III) tribromide, triiodide Trihalides of Group 13 elements of the periodic table such as indium (III) halide, among others, dimethyl zinc, diethyl zinc, di-n-propyl zinc,
Dialkylated products of Group 12 elements such as diisopropyl zinc, di-n-butyl zinc, dimethyl cadmium, diethyl cadmium and the like, and trialkyl compounds of Group 13 elements such as gallium (III) and indium (III) trichloride. Most suitable are halides and the like.

【0051】一方、前記の逆ミセル法の陽性元素含有原
料に好適なのは、塩化マグネシウム、臭化マグネシウ
ム、ヨウ化マグネシウム、塩化カルシウム、臭化カルシ
ウム、ヨウ化カルシウム等の周期表第2族元素のジハロ
ゲン化物、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、過塩
素酸マグネシウム、マグネシウムテトラフルオロボレー
ト[Mg(BF42]、マグネシウムヘキサフルオロホ
スフェート[Mg(PF 62]、硝酸カルシウム、酢酸
カルシウム、過塩素酸カルシウム、カルシウムテトラフ
ルオロボレート[Ca(BF42]、カルシウムヘキサ
フルオロホスフェート[Ca(PF62]等の周期表第
2族元素の塩類、二塩化亜鉛、二臭化亜鉛、二ヨウ化亜
鉛、二塩化カドミウム、二臭化カドミウム、二ヨウ化カ
ドミウム、二塩化水銀(II)、塩化ヨウ化亜鉛、塩化ヨ
ウ化カドミウム、塩化ヨウ化水銀(II)、臭化ヨウ化亜
鉛、臭化ヨウ化カドミウム、臭化ヨウ化水銀(II)等の
周期表第12族元素のジハロゲン化物、硝酸亜鉛、酢酸
亜鉛、過塩素酸亜鉛、亜鉛テトラフルオロボレート[Z
n(BF42]、亜鉛ヘキサフルオロホスフェート[Z
n(PF62]、硝酸カドミウム、酢酸カドミウム、過
塩素酸カドミウム、カドミウムテトラフルオロボレート
[Cd(BF42]、カドミウムヘキサフルオロホスフ
ェート[Cd(PF62]、硝酸水銀(II)、酢酸水銀
(II)、過塩素酸水銀(II)、水銀(II)テトラフルオ
ロボレート[Hg(BF42]、水銀(II)ヘキサフル
オロホスフェート[Hg(PF62]等の周期表第12
族元素の塩類、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素、三ヨウ化
ホウ素、三塩化アルミニウム、三臭化アルミニウム、三
ヨウ化アルミニウム、三塩化ガリウム(III)、三臭化
ガリウム(III)、三ヨウ化ガリウム(III)、三塩化イ
ンジウム(III)、三臭化インジウム(III)、三ヨウ化
インジウム(III)、二塩化臭化ガリウム(III)、二塩
化ヨウ化ガリウム(III)、塩化二ヨウ化ガリウム(II
I)、二塩化ヨウ化インジウム(III)等の周期表第13
族元素のトリハロゲン化物、硝酸アルミニウム、酢酸ア
ルミニウム、過塩素酸アルミニウム、アルミニウムテト
ラフルオロボレート[Al(BF42]、アルミニウム
ヘキサフルオロホスフェート[Al(PF62]硝酸ガ
リウム(III)、酢酸ガリウム(III)、過塩素酸ガリウ
ム(III)、ガリウム(III)テトラフルオロボレート
[Ga(BF42]、ガリウム(III)ヘキサフルオロ
ホスフェート[Ga(PF62]、硝酸インジウム(II
I)、酢酸インジウム(III)、過塩素酸インジウム(II
I)、インジウム(III)テトラフルオロボレート[In
(BF42]、インジウム(III)ヘキサフルオロホス
フェート[In(PF62]等の周期表第13族元素の
塩類等であり、中でも塩化マグネシウム、臭化マグネシ
ウム、塩化カルシウム、臭化カルシウム等の周期表第2
族元素のジハロゲン化物、硝酸マグネシウム、酢酸マグ
ネシウム、マグネシウムテトラフルオロボレート[Mg
(BF42]、硝酸カルシウム、酢酸カルシウム、カル
シウムテトラフルオロボレート[Ca(BF42]等の
周期表第2族元素の塩類、二塩化亜鉛、二臭化亜鉛、二
塩化カドミウム、二臭化カドミウム、二塩化水銀(II)
等の周期表第12族元素のジハロゲン化物、硝酸亜鉛、
酢酸亜鉛、過塩素酸亜鉛、亜鉛テトラフルオロボレート
[Zn(BF42]、硝酸カドミウム、酢酸カドミウ
ム、過塩素酸カドミウム、カドミウムテトラフルオロボ
レート[Cd(BF42]、硝酸水銀(II)、酢酸水銀
(II)、過塩素酸水銀(II)、水銀(II)テトラフルオ
ロボレート[Hg(BF42]等の周期表第12族元素
の塩類、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素、三塩化アルミニ
ウム、三臭化アルミニウム、三塩化ガリウム(III)、
三臭化ガリウム(III)、三塩化インジウム(III)、三
臭化インジウム(III)等の周期表第13族元素のトリ
ハロゲン化物、硝酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、
アルミニウムテトラフルオロボレート[Al(B
42]、硝酸ガリウム(III)、酢酸ガリウム(II
I)、過塩素酸ガリウム(III)、ガリウム(III)テト
ラフルオロボレート[Ga(BF42]、硝酸インジウ
ム(III)、酢酸インジウム(III)、過塩素酸インジウ
ム(III)、インジウム(III)テトラフルオロボレート
[In(BF42]等の周期表第13族元素の塩類は更
に好適であり、塩化マグネシウム、塩化カルシウム等の
周期表第2族元素のジハロゲン化物、硝酸マグネシウ
ム、酢酸マグネシウム、硝酸カルシウム、酢酸カルシウ
ム等の周期表第2族元素の塩類、二塩化亜鉛、二塩化カ
ドミウム、二塩化水銀(II)等の周期表第12族元素の
ジハロゲン化物、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛、亜鉛テトラフル
オロボレート[Zn(BF42]、硝酸カドミウム、酢
酸カドミウム、カドミウムテトラフルオロボレート[C
d(BF 42]、硝酸水銀(II)等の周期表第12族元
素の塩類、三塩化ホウ素、三塩化アルミニウム、三塩化
ガリウム(III)、三塩化インジウム(III)等の周期表
第13族元素のトリハロゲン化物、硝酸アルミニウム、
酢酸アルミニウム、硝酸ガリウム(III)、酢酸ガリウ
ム(III)、ガリウム(III)テトラフルオロボレート
[Ga(BF42]、硝酸インジウム(III)、酢酸イ
ンジウム(III)、インジウム(III)テトラフルオロボ
レート[In(BF42]等の周期表第13族元素の塩
類は最も好適である。
On the other hand, the positive element containing a positive element in the reverse micelle method is used.
Suitable materials are magnesium chloride, magnesium bromide
, Magnesium iodide, calcium chloride, calcium bromide
Dihalides of Group 2 elements of the periodic table, such as calcium and calcium iodide
Genides, magnesium nitrate, magnesium acetate, persalt
Magnesium iodate, magnesium tetrafluorovolley
[Mg (BFFour)Two], Magnesium hexafluoropho
Sulfate [Mg (PF 6)Two], Calcium nitrate, acetic acid
Calcium, calcium perchlorate, calcium tetraf
Ruboroborate [Ca (BFFour)Two], Calcium hexa
Fluorophosphate [Ca (PF6)Two] And other periodic tables
Salts of Group 2 elements, zinc dichloride, zinc dibromide, diiodide
Lead, cadmium dichloride, cadmium dibromide, cadmium diiodide
Dodium, mercury (II) dichloride, zinc iodide chloride, iodine chloride
Cadmium iodide, mercury (II) chloride, subbromide
Lead, cadmium bromide iodide, mercury iodide bromide, etc.
Group 12 element dihalide, zinc nitrate, acetic acid
Zinc, zinc perchlorate, zinc tetrafluoroborate [Z
n (BFFour)Two], Zinc hexafluorophosphate [Z
n (PF6)Two], Cadmium nitrate, cadmium acetate,
Cadmium chlorate, cadmium tetrafluoroborate
[Cd (BFFour)Two], Cadmium hexafluorophosph
Rate [Cd (PF6)Two], Mercury nitrate (II), mercury acetate
(II), mercury perchlorate (II), mercury (II) tetrafluo
Roborate [Hg (BFFour)Two], Mercury (II) hexaflur
Orophosphate [Hg (PF6)Two12th Periodic Table
Salts of group elements, boron trichloride, boron tribromide, triiodide
Boron, aluminum trichloride, aluminum tribromide, tri
Aluminum iodide, gallium (III) trichloride, tribromide
Gallium (III), gallium (III) triiodide,
Indium (III), Indium (III) tribromide, Triiodide
Indium (III), gallium (III) bromide, disalt
Gallium iodide (III), gallium diiodide (II
I), periodic table 13 of indium (III) dichloride, etc.
Group trihalides, aluminum nitrate, acetate acetate
Luminium, aluminum perchlorate, aluminum tet
Lafluoroborate [Al (BFFour)Two],aluminum
Hexafluorophosphate [Al (PF6)Two] Ga nitrate
Lium (III), gallium (III) acetate, gallium perchlorate
(III), gallium (III) tetrafluoroborate
[Ga (BFFour)Two], Gallium (III) hexafluoro
Phosphate [Ga (PF6)Two], Indium nitrate (II
I), indium acetate (III), indium perchlorate (II
I), indium (III) tetrafluoroborate [In
(BFFour)Two], Indium (III) hexafluorophos
Fate [In (PF6)Two] Of the periodic table group 13 element
Such as magnesium chloride, magnesium bromide, etc.
, Calcium chloride, calcium bromide, etc.
Group halides, magnesium nitrate, mug acetate
Nesium, magnesium tetrafluoroborate [Mg
(BFFour)Two], Calcium nitrate, calcium acetate, cal
Cium tetrafluoroborate [Ca (BFFour)Two]
Salts of Group 2 elements of the periodic table, zinc dichloride, zinc dibromide,
Cadmium chloride, cadmium dibromide, mercury dichloride (II)
Dihalides of Group 12 elements of the periodic table, such as zinc nitrate,
Zinc acetate, zinc perchlorate, zinc tetrafluoroborate
[Zn (BFFour)Two], Cadmium nitrate, cadmium acetate
Cadmium perchlorate, cadmium tetrafluoroborate
Rate [Cd (BFFour)Two], Mercury nitrate (II), mercury acetate
(II), mercury perchlorate (II), mercury (II) tetrafluo
Roborate [Hg (BFFour)TwoGroup 12 elements of the periodic table
Salts, boron trichloride, boron tribromide, aluminum trichloride
, Aluminum tribromide, gallium (III) trichloride,
Gallium (III) tribromide, indium (III) trichloride,
Tri-group 13 elements of the periodic table such as indium (III) bromide
Halide, aluminum nitrate, aluminum acetate,
Aluminum tetrafluoroborate [Al (B
FFour)Two], Gallium nitrate (III), gallium acetate (II
I), gallium (III) perchlorate, gallium (III) tet
Lafluoroborate [Ga (BFFour)Two], Indium nitrate
(III), indium (III) acetate, indium perchlorate
(III), indium (III) tetrafluoroborate
[In (BFFour)Two] And other salts of Group 13 elements of the Periodic Table.
Suitable for magnesium chloride, calcium chloride, etc.
Dihalide of Group 2 element of the periodic table, magnesium nitrate
, Magnesium acetate, calcium nitrate, calcium acetate
Salts of Group 2 elements of the periodic table, such as zinc, zinc dichloride, potassium dichloride
Dome and mercury dichloride (II)
Dihalide, zinc nitrate, zinc acetate, zinc tetraflu
Oroborate [Zn (BFFour)Two], Cadmium nitrate, vinegar
Cadmium acid, cadmium tetrafluoroborate [C
d (BF Four)Two], Mercury (II) nitrate, etc.
Elemental salts, boron trichloride, aluminum trichloride, trichloride
Periodic table of gallium (III), indium (III) trichloride, etc.
Group 13 element trihalides, aluminum nitrate,
Aluminum acetate, gallium (III) nitrate, gallium acetate
(III), gallium (III) tetrafluoroborate
[Ga (BFFour)Two], Indium (III) nitrate,
Indium (III), indium (III) tetrafluorobo
Rate [In (BFFour)Two] And other salts of Group 13 elements of the Periodic Table
Classes are most preferred.

【0052】なお、四塩化ゲルマニウム(IV)、四臭化
ゲルマニウム(IV)、四ヨウ化ゲルマニウム(IV)、二
塩化錫(II)、四塩化錫(IV)、二臭化錫(II)、四臭
化錫(IV)、二ヨウ化錫(II)、四臭化錫(IV)、二塩
化二ヨウ化錫(IV)、四ヨウ化錫(IV)、二塩化鉛(I
I)、二臭化鉛(II)、二ヨウ化鉛(II)等の周期表第
14族元素のハロゲン化物は、単独でゲルマニウムや錫
等の周期表第14族元素の単体半導体の超微粒子の原料
として使用可能な場合がある。
Incidentally, germanium tetrachloride (IV), germanium tetrabromide (IV), germanium tetraiodide (IV), tin dichloride (II), tin tetrachloride (IV), tin dibromide (II), Tin (IV) tetrabromide, Tin (II) diiodide, Tin (IV) tetrabromide, Tin (II) dichloride (IV), Tin (IV) tetraiodide, Lead (I) chloride
Halides of Group 14 elements of the periodic table, such as I), lead (II) dibromide, and lead (II) diiodide, are ultrafine particles of a single semiconductor of the Group 14 elements of the periodic table, such as germanium and tin. May be used as a raw material for

