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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】2024-07-04
(45)【発行日】2024-07-12
(54)【発明の名称】複合体およびその製造方法
(51)【国際特許分類】
C01B 33/18 20060101AFI20240705BHJP
B01J 20/10 20060101ALI20240705BHJP
B01J 20/28 20060101ALI20240705BHJP
【ＦＩ】
C01B33/18 C
B01J20/10 C
B01J20/28 Z
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2020129586
(22)【出願日】2020-07-30
(65)【公開番号】P2021024779
(43)【公開日】2021-02-22
【審査請求日】2023-05-11
(31)【優先権主張番号】P 2019139358
(32)【優先日】2019-07-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 第３６回エアロゾル科学・技術研究討論会予稿集（ＵＳＢ）、発表番号Ｂ２０４、ｐ．１９７－ｐ．１９８において公開、発行者：日本エアロゾル学会、発行日：令和１年９月５日
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 第３６回エアロゾル科学・技術研究討論会において口頭発表（発表番号Ｂ２０４）、広島大学、開催日：令和１年９月６日
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 １８ｔｈ Ａｓｉａｎ Ｐａｃｉｆｉｃ Ｃｏｎｆｅｄｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ（ＡＰＣＣｈＥ２０１９）にて口頭発表（発表番号Ｄ３０５）、札幌コンベンションセンター、開催日：令和１年９月２５日
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ３．ｓｃｅｊ．ｏｒｇ／ｍｅｅｔｉｎｇ／８５ａ／ａｂｓｔ／Ｔ３０２．ｐｄｆ（化学工学会第８５年会の国際シンポジウム（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｙｍｐｏｓｉａ ２０２０）予稿集（ＷＥＢ予稿集）において公開（発表番号Ｔ３０２）、掲載日：令和２年３月２日
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｅｕｒｏｐｅａｎ－ｍｒｓ．ｃｏｍ／ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ－ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ－ａｎｄ－ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ－ｎｅｗ－ｃｈａｌｌｅｎｇｅ－ｍａｔｅｒｉａｌｓ－ｎｅｗ－ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ－ｄｅｖｉｃｅｓ－ｉｉｉ－ｅｍｒｓ（２０２０ Ｓｐｒｉｎｇ ｍｅｅｔｉｎｇ－Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｏｃｉｅｔｙ予稿集（ＷＥＢ予稿集）において公開（発表番号：Ｔ．Ｔ．２．０４．４））、掲載日：令和２年２月２８日
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 ｈｔｔｐｓ：／／ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１０１６／ｊ．ｍｓｅｃ．２０１９．１１００３３ ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｓｃｉｅｎｃｅｄｉｒｅｃｔ．ｃｏｍ／ｓｃｉｅｎｃｅ／ａｒｔｉｃｌｅ／ａｂｓ／ｐｉｉ／Ｓ０９２８４９３１１９３１２５６１（Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ：Ｃ，Ｖｏｌ．１０５，２０１９，１１００３３）において公開、掲載日：令和１年７月３０日
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 ｈｔｔｐｓ：／／ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１０１６／ｊ．ａｐｔ．２０２０．０５．０２１ ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｓｃｉｅｎｃｅｄｉｒｅｃｔ．ｃｏｍ／ｓｃｉｅｎｃｅ／ａｒｔｉｃｌｅ／ａｂｓ／ｐｉｉ／Ｓ０９２１８８３１２０３０２２４７（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｏｗｄｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．３１，２０２０，ｐｐ．２９３２－２９４１において公開、掲載日：令和２年６月９日（日本時間）
(73)【特許権者】
【識別番号】000003506
【氏名又は名称】第一工業製薬株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】504136568
【氏名又は名称】国立大学法人広島大学
(74)【代理人】
【識別番号】110003395
【氏名又は名称】弁理士法人蔦田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】北村 武大
(72)【発明者】
【氏名】後居 洋介
(72)【発明者】
【氏名】橋本 賀之
(72)【発明者】
【氏名】荻 崇
【審査官】廣野 知子
(56)【参考文献】
【文献】特表２００２－５１０７８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／０２６４２５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００８－２２２５０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１６２５３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】藤原 健成 et al.，愛媛県産業研究所研究報告，日本，2016年，No.54，p.16-20
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０１Ｂ ３３／００－３３／１９３
Ｂ０１Ｊ ２０／００－２０／２８
Ｂ０１Ｊ ２０／３０－２０／３４
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０／ＪＳＴｃｈｉｎａ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
多孔性シリカ粒子の外部表面および／または内部表面に第１成分としてカチオン性有機化合物が吸着し、前記第１成分の表面に第２成分としてアニオン性官能基を持つ微細繊維状セルロースが吸着してなり、
前記多孔性シリカ粒子は、
（Ａ）平均粒子径が１００ｎｍ以上５μｍ以下であること、および、
（Ｂ）表面の平均孔径が５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下であること、
を満たす、複合体。
【請求項2】
前記多孔性シリカ粒子は、更に、
（Ｃ）純水中におけるゼータ電位が－５０ｍＶ以上－１ｍＶ以下であること、
を満たす、請求項１に記載の複合体。
【請求項3】
前記微細繊維状セルロースは、（ａ）数平均繊維径が３ｎｍ以上１００ｎｍ以下であること、
（ｂ）セルロースＩ型結晶構造を有すること、および、
（ｃ）平均アスペクト比が２以上５０００以下であること、
を満たす、請求項１または２に記載の複合体。
【請求項4】
前記カチオン性有機化合物が含窒素化合物を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の複合体。
【請求項5】
前記含窒素化合物が、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム塩）およびアルキルトリメチルアンモニウム塩からなる群から選択される少なくとも一種を含む、請求項４に記載の複合体。
【請求項6】
前記微細繊維状セルロースが前記アニオン性官能基としてカルボキシ基を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の複合体。
【請求項7】
前記複合体は、純水中におけるゼータ電位が－１００ｍＶ以上－１ｍＶ以下であり、平均粒子径が０．５μｍ以上１０μｍ以下であり、ＢＥＴ値が３ｍ２／ｇ以上である、請求項１～６のいずれか１項に記載の複合体。
【請求項8】
