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特許7256813ジアミン架橋剤を用いての超架橋

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-04

(45)【発行日】2023-04-12

(54)【発明の名称】ジアミン架橋剤を用いての超架橋

(51)【国際特許分類】

C08L 101/00 20060101AFI20230405BHJP

C08K 3/00 20180101ALI20230405BHJP

C08J 3/24 20060101ALI20230405BHJP

G01N 33/543 20060101ALN20230405BHJP

【ＦＩ】

C08L101/00

C08K3/00

C08J3/24 Z CER

G01N33/543 541A

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020539698

(86)(22)【出願日】2019-01-17

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-04-30

(86)【国際出願番号】 EP2019051152

(87)【国際公開番号】W WO2019141779

(87)【国際公開日】2019-07-25

【審査請求日】2021-07-30

(31)【優先権主張番号】18152316.8

(32)【優先日】2018-01-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(31)【優先権主張番号】18200930.8

(32)【優先日】2018-10-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】591003013

【氏名又は名称】エフ．ホフマン－ラロシュアーゲー

【氏名又は名称原語表記】Ｆ．ＨＯＦＦＭＡＮＮ－ＬＡＲＯＣＨＥＡＫＴＩＥＮＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前徹

(74)【代理人】

【氏名又は名称】中西基晴

(72)【発明者】

【氏名】フォンデンホフ，ガストン・フーベルトゥス・マリア

(72)【発明者】

【氏名】フーク，シュテファン

【審査官】横山法緒

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１６－５１２５６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５３３４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２７４９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０１０１７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０８Ｌ１／００－１０１／１４

Ｃ０８Ｋ３／００－１３／０８

Ｃ０８Ｊ３／２４

Ｃ１２Ｑ１／００－３／００

Ｇ０１Ｎ３３／５４３

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポリマーマトリックスおよび少なくとも１個の磁心（Ｍ）を含む超架橋磁性粒子であって、ポリマーマトリックスが、少なくとも１つの超架橋結合を有する少なくとも１種の架橋ポリマーを含み、超架橋結合が、超架橋結合の一部である少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含み、少なくとも１個の正電荷を有する分子からなり、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が：
式Ｉａの一般構造式

【化1】

［式中、波線

【化2】

は、架橋ポリマーを表し；Ｒ ^１、Ｒ ^３およびＲ ^２は窒素原子と一緒に、３、５、７または９個の炭素原子を含む芳香族環系を形成し；Ｒ ^２を各窒素原子に連結する結合は、芳香族結合である］を有し；分子は、対応するアニオン、好ましくはＯＨ ^－により補償される正電荷を有し；
好ましくは、式Ｉａの一般構造式を有する、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子において、Ｒ ^２は、１個の炭素原子を含み、Ｒ ^１、Ｒ ^３は一緒に、２、４、６または８個の炭素原子を含み、Ｒ ^２を各窒素原子に連結する結合は、芳香族結合であり；分子は、対応するアニオン、好ましくはＯＨ ^－により補償される正電荷を有するか；あるいは
式Ｉｂの一般構造式

【化3】

［式中、
波線

【化4】

は、架橋ポリマーを表し；
Ｒ ^１、Ｒ ^３は独立に、Ｃ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、および－（－Ｏ－ＣＨ _２－ＣＨ _２－） _ｎ－Ｏ－ＣＨ _３（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され、Ｒ ^１、Ｒ ^３のそれぞれは、水素、Ｃ１～Ｃ５－アルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールからなる群から選択される少なくとも１個のさらなる置換基を有していてもよく、Ｒ ^１およびＲ ^３は、別々であり；
Ｒ ^２は、Ｃ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、および－（－Ｏ－ＣＨ _２－ＣＨ _２－） _ｎ－Ｏ－（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され；
Ｒ ^２を各窒素原子に連結する結合は、単結合である］を有し；分子は、対応するアニオンにより補償される２個の正電荷を有するか；あるいは
式Ｉｃの一般構造式

【化5】

［式中、
波線

【化6】

は、架橋ポリマーを表し；ｍは、１～１０の範囲の整数であり；ＣＯＯ（Ｈ）は、カルボキシル（アート）基を表す］を有し；分子は、対応するアニオンにより補償される２個の正電荷を有するか；あるいは
式Ｉｄの一般構造式

【化7】

［式中、波線

【化8】

は、架橋ポリマーを表し；ｍ１およびｍ２は独立に、２～１０の範囲の整数である］を有し；分子は、対応するアニオンにより補償される２個の正電荷を有する、
前記超架橋磁性粒子。

【請求項2】

少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子の少なくとも１個の正電荷が、少なくとも１個の対応するアニオンにより補償されており、対応するアニオンが、Ｒ^２のカルボキシラート基であるか、またはＦ^－、Ｃｌ^－、Ｂｒ^－、Ｉ^－、Ａｔ^－およびＯＨ^－からなる群から選択され、好ましくはＣｌ^－、Ｂｒ^－、Ｉ^－およびＯＨ^－からなる群から選択され、より好ましくはＯＨ^－である、請求項１に記載の超架橋磁性粒子。

【請求項3】

式ＩａまたはＩｂまたはＩｃまたはＩｄの一般構造式を有する、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子において、前記対応するアニオンがＯＨ ^－である、請求項１または２に記載の超架橋磁性粒子。

【請求項4】

式Ｉｂの一般構造式を有する、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子において：
Ｒ^１、Ｒ^３が独立に、Ｃ１～Ｃ１０－アルキルからなる群から、好ましくはＣ１～Ｃ５－アルキル（ａｋｙｌ）からなる群から選択され；
Ｒ^２が、Ｃ１～Ｃ１０－アルキルからなる群から、好ましくはＣ２～Ｃ８－アルキル（ａｋｙｌ）からなる群から選択され；
Ｒ^２を各窒素原子に連結する結合が、単結合であり；分子が、対応するアニオンにより補償される２個の正電荷を有する、請求項１または２に記載の超架橋磁性粒子。

【請求項5】

式Ｉｃの一般構造式を有する、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子において、ｍは、２～８の範囲の整数であり；ＣＯＯ（Ｈ）は、カルボキシル（アート）基を表す、請求項１または２に記載の超架橋磁性粒子。

【請求項6】

式Ｉｄの一般構造式を有する、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子において、ｍ１およびｍ２は独立に、２～５の範囲の整数である、請求項１または２に記載の超架橋磁性粒子。

【請求項7】

ポリマーマトリックスおよび少なくとも１個の磁心（Ｍ）を含む超架橋磁性粒子を調製する方法であって、ポリマーマトリックスが、少なくとも１つの超架橋結合を有する少なくとも１種の架橋ポリマーを含み、超架橋結合が、超架橋結合の一部である少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子からなり、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が：
式Ｉａの一般構造式

【化9】

［式中、波線

【化10】

【化11】

［式中、
波線

【化12】

【化13】

［式中、
波線

【化14】

【化15】

［式中、波線

【化16】

は、架橋ポリマーを表し；ｍ１およびｍ２は独立に、２～１０の範囲の整数である］を有し；分子は、対応するアニオンにより補償される２個の正電荷を有し、
該方法は、
（ｉ）ポリマーマトリックスおよび少なくとも１個の磁心（Ｍ）を含み、ポリマーマトリックスが、少なくとも２個の、アミン基に対して反応性の官能基を含む少なくとも１種の架橋ポリマーを含む、好ましくはそれからなる磁性粒子を得るステップと；
（ｉｉ）少なくとも２個のアミン基をその構造内に含む分子を得るステップと；
（ｉｉｉ）（ｉ）において得られた磁性粒子の、アミン基に対して反応性の基を、（ｉｉ）において得られた分子のアミン基と反応させ、それにより、少なくとも１つの超架橋結合を形成し；それにより、超架橋磁性粒子を得るステップと
を含み；
少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が：
式ＩＩａの一般構造式

【化17】

［式中、Ｒ ^１、Ｒ ^３およびＲ ^２は、窒素原子と一緒に、３、５、７または９個の炭素原子を含む芳香族環系を形成しており、Ｒ ^２を各窒素原子と連結する結合は、芳香族結合であり；Ｒ ^４、Ｒ ^５は独立に、水素であるか、または自由電子対を表す］を有し；好ましくは、式ＩＩａの一般構造式を有する、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子について、Ｒ ^２が、１個の炭素原子を含み、Ｒ ^１、Ｒ ^３が一緒に、２、４、６または８個の炭素原子を含み、Ｒ ^２を各窒素原子と連結する結合が、芳香族結合であり；Ｒ ^４、Ｒ ^５が独立に、水素であるか、または自由電子対を表すか；あるいは
式ＩＩｂの一般構造式

【化18】

［式中、Ｒ ^１、Ｒ ^３は独立に、Ｃ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、および－（－Ｏ－ＣＨ _２－ＣＨ _２－） _ｎ－Ｏ－ＣＨ _３（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され、Ｒ ^１、Ｒ ^３のそれぞれは、水素、Ｃ１～Ｃ５－アルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールからなる群から選択される少なくとも１個のさらなる置換基を有していてもよく、Ｒ ^１およびＲ ^３は、別々であり；Ｒ ^２は、Ｃ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、および－（－Ｏ－ＣＨ _２－ＣＨ _２－） _ｎ－Ｏ－（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され；Ｒ ^２を各窒素原子と連結する結合は、単結合である］を有するか；あるいは
式ＩＩｃの一般構造式

【化19】

［式中、ｍは、１～１０の範囲の整数である］を有するか；あるいは
式ＩＩｄの一般構造式

【化20】

［式中、ｍ１およびｍ２は独立に、２～１０の範囲の整数である］を有する、
前記方法。

【請求項8】

式ＩＩａの一般構造式を有する、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、イミダゾール（ＩＩａ－１）である、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

式ＩＩｂの一般構造式を有する、（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子について、Ｒ^１、Ｒ^３が独立に、Ｃ１～Ｃ１０－アルキルからなる群から、好ましくはＣ１～Ｃ５－アルキル（ａｋｙｌ）からなる群から選択され；Ｒ^２が、Ｃ１～Ｃ１０－アルキルからなる群から、好ましくはＣ２～Ｃ８－アルキル（ａｋｙｌ）からなる群から選択され；Ｒ^２を各窒素原子と連結する結合が、単結合であり、式ＩＩｂの一般構造式を有する少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、より好ましくは、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン（ＩＩｂ－１）である、請求項７に記載の方法。

【請求項10】

式ＩＩｃの一般構造式を有する、（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子において、ｍは、２～８の範囲、好ましくは３～６の範囲の整数であり；式ＩＩｃの一般構造式を有する少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、より好ましくは、リシン（ＩＩｃ－１）である、請求項７に記載の方法。

【請求項11】

式ＩＩｄの一般構造式を有する、（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子において、ｍ１およびｍ２は独立に、２～５の範囲の整数であり、式ＩＩｄの一般構造式を有する少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、好ましくは、ホモピペラジン（ＩＩｄ－１）である、請求項７に記載の方法。

【請求項12】

流体または気体中の少なくとも１種の分析物を定性的および／または定量的に決定するための、請求項１から６のいずれか１項に記載の超架橋磁性粒子、または請求項７から１１のいずれか一項に記載の方法から得られた、もしくは得ることができる超架橋磁性粒子の使用。

【請求項13】

哺乳類の体液試料において分析物を定性的および／または定量的インビトロ決定するための、請求項１２に記載の使用。

【請求項14】

植物試料中の分析物を定性的および／または定量的に決定するための、請求項１２に記載の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポリマーマトリックスおよび少なくとも１個の磁心（Ｍ）を含む超架橋磁性粒子であって、ポリマーマトリックスが、少なくとも１つの超架橋結合を有する少なくとも１種の架橋ポリマーを含み、超架橋結合が、超架橋結合の一部である少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含み、少なくとも１個の正電荷を有する分子からなり、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が式Ｉの一般構造式を有する、超架橋磁性粒子に関する。さらに、本発明は、前記超架橋磁性粒子を調製する方法に、また、前記方法から得られたまたは得ることができる超架橋磁性粒子に関する。さらなる一態様では、本発明は、流体または気体中の少なくとも１種の分析物を定性的および／または定量的に決定するための超架橋磁性粒子の使用に関する。さらに、本発明は、少なくとも１種の分析物を富化または精製するための超架橋磁性粒子の使用、さらには水を精製するための超架橋磁性粒子の使用に関する。

【背景技術】

【0002】

磁性粒子は、ヒト試料から分析物を捕捉するための重要なツールである。例えば抗体で被覆された場合、分析物を特異的に捕捉することができ、それらの粒子は光学技法により検出され得る。診断システムの簡単で、迅速で、安価な自動化を可能にし、加えて、時間のかかる遠心および濾過ステップを省くので、磁気特性は非常に重要である。超常磁性材料は、外部磁場が印加されると初めて磁化を示すので、さらに注目されている。外部磁場の非存在下では、磁化はゼロであるようである（「記憶効果」がない）。多種多様なビーズが公知であり、市販されている。

【0003】

試料から分析物を富化するために、磁性粒子上の高い比表面積が必要とされている。表面積を３００ｍ^２／ｇ超に上昇させるために、磁性粒子は、細孔性マトリックスでコーティングされることが必要である。これは通常、磁性粒子を細孔性シリカ－またはチタン酸化物－マトリックスに包埋することにより行われる。欠点の１つは、膜厚の上昇と共に磁化の低下をもたらすシリカおよびチタン酸化物の高い密度である。さらに、シリカまたはチタン酸化物の使用によっては、メソ細孔（細孔＞２ｎｍ）系しか開発され得ないが、特に、小さな分析物では、マイクロ細孔（細孔＜２ｎｍ）を有する材料が好ましい。加えて、タンパク質およびリン脂質は大きなメソ細孔に吸着され、これは、ＬＣ／ＭＳ系において問題となるマトリックス効果を生む。したがって、マイクロ細孔を有する低密度細孔性ポリマーマトリックス（磁化の低下が少ない）が、シリカマトリックスと比較して有益であるはずである。Ｙａｎｇら、さらにはＸｕらは、磁性細孔性ポリマー粒子の調製を記載している［１、２］。Ｇｅｒｅｍｉａらは、連結してポリマー主鎖を形成している酸性モノマーおよびイオン性モノマーを含むポリマーを記載している［３］。心材料を取り囲む架橋シェルの形成が開示されており、図５Ａは、２本のポリマー鎖の間に架橋結合を含有する、イミダゾールを含む例示的なポリマーを示す。しかしながら、その架橋は、ポリマーに既に結合したイミダゾール基と反応する分子をさらに架橋させることにより行われる。Ｇｅｏｒｇｉらは、架橋を伴わない、クリック化学またはエステル化を介した超分岐ポリ（４－クロロメチルスチレン）およびその誘導体の合成を記載している［４］。Ｍｕｅｌｌｅｒ－Ｓｃｈｕｌｔｅは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡＬ）ポリマーコーティングを備えた磁性ビーズの合成を記載している［５］。コーティングの種類は、反応性ヒドロキシル基を利用することによるさらなる誘導体化を可能にすべきである。グルタルアルデヒド（ジアルデヒド）は、数分以内に反応するので、最も一般に使用されている。ジアルデヒドを架橋化合物として、ジアミンと組み合わせて使用すると、得られる生成物はケタールであるか、またはジアミンが架橋部分に組み込まれる好ましくない事象では、シッフ塩基が形成される。中国特許第１０６４３２５６２Ａ号明細書は、磁性クロロメチル化ポリスチレンナノ球体の調製を記載しており、そのポリマーは架橋されない［６］。

【0004】

通常、ポリスチレンネットワークは、架橋剤を用いてポリスチレン鎖またはスチレン－ジビニルベンゼンコポリマーを架橋することにより、または内部架橋剤として作用し得る反応性基とスチレン単位を共重合させることにより形成され得る［７］。代表的な架橋剤はビス－クロロベンジル化合物であり、これは、フリーデル－クラフツ（ＦＣ）触媒の存在下でスチレン鎖の芳香族主鎖と反応して、架橋を形成する。内部架橋では通常、ビニルベンジルクロリドがコポリマーの形成のために使用され、同様にフリーデル－クラフツ条件下で架橋される。超架橋反応では、ポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｅｒｅｎｅ）ポリマーは典型的には、ジクロロエタン中で膨潤され、フリーデル－クラフツ触媒としては、ルイス酸ＦｅＣｌ_３が使用される［８、９］。反応条件は、高温（通常、８０℃）、長い反応時間（１６時間超）および高濃度のルイス酸により苛烈である。フリーデル－クラフツ反応の主な副生成物は塩酸（ＨＣｌ）であり、これは、溶解効果により、磁鉄鉱または磁赤鉄鉱などの磁性成分を含有するポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｅｒｅｎｅ）材料に有害である。

【0005】

ポリスチレンネットワークをさらに改変するために、すなわち、これらのビーズの化学的および物理的特性を変更する官能基をさらに導入するために、ビニルベンジルクロリドも、ベンジルクロリドを反応させることによりさらに誘導体化されるモノマーとして使用され得る。

【0006】

試験材料は通常、水性媒体をベースとするので、診断試験において磁性ビーズを使用するためには、ビーズは親水性でなければならない。ビーズをより親水性にするために、最終ステップで、残りのベンジルクロリド部分（すなわち、フリーデル－クラフツ反応において消費されなかったもの）をすべて、ヒドロキシドイオンと反応させて、ヒドロキシル基を導入する。

【0007】

上述のとおりの従来のフリーデル－クラフツ反応の欠点の１つは、ＨＣｌの形成であり、それというのも、ＨＣｌはビーズ内部の磁鉄鉱を溶解させて、ビーズの磁性を低下させるためである。さらに、「古典的」ビーズの最終のヒドロキシル化は、実際にビーズをより親水性にはするが、電荷を導入しない余分なステップである。それ自体は不利ではないが、この余分なステップが省略されることで、時間を節約し、経費と廃棄物を減少させることができる。加えて、電荷が導入されるような官能基の導入は、従来の方法によっては行われ得ない。しかしながら、この種の官能基、すなわち電荷は、分析物を捕捉するために、特に、反対電荷を有する分析物では非常に有利であろう。従来のフリーデル－クラフツ反応のさらなる欠点は、必要とされる触媒ＦｅＣｌ_３であり、それというのも、この腐食性試薬は非常に限られた水溶性しかなく、ヒドロキシル化形態では貯蔵／反応容器（例えば、ガラスまたは鋼製）に付着して、これを非実用的な試薬にしているためである。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