【0053】半導体原料物質となる陰性元素含有物質の
例としては、窒素、リン、砒素、アンチモン、ビスマ
ス、酸素、硫黄、セレン、テルル、フッ素、塩素、臭
素、ヨウ素等の周期表第15〜17族元素の単体、アン
モニア、ホスフィン(PH3)、アルシン(AsH3)、
スチビン(SbH3)等の周期表第15族元素の水素化
物、トリス(トリメチルシリル)アミン、トリス(トリ
メチルシリル)ホスフィン、トリス(トリメチルシリ
ル)アルシン等の周期表第15族元素のシリル化物、硫
化水素、セレン化水素、テルル化水素等の周期表第16
族元素の水素化物、ビス(トリメチルシリル)スルフィ
ド(別称ヘキサメチルジシラチアン:Hexameth
yldisilathiane)、ビス(トリメチルシ
リル)セレニド等の周期表第16族元素のシリル化物、
硫化ナトリウム、セレン化ナトリウム等の周期表第16
族元素のアルカリ金属塩、トリブチルホスフィンスルフ
ィド、トリヘキシルホスフィンスルフィド、トリオクチ
ルホスフィンスルフィド、トリブチルホスフィンセレニ
ド、トリヘキシルホスフィンセレニド、トリオクチルホ
スフィンセレニド等のトリアルキルホスフィンカルコゲ
ニド類、フッ化水素、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素
等の周期表第17族元素の水素化物、トリメチルシリル
クロリド、トリメチルシリルブロミド、トリメチルシリ
ルヨージド等の周期表第17族元素のシリル化物が挙げ
られる。これらのうち、反応性や化合物の安定性・操作
性の点で、リン、砒素、アンチモン、ビスマス、硫黄、
セレン、テルル、ヨウ素等の周期表第15〜17族元素
の単体、トリス(トリメチルシリル)ホスフィン、トリ
ス(トリメチルシリル)アルシン等の周期表第15族元
素のシリル化物、硫化水素、セレン化水素、テルル化水
素等の周期表第16族元素の水素化物、ビス(トリメチ
ルシリル)スルフィド、ビス(トリメチルシリル)セレ
ニド等の周期表第16族元素のシリル化物、硫化ナトリ
ウム、セレン化ナトリウム等の周期表第16族元素のア
ルカリ金属塩、トリブチルホスフィンスルフィド、トリ
ヘキシルホスフィンスルフィド、トリオクチルホスフィ
ンスルフィド、トリブチルホスフィンセレニド、トリヘ
キシルホスフィンセレニド、トリオクチルホスフィンセ
レニド等のトリアルキルホスフィンカルコゲニド類、ト
リメチルシリルクロリド、トリメチルシリルブロミド、
トリメチルシリルヨージド等の周期表第17族元素のシ
リル化物等が好適に用いられ、中でもリン、砒素、アン
チモン、硫黄、セレン等の周期表第15及び16族元素
の単体、トリス(トリメチルシリル)ホスフィン、トリ
ス(トリメチルシリル)アルシン等の周期表第15族元
素のシリル化物、ビス(トリメチルシリル)スルフィ
ド、ビス(トリメチルシリル)セレニド等の周期表第1
6族元素のシリル化物、硫化ナトリウム、セレン化ナト
リウム等の周期表第16族元素のアルカリ金属塩、トリ
ブチルホスフィンスルフィド、トリオクチルホスフィン
スルフィド、トリブチルホスフィンセレニド、トリオク
チルホスフィンセレニド等のトリアルキルホスフィンカ
ルコゲニド類等が特に好適に用いられる。
Examples of the negative element-containing substances serving as semiconductor raw materials include those of the periodic tables 15 to 17 such as nitrogen, phosphorus, arsenic, antimony, bismuth, oxygen, sulfur, selenium, tellurium, fluorine, chlorine, bromine and iodine. Elemental group element, ammonia, phosphine (PH 3 ), arsine (AsH 3 ),
A hydride of a Group 15 element of the periodic table such as stibine (SbH 3 ), a silylated product of a Group 15 element of the periodic table such as tris (trimethylsilyl) amine, tris (trimethylsilyl) phosphine, tris (trimethylsilyl) arsine, hydrogen sulfide, selenium Periodic table of hydrogen fluoride, hydrogen telluride, etc.
Group element hydride, bis (trimethylsilyl) sulfide (also known as hexamethyldisilthiane: Hexameth)
yldisilathiane), bis (trimethylsilyl) selenide, and other silylated compounds of Group 16 elements of the periodic table;
Periodic Table No. 16 for sodium sulfide, sodium selenide, etc.
Alkali metal salts of group elements, tributyl phosphine sulfide, trihexyl phosphine sulfide, trioctyl phosphine sulfide, tributyl phosphine selenide, trihexyl phosphine selenide, trialkyl phosphine chalcogenides such as trioctyl phosphine selenide, hydrogen fluoride, chloride Examples include hydrides of Group 17 elements such as hydrogen, hydrogen bromide, and hydrogen iodide, and silylated compounds of Group 17 elements such as trimethylsilyl chloride, trimethylsilyl bromide, and trimethylsilyl iodide. Among them, phosphorus, arsenic, antimony, bismuth, sulfur,
Elemental elements of Groups 15 to 17 of the Periodic Table such as selenium, tellurium, iodine, etc., silylates of Group 15 elements of the Periodic Table such as tris (trimethylsilyl) phosphine, tris (trimethylsilyl) arsine, hydrogen sulfide, hydrogen selenide, telluride Group 16 elements of the Periodic Table such as hydrides of Group 16 elements such as hydrogen, silylates of the Group 16 elements such as bis (trimethylsilyl) sulfide and bis (trimethylsilyl) selenide, sodium sulfide and sodium selenide Alkali metal salts, tributyl phosphine sulfide, trihexyl phosphine sulfide, trioctyl phosphine sulfide, tributyl phosphine selenide, trihexyl phosphine selenide, trialkyl phosphine chalcogenides such as trioctyl phosphine selenide, and trimethylsilyl chloride Lido, trimethylsilyl bromide,
Preferred are silylated products of Group 17 elements of the Periodic Table, such as trimethylsilyl iodide. Among them, simple substances of Group 15 and 16 elements of the Periodic Table, such as phosphorus, arsenic, antimony, sulfur, and selenium, tris (trimethylsilyl) phosphine, Periodic Table 1 such as tris (trimethylsilyl) arsine, etc. Periodic table 15 elements such as bis (trimethylsilyl) sulfide and bis (trimethylsilyl) selenide
Alkali metal salts of Group 16 elements such as silylates of Group 6 elements, sodium sulfide, sodium selenide, etc., and trialkyl phosphines such as tributyl phosphine sulfide, trioctyl phosphine sulfide, tributyl phosphine selenide, trioctyl phosphine selenide, etc. Chalcogenides are particularly preferably used.

【0054】特に前記の逆ミセル法の陰性元素含有原料
として特に好ましいのは、水溶性を有するもの、即ち、
アンモニア、ホスフィン(PH3)、アルシン(As
3)、スチビン(SbH3)等の周期表第15族元素の
水素化物、硫化水素、セレン化水素、テルル化水素等の
周期表第16族元素の水素化物、硫化ナトリウム、セレ
ン化ナトリウム、硫化カリウム、セレン化カリウム、水
硫化ナトリウム(NaHS)、水セレン化ナトリウム
(NaHSe)等の周期表第16族元素のアルカリ金属
塩、フッ化水素、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素等の
周期表第17族元素の水素化物等が挙げられる。
Particularly preferred as the negative element-containing raw material for the reverse micelle method are those having water solubility, that is,
Ammonia, phosphine (PH 3 ), arsine (As
Hydrides of Group 15 elements such as H 3 ) and stibine (SbH 3 ); hydrides of Group 16 elements such as hydrogen sulfide, hydrogen selenide and hydrogen telluride; sodium sulfide; sodium selenide; Alkali metal salts of Group 16 elements such as potassium sulfide, potassium selenide, sodium hydrosulfide (NaHS), and sodium water selenide (NaHSe), hydrogen fluoride, hydrogen chloride, hydrogen bromide, hydrogen iodide, etc. Examples include hydrides of Group 17 elements of the periodic table.

【0055】特に好ましい液相製造方法であるホットソ
ープ法における前記原料化合物の反応液相への供給速度
には制限はないが、生成する半導体結晶の粒径分布を狭
くする場合には0.1〜60秒程度の短時間に所定量を
注入することが好適な場合がある。また、原料溶液の注
入後の適切な結晶成長反応時間(流通法の場合には滞留
時間)は、半導体種や所望の粒径あるいは反応温度によ
り変動するが、代表的な条件としては200〜350℃
程度の反応温度で1分〜10時間程度である。
In the hot soap method, which is a particularly preferred liquid phase production method, the supply rate of the raw material compound to the reaction liquid phase is not limited. In some cases, it is preferable to inject a predetermined amount in a short time of about 60 seconds. The appropriate crystal growth reaction time (residence time in the case of the flow method) after the injection of the raw material solution varies depending on the type of the semiconductor, the desired particle size, or the reaction temperature, but typical conditions are 200 to 350. ° C
The reaction temperature is about 1 minute to 10 hours.

【0056】かかるホットソープ法では半導体結晶の成
長反応終了後、通常単離精製を行う。この方法として
は、液相成分の濃縮、あるいは沈殿法が好適である。沈
殿法の好ましい代表的な手順は以下の通りである。即
ち、反応液の固化温度に至らない程度に冷却後トルエン
やヘキサン等を添加して室温での固化性を抑制し、次い
で半導体超微粒子の貧溶媒、例えばメタノール、エタノ
ール、n−プロパノール、イソプロピルアルコール、n
−ブタノール等の低級アルコール類、あるいは水と混合
して半導体超微粒子を析出せしめ、これを遠心分離やデ
カンテーション等の物理的な手段で分離する手順であ
る。こうして得られる析出物をトルエンやヘキサン等に
再度溶解し析出・分離の手順を繰り返すことで更に精製
度を上げることが可能である。沈殿溶媒は混合溶媒とし
ても構わない。
In such a hot soap method, after completion of the growth reaction of the semiconductor crystal, isolation and purification are usually performed. As this method, concentration of liquid phase components or precipitation method is suitable. A preferred representative procedure of the precipitation method is as follows. That is, after cooling to a temperature not reaching the solidification temperature of the reaction solution, toluene or hexane is added to suppress solidification at room temperature, and then a poor solvent for the semiconductor ultrafine particles, for example, methanol, ethanol, n-propanol, isopropyl alcohol , N
-A procedure in which ultrafine semiconductor particles are precipitated by mixing with lower alcohols such as butanol or water, and separated by physical means such as centrifugation or decantation. It is possible to further increase the purification degree by dissolving the precipitate thus obtained in toluene, hexane or the like again and repeating the procedure of precipitation and separation. The precipitation solvent may be a mixed solvent.

【0057】[配位子交換による有機成分組成の制御]
前記に例示したような任意の製造方法で得られる半導体
結晶に、前記のオリゴペプチド残基、ポリアルキレング
リコール残基、あるいは補助的配位子を所望量導入する
目的で、合成された半導体結晶表面での配位子交換反応
を行うことが可能である。具体的には、例えば、前記の
ホットソープ法により得られるトリオクチルホスフィン
オキシド等の配位性有機化合物を表面に有する半導体超
微粒子に対して、前記のオリゴペプチド残基やポリアル
キレングリコール残基を含有する配位子(以下、「機能
配位子」と呼ぶ)を液相で接触させる配位子交換反応が
可能である。この場合、必要に応じて後述するような溶
剤を使用した液相としても良く、使用する機能配位子が
反応条件において液体である場合には、それ自身を溶媒
とし他の溶剤を添加しない反応形式も可能である。
[Control of Organic Component Composition by Ligand Exchange]
For the purpose of introducing a desired amount of the oligopeptide residue, polyalkylene glycol residue, or auxiliary ligand into a semiconductor crystal obtained by any of the manufacturing methods as exemplified above, the synthesized semiconductor crystal surface It is possible to carry out a ligand exchange reaction at Specifically, for example, with respect to semiconductor ultrafine particles having a coordinating organic compound such as trioctylphosphine oxide obtained by the hot soap method on the surface, the oligopeptide residue or the polyalkylene glycol residue is used. A ligand exchange reaction in which a contained ligand (hereinafter, referred to as “functional ligand”) is brought into contact with a liquid phase is possible. In this case, if necessary, a liquid phase using a solvent as described below may be used.If the functional ligand to be used is a liquid under the reaction conditions, the reaction itself is used as a solvent and no other solvent is added. The format is also possible.

【0058】かかる配位子交換反応条件としては、例え
ば、X.Pengら;Angew.Chem.Int.
Ed.Engl.,36巻,145頁(1997)に記
載の方法に準じてメタノール等アルコール類中で行う方
法、M.Bruchez Jr.ら;Science,
281巻,2013頁(1998)に記載の方法に準じ
てジメチルスルホキシドとメタノール等アルコール類の
混合溶媒中で行う方法、あるいはC.W.Warren
ら;Science,281巻,2016頁(199
8)に記載の方法に準じてクロロホルム等ハロゲン化溶
剤中で行う方法等が挙げられる。また、前記のX.Pe
ngら;J.Am.Chem.Soc.,119巻,7
019頁(1997)に報告されているように、前記の
ホットソープ法により得られるトリオクチルホスフィン
オキシド等の配位性有機化合物を表面に有する半導体超
微粒子をピリジン等の弱配位性化合物(通常溶媒として
大過剰量用いる)含む液相に分散して該配位性有機化合
物を除去する方法も応用可能である。即ちピリジン等の
弱配位性化合物中で配位性有機化合物を除去する第一工
程、次いで、機能配位子を加える第二工程からなる二段
階反応である。
The conditions for the ligand exchange reaction include, for example, those described in X. Peng et al .; Angew. Chem. Int.
Ed. Engl. 36, p. 145 (1997), in alcohols such as methanol. Bruchez Jr. Science,
281: 2013 (1998), in a mixed solvent of dimethyl sulfoxide and an alcohol such as methanol, or C.I. W. Warren
Science, vol. 281, 2016 (pp. 199).
A method performed in a halogenated solvent such as chloroform according to the method described in 8) can be used. In addition, X. Pe
ng et al .; Am. Chem. Soc. , 119, 7
As reported on page 019 (1997), ultrafine semiconductor particles having a coordinating organic compound such as trioctylphosphine oxide obtained on the surface by the above-mentioned hot soap method are treated with a weakly coordinating compound such as pyridine (usually). A method of removing the coordinating organic compound by dispersing it in a liquid phase containing a large excess amount as a solvent) is also applicable. That is, it is a two-step reaction consisting of a first step of removing a coordinating organic compound from a weakly coordinating compound such as pyridine, and a second step of adding a functional ligand.

【0059】かかる配位子交換反応に用いられる溶剤に
制限はないが、例えば、ピリジン、ルチジン、コリジ
ン、あるいはキノリン等の含窒素芳香族化合物、塩化メ
チレン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロ
エタン等のハロゲン化アルキル類、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、ナフタレン、クロロベンゼン、ジクロロ
ベンゼン等の芳香族炭化水素類、n−ペンタン、n−ヘ
キサン、シクロヘキサン、n−オクタン、イソオクタン
等のアルカン類、ジエチルエーテルやテトラヒドロフラ
ン等の脂肪族エーテル類、アセトンやメチルエチルケト
ン等の脂肪族ケトン類、酢酸メチルや酢酸エチル等のエ
ステル系溶剤、メタノール、エタノール、n−プロパノ
ール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、エチ
レングリコール等のアルコール類、フェノールやクレゾ
ール等のフェノール類、及び水等の水酸基を有する化合
物、ブチルアミン、ヘキシルアミン、シクロヘキシルア
ミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミ
ン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、フェニ
ルアミン、アニリン等の炭素数20以下程度の1級アミ
ン類、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジヘキシルア
ミン、ジオクチルアミン、ジデシルアミン、ジフェニル
アミン、メチルフェニルアミン、ピロリジン、ピペリジ
ン、モルホリン、メチルアニリン等の炭素数20以下程
度の2級アミン類、トリエチルアミン、トリブチルアミ
ン、エチルジイソプロピルアミン、トリヘキシルアミ
ン、フェニルジメチルアミン、メチルジフェニルアミ
ン、N−メチルピロリジン、N−メチルピペリジン、N
−メチルモルホリン、ジメチルアニリン等の炭素数20
以下程度の3級アミン類、N,N−ジメチルホルムアミ
ド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMA
c)、N−メチルピロリドン(NMP)等のアミド系非
プロトン性溶剤、ジメチルスルホキシド等のスルホキシ
ド類、あるいは水や二硫化炭素等の極性溶媒等が例示さ
れる。これらの溶剤は、半導体超微粒子やその生成物等
の溶解度調整等の必要に応じて、任意の種類・組み合わ
せ・比において混合して使用して構わない。
The solvent used in the ligand exchange reaction is not particularly limited. For example, nitrogen-containing aromatic compounds such as pyridine, lutidine, collidine or quinoline, methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, 1,2- Alkyl halides such as dichloroethane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, naphthalene, chlorobenzene and dichlorobenzene; alkanes such as n-pentane, n-hexane, cyclohexane, n-octane and isooctane; diethyl ether Ethers such as acetic acid and tetrahydrofuran, aliphatic ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, ester solvents such as methyl acetate and ethyl acetate, and alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropyl alcohol, n-butanol and ethylene glycol. Choles, phenols such as phenol and cresol, and compounds having a hydroxyl group such as water, carbon such as butylamine, hexylamine, cyclohexylamine, octylamine, decylamine, dodecylamine, hexadecylamine, octadecylamine, phenylamine and aniline. Primary amines having about 20 or less, secondary amines having about 20 or less carbon atoms such as diethylamine, dibutylamine, dihexylamine, dioctylamine, didecylamine, diphenylamine, methylphenylamine, pyrrolidine, piperidine, morpholine, and methylaniline; Triethylamine, tributylamine, ethyldiisopropylamine, trihexylamine, phenyldimethylamine, methyldiphenylamine, N-methylpyrrolidine, N-methylpiperidine Emissions, N
20 carbon atoms such as methylmorpholine and dimethylaniline
The following tertiary amines, N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMA
c), amide aprotic solvents such as N-methylpyrrolidone (NMP), sulfoxides such as dimethyl sulfoxide, and polar solvents such as water and carbon disulfide. These solvents may be mixed and used in any kind, combination, and ratio as required for adjusting the solubility of the ultrafine semiconductor particles and the products thereof.

【0060】前記の配位子交換反応において、使用する
各機能配位子の量を制御することにより、半導体結晶表
面に所望量の各機能配位子を結合することが可能であ
る。かかる機能配位子の結合量の制御により、本発明の
半導体超微粒子の親水性、水溶性、あるいは基質特異的
親和性を制御することが可能である。前記の配位子交換
反応は、通常−10〜250℃程度の温度範囲で行わ
れ、有機物の熱劣化や交換反応の未完結を避けるため好
ましくはこの温度範囲を0〜200℃程度、更に好まし
くは10〜150℃程度、最も好ましくは20〜120
℃程度とする。一方反応時間は原料や温度にもよるが、
通常1分〜100時間、好ましくは5分〜70時間、更
に好ましくは10分〜50時間、最も好ましくは10分
〜30時間程度である。また、かかる配位子交換反応に
おいて、半導体超微粒子と機能配位子を反応液に加える
順序に制限はない。
In the above-mentioned ligand exchange reaction, a desired amount of each functional ligand can be bonded to the semiconductor crystal surface by controlling the amount of each functional ligand used. By controlling the binding amount of the functional ligand, it is possible to control the hydrophilicity, water solubility, or substrate-specific affinity of the semiconductor ultrafine particles of the present invention. The above-mentioned ligand exchange reaction is usually performed in a temperature range of about -10 to 250 ° C, and preferably in a temperature range of about 0 to 200 ° C, more preferably about 0 to 200 ° C in order to avoid thermal deterioration of organic substances and incomplete completion of the exchange reaction. Is about 10 to 150 ° C., most preferably 20 to 120 ° C.
About ℃. On the other hand, the reaction time depends on the raw materials and temperature,
It is usually about 1 minute to 100 hours, preferably about 5 minutes to 70 hours, more preferably about 10 minutes to 50 hours, and most preferably about 10 minutes to 30 hours. Further, in such a ligand exchange reaction, there is no limitation on the order of adding the semiconductor ultrafine particles and the functional ligand to the reaction solution.