平均粒子径が１００ｎｍ以上５μｍ以下であり、かつ、表面の平均孔径が５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下である多孔性シリカ粒子の外部表面および／または内部表面に第１成分としてカチオン性有機化合物を吸着させ、次いで、前記第１成分の表面に第２成分としてアニオン性官能基を持つ微細繊維状セルロースを吸着させる、複合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、多孔性シリカ粒子と微細繊維状セルロースを含む複合体、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、数ｎｍ～数μｍのナノ粒子、マイクロ粒子、ナノ繊維等が様々な分野で研究、応用されている。ナノ粒子やナノ繊維の性質や効果は、その大きさがナノサイズであることや表面積が大きいことに起因しており、新たな特性や効果を発現する可能性が指摘されている。しかしながら、ナノ粒子やナノ繊維はナノサイズであるがゆえの悪影響（ナノリスク）が懸念されていることや、付着性や凝集性が著しく高いため、取り扱いにくいという課題がある。一方、マイクロ粒子はその大きさがマイクロサイズであることから、ナノ粒子に比べ凝集性は緩和されるものの、ナノ粒子が有する特性や効果が失われるという問題がある。
【0003】
ナノ粒子およびマイクロ粒子が有する利点を両立し、上記課題を克服する方法として、マイクロサイズの粒子にナノサイズの孔を形成した多孔性シリカ粒子を用いることが提案されている（特許文献１参照）。該多孔性シリカ粒子は、外部表面だけでなく内部表面を有するため、マイクロサイズの粒子径でありながら表面積を稼ぐことができ、またナノ粒子特有の凝集課題を克服できる。しかしながら、生理活性物質の吸着剤として用いる場合、十分な性能を発現するには至っていない。
【0004】
また、負または正の電荷を有する多孔性粒子を用い、前記多孔性粒子の外部表面および内部表面に、前記多孔性粒子とは反対の電荷を有する成分を被覆し、さらにその外側に別の親水性の機能性ポリマーの被覆を行うことが提案されている（特許文献２参照）。しかしながら、十分な性能を発現するには至っていない。
【0005】
一方、ナノ繊維、例えばカーボンナノチューブ、銀ナノワイヤー、微細繊維状セルロースは、樹脂材料の補強材、産業資材、電子材料、生命科学など、幅広い分野への応用が検討されている。例えば、微細繊維状セルロースであるＴＥＭＰＯ酸化セルロースナノファイバー（ＴＯＣＮ）は、カルボキシ基を多数有する、繊維径が数ｎｍかつ高アスペクト比を有する、セルロースＩ型結晶構造を有する、および水媒体中で安定に分散する、などの特徴を有することから、研究や応用事例が報告されている。
【0006】
ＴＯＣＮ等の微細繊維状セルロースの生化学分野での研究や応用として、タンパク質などの生理活性物質と微細繊維状セルロースとの相互作用による吸着の検討事例が報告されている（特許文献３参照）。しかしながら、微細繊維状セルロースを生理活性物質の吸着剤として用いる場合、微細繊維状セルロースが水媒体中でナノサイズを保ったまま分散していることや高い親水性を有する微細繊維状セルロースは濃度によりゲル状態を形成するため、微細繊維状セルロースと被吸着物とを分離しにくいことや微細繊維状セルロースを回収、再利用しにくいという課題がある。
【0007】
なお、特許文献４及び特許文献５には、電荷を有するシリカ粒子に静電的引力により有機分子や多糖を吸着した複合粒子を用いることが示されているが、シリカ粒子の形態が多孔性であることは規定されておらず、また、シリカ粒子に微細繊維状セルロースを吸着させることも記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特開昭６３－１６２５１８号公報
【文献】特開平０２－９０９４３号公報
【文献】特許第６１５９７３７号公報
【文献】特開２００８－２２２５０２号公報
【文献】特開２００９－１６２５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の実施形態は、多孔性シリカ粒子と微細繊維状セルロースとを組み合わせることにより、例えば生理活性物質用の吸着剤としての機能を高めることができる複合体およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の実施形態に係る複合体は、多孔性シリカ粒子の外部表面および／または内部表面に第１成分としてカチオン性有機化合物が吸着し、前記第１成分の表面に第２成分としてアニオン性官能基を持つ微細繊維状セルロースが吸着してなるものである。
【0011】
本発明の実施形態に係る複合体の製造方法は、多孔性シリカ粒子の外部表面および／または内部表面に第１成分としてカチオン性有機化合物を吸着させ、次いで、前記第１成分の表面に第２成分としてアニオン性官能基を持つ微細繊維状セルロースを吸着させるものである。
【発明の効果】
【0012】
本発明の実施形態であると、多孔性シリカ粒子と微細繊維状セルロースとを組み合わせることにより、例えば生理活性物質用の吸着剤としての機能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】多孔性シリカ粒子、カチオン性ポリマー表面処理粒子、および実施例の複合体についてのＳＥＭ画像
【図2】実施例の複合体についてのＦＴ－ＩＲの測定結果を示すグラフ
【図3】実施例の複合体についてのＴＧの測定結果を示すグラフ
【図4】比較例のＴＧの測定結果を示すグラフ
【図5】実施例の複合体へのリゾチームの吸着実験での攪拌時間と吸着率との関係を示すグラフ
【図6】実施例３の複合体についてリゾチーム溶液濃度の違いによるリゾチーム吸着実験の結果を示すグラフ
【図7】実施例３の複合体へのリゾチームの吸着の再使用実験結果を示すグラフ
【図8】実施例３の複合体へ吸着したリゾチームの脱離の再使用実験結果を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【0014】
本実施形態に係る複合体は、多孔性シリカ粒子と、該多孔性シリカ粒子の外部表面および／または内部表面に吸着した第１成分としてのカチオン性有機化合物と、該第１成分の表面に吸着した第２成分としての微細繊維状セルロースとを含むものである。そのため、該複合体は、微細繊維状セルロースがカチオン性有機化合物を介して多孔性シリカ粒子の表面に担持された構造を持つ、多孔性シリカ粒子と微細繊維状セルロースとの粒子状複合体である。
【0015】
（１）多孔性シリカ粒子
多孔性シリカ粒子としては、表面に開口する孔を持つシリカ粒子が用いられ、より好ましくは表面から内部を貫通する細孔を持つものが用いられる。多孔性シリカ粒子としては、負に帯電しているもの、即ち負のゼータ（ζ）電位を持つアニオン性の多孔性シリカ粒子が好ましく用いられる。多孔性シリカ粒子が負のゼータ電位を持つことにより、その粒子表面にカチオン性有機化合物を静電的引力により吸着させることができる。ここで、ゼータ電位とは、電気二重層のすべり面での電位のことであり、界面動電位とも称される。
多孔性シリカ粒子としては、表面に開口する孔を持つシリカ粒子が用いられ、より好ましくは表面から内部を貫通する細孔を持つものが用いられる。多孔性シリカ粒子としては、負に帯電しているもの、即ち負のゼータ（ζ）電位を持つアニオン性の多孔性シリカ粒子が好ましく用いられる。多孔性シリカ粒子が負のゼータ電位を持つことにより、その粒子表面にカチオン性有機化合物を静電的引力により吸着させることができる。ここで、ゼータ電位とは、電気二重層のすべり面での電位のことであり、界面動電位とも称される。
【0016】
多孔性シリカ粒子としては、下記条件（Ａ）～（Ｃ）を満たすものが好ましい。
（Ａ）平均粒子径が１００ｎｍ以上５μｍ以下であること。
（Ｂ）表面の平均孔径が５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下であること。
（Ｃ）純水中におけるゼータ電位が－５０ｍＶ以上－１ｍＶ以下であること。
このようなマイクロサイズの粒子にナノサイズの孔を形成した多孔性シリカ粒子を用いることにより、マイクロサイズ粒子の外部表面だけでなく、ナノサイズの孔による内部表面を得ることができる。また、マイクロサイズの粒子径であるため、ナノ粒子であることによる凝集などの問題を解決することができる。
（Ａ）平均粒子径が１００ｎｍ以上５μｍ以下であること。
（Ｂ）表面の平均孔径が５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下であること。
（Ｃ）純水中におけるゼータ電位が－５０ｍＶ以上－１ｍＶ以下であること。
このようなマイクロサイズの粒子にナノサイズの孔を形成した多孔性シリカ粒子を用いることにより、マイクロサイズ粒子の外部表面だけでなく、ナノサイズの孔による内部表面を得ることができる。また、マイクロサイズの粒子径であるため、ナノ粒子であることによる凝集などの問題を解決することができる。
【0017】
上記（Ａ）の多孔性シリカ粒子の平均粒子径は、好ましくは３００ｎｍ以上であり、より好ましくは６００ｎｍ以上であり、更に好ましくは１μｍ以上であり、１．２μｍ以上でもよい。また、平均粒子径は、より好ましくは４μｍ以下であり、３μｍ以下でもよい。
【0018】
上記（Ｂ）の平均孔径は、粒子表面での孔径（開口径）であり、好ましくは１００ｎｍ以上であり、より好ましくは３００ｎｍ以上であり、更に好ましくは４５０ｎｍ以上である。また、平均孔径は５５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【0019】
上記（Ｃ）のゼータ電位は、より好ましくは－４０ｍＶ以上であり、－３５ｍＶ以上でもよい。また、ゼータ電位は、より好ましくは－１０ｍＶ以下であり、－２０ｍＶ以下でもよい。
【0020】
多孔性シリカ粒子のＢＥＴ値（ＢＥＴ法による窒素吸着比表面積）は、特に限定されず、例えば１０～１０００ｍ２／ｇでもよく、５０～５００ｍ２／ｇでもよく、１００～３００ｍ２／ｇでもよい。
【0021】