したがって、本発明の根底にある技術的課題は、電荷を有する磁性ビーズの提供、さらに、好ましくは、腐食性試薬の使用を必要とせず、磁性ビーズの磁鉄鉱に有害であるＨＣｌなどの成分を形成させずに、電荷を有するそのような磁性ビーズを調製するための方法の提供であった。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この課題は、独立特許請求項の特徴を有する本発明により解決される。個別に、または組合せで実現され得る本発明の有利な展開は、従属請求項において、および／または次の明細書および詳細な実施形態において示される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】超架橋細孔性磁性ポリマー粒子（ビーズ）のための富化ワークフローを示す図である。

【図2】図１に例示されているとおりの富化ワークフローを使用して試料調製した後に得られた分析物回収率を示すグラフである。

【図3】ジアミン超架橋細孔性磁性ポリマー粒子が、超架橋細孔性磁性ポリマー粒子から分析物を溶離するために使用される有機溶媒の選択に対して感受性が低いことを示すグラフであって、２種の有機溶媒：ＭｅＯＨおよびＣＨ_３ＣＮがこの目的のために選択されているグラフである。ジアゼパムが、最も多く含まれる分析物の代表である。

【図4】超架橋細孔性磁性ポリマー粒子（３ａ）～（３ｄ）で、分析物のゲンタマイシン、メトトレキサート、ノルブプレノルフィン－グルクロニドおよびトブラマイシンについて予測される、実施例３に記載のとおりの分析物回収率を示すグラフである。

【図5】超架橋細孔性磁性ポリマー粒子（３ａ）～（３ｄ）で、分析物の２－オキソ－３－ヒドロキシ－ＬＳＤ、アミカシン、ベンゾイルエクゴニンおよびエチルグルクロニドについて予測される、実施例３に記載のとおりの分析物回収率を示すグラフである。

【図6】超架橋細孔性磁性ポリマー粒子（３ａ）～（３ｄ）で、分析物の５－フルオロウラシル、エクゴニン、ガバペンチンおよびプレガバリンについて予測される、実施例３に記載のとおりの分析物回収率を示すグラフである。

【図7】超架橋細孔性磁性ポリマー粒子（３ａ）～（３ｄ）で、分析物の硫酸エチル、モルヒネ－３－グルクロニド、ノルオキシモルホンおよびブプレノルフィン－グルクロニドについて予測される、実施例３に記載のとおりの分析物回収率を示すグラフである。

【図8】最適なワークフロー条件下で尿から精製される、各ビーズでの絶対分析物回収率を示すグラフである。

【図9】最適なワークフロー条件下で血清から精製される、各ビーズでの絶対分析物回収率を示すグラフである。

【図10】尿分析物での絶対回収率の差を示すグラフである。（最適なＴＭＥＤＡビーズでの平均回収率）－（最適なＦＣビーズでの平均回収率）。

【図11】血清分析物での絶対回収率の差を示すグラフである。（最適なＴＭＥＤＡビーズでの平均回収率）－（最適なＦＣビーズでの平均回収率）。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下で使用される場合、用語「有する」、「含む」、もしくは「包含する」またはそのいずれか任意の文法的変化は、非排他的に使用される。したがって、これらの用語は、これらの用語により導入される特徴の他に、さらなる特徴が、この文脈に記載の実体に存在しない状況と、１つまたは複数のさらなる特徴が存在する状況との両方を指し得る。例として、表現「ＡはＢを有する」、「ＡはＢを含む」および「ＡはＢを包含する」は、Ｂの他に、他の要素がＡに存在しない（すなわち、Ａが唯一、排他的にＢからなる状況）と、Ｂの他に、要素Ｃ、要素ＣおよびＤまたはさらに他の要素など、１つまたは複数のさらなる要素が実体Ａに存在する状況との両方を指し得る。

【0012】

さらに、特徴または要素が１つまたは１つよりも多く存在してもよいことを示す用語「少なくとも１つ」、「１つまたは複数」または同様の表現は典型的には、それぞれの特徴または要素を導入する場合に、１回だけ使用されることに注意されたい。以下では、ほとんどの場合に、それぞれの特徴または要素に言及するとき、それぞれの特徴または要素が１つまたは１つより多く存在してもよいという事実にもかかわらず、表現「少なくとも１つ」または「１つまたは複数」は繰り返されない。

【0013】

さらに、以下で使用される場合、用語「好ましくは」、「より好ましくは」、「特に」、「より特に」、「具体的に」、「より具体的に」または同様の用語は、代替の可能性を制限することなく、任意選択の特徴と併せて使用される。したがって、これらの用語により導入される特徴は任意選択の特徴であり、特許請求の範囲を何ら制限するものではないことが意図されている。本発明は、当業者には認識されるとおり、代替の特徴を使用することにより行われてもよい。同様に、「本発明の一実施形態では」または同様の表現により導入される特徴は、本発明の代替の実施形態に関する何らかの制限を伴うことなく、本発明の範囲に関する何らかの制限を伴うことなく、そのように導入される特徴を本発明の他の任意選択または非任意選択の特徴と組み合わせる可能性に関する何らかの制限を伴うことなく、任意選択の特徴であることが意図されている。

【0014】

第１の態様では、本発明は、ポリマーマトリックス（Ｐ）および少なくとも１個の磁心（Ｍ）を含む超架橋磁性粒子であって、ポリマーマトリックス（Ｐ）が、少なくとも１つの超架橋結合を有する少なくとも１種の架橋ポリマーを含み、超架橋結合が、超架橋結合の一部である少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子からなり、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、式Ｉの一般構造式

【0015】

【化1】

【0016】

［式中、
ｘ、ｙは独立に、１または２であり；
ｚは、ゼロまたは１であり；
Ｒ^１、Ｒ^３は独立に、水素、Ｃ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、Ｃ５～Ｃ１０－シクロアルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールおよび－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－ＣＨ_３（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され、Ｒ^１、Ｒ^３のそれぞれは、水素、Ｃ１～Ｃ５－アルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールからなる群から選択される少なくとも１個のさらなる置換基を有していてもよく、Ｒ^１およびＲ^３は別々であるか、またはＲ^２と一緒に、脂肪族または芳香族環系を形成しており；
Ｒ^２は、カルボキシル（アート）基で置換されていてもよいＣ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、Ｃ５～Ｃ１０－シクロアルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールおよび－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され、２つ以上の環系を有する各環式構造は、分離したまたは縮合した環系を有し；
波線

【0017】

【化2】

【0018】

は、架橋ポリマーを表し；
Ｒ^２を各窒素原子と連結する結合は独立に、単結合、二重結合および芳香族結合からなる群から選択される］
を有し、
式Ｉの一般構造式を有する、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、少なくとも１個の正電荷を有する、超架橋磁性粒子に関する。

【0019】

一実施形態によれば、残基Ｒ^２は、Ｃ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、Ｃ５～Ｃ１０－シクロアルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールおよび－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され、２つ以上の環系を有する各環式構造は、分離したまたは縮合した環系を有し；好ましくは、各Ｃ１～Ｃ１０－アルキルは、カルボキシル（アート）基で置換されていない、すなわち、各Ｃ１～Ｃ１０－アルキルは、炭素原子のところに置換基として、水素原子のみを有する。

【0020】

ポリマーマトリックス（Ｐ）および少なくとも１個の磁心（Ｍ）を含む超架橋磁性粒子であって、ポリマーマトリックス（Ｐ）が、少なくとも１つの超架橋結合を有する少なくとも１種の架橋ポリマーを含み、超架橋結合が、超架橋結合の一部である少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含み、少なくとも１個の正電荷を有する分子を含む超架橋磁性粒子（ジアミンビーズ）は、古典的なフリーデル－クラフツアルキル化経路を介して超架橋されているビーズよりも、分析物捕捉および放出の点において良好な性能を示す。少なくとも１個の正電荷により、強いアニオン交換（ＳＡＸ）官能基が存在する。興味深いことに、正電荷アミンの存在は、負の電荷を持たない分析物の回収にも有利であることが見出された。本発明の第２の態様に関して下でより詳細に説明する、これらのビーズを調製するために使用される方法により、副生成物として形成されるＨＣｌは即時に中和される（反応は塩基性条件下で行われる）。したがって、磁鉄鉱は失われず、したがって、ビーズは磁性を維持する。このことは、より強固なビーズ生産に寄与する。さらに、ジアミンビーズは、試料調製のワークフローにおいて、溶媒の選択にあまり依存しないことが示され得た。古典的なＦＣビーズは、分析物のための溶離溶媒としてアセトニトリルを用いると最良に機能する一方で、ジアミンビーズは、アセトニトリルおよびメタノールの両方と適合性である。
超架橋磁性粒子
好ましくは、超架橋磁性粒子は、ＩＳＯ１３３２０に従って決定した場合に、１～６０マイクロメートルの範囲の粒経を有する。より好ましくは、粒径は、５～５５マイクロメートルの範囲に、より好ましくは１０～５０マイクロメートルの範囲に、より好ましくは１５～４５マイクロメートルの範囲に、より好ましくは２０～４０マイクロメートルの範囲に、特に２０～３５マイクロメートルの範囲にある。

【0021】

上記のとおり、本発明による超架橋磁性粒子は、ポリマーマトリックス（Ｐ）および少なくとも１個の磁心（Ｍ）を含む。本発明の好ましい実施形態によれば、磁性粒子は、１個よりも多い磁心（Ｍ）を含む、すなわち、各粒子は好ましくは、少なくとも１個、好ましくは、少なくとも２個の磁心（Ｍ）を含む。磁心（Ｍ）は、例えば、１～２０個の磁性ナノ粒子、好ましくは１～１０個、より好ましくは１～５個、最も好ましくは１～３個の磁性ナノ粒子など、１個または複数の磁性ナノ粒子を含む。別法では、２０個よりも多いナノ粒子、好ましくは１００～１５０万個のナノ粒子、より好ましくは７５０～７５０，０００個のナノ粒子、より好ましくは１，７５０～３２０，０００個のナノ粒子、特に９０，０００～３２０，０００個のナノ粒子を含んでもよい。

【0022】

好ましくは、磁心（Ｍ）の量は、最終粒子の所望の飽和磁化飽和が達成されるように選択される。好ましくは、本発明による超架橋磁性粒子は、少なくとも１Ａｍ^２／ｋｇの飽和磁化を有する。好ましくは、飽和磁化は、ＡＳＴＭＡ８９４／Ａ８９４Ｍに従って決定した場合に、１０Ａｍ^２／ｋｇ～２０Ａｍ^２／ｋｇの範囲、より好ましくは１０Ａｍ^２／ｋｇ～３０Ａｍ^２／ｋｇの範囲など、少なくとも１Ａｍ^２／ｋｇ、より好ましくは少なくとも２Ａｍ^２／ｋｇ、より好ましくは少なくとも３Ａｍ^２／ｋｇ、より好ましくは少なくとも４Ａｍ^２／ｋｇ、より好ましくは少なくとも５Ａｍ^２／ｋｇ、より好ましくは少なくとも６Ａｍ^２／ｋｇ、より好ましくは少なくとも７Ａｍ^２／ｋｇ、より好ましくは少なくとも８Ａｍ^２／ｋｇ、より好ましくは少なくとも９Ａｍ^２／ｋｇ、特に少なくとも１０Ａｍ^２／ｋｇである。

【0023】

本発明の超架橋磁性粒子は原則として、任意の幾何学的形態を示してよいが、しかしながら好ましくは、粒子は実質的に球形である。本明細書で使用される場合、用語「実質的に球形」は、好ましくは非ファセットであるか、または稜角を実質的に持たない丸形形状を有する粒子を指す。ある特定の実施形態では、実質的に球形の粒子は典型的には、３：１または２：１未満の平均アスペクト比、例えば、１．５：１未満、または１．２：１未満のアスペクト比を有する。ある特定の実施形態では、実質的に球形の粒子は約１：１のアスペクト比を有してよい。アスペクト比（Ａ_Ｒ）は、最大直径（ｄ_ｍａｘ）およびそれに直交する最小直径（ｄ_ｍｉｎ）の関数（Ａ_Ｒ＝ｄ_ｍｉｎ／ｄ_ｍａｘ）として定義される。直径は、ＳＥＭまたは光学顕微鏡測定により決定される。

【0024】

上記のとおりの超架橋磁性粒子のＢＥＴ比表面積は好ましくは、ＩＳＯ９２７７に従って決定した場合に５０～２５００ｍ^２／ｇの範囲にある。より好ましくは、磁性粒子のＢＥＴ比表面積は、１００～１５００ｍ^２／ｇの範囲、特に３００～１０００ｍ^２／ｇの範囲にある。

【0025】

本発明の好ましい実施形態によれば、上記のとおりの超架橋磁性粒子は超常磁性である。用語「超常磁性」は、当業者に公知であり、特に単一の磁気モノ－ドメインよりも小さい粒子で生じる磁気特性を指す。そのような粒子は、外部磁場を印加すると、全体的な磁化である、いわゆる飽和磁化が最大値に達するまで着実に配向を示す。磁場を除去すると、室温で磁気ヒステリシスを伴わずに（磁気が残留せずに）緩和する。外部磁場の非存在下では、超常磁性粒子は双極子配向（ネール緩和）および粒子の位置（ブラウン緩和）の熱変動による非恒久的な磁気モーメントを示す。

【0026】

超架橋磁性粒子では、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子の少なくとも１個の正電荷は、少なくとも１個の対応するアニオンにより補償される。好ましくは、対応するアニオンはＲ^２のカルボキシラート基であるか、またはＦ^－、Ｃｌ^－、Ｂｒ^－、Ｉ^－、Ａｔ^－およびＯＨ^－からなる群から選択され、好ましくはＣｌ^－、Ｂｒ^－、Ｉ^－およびＯＨ^－からなる群から選択され、より好ましくはＯＨ^－である。
少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子
超架橋磁性粒子の第１の好ましい実施形態によれば、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子は、式Ｉａの一般構造式：

【0027】

【化3】

【0028】

［式中、波線

【0029】

【化4】

【0030】

は、架橋ポリマーを表し；Ｒ^１、Ｒ^３およびＲ^２は窒素原子と一緒に、３、５、７または９個の炭素原子を含む芳香族環系を形成し；Ｒ^２を各窒素原子に連結する結合は、芳香族結合である］を有し；分子は、対応するアニオン、好ましくはＯＨ^－により補償される正電荷を有する。好ましくは、式Ｉａの一般構造式を有する、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子において、Ｒ^２は、１個の炭素原子を含み、Ｒ^１、Ｒ^３は一緒に、２、４、６または８個の炭素原子を含み、Ｒ^２を各窒素原子に連結する結合は、芳香族結合であり；分子は、対応するアニオン、好ましくはＯＨ^－により補償される正電荷を有する。より好ましくは、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子は、構造式Ｉａ－１：

【0031】

【化5】

【0032】

［式中、波線

【0033】

【化6】

【0034】

は、架橋ポリマーを表し；正電荷は、好ましくは上記の基から選択される、より好ましくはＯＨ^－である対応するアニオンにより補償される］を有する。
超架橋磁性粒子の別の好ましい実施形態によれば、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子は、式Ｉｂの一般構造式：

【0035】

【化7】

【0036】

［式中、
波線

【0037】

【化8】

【0038】

は、架橋ポリマーを表し；
Ｒ^１、Ｒ^３は独立に、Ｃ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、および－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－ＣＨ_３（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され、Ｒ^１、Ｒ^３のそれぞれは、水素、Ｃ１～Ｃ５－アルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールからなる群から選択される少なくとも１個のさらなる置換基を有していてもよく、Ｒ^１およびＲ^３は、別々であり；
Ｒ^２は、Ｃ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、および－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され；
Ｒ^２を各窒素原子に連結する結合は、単結合である］を有し；分子は、好ましくは上記の基から選択される対応するアニオン、より好ましくはＯＨ^－により補償される２個の正電荷を有する。

【0039】

好ましくは、式Ｉｂの一般構造式を有する、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子において：
Ｒ^１、Ｒ^３は独立に、Ｃ１～Ｃ１０－アルキルからなる群から、好ましくはＣ１～Ｃ５－アルキル（ａｋｙｌ）からなる群から選択され；
Ｒ^２は、Ｃ１～Ｃ１０－アルキルからなる群から、好ましくはＣ２～Ｃ８－アルキル（ａｋｙｌ）からなる群から選択され；
Ｒ^２を各窒素原子に連結する結合は、単結合であり；分子は、好ましくは上記の基から選択される対応するアニオン、より好ましくはＯＨ^－により補償される２個の正電荷を有する。

【0040】

より好ましくは、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子は、構造式Ｉｂ－１：

【0041】

【化9】

【0042】

［式中、波線

【0043】

【化10】

【0044】

は、架橋ポリマーを表し；正電荷は、好ましくは上記の基から選択される対応するアニオン、より好ましくはＯＨ^－により補償される］を有する。
超架橋磁性粒子の別の好ましい実施形態によれば、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子は、式Ｉｃの一般構造式：

【0045】

【化11】

【0046】

［式中、
波線

【0047】

【化12】

【0048】

は、架橋ポリマーを表し；
ｍは、１～１０の範囲、好ましくは２～８の範囲、より好ましくは３～６の範囲の整数であり；
ＣＯＯ（Ｈ）は、カルボキシル（アート）基を表す］を有し；分子は、対応するアニオン、好ましくはＯＨ^－により補償される２個の正電荷を有する。

【0049】

好ましくは、式Ｉｃの一般構造式を有する、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子は、構造式Ｉｃ－１：

【0050】

【化13】

【0051】

［式中、波線

【0052】

【化14】

【0053】

は、架橋ポリマーを表し；正電荷は、対応するアニオン、好ましくはＯＨ^－により補償される］を有する。
超架橋磁性粒子の別の好ましい実施形態によれば、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子は、式Ｉｄの一般構造式：

【0054】

【化15】

【0055】

［式中、波線

【0056】

【化16】

【0057】

は、架橋ポリマーを表し；ｍ１およびｍ２は独立に、２～１０の範囲、好ましくは２～５の範囲の整数である］を有し；分子は、対応するアニオン、好ましくはＯＨ^－により補償される２個の正電荷を有する。好ましくは、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子は、式Ｉｄ－１の一般構造式：

【0058】

【化17】

【0059】

［式中、波線

【0060】

【化18】

【0061】

は、架橋ポリマーを表し；２個の正電荷は、対応するアニオン、好ましくはＯＨ^－により補償される］を有する。
磁心（Ｍ）
上記のとおり、本発明による磁性粒子は、少なくとも１個の磁心（Ｍ）、好ましくは少なくとも２個の磁心（Ｍ）を含む。好ましくは、少なくとも１個の磁心（Ｍ）は、金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、金属キレートおよびそれらの２種以上の混合物からなる群から選択される化合物を含む。少なくとも１個の磁心（Ｍ）は、金、銀、白金または銅などの金属との合金を含んでもよい。