【0061】かかる配位子交換反応は、酸化等の副反応
を避けるため、窒素やアルゴン等の不活性気体雰囲気に
おいて行うのが望ましい。また、かかる配位子交換反応
だけでなく超微粒子製造の後処理工程は、遮光条件が好
ましい場合もある。かかる配位子交換反応の後、製品を
単離するには、濾過、沈殿と遠心分離の併用、蒸留、昇
華等の任意の方法を使用して構わないが、特に有効なの
は、半導体結晶の比重が通常の有機化合物より大きいこ
とを利用した沈殿と遠心分離の併用である。遠心分離
は、配位子交換反応の生成物を含有する溶液を、機能配
位子を結合した本発明の半導体超微粒子の貧溶媒(例え
ばn−ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタ
ン、イソオクタン等の炭化水素を含む有機溶剤)中に投
入し、生成する沈殿を含む懸濁液を遠心分離して行われ
る。得られた沈殿は、デカンテーション等により上澄み
液と分離し、必要に応じ溶媒洗浄や再溶解と再沈殿/遠
心分離を繰り返して精製度を向上させることも可能であ
る。遠心分離の回転数は、通常毎分100〜8000回
転程度、好ましくは毎分300〜6000回転程度、更
に好ましくは毎分500〜4000回転程度、最も好ま
しくは毎分700〜3000回転程度とし、温度は通常
−10〜100℃程度、好ましくは0〜80℃程度、更
に好ましくは10〜70℃程度、最も好ましくは20〜
60℃程度の範囲で行う。また、かかる精製工程も、酸
化等の副反応を避けるため、窒素やアルゴン等の不活性
気体雰囲気において行うのが望ましい場合もある。
The ligand exchange reaction is preferably performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon in order to avoid side reactions such as oxidation. In addition, in some cases, not only the ligand exchange reaction but also the post-treatment step for producing ultrafine particles is performed under light-shielding conditions. After the ligand exchange reaction, any method such as filtration, combined use of precipitation and centrifugation, distillation, and sublimation may be used to isolate the product. Particularly effective is the specific gravity of the semiconductor crystal. Is a combination of precipitation and centrifugation utilizing the fact that is larger than ordinary organic compounds. In the centrifugation, the solution containing the product of the ligand exchange reaction is mixed with a poor solvent (for example, n-hexane, cyclohexane, heptane, octane, isooctane, etc.) (Organic solvent containing hydrogen) and centrifuging the suspension containing the resulting precipitate. The obtained precipitate is separated from the supernatant by decantation or the like, and the degree of purification can be improved by repeating solvent washing, re-dissolution and re-precipitation / centrifugation as necessary. The rotation speed of the centrifugation is usually about 100 to 8000 rotations per minute, preferably about 300 to 6000 rotations per minute, more preferably about 500 to 4000 rotations per minute, and most preferably about 700 to 3000 rotations per minute. Is usually about -10 to 100 ° C, preferably about 0 to 80 ° C, more preferably about 10 to 70 ° C, and most preferably about 20 to 100 ° C.
This is performed at a temperature of about 60 ° C. In some cases, it is desirable that the purification step is performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon in order to avoid side reactions such as oxidation.

【0062】[アミド化反応によるオリゴペプチド残基
の導入]前記の配位子交換の他に、本発明の半導体超微
粒子にオリゴペプチド残基を導入するもう1つの手段と
して、半導体超微粒子が結合するアミノ基又はカルボキ
シル基に対してアミド化反応を行う方法が挙げられる。
これは、アミノ基又はカルボキシル基を末端基として有
する連結有機残基をあらかじめ半導体結晶表面に結合し
ておき、該末端基を出発反応点としたアミド化反応(以
下、アミド化法と呼ぶ)を利用する方法である。このア
ミド化法は更に2つに分類される。即ち、一方は、既に
用意されたオリゴペプチドのカルボキシル基末端又はア
ミノ基末端を、半導体結晶表面に結合された連結有機残
基のアミノ基又はカルボキシル基に対してアミド結合さ
せる方法(以下、OPアミド化法と呼ぶ)であり、他方
は、半導体結晶表面に結合された連結有機残基のアミノ
基又はカルボキシル基を出発点とし、これにアミノ酸の
カルボキシル基又はアミノ基を逐次アミド結合してゆく
方法(以下、逐次アミド化法と呼ぶ)である。なお、半
導体結晶表面に結合する連結有機残基の構造中に、所望
のオリゴペプチド残基の部分構造(部分オリゴペプチド
残基又は単一アミノ酸残基)をあらかじめ含有せしめて
も構わない。
[Introduction of Oligopeptide Residue by Amidation Reaction] In addition to the ligand exchange described above, another means for introducing an oligopeptide residue into the semiconductor ultrafine particle of the present invention is to bind the semiconductor ultrafine particle. A method of performing an amidation reaction on an amino group or a carboxyl group to be formed.
In this method, a connecting organic residue having an amino group or a carboxyl group as a terminal group is bonded to the surface of a semiconductor crystal in advance, and an amidation reaction using the terminal group as a starting reaction point (hereinafter, referred to as amidation method). It is a method to use. This amidation method is further classified into two. That is, one is a method in which a carboxyl group end or an amino group end of an already prepared oligopeptide is amide-bonded to an amino group or a carboxyl group of a connecting organic residue bonded to the semiconductor crystal surface (hereinafter referred to as OP amide). The other is a method in which an amino group or a carboxyl group of a connecting organic residue bonded to the surface of a semiconductor crystal is used as a starting point, and a carboxyl group or an amino group of an amino acid is successively amide-bonded thereto. (Hereinafter, referred to as a sequential amidation method). In addition, a partial structure of a desired oligopeptide residue (a partial oligopeptide residue or a single amino acid residue) may be contained in advance in the structure of the connecting organic residue that binds to the semiconductor crystal surface.

【0063】本発明の半導体超微粒子に所望のオリゴペ
プチド残基を導入するために、前記2種のアミド化法
を、任意の段階数及び任意の順序で組み合わせて利用し
ても構わない。即ち、例えば、(i)まずOPアミド化
法により所望のオリゴペプチド残基の部分構造を結合し
次いでこの部分構造の末端に残りの部分構造をOPアミ
ド化法で結合する方法(所望のオリゴペプチド残基を各
部分構造に分割する方法に制限はなく任意のペプチド結
合箇所で任意数の部分構造に分割して構わない)、(i
i)まずOPアミド化法により所望のオリゴペプチド残
基の部分構造を結合し次いでこの部分構造の末端から残
りの部分構造を構築すべく逐次アミド化法を繰り返す方
法(所望のオリゴペプチド残基を部分構造に分割する方
法に制限はなく任意のペプチド結合箇所で分割して構わ
ない)、(iii)まず逐次アミド化法により所望のオリ
ゴペプチド残基の部分構造を構築し次いでこの部分構造
の末端に残りの部分構造をOPアミド化法で結合する方
法(所望のオリゴペプチド残基を各部分構造に分割する
方法に制限はなく任意のペプチド結合箇所で分割して構
わない)等が可能である。なお、必要に応じ所望のオリ
ゴペプチド残基を更に多数の部分構造に分割して全体の
オリゴペプチド合成反応を設計し、前記(i)〜(ii
i)に例示した3種のアミド化法順序に対して、更に任
意の段階数及び任意の順序で前記2種のアミド化法を付
け加えても構わないのは言うまでもない。
In order to introduce a desired oligopeptide residue into the semiconductor ultrafine particles of the present invention, the above two types of amidation methods may be used in combination in any number of steps and in any order. That is, for example, (i) a method in which a partial structure of a desired oligopeptide residue is first bound by an OP amidation method, and the remaining partial structure is bound to the end of this partial structure by an OP amidation method (a desired oligopeptide There is no limitation on the method of dividing the residue into each partial structure, and the residue may be divided into an arbitrary number of partial structures at an arbitrary peptide bond site.
i) A method in which a partial structure of a desired oligopeptide residue is first bound by an OP amidation method, and then a sequential amidation method is repeated from the end of this partial structure to construct a remaining partial structure (a desired oligopeptide residue is There is no limitation on the method of dividing into partial structures, and any partial bond may be used.) (Iii) First, a partial structure of a desired oligopeptide residue is constructed by a sequential amidation method, and then the terminal of this partial structure is terminated. In addition, a method in which the remaining partial structure is bonded by the OP amidation method (the method of dividing a desired oligopeptide residue into each partial structure is not limited and may be divided at an arbitrary peptide bond). . If necessary, the desired oligopeptide residue may be further divided into a number of partial structures to design an overall oligopeptide synthesis reaction, and the above (i) to (ii)
It goes without saying that the above two amidation methods may be added to the three amidation method orders exemplified in i) in any number of steps and in any order.

【0064】かかるアミド化反応は、カルボキシル基あ
るいはその誘導基(エステル、酸無水物、酸塩化物に代
表される酸ハロゲン化物等)とアミノ基の縮合により行
われる。酸無水物や酸ハロゲン化物を用いる場合には塩
基を共存させる。カルボン酸のメチルエステルやエチル
エステル等のエステルを用いる場合には、生成するアル
コールを除去するために加熱や減圧が有効である場合が
ある。カルボキシル基を直接アミド化する場合には、任
意のアミド化試薬、縮合添加剤、あるいは活性エステル
剤等のアミド化反応を促進する物質を、反応に共存させ
たりあらかじめ予備反応させておいても良い。アミド化
試薬としては、例えばN,N’−ジシクロヘキシルカル
ボジイミド(通称DCC)、N,N’−ジイソプロピル
カルボジイミド、1−シクロヘキシル−3−(2−モル
ホリノエチル)カルボジイミドmetho−p−トルエ
ンスルホナート(通称Morpho−CDI)、1−
(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジ
イミドメチオジド、1−エチル−3−(3−ジメチルア
ミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(通称Water
−solubleカルボジイミド)等のカルボジイミド
類が代表的であり、中でも1−エチル−3−(3−ジメ
チルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩は、含水系
やアルコール性の反応系で好ましく用いられる。また、
縮合添加剤として3,4−ジヒドロキシ−3−ヒドロキ
シ−4−オキソ−1,2,3−ベンゾトリアジン、1−
ヒドロキシベンゾトリアゾール(通称HBT)、N−ヒ
ドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイ
ミド等が例示され、活性エステル剤としては、N,N’
−ジスクシンイミジルカーボネート、N,N’−ジスク
シンイミジルオキサレート、N−ヒドロキシフタルイミ
ド、N−ヒドロキシスクシンイミド、等のイミジルエス
テルを与える化合物、p−ニトロフェニルトリフルオロ
アセテート等の電子吸引性基を結合したフェニルエステ
ルを与える化合物、あるいはペンタクロロフェノール、
ペンタフルオロフェノール、2,4,5−トリクロロフ
ェノール等のハロフェノール類等が例示される。
The amidation reaction is carried out by condensation of a carboxyl group or a derivative thereof (an ester, an acid anhydride, an acid halide represented by an acid chloride, etc.) and an amino group. When an acid anhydride or an acid halide is used, a base is allowed to coexist. When an ester such as a methyl ester or an ethyl ester of a carboxylic acid is used, heating or decompression may be effective in order to remove generated alcohol. When the carboxyl group is directly amidated, any amidating reagent, a condensation additive, or a substance that promotes the amidation reaction such as an active ester agent may be allowed to coexist in the reaction or preliminarily reacted. . As the amidating reagent, for example, N, N′-dicyclohexylcarbodiimide (commonly called DCC), N, N′-diisopropylcarbodiimide, 1-cyclohexyl-3- (2-morpholinoethyl) carbodiimidemetho-p-toluenesulfonate (commonly known as Morpho) -CDI), 1-
(3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide methiodide, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (commonly known as Water)
Carbodiimides such as -soluble carbodiimide) are typical. Among them, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride is preferably used in a water-containing system or an alcoholic reaction system. Also,
3,4-dihydroxy-3-hydroxy-4-oxo-1,2,3-benzotriazine, 1-
Examples include hydroxybenzotriazole (commonly known as HBT), N-hydroxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide, and the like, and N, N ′ as an active ester agent.
Compounds that give imidyl esters such as -disuccinimidyl carbonate, N, N'-disuccinimidyl oxalate, N-hydroxyphthalimide, N-hydroxysuccinimide, and electron-withdrawing groups such as p-nitrophenyl trifluoroacetate A compound giving a phenyl ester bonded with
Examples thereof include halophenols such as pentafluorophenol and 2,4,5-trichlorophenol.

【0065】[アミド化反応を受けた半導体超微粒子の
精製]前記のアミド化法の各反応において得られる目的
生成物であるアミド化反応を受けた半導体超微粒子は、
最終的に所望のオリゴペプチド残基の構造を正確に形成
するために、通常、都度分離して精製することが望まし
い。かかる分離の方法に制限はないが、好ましくは半導
体超微粒子を析出させこれを分離する方法が用いられ
る。
[Purification of Semiconductor Ultrafine Particles Subjected to Amidation Reaction] The semiconductor ultrafine particles subjected to the amidation reaction, which is the target product obtained in each reaction of the above-mentioned amidation method, are:
In order to finally form the structure of the desired oligopeptide residue accurately, it is usually desirable to separate and purify each time. The method of such separation is not limited, but preferably, a method of precipitating and separating ultrafine semiconductor particles is used.

【0066】ここで言う「析出」とは、半導体組成が濃
縮された沈殿を生じた状態、あるいはかかる沈殿を遠心
分離や重力等の加速度の印加により与える状態を意味す
る。従って、本発明における半導体超微粒子の溶液と
は、半導体超微粒子を分散した液体であって、前記の析
出状態にないものを意味する。アミド化反応を受けた半
導体超微粒子を析出させる方法に制限はないが、通常、
該半導体超微粒子の溶液を濃縮して溶解度限界を超えさ
せる方法、あるいは該半導体超微粒子の貧溶媒と該溶液
とを混合する方法が用いられる。かかる貧溶媒は、析出
させる半導体超微粒子の溶解性により変動するが、該半
導体超微粒子が水溶性を有する場合にはn−ペンタン、
シクロペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、n−
ヘプタン、n−オクタン、イソオクタン、デカン等のア
ルカン類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭
化水素等を含有する溶媒系が、該半導体超微粒子が脂溶
性を有する場合には水、メタノール、エタノール、n−
プロパノール、イソプロピルアルコール、n−ブタノー
ル、イソブチルアルコール、エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ブチレングリコール、グリセリン等
の水酸基を有する液体、あるいは、アンモニア、メチル
アミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミ
ン、n−プロピルアミン、ジ−n−プロピルアミン、イ
ソプロピルアミン、ジ−イソプロピルアミン、n−ブチ
ルアミン、イソブチルアミン等の活性水素を有するアミ
ノ化合物等を含有する溶媒系が、それぞれの場合の該貧
溶媒として例示される。
The term “precipitation” as used herein means a state in which a semiconductor composition is concentrated, or a state in which the precipitate is applied by applying acceleration such as centrifugation or gravity. Therefore, the solution of semiconductor ultrafine particles in the present invention means a liquid in which semiconductor ultrafine particles are dispersed and which is not in the above-mentioned precipitation state. There is no limitation on the method of precipitating semiconductor ultrafine particles subjected to an amidation reaction, but usually,
A method of concentrating the solution of the semiconductor ultrafine particles to exceed the solubility limit or a method of mixing the solution with the poor solvent of the semiconductor ultrafine particles is used. Such a poor solvent varies depending on the solubility of the semiconductor ultrafine particles to be precipitated, but when the semiconductor ultrafine particles have water solubility, n-pentane,
Cyclopentane, n-hexane, cyclohexane, n-
Solvent systems containing alkanes such as heptane, n-octane, isooctane and decane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, etc., when the semiconductor ultrafine particles have lipid solubility, water, methanol, ethanol , N-
Liquids having a hydroxyl group such as propanol, isopropyl alcohol, n-butanol, isobutyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, glycerin, or ammonia, methylamine, dimethylamine, ethylamine, diethylamine, n-propylamine, di- Solvent systems containing amino compounds having active hydrogen such as n-propylamine, isopropylamine, di-isopropylamine, n-butylamine, isobutylamine and the like are exemplified as the poor solvent in each case.