多孔性シリカ粒子の製造方法は、特に限定されない。例えば、コロイダルシリカなどのシリカ粒子を有機微粒子とともに水中に分散させ、得られた水分散液を超音波ネブライザーなどの噴霧器を用いて噴霧（エアロゾル化）し焼成炉などで熱処理（有機微粒子の熱分解）を行うことにより、多孔性シリカ粒子を調製することができる。
【0022】
（２）カチオン性有機化合物
カチオン性有機化合物は、多孔性シリカ粒子の表面に吸着する成分であり、多孔性セルロース粒子が負のゼータ電位を持つ場合、静電的引力によって粒子表面に吸着する。カチオン性有機化合物は、多孔性シリカ粒子の外部表面および／または内部表面に対し、その全面に吸着されてもよく、一部分に吸着されてもよい。
カチオン性有機化合物は、多孔性シリカ粒子の表面に吸着する成分であり、多孔性セルロース粒子が負のゼータ電位を持つ場合、静電的引力によって粒子表面に吸着する。カチオン性有機化合物は、多孔性シリカ粒子の外部表面および／または内部表面に対し、その全面に吸着されてもよく、一部分に吸着されてもよい。
【0023】
本明細書において、多孔性シリカ粒子の「内部表面」とは、多孔性シリカ粒子の孔内の表面（内壁）であり、「外部表面」とは、多孔性シリカ粒子の外側に露出した表面である。「吸着」とは、静電的引力、ファンデルワールス力または疎水性相互作用により密着ないし一体化することである。「静電的引力」とは、正電荷と負電荷間に働くクーロン力をいう。
【0024】
カチオン性有機化合物としては、特に限定されず、有機ポリマーでもよく、ポリマーではない低分子の有機化合物でもよい。好ましくはカチオン性の有機ポリマーであり、すなわちカチオン性有機化合物としてはカチオン性ポリマーが好ましい。カチオン性ポリマーの分子量は、特に限定されるものではなく、例えば、重量平均分子量（Ｍｗ）で１０００～１００万でもよく、１万～５０万でもよい。
【0025】
本発明における重量平均分子量は高速液体クロマトグラフを使用し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ、Ｇｅｌ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）法により測定することができる。重量平均分子量の算出は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を既知の分子量標準物質として用いて較正曲線を求め、その較正曲線をもとに換算することにより、算出することができる。また、溶離液は０．４ｍｏｌ／Ｌ塩化ナトリウム水溶液を使用し、検出器はＲＩを用いる。カラムはＡｓａｈｉｐａｋ ＧＳ－２２０ＨＧおよびＡｓａｈｉｐａｋ ＧＳ－６２０ＨＧ（昭和電工（株）製）を用い、カラム温度は３０℃とし、流速は１．０ｍＬ／分とする。
【0026】
カチオン性有機化合物としては、含窒素化合物を用いることが好ましい。含窒素化合物としては、例えば、第１級アミノ基、第２級アミノ基、第３級アミノ基、及び第４級アンモニウム基からなる群から選択される少なくとも一種のカチオン性基を有する有機化合物が挙げられる。第１～３級アミノ基には、その酸中和物である塩も含まれる。また、第４級アンモニウム基は、第４級アンモニウムカチオンでも、第４級アンモニウム塩でもよい。
【0027】
低分子量の含窒素化合物の例としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩などが挙げられる。アルキルトリメチルアンモニウム塩としては、例えば、オクチルトリメチルアンモニウムクロリド、オク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ブロマイド、テトラデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、テトラデシルトリメチルアンモニウムクロリド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、デシルトリメチルアンモニウムブロマイド、デシルトリメチルアンモニウムクロリド、ラウリルトリメチルアンモニウムブロミド、ラウリルトリメチルアンモニウムクロリド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロリド、ステアリルトリメチルアンモニウムブロミド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロリド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミドなどの長鎖アルキル基（例えば炭素数８以上のアルキル基）を持つアルキルトリメチルアンモニウムブロマイドが挙げられるが、ブチルトリメチルアンモニウムクロリド、ヘキシルトリメチルアンモニウムクロリド、ブチルトリメチルアンモニウムブロミド、ヘキシルトリメチルアンモニウムブロミドなどのように炭素数７以下のアルキル基を持つものでもよい。ジアルキルジメチルアンモニウム塩としては、例えば、ジブチルジメチルアンモニウムクロリド、ジヘキシルジメチルアンモニウムクロリド、ジオクチルジメチルアンモニウムクロリド、ジヘキシルジメチルアンモニウムブロミド、ジオクチルジメチルアンモニウムブロミド、ジラウリルジメチルアンモニウムブロミド、ジテトラデシルジメチルアンモニウムブロミド等が挙げられる。アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩としては、ドデシルベンジルジメチルアンモニウム塩、テトラデシルベンジルジメチルアンモニウム塩、ヘキサデシルベンジルジメチルアンモニウム塩が挙げられる。
【0028】
カチオン性ポリマーとしては、第１～３級アミノ基、第４級アンモニウム基などのカチオン性基を有するポリマーが挙げられ、カチオン性基を持つモノマーの単独重合体でもよく、カチオン性基を持つモノマーと他のモノマーとの共重合体でもよく、また、カチオン性基を持つモノマーを２種以上用いた共重合体でもよい。
【0029】
具体的には、第４級アンモニウム基を持つカチオン性ポリマーとしては、例えば、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム塩）、側鎖末端に第４級アンモニウム基を持つ（メタ）アクリル系ポリマー、その他の側鎖に第４級アンモニウム基を持つビニルポリマーなどが挙げられる。ここで、（メタ）アクリル系ポリマーとは、アクリル系ポリマー及び／又はメタクリル系ポリマーを意味する。ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム塩）としては、例えば、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロライド）が挙げられる。側鎖末端に第４級アンモニウム基を持つ（メタ）アクリル系ポリマーとしては、例えば、ポリ（Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチルアンモニウムエチルアクリレートクロリド）、ポリメタクリル酸コリンなどが挙げられる。その他の第４級アンモニウム基を持つビニルポリマーとしては、例えば、ポリビニルベンジルトリメチルアンモニウムなどが挙げられる。
【0030】
第１～３級アミノ基を持つカチオン性ポリマーとしては、例えば、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン、ピリジル基含有ポリマー、側鎖末端に第１～３級アミノ基を有する（メタ）アクリル系ポリマー、ポリアニリン、酸処理ゼラチン、塩基性アミノ酸のポリマー、塩基性タンパク質、塩基性多糖類、ポリアミドアミンデンドリマー（カチオニックデンドリマー）、及びそれらの塩などが挙げられる。ポリアリルアミン塩としては、例えば、ポリアリルアミン塩酸塩が挙げられる。ピリジル基含有ポリマーとしては、例えば、ポリビニルピリジン、ポリビニルエチルピリジン、ポリ（パラ－メチルピリジニウムビニレン）、及びそれらの塩などが挙げられる。側鎖末端に第１～３級アミノ基を有する（メタ）アクリル系ポリマーとしては、例えば、ポリ（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチルメタクリレート）及びその塩などが挙げられる。塩基性アミノ酸のポリマーとしては、例えば、ポリリジン、ポリオルニチン、ポリアルギニン、及びそれらの塩などが挙げられる。塩基性タンパク質としては、例えば、プロタミンが挙げられる。塩基性多糖類としては、例えば、キトサンが挙げられる。
【0031】
以上例示したカチオン性有機化合物は、いずれか１種のみを用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。
【0032】
一実施形態において、カチオン性有機化合物としての含窒素化合物は、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム塩）およびアルキルトリメチルアンモニウム塩からなる群から選択される少なくとも一種を含んでもよい。
【0033】
多孔性シリカ粒子へのカチオン性有機化合物の吸着量は、カチオン性有機化合物で表面処理された粒子が正のゼータ電位を持つように吸着していれば特に限定されない。カチオン性有機化合物で表面処理後の粒子におけるカチオン性有機化合物の含有量（後述する複合体におけるカチオン性有機化合物の含有量も同じ。）は、多孔性シリカ粒子の質量に対して（即ち多孔質シリカ粒子の質量を１００質量％として）、例えば、０．０１～１０質量％でもよく、０．１～５質量％でもよい。
【0034】
なお、カチオン性有機化合物で表面処理後の粒子１００質量％における水の含有量は、特に限定されるものではなく、例えば、０．０１～３０質量％でもよく、０．１～２０質量％でもよく、１～１０質量％でもよい。
