WO2007122956A1 - 酸化チタン複合体粒子、その分散液、およびそれらの製造方法 - Google Patents

酸化チタン複合体粒子、その分散液、およびそれらの製造方法 Download PDF

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Koki Kanehira
Shuji Sonezaki
Yumi Ogami
Tomomi Nakamura
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    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]

Definitions

  • Titanium oxide composite particles dispersions thereof, and production methods thereof
  • the present invention relates to titanium oxide composite particles in which the surface of titanium oxide particles is modified with a water-soluble polymer, a dispersion thereof, and a method for producing them. Since this titanium oxide composite particle can be irradiated with ultrasonic waves or ultraviolet rays to become a cytotoxin, it can be used by killing cells such as cancer cells or by irradiating the affected area with ultrasonic waves.
  • the present invention can be used as an ultrasonic cancer treatment promoter for promoting ultrasonic cancer treatment to be performed. Background art
  • Titanium oxide is said to have an isoelectric point around pH 6. For this reason, titanium oxide particles agglomerate in a neutral aqueous solvent, and it is extremely difficult to disperse them uniformly. For this reason, various attempts have been made so far to uniformly disperse the titanium oxide particles in the aqueous dispersion medium.
  • Patent Document 1 JP-A-2-307524
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-60651
  • surface-modified oxide titanium fine particles are also known in which a hydrophilic polymer such as polyacrylic acid is ester-bonded to a titanium oxide fine particle via a carboxyl group (Patent Document 6 (WO2004Z087577). )reference).
  • This technology is based on the use of key-on polymers such as polyacrylic acid.
  • a diol ligand is bonded to the surface of a metal oxide such as TiO to form nano-particles.
  • Non-Patent Document 1 T. Rajh, et a 1., J. Phys. Chem. B 2002, 106, 10543-10552
  • Patent Document 1 JP-A-2-307524
  • Patent Document 2 JP 2002-60651 A
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-80903
  • Patent Document 4 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-300253
  • Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-200050
  • Patent Document 7 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-26406
  • Non-Patent Document 1 T. Rajh, et al., J. Phys. Chem. B 2002, 106, 10543-10552
  • the inventors of the present invention have recently provided at least one kind of functional group selected from a carboxyl group, an amino group, a diol group, a salicylic acid group, and a phosphoric acid group on the surface of the titanium oxide particle.
  • a nonionic water-soluble polymer By binding a nonionic water-soluble polymer, the catalytic activity excited by the ultrasonic waves and ultraviolet rays of the titanium oxide particles is sufficiently exerted, while its retention in blood and cancer cells are affected. The knowledge that the accumulation property can be improved was obtained.
  • the present invention can improve the retention in blood and the accumulation in cancer cells while fully exhibiting the catalytic activity of titanium oxide particles excited by ultrasonic waves and ultraviolet rays.
  • An object of the present invention is to provide titanium oxide composite particles and dispersions thereof. That is, according to the titanium oxide composite particles of the present invention, the therapeutic effect of cancer by ultrasonic waves or ultraviolet rays can be remarkably improved when the killing target is cancer cells. Therefore, the acid-titanium complex particles of the present invention can be used as an ultrasonic cancer treatment promoter for promoting ultrasonic cancer treatment performed by irradiating the affected area with ultrasonic waves.
  • Titanium oxide particles
  • non-ionic water-soluble polymer that is bonded via at least one functional group that also has a phosphate group power selected.
  • a dispersion according to the present invention comprises the titanium oxide composite particles and a solvent in which the particles are dispersed.
  • the method for producing titanium oxide composite particles according to the first aspect of the present invention includes:
  • titanium oxide particles In an aprotic solvent, titanium oxide particles, carboxyl group, amino group, diol group
  • nonionic water-soluble polymer modified with at least one functional group selected from a salicylic acid group and a phosphoric acid group
  • the obtained dispersion liquid is heated at 80 to 220 ° C. to obtain titanium oxide composite particles.
  • a method for producing a titanium oxide composite particle according to the second aspect of the present invention comprises:
  • the obtained dispersion liquid is heated at 80 to 220 ° C. to obtain titanium oxide composite particles.
  • a method for producing a titanium oxide composite particle comprises:
  • the titanium oxide particles and the polycarboxylic acid are dispersed in an aprotic solvent, and the obtained dispersion is heated at 80 to 220 ° C. to obtain an acid solution to which the polycarboxylic acid is bound. Obtain a dispersion of titanium particles,
  • a method for producing a titanium oxide composite particle according to the fourth aspect of the present invention comprises:
  • the obtained dispersion was heated at 80 to 220 ° C. to obtain a dispersion of acid-titanium particles to which the polyamine was bound,
  • a nonionic water-soluble polymer modified with the functional group is added to the dispersion and reacted in an aqueous solution having a pH of 8 to 10 to obtain the titanium oxide composite particles.
  • a method for producing a titanium oxide composite particle comprises:
  • titanium oxide particles and a ligand molecule having at least one functional group selected from a diol group, a salicylic acid group, and a phosphoric acid group are dispersed. Heat at 220 ° C. to obtain a dispersion of titanium oxide particles to which the ligand molecules are bound,
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of an acid-titanium composite particle of the present invention, where 1 is an acid-titanium particle and 2 is a nonionic water-soluble polymer.
  • FIG. 4 Average dispersed particle size and dispersion of TiO ZPEG obtained in Example 1 measured in Example 6.
  • FIG. 4 is a view showing an average dispersed particle diameter after standing for 24 hours.
  • a petri dish containing the liquid is shown, and on the left side of the figure is a dish containing a dispersion containing TiO ZPEG.
  • FIG. 9 shows the relationship between the average dispersed particle size of the polyethylene glycol-bonded titanium dioxide fine particles obtained in Example 13 and the concentration of sodium chloride in the dispersion, as measured in Example 21. It is a figure.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the average particle diameter of the polyethylene glycol-bonded titanium dioxide fine particles obtained in Example 15 and the pH of the dispersion, measured in Example 22.
  • FIG. 11 is a graph showing the relationship between the polyethylene glycol-bonded titanium dioxide fine particles obtained in Example 15 and time measured in Example 24.
  • Example 25 the polyethylene glycol-bonded titanium dioxide fine particles obtained in Examples 13 to 15 were irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 340 nm to 5 jZcm 2. It is a figure which shows the reduction
  • the titanium oxide composite particles according to the present invention include titanium oxide particles and a nonionic water-soluble high molecule.
  • FIG. 1 shows an example of titanium oxide composite particles.
  • the acid-titanium composite particles are obtained by bonding a nonionic water-soluble polymer 2 to the surface of the acid-titanium particles 1.
  • the bond between the acid titanium particles 1 and the water-soluble polymer 2 is It is formed via at least one functional group selected from a sil group, an amino group, a diol group, a salicylic acid group, and a phosphoric acid group.
  • these functional groups form a strong bond with the titanium oxide titanium, it is possible to maintain the bond of the water-soluble polymer regardless of the high catalytic activity of the titanium oxide particles.
  • the binding form in the present invention may be a binding form in which dispersibility is ensured 24 to 72 hours after administration to the body from the viewpoint of ensuring retention in blood.
  • it is desirable to be a covalent bond because it is excellent in dispersion stability under physiological conditions, and has no polymer release even after irradiation with ultrasonic waves or ultraviolet rays, resulting in little damage to normal cells.
  • a carboxyl group, an amino group, a diol group, a salicylic acid group, and a phosphoric acid group are three-dimensionally condensed with each other like a trifunctional silane group, and the surface of the acid titanium particles is covered with the polymer.
  • the functional groups do not polymerize with each other, so it is considered that many exposed portions can be secured on the surface of the acid titanium particles as shown in FIG. As a result, it is possible to sufficiently exhibit the catalytic activity of the titanium oxide particles while suppressing the deactivation that may occur when the surface is covered with the polymer.
  • the water-soluble polymer bonded to the surface of the titanium oxide particles is non-ionic, it is difficult to disperse the titanium oxide particles without being charged. Even so, the acid-titanium composite particles can be highly dispersed by hydration.
  • water-soluble polymers are uncharged, blood proteins are electrostatically adsorbed, making it easier to avoid uptake into the reticuloendothelial system, renal excretion, and liver uptake. Sufficient blood retention to reach the target site (tumor) can be ensured.
  • a non-charged water-soluble polymer it reaches a high density on the surface of the cancer cell and is also excellent in accumulation on the cancer cell.
  • the titanium oxide titanium composite particles of the present invention can be efficiently accumulated in cancer cells by transporting them in the living body while maintaining high dispersibility and high blood retention. Therefore, the titanium oxide composite particles of the present invention are suitable for systemic administration via infusion or the like, and particularly suitable for treating a wide range of cancers from the surface layer to the deep part.
  • the functional group is preferably a diol group, more preferably an enediol group, and still more preferably an ⁇ -diol group.
  • the diol group, salicylic acid group, and phosphoric acid group are provided by a ligand molecule having these functional groups, and the ligand molecule causes the acid titanium particles to It is preferable that the water-soluble polymer is bonded to the surface.
  • the ligand molecule is a cyclic molecule, which further improves the bonding strength of the water-soluble polymer to the titanium oxide particles.
  • the ligand molecule preferably further comprises at least one functional group selected from a carboxyl group and an amino group that binds to the water-soluble polymer.
  • at least one functional group selected from a diol group, a salicylic acid group, and a phosphoric acid group realizes a strong bond to the acid titanium particles, and at the same time, a carboxyl group and a Z or amino group.
  • the group can realize a strong bond with the water-soluble polymer. As a result, particularly excellent binding of the water-soluble polymer to the titanium oxide particles can be realized.
  • Preferable examples of the ligand molecule containing a diol group include protocatechuic acid, gallic acid, methyldomonoquinic acid, and combinations thereof from the viewpoint of water solubility and binding to titanium dioxide. It is done.
  • ligand molecules include caffeic acid, 3,4-dihydrobenzaldehyde, 3,4-dihydrobenzoic acid ethyl ester, 3,4-dihydroxybenzyl alcohol, 3,4 dihydroxy-3 cyclobutene 1 , 2 Dione, D L- 3,4-Dihydroxymandelic atsid, 3-methoxycatechol, 2, dihydroxynaphthalene, DL-3- (3,4-dihydroxyphenyl) alanine, 2- (3,4-dihydroxyphenyl) ) Ethyl alcohol, 2,3 dihydroxypyridine, 2,3 dihydroxyquinosaline and the like.
  • Preferable examples of the ligand molecule containing a salicylic acid group include 4-aminosalicylic acid from the viewpoint of water solubility and binding to titanium dioxide.
  • Preferable examples of the ligand molecule containing a phosphoric acid group include aminomethylphosphonic acid, phosphonocarboxylic acid, and 3-phosphonolane from the viewpoint of water solubility and binding to titanium dioxide.
  • Other examples of ligand molecules that contain phosphate groups include 1-aminopropyl phosphate Sulphonic acid, 3-aminopropylphosphonic acid, 1-aminoethylphosphonic acid, 2-aminoethylphosphonic acid, 3-phosphonopropionic acid, 2-aminoethyldihydrogen phosphate, 2-hydroxy-3-oxopropyldi Examples include hydrogen phosphate, O-phosphonocerin, 2-phosphoglyceric acid.
  • the water-soluble polymer used in the present invention is not limited as long as it is a water-soluble polymer having a non-ionic property, and preferably includes a polymer having a hydroxyl group and z or a polyoxyalkylene group.
  • Preferred examples of such water-soluble polymers include polyethylene glycol (PEG), polybutyl alcohol, polyethylene oxide, dextran or copolymers thereof, more preferably polyethylene glycol (PEG) and dextran. Kistrane, more preferably polyethylene glycol.
  • the preferred degree of polymerization of the water-soluble polymer is 34 to 500, more preferably 34 to 50.
  • polyethylene glycol as the water-soluble polymer and a carboxyl group as the functional group.
  • the molecular weight ratio of polyethylene glycol to carboxyl group is preferably 15000: 20-400000: 20, more preferably 15000: 20-40000: 20, and the molecular weight of polyethylene glycol is 1500 A force of ⁇ 40000 is preferred, more preferably 1500 ⁇ 4000.
  • the functional group of the carboxyl group and Z or amino group is provided by carboxylic acid and Z or amine.
  • carboxylic acid or ammine is modified at least at the terminal of the water-soluble polymer. More preferably, carboxylic acid or ammine forms a copolymer with the water-soluble polymer. Thereby, the titanium oxide particles and the water-soluble polymer can be firmly bonded. That is, a carboxylic acid or a copolymer of a amine and a water-soluble polymer can be used as the nonionic water-soluble polymer modified with a functional group.
  • copolymers are firmly bonded as a linker on the surface of the titanium oxide particles, and can increase the number of carboxyl groups and amino groups.
  • functional substances such as fluorescent dyes and biological polymers can be bound to residues of functional groups that are not present.
  • a preferred example of such a copolymer is a maleic acid monopolyethylene glycol copolymer.
  • the functional group of the carboxyl group and Z or amino group is provided by a polycarboxylic acid or polyamine as a linker.
  • polymer compounds are firmly involved as a linker on the surface of titanium oxide particles, and can increase the number of carboxyl groups and amino groups, so that they are not involved in binding with titanium oxide.
  • Functional substances such as fluorescent dyes and biological polymers can be bound to the functional group residues.
  • preferable polycarboxylic acid include polyacrylic acid, polymaleic acid, acrylic acid-maleic acid copolymer, and acrylic acid-sulfonic acid copolymer.
  • preferred polyamines include polyethyleneimine, polybulamine, and polyallylamin. Further, those having both a carboxyl group and an amino group can be used, and preferred examples include polyamino acids such as polyortin and polylysine.
  • the second linker that binds a linker formed of polycarboxylic acid or polyamine and a water-soluble polymer.
  • it further comprises a compound other than a polycarboxylic acid or polyamine having a functional group that forms a chemical bond with a particular functional group. That is, a second linker can be bound to a linker formed of polycarboxylic acid or polyamine, and a water-soluble polymer can be bound to the second linker.
  • a bifunctional cross-linker used for bonding biomolecules with different functional groups can be considered.
  • the second linker examples include N-hydroxysuccinimide, N- [a-maleimidoacetoxy] succinimide ester, N- [j8-maleimidopropyloxy] succinimide ester, N- / 3-maleimidopropion. Acid, N— [j8-maleimidopropionic acid] hydrazide 'TFA, 1-ethyl 3
  • a functional group other than a carboxyl group and an amino group is bonded to the water-soluble polymer as a functional group capable of binding to the linker or the second linker. It is also possible to ensure a strong bond with.
  • functional groups other than carboxyl and amino groups include carbohydrate groups, sulfide groups, succinimide groups, maleimide groups, carpositimide groups, and hydrazide groups.
  • carboxy not involved in the binding to titanium oxide It is preferable that a bio-derived polymer is bonded to the residue of the ru group and z or amino group.
  • a biological element such as an antibody is added to the titanium oxide composite particle, the targeting performance for cancer cells can be further enhanced.
  • the second linker that binds the ligand molecule and the water-soluble polymer is at least one selected from a carboxyl group, an amino group, a diol group, a salicylic acid group, and a phosphoric acid group. It is preferable to further comprise a compound other than polyol, polyphosphoric acid, polycarboxylic acid, and polyamine having a functional group that forms a chemical bond with the functional group. That is, a second linker is bonded to a diol group, salicylic acid group, phosphoric acid group, carboxyl group, or amino group (hereinafter also referred to as the first linker) that can be included in the ligand molecule.
  • the second linker for example, a heterobifunctional cross-linker used for bonding biomolecules with different functional groups can be considered.
  • the second linker include N hydroxysuccinimide, ⁇ - [ ⁇ -maleimidoacetoxy] succinimide ester, N— [j8-maleimidopropyloxy] succinimide ester, N- ⁇ -maleimidopropionic acid, ⁇ — [ j8-maleimidopropionic acid] hydrazide 'TFA, 1-ethyl 3- [3 dimethylaminopropyl] carbodiimide hydrochloride, N- ⁇ -maleimidocaproic acid, ⁇ — [ ⁇ -maleimidocaproic acid] hydrazide, ⁇ — [ ⁇ Maleimide caproyloxy] succinimide ester, ⁇ — [ ⁇ -maleimidobutyryloxy] succinimide ester,
  • a functional group other than a diol group, a salicylic acid group, and a phosphoric acid group can be bonded to the water-soluble polymer as the first linker or the second linker. It is also possible to secure a strong bond with the linker.
  • examples of such other functional groups include carbohydrate groups, sulfide groups, succinimide groups, maleimide groups, carpositimide groups, and hydrazide groups.
  • a water-soluble polymer can be bound to a residue of a functional group that is not involved in the binding of a ligand molecule to acid titanium.
  • the bonding form is not particularly limited.
  • Preferable examples of the bond to the residue include a bond by graft polymerization using a polyethylene glycol containing an azo group and a carboxyl group of a ligand molecule.
  • a phenolic hydroxyl group, a bull group Examples include bonding by graft polymerization to aromatic rings and the like.
  • Another preferred example of the bond to the above residue is a bond using polyethylene glycol containing a succinimide group and an amino group of a ligand molecule.
  • bonds using reactive functional groups such as carbohydrate group, sulfide group, succinimide group, maleimide group, carpositimide group, isocyanate group, isothiocyanate group and hydrazide group.
  • reactive functional groups such as carbohydrate group, sulfide group, succinimide group, maleimide group, carpositimide group, isocyanate group, isothiocyanate group and hydrazide group.
  • a fluorescent dye or a biological polymer is bound to a residue that is not involved in binding of the water-soluble polymer to the ligand molecule.
  • a biological element such as an antibody
  • the targeting performance for cancer cells can be further enhanced.
  • the binding form of such a biological polymer Preferable examples of the bond to the above residue include a bond by graft polymerization using a polyethylene glycol containing an azo group and a carboxyl group of a ligand molecule.
  • a phenolic hydroxyl group, a bull group Examples include bonding by aromatic polymerization to aromatic rings and the like.
  • the bond to the residue include a bond using polyethylene glycol containing a succinimide group and an amino group of a ligand molecule, but besides that, a carbohydrate group, a sulfide group, a succinimide group, Examples thereof include a bond using a reactive functional group such as a maleimide group, a carpositimide group, an isocyanate group, an isothiocyanate group, and a hydrazide group.
  • the ligand molecule and the water-soluble high molecule may be indirectly bound by the second linker.
  • the acid titanium particles are anatase type titanium oxide or rutile type titanium oxide particles.
  • anatase-type titanium oxide is preferred when using properties such as a high refractive index like cosmetics, which are preferred by anatase-type titanium dioxide. It's better!
  • the titanium oxide titanium composite particles used in the present invention have a particle size of 20 to 2 OOnm, more preferably 50 to 200nm, and still more preferably 50 to 15nm. Onm. Within this particle size range, when it is injected into a patient's body for the purpose of reaching a cancer tumor, it reaches and accumulates efficiently in cancer tissue by the EPR effect like a drug delivery system. As described above, specific generation of radical species occurs by irradiation with ultrasonic waves or ultraviolet rays of 400 kHz to 20 MHz. Therefore, cancer tissue can be killed with high efficiency by irradiation with ultrasonic waves or ultraviolet rays.
  • the apparent size can be increased to obtain the EPR effect. it can. That is, by combining the semiconductor particles with a multifunctional linker so as to have the form of secondary particles having a particle diameter of 50 to 150 nm, a high cancer treatment effect is realized by the EPR effect. can do.
  • titanium oxide complex particles can be included in a drug inclusion body such as a ribosome.
  • the particle diameter of the semiconductor particles can be measured by a dynamic light scattering method. Specifically, it can be obtained as a value indicated by the Z-average size obtained by cumulant analysis using a particle size distribution measuring device (made by Malvern Instruments with Zetasizer).
  • a zeta potential of 20 to +20 mV of titanium oxide composite particle force more preferably -10 to +10 mV, and even more preferably. —5 to +5 mV, most preferably —3 to +3 mV.
  • the titanium oxide composite particles as a whole will have almost no electric charge, so the use of a non-ionic water-soluble polymer will cause retention in the blood and accumulation in cancer cells. The effect of improving the sex can be maximized.
  • the molar force of the carboxyl group or the amino group per unit weight of the acid / titanium complex is preferably 1 X 10 9 to 1 X 10 _4 molZg. more preferably Mashigu a 1 X 10 _9 ⁇ 1 X 10 _6 mol / g. Within this range, it is possible to improve the retention in blood and the ability to accumulate in cancer cells while fully exhibiting the catalytic activity of the titanium oxide composite particles.
  • the binding amount of the water-soluble polymer per unit weight of the acid / titanium composite particle is 0.3 to 1. OgZg. More preferably, it is 0.3 to 0.5 gZg. Within this range, blood retention and accumulation in cancer cells can be improved while fully exhibiting the catalytic activity of the titanium oxide composite particles.
  • the titanium oxide composite particle usable in the present invention is a single type of titanium oxide composite particle. It includes not only a child but also a mixture or composite of a plurality of types of semiconductor particles. Specific examples include a composite of titanium oxide composite particles and iron oxide nanoparticles, a composite of titanium oxide composite particles and platinum, and silica-coated titanium oxide.
  • the titanium oxide composite particles are dispersed in a solvent to be in the form of a dispersion.
  • a solvent to be in the form of a dispersion.
  • the liquid property of the dispersion liquid is not limited, and high dispersibility can be realized over a wide range of pH 3 to: LO.
  • the dispersion preferably has a pH of 5 to 9, more preferably 5 to 8, and particularly preferably neutral liquidity.
  • the solvent is preferably an aqueous solvent, more preferably a pH buffer solution or physiological saline.
  • the preferred salt concentration of the aqueous solvent is 2M or less, and 200mM or less is more preferred from the viewpoint of safety when administered in the body.
