1.本发明涉及铕化合物的结晶体和铕化合物的结晶体的制造方法。
背景技术：2.含有铕的铕化合物可以作为例如发光物质使用。这样的发光物质例如可以用于使生物体内的细胞或分子摄入发光物质进行可视化(图像化)并分析其动态和功能等的生物成像技术(参考专利文献1)。
3.其中，作为铕化合物的铕的氯化物、铕的氢氧化物以及铕的氯化氢氧化物为非晶质体，以往不知道结晶体。对于这些铕的氯化物、铕的氢氧化物以及铕的氯化氢氧化物，如果能够提供结晶体，则可以期待在非晶质体中难以得到的效果和用途。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.【专利文献1】日本专利文献国际公开第2017/170531号
技术实现要素：7.发明所要解决的技术问题
8.本发明鉴于上述课题而提出，其目的在于提供一种含有铕的铕化合物的结晶体和其制造方法。
9.解决问题的技术手段
10.本发明人等发现，将含有硅元素(si)和氧元素(o)，在固体
29
si-nmr光谱中的来自si(osi)4的峰面积设为q4、来自ho-si(osi)3的峰面积设为q3时的q4/q3为2.0～3.9的硅酸盐基质和氯化铕(iii)六水合物混合，以使铕元素的摩尔数相对于硅酸盐基质的硅元素和铕元素的合计摩尔数的比例为1.0摩尔％以上，通过在4n以上24n以下的负荷下进行固相机械化学反应，能够制造铕化合物的结晶体，从而完成本发明。即，本发明具有以下结构。
11.[1]一种含有铕的铕化合物的结晶体，
[0012]
在粉末x射线衍射图案中，在衍射角度(2θ)为34.3～36.1
°
范围内具有第一衍射峰，该第一衍射峰的半值宽度为1.8
°
以下和/或在衍射角度(2θ)为28.6～29.6
°
范围内具有第二衍射峰以及在衍射角度(2θ)为36.8～38.4
°
范围内具有第三衍射峰，该第二衍射峰的半值宽度为1.0
°
以下，该第三衍射峰的半值宽度为1.6
°
以下，
[0013]
并且，其为从下述式(1)～(4)所示的化合物中选择的至少一种化合物。
[0014]
eucl
x
…
(1)
[0015]
eu(oh)2…
(2)
[0016]
eu(oh)2cl
…
(3)
[0017]
euocl
…
(4)
[0018]
(式(1)中，x为0.05以上5以下。)
[0019]
[2]一种根据上述[1]所述的铕化合物的结晶体的制造方法，
[0020]
包含混合硅酸盐基质和氯化铕(iii)六水合物，使其进行固相机械化学反应的工序，
[0021]
所述硅酸盐基质含有硅元素(si)和氧元素(o)，将在固体
29
si-nmr光谱中的来自si(osi)4的峰面积设为q4、来自ho-si(osi)3的峰面积设为q3时的q4/q3为2.0～3.9，
[0022]
添加所述氯化铕(iii)六水合物，以使铕元素的摩尔数相对于所述硅酸盐基质的硅元素和铕元素的合计摩尔数的比例为1.0摩尔％以上，且在4n以上24n以下的负荷下进行所述固相机械化学反应。
[0023]
发明效果
[0024]
根据本发明，可以提供铕的氯化物、铕的氢氧化物以及铕的氯化氢氧化物的结晶体。
附图说明
[0025]
图1是表示在球状的硅酸盐基质的整个表面上覆盖铕化合物的结晶体的结构的示意剖面图。
[0026]
图2是硅酸盐基质1的固体
29
si-nmr光谱。
[0027]
图3是硅酸盐基质1的粉末x射线衍射图案。
[0028]
图4是通过硅酸盐基质1的场发射扫描电子显微镜(fe-sem)的平均粒径的测量结果。
[0029]
图5是说明实施例1的制造方法中使用的制造装置的示意侧面图。
[0030]
图6是实施例和比较例的颗粒的粉末x射线衍射图案。
[0031]
图7是实施例的颗粒的激发光谱和荧光光谱。
[0032]
图8是实施例的颗粒的粉末x射线衍射图案。
[0033]
图9是表示实施例和比较例的细胞密度的测量结果的图。
[0034]
符号说明
[0035]
1硅酸盐基质(球状)
[0036]
2铕化合物的结晶体
具体实施方式
[0037]
以下，对本发明的进行详细说明。
[0038]
＜铕化合物的结晶体＞
[0039]
本发明的铕化合物的结晶体，在粉末x射线衍射图案中，在衍射角度(2θ)为34.3～36.1
°
范围内具有第一衍射峰，该第一衍射峰的半值宽度为1.8
°
以下和/或在衍射角度(2θ)为28.6～29.6
°
范围内具有第二衍射峰以及在衍射角度(2θ)为36.8～38.4
°
范围内具有第三衍射峰，该第二衍射峰的半值宽度为1.0
°
以下，该第三衍射峰的半值宽度为1.6
°
以下。
[0040]
而且，本发明的铕化合物的结晶体包含从下述化学式(1)～(4)所示的化合物中选择的至少一种化合物。
[0041]