【0035】
カチオン性有機化合物で表面処理後の粒子のゼータ電位は、特に限定されるものではなく、例えば、純水中におけるゼータ電位が＋１ｍＶ以上＋１００ｍＶ以下でもよい。該ゼータ電位は、より好ましくは＋１０ｍＶ以上であり、更に好ましくは＋２０ｍＶ以上であり、＋３０ｍＶ以上でもよい。また、該ゼータ電位は、＋８０ｍＶ以下であることが好ましく、＋６０ｍＶ以下でもよい。
【0036】
カチオン性有機化合物で表面処理後の粒子の平均粒子径および平均孔径は、特に限定されない。例えば、平均粒子径は、１００ｎｍ以上５μｍ以下でもよく、下限は３００ｎｍ以上でもよく、６００ｎｍ以上でもよく、１μｍ以上でもよく、１．２μｍ以上でよく、上限は４μｍ以下でもよく、３μｍ以下でもよい。平均孔径は、５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下でもよく、下限は１００ｎｍ以上でもよく、３００ｎｍ以上でもよく、４５０μｍ以上でもよく、上限は５５０ｎｍ以下でもよい。
【0037】
（３）微細繊維状セルロース
微細繊維状セルロースは、カチオン性有機化合物からなる第１成分の表面に吸着する成分であり、アニオン性官能基を持つため、静電的引力によって第１成分の表面に吸着する。微細繊維状セルロースは、カチオン性有機化合物からなる第１成分の層の表面全体に吸着されてもよく、一部分に吸着されてもよい。そのため、多孔性シリカ粒子の外部表面に対してカチオン性有機化合物の層を介して微細繊維状セルロースの層が形成されてもよく、多孔性シリカ粒子の内部表面に対してカチオン性有機化合物の層を介して微細繊維状セルロースの層が形成されてもよく、これら外部表面と内部表面の双方で形成されてもよい。なお、微細繊維状セルロースの繊維長が多孔性シリカの孔径よりも大きい場合、多孔性シリカ粒子の孔の開口部に跨がるように微細繊維状セルロースが吸着してもよい。
微細繊維状セルロースは、カチオン性有機化合物からなる第１成分の表面に吸着する成分であり、アニオン性官能基を持つため、静電的引力によって第１成分の表面に吸着する。微細繊維状セルロースは、カチオン性有機化合物からなる第１成分の層の表面全体に吸着されてもよく、一部分に吸着されてもよい。そのため、多孔性シリカ粒子の外部表面に対してカチオン性有機化合物の層を介して微細繊維状セルロースの層が形成されてもよく、多孔性シリカ粒子の内部表面に対してカチオン性有機化合物の層を介して微細繊維状セルロースの層が形成されてもよく、これら外部表面と内部表面の双方で形成されてもよい。なお、微細繊維状セルロースの繊維長が多孔性シリカの孔径よりも大きい場合、多孔性シリカ粒子の孔の開口部に跨がるように微細繊維状セルロースが吸着してもよい。
【0038】
微細繊維状セルロースとしては、下記条件（ａ）～（ｃ）を満たすものが好ましい。
（ａ）数平均繊維径が３ｎｍ以上１００ｎｍ以下であること。
（ｂ）セルロースＩ型結晶構造を有すること。
（ｃ）平均アスペクト比が２以上５０００以下であること。
これらの条件を満たすことにより、微細繊維状セルロースが多孔性シリカ粒子の内部空間に入りやすくなり、外部表面だけでなく、内部表面にも吸着しやすくなる。
（ａ）数平均繊維径が３ｎｍ以上１００ｎｍ以下であること。
（ｂ）セルロースＩ型結晶構造を有すること。
（ｃ）平均アスペクト比が２以上５０００以下であること。
これらの条件を満たすことにより、微細繊維状セルロースが多孔性シリカ粒子の内部空間に入りやすくなり、外部表面だけでなく、内部表面にも吸着しやすくなる。
【0039】
上記（ａ）の数平均繊維径は、より好ましくは５０ｎｍ以下であり、更に好ましくは３０ｎｍ以下であり、１０ｎｍ以下でもよい。数平均繊維径は、次のようにして測定することができる。
【0040】
すなわち、固形分率で０．０５～０．１質量％の微細繊維状セルロースの水分散体を調製し、その水分散体を、親水化処理済みのカーボン膜被覆グリッド上にキャストして、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の観察用試料とする。なお、大きな繊維径の繊維を含む場合には、ガラス上へキャストした表面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を観察してもよい。また、観察用試料は、例えば２質量％ウラニルアセテートでネガティブ染色してもよい。そして、構成する繊維の大きさに応じて５０００倍、１００００倍あるいは５００００倍のいずれかの倍率で電子顕微鏡画像による観察を行う。その際に、得られた画像内に縦横任意の画像幅の軸を想定し、その軸に対し、２０本以上の繊維が交差するよう、試料および観察条件（倍率等）を調節する。そして、この条件を満たす観察画像を得た後、この画像に対し、１枚の画像当たり縦横２本ずつの無作為な軸を引き、軸に交錯する繊維の繊維径を目視で読み取っていく。このようにして、最低３枚の重複しない表面部分の画像を、電子顕微鏡で撮影し、各々２つの軸に交錯する繊維の繊維径の値を読み取る（したがって、最低２０本×２×３＝１２０本の繊維径の情報が得られる）。このようにして得られた繊維径の相加平均を数平均繊維径とする。
【0041】
上記（ｂ）のセルロースＩ型結晶構造を有することは、広角Ｘ線回折像測定により得られる回折プロファイルにおいて、２θ＝１４°～１７°付近と、２θ＝２２°～２３°付近の２つの位置に典型的なピークをもつことから同定することができる。
【0042】
上記（ｃ）の平均アスペクト比は、より好ましくは５０以上であり、更に好ましくは１００以上であり、２００以上でもよい。平均アスペクト比は、より好ましくは１０００以下であり、５００以下でもよい。平均アスペクト比は、次のようにして測定することができる。
【0043】
すなわち、先に述べた方法に従い数平均繊維径を算出する。また、同様の観察画像から微細繊維状セルロースの数平均繊維長を算出する。詳細には、繊維の始点から終点までの長さ（繊維長）を最低１０本目視で読み取る。なお、枝分かれしている繊維については、その繊維の最も長い部分の長さを繊維長とする。このようにして得られた繊維長の相加平均を算出し、数平均繊維長とする。これらの値を用いて平均アスペクト比を下記式に従い算出する。
平均アスペクト比＝数平均繊維長（ｎｍ）／数平均繊維径（ｎｍ）
平均アスペクト比＝数平均繊維長（ｎｍ）／数平均繊維径（ｎｍ）
【0044】
微細繊維状セルロースの持つアニオン性官能基としては、例えば、カルボキシ基、リン酸基、スルホン酸基、硝酸基、ホウ酸基、及び硫酸基からなる群から選択される少なくとも１種が挙げられる。本明細書において、カルボキシ基は、酸型（－ＣＯＯＨ）だけでなく、塩型、即ちカルボン酸塩基（－ＣＯＯＸ、ここでＸはカルボン酸と塩を形成する陽イオン）も含む概念であり、酸型と塩型が混在してもよい。リン酸基、スルホン酸基、硝酸基、ホウ酸基、及び硫酸基についても、同様に、酸型だけでなく、塩型も含む概念であり、酸型と塩型が混在してもよい。塩としては、特に限定されず、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、マグネシウム塩、カルシウム塩等のアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩等のオニウム塩、１級アミン、２級アミン、３級アミン等のアミン塩等が挙げられる。
【0045】
微細繊維状セルロースにおけるアニオン性官能基の量は、特に限定されず、例えば、微細繊維状セルロースの乾燥質量あたり、０．５～３．０ｍｍｏｌ／ｇでもよく、１．５～２．０ｍｍｏｌ／ｇでもよい。アニオン性官能基の量は、例えば、カルボキシ基の場合、０．１～１質量％の濃度に調製した微細繊維状セルロース含有スラリーを６０ｍＬ調製し、０．１ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液によってｐＨを約２．５とした後、０．０５ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を滴下して、電気伝導度測定を行い、ｐＨが約１１になるまで続け、電気伝導度の変化が緩やかな弱酸の中和段階において消費された水酸化ナトリウム量（Ｖ）から、下記式に従い求めることができる。リン酸基についても、同様の電気伝導度測定により測定することができる。その他のアニオン基についても公知の方法で測定すればよい。
アニオン性官能基量(mmol/g)＝Ｖ(mL)×〔0.05／微細繊維状セルロース質量(g)〕
アニオン性官能基量(mmol/g)＝Ｖ(mL)×〔0.05／微細繊維状セルロース質量(g)〕
【0046】
一実施形態において、微細繊維状セルロースとしては、アニオン性官能基としてカルボキシ基を有することが好ましい。カルボキシ基を含有する微細繊維状セルロースとしては、例えば、セルロース分子中のグルコースユニットの水酸基を酸化してなる酸化セルロース微細繊維や、セルロース分子中のグルコースユニットの水酸基をカルボキシメチル化してなるカルボキシメチル化セルロース微細繊維が挙げられる。
【0047】
酸化セルロース微細繊維としては、セルロース分子中のグルコースユニットのＣ６位の水酸基が選択的に酸化されてカルボキシ基に変性されたものが挙げられる。該酸化セルロース微細繊維は、木材パルプなどの天然セルロースをＮ－オキシル化合物の存在下、共酸化剤を用いて酸化させ、解繊（微細化）処理することにより得られる。Ｎ－オキシル化合物としては、一般に酸化触媒として用いられるニトロキシラジカルを有する化合物が用いられ、例えばピペリジンニトロキシオキシラジカルであり、特に２，２，６，６－テトラメチルピペリジノオキシラジカル（ＴＥＭＰＯ）または４－アセトアミド－ＴＥＭＰＯが好ましい。ＴＥＭＰＯで酸化されたセルロース微細繊維は、一般にＴＥＭＰＯ酸化セルロースナノファイバー（ＴＯＣＮ）と称されている。なお、酸化セルロース微細繊維は、カルボキシ基とともに、アルデヒド基又はケトン基を有していてもよい。