  • the titanium oxide composite particles are preferably contained in an amount of 0.001 to 1% by mass or less based on the dispersion, more preferably 0.001 to 0.1% by mass. Within this range, particles can be effectively accumulated in the affected area (tumor) 24 to 72 hours after administration. In other words, the concentration of particles is likely to accumulate in the affected area (tumor), and the dispersibility of the particles in the blood is ensured, making it difficult to form aggregates, resulting in secondary adverse effects such as occlusion of blood vessels after administration. No fear
  • the acid-titanium composite particles of the present invention can be administered into a patient's body by various methods such as infusion, injection, and application.
  • it is preferably used by intravenous or subcutaneous administration routes from the viewpoint of reducing the burden on the patient by so-called DDS treatment utilizing the EPR effect depending on the particle size and the retention in the blood.
  • the titanium oxide titanium composite particles administered into the body reach the cancer tissue and accumulate like a drug delivery system.
  • the acid-titanium composite particles of the present invention can be irradiated with ultrasonic waves or ultraviolet rays, and can be made cytotoxic by the irradiation. These acid-titanium composite particles are administered into the body, are irradiated with ultrasonic waves, and become cytotoxic by the irradiation, so that cells can be killed, but not only in the body but also in test tubes.
  • the target cell can be killed.
  • Main departure In the light the subject to be killed is not particularly limited, but is preferably a cancer cell. That is, the titanium oxide composite particles according to the present invention can be activated by irradiation with ultrasonic waves or ultraviolet rays to kill cancer cells.
  • the titanium oxide composite particles are not photosensitizers such as fullerenes and dyes, they are extremely safe without causing the problem of photosensitivity in the treatment stage after administration to patients.
  • ultrasonic treatment is performed on the cancer tissue in which the titanium oxide composite particles are accumulated.
  • the frequency of the ultrasonic wave to be used is preferably 400 kHz to 20 MHz, more preferably 600 kHz to 10 MHz, and still more preferably 1 ⁇ to 10 ⁇ .
  • the ultrasonic irradiation time should be appropriately determined in consideration of the position and size of the cancer tissue to be treated, and is not particularly limited. In this way, the cancerous tissue of the patient can be killed with high efficiency by ultrasound, and a high cancer treatment effect can be realized. Ultrasound can reach the deep part of the living body from outside, and when used in combination with the acid-titanium composite particles of the present invention, Treatment of the target site can be realized.
  • the acid-titanium composite particles of the present invention accumulate on the affected area or target site, so that the present invention's acid-titanium composite particles can be used with weak ultrasonic waves that do not adversely affect normal cells in the vicinity. ⁇ It can be applied only to the loaded local area.
  • the effect that these semiconductor particles are activated by irradiation with ultrasonic waves to kill cells can be obtained by generating radical species by ultrasonic irradiation. That is, it is considered that the biological killing effect given by these semiconductor particles is due to the qualitative and quantitative increase of radical species.
  • the reason is presumed as follows. However, the following reason is a hypothesis, and the present invention is not limited to the following description. In other words, although only hydrogen peroxide generates hydrogen peroxide and hydroxyl radicals in the system, according to the knowledge of the present inventors, in the presence of semiconductor particles such as acid titanium, peroxide is present. Generation of hydrogen and hydroxyl radicals is promoted.
  • the titanium oxide composite particles of the present invention have at least one functional group selected from a carboxyl group, an amino group, a diol group, a salicylic acid group, and a phosphoric acid group. It can be produced by bonding a nonionic water-soluble polymer modified with the above to titanium oxide particles.
  • the production of the titanium oxide composite particles by this method is carried out, for example, in an aprotic solvent with at least one selected from titanium oxide particles and carboxyl groups, amino groups, diol groups, salicylic acid groups, and phosphoric acid groups.
  • a nonionic water-soluble polymer modified with a functional group can be carried out by dispersing a nonionic water-soluble polymer modified with a functional group and heating the resulting dispersion at 80 to 220 ° C., for example, for 1 to 16 hours.
  • a carboxylic acid or a copolymer of amine and a water-soluble polymer as the nonionic water-soluble polymer modified with a functional group.
  • a maleic acid polyethylene glycol copolymer is used.
  • the titanium oxide composite particle of the present invention comprises titanium oxide particles, a ligand molecule, and a nonionic water-soluble polymer at the same time. It can be manufactured by dispersing and bonding together.
  • the production of the titanium oxide composite particles by this method includes, for example, titanium oxide particles and at least one functional group selected from a diol group, a salicylic acid group, and a phosphoric acid group in an aprotic solvent.
  • the resulting liquid dispersion is heated at 80 to 220 ° C., for example, for 1 to 16 hours, so that the titanium oxide composite particles are dispersed. This can be done by obtaining
  • the acid-titanium composite particles of the present invention are modified by first modifying the acid-titanium particles with a linker having a carboxyl group. It can be produced by bonding a water-soluble polymer to the residue of the linker bonded to the titanium particles.
  • the production of titanium oxide titanium composite particles by this method is performed, for example, by dispersing titanium oxide particles and polycarboxylic acid in a non-proton solvent, and dispersing the obtained dispersion at 80 to 220 ° C.
  • a dispersion of the titanium oxide particles bonded with the polycarboxylic acid is obtained, and a nonionic water-soluble polymer modified with the functional group is added to the dispersion, and P
  • the reaction can be performed by reacting in an aqueous solution of H8 to 10 to obtain the titanium oxide composite particles.
  • the functional group of the nonionic water-soluble polymer modified with the functional group is preferably an amino group.
  • the titanium oxide composite particles of the present invention are obtained by first modifying the titanium oxide particles with a linker having an amino group. It can be produced by binding a water-soluble polymer to the residue of the linker linked to the.
  • the production of titanium oxide composite particles by this method involves, for example, dispersing titanium oxide particles and polyamine in an aprotic solvent, and heating the resulting dispersion at 80 to 220 ° C. A dispersion of titanium oxide particles to which is bonded is obtained, a nonionic water-soluble polymer modified with the functional group is added to the dispersion, and the mixture is reacted in an aqueous solution of pH 8 to: LO.
  • the linker can be firmly formed on the surface of the titanium oxide particles.
  • the functional group of the nonionic water-soluble polymer modified with the above functional group is preferably a succinimide group.
  • the acid-titanium composite particles of the present invention are first bonded to the titanium oxide particles by first modifying the acid-titanium particles with ligand molecules. It can be produced by binding a water-soluble polymer to the ligand molecule residue.
  • the production of titanium oxide composite particles by this method includes, for example, titanium oxide particles and at least one functional group selected from a diol group, a salicylic acid group, and a phosphoric acid group in an aprotic solvent.
  • Ligand molecules are dispersed, and the obtained dispersion is heated at 80 to 220 ° C.
  • an aprotic solvent is used as the solvent. This is because when a proton-based solvent is used, the reaction may be hindered during a binding reaction such as formation of an ester bond by dehydration, and it may be difficult to achieve high dispersibility.
  • preferred aprotic solvents include dimethylformamide, dioxane, and dimethyl sulfoxide.
  • a nonionic water-soluble polymer is added to the dispersion. It is also possible to add a second linker for binding the linker and the water-soluble polymer before the reaction to bind the second linker to the polyamine.
  • This second linker is a compound other than polycarboxylic acid or polyamine having a functional group that forms a chemical bond with at least one selected functional group. As described above.
  • the present invention after obtaining a dispersion of acid-titanium particles to which ligand molecules are bound, before adding a nonionic water-soluble polymer to the dispersion, it is also possible to add a second linker for binding the linker and the water-soluble polymer to react with each other, thereby binding the second linker to the ligand molecule.
  • the second linker is a polyol having a functional group that forms a chemical bond with at least one functional group selected from a diol group, a salicylic acid group, a phosphoric acid group, a carboxyl group, and an amino group. These are compounds other than polyphosphoric acid, polycarboxylic acid, and polyamine, and specific examples thereof are as described above.
  • Example 1 Introduction of maleic polyethylene glycol to titanium oxide particles
  • This titanium oxide sol was placed in a 100 ml vial and sonicated at 200 kHz for 30 minutes using an ultrasonic generator MIDSONIC200 (manufactured by Kiyoji Yone). The average dispersed particle diameter after sonication was measured by a dynamic light scattering method.
  • the sonicated titanium oxide sol was diluted 1000-fold with 12N nitric acid, 0.1 ml of the dispersion was charged into a quartz measurement cell, and Zeta Sizer Nano ZS (manufactured by Sysmex Corporation) was added.
  • the various parameters of the solvent were set to the same values as in water, and the test was carried out at 25 ° C. As a result, the dispersed particle size was 20.2 nm.
  • the acid titanium sol solution was concentrated at 50 ° C., and finally an acid acid titanium sol having a solid content of 20% was prepared.
  • the solution was transferred to HU-50 (manufactured by Sanai Kagaku Co., Ltd.), a hydrothermal reactor, and reacted at 150 ° C for 5 hours. After the reaction is completed, the reaction vessel is cooled to a temperature of 50 ° C or lower, and after removing DMF with an evaporator, 10 ml of distilled water is added to a dispersion of polyethylene glycol-bonded titanium dioxide fine particles (TiO ZPEG). It was. In addition, HPLC [AKTA purifier (Amersham
  • the dispersed particle size was 45.4 nm and the zeta potential was 1. lmV.
  • Example 2 Introduction of polyethylene glycol into polyacrylic acid-bonded titanium oxide fine particles 3.6 g of titanium tetraisopropoxide and 3.6 g of isopropanol were mixed, and hydrolyzed by adding dropwise to 60 ml of ultrapure water under ice cooling. After dropping, the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. After stirring, 12 ml of 12N nitric acid was added dropwise, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 8 hours for peptization.
  • the solution was filtered through a 0.45 m filter, and the solution was exchanged using a desalting column PD-10 (manufactured by Amersham Bioscience) to prepare an acidic oxidized titanium sol with a solid content of 1%. .
  • This titanium oxide sol was placed in a 100 ml vial and sonicated at 200 kHz for 30 minutes. The average dispersed particle diameter after sonication was measured by the dynamic light scattering method. In this measurement, after sonication, the titanium oxide sol was diluted 1000-fold with 12N nitric acid, and then the dispersion was added to the quartz measurement cell using a Zetasizer Nano ZS (manufactured by Sysmetas).
  • the solvent was set to the same values as water, and the test was carried out at 25 ° C. As a result, the dispersed particle size was 20.2 nm.
  • the titanium oxide sol solution was concentrated at 50 ° C. to finally prepare an acidic titanium oxide sol having a solid content of 20%.
  • DMFlOml in which 0.6 ml of this acidic titanium oxide sol was adjusted to 20 ml with dimethylformamide (DMF) and dispersed, and 0.3 g of polyacrylic acid having an average molecular weight of 5000 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved. After stirring, the mixture was stirred and mixed. The solution was transferred to HU-50 (manufactured by Sanai Kagaku Co., Ltd.), a hydrothermal reactor, and reacted at 150 ° C for 5 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled until the reaction vessel temperature became 50 ° C or lower, and twice the amount of isopropanol was added to the reaction solution.
  • DMF dimethylformamide
  • the precipitate was collected by centrifugation at 2000 g for 15 minutes.
  • the recovered precipitate surface was washed with ethanol, and 1.5 ml of water was added to obtain a dispersion of polyacrylic acid-bonded titanium oxide fine particles.
  • This dispersion was diluted 100 times with distilled water, and the dispersed particle size and zeta potential were measured by a dynamic light scattering method. This measurement was performed using a Zetasizer Nano ZS, and 0.75 ml of a dispersion of polyacrylic acid-bonded titanium oxide titanium fine particles was charged into the zeta potential measurement cell, and various solvent parameters were set to the same value as water, and 25 ° I went at C. As a result, the dispersed particle size was 53.6 nm, and the zeta potential was ⁇ 45.08 mV.
  • Example 3 Introduction of polyethylene glycol into polyethyleneimine-bonded titanium oxide fine particles 3.6 g of titanium tetraisopropoxide and 3.6 g of isopropanol are mixed and added dropwise to 60 ml of ultrapure water under ice cooling for hydrolysis. went. After dropping, the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. After stirring, 12 ml of 12N nitric acid was added dropwise, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 8 hours for peptization.
  • the solution is filtered through a 0.45 m filter, and the solution is exchanged using a desalting column PD-10 (manufactured by Amersham / Falmacia / Neoscience) to produce an acidic titanium oxide sol with a solid content of 1%.
  • PD-10 manufactured by Amersham / Falmacia / Neoscience
  • This titanium oxide sol was placed in a 100 ml vial and sonicated at 200 kHz for 30 minutes. The average dispersion particle size after sonication was measured by a dynamic light scattering method.
  • the solution was transferred to HU-50 (manufactured by Sanai Kagaku Co., Ltd.), a hydrothermal reactor, and reacted at 150 ° C for 5 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled until the reaction vessel temperature fell below 50 ° C, and twice the amount of acetone was added to the reaction solution. After standing at room temperature for 30 minutes, the precipitate was collected by centrifugation at 2000 g for 15 minutes. The collected precipitate surface was washed with ethanol, and then 1.5 ml of water was added to obtain a dispersion of polyethyleneimine-bound titanium oxide fine particles.
  • This dispersion was diluted 100 times with distilled water, and the dispersed particle size and zeta potential were measured by a dynamic light scattering method. This measurement was performed using a Zeta Sizer 1 Nano ZS, and 0.75 ml of a dispersion of polyethyleneimine-bonded acid-titanium fine particles was charged into the zeta potential measurement cell, and various parameters of the solvent were set to the same value as water, and 25 ° C. I went there. As a result, the dispersed particle size was 57.5 nm, and the zeta potential was 47.5 mV.
  • Example 4 Evaluation of photocatalytic activity of polyethylene glycol-bonded titanium oxide fine particles For each TiO ZPEG dispersion obtained in Examples 1 to 3, the solid component will be 0.01 (wZv)%
  • Example 5 Review of the 4 degree stability of poly (ethylene glycol) -bound titanium oxide fine particles
  • the dispersion containing 2 was added to a final concentration of 0.025%, and allowed to stand at room temperature for 1 hour. Thereafter, the average dispersed particle size was measured in the same manner as in Example 1 using a Zetasizer-Nano ZS. The results are shown in Figure 3. As shown in Fig. 3, when the salt concentration in the system was between 0.01 and 2M, there was almost no change in the average dispersed particle size, indicating that stable dispersibility was exhibited.
  • Example 6 Evaluation of pH stability of polyethylene glycol-bonded titanium oxide fine particles
  • pH6 2 morpholinoethanesulfonic acid buffer
  • pHIO Glycine Hydroxyl Sodium Buffer
  • Example 2 the dispersion containing Ti02ZPEG obtained in Example 1 was added to a final concentration of 0.025 (w Zv)% and allowed to stand at room temperature for 1 hour. Thereafter, the average dispersed particle size was measured in the same manner as in Example 1 with a Zetasizer-Nano ZS. The results are shown in Fig. 4. pH 3 to 1 It was clear that there was almost no change in particle size between 0 and stable dispersibility.
  • Example 7 Evaluation of dispersion stability of polyethylene glycol-conjugated titanium oxide microparticles in serum-containing medium
  • Example 8 Review of poly (ethylene glycol-bound titanium oxide fine particles): one case (brightness)
  • the dispersion containing ZPEG was adjusted to a final concentration of 0.1% and allowed to stand at room temperature for 1 hour.
  • P25 Natural Aerosil
  • P25 As titanium oxide fine particles was similarly adjusted to a final concentration of 0.1% using a 10 mM phosphate buffer containing 0.1 M sodium chloride, and kept at room temperature for 1 hour. And left to stand. After that, 5 ml was transferred to a petri dish and taken from above to confirm. The result is shown in Fig. 6.
  • TiO shown on the left side of the figure
  • the dispersion containing ZPEG was clearly uniformly dispersed with high transparency.
  • the P25 aqueous solution had an absorbance much higher than 1, whereas TiO ZPEG was not measured.
  • the contained dispersion has an absorbance of 0.042 and is in the form of a precipitate.
  • RPMI1640 medium containing Kiyo.
  • Cultured cancer cells Jurkat are cultured in RPMI1640 medium (GIBCO) containing 10% serum at 37 ° C in a 5% carbon dioxide atmosphere to obtain 5.0 X 10 4 cells / ml.
  • RPMI1640 medium containing 10% serum at 37 ° C in a 5% carbon dioxide atmosphere to obtain 5.0 X 10 4 cells / ml.
  • This was cultured again under the same conditions for 20 hours.
  • the dispersion containing the above TiO ZPEG is 0.1% at a final concentration.
  • the relative amount (%) of the amount of luminescence in each sample was calculated as the survival rate (%), and the results are shown in Fig. 7. As shown in Fig. 7, at each dispersion concentration, Since the same amount of luminescence, that is, the same survival rate was confirmed, TiO ZPEG in this concentration range was used. It is clear that the dispersion liquid contains no cytotoxicity
  • Example ⁇ Fluorescent labeling of poly (ethylene glycol) -bound titanium oxide fine particles
  • the fluorescence intensity of orescein was measured using a fluorescence intensity meter Fluoroskan Ascent CF (manufactured by Thermo Las Systems).
  • the ru group content was determined.
  • the carboxyl group Z titanium oxide fine particle content ratio in the dispersion was 5.8xl0_7 (mol / g).
  • Example 11 Cell killing test using polyethylene glycol-bonded titanium oxide fine particles and ultrasonic irradiation
  • the TiO ZPEG obtained from Example 1 was added to a PBS buffer solution (pH 7.
  • the solution was dispersed in 4), and this solution was added to 10% serum-containing R PMI1640 medium (Invitrogen) containing lxl0 4 cellsZml of Jurkat cells to prepare a test solution.
  • the test solution obtained above was irradiated with ultrasonic waves for 1 minute at 0.5 WZcm 2 in 50% duty cycle operation using an ultrasonic irradiation device (manufactured by OG Giken Co., Ltd., ULTRASONIC AP PARATUS ES-2: 1 MHz).
  • the cell killing rate (%) was measured.
  • the same measurement was performed for the same test when TiO ZPEG was not used. The result is shown in Fig. 8.
  • the power of killing cells was extremely high by using TiO ZPEG. did
  • cells can be killed with high efficiency by ultrasonic irradiation in the presence of TiO ZPEG.
  • This diacid titanium sol was placed in a 100 ml vial and sonicated at 200 Hz for 30 minutes using an ultrasonic generator MIDSONIC200 (manufactured by Kaijo).
  • the average dispersed particle diameter after sonication was measured by a dynamic light scattering method.
  • the titanium oxide sol after sonication was diluted 1000 times with 12N nitric acid, 0.1 ml of the dispersion was charged into a quartz measurement cell, and Zeta Sizer Nano ZS (manufactured by Sysmetas) was added.
  • the various parameters of the solvent were set to the same values as in water, and the test was carried out at 25 ° C. As a result, the dispersed particle size was 20.2 nm.
  • the acid titanium sol solution was concentrated at 50 ° C. to finally prepare an acidic acid titanium sol having a solid content of 20%.
  • Example 13 Introduction of polyethylene glycol to titanium dioxide particles
  • the dispersed particle size of the produced titanium oxide composite particles was measured using a Zetasizer Nano ZS (manufactured by Sysmex). Charge 0,75 ml of polyethylene glycol-bonded diacid titanium fine particle dispersion to the zeta potential measurement cell, and set various parameters of the solvent to the same value as water.
  • the average particle size of the produced polyethylene glycol-bonded titanium dioxide fine particles was 27.3 nm as measured by a dynamic light scattering method at 25 ° C.
  • the zeta potential was measured using a Zetasizer Nano ZS under the same conditions, the zeta potential of the polyethylene polyethylene-bonded titanium dioxide fine particles produced was 9.27 mV.
  • Example 14 Introduction of polyethylene glycol into protocatechuic acid-bonded titanium dioxide fine particles
  • 0.25 ml of the anatase type nitric acid titanium sol obtained in Example 12 was added to the solution in 9.25 ml of DMF, and 0.5 ml of the prepared protocatechuic acid solution was added, followed by stirring and mixing. Thereafter, the solution was transferred to HU-50 (manufactured by Sanai Kagaku Co., Ltd.), a hydrothermal reactor, and hydrothermal synthesis was performed at 150 ° C for 16 hours.
  • the reaction vessel was cooled to 50 ° C or lower, and 20 ml of 2-fold amount of isopropanol was added to the reaction solution. After standing at room temperature for 30 minutes, the precipitate was recovered by centrifugation at 2000 g for 15 minutes. The recovered precipitate surface was washed with ethanol, and 10 ml of 50 mM borate buffer solution (pH 9) was added to obtain a dispersion of 0.5 (wtZvol)% protocatechuic acid-bound titanium dioxide fine particles. This dispersion was diluted 10-fold with distilled water, and the dispersion particle diameter and zeta potential were confirmed by dynamic light scattering.
  • a protocatechuic acid-bound diacid salt was added to the zeta potential measurement cell.
  • a 0.75 ml dispersion of titanium fine particles was charged, various parameters of the solvent were set to the same values as water, and the measurement was performed at 25 ° C.
  • the dispersed particle size was 30.3 nm, and the zeta potential was ⁇ 22.6 mV.
  • the solution was transferred to HU-50 (manufactured by Sanai Kagaku), a hydrothermal reactor, and the synthesis reaction was carried out at 60 ° C for 16 hours.
  • the reaction vessel is cooled to 50 ° C or lower, and a natural fall column PD-10 (G-10 Using E Healthcare Biosciences), a solution of acid-titania composite particles recovered with 3.5 ml of water and subjected to solution exchange was obtained.
  • the dispersed particle size of the produced titanium oxide composite particles was measured using a Zetasizer Nano ZS (manufactured by Sysmetas).
  • Example 15 Introduction of polyethylene glycol into gallic acid-bonded titanium dioxide fine particles
  • HU-50 manufactured by Sanai Kagaku
  • the reaction vessel was cooled to 50 ° C. or lower, and 20 ml of 2-fold amount of isopropanol was added to the reaction solution. After standing at room temperature for 30 minutes, the precipitate was collected by centrifugation at 2000 g for 15 minutes. The recovered precipitate surface was washed with ethanol, and 10 ml of water was added to obtain a dispersion of 0.5 (wtZvol)% gallic acid-bound titanium dioxide fine particles. The dispersion was diluted 10-fold with distilled water, and the dispersed particle size and zeta potential were confirmed by dynamic light scattering, and a gallic acid-bonded diacid was added to the zeta potential measurement cell using a zeta sizer nano-ZS.