eucl
x
…
(1)
[0042]
eu(oh)2…
(2)
[0043]
eu(oh)2cl
…
(3)
[0044]
euocl
…
(4)
[0045]
(式(1)中，x为0.05以上5以下。)
[0046]
本发明的铕化合物的结晶体在衍射角度(2θ)为34.3～36.1
°
范围内具有第一衍射峰，该第一衍射峰的半值宽度可以为1.8
°
以下，在衍射角度(2θ)为28.6～29.6
°
范围内具有第二衍射峰以及在衍射角度(2θ)为36.8～38.4
°
范围内具有第三衍射峰，该第二衍射峰的半值宽度可以为1.0
°
以下，该第三衍射峰的半值宽度可以为1.6
°
以下，另外，在衍射角度(2θ)为34.3～36.1
°
范围内具有第一衍射峰，该第一衍射峰的半值宽度为1.8
°
以下，且在衍射角度(2θ)为28.6～29.6
°
范围内具有第二衍射峰以及在衍射角度(2θ)为36.8～38.4
°
范围内具有第三衍射峰，该第二衍射峰的半值宽度可以为1.0
°
以下，该第三衍射峰的半值宽度可以为1.6
°
以下。
[0047]
第一衍射峰的半值宽度优选为1.1
°
以下。第二衍射峰的半值宽度优选为0.6
°
以下。第三衍射峰的半值宽度优选为1.0
°
以下。
[0048]
第一衍射峰来自化学式(1)或(2)所示的化合物的结晶体。另外，第二衍射峰和第三衍射峰来自化学式(3)或(4)所示的化合物的结晶体。
[0049]
化学式(1)中，x优选为0.2以上0.6以下。
[0050]“在衍射角度(2θ)为a～b
°
范围内具有衍射峰”是指其衍射峰的峰顶位置(衍射峰顶位置)包含在a
°
～b
°
范围内。因此，例如在宽峰中，从峰的端部到端部的全部不需要包含在a
°
～b
°
范围内。
[0051]
另外，本发明的铕化合物的结晶体除上述特定的衍射峰以外，还可以具有其他的峰。
[0052]
例如，在化学式(1)或(2)所示的化合物的情况下，在衍射角度(2θ)为25.9～26.5
°
范围和在衍射角度(2θ)为31.6～32.2
°
范围内也可以具有衍射峰。在衍射角度(2θ)为25.9～26.5
°
范围内的衍射峰和在衍射角度(2θ)为31.6～32.2
°
范围内的衍射峰的半值宽度分别优选为0.6
°
以下，进一步优选为0.4
°
以下。
[0053]
另外，在化学式(3)或(4)所示的化合物的结晶体的情况下，在衍射角度(2θ)为39.0～40.2
°
范围内也可以具有衍射峰。在衍射角度(2θ)为39.0～40.2
°
范围内的衍射峰的半值宽度优选为1.2
°
以下，进一步优选为0.8
°
以下。
[0054]
以往，上述化学式(1)～(4)所示的化合物的结晶体不为人所知。然而，后面将详细说明，通过使用特定的硅酸盐基质和氯化铕(iii)六水合物，在特定条件下进行固相机械化学反应，得到了具有上述特定衍射峰的上述化学式(1)～(4)所示的化合物的结晶。
[0055]
此外，“结晶体”不是非晶质体，下述式(5)所示的结晶度大于0。结晶度优选大于0.10。
[0056]
结晶度＝{结晶衍射峰面积/非晶晕衍射峰面积}(5)
[0057]
(式(5)中，“结晶衍射峰面积”是指2θ＝20～55
°
时，来自结晶的衍射峰的面积之和，“非晶晕衍射峰面积”是指在2θ＝20～55
°
时，从观测到的所有衍射峰的面积之和减去结晶衍射峰面积的值。)
[0058]
本发明的铕化合物的结晶体，与非晶材料相比，由于氯化物离子等的离子难以洗脱，因此能够抑制由于离子的洗脱产生的不利影响。本发明的铕化合物的结晶体，例如，具有细胞毒性比非晶质体低的特性。
[0059]
另外，本发明的铕化合物的结晶体含有铕(iii)，因此具有作为发光物质的功能。本发明的铕化合物的结晶体在可见光区域激发和发光，激发波长λ
ex
为例如395nm或464nm，荧光波长λ
em
为例如615nm。
[0060]
这样，本发明的铕化合物的结晶体，由于细胞毒性低且具有作为发光物质的功能，因此可以优选用于例如生物成像技术。另外，本发明的铕化合物的结晶体，由于激发波长和发光波长为可见光区域，因此在生物成像中，可以减轻光照射引起的生物组织和标记材料的劣化，另外，还可以减轻样品表面的光散射，提高观察灵敏度。在生物成像技术中使用的情况下，优选球状且平均粒径为50nm以上470nm以下左右。
[0061]
＜铕化合物的结晶体的制造方法＞
[0062]
上述本发明的铕化合物的结晶体，包括将硅酸盐基质和氯化铕(iii)六水合物混合，使其进行固相机械化学反应的工序，硅酸盐基质含有硅元素(si)和氧元素(o)，将在固体
29
