化学共沈法による超微粒子Coフェライトの作製と鉄貯蔵蛋白質フェリテンへの内包の試み

摘要

我々は，フェリチンに内包させる磁性体としてCoフェライトに着目した．Coフェライトは結晶磁気其方性K{sub}1が1.8×10{sup}6erg/cm{sup}3（260kJ/m{sup}3，常温）と非常に大きく，マグネタイトに比べて約10倍の値を持っているので，超常磁性になる粒径が，より小さくなり，6～8nmの大きさではマグネタイトよりも飽和磁化が大きくなる可能性が考えられる．ところで，従来の化学共沈法によるCoフェライト超微粒子の調製は，SatoらによるとpH12～13，100℃で行われているが，この反応条件ではフェリチンをはじめとする蛋白質が変性し，機能を失ってしまう．この点，フェリテンは蛋白質としては高いpHや温度に対して丈夫な部類に入るものの，それでもフェリテンにCoフェライトを内包させる反応はpHが10以下，温度は70℃以下で行う必要がある．このため，このような温和な条件で超微粒子Coフェライトを調製することが可能かどうかを調べる必要がある．また，フェリテンに内包させ得ると考えた場合，6～8nmのCoフェライトの磁気特性を予め知っておく必要があるものと考えた．そこで本研究では，以下の順序で検討を行った．すなわち，(i)化学共沈法によりpH，温度などの生成条件を調べ，得られた各サンプルの結晶構造，平均結晶子径，粒子形態および磁気特性を測定した結果，フェリチンの内腔程度の大きさの超微粒子Coフェライトが得られることを確認した．次いで，(ii)フェリチンから鉄を取り除いてアポフェリチンを調製し，そこにCoフェライトを内包させる反応を試みた．