  • a dispersion of titanium fine particles (0.75 ml) was charged, and various parameters of the solvent were set to the same values as in water and measured at 25 ° C.
  • the dispersed particle size was 32.6 nm, and the zeta potential was 36. OmV.
  • the solution was transferred to a hydrothermal reaction vessel HU-50 (manufactured by Sanai Kagaku), and the synthesis reaction was carried out at 60 ° C for 16 hours. After completion of the reaction, cool until the reaction vessel temperature is 50 ° C or lower, and use PD-10 (manufactured by GE Healthcare Bioscience Co., Ltd.) for buffer replacement for 2.5 ml of the solution after the reaction. Then, a dispersion of titanium oxide composite particles recovered with 3.5 ml of water and subjected to solution exchange was obtained. The dispersed particle diameter of the produced titanium oxide composite particles was measured using a Zetasizer Nano ZS (manufactured by Sysmettas).
  • a 0.75 ml dispersion of acid-titanium composite particles was placed in a zeta potential measurement cell, the various solvent meters were set to the same value as water, and measured at 25 ° C by the dynamic light scattering method.
  • the average particle diameter of the produced titanium oxide composite particles was 42.5 nm. Further, when the zeta potential was measured using a zeta sizer 1 nano ZS under the same conditions, the zeta potential of the produced titanium oxide composite particles was ⁇ 20 OmV.
  • Example 16 Evaluation of polymer binding amount of polyethylene glycol-bonded titanium dioxide fine particles
  • the following particles were dispersed in distilled water so that the solid component was 0.2 (wZv)% to obtain a sample.
  • Example 17 Conductor of methyldopa-bonded polyethylene glycol on titanium dioxide particles
  • 10 ml of water was added to lg.
  • a polyethylene oxide polymerization initiator solution 100 mg / ml was prepared.
  • the methyldopa solution and the polyethylene oxide polymerization initiator solution were mixed to prepare 10 ml of a mixed aqueous solution so that the final concentration of methyldopa was 10 mM and the final concentration of polyethyleneoxide was 50 mgZml. Thereafter, the solution was transferred to HU-50 (manufactured by Sanai Kagaku), a hydrothermal reaction vessel, and heated at 60 ° C for 16 hours. After completion of the reaction, the reaction vessel was cooled to 50 ° C or lower, and the solution was completely transferred to an eggplant flask and freeze-dried to obtain 510 mg of methyldopa-bonded polyethylene oxide powder.
  • HU-50 manufactured by Sanai Kagaku
  • Example 12 To this powder, 6 ml of dimethylformamide (DMF: Wako Pure Chemical Industries) was added and mixed, and the final concentration of this mixed solution was 40 (vZv)% in DMF, and the anatase obtained in Example 12 was used.
  • the titanium dioxide sol was adjusted to a final concentration of 0.2% solid component to prepare a reaction solution.
  • the reaction solution was transferred to HU 50 in a hydrothermal reaction vessel, and heated at 80 ° C for 16 hours. After completion of the reaction, cool until the reaction vessel temperature is 50 ° C or less and evaporate. After removing DMF with a filter, 10 ml of distilled water was added to prepare a dispersion of titanium oxide composite particles.
  • This dispersion is diluted with distilled water to a 0.01% aqueous solution, and the dispersed particle size and zeta potential are confirmed by dynamic light scattering, using a Zeta Sizer-Nano ZS.
  • a 0.75 ml dispersion of titanium oxide fine particles was charged, and various parameters of the solvent were set to the same values as water, and the measurement was performed at 25 ° C.
  • the dispersed particle size was 37.4 nm
  • the zeta potential was -5.3 mV.
  • Example 18 Introduction of polyethylene glycol into quinic acid-bonded titanium dioxide fine particles
  • DMF dimethylformamide
  • the reaction vessel was cooled to 50 ° C or lower, and 20 ml of 2-fold amount of isopropanol was added to the reaction solution. After standing at room temperature for 30 minutes, the precipitate was recovered by centrifugation at 2000 g for 15 minutes. The recovered precipitate surface was washed with ethanol, and then 10 ml of water was added to obtain a dispersion of 0.5 (wtZvol)% quinic acid-bound titanium dioxide fine particles. This dispersion was diluted 10-fold with distilled water, and the dispersed particle size and zeta potential were confirmed by dynamic light scattering, and a zeta potential measurement cell was used in the zeta potential measurement cell using a zeta sizer nano-ZS.
  • a dispersion of titanium fine particles (0.75 ml) was charged, various parameters of the solvent were set to the same values as water, and the measurement was performed at 25 ° C. As a result, the dispersed particle size is 2 9. It was 3 nm.
  • the solution was transferred to HU 50 (manufactured by Sanai Kagaku), a hydrothermal reaction vessel, and the synthesis reaction was carried out at 80 ° C for 16 hours.
  • the reaction container is cooled to a temperature of 50 ° C or less, and 2.5 ml of the solution after the reaction is washed with water using a PD-10 (manufactured by GE Healthcare Biosciences) 3.
  • a dispersion of titanium oxide composite particles recovered in 5 ml and solution exchanged was obtained.
  • the dispersed particle size of the prepared polyethylene glycol-bonded titanium dioxide fine particles was measured using a Zetasizer Nano ZS (manufactured by Sysmetas).
  • a 0.75 ml dispersion of acid-titanium composite particles was placed in a zeta potential measurement cell, and various parameters of the solvent were set to the same values as water, and measured by dynamic light scattering at 25 ° C.
  • the average particle size of the produced oxide-titanium composite particles was 178 nm.
  • the zeta potential of the produced titanium oxide composite particles was ⁇ 20 OmV.
  • DMF dimethylformamide
  • the solution was transferred to HU-50 (manufactured by Sanai Science), a hydrothermal reactor, and hydrothermal synthesis was performed at 150 ° C for 16 hours.
  • the reaction vessel was cooled to a temperature of 50 ° C or lower, and 20 ml of double volume of isopronool V was added to the reaction solution.
  • the precipitate was collected by centrifugation at 2000 g for 15 minutes. The collected precipitate surface is washed with ethanol, then 10 ml of water is added and 0.5 (wt / vol ) A dispersion of% aminomethylphosphonic acid-bonded titanium dioxide fine particles was obtained.
  • This dispersion was diluted 10-fold with distilled water, and the dispersed particle size and zeta potential were confirmed by dynamic light scattering.
  • a Zeta Sizer Nano ZS gallic acid-bonded titanium dioxide fine particles were placed in the zeta potential measurement cell. 0.75 ml of the dispersion was charged, and various parameters of the solvent were set to the same values as in water and measured at 25 ° C. As a result, the dispersed particle size was 30.5 nm and the zeta potential was -30. OmV.
  • the solution was transferred to HU-50 (manufactured by Sanai Kagaku Co., Ltd.), a hydrothermal reactor, and the synthesis reaction was carried out at 60 ° C for 16 hours.
  • the reaction container is cooled to a temperature of 50 ° C or lower, and 2.5 ml of the solution after the reaction is mixed with water using a natural fall column PD-10 (made by GE Healthcare Bioscience) for buffer exchange. 3.
  • PD-10 made by GE Healthcare Bioscience
  • the dispersed particle size of the produced acid-titanium composite particles was measured using a Zetasizer Nano ZS (manufactured by Sysmetas).
  • Example 20 4 Polyethylene glycol on aluminosalicylic acid bonded titanium dioxide fine particles
  • DMF Wako Pure Chemical Industries
  • the solution was transferred to HU-50 (manufactured by Sanai Kagaku), a hydrothermal reactor, and hydrothermal synthesis was performed at 150 ° C for 16 hours.
  • the reaction vessel was cooled to 50 ° C or lower, and 20 ml of double volume of isopropanol V was added to the reaction solution.
  • the precipitate was recovered by centrifugation at 2000 g for 15 minutes. The recovered precipitate surface was washed with ethanol, and then 10 ml of water was collected to obtain a dispersion of 0.5 (wt / vol)% 4-aminosalicylic acid-bonded titanium dioxide fine particles.
  • This dispersion was diluted 10-fold with distilled water, and the dispersed particle size and zeta potential were confirmed by dynamic light scattering.
  • a Zeta Sizer-Nano ZS a 4-aminosalicylic acid-bonded diacid salt was added to the zeta potential measurement cell.
  • 0 0.75ml of titanium fine particle dispersion was charged, and various parameters of the solvent were set to the same value as water and measured at 25 ° C. As a result, the dispersed particle size was 32.7 nm.
  • the dispersed particle size and zeta potential of the collected fraction were measured using a Zetasizer-Nano ZS (manufactured by Sysmetas). Charge 0.75 ml of dispersion of acid-titanium composite particles to a zeta potential measurement cell, set various parameters of the solvent to the same value as water, and perform dynamic light scattering at 25 ° C. When measured by the random method, the average particle size of the prepared titanium oxide titanium composite particles was 45.9 nm. In addition, when the zeta potential was measured using a zeta sizer 1 nano ZS under the same conditions, the zeta potential of the prepared acid-titanium composite particles was 1.2 OmV.
  • Example 21 Evaluation of salt strength stability of poly (ethylene glycol) -bound titanium dioxide fine particles
  • Example 13 Add the dispersion containing the oxide-titanium composite particles obtained in Example 13 to an aqueous solution containing 0.01-0.5M different salt-sodium salt to a final concentration of 0.025%, 1 hour It was allowed to stand at room temperature. Thereafter, the average dispersed particle size was measured in the same manner as in Example 1 with a Zetasizer Nano ZS. The results are shown in FIG. As shown in Fig. 9, it was clarified that when the salt concentration in the system was from 0.01 to 0.25M, there was almost no change in the average dispersed particle size, indicating a stable dispersibility.
  • Example 22 Evaluation of ⁇ ⁇ stable matter of the titanium oxide composite particle early
  • Example 12 Thereafter, the average dispersed particle diameter was measured in the same manner as in Example 12 with a Zetasizer-Nano ZS. The result is shown in FIG. As shown in Fig. 10, almost no change in the particle size was observed between pH 5 and 9, indicating that it showed stable dispersibility.
  • Example 23 Evaluation of dispersion stability of titanium oxide composite particles in protein solution
  • Example 15 To a RPMI1640 medium (GIBCO) containing 10% serum, the dispersion containing the titanium oxide complex particles obtained in Example 15 was added to a final concentration of 0.025%. And at room temperature for 72 hours. Thereafter, the average dispersed particle size was measured in the same manner as in Example 1 with a Zetasizer-Nano ZS. The results are shown in FIG. As shown in FIG. 11, after 72 hours of standing, there was almost no change in the particle size of the titanium oxide composite particles. It became clear to show stable dispersibility.
  • Example 24 Evaluation of photocatalytic activity of titanium oxide composite particles
  • the titanium oxide composite particles obtained in Examples 13 to 15 were diluted with PBS so that the solid component was 0.01 (w / v)%.
  • Methylene blue trihydrate manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • this solution was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 340 nm so as to have a wavelength of 5jZcm2, and absorption at a wavelength of 660 nm was measured with an ultraviolet-visible light spectrophotometer.
  • the results are shown in FIG. As shown in Fig.
  • Example 25 Derivation of 4-aminosalicylic acid-bonded polyethylene glycol to titanium dioxide particles
  • Polyoxyethylene-monoallyl monomethyl ether and maleic anhydride copolymer (average molecular weight; 33659—manufactured by NOF Corporation) 5 ml of water was added to hydrolyze.
  • the solution thus obtained and 1-ethyl 3- (3 dimethylaminopropyl) carpositimide hydrochloride (manufactured by Dojin Yigaku) were mixed using ultrapure water while mixing to a concentration of 50 mgZml and 50 mM, respectively. did.
  • This dispersion was diluted with distilled water to a 0.05 (wtZvol)% aqueous solution and allowed to stand for 72 hours, and then the dispersion particle size and zeta potential were confirmed by the dynamic light scattering method using a Zetasizer Nano ZS.
  • a zeta potential measurement cell was charged with 0.75 ml of a dispersion of acid-titanium composite particles, and various solvent parameters were set to the same values as water, and measurements were made at 25 ° C.
  • the dispersed particle size was 49.5 nm
  • the zeta potential was 0.196 mV.
  • Example 26 C-labeled catechol binding to titanium oxide complex particles
  • the titanium oxide composite particles obtained in Example 25 were dispersed in ultrapure water to give a solid component of 1%.
  • “C-labeled catechol was adjusted to a molar concentration of 10 mM with ultrapure water.
  • An equal amount of 14 C-labeled catechol solution was mixed with 1% solution of titanium oxide complex particles, and PBS buffer solution (phosphate buffer The solution was adjusted so that the final concentration of the acid-titanium complex particles and 14 C-labeled catechol solution was 10-fold diluted with physiological saline, PBS; pH 7.4).
  • the reaction was carried out for 3 hours at 40 ° C. When the absorption spectrum of the wavelength in the visible light region of the solution after the reaction was confirmed with an ultraviolet-visible light spectrophotometer, an increase was observed for each solution. Therefore, it was considered that the 14 C labeling power was bound.
  • Example 26 The 14 C-labeled catechol-bound acid-titanium composite particles obtained in Example 26 were adjusted with PBS buffer solution (phosphate buffered saline, PBS; pH 7.4) so that the solid concentration would be 0.05% by weight. Thus, a test solution was obtained.
  • PBS buffer solution phosphate buffered saline, PBS; pH 7.4
  • Test solution 1001 was administered via the syringe via the tail vein. After administration, organ collection and blood sampling were performed over time to obtain a measurement sample. The measurement sample was subjected to radioactivity measurement by accelerator mass spectrometry after carbonization.
  • the concentration ratio at 8 and 48 hours after administration was 0.29, indicating high retention in blood.
  • the ratio of the tumor concentration to the normal cell (muscle) concentration (TZN ratio) was 2.56 after 24 hours, confirming that the tumor accumulation was high.
  • Example 28 Catechol binding to titanium oxide composite particles
  • the acid-titanium composite particles obtained in Example 25 were diluted with ultrapure water to a solid content concentration of 1% by weight.
  • catechol was adjusted to a molar concentration of 10 mM with ultrapure water.
  • Titanium oxide composite particles Equal amounts of each catechol solution are mixed with 1% by weight solution of the titanium oxide composite particles, and finally the acid-titanium composite is prepared with phosphate buffered saline (PBS; pH 7.4).
  • PBS phosphate buffered saline
  • the particle and catechol solutions were adjusted to 10-fold dilution at their final concentrations.
  • Each adjusted solution was transferred to a thermostat and set to 40 ° C, and a binding reaction was performed for 3 hours. When the absorption spectrum of the wavelength in the visible light region of the solution after the reaction was confirmed with an ultraviolet-visible light spectrophotometer, an increase was observed in each solution, and it was considered that catechol was bound.
  • Example 29 Introduction of 4-aminosalicylic acid-bonded polyethylene glycol to titanium dioxide particles
  • DMF dimethylformamide
  • HPLC AKTA purifier (manufactured by GE Healthcare Bioscience), column: HiPrep 16/60 Sephacryl S—300HR (manufactured by GE Healthcare Bioscience), mobile phase: phosphate buffer solution (pH 7.4),
  • AKTA purifier manufactured by GE Healthcare Bioscience
  • column HiPrep 16/60 Sephacryl S—300HR (manufactured by GE Healthcare Bioscience)
  • mobile phase phosphate buffer solution (pH 7.4)
  • a zeta potential measurement cell was charged with 0.75 ml of a dispersion of polyethylene glycol-bonded titanium dioxide fine particles, various parameters of the solvent were set to the same values as water, and measurements were performed at 25 ° C. Kyu As a result of the Murant analysis, the dispersed particle size was 152 nm.
  • the titanium oxide composite particles obtained in Example 25 were mixed with a PBS buffer solution (phosphate buffered saline, PBS; solid content concentrations of 1% by weight, 0.5% by weight, and 0.05% by weight, respectively; A test solution was obtained by adjusting in PH7.4).
  • PBS buffer solution phosphate buffered saline, PBS; solid content concentrations of 1% by weight, 0.5% by weight, and 0.05% by weight, respectively; A test solution was obtained by adjusting in PH7.4
  • Five nude mice (BALBZc) were prepared for each concentration of the test solution. Each nude mouse was administered 100 ⁇ l of the test solution via a syringe via the tail vein. As a result of observation at 24 hours after the administration, 0 mice died. From these, the safety of titanium oxide composite particles was confirmed by a single administration test.