【0067】析出したアミド化反応を受けた半導体超微
粒子物を分離する方法としては、濾過法や、沈殿物と上
澄み液を分離するデカンテーション(傾斜)法等が例示
される。生産性の点で特に好ましいのは、該析出物を遠
心分離や重力による沈降により沈殿させ、次いでデカン
テーション法を行う方法である。この場合の遠心分離条
件の例示は、前記の配位子交換の説明に準ずる。濾過法
による分離は、得られる固体(ケーキ)の再溶解性が悪
化する場合がある。なお、任意の方法で分離された析出
物(通常固体粉体となる)を溶媒で洗浄したり、再度良
溶媒に溶解して析出と分離を繰り返して精製度を上げる
ことも可能である。
Examples of a method for separating the semiconductor ultrafine particles subjected to the amidation reaction include a filtration method and a decantation (tilt) method for separating the precipitate from the supernatant. Particularly preferred in terms of productivity is a method in which the precipitate is precipitated by centrifugation or sedimentation by gravity, and then a decantation method is performed. Examples of the centrifugation conditions in this case follow the description of the ligand exchange described above. Separation by a filtration method may deteriorate the resolubility of the obtained solid (cake). The precipitate separated by an arbitrary method (usually a solid powder) can be washed with a solvent or dissolved again in a good solvent to repeat the precipitation and separation to increase the degree of purification.

【0068】目的生成物であるアミド化反応を受けた半
導体超微粒子を精製するその他の方法としては、反応液
の濃縮、抽出、排除体積の差により分画するクロマトグ
ラフィ(例えば、タンパク質の精製等で常用されるセル
ロースゲル等を利用するいわゆるゲル濾過法、合成高分
子の分子量決定や分子量分画に常用される多孔質架橋ポ
リスチレン微粒子等を利用するいわゆるGPC等)、物
理化学的吸着力の差を利用するクロマトグラフィ(例え
ば、有機物の精製に常用されるシリカゲルやアルミナ等
の微粒子を利用する薄層クロマトグラフィやカラムクロ
マトグラフィ等)等が例示される。これらの分離方法
は、前記の析出物の分離による方法も含めて、必要に応
じて任意に組み合わせても構わない。
Other methods for purifying the target ultrafine semiconductor particles subjected to an amidation reaction include purification of the reaction solution by concentration, extraction, and fractionation based on the difference in excluded volume (for example, protein purification, etc.). The so-called gel filtration method using a commonly used cellulose gel, the so-called GPC using a porous cross-linked polystyrene fine particle commonly used for determining the molecular weight of a synthetic polymer and the molecular weight fractionation), and the difference in physicochemical adsorption force. Chromatography to be used (for example, thin-layer chromatography or column chromatography using fine particles such as silica gel and alumina commonly used for purification of organic substances) and the like are exemplified. These separation methods may be arbitrarily combined as needed, including the above-described method of separating precipitates.

【0069】[アミド化反応における保護基の使用]前
記2種のアミド化法においては、半導体超微粒子とのア
ミド化反応を選択的に行うために、アミド化により結合
させるオリゴペプチドやアミノ酸のアミノ基又はカルボ
キシル基のいずれかを適当な保護基で保護することが通
常好ましい。かかる保護基には、後で選択的に除去(脱
保護)できる限りにおいて制限はない。
[Use of Protecting Group in Amidation Reaction] In the above two amidation methods, in order to selectively carry out the amidation reaction with semiconductor ultrafine particles, an oligopeptide or amino acid of an amino acid bonded by amidation is used. It is usually preferred to protect either the group or the carboxyl group with a suitable protecting group. Such a protecting group is not limited as long as it can be selectively removed (deprotected) later.

【0070】かかるアミノ基の具体的な保護基として
は、ホルミル基、アセチル基、クロロアセチル基、ジク
ロロアセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロ
アセチル基、アセトアセチル基、o−ニトロフェニルア
セチル基等の脂肪族アミド結合を形成して保護するアシ
ル基、ベンゾイル基やo−ニトロベンゾイル基等の芳香
族アシル基、メチル基、ベンジル基、アリル基等のアル
キル基、メトキシカルボニル基、ジイソプロピルメチル
オキシカルボニル基、イソブチルオキシカルボニル基、
tert−ブチルオキシカルボニル基(以下、BOC基
と略)、ベンジルオキシカルボニル基(以下、CBZ基
と略)等のアルコキシカルボニル基、2,2,2−トリ
クロロエチルオキシカルボニル基、2−ヨードエチルオ
キシカルボニル基、1,1−ジメチル−2−クロロエチ
ルオキシカルボニル基等の2−ハロエチルオキシカルボ
ニル基、1,1−ジメチル−2−シアノエチルオキシカ
ルボニル基、1,1−ジメチル−2−ニトロエチルオキ
シカルボニル基等の電子吸引性基を結合したBOC基、
2,4−ジクロロベンジルオキシカルボニル基、p−ニ
トロベンジルオキシカルボニル基、p−シアノベンジル
オキシカルボニル基等の耐酸性を向上しBOC基の脱保
護条件での安定性を向上したCBZ基誘導体、ビニルオ
キシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基等の不飽
和結合を有するアルコキシカルボニル基、フェノキシカ
ルボニル基、m−ニトロフェノキシカルボニル基等のア
リールオキシカルボニル基等のカーバメート結合を形成
して保護する保護基、あるいはフタルイミド基として保
護する方法等が例示される。これらのうち、トリクロロ
アセチル基、トリフルオロアセチル基等のハロアセチル
基、ベンジル基やアリル基等の不飽和結合に直結したメ
チル基誘導体、BOC基や1,1−ジメチル−2−シア
ノエチルオキシカルボニル基等のBOC基誘導体、CB
Z基、2,4−ジクロロベンジルオキシカルボニル基、
p−ニトロベンジルオキシカルボニル基、p−シアノベ
ンジルオキシカルボニル基等のCBZ基誘導体、あるい
はフタルイミド基として保護する方法等が好適に用いら
れ、中でもトリフルオロアセチル基等のハロアセチル
基、ベンジル基等の不飽和結合に直結したメチル基誘導
体、BOC基、CBZ基や2,4−ジクロロベンジルオ
キシカルボニル基、等のCBZ基誘導体等が更に好適に
用いられ、BOC基とCBZ基が最も好適に用いられ
る。
Specific examples of such amino-protecting groups include formyl, acetyl, chloroacetyl, dichloroacetyl, trichloroacetyl, trifluoroacetyl, acetoacetyl, o-nitrophenylacetyl and the like. Acyl groups that form and protect aliphatic amide bonds, aromatic acyl groups such as benzoyl and o-nitrobenzoyl groups, alkyl groups such as methyl, benzyl, and allyl groups, methoxycarbonyl groups, and diisopropylmethyloxycarbonyl groups , An isobutyloxycarbonyl group,
alkoxycarbonyl groups such as tert-butyloxycarbonyl group (hereinafter abbreviated as BOC group), benzyloxycarbonyl group (hereinafter abbreviated as CBZ group), 2,2,2-trichloroethyloxycarbonyl group, 2-iodoethyloxy Carbonyl group, 2-haloethyloxycarbonyl group such as 1,1-dimethyl-2-chloroethyloxycarbonyl group, 1,1-dimethyl-2-cyanoethyloxycarbonyl group, 1,1-dimethyl-2-nitroethyloxy A BOC group to which an electron-withdrawing group such as a carbonyl group is bonded;
CBZ group derivatives having improved acid resistance such as 2,4-dichlorobenzyloxycarbonyl group, p-nitrobenzyloxycarbonyl group, p-cyanobenzyloxycarbonyl group and the like and improved stability under deprotection conditions of BOC group, vinyl Oxycarbonyl group, an alkoxycarbonyl group having an unsaturated bond such as an allyloxycarbonyl group, a phenoxycarbonyl group, a protective group that forms and protects a carbamate bond such as an aryloxycarbonyl group such as an m-nitrophenoxycarbonyl group, or phthalimide A method of protecting as a group is exemplified. Of these, haloacetyl groups such as trichloroacetyl group and trifluoroacetyl group, methyl group derivatives directly connected to unsaturated bonds such as benzyl group and allyl group, BOC group and 1,1-dimethyl-2-cyanoethyloxycarbonyl group BOC group derivative, CB
Z group, 2,4-dichlorobenzyloxycarbonyl group,
CBZ group derivatives such as p-nitrobenzyloxycarbonyl group and p-cyanobenzyloxycarbonyl group, and methods of protecting as phthalimide group are preferably used. A methyl group derivative directly linked to a saturated bond, a BOC group, a CBZ group, a CBZ group derivative such as a 2,4-dichlorobenzyloxycarbonyl group, or the like is more preferably used, and a BOC group and a CBZ group are most preferably used.

【0071】一方、カルボキシル基の具体的な保護形態
としては、メチルエステル、エチルエステル、tert
−ブチルエステル、2,2,2−トリクロロエチルエス
テル、ベンジルエステル等のアルキルエステル結合、フ
ェニルエステルやp−ニトロフェニルエステル等のアリ
ールエステル結合、トリメチルシリルエステルやter
t−ブチルジメチルシリルエステル等のシリルエステル
結合等が一般的であり、これらのうちメチルエステル、
エチルエステル、tert−ブチルエステル、ベンジル
エステル等のアルキルエステル結合、p−ニトロフェニ
ルエステル等のアリールエステル結合が好ましく用いら
れ、中でもメチルエステルとエチルエステルは更に好ま
しい。
On the other hand, specific protective forms of the carboxyl group include methyl ester, ethyl ester, tert
Alkyl ester bonds such as -butyl ester, 2,2,2-trichloroethyl ester and benzyl ester, aryl ester bonds such as phenyl ester and p-nitrophenyl ester, trimethylsilyl ester and ter
Silyl ester bonds such as t-butyldimethylsilyl ester and the like are common, and among these, methyl ester,
Alkyl ester bonds such as ethyl ester, tert-butyl ester and benzyl ester, and aryl ester bonds such as p-nitrophenyl ester are preferably used, and among them, methyl ester and ethyl ester are more preferable.

【0072】[保護基を利用した逐次アミド化法]前記
の逐次アミド化法は、前記のような保護基を駆使する方
法により特に効率的に実施できる。即ち、保護基により
アミノ基又はカルボキシル基が保護されたアミノ酸を縮
合するアミド化反応、該アミド化反応を経た半導体超微
粒子を分離する第1精製工程、該保護基を除去する脱保
護反応、及び該脱保護反応を経た半導体超微粒子を分離
する第2精製工程をこの順序で繰り返すことにより、ア
ミノ酸残基を逐次アミド結合してオリゴペプチド残基を
形成する方法である。つまり、1つのアミノ酸残基がア
ミド結合され、このアミノ酸残基構造に含まれるアミノ
基又はカルボキシル基が次のアミド化反応の反応点とな
る。好ましくは、保護基によりアミノ基が保護されたア
ミノ酸を該アミド化反応に使用する。これは、例えば天
然α−アミノ酸のみを原料として使用した場合、形成さ
れるオリゴペプチド残基がアミノ末端を有するものとな
るので、生物活性の点で好ましい場合があるためであ
る。
[Successive Amidation Method Using Protecting Group] The sequential amidation method described above can be particularly efficiently carried out by the above-mentioned method utilizing a protecting group. That is, an amidation reaction for condensing an amino acid having an amino group or a carboxyl group protected by a protecting group, a first purification step of separating semiconductor ultrafine particles that have undergone the amidation reaction, a deprotection reaction for removing the protecting group, and In this method, the second purification step of separating the ultrafine semiconductor particles having undergone the deprotection reaction is repeated in this order, whereby amino acid residues are successively amide-bonded to form oligopeptide residues. That is, one amino acid residue is amide-bonded, and the amino group or carboxyl group contained in this amino acid residue structure becomes the reaction point of the next amidation reaction. Preferably, an amino acid whose amino group is protected by a protecting group is used in the amidation reaction. This is because, for example, when only a natural α-amino acid is used as a raw material, an oligopeptide residue formed has an amino terminus, which may be preferable in terms of biological activity.

【0073】かかる保護基を利用した逐次アミド化法の
特に好ましい方法は、各精製工程において、前記の半導
体超微粒子を析出させこれを分離する方法を起用する方
法である。これにより、前記のアミド化反応又は脱保護
反応により生成する半導体超微粒子を、析出と分離とい
う簡便な工程で精製可能となる。最も好ましい精製方法
は、半導体超微粒子が汎用溶媒に比べて大きな比重を有
する特徴を利用した方法、即ち、半導体超微粒子の溶液
と貧溶媒とを混合して半導体超微粒子を析出させる析出
工程、次いで該析出物を重力や遠心分離により沈殿せし
めこれをデカンテーション法により分離する分離工程を
含む方法(以後、「析出沈殿法」と呼ぶ)である。こう
して得られる分離された半導体超微粒子は、再び溶液と
し次いで前記の析出沈殿法を行うサイクルを任意の回数
繰り返すことにより、精製度を向上させることも可能で
ある。
A particularly preferred method of the sequential amidation method using such a protecting group is a method in which, in each purification step, the above-described method of precipitating and separating semiconductor ultrafine particles is used. This makes it possible to purify the semiconductor ultrafine particles generated by the amidation reaction or the deprotection reaction by simple steps of precipitation and separation. The most preferred purification method is a method utilizing characteristics of semiconductor ultrafine particles having a large specific gravity as compared with a general-purpose solvent, that is, a precipitation step of mixing a solution of semiconductor ultrafine particles and a poor solvent to precipitate semiconductor ultrafine particles, and then This is a method including a separation step in which the precipitate is precipitated by gravity or centrifugation and separated by a decantation method (hereinafter, referred to as a “precipitation precipitation method”). The thus obtained separated ultrafine semiconductor particles can be made into a solution again, and the degree of purification can be improved by repeating the cycle of performing the above-mentioned precipitation and precipitation method an arbitrary number of times.

【0074】アミノ基の好ましい保護基であるBOC基
又はCBZ基を利用した逐次アミド化法の手順を、以下
に更に具体的に説明する。 1) 前記一般式(2)の、末端に1級アミノ基を有す
る11−メルカプトウンデカン酸アミド類を配位子とし
て含有する半導体超微粒子を調製する。かかる半導体超
微粒子に導入された、11−メルカプトウンデカン酸ア
ミド類の1級アミノ基が以後の逐次アミド化法の反応開
始点となる。
The procedure of the sequential amidation method using a BOC group or a CBZ group, which is a preferable protecting group for an amino group, will be described more specifically below. 1) Prepare ultrafine semiconductor particles containing, as a ligand, 11-mercaptoundecanoic acid amides having a primary amino group at the terminal of the general formula (2). The primary amino group of 11-mercaptoundecanoic acid amide introduced into the semiconductor ultrafine particles serves as a reaction starting point in the subsequent sequential amidation method.

【0075】2) 反応開始点である該1級アミノ基に
対して、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピ
ル)カルボジイミド塩酸塩等の適当なアミド化試薬の存
在下、アミノ基がBOC基又はCBZ基で保護された天
然α−アミノ酸(以後、「N保護アミノ酸」と呼ぶ)を
過剰当量作用させ、アミド化反応を行う。 3) アミド化反応溶液(後の析出を制御するために必
要に応じ濃縮しても構わない)を半導体超微粒子の貧溶
媒と混合し、アミド化反応を受けた半導体超微粒子を析
出させる。
2) The primary amino group, which is the starting point of the reaction, is reacted with a BOC in the presence of a suitable amidating reagent such as 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride. An amidation reaction is carried out by allowing an equivalent amount of a natural α-amino acid protected with a CBZ group or a CBZ group (hereinafter, referred to as “N-protected amino acid”) to act. 3) The amidation reaction solution (which may be concentrated if necessary in order to control the subsequent precipitation) is mixed with a poor solvent for the semiconductor ultrafine particles to precipitate the semiconductor ultrafine particles subjected to the amidation reaction.

