专利名称：金属胶体溶液的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有优良的保存稳定性、温度稳定性和pH稳定性的金属胶体溶液，例如，它可作为病毒替代颗粒用于病毒去除膜的完整性试验，本发明还涉及一种该金属胶体溶液的制备方法。
背景技术：
平均粒径为1-100nm的金属胶体颗粒因其小的粒径和大的表面积而被用于多种功能材料中。但是当其加入水中时，这种颗粒因其强的粒子间作用力而易于聚集。难以将金属胶体颗粒均匀分散。此外，为了稳定地分散金属胶体颗粒，溶液的pH值必须控制在特定范围内。这样可应用的pH范围也过度地受到了限制(专利文献1)。
在病毒去除膜的膜完整性试验中使用替代颗粒的方法已被公开。完整性试验是用于确认从含有蛋白质、生理活性产品等的溶液中除去病毒的病毒去除膜在使用后(或者有时是使用前)的性能的试验。完整性试验方法包括(1)气泡点法；(2)测量膜的孔径分布中大孔比例的方法(例如，利用低的液-液界面张力的方法)；和(3)过滤病毒替代颗粒的方法。这些方法中，过滤病毒替代颗粒的方法是高可靠性的，因为该方法的原理是与去除病毒原理相同的颗粒筛分过滤，因此可以获得与去除病毒相同类型机理的特征相关性。具体而言，用作病毒替代颗粒的金胶体通过过滤的可去除性与膜的病毒去除能力之间具有优良的相关性。在完整性试验中，作为病毒去除膜使用后，需要清洗膜以最大可能地减少膜中残余物的量。可以使用比如碱性溶液的溶液作为洗涤剂。由于常规的金胶体溶液仅能在有限的pH范围内使用，对用洗涤剂清洗后的膜进行后清洗以严格控制其pH值是必须的。这种操作非常复杂(专利文献2，非专利文献1)。
在用于除去直径为20-25nm的小病毒(比如，细小病毒)的病毒去除膜的完整性试验中，甚至还不存在与病毒去除能力相关的病毒颗粒替代物。为了同时具有对于小病毒一致的高去除性和对于蛋白质的高渗透性，膜必须具有特殊的结构。用于具有这种膜结构的病毒去除膜的完整性试验必须检测孔径的极小差别。目前还没有可以用于这种目的的金属胶体溶液(专利文献3)。
专利文献1JP-A-08-141388专利文献2JP-A-07-132215专利文献3WO 01/014047非专利文献1Hiroki Murakami(Etd.)，Animal Cell Technology；Basic & Applied Aspects，Netherland，Kluwer Academic Publishers，Vol.4，1992，第87-102页。
发明公开内容本发明要解决的问题本发明的一个目的是提供一种具有优良的保存稳定性、温度稳定性和pH稳定性的新型胶体溶液，例如，其可用于病毒去除膜的完整性试验。
解决问题的手段为实现上述目的，本发明的发明人经过不懈研究后发现，至少pH在4-11范围内、包含平均粒径为1-100nm的金属颗粒或金属化合物颗粒、含有N基团的水溶性高分子量分散剂以及水和/或水溶性有机溶剂的金属胶体溶液可以实现上述目的。基于该发现，从而完成了本发明。
具体而言，本发明包括[1].一种金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液，其至少包含(1)平均粒径为1-100nm的金属颗粒或金属化合物颗粒，(2)含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和(3)水和/或水溶性有机溶剂，且该胶体溶液具有以下性质(a)和(b)(a)在范围为pH4-pH11的恒定pH值下，在室温保存180天之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm，和(b)当在pH5、在50℃保存一年，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm。
.根据[1]的胶体溶液，其还包含(4)表面活性剂和/或螯合剂。
.根据[1]或[2]的胶体溶液，其与多孔纤维素膜一起使用。
.根据[1]-[3]中任一项的胶体溶液，其包含(4)至少表面活性剂、或表面活性剂和螯合剂。
.根据[3]或[4]的胶体溶液，其中该多孔纤维素膜是病毒去除膜。
.根据[3]-[5]中任一项的胶体溶液，其中该多孔纤维素膜包含再生的纤维素。
.根据[1]或[2]的胶体溶液，其是进一步包含(4)至少螯合剂、但不包含表面活性剂的金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液，而且其与合成聚合物的多孔膜一起使用。
.根据[7]的胶体溶液，其中该合成聚合物的多孔膜是病毒去除膜。
.根据[7]的胶体溶液，其中该合成聚合物的多孔膜包含表面被亲水化的热塑性聚合物。
.根据[9]的胶体溶液，其中该热塑性聚合物是聚偏二氟乙烯或聚醚砜。
.根据[1]-[10]中任一项的胶体溶液，当该胶体溶液通过收集试验的多孔膜过滤并满足以下条件时(收集试验的多孔膜的平均孔径(nm))-(胶体的平均粒径(nm))＞10nm，其达到70％或更高的胶体回收率。
.根据[1]-[11]中任一项的胶体溶液，其与多孔膜一起使用，当该胶体溶液通过由与多孔膜相同的材料制成的收集试验的多孔膜过滤并满足以下条件时(收集试验的多孔膜的平均孔径(nm))-(胶体的平均粒径(nm))＞10nm，其达到70％或更高的胶体回收率。
.根据[11]或[12]的胶体溶液，其中该收集试验的多孔膜是病毒去除膜。
.根据[1]-[13]中任一项的胶体溶液，其中该胶体溶液中的颗粒仅仅是金属颗粒。
.根据[1]-[14]中任一项的胶体溶液，其中该胶体溶液含有在可见区内可鉴别的金属颗粒或金属化合物颗粒。
.根据[1]-[15]中任一项的胶体溶液，其中该胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒的形状是各向同性或近似各向同性的(颗粒的长轴和短轴之比优选为1-2，更优选为1-1.8)。
.根据[1]-[16]中任一项的胶体溶液，其中该金属颗粒包含金、银、铂、铑、钯、钌、铱、锇、铁和铜中的至少一种。
.根据[1]-[16]中任一项的胶体溶液，其中该金属颗粒是金颗粒。
.根据[1]-[18]中任一项的胶体溶液，其中该病毒去除膜的平均孔径为10-100nm。
.根据[1]-[19]中任一项的胶体溶液，其中该金属颗粒或金属化合物颗粒直径分布的变化百分比为30％或更低。
.根据[1]-[20]中任一项的胶体溶液，其包含平均粒径为15-40nm的金属颗粒或金属化合物颗粒，且粒径分布的变化百分比为27％或更低。
.根据[1]-[21]中任一项的胶体溶液，其包含平均粒径为15-25nm的金属颗粒或金属化合物颗粒，且粒径分布的变化百分比为27％或更低。
.根据[1]-[21]中任一项的胶体溶液，其包含平均粒径为25-40nm(优选27-37nm)的金属颗粒或金属化合物颗粒，且粒径分布的变化百分比为27％或更低。
.根据[1]-[23]中任一项的胶体溶液，其中该N基团是吡咯烷酮基团。
.根据[1]-[24]中任一项的胶体溶液，其中该含有N基团的水溶性高分子量分散剂是聚(乙烯基吡咯烷酮)或聚(乙烯基吡咯烷酮)共聚物。
.根据[1]-[25]中任一项的胶体溶液，其中该含有N基团的水溶性高分子量分散剂的分子量为1,000至2,000,000。
.根据[2]-[6]和[11]-[26]中任一项的胶体溶液，其中该表面活性剂是非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂。
.根据[2]-[6]和[11]-[27]中任一项的胶体溶液，其中该表面活性剂是十二烷基硫酸或其盐(优选十二烷基硫酸钠)。
.根据[2]-[28]中任一项的胶体溶液，其中该螯合剂是三聚磷酸、聚丙烯酸、聚丙烯酸共聚物、乙二胺四乙酸和它们的盐中的至少一种(优选是三聚磷酸钠、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钠共聚物和乙二胺四乙酸钠中的至少一种)。
.根据[2]-[29]中任一项的胶体溶液，其中该表面活性剂或螯合剂以0.001-5wt％的量包含在胶体溶液中。