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Abstract

　酸化チタン粒子の超音波や紫外線により励起される触媒活性を十分に発揮しながら、その血中滞留性および癌細胞への集積性を向上できる、酸化チタン複合体粒子およびその分散体が開示されている。この酸化チタン複合体粒子は、酸化チタン粒子の表面に、カルボキシル基、アミノ基、ジオール基、サリチル酸基、およびリン酸基から選択される少なくとも１種の官能基を介してノニオン性の水溶性高分子を結合したものである。この複合体粒子は、超音波や紫外線の照射により細胞毒となり、癌細胞等の殺対象となる細胞を効率良く殺傷することができる。

Description

明 細 書
酸化チタン複合体粒子、その分散液、およびそれらの製造方法 技術分野
[0001] 本発明は、酸化チタン粒子の表面を水溶性高分子で修飾した酸化チタン複合体粒 子、その分散液、およびそれらの製造方法に関するものである。この酸化チタン複合 体粒子は、超音波や紫外線等の照射を受けて細胞毒となることができるため、癌細 胞等の細胞を殺傷する殺細胞剤、あるいは患部に超音波を照射することにより行わ れる超音波癌治療を促進するための超音波癌治療促進剤として利用可能である。 背景技術
[0002] 酸ィ匕チタンは pH6前後に等電点を有すると言われている。このため、酸化チタン粒 子は中性付近の水系溶媒中では凝集を生じてしまい、これを均一に分散させること は極めて難しい。そのため、酸ィ匕チタン粒子を水系の分散媒に均一に分散させるた め、今まで種々の試みがなされてきた。
[0003] PEG (ポリエチレングリコール）を分散剤として添加して、分散媒中における酸化チ タン粒子の分散性を向上させることが知られている（特許文献 1 (特開平 2— 307524 号公報）および特許文献 2 (特開 2002— 60651号公報)参照)。
[0004] 一方、近年、ドラッグデリバリーシステム (DDS)に用いる担体として、極めて高い分 散性の金属微粒子や半導体微粒子が求められている。このような目的のために、微 粒子に PEGを結合させる手法も知られている。例えば、金属微粒子あるいは半導体 微粒子にチオール基を介して PEGを結合させることが知られて 、る (特許文献 3 (特 開 2003— 80903号公報）および特許文献 4 (特開 2004— 300253号公報）参照）。 また、金属微粒子、金属酸化物微粒子、あるいは半導体微粒子にメルカプト基また は 3官能のシラノール基を介して PEGを結合させることも知られて 、る（特許文献 5 ( 特開 2001— 200050号公報）。しかしながら、これらの技術は、酸化チタン粒子への 応用には適さない。これは、チオール基やメルカプト基は酸ィ匕チタンに安定に結合 することができず、また、 3官能のシラノール基にあっては相互に三次元的に縮合重 合して重合物で酸化チタン粒子の表面を覆 、尽くしてしま ヽ酸化チタンの触媒活性 を低下させてしまうおそれがあるためである。
[0005] また、酸化チタン微粒子に、ポリアクリル酸等の親水性高分子を、カルボキシル基を 介してエステル結合させた、表面改質酸ィ匕チタン微粒子も知られている（特許文献 6 (WO2004Z087577)参照）。この技術は、ポリアクリル酸等といったァ-オン性ポリ マーの使用を念頭としたものである。
[0006] 更に、 2〜3mm粒度の酸化チタンに 35な!、し 42kHzの超音波照射を行 、、ヒドロ キシラジカルを発生させることにより有機物を分解させる技術も提案されている (例え ば、特許文献 7 (特開 2003 - 26406号公報)参照)。
[0007] ところで、 TiO等の金属酸ィ匕物の表面にェンジオールリガンドを結合させて、ナノ
2
粒子の光学特性を変える技術が知られているが（例えば、非特許文献 1 (T.Rajh, et a 1., J. Phys. Chem. B 2002, 106, 10543-10552)参照）、この技術はポリマーを金属酸 化物に結合させる技術ではな 、。
[0008] 特許文献 1 :特開平 2— 307524号公報
特許文献 2 :特開 2002— 60651号公報
特許文献 3：特開 2003 - 80903号公報
特許文献 4：特開 2004 - 300253号公報
特許文献 5：特開 2001— 200050号公報
j¾6 :WO2004/087577
特許文献 7：特開 2003 - 26406号公報
非特許文献 1 : T.Rajh, et al.， J. Phys. Chem. B 2002, 106, 10543-10552
発明の概要
[0009] 本発明者らは、今般、酸ィ匕チタン粒子の表面に、カルボキシル基、アミノ基、ジォー ル基、サリチル酸基、およびリン酸基から選択される少なくとも 1種の官能基を介して 、ノ-オン性の水溶性高分子を結合させることにより、酸ィ匕チタン粒子の超音波や紫 外線により励起される触媒活性を十分に発揮させながら、その血中滞留性および癌 細胞への集積性を向上できるとの知見を得た。
[0010] したがって、本発明は、酸化チタン粒子の超音波や紫外線により励起される触媒活 性を十分に発揮させながら、その血中滞留性および癌細胞への集積性を向上できる 、酸ィ匕チタン複合体粒子およびその分散体の提供をその目的としている。すなわち、 本発明の酸化チタン複合体粒子によれば、殺対象が癌細胞の場合にあっては、超 音波や紫外線による癌の治療効果を著しく向上することができる。そのため、本発明 の酸ィ匕チタン複合体粒子は、患部に超音波を照射することにより行われる超音波癌 治療を促進するための超音波癌治療促進剤としても利用可能である。
[0011] そして、本発明による酸化チタン複合体粒子は、
酸化チタン粒子と、
該酸化チタン粒子の表面に、カルボキシル基、アミノ基、ジオール基、サリチル酸基
、およびリン酸基力も選択される少なくとも 1種の官能基を介して結合されてなる、ノ- オン性の水溶性高分子と
を含んでなるものである。
[0012] また、本発明による分散液は、上記酸化チタン複合体粒子と、該粒子が分散される 溶媒とを含んでなるものである。
[0013] さらに、本発明の第一の態様による、酸化チタン複合体粒子の製造方法は、
非プロトン系溶媒中に、酸化チタン粒子と、カルボキシル基、アミノ基、ジオール基
、サリチル酸基、およびリン酸基から選択される少なくとも 1種の官能基で修飾された ノ-オン性の水溶性高分子とを分散させ、
得られた分散液を 80〜220°Cで加熱して、酸化チタン複合体粒子を得ること を含んでなる。
[0014] 本発明の第二の態様による、酸化チタン複合体粒子の製造方法は、
非プロトン系溶媒中に、酸化チタン粒子と、ジオール基、サリチル酸基、およびリン 酸基力 選択される少なくとも 1種の官能基を備えたリガンド分子と、ノニオン性の水 溶性高分子とを分散させ、
得られた分散液を 80〜220°Cで加熱して、酸化チタン複合体粒子を得ること を含んでなる。
[0015] 本発明の第三の態様による、酸化チタン複合体粒子の製造方法は、
非プロトン系溶媒中に、酸化チタン粒子と、ポリカルボン酸とを分散させ、 得られた分散液を 80〜220°Cで加熱して、前記ポリカルボン酸が結合された酸ィ匕 チタン粒子の分散液を得、
該分散液に前記官能基で修飾されたノ-オン性の水溶性高分子を添加して、 PH8 〜10の水溶液中で反応させて、前記酸化チタン複合体粒子を得ること
を含んでなる。
[0016] 本発明の第四の態様による、酸化チタン複合体粒子の製造方法は、
非プロトン系溶媒中に、酸化チタン粒子と、ポリアミンとを分散させ、
得られた分散液を 80〜220°Cで加熱して、前記ポリアミンが結合された酸ィ匕チタン 粒子の分散液を得、
該分散液に前記官能基で修飾されたノ-オン性の水溶性高分子を添加して、 pH8 〜10の水溶液中で反応させて、前記酸化チタン複合体粒子を得ること
を含んでなる。
[0017] 本発明の第五の態様による、酸化チタン複合体粒子の製造方法は、
非プロトン系溶媒中に、酸化チタン粒子と、ジオール基、サリチル酸基、およびリン 酸基力 選択される少なくとも 1種の官能基を備えたリガンド分子とを分散させ、 得られた分散液を 80〜220°Cで加熱して、前記リガンド分子が結合された酸化チ タン粒子の分散液を得、
該分散液にノ-オン性の水溶性高分子を添加して、前記酸ィ匕チタン複合体粒子を 得ること
を含んでなる。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1]本発明の酸ィ匕チタン複合体粒子の一例を示す図であり、 1は酸ィ匕チタン粒子を 、 2はノ-オン性の水溶性高分子を示す。
[図 2]例 4において測定された、例 1〜3で得られた各 TiO ZPEG分散液を用いた場
2
合におけるメチレンブルーの分解率（％)を示す図である。
[図 3]例 5において測定された、例 1で得られた TiO ZPEGの平均分散粒径と、分散
2
液中の塩ィ匕ナトリウム濃度との関係を示す図である。
[図 4]例 6において測定された、例 1で得られた TiO ZPEGの平均分散粒径と、分散
2
液の pHとの関係を示す図である。 [図 5]例 7において測定された、 TiO ZPEGと、酸ィ匕チタン粒子との、室温で 1時間
2
および 24時間静置した後における、平均分散粒径を示す図である。
[図 6]例 8において撮影された、 0. 1Mの塩ィ匕ナトリウムを含む 10mMリン酸緩衝液 で処理され 1時間室温にて静置された後の、酸化チタン微粒子分散液と、例 1で得ら れた TiO ZPEGを含む分散液との画像である。図中右側に酸ィ匕チタン微粒子分散
2
液が入ったシャーレが示され、図中左側に TiO ZPEGを含む分散液が入ったシャ
2
ーレが示される。
[図 7]例 9において測定された、例 1で得られた TiO ZPEG分散液を用いた場合に
2
おける、 TiO ZPEG濃度と細胞の生存率（％)との関係を示す図である。
2
[図 8]例 10において測定された、例 1より得られた TiO ZPEGを使用した場合と使用
2
しな力つた場合とにおける、細胞の殺傷率（％)を示す図である。
[図 9]例 21にお 、て測定された、例 13で得られたポリエチレングリコール結合二酸ィ匕 チタン微粒子の平均分散粒径と、分散液中の塩ィ匕ナトリウム濃度との関係を示す図 である。
[図 10]例 22において測定された、例 15で得られたポリエチレングリコール結合二酸 化チタン微粒子の平均粒径と、分散液の pHとの関係を示す図である。
[図 11]例 24において測定された、例 15で得られたポリエチレングリコール結合二酸 化チタン微粒子と、時間との関係を示す図である。
[図 12]例 25にお 、て測定された、例 13〜例 15で得られた各ポリエチレングリコール 結合二酸ィ匕チタン微粒子に本溶液に波長 340nmの紫外光を 5jZcm2になるように 照射した場合の、メチレンブルーの分解にともなう吸光度の減少、すなわちメチレン ブルーの分解率を示す図である。
発明の具体的説明
酸化チタン複合体粒早: よびその分散体
本発明による酸化チタン複合体粒子は、酸化チタン粒子と、ノ-オン性の水溶性高 分子とを含む。図 1に、酸化チタン複合体粒子の一例を示す。図 1に示されるように、 酸ィ匕チタン複合体粒子は、酸ィ匕チタン粒子 1の表面にノ-オン性の水溶性高分子 2 が結合されたものである。酸ィ匕チタン粒子 1と水溶性高分子 2との結合は、カルボキ シル基、アミノ基、ジオール基、サリチル酸基、およびリン酸基から選択される少なくと も 1種の官能基を介して形成される。すなわち、これらの官能基は酸ィ匕チタンとの間 で強固な結合を形成するため、酸ィ匕チタン粒子の高い触媒活性にかかわらず水溶 性高分子の結合を保持することが可能である。なお、本発明における結合形態は、 血中滞留性確保の観点から、体内への投与後 24〜72時間後に分散性が確保され ている程度の結合形態であればよい。もっとも、生理条件での分散安定性に優れ、 かつ超音波や紫外線照射後もポリマーの遊離が無く正常細胞へのダメージが少ない 点で、共有結合であるのが望ましい。
[0020] カルボキシル基、アミノ基、ジオール基、サリチル酸基、およびリン酸基は、 3官能シ ラノール基のような相互に三次元的に縮合重合して重合物で酸ィヒチタン粒子の表面 を覆い尽くしてしまう官能基とは異なり、官能基同士で重合することが無いため、図 1 に示されるように酸ィ匕チタン粒子の表面に剥き出しの部分を多く確保することができ ると考えられる。その結果、表面が重合体で覆われることによって起こりうる失活を抑 制しつつ、酸ィ匕チタン粒子の触媒活性を十分に発揮させることができる。
[0021] そして、酸ィ匕チタン粒子の表面に結合した水溶性高分子はノ-オン性であるため、 電荷を帯びることなぐ酸化チタン粒子の分散が困難とされる中性付近の水系溶媒 中であっても、水和により酸ィ匕チタン複合体粒子を高度に分散させることができる。ま た、水溶性高分子は無電荷であるため、血中タンパク質が静電気的に吸着しに《な るので、細網内皮系への取り込み、腎***、肝臓取り込み等を回避しやすくなり、 目 的部位 (腫瘍）に到達できるに足る血中滞留性を確保することができる。し力も、無電 荷の水溶性高分子を用いることで、癌細胞表面に高密度に到達しやすぐ癌細胞へ の集積性にも優れる。したがって、本発明の酸ィ匕チタン複合体粒子は、高い分散性 および高い血中滞留性を維持しながら生体内を運搬させて、癌細胞に効率良く集積 させることができる。このため、本発明の酸化チタン複合体粒子は、点滴等を介した 全身投与に適しており、表層から深部に至るまでの広範囲の癌の治療に特に適する
[0022] 本発明の好ましい態様によれば、上記官能基がジオール基であるのが好ましぐよ り好ましくはェンジオール基であり、さらに好ましくは α—ジオール基である。これらの 官能基を用いることで、優れた酸ィヒチタン粒子への水溶性高分子の結合を実現する ことができる。
[0023] 本発明のより好ましい態様によれば、ジオール基、サリチル酸基、およびリン酸基は 、これらの官能基を備えたリガンド分子により与えられ、該リガンド分子により、該酸ィ匕 チタン粒子の表面に前記水溶性高分子が結合されてなるのが好まし 、。好まし 、リ ガンド分子は環状分子であり、これにより酸化チタン粒子への水溶性高分子の結合 強度がさらに向上される。
[0024] 本発明の好ましい態様によれば、リガンド分子は、水溶性高分子に結合する、カル ボキシル基およびアミノ基力 選択される少なくとも 1種の官能基をさらに含んでなる のが好ましい。この態様によれば、ジオール基、サリチル酸基、およびリン酸基から選 択される少なくとも 1種の官能基が酸ィ匕チタン粒子への強固な結合を実現すると同時 に、カルボキシル基および Zまたはァミノ基が水溶性高分子との強固な結合を実現 することができる。その結果、特に優れた酸ィ匕チタン粒子への水溶性高分子の結合 を実現することができる。
[0025] ジオール基を含むリガンド分子の好ましい例としては、水溶性や二酸ィ匕チタンへの 結合性の観点から、プロトカテク酸、没食子酸、メチルド一ノ^キナ酸、およびそれら の組合せが挙げられる。リガンド分子の他の例としては、カフェ酸、 3, 4ージヒドロべ ンズアルデヒド、 3, 4ージヒドロべンゾイツクアツシドエチルエステル、 3, 4—ジヒドロキ シベンジルアルコール、 3, 4 ジヒドロキシー3 シクロブテン 1, 2 ジオーネ、 D L- 3, 4ージヒドロキシマンデリックアツシド、 3—メトキシカテコール、 2,ジヒドロキシ ナフタレン、 DL- 3- (3, 4 ジヒドロキシフエ-ル）ァラニン、 2— (3, 4ージヒドロキ シフエニル）エチルアルコール、 2, 3 ジヒドロキシピリジン、 2, 3 ジヒドロキシキノ ザリン等が挙げられる。
[0026] サリチル酸基を含むリガンド分子の好ましい例としては、水溶性や二酸ィ匕チタンへ の結合性の観点から、 4 -ァミノサリチル酸が挙げられる。
[0027] リン酸基を含むリガンド分子の好ましい例としては、水溶性や二酸ィ匕チタンへの結 合性の観点から、アミノメチルホスホン酸、ホスフオノカルボン酸、 3—ホスフオノァラ- ンが挙げられる。リン酸基を含むリガンド分子の他の例としては、 1ーァミノプロピルホ スホン酸、 3—ァミノプロピルホスホン酸、 1—アミノエチルホスホン酸、 2—アミノエチ ルホスホン酸、 3—ホスフオノプロピオン酸、 2—アミノエチルジハイドロゲンホスフェイ ト、 2—ヒドロキシー3—ォキソプロピルジハイドロゲンホスフェイト、 O—ホスフオノセリ ン、 2—ホスフォグリセリン酸等が挙げられる。
[0028] 本発明に用いる水溶性高分子は、ノ-オン性を有する水溶性高分子であれば限定 されないが、好ましくは水酸基および zまたはポリオキシアルキレン基を有する高分 子が挙げられる。そのような水溶性高分子の好ましい例としては、ポリエチレングリコ ール（PEG)、ポリビュルアルコール、ポリエチレンォキシド、デキストランあるいはそ れらのコポリマーが挙げられ、より好ましくはポリエチレングリコール (PEG)およびデ キストランであり、さらに好ましくはポリエチレングリコールである。水溶性高分子の好 ましい重合度は、 34〜500であり、より好ましくは 34〜50である。
[0029] 本発明の好ましい態様によれば、水溶性高分子としてポリエチレングリコールを、官 能基としてカルボキシル基を用いるのが好ましい。この態様において、ポリエチレング リコールとカルボキシル基の分子量比が 15000 : 20〜400000： 20であるのが好まし く、ょり好ましくは15000 : 20〜40000 : 20でぁり、ポリエチレングリコールの分子量 は 1500〜40000であるの力 子ましく、より好ましくは 1500〜4000である。
[0030] 本発明の好ましい態様によれば、カルボキシル基および Zまたはァミノ基の官能基 力 カルボン酸および Zまたはァミンにより与えられるのが好ましい。この場合、カル ボン酸またはァミンが水溶性高分子の少なくとも末端に修飾されてなるのが好ましい 1S より好ましくはカルボン酸またはァミンが水溶性高分子と共に共重合体を形成し てなる。これにより、酸ィ匕チタン粒子と水溶性高分子とが強固に結合されることができ る。すなわち、官能基で修飾されたノ-オン性水溶性高分子として、カルボン酸また はァミンと水溶性高分子との共重合体を使用可能である。これらの共重合体は、酸ィ匕 チタン粒子の表面においてリンカ一として強固に結合するとともに、カルボキシル基 およびァミノ基の数を多くすることができるので、酸ィ匕チタンとの結合に関与して 、な い官能基の残基に蛍光色素や生体由来高分子等の機能性物質を結合させることが できる。このような共重合体の好ましい例としては、マレイン酸一ポリエチレングリコー ル系共重合体が挙げられる。 [0031] 本発明の別の好ましい態様によれば、カルボキシル基および Zまたはァミノ基の官 能基が、リンカ一としてのポリカルボン酸またはポリアミンにより与えられるのが好まし い。これらの高分子化合物は、酸ィ匕チタン粒子の表面においてリンカ一として強固に 結合するとともに、カルボキシル基およびアミノ基の数を多くすることができるので、酸 化チタンとの結合に関与していない官能基の残基に蛍光色素や生体由来高分子等 の機能性物質を結合させることができる。好ましいポリカルボン酸の例としては、ポリ アクリル酸、ポリマレイン酸、アクリル酸 マレイン酸共重合体、アクリル酸ースルフォ ン酸共重合体が挙げられる。また、好ましいポリアミンの例としては、ポリエチレンイミ ン、ポリビュルァミン、およびポリアリルァミンが挙げられる。さらに、カルボキシル基お よびアミノ基の両方を有しているものも用いることができ、好ましい例としては、ポリオ ル-チン、ポリリジン等のポリアミノ酸が挙げられる。
[0032] 本発明の好ましい態様によれば、ポリカルボン酸またはポリアミンで形成されたリン カーと水溶性高分子とを結合する第二のリンカ一として、カルボキシル基およびアミノ 基から選択される少なくとも 1種の官能基と化学結合を形成する官能基を有する、ポ リカルボン酸またはポリアミン以外の化合物をさらに含んでなるのが好ましい。すなわ ち、ポリカルボン酸またはポリアミンで形成されたリンカ一に第二のリンカ一を結合さ せ、この第二のリンカ一に水溶性高分子を結合させることも可能である。この第二のリ ンカ一は、例えば生体分子同士を異なる官能基同士で結合する際に用いられるへテ 口バイフアンクショナルなクロスリンカ一などが考えられる。第二のリンカ一の具体例と しては、 N ヒドロキシスクシンイミド、 N— [ a—マレイミドアセトキシ]スクシンイミドエ ステル、 N - [ j8—マレイミドプロピルォキシ]スクシンイミドエステル、 N— /3—マレイ ミドプロピオン酸、 N— [ j8—マレイミドプロピオン酸]ヒドラジド 'TFA、 1—ェチル 3
[3—ジメチルァミノプロピル]カルボジイミドヒドロクロリド、 N— ε マレイミドカプロ ン酸、 Ν [ ε マレイミドカプロン酸]ヒドラジド、 Ν - [ ε マレイミドカプロイルォキ シ]スクシンイミドエステル、 Ν—[ γ—マレイミドブチリルォキシ]スクシンイミドエステ ル、 Ν— κ マレイミドウンデカン酸、 Ν— [ κ マレイミドウンデカン酸]ヒドラジド、ス クシンィミジル一 4— [Ν マレイミドメチル]—シクロへキサン一 1—カルボキシ一 [6 アミドカプロエート]、スクシンィミジル 6— [3—（2 ピリジルジチォ） プロピオンァ ミド]へキサノエート、 m—マレイミドベンゾィルー N ヒドロキシスクシンイミドエステル 、 4 [4—N—マレイミドフエ-ル]酪酸ヒドラジド 'HC1、 3— [2 ピリジルジチォ]プ 口ピオ-ルヒドラジド、 N—[p マレイミドフエ-ル]イソシァネート、 N—スクシンイミジ ル [4 アジドフエ-ル] 1 , 3' ジチォプロピオネート、 N—スクシンィミジル S— ァセチノレチォアセテート、 N—スクシンイミジノレ S ァセチノレチォプロピオネート、スク シンィミジル 3—[ブ口モアセトアミド]プロピオネート、 N—スクシンィミジル ョードア セテート、 N—スクシンィミジル [4ーィォドアセチル]ァミノべンゾエート、スクシンイミ ジル 4— [N—マレイミドメチル]—シクロへキサン一 1 カルボキシレート、スクシンイミ ジル 4— [p マレイミドフエ-ル]ブチレート、スクシンィミジル 6 [ ( β—マレイミドプ ロピオンアミド）へキサノネート]、 4ースクシンィミジルォキシカルボ-ルーメチルー a [2—ピリジルジチォ]トルエン、 Ν—スクシンィミジル 3— [2—ピリジルジチォ]プロピ ォネート、 Ν— [ ε マレイミドカプロィルォキシ]スルホスクシンイミドエステル、 Ν— [ y—マレイミドブチリルォキシ]スルホスクシンイミドエステル、 N— [ κ—マレイミドウン デカノィルォキシ]ースルホスクシンイミドエステル、スルホスクシンィミジル 6 a —メチル一 - (2—ピリジルジチォ）トルアミド]へキサノネート、スルホスクシンイミジ ル 6— [3'—（2 ピリジルチチォ） プロピオンアミド]へキサノネート、 m—マレイミド ベンゾィル N ヒドロキシスルホ スクシンイミドエステル、スルホスクシンィミジル [ 4—ョードアセチル]ァミノべンゾエート、スルホスクシンィミジル 4— [N マレイミドメ チル]—シクロへキサン一 1 カルボキシレート、スルホスクシンィミジル 4— [ρ マレ イミドエステル等が挙げられる。また、第二のリンカ一はさらに他のリンカ一同士が結 合されるような複数種類のリンカ一から構成されてもょ 、。