【0062】

各磁心（Ｍ）が上述の群の２種以上の混合物、すなわち、２種以上の金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、金属キレートおよびそれらの２種以上の混合物を含んでもよいことは理解されるべきである。さらに、２種以上の異なる金属、２種以上の異なる金属酸化物、２種以上の異なる金属炭化物、２種以上の異なる金属窒化物、２種以上の異なる金属硫化物、２種以上の異なる金属リン化物、２種以上の異なる金属キレートの混合物も考えられ得る。

【0063】

さらに、本発明による磁性粒子が１個よりも多い磁心（Ｍ）を含む場合、単一粒子中に存在する磁心（Ｍ）のそれぞれが、相互に同じでもよいし、または異なってもよいことは理解されるべきである。好ましくは、１個の磁性粒子中に含まれる磁心（Ｍ）はすべて、同じである。

【0064】

より好ましくは、少なくとも１個の磁心（Ｍ）は、金属酸化物または金属炭化物を含む。
好ましい実施形態では、少なくとも１個の磁心（Ｍ）が、少なくとも１種の遷移金属を含む金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、または金属キレートを含む。本発明による好ましい遷移金属には、これに限定されないが、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、カドミウム、ニッケル、ガドリニウム、銅、およびモリブデンが含まれる。より好ましくは、金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、または金属キレートは、少なくとも鉄を含む。より好ましくは、少なくとも１個の磁心（Ｍ）が、金属酸化物または金属炭化物、より好ましくは、酸化鉄、特にＦｅ_３Ｏ_４、α－Ｆｅ_２Ｏ_３、γ－Ｆｅ_２Ｏ_３、ＭｎＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＣｏＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＮｉＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＣｕＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＺｎＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＣｄＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＢａＦｅ_ｐＯおよびＳｒＦｅ_ｐＯからなる群から選択される酸化鉄（ここで、ｐおよびｑは合成方法に応じて変動し、ｐは好ましくは、１～３の整数、より好ましくは２であり、ｑは好ましくは、３または４である）、最も好ましくはＦｅ_３Ｏ_４を含む。

【0065】

したがって、本発明はまた、少なくとも１個の磁心（Ｍ）が少なくとも１個の磁性ナノ粒子、好ましくは少なくとも１個の酸化鉄ナノ粒子、より好ましくはＦｅ_３Ｏ_４－ナノ粒子を含む、上記のとおりの超架橋磁性粒子に関する。

【0066】

磁心（Ｍ）は好ましくは、ナノ粒子およびコーティングＣ１を含む、より好ましくは、それらからなる。
ナノ粒子
ナノ粒子は好ましくは、粒子の磁性、好ましくは超磁性を示す部分である。ナノ粒子は時には、本明細書において「磁性ナノ粒子」とも称される。

【0067】

好ましくは、少なくとも１個のナノ粒子は、少なくとも１個の磁性、好ましくは超常磁性ナノ粒子および任意選択でコーティングＣ２などの１つのコーティングを含む、好ましくは、それらからなる。

【0068】

本明細書で使用される場合、用語「ナノ粒子」は、少なくとも１つの寸法で１００ナノメートル未満である、すなわち、１００ｎｍ未満の直径を有する粒子を指す。好ましくは、本発明によるナノ粒子は、ＴＥＭ測定に従って決定した場合に、１～２０ｎｍ、好ましくは４～１５ｎｍの範囲の直径を有する。したがって、好ましい実施形態によれば、本発明はまた、磁性粒子が少なくとも１個のナノ粒子および任意選択でコーティングＣ２などの１つのコーティングを含む少なくとも１個の磁心（Ｍ）を含む、上記のとおりの磁性粒子、さらには、上記の方法により得られたまたは得ることができる磁性粒子に関する。

【0069】

各ナノ粒子は好ましくは、ＴＥＭ測定に従って決定した場合に、１～２０ｎｍ、好ましくは４～１５ｎｍの範囲の直径を有する。好ましくは、少なくとも１個の磁性ナノ粒子は超常磁性である。

【0070】

磁心（Ｍ）は、１個のみのナノ粒子または１個よりも多いナノ粒子を含んでよい。一実施形態では、１～２０個のナノ粒子を含む。別の実施形態では、１００～１５０万個のナノ粒子、より好ましくは７５０～７５０，０００個のナノ粒子、より好ましくは１，７５０～３２０，０００個のナノ粒子、特に９０，０００～３２０，０００個のナノ粒子を含む。ナノ粒子は、磁心として個別の（すなわち、ばらばらの）粒子の形態で存在してもよいし、または複数のナノ粒子からなる凝集体を形成してもよい。これらの凝集体は、含まれるナノ粒子の数に応じて異なるサイズを有してよい。典型的には、いわゆるスープラ粒子（ｓｕｐｒａｐａｒｔｉｃｌｅｓ）が形成され、これは、下記でより詳細にさらに記載される。１００個以上のナノ粒子を含む磁心の場合、ナノ粒子は典型的には、そのようなスープラ粒子を形成している。
１～２０個のナノ粒子を含む磁心（Ｍ）
第１の実施形態によれば、磁心（Ｍ）は、１～２０個の磁性ナノ粒子および任意選択でコーティングＣ２を含む、好ましくは、それらからなる、すなわち、１個の磁性ナノ粒子が、任意選択でコーティングＣ２と共に、磁心（Ｍ）のナノ粒子を形成している。典型的には、磁心は、１～２０個の磁性ナノ粒子、好ましくは１～１０個、より好ましくは１～５個、最も好ましくは１～３個のナノ粒子を含む。

【0071】

好ましくは、この場合、ナノ粒子は、金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、金属キレートおよびそれらの２種以上の混合物からなる群から選択される化合物を含む、より好ましくは、それらからなる。各ナノ粒子は、上述の群の２種以上の混合物、すなわち、２種以上の金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、金属キレートおよびそれらの２種以上の混合物を含む、好ましくはそれらからなってもよいことは理解されるべきである。さらに、２種以上の異なる金属、２種以上の異なる金属酸化物、２種以上の異なる金属炭化物、２種以上の異なる金属窒化物、２種以上の異なる金属硫化物、２種以上の異なる金属キレートまたは２種以上の異なる金属リン化物の混合物も考えられる。より好ましくは、ナノ粒子は、金属酸化物または金属炭化物を含む、より好ましくは、それらからなる。好ましい実施形態では、金属は遷移金属である。本発明による好ましい遷移金属には、これに限定されないが、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、カドミウム、ニッケル、ガドリニウム、銅、およびモリブデンが含まれる。最も好ましくは、金属は鉄である。

【0072】

したがって、特に好ましい実施形態によれば、ナノ粒子は、金属酸化物、最も好ましくは酸化鉄、特にＦｅ_３Ｏ_４を含む、より好ましくは、それらからなる。
この実施形態によれば、１個よりも多い磁心（Ｍ）が磁性粒子中に存在する場合、これらの磁心（Ｍ）が相互に凝集していないことが好ましい。好ましくは、これらの粒子は、ポリマーマトリックス内に実質的に均一に分散されている。
スープラ粒子を含む磁心（Ｍ）
別の好ましい実施形態によれば、磁心（Ｍ）は、２０個超のナノ粒子、典型的には１００個超のナノ粒子を含み、これらのナノ粒子は好ましくは、相互に凝集して、スープラ粒子を形成している。より好ましくは、この場合、磁心（Ｍ）は、凝集したコーティングされたナノ粒子からなるスープラ粒子を含む。好ましくは、この場合、磁心（Ｍ）は、１００～１５０万個のナノ粒子、より好ましくは７５０～７５０，０００個のナノ粒子、より好ましくは１，７５０～３２０，０００個のナノ粒子、特に９０，０００～３２０，０００個のナノ粒子を含むスープラ粒子を含む。好ましくは、各ナノ粒子は、少なくとも１つのコーティングＣ２でコーティングされている。したがって好ましくは、この場合、磁心（Ｍ）は、相互に凝集したコーティングされたナノ粒子からなるスープラ粒子を含む、好ましくはそれからなり、ナノ粒子は、少なくとも１つのコーティングＣ２でコーティングされており、コーティングは好ましくは、ナノ粒子の表面に堆積される。スープラ粒子は好ましくは、コーティングＣ１でコーティングされていてもよい。

【0073】

したがって、本発明のこの別の好ましい実施形態によれば、本発明による磁性粒子は、２０個超の磁性ナノ粒子、好ましくは１００～１５０万個のナノ粒子を含み、この際、前記ナノ粒子は、少なくとも１個のスープラ粒子を形成している。スープラ粒子中のナノ粒子のそれぞれは典型的には、少なくとも１つのコーティングＣ２でコーティングされ、スープラ粒子は典型的には、少なくとも１つのコーティングＣ１でコーティングされる。

【0074】

好ましくは、コーティングＣ２は、各ナノ粒子の少なくとも一部、好ましくは全表面をカバーするコーティングである。好ましくは、この場合も、各ナノ粒子は、金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、金属キレートおよびそれらの２種以上の混合物からなる群から選択される化合物を含む、より好ましくは、それらからなる。スープラ粒子中に存在する各ナノ粒子は、上述の群の２種以上の混合物、すなわち、２種以上の金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、金属キレートおよびそれらの２種以上の混合物を含む、より好ましくは、それらからなってよいことは理解されるべきである。さらに、２種以上の異なる金属、２種以上の異なる金属酸化物、２種以上の異なる金属炭化物、２種以上の異なる金属窒化物、２種以上の異なる金属硫化物、２種以上の異なる金属キレートまたは２種以上の異なる金属リン化物の混合物が考えられる。より好ましくは、スープラ粒子中の各ナノ粒子は、金属酸化物または金属炭化物を含む、より好ましくは、それらからなる。好ましい実施形態では、金属は遷移金属である。本発明による好ましい遷移金属には、これに限定されないが、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、カドミウム、ニッケル、ガドリニウム、銅、およびモリブデンが含まれる。最も好ましくは、金属は鉄である。特に好ましい実施形態によれば、スープラ粒子中に含まれる各ナノ粒子は、金属酸化物ナノ粒子、最も好ましくは酸化鉄ナノ粒子、特にＦｅ_３Ｏ_４－ナノ粒子である。

【0075】

したがって、本発明はまた、磁心（Ｍ）が凝集した少なくとも２０個の磁性ナノ粒子からなるスープラ粒子を含む、より好ましくは、それらからなり、ナノ粒子が好ましくは少なくとも１つのコーティングＣ２でコーティングされている、上記のとおりの磁性粒子、さらには、上記の方法により得られたまたは得ることができる磁性粒子に関する。

【0076】

好ましくは、任意選択の少なくとも１つのコーティングＣ１を含む磁心（Ｍ）は、ＤＬＳ（ＩＳＯ２２４１２）に従って決定した場合に、８０～５００ｎｍ、より好ましくは１５０～４００ｎｍ、最も好ましくは２００～３００ｎｍの範囲の直径を有する。

【0077】

コーティングＣ２
コーティングＣ２として一般に、当業者に知られている任意のコーティングが考えられる。しかしながら好ましくは、コーティングＣ２は、ジカルボン酸、トリカルボン酸、ポリアクリル酸、アミノ酸、界面活性物質および脂肪酸からなる群の少なくとも１つのメンバーから選択される。したがって、上述の群には、上述の化合物の塩ならびにエステルおよびポリマーなどの誘導体が含まれることは理解されるべきである。したがって、コーティングＣ２は好ましくは、ジカルボン酸、ジカルボン酸塩、ジカルボン酸誘導体、トリカルボン酸、トリカルボン酸塩、トリカルボン酸誘導体、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、ポリアクリル酸誘導体、アミノ酸、アミノ酸塩、アミノ酸誘導体、界面活性物質、界面活性物質の塩、脂肪酸、脂肪酸塩および脂肪酸誘導体からなる群の少なくとも１つのメンバーから選択される。

【0078】

本明細書で使用される場合、コーティングされた、またはコーティングという用語は、吸着、ファンデルワールスおよび／または非極性基相互作用のプロセス（例えば、化学吸着または物理的吸着）、または磁性ナノ粒子もしくはスープラ粒子核とコーティングＣ２もしくはＣ１との、または存在するならば２つ以上のコーティングの間での共有結合を指すために使用される。

【0079】

好ましくは、脂肪酸、脂肪酸塩または脂肪酸誘導体として、スープラ粒子の表面に結合し、それにより好ましくは、スープラ粒子を安定化させることができるような化合物が選択される。コーティングＣ２として用いられる脂肪酸は好ましくは、末端カルボキシル基（－ＣＯＯＨ）および磁性粒子の表面に対する高い親和性吸着（例えば、化学吸着または物理的吸着）を有する、８～２２個の炭素原子を含有するアルキル基の単鎖である。脂肪酸は、ナノ粒子の磁化を著しく減少させ得る酸化および／または水の存在下での加水分解からの磁性粒子核の保護（Ｈｕｔｔｅｎら、（２００４）Ｊ．Ｂｉｏｔｅｃｈ．１１２：４７～６３頁）；ナノ粒子核の安定化などを含む複数の機能を有する。用語「脂肪酸」には、飽和または不飽和、特に不飽和脂肪酸が含まれる。例示的な飽和脂肪酸には、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、トリデシル酸、ペンタデシル酸、マルガリン酸、ノナデシル酸、ヘンイコシル酸、ベヘン酸、トリコシル酸、リグノセリン酸、ペンタコシル酸、セロチン酸、ヘプタコシル酸、モンタン酸、ノナコシル酸、メリシン酸、ヘントリアコンチル酸、ラセロ酸、プシリン酸、ゲダ酸、セロプラスチック、ヘキサトリアコンチル酸、ヘプタトリアコンタン酸およびオクタトリアコンタン酸などが含まれる。例示的な不飽和脂肪酸には、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、ヘキサデカトリエン酸、ステアリドン酸、エイコサトリエン酸、エイコサテトラエン酸、エイコサペンタエン酸、ヘンエイコサペンタエン酸、ドコサペンタエン酸、クルパノドン酸、ドコサヘキサエン酸、テトラコサペンタエン酸、テトラコサヘキサエン酸、カレンド酸、エイコサジエン酸、ドコサジエン酸、アドレン酸、ドコサペンタエン酸、テトラコサテトラエン酸、テトラコサペンタエン酸、５－ドデセン酸、７－テトラデセン酸、パルミトレイン酸、バクセン酸、パウリン酸、１５－ドコセン酸、１７－テトラコセン酸、エライジン酸、ゴンドイン酸、ミード酸、エルカ酸、ネルボン酸、ルーメン酸、カレンド酸、ジャカル酸、エレオステアリン酸、カタルプ酸、プニシック酸、ルメレン酸、パリナリン酸、ボセオペンタエン酸、ピノレン酸、ポドカルピン酸などが含まれる。脂肪酸は、合成であってよいか、または確立された方法を使用して天然供給源から単離され得る。さらに、脂肪酸は、脂肪酸エノールエステル（すなわち、アセトンのエノール形態と反応させた脂肪酸）、脂肪酸エステル（すなわち、活性水素が一価アルコールのアルキル基により置き換えられた脂肪酸）、脂肪酸アミンもしくは脂肪酸アミド、または特定の実施形態では、上記のとおりの脂肪酸アルコールなどの誘導体であり得る。特に好ましい脂肪酸は、オレイン酸である。

【0080】

本発明の文脈で使用される場合の界面活性物質は、両親媒性である、すなわち、疎水基および親水基の両方を含有する有機化合物である。好ましくは、スープラ粒子の表面に結合し、それにより、好ましくはスープラ粒子を安定化させることができる界面活性物質が選択され、様々な鎖長、親水－親油バランス（ＨＬＢ）値および表面電荷を有する界面活性物質が用途に応じて用いられ得る。好ましくは、本発明による界面活性物質は、第四級アンモニウム塩、アルキルベンゼンスルホナート、リグニンスルホナート、ポリオキシルエトキシラート、または硫酸エステルである。界面活性物質の非限定的例は、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、セチルトリメチルアンモニウムクロリド、ノニフェノールポリエトキシラート（すなわち、ＮＰ－４、ＮＰ－４０およびＮＰ－７）、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウレス硫酸ナトリウム、ミレス硫酸ナトリウム、ドクサート、ペルフルオロオクタンスルホナート、ペルフルオロブタンスルホナート、アルキル－アリールエーテルホスファート、アルキルエーテルホスファート、ステアリン酸ナトリウム、２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸、アンモニウムペルフルオロノナノアート、ラウレス硫酸マグネシウム、ペルフルオロノナンオイック酸、ペルフルオロオクタン酸、リン脂質、ラウリル硫酸カリウム、アルキル硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ラウロイルサルコシン酸ナトリウム、ノナノイルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、パレス硫酸ナトリウム、塩化ベヘントリモニウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、ブロニドックス、ジメチルジオクタデシルアンモニウムブロミド、ジメチルジオクタデシルアンモニウムクロリド、ラウイルメチルグルセス－１０ヒドロキシプロピルジモニウムクロリド、二塩酸オクテニジン、オラフルール、Ｎ－オレイル－１，３－プロパンジアミン、ステアラルコニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、トンゾニウムブロミド、セトマクロゴール１０００、セトステアリルアルコール、セチルアルコール、コカミドＤＥＡ、コカミドＭＥＡ、デシルポリグルコース、ココアンホジ酢酸二ナトリウム、グリセロールモノステアラート、ポリエチレングリコールイソセチルエーテル、オクチルフェノキシポリエトキシエタノール、ラウリルグルコシド、マルトシド、モノラウリン、ミコサブチリン、ノノキシノール、オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル、Ｎ－オクチルベータ－Ｄ－チオグルコピラノシド、オクチルグルコシド、オレイルアルコール、ペンタエチレングリコールモノドデシルエーテル、ポリドカノール、ポロキサマー、ポリエトキシ化獣脂アミン、ポリグリセロールポリリシノレアート、ポリソルベート、ソルビタン、モノラウリン酸ソルビタン、モノステアリン酸ソルビタン、トリステアリン酸ソルビタン、ステアリルアルコール、サーファクチン、ＴｒｉｔｏｎＸ－１００、Ｔｗｅｅｎ８０、コカミドプロピルベタイン、コカミドプロピルヒドロキシスルタイン、ジパルミトイルホスファチジルコリン、ヒドロキシスルタイン、ラウリルジメチルアミンオキシド、レシチン、酸化ミリスタミン、ペプチタージェント、ラウロアンホ酢酸ナトリウムおよびビス（２－エチルヘキシル）スルホコハク酸エステルである。