.根据[2]-[30]中任一项的胶体溶液，其中该聚丙烯酸、聚丙烯酸共聚物或其盐的分子量在100至10,000范围内。
.根据[1]-[31]中任一项的胶体溶液，其中该胶体溶液中金属颗粒或金属化合物颗粒的量为0.0001-0.1wt％。
.根据[1]-[32]中任一项的胶体溶液，其中该胶体溶液中含有N基团的水溶性高分子量分散剂的量为0.001-10wt％。
.根据[1]-[33]中任一项的胶体溶液，其中该胶体溶液中金属颗粒或金属化合物颗粒的量为0.001-0.08wt％。
.根据[1]-[34]中任一项的胶体溶液，其中该胶体溶液中含有N基团的水溶性高分子量分散剂的量为0.01-5wt％。
.根据[1]-[35]中任一项的胶体溶液，该胶体溶液在范围为pH4-pH11的恒定pH下，在室温保存180天之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-1.5nm至+1.5nm(优选-1.0nm至+1.0nm)。
.根据[1]-[36]中任一项的胶体溶液，该胶体溶液在pH 5、在50℃保存一年之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-1.7nm至+1.7nm(优选-1.5nm至+1.5nm，更优选-1.0nm至+1.0nm)。
.根据[2]的胶体溶液，其是通过向金属颗粒或金属化合物颗粒中加入含有N基团的水溶性高分子量分散剂，并进一步加入表面活性剂和/或螯合剂来制备的。
.根据[2]的胶体溶液，其制备方法如下将金属化合物溶于溶剂中，使金属颗粒沉淀，然后加入含有N基团的水溶性高分子量分散剂，并且进一步加入表面活性剂和/或螯合剂。
.根据[2]的胶体溶液，其制备方法如下将金属化合物溶于溶剂中，通过还原该金属化合物使金属颗粒沉淀，然后加入含有N基团的水溶性高分子量分散剂，并且进一步加入表面活性剂和/或螯合剂。
.根据[1]-[40]中任一项的胶体溶液，其用于通过检测该胶体颗粒通过该多孔膜的渗透条件来确认多孔膜的性能。
.根据[1]-[41]中任一项的胶体溶液，其中该胶体颗粒的粒径等同于病毒的粒径，而且待确认的多孔膜的性能是与去除病毒相关的性能。
.根据[1]-[42]中任一项的胶体溶液，其中该多孔膜是病毒去除膜，和该胶体溶液用作膜完整性试验中的含病毒替代颗粒的溶液。
.根据[1]-[43]中任一项的胶体溶液，当在室温保存一年时其不会产生沉淀，而且不会出现相分离(固/液分离)。
除了上述涉及胶体溶液的发明外，本发明还包括以下的各种发明。通过本说明书中关于上述胶体溶液的以下描述，本领域技术人员可以更充分地理解本发明。
1.一种制备胶体溶液的方法，其包括向金属颗粒或金属化合物颗粒中加入含有N基团的水溶性高分子量分散剂，并进一步加入表面活性剂和/或螯合剂。
2.一种制备胶体溶液的方法，其包括将金属化合物溶于溶剂中，使金属颗粒沉淀，然后加入含有N基团的水溶性高分子量分散剂，并且进一步加入表面活性剂和/或螯合剂。
3.一种根据1或2的制备胶体溶液的方法，其包括将金属化合物溶于溶剂中，通过还原该金属化合物使金属颗粒沉淀，然后加入含有N基团的水溶性高分子量分散剂，并且进一步加入表面活性剂和/或螯合剂。
4.一种防吸附剂，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜的表面上，其包含作为有效成分的(1)含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和/或(2)表面活性剂和/或螯合剂。
5.一种防吸附剂，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，其包含作为有效成分的(1)含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和/或(2)表面活性剂和/或螯合剂。
6.一种防吸附剂，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，其包含作为有效成分的(1)含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和(2)表面活性剂和/或螯合剂。
7.一种防吸附剂，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，其包含作为有效成分的(1)含有N基团的水溶性高分子量分散剂和(2)表面活性剂。
8.一种防吸附剂，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，其包含作为有效成分的(1)含有N基团的水溶性高分子量分散剂和(2)螯合剂。
9.一种防吸附剂，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，其包含作为有效成分的(1)含有N基团的水溶性高分子量分散剂和(2)表面活性剂和螯合剂。
10.一种防吸附剂，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，其包含作为有效成分的含有N基团的水溶性高分子量分散剂。
11.一种防吸附剂，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，其包含作为有效成分的表面活性剂和/或螯合剂。
12.一种防吸附剂，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，其包含作为有效成分的表面活性剂。
13.一种防吸附剂，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，其包含作为有效成分的螯合剂。
14.一种防吸附剂，其能够防止胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，其中该胶体溶液至少包含(1)平均粒径为1-100nm的金属颗粒或金属化合物颗粒，(2)含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和(3)水和/或水溶性有机溶剂，而且该胶体溶液具有以下性质(a)和(b)(a)在范围为pH4-pH11的恒定pH值下，在室温保存180天之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm，和(b)在pH5、在50℃保存一年之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm。
15.根据4-14中任一项的防吸附剂，其中该多孔膜是病毒去除膜。
16.根据4-15中任一项的防吸附剂，其中该多孔膜是纤维素膜。
17.根据8，10和13-15中任一项的防吸附剂，其中该多孔膜是合成聚合物的多孔膜，而且该胶体溶液不含有表面活性剂。
18.一种防吸附方法，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜的表面上，其包括作为有效成分的(1)含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和/或(2)表面活性剂和/或螯合剂。
19.一种防吸附方法，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，其包括作为有效成分的(1)含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和/或(2)表面活性剂和/或螯合剂。
20.一种防吸附方法，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，该方法包括加入(1)含有N基团的水溶性高分子量分散剂和(2)螯合剂。
21.一种防吸附方法，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，该方法包括加入(1)含有N基团的水溶性高分子量分散剂和(2)表面活性剂和螯合剂。