[0033] 本発明の好ましい態様によれば、水溶性高分子にリンカ一または第二のリンカ一と 結合可能な官能基として、カルボキシル基およびアミノ基以外の官能基を結合させて おき、リンカ一との強固な結合を確保することもできる。そのようなカルボキシル基およ びァミノ基以外の官能基の例としては、カルボハイドレイト基、スルフイド基、スクシン イミド基、マレイミド基、カルポジイミド基、およびヒドラジド基が挙げられる。
[0034] 本発明の好ましい態様によれば、酸ィ匕チタンとの結合に関与していないカルボキシ ル基および zまたはァミノ基の残基に、生体由来高分子が結合されるのが好ましい。 例えば、酸ィ匕チタン複合体粒子に抗体等の生体素子を付与すれば、癌細胞へのタ ーゲッティング性能を更に高めることも可能である。
本発明の好ましい態様によれば、リガンド分子と水溶性高分子とを結合する第二の リンカ一として、カルボキシル基、アミノ基、ジオール基、サリチル酸基、およびリン酸 基から選択される少なくとも 1種の官能基と化学結合を形成する官能基を有する、ポ リオール、ポリリン酸、ポリカルボン酸、およびポリアミン以外の化合物をさらに含んで なるのが好ましい。すなわち、リガンド分子に含まれることができるジオール基、サリチ ル酸基、リン酸基、カルボキシル基、またはアミノ基 (以下、第一のリンカ一ともいう）に 第二のリンカ一を結合させ、この第二のリンカ一に水溶性高分子を結合させることも 可能である。この第二のリンカ一は、例えば生体分子同士を異なる官能基同士で結 合する際に用いられるヘテロバイフアンクショナルなクロスリンカ一などが考えられる。 第二のリンカ一の具体例としては、 N ヒドロキシスクシンイミド、 Ν- [ α—マレイミド ァセトキシ]スクシンイミドエステル、 N— [ j8—マレイミドプロピルォキシ]スクシンイミド エステル、 N- β—マレイミドプロピオン酸、 Ν— [ j8—マレイミドプロピオン酸]ヒドラ ジド 'TFA、 1—ェチル 3— [3 ジメチルァミノプロピル]カルボジイミドヒドロクロリド 、 N— ε—マレイミドカプロン酸、 Ν— [ ε—マレイミドカプロン酸]ヒドラジド、 Ν— [ ε マレイミドカプロィルォキシ]スクシンイミドエステル、 Ν—[ γ—マレイミドブチリルォ キシ]スクシンイミドエステル、 Ν— κ—マレイミドウンデカン酸、 Ν— [ κ—マレイミドウ ンデカン酸]ヒドラジド、スクシンィミジル一 4— [Ν マレイミドメチル]—シクロへキサ ン 1一力ノレボキシ [6 アミドカプロエート]、スクシンィミジル 6— [3—（2 ピリジ ルジチォ）一プロピオンアミド]へキサノエート、 m マレイミドベンゾィル Ν ヒドロ キシスクシンイミドエステル、 4— [4— N マレイミドフエ-ル]酪酸ヒドラジド 'HC1、 3
[2—ピリジルジチォ]プロピオ-ルヒドラジド、 N— [p—マレイミドフエ-ル]イソシァ ネート、 N—スクシンィミジル [4 アジドフエ-ル] 1, 3' ジチォプロピオネート、 N—スクシンィミジル S ァセチノレチォアセテート、 N—スクシンイミジノレ S ァセチ ノレチォプロピオネート、スクシンィミジル 3—[ブ口モアセトアミド]プロピオネート、 N ースクシンィミジル ョードアセテート、 N—スクシンィミジル [4ーィォドアセチル]アミ ノベンゾエート、スクシンィミジル 4— [N マレイミドメチル]—シクロへキサン一 1一力 ルボキシレート、スクシンィミジル 4— [p マレイミドフエ-ル]ブチレート、スクシンイミ ジル 6 [ ( β マレイミドプロピオンアミド）へキサノネート]、 4ースクシンィミジルォキ シカルボ-ルーメチルー a [2—ピリジルジチォ]トルエン、 Ν—スクシンィミジル 3— [ 2—ピリジルジチォ]プロピオネート、 Ν—[ ε マレイミドカプロィルォキシ]スルホス クシンイミドエステル、 Ν— [ γ マレイミドブチリルォキシ]スルホスクシンイミドエステ ル、 Ν— [ κ マレイミドウンデカノィルォキシ]ースルホスクシンイミドエステル、スル ホスクシンィミジル一 6— [ a—メチルー a - (2—ピリジルジチォ）トルアミド]へキサノ ネート、スルホスクシンィミジル 6— [3'—（2 ピリジルチチォ） プロピオンアミド]へ キサノネート、 m -マレイミドベンゾィル N ヒドロキシスルホ スクシンイミドエステ ル、スルホスクシンィミジル [4—ョードアセチル]ァミノべンゾエート、スルホスクシンィ ミジル 4 [N マレイミドメチル]—シクロへキサン一 1 カルボキシレート、スルホス クシンィミジル 4— [p マレイミドフエ-ル]ブチレート、 N— [ ε —トリフルォロアセチ ルカプロィルォキシ]スクシンイミドエステル等が挙げられる。また、第二のリンカ一は さらに他のリンカ一同士が結合されるような複数種類のリンカ一力ゝら構成されてもよい
[0036] 本発明の好ましい態様によれば、水溶性高分子に第一のリンカ一または第二のリン カーと結合可能な官能基として、ジオール基、サリチル酸基、およびリン酸基以外の 官能基を結合させておき、リンカ一との強固な結合を確保することもできる。そのよう な他の官能基の例としては、カルボハイドレイト基、スルフイド基、スクシンイミド基、マ レイミド基、カルポジイミド基、およびヒドラジド基が挙げられる。
[0037] 本発明の好ましい態様によれば、リガンド分子の酸ィ匕チタンとの結合に関与してい ない官能基の残基に水溶性高分子を結合することができる。その結合形態は特に限 定されない。上記残基への結合の好ましい例としては、ァゾ基を含むポリエチレンダリ コールとリガンド分子のカルボキシル基を用いたグラフト重合による結合が挙げられる 力 それ以外にも、フ ノール性水酸基、ビュル基、芳香族環等に対するグラフト重 合による結合等も挙げられる。上記残基への結合の他の好ましい例としては、スクシ ンイミド基を含むポリエチレングリコールとリガンド分子のアミノ基を用いた結合が挙げ られる力 それ以外にもカルボハイドレイト基、スルフイド基、スクシンイミド基、マレイミ ド基、カルポジイミド基、イソシァネート基、イソチオシァネート基およびヒドラジド基等 の反応性官能基を用いた結合も挙げられる。なお、リガンド分子と水溶性高分子とは 、第二のリンカ一によつて間接的に結合されてもよい。
[0038] 本発明の好ましい態様によれば、水溶性高分子のリガンド分子との結合に関与して いない残基に、蛍光色素や生体由来高分子が結合されるのが好ましい。例えば、酸 化チタン複合体粒子に抗体等の生体素子を付与すれば、癌細胞へのターゲッティン グ性能を更に高めることも可能である。そのような生体由来高分子の結合形態は特 に限定されない。上記残基への結合の好ましい例としては、ァゾ基を含むポリェチレ ングリコールとリガンド分子のカルボキシル基を用いたグラフト重合による結合が挙げ られる力 それ以外にも、フ ノール性水酸基、ビュル基、芳香族環等に対するダラ フト重合による結合等も挙げられる。上記残基への結合の他の好ましい例としては、 スクシンイミド基を含むポリエチレングリコールとリガンド分子のアミノ基を用いた結合 が挙げられるが、それ以外にもカルボハイドレイト基、スルフイド基、スクシンイミド基、 マレイミド基、カルポジイミド基、イソシァネート基、イソチオシァネート基およびヒドラ ジド基等の反応性官能基を用いた結合も挙げられる。なお、リガンド分子と水溶性高 分子とは、第二のリンカ一によつて間接的に結合されてもよい。
[0039] 本発明の好ま 、態様によれば、酸ィ匕チタン粒子が、アナターゼ型酸化チタンまた はルチル型酸ィ匕チタンであるのが好まし ヽ。紫外線や超音波の照射による触媒活性 を利用する場合にはアナターゼ型酸ィ匕チタンが好ましぐ化粧料のように高い屈折率 等の性質を利用する場合にはルチル型酸ィ匕チタンが好まし!/ヽ。
[0040] 本発明の好ましい態様によれば、本発明に用いる酸ィ匕チタン複合体粒子は 20〜2 OOnmの粒子径を有し、より好ましくは 50〜200nmであり、さらに好ましくは 50〜15 Onmである。この粒径範囲であると、癌腫瘍への到達を目的として患者の体内に投 与されると、ドラッグデリバリーシステムのように、 EPR効果により癌組織に効率的に 到達して蓄積される。そして、上述の通り、 400kHz〜20MHzの超音波や紫外線の 照射によりラジカル種の特異的生成が起こる。したがって、超音波や紫外線の照射に より高い効率で癌組織を殺傷することができる。 [0041] 本発明の別の好ま 、態様によれば、酸化チタン複合体粒子が 50nm未満 (例え ば数 nm)の粒子径を有する場合、見かけ上のサイズを大きくして EPR効果を得ること もできる。すなわち、 50〜150nmの粒子径を有する二次粒子の形態を有するように 半導体粒子同士を多官能リンカ一で連結する等の方法にて結合されることで、 EPR 効果により高い癌治療効果を実現することができる。本発明のさらに別の好ましい態 様によれば、 EPR効果を利用するため、リボソームのような薬剤封入体の中に、酸ィ匕 チタン複合体粒子を包摂させることもできる。
[0042] 本発明において半導体粒子の粒子径は、動的光散乱法により測定することができ る。具体的には、粒径分布測定装置（ゼータサイザーナ入マルバーンインスツルメン トネ土製)を用いて、キュミュラント解析で得られる Z-average sizeで示される値として得 ることがでさる。
[0043] 本発明の好ましい態様によれば、酸ィ匕チタン複合体粒子力 20〜 + 20mVのゼ ータ電位を有するのが好ましぐより好ましくは— 10〜 + 10mVであり、さらに好ましく は— 5〜 + 5mVであり、最も好ましくは— 3〜 + 3mVである。この範囲内であると、酸 化チタン複合体粒子が全体として電荷を殆ど帯びな ヽことになるので、ノ-オン性の 水溶性高分子の使用による、血中滞留性および癌細胞への集積性の向上効果を最 大限発揮させることができる。
[0044] 本発明の好ま 、態様によれば、酸ィ匕チタン複合体単位重量あたりの、カルボキシ ル基あるいはァミノ基のモル数力 1 X 10一9〜 1 X 10_4molZgであるのが好ましぐ より好ましくは 1 X 10_9〜1 X 10_6mol/gである。この範囲内であると、酸化チタン 複合体粒子の触媒活性を十分に発揮させながら、血中滞留性および癌細胞への集 積性を向上できる。
[0045] 本発明の好ま 、態様によれば、酸ィ匕チタン複合体粒子単位重量あたりの、水溶 性高分子の結合量が、 0. 3〜1. OgZgであるのが好ましぐ分散性の観点力 より 好ましくは 0. 3〜0. 5gZgである。この範囲内であると、酸化チタン複合体粒子の触 媒活性を十分に発揮させながら、血中滞留性および癌細胞への集積性を向上できる
[0046] 本発明に使用可能な酸ィ匕チタン複合体粒子は、単一種類の酸化チタン複合体粒 子のみならず、複数種類の半導体粒子の混合物あるいは複合物も包含する。具体 例としては、酸化チタン複合体粒子と酸化鉄ナノ粒子との複合物、酸化チタン複合体 粒子と白金との複合物、およびシリカ被覆された酸ィ匕チタン等が挙げられる。
[0047] 本発明の好ましい態様によれば、酸ィ匕チタン複合体粒子が、溶媒に分散されて分 散液の形態とされてなるのが好ましい。これにより、酸化チタン複合体粒子を、点滴、 注射、塗布等の種々の方法により、患者の体内に効率的に投与することができる。分 散液の液性は限定されず、 pH3〜： LOの広範囲にわたって高い分散性を実現可能で ある。なお、体内投与における安全性の観点から、分散液は、 pH5〜9であるのが好 ましぐより好ましくは 5〜8、特に中性の液性を有するのが好ましい。また、本発明の 好ましい態様によれば、溶媒は水系溶媒であるのが好ましぐさらに好ましくは pH緩 衝液または生理食塩水である。水系溶媒の好ましい塩濃度は 2M以下であり、体内 投与における安全性の観点から 200mM以下がより好ましい。酸化チタン複合体粒 子は分散体に対して、 0. 001〜1質量％以下含有されることが好ましぐより好ましく は 0. 001-0. 1質量％である。この範囲内であれば、投与後、 24〜72時間後に患 部 (腫瘍）に効果的に粒子を蓄積させることが可能となる。すなわち、患部 (腫瘍）に 粒子濃度が蓄積しやすくなるとともに、血中での粒子の分散性も確保されて凝集隗 が形成しにくくなるため、投与後に血管の閉塞などの二次的弊害を招くおそれも無い
[0048] 本発明の酸ィ匕チタン複合体粒子は、点滴、注射、塗布等の種々の方法により、患 者の体内に投与することができる。特に静脈または皮下による投与経路で用いられる ことが、粒子の大きさによる EPR効果と、血中の滞留性を利用して、所謂 DDS的な治 療により、患者の負担を軽減する観点から好ましい。そして、体内に投与された酸ィ匕 チタン複合体粒子は、ドラッグデリバリーシステムのように、癌組織に到達して蓄積さ れる。
[0049] 本発明の酸ィ匕チタン複合体粒子は、超音波あるいは紫外線の照射を受け、該照射 により細胞毒となることができる。この酸ィ匕チタン複合体粒子は、体内に投与され、超 音波照射を受け、該照射により細胞毒となることで、細胞を殺傷することができるが、 体内に限らず、試験管内においても殺対象である細胞を殺傷することができる。本発 明において、殺対象は特に限定されないが、癌細胞であるのが好ましい。すなわち、 本発明による酸化チタン複合体粒子によれば、超音波や紫外線の照射により活性化 して癌細胞を殺傷することができる。また、酸化チタン複合体粒子は、フラーレンや色 素等の光増感剤ではないため、患者に投与後の治療段階において光過敏症の問題 を生じることがなぐ安全性が極めて高い。
[0050] 本発明の好ま 、態様によれば、酸化チタン複合体粒子が蓄積された癌組織に超 音波処理が行われる。使用する超音波の周波数は、 400kHz〜20MHzが好ましく 、より好ましくは 600kHz〜10MHz、さらに好ましくは 1ΜΗζ〜10ΜΗζである。超音 波の照射時間は治療対象である癌組織の位置および大きさを考慮して適宜決定さ れるべきであり、特に限定されない。こうして、患者の癌組織を超音波により高い効率 で殺傷して、高い癌治療効果を実現することができる。超音波は生体内の深部に外 部より到達させることが可能で、本発明の酸ィ匕チタン複合体粒子と併せて用いること により、非侵襲の状態で生体内深部に存在するような患部やターゲット部位の治療が 実現できる。さらに、患部やターゲット部位に本発明の酸ィ匕チタン複合体粒子が集積 することにより、周辺の正常細胞に悪影響を及ぼさない程度の微弱な超音波で本発 明の酸ィ匕チタン複合体粒子^^積させた局所のみに作用させることができる。
[0051] ところで、これらの半導体粒子が超音波の照射により活性化して細胞を殺傷する効 果は、超音波照射によりラジカル種を生成させることにより得ることができる。すなわち 、これらの半導体粒子が与える生物的殺傷効果はラジカル種の質的 ·量的な増加に あると考えられる。その理由は以下の通り推察されるが、以下の理由はあくまで仮説 であって、本発明は何ら下記説明に限定されるものではない。すなわち、超音波照 射のみでは系中には過酸ィ匕水素とヒドロキシルラジカルが発生するが、本発明者ら の知見によれば、酸ィ匕チタンなどの半導体粒子の存在下では、過酸化水素及びヒド 口キシルラジカルの生成が促進される。また、これら半導体粒子の存在下、特に酸ィ匕 チタンの存在下では、スーパーオキサイドァ-オンと一重項酸素の生成が促進される ように見受けられる。これらラジカル種の特異的生成は、ナノメートルオーダーの微粒 子を用いた場合、超音波照射時の周波数力 00kHz〜20MHzの範囲、好ましくは 600kHz〜10MHzの範囲、より好ましくは 1ΜΗζ〜10ΜΗζの範囲で顕著に観察さ れる現象であると考えられる。
[0052] 製造方法
本発明の第一の態様による製造方法によれば、本発明の酸化チタン複合体粒子 は、カルボキシル基、アミノ基、ジオール基、サリチル酸基、およびリン酸基から選択 される少なくとも 1種の官能基で修飾されたノ-オン性の水溶性高分子を酸ィ匕チタン 粒子に結合させることにより、製造することができる。この方法による酸化チタン複合 体粒子の製造は、例えば、非プロトン系溶媒中に、酸化チタン粒子と、カルボキシル 基、アミノ基、ジオール基、サリチル酸基、およびリン酸基から選択される少なくとも 1 種の官能基で修飾されたノニオン性水溶性高分子とを分散させ、得られた分散液を 80〜220°Cで、例えば 1〜16時間、加熱することにより行うことができる。本発明のよ り好ましい態様によれば、官能基で修飾されたノ-オン性水溶性高分子として、カル ボン酸またはァミンと水溶性高分子との共重合体を用いるのが好ましぐより好ましく は、マレイン酸 ポリエチレングリコール系共重合体が挙げられる。
[0053] 本発明の第二の態様による製造方法によれば、本発明の酸ィ匕チタン複合体粒子 は、酸化チタン粒子と、リガンド分子と、ノ-オン性の水溶性高分子とを同時に分散さ せて互いに結合させることにより、製造することができる。この方法による酸ィ匕チタン 複合体粒子の製造は、例えば、非プロトン系溶媒中に、酸化チタン粒子と、ジオール 基、サリチル酸基、およびリン酸基力 選択される少なくとも 1種の官能基を備えたリ ガンド分子と、ノ-オン性の水溶性高分子とを分散させ、得られた分散液を 80〜220 °Cで、例えば 1〜16時間、加熱して、酸ィ匕チタン複合体粒子を得ることにより行うこと ができる。
[0054] 本発明の第三の態様による製造方法によれば、本発明の酸ィ匕チタン複合体粒子 は、先ず酸ィ匕チタン粒子をカルボキシル基を有するリンカ一で修飾しておき、酸ィ匕チ タン粒子に結合されたリンカ一の残基に水溶性高分子を結合させることにより、製造 することができる。この方法による酸ィ匕チタン複合体粒子の製造は、例えば、非プロト ン系溶媒中に、酸化チタン粒子と、ポリカルボン酸とを分散させ、得られた分散液を 8 0〜220°Cで加熱して、前記ポリカルボン酸が結合された酸ィ匕チタン粒子の分散液を 得、該分散液に前記官能基で修飾されたノ-オン性の水溶性高分子を添加して、 P H8〜10の水溶液中で反応させて、前記酸ィ匕チタン複合体粒子を得ることにより行う ことができる。本発明のより好ましい態様によれば、ポリカルボン酸として、ポリアクリル 酸、ポリマレイン酸、アクリル酸 マレイン酸共重合体、アクリル酸ースルフォン酸共 重合体を用いるのが好ましぐより好ましくはポリアクリル酸である。これにより、酸ィ匕チ タン粒子の表面にリンカ一を強固に形成することができる。また、上記官能基で修飾 されたノ-オン性の水溶性高分子の官能基がアミノ基であるのが好ましい。
[0055] 本発明の第四の態様による製造方法によれば、本発明の酸化チタン複合体粒子 は、先ず酸ィ匕チタン粒子をアミノ基を有するリンカ一で修飾しておき、酸化チタン粒 子に結合されたリンカ一の残基に水溶性高分子を結合させることにより、製造するこ とができる。この方法による酸化チタン複合体粒子の製造は、例えば、非プロトン系 溶媒中に、酸化チタン粒子と、ポリアミンとを分散させ、得られた分散液を 80〜220 °Cで加熱して、前記ポリアミンが結合された酸化チタン粒子の分散液を得、該分散液 に前記官能基で修飾されたノ-オン性の水溶性高分子を添加して、 pH8〜： LOの水 溶液中で反応させて、前記酸ィ匕チタン複合体粒子を得ることにより行うことができる。 本発明のより好ましい態様によれば、ポリアミンとして、ポリエチレンィミン、ポリビニル ァミン、およびポリアリルアミンを用いるのが好ましぐより好ましくはポリエチレンィミン である。これにより、酸ィ匕チタン粒子の表面にリンカ一を強固に形成することができる 。また、上記官能基で修飾されたノ-オン性の水溶性高分子の官能基がスクシンイミ ド基であるのが好ましい。
[0056] 本発明の第五の態様による製造方法によれば、本発明の酸ィ匕チタン複合体粒子 は、先ず酸ィ匕チタン粒子をリガンド分子で修飾しておき、酸化チタン粒子に結合され たリガンド分子の残基に水溶性高分子を結合させることにより、製造することができる 。この方法による酸化チタン複合体粒子の製造は、例えば、非プロトン系溶媒中に、 酸化チタン粒子と、ジオール基、サリチル酸基、およびリン酸基から選択される少なく とも 1種の官能基を備えたリガンド分子とを分散させ、得られた分散液を 80〜220°C で、例えば 1〜16時間、加熱して、前記リガンド分子が結合された酸ィ匕チタン粒子の 分散液を得、該分散液にノ-オン性の水溶性高分子を添加して、前記ポリエチレン グリコール結合二酸ィ匕チタン微粒子を得ることにより行うことができる。 [0057] 上述の各好適態様にお!、て、溶媒として、非プロトン系溶媒が用いられて 、る。こ れは、プロトン系溶媒を使用した場合には、例えば脱水によるエステル結合の形成等 の結合反応時に反応を阻害し、高い分散性の実現が困難になるおそれがあるため である。なお、好ましい非プロトン系溶媒の例としては、ジメチルホルムアミド、ジォキ サン、およびジメチルスルホキシドが挙げられる。