【0048】
微細繊維状セルロースは、解繊処理を行うことにより得てもよい。解繊処理は、アニオン性官能基を導入してから実施してもよく、導入前に実施してもよい。解繊処理は、例えば、高速回転下でのホモミキサー、高圧ホモジナイザー、超音波分散処理機、ビーター、ディスク型レファイナー、コニカル型レファイナー、ダブルディスク型レファイナー、グラインダー等を用いて、セルロース繊維の水分散液を処理することにより行うことができ、微細繊維状セルロースの水分散液を得ることができる。
【0049】
カチオン性有機化合物で表面処理した多孔性シリカ粒子への微細繊維状セルロースの吸着量は、特に限定されない。微細繊維状セルロースを吸着させてなる複合体における微細繊維状セルロースの含有量は、多孔性シリカ粒子の質量に対して（即ち多孔性シリカ粒子の質量を１００質量％として）、例えば、１～２０００質量％でもよく、５～１０００質量％でもよく、１０～５００質量％でもよく、１５～２００質量％でもよい。
【0050】
該複合体１００質量％における水の含有量は、特に限定されるものではなく、０．０１～３０質量％でもよく、０．１～２０質量％でもよく、１～１０質量％でもよい。
【0051】
（４）複合体
本実施形態に係る複合体は、上記多孔性シリカ粒子の表面にカチオン性有機化合物が吸着し、該カチオン性有機化合物の表面に微細繊維状セルロースが吸着してなる粒子状複合体である。ベースとなる担体が多孔性シリカ粒子であることから、ナノ粒子とマイクロ粒子が有する利点を両立しやすいと考えられる。かかる多孔性シリカ粒子にカチオン性有機化合物を介して微細繊維状セルロースを担持させるので、複合体のゼータ電位の絶対値を増大させやすくなると考えられ、そのため、タンパク質などの生理活性物質との相互作用を向上させて、生理活性物質の吸着剤としての機能を高めることができる。また、微細繊維状セルロースを多孔性シリカ粒子に担持させるので、例えば生理活性物質の吸着剤として用いたときに、回収および再生が可能となり、また、複合体の水中での凝集を抑制して分散性を向上することができる。
本実施形態に係る複合体は、上記多孔性シリカ粒子の表面にカチオン性有機化合物が吸着し、該カチオン性有機化合物の表面に微細繊維状セルロースが吸着してなる粒子状複合体である。ベースとなる担体が多孔性シリカ粒子であることから、ナノ粒子とマイクロ粒子が有する利点を両立しやすいと考えられる。かかる多孔性シリカ粒子にカチオン性有機化合物を介して微細繊維状セルロースを担持させるので、複合体のゼータ電位の絶対値を増大させやすくなると考えられ、そのため、タンパク質などの生理活性物質との相互作用を向上させて、生理活性物質の吸着剤としての機能を高めることができる。また、微細繊維状セルロースを多孔性シリカ粒子に担持させるので、例えば生理活性物質の吸着剤として用いたときに、回収および再生が可能となり、また、複合体の水中での凝集を抑制して分散性を向上することができる。
【0052】
一実施形態において複合体は、下記条件（ア）～（ウ）を満たすことが好ましい。
（ア）純水中におけるゼータ電位が－１００ｍＶ以上－１ｍＶ以下であること。
（イ）平均粒子径が０．５μｍ以上１０μｍ以下であること。
（ウ）ＢＥＴ値が３ｍ２／ｇ以上であること。
これらの条件を満たすことにより、タンパク質の吸着剤としての使用に更に適したものとなり、等電点の異なる種々のタンパク質を吸着させることができる。
（ア）純水中におけるゼータ電位が－１００ｍＶ以上－１ｍＶ以下であること。
（イ）平均粒子径が０．５μｍ以上１０μｍ以下であること。
（ウ）ＢＥＴ値が３ｍ２／ｇ以上であること。
これらの条件を満たすことにより、タンパク質の吸着剤としての使用に更に適したものとなり、等電点の異なる種々のタンパク質を吸着させることができる。
【0053】
上記（ア）のゼータ電位は、より好ましくは－２０ｍＶ以下であり、更に好ましくは－３０ｍＶ以下であり、－５０ｍＶ以下でもよい。該ゼータ電位は、より好ましくは－８０ｍＶ以上であり、－７０ｍＶ以上でもよい。
【0054】
上記（イ）の平均粒子径は、好ましくは０．８μｍ以上であり、より好ましくは１．２μｍ以上であり、１．５μｍ以上でもよい。また、平均粒子径は、より好ましくは５μｍ以下であり、３μｍ以下でもよい。
【0055】
上記（ウ）のＢＥＴ値（ＢＥＴ法による窒素吸着比表面積）は、より好ましくは１０ｍ２／ｇ以上であり、更に好ましくは３０ｍ２／ｇ以上である。また、ＢＥＴ値の上限は大きいほど好ましいため特に限定されないが、例えば２００ｍ２／ｇ以下でもよく、１５０ｍ２／ｇ以下でもよい。
【0056】
（５）複合体の製造方法
実施形態に係る複合体は、多孔性シリカ粒子の外部表面および／または内部表面に第１成分としてカチオン性有機化合物を吸着させ、次いで、該第１成分の表面に第２成分として微細繊維状セルロースを吸着させることにより製造することができる。
実施形態に係る複合体は、多孔性シリカ粒子の外部表面および／または内部表面に第１成分としてカチオン性有機化合物を吸着させ、次いで、該第１成分の表面に第２成分として微細繊維状セルロースを吸着させることにより製造することができる。
【0057】
例えば、溶媒として水を用いて、多孔性シリカ粒子と水溶性のカチオン性有機化合物を添加し、混合攪拌することにより、多孔性シリカ粒子にカチオン性有機化合物を吸着させることができる。そのため、例えば遠心分離して過剰のカチオン性有機化合物を除去し、更に沈殿物を水で洗浄することにより、カチオン性有機化合物を吸着させた多孔性シリカ粒子が得られる。
【0058】
得られた表面処理済みの多孔性シリカ粒子を、微細繊維状セルロースの水分散液に添加し、混合攪拌することにより、多孔性シリカ粒子の表面に存在するカチオン性有機化合物に、アニオン性官能基を持つ微細繊維状セルロースを静電的引力によって吸着させることができる。次いで、この撹拌後の水分散液を、例えば噴霧乾燥などにより乾燥させることで、微細繊維状セルロースが担持された複合体が得られる。
【0059】
（６）用途
実施形態に係る複合体は、正の電荷を持つ種々の物質を吸着させることができるため、正の電荷を持つ物質用の吸着剤として用いることができる。そのため、タンパク質などの生理活性物質用の吸着剤として用いることができ、より詳細には、等電点が７よりも大きい生理活性物質用の吸着剤として好適に用いられる。具体的には、生理活性物質用吸着剤として、例えばタンパク質などの生理活性物質の精製、分離を行うことができ、また、カラムクロマトグラフィーの充填剤として生理活性物質の精製に利用でき、繰り返し使用可能である。
実施形態に係る複合体は、正の電荷を持つ種々の物質を吸着させることができるため、正の電荷を持つ物質用の吸着剤として用いることができる。そのため、タンパク質などの生理活性物質用の吸着剤として用いることができ、より詳細には、等電点が７よりも大きい生理活性物質用の吸着剤として好適に用いられる。具体的には、生理活性物質用吸着剤として、例えばタンパク質などの生理活性物質の精製、分離を行うことができ、また、カラムクロマトグラフィーの充填剤として生理活性物質の精製に利用でき、繰り返し使用可能である。
【0060】
生理活性物質としては、特に限定されず、例えば、タンパク質、ホルモン、核酸（ＤＮＡ、ＲＮＡ）、糖、糖鎖、ビタミン、ペプチドなどが挙げられる。タンパク質としては、例えば、酵素、抗体、レセプターなどが挙げられる。
【実施例】
【0061】
以下、実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【0062】
１．測定方法
（１）微細繊維状セルロースの数平均繊維径
微細繊維状セルロースの数平均繊維径を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）（日本電子社製、ＪＥＭ－１４００）を用いて観察した。すなわち、試料を親水化処理済みのカーボン膜被覆グリッド上にキャストした後、２質量％ウラニルアセテート水溶液でネガティブ染色したＴＥＭ像（倍率：１００００倍）から、先に述べた方法に従い、数平均繊維径を算出した。
（１）微細繊維状セルロースの数平均繊維径
微細繊維状セルロースの数平均繊維径を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）（日本電子社製、ＪＥＭ－１４００）を用いて観察した。すなわち、試料を親水化処理済みのカーボン膜被覆グリッド上にキャストした後、２質量％ウラニルアセテート水溶液でネガティブ染色したＴＥＭ像（倍率：１００００倍）から、先に述べた方法に従い、数平均繊維径を算出した。
【0063】
（２）微細繊維状セルロースの平均アスペクト比
数平均繊維径の測定と同様に調製した観察用試料を用いて、先に述べた方法に従い、微細繊維状セルロースの数平均繊維長を算出した。そして、上記数平均繊維径と数平均繊維長の値を用いて平均アスペクト比を上記式に従い算出した。
数平均繊維径の測定と同様に調製した観察用試料を用いて、先に述べた方法に従い、微細繊維状セルロースの数平均繊維長を算出した。そして、上記数平均繊維径と数平均繊維長の値を用いて平均アスペクト比を上記式に従い算出した。
【0064】
（３）微細繊維状セルロースの結晶構造
Ｘ線回折装置（リガク社製、ＲＩＮＴ－Ｕｌｔｉｍａ３）を用いて、試料の回折プロファイルを測定し、２θ＝１４°～１７°付近と、２θ＝２２°～２３°付近の２つの位置に典型的なピークが見られる場合は結晶構造（Ｉ型結晶構造）が「あり」と評価し、ピークが見られない場合は「なし」と評価した。