【0081】

本発明の意味内で使用される場合の用語「アミノ酸」は、天然または非天然アミノ酸またはアミノ酸誘導体、さらにはアミノ酸の塩を指す。好ましくは、スープラ粒子の表面に結合し、それにより、好ましくはスープラ粒子を安定化させることができるアミノ酸を選択する。例示的なアミノ酸には、システイン、メチオニン、ヒスチジン、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、イソロイシン、ロイシン、リシン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、セレノシステイン、ピロリシン、システイン、デヒドロアラニン、エンデュラシジジン（ｅｎｄｕｒａｃｉｄｉｄｉｎｅ）、ランチオニン、ノルバリンおよびその誘導体が含まれる。

【0082】

本発明の意味内での用語「ジカルボン酸」は、２個のカルボン酸官能基（すなわち、Ｒ^１－（Ｃ（Ｏ）ＯＨ）_２）を含有する炭化水素または置換炭化水素（ここで、Ｒ^１は、（ａ）０～１８個の炭素単位を含有する直鎖炭化水素または（ｂ）芳香環または非芳香環としての、３～８個の炭素単位を含有する環式炭化水素である）を指す。この用語には、脂肪酸のエステルなどの脂肪酸の塩および誘導体が含まれる。代表的なジカルボン酸は、例えば、プロパン二酸、ブタン二酸、ペンタン二酸、ヘキサン二酸、ヘプタン二酸、オクタン二酸、ノナン二酸、デカン二酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ヘキサデカ二酸、マレイン酸、フマル酸、グルタコン酸、トラウマチン酸、ムコン酸、グルチン酸、シトラコン酸、メサコン酸、リンゴ酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、タルトロン酸、酒石酸、ジアミノピメリン酸、サッカリン酸、メソシュウ酸、オキサロ酢酸、アセトンジカルボン酸、アラビノン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ジフェン酸、２，６－ナフタレンジカルボン酸である。

【0083】

本発明の意味内での用語「トリカルボン酸」は、３個のカルボン酸官能基（すなわち、Ｒ^１－（Ｃ（Ｏ）ＯＨ）_３）を含有する炭化水素または置換炭化水素（ここで、Ｒ^１は、（ａ）３～１８個の炭素単位を含有する直鎖炭化水素または（ｂ）芳香環または非芳香環としての、３～８個の炭素単位を含有する環式炭化水素である）を指す。この用語には、脂肪酸のエステルなどの脂肪酸の塩および誘導体が含まれる。代表的なトリカルボン酸は、例えば、クエン酸（２－ヒドロキシプロパン－１，２，３トリカルボン酸）、イソクエン酸（ｌ－ヒドロキシプロパン－１，２，３トリカルボン酸）、アコニット酸（プロパ－ｌ－エン－１，２，３トリカルボン酸）、プロパン－１，２，３－トリカルボン酸、トリメリト酸（ベンゼン－１，２，４－トリカルボン酸）、トリメシン酸（ベンゼン－ｌ，３，５－トリカルボン酸）、オキサロコハク酸（１－オキソプロパン－１，２，３－トリカルボン酸）またはヘミメリト酸（ベンゼン－ｌ，２，３－トリカルボン酸）である。好ましくは、トリカルボン酸は、シトラートを含むクエン酸、すなわち、クエン酸の塩および誘導体である。

【0084】

好ましくは、Ｃ２は、クエン酸、ヒスチジン、ＣＴＡＢ、ＣＴＡＣ、オレイン酸ナトリウム、ポリアクリル酸またはそれらの２種以上の混合物（そのそれぞれの塩または誘導体を含む）からなる群から選択される。したがって、本発明はまた、磁心（Ｍ）が好ましくは、少なくとも１つのコーティングＣ２を備えた凝集した磁性ナノ粒子からなるスープラ粒子からなり、少なくとも１つのコーティングＣ２が、クエン酸塩、ヒスチジン、ＣＴＡＢ、ＣＴＡＣ、オレイン酸ナトリウム、ポリアクリル酸またはそれらの２種以上の混合物からなる群から選択される、上記のとおりの磁性粒子、さらには上記方法により得られたまたは得ることができる磁性粒子に関する。

【0085】

好ましくは、コーティングＣ２の量は、Ｃ２およびスープラ粒子の合計の総重量に対して１～８０重量％の範囲、より好ましくは５～７０重量％の範囲、より好ましくは１０～５０重量％の範囲、最も好ましくは２０～４０％である。
コーティングＣ１
上記のとおり、磁心（Ｍ）は好ましくは、磁性ナノ粒子およびコーティングＣ１を含み、より好ましくはそれらからなる。したがって、本発明はまた、少なくとも１個の磁心（Ｍ）がコーティングＣ１をさらに含む、上記のとおりの磁性粒子、さらには、上記方法により得られたまたは得ることができる磁性粒子に関する。

【0086】

コーティングＣ１は好ましくは、磁心（Ｍ）の表面に堆積される。コーティングＣ１と磁心（Ｍ）との間に、さらなる分離層が存在してもよいが、しかしながら、好ましい実施形態によれば、Ｃ１は、磁心（Ｍ）のすぐ上にコーティングされることは理解されるべきである。

【0087】

好ましくは、コーティングＣ１は、磁心（Ｍ）の表面全体を取り囲んでいる。
原則として、当業者に知られている任意の適切なコーティングが用いられ得る。好ましくは、コーティングＣ１は、界面活性物質、シリカ、シリカート、シラン、ホスファート、ホスホナート、ホスホン酸およびそれらの２種以上の混合物からなる群から選択される。

【0088】

したがって、本発明はまた、少なくとも１個の磁心（Ｍ）を含み、少なくとも１個の磁心（Ｍ）が少なくとも１つのコーティングＣ１を含み、コーティングＣ１が、界面活性物質、シリカ、シリカート、シラン、ホスファート、ホスホナート、ホスホン酸およびそれらの２種以上の混合物からなる群から選択され、好ましくはコーティングが界面活性物質コーティングである、上記のとおりの磁性粒子、さらには、上記の方法により得られたまたは得ることができる磁性粒子に関する。

【0089】

好ましくは、コーティングＣ１は、シリカ、テトラエチルオルトシリカート、３－（トリメトキシシリル）プロピルメタクリラート、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、トリエトキシビニルシラン、３－（トリメトキシシリル）プロピルアクリラート、トリメトキシ（７－オクテン－１－イル）シラン、トリメトキシメチルシラン、トリエトキシメチルシラン、エチルトリメトキシシラン、トリエトキシ（エチル）シラン、トリメトキシフェニルシラン、トリメトキシ（２－フェニルエチル）シラン、トリメトキシ（プロピル）シラン、ｎ－プロピルトリエトキシシラン、イソブチル（トリメトキシ）シラン、イソブチルトリエトキシシラン、ビニルホスホン酸、ビニルホスホン酸ジメチル、ビニルホスホン酸ジエチル、アリルホスホン酸ジエチル、アリルリン酸ジエチル、ジエチル（２－メチルアリル）ホスホナート、オクチルホスホン酸、ブチルホスホン酸、デシルホスホン酸、ヘキシルホスホン酸、ヘキサデシルホスホン酸、ｎ－ドデシルホスホン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、およびアラキジン酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、トリデシル酸、ペンタデシル酸、マルガリン酸、ノナデシル酸、ヘンイコシル酸、ベヘン酸、トリコシル酸、リグノセリン酸、ペンタコシル酸、セロチン酸、ヘプタコシル酸、モンタン酸、ノナコシル酸、メリシン酸、ヘントリアコンチル酸、ラセロ酸、プシリン酸、ゲダ酸、セロプラスチック、ヘキサトリアコンチル酸、ヘプタトリアコンタン酸、オクタトリアコンタン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、ヘキサデカトリエン酸、ステアリドン酸、エイコサトリエン酸、エイコサテトラエン酸、エイコサペンタエン酸、ヘンエイコサペンタエン酸、ドコサペンタエン酸、クルパノドン酸、ドコサヘキサエン酸、テトラコサペンタエン酸、テトラコサヘキサエン酸、カレンド酸、エイコサジエン酸、ドコサジエン酸、アドレン酸、ドコサペンタエン酸、テトラコサテトラエン酸、テトラコサペンタエン酸、５－ドデセン酸、７－テトラデセン酸、パルミトレイン酸、バクセン酸、パウリン酸、１５－ドコセン酸、１７－テトラコセン酸、エライジン酸、ゴンドイン酸、ミード酸、エルカ酸、ネルボン酸、ルーメン酸、カレンド酸、ジャカル酸、エレオステアリン酸、カタルプ酸、プニシック酸、ルメレン酸、パリナリン酸、ボセオペンタエン酸、ピノレン酸、ポドカルピン酸およびそれらの２種以上の混合物からなる群から選択される。

【0090】

好ましくは、各磁心（Ｍ）は、コーティングＣ１を、少なくとも１個の磁心（Ｍ）の総重量に対して１～４０重量％、好ましくは２～１５重量％、より好ましくは５～１０重量％の量で含む。

【0091】

本発明の好ましい実施形態によれば、コーティングＣ１は、ビニルまたはアクリル基を含む。
ポリマーマトリックス（Ｐ）
上記のとおり、各粒子は、少なくとも１個の磁心（Ｍ）の他に、ポリマーマトリックス（Ｐ）を含む。

【0092】

好ましくは、ポリマーマトリックス（Ｐ）は、細孔性ポリマーマトリックス、好ましくはＩＳＯ１５９０１に従って決定した場合に、０．５ｎｍ～５０ｎｍの範囲、好ましくは１～２０ｎｍの範囲などの１００ｎｍ未満、より好ましくは１００ｎｍ未満、より好ましくは９０ｎｍ未満、より好ましくは８０ｎｍ未満、より好ましくは７０ｎｍ未満、より好ましくは６０ｎｍ未満、より好ましくは５０ｎｍ以下の細孔サイズを有する細孔を含む、細孔性ポリマーマトリックスである。

【0093】

したがって、本発明はまた、ポリマーマトリックス（Ｐ）が、ＩＳＯ１５９０１に従って決定した場合に１００ｎｍ未満、好ましくは５０ｎｍ以下の細孔サイズを有する細孔を含む細孔性ポリマーマトリックスである、上記のとおりの磁性粒子、さらには、上記の方法により得られたまたは得ることができる磁性粒子に関する。

【0094】

ＩＳＯ１５９０１に従って決定した場合に、ポリマーマトリックス中に存在するすべての細孔のうちの好ましくは少なくとも９０％は１０ｎｍ未満の細孔サイズを有し、ポリマーマトリックス中に存在するすべての細孔のうちの少なくとも５０％は５ｎｍ未満の細孔サイズを有する。

【0095】

特に好ましい実施形態によれば、ポリマーマトリックスは、マクロ細孔、すなわち５０ｎｍ超の細孔サイズを有する細孔を含まない。
好ましくは、粒子は、ポリマーマトリックス（Ｐ）を、粒子の総重量に対して４０～９８重量％の範囲、より好ましくは５０～９５重量％の範囲、より好ましくは６０～９０重量％の範囲、最も好ましくは７０～８５重量％の範囲の量で含む。

【0096】

ポリマーマトリックス（Ｐ）は、好ましくは、スチレン、官能化スチレン、ビニルベンジルクロリド、ジビニルベンゼン、酢酸ビニル、メタクリル酸メチルおよびアクリル酸からなる群から選択される少なくとも２種の異なるモノマー構成単位を重合させることを含む方法により得られたまたは得ることができるコポリマーを含む架橋ポリマーを含む。

【0097】

使用される少なくとも１種のモノマー構成単位は、アミン基またはアミン基に対して反応性の官能基を有する。好ましくは、アミン基に対して反応性の官能基は、ハロゲン化Ｃ１～Ｃ３－アルキル基、ハロゲン原子、エポキシ基および活性化カルボキシ基、好ましくは酸ハライドまたは酸無水物またはスクシンイミドの群から選択される。好ましい実施形態によれば、アミン基に対して反応性の官能基は、ハロゲン化Ｃ１～Ｃ３－アルキル基、より好ましくは－ＣＨ_２－Ｃｌ基である。好ましい実施形態によれば、ビニルベンジルクロリドが、アミン基に対して反応性の官能基を有するモノマー構成単位として使用される。

【0098】

さらに、少なくとも１種のモノマー構成単位は架橋剤であり、したがって、その薬剤を用いると得られるポリマーにおいて、架橋が達成される。ポリマーを架橋するために適した薬剤は当業者に知られており、これに限定されないが、ジビニルベンゼン、ビス（ビニルフェニル）エタン、ビス（ビニルベンジルオキシ）ヘキサン、ビス（ビニルベンジルオキシ）ドデカンおよびその誘導体などの構成単位が含まれる。

【0099】

したがって、ポリマーマトリックスは、アミン基に対して反応性の官能基またはアミン基を有する少なくとも１種のモノマー構成単位および架橋剤である少なくとも１種のモノマー構成単位の存在下で、適切なモノマー構成単位を共重合させるステップを含む方法により得られたまたは得ることができる架橋ポリマーを含む。

【0100】

好ましくは、次のモノマー：

【0101】

【化19】

【0102】

からなる群から選択される少なくとも２種の異なるモノマー構成単位を重合させるステップを含む方法により得られたまたは得ることができるコポリマー
［式中、Ｒ^ｖ、Ｒ^ｗ、Ｒ^ｘ、Ｒ^ｙおよびＲ^ｚは互いに独立に、－Ｎ_３、－ＮＨ_２、－Ｂｒ、－Ｉ、－Ｆ、－ＮＲ’Ｒ”、－ＮＲ’Ｒ”Ｒ”’、－ＣＯＯＨ、－ＣＮ、－ＯＨ、－ＯＲ’、－ＣＯＯＲ’、－ＮＯ_２、－ＳＨ_２、－ＳＯ_２、－Ｒ’（ＯＨ）_ｘ、－Ｒ’（ＣＯＯＨ）_ｘ、－Ｒ’（ＣＯＯＲ”）_ｘ、－Ｒ’（ＯＲ”）_ｘ、－Ｒ’（ＮＨ２）_ｘ、－Ｒ’（ＮＨＲ”）_ｘ、－Ｒ’（ＮＲ”Ｒ”’）_ｘ、－Ｒ’（Ｃｌ）_ｘ、－Ｒ’（Ｉ）_ｘ、－Ｒ’（Ｂｒ）_ｘ、－Ｒ’（Ｆ）_ｘ、Ｒ’（ＣＮ）_ｘ、－Ｒ’（Ｎ_３）_ｘ、－Ｒ’（ＮＯ_２）_ｘ、－Ｒ’（ＳＨ_２）_ｘ、－Ｒ’（ＳＯ_２）_ｘ、アルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキルからなる群から選択され、Ｒ’、Ｒ”およびＲ”’は、互いに独立に、アルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、ハライド、水素、スルフィド、ニトラートおよびアミンからなる群から選択され、ｘは、１～３の範囲の整数である］。

【0103】

好ましい実施形態によれば、ジビニルベンゼンが架橋剤として使用される。
さらに好ましい実施形態によれば、ジビニルベンゼンが、架橋剤として使用され、ビニルベンジルクロリドが、アミン基に対して反応性の官能基を有するモノマー構成単位として使用される。

【0104】

好ましくは、ポリマーマトリックスは、すべてのモノマー構成単位のうちの５～９０体積％が架橋剤であるモノマー構成単位を共重合させるステップを含む方法により得られる、または得ることができる。好ましくは、得られたポリマーにおいて、少なくとも５％の架橋度が得られる。
超架橋
本発明によれば、ポリマーマトリックス（Ｐ）は、上記のとおりの少なくとも２種の異なるモノマー構成単位を重合させ、それにより、架橋ポリマーを得、架橋ポリマーをさらに超架橋させるステップを含む方法により得られたまたは得ることができる架橋コポリマーを含む。したがって、ポリマーマトリックスは、超架橋ポリマーを含む、特にそれからなる。

【0105】

本明細書で使用される場合の用語「超架橋（された）」は、硬質の三次元ネットワークをもたらすいくつかの架橋のうちの１種を指す。超架橋は、架橋ポリマーを化学反応に掛け、それにより超架橋ポリマーを得ることにより達成される。本発明によれば、ポリマーマトリックスは、少なくとも２個の、アミン基に対して反応性の官能基または少なくとも２個のアミン基を含む少なくとも１種の架橋ポリマーを含む、好ましくは、それらからなり；前記基が、化学反応において、少なくとも２個のアミン基をその構造内に含む分子、または少なくとも２個の、アミン基に対して反応性の官能基を含む分子と反応して、それにより、少なくとも１つの超架橋結合を形成し；それにより、超架橋磁性粒子を得る。したがって、ポリマーマトリックス（Ｐ）は、架橋ポリマーを、化学反応により、少なくとも２個のアミン基をその構造内に含む分子、または少なくとも２個の、アミン基に対して反応性の官能基を含む分子とさらに超架橋させることにより得られたまたは得ることができるポリマーマトリックスである。上記のとおり、ポリマーマトリックスは、少なくとも１つの超架橋結合を有する少なくとも１種の架橋ポリマーを含み、超架橋結合は、超架橋結合の一部である少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含み、少なくとも１個の正電荷を有する分子を含む。

【0106】

少なくとも１個の磁心（Ｍ）は好ましくは、ポリマーマトリックス（Ｐ）に包埋される。この文脈における用語「包埋される」では、磁心がポリマーマトリックスにより好ましくは完全に取り囲まれていることを意味することが示されている。別法では、ポリマーマトリックスにより部分的に取り囲まれていてもよい。しかしながら、この場合、ポリマーマトリックスは磁心を固定化する。

【0107】

上記のとおり、好ましい実施形態によれば、粒子は、少なくとも２個の磁心（Ｍ）を含む。この場合、粒子中に存在する各磁心（Ｍ）がポリマーマトリックス（Ｐ）に包埋されることは理解されるべきである。したがって、本発明はまた、少なくとも２個の磁心（Ｍ）がポリマーマトリックス（Ｐ）中に包埋されている、上記のとおりの磁性粒子に関する。

【0108】

超架橋磁性粒子を調製するための方法
さらなる一態様では、本発明はまた、ポリマーマトリックス（Ｐ）および少なくとも１個の磁心（Ｍ）を含む超架橋磁性粒子を調製する方法であって、ポリマーマトリックスが、少なくとも１つの超架橋結合を有する少なくとも１種の架橋ポリマーを含み、超架橋結合が、超架橋結合の一部である少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子からなり、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、式Ｉの一般構造式