[0058] 本発明の好ましい態様によれば、ポリカルボン酸またはポリアミンが結合された酸ィ匕 チタン粒子の分散液を得た後、該分散液にノ-オン性の水溶性高分子を添加する前 に、リンカ一と水溶性高分子とを結合するための第二のリンカ一を添加して反応させ 、第二のリンカ一をポリアミンに結合させることも可能である。この第二のリンカ一は力 ルポキシル基およびアミノ基力 選択される少なくとも 1種の官能基と化学結合を形 成する官能基を有する、ポリカルボン酸またはポリアミン以外の化合物であり、その具 体例は前述した通りである。
[0059] 本発明の好ましい態様によれば、リガンド分子が結合された酸ィ匕チタン粒子の分散 液を得た後、該分散液にノ-オン性の水溶性高分子を添加する前に、リンカ一と水 溶性高分子とを結合するための第二のリンカ一を添加して反応させ、第二のリンカ一 をリガンド分子に結合させることも可能である。この第二のリンカ一はジオール基、サ リチル酸基、リン酸基、カルボキシル基、およびアミノ基カゝら選択される少なくとも 1種 の官能基と化学結合を形成する官能基を有する、ポリオール、ポリリン酸、ポリカルボ ン酸、およびポリアミン以外の化合物であり、その具体例は前述した通りである。
[0060] 本発明の好ましい態様によれば、上記各好適態様において、ポリエチレングリコー ル結合二酸化チタン微粒子と未結合親水性高分子とを分離し、光触媒性酸化チタン 微粒子を精製するのが好まし ヽ。
実施例
[0061] 例 1 :酸化チタン粒子へのマレイン酸型ポリエチレングリコールの導人
チタンテトライソプロポキシド 3. 6gとイソプロパノール 3. 6gを混合し、氷冷下で 60 mlの超純水に滴下して加水分解を行った。滴下後に室温で 30分間攪拌した。攪拌 後、 12N硝酸 lmlを滴下して 80°Cで 8時間攪拌を行い、ぺプチゼーシヨンした。ぺプ チゼーシヨン終了後 0. 45 mのフィルターで濾過し、さらに脱塩カラム PD— 10 (ァ マシャム 'バイオサイエンス社製)を用いて溶液交換して固形成分 1%の酸性酸化チ タンゾルを調製した。この酸化チタンゾルを 100ml容のバイアル瓶に入れ、超音波発 生器 MIDSONIC200 (力イジヨーネ土製）を用いて 200kHzで 30分間超音波処理を 行った。超音波処理を行った後の平均分散粒経を動的光散乱法により測定した。こ の測定は、超音波処理を行った後の酸化チタンゾルを 12Nの硝酸で 1000倍に希釈 した後、分散液 0. 1mlを石英測定セルに仕込み、ゼータサイザ一ナノ ZS (シスメック ス社製)を用いて、溶媒の各種パラメーターを水と同値に設定し、 25°Cにて行った。 その結果、分散粒径は 20. 2nmであった。蒸発皿を用いて、 50°C下で酸ィ匕チタンゾ ル溶液の濃縮を行 ヽ、最終的に固形成分 20%の酸性酸ィ匕チタンゾルを調製した。
[0062] 次に、ポリオキシエチレンーモノアリル モノメチルエーテルと無水マレイン酸の共 重合体 (平均分子量； 33659—日本油脂製） lgに水 5mlを添加して、加水分解後、 凍結乾燥を行った。反応終了後、凍結乾燥物をジメチルホルムアミド (DMF)溶液 5 mlに溶解させポリエチレングリコール溶液 200mg/mlを調製した。得られたポリエ チレングリコール溶液 1. 875mlを、 27. 725mlの DMFに溶液に加え、先に調製した アナタ一ゼ型酸ィ匕チタンゾル 0. 9mlを添加後、攪拌して混合した。水熱反応容器の HU— 50 (三愛科学社製）に溶液を移し変え、 150°Cで 5時間反応を行った。反応終 了後、反応容器温度が 50°C以下になるまで冷却し、エバポレータで DMFを除去し た後に、蒸留水 10mlを添加してポリエチレングリコール結合酸ィ匕チタン微粒子 (TiO ZPEG)の分散液とした。さらに、 HPLC[AKTA purifier (アマシャム'バイオサイ
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エンス社製）、カラム： HiPrep 16/60 Sephacryl S— 300HR (アマシャム'バイ ォサイエンス社製）、移動相：リン酸塩緩衝溶液 (pH7. 4)、流速: 0. 3ml/min]に 付したところ、素通り画分に UV吸収のピークが確認され、この画分を回収した。この 分散液を蒸留水で 0. 01%水溶液に希釈し、分散粒径およびゼータ電位を動的光 散乱法により測定した。この測定は、ゼータサイザ一ナノ ZSを用いて、ゼータ電位測 定セルに TiO ZPEGの分散液 0. 75mlを仕込み、溶媒の各種パラメーターを水と
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同値に設定し、 25°Cにて行った。キュミュラント解析の結果、分散粒径は 45. 4nm、 ゼータ電位は 1. lmVであった。
[0063] 例 2：ポリアクリル酸結合酸化チタン微粒子へのポリエチレングリコールの導入 チタンテトライソプロポキシド 3. 6gとイソプロパノール 3. 6gを混合し、氷冷下で 60 mlの超純水に滴下して加水分解を行った。滴下後に室温で 30分間攪拌した。攪拌 後、 12N硝酸 lmlを滴下して 80°Cで 8時間攪拌を行い、ぺプチゼーシヨンした。ぺプ チゼーシヨン終了後 0. 45 mのフィルターで濾過し、さらに脱塩カラム PD— 10 (ァ マシャム 'バイオサイエンス社製)を用いて溶液交換して固形成分 1%の酸性酸化チ タンゾルを調製した。この酸化チタンゾルを 100ml容のバイアル瓶に入れ、 200kHz で 30分間超音波処理を行った。超音波処理を行った後の平均分散粒経を動的光散 乱法により測定した。この測定は、超音波処理を行った後の酸ィ匕チタンゾルを 12Nの 硝酸で 1000倍に希釈した後、ゼータサイザ一ナノ ZS (シスメッタス社製)を用いて、 石英測定セルに分散液 0. lmlを仕込み、溶媒の各種パラメーターを水と同値に設 定し、 25°Cにて行った。その結果、分散粒径は 20. 2nmであった。蒸発皿を用いて 、 50°C下で酸ィ匕チタンゾル溶液の濃縮を行い、最終的に固形成分 20%の酸性酸化 チタンゾルを調製した。
[0064] この酸性酸化チタンゾル 0. 6mlをジメチルホルムアミド（DMF)で 20mlとなるよう調 整して分散させ、平均分子量 5000のポリアクリル酸 (和光純薬社製) 0. 3gを溶解し た DMFlOmlを添加後、攪拌して混合した。水熱反応容器の HU— 50 (三愛科学社 製）に溶液を移し変え、 150°Cで 5時間反応を行った。反応終了後、反応容器温度 が 50°C以下になるまで反応液を冷却し、反応液に対して 2倍量のイソプロパノールを 添加した。室温で 30分間静置後、 2000gにて 15min遠心分離により沈殿を回収し た。回収した沈殿表面をエタノールで洗浄後、 1. 5mlの水を加えてポリアクリル酸結 合酸化チタン微粒子の分散液を得た。この分散液を蒸留水で 100倍に希釈し、分散 粒径およびゼータ電位を動的光散乱法により測定した。この測定は、ゼータサイザ一 ナノ ZSを用いて、ゼータ電位測定セルにポリアクリル酸結合酸ィ匕チタン微粒子の分 散液 0. 75mlを仕込み、溶媒の各種パラメーターを水と同値に設定し、 25°Cにて行 つた。その結果、分散粒径は 53. 6nm、ゼータ電位は— 45. 08mVであった。
[0065] 次に、 0. 5 (wZv) %になるように超純水で調製したこの分散液 5mlに対して 0. 8 M 1—ェチル 3— [3 ジメチルァミノプロピル]カルボジイミドヒドロクロリドを 250 μ 1および Ν ヒドロキシスクシンイミドを 250 1カ卩えて、攪拌しながら室温で 1時間反 応させた。 50mMホウ酸緩衝液 (pH9. 0)で平衡化した脱塩カラム PD— 10 (アマシ ャム ·フアルマシア ·バイオサイエンス社製）を用いてゲル濾過を行って溶液交換し、 その後に 50mMホウ酸緩衝液 (pH9. 0)を用いて全量を 9. 5mlとした。この回収し た溶液に対して、 20mgZmlに調整したポリエチレングリコール誘導体（SUNBRIG HT MEPA30— T (日本油脂社製)）の水溶液 2. 5mlを添カ卩し、 6時間、室温にて 穏やかに攪拌した。この溶液を VIVAPORE7500 (VIVASCIENCE社製）を用い て lml容量になるまで濃縮を行い、さらにこの濃縮液を HPLC[AKTA purifier (ァ マシャム 'バイオサイエンス社製）、カラム： HiPrep 16/60 Sephacryl S— 300 HR (アマシャム'バイオサイエンス社製）、移動相：リン酸塩緩衝溶液 (pH7. 4)、流 速： 0. 3mlZmin]に付したところ、素通り画分に UV吸収のピークが確認され、この 画分を回収した。回収した画分の分散粒径およびゼータ電位を動的光散乱法により 測定した。この測定は、ゼータサイザ一ナノ ZSを用いて、ゼータ電位測定セルに回 収画分 0. 75mlを仕込み、溶媒の各種パラメーターを水と同値に設定し、 25°Cにて 行った。キュミュラント解析の結果、分散粒径は 80. 7nm、ゼータ電位は— 6. 329m Vであった。このことから、ポリアクリル酸結合酸ィ匕チタン微粒子へのポリエチレンダリ コールの導入により作製された TiO ZPEG表面電荷の減少が確認された。
2
例 3 :ポリエチレンィミン結合酸化チタン微粒子へのポリエチレングリコールの導入 チタンテトライソプロポキシド 3. 6gとイソプロパノール 3. 6gを混合し、氷冷下で 60 mlの超純水に滴下して加水分解を行った。滴下後に室温で 30分間攪拌した。攪拌 後、 12N硝酸 lmlを滴下して 80°Cで 8時間攪拌を行い、ぺプチゼーシヨンした。ぺプ チゼーシヨン終了後 0. 45 mのフィルターで濾過し、さらに脱塩カラム PD— 10 (ァ マシャム ·フアルマシア ·ノィォサイエンス社製)を用 、て溶液交換して固形成分 1 % の酸性酸化チタンゾルを調製した。この酸化チタンゾルを 100ml容のバイアル瓶に 入れ、 200kHzで 30分間超音波処理を行った。超音波処理を行った後の平均分散 粒経を動的光散乱法により測定した。この測定は、 12Nの硝酸で 1000倍に希釈し た後、ゼータサイザ一ナノ ZS (シスメッタス社製)を用いて、石英測定セルに分散液 0 . lmlを仕込み、溶媒の各種パラメーターを水と同値に設定し、 25°Cにて行った。そ の結果、分散粒径は 20. 2nmであった。 [0067] 得られた酸化チタンゾル 3mlを 20mlのジメチルホルムアミド（DMF)に分散させ、 平均分子量 10000のポリエチレンィミン（和光純薬社製） 450mgを溶解した DMF1 Omlを添加後、攪拌して混合した。水熱反応容器の HU— 50 (三愛科学社製)に溶 液を移し変え、 150°Cで 5時間反応を行った。反応終了後、反応容器温度が 50°C以 下になるまで反応液を冷却し、反応液に対して 2倍量のアセトンを添加した。室温で 3 0分間静置後、 2000gにて 15min遠心分離により沈殿を回収した。回収した沈殿表 面をエタノールで洗浄後、 1. 5mlの水をカ卩えてポリエチレンィミン結合酸化チタン微 粒子の分散液を得た。この分散液を蒸留水で 100倍に希釈し、分散粒径およびゼー タ電位を動的光散乱法により測定した。この測定は、ゼータサイザ一ナノ ZSを用いて 、ゼータ電位測定セルにポリエチレンィミン結合酸ィ匕チタン微粒子の分散液 0. 75ml を仕込み、溶媒の各種パラメーターを水と同値に設定し、 25°Cにて行った。その結 果、分散粒径は 57. 5nm、ゼータ電位は 47. 5mVであった。
[0068] 次に、この分散液 5mlを 50mMホウ酸緩衝液 (pH9. 0)で平衡化した脱塩カラム P D— 10を用いてゲル濾過を行い、 50mMホウ酸緩衝液 (pH9. 0)に溶液交換した。 この回収した溶液に対して、 20mgZmlに調整したポリエチレングリコール誘導体（S UNBRIGHT ME- 200CS (日本油脂社製） )の水溶液 2. 5mlを添カ卩し、 6時間、 室温にて穏やかに攪拌した。この溶液を VIVAPORE7500 (VIVASCIENCE社製 )を用いて lml容量になるまで濃縮を行い、さらにこの濃縮液を HPLC[AKTA pur ifier (アマシャム'バイオサイエンス社製）、カラム： HiPrep 16/60 Sephacryl S — 300HR (アマシャム'バイオサイエンス社製）、移動相：リン酸塩緩衝溶液 (pH7. 4 )、流速: 0. 3mlZmin]に付したところ、素通り画分に UV吸収のピークが確認され、 この画分を回収した。回収した画分の分散粒径およびゼータ電位を動的光散乱法に より測定した。この測定は、ゼータサイザ一ナノ ZSを用いて、ゼータ電位測定セルに 回収画分 0. 75mlを仕込み、溶媒の各種パラメーターを水と同値に設定し、 25°Cに て行った。キュミュラント解析の結果、分散粒径は 57. 6nm、ゼータ電位は 21. lmV であった。このことから、ポリエチレンィミン結合酸ィ匕チタン微粒子へのポリエチレング リコールの導入により作製された TiO ZPEG表面電荷の減少が確認された。
2
[0069] 例 4：ポリエチレングリコール結合酸化チタン微粒子の光触媒活性の評価 例 1〜3で得られた各 TiO ZPEG分散液を、固形成分が 0. 01 (wZv) %になるよ
2
うに PBSで希釈した。メチレンブルー三水和物（和光純薬）を 5 μ Μになるように先に 調製した Ti02/PEGを含む PBS溶液に添加した。攪拌しながら、これらの溶液に 波長 340nmの紫外光を 5jZcm2になるように照射し、 660nmにおける波長の吸収 を紫外 可視光分光光度計により測定した。そして、紫外線を照射しない試料の吸 光度を 100%とした場合における、各試料におけるメチレンブルーの分解にともなう 吸光度の相対量（％)をメチレンブルー分解率（％)として算出した。結果を図 2に示 す。図 2に示される通り、紫外線を照射した全ての試料においてメチレンブルーの分 解にともなう吸光度の減少が認められた。このことから、実施例 1〜3で得られた TiO
2
ZPEGが光触媒活性を保持していることは明らかである。
[0070] 例 5：ポリヱチレングリコール結合酸化チタン微粒早の 4龟度安定件の評
0. 01〜2Mの異なる塩化ナトリウムを含む水溶液に例 1で得られた TiO /PEGを
2 含む分散液を終濃度 0. 025%になるように添加し、 1時間室温にて静置した。その 後、ゼータサイザ一ナノ ZSにて例 1と同様に平均分散粒径の測定を行った。結果を 図 3に示す。図 3に示される通り、系中の塩濃度が 0. 01から 2Mの間はほとんど平均 分散粒径の変化は認められず、安定した分散性を示すことが明らかになった。
[0071] 例 6：ポリエチレングリコール結合酸ィ匕チタン微粒子の pH安定性の評価
50mMの、異なる pHを有する以下の緩衝液を調製した。
PH3：グリシン塩酸緩衝液
pH4および 5：酢酸緩衝液
pH6： 2 モルフオリノエタンスルホン酸緩衝液
117ぉょび8 : 2—[4 （2 ヒドロキシェチル） 1ーピぺラジュル]エタンスルホン酸 緩衝液
pH9 :ホウ酸緩衝液
pHIO：グリシン水酸ィ匕ナトリウム緩衝液
これらの緩衝液に、例 1で得られた Ti02ZPEGを含む分散液を終濃度 0. 025 (w Zv) %になるように添加し、 1時間室温にて静置した。その後、ゼータサイザ一ナノ Z Sにて例 1と同様に平均分散粒径の測定を行った。結果を図 4に示す。 pHが 3から 1 0の間で粒径の変化はほとんど認められず、安定した分散性を示すことが明らかにな つた o
[0072] 例 7：ポリエチレングリコール結合酸化チタン微粒子の血清入り培地中での分散安定 性の評価
10%血清を含む RPMI1640培地（GIBCO社製）に対して、例 1で得られた TiO
2
ZPEGを含む分散液、およびシリカコート酸ィ匕チタン微粒子 STS 240 (石原産業、 分散粒径 52nm)を終濃度 0. 025%になるようにそれぞれ添加し、 1時間および 24 時間、室温にて静置した。その後、ゼータサイザ一ナノ ZSにて例 1と同様に平均分散 粒径の測定を行った。結果を図 5に示す。 24時間静置後、 TiO ZPEGの平均分散
2
粒径の変化はほとんどないが、酸化チタン粒子 (A)は大きく変化した。さらに 72時間 静置後において、シリカコート酸ィ匕チタン微粒子 STS240は沈殿を形成した力 TiO ZPEGの平均分散粒径は 80nmであった。このことから、 TiO ZPEGの血清入り
2 2
培地中での分散安定性を確認した。
[0073] 例 8：ポリヱチレングリコール結合酸化チタン微粒早の：^一件 (诱明度)の評
0. 1Mの塩ィ匕ナトリウムを含む 10mMリン酸緩衝液を用いて、例 1で得られた TiO
2
ZPEGを含む分散液を終濃度 0. 1%になるように調整し、 1時間室温にて静置した 。また、酸化チタン微粒子として P25 (日本ァエロジル）を 0. 1Mの塩化ナトリウムを含 む 10mMリン酸緩衝液を用いて、同様に終濃度 0. 1%になるように調整し、 1時間室 温にて静置した。その後、シャーレに 5ml移し上方カゝら撮影し、確認した。その結果 を図 6に示す。図中右側に示される P25水溶液に対して、図中左側に示される TiO
2
ZPEGを含む分散液は明らかに透明度が高ぐ均一に分散していることが確認され た。また、分光光度計 (UV— 1600、島津製作所)を用いて波長 660nmにおける吸 光度の測定を行った結果、 P25水溶液は吸光度が 1を大きく上回り測定不能であつ たのに対して、 TiO ZPEGを含む分散液は吸光度が 0. 042であり、また沈殿の形
2
成は起きていな力つた。更に、これらの溶液を室温暗所にて 2週間静置した後に、同 様に波長 660nmにおける吸光度の測定を行った結果、 P25水溶液は吸光度が 1を 大きく上回り測定不能であつたのに対して、 TiO ZPEGを含む分散液は吸光度が 0
2
. 052であった。このこと力ら、水溶液中において TiO ZPEGの分散液が透明度の 高い、均一な分散性を示し、かつ安定していることが明らかになった。
[0074] 例 9 :細朐毒性の評価
例 1で得られた TiO ZPEGを含む分散液を、固形分が 1. 0%になるように 10%血
2
清を含む RPMI1640培地 (GIBCO社製)で調製した。培養ガン細胞 (Jurkat)を、 1 0%血清を含む RPMI1640培地（GIBCO社製)で 37°C、 5%二酸化炭素雰囲気下 で培養し、 5. 0 X 104 細胞数/ mlとなるように調製した。これを再度 20時間同条件 で培養した。この細胞培養液に、上記 TiO ZPEGを含む分散液を終濃度で 0. 1 %
2
、 0. 01 %, 0. 001 %, 0. 00010/0【こなるよう【こ 96穴プレー卜上で調整し、 200 μ \(D 試験用細胞培養液とした。この試験用細胞培養液を 37°C、 5%二酸化炭素雰囲気 下で 20時間培養した後、それぞれ 100 μ 1を用いて Celltiter— Glo Luminescent Cell Viability Assay (Promega社製）により生細胞由来の発光反応を行い、ィ メージアナライザ LAS— 3000UVmini (富士フィルム社製）を用いてその発光量測 定を行うことで細胞毒性の評価を行った。そして、何も添カ卩していないコントロールの 培養細胞における発光量を 100%とした場合における、各試料における発光量の相 対量 (％)を生存率 (％)として算出した。その結果を図 7に示す。図 7に示される通り、 どの分散液濃度にお 、ても同等の発光量、すなわち同等の生存率を確認したことか ら、この濃度域の TiO ZPEGを含む分散液は細胞毒性が認められないことが明らか
2
になった。
[0075] 例 ίθ :ポリヱチレングリコール結合酸化チタン微粒早への带光 素標識
例 1より得られた TiO ZPEGの分散液 2mlに対して、 0. 8M 1ーェチルー 3—[3
2
—ジメチルァミノプロピル]カルボジイミドヒドロクロリドを 250 μ 1および Ν—ヒドロキシス クシンイミドを 250 1加えて、攪拌しながら室温で 1時間反応させた。 10mM 酢酸 緩衝液 (ρΗ5. 0)で平衡化した脱塩カラム PD— 10 (アマシャム ·フアルマシア ·バイ ォサイエンス社製)を用いてゲル濾過を行って溶液交換し、その後に 10mM酢酸緩 衝液 (pH5. 0)を用いて全量を 9. 5mlとした。そこへ、ジメチルスルホキシドに溶解さ せた lOOmM 5—ァミノフルォレセイン（NCI社製）を 5 μ 1加え、遮光下で攪拌しな 力 室温で 1時間反応させた。次に、 0. 1Mのエタノールァミン (和光純薬工業社製） 水溶液を 500 1加え、遮光下で攪拌しながら室温で 30分間反応させた。この溶液 を lOOmMリン酸緩衝食塩水（pH7. 5)で平衡化した脱塩カラム PD— 10を用いてゲ ル濾過を行って溶液交換し、未反応の 5—ァミノフルォレセインを分離することにより 、蛍光色素標識 TiO ZPEGを含む分散液得た。この分散液および 5— amino flu
2
oresceinの蛍光強度を蛍光強度測定計 Fluoroskan Ascent CF (Thermo Las ystems社製)を用いて測定した結果、蛍光色素標識 TiO ZPEGを含む分散液に
2
おいて 5—ァミノフルォレセインにして 1. 85 μ Μに相当する蛍光強度が確認された 。また、乾燥重量を測定し、この分散液における酸ィ匕チタン微粒子の固形分濃度は 0 . 32 (wZv) %であった。このことから、 TiO ZPEGの単位重量あたりのカルボキシ
2
ル基含量を求めた。その結果、前記分散液のカルボキシル基 Z酸化チタン微粒子 量比は、 5. 8xl0_7 (mol/g)であった。
[0076] 例 11：ポリエチレングリコール結合酸ィ匕チタン微粒子と超音波照射による細胞殺傷 試験
例 1より得られた TiO ZPEGを、終濃度 0. 05%となるように PBS緩衝溶液 (pH7.