Ｘ線回折装置（リガク社製、ＲＩＮＴ－Ｕｌｔｉｍａ３）を用いて、試料の回折プロファイルを測定し、２θ＝１４°～１７°付近と、２θ＝２２°～２３°付近の２つの位置に典型的なピークが見られる場合は結晶構造（Ｉ型結晶構造）が「あり」と評価し、ピークが見られない場合は「なし」と評価した。
【0065】
（４）微細繊維状セルロースのカルボキシ基量
試料０．２５ｇを水に分散させた水分散体６０ｍＬを調製し、０．１Ｍの塩酸水溶液によってｐＨを約２．５とした後、０．０５Ｍの水酸化ナトリウム水溶液を滴下して、電気伝導度測定を行い、先に述べた方法に従い、カルボキシ基量を求めた。
試料０．２５ｇを水に分散させた水分散体６０ｍＬを調製し、０．１Ｍの塩酸水溶液によってｐＨを約２．５とした後、０．０５Ｍの水酸化ナトリウム水溶液を滴下して、電気伝導度測定を行い、先に述べた方法に従い、カルボキシ基量を求めた。
【0066】
（５）平均粒子径
多孔性シリカ粒子、カチオン性ポリマー表面処理粒子、および複合体についての各平均粒子径は、ＤＬＳ（動的光散乱式粒径分布測定装置）から得られる体積粒径の累積分布関数において累積度数が全体の５０％になる時の体積粒径の値であり、Ｍａｌｖｅｒｎ社製の「Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ ｎａｎｏ ｚｓ」を用いて動的光散乱法により測定した。試料濃度は、０．２ｍｇ／ｍＬとし、溶媒として純水を用いた。
多孔性シリカ粒子、カチオン性ポリマー表面処理粒子、および複合体についての各平均粒子径は、ＤＬＳ（動的光散乱式粒径分布測定装置）から得られる体積粒径の累積分布関数において累積度数が全体の５０％になる時の体積粒径の値であり、Ｍａｌｖｅｒｎ社製の「Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ ｎａｎｏ ｚｓ」を用いて動的光散乱法により測定した。試料濃度は、０．２ｍｇ／ｍＬとし、溶媒として純水を用いた。
【0067】
（６）平均孔径
多孔性シリカ粒子およびカチオン性ポリマー表面処理粒子についての平均孔径は、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡：Ｓ－５０００、日立ハイテクノロジーズ社製、２０ｋＶの条件）により、倍率５千～２万倍で写真を撮影して、その中の粒子から任意に５０個以上の粒子を選定し、それらの粒子径を測定し、その平均値を示した。
多孔性シリカ粒子およびカチオン性ポリマー表面処理粒子についての平均孔径は、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡：Ｓ－５０００、日立ハイテクノロジーズ社製、２０ｋＶの条件）により、倍率５千～２万倍で写真を撮影して、その中の粒子から任意に５０個以上の粒子を選定し、それらの粒子径を測定し、その平均値を示した。
【0068】
（７）ゼータ電位
多孔性シリカ粒子、カチオン性ポリマー表面処理粒子、および複合体についての各ゼータ電位は、Ｍａｌｖｅｒｎ社製の「Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ ｎａｎｏ ｚｓ」を用いて、ｐＨ７．０の純水中で０．２ｍｇ／ｍＬとし、温度２５℃の条件により測定した。
多孔性シリカ粒子、カチオン性ポリマー表面処理粒子、および複合体についての各ゼータ電位は、Ｍａｌｖｅｒｎ社製の「Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ ｎａｎｏ ｚｓ」を用いて、ｐＨ７．０の純水中で０．２ｍｇ／ｍＬとし、温度２５℃の条件により測定した。
【0069】
（８）ＢＥＴ値
多孔性シリカ粒子および複合体のＢＥＴ値は、７７Ｋでの窒素吸着等温線を容量測定器（ベル社製、ＢＥＬＳＯＲＰ２８ＳＡ）で測定した。
多孔性シリカ粒子および複合体のＢＥＴ値は、７７Ｋでの窒素吸着等温線を容量測定器（ベル社製、ＢＥＬＳＯＲＰ２８ＳＡ）で測定した。
【0070】
（９）ＦＴ－ＩＲの測定
複合体の化学組成をＦＴ－ＩＲ（（株）島津製作所製、ＦＴ－ＩＲ８７００）で分析した。
複合体の化学組成をＦＴ－ＩＲ（（株）島津製作所製、ＦＴ－ＩＲ８７００）で分析した。
【0071】
（１０）ＴＧ（熱重量測定）
熱重量分析装置として島津製作所（株）製、ＴＧＡ－５０／５０Ｈを用いた。まず、測定に供する試料質量を測定し、次に、試料をアルミ製オープン型サンプルパンに入れ、窒素雰囲気下、２００ｍＬ／分で３０℃から６００℃まで１０℃／分で昇温し、熱重量測定を行った。カチオン性ポリマーと微細繊維状セルロースは、多孔性シリカ粒子に比べ、燃焼温度が低く、６００℃付近までに全て燃焼し、排出される。そのため、試験後の試料質量は、試験前の試料質量に比べ、カチオン性ポリマーと微細繊維状セルロースと試料中に含まれる水の質量だけ減少する。そこで、カチオン性ポリマー表面処理粒子におけるカチオン性ポリマー及び水の含有量と、複合体における微細繊維状セルロース及び水の含有量を次のようにして求めた。
熱重量分析装置として島津製作所（株）製、ＴＧＡ－５０／５０Ｈを用いた。まず、測定に供する試料質量を測定し、次に、試料をアルミ製オープン型サンプルパンに入れ、窒素雰囲気下、２００ｍＬ／分で３０℃から６００℃まで１０℃／分で昇温し、熱重量測定を行った。カチオン性ポリマーと微細繊維状セルロースは、多孔性シリカ粒子に比べ、燃焼温度が低く、６００℃付近までに全て燃焼し、排出される。そのため、試験後の試料質量は、試験前の試料質量に比べ、カチオン性ポリマーと微細繊維状セルロースと試料中に含まれる水の質量だけ減少する。そこで、カチオン性ポリマー表面処理粒子におけるカチオン性ポリマー及び水の含有量と、複合体における微細繊維状セルロース及び水の含有量を次のようにして求めた。
【0072】
ｉ）カチオン性ポリマー表面処理粒子におけるカチオン性ポリマーと水の含有量
カチオン性ポリマー表面処理粒子を測定対象として熱重量測定を行った。水の含有量ｍ１は、測定開始温度から１５０℃における減量率（質量％）を測定することにより得た。カチオン性ポリマーの含有量Ｗ１は、上記のとおり、多孔性シリカ粒子１００質量％に対する量であり、カチオン性ポリマー表面処理粒子の１５０℃における減量率ｍ１（質量％）と熱重量測定後の減量率ｍ２（質量％）とを用いて下記式により算出される。
カチオン性ポリマー表面処理粒子を測定対象として熱重量測定を行った。水の含有量ｍ１は、測定開始温度から１５０℃における減量率（質量％）を測定することにより得た。カチオン性ポリマーの含有量Ｗ１は、上記のとおり、多孔性シリカ粒子１００質量％に対する量であり、カチオン性ポリマー表面処理粒子の１５０℃における減量率ｍ１（質量％）と熱重量測定後の減量率ｍ２（質量％）とを用いて下記式により算出される。
【数1】
【0073】
ｉｉ）複合体における微細繊維状セルロースと水の含有量
複合体を測定対象として熱重量測定を行った。水の含有量ｍ３は、測定開始温度から１５０℃における減量率（質量％）を測定することにより得た。微細繊維状セルロースの含有量Ｗ２は、上記のとおり、多孔性シリカ粒子１００質量％に対する量であり、複合体の１５０℃における減量率ｍ３（質量％）及び熱重量測定後の減量率ｍ４（質量％）と、上記ｍ１及びｍ２を用いて下記式により算出される。
複合体を測定対象として熱重量測定を行った。水の含有量ｍ３は、測定開始温度から１５０℃における減量率（質量％）を測定することにより得た。微細繊維状セルロースの含有量Ｗ２は、上記のとおり、多孔性シリカ粒子１００質量％に対する量であり、複合体の１５０℃における減量率ｍ３（質量％）及び熱重量測定後の減量率ｍ４（質量％）と、上記ｍ１及びｍ２を用いて下記式により算出される。
【数2】
【0074】
２．実施例１～３の多孔性シリカ粒子の調製
（１）原料
・コロイダルシリカ：ＰＬ－３（扶桑化学工業（株）製、平均粒子径：３５ｎｍ、濃度：２０％、純水中におけるゼータ電位：－２９ｍＶ）
・ＰＭＭＡ粒子：ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子（積水化成品工業（株）製、平均粒子径：５０３ｎｍ、純水中におけるゼータ電位：－３９ｍＶ）
（１）原料
・コロイダルシリカ：ＰＬ－３（扶桑化学工業（株）製、平均粒子径：３５ｎｍ、濃度：２０％、純水中におけるゼータ電位：－２９ｍＶ）
・ＰＭＭＡ粒子：ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子（積水化成品工業（株）製、平均粒子径：５０３ｎｍ、純水中におけるゼータ電位：－３９ｍＶ）
【0075】
（２）操作
コロイダルシリカを５０質量部、純水を２５０質量部、および、ＰＭＭＡ粒子を１０質量部計量し、５分間混合後、超音波分散（ＩＫＡ社製，Ｔ１０ ＵＬＴＲＡ－ＴＵＲＲＡＸ Ｓ０００４）を１時間行い、分散液を調製した。続いて、分散液は超音波ネブライザー（０．８ＭＨｚ，ＮＥ－Ｕ１７，オムロンヘルスケア（株）製）により噴霧し、入口側から順に１８０℃、２２０℃、３４０℃および４５０℃の設定温度に並べられた焼成炉に通し、ＰＭＭＡ粒子を熱分解して多孔性シリカ粒子を調製した。
コロイダルシリカを５０質量部、純水を２５０質量部、および、ＰＭＭＡ粒子を１０質量部計量し、５分間混合後、超音波分散（ＩＫＡ社製，Ｔ１０ ＵＬＴＲＡ－ＴＵＲＲＡＸ Ｓ０００４）を１時間行い、分散液を調製した。続いて、分散液は超音波ネブライザー（０．８ＭＨｚ，ＮＥ－Ｕ１７，オムロンヘルスケア（株）製）により噴霧し、入口側から順に１８０℃、２２０℃、３４０℃および４５０℃の設定温度に並べられた焼成炉に通し、ＰＭＭＡ粒子を熱分解して多孔性シリカ粒子を調製した。
【0076】
（３）測定結果
得られた多孔性シリカ粒子についての測定結果は以下の通りである。
・純水中におけるゼータ電位：－２９ｍＶ