【0076】4) アミド化反応を受けた半導体超微粒
子の析出物を遠心分離し、次いでデカンテーション法に
より分離する。必要に応じ、得られた分離物を再び溶液
とし次いで前記の析出沈殿法を行うサイクルを任意の回
数繰り返すことにより、精製度を向上させる。 5) 脱保護反応を行う。保護基がBOC基の場合、通
常、水、メタノール、あるいはエタノール等の水酸基を
有する溶媒を含む溶液において、例えば酸性条件や加熱
により脱保護反応を行う。かかる酸性条件としては、例
えば、スルホン酸基やカルボキシル基を担持した酸性イ
オン交換樹脂を溶液中で作用させる方法、トリフルオロ
酢酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン
酸、p−トルエンスルホン酸、塩酸等の強酸、あるいは
酢酸や蟻酸等の弱酸を溶液に適量添加する方法等により
達成可能であるが、酸性度が強すぎる場合、半導体超微
粒子の表面が好ましくない変化を受けてその吸発光能が
低下する場合がある。一方、保護基がCBZ基の場合、
同様の溶液において常法のパラジウム担持炭素(Pd−
C)触媒による水素添加反応により脱保護反応を行う。
いずれの場合も、通常−50〜100℃程度、好ましく
は−30〜70℃程度、更に好ましくは−10〜50℃
程度、最も好ましく−5〜30℃程度の温度範囲で反応
を行う。
4) The precipitate of the semiconductor ultrafine particles subjected to the amidation reaction is centrifuged, and then separated by a decantation method. If necessary, the degree of purification is improved by repeating the cycle in which the obtained separated product is converted into a solution again and then the above-mentioned precipitation and precipitation method is carried out an arbitrary number of times. 5) Perform deprotection reaction. When the protecting group is a BOC group, the deprotection reaction is usually performed in a solution containing a solvent having a hydroxyl group such as water, methanol, or ethanol, for example, under acidic conditions or by heating. Examples of such acidic conditions include a method in which an acidic ion exchange resin carrying a sulfonic acid group or a carboxyl group is allowed to act in a solution, trifluoroacetic acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, hydrochloric acid, and the like. Can be achieved by a method of adding an appropriate amount of a strong acid, or a weak acid such as acetic acid or formic acid to a solution, but if the acidity is too strong, the surface of the semiconductor ultrafine particles undergoes undesired changes, and the light-absorbing ability decreases. May be. On the other hand, when the protecting group is a CBZ group,
In a similar solution, conventional palladium-supported carbon (Pd-
C) A deprotection reaction is performed by a hydrogenation reaction using a catalyst.
In any case, usually about -50 to 100 ° C, preferably about -30 to 70 ° C, more preferably -10 to 50 ° C
The reaction is carried out in a temperature range of about -5 to 30 ° C.

【0077】6) 脱保護反応溶液(後の析出を制御す
るために必要に応じ濃縮しても構わない)を半導体超微
粒子の貧溶媒と混合し、脱保護反応を受けた半導体超微
粒子を析出させる。 7) 脱保護反応を受けた半導体超微粒子の析出物を遠
心分離し、次いでデカンテーション法により分離する。
必要に応じ、得られた分離物を再び溶液とし次いで前記
の析出沈殿法を行うサイクルを任意の回数繰り返すこと
により、精製度を向上させる。
6) The deprotection reaction solution (which may be concentrated if necessary in order to control the subsequent precipitation) is mixed with a poor solvent for the semiconductor ultrafine particles to precipitate the semiconductor ultrafine particles subjected to the deprotection reaction. Let it. 7) The precipitate of the semiconductor ultrafine particles subjected to the deprotection reaction is centrifuged, and then separated by a decantation method.
If necessary, the degree of purification is improved by repeating the cycle in which the obtained separated product is converted into a solution again and then the above-mentioned precipitation and precipitation method is carried out an arbitrary number of times.

【0078】8)脱保護反応により新たに生成したアミ
ノ基に対して、この手順の2)以降を繰り返す。 [基質特異的分析方法]上述した本発明の半導体超微粒
子は、基質特異的分析方法に好適に用いられる。 即
ち、本発明の半導体超微粒子が結合するオリゴペプチド
残基が基質特異的親和力を有する場合には、その基質を
分析する試薬として利用される。具体的には、分析対象
基質を含む液体試料(以後「分析試料液」と呼ぶ)に対
して本発明の半導体超微粒子を液体中で接触させ、次い
で該分析対象基質と結合した半導体超微粒子を定量する
基質特異的分析方法により利用する。かかる定量分析
は、通常、本発明の半導体超微粒子の吸発光特性を利用
した光学測定により行われ、感度の点で好ましいのは発
光測定であり、装置の簡便性の点で好ましいのは吸光測
定である。また、半導体超微粒子の高い屈折率を検出す
る測定も、かかる定量分析に利用可能である。
8) For the amino group newly generated by the deprotection reaction, the above steps 2) and subsequent steps are repeated. [Substrate-Specific Analysis Method] The semiconductor ultrafine particles of the present invention described above are suitably used in a substrate-specific analysis method. That is, when the oligopeptide residue to which the semiconductor ultrafine particle of the present invention binds has a substrate-specific affinity, it is used as a reagent for analyzing the substrate. Specifically, the semiconductor ultrafine particles of the present invention are brought into contact with a liquid sample containing the substrate to be analyzed (hereinafter referred to as “analysis sample solution”) in a liquid, and then the semiconductor ultrafine particles bound to the substrate to be analyzed are contacted. It is used by a substrate-specific analysis method for quantification. Such a quantitative analysis is usually performed by optical measurement utilizing the absorption / emission characteristics of the semiconductor ultrafine particles of the present invention. Emission measurement is preferred in terms of sensitivity, and absorption measurement is preferred in terms of simplicity of the apparatus. It is. Measurement for detecting a high refractive index of semiconductor ultrafine particles can also be used for such quantitative analysis.

【0079】分析試料液としては、例えば、抗体のエピ
トープ(活性を有する部分構造)、酵素の活性部位、タ
ンパク質やDNAの結合ドメイン、あるいは細胞レセプ
ター等を分析対象基質とする基質特異的親和力を有する
場合、かかる分析対象基質を含有する溶液(例えば血
液、リンパ液、樹液等の生物体の体液、月経血、***、
唾液、涙等の非侵襲的手段で採取可能な体液、尿、便、
汗等の***物、細胞、組織、臓器、骨、軟骨、種、花、
葉、茎、根等の生物体の一部又は全部をすりつぶしたも
の、あるいはこれらの懸濁液や抽出液等)が使用され
る。分析対象基質が例えば自然環境を汚染する物質や粒
子等である場合、河川水、湖沼水、海水、雨水、下水、
工場廃液や生活排水等の溶液、土壌や廃棄物等の固体試
料の抽出液、あるいは大気や排気ガス等の気体試料の接
触抽出液や該気体試料を濾過して得た物体の溶液等が、
分析試料液として使用される。
The analysis sample solution has, for example, a substrate-specific affinity using an antibody epitope (an active partial structure), an enzyme active site, a protein or DNA binding domain, or a cell receptor as a substrate to be analyzed. In such a case, a solution containing such a substrate to be analyzed (eg, body fluid of an organism such as blood, lymph, or sap, menstrual blood, semen,
Body fluid, urine, stool, which can be collected by non-invasive means such as saliva and tears,
Excretions such as sweat, cells, tissues, organs, bones, cartilage, seeds, flowers,
Some or all of the organisms such as leaves, stems and roots are ground, or a suspension or extract thereof is used. If the substrate to be analyzed is, for example, substances or particles that contaminate the natural environment, river water, lake water, seawater, rainwater, sewage,
Solutions such as factory wastewater and domestic wastewater, extracts of solid samples such as soil and waste, or contact extracts of gas samples such as air and exhaust gas, and solutions of objects obtained by filtering the gas samples, etc.
Used as an analysis sample solution.

【0080】本発明の基質特異的分析方法において、分
析対象基質の個数に対して、通常十分に過剰な個数の本
発明の半導体超微粒子を作用させる。これは、分析対象
基質を可及的多数定量して分析精度を高めるためであ
る。本発明の基質特異的分析方法において、本発明の半
導体超微粒子を分析試料液と接触させる方法に制限はな
い。例えば、本発明の半導体超微粒子を溶液状態で分析
試料液と混合接触させる方法(以下「液相分析法」と呼
ぶ)、あるいは適当な固体基体(例えば粒子、繊維、あ
るいはガラス基板、金属基板、樹脂基板等の基板等)表
面に本発明の半導体超微粒子をあらかじめ固定してお
き、次いで該固体基体表面を分析試料液と接触させる方
法(以下「固相分析法」と呼ぶ)等が可能である。
In the substrate-specific analysis method of the present invention, a sufficient number of semiconductor ultrafine particles of the present invention are usually applied to the number of substrates to be analyzed. This is to improve the analysis accuracy by quantifying as many analyte substrates as possible. In the substrate-specific analysis method of the present invention, there is no limitation on the method of bringing the semiconductor ultrafine particles of the present invention into contact with an analysis sample solution. For example, a method of mixing and contacting the semiconductor ultrafine particles of the present invention in a solution state with an analysis sample solution (hereinafter referred to as “liquid phase analysis method”), or a suitable solid substrate (eg, particles, fibers, or a glass substrate, a metal substrate, A method in which the semiconductor ultrafine particles of the present invention are fixed in advance on the surface of a substrate such as a resin substrate, and then the solid substrate surface is brought into contact with an analysis sample solution (hereinafter referred to as “solid phase analysis method”) is possible. is there.

【0081】かかる固相分析法において、該固体基体表
面への本発明の半導体超微粒子の固定方法に制限はない
が、例えば、半導体超微粒子を適当な樹脂材料と混合し
て樹脂組成物とし、これを粒子状、繊維状、あるいは基
板状等の固体基体形状に成形し、かかる樹脂組成物の固
体基体表面に露出する半導体超微粒子を利用する方法、
可塑性を有する材質(例えば熱可塑性樹脂やワックス類
等)の固体基体表面に、半導体超微粒子を遠心力や重力
等の加速度を利用して埋め込み固定する方法等が利用さ
れる。また、半導体超微粒子を物理的あるいは化学的に
任意の固体基体表面に吸着あるいは結合させる方法、具
体的には例えば、水素結合、抗原抗体反応、エステル化
やアミド化等の縮合反応、メルカプト基とマレイミド基
との間で容易に進行するマイケル付加反応等の付加反
応、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランや3−
アミノプトプロピルトリエトキシシラン等汎用のシラン
カップリング剤を半導体超微粒子の補助的配位子として
利用しアルコキシシリル基の加水分解縮合反応を例えば
ガラス基板に対して行う方法等が利用可能である。
In the solid phase analysis method, the method for fixing the semiconductor ultrafine particles of the present invention to the surface of the solid substrate is not limited. For example, the semiconductor ultrafine particles are mixed with an appropriate resin material to form a resin composition. A method in which this is formed into a solid substrate shape such as a particle shape, a fibrous shape, or a substrate shape, and a method using semiconductor ultrafine particles exposed on the solid substrate surface of the resin composition,
A method of embedding and fixing semiconductor ultrafine particles on the surface of a solid substrate made of a plastic material (for example, a thermoplastic resin or wax) by using acceleration such as centrifugal force or gravity is used. Further, a method of physically or chemically adsorbing or bonding the semiconductor ultrafine particles to an arbitrary solid substrate surface, specifically, for example, hydrogen bonding, antigen-antibody reaction, condensation reaction such as esterification or amidation, and mercapto group An addition reaction such as a Michael addition reaction that easily proceeds with a maleimide group, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and 3-
A method in which a general-purpose silane coupling agent such as aminoptopropyltriethoxysilane is used as an auxiliary ligand of the semiconductor ultrafine particles and a hydrolysis condensation reaction of an alkoxysilyl group is performed on a glass substrate, for example, can be used.

【0082】本発明の半導体超微粒子を固定した前記の
固体基体表面を得るに当たり、半導体超微粒子にあらか
じめオリゴペプチド残基を結合させるのではなく、まず
オリゴペプチド基を結合していない半導体超微粒子を任
意の方法で固体基体表面に固定し、次いでかかる表面に
対し、前記で説明したアミド化反応によるオリゴペプチ
ド残基の導入を行う手順も可能である。
In obtaining the surface of the solid substrate on which the semiconductor ultrafine particles of the present invention are immobilized, the semiconductor ultrafine particles having no oligopeptide group attached thereto are not firstly bound to the semiconductor ultrafine particles but to the oligopeptide residue. It is also possible to immobilize on the surface of the solid substrate by an arbitrary method, and then introduce oligopeptide residues into the surface by the amidation reaction described above.

【0083】分析対象基質と結合した半導体超微粒子の
定量方法に制限はないが、例えば、下記(a)〜(c)
の方法が可能である。 (a)前記の液相分析法において、半導体超微粒子を溶
液状態で分析試料液と混合接触させて得られる混合液か
ら半導体超微粒子を析出させこれを遠心分離し、デカン
テーション法で分離した該半導体超微粒子の沈殿を洗浄
し、該沈殿を再溶解した溶液(以後「再溶解液」と呼
ぶ)を調製する。別途、該分析対象基質と特異的に結合
して捕捉する構造(以後「捕捉構造」と呼ぶ;例えばビ
オチン残基、分析対象基質と抗原抗体反応をする抗原分
子や抗体分子、エピトープ残基等)を固定した粒子、繊
維、あるいは基板等を調製し、その表面に前記の再溶解
液を接触させ、該捕捉構造に捕捉された分析対象基質に
結合した半導体超微粒子を定量する。この場合、該捕捉
構造の固定をクロマトグラム等の液体流路の支持体に対
して行うのが好ましい。 (b)半導体超微粒子が結合感応性を有する場合、前記
の液相分析法において、かかる結合感応性半導体超微粒
子の吸発光特性の分析対象基質の接触量に対する検量線
をあらかじめ作製する。かかる検量線は、例えば、分析
対象基質濃度が既知の分析試料液を複数の濃度で調製
し、各分析試料液に一定量の結合感応性半導体超微粒子
を加え、それぞれの吸発光特性を測定して作成可能であ
る。実際の分析においては、分析試料液と半導体超微粒
子の混合した混合液の吸発光特性の測定と該検量線か
ら、半導体超微粒子と結合した分析対象基質量を算出し
定量する。この時、分析精度向上の目的で、分析試料液
や該混合液中の不溶物の濾過等の付加的操作を併用して
も構わない。 (c)半導体超微粒子が結合感応性を有する場合、前記
の固相分析法において、かかる結合感応性半導体超微粒
子が固定された固体基体の吸発光特性の、分析対象基質
の接触量に対する検量線をあらかじめ作製する。かかる
検量線は、例えば、分析対象基質濃度が既知の分析試料
液を複数の濃度で調製し、各分析試料液を、一定面積の
該固体基体表面に接触させ、各濃度の場合の吸発光特性
を測定して作成可能である。実際の分析においては、分
析試料液を一定面積の結合感応性半導体超微粒子が固定
された固体基体表面に接触させた場合の吸発光特性の測
定と該検量線から、半導体超微粒子と結合した分析対象
基質量を算出し定量する。この時、分析精度向上の目的
で、分析試料液中の不溶物の濾過等の付加的操作を併用
しても構わない。
The method of quantifying the semiconductor ultrafine particles bound to the substrate to be analyzed is not limited, but for example, the following (a) to (c)
The following method is possible. (A) In the liquid phase analysis method described above, semiconductor ultrafine particles are precipitated from a mixed solution obtained by mixing and contacting semiconductor ultrafine particles in a solution state with an analysis sample solution, and this is centrifuged and separated by a decantation method. The precipitate of the semiconductor ultrafine particles is washed, and a solution in which the precipitate is redissolved (hereinafter, referred to as “redissolved solution”) is prepared. Separately, a structure that specifically binds to and captures the analyte substrate (hereinafter referred to as a “capture structure”; for example, a biotin residue, an antigen molecule or an antibody molecule that has an antigen-antibody reaction with the analyte substrate, an epitope residue, and the like). A particle, fiber, substrate, or the like on which is fixed is prepared, and the surface of the particle, fiber, or substrate is contacted with the above-described re-dissolved solution, and the semiconductor ultrafine particles bound to the analyte substrate captured by the capturing structure are quantified. In this case, it is preferable that the capture structure is fixed to a support of the liquid channel such as a chromatogram. (B) When the semiconductor ultrafine particles have a binding sensitivity, in the above-mentioned liquid phase analysis method, a calibration curve is prepared in advance for the contact amount of the absorption / emission characteristics of the binding sensitive semiconductor ultrafine particles with the substrate to be analyzed. Such a calibration curve is prepared, for example, by preparing an analysis sample solution having a known concentration of a substrate to be analyzed in a plurality of concentrations, adding a fixed amount of binding-sensitive semiconductor ultrafine particles to each analysis sample solution, and measuring the absorption / emission characteristics of each. Can be created. In the actual analysis, the absorption / emission characteristics of a mixed solution of the sample liquid for analysis and the semiconductor ultrafine particles are measured, and from the calibration curve, the mass of the analyte base combined with the semiconductor ultrafine particles is calculated and quantified. At this time, for the purpose of improving the analysis accuracy, an additional operation such as filtration of an insoluble substance in the analysis sample solution or the mixture may be used. (C) In the case where the semiconductor ultrafine particles have a binding sensitivity, in the above-mentioned solid-phase analysis method, a calibration curve of the absorption / emission characteristics of the solid substrate on which such binding-sensitive semiconductor ultrafine particles are fixed, with respect to the contact amount of the substrate to be analyzed. Is prepared in advance. Such a calibration curve is prepared, for example, by preparing an analysis sample solution having a known concentration of a substrate to be analyzed in a plurality of concentrations, bringing each analysis sample solution into contact with the surface of the solid substrate having a fixed area, and measuring the absorption / emission characteristics at each concentration. Can be measured. In actual analysis, measurement of absorption / emission characteristics when an analysis sample solution is brought into contact with a surface of a solid substrate on which a fixed area of the bond-sensitive semiconductor ultrafine particles are fixed, and analysis from the calibration curve, Calculate and quantify the mass of the target group. At this time, an additional operation such as filtration of insoluble matter in the analysis sample solution may be used in combination for the purpose of improving the analysis accuracy.