2
4)に分散させ、この溶液を、 lxl04cellsZmlの Jurkat細胞を含む、 10%血清入り R PMI1640培地（Invitrogen社）に lZlO量添加して、試験溶液を調製した。上記得 られた試験溶液に、超音波照射装置 (オージー技研 (株)製、 ULTRASONIC AP PARATUS ES- 2 : 1MHz)により、 0. 5WZcm2で 50%duty cycle運転で 1分間 超音波を照射して、細胞の殺傷率 (％)の測定を行なった。比較のため、同様の試験 を TiO ZPEGを使用しない場合についても同様の測定を行った。その結果を図 8に
2
示す。図 8に示される通り、 TiO ZPEGを使用しない場合にはわずかにし力認めら
2
れな力つた細胞の殺傷率力 TiO ZPEGを使用することで極めて高くなつた。した
2
がって、 TiO ZPEGの存在下での超音波照射により細胞を高い効率で殺傷できる
2
ことが確認された。
[0077] 例 12：二酸化チタンゾルの作製
チタンテトライソプロポキシド 3. 6gとイソプロパノール 3. 6gを混合し、氷冷下で 60 mlの超純水に滴下して加水分解を行った。滴下後に室温で 30分間攪拌した。攪拌 後、 12N硝酸 lmlを滴下して 80°Cで 8時間攪拌を行い、ぺプチゼーシヨンした。ぺプ チゼーシヨン終了後 0. 45 μ mのフィルターで濾過し、さらにバッファー交換用自然 落下型カラム PD— 10 (GEヘルスケアバイオサイエンス製)を用いて溶液交換して固 形成分 1%の酸性二酸化チタンゾルを調製した。この二酸ィ匕チタンゾルを 100ml容 のバイアル瓶に入れ、超音波発生器 MIDSONIC200 (カイジョー製）を用いて 200 Hzで 30分間超音波処理を行った。超音波処理を行った後の平均分散粒経を動的 光散乱法により測定した。この測定は、超音波処理を行った後の酸化チタンゾルを 1 2Nの硝酸で 1000倍に希釈した後、分散液 0. 1mlを石英測定セルに仕込み、ゼー タサイザ一ナノ ZS (シスメッタス社製)を用いて、溶媒の各種パラメーターを水と同値 に設定し、 25°Cにて行った。その結果、分散粒径は 20. 2nmであった。蒸発皿を用 いて、 50°C下で酸ィ匕チタンゾル溶液の濃縮を行い、最終的に固形成分 20%の酸性 酸ィ匕チタンゾルを調製した。
[0078] 例 13：二酸化チタン粒子へのポリエチレングリコールの導人
ポリエチレンォキシドがァゾ基を介して複数結合した重合開始剤 VPE— 0201 (高 分子開始剤分子量 Mn=約 1. 5万〜 3万:和光純薬工業製） lgに水 10mlを添加し て、ポリエチレンォキシド重合開始剤溶液 100mg/mlを調整した。また、リガンド分 子としてプロトカテク酸（分子量 Mn= 154. 12 :和光純薬工業製） 0. 15412gにジメ チルホルムアミド (DMF：和光純薬工業製)溶液 10mlを添カ卩して、プロトカテク酸溶 液 lOOmMを調整した。例 12で得られたアナターゼ型ニ酸化チタンゾル 0. 25mlを 5 . 75mlの DMFに溶液に加え、得られたプロトカテク酸溶液 1. 5ml、ポリエチレンォ キシド重合開始剤溶液 3mlを添加後、攪拌して混合した。その後、水熱反応容器の HU— 50 (三愛科学製）に溶液を移し変え、 80°Cで 16時間水熱合成を行った。反応 終了後、反応容器温度が 50°C以下になるまで冷却し、反応後の溶液 lmlに対してリ ン酸塩緩衝溶液 (PBS :pH7. 4)を 9ml添カ卩して PBS希釈溶液を調整した。その希 釈溶液 2. 5mlを脱塩カラム PD— 10 (GEヘルスケアバイオサイエンス製）を用いて P BS溶液 3. 5mlで回収して有機溶媒を除去した酸ィヒチタン複合体粒子の分散液を 得た。
[0079] 作製した酸化チタン複合体粒子の分散粒径を、ゼータサイザ一ナノ ZS (シスメック ス製)を用いて測定した。ゼータ電位測定セルにポリエチレングリコール結合二酸ィ匕 チタン微粒子の分散液 0. 75mlを仕込み、溶媒の各種パラメーターを水と同値に設 定し、 25°Cにて動的光散乱法により測定したところ、作製したポリエチレングリコール 結合二酸化チタン微粒子の平均粒径は 27. 3nmであった。また、同様の条件でゼ ータサイザ一ナノ ZSを用いてゼータ電位を測定したところ、作製したポリエチレンダリ コール結合二酸化チタン微粒子のゼータ電位は 9. 27mVであった。
[0080] 例 14 :プロトカテク酸結合二酸化チタン微粒子へのポリエチレングリコールの導入
リガンド分子としてプロトカテク酸 (分子量 Mn= 154. 12 :和光純薬工業) 0. 1541 2gにジメチルホルムアミド（DMF：和光純薬工業)溶液 10mlを添カ卩して、プロトカテ ク酸溶液 lOOmMを調整した。例 12で得られたアナタ一ゼ型ニ酸ィ匕チタンゾル 0. 25 mlを 9. 25mlの DMFに溶液に加え、調製したプロトカテク酸溶液 0. 5mlを添加後、 攪拌して混合した。その後、水熱反応容器の HU— 50 (三愛科学社製)に溶液を移 し変え、 150°Cで 16時間水熱合成を行った。反応終了後、反応容器温度が 50°C以 下になるまで冷却し、反応液に対して 2倍量のイソプロパノール 20mlを添カ卩した。室 温で 30分間静置後、 2000gにて 15min遠心分離により沈殿を回収した。回収した 沈殿表面をエタノールで洗浄後、 10mlの 50mMホウ酸緩衝溶液 (pH9)を加えて 0 . 5 (wtZvol) %プロトカテク酸結合二酸ィ匕チタン微粒子の分散液を得た。この分散 液を蒸留水で 10倍に希釈し、動的光散乱法による分散粒径およびゼータ電位の確 認を、ゼータサイザ一ナノ ZSを用いて、ゼータ電位測定セルにプロトカテク酸結合二 酸ィ匕チタン微粒子の分散液 0. 75mlを仕込み、溶媒の各種パラメーターを水と同値 に設定し、 25°Cにて測定した。その結果、分散粒径は 30. 3nm、ゼータ電位は— 22 . 6mVであった。
[0081] 次に、ポリエチレンォキシドがァゾ基を介して複数結合した重合開始剤 VPE— 020 1 (高分子開始剤分子量 Mn=約 1. 5万〜 3万:和光純薬工業製） lgに水 10mlを添 カロして、ポリエチレンォキシド重合開始剤溶液 lOOmgZmlを調整した。先に得られ た 0. 5 (wtZvol) %プロトカテク酸結合二酸ィ匕チタン溶液 4mlに、調製したポリェチ レンォキシド重合開始剤溶液 3mlと 50mMホウ酸緩衝液 3mlを添加後、攪拌して混 合した。その後、水熱反応容器の HU— 50 (三愛科学製）に溶液を移し変え、 60°C で 16時間合成反応を行った。反応終了後、反応容器温度が 50°C以下になるまで冷 却し、反応後の溶液 2. 5mlに対してバッファー交換用自然落下型カラム PD— 10 (G Eヘルスケアバイオサイエンス製）を用いて水 3. 5mlで回収して溶液交換した酸ィ匕チ タン複合体粒子の分散液を得た。作製した酸化チタン複合体粒子の分散粒径を、ゼ ータサイザ一ナノ ZS (シスメッタス製)を用いて、測定した。ゼータ電位測定セルに酸 化チタン複合体粒子の分散液 0. 75mlを仕込み、溶媒の各種パラメーターを水と同 値に設定し、 25°Cにて動的光散乱法により測定したところ、作製した酸化チタン複合 体粒子の平均粒径は 42. 2nmであった。また、同様の条件でゼータサイザ一ナノ ZS を用いてゼータ電位を測定したところ、作製した酸化チタン複合体粒子のゼータ電位 は 10. 8mVであった。
[0082] 例 15 :没食子酸結合二酸化チタン微粒子へのポリエチレングリコールの導入
リガンド分子として没食子酸 (分子量 Mn= 170. 1 :和光純薬工業製) 0. 1701gに ジメチルホルムアミド (DMF：和光純薬工業製)溶液 10mlを添加して、没食子酸溶 液 lOOmMを調整した。例 12で得られたアナターゼ型ニ酸化チタンゾル 0. 25mlを 9 . 25mlの DMFに溶液に加え、調製した没食子酸溶液 0. 5mlを添加後、攪拌して混 合した。その後、水熱反応容器の HU— 50 (三愛科学製）に溶液を移し変え、 150°C で 16時間水熱合成を行った。反応終了後、反応容器温度が 50°C以下になるまで冷 却し、反応液に対して 2倍量のイソプロパノール 20mlを添カ卩した。室温で 30分間静 置後、 2000gにて 15min遠心分離により沈殿を回収した。回収した沈殿表面をエタ ノールで洗浄後、 10mlの水を加えて 0. 5 (wtZvol) %没食子酸結合二酸化チタン 微粒子の分散液を得た。この分散液を蒸留水で 10倍に希釈し、動的光散乱法によ る分散粒径およびゼータ電位の確認を、ゼータサイザ一ナノ ZSを用いて、ゼータ電 位測定セルに没食子酸結合二酸ィ匕チタン微粒子の分散液 0. 75mlを仕込み、溶媒 の各種パラメーターを水と同値に設定し、 25°Cにて測定した。その結果、分散粒径 は 32. 6nm、ゼータ電位は一 36. OmVであった。
[0083] 次に、ポリエチレンォキシドがァゾ基を介して複数結合した重合開始剤 VPE— 020 1 (高分子開始剤分子量 Mn=約 1. 5万〜 3万:和光純薬工業製） lgに水 10mlを添 カロして、ポリエチレンォキシド重合開始剤溶液 lOOmgZmlを調整した。先に得られ た 0. 5 (wtZvol) %没食子酸結合二酸ィ匕チタン溶液 4mlに、調製したポリエチレン ォキシド重合開始剤溶液 3mlと塩酸で調製した水溶液 (pH5. 5) 3mlを添加後、攪 拌して混合した。その後、水熱反応容器の HU— 50 (三愛科学製）に溶液を移し変え 、 60°Cで 16時間合成反応を行った。反応終了後、反応容器温度が 50°C以下になる まで冷却し、反応後の溶液 2. 5mlに対してバッファー交換用自然落下型カラム PD - 10 (GEヘルスケアバイオサイエンス株式会社製）を用いて水 3. 5mlで回収して溶 液交換した酸化チタン複合体粒子の分散液を得た。作製した酸化チタン複合体粒 子の分散粒径を、ゼータサイザ一ナノ ZS (シスメッタス製)を用いて、測定した。ゼー タ電位測定セルに酸ィ匕チタン複合体粒子の分散液 0. 75mlを仕込み、溶媒の各種 ノ メーターを水と同値に設定し、 25°Cにて動的光散乱法により測定したところ、作 製した酸ィ匕チタン複合体粒子の平均粒径は 42. 5nmであった。また、同様の条件で ゼータサイザ一ナノ ZSを用いてゼータ電位を測定したところ、作製した酸化チタン複 合体粒子のゼータ電位は— 20. OmVであった。
[0084] 例 16 :ポリエチレングリコール結合二酸化チタン微粒子のポリマー結合量評価
蒸留水に以下の粒子を固形成分が 0. 2 (wZv) %になる様に分散して、サンプル を得た。
•TiO /PEG (A)：例 14により作製した酸化チタン複合体粒子
2
•TiO /PEG (B) : 33mg/mlのポリエチレンォキシド重合開始剤溶液を用いたこと
2
以外は例 3と同様にして作製した酸ィ匕チタン複合体粒子
•TiO /PEG (C)：例 15により作製した酸ィ匕チタン複合体粒子
2
•TiO ZPEG (D) : 33mgZmlのポリエチレンォキシド重合開始剤溶液を用いたこと
2
以外は例 4と同様にして作製した酸ィ匕チタン複合体粒子
[0085] この水溶液 5mlに対してアセトン (和光純薬工業製） 20mlと 5M塩ィ匕ナトリウム水溶 液を 0. 5ml加えて十分に撹拌し、沈殿を形成させ、さらに、遠心分離後に上澄を除 去した。この沈殿に蒸留水を 5mlカ卩えて混合し、アセトンおよび 5M塩ィ匕ナトリウム水 溶液を上記と同様に加えて遠心分離を行う作業を 3回繰り返した。つぎに得られた沈 殿に蒸留水を 5mlカ卩え、この溶液を蒸留水で平衡ィ匕した脱塩カラム NAP— 10 (GE ヘルスケアバイオサイエンス製)を用いてゲル濾過による脱塩を行った。セラミック製 の蒸発皿に移し、電熱乾燥器を用いて 100°C16時間乾燥を行い、乾燥粉末とした。 得られた乾燥粉末を用いて示差熱熱重量同時測定装置 (EXSTAR6300： SII製） により、空気中にて 100°Cで 30分間加熱後、 600°Cで 30分間加熱し、重量変化を測 定した。その結果を表 1に示す。 100°Cにて完全に水分を除去した後、 600°Cまでの 重量変化はポリエチレングリコールの燃焼によると考えられ、これらから、それぞれの 酸ィ匕チタン複合体粒子の単位チタン量あたりのポリマー結合量が示された。
[表 1]
Figure imgf000033_0001
例 17：二酸化チタン粒子へのメチルドーパ結合ポリエチレングリコールの導人
ポリエチレンォキシドがァゾ基を介して複数結合した重合開始剤 VPE— 0401 (高 分子開始剤分子量 Mn=約 2. 5万〜 4万:和光純薬工業製） lgに水 10mlを添加し て、ポリエチレンォキシド重合開始剤溶液 100mg/mlを調整した。また、リガンド分 子としてメチルドーパ（3— (3, 4 ジヒドロキシフエ-ル） 2—メチル L ァラニン； 分子量 Mn= 211. 2 ;東京化成工業製） 211mgに水 10mlを添カ卩して、メチルドーパ 溶液 lOOmMを調整した。メチルドーパ溶液とポリエチレンォキシド重合開始剤溶液 を混合し、メチルド一パの終濃度が 10mM、またポリエチレンォキシドの終濃度が 50 mgZmlとなるように混合水溶液を 10ml作製した。その後、水熱反応容器の HU— 5 0 (三愛科学製）に溶液を移し変え、 60°Cで 16時間加熱を行った。反応終了後、反 応容器温度が 50°C以下になるまで冷却し、溶液をすベてナスフラスコに移し替えて ー晚凍結乾燥を行 、、メチルドーパ結合ポリエチレンォキシドの粉末を 510mg得た 。この粉末にジメチルホルムアミド (DMF:和光純薬工業） 6mlを添カ卩して混合し、さ らに DMF中でこの混合溶液が終濃度 40 (vZv) %、例 12で得られたアナタ一ゼ型 二酸化チタンゾルが終濃度で固形成分 0. 2%となるよう調整し、反応溶液とした。こ の反応溶液を水熱反応容器の HU 50に溶液を移し変え、 80°Cで 16時間加熱反 応を行った。反応終了後、反応容器温度が 50°C以下になるまで冷却し、エバポレー タで DMFを除去した後に、蒸留水 10mlを添加して酸ィ匕チタン複合体粒子の分散液 とした。
[0087] さらに、得られた分散液を HPLCに以下の条件で付したところ、素通り画分に UV 吸収のピークが確認され、この画分を回収した。
•装置： AKTA purifier (GEヘルスケアバイオサイエンス製）
'カラム： HiPrep 16/60 Sephacryl S— 300HR (GEヘルスケアバイオサイエ ンス製）
'移動相：リン酸塩緩衝溶液 (PH7. 4)
'流速： 0. 3ml/ min
この分散液を蒸留水で 0. 01%水溶液に希釈し、動的光散乱法による分散粒径お よびゼータ電位の確認を、ゼータサイザ一ナノ ZSを用いて、ゼータ電位測定セルに ポリエチレングリコール結合二酸ィ匕チタン微粒子の分散液 0. 75mlを仕込み、溶媒 の各種パラメーターを水と同値に設定し、 25°Cにて測定した。キュミュラント解析の結 果、分散粒径は 37. 4nm、ゼータ電位は— 5. 3mVであった。
[0088] 例 18 :キナ酸結合二酸化チタン微粒子へのポリエチレングリコールの導入
リガンド分子としてキナ酸（分子量 Mn= 192. 2 : MP Biomedicals, Inc. ) 0. 19 22gにジメチルホルムアミド（DMF：和光純薬工業製)溶液 10mlを添加して、キナ酸 溶液 lOOmMを調整した。例 12で得られたアナタ—ゼ型ニ酸化チタンゾル 0. 25ml を 9. 25mlの DMFに溶液に加え、調製したキナ酸溶液 0. 5mlを添加後、攪拌して 混合した。その後、水熱反応容器の HU— 50 (三愛科学製）に溶液を移し変え、 150 °Cで 16時間水熱合成を行った。反応終了後、反応容器温度が 50°C以下になるまで 冷却し、反応液に対して 2倍量のイソプロパノール 20mlを添カ卩した。室温で 30分間 静置後、 2000gにて 15min遠心分離により沈殿を回収した。回収した沈殿表面をェ タノールで洗浄後、 10mlの水をカ卩えて 0. 5 (wtZvol) %キナ酸結合二酸化チタン 微粒子の分散液を得た。この分散液を蒸留水で 10倍に希釈し、動的光散乱法によ る分散粒径およびゼータ電位の確認を、ゼータサイザ一ナノ ZSを用いて、ゼータ電 位測定セルにキナ酸結合二酸ィ匕チタン微粒子の分散液 0. 75mlを仕込み、溶媒の 各種パラメーターを水と同値に設定し、 25°Cにて測定した。その結果、分散粒径は 2 9. 3nmであった。
[0089] 次に、ポリエチレンォキシドがァゾ基を介して複数結合した重合開始剤 VPE— 040 1 (高分子開始剤分子量 Mn=約 2. 5万〜 4万:和光純薬工業製） lgに水 10mlを添 カロして、ポリエチレンォキシド重合開始剤溶液 lOOmgZmlを調整した。先に得られ た 0. 5 (wtZvol) %キナ酸結合二酸ィ匕チタン溶液 4mlに、調製したポリエチレンォキ シド重合開始剤溶液 3mlと 50mMホウ酸緩衝液 (pH9) 3mlを添加後、攪拌して混合 した。その後、水熱反応容器の HU 50 (三愛科学製）に溶液を移し変え、 80°Cで 1 6時間合成反応を行った。反応終了後、反応容器温度が 50°C以下になるまで冷却し 、反応後の溶液 2. 5mlに対してバッファー交換用自然落下型カラム PD— 10 (GEへ ルスケアバイオサイエンス製）を用いて水 3. 5mlで回収して溶液交換した酸ィ匕チタン 複合体粒子の分散液を得た。作製したポリエチレングリコール結合二酸ィ匕チタン微 粒子の分散粒径を、ゼータサイザ一ナノ ZS (シスメッタス製)を用いて、測定した。ゼ ータ電位測定セルに酸ィ匕チタン複合体粒子の分散液 0. 75mlを仕込み、溶媒の各 種パラメーターを水と同値に設定し、 25°Cにて動的光散乱法により測定したところ、 作製した酸ィ匕チタン複合体粒子の平均粒径は 178nmであった。また、同様の条件 でゼータサイザ一ナノ ZSを用いてゼータ電位を測定したところ、作製した酸化チタン 複合体粒子のゼータ電位は— 20. OmVであった。
[0090] 例 19 :アミノメチルホスホン酸結合二酸化チタン微粒子へのポリエチレングリコールの リガンド分子としてアミノメチルホスホン酸（分子量 Mn= 111. 04 :シグマ製） 0. 11 lgにジメチルホルムアミド（DMF：和光純薬工業製)溶液 10mlを添カ卩して、アミノメ チルホスホン酸溶液 lOOmMを調整した。例 12で得られたアナタ ゼ型ニ酸化チタ ンゾル 0. 25mlを 9. 25mlの DMFに溶液に加え、調製したアミノメチルホスホン酸溶 液 0. 5mlを添加後、攪拌して混合した。その後、水熱反応容器の HU— 50 (三愛科 学製）に溶液を移し変え、 150°Cで 16時間水熱合成を行った。反応終了後、反応容 器温度が 50°C以下になるまで冷却し、反応液に対して 2倍量のイソプロノ V—ル 20 mlを添カ卩した。室温で 30分間静置後、 2000gにて 15min遠心分離により沈殿を回 収した。回収した沈殿表面をエタノールで洗浄後、 10mlの水をカ卩えて 0. 5 (wt/vol ) %ァミノメチルホスホン酸結合二酸ィ匕チタン微粒子の分散液を得た。この分散液を 蒸留水で 10倍に希釈し、動的光散乱法による分散粒径およびゼータ電位の確認を 、ゼータサイザ一ナノ ZSを用いて、ゼータ電位測定セルに没食子酸結合二酸化チタ ン微粒子の分散液 0. 75mlを仕込み、溶媒の各種パラメーターを水と同値に設定し 、 25°Cにて測定した。その結果、分散粒径は 30. 5nm、ゼータ電位は— 30. OmV であった。
[0091] 次に、ポリエチレンォキシドがァゾ基を介して複数結合した重合開始剤 VPE— 020 1 (高分子開始剤分子量 Mn=約 1. 5万〜 3万:和光純薬工業製） lgに水 10mlを添 カロして、ポリエチレンォキシド重合開始剤溶液 lOOmgZmlを調整した。先に得られ た 0. 5 (wtZvol) %アミノメチルホスホン酸結合二酸ィ匕チタン溶液 4mlに、調製した ポリエチレンォキシド重合開始剤溶液 3mlと塩酸で調製した水溶液 (PH5. 5) 3mlを 添加後、攪拌して混合した。その後、水熱反応容器の HU— 50 (三愛科学社製)に 溶液を移し変え、 60°Cで 16時間合成反応を行った。反応終了後、反応容器温度が 50°C以下になるまで冷却し、反応後の溶液 2. 5mlに対してバッファー交換用自然 落下型カラム PD— 10 (GEヘルスケアバイオサイエンス製）を用いて水 3. 5mlで回 収して溶液交換した酸ィ匕チタン複合体粒子の分散液を得た。作製した酸ィ匕チタン複 合体粒子の分散粒径を、ゼータサイザ一ナノ ZS (シスメッタス製)を用いて、測定した 。ゼータ電位測定セルに酸ィ匕チタン複合体粒子の分散液 0. 75mlを仕込み、溶媒 の各種パラメーターを水と同値に設定し、 25°Cにて動的光散乱法により測定したとこ ろ、作製した酸ィ匕チタン複合体粒子の平均粒径は 50. Onmであった。また、同様の 条件でゼータサイザ一ナノ ZSを用いてゼータ電位を測定したところ、作製した酸ィ匕 チタン複合体粒子のゼータ電位は 20. OmVであった。