・平均粒子径：１．５１μｍ
・平均孔径：５００ｎｍ
・ＢＥＴ値：１７６ｍ２／ｇ
得られた多孔性シリカ粒子についての測定結果は以下の通りである。
・純水中におけるゼータ電位：－２９ｍＶ
・平均粒子径：１．５１μｍ
・平均孔径：５００ｎｍ
・ＢＥＴ値：１７６ｍ２／ｇ
【0077】
３．実施例１～３のカチオン性ポリマーの多孔性シリカ粒子への表面処理
（１）原料
・ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロライド）２０％水溶液：シグマアルドリッチ製、重量平均分子量：１００，０００～２００，０００）
（１）原料
・ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロライド）２０％水溶液：シグマアルドリッチ製、重量平均分子量：１００，０００～２００，０００）
【0078】
（２）操作
上記２．で調製した多孔性シリカ粒子４質量部、純水１０００質量部、およびポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロライド）１０質量部を、室温で１５分間撹拌後、遠心分離を行った。遠心分離後の沈殿物は純水を用いて２回洗浄し、室温で乾燥することにより、カチオン性ポリマーによって表面処理された粒子（カチオン性ポリマー表面処理粒子）を得た。
上記２．で調製した多孔性シリカ粒子４質量部、純水１０００質量部、およびポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロライド）１０質量部を、室温で１５分間撹拌後、遠心分離を行った。遠心分離後の沈殿物は純水を用いて２回洗浄し、室温で乾燥することにより、カチオン性ポリマーによって表面処理された粒子（カチオン性ポリマー表面処理粒子）を得た。
【0079】
（３）測定結果
得られた表面処理粒子についての測定結果は以下の通りである。
・平均粒子径：１．５μｍ
・平均孔径：５００ｎｍ
・純水中におけるゼータ電位：＋４０ｍＶ
・カチオン性ポリマーの含有量Ｗ１：２．７質量％
・水の含有量：５．６質量％
得られた表面処理粒子についての測定結果は以下の通りである。
・平均粒子径：１．５μｍ
・平均孔径：５００ｎｍ
・純水中におけるゼータ電位：＋４０ｍＶ
・カチオン性ポリマーの含有量Ｗ１：２．７質量％
・水の含有量：５．６質量％
【0080】
４．実施例１～３のカチオン性ポリマーによる表面処理粒子へのＴＯＣＮの担持
（１）原料
・ＴＯＣＮ：ＴＥＭＰＯ酸化セルロースナノファイバー（レオクリスタＩ－２ＳＸ、第一工業製薬株式会社製、セルロース濃度：２質量％、セルロースＩ型結晶構造：「あり」、数平均繊維径：４ｎｍ、平均アスペクト比：２８０、カルボキシ基量：１．９ｍｍｏｌ／ｇ）
（１）原料
・ＴＯＣＮ：ＴＥＭＰＯ酸化セルロースナノファイバー（レオクリスタＩ－２ＳＸ、第一工業製薬株式会社製、セルロース濃度：２質量％、セルロースＩ型結晶構造：「あり」、数平均繊維径：４ｎｍ、平均アスペクト比：２８０、カルボキシ基量：１．９ｍｍｏｌ／ｇ）
【0081】
（２）操作
ＴＯＣＮと純水を室温で５分間混合し、濃度０．２質量％のＴＯＣＮ分散液を調製した。続いて、ＴＯＣＮ分散液をマイクロ波処理した（四国計測工業（株）、２．４５ＧＨｚ，１ｋＷ）。マイクロ波処理した分散液に、カチオン性ポリマー表面処理粒子を下記表１に示す仕込み比で添加し、５０℃で２時間、８００ｒｐｍで撹拌した。続いて、噴霧乾燥（ＢＵＣＨＩ（株）製、ミニスプレードライヤー Ｂ－２９０（噴霧乾燥器）、乾燥温度：１８０℃、流速：３０ｍＬ／ｍｉｎ）を行うことにより、上記粒子にＴＯＣＮを吸着させてなる複合体を調製した。
ＴＯＣＮと純水を室温で５分間混合し、濃度０．２質量％のＴＯＣＮ分散液を調製した。続いて、ＴＯＣＮ分散液をマイクロ波処理した（四国計測工業（株）、２．４５ＧＨｚ，１ｋＷ）。マイクロ波処理した分散液に、カチオン性ポリマー表面処理粒子を下記表１に示す仕込み比で添加し、５０℃で２時間、８００ｒｐｍで撹拌した。続いて、噴霧乾燥（ＢＵＣＨＩ（株）製、ミニスプレードライヤー Ｂ－２９０（噴霧乾燥器）、乾燥温度：１８０℃、流速：３０ｍＬ／ｍｉｎ）を行うことにより、上記粒子にＴＯＣＮを吸着させてなる複合体を調製した。
【0082】
（３）測定結果
得られた複合体について、平均粒子径、ゼータ電位、ＢＥＴ値、および微細繊維状セルロース（ＴＯＣＮ）の含有量を測定した結果を下記表１に示す。また、複合体、多孔性シリカ粒子、およびカチオン性ポリマー表面処理粒子についてのＳＥＭ画像を図１に、ＦＴ－ＩＲの測定結果を図２に、ＴＧの測定結果を図３にそれぞれ示す。なお、図４に、比較例１の多孔性シリカ粒子と、該多孔性シリカ粒子にカチオン性ポリマーを表面処理したカチオン性ポリマー表面処理粒子についてのＴＧの測定結果を示す。
得られた複合体について、平均粒子径、ゼータ電位、ＢＥＴ値、および微細繊維状セルロース（ＴＯＣＮ）の含有量を測定した結果を下記表１に示す。また、複合体、多孔性シリカ粒子、およびカチオン性ポリマー表面処理粒子についてのＳＥＭ画像を図１に、ＦＴ－ＩＲの測定結果を図２に、ＴＧの測定結果を図３にそれぞれ示す。なお、図４に、比較例１の多孔性シリカ粒子と、該多孔性シリカ粒子にカチオン性ポリマーを表面処理したカチオン性ポリマー表面処理粒子についてのＴＧの測定結果を示す。
【0083】
【表1】
【0084】
５．実施例４の複合体の調製
（１）原料
・コロイダルシリカ：ＰＬ－３（扶桑化学工業（株）製、平均粒子径：３５ｎｍ、濃度：２０％、純水中におけるゼータ電位：－２９ｍＶ）
・ＰＭＭＡ粒子：ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子（積水化成品工業（株）製、平均粒子径：５００ｎｍ、純水中におけるゼータ電位：－３９ｍＶ）
（１）原料
・コロイダルシリカ：ＰＬ－３（扶桑化学工業（株）製、平均粒子径：３５ｎｍ、濃度：２０％、純水中におけるゼータ電位：－２９ｍＶ）
・ＰＭＭＡ粒子：ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子（積水化成品工業（株）製、平均粒子径：５００ｎｍ、純水中におけるゼータ電位：－３９ｍＶ）
【0085】
（２）多孔性シリカ粒子の調製
コロイダルシリカを１０質量部、純水を４８０質量部、および、ＰＭＭＡ粒子を１０質量部計量し、５分間混合後、超音波分散（ＩＫＡ社製，Ｔ１０ ＵＬＴＲＡ－ＴＵＲＲＡＸ Ｓ０００４）を１時間行い、分散液を調製した。続いて、分散液は噴霧乾燥（ＢＵＣＨＩ（株）製、ミニスプレードライヤー Ｂ－２９０（噴霧乾燥器）、乾燥温度：２００℃、流速：３０ｍＬ／ｍｉｎ）を行うことにより、ＰＭＭＡ粒子を熱分解して多孔性シリカ粒子を調製した。
コロイダルシリカを１０質量部、純水を４８０質量部、および、ＰＭＭＡ粒子を１０質量部計量し、５分間混合後、超音波分散（ＩＫＡ社製，Ｔ１０ ＵＬＴＲＡ－ＴＵＲＲＡＸ Ｓ０００４）を１時間行い、分散液を調製した。続いて、分散液は噴霧乾燥（ＢＵＣＨＩ（株）製、ミニスプレードライヤー Ｂ－２９０（噴霧乾燥器）、乾燥温度：２００℃、流速：３０ｍＬ／ｍｉｎ）を行うことにより、ＰＭＭＡ粒子を熱分解して多孔性シリカ粒子を調製した。
【0086】
得られた多孔性シリカ粒子についての測定結果は以下の通りである。
・純水中におけるゼータ電位：－１６ｍＶ
・平均粒子径：５．０μｍ
・平均孔径：５００ｎｍ
・純水中におけるゼータ電位：－１６ｍＶ
・平均粒子径：５．０μｍ
・平均孔径：５００ｎｍ
【0087】
（３）カチオン性ポリマーの多孔性シリカ粒子への表面処理とカチオン性ポリマーによる表面処理粒子へのＴＯＣＮの担持
上記（２）により得られた平均粒子径が５．０μｍ、平均孔径が５００ｎｍの多孔性シリカ粒子を用いること以外は、実施例３と同様の方法によりカチオン性ポリマーの多孔性シリカ粒子への表面処理を行い、続いて、カチオン性ポリマーによる表面処理粒子へのＴＯＣＮの担持を行うことにより、複合体を調製した。得られた複合体について、平均粒子径、ゼータ電位、ＢＥＴ値を測定した結果を下記表２に示す。
上記（２）により得られた平均粒子径が５．０μｍ、平均孔径が５００ｎｍの多孔性シリカ粒子を用いること以外は、実施例３と同様の方法によりカチオン性ポリマーの多孔性シリカ粒子への表面処理を行い、続いて、カチオン性ポリマーによる表面処理粒子へのＴＯＣＮの担持を行うことにより、複合体を調製した。得られた複合体について、平均粒子径、ゼータ電位、ＢＥＴ値を測定した結果を下記表２に示す。
【0088】
６．実施例５の複合体の調製
（１）原料
・コロイダルシリカ：ＰＬ－３（扶桑化学工業（株）製、平均粒子径：３５ｎｍ、濃度：２０％、純水中におけるゼータ電位：－２９ｍＶ）
・ＰＭＭＡ粒子：ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子（積水化成品工業（株）製、平均粒子径：１００ｎｍ、純水中におけるゼータ電位：－３９ｍＶ）
（１）原料
・コロイダルシリカ：ＰＬ－３（扶桑化学工業（株）製、平均粒子径：３５ｎｍ、濃度：２０％、純水中におけるゼータ電位：－２９ｍＶ）
・ＰＭＭＡ粒子：ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子（積水化成品工業（株）製、平均粒子径：１００ｎｍ、純水中におけるゼータ電位：－３９ｍＶ）
【0089】
（２）多孔性シリカ粒子の調製
平均粒子径が１００ｎｍのＰＭＭＡ粒子を用いること以外は、実施例１と同様の方法により多孔性シリカ粒子を調製した。
平均粒子径が１００ｎｍのＰＭＭＡ粒子を用いること以外は、実施例１と同様の方法により多孔性シリカ粒子を調製した。
【0090】
得られた多孔性シリカ粒子についての測定結果は以下の通りである。