si-nmr光谱中的来自si(osi)4的峰面积设为q4、来自ho-si(osi)3的峰面积设为q3时的q4/q3为2.0～3.9，在固相机械化学反应中，添加氯化铕(iii)六水合物，以使铕元素的摩尔数相对于硅酸盐基质的硅元素(si)和铕元素(eu)的合计摩尔数的比例(eu的摩尔数/(si的摩尔数+eu的摩尔数))为1.0摩尔％以上，且在4n以上24n以下的负荷下进行，可以通过本发明的铕化合物的结晶体的制造方法进行制造。
[0063]
在本发明的制造方法中使用的硅酸盐基质含有硅元素(si)和氧元素(o)。硅酸盐基质的o与si的摩尔比o/si优选为2.0～2.2。作为硅酸盐基质，可以举出二氧化硅等氧化硅或由硅酸盐构成的基质，这些可以是结晶体，也可以是非晶质体。
[0064]
另外，硅酸盐基质将在固体
29
si-nmr光谱中的来自si(osi)4的峰面积设为q4、来自ho-si(osi)3的峰面积设为q3时的q4/q3为2.0～3.9。q4/q3优选为2.2～2.6。
[0065]
含有这样的硅元素(si)和氧元素(o)、q4/q3为2.0～3.9的硅酸盐基质可以通过以下方法制造。
[0066]
该q4/q3为2.0～3.9的硅酸盐基质作为在以往公知的通过吹扫法的二氧化硅玻璃的制造法(例如通过vad(vapor phase axial deposition)的二氧化硅玻璃的制造法)中产生的颗粒状物质(吹扫体或副产物)，可以得到。
[0067]
例如，以四氯化硅为原料，在氧/氢火焰中进行水解反应，作为多孔质合成石英玻璃(吹扫体)制造二氧化硅玻璃时，在氧/氢火焰中进行水解反应后，未成为脱离火焰的多孔质合成石英玻璃的颗粒，可以成为上述硅酸盐基质。
[0068]
通过调整上述制造条件，可以得到上述硅酸盐基质。例如，将作为原料的四氯化硅导入氧/氢火焰燃烧器的中心部，调整火焰温度带长度和氧/氢气体的气体平衡。具体来说，例如，在1000℃以上的火焰温度带长度：100mm以上800mm以下、氢与氧的体积比(h2/o2)：1.0以上2.5以下的范围内，调整成核或晶粒生长。如果延长火焰温度带长度，则q4/q3有变大的倾向，如果增大h2/o2，则q4/q3有变小的倾向。
[0069]
对硅酸盐基质的形状没有特别限定，例如可以是球状也可以是板状。另外，硅酸盐基质的大小也没有特别限定。
[0070]
此外，将制造的铕化合物的结晶体和硅酸盐基质的复合体用于生物成像时，从细胞毒性的观点出发，硅酸盐基质优选为球状，平均粒径为50nm以上470nm以下，为非晶质体。
[0071]
混合这样的硅酸盐基质和氯化铕(iii)六水合物，以使硅酸盐基质的铕元素(eu)
相对于硅元素(si)为1.0摩尔％以上，在4n以上24n以下的负荷下，进行固相机械化学反应。
[0072]
只要能够在4n以上24n以下的负荷下使硅酸盐基质与氯化铕(iii)六水合物进行固相机械化学反应，则对其方法没有特别限定。例如，将粉末状的硅酸盐基质和氯化铕(iii)放入研钵中，在对研杵施加4n以上24n以下的负荷的同时使研杵旋转，进行粉碎即可。通过在将研钵放置在电子天平上的状态下进行上述操作，可以用电子天平的计量显示计读取负荷值。另外，将氯化铕(iii)放置在板状的硅酸盐基质表面上，通过在施加4n以上24n以下的负荷的同时移动研杵，也可以粉碎。此时，通过在将板状的硅酸盐基质放置在电子天平上的状态下进行上述操作，可以用电子天平的计量显示计读取负荷值。负荷只要在4n以上24n以下的范围内即可，但通过增大负荷，可以提高结晶性。在不施加负荷或负荷小的情况下，不能得到本发明的铕化合物的结晶体。
[0073]
硅酸盐基质和氯化铕六水合物的比例需要将铕元素(eu)的摩尔数相对于硅酸盐基质的硅元素(si)和铕元素(eu)的合计摩尔数的比例(eu的摩尔数/(si的摩尔数+eu的摩尔数))设为1.0摩尔％以上，铕元素(eu)的摩尔数相对于该硅元素(si)和铕元素(eu)的合计摩尔数的比例优选为1.0摩尔％以上7.0摩尔％以下。
[0074]
铕化合物以往难以分开制作，但根据本发明的制造方法，通过固相机械化学反应中的eu的量，可以分开制作化学式(1)～(4)所示的化合物。
[0075]
具体来说，在固相机械化学反应时的铕的浓度低的状态(反应时的oh少的状态)下，由化学式(1)和(2)所示的化合物共存，随着反应时的铕的浓度增加而开始形成多层结构时，化学式(1)所示的化合物和化学式(2)所示的化合物相互作用，有向化学式(3)和(4)式所示的化合物变化的倾向。因此，通过固相机械化学反应中的eu的量，可以分开制作化学式(1)～(4)所示的化合物。此外，化学式(3)所示的化合物有经过化学式(4)所示的化合物生成的倾向。
[0076]
进行固相机械化学反应后，燃烧，根据需要用有机溶剂或水清洗。
[0077]