22.一种防吸附方法，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，该方法包括在加入(1)含有N基团的水溶性高分子量分散剂之后，加入(2)表面活性剂和/或螯合剂。
23.一种防吸附方法，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，其中该胶体溶液至少包含(1)平均粒径为1-100nm的金属颗粒或金属化合物颗粒，(2)含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和(3)水和/或水溶性有机溶剂，而且该胶体溶液具有以下性质(a)和(b)(a)在范围为pH4-pH11的恒定pH值下，在室温保存180天之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm，和(b)在pH5、在50℃保存一年之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm。
24.根据18-23中任一项的防吸附方法，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，其中该胶体溶液包含(1)平均粒径为1-100nm的金属颗粒或金属化合物颗粒，以及(2)含有N基团的水溶性高分子量分散剂或(3)表面活性剂或螯合剂中的至少任一种，其中含有N基团的水溶性高分子量分散剂是聚(乙烯基吡咯烷酮)或聚(乙烯基吡咯烷酮)共聚物，表面活性剂是十二烷基硫酸或其盐，螯合剂是三聚磷酸、聚丙烯酸、聚丙烯酸共聚物、乙二胺四乙酸或这些酸的盐中的至少一种。
25.根据18-24中任一项的防吸附方法，其中该多孔膜是病毒去除膜。
26.根据18-25中任一项的防吸附方法，其中该多孔膜是纤维素膜。
27.根据20和23-25中任一项的防吸附方法，其中该多孔膜是合成聚合物的多孔膜，而且该胶体溶液不含有表面活性剂。
28.一种用于金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体状态保持剂，其中该胶体溶液至少包含(1)平均粒径为1-100nm的金属颗粒或金属化合物颗粒，(2)含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和(3)水和/或水溶性有机溶剂，且该胶体状态保持剂具有以下性质(a)和(b)(a)在范围为pH4-pH11的恒定pH值下，在室温保存180天之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm，和(b)在pH5、在50℃保存一年之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm。
29.一种用于保持金属颗粒或金属化合物颗粒胶体状态的方法，其中该胶体溶液至少包含(1)平均粒径为1-100nm的金属颗粒或金属化合物颗粒，(2)含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和(3)水和/或水溶性有机溶剂，且该方法包括提供具有以下性质(a)和(b)的胶体溶液(a)在范围为pH4-pH11的恒定pH值下，在室温保存180天之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm，和(b)在pH5、在50℃保存一年之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm。
30.一种病毒去除膜的完整性试验方法，其包括通过该病毒去除膜过滤金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液，其中该胶体溶液至少包含(1)平均粒径为1-100nm的金属颗粒或金属化合物颗粒，(2)含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和(3)水和/或水溶性有机溶剂，且该胶体溶液具有以下性质(a)和(b)(a)在范围为pH4-pH11的恒定pH值下，在室温保存180天之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm，和(b)在pH5、在50℃保存一年之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm。
31.根据30的病毒去除膜的完整性试验，其中在该完整性试验之前紧接着向根据[1]的胶体溶液中加入表面活性剂和/或螯合剂。
32.一种病毒去除膜的完整性试验，其包括利用多孔纤维素膜作为病毒去除膜，用碱清洗用过的膜，然后水洗，使膜与胶体溶液接触。
发明效果本发明的金属胶体溶液预期具有优良的保存稳定性、温度稳定性和pH稳定性。此外，因为本发明的金属胶体溶液通过病毒去除膜过滤后的可去除性与病毒的可去除性具有相关性，试验中试验溶液的pH范围的扩大、试验时间的减少(清洗时间)、操作的简化和对于病毒去除膜中极小的孔径差别导致的检测(高检测能力)，所有这些在迄今以前的病毒去除膜完整性试验中不可能的事现在都变成了可能。
在JP-A-07-132215中公开的完整性试验中，其利用金胶体溶液和一种由合成聚合物如聚偏二氟乙烯制成且表面被亲水化的病毒去除膜，因为溶液中含有的表面活性剂的效应，金胶体溶液根本不能滤过。因此，膜的去除能力不能通过金胶体的过滤来确认。尽管不含有表面活性剂的金胶体溶液可以经过该膜过滤，但是由于胶体金颗粒吸附到膜材料上，而不能完成精确的完整性试验。现在，通过利用本发明的胶体溶液，合成聚合物的多孔膜的测量成为可能。
附图简述
图1是显示胶体金颗粒的可去除性与脊髓灰质炎病毒的可去除性之间相关性的示意图。箭头表示LRV高于指示值。水平轴表示“胶体金颗粒LRV”，而垂直轴表示“脊髓灰质炎病毒LRV”。
图2是显示胶体金颗粒的可去除性与猪细小病毒的可去除性之间相关性的示意图。在该图中，箭头表示LRV高于指示值。水平轴表示“胶体金颗粒LRV”，而垂直轴表示“猪细小病毒(PPV)LRV”。
图3是显示使用PVDF多孔中空纤维膜的胶体金颗粒的可去除性与猪细小病毒的可去除性之间相关性的示意图。在该图中，箭头表示LRV高于指示值。水平轴表示“胶体金颗粒LRV”，而垂直轴表示“猪细小病毒(PPV)LRV”。
实施本发明的最佳方式接下来将详细阐述本发明。
作为本发明金属胶体溶液的一个实例，可以给出一种包含金属颗粒(或金属化合物颗粒)、含有N基团的水溶性高分子量分散剂和水和/或水溶性有机溶剂的金属胶体溶液。
在金属颗粒和金属化合物颗粒中，优选金属颗粒。
对于形成胶体颗粒的金属，可以给出上述发明[17]中提到的金属。优选贵金属，尤其是金作为金属。
为了使用胶体溶液用于体外诊断产品或多孔膜的完整性试验，优选在可见区鉴别胶体溶液。尤其优选在可见区具有最大吸收波长的胶体溶液。对于在可见区的波长，优选使用350nm-650nm的波长。当金用作金属颗粒时，尽管胶体溶液的颜色根据粒径而变化，胶体溶液的颜色从红紫色至紫色。
金属颗粒和金属化合物颗粒优选是非反应性的。具体而言，优选胶体颗粒本身不会发生化学变化，和/或胶体颗粒不会与多孔膜进行反应。
金属颗粒或金属化合物颗粒的平均粒径优选为1-100nm以确保稳定的分散。更优选在1-50nm范围内。在病毒去除膜的完整性试验中实际应用的颗粒的最小直径通常大于或等于1nm，优选大于或等于5nm，更优选大于或等于10nm，尤其优选大于或等于15nm。为了确保稳定的分散，最大限度通常小于或等于100nm，优选小于或等于75nm，更优选小于或等于50nm，尤其优选小于或等于40nm。在某些情况下，小于或等于37nm是理想的。
本发明金属胶体溶液中包含的金属颗粒或金属化合物颗粒的直径通常用圆等效直径来表示。具体而言，由通过电子显微镜观察得到的照片计算颗粒的投影面积，颗粒的直径用具有相同面积的圆的直径来表示。平均粒径用那些圆等效直径的数均直径来表示。
在用于去除直径在20-25nm的小病毒(如细小病毒)的病毒去除膜的完整性试验中，优选平均粒径在15-25nm范围内。更优选15-22nm的范围。平均直径在15-25nm的金属胶体溶液通过用以除去小病毒的病毒去除膜过滤时的可去除性，与当小病毒(如细小病毒)通过该去除膜过滤时的可去除性具有高度相关性。
为了在病毒去除膜的完整性试验中使用金属胶体溶液，金属颗粒或金属化合物颗粒的粒径分布的变化百分比优选30％或更低，更优选27％或更低，和有时26％或更低。
可以根据以下公式计算变化百分比。
为了在多孔膜的完整性试验中使用金属胶体溶液，金属颗粒或金属化合物颗粒的形状优选各向同性或近似各向同性的，而且颗粒的长轴和短轴之比优选为1-2，更优选为1-1.8，尤其优选为1-1.7。
胶体溶液中金属颗粒或金属化合物颗粒的量优选在1-1,000ppm范围内，更优选10-800ppm，和仍然更优选20-700ppm。考虑到在完整性试验中的可用性，优选大于或等于1ppm的量，更优选大于或等于10ppm的量，和仍然更优选大于或等于20ppm的量。只要不会不利地影响分散体稳定性和其它条件，对于其上限没有特别限制。其通常为小于或等于1,000ppm的量，优选小于或等于800ppm，和仍然更优选小于或等于700ppm。在另一种量的表示方法中，优选在0.0001-0.1wt％范围内的量。量的下限通常大于或等于0.0001wt％，优选大于或等于0.001wt％，和仍然更优选大于或等于0.002wt％。对于上限没有特别限制。但是通常为小于或等于0.1wt％的量，优选小于或等于0.08wt％的量，和仍然更优选小于或等于0.07wt％的量。
本发明中含有N基团的水溶性高分子量分散剂优选是表现出与金属颗粒或金属化合物颗粒具有亲和力而且与溶剂也有亲和力(溶剂化)的化合物。N基团优选为含有吡咯烷酮基的基团。优选的例子是选自聚(乙烯基吡咯烷酮)、N-乙烯基吡咯烷酮/苯乙烯共聚物、N-乙烯基吡咯烷酮/醋酸乙烯酯共聚物等的至少一种或多种聚合物。含有N基团的水溶性高分子量分散剂对于金属胶体或金属化合物胶体表现出直接的保护性胶态化作用(colloidal action)，并预期防止胶体颗粒聚集、保持恒定的表面条件(电势)和防止胶体颗粒吸附到其它物质上。还预料含有N基团的水溶性高分子量分散剂能抵制环境变化(温度、pH)而保持胶体溶液的稳定性。
尽管没有具体限定，该含有N基团的水溶性高分子量分散剂的分子量通常在1,000至2,000,000范围内，更优选在1,000至100,000范围内，和仍然更优选在1,000至50,000范围内。从确保金属或金属化合物胶体分散体稳定性的角度考虑，分子量的下限通常大于或等于1,000，优选大于或等于2,000，仍然更优选大于或等于5,000，和尤其优选大于或等于7,000。从确保粘度、在溶剂中的溶解度、操作简易性、对于金属或金属化合物胶体粒度的影响和分散体稳定性的角度考虑，分子量的上限通常小于或等于2,000,000，优选小于或等于1,000,000，更优选小于或等于100,000，和尤其小于或等于50,000。
该含有N基团的水溶性高分子量分散剂的加入量通常为0.001-10wt％，优选0.01-5wt％，更优选0.1-5wt％。从确保分散体稳定性的角度考虑，加入量的下限通常大于或等于0.001wt％，优选大于或等于0.01wt％，更优选大于或等于0.05wt％，和尤其优选大于或等于0.1wt％。从粘度、在溶剂中的溶解度、操作简易性的角度考虑，上限通常小于或等于10wt％，优选小于或等于7.5wt％，更优选小于或等于5wt％，和尤其优选小于或等于3wt％。
本发明的胶体溶液可以进一步包含一种或多种类型的表面活性剂和/或螯合剂。预期表面活性剂和/或螯合剂显示出例如提高分散体稳定性的作用和抑制金属胶体溶液吸附到膜材料中的作用。
对于表面活性剂，可以使用阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂。阴离子表面活性剂的例子有十二烷基硫酸及其盐。可以使用任何类型的盐，例如市售的锂盐和钠盐。十二烷基硫酸钠是盐的优选例子。对于非离子表面活性剂，可以使用Triton X-100、Tween20、Tween80等。
作为本发明中使用的螯合剂的例子，可以给出三聚磷酸、聚丙烯酸、聚丙烯酸共聚物、乙二胺四乙酸或它们的盐中的至少一种，优选聚丙烯酸钠和聚丙烯酸共聚物。可以使用任何类型的盐。市售的钠盐或钾盐是优选的例子。优选，三聚磷酸钠、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钠共聚物、乙二胺四乙酸钠(尤其优选乙二胺四乙酸二钠)中的至少一种。
胶体溶液中表面活性剂和/或螯合剂的量，用化合物的重量来表示，优选为0.001-5.0wt％。0.001-7.0wt％的量也是优选的。尽管对下限没有特别的限制，只要能表现出本发明的效果(比如，抑制吸附到膜材料上的能力)即可，但是该量的下限通常大于或等于0.001wt％，优选大于或等于0.005wt％，更优选大于或等于0.01wt％，仍然更优选大于或等于0.05wt％，和尤其优选大于或等于0.1wt％。在某些情况下，优选下限大于或等于0.2wt％，或甚至优选大于或等于0.5wt％。尽管对上限没有特别的限制，只要不会不利地影响本发明的效果(比如，粘度、在溶剂中的溶解度、防止胶体颗粒聚集等)即可，但是上限通常小于或等于7wt％，优选小于或等于5.0wt％，更优选小于或等于4.0wt％，仍然更优选小于或等于3.0wt％，和尤其优选小于或等于2.5wt％。在某些情况下，上限优选小于或等于2.0wt％，更优选小于或等于1.0wt％，仍然更优选小于或等于0.5wt％，和尤其优选小于或等于0.3wt％。
表面活性剂和螯合剂更优选的量分别如下所述。
对于本发明的表面活性剂的量，例如可以给出，更优选在0.01-3wt％的范围内，和仍然更优选在0.05-2.0wt％的范围内。尽管对下限没有特别的限制，只要能表现出本发明的效果(比如，抑制吸附到膜材料上的能力)即可，但是表面活性剂用量的下限通常大于或等于0.001wt％，优选大于或等于0.005wt％，更优选大于或等于0.01wt％，仍然更优选大于或等于0.05wt％，和尤其优选大于或等于0.1wt％。对上限也没有特别的限制，只要不会不利地影响本发明的效果(比如，在溶剂中的溶解度和其它条件)即可。例如，上限通常小于或等于5wt％，优选小于或等于3.0wt％，更优选小于或等于2.5wt％，仍然更优选小于或等于2.0wt％，尤其优选小于或等于1.0wt％，和在某些情况下，小于或等于0.5wt％。
尽管没有特别的限制，只要能表现出本发明的效果(比如，抑制吸附到膜材料上的能力等)即可，但是螯合剂在本发明中用量的下限通常大于或等于0.05wt％，优选大于或等于0.1wt％，更优选大于或等于0.2wt％，仍然更优选大于或等于0.3wt％，和尤其优选大于或等于0.5wt％。对上限也没有特别的限制，只要不会不利地影响本发明的效果(比如，粘度、在溶剂中的溶解度、易于操作性)，而且没有其它的缺点(比如，交联或者金属或金属化合物胶体颗粒聚集)即可。量的上限通常小于或等于7.0wt％，优选小于或等于5.0wt％，更优选小于或等于4.0wt％，和仍然更优选小于或等于3.0wt％。在某些情况下，上限可以小于或等于2.5wt％，优选小于或等于2.0wt％，更优选小于或等于1.5wt％，和仍然更优选小于或等于1.0wt％。
本发明中使用的聚丙烯酸钠和聚丙烯酸共聚物的分子量通常在例如100-10,000。尽管对于聚丙烯酸钠和聚丙烯酸共聚物的分子量的下限没有特别的限制，只要能表现出本发明的效果(比如，抑制吸附的效果)即可，但是分子量通常大于或等于100，优选大于或等于500，仍然更优选大于或等于1,000，和尤其优选大于或等于5,000。尽管对上限没有特别的限制，只要不会不利地影响本发明的效果(比如，粘度、在溶剂中的溶解度、易于操作性和其它条件)即可，分子量的上限通常小于或等于10,000，优选小于或等于9,000，更优选小于或等于8,000，和尤其优选小于或等于7,000。
在本发明的胶体溶液中，如果需要，表面活性剂和螯合剂二者可以结合使用，或者也可以使用表面活性剂和螯合剂中的任意一种。除表面活性剂外又使用螯合剂，预期能提供例如改进分散体稳定性并抑制胶体颗粒吸附到膜材料上的效果。此外，胶体溶液还可以包含有机酸和其盐。作为有机酸和其盐的例子，有柠檬酸和柠檬酸钠等。
作为在病毒去除膜的完整性试验中所用的胶体溶液中使用表面活性剂和/或螯合剂的例子，当膜的材料是纤维素时，可以使用表面活性剂或螯合剂，或者二者结合使用。当使用由合成聚合物制成的膜时，不可以使用表面活性剂，但可以使用单独的螯合剂。
在本发明中，含有N基团的水溶性高分子量分散剂具有保护胶体并稳定分散体的功能，并且预期进一步能通过加入表面活性剂和/或螯合剂来提高稳定效果。含有N基团的水溶性高分子量分散剂也能抑制胶体颗粒吸附到其它材料上。预期能通过加入表面活性剂和/或螯合剂来改进该抑制吸附的效果。所以，预期可以抑制胶体颗粒吸附到其它材料例如长期保存胶体溶液的容器以及多孔膜上。
本发明的胶体溶液可以例如通过以下方法来制备。具体而言，可以给出向金属颗粒或金属化合物颗粒中加入含有N基团的水溶性高分子量分散剂，并进一步加入表面活性剂和/或螯合剂的方法。可以在金属化合物溶于溶剂中并形成金属颗粒后加入含有N基团的水溶性高分子量分散剂，并进一步加入表面活性剂和/或螯合剂。用其中使用金属颗粒的情形作为例子，可以通过将金属化合物原料溶于溶剂中并将其还原为金属从而获得颗粒来制备本发明使用的金属胶体溶液。对于用作原料的金属化合物的例子，有氯金酸、硝酸银、氯铂酸、氯化铑(III)、氯化钯(II)、氯化钌(III)、氯铱酸盐、氧化锇(VII)等。作为还原剂，有柠檬酸、柠檬酸钠、鞣酸、肼、硼氢化钠等。尽管没有具体限定，反应温度可以在室温至溶剂沸点的范围内，优选25-100℃，和更优选40-100℃。对于反应时间也没有特别的限制，例如，可以从数分钟至数天。在金属化合物颗粒的情形中，可以根据JP-A-08-141388中公开的方法获得颗粒。在获得金属颗粒或金属化合物颗粒后，加入规定量的含有N基团的水溶性高分子量分散剂以生成胶体溶液。之后，如果需要，进一步加入表面活性剂和/或螯合剂。此外，还可以进一步加入有机酸和其盐。
作为用作本发明原料的金属化合物的溶剂或者胶体溶液的分散介质，优选使用水、水溶性有机溶剂或其混合物。作为水溶性有机溶剂的例子，有乙醇、甲醇、乙二醇等。优选水、乙醇、甲醇和其混合物，尤其优选水。
本发明的胶体溶液在25℃的粘度优选为0.8-5cP(mPa·s)。更优选的范围为例如0.8-2cP(mPa·s)。尽管对于胶体溶液粘度的下限没有特别的限制，只要能表现出本发明的效果即可，下限通常为0.8cP。对于上限没有特别的限制，只要不会不利地影响易于操作性、当通过该膜处理流体时的操作时间和其它条件即可。粘度通常例如小于或等于5cP，和优选小于或等于2cP。更优选该粘度小于或等于1.7cP，尤其优选小于或等于1.5cP。
在评价本发明金属胶体溶液的稳定性时，可以通过测量光学特性或通过观测来检查聚集体产生、沉淀生成等来评价保存稳定性、温度稳定性和pH稳定性。对盐的稳定性可以通过盐析等来确认。
作为测量光学特性的方法，例如有利用分光光度计来测量金属胶体溶液的最大吸收波长。作为测量胶体溶液的最大吸收波长的方法，例如，有利用分光光度计用光来扫描并确定所得吸收光谱中最大吸收处波长的方法，其中在所述光的波长范围内胶体颗粒的固有吸收波长可被鉴别(优选可见区，即，350-650nm的范围内)。作为分光光度计，可以使用能从可见波长区到紫外波长区进行测量的仪器，例如，由Shimadzu Corp.制造的紫外-可见区分光光度计“UV-160A”。最大吸收波长代表金属胶体颗粒的平均粒径。
本发明中的保存稳定性例如用胶体溶液在50℃保存距起始日(0日)至少90天、优选一年时的最大吸收波长的变化来指示，该差别优选在-2.0nm至+2.0nm的范围内。该差别优选在-1.7nm至+1.7nm的范围内，更优选在-1.5nm至+1.5nm的范围内，和仍然更优选在-1nm至+1nm的范围内。在某些情况下，该范围优选在-1.6nm至+1.6nm，更优选在-1.3nm至+1.3nm。稳定性还可以通过观测聚集体或沉淀的产生来证实。
以下表示最大吸收波长变化率(RC)的公式也可以用于评价保存稳定性。
最大吸收波长的RC(％)＝(经过渡期间至某一具体日的最大吸收波长与0日的最大吸收波长之差(nm)×100)/0日时的最大吸收波长(nm)对在如上所述相同条件下保存相同天数的胶体溶液，其最大吸收波长的RC通常在-0.38％至+0.38％的范围内，优选在-0.32％至+0.32％的范围内，更优选在-0.28％至+0.28％的范围内，和仍然更优选在-0.19％至+0.19％的范围内。在某些情况下，该范围优选从-0.30％至+0.30％，和更优选从-0.24％至+0.24％。
对于本发明的保存稳定性，胶体溶液也预期具有例如在80℃、pH5下放置6天不会产生沉淀的优选性能。除了无沉淀产生的判断外，还可以利用最大吸收波长的变化来判断。优选与0日时最大吸收波长的差别和最大吸收波长的RC二者都在上述范围内。
对于本发明的pH稳定性，当胶体溶液在pH4-pH11范围的规定pH下于室温保存180天时，其最大吸收波长与起始日(0日)最大吸收波长之间的差别优选在-2.0nm至+2.0nm的范围内。该差别优选在-1.7nm至+1.7nm的范围内，更优选在-1.5nm至+1.5nm的范围内，和仍然更优选在-1nm至+1nm的范围内。在某些情况下，该范围优选在-1.6nm至+1.6nm，和更优选在-1.3nm至+1.3nm。除了于室温在上述180天期间的稳定性外，上述最大吸收波长的变化范围(与0日时最大吸收波长的差别)优选满足在室温保持200天，更优选保持300天，和尤其优选保持360天。以上述最大吸收波长RC表示的优选范围通常在-0.38％至+0.38％的范围内，优选在-0.32％至+0.32％的范围内，更优选在-0.28％至+0.28％的范围内，和仍然更优选在-0.19％至+0.19％的范围内。在某些情况下，该范围优选从-0.30％至+0.30％，和更优选从-0.24％至+0.24％。
本发明的胶体溶液还预期具有达到以下程度的稳定性即使有高的盐浓度的胶体溶液也不会表现出任何特殊的变化，比如产生沉淀等。优选地，当向包含PVP的胶体溶液(pH5)加入至少0.2M CaCl2后放置过夜，其不会产生沉淀。是否产生沉淀可以用胶体溶液的固液分离来证实。
在本发明中，胶体颗粒的回收率可以通过以下胶体收集试验来确定。具体而言，当待评价的胶体溶液通过收集试验的多孔膜过滤时，测量胶体回收率。优选使用满足以下不等式的收集试验的多孔膜。
(收集试验的多孔膜的平均孔径(nm))-(胶体的平均粒径(nm))＞10nm胶体回收率通过以下公式，用过滤前的胶体浓度与过滤后的胶体浓度的比率来表示。
胶体回收率(％)＝(Cf/Co)×100其中Co是过滤前的吸光度，Cf是过滤后的吸光度。
当胶体溶液用于病毒去除膜的完整性试验时，用于收集试验的多孔膜优选由与病毒去除膜相同的材料制成。高回收率通常用于判定表示胶体颗粒与膜材料具有小的吸附力。因此，可以根据病毒去除膜的孔径，基于筛分颗粒的原理来评价性能，表示病毒去除膜的完整性试验的适宜性。回收率通常大于或等于70％，优选大于或等于75％，仍然更优选大于或等于78％，和尤其优选大于或等于80％。在某些情况下，作为优选范围的例子，有大于或等于83％，优选大于或等于94％，和尤其优选大于或等于97％。
更具体而言，例如，平均粒径17nm的金属胶体溶液通过平均孔径约35nm的收集试验的多孔膜过滤，并比较过滤前后胶体金属颗粒的浓度。可以采用任何过滤方法，只要该方法对于各种膜而言是最佳的即可，例如，有恒压死端法。如此操作时，可以根据各种膜的耐压性来确定最合适的过滤压力范围(其中膜结构不会破裂)。当流体以2.5-5.01/m2的流量通过膜时，测量回收率是理想的。
例如，通过以下方法测量金属胶体溶液的浓度。利用分光光度计等测量金属胶体溶液的吸收光谱以确定最大吸收波长。测量过滤前后金属胶体溶液在最大吸收波长处的吸光度。
对于本发明中所用的多孔膜的材料，尤其优选纤维素或合成聚合物。
作为纤维素的例子，有再生纤维素、天然纤维素和醋酸纤维素。
本发明中使用的合成聚合物的例子，有热塑性聚合物。优选的例子有聚偏二氟乙烯和聚醚砜。优选处理聚偏二氟乙烯和聚醚砜的表面以提供亲水性。作为在表面上提供亲水性的处理，有用于提供膜表面或孔表面遇水自发变得润湿的性能的处理。可以根据常规方法比如接枝或涂覆来进行这种处理。
利用病毒替代颗粒的本发明的完整性试验是高度可靠的，因为该方法的原理是与病毒去除原理相同的颗粒筛分过滤，因此，可以获得与病毒去除具有相同类型机理的特征相关性。此外，由于胶体溶液易于制备和浓度测量简单精确，过滤胶体金的方法是有利的。在完整性试验中，在膜已被用作病毒去除膜之后，清洗膜的步骤被认为是必要的，用于将膜中的残余物(例如，蛋白质、脂质等)对测量(比如，由于残余物的堵塞导致孔径分布的变化)的影响减小到尽可能最小的程度。之后，过滤胶体溶液以确认病毒去除膜的去除能力(性能)。由于本发明的胶体溶液对于pH变化具有高稳定性，并且在高的盐浓度时仍然稳定，所以可以简化胶体溶液的清洗处理。
本发明的病毒去除膜的平均孔径，例如可在10-100nm的范围内。
在利用本发明胶体溶液的完整性试验中可以应用常规方法。具体而言，利用洗涤液比如含有酸、碱、表面活性剂等的蛋白去除剂，来清洗过滤后的病毒去除膜。之后，用酸中和保留在膜中的碱性溶液或用水洗涤，然后胶体溶液通过清洗过的病毒去除膜过滤以测量可去除性。因为本发明的胶体溶液在宽的pH范围内具有稳定性，胶体溶液具有可以根据病毒去除膜的耐pH性适当选择pH的优点。
例如，在使用本发明的胶体溶液、由再生纤维素制成的病毒去除膜的完整性试验中，已用作病毒去除膜的膜可以用碱来清洗，然后不用酸而用水清洗便可使膜中流体的pH值严格达到中性区，之后可以利用胶体溶液确认膜的性能。
在使用本发明的胶体溶液、由合成聚合物(比如，亲水化的聚偏二氟乙烯)制成的病毒去除膜的完整性试验中，例如，已用作病毒去除膜的膜可以用酸来清洗，然后用水清洗，之后可以利用胶体溶液确认膜的性能。
本发明中可以使用任何通用的清洗方法，对其没有具体限制。例如，可以使用在洗涤液中超声波清洗、在洗涤液中浸渍清洗、顺序清洗、反向清洗等。本文中的顺序清洗是指使洗涤液与待过滤的有机物质同向的清洗方法，和反向清洗是指使洗涤液与待过滤的有机物质反向的清洗方法。尽管清洗方法的选择取决于膜的形状，但是利用顺序清洗和反向清洗更有效。
尽管对于本发明的清洗温度没有特别的限制，只要不会不利地影响洗涤液即可，但优选4℃-40℃的范围。
尽管对于本发明的清洗压力没有特别的限制，只要不会不利地影响多孔膜的结构即可，但对于具有耐低压性的纤维素膜，使用100kPa或更低的压力，对于聚偏二氟乙烯膜和聚砜膜，使用300kPa或更低的压力，优选使用尽可能高的压力。
作为确认病毒去除膜性能的方法，可以给出以下计算对数减少值(LRV)的方法。具体而言，尽管可以采用任何将胶体溶液通过病毒去除膜过滤的方法，只要该方法对于各种膜而言是最佳的即可，例如有恒压死端法。在这种情况下，尽管对压力没有特别的限制，只要不会不利地影响多孔膜的结构即可，但对于具有耐低压性的纤维素膜，使用100kPa或更低的压力，对于聚偏二氟乙烯膜和聚砜膜，使用300kPa或更低的压力，优选使用尽可能高的压力。
利用分光光度计等测量金属胶体溶液的吸收光谱以确定最大吸收波长。在过滤前后测量金属胶体溶液在最大吸收波长处的吸光度，得到的值用对数减少值(LRV)来表示，其中LRV根据以下公式来计算对数减少值(LRV)＝Log10(Co/Cf)其中Co是过滤前的吸光度，Cf是过滤后的吸光度。
对于本发明胶体溶液的类型，可以给出包含全部组分的单试剂型、其中分别提供试剂的双试剂型等。具体而言，单试剂型包含所有的金属颗粒或金属化合物颗粒、包含含有N基团的水溶性高分子量分散剂的防吸附剂、表面活性剂和/或螯合剂；双试剂型包含金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体，和包含含有N基团的水溶性高分子量分散剂、表面活性剂和/或螯合剂的防吸附剂；等等。这些试剂包含的这些组分的浓度，可以是规定用于测量的浓度，或者是那些浓度数倍至10倍的浓度。
表面活性剂和/或螯合剂可以在胶体溶液与多孔膜接触(例如，完整性试验)的步骤之前立即加入，可以在开始保存胶体的时间或保存过程中的任何任选时间加入，或者可以分别地和间歇地加入。当间歇加入时，表面活性剂和螯合剂可以分别加入，或者将表面活性剂和螯合剂的最终总量分别地分成几部分并分批加入。可以合适地确定表面活性剂和螯合剂的量，使得它们在胶体溶液中的最终浓度为上述最佳浓度。
作为本发明胶体溶液的另一个优选应用，有体外诊断。其它潜在的应用包括光致变色材料、抗细菌材料、抗真菌材料、抗藻材料、磁性材料、非线性光学材料、颜料、催化剂、传导材料等。
实施例接下来将通过实施例和对比例阐述本发明，但它们并不限制本发明。
实施例1将80g 6.0mM的氯金酸(由Wako Pure Chemical Industries，Ltd.制造，优级纯试剂)水溶液置于反应容器中。加入320g蒸馏水和13.1g4％的柠檬酸钠水溶液，混合物在78℃反应30分钟。溶液中金的浓度为约500ppm。反应完毕后，加入39.8g 30％的PVP溶液(由Tokyo KaseiKogyo Co.，Ltd.制造的“K-15”，分子量10,000)，之后加入24.0g5％的十二烷基硫酸钠水溶液从而得到金胶体溶液的浓紫蓝色溶液。然后用盐酸或氢氧化钠将溶液调节至pH4.7-pH 5.3。在附着有火棉胶膜的网上干燥该金胶体溶液，利用透射电子显微镜观察干燥后的胶体。金颗粒的分散状态优良，且金颗粒的平均粒径为约28-37nm。利用分光光度计测量吸收光谱以确认在520-530nm处源自金等离子体(plasmon)的最大吸收。源自金等离子体吸收的光谱可以在粒度范围为数纳米至数十纳米的纳米颗粒中看到。此外，已知最大吸收波长的值与平均粒径之间具有非常高的相关性。观测该金胶体溶液的最大吸收波长的变化，以确定在第一天(0日)与0日后各经过的天数之间的最大吸收波长的差别在-1.5nm至+1.5nm(大部分从-1.0nm至+1.0nm)的范围内。金胶体溶液在50℃的环境中保持稳定一年。结果列于表1。
实施例2将通过实施例1的方法制备的金胶体溶液在80℃的环境中保存。金胶体溶液的吸收特征在6天或更长的时间期间保持稳定。结果列于表2。
实施例3将80g 6.0mM的氯金酸水溶液置于反应容器中。加入320g蒸馏水和15.9g 4％的柠檬酸钠水溶液，混合物在70℃反应60分钟。溶液中金的浓度为约500ppm。反应完毕后，加入39.8g 30％的PVP溶液(由Tokyo Kasei Kogyo Co.，Ltd.制造的“K-15”，分子量10,000)，之后加入24.0g 5％的十二烷基硫酸钠水溶液从而得到金胶体的浓的鲜红色溶液。利用盐酸或氢氧化钠调制pH2.0、pH 3.0、pH4.0、pH 5.0、pH7.0、pH9.0和pH11.0的溶液。在附着有火棉胶膜的网上干燥该金胶体溶液，利用透射电子显微镜观察干燥后的金胶体颗粒。金胶体颗粒的分散状态优良，且金颗粒的平均粒径为约20-24nm。pH2-pH11的所有金胶体溶液在室温保存180天以确认其稳定的吸收特征。结果列于表3。
实施例4向实施例3制备的金胶体溶液中加入氯化钙。充分搅拌后，将胶体溶液放置过夜。结果列于表4。
当加入的氯化钙高至0.2M的浓度时，pH4.0、pH5.0、pH7.0、pH9.0和pH11.0的金胶体溶液未产生沉淀。
对比例1将80g 6.0mM的氯金酸水溶液置于反应容器中。加入320g蒸馏水和13.9g 4％的柠檬酸水溶液，混合物在80℃反应30分钟。溶液中金的浓度为约500ppm。反应完毕后，加入18.0g由Sigma Co.制造的20％的聚乙二醇溶液，之后加入25.0g由Nacalai Tesque，Inc.制造的5％的十二烷基硫酸钠水溶液从而得到金胶体溶液。利用盐酸或氢氧化钠将溶液调节至pH4.7-pH 5.3。在附着有火棉胶膜的网上干燥该金胶体溶液，利用透射电子显微镜观察干燥后的金胶体颗粒。金颗粒的分散状态优良，且金颗粒的平均粒径为约34-39nm。该金胶体溶液按照与实施例1相同的方式，在50℃的环境中保存。结果列于表1。
发现该金胶体溶液的稳定性比实施例1的胶体溶液差，并在保存240天后，其吸收特征发生显著变化。
对比例2将对比例1中制备的金胶体溶液按照与实施例1相同的方式，在80℃的环境中保存。结果列于表2。
与实施例1的胶体溶液比较，发现该金胶体溶液的稳定性显著变差。保存4天后，该胶体溶液产生聚集体和沉淀，而且吸收特征发生显著变化。
对比例3将80g 6.0mM的氯金酸水溶液置于反应容器中。加入320g蒸馏水和15.9g 4％的柠檬酸水溶液，混合物在70℃反应60分钟。溶液中金的浓度为约500ppm。反应完毕后，加入18.0g由Sigma Co.制造的20％的聚乙二醇溶液，之后加入25.0g由Nacalai Tesque，Inc.制造的5％的十二烷基硫酸钠水溶液从而得到金胶体溶液。利用盐酸或氢氧化钠由该金胶体溶液调制pH2.0、pH3.0、pH4.0、pH5.0、pH7.0、pH9.0和pH11.0的溶液。其中，在附着有火棉胶膜的网上干燥pH5的胶体溶液，利用透射电子显微镜观察干燥后的胶体。金颗粒的分散状态优良，且金颗粒的平均粒径为约18-22nm。上述具有不同pH的金胶体溶液在室温下保存。结果列于表3。与实施例3的溶液相比，发现pH2.0、pH7.0、pH9.0和pH11.0的溶液保存稳定性变差。保存180天后，该胶体溶液的吸收特征发生变化。90天后，pH2.0的溶液由于产生聚集体和沉淀而无法测量其吸收。
对比例4向对比例3制备的金胶体溶液中加入氯化钙。按照与实施例4相同的方式，搅拌所得胶体溶液并静置。结果列于表4。
在氯化钙具有0.04M或更低的低浓度时，该金胶体溶液产生了大量的聚集体和沉淀。
实施例5根据JP-A-04-371221中公开的方法，由平均孔径为13.8nm、15.5nm、15.7nm、17.6nm、19.3nm、23.8nm、24.3nm、24.8nm和36.1nm的铜铵再生纤维素多孔中空纤维膜制备各膜面积为0.01m2的过滤器。根据JP-A-04-371221中式2所述的方法计算得到的再生纤维素多孔中空纤维膜的平均孔径。利用相同pH的0.27％的十二烷基硫酸钠水溶液，将实施例3中pH4至pH11的金胶体溶液稀释至金胶体浓度的十分之一，并过滤通过具有不同直径的上述过滤器。作为过滤方法，在26.7kPa的过滤压力下采用恒压死端法。由吸光度测定5-10ml的滤液级分的金胶体浓度，计算金胶体的LRV。将用作指示剂病毒的脊髓灰质炎病毒加入到含10％胎牛血清的D-MEM中以制备浓度为106.47TCID50/ml的溶液。然后通过由具有不同孔径的中空纤维膜制得的上述过滤器过滤所得到的溶液。由对FL细胞的50％致细胞病变效应计算0-30ml滤液级分的以TCID50/ml计的病毒浓度。图1显示金胶体的可去除性与病毒的可去除性之间的相关性。
金胶体的可去除性与病毒的可去除性之间显示良好的相关性。所以，确认了本发明的金属胶体溶液可以应用于病毒去除膜的完整性试验。
实施例6根据JP-A-04-371221中记载的方法，由平均孔径16.5nm的铜铵再生纤维素多孔中空纤维膜来制备膜面积为0.001m2的过滤器。用0.27％的十二烷基硫酸钠水溶液将实施例3中制备的不同pH的金胶体溶液稀释至金胶体浓度的十分之一，并在26.7kPa的过滤压力下利用恒压死端法进行过滤。由吸光度测量确定4-6ml的滤液级分的金胶体浓度，计算LRV。结果列于表5。
在pH4至pH11的范围内，金胶体的可去除性显示近似LRV＝2的值，说明完整性试验将在该pH范围内得到恒定的LRV值。
对比例5用与实施例6相同的方式将对比例3中制备的不同pH的金胶体溶液稀释，并利用与实施例6相同的过滤器进行过滤以计算LRV。结果列于表5。
发现当pH升高时，LRV值升高，说明LRV对pH的依赖性。
实施例7将80g 6.0mM的氯金酸水溶液置于反应容器中。加入320g蒸馏水和19.0g 4％的柠檬酸钠水溶液，混合物在70℃反应60分钟。溶液中金的浓度为约500ppm。反应完毕后，加入39.8g 30％的PVP(由TokyoKasei Kogyo Co.，Ltd.制造，分子量10,000)溶液，之后加入24.0g5％的十二烷基硫酸钠水溶液从而得到金胶体的浓的鲜红色溶液。利用盐酸或氢氧化钠将溶液调节至pH4.7至pH5.3。在附着有火棉胶膜的网上干燥这些金胶体溶液，然后利用透射电子显微镜观察干燥后的金胶体颗粒。金胶体颗粒的分散状态优良，且金颗粒的平均粒径为约16-20nm。根据JP-A-04-371221中记载的方法，由平均孔径19.3nm的铜铵再生纤维素多孔中空纤维膜来制备膜面积为0.01m2的过滤器。在过滤3％牛球蛋白盐水溶液1小时后，用30ml水、30ml的0.25NNaOH和1％SDS的混合物、80ml的1/3,000N HCl和30ml水清洗过滤器。用0.27％的十二烷基硫酸钠水溶液将金胶体溶液稀释至金胶体浓度的十分之一，并在26.7kPa的过滤压力下进行过滤。由吸光度测量确定5-10ml的滤液级分的金胶体浓度，计算LRV。除了省略HCl清洗步骤外，利用上述相同程序过滤金胶体，并计算LRV。为了对比，利用其中球蛋白过滤和清洗过程省略的过滤器过滤金胶体，并计算LRV。水渗透回收率是蛋白质清洗过程后过滤器的水渗透量与蛋白质过滤前的水渗透量之间的比率。结果列于表6。
省略HCl清洗步骤的过滤器的金胶体的可去除性显示出与洗过的过滤器相同的LRV。
实施例8将80g 6.0mM的氯金酸水溶液置于反应容器中。加入320g蒸馏水和19.4g 4％的柠檬酸钠水溶液，混合物在70℃反应60分钟。溶液中金的浓度为约500ppm。反应完毕后，加入39.8g 30％的PVP(由TokyoKasei Kogyo Co.，Ltd.制造的″K-15″，分子量10,000)水溶液，之后加入24.0g 5％的十二烷基硫酸钠水溶液从而得到金胶体的浓的鲜红紫色溶液。然后利用盐酸或氢氧化钠制将溶液调节至pH4.7至pH5.3。在附着有火棉胶膜的网上干燥金胶体溶液，然后利用透射电子显微镜观察干燥后的金胶体颗粒。金颗粒的分散状态优良，且金颗粒的平均粒径为约18.5nm。利用分光光度计测量吸收光谱以确认在520-530nm处源自金等离子体吸收的最大吸收。源自金等离子体吸收的光谱可以在粒度范围为数纳米至数十纳米的纳米颗粒中看到。此外，已知最大吸收波长的值与平均粒径之间具有非常高的相关性。观察该金胶体溶液的最大吸收波长的变化，以确认在第一天(0日)与0日后各天之间的最大吸收波长的差别在-1.5nm至+1.5nm(大部分从-1.0nm至+1.0nm)的范围内，该金胶体溶液在50℃的环境中保持稳定一年。
实施例9根据WO 01/014047论文中记载的方法，由平均孔径18.5nm的铜铵再生纤维素多孔中空纤维膜来制备膜面积为0.01m2的过滤器。
用pH2.0、pH3.0、pH4.0、pH5.0、pH7.0、pH9.0和pH11.0的0.27％十二烷基硫酸钠水溶液将实施例8的金胶体溶液稀释至金胶体浓度的十分之一，之后细调pH，并在26.7kPa的过滤压力下利用恒压死端法进行过滤。由吸光度测量确定5-10ml滤液级分的金胶体浓度，计算LRV。结果列于表7。
在pH4至pH11的范围内，LRV值为约2.3，说明完整性试验将在该pH范围内得到恒定的LRV值。
实施例10利用盐酸或氢氧化钠由实施例8得到的金胶体溶液制备pH4.0、pH5.0、pH7.0、pH9.0和pH11.0的溶液。向不同pH的金胶体溶液中加入氯化钙。所得溶液充分搅拌后，放置过夜。即使当加入的氯化钙高至0.2M的浓度时，pH4.0、pH5.0、pH7.0、pH9.0和pH11.0的金胶体溶液也未产生沉淀。
实施例11根据WO 01/014047论文中记载的方法，由不同平均孔径在18.0nm-21.0nm范围内的铜铵再生纤维素多孔中空纤维膜来制备膜面积为0.01m2的过滤器。利用上述具有不同平均孔径的过滤器过滤实施例9中制备的pH4-pH11的稀释的金胶体溶液。作为过滤方法，在26.7kPa的过滤压力下利用恒压死端法进行过滤。由吸光度测定5-10ml的滤液级分的金胶体浓度，计算金胶体的LRV。将用作指示剂病毒的猪细小病毒(PPV)加入到含5％胎牛血清的D-MEM中以获得105.89TCID50/ml的浓度。然后在78.4kPa的过滤压力下，通过由不同孔径的中空纤维膜制得的膜面积为0.01m2的上述过滤器过滤得到的溶液。由对ESK(猪肾)细胞的50％致细胞病变效应计算以TCID50/ml计的0-55ml滤液级分的病毒浓度。图2显示了金胶体的可去除性与该病毒的可去除性之间的相关性。结果显示良好的相关性，确认了本发明的金属胶体溶液可以应用于用于除去小病毒的病毒去除膜的完整性试验。
实施例12利用0.27％的十二烷基硫酸钠水溶液(SDS)将实施例1中制备的金胶体溶液稀释至金胶体浓度的十分之一，并利用膜面积为0.01m2的过滤器(由Asahi Kasei Pharma Corp.制造的″Planove 75N″)进行过滤，其中过滤器是由平均孔径75nm的再生纤维素多孔中空纤维膜制成的。作为过滤方法，在26.7kPa的过滤压力下利用恒压死端法进行过滤。由吸光度测定25-50ml的滤液级分(2.5至5.01/m2)的金胶体浓度，计算金属胶体收集试验的回收率。结果，回收率为83.0％。结果列于表8。
实施例13将15g 6.0mM的氯金酸水溶液和385g蒸馏水置于反应容器中(两批量)。搅拌下加热至100℃后，向容器中加入8.5-9.0g 3.0％的柠檬酸钠水溶液，混合物反应60分钟。溶液中金的浓度为约90ppm。反应完毕后，反应混合物用350ml蒸馏水稀释。向其中加入6.5g 30％的PVP(由Tokyo Kasei Kogyo Co.，Ltd.制造的″K-15″，分子量10,000)水溶液，然后加入7.7g 40wt％的聚丙烯酸钠溶液(由Nihonjunyaku Co.，Ltd.制造的″AC-103″)以制备金胶体溶液。利用分光光度计测量吸收光谱以确定在529.4nm处的最大吸收。水溶液是红色的。在附着有火棉胶膜的网上干燥该金胶体溶液，然后利用透射电子显微镜观察干燥后的金胶体颗粒。金颗粒的平均粒径为约16-17nm。
实施例14根据WO 01/014047论文中记载的方法，由平均孔径29nm的再生纤维素多孔中空纤维膜来制备膜面积为0.006m2的过滤器。利用该过滤器过滤通过实施例13的方法制备的金胶体溶液。作为过滤方法，在26.7kPa的过滤压力下利用死端法进行过滤。由吸光度测量确定15-30ml的滤液级分(2.5至5.01/m2)的金胶体浓度，计算金属胶体收集试验的回收率。结果，回收率为94.6％。结果列于表8。
实施例15利用Henschel混合器于70℃搅拌并混合包含40wt％聚偏二氟乙烯树脂(由Solvay制造的″Sofef1012″，晶体熔点173℃)和60wt％邻苯二甲酸二环己酯(由Osaka Organic Chemical Industry Co.，Ltd.制造，工业品)的组合物，并冷却得到粉末状产品。将所得产品经由进料斗送入双螺杆挤出机(由Toyo Seiki Seisaku-Sho，Ltd.制造的″Labo Plastomill Model 50C150″)中，将其于210℃通过熔融和混合达到均匀溶解。将溶解的产品以17m/min的排出速率从纺丝头中挤出成形为中空纤维，纺丝头是由内径0.8mm、外径1.1mm的圆形孔板制成的，同时使得邻苯二甲酸二丁酯(由Sanken Kako Co.，Ltd.制造)在130℃以8ml/min的流量在空心中流动。在温度控制在40℃的水浴中将挤出的产品冷却并固化，并使其以60m/min的速率卷绕。在利用99％的甲醇改性的乙醇(由Imazu Chemical Co.，Ltd.制造，工业品)提取以除去邻苯二甲酸二环己酯和邻苯二甲酸二丁酯后，用水置换粘附的乙醇。利用高压蒸汽杀菌器(由Hirayama ManufacturingCorporation制造的″HV85″)将所得产品以浸于水中的状态于125℃进行热处理1小时。用乙醇置换粘附的水后，在烘箱中于60℃干燥所得产品，得到微孔中空纤维膜。在从提取到干燥的步骤中，处理膜的同时使其保持在恒定长度的状态以防止发生收缩。然后利用接枝法对微孔膜进行亲水化处理。作为反应液体，使用的液体是通过以下方法得到的将丙烯酸羟丙酯(由Tokyo Kasei Kogyo Co.，Ltd.制造，试剂级)溶于25vol％的3-丁醇水溶液(由Junsei Kagaku Co.，Ltd.制造的化学试剂，优级纯试剂)中，使得丙烯酸羟丙酯的含量为8vol％，并以在40℃混合物中鼓泡的方式通氮气20分钟。在氮气气氛中，用来自放射源60Co的100kGyγ-射线照射微孔膜，同时用干冰将多孔膜冷却至-60℃。在13.4Pa或更低的减压下将照射后的膜放置15分钟，使其与上述反应液体在40℃接触，然后再放置1小时。用乙醇清洗膜后，将膜于60℃真空干燥4小时，得到亲水化的PVDF多孔中空纤维膜。
利用以下公式计算所得的亲水化的PVDF多孔中空纤维膜的平均孔径。
亲水化的PVDF多孔中空纤维膜的平均孔径＝未亲水化的PVDF多孔中空纤维膜的平均孔径x((亲水化后的水渗透量)/(亲水化前的水渗透量))1/4上述未亲水化的PVDF多孔中空纤维膜是亲水化处理前的膜。利用以下公式，由通过恒压死端法测量的净化水在25℃的渗透量、膜面积、过滤压力(0.1MPa)和过滤时间来计算各种膜的水渗透量。
得到的平均孔径为28.0nm。除了使用PVDF多孔中空纤维膜外，根据与实施例14(过滤压力98kPa)相同的方法计算金属胶体收集试验的回收率。结果，金胶体的回收率为94.7％。结果列于表8中。
实施例16除了利用丙烯酸钠-甲基丙烯酸钠共聚物的溶液代替实施例13的聚丙烯酸钠溶液外，利用与实施例15(过滤压力98kPa)相同的方式计算金属胶体收集试验的回收率。结果，金胶体的回收率为93.5％。结果列于表8中。
实施例17除了利用三聚磷酸钠(STPP)代替实施例13的聚丙烯酸钠溶液外，利用与实施例15(过滤压力98kPa)相同的方式计算金属胶体收集试验的回收率。结果，金胶体的回收率为97.5％。结果列于表8中。
实施例18除了利用乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)代替实施例13的聚丙烯酸钠外，利用与实施例15(过滤压力98kPa)相同的方式计算金属胶体收集试验的回收率。结果，金胶体的回收率为87.4％。结果列于表8中。
实施例19除了利用由平均孔径220nm的平片亲水化PVDF多孔膜制成的过滤器MillexGVTM(膜面积0.00039m2，由Millipore制造)代替再生纤维素多孔中空纤维膜外，利用与实施例15(过滤压力26.7kPa)相同的方式计算金属胶体收集试验的回收率。结果，金胶体的回收率为98.0％。结果列于表8中。
对比例6除了利用十二烷基硫酸钠代替实施例13的聚丙烯酸钠溶液外，利用与实施例15(过滤压力98kPa)相同的方法计算金属胶体收集试验的回收率。结果，金胶体溶液不能通过，无法测量回收率。
对比例7除了利用的金胶体溶液制备时不加入实施例13的聚丙烯酸钠溶液外，利用与实施例15(过滤压力98kPa)相同的方式计算金属胶体收集试验的回收率。结果，金胶体的回收率为55.4％。结果列于表8中。
对比例8除了利用的金胶体溶液制备时不加入实施例13的PVP(K-15)外，利用与实施例15(过滤压力98kPa)相同的方式计算金属胶体收集试验的回收率。结果，金胶体聚集，无法测量回收率。
实施例20将80g 6.0mM的氯金酸水溶液和320g蒸馏水置于反应容器中。搅拌下加热至70℃后，加入18.5g 4.0％的柠檬酸钠水溶液，混合物反应60分钟。溶液中金的浓度为约500ppm。反应完毕后，加入37.5g30％的PVP(由Tokyo Kasei Kogyo Co.，Ltd.制造的″K-15″，分子量10,000)水溶液，然后再加入9.0g 40wt％的聚丙烯酸钠溶液(由Nihonjunyaku