・純水中におけるゼータ電位：－２９ｍＶ
・平均粒子径：１．４μｍ
・平均孔径：７５ｎｍ
・純水中におけるゼータ電位：－２９ｍＶ
・平均粒子径：１．４μｍ
・平均孔径：７５ｎｍ
【0091】
（３）カチオン性ポリマーの多孔性シリカ粒子への表面処理とカチオン性ポリマーによる表面処理粒子へのＴＯＣＮの担持
上記（２）により得られた平均粒子径が１．４μｍ、平均孔径が７５ｎｍの多孔性シリカ粒子を用い、実施例３と同様の方法によりカチオン性ポリマーの多孔性シリカ粒子への表面処理を行った後、カチオン性ポリマーによる表面処理粒子へのＴＯＣＮの担持を行うことにより、複合体を調製した。得られた複合体について、平均粒子径、ゼータ電位、ＢＥＴ値を測定した結果を下記表２に示す。
上記（２）により得られた平均粒子径が１．４μｍ、平均孔径が７５ｎｍの多孔性シリカ粒子を用い、実施例３と同様の方法によりカチオン性ポリマーの多孔性シリカ粒子への表面処理を行った後、カチオン性ポリマーによる表面処理粒子へのＴＯＣＮの担持を行うことにより、複合体を調製した。得られた複合体について、平均粒子径、ゼータ電位、ＢＥＴ値を測定した結果を下記表２に示す。
【0092】
【表2】
【0093】
図２（ＦＴ－ＩＲスペクトル）に示すように、比較例１の多孔性シリカ粒子に対し、実施例１～３のカチオン性ポリマー表面処理粒子では１０００ｃｍ－１付近のピークにＣ－Ｎ結合に基づく膨らみがあり、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロライド）の吸着が確認された。また、実施例１～３では、１１００ｃｍ－１付近のＣ－Ｏに基づくピークおよび１７００ｃｍ－１付近の－ＣＯＯ－Ｎａに基づくピークからＴＯＣＮの吸着が確認された。実施例４、５のカチオン性ポリマー表面処理粒子においても、図２と同様のＦＴ－ＩＲスペクトルが確認された。
【0094】
表１に示すように、ＴＯＣＮを吸着させた実施例１～３の複合体であると、比較例１の多孔性シリカ粒子に対して、ゼータ電位の絶対値が大きかった。図３（ＴＧ分析結果）にも示されるように、ＴＯＣＮの仕込み量が増えるに従って熱分解による減量が大きく、ＴＯＣＮの吸着量が多くなっていることが確認された。表１に示されるように、ＴＯＣＮの仕込み量の違いによるゼータ電位の違いはほとんどみられなかったが、ＴＯＣＮの仕込み量が多くなるほど、複合体の平均粒子径が大きくなっていた。
【0095】
表２に示すように、ＴＯＣＮを吸着させ、平均粒子径または平均孔径を変えた実施例４、５の複合体であると、比較例１の多孔性シリカ粒子に対して、ゼータ電位の絶対値が大きかった。
【0096】
７．複合体へのリゾチームの吸着実験
（１）原料
・リゾチーム、ニワトリ卵白由来：ＭＰバイオメディカル製（ゼータ電位：７．８ｍＶ、大きさ：４．５×３．０×３．０ｎｍ、等電点：１１）
（１）原料
・リゾチーム、ニワトリ卵白由来：ＭＰバイオメディカル製（ゼータ電位：７．８ｍＶ、大きさ：４．５×３．０×３．０ｎｍ、等電点：１１）
【0097】
（２）操作
リン酸緩衝液に溶解した０．４ｇ／Ｌのリゾチーム溶液５０ｍＬに、上記４で調製した実施例１～５の複合体１０ｍｇを加え、振とう機を用いて１２０分間撹拌した後、遠心分離（８０００ｒｐｍ，５分間）を行った。遠心分離後の上清について、紫外可視近赤外分光法（２８１ｎｍ）により、吸光度を測定し、別途作成した検量線との比較により、上清中の遊離のタンパク質量（Ｃ１）を定量し、その結果から、リゾチームの吸着率を算出した。リゾチームの吸着率は、投入したリゾチーム質量（Ｃ０）に対する吸着したリゾチーム（タンパク質）質量の比率として、次式より算出した。
リゾチームの吸着率Ａ（％）＝（１－Ｃ１／Ｃ０）×１００
リン酸緩衝液に溶解した０．４ｇ／Ｌのリゾチーム溶液５０ｍＬに、上記４で調製した実施例１～５の複合体１０ｍｇを加え、振とう機を用いて１２０分間撹拌した後、遠心分離（８０００ｒｐｍ，５分間）を行った。遠心分離後の上清について、紫外可視近赤外分光法（２８１ｎｍ）により、吸光度を測定し、別途作成した検量線との比較により、上清中の遊離のタンパク質量（Ｃ１）を定量し、その結果から、リゾチームの吸着率を算出した。リゾチームの吸着率は、投入したリゾチーム質量（Ｃ０）に対する吸着したリゾチーム（タンパク質）質量の比率として、次式より算出した。
リゾチームの吸着率Ａ（％）＝（１－Ｃ１／Ｃ０）×１００
【0098】
また、投入したリゾチーム質量（Ｃ０）から上清中のタンパク質量（Ｃ１）を差し引くことでリゾチームの吸着量（ｍｇ）を求めて、リゾチームの吸着容量を測定した。リゾチームの吸着容量は、投入した吸着剤の単位質量当たりの、リゾチームの吸着量として次式より算出した。
リゾチームの吸着容量（ｍｇ／ｇ）＝リゾチームの吸着量（ｍｇ）／投入した吸着剤の質量（ｇ）
リゾチームの吸着容量（ｍｇ／ｇ）＝リゾチームの吸着量（ｍｇ）／投入した吸着剤の質量（ｇ）
【0099】
また、実施例１～３については、攪拌時間を５分、１０分、２０分、３０分、４５分、６０分、７５分、１２０分に変更し、その他は上記と同様にして吸着実験を行い、リゾチームの吸着率を測定した。また、比較例１として多孔性シリカ粒子についても、実施例と同様にリゾチームの吸着実験を行った。
【0100】
（３）測定結果
結果は表１、表２および図５に示すとおりであり、ＴＯＣＮを吸着させた実施例１～５の複合体であると、比較例１の多孔性シリカ粒子に対して、リゾチームの吸着率及び吸着容量が顕著に向上していた。また、ＴＯＣＮの吸着量が多いほど、リゾチームの吸着率が高く、吸着速度も速くなっており、吸着容量も大きかった。
結果は表１、表２および図５に示すとおりであり、ＴＯＣＮを吸着させた実施例１～５の複合体であると、比較例１の多孔性シリカ粒子に対して、リゾチームの吸着率及び吸着容量が顕著に向上していた。また、ＴＯＣＮの吸着量が多いほど、リゾチームの吸着率が高く、吸着速度も速くなっており、吸着容量も大きかった。
【0101】
８．リゾチーム溶液濃度と吸着容量との関係
実施例３の複合体について、１００ｍｇ／Ｌ、２００ｍｇ／Ｌ、４００ｍｇ／Ｌ、または８００ｍｇ／Ｌのリゾチーム溶液を用いること以外は、上記７と同様の方法により吸着実験を行い、リゾチームの吸着容量を測定した。
実施例３の複合体について、１００ｍｇ／Ｌ、２００ｍｇ／Ｌ、４００ｍｇ／Ｌ、または８００ｍｇ／Ｌのリゾチーム溶液を用いること以外は、上記７と同様の方法により吸着実験を行い、リゾチームの吸着容量を測定した。
【0102】
結果は図６に示す通りであり、リゾチーム溶液の濃度が高いほど、リゾチームの吸着容量が向上しており、実施例３の複合体では、リゾチーム溶液濃度が４００ｍｇ／Ｌ程度で吸着容量がほぼ飽和に達していた。
【0103】
９．吸着と脱離の再使用実験
実施例３の複合体について、上記７と同様の方法（但し、攪拌時間は３０分）により、吸着実験を行い、上清中の遊離のタンパク質を定量して、リゾチームの吸着率を算出した。また、遠心分離後の下層の残渣（吸着処理後の残渣）に１ＭのＮａＯＨ水溶液（ｐＨ１３）を５ｍＬ添加し攪拌した後に、遠心分離を行い（１００００ｒｐｍ，５分間）、その上清について、紫外可視近赤外分光法（２８１ｎｍ）により、吸光度を測定し、別途作成した検量線との比較により、上清中の遊離のタンパク質量（Ｄ１）を定量し、その結果からリゾチームの脱離率を算出した。リゾチームの脱離率は、投入したリゾチーム質量（Ｃ０）に対し、吸着剤から脱離したリゾチーム（タンパク質）質量（上清中の遊離のタンパク質量（Ｄ１））の比率として算出した。
リゾチームの脱離率（％）＝Ｄ１／Ｃ０×１００
実施例３の複合体について、上記７と同様の方法（但し、攪拌時間は３０分）により、吸着実験を行い、上清中の遊離のタンパク質を定量して、リゾチームの吸着率を算出した。また、遠心分離後の下層の残渣（吸着処理後の残渣）に１ＭのＮａＯＨ水溶液（ｐＨ１３）を５ｍＬ添加し攪拌した後に、遠心分離を行い（１００００ｒｐｍ，５分間）、その上清について、紫外可視近赤外分光法（２８１ｎｍ）により、吸光度を測定し、別途作成した検量線との比較により、上清中の遊離のタンパク質量（Ｄ１）を定量し、その結果からリゾチームの脱離率を算出した。リゾチームの脱離率は、投入したリゾチーム質量（Ｃ０）に対し、吸着剤から脱離したリゾチーム（タンパク質）質量（上清中の遊離のタンパク質量（Ｄ１））の比率として算出した。
リゾチームの脱離率（％）＝Ｄ１／Ｃ０×１００
【0104】
ＮａＯＨ水溶液で処理し遠心分離した後の下層の残渣（脱離処理後の残渣）に対し、純水を用いた洗浄と遠心分離を行い、複合体を吸着剤として再生した。上記の吸着処理と脱離処理の操作を再び行い、２回目のリゾチームの吸着率と脱離率を算出した。この操作を、１０回まで行い、それぞれの回数のリゾチームの吸着実験における上清中の遊離のタンパク質量（ＣＸ）とリゾチームの脱離処理における上清中の遊離のタンパク質量（ＤＸ）を定量し、リゾチームの吸着率と脱離率を算出した。
Ｘ回操作後のリゾチームの吸着率＝（１－ＣＸ／Ｃ０）×１００
Ｘ回操作後のリゾチームの脱離率＝ＤＸ／Ｃ０×１００
Ｘ回操作後のリゾチームの吸着率＝（１－ＣＸ／Ｃ０）×１００
Ｘ回操作後のリゾチームの脱離率＝ＤＸ／Ｃ０×１００
【0105】
結果は図７に示す通りであり、リゾチームを容易に吸着および脱離させることができ、リゾチームの吸着剤として回収および再生を行うことができた。また、吸着および脱離を１０回繰り返しても、吸着率と脱離率の低下がなく、繰り返し使用性に優れていた。
【0106】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその省略、置き換え、変更などは、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