通过这样的制造方法，在硅酸盐基质的表面上形成本发明的铕化合物的结晶体。例如，使用球状的硅酸盐基质时，成为在球状的硅酸盐基质的表面的至少一部分覆盖铕化合物的结晶体的复合体。作为一个示例，图1表示在球状的硅酸盐基质1的整个表面上覆盖铕化合物的结晶体2的复合体的示意剖面。另外，使用板状的硅酸盐基质时，成为在板状的硅酸盐基质的表面的至少一部分覆盖铕化合物的结晶体的复合体。
[0078]
可以推测，铕化合物的结晶体通过存在于硅酸盐基质表面的氧原子与铕化合物所含有的铕原子配位结合等某种化学结合，与硅酸盐基质牢固地结合。
[0079]
＜铕化合物的结晶体的用途＞
[0080]
本发明的铕化合物的结晶体，由于细胞毒性低且具有作为发光物质的功能，因此可以优选用于生物成像技术。例如，本发明的铕化合物的结晶体，作为该铕化合物的结晶体与其制造时使用的球状的硅酸盐基质的复合体(以下也称为“发光纳米颗粒”。)，可用于生物成像技术。
[0081]
生物成像技术中使用的发光纳米颗粒优选在表面具有羟基(oh基)。另外，优选氨基对发光纳米颗粒的表面进行修饰，例如也可以使用含有氨基的硅烷偶联剂形成。oh基和氨基在硅酸盐基质具有细孔的情况下，可以位于细孔内表面，但优选位于细孔外表面。如果oh基或氨基通过由细胞结合分子和氢键或缩合聚合的共价键固定，发光纳米颗粒的表面修
饰为细胞结合分子，则细胞结合分子能够特异性结合癌细胞或正常细胞。当细胞结合分子与细胞特异性结合时，将发光纳米颗粒摄入至细胞内。由此，能够使细胞内的发光纳米颗粒发光，检测癌细胞等。
[0082]
作为细胞结合分子，列举了her2抗体、与人上表皮生长因子受体特异性结合的抗体、癌特异性抗体、磷酸化蛋白抗体、叶酸、与叶酸受体β特异性结合的抗体、血管内皮细胞特异性抗体、组织特异性抗体、转铁蛋白、转铁蛋白结合型肽、与糖链具有结合性的蛋白质等。其中，优选使用有摄入癌细胞倾向的叶酸作为细胞结合分子。由于叶酸受体在细胞膜上超表达，因此癌细胞有特异性结合/摄入叶酸分子的倾向。
[0083]
另外，发光纳米颗粒的表面可以通过抗癌剂分子修饰。如果抗癌剂分子与癌细胞特异性结合，则发光纳米颗粒摄入至细胞内。由此，能够使细胞内的发光纳米颗粒发光，检测癌细胞，且抗癌剂分子能够摄入至癌细胞，抗癌剂起作用，抑制癌细胞的增殖。
[0084]
细胞结合分子或抗癌剂分子优选通过化学键修饰并固定在发光纳米颗粒的表面上。作为化学键，列举了肽键(-co-nh-)、氢键等。
[0085]
例如，将发光纳米颗粒投入细胞内，对发光纳米颗粒进行光照射，通过观察细胞，可以检测细胞。
[0086]
另外，将发光纳米颗粒给予除人以外的动物，对发光纳米颗粒进行光照射，能够治疗除人以外的动物。
[0087]
另外，还可以作为医疗装置，具备：检查部，进行对体内细胞的检查；诊断部，进行对体内细胞的诊断；和/或治疗部，进行对体内细胞的治疗，还具备光照射部，在进行检查、诊断和/或治疗时，将发光纳米颗粒投入体内细胞内，对发光纳米颗粒照射光。作为检查体内细胞的检查部，例如，列举了进行精密图像诊断的荧光内视镜。另外，作为进行体内细胞诊断的诊断部，例如，列举了进行组织活体检查的装置。进一步，作为进行体内细胞治疗的治疗部，列举了通过内窥镜的肿瘤部摘出装置。另外，作为体内细胞的示例，可以示例关于口腔癌、咽喉癌、食道癌、大肠癌、小肠癌、肺癌、乳腺癌、膀胱癌的癌细胞。
[0088]
另外，本发明的铕化合物的结晶体，可以用于生物成像用途以外，例如，还期待发光二极管等发光器件的用途。
[0089]
【实施例】
[0090]
以下，通过实施例更详细地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。
[0091]
(硅酸盐基质1的制造)
[0092]
以四氯化硅为原料，在氧/氢火焰中充分进行水解反应，作为多孔质合成石英玻璃(吹扫体)制造二氧化硅玻璃。此时，在氧/氢火焰中进行水解反应后，未成为脱离火焰的多孔质合成石英玻璃的颗粒作为硅酸盐基质1。此外，四氯化硅从氧/氢火焰燃烧器的中心部导入，1000℃以上的火焰温度带长度为400mm，氢与氧的体积比(h2/o2)为1.5。
[0093]
(硅酸盐基质的固体
29
si-nmr光谱中的q4/q3)
[0094]
关于得到的硅酸盐基质1，在以下条件下测量固体
29
si-nmr光谱。结果如图2所示。
[0095]
＜测量条件＞
[0096]
装置名：bruker advance 300wbs spectrometer(bruker社制)
[0097]
测量方法：dd(dipolar decoupling)法
[0098]
样品管：7mm
[0099]
样品转速：5000rpm
[0100]
共振频率：59.62mhz
[0101]
脉冲宽度：4.5msec.