【0084】本発明の基質特異的分析方法において、複
数種の本発明の半導体超微粒子を併用しても構わない。
各半導体超微粒子が、各々異なるオリゴペプチド残基を
結合し、かつ各々が異なる波長における吸発光特性を有
する場合、同時に他種類の分析対象基質を定量する同時
多項目分析が可能となり有用である。特に、かかる同時
多項目分析を前記(c)の固相分析法に応用すると、例
えば1枚の基板で非常に多数の分析対象基質を同時に定
量可能な同時多項目分析チップ等、実用上非常に有用な
形態が可能となる場合がある。
In the substrate-specific analysis method of the present invention, a plurality of kinds of semiconductor ultrafine particles of the present invention may be used in combination.
When each semiconductor ultrafine particle binds a different oligopeptide residue and each has a light absorption / emission characteristic at a different wavelength, simultaneous multi-item analysis for simultaneously quantifying other kinds of substrates to be analyzed becomes possible, which is useful. In particular, when such a simultaneous multi-item analysis is applied to the solid-phase analysis method (c), for example, a simultaneous multi-item analysis chip capable of simultaneously quantifying a very large number of substrates to be analyzed on one substrate is very practical. Useful forms may be possible.

【0085】[0085]

【実施例】以下に実施例により本発明の具体的態様を更
に詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限
り、これらの実施例によって限定されるものではない。
なお、原料試薬は、特に記載がない限り、Aldric
h社より供給されるものを精製を加えず使用した。但
し、市販の溶剤を以下のような精製操作により精製溶媒
とした。
EXAMPLES Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples unless it exceeds the gist thereof.
The raw material reagents are Aldric unless otherwise specified.
The product supplied by Company h was used without purification. However, a commercially available solvent was used as a purified solvent by the following purification operation.

【0086】精製トルエン・・・濃硫酸、水、飽和重曹
水、更に水の順序で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾
燥次いで濾紙で濾過し、五酸化二リン(P25)を加え
て大気圧にて蒸留した。 精製メタノール・・・硫酸カルシウムと水素化カルシウ
ムで乾燥した後更に水素化ナトリウムを加え、ここから
大気圧にて直接蒸留した。
Purified toluene: washed with concentrated sulfuric acid, water, saturated aqueous sodium bicarbonate and water in that order, dried over anhydrous magnesium sulfate, filtered through filter paper, and added with diphosphorus pentoxide (P 2 O 5 ). Distilled at atmospheric pressure. Purified methanol: After drying over calcium sulfate and calcium hydride, further sodium hydride was added, and the mixture was directly distilled at atmospheric pressure.

【0087】精製塩化メチレン・・・五酸化二リン(P
25)で乾燥した後、ここから大気圧にて直接蒸留し
た。 [測定装置と条件等] (1)核磁気共鳴(NMR)スペクトル:日本電子
(株)製JNM−EX270型FT−NMR( 1H:2
70MHz,13C:67.8MHz)。溶媒は特に断ら
ない限り重水素化クロロホルムを溶媒として使用し、テ
トラメチルシランを0ppm対照として23℃にて測定
した。 (2)赤外吸収(IR)スペクトル:日本分光工業
(株)製FT/IR−8000型FT−IR。23℃に
て測定した。 (3)X線回折(XRD)スペクトル:リガク(株)製
RINT1500(X線源:銅Kα線、波長1.541
8Å)。23℃にて測定した。 (4)透過型電子顕微鏡(TEM)観察:日立製作所
(株)製H−9000UHR型透過電子顕微鏡(加速電
圧300kV、観察時の真空度約7.6×10-9Tor
r)にて行った。 (5)光励起発光(PL)スペクトル:日立製作所
(株)製F−2500型分光蛍光光度計にて、スキャン
スピード60nm/分、励起側スリット5nm、蛍光側
スリット5nm、フォトマル電圧400Vの条件で、光
路長1cmの石英製セルを用いて測定した。
Purified methylene chloride: diphosphorus pentoxide (P
After drying over 2 O 5 ), it was distilled directly at atmospheric pressure from here. Measurement apparatus and conditions, etc.] (1) Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectrum: JEOL Ltd. JNM-EX270 type FT-NMR (1 H: 2
70 MHz, 13 C: 67.8 MHz). Unless otherwise specified, deuterated chloroform was used as a solvent, and tetramethylsilane was measured at 23 ° C. with 0 ppm as a control. (2) Infrared absorption (IR) spectrum: FT / IR-8000 type FT-IR manufactured by JASCO Corporation. Measured at 23 ° C. (3) X-ray diffraction (XRD) spectrum: RINT 1500 manufactured by Rigaku Corporation (X-ray source: copper Kα ray, wavelength 1.541)
8Å). Measured at 23 ° C. (4) Transmission electron microscope (TEM) observation: H-9000UHR transmission electron microscope manufactured by Hitachi, Ltd. (acceleration voltage: 300 kV, degree of vacuum during observation: about 7.6 × 10 −9 Torr)
r). (5) Photoexcited light emission (PL) spectrum: F-2500 type spectrofluorometer manufactured by Hitachi, Ltd. under the conditions of scan speed 60 nm / min, excitation side slit 5 nm, fluorescence side slit 5 nm, and photomultiplier voltage 400 V. The measurement was performed using a quartz cell having an optical path length of 1 cm.

【0088】合成例1<CdSeナノ結晶の合成> 空冷式のリービッヒ還流管と反応温度調節のための熱電
対を装着した無色透明のパイレックス(登録商標)ガラ
ス製3口フラスコにトリオクチルホスフィンオキシド
(以下TOPOと略記;4g)を入れ、マグネチックス
ターラーで攪拌しながら乾燥アルゴンガス雰囲気で36
0℃に加熱した。別途、乾燥窒素雰囲気のグローブボッ
クス内で、セレン(単体の黒色粉末;0.1g)をトリ
ブチルホスフィン(以下TBPと略記;6.014g)
に溶解した液体に更にジメチルカドミウム(Strem
Chemical社;97%;0.216g)を混合
溶解した原料溶液Aを、ゴム栓(Aldrich社から
供給されるセプタム)で封をしアルミニウム箔ですき間
なく包んで遮光したガラス瓶中に調製した。この原料溶
液Aの一部(2.0mL)を、前記のTOPOの入った
フラスコに注射器で一気に注入し、この時点を反応の開
始時刻とした。反応開始20分後に熱源を除去し約50
℃に冷却された時点で精製トルエン(2mL)を注射器
で加えて希釈し、更に前記の精製メタノール(10m
L)を注入して不溶物を生じさせた。この不溶物を遠心
分離(3000rpm)し、デカンテーションにより上
澄み液を除去して分離し、室温にて約14時間真空乾燥
して固形粉体を得た。
Synthesis Example 1 <Synthesis of CdSe Nanocrystal> Trioctylphosphine oxide (a colorless transparent Pyrex (registered trademark) glass three-necked flask equipped with an air-cooled Liebig reflux tube and a thermocouple for controlling the reaction temperature was placed in the flask. Hereinafter, TOPO is abbreviated; 4 g), and stirred under a magnetic stirrer in a dry argon gas atmosphere.
Heated to 0 ° C. Separately, in a dry nitrogen atmosphere glove box, selenium (simple black powder; 0.1 g) was mixed with tributylphosphine (hereinafter abbreviated as TBP; 6.014 g).
Dimethyl cadmium (Strem)
A raw material solution A obtained by mixing and dissolving Chemical Company; 97%; 0.216 g) was sealed in a rubber stopper (a septum supplied from Aldrich), wrapped tightly with aluminum foil, and prepared in a light-shielded glass bottle. A part (2.0 mL) of the raw material solution A was injected into the flask containing the TOPO at once with a syringe, and this time was regarded as the reaction start time. 20 minutes after the start of the reaction, the heat source was
When cooled to 0 ° C., purified toluene (2 mL) was added with a syringe to dilute, and the purified methanol (10 m
L) was injected to produce insolubles. This insoluble material was separated by centrifugation (3000 rpm), the supernatant was removed by decantation and separated, and vacuum-dried at room temperature for about 14 hours to obtain a solid powder.

【0089】この固形粉体のXRDスペクトルにおい
て、Wurtzite型CdSe結晶の002面及び1
10面に帰属される回折ピークを観測したことからCd
Seナノ結晶の生成を確認した。また、このCdSeナ
ノ結晶の平均粒径は、TEM観察によれば約4nmであ
った。このCdSeナノ結晶は、精製トルエン溶液にお
いて、366nm波長の励起光を照射すると赤色の発光
帯(ピーク波長595nm、半値幅43nm)を与え
た。
In the XRD spectrum of this solid powder, the 002 face and 1 face of the Wurtzite type CdSe crystal
From the observation of diffraction peaks belonging to 10 planes, Cd
Generation of Se nanocrystals was confirmed. The average particle size of the CdSe nanocrystals was about 4 nm according to TEM observation. This CdSe nanocrystal gave a red emission band (peak wavelength: 595 nm, half width: 43 nm) when irradiated with excitation light having a wavelength of 366 nm in a purified toluene solution.

【0090】合成例2<ZnSシェルを有するCdSe
ナノ結晶の合成> B.O.Dabbousiら;J.Phys.Che
m.B,101巻,9463頁(1997)に記載の方
法に準じて行った。これを以下説明する。乾燥アルゴン
ガス雰囲気の褐色ガラス製の3口フラスコ中にTOPO
(15g)を入れ、減圧下130〜150℃での溶融状
態で約2時間攪拌した。この間、残留する空気や水分を
置換する目的で、乾燥アルゴンガスにより大気圧に復圧
する操作を数回行った。温度設定を100℃として約1
時間後、合成例1で得たCdSeナノ結晶の固形粉体
(0.094g)のトリオクチルホスフィン(1.5
g、以下TOPと略記)溶液を加えて、CdSeナノ結
晶を含む透明溶液を得た。これを100℃の減圧下で更
に約80分間攪拌後、温度を180℃に設定して乾燥ア
ルゴンガスで大気圧に復圧した。別途、乾燥窒素雰囲気
のグローブボックス内で、ジエチル亜鉛の1N濃度n−
ヘキサン溶液(1.34mL;1.34ミリモル)とビ
ス(トリメチルシリル)スルフィド(0.239g;
1.34ミリモル)とをTOP(9mL)に溶解した原
料溶液Bを、合成例1で使用のセプタムで封をしアルミ
ニウム箔ですき間なく包んで遮光したガラス瓶中に調製
した。この原料溶液Bを、注射器により、前記の180
℃のCdSeナノ結晶を含む透明溶液に20分間かけて
滴下し、90℃に降温後約1時間攪拌を継続した。室温
で約14時間静置した後、再び90℃で3時間加熱攪拌
した。熱源を除去し、Aldrich社から供給される
無水グレード(99.8%)のn−ブタノール(8m
L)を反応液に加えて室温まで冷却して、透明な赤色溶
液を得た。
Synthesis Example 2 <CdSe having ZnS shell
Synthesis of nanocrystal> B. O. Dabbousi et al .; Phys. Che
m. B, 101, 9463 (1997). This will be described below. TOPO in a brown glass three-necked flask in a dry argon gas atmosphere
(15 g) was added thereto, and the mixture was stirred in a molten state at 130 to 150 ° C. under reduced pressure for about 2 hours. During this time, an operation of returning to atmospheric pressure with dry argon gas was performed several times in order to replace the remaining air and moisture. Approx. 1 with the temperature set to 100 ° C
After a lapse of time, the solid powder (0.094 g) of CdSe nanocrystals obtained in Synthesis Example 1 was used to prepare trioctylphosphine (1.5%).
g, hereinafter abbreviated as TOP) solution to obtain a transparent solution containing CdSe nanocrystals. This was further stirred for about 80 minutes under reduced pressure of 100 ° C., and then the temperature was set to 180 ° C. and the pressure was restored to the atmospheric pressure with dry argon gas. Separately, in a dry nitrogen atmosphere glove box, 1N concentration of diethyl zinc n-
Hexane solution (1.34 mL; 1.34 mmol) and bis (trimethylsilyl) sulfide (0.239 g;
1.34 mmol) in TOP (9 mL) was prepared in a glass bottle sealed with a septum used in Synthesis Example 1, wrapped tightly with aluminum foil, and shielded from light. This raw material solution B was mixed with the above 180
The solution was dropped into a transparent solution containing CdSe nanocrystals at 20 ° C. over 20 minutes. After the temperature was lowered to 90 ° C., stirring was continued for about 1 hour. After standing at room temperature for about 14 hours, the mixture was again heated and stirred at 90 ° C. for 3 hours. The heat source was removed and anhydrous grade (99.8%) n-butanol (8 m
L) was added to the reaction and cooled to room temperature to give a clear red solution.

【0091】この赤色溶液には、原料のビス(トリメチ
ルシリル)スルフィド等の硫黄化合物の臭気はなく、代
わりにセレン特有のニラ様臭気があった。合成例1で得
たCdSeナノ結晶の溶液にはこのようなセレン臭はな
かったので、該CdSeナノ結晶表面での意図した硫化
物生成反応の進行とともに、該ナノ結晶表面における硫
黄原子によるセレン原子の置換反応等何らかの機構によ
るセレンの遊離があったものと推測され、前記文献記載
同様にZnSシェルを有するCdSeナノ結晶が生成し
たものと考えられた。
This red solution had no odor of sulfur compounds such as bis (trimethylsilyl) sulfide as a raw material, but instead had a leek-like odor peculiar to selenium. Since the solution of the CdSe nanocrystal obtained in Synthesis Example 1 did not have such a selenium odor, the intended sulfide generation reaction on the surface of the CdSe nanocrystal and the selenium atom due to the sulfur atom on the nanocrystal surface proceeded. It was presumed that selenium was released by some mechanism such as a substitution reaction of CdSe, and it was considered that CdSe nanocrystals having a ZnS shell were generated as described in the above-mentioned literature.

【0092】この赤色溶液の一部(8mL)を、乾燥窒
素気流下、室温で精製メタノール(16mL)中に滴下
し20分間攪拌を継続する沈殿操作により赤色不溶物を
得た。この赤色不溶物を合成例1同様に遠心分離及びデ
カンテーションにより分離し、精製トルエン(14m
L)に再溶解した。この再溶解トルエン溶液を用いて、
再び同様の沈殿操作、遠心分離、及びデカンテーション
の一連の精製操作を行って固体生成物を得た。この固体
生成物は、1mLの精製メタノールと振り混ぜて洗浄
後、デカンテーションで分離した。この固体生成物は透
明赤色の精製トルエン溶液を与え、ここに468nm波
長の励起光を照射すると赤色の発光帯(ピーク波長59
7nm、半値幅41nm)を与えた。この発光は同程度
の溶液濃度において、合成例1で得たCdSeナノ結晶
の場合よりも明らかに発光強度が大きかったことから、
ZnSシェルを有するCdSeナノ結晶に変換され、表
面準位等を経由する非発光過程の寄与が抑制されたもの
と考えられた。また、この生成物のIRスペクトルは、
TOPOのアルキル基に由来すると考えられる3つの鋭
い吸収ピークを2940,2920,及び2850cm
-1に与えた。
A part of this red solution (8 mL) was added dropwise to purified methanol (16 mL) at room temperature under a stream of dry nitrogen, and a precipitation operation was continued for 20 minutes to obtain a red insoluble substance. This red insoluble matter was separated by centrifugation and decantation in the same manner as in Synthesis Example 1, and purified toluene (14 m
L). Using this re-dissolved toluene solution,
A similar series of purification operations including precipitation, centrifugation, and decantation was performed again to obtain a solid product. This solid product was shaken with 1 mL of purified methanol, washed, and separated by decantation. This solid product gives a clear red purified toluene solution, which is irradiated with excitation light having a wavelength of 468 nm to emit a red light emission band (peak wavelength of 59 nm).
7 nm, half width at 41 nm). This luminescence was apparently higher than the CdSe nanocrystal obtained in Synthesis Example 1 at the same solution concentration,
It was considered that the conversion to the CdSe nanocrystal having a ZnS shell and the contribution of the non-light emitting process via the surface state and the like were suppressed. Also, the IR spectrum of this product is
The three sharp absorption peaks believed to be derived from the alkyl group of TOPO were 2940, 2920, and 2850 cm.
-1 .