【0109】

【化20】

【0110】

［式中、
ｘ、ｙは独立に、１または２であり；
ｚは、ゼロまたは１であり；
Ｒ^１、Ｒ^３は独立に、水素、Ｃ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、Ｃ５～Ｃ１０－シクロアルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールおよび－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－ＣＨ_３（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され、Ｒ^１、Ｒ^３のそれぞれは、水素、Ｃ１～Ｃ５－アルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールからなる群から選択される少なくとも１個のさらなる置換基を有していてもよく、Ｒ^１およびＲ^３は別々であるか、またはＲ^２と一緒に、脂肪族または芳香族環系を形成しており；
Ｒ^２は、－ＣＯＯＨまたはＣＯＯ^－基で置換されていてもよいＣ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、Ｃ５～Ｃ１０－シクロアルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールおよび－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され、２つ以上の環系を有する各環式構造は、分離したまたは縮合した環系を有し；

【0111】

波線

【化21】

【0112】

は、架橋ポリマーを表し；
Ｒ^２を各窒素原子と連結する結合は独立に、単結合、二重結合および芳香族結合からなる群から選択される］
を有し；式Ｉの一般構造式を有する、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、少なくとも１個の正電荷を有し；
（ｉ）ポリマーマトリックス（Ｐ）および少なくとも１個の磁心（Ｍ）を含み、ポリマーマトリックス（Ｐ）が、少なくとも２個の、アミン基に対して反応性の官能基を含む少なくとも１種の架橋ポリマーを含む、好ましくはそれからなる磁性粒子を得るステップと；
（ｉｉ）少なくとも２個のアミン基をその構造内に含む分子を得るステップと；
（ｉｉｉ）（ｉ）において得られた磁性粒子の、アミン基に対して反応性の基を、（ｉｉ）において得られた分子のアミン基と反応させ、それにより、少なくとも１つの超架橋結合を形成し；それにより、超架橋磁性粒子を得るステップと
を含む方法に関する。

【0113】

本発明の方法の利点の１つは、「古典的な」アプローチにおける超架橋で使用されるフリーデル－クラフツ反応の副生成物としてのＨＣｌの回避である。ＨＣｌは、ビーズの内部にある磁鉄鉱を溶解させて、ビーズの磁性を低くする。さらに、触媒としてのＦｅＣｌ_３の使用が回避され得る。この腐食性試薬は、非常に限られた水溶性しかなく、ヒドロキシル化形態では、貯蔵／反応容器（例えば、ガラスまたは鋼製）に付着する傾向があるので、これは、扱うには非実用的な試薬になっている。結局、少なくとも１個の電荷の存在が、驚くべきことに分析物がそれ自体の電荷を有するか有さないかに依存せず、分析物の捕捉に非常に有利な官能性を提供する。

【0114】

ステップ（ｉ）
方法の好ましい実施形態では、（ｉ）は：
（ｉ－１）少なくとも１個の磁心（Ｍ）を得るステップと；
（ｉ－２）アミン基に対して反応性の官能基またはアミン基を有する少なくとも１種のポリマー前駆体分子を含むポリマー前駆体分子を得るステップと、
（ｉ－３）少なくとも１個の磁心（Ｍ）の存在下で、（ｉ－２）によるポリマー前駆体分子を重合させ、それにより、ポリマーマトリックス（Ｐ１）に包埋された少なくとも１個の磁心（Ｍ）を含む粒子を形成するステップであって、ポリマーマトリックス（Ｐ１）が好ましくは、少なくとも２個の、アミン基に対して反応性の官能基または少なくとも２個のアミン基を有する架橋ポリマーを含む、より好ましくは、それらからなるステップと
を含む。

【0115】

ステップ（ｉ－１）
上記のとおり、（ｉ－１）により得られる少なくとも１個の磁心（Ｍ）は好ましくは、金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、金属キレートおよびそれらの２種以上の混合物からなる群から選択される化合物を含む。少なくとも１個の磁心（Ｍ）は、金、銀、白金または銅などの金属との合金を含んでもよい。より好ましくは、少なくとも１個の磁心（Ｍ）は、金属酸化物または金属炭化物を含み、より好ましくは、少なくとも１個の磁心（Ｍ）は、酸化鉄、特に、Ｆｅ_３Ｏ_４、α－Ｆｅ_２Ｏ_３、γ－Ｆｅ_２Ｏ_３、ＭｎＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＣｏＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＮｉＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＣｕＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＺｎＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＣｄＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＢａＦｅ_ｐＯおよびＳｒＦｅ_ｐＯ（ここで、ｐおよびｑは、合成方法に応じて変動し、ｐは好ましくは１～３、より好ましくは２の整数であり、ｑは好ましくは、３または４である）からなる群から選択される酸化鉄を含み、最も好ましくは、少なくとも１個の磁心（Ｍ）はＦｅ_３Ｏ_４を含む。

【0116】

したがって、本発明はまた、少なくとも１個の磁心（Ｍ）が金属酸化物または金属炭化物を含み、より好ましくは、少なくとも１個の磁心（Ｍ）が酸化鉄、特に、Ｆｅ_３Ｏ_４、α－Ｆｅ_２Ｏ_３、γ－Ｆｅ_２Ｏ_３、ＭｎＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＣｏＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＮｉＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＣｕＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＺｎＦｅ_ｐＯ_ｑ，、ＣｄＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＢａＦｅ_ｐＯおよびＳｒＦｅ_ｐＯ（ここで、ｐおよびｑは、合成方法に応じて変動し、ｐは好ましくは１～３、より好ましくは２の整数であり、ｑは好ましくは、３または４である）からなる群から選択される酸化鉄を含み、最も好ましくは、少なくとも１個の磁心（Ｍ）がＦｅ_３Ｏ_４を含む、上記のとおりの方法、および前記方法により得られたまたは得ることができる磁性粒子に関する。

【0117】

上記のとおり、磁心（Ｍ）は好ましくは、磁性ナノ粒子およびコーティングＣ１を含む、より好ましくは、それらからなる。
好ましい実施形態によれば、ステップ（ｉ－１）は：
（ｉ－１．１）少なくとも１個の磁性ナノ粒子を得るステップと、
（ｉ－１．２）少なくとも１個のナノ粒子を、好ましくは、界面活性物質、シリカ、シリカート、シラン、ホスファート、ホスホナート、ホスホン酸およびそれらの２種以上の混合物からなる群から選択されるコーティングＣ１でコーティングして、磁心（Ｍ）を得るステップと
を含む。

【0118】

ステップ（ｉ－２）
好ましくは、（ｉ－２）におけるポリマー前駆体分子は、スチレン、官能化スチレン、ビニルベンジルクロリド、ジビニルベンゼン、酢酸ビニル、メタクリル酸メチルおよびアクリル酸からなる群から選択される。

【0119】

使用される少なくとも１個のポリマー前駆体分子は、アミン基に対して反応性の官能基またはアミン基を有する。好ましくは、アミン基に対して反応性の官能基は、ハロゲン化Ｃ１～Ｃ３－アルキル基、ハロゲン原子、エポキシ基および活性化カルボキシ基、好ましくは－酸ハライドまたは酸無水物またはスクシンイミドの群から選択される。好ましい実施形態によれば、アミン基に対して反応性の官能基は、ハロゲン化Ｃ１～Ｃ３－アルキル基、より好ましくは－ＣＨ_２－Ｃｌ基である。好ましい実施形態によれば、ビニルベンジルクロリドが、アミン基に対して反応性の官能基を有するポリマー前駆体分子として用いられる。

【0120】

さらに、少なくとも１種のポリマー前駆体分子は架橋剤であり、したがって、その薬剤を用いると得られるポリマーにおいて、架橋が達成される。ポリマーを架橋するために適した薬剤は当業者に知られており、それには、これに限定されないが、ジビニルベンゼン、ビス（ビニルフェニル）エタン、ビス（ビニルベンジルオキシ）ヘキサン、ビス（ビニルベンジルオキシ）ドデカンおよびそれらの誘導体などの構成単位が含まれる。

【0121】

したがって、アミン基に対して反応性の官能基またはアミン基を有する少なくとも１種のポリマー前駆体分子と、架橋剤である少なくとも１種のポリマー前駆体分子とが使用される。

【0122】

好ましくは、少なくとも２種の異なるポリマー前駆体分子は、次のモノマーからなる群から選択される：

【0123】

【化22】

【0124】

［式中、Ｒ^ｖ、Ｒ^ｗ、Ｒ^ｘ、Ｒ^ｙおよびＲ^ｚは互いに独立に、－Ｎ_３、－ＮＨ_２、－Ｂｒ、－Ｉ、－Ｆ、－ＮＲ’Ｒ”、－ＮＲ’Ｒ”Ｒ”’、－ＣＯＯＨ、－ＣＮ、－ＯＨ、－ＯＲ’、－ＣＯＯＲ’、－ＮＯ_２、－ＳＨ_２、－ＳＯ_２、－Ｒ’（ＯＨ）_ｘ、－Ｒ’（ＣＯＯＨ）_ｘ、－Ｒ’（ＣＯＯＲ”）_ｘ、－Ｒ’（ＯＲ”）ｘ、－Ｒ’（ＮＨ_２）_ｘ、－Ｒ’（ＮＨＲ”）_ｘ、－Ｒ’（ＮＲ”Ｒ”’）_ｘ、－Ｒ’（Ｃｌ）_ｘ、－Ｒ’（Ｉ）_ｘ、－Ｒ’（Ｂｒ）_ｘ、－Ｒ’（Ｆ）_ｘ、Ｒ’（ＣＮ）_ｘ、－Ｒ’（Ｎ_３）_ｘ、－Ｒ’（ＮＯ_２）_ｘ、－Ｒ’（ＳＨ_２）_ｘ、－Ｒ’（ＳＯ_２）_ｘ、アルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキルからなる群から選択され、Ｒ’、Ｒ”およびＲ”’は互いに独立に、アルキル、アリール、シクロアルキル、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、ハライド、水素、スルフィド、ニトラートおよびアミンからなる群から選択される］。

【0125】

好ましい実施形態によれば、ジビニルベンゼンが架橋剤として用いられる。
さらなる好ましい実施形態によれば、ジビニルベンゼンが架橋剤として用いられ、ビニルベンジルクロリドが、アミン基に対して反応性の官能基を有するポリマー前駆体分子として用いられる。

【0126】

好ましくは、ポリマーマトリックス（Ｐ１）は、ポリマーを、ポリマーの全量に対して架橋剤５～９０体積％で架橋させることにより得られる、または得ることができる。
ステップ（ｉ－３）
ステップ（ｉ－３）において、（ｉ－２）によるポリマー前駆体分子は、少なくとも１個の磁心（Ｍ）の存在下で重合され、それにより、ポリマーマトリックス（Ｐ１）中に包埋された少なくとも１個の磁心（Ｍ）、好ましくは少なくとも２個の磁心（Ｍ）を含む粒子を形成し、ポリマーマトリックス（Ｐ１）は好ましくは、上記および下記のとおりの架橋ポリマーを含む、より好ましくは、それらからなる。次いで、この架橋ポリマーマトリックス（Ｐ１）は、ステップ（ｉｉｉ）においてさらに超架橋されて、ポリマーマトリックス（Ｐ）をもたらす。

【0127】

（ｉ－３）における重合は好ましくは、懸濁重合である。用語「懸濁重合」は、水に比較的不溶性であるポリマー前駆体分子を液滴として水相中に懸濁させる系を指す。通常、懸濁を維持するために、懸濁化剤が用いられ、生じるポリマーは、分散固相として得られる。ポリマー前駆体分子（モノマー構成単位としても公知）は懸濁重合系に直接分散させ得るが、混合物を含むｎ－ヘプタン、イソオクタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエンなどの炭化水素溶媒または希釈剤が通常は、モノマーと共に用いられる。

【0128】

懸濁重合系では、重合されるモノマー混合物は通常、モノマー、または所望の場合には、ポリマー－イン－モノマー溶液（ｐｏｌｙｍｅｒ－ｉｎ－ｍｏｎｏｍｅｒｓｏｌｕｔｉｏｎ）、少なくとも１個の磁心（Ｍ）、溶媒および、用いられる場合には、開始剤を含む。

【0129】

（ｉ－３）における重合は好ましくは、アゾビス（イソブチロニトリル）（ＡｌＢＮ）、２，２’－アゾジ（２－メチルブチロニトリル）（ＶＡＺＯ６７）、１，１’－アゾビス（シアノシクロヘキサン）（ＶＡＺＯ８８）、ベンゾイルペルオキシド（ＢＰＯ）、２，２’－アゾビス（２－アミジノプロパン）ジヒドロクロリド（ＡＡＰＨ）および４，４’－アゾビス（４－シアノペンタン酸）（ＡＣＶＡ）からなる群から選択される開始剤の存在下で実施される。

【0130】

好ましくは、ステップ（ｉ－３）は：
（ｉ－３－１）（ｉ－２）によるポリマー前駆体分子、（ｉ－１）による少なくとも１個の磁心（Ｍ）、少なくとも１種の有機溶媒、少なくとも１種の開始剤および水相を含む組成物（Ａ）を得るステップであって、有機溶媒が水と混和性ではないステップと、
（ｉ－３－２）組成物（Ａ）を撹拌して、エマルジョン（Ｂ）を得るステップであって、エマルジョンが好ましくは、水中有機溶媒エマルジョンであるステップと
を含む。

【0131】

モノマーおよび少なくとも１個の磁心（Ｍ）は好ましくは、任意選択で少なくとも１種の懸濁化剤を含有する水溶液中に懸濁される。用いられる水の量は、用いられる反応器の種類、撹拌手段などに応じて幅広く変化し得るが、最終的な懸濁混合物は好ましくは、水を含む混合物全体の総重量に対して、モノマー構成単位約５～６０重量パーセントを含有する。

【0132】

懸濁重合系において、様々な懸濁化剤が添加剤として用いられ得るが、それというのも、その方法が、液中液型分散を必要とし、最終生成物を別個の固体粒子の形態でもたらすためである。懸濁化剤には、不溶性カルボナート、シリカート、タルク、ゼラチン、ペクチン、デンプン、セルロース誘導体、不溶性ホスファート、ＰＶＡ、塩、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＰＶＰなどが含まれる。好ましくは、（ｉ－３）における重合は、いずれの界面活性物質も非存在下で実施される。

【0133】

重合に用いられる時間は、所望の変換度または規模に十分な時間であるべきであり、用いられる温度などの様々な反応パラメーターに応じて、わずか数分から４８時間などの多くの時間まで幅広い範囲にわたって変化し得る。好ましくは、ステップ（ｉ－３）は、１時間～３０時間、好ましくは１時間～８時間までの範囲の時間実施される。

【0134】

用いられる温度は、熱重合を生じさせる、または使用される場合には、反応の開始をもたらすフリーラジカル開始剤の分解をもたらすために少なくとも十分であり、好ましくは、ポリマーのゲル形成をもたらしてしまう温度未満である。好ましく用いられる温度は、約０℃～１００℃、好ましくは４０～９０℃の範囲である。

【0135】

撹拌は好ましくは、オーバーヘッド型撹拌機で実施される。
ステップ（ｉｉ）
ステップ（ｉｉ）において、少なくとも２個のアミン基をその構造内に含む分子、または少なくとも２個の、アミン基に対して反応性の官能基を含む分子が得られる。

【0136】

本発明の方法の第１の実施形態では、（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子は、式ＩＩの一般構造式

【0137】

【化23】

【0138】

［式中、
ｘ、ｙは独立に、１または２であり；
ｚは、ゼロまたは１であり；
Ｒ^１、Ｒ^３は独立に、水素、Ｃ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、Ｃ５～Ｃ１０－シクロアルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールおよび－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－ＣＨ_３（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され、Ｒ^１、Ｒ^３のそれぞれは、水素、Ｃ１～Ｃ５－アルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールからなる群から選択される少なくとも１個のさらなる置換基を有していてもよく、Ｒ^１およびＲ^３は別々であるか、または一緒に、脂肪族または芳香族環系を形成しており；
Ｒ^２は、－ＣＯＯＨまたはＣＯＯ^－基で置換されていてもよいＣ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、Ｃ５～Ｃ１０－シクロアルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールおよび－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され、２つ以上の環系を有する各環式構造は、分離したまたは縮合した環系を有し；
Ｒ^４、Ｒ^５は独立に、水素であるか、または自由電子対を表し；
Ｒ^２を各窒素原子と連結する結合は独立に、単結合、二重結合および芳香族結合からなる群から選択される］を有する。

【0139】

一実施形態によれば、残基Ｒ^２は、Ｃ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、Ｃ５～Ｃ１０－シクロアルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールおよび－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され、２個以上の環系を有する各環式構造は、分離したまたは縮合した環系を有し；好ましくは、各Ｃ１～Ｃ１０－アルキルは、カルボキシル（アート）基で置換されてなく、すなわち、各Ｃ１～Ｃ１０－アルキルは、炭素原子のところに置換基として、水素原子のみを有する。

【0140】

好ましくは、（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子は、式ＩＩａの一般構造式

【0141】

【化24】

【0142】

［式中、Ｒ^１、Ｒ^３およびＲ^２は、窒素原子と一緒に、３、５、７または９個の炭素原子を含む芳香族環系を形成しており、Ｒ^２を各窒素原子と連結する結合は、芳香族結合であり；Ｒ^４、Ｒ^５は独立に、水素であるか、または自由電子対を表す］を有する。

【0143】

より好ましくは、式ＩＩａの一般構造式を有する、（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子において、Ｒ^２は、１個の炭素原子を含み、Ｒ^１、Ｒ^３は一緒に、２、４、６または８個の炭素原子を含み、Ｒ^２を各窒素原子と連結する結合は、芳香族結合であり；Ｒ^４、Ｒ^５は独立に、水素であるか、または自由電子対を表す。

【0144】

より好ましくは、式ＩＩａの一般構造式を有する、（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子は、イミダゾール（ＩＩａ－１）である。
本発明の方法の別の好ましい実施形態によれば、（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子は、式ＩＩｂの一般構造式