[0102]
等待时间：60sec
[0103]
累计次数：1000times
[0104]
标准样品：六甲基环三硅氧烷(-9.55ppm)
[0105]
＜峰分离法＞
[0106]
(基线的制作方法)
[0107]
操作(1)：计算-70～-79ppm范围的强度平均值1和-131～-140ppm范围的强度平均值2
[0108]
操作(2)：将通过2点(-70ppm、平均值1)(-140ppm、平均值2)的直线定义为基线
[0109]
操作(3)：从光谱中删除基线值
[0110]
(峰分离方法)
[0111]
分离方法：microsoft office 2016excel(注册商标)的解算器功能
[0112]
使用函数：高斯函数(式中，a为峰高度，b为峰位置，c为半值宽度。)
[0113]
【算式1】
[0114][0115]
峰归属：
[0116]
q2：-91
±
2ppm、2个≡si-o-si≡键和2个≡si-oh键
[0117]
q3：-100
±
2ppm、3个≡si-o-si≡键和1个≡si-oh键
[0118]
q4：-110
±
2ppm、4个≡si-o-si键
[0119]
a、b、c的初始条件：
[0120]
q2：a＝100000、b＝-91、c＝4
[0121]
q3：a＝400000、b＝-100、c＝5.5
[0122]
q4：a＝960000、b＝-110、c＝5.5
[0123]
根据图2，关于硅酸盐基质1，将得到的光谱定义为原始数据，将其如上述进行光谱分离。求出在固体
29
si-nmr光谱中，将来自si(osi)4的峰面积设为q4，将来自ho-si(osi)3的峰面积设为q3时的q4/q3，结果为2.4。此外，图2所示的q2是来自(ho)
2-si(osi)2的峰。
[0124]
＜硅酸盐基质的粉末x射线衍射图案的测量＞
[0125]
关于硅酸盐基质1，测量粉末x射线衍射(xrd)图案。
[0126]
使用样品水平型x射线衍射装置(xrd、(株)日本理学株式会社制、smart lab)，在x射线源：cukα射线源(λ：)、输出：40kv/30ma、扫描速度：3.0
°
/min、采样宽度：0.01
°
、测量模式：连续的条件下进行测量。结果如图3所示。
[0127]
其结果，硅酸盐基质1在2θ＝20
°
附近发现的非晶晕图案的半值宽度大，为6.7
°
，另外，未观察到来自结晶的峰，为非晶质体。
[0128]
(硅酸盐基质的平均粒径的测量)
[0129]
将硅酸盐基质1(颗粒粉末)用碳糊固定在观察用的样品台上后，使其干燥。接着，通过场发射扫描电子显微镜(fe-sem)(日立高新技术株式会社制、su8230)观察颗粒，测量
100个以上的粒径，计算平均粒径。具体来说，对于300个颗粒，分别测量各颗粒的长径和短径，将(长径+短径)/2作为各颗粒的粒径。该各颗粒的粒径的平均值(各颗粒的粒径的合计值除以个数(300)的值)作为平均粒径(ave.)，另外，计算变动系数(cv.)。结果如图4所示。
[0130]
其结果，硅酸盐基质1的平均粒径为151nm，变动系数为45％。
[0131]
(实施例1)
[0132]
图5是说明实施例1的制造方法中使用的制造装置的示意侧视图。如图5所示，在具有半球状凹空间(直径65mm、深度30mm)的玛瑙研钵11内，通过具有半球状凸部(前端直径20mm、高度5mm)的长度80mm的研杵12粉碎，在4n的负荷下，使硅酸盐基质和氯化铕(iii)六水合物进行固相机械化学反应。具体来说，向研钵11内的在120℃下干燥24小时的0.4g硅酸盐基质1(6.66mmol)中，添加氯化铕六水合物(eucl3·
6h2o、和光纯药(株)制，试剂特级，纯度99.9wt％)，以使eu的摩尔数与si和eu的合计摩尔数的比例(eu的摩尔数/(si的摩尔数+eu的摩尔数))为5.0摩尔％。然后，不使研杵12自转，而通过研杵12在研钵11内凹空间内的半径25mm的圆周上公转5分钟。研杵12的公转为120转/min，对研杵12施加4n负荷。此外，在将研钵11放置在电子天平13的状态下进行上述操作，用电子天平13的计量显示计14读取负荷值。
[0133]