[0092] 例 20 :4 ァミノサリチル酸結合二酸化チタン微粒子へのポリエチレングリコールの
MA
リガンド分子として 4ーァミノサリチル酸（分子量 Mn= 153. 14 : MP Biomedicals , Inc. ) 0. 15314gにジメチルホルムアミド（DMF :和光純薬工業製)溶液 10mlを添 加して、 4 ァミノサリチル酸溶液 lOOmMを調整した。例 12で得られたアナタ一ゼ型 二酸化チタンゾル 0. 25mlを 9. 25mlの DMFに溶液に加え、調製した 4 アミノサリ チル酸溶液 0. 5mlを添加後、攪拌して混合した。その後、水熱反応容器の HU— 5 0 (三愛科学製）に溶液を移し変え、 150°Cで 16時間水熱合成を行った。反応終了 後、反応容器温度が 50°C以下になるまで冷却し、反応液に対して 2倍量のイソプロ ノ V—ル 20mlを添カ卩した。室温で 30分間静置後、 2000gにて 15min遠心分離によ り沈殿を回収した。回収した沈殿表面をエタノールで洗浄後、 10mlの水をカ卩えて 0. 5 (wt/vol) %4—ァミノサリチル酸結合二酸ィ匕チタン微粒子の分散液を得た。この 分散液を蒸留水で 10倍に希釈し、動的光散乱法による分散粒径およびゼータ電位 の確認を、ゼータサイザ一ナノ ZSを用いて、ゼータ電位測定セルに 4ーァミノサリチ ル酸結合二酸ィ匕チタン微粒子の分散液 0. 75mlを仕込み、溶媒の各種パラメーター を水と同値に設定し、 25°Cにて測定した。その結果、分散粒径は 32. 7nmであった
[0093] 次に、この分散液 5mlを 50mMホウ酸緩衝液 (pH9. 0)で平衡化したバッファー交 換用自然落下型カラム PD— 10 (GEヘルスケアバイオサイエンス製）を用いてゲル 濾過を行い、 50mMホウ酸緩衝液 (pH9. 0)に溶液交換した。この回収した溶液に 対して、 20mgZmlに調整したポリエチレングリコール誘導体（SUNBRIGHT ME — 200CS (日本油脂製)）の水溶液 2. 5mlを添加し、 6時間、室温にて穏やかに攪 拌した。この溶液を VIVAPORE7500 (VIVASCIENCE社製）を用いて lml容量 になるまで濃縮を行った。
[0094] さらに、この濃縮液を HPLCに以下の条件で付したところ、素通り画分に UV吸収 のピークが確認され、この画分を回収した。
•装置： AKTA purifier (GEヘルスケアバイオサイエンス製）
'カラム： HiPrep 16/60 Sephacryl S— 300HR (GEヘルスケアバイオサイエ ンス製）
'移動相：リン酸塩緩衝溶液 (PH7. 4)
'流速： 0. 3ml/ min
回収した画分の分散粒径およびゼータ電位をゼータサイザ一ナノ ZS (シスメッタス 製)を用いて、測定した。ゼータ電位測定セルに酸ィ匕チタン複合体粒子の分散液 0. 75mlを仕込み、溶媒の各種パラメーターを水と同値に設定し、 25°Cにて動的光散 乱法により測定したところ、作製した酸ィ匕チタン複合体粒子の平均粒径は 45. 9nm であった。また、同様の条件でゼータサイザ一ナノ ZSを用いてゼータ電位を測定した ところ、作製した酸ィ匕チタン複合体粒子のゼータ電位は一 2. OmVであった。
[0095] 例 21 :ポリヱチレングリコール結合二酸化チタン微粒子の塩強度安定件の評価
0. 01〜0. 5Mの異なる塩ィ匕ナトリウムを含む水溶液に例 13で得られた酸ィ匕チタン 複合体粒子を含む分散液を終濃度 0. 025%になるように添加し、 1時間室温にて静 置した。その後、ゼータサイザ一ナノ ZSにて実施例 1と同様に平均分散粒径の測定 を行った。結果を図 9に示す。図 9に示されるように、系中の塩濃度が 0. 01から 0. 2 5Mの間はほとんど平均分散粒径の変化は認められず、安定した分散性を示すこと が明らかになった。
[0096] 例 22：酸化チタン複合体粒早の ΌΗ安定件の評価
下記の通り 50mMの異なる pHを持つ緩衝液を作成し、終濃度 0. 025 (w/v) % になるように、例 15で得られた酸化チタン複合体粒子を含む分散液を添加し、 1時間 室温にて静置した。
•pH5 :酢酸緩衝液
• pH6： 2 -モルフオリノエタンスルホン酸緩衝液
•pH7および pH8 : 2— [4— (2 ヒドロキシェチル） 1—ピぺラジュル]エタンスルホ ン酸緩衝液
•pH9 :ホウ酸緩衝液
その後、ゼータサイザ一ナノ ZSにて例 12と同様に平均分散粒径の測定を行った。 結果を図 10に示す。図 10に示されるように、 pHが 5から 9の間で粒径の変化はほと んど認められず、安定した分散性を示すことが明らかになった。
[0097] 例 23：酸化チタン複合体粒子のタンパク皙溶液中での分散安定件の評価
10%血清を含む RPMI1640培地（GIBCO製）に対して、例 15で得られた酸化チ タン複合体粒子を含む分散液を終濃度 0. 025%になるように添加し、 1時間、 24時 間および 72時間、室温にて静置した。その後、ゼータサイザ一ナノ ZSにて例 1と同 様に平均分散粒径の測定を行った。結果を図 11に示す。図 11に示されるように、 72 時間静置後において、酸ィ匕チタン複合体粒子の粒径の変化はほとんど認められず、 安定した分散性を示すことが明らかになった。
[0098] 例 24：酸化チタン複合体粒子の光触媒活件の評価
例 13〜例 15で得られた酸化チタン複合体粒子を固形成分が 0. 01 (w/v) %にな る様に PBSで希釈した。メチレンブルー三水和物（和光純薬製)を 5 μ Μになる様に 先に調製した酸ィ匕チタン複合体粒子を含む PBS溶液に添加した。攪拌しながら、本 溶液に波長 340nmの紫外光を 5jZcm2になるように照射し、 660nmにおける波長 の吸収を紫外 可視光分光光度計により測定した。結果を図 12に示す。図 12に示 されるように、紫外線を照射しないサンプルが 100%とした場合、照射したサンプル は、全ての試料でメチレンブルーの分解にともなう吸光度の減少が認められた。この ことから、例 13〜例 15で得られた酸ィ匕チタン複合体粒子が光触媒活性を保持してい ることは明らかである。
[0099] 例 25：二酸化チタン粒子への 4ーァミノサリチル酸結合ポリエチレングリコールの導
A
ポリオキシエチレンーモノアリル モノメチルエーテルと無水マレイン酸の共重合体 (平均分子量； 33659—日本油脂製） lgに水 5mlを添加して加水分解した。こうして 得られた溶液と 1—ェチル 3— (3 ジメチルァミノプロピル)カルポジイミド塩酸塩 ( 同仁ィ匕学製)を、超純水を用いてそれぞれ濃度が 50mgZmlおよび 50mMとなるよ うに混合しながら調整した。調整した溶液に 4 ァミノサリチル酸 (分子量 Mn= 153. 14 : MP Biomedicals, Inc. )を濃度 lOOmMになるよう混合して 4mlの溶液を得た 。この溶液を室温にて 72時間振とう撹拌して反応させた。反応後、得られた溶液を透 析膜であるスぺクトラ Zポア CE 透析用チューブ（分画分子量 = 3500、 Spectru m Laboratories, Inc. )に移して超純水 41に対して室温にて 24時間で透析を行つ た。透析後にすべてナスフラスコに移し替えて一晩凍結乾燥し、得られた粉末に 4ml のジメチルホルムアミド（DMF：和光純薬工業）を添カ卩して混合し、 4—ァミノサリチル 酸結合ポリエチレングリコール溶液とした。
[0100] 次に DMFを用いて 4ーァミノサリチル酸結合ポリエチレングリコール溶液が終濃度 20 (vol/vol) %、例 12で得られたアナタ一ゼ型ニ酸ィ匕チタンゾルが終濃度で固形 成分 0. 25%となるよう調整し、 2. 5mlの反応溶液とした。この反応溶液を水熱反応 容器の HU— 50 (三愛科学製）に溶液を移し変え、 80°Cで 6時間加熱反応を行った 。反応終了後、反応容器温度が 50°C以下になるまで冷却し、エバポレータで DMF を除去した後に、蒸留水 lmlを添加してポリエチレングリコール結合二酸ィ匕チタン微 粒子の分散液とした。さらに、 HPLC :AKTA purifier (GEヘルスケアバイオサイエ ンス製）、カラム： HiPrep 16/60 Sephacryl S— 300HR (GEヘルスケアバイオ サイエンス製）、移動相：リン酸塩緩衝溶液 (pH7. 4)、流速: 0. 3mlZmin]に付した ところ、素通り画分に UV吸収のピークが確認され、この画分を回収した。この分散液 を蒸留水で 0. 05 (wtZvol) %水溶液に希釈して 72時間静置後、動的光散乱法に よる分散粒径およびゼータ電位の確認を、ゼータサイザ一ナノ ZSを用いて、ゼータ 電位測定セルに酸ィ匕チタン複合体粒子の分散液 0. 75mlを仕込み、溶媒の各種パ ラメーターを水と同値に設定し、 25°Cにて測定した。キュミュラント解析の結果、分散 粒径は 49. 5nm、ゼータ電位は 0. 196mVであった。
[0101] 例 26：酸化チタン複合体粒早への C標識カテコール結合
例 25で得られた、酸化チタン複合体粒子を超純水に分散して固形成分 1%とした。 次に、 "C標識カテコールを超純水で 10mMのモル濃度に調整した。酸化チタン複 合体粒子 1%溶液に対して14 C標識カテコール溶液を等量混合し、 PBS緩衝溶液 (リ ン酸緩衝生理食塩水、 PBS ;pH7. 4)で最終的に酸ィ匕チタン複合体粒子と14 C標識 カテコール溶液がそれぞれ終濃度で 10倍希釈になるように調整した。調整した溶液 をそれぞれ恒温器に移して 40°Cに設定し、 3時間結合反応を行った。反応後の溶液 について可視光域における波長の吸収スペクトルを紫外 可視光分光光度計により 確認したところ、それぞれの溶液について増大が認められたため、 14C標識力テコー ルが結合したと考えられた。
[0102] さらに、この溶液 2. 5mlに対してバッファー交換用自然落下型カラム PD— 10 (GE ヘルスケアバイオサイエンス製）を用いて水 3. 5mlで回収して未反応のカテコールを 除去した。回収した溶液を超純水で 0. 01重量％の固形分濃度に希釈した後、ゼー タサイザ一ナノ ZS (シスメッタス社製)を用いて、例 12と同様に平均分散粒径の測定 を行った。その結果、分散粒径は 35. 7nmであった。これらから、 14C標識カテコール 結合酸化チタン複合体粒子の作製を確認した。 [0103] 例 27 :血中滞留件および 11重瘍暴穑件に閣する動物試験
例 26で得られた14 C標識カテコール結合酸ィ匕チタン複合体粒子を固形分濃度が 0 . 05重量％となるよう PBS緩衝溶液（リン酸緩衝生理食塩水、 PBS ;pH7. 4)で調整 し、試験溶液を得た。ヌードマウス (BALBZc)の背中にヒト膀胱癌由来細胞 T— 24 を接種（2. 5xl06cells、 50 1)し、腫瘍形成を行った腫瘍マウス（9〜： LO週齢)を用 意した。試験溶液 100 1をシリンジにより尾静脈投与を行った。投与後、経時的に臓 器採取および採血を行い、測定サンプルとした。測定サンプルは炭素化後に加速器 質量分析法によって放射能測定を行った。その結果、投与 8時間後と 48時間後にお ける濃度比は 0. 29で、血中滞留性が高いことが示された。また、表 2に示されるよう に腫瘍における濃度と正常細胞 (筋肉）における濃度の比 (TZN比）は、 24時間後 において 2. 56となり、腫瘍蓄積性が高いことが確認された。
[表 2]
Figure imgf000041_0001
[0104] 例 28：酸化チタン複合体粒子へのカテコール結合
例 25で得られた、酸ィ匕チタン複合体粒子を超純水で 1重量％の固形分濃度に希 釈した。次に、カテコールを超純水で 10mMのモル濃度に調整した。酸化チタン複 合体粒子 1重量％溶液に対してそれぞれのカテコール溶液を等量ずつ混合し、 PB S緩衝溶液リン酸緩衝生理食塩水（PBS ;pH7. 4)で最終的に酸ィ匕チタン複合体粒 子とカテコール溶液がそれぞれ終濃度で 10倍希釈になるように調整した。調整した 溶液をそれぞれ恒温器に移して 40°Cに設定し、 3時間結合反応を行った。反応後の 溶液について可視光域における波長の吸収スペクトルを紫外 可視光分光光度計 により確認したところ、それぞれの溶液について増大が認められたため、カテコール が結合したと考えられた。
さらに、この溶液 2. 5mlに対してバッファー交換用自然落下型カラム PD— 10 (GE ヘルスケアバイオサイエンス製）を用いて水 3. 5mlで回収して未反応のカテコールを 除去した。これらからカテコール結合酸ィ匕チタン複合体粒子の作製を確認した。
[0105] 例 29：二酸化チタン粒子への 4ーァミノサリチル酸結合ポリエチレングリコールの導
A
ポリエチレングリコールの片末端イソシァネート基修飾体（平均分子量； 20000、 S UNBIO製）および 4—ァミノサリチル酸（分子量 Mn= 153. 14 : MP Biomedicals , Inc. )がそれぞれ終濃度 3mMとなるように、ジメチルホルムアミドを用いて調整し、 2mlの反応溶液を得た。この反応溶液を 70°Cで 24時間加熱反応を行った。得られ た溶液をエバポレーターを用いてジメチルホルムアミドの除去を行った。除去を確認 した後、超純水を 20ml添加し、水溶液とした。得られた水溶液を透析膜であるスぺク トラ Zポア CE 透析用チューブ（分画分子量 = 3500、 Spectrum Laboratories , Inc. )に移して超純水 41に対して室温にて 24時間で透析を行った。透析後にすべ てナスフラスコに移し替えてー晚凍結乾燥し、得られた粉末に 2. 5mlのジメチルホル ムアミド (DMF:和光純薬工業)を添加して混合し、 4—ァミノサリチル酸結合ポリェチ レンダリコール溶液を得た。
[0106] 4—ァミノサリチル酸結合ポリエチレングリコール溶液に対して、例 12で得られたァ ナタ一ゼ型ニ酸ィ匕チタンゾルが固形成分 2%となるようジメチルホルムアミドを用いて 調整した溶液を等量混合し、 2. 5mlの反応溶液を得た。この反応溶液を水熱反応 容器の HU— 50 (三愛科学製）に溶液を移し変え、 150°Cで 16時間加熱反応を行つ た。反応終了後、反応容器温度が 50°C以下になるまで冷却し、エバポレータで DM Fを除去した後に、蒸留水 lmlを添加してポリエチレングリコール結合二酸ィ匕チタン 微粒子の分散液とした。さらに、 HPLC :AKTA purifier (GEヘルスケアバイオサイ エンス製）、カラム： HiPrep 16/60 Sephacryl S— 300HR (GEヘルスケアバイ ォサイエンス製）、移動相：リン酸塩緩衝溶液 (pH7. 4)、流速: 0. 3mlZmin]に付 したところ、素通り画分に UV吸収のピークが確認され、この画分を回収した。この分 散液を蒸留水で 0. 05 (wtZvol) %水溶液に希釈して 1時間静置後、動的光散乱法 による分散粒径およびゼータ電位の確認を、ゼータサイザ一ナノ ZSを用いて、ゼー タ電位測定セルにポリエチレングリコール結合二酸ィ匕チタン微粒子の分散液 0. 75 mlを仕込み、溶媒の各種パラメーターを水と同値に設定し、 25°Cにて測定した。キュ ミュラント解析の結果、分散粒径は 152nmであった。
例 30 :安全性に関わる単回投与試験
例 25で得られた酸化チタン複合体粒子を、固形分濃度がそれぞれ、 1重量％、 0. 5重量％および 0. 05重量％となるよう PBS緩衝溶液（リン酸緩衝生理食塩水、 PBS ； PH7. 4)で調整し、試験溶液を得た。それぞれの濃度の試験溶液に対して、ヌード マウス（BALBZc)を 5匹ずつ用意した。ヌードマウス一匹につき試験溶液 100 μ 1を シリンジにより尾静脈投与を行った。投与後、 24時間において観察を行った結果、死 亡したマウスは 0匹であった。これらから、単回投与試験による酸ィ匕チタン複合体粒 子の安全性を確認した。

Claims

請求の範囲
[1] 酸化チタン粒子と、
該酸化チタン粒子の表面に、カルボキシル基、アミノ基、ジオール基、サリチル酸基
、およびリン酸基力も選択される少なくとも 1種の官能基を介して結合されてなる、ノ- オン性の水溶性高分子と
を含んでなる、酸化チタン複合体粒子。
[2] 前記水溶性高分子が、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリエチレ ンォキシド、およびデキストラン力もなる群力も選択される少なくとも 1種である、請求 項 1に記載の酸化チタン複合体粒子。
[3] 前記官能基が、カルボン酸またはァミンにより与えられ、該カルボン酸またはァミン 力 前記水溶性高分子の少なくとも末端に修飾されてなる、請求項 1または 2に記載 の酸ィ匕チタン複合体粒子。
[4] 前記官能基が、カルボン酸またはァミンにより与えられ、該カルボン酸またはァミン 力 前記水溶性高分子と共に共重合体を形成してなる、請求項 1〜3のいずれか一 項に記載の酸化チタン複合体粒子。
[5] 前記官能基が、リンカ一としてのポリカルボン酸により与えられる、請求項 1または 2 に記載の酸化チタン複合体粒子。
[6] 前記官能基が、リンカ一としてのポリアミンにより与えられる、請求項 1または 2に記 載の酸ィ匕チタン複合体粒子。
[7] 前記官能基を備えたリガンド分子をさらに含んでなり、該リガンド分子により、該酸 化チタン粒子の表面に前記水溶性高分子が結合されてなる、請求項 1〜6のいずれ か一項に記載の酸ィヒチタン複合体粒子。
[8] 前記リガンド分子が、プロトカテク酸、没食子酸、メチルドーノ 4—ァミノサリチル酸、 およびキナ酸力もなる群力も選択される少なくとも一種である、請求項 7に記載の酸 化チタン複合体粒子。
[9] 20〜 + 20mVのゼータ電位を有する、請求項 1〜8のいずれか一項に記載の酸 化チタン複合体粒子。
[10] 20〜200nmの粒子径を有する、請求項 1〜9のいずれか一項に記載の酸化チタ ン複合体粒子。
[11] 超音波の照射を受け、該照射により細胞毒となる、請求項 1〜10のいずれか一項 に記載の酸化チタン複合体粒子。
[12] 請求項 1〜11のいずれか一項に記載の酸化チタン複合体粒子と、該粒子が分散さ れる溶媒とを含んでなる、分散液。
[13] 前記溶媒が、水系溶媒である、請求項 12に記載の分散液。
[14] 請求項 1〜11の 、ずれか一項に記載の酸化チタン複合体粒子の製造方法であつ て、
非プロトン系溶媒中に、酸化チタン粒子と、カルボキシル基、アミノ基、ジオール基 、サリチル酸基、およびリン酸基から選択される少なくとも 1種の官能基で修飾された ノ-オン性の水溶性高分子とを分散させ、
得られた分散液を 80〜220°Cで加熱して、酸化チタン複合体粒子を得ること を含んでなる、方法。
[15] 請求項 1〜11のいずれか一項に記載の酸ィ匕チタン複合体粒子の製造方法であつ て、
非プロトン系溶媒中に、酸化チタン粒子と、ジオール基、サリチル酸基、およびリン 酸基力 選択される少なくとも 1種の官能基を備えたリガンド分子と、ノニオン性の水 溶性高分子とを分散させ、
得られた分散液を 80〜220°Cで加熱して、酸化チタン複合体粒子を得ること を含んでなる、方法。
[16] 請求項 1〜11のいずれか一項に記載の酸ィ匕チタン複合体粒子の製造方法であつ て、
非プロトン系溶媒中に、酸化チタン粒子と、ポリカルボン酸とを分散させ、 得られた分散液を 80〜220°Cで加熱して、前記ポリカルボン酸が結合された酸ィ匕 チタン粒子の分散液を得、
該分散液に前記官能基で修飾されたノ-オン性の水溶性高分子を添加して、 pH8
〜10の水溶液中で反応させて、前記酸化チタン複合体粒子を得ること
を含んでなる、方法。
[17] 請求項 1〜 11の 、ずれか一項に記載の酸化チタン複合体粒子の製造方法であつ て、
非プロトン系溶媒中に、酸化チタン粒子と、ポリアミンとを分散させ、
得られた分散液を 80〜220°Cで加熱して、前記ポリアミンが結合された酸ィ匕チタン 粒子の分散液を得、
該分散液に前記官能基で修飾されたノ-オン性の水溶性高分子を添加して、 pH8 〜10の水溶液中で反応させて、前記酸化チタン複合体粒子を得ること
を含んでなる、方法。
[18] 請求項 1〜11のいずれか一項に記載の酸ィ匕チタン複合体粒子の製造方法であつ て、
非プロトン系溶媒中に、酸化チタン粒子と、ジオール基、サリチル酸基、およびリン 酸基力 選択される少なくとも 1種の官能基を備えたリガンド分子とを分散させ、 得られた分散液を 80〜220°Cで加熱して、前記リガンド分子が結合された酸化チ タン粒子の分散液を得、
該分散液にノ-オン性の水溶性高分子を添加して、前記酸ィ匕チタン複合体粒子を 得ること
を含んでなる、方法。
[19] 前記非プロトン系溶媒力 ジメチルホルムアミド，ジォキサン、およびジメチルスルホ キシド力もなる群力も選択される少なくとも 1種である、請求項 14〜18のいずれか一 項に記載の方法。
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