【0145】

【化25】

【0146】

［式中、Ｒ^１、Ｒ^３は独立に、Ｃ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、および－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－ＣＨ_３（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され、Ｒ^１、Ｒ^３のそれぞれは、水素、Ｃ１～Ｃ５－アルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールからなる群から選択される少なくとも１個のさらなる置換基を有していてもよく、Ｒ^１およびＲ^３は、別々であり；Ｒ^２は、Ｃ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、および－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され；Ｒ^２を各窒素原子と連結する結合は、単結合である］を有する。

【0147】

より好ましくは、式ＩＩｂの一般構造式を有する、（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子について、Ｒ^１、Ｒ^３は独立に、Ｃ１～Ｃ１０－アルキルからなる群から、好ましくはＣ１～Ｃ５－アルキル（ａｋｙｌ）からなる群から選択され；Ｒ^２は、Ｃ１～Ｃ１０－アルキルからなる群から、好ましくはＣ２～Ｃ８－アルキル（ａｋｙｌ）からなる群から選択され；Ｒ^２を各窒素原子と連結する結合は、単結合である］。

【0148】

より好ましくは、式ＩＩｂの一般構造式を有する、（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子は、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン（ＩＩｂ－１）である。

【0149】

本発明の方法の別の好ましい実施形態によれば、（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子は、式ＩＩｃの一般構造式：

【0150】

【化26】

【0151】

［式中、ｍは、１～１０の範囲、好ましくは２～８の範囲、より好ましくは３～６の範囲の整数である］を有する。
より好ましくは、式ＩＩｃの一般構造式を有する、（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子は、構造式ＩＩｃ－１：

【0152】

【化27】

【0153】

を有する。
本発明の方法の別の好ましい実施形態によれば、（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子は、式ＩＩｄの一般構造式：

【0154】

【化28】

【0155】

［式中、ｍ１およびｍ２は独立に、２～１０の範囲、好ましくは、２～５の範囲の整数である］を有する。
より好ましくは、式ＩＩｄの一般構造式を有する、（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子は、式ＩＩｄ－１の一般構造式：

【0156】

【化29】

【0157】

を有する。

【0158】

ステップ（ｉｉｉ）
ステップ（ｉｉｉ）において、（ｉ）において得られた磁性粒子の、アミン基に対して反応性の基が、（ｉｉ）において得られた分子のアミン基と反応するか、または（ｉ）において得られた磁性粒子のアミン基が、（ｉｉ）において得られた分子の、アミン基に対して反応性の基と反応して、それにより、少なくとも１つの超架橋結合を形成し；それにより、超架橋磁性粒子が得られる。

【0159】

したがって、ポリマーマトリックス（Ｐ１）は、ステップ（ｉｉｉ）において超架橋される。好ましくは、（ｉｉｉ）における反応は、２００℃以下、より好ましくは－８０～＋２００℃の範囲、より好ましくは２０～１００℃の範囲、より好ましくは５０～９５℃の範囲、より好ましくは７０～９０℃の範囲の温度で実施される。好ましくは、（ｉｉｉ）における反応は、０．０１～２００時間の範囲、より好ましくは０．１～２００時間の範囲、好ましくは２０～１５０時間の範囲、より好ましくは５０～１００時間の範囲の反応時間で実施される。好ましくは、（ｉｉｉ）における反応は、溶媒（混合物）中で実施され、溶媒（混合物）は、有機溶媒の群から、好ましくは非ハロゲン化有機溶媒の群から、より好ましくはエーテル、アルコール、芳香族有機溶媒、アセトニトリル、ＤＭＦ、ジオキサンおよびＤＭＳＯからなる群から、より好ましくはイソプロピルエーテル、ジエチルエーテル、ＴＨＦ、エタノール、メタノール、イソ－プロパノール、ｎ－プロパノールアセトニトリル、ＤＭＦ、ジオキサンおよびＤＭＳＯからなる群から、より好ましくはＴＨＦ、アセトニトリル、ＤＭＦ、ジオキサン、トルエンおよびＤＭＳＯからなる群から選択される少なくとも１種の溶媒を含む。

【0160】

さらなる一態様では、本発明は、上記のとおりの方法から得られたまたは得ることができる超架橋磁性粒子に関する。
分析のための使用／その方法
さらなる一態様によれば、本発明は、流体または気体中の少なくとも１種の分析物を定性的および／または定量的に決定するための、上記のとおりの超架橋磁性粒子、または上記のとおりの方法から得られた、もしくは得ることができる超架橋磁性粒子の使用に関する。

【0161】

本明細書で使用される場合の用語「定性的」決定は、流体または気体中の少なくとも１種の分析物の存在または非存在を決定することを指す。さらに、この用語はまた、分析物の性質の評価を包含してもよく、すなわち、分析物の同定または分析物が属する化学分子の群の同定を包含してもよい。

【0162】

少なくとも１種の分析物の存在または非存在は、流体試料または気体試料を磁性粒子に、磁性粒子への少なくとも１種の分析物の結合を可能にするために十分な時間にわたって、十分な条件下で接触させ、続いて、残りの流体試料を磁性粒子から除去し、少なくとも１種の分析物が磁性粒子に結合しているか、または結合していないかを決定することにより、決定することができる。分析物が磁性粒子に結合しているか、または結合していないかを決定するために、粒子に結合した化合物は、適切な技法により溶離されてよく、続いて、少なくとも１種の分析物の存在または非存在は、溶離液中で決定されてよい。別法では、少なくとも１種の分析物の結合は、直接的に、すなわち、磁性粒子に結合して決定され得る。

【0163】

少なくとも１種の分析物またはそれが属する化学群の同定は、前記分析物が磁性粒子から溶離された後に、質量分析法、ＵＶ－ｖｉｓ、ＮＭＲ、ＩＲなどの適切な分析方法、またはＥＬＩＳＡ、ＲＩＡなどの生化学的方法により行われ得る。

【0164】

本明細書で使用される場合の用語「定量的」は、流体または気体試料中に含まれる少なくとも１種の分析物の絶対または相対量を決定することを指す。
少なくとも１種の分析物の量は、定性的決定について上記したとおりに決定され得る。しかしながら、磁性粒子から分析物を溶離した後に、その量が、溶離液中で決定されることとなる。別法では、結合した分析物の量は、直接的に決定され得る。

【0165】

上記を考慮して、本発明はまた、流体または気体試料中の少なくとも１種の分析物を決定するための方法であって：
（ａ）本発明による超架橋磁性粒子または本発明の方法により得られたもしくは得ることができる超架橋磁性粒子を、少なくとも１種の分析物を含むか、または含むと疑われる流体または気体試料と接触させるステップと；
（ｂ）前記超架橋磁性粒子から溶離された少なくとも１種の分析物を決定するステップと
を含む方法を企図する。

【0166】

典型的には、この文脈において言及される決定は、定性的または定量的決定である。
典型的には、方法のステップ（ａ）は、磁性粒子への少なくとも１種の分析物の結合を可能にするために十分な時間にわたり、十分な条件下で実施される。したがって、好ましくは、ステップ（ａ）において、分析物の少なくとも一部、好ましくは全部が粒子に結合する。決定が定量的決定である場合、流体または気体試料中に存在する分析物の好ましくは実質的に全部が、粒子に結合する。

【0167】

好ましくは、ステップ（ａ）はさらに：
（ａ１）少なくとも１種の分析物の少なくとも一部が結合している超架橋磁性粒子を、好ましくは少なくとも１種の分析物が溶離されない条件下で洗浄するステップ；および／または
（ａ２）少なくとも１種の分析物を、超架橋磁性粒子から、少なくとも１種の分析物の溶離を可能にする適切な条件下で溶離するステップ
を含む。

【0168】

より具体的には、（ｂ）における定性的または定量的決定は、超架橋磁性粒子上に結合した分析物の存在もしくは非存在の決定、または超架橋磁性粒子に結合した分析物の量の決定を含み得る。（ａ１）における洗浄ステップは、１回の洗浄ステップとして実施され得ることは理解されるべきである。別法では、１回よりも多い洗浄ステップが実施されてもよい。

【0169】

より具体的には、定性的決定は、ステップ（ａ）および／または（ｂ）の一部として、次のさらなるステップ：
－少なくとも１種の分析物が超架橋磁性粒子に結合しているか、結合していないかを決定するステップ
を含んでもよい。

【0170】

流体試料という用語は、その獲得後に何らかの方法で、例えば、タンパク質またはポリヌクレオチドなどのある特定の成分の試薬での処理、可溶化、または富化などにより操作されている生体試料を含む。典型的には、流体試料は液体試料である。

【0171】

気体試料という用語は、それぞれ気体の形態での純粋な有機化合物および有機化合物の混合物を指す。目的の化合物の沸点に依存して、気体は、流体を加熱すること、および／または圧力を低下させることにより形成され得る。特に、低温から中程度の温度の沸点（例えば、２０～１００℃）を有する化合物では、磁性ビーズによる（半）選択的捕捉が重要であり得る。技術的には気体ではないが、エアロゾルも、本明細書では、気体混合物と称される。

【0172】

好ましい実施形態では、本明細書で使用される場合の流体試料は、インビトロでの評価を目的として得られた生体試料を指す。本発明の方法では、流体試料または患者試料は好ましくは、任意の体液を含んでよい。定性的および／または定量的決定について上記したとおりの使用の好ましい実施形態では、決定は、哺乳類の体液試料における分析物のインビトロ決定である。好ましくは、体液試料は、血液、血清、尿、胆汁、糞便、唾液、脊髄液（ｓｐｉｎａｌｆｌｕｉｄ／ｌｉｑｕｉｄ）、血漿、再溶解された乾燥血斑および上述の試料材料の再構成された乾燥試料からなる群から選択される。

【0173】

流体または気体試料の性質に応じて、種々の群の化学化合物が検出され得る。好ましくは、本発明による分析物は、有機化合物の群、好ましくはステロイド、糖、ビタミン、薬物、タンパク質、核酸、糖およびそれらの２種以上の混合物からなる群から選択される。

【0174】

定性的および／または定量的決定について上記したとおりの使用の好ましい実施形態では、決定は、植物試料中の分析物の定性的および／または定量的決定である。
植物試料という用語は、植物抽出物を指す。これらの抽出物から化合物を捕捉することができる磁性粒子は、これらの試料から、トラップ－アンド－溶離機構（ｔｒａｐ－ａｎｄ－ｅｌｕｔｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を介して特異的な化合物を得る、または不所望の化合物を除去するために有用であり得る。植物試料の性質に応じて、種々の群の化学化合物が検出されるはずである。好ましくは、本発明による分析物は、有機化合物の群、好ましくはステロイド、糖、ビタミン、薬物、タンパク質、核酸、糖およびそれらの２種以上の混合物からなる群から選択される。

【0175】

流体もしくは気体試料中、または植物試料中の分析物を決定するための上述の用途は好ましくは、診断目的、乱用薬物検査、環境管理、食品安全性、品質管理、精製または製造プロセスに適用され得るか、またはそれに関係する。診断用途では、分析物の定性的または定量的決定は、分析物が、例えば、疾患または医学的状態のバイオマーカーである場合には、診断の補助を可能とし得る。同様に、環境変化の指標である分析物の定性的または定量的評価は、汚染を同定する、または環境変化を評価するために役立ち得る。食品安全性、さらには製造または精製プロセスは、指標分析物の定性的または定量的決定により管理され得る。そのような指標はまた、品質管理の一般態様と関連して、例えば、製品の貯蔵安定性評価などにおいても決定され得る。

【0176】

好ましくは、分析物は、質量分析法、ＵＶ－ｖｉｓ、ＮＭＲ、ＩＲにより決定される。
さらなる一態様によれば、本発明は、少なくとも１種の分析物を富化または精製するための、上記のとおりの超架橋磁性粒子、または上記のとおりの方法から得られた、もしくは得ることができる超架橋磁性粒子の使用に関する。この場合も、本発明による分析物は、有機化合物の群、好ましくはステロイド、糖、ビタミン、薬物、タンパク質、核酸、糖およびそれらの２種以上の混合物からなる群から選択される。

【0177】

さらなる一態様によれば、本発明は、水、特に廃水を精製するための、上記のとおりの超架橋磁性粒子、または上記のとおりの方法から得られた、もしくは得ることができる超架橋磁性粒子の使用に関する。用語「精製」は、本発明による超架橋磁性粒子で水試料を処理することにより、水試料中で少なくとも１種の汚染物の含有量を減少させることを意味する。本発明による汚染物は、有機化合物の群、好ましくは、ステロイド、薬物、および乱用薬物からなる群から選択される。

【0178】

本発明を、それぞれの従属性および後方参照により示されるとおりの次の実施形態および実施形態の組合せによりさらに例示する。特に、実施形態の範囲が、例えば、「実施形態１から４のいずれか１つのプロセス」などの用語の文脈で述べられるそれぞれの場合において、この範囲のすべての実施形態が、当業者に明確に開示されていることが意味されている、すなわち、この用語の表現は、「実施形態１、２、３、および４のいずれか１つのプロセス」と同意であると当業者には理解されるはずであることが注意される。

【0179】

１．
ポリマーマトリックスおよび少なくとも１個の磁心（Ｍ）を含む超架橋磁性粒子であって、ポリマーマトリックス（Ｐ）が、少なくとも１つの超架橋結合を有する少なくとも１種の架橋ポリマーを含み、超架橋結合が、超架橋結合の一部である少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含み、少なくとも１個の正電荷を有する分子からなり、
少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、式Ｉの一般構造式

【0180】

【化30】

【0181】

【0182】

【化31】

【0183】

は、架橋ポリマーを表し；
Ｒ^２を各窒素原子と連結する結合は独立に、単結合、二重結合および芳香族結合からなる群から選択される］
を有し、
式Ｉの一般構造式を有する、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、少なくとも１個の正電荷を有する、超架橋磁性粒子。

【0184】

２．
磁性粒子が、ＩＳＯ１３３２０に従って決定した場合に、１～６０マイクロメートルの範囲の粒経を有する、実施形態１による超架橋磁性粒子。

【0185】

３．
少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子の少なくとも１個の正電荷が、少なくとも１個の対応するアニオンにより補償されており、対応するアニオンが、Ｒ^２のカルボキシラート基であるか、またはＦ^－、Ｃｌ^－、Ｂｒ^－、Ｉ^－、Ａｔ^－およびＯＨ^－からなる群から選択され、好ましくはＣｌ^－、Ｂｒ^－、Ｉ^－およびＯＨ^－からなる群から選択され、より好ましくはＯＨ^－である、実施形態１または２による超架橋磁性粒子。

【0186】

４．
少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、式Ｉａの一般構造式：

【0187】

【化32】

【0188】

［式中、波線

【0189】

【化33】

【0190】

は、架橋ポリマーを表し；Ｒ^１、Ｒ^３およびＲ^２は窒素原子と一緒に、３、５、７または９個の炭素原子を含む芳香族環系を形成し；Ｒ^２を各窒素原子に連結する結合は、芳香族結合である］を有し；分子が、対応するアニオン、好ましくはＯＨ^－により補償される正電荷を有する、実施形態１から３のいずれか１つによる超架橋磁性粒子。

【0191】

５．
式Ｉａの一般構造式を有する、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子において、Ｒ^２が、１個の炭素原子を含み、Ｒ^１、Ｒ^３が一緒に、２、４、６または８個の炭素原子を含み、Ｒ^２を各窒素原子に連結する結合が、芳香族結合であり；分子が、対応するアニオン、好ましくはＯＨ^－により補償される正電荷を有する、実施形態４による超架橋磁性粒子。

【0192】

６．
少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、構造式Ｉａ－１：

【0193】

【化34】

【0194】

［式中、波線

【0195】

【化35】

【0196】

は、架橋ポリマーを表し；正電荷は、対応するアニオン、好ましくはＯＨ^－により補償される］を有する、実施形態５または６による超架橋磁性粒子。

【0197】

７．
少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、式Ｉｂの一般構造式：

【0198】

【化36】

【0199】

［式中、
波線

【0200】

【化37】

【0201】

は、架橋ポリマーを表し；
Ｒ^１、Ｒ^３は独立に、Ｃ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、および－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－ＣＨ_３（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され、Ｒ^１、Ｒ^３のそれぞれは、水素、Ｃ１～Ｃ５－アルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールからなる群から選択される少なくとも１個のさらなる置換基を有していてもよく、Ｒ^１およびＲ^３は、別々であり；
Ｒ^２は、Ｃ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、および－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され；
Ｒ^２を各窒素原子に連結する結合は、単結合である］を有し；分子が、対応するアニオン、好ましくはＯＨ^－により補償される２個の正電荷を有する、実施形態１から３のいずれか１つによる超架橋磁性粒子。

【0202】

８．
式Ｉｂの一般構造式を有する、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子において：
Ｒ^１、Ｒ^３が独立に、Ｃ１～Ｃ１０－アルキルからなる群から、好ましくはＣ１～Ｃ５－アルキルからなる群から選択され；
Ｒ^２が、Ｃ１～Ｃ１０－アルキルからなる群から、好ましくはＣ２～Ｃ８－アルキルからなる群から選択され；
Ｒ^２を各窒素原子に連結する結合が、単結合であり；分子が、対応するアニオン、好ましくはＯＨ^－により補償される２個の正電荷を有する、実施形態７による超架橋磁性粒子。

【0203】

９．
少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、構造式Ｉｂ－１：

【0204】

【化38】

【0205】

［式中、波線

【0206】

【化39】

【0207】

は、架橋ポリマーを表し；正電荷は、対応するアニオン、好ましくはＯＨ^－により補償される］を有する、実施形態７または８のいずれか１つによる超架橋磁性粒子。

【0208】

１０．
少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、式Ｉｃの一般構造式：

【0209】

【化40】

【0210】

［式中、波線

【0211】

【化41】

【0212】

は、架橋ポリマーを表し；ｍは、１～１０の範囲、好ましくは２～８の範囲、より好ましくは３～６の範囲の整数であり；ＣＯＯ（Ｈ）は、カルボキシル（アート）基を表す］を有し；分子が、対応するアニオン、好ましくはＯＨ^－により補償される２個の正電荷を有する、実施形態１～３のいずれか１つによる超架橋磁性粒子。

【0213】

１１．
少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、構造式Ｉｃ－１：

【0214】

【化42】

【0215】

［式中、波線

【0216】

【化43】

【0217】

は、架橋ポリマーを表し；正電荷は、対応するアニオン、好ましくはＯＨ^－により補償される］を有する、実施形態１０による超架橋磁性粒子。

【0218】

１２．
少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、式Ｉｄの一般構造式：

【0219】

【化44】

【0220】

［式中、波線

【0221】

【化45】

【0222】

は、架橋ポリマーを表し；ｍ１およびｍ２は独立に、２～１０の範囲、好ましくは２～５の範囲の整数である］を有し；分子が、対応するアニオン、好ましくはＯＨ^－により補償される２個の正電荷を有する、実施形態１から３のいずれか１つによる超架橋磁性粒子。