将得到的粉末在120℃下干燥2小时，在550℃下燃烧6小时。然后，用40ml的乙醇清洗，通过离心分离进行固液分离，将固相在120℃下干燥2小时，得到实施例1的颗粒(球状粉末)。
[0134]
(实施例2)
[0135]
除了以eu的摩尔数相对于si和eu的合计摩尔数的比例为2.5摩尔％的方式添加氯化铕六水合物以外，进行与实施例1相同的操作，得到实施例2的颗粒。
[0136]
(实施例3)
[0137]
除了以eu的摩尔数相对于si和eu的合计摩尔数的比例为1.25摩尔％的方式添加氯化铕六水合物以外，进行与实施例1相同的操作，得到实施例3的颗粒。
[0138]
(比较例1)
[0139]
除了以eu的摩尔数相对于si和eu的合计摩尔数的比例为0.625摩尔％的方式添加氯化铕六水合物以外，进行与实施例1相同的操作，得到比较例1的颗粒。
[0140]
(比较例2)
[0141]
将氯化铕六水合物作为比较例2的颗粒使用。
[0142]
＜粉末x射线衍射(xrd)＞
[0143]
关于实施例1～3以及比较例1～2的颗粒，通过以下条件测量x射线衍射(xrd)图样。
[0144]
使用样品水平型x射线衍射装置(xrd、(株)日本理学株式会社制、smart lab)，在x射线源：cukα射线源(λ：)、输出：40kv/30ma、扫描速度：3.0
°
/min、采样宽度：0.01
°
、测量模式：连续的条件下进行测量。通过装置附带的软件((株式会社)日本理学株式会社制、软件名：pdxl)得到衍射峰位置、衍射角以及半值宽度。衍射峰通过pdxl的自动轮廓处理，通过2次微分法(将2次微分为负(上凸)的区域作为峰进行检测的方法)，依次进行背景的去除、kα2线的去除、平滑化，通过b样条函数(分割疑似voigt函数)进行拟合来检测。检测衍射峰时的阈值(标准偏差的切断值)为3.0。该阈值的意思是在衍射峰的强度为其误差的
3.0倍以下的情况下，不将其衍射峰视为衍射峰。按照衍射峰强度(衍射峰的高度)由高到低的顺序选定三点，用于结晶体的鉴定。
[0145]
另外，通过上述式(5)计算结晶度。
[0146]
结果如表1和图6所示。在表1中，表示上段的各衍射峰所在的衍射角2θ的“m
±
n”表示衍射峰的峰顶位置(衍射峰顶位置)为m(
°
)，衍射峰的开始点为m-n(
°
)，衍射峰的结束点为m+n(
°
)。具体来说，衍射峰顶定义为，从各衍射峰的开始点到结束点减去基线，从开始点到结束点之间的最大强度(最大高度)。其衍射峰顶的位置(衍射角)作为衍射峰顶位置。另外，在表1中，下段的括号内是各衍射峰的半值宽度。半值宽度表示在“m-n
”°
～“m+n
”°
的范围内衍射峰顶的50％的强度(高度)的衍射峰位置间的宽度。
[0147]
如表1和图6所示，实施例2～3在粉末x射线衍射图案中，在衍射角度(2θ)为34.3～36.1
°
范围内具有衍射峰(第一衍射峰)，在该衍射角度(2θ)为34.3～36.1
°
范围的衍射峰的半值宽度为1.8
°
以下，包含化学式(1)或(2)所示的化合物的结晶体。此外，式(1)中的x为0.2以上0.6以下。
[0148]
另外，实施例2～3均在衍射角度(2θ)为25.9～26.5
°
的范围以及在衍射角度(2θ)为31.6～32.2
°
的范围内具有衍射峰，在该衍射角度(2θ)为25.9～26.5
°
范围的衍射峰以及在衍射角度(2θ)为31.6～32.2
°
范围的衍射峰的半值宽度均为0.6
°
以下。
[0149]
另外，实施例1在粉末x射线衍射图案中，在衍射角度(2θ)为28.6～29.6
°
的范围以及在衍射角度(2θ)为36.8～38.4
°
的范围内具有衍射峰(第二衍射峰、第三衍射峰)，在该衍射角度(2θ)为28.6～29.6
°
范围的衍射峰的半值宽度为1.0
°
以下，在衍射角度(2θ)为36.8～38.4
°
的衍射峰的半值宽度为1.6
°
以下，包含由化学式(3)或(4)所示的化合物的结晶体。
[0150]
另外，实施例1在衍射角度(2θ)为39.0～40.2
°
的范围内具有衍射峰，该衍射角度(2θ)为39.0～40.2
°
的衍射峰的半值宽度为1.2
°
以下。
[0151]
另外，如表1和图6所示，在由实施例1～3得到的颗粒中，结晶度超过0，在表面上形成有铕化合物的结晶，另一方面，在比较例1～2的颗粒中为非晶质。
[0152]
【表1】
[0153]
[0154][0155]
＜发光特性＞
[0156]
关于实施例1～3的颗粒，在以下条件下测量激发光谱和荧光光谱。
[0157]
·
激发光谱
[0158]
用分光光度计(pl、jasco(株)、fp-8500)固定检测波长(615nm)，得到激发光谱。测量条件为：气氛：空气、激发/检测狭缝尺寸：2.5nm/2.5nm、步长：1.0nm、样品重量：20mg、形状：颗粒。
[0159]
·
荧光光谱
[0160]
用分光光度计(pl、jasco(株)、fp-8500)，在室温下从xe灯向样品照射激发光(激发波长：395nm)，得到pl光谱(荧光光谱)。测量条件为：气氛：空气、激发/检测狭缝尺寸：2.5nm/2.5nm、步长：1.0nm、样品重量：20mg、形状：颗粒。
[0161]
如图7所示，在实施例1～3的全部中，观测到由eu(iii)离子引起的激发峰(7f0→5d4跃迁、7f0→5g4跃迁、7f0→5l6跃迁、7f0→5d2跃迁、7f0→5d1跃迁)以及发光峰(5d0→7f1跃迁、5d0→7f2跃迁、5d0→7f3跃迁、5d0→7f4跃迁)。
[0162]
另外，关于各实施例1～3的颗粒，从图7求出激发波长λ
ex
＝395nm、发光波长λ
em
＝615nm时的内部量子产率，结果为1.0～4.0％。
[0163]
(实施例4)
[0164]
除了将负荷设为8.0n以外，进行与实施例1相同的操作，得到实施例4的颗粒。
[0165]
(实施例5)
[0166]
除了将负荷设为12.0n以外，进行与实施例1相同的操作，得到实施例5的颗粒。
[0167]
关于实施例4～5的颗粒，与上述＜粉末x射线衍射(xrd)＞同样的结果表示于表2和图8。
[0168]
如表2和图8所示，实施例4～5均在衍射角度(2θ)为28.6～29.6
°
范围以及在衍射角度(2θ)为36.8～38.4
°
范围内具有衍射峰(第二衍射峰、第三衍射峰)，在该衍射角度(2θ)为28.6～29.6
°
范围的衍射峰的半值宽度为1.0
°
以下，在衍射角度(2θ)为36.8～38.4
°
的衍射峰的半值宽度为1.6
°
以下，包含由化学式(3)或(4)所示的化合物的结晶体。
[0169]
另外，实施例4～5均在衍射角度(2θ)为39.0～40.2
°
范围内具有衍射峰，在该衍射角度(2θ)为39.0～40.2
°
的衍射峰的半值宽度为1.2
°
以下。
[0170]
另外，如表2和图8所示，在实施例4～5中得到的颗粒中，结晶度均超过0，在表面上形成铕化合物的结晶。
[0171]
另外，如表2和图8所示，通过增大负荷可知，能够提高结晶性。
[0172]
【表2】
[0173][0174]
[0175]
使用实施例1～3或比较例1～2的颗粒，由以下方法，通过癌细胞成像和荧光强度测量，进行毒性评价。
[0176]
(对于颗粒的癌细胞结合分子(叶酸衍生物fa-nhs)的修饰)
[0177]
向实施例1～3或比较例1～2的颗粒250mg中添加hcl水溶液(ph＝2)12ml，进行超声波处理。接着，制备5ml乙醇中含有3-氨基丙基三乙氧基硅烷(aptes)0.78ml(3.3mmol)的溶液，加入超声波处理后的溶液中，得到混合溶液。将该混合溶液在40℃搅拌20小时(ph＜6.5)。搅拌结束后，离心分离该混合溶液，用乙醇清洗。清洗后，减压干燥，得到表面修饰aptes的颗粒150mg。向表面修饰了该aptes的颗粒150mg中添加50mm的磷酸缓冲液(ph＝7.0)25ml，进行超声波处理。接着，制备在12ml二甲基亚砜(dmso)中含有fa-nhs(叶酸衍生物)430mg(0.8mmol)的溶液，加入超声波处理后的溶液中，得到混合溶液。将该混合溶液在室温搅拌3小时。搅拌结束后，离心分离该混合溶液，用水清洗。清洗后，减压干燥，得到实施例1～3或比较例1～2的fa(叶酸)修饰颗粒。
[0178]
(细胞的培养)
[0179]
hela癌细胞在ps烧瓶中培养(接种浓度：100
×
104cells/37cm2)。进行7天的解冻和接种。
[0180]
剥离、分离细胞。hela的浓度为(0.99
±
0.07)
×
105cells/ml。
[0181]
进行细胞的浓度调整，在dmem(杜尔贝科改良伊格尔培养基)培养10vol％的fbs(胎牛血清)。每1ml为7.5
×
104cells。
[0182]
以2.25ml/tcps的量向组培聚苯乙烯(tcps)(培养面积：9.6cm2)进行接种，接种浓度为1.8
×
104cells/cm2。(显微镜观察)。
[0183]
然后，进行培养(温度：37℃、co2浓度：5％、湿度100％)。
[0184]
12小时后，将实施例1～3或比较例1～2的fa(叶酸)修饰颗粒添加到10vol％dmem中，使其分散，调整为浓度100mg/ml。
[0185]
(细胞密度的测量)
[0186]
培养上述细胞后，用1ml磷酸缓冲生理盐水(pbs)清洗装有细胞的组培聚苯乙烯(tcps)2次，去除未摄入至细胞的fa(叶酸)修饰颗粒，将0.05％trypsin-edta 0.1ml放入装有细胞的tcps中，在co2孵化器内静置12分钟，从tcps剥离细胞。确认剥离后，将包含细胞的悬浊液取入50ml锥形管，进行离心分离(2000rpm、2min)。离心分离后，扔掉上清液，向管中加入7ml培养基，倾覆搅拌10次左右后，进行离心分离(2000rpm、2min)。然后，扔掉上清液，向管中加入20ml培养基，进行移液20次左右，将1ml分配到15ml的管中，在洁净台外使用微量移液管将细胞悬浊液放入一次性血细胞计数器中，用显微镜确认细胞数，计算平均值(cell/cm2)。
[0187]
在向细胞表面喷雾fa(叶酸)修饰颗粒的3小时后、12小时后、24小时后、36小时后、48小时后，分别计算的细胞密度的平均值的结果如图9所示。
[0188]
如图9所示，在表面形成有铕化合物的结晶体的实施例1～3中，观察到正常的细胞增殖行为，确认没有细胞毒性。即，在作为结晶体与球状的硅酸盐基质复合化的情况下，可以说没有细胞毒性。
[0189]
与此相对，在比较例2中，没有发现正常的细胞增殖行为，作为非晶质体的eucl3·
6h2o单体是不稳定的氯化物，因此被认为是洗脱到细胞培养液中，成为eu离子或eu氯化物
离子，直接与细胞反应。同样，在使用非晶质体的比较例1的颗粒的情况下，也可以认为洗脱到细胞培养液中，成为eu离子或eu氯化物离子，直接与细胞反应。因此，在非晶质体的情况下，可以说具有洗脱引起的细胞毒性。
[0190]
根据以上所述，本发明的铕化合物的结晶体，在作为球状的硅酸盐基质的复合体的情况下，期待细胞良好地生长，适合于将其摄入细胞进行可视化的生物成像。
技术特征：1.一种含有铕的铕化合物的结晶体，其特征在于，在粉末x射线衍射图案中，在衍射角度(2θ)为34.3～36.1
°
范围内具有第一衍射峰，该第一衍射峰的半值宽度为1.8
°
以下和/或在衍射角度(2θ)为28.6～29.6
°
范围内具有第二衍射峰以及在衍射角度(2θ)为36.8～38.4
°
范围内具有第三衍射峰，该第二衍射峰的半值宽度为1.0
°
以下，该第三衍射峰的半值宽度为1.6
°
以下，并且，其为从下述化学式(1)～(4)所示的化合物中选择的至少一种化合物。eucl
x
…
(1)eu(oh)2…
(2)eu(oh)2cl
…
(3)euocl
…
(4)(式(1)中，x为0.05以上5以下。)2.一种权利要求1所述的铕化合物的结晶体的制造方法，其特征在于，包含混合硅酸盐基质和氯化铕(iii)六水合物，使其进行固相机械化学反应的工序，所述硅酸盐基质含有硅元素(si)和氧元素(o)，将在固体
29
si-nmr光谱中的来自si(osi)4的峰面积设为q4、来自ho-si(osi)3的峰面积设为q3时的q4/q3为2.0～3.9，添加所述氯化铕(iii)六水合物，以使铕元素的摩尔数相对于所述硅酸盐基质的硅元素和铕元素的合计摩尔数的比例为1.0摩尔％以上，且在4n以上24n以下的负荷下进行所述固相机械化学反应。
技术总结本发明提供一种含有铕的铕化合物的结晶体。作为一种铕化合物的结晶体，在粉末X射线衍射图案中，在衍射角度(2θ)为34.3～36.1
技术研发人员：茶谷直 犬井正彦 多贺谷基博 片冈卓也 本塚智
受保护的技术使用者：国立大学法人长冈技术科学大学 独立行政法人国立高等专门学校机构
技术研发日：2021.03.16
技术公布日：2022/11/1