【0093】合成例3<11−メルカプトウンデカン酸
MTEGエステルの合成> 11−メルカプトウンデカン酸(1.70g)と東京化
成(株)から供給されたトリエチレングリコールモノメ
チルエーテル(以下TEGMMEと略記:50mL)、
及び濃硫酸(国産化学(株);5滴)を乾燥窒素雰囲気
のフラスコ内に混合し、60℃で攪拌しながら30mm
Hg以下の圧力での減圧脱水を延べ約36時間行った。
反応液を大量の氷水に攪拌しながら徐々に加えて得た析
出物をn−ヘキサン/酢酸エチル(5/1容量比)混合
溶媒で抽出し、この有機相を飽和重曹水、次いで水で洗
浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥後濾過して濃縮した。こ
の生成物は、IRスペクトルにおいて1730cm-1
エステル基、及び2870cm-1のピークと2820c
-1の肩を含む3050〜2650にかけてのブロード
な領域にTEGMME由来の炭化水素構造にそれぞれ帰
属される吸収帯を与えたことから、前記式(4)に該当
する11−メルカプトウンデカン酸MTEGエステル
(以下HS−C11−MTEGと略記)の生成を確認し
た。
Synthesis Example 3 <Synthesis of 11-mercaptoundecanoic acid MTEG ester> 11-Mercaptoundecanoic acid (1.70 g) and triethylene glycol monomethyl ether supplied from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. (hereinafter abbreviated as TEGMME: 50 mL) ,
And concentrated sulfuric acid (Kokusan Chemical Co., Ltd .; 5 drops) were mixed in a flask in a dry nitrogen atmosphere and stirred at 60 ° C. for 30 mm.
The dehydration under reduced pressure at a pressure of not more than Hg was performed for a total of about 36 hours.
The reaction solution was gradually added to a large amount of ice water while stirring, and the resulting precipitate was extracted with a mixed solvent of n-hexane / ethyl acetate (5/1 by volume), and the organic phase was washed with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate and then with water. The extract was dried over sodium sulfate, filtered and concentrated. The product had an ester group at 1730 cm -1 in the IR spectrum, and a peak at 2870 cm -1 and 2820 c
Since the broad band extending from 3050 to 2650 including the shoulder of m -1 was provided with the absorption bands respectively attributed to the hydrocarbon structure derived from TEGMME, the 11-mercaptoundecanoic acid MTEG ester corresponding to the above formula (4) was given. (Hereinafter abbreviated as HS-C 11 -MTEG) was confirmed.

【0094】合成例4<N−(3−アミノプロピル)−
11−メルカプトウンデカンアミドの合成> 11−メルカプトウンデカン酸(6.73g)を純正化
学(株)から供給されたエタノール(99.5%;75
g)と濃硫酸(0.35g)の共存溶液中で加熱還流し
た。反応液は、3割程度の容量まで減圧濃縮して生成す
る水をエタノールとともに除去する操作を数時間おきに
数回繰り返し、更に、乾燥窒素雰囲気で加熱活性化した
モレキュラーシーブズ3Aを円筒濾紙に入れたSoxl
et連続抽出管を通じた加熱還流による連続脱水を行っ
て、11−メルカプトウンデカン酸エチルエステルを生
成せしめた(IRスペクトルにおいて1730cm-1
エステル基の吸収を確認)。ここに、キシダ化学(株)
から供給された1,3−ジアミノプロパン(30mL)
を加え、大気圧での蒸留によりエタノールを留去し、更
に60℃で攪拌しながら30mmHg以下の圧力での減
圧を延べ約22時間行い、脱エタノールによるエステル
交換アミド化反応を行った。60℃の反応液を約900
mLの氷水に激しく攪拌しながら徐々に加えて得た析出
物を、濾紙により濾別した。濾別した固体は、水、希重
曹水、最後に水の順で洗浄し、真空乾燥した。この生成
物のIRスペクトルにおいて、1635cm-1にアミド
基、3440cm-1と3300cm-1に1級アミノ基の
吸収帯がそれぞれ観測され、かつ1730cm-1のエス
テル基の吸収が消失したことから、前記式(2)におい
てm=3に該当するN−(3−アミノプロピル)−11
−メルカプトウンデカンアミド(以下HS−C11−NH
2と略記)の生成を確認した。
Synthesis Example 4 <N- (3-aminopropyl)-
Synthesis of 11-mercaptoundecaneamide> 11-mercaptoundecanoic acid (6.73 g) was supplied from Junsei Chemical Co., Ltd. in ethanol (99.5%; 75).
g) and concentrated sulfuric acid (0.35 g) in a coexisting solution. The reaction solution was concentrated under reduced pressure to a volume of about 30%, and the operation of removing water produced together with ethanol was repeated several times every several hours. Furthermore, molecular sieves 3A heated and activated in a dry nitrogen atmosphere were placed in a cylindrical filter paper. Soxl
Continuous dehydration by heating and refluxing through an et continuous extraction tube was performed to produce ethyl 11-mercaptoundecanoate (the absorption of the ester group was confirmed at 1730 cm -1 in the IR spectrum). Here, Kishida Chemical Co., Ltd.
, 3-Diaminopropane (30 mL)
Then, ethanol was distilled off by distillation at atmospheric pressure, and the pressure was reduced at a pressure of 30 mmHg or less for a total of about 22 hours while stirring at 60 ° C., and a transesterification amidation reaction by ethanol removal was performed. The reaction solution at 60 ° C is about 900
A precipitate obtained by gradually adding to mL of ice water with vigorous stirring was separated by filtration with filter paper. The solid separated by filtration was washed with water, diluted sodium bicarbonate solution, and finally with water, and dried in vacuum. In IR spectrum of the product, amide group 1635 cm -1, since the absorption band of the primary amino group at 3,440 cm -1 and 3300 cm -1 were observed respectively, and the absorption of the ester groups of 1730 cm -1 had disappeared, N- (3-aminopropyl) -11 corresponding to m = 3 in the formula (2)
- mercaptoundecanoic amide (hereinafter HS-C 11 -NH
2 ).

【0095】実施例1<HS−C11−NH2を配位子と
して含有する半導体超微粒子とBOC化アミノ酸のアミ
ド化反応> 合成例2で得たZnSシェルを有するCdSeナノ結晶
を、アルミニウム箔で隙間なく包んで遮光したガラス容
器内で乾燥窒素雰囲気下、精製塩化メチレン溶液とし
た。これを室温で攪拌しながら、合成例3で得たHS−
11−MTEGと合成例4で得たHS−C11−NH2
の4:1のモル比混合物のエタノール溶液を加えて、室
温遮光条件で攪拌した。その後、この反応液にアミノ基
がBOC基で保護されたグリシン(以下BOC化グリシ
ンと呼ぶ)と1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプ
ロピル)カルボジイミド塩酸塩を室温で作用させるアミ
ド化反応を行うと、BOC化グリシン残基が結合した半
導体超微粒子が得られる。このアミド化反応の反応液に
トルエンを加え次いで減圧濃縮により塩化メチレンとエ
タノールを留去する操作を数回繰り返し、溶媒を実質的
にトルエンに交換して得たトルエン溶液を濾過し、次い
でn−ヘキサンを含む貧溶媒と混合することで、BOC
化グリシン残基が結合した半導体超微粒子を析出させる
ことが可能であり、こうして得られる析出物は、遠心分
離により、溶媒等の比重の比較的小さい有機物からの分
離精製が可能である。
Example 1 <Amidation Reaction of Ultrafine Semiconductor Particles Containing HS-C 11 -NH 2 as a Ligand with a BOC Amino Acid> The CdSe nanocrystal having a ZnS shell obtained in Synthesis Example 2 was converted to an aluminum foil. A purified methylene chloride solution was prepared under a dry nitrogen atmosphere in a glass container that was wrapped tightly and protected from light. While stirring this at room temperature, the HS-
C 11 -MTEG the HS-C obtained in Synthesis Example 4 11 -NH 2 and 4: the addition of ethanol solution of 1 molar ratio mixture was stirred at room temperature for shading conditions. Thereafter, an amidation reaction was performed in which the glycine having an amino group protected by a BOC group (hereinafter referred to as BOC-modified glycine) and 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride were allowed to act on the reaction solution at room temperature. When this is performed, semiconductor ultrafine particles to which BOC-modified glycine residues are bonded can be obtained. The operation of adding toluene to the reaction solution of this amidation reaction and then distilling off methylene chloride and ethanol by vacuum concentration was repeated several times, and the toluene solution obtained by substantially exchanging the solvent with toluene was filtered, and then n- BOC by mixing with a poor solvent containing hexane
It is possible to precipitate ultrafine semiconductor particles to which the glycine thiol residue is bonded, and the precipitate thus obtained can be separated and purified from an organic substance having a relatively low specific gravity, such as a solvent, by centrifugation.

【0096】実施例2<半導体超微粒子に結合したBO
C基の脱保護反応> 前記の実施例1で得られるBOC化グリシン残基が結合
した半導体超微粒子は、触媒量のトリフルオロ酢酸を塩
化メチレンを含む溶液中で作用させ、次いで減圧濃縮す
ることにより、BOC基の脱保護を行うことができる。
こうして得られるグリシン残基が結合した半導体超微粒
子は、前記の実施例1の記載同様にトルエン溶液とし、
次いで同様の析出・遠心分離操作により、溶媒等の比重
の比較的小さい有機物からの分離精製が可能である。
Example 2 <BO bonded to semiconductor ultrafine particles
Deprotection Reaction of Group C> The semiconductor ultrafine particles to which the BOC-glycine residue obtained in Example 1 is bonded are treated with a catalytic amount of trifluoroacetic acid in a solution containing methylene chloride and then concentrated under reduced pressure. By this, the BOC group can be deprotected.
The semiconductor ultrafine particles to which the glycine residues thus obtained were combined were prepared as a toluene solution in the same manner as described in Example 1 above.
Then, by the same precipitation / centrifugation operation, separation and purification from an organic substance having a relatively small specific gravity such as a solvent can be performed.

【0097】合成例5<BOC化アルギニン−グリシン
なるオリゴペプチドの合成> 和光純薬(株)から供給されたL(+)−アルギニン
(8.0g、1当量)、純正化学(株)から供給された
メタノール(150mL)、水(70mL)、及び東京
化成(株)から供給されたトリエチルアミン(4mL)
を混合し、氷浴で冷却しながら攪拌して溶液とした。こ
こに東京化成(株)から供給された汎用のBOC化試剤
であるジ−tert−ブチルジカーボネート(30g)
を5分間で数回に分けて加えた。約10分程度で白色析
出物があったので、国産化学(株)から供給されたアセ
トン(70mL)を加えてこれを再度溶解し、氷浴で冷
却しながらの攪拌を約4時間継続し、更に室温で約17
時間放置した。こうして得たBOC化反応液を約50m
L容量程度まで減圧濃縮し、室温とした後、前記で使用
したトリエチルアミン(4.64g、1当量)を加え
(二酸化炭素の発泡注意)、次いで和光純薬(株)から
供給されたグリシンエチルエステル塩酸塩(6.41
g、1当量)を加え、最後に1−エチル−3−(3−ジ
メチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(8.8
0g、1当量)を加えると、反応液は均一のまま直ちに
増粘した。反応液を濃縮しシリカゲルカラムクロマトグ
ラフィで精製して、BOC化アルギニンのカルボキシル
基とグリシンエチルエステルのアミノ基とがアミド結合
した保護されたジペプチドを得た。この構造は、1H−
NMRスペクトルにおいて、BOC基のtert−ブチ
ル基及びエチルエステルのエトキシ基にそれぞれ典型的
なシグナル(前者はメチル基のシングレット、後者はメ
チル基のトリプレットとメチレン基のカルテット)を与
え、更にIRスペクトルにおいてアミド基に帰属される
吸収帯を与えたことから、確認した。この化合物を含水
メタノール中で水酸化カリウムで処理して該エチルエス
テルを加水分解し、次いで水酸化カリウムと同当量の塩
酸で中和してこれをカルボキシル基に変換して、目的と
するBOC化アルギニンのカルボキシル基がグリシンの
アミノ基とアミド結合したジペプチド(以下BOC−R
−G−COOHと略記)を得た。
Synthesis Example 5 <Synthesis of oligopeptide consisting of BOC arginine-glycine> L (+)-arginine (8.0 g, 1 equivalent) supplied from Wako Pure Chemical Industries, Ltd., supplied from Junsei Chemical Co., Ltd. Methanol (150 mL), water (70 mL), and triethylamine (4 mL) supplied by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
And stirred while cooling in an ice bath to form a solution. Here, di-tert-butyl dicarbonate (30 g), which is a general-purpose BOC conversion reagent supplied by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
Was added in several portions over 5 minutes. There was a white precipitate in about 10 minutes, so acetone (70 mL) supplied by Kokusan Chemical Co., Ltd. was added to dissolve the precipitate again, and stirring with cooling in an ice bath was continued for about 4 hours. About 17 at room temperature
Left for hours. Approximately 50 m
After concentrating under reduced pressure to about L volume and bringing the temperature to room temperature, triethylamine (4.64 g, 1 equivalent) used above was added (be careful of foaming of carbon dioxide), and then glycine ethyl ester supplied from Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Hydrochloride (6.41
g, 1 equivalent) and finally 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (8.8).
(0 g, 1 equivalent), the reaction solution immediately thickened while remaining homogeneous. The reaction solution was concentrated and purified by silica gel column chromatography to obtain a protected dipeptide in which the carboxyl group of BOC-modified arginine and the amino group of glycine ethyl ester were amide-bonded. This structure is 1 H-
In the NMR spectrum, typical signals are given to the tert-butyl group of the BOC group and the ethoxy group of the ethyl ester, respectively (the former is a singlet of a methyl group, the latter is a quartet of a triplet of a methyl group and a quartet of a methylene group). This was confirmed by giving the absorption band attributed to the amide group. This compound is treated with potassium hydroxide in water-containing methanol to hydrolyze the ethyl ester, and then neutralized with hydrochloric acid in the same amount as potassium hydroxide to convert it into a carboxyl group, thereby obtaining the desired BOC. A dipeptide in which the carboxyl group of arginine is amide bonded to the amino group of glycine (hereinafter referred to as BOC-R
-G-COOH).

【0098】実施例3<半導体超微粒子へのBOC化オ
リゴペプチドのアミド化反応> 前記の実施例1において、BOC化グリシンの代わりに
合成例5で得たアミノ基がBOC基で保護されたジペプ
チドBOC−R−G−COOHを用いて同様の合成・精
製操作を行うと、該ジペプチド残基がそのカルボキシル
基を介してアミド結合した半導体超微粒子を溶媒等の比
重の比較的小さい有機物から分離精製可能である。
Example 3 <Amidation reaction of BOC-modified oligopeptide to ultrafine semiconductor particles> In Example 1, the dipeptide in which the amino group obtained in Synthesis Example 5 was protected with a BOC group in place of the BOC-modified glycine was used. When the same synthesis and purification operations are performed using BOC-RG-COOH, the ultrafine semiconductor particles in which the dipeptide residue is amide-bonded via its carboxyl group are separated and purified from relatively small organic substances such as solvents. It is possible.

【0099】実施例4<半導体超微粒子に結合したオリ
ゴペプチド残基からのBOC基の脱保護反応> 実施例3で得られるBOC−R−G−COOH残基が結
合した半導体超微粒子は、実施例2同様のトリフルオロ
酢酸を作用させる操作で、BOC基の脱保護を行うこと
ができる。こうして得られる末端にアルギニン残基を有
するジペプチド残基が結合した半導体超微粒子は、前記
の実施例3の記載同様にトルエン溶液とし、次いで同様
の析出・遠心分離操作により、溶媒等の比重の比較的小
さい有機物からの分離精製が可能である。
Example 4 <Deprotection Reaction of BOC Group from Oligopeptide Residue Bound to Semiconductor Ultrafine Particle> The semiconductor ultrafine particle bound to BOC-RG-COOH residue obtained in Example 3 was Deprotection of the BOC group can be carried out by the same operation of trifluoroacetic acid as in Example 2. The thus obtained semiconductor ultrafine particles having a dipeptide residue having an arginine residue at the end were converted into a toluene solution in the same manner as described in Example 3 and then subjected to the same precipitation / centrifugation operation to compare the specific gravity of the solvent and the like. Separation and purification from very small organic matter is possible.

【0100】実施例5<半導体超微粒子に結合したオリ
ゴペプチドへの逐次アミド化法> 実施例4で得られる末端にアルギニン残基を有するジペ
プチド残基が結合した半導体超微粒子をエタノールに溶
解し、触媒量のトリエチルアミンを加え、アミノ基がB
OC基で保護されたL−アスパラギン酸のβ−ベンジル
エステル(以下BOC化Bn化Aspと呼ぶ)を、1−
エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジ
イミド塩酸塩の存在下、少量ずつ氷冷しながら作用させ
るアミド化反応を行うと、BOC化Bn化Asp残基が
そのα−カルボキシル基を介してアルギニン末端残基と
アミド結合した半導体超微粒子(前記に例示したインテ
グリンレセプター等を認識するエピトープであるR−G
−Dトリペプチド連鎖残基を結合)が得られる。この半
導体超微粒子は、n−ヘキサンを含有する貧溶媒中での
析出と、次いで行う遠心分離により、溶媒等の比重の比
較的小さい有機物から分離精製可能である。
Example 5 <Successive Amidation Method to Oligopeptide Bound to Semiconductor Ultrafine Particles> The semiconductor ultrafine particles having a dipeptide residue having an arginine residue at the terminal obtained in Example 4 were dissolved in ethanol. A catalytic amount of triethylamine is added, and the amino group becomes B
The β-benzyl ester of L-aspartic acid protected by an OC group (hereinafter referred to as BOC-Bnylated Asp) is
When an amidation reaction is carried out in the presence of ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride in small portions while cooling with ice, the BOC-Bnylated Asp residue is converted to arginine via its α-carboxyl group. Semiconductor ultrafine particles having an amide bond with a terminal residue (R-G which is an epitope recognizing the integrin receptor and the like exemplified above)
-D tripeptide chain residue). These ultrafine semiconductor particles can be separated and purified from an organic substance having a relatively small specific gravity, such as a solvent, by precipitation in a poor solvent containing n-hexane and subsequent centrifugation.

【0101】実施例6<半導体超微粒子に結合したオリ
ゴペプチド残基からのBOC基の脱保護反応> 実施例5で得られるBOC化Bn化Asp残基を末端に
有するR−G−Dトリペプチド残基を結合した半導体超
微粒子は、前記の実施例4同様のBOC基の脱保護反応
によりBOC基の除去を、パラジウム担持炭素(Pd−
C)触媒による水素添加反応又は合成例5同様のエステ
ル基の加水分解・中和反応によりベンジルエステル基の
カルボキシル基への変換を、それぞれ行うことができ
る。こうして得られるR−G−Dトリペプチド残基が結
合した半導体超微粒子は、n−ヘキサンを含有する貧溶
媒中での析出と、次いで行う遠心分離により、溶媒等の
比重の比較的小さい有機物から分離精製可能である。か
かるR−G−Dトリペプチド残基が結合した半導体超微
粒子はインテグリンレセプター等の認識等、基質特異的
親和力を有し、しかも吸発光能を有するものであるの
で、基質特異的分析方法における試薬として使用され
る。
Example 6 Deprotection of BOC Group from Oligopeptide Residue Bound to Semiconductor Ultrafine Particles R-G-D Tripeptide Having BOC-Bnylated Asp Residue Obtained in Example 5 at the Terminal The semiconductor ultrafine particles having the residue bonded thereto were subjected to removal of the BOC group by a deprotection reaction of the BOC group in the same manner as in Example 4 described above to remove palladium-supported carbon (Pd-
C) The benzyl ester group can be converted into a carboxyl group by a hydrogenation reaction using a catalyst or a hydrolysis / neutralization reaction of an ester group as in Synthesis Example 5. The semiconductor ultrafine particles to which the R-GD-tripeptide residue thus obtained are bound can be separated from an organic substance having a relatively small specific gravity such as a solvent by precipitation in a poor solvent containing n-hexane and subsequent centrifugation. It can be separated and purified. Since the semiconductor ultrafine particles to which such R-GD-tripeptide residues are bound have a substrate-specific affinity such as recognition of an integrin receptor and the like, and also have a luminescence ability, the reagent in the substrate-specific analysis method is used. Used as

【0102】[0102]

【発明の効果】本発明はオリゴペプチド残基を結合した
半導体超微粒子は、該オリゴペプチド残基の基質特異的
親和性(例えば生物学的活性)と、該半導体結晶の量子
効果による制御された吸光あるいは発光特性を兼ね備え
るものであり、生物学的分析等の基質特異的分析試薬と
して利用される。
According to the present invention, the ultrafine semiconductor particles having an oligopeptide residue bonded thereto are controlled by the substrate-specific affinity (eg, biological activity) of the oligopeptide residue and the quantum effect of the semiconductor crystal. It has both light absorption and luminescence characteristics and is used as a substrate-specific analysis reagent for biological analysis and the like.

【0103】また、本発明の半導体超微粒子の製造方法
は、特に析出と遠心分離を組み合わせた非常に簡便な操
作により精製する方法を提供するので、これにより本発
明の半導体超微粒子を好適に製造することができる。
Further, the method for producing ultrafine semiconductor particles of the present invention provides a method for purifying the ultrafine semiconductor particles by a very simple operation, in particular, a combination of precipitation and centrifugal separation. can do.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 51/00 H01L 29/28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 51/00 H01L 29/28

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 オリゴペプチド残基が、炭素数5〜40
の連結有機残基を介して半導体結晶表面に結合されてな
る半導体超微粒子。
The oligopeptide residue has 5 to 40 carbon atoms.
Semiconductor ultrafine particles bound to the surface of the semiconductor crystal via the linking organic residue.
【請求項2】 半導体結晶が、下記一般式(1)で表さ
れるω−メルカプト脂肪酸アミドアミンを配位子として
有するものであり、オリゴペプチド残基が、該配位子の
アミノ基末端−NHR2が形成するアミド結合を介して
結合されてなるものである請求項1に記載の半導体超微
粒子。 【化1】 HS−(CH2n−CONR2−R1−NHR2 (1) (但し一般式(1)において、nは17以下の自然数
を、R1は炭素数2〜18のアルキレン基又は炭素数6
〜18のアリーレン基を、R2は水素原子又は炭素数6
以下のアルキル基を、それぞれ表す。)
2. A semiconductor crystal having ω-mercaptofatty acid amidoamine represented by the following general formula (1) as a ligand, wherein the oligopeptide residue has an amino group terminal -NHR of the ligand. 2. The semiconductor ultrafine particles according to claim 1, wherein the semiconductor ultrafine particles are bonded via an amide bond formed by 2 . Embedded image HS- (CH 2 ) n —CONR 2 —R 1 —NHR 2 (1) (where, in the general formula (1), n is a natural number of 17 or less, and R 1 is an alkylene having 2 to 18 carbon atoms. Group or carbon number 6
-18 arylene groups, R 2 is a hydrogen atom or a carbon atom 6
The following alkyl groups are respectively represented. )
【請求項3】 ω−メルカプト脂肪酸アミドアミンが、
下記一般式(2)で表されるものである請求項2に記載
の半導体超微粒子。 【化2】 HS−(CH210−CONH−(CH2m−NH2 (2) (但し一般式(2)においてmは3〜10の整数であ
る。)
3. An ω-mercapto fatty acid amidoamine,
The semiconductor ultrafine particles according to claim 2, wherein the semiconductor ultrafine particles are represented by the following general formula (2). Embedded image HS- (CH 2 ) 10 -CONH— (CH 2 ) m —NH 2 (2) (where m is an integer of 3 to 10 in the general formula (2))
【請求項4】 半導体結晶表面に、ポリアルキレングリ
コール残基を結合してなる請求項1〜3のいずれかに記
載の半導体超微粒子。
4. The ultrafine semiconductor particles according to claim 1, wherein a polyalkylene glycol residue is bonded to the surface of the semiconductor crystal.
【請求項5】 半導体結晶がII−VI族化合物半導体組成
又はIII−V族化合物半導体組成を主体とするものであ
る請求項1〜4のいずれかに記載の半導体超微粒子。
5. The semiconductor ultrafine particles according to claim 1, wherein the semiconductor crystal is mainly composed of a II-VI compound semiconductor composition or a III-V compound semiconductor composition.
【請求項6】 半導体結晶が硫化亜鉛(ZnS)組成を
主体とするものである請求項5に記載の半導体超微粒
子。
6. The semiconductor ultrafine particles according to claim 5, wherein the semiconductor crystal mainly has a zinc sulfide (ZnS) composition.
【請求項7】 半導体結晶がコア−シェル構造をなすも
ものである請求項1〜6のいずれかに記載の半導体超微
粒子。
7. The semiconductor ultrafine particles according to claim 1, wherein the semiconductor crystal has a core-shell structure.
【請求項8】 アミノ基又はカルボキシル基を末端基と
して有する連結有機残基を予め半導体結晶表面に結合さ
せ、該末端基を出発反応点としたアミド化反応を含むこ
とを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の半導体
超微粒子の製造方法。
8. The method according to claim 1, wherein a connecting organic residue having an amino group or a carboxyl group as a terminal group is bonded to the surface of the semiconductor crystal in advance, and an amidation reaction using the terminal group as a starting reaction point is included. 8. The method for producing ultrafine semiconductor particles according to any one of items 1 to 7.
【請求項9】 アミド化反応後の半導体超微粒子を析出
させ該析出物を分離する精製工程を含む請求項8に記載
の半導体超微粒子の製造方法。
9. The method for producing ultrafine semiconductor particles according to claim 8, comprising a purification step of precipitating the ultrafine semiconductor particles after the amidation reaction and separating the precipitate.
【請求項10】 保護基によりアミノ基又はカルボキシ
ル基が保護されたアミノ酸を縮合するアミド化反応、該
アミド化反応を経た半導体超微粒子を分離する第1精製
工程、該保護基を除去する脱保護反応、及び該脱保護反
応を経た半導体超微粒子を分離する第2精製工程をこの
順序で繰り返すことにより、アミノ酸残基を逐次アミド
結合してオリゴペプチド残基を形成する請求項9に記載
の半導体超微粒子の製造方法。
10. An amidation reaction for condensing an amino acid having an amino group or a carboxyl group protected by a protecting group, a first purification step for separating ultrafine semiconductor particles having undergone the amidation reaction, and a deprotection for removing the protecting group. 10. The semiconductor according to claim 9, wherein the amino acid residues are successively amide-bonded to form oligopeptide residues by repeating the reaction and the second purification step of separating the semiconductor ultrafine particles having undergone the deprotection reaction in this order. A method for producing ultrafine particles.
【請求項11】 アミド化反応に使用するアミノ酸又は
オリゴペプチドが、アルコキシカルボニル基により保護
されてカーバメート結合に変換されたアミノ基を分子構
造中に有するものである請求項8〜10のいずれかに記
載の半導体超微粒子の製造方法。
11. The amino acid or oligopeptide used in the amidation reaction has an amino group protected by an alkoxycarbonyl group and converted into a carbamate bond in the molecular structure. The method for producing ultrafine semiconductor particles according to the above.
【請求項12】 半導体超微粒子が基質特異的親和力を
有するものである請求項1〜6のいずれかに記載の半導
体超微粒子。
12. The semiconductor ultrafine particles according to claim 1, wherein the semiconductor ultrafine particles have a substrate-specific affinity.
【請求項13】 請求項12に記載の半導体超微粒子を
使用する基質特異的分析方法。
13. A substrate-specific analysis method using the semiconductor ultrafine particles according to claim 12.
JP2000230237A 2000-07-31 2000-07-31 Semiconductor ultrafine particle formed by being coupled with oligopeptide residue Pending JP2002048795A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000230237A JP2002048795A (en) 2000-07-31 2000-07-31 Semiconductor ultrafine particle formed by being coupled with oligopeptide residue

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000230237A JP2002048795A (en) 2000-07-31 2000-07-31 Semiconductor ultrafine particle formed by being coupled with oligopeptide residue

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002048795A true JP2002048795A (en) 2002-02-15

Family

ID=18723222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000230237A Pending JP2002048795A (en) 2000-07-31 2000-07-31 Semiconductor ultrafine particle formed by being coupled with oligopeptide residue

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002048795A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008107315A (en) * 2006-09-29 2008-05-08 Fujifilm Corp Method for immobilizing biomolecule
CN100440534C (en) * 2002-07-02 2008-12-03 索尼株式会社 Semiconductor device and method for manufacturing same
WO2014069211A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-08 富士フイルム株式会社 Semiconductor film and method for producing semiconductor film
CN113025124A (en) * 2021-04-09 2021-06-25 深圳大学 Organic semiconductor ink and method for full-ink-jet printing of organic electrochemical transistor device
CN113150885A (en) * 2021-04-27 2021-07-23 上海新阳半导体材料股份有限公司 Fluorine-containing cleaning liquid composition
JP7318494B2 (en) 2018-12-26 2023-08-01 東洋インキScホールディングス株式会社 Quantum dots, ink compositions and printed matter

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100440534C (en) * 2002-07-02 2008-12-03 索尼株式会社 Semiconductor device and method for manufacturing same
JP2008107315A (en) * 2006-09-29 2008-05-08 Fujifilm Corp Method for immobilizing biomolecule
WO2014069211A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-08 富士フイルム株式会社 Semiconductor film and method for producing semiconductor film
JP2014112623A (en) * 2012-10-31 2014-06-19 Fujifilm Corp Semiconductor film, method of producing the same, solar cell, light-emitting diode, thin-film transistor, and electronic device
JP7318494B2 (en) 2018-12-26 2023-08-01 東洋インキScホールディングス株式会社 Quantum dots, ink compositions and printed matter
CN113025124A (en) * 2021-04-09 2021-06-25 深圳大学 Organic semiconductor ink and method for full-ink-jet printing of organic electrochemical transistor device
CN113150885A (en) * 2021-04-27 2021-07-23 上海新阳半导体材料股份有限公司 Fluorine-containing cleaning liquid composition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3835135B2 (en) Semiconductor ultrafine particles formed by bonding amino groups
US7151047B2 (en) Stable, water-soluble quantum dot, method of preparation and conjugates thereof
US20050004293A1 (en) Nanocrystals in ligand boxes exhibiting enhanced chemical, photochemical, and thermal stability, and methods of making the same
JP4181435B2 (en) Polyethylene glycol modified semiconductor fine particles, production method thereof, and biological diagnostic materials
JP2002121549A (en) Ultrafine semiconductor particle
US20040007169A1 (en) Semiconductor nanoparticles and thin film containing the same
US20060086925A1 (en) Nanoparticle fluorescent material and dispersion of the same
Yu et al. One-pot aqueous synthesis of near infrared emitting PbS quantum dots
CN111892707B (en) Cationic polyamide material and preparation method and application thereof
EP1775575A1 (en) Fluorescence detecting method
WO2018078654A1 (en) A process for the synthesis of air stable metal sulphide quantum dots
US20180186639A1 (en) Method for preparation of magic-sized nano-crystalline substance
JP2002048795A (en) Semiconductor ultrafine particle formed by being coupled with oligopeptide residue
JP2007112679A (en) Nanoparticle and method for producing the same
JP2003138033A (en) Molded thin film containing semiconductor crystal particle, and its use
JP2002020740A (en) Semiconductive crystal ultrafine particle having ligand with hyperbranched structure
JP2002053319A (en) Zinc chalocogenide semiconductor ultrafine particle having sulfide shell
US20070015226A1 (en) Method for detecting cancer using metal-oxide or metal-sulfide nanoparticle fluorescent material
Vyshnava et al. Gram scale synthesis of QD 450 core–shell quantum dots for cellular imaging and sorting
US8263639B2 (en) Multifunctional metal-chelating ligands
Li et al. RGDS-conjugated CdSeTe/CdS quantum dots as near-infrared fluorescent probe: preparation, characterization and bioapplication
US20110294995A1 (en) Functionalized nanoparticles and other particles and methods for making and using same
CN106749523A (en) A kind of method that utilization stapler self-assembling polypeptide forms nanotube
CN113512089B (en) Polypeptide stabilizer of water-soluble quantum dot and application thereof
Deng et al. Fluorescein functionalized random amino acid copolymers in the biomimetic synthesis of CaCO 3