【0223】

１３．
少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、式Ｉｄ－１の一般構造式：

【0224】

【化46】

【0225】

［式中、波線

【0226】

【化47】

【0227】

は、架橋ポリマーを表し；２個の正電荷は、対応するアニオン、好ましくはＯＨ^－により補償される］を有する、実施形態１２による超架橋磁性粒子。

【0228】

１４．
少なくとも１個の磁心（Ｍ）が、金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、金属キレートおよびそれらの２種以上の混合物からなる群から選択される化合物を含む、実施形態の１から１３いずれか１つによる超架橋磁性粒子。

【0229】

１５．
少なくとも１個の磁心（Ｍ）が、金属酸化物または金属炭化物、より好ましくは、酸化鉄、特にＦｅ_３Ｏ_４、α－Ｆｅ_２Ｏ_３、γ－Ｆｅ_２Ｏ_３、ＭｎＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＣｏＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＮｉＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＣｕＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＺｎＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＣｄＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＢａＦｅ_ｐＯおよびＳｒＦｅ_ｐＯからなる群から選択される酸化鉄（ここで、ｐおよびｑは合成方法に応じて変動し、ｐは好ましくは、１～３の整数、より好ましくは２であり、ｑは好ましくは、３または４である）、最も好ましくはＦｅ_３Ｏ_４を含む、実施形態１から１４のいずれか１つによる超架橋磁性粒子。

【0230】

１６．
少なくとも１個の磁心（Ｍ）が、少なくとも１個の磁性ナノ粒子、好ましくは少なくとも１個の酸化鉄ナノ粒子、より好ましくはＦｅ_３Ｏ_４－ナノ粒子を含む、実施形態１から１５のいずれか１つによる超架橋磁性粒子。

【0231】

１７．
少なくとも１個の磁心（Ｍ）が、磁性ナノ粒子およびコーティングＣ１を含む、より好ましくは、それらからなる、実施形態１から１６のいずれか１つによる超架橋磁性粒子。

【0232】

１８．
コーティングＣ１が、界面活性物質、シリカ、シリカート、シラン、ホスファート、ホスホナート、ホスホン酸およびそれらの２種以上の混合物からなる群から選択され、好ましくはコーティングが界面活性物質コーティングである、実施形態１７による超架橋磁性粒子。

【0233】

１９．
ポリマーマトリックス（Ｐ）および少なくとも１個の磁心（Ｍ）を含む超架橋磁性粒子を調製する方法であって、ポリマーマトリックスが、少なくとも１つの超架橋結合を有する少なくとも１種の架橋ポリマーを含み、超架橋結合が、超架橋結合の一部である少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子からなり、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、式Ｉの一般構造式

【0234】

【化48】

【0235】

［式中、
ｘ、ｙは独立に、１または２であり；
ｚは、ゼロまたは１であり；
Ｒ^１、Ｒ^３は独立に、水素、Ｃ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、Ｃ５～Ｃ１０－シクロアルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールおよび－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－ＣＨ_３（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され、Ｒ^１、Ｒ^３のそれぞれは、水素、Ｃ１～Ｃ５－アルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールからなる群から選択される少なくとも１個のさらなる置換基を有していてもよく、Ｒ^１およびＲ^３は別々であるか、またはＲ^２と一緒に、脂肪族または芳香族環系を形成しており；
Ｒ^２は、－ＣＯＯＨまたはＣＯＯ^－基で置換されていてもよいＣ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、Ｃ５～Ｃ１０－シクロアルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールおよび－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され、２つ以上の環系を有する各環式構造は、分離したまたは縮合した環系を有し；
波線

【0236】

【化49】

【0237】

は、架橋ポリマーを表し；
Ｒ^２を各窒素原子と連結する結合は独立に、単結合、二重結合および芳香族結合からなる群から選択される］
を有し；式Ｉの一般構造式を有する、少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、少なくとも１個の正電荷を有し：
（ｉｖ）ポリマーマトリックスおよび少なくとも１個の磁心（Ｍ）を含み、ポリマーマトリックスが、少なくとも２個の、アミン基に対して反応性の官能基を含む少なくとも１種の架橋ポリマーを含む、好ましくはそれからなる磁性粒子を得るステップと；
（ｖ）少なくとも２個のアミン基をその構造内に含む分子を得るステップと；
（ｖｉ）（ｉ）において得られた磁性粒子の、アミン基に対して反応性の基を、（ｉｉ）において得られた分子のアミン基と反応させ、それにより、少なくとも１つの超架橋結合を形成し；それにより、超架橋磁性粒子を得るステップとを含み；
（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、式ＩＩの一般構造式

【0238】

【化50】

【0239】

［式中、
ｘ、ｙは独立に、１または２であり；
ｚは、ゼロまたは１であり；
Ｒ^１、Ｒ^３は独立に、水素、Ｃ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、Ｃ５～Ｃ１０－シクロアルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールおよび－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－ＣＨ_３（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され、Ｒ^１、Ｒ^３のそれぞれは、水素、Ｃ１～Ｃ５－アルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールからなる群から選択される少なくとも１個のさらなる置換基を有していてもよく、Ｒ^１およびＲ^３は別々であるか、または一緒に、脂肪族または芳香族環系を形成しており；
Ｒ^２は、－ＣＯＯＨまたはＣＯＯ^－基で置換されていてもよいＣ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、Ｃ５～Ｃ１０－シクロアルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールおよび－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され、２つ以上の環系を有する各環式構造は、分離したまたは縮合した環系を有し；
Ｒ^４、Ｒ^５は独立に、水素であるか、または自由電子対を表し；
Ｒ^２を各窒素原子と連結する結合は独立に、単結合、二重結合および芳香族結合からなる群から選択される］を有する、方法。

【0240】

２０．
（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、式ＩＩａの一般構造式

【0241】

【化51】

【0242】

［式中、Ｒ^１、Ｒ^３およびＲ^２は、窒素原子と一緒に、３、５、７または９個の炭素原子を含む芳香族環系を形成しており、Ｒ^２を各窒素原子と連結する結合は、芳香族結合であり；Ｒ^４、Ｒ^５は独立に、水素であるか、または自由電子対を表す］を有する、実施形態１９による方法。

【0243】

２１．
式ＩＩａの一般構造式を有する、（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子について、Ｒ^２が、１個の炭素原子を含み、Ｒ^１、Ｒ^３が一緒に、２、４、６または８個の炭素原子を含み、Ｒ^２を各窒素原子と連結する結合が、芳香族結合であり；Ｒ^４、Ｒ^５が独立に、水素であるか、または自由電子対を表す、実施形態２０による方法。

【0244】

２２．
式ＩＩａの一般構造式を有する、（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、イミダゾール（ＩＩａ－１）である、実施形態２１による方法。

【0245】

２３．
（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、式ＩＩｂの一般構造式

【0246】

【化52】

【0247】

［式中、Ｒ^１、Ｒ^３は独立に、Ｃ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、および－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－ＣＨ_３（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され、Ｒ^１、Ｒ^３のそれぞれは、水素、Ｃ１～Ｃ５－アルキル、Ｃ５～Ｃ１２－アリール、Ｃ４～Ｃ１０－ヘテロアリールからなる群から選択される少なくとも１個のさらなる置換基を有していてもよく、Ｒ^１およびＲ^３は、別々であり；Ｒ^２は、Ｃ１～Ｃ１０－アルキル、Ｃ１～Ｃ１０－アルケニル、および－（－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－）_ｎ－Ｏ－（ここで、ｎは、１～１５の範囲の整数である）からなる群から選択され；Ｒ^２を各窒素原子と連結する結合は、単結合である］を有する、実施形態１９による方法。

【0248】

２４．
式ＩＩｂの一般構造式を有する、（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子について、Ｒ^１、Ｒ^３が独立に、Ｃ１～Ｃ１０－アルキルからなる群から、好ましくはＣ１～Ｃ５－アルキル（ａｋｙｌ）からなる群から選択され；Ｒ^２が、Ｃ１～Ｃ１０－アルキルからなる群から、好ましくはＣ２～Ｃ８－アルキル（ａｋｙｌ）からなる群から選択され；Ｒ^２を各窒素原子と連結する結合が、単結合である、実施形態２３による方法。

【0249】

２５．
式ＩＩｂの一般構造式を有する、（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン（ＩＩｂ－１）である、実施形態２３または２４による方法。

【0250】

２６．
（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、式ＩＩｃの一般構造式：

【0251】

【化53】

【0252】

［式中、ｍは、１～１０の範囲、好ましくは２～８の範囲、より好ましくは３～６の範囲の整数である］を有する、実施形態１９による方法。

【0253】

２７．
（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、構造式ＩＩｃ－１：

【0254】

【化54】

【0255】

を有する、実施形態２６による方法。

【0256】

２８．
（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、式ＩＩｄの一般構造式：

【0257】

【化55】

【0258】

［式中、ｍ１およびｍ２は独立に、２～１０の範囲、好ましくは、２～５の範囲の整数である］を有する、実施形態１９による方法。

【0259】

２９．
（ｉｉ）による少なくとも２個の窒素原子をその構造内に含む分子が、式ＩＩｄ－１の一般構造式：

【0260】

【化56】

【0261】

を有する、実施形態２８による方法。

【0262】

３０．
（ｉ）が：
（ｉ－１）少なくとも１個の磁心（Ｍ）を得るステップと；
（ｉ－２）少なくとも１種の、アミン基に対して反応性の官能基またはアミン基を有するポリマー前駆体分子を含む、ポリマー前駆体分子を得るステップと、
（ｉ－３）少なくとも１個の磁心（Ｍ）の存在下で、（ｉ－２）によるポリマー前駆体分子を重合させ、それにより、ポリマーマトリックス（Ｐ１）に包埋された少なくとも１個の磁心（Ｍ）を含む粒子を形成するステップであって、ポリマーマトリックス（Ｐ１）が好ましくは、少なくとも２個の、アミン基に対して反応性の官能基または少なくとも２個のアミン基を有する架橋ポリマーを含む、より好ましくは、それらからなるステップと
を含む、実施形態１９から２９のいずれか１つによる方法。

【0263】

３１．
アミン基に対して反応性の官能基が、ハロゲン化Ｃ１～Ｃ３－アルキル基、ハロゲン原子、エポキシ基および活性化カルボキシ基、好ましくは－酸ハライドまたは酸無水物またはスクシンイミドの群から選択される、実施形態１９から３０のいずれか１つによる方法。

【0264】

３２．
（ｉｉ）における反応が、２００℃以下、好ましくは－８０～＋２００℃の範囲、より好ましくは２０～１００℃の範囲、より好ましくは５０～９５℃の範囲、より好ましくは７０～９０℃の範囲の温度で実施される、実施形態１９から３１のいずれか１つによる方法。

【0265】

３３．
（ｉｉ）における反応が、０．０１～２００時間の範囲、好ましくは０．１～２００時間の範囲、好ましくは２０～１５０時間の範囲、より好ましくは５０～１００時間の範囲の反応時間で実施される、実施形態１９から３２のいずれか１つによる方法。

【0266】

３４．
（ｉｉ）における反応が、溶媒（混合物）中で実施され、溶媒（混合物）が、有機溶媒の群から、好ましくは非ハロゲン化有機溶媒の群から、より好ましくはエーテル、アルコール、芳香族有機溶媒、アセトニトリル、ＤＭＦ、ジオキサンおよびＤＭＳＯからなる群から、より好ましくはイソプロピルエーテル、ジエチルエーテル、ＴＨＦ、エタノール、メタノール、イソ－プロパノール、ｎ－プロパノールアセトニトリル、ＤＭＦ、ジオキサンおよびＤＭＳＯからなる群から、より好ましくはＴＨＦ、アセトニトリル、ＤＭＦ、ジオキサン、トルエンおよびＤＭＳＯからなる群から選択される少なくとも１種の溶媒を含む、実施形態１９から３３のいずれか１つによる方法。

【0267】

３５．
（ｉ－３）における重合が懸濁重合である、実施形態１９から３４のいずれか１つによる方法。

【0268】

３６．
（ｉ－３）における重合が、アゾビス（イソブチロニトリル）（ＡｌＢＮ）、２，２’－アゾジ（２－メチルブチロニトリル）（ＶＡＺＯ６７）、１，１’－アゾビス（シアノシクロヘキサン）（ＶＡＺＯ８８）、ベンゾイルペルオキシド（ＢＰＯ）、２，２’－アゾビス（２－アミジノプロパン）ジヒドロクロリド（ＡＡＰＨ）および４，４’－アゾビス（４－シアノペンタン酸）（ＡＣＶＡ）からなる群から選択される開始剤の存在下で実施される、実施形態１９から３５のいずれか１つによる方法。

【0269】

３７．
ステップ（ｉ－３）が：
（ｉ－３－１）（ｉ－２）によるポリマー前駆体分子、（ｉ－１）による少なくとも１個の磁心（Ｍ）、少なくとも１種の有機溶媒、少なくとも１種の開始剤および水相を含む組成物（Ａ）を得るステップであって、有機溶媒が水と混和性ではないステップと、
（ｉ－３－２）組成物（Ａ）を撹拌して、エマルジョン（Ｂ）を得るステップであって、エマルジョンが好ましくは、水中有機溶媒エマルジョンであるステップと
を含む、実施形態１９から３６のいずれか１つによる方法。

【0270】

３８．
少なくとも１個の磁心（Ｍ）が、金属、金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物、金属リン化物、金属酸化物、金属キレートおよびそれらの２種以上の混合物からなる群から選択される化合物を含む、実施形態１９から３７のいずれか１つによる方法。

【0271】

３９．
少なくとも１個の磁心（Ｍ）が、金属酸化物または金属炭化物、より好ましくは、酸化鉄、特に、Ｆｅ_３Ｏ_４、α－Ｆｅ_２Ｏ_３、γ－Ｆｅ_２Ｏ_３、ＭｎＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＣｏＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＮｉＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＣｕＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＺｎＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＣｄＦｅ_ｐＯ_ｑ、ＢａＦｅ_ｐＯおよびＳｒＦｅ_ｐＯ（ここで、ｐおよびｑは、合成方法に応じて変動し、ｐは好ましくは１～３、より好ましくは２の整数であり、ｑは好ましくは、３または４である）からなる群から選択される酸化鉄、最も好ましくは、Ｆｅ_３Ｏ_４を含む、実施形態１９から３８のいずれか１つによる方法。

【0272】

４０．
少なくとも１個の磁心（Ｍ）が、少なくとも１個の磁性ナノ粒子、好ましくは少なくとも１個の酸化鉄ナノ粒子、より好ましくはＦｅ_３Ｏ_４－ナノ粒子を含む、実施形態１９から３９のいずれか１つによる方法。

【0273】

４１．
ステップ（ｉ－１）が：
（ｉ－１．１）少なくとも１個の磁性ナノ粒子を得るステップと、
（ｉ－１．２）少なくとも１個のナノ粒子を、好ましくは、界面活性物質、シリカ、シリカート、シラン、ホスファート、ホスホナート、ホスホン酸およびそれらの２種以上の混合物からなる群から選択されるコーティングＣ１でコーティングして、磁心（Ｍ）を得るステップと
含む、実施形態１９から４０のいずれか１つによる方法。

【0274】

４２．
実施形態１９から４１のいずれか１つによる方法から得られたまたは得ることができる、超架橋磁性粒子。

【0275】

４３．
流体または気体中の少なくとも１種の分析物を定性的および／または定量的に決定するための、実施形態１から１８のいずれか１つによる超架橋磁性粒子、または実施形態１９から４１のいずれか１つによる方法から得られた、もしくは得ることができる超架橋磁性粒子の使用。

【0276】

４４．
哺乳類の体液試料において分析物を定性的および／または定量的インビトロ決定するための、実施形態４３による使用。

【0277】

４５．
体液試料が、血液、血清、尿、胆汁、糞便、唾液、脊髄液、血漿、再溶解された乾燥血斑および上述の試料材料の再構成された乾燥試料からなる群から選択される、実施形態４４による使用。

【0278】

４６．
植物試料中の分析物を定性的および／または定量的に決定するための、実施形態４３による使用。

【0279】

４７．
前記分析物が、有機化合物の群、好ましくはステロイド、糖、ビタミン、薬物、タンパク質、核酸、糖およびそれらの２種以上の混合物からなる群から選択される、実施形態４３から４６のいずれか１つによる使用。

【0280】

４８．
少なくとも１種の分析物を富化または精製するための、実施形態１から１８のいずれか１つによる超架橋磁性粒子または実施形態１９から４１のいずれか１つによる方法から得られた、もしくは得ることができる超架橋磁性粒子の使用。

【0281】

４９．
前記分析物が質量分析法、ＵＶ－ｖｉｓ、ＮＭＲ、ＩＲにより決定される、実施形態４３から４８のいずれか１つによる使用。

【0282】

５０．
水、特に廃水を精製するための、実施形態１から１８のいずれか１つによる超架橋磁性粒子または実施形態１９から４１のいずれか１つによる方法から得られた、もしくは得ることができる超架橋磁性粒子の使用。

【実施例】

【0283】

次の実施例は、本発明を単に例示するものである。そのためこれらは、本発明の範囲を限定するものとは決して解釈されるべきではない。

【0284】

実施例１：超架橋磁性ポリマー粒子（ビーズ）の調製
界面活性物質コーティングされた磁性ナノ粒子（１）
一般手順で、ＦｅＣｌ_２・４Ｈ_２Ｏ１２６ｇ（０．６３ｍｏｌ）およびＦｅＣｌ_３２４８ｇ（１．５３ｍｏｌ）を、撹拌しながら水３ｌに添加し、５５℃に加熱した。ＮＨ_４ＯＨ４６０ｍｌ（Ｈ_２Ｏ中２８％）を添加し、１５分後に、黒色の沈澱物を、磁石を用いて分離した。上澄みを廃棄し、磁性ナノ粒子を水で３回洗浄した。磁性ナノ粒子を２０００ｍｌに再懸濁し、ｐＨをＮａＯＨ（１０Ｍ）で７～９に調整した。３０分間の超音波処理の後に、懸濁液を４ｌ反応器に移動し、水１ｌを添加した。撹拌しながら、オレイン酸１２０ｍｌを添加し、懸濁液を４５分間、２５℃で撹拌した。磁性ナノ粒子を磁石で分離し、上澄みを廃棄した。界面活性物質コーティングされたナノ粒子を水およびエタノールで３回洗浄し、エタノール中に貯蔵して、界面活性物質コーティングされた磁性ナノ粒子（１）（２０３ｇ）を得た。

【0285】

磁性ポリマー粒子（２）
一般手順で、水６５０ｍｌを、機械撹拌機を備えた２ｌガラス反応器に添加した。ＰＶＡ１３．５ｇを添加し、完全に溶解するまで撹拌した。（１）１０ｇを磁石で分離し、上澄みを廃棄した。磁性ナノ粒子をトルエンで１回洗浄し、次いで、トルエン１６８ｍｌ中で再懸濁した。ジビニルベンゼン２３．６ｍｌ（０．１７ｍｏｌ）およびビニルベンジルクロリド２３．６ｍｌ（０．１７ｍｏｌ）を添加し、混合物を１時間超音波処理した。２，２’－アゾビス（２－メチルブチロニトリル）３．８４ｇ（２０ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を、急速撹拌しながらＰＶＡ溶液に移動した。混合物を８０℃に加熱し、反応を４時間継続した。形成した磁性ポリマー粒子を磁石で分離し、上澄みを廃棄した。粒子を水およびメタノールで３回洗浄し、イソプロパノール／水（１０／９０ｖ／ｖ）中で再懸濁して、磁性ポリマー粒子（２）（５２．３ｇ）を得た。

【0286】

細孔性磁性ポリマー粒子／ジアミン超架橋磁性ポリマー粒子（３）
一般手順で、（２）５ｇを磁石で分離し、上澄みを廃棄した。磁性ポリマー粒子（２）をＣＨ_３ＣＮで３回洗浄し、次いで、ＣＨ_３ＣＮ１５０ｍｌ中で再懸濁した。ＫＯＨ２．８ｇ（５０ｍｍｏｌ）および選択されたジアミンイミダゾール８８ｍｍｏｌを、撹拌しながら添加した。懸濁液を８０℃に加熱し、この温度で７２時間続行した。その後、粒子を磁石で分離し、上澄みを廃棄した。粒子をエタノールで３回、水で６回洗浄して、イミダゾール超架橋磁性ポリマー粒子（３ａ）（収率：９５％、４．８ｇ）を得た。同じ手順を
－選択されたジアミンとしてＴＭＥＤＡを用いて実施して、ＴＭＥＤＡ超架橋磁性ポリマー粒子（３ｂ）（９６％）；
－選択されたジアミンとしてリシンを用いて実施して、リシン超架橋磁性ポリマー粒子（３ｄ）（９６％）；および
－選択されたジアミンとしてホモピペラジンを用いて実施して、ホモピペラジン超架橋磁性ポリマー粒子（３ｅ）（９６％）
を得た。

【0287】

比較－細孔性磁性ポリマー粒子／フリーデルクラフツ超架橋磁性ポリマー粒子（３ｃ）
一般手順で、（２）５ｇを磁石で分離し、上澄みを廃棄した。磁性ナノ粒子を超架橋溶媒（ジクロロエタン、トルエン、ＤＭＦ、ＣＨ_３ＣＮ、ジオキサンまたはＴＨＦ）で３回洗浄し、次いで、選択された溶媒６０ｍｌ中で再懸濁した。懸濁液を３０分間撹拌し、次いで、８０℃に加熱した。その温度に達したら、触媒（ＦｅＣｌ_３またはＺｎＣｌ_２；１２ｍｍｏｌ）を添加し、窒素を懸濁液に吹き込んだ。１時間後に、粒子を磁石で分離し、上澄みを廃棄した。粒子をエタノールで５回洗浄して、フリーデルクラフツ（ＦＣ）超架橋細孔性磁性ポリマー粒子（３ｃ）（４．８ｇ）を得た。

【0288】

実施例２：ＴＭＥＤＡ、イミダゾールおよび比較用ＦＣ超架橋細孔性磁性ポリマー粒子をベースとする超架橋細孔性磁性ポリマー粒子の評価
合成された超架橋細孔性磁性ポリマー粒子（３ａ）、（３ｂ）、（３ｃ）を、分析物を捕捉および溶離するそれらの性向について評価した。

【0289】

分析物の捕捉
超架橋細孔性磁性ポリマー粒子（ビーズ）を評価するために、ビーズを、図１に図示されているとおりの富化ワークフローに掛けた。試験用試料として、スパイクされた血清プールを使用したが、そのスパイクされた分析物を次の表１に列挙する。

【0290】

【表1】

【0291】

試料の調製
表１からの目的の２２種の分析物を分析物非含有ヒト血清プールにスパイクすることにより、試料を調製した。内標準溶液は、標的分析物の同位体標識類似体を含有するメタノール／水の５０：５０ｖ／ｖ混合物であった。

【0292】

ビーズ抽出
各試料について、スパイクされた血清１００μＬを５０ｍｇ／ｍｌの濃度の水中のビーズ懸濁液５０μＬと混合し、穏やかな回転条件下で５分間、室温で平衡化させて、分析物が粒子の表面全体にアクセスできるようにした。次いで、上澄みを廃棄し、磁性ビーズを水２００μＬで２回洗浄した。溶離を、７０：３０ｖ／ｖのアセトニトリル／水中２％ギ酸１００μＬで行った。次のステップで、溶離液４０μＬをバイアルから取り出し、ＨＰＬＣバイアルに移動し、そこで、ＬＣ－ＭＳ／ＭＳ分析の前に内標準溶液４０μＬを添加した。

【0293】

回収
定量化を外部較正により行った。このために、較正曲線を無溶媒溶液中で記録した。溶離画分における計算濃度を、スパイクされた量と比較することにより、回収率を計算した。

【0294】

図２は、図１に図示されているとおりの富化ワークフローを使用しての試料調製後に得られた分析物回収率を示す。これは、多くの分析物で、ジアミン超架橋細孔性磁性ポリマー粒子（３ａ）および（３ｂ）の両方が、従来のＦＣ－超架橋細孔性磁性ポリマー粒子（３ｃ）よりも良好に機能することを示す。

【0295】

しかしながら、異なるワークフロー下では（すなわち、異なる有機溶媒／ｐＨ設定／緩衝液を用いると）、異なるビーズは異なって機能することが予測され得るので、より良好な比較は、それぞれ可能なワークフローの組合せについて全因子で（ｆｕｌｌｆａｃｔｏｒｉａｌ）上述のビーズを試験するものであろう。作業負荷を減少させるために、ＤｏＥを行い、それにより、種々の因子が含まれた。次いで、種々のワークフローからの溶離液を、ＬＣ－ＭＳを用いて測定し、それにより、いくつかの分析物を定量化し、ワークアップ後のそれらの回収率を決定した。これらのデータから、線形モデルを使用して、予測される最適な回収率を計算した。これらの予測される最適な回収率が表２において見出されるはずである。

【0296】

【表2】

【0297】

一部の分析物は明らかに、より高い回収率を示す一方で、他の分析物は明白に、古典的なＦＣビーズほど効率的には捕捉および／または溶離されない。加えて、超架橋に使用されるジアミンの選択が、分析物回収率に対して多大に影響するようである。一般に、ＴＭＥＤＡが超架橋のために使用される場合に、より低い回収率が多くの分析物で観察された。しかしながら、極性分析物のガバペンチンおよび５－フルオロウラシルでは、より高い回収率が見出された。特に５－フルオロウラシルは、いままで試験された他のいずれのビーズによっても以前には捕捉されたことがなかったことに留意すべきである。

【0298】

さらに、同じ実験からの結果は、ジアミン超架橋細孔性磁性ポリマー粒子が、超架橋細孔性磁性ポリマー粒子から分析物を溶離するために使用される有機溶媒の選択に対して感受性が低かったことを示す。この目的で、２種の有機溶媒が選択された：ＭｅＯＨおよびＣＨ_３ＣＮ。これは図３に示されている。ＦＣ－超架橋細孔性磁性ポリマー粒子は、ＣＨ_３ＣＮを使用した場合に、より高い回収率を示したが、ジアミン超架橋細孔性磁性ポリマー粒子は、いずれの溶媒でも比較的無差別であった。これは、移動相としてＭｅＯＨを用いて運転することが想像されるＬＣ－ＭＳによる測定に関して、ジアミン超架橋細孔性磁性ポリマー粒子の明らかな利点であった。
実施例３：ＴＭＥＤＡ、イミダゾール、リシン、ホモピペラジンをベースとする超架橋細孔性磁性ポリマー粒子および比較のＦＣ超架橋細孔性磁性ポリマー粒子の評価
４種の異なるアミンをベースとする、合成された超架橋細孔性磁性ポリマー粒子を、分析物を捕捉および溶離するそれらの性向について評価したが、２種は、二重の第三級アミン（すなわち、ＴＭＥＤＡ（３ｂ）およびイミダゾール（３ｄ））で、１種は二重の第二級アミン（すなわち、ホモピペラジン（３ｄ））で、１種は二重の第１級アミン（すなわち、リシン（３ｃ））で架橋された。

【0299】

ヒト血清から極性分析物を精製するための、これらの新たなビーズの性向を試験するために、臨床関連分析物を含む分析物パネルを組み合わせ、血清中でスパイクした（下の表３を参照されたい）。

【0300】

【表3】

【0301】

標準的なビーズ－評価ワークフローは次のとおりであった：
目的の分析物をスパイクしておいた試料に、混合物のｐＨを設定するｐＨ調整試薬（ＨＣＯＯＨまたはピロリジンまたはなし）を添加した。これに、ビーズ懸濁液を添加し、混合物を振盪し、５分間インキュベートした。続いて、磁場を印加し、磁性ビーズを容器の側面に引き寄せ、上澄みを除去した。次に、洗浄液（水または緩衝液）を添加し、混合物を振盪し、その後、ビーズを再び上澄みから分離し、次いで、再び除去した。この手順をもう１回繰り返した。続いて、溶離液を添加し、混合物を振盪し、さらに５分間インキュベートした。次に、ビーズを上澄みから分離し、次に、別のバイアルに移動した。これに、血清試料にスパイクされた化合物の内標準を含む混合物（ＩＳＴＤ－ミックス）を添加した。したがって、分析物の富化または希釈は、このワークフローを使用しては行わなかった。手順を下の表４にまとめる。

【0302】

【表4】

【0303】

溶離：２種の異なる有機溶媒：ＭｅＯＨおよびＣＨ_３ＣＮを評価したが、この際、各溶媒で３種の濃度：０、３５および７０体積％有機溶媒を使用し、この際、０体積％は、水および緩衝液のみが使用されたことを意味している。各溶媒の各濃度について、３つのｐＨレベル：ｐＨ２．５（１００ｍＭＨＣＯＯＨ）、ｐＨ１１．８（１００ｍＭピロリジン）、ｐＨ７（非緩衝）を設定した。したがって、全部で１５種の異なる溶離液を使用した。

【0304】

因子の設定およびそれらの範囲を定義した。ＤｏＥの使用は、ａ）新たなビーズを相互に、ｂ）それぞれ３種の異なるｐＨレベル（すなわち、酸性、塩基性および中性）でのアセトニトリルとメタノールとの溶離強度を、ｃ）溶離溶媒の有機含有率を、ｄ）血清／ビーズ混合物のｐＨ調整を比較することを可能にした。上述のとおり、ビーズの性能は、有機溶媒のｐＨ、体積、存在およびその含有率などの他の設定に直接的に影響された。これらすべての因子をビーズと組み合わせて評価するために、全因子ＤｏＥを実施し（含まれる因子については、下の表５を参照されたい）、それにより、スパイクされたヒト血清を、合成ビーズを使用して処理した。

【0305】

【表5】

【0306】

次に、調製した試料を、ＬＣ－ＭＳ／ＭＳを用いて、イオン供給源としてエレクトロスプレーを使用するＡＢ－Ｓｃｉｅｘ６５００＋機器で測定した。分析物濃度の積分および計算には、ＭｕｌｔｉＱｕａｎｔソフトウェアツールを使用した。ＤｏＥデータを、ＪＭＰＳＡＳソフトウェアを使用してさらに解析した。次に、そのモデルを、評価される分析物の最適な回収率を予測するために使用することができた。グラフの下に、各ビーズでの各分析物についての９５％信頼区間を含む、予測された最適な回収率が示されている。

【0307】

一部の分析物で、従来のフリーデル－クラフツ超架橋ビーズ（３ｃ）と比較して高い回収率を得ることができることが観察された。ＴＭＥＤＡ超架橋ビーズ（３ｂ）では、メトトレキサート、２－オキソ－３－ヒドロキシＬＳＤ、ベンゾイルエクゴニン、５－フルオロウラシルおよびガバペンチンは、回収率の点において改善を示した。ホモピペラジンビーズ（３ｅ）は、メトトレキサート、トブラマイシン、２－オキソ－３－ヒドロキシＬＳＤおよび硫酸エチルについて、より良好な回収率を示した。イミダゾール超架橋ビーズ（３ａ）は、２－オキソ－３－ヒドロキシＬＳＤ、ベンゾイルエクゴニン、ガバペンチンおよび硫酸エチルについて、より良好な回収率を示した。リシン超架橋ビーズ（３ｄ）は、いくつかの場合に、フリーデル－クラフツ超架橋ビーズに少なくとも匹敵し；ノルオキシモルホンでは、リシンをベースとする超架橋細孔性磁性ポリマー粒子は、好ましい代替品であった。

【0308】

実施例４：血清および尿における拡大分析物パネルについての、ＴＭＥＤＡをベースとする超架橋細孔性磁性ポリマー粒子、および比較可能なＦＣ超架橋細孔性磁性ポリマー粒子の評価
実験（例えば、実施例３の結果）から、どの試料調製ワークフローが、原則として、各ビーズおよび所与の各分析物で最高回収率をもたらすかが分かる。最適な条件下で、ＴＭＥＤＡ－およびフリーデル－クラフツ超架橋ビーズの両方について各分析物での絶対回収率を得るために、実験を行い、それにより、最適なワークフローを使用して５回の反復試験で、４２種の分析物を尿および／または血清から精製した。この場合の最適なワークフローという用語は、各分析物－ビーズ－試料種の組合せで最も最適であると見出されたｐＨ、溶離液ｐＨ、洗浄サイクルの回数および溶離の有機含有率を調整するなどの設定を行うことを指す。行われたこれらのワークフローを表６に示す。

【0309】

【表6-1】

【0310】

【表6-2】

【0311】

【表6-3】

【0312】

【表6-4】

【0313】

【表6-5】

【0314】

臨床関連分析物を含む２つの分析物パネルを組み合わせ、血清または尿においてスパイクした（下の表を参照されたい）。

【0315】

【表7-1】

【0316】

【表7-2】

【0317】

【表8】

【0318】

方法
標準的なビーズ－評価ワークフローは次のとおりであった：
目的の分析物をスパイクしておいた試料（詳細については下記参照）に、混合物のｐＨを設定するｐＨ調整試薬を添加した。これに、ビーズ懸濁液を添加し、混合物を振盪し、５分間インキュベートした。続いて、磁場を印加し、磁性ビーズを容器の側面に引き寄せ、上澄みを除去した。次に、洗浄液を添加し、混合物を振盪し、その後、ビーズを再び上澄みから分離し、次いで、再び除去した。この手順をもう１回繰り返した。続いて、溶離液を添加し、混合物を振盪し、さらに５分間インキュベートした。次に、ビーズを上澄みから分離し、次に、別のバイアルに移動した。これに、血清試料にスパイクされた化合物の内標準を含む混合物を添加した。したがって、分析物の富化または希釈は、このワークフローを使用しては行わなかった。

【0319】

【表9】

【0320】

次に、調製した試料を、ＬＣ－ＭＳ／ＭＳを用いて、イオン供給源としてエレクトロスプレーを使用するＡＢ－Ｓｃｉｅｘ６５００＋機器で測定した。分析物濃度の積分および計算には、ＭｕｌｔｉＱｕａｎｔソフトウェアツールを使用した。データを、ＪＭＰＳＡＳソフトウェアを使用してさらに解析した。

【0321】

結果
図８および９は、それぞれ尿および血清についての各分析物および各ビーズでの絶対回収率を示す。ブプレノルフィン－グルクロニドおよびテオフィリンについての尿データは、内在性物質から重大な干渉が発生したので削除した。このことから、大抵の分析物について、これらの物質が大部分、無極であるにもかかわらず、同様の回収率が得られることが分かった。このことは、尿、さらには血清からワークアップされた分析物の両方に当てはまった。しかしながら、２種のビーズの間の違いは、ＦＣ－超架橋ビーズからは回収されないか、低い程度しか回収されない一部の分析物が、ＴＭＥＤＡビーズを使用するワークフローを介して回収された場合に、許容される回収率から高い回収率までをもたらし得ることであった。このための顕著な例は、５－ＦＵ、エチル－グルクロニド、プレガバリン、エクゴニン、硫酸エチル、トブラマイシン、アミカシンである。２種のビーズの間の違いがさらに、図１０（尿分析物）および図１１（血清分析物）において可視化されている。ＴＨＣ－ＣＯＯＨの場合にのみ、本発明者らは、ＴＭＥＤＡビーズでの約４０％の回収率に比較して、約９０％の回収率をもたらすＦＣビーズの優位性を認める。これは、この物質のカルボン酸間のイオン性相互作用が、この分析物が有し得る疎水性相互作用と比べると、ＦＣビーズでより高度に重要性が低いことを示唆している。

【0322】

結論
２つの重要な結果が得られた：第一に、ＴＭＥＤＡビーズは、尿、さらには血清の両方において、化学的に多様な分析物パネルから、多くの分析物について高い回収率をもたらし得ることが再度示された。第二に、ＴＭＥＤＡ－超架橋ビーズは、フリーデル－クラフツアルキル化を介して超架橋されたビーズと比較した場合に、カバーされ得る、より幅広い範囲の化学的に多様な分析物をカバーすることが示された。

【0323】

引用文献
1 X. Yang et al. Polym. Chem., 2013, 4, 1425.
2 S. Xu et al. Polym. Chem., 2015, 6, 2892.
3 US 2012/220740 A1.
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5 US 6 514 688 B2.
6 CN 106 432 562 A.
7 V.A. Davankov, M.P. Tsyurupa, Hypercrosslinked Polymeric Networks and Adsorbing Materials, Elsevier, 2011, Oxford, UK.
8 V.A. Davankov, M.P. Tsyurupa, Reactive Polymers, 1990, 13, 27-42.
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【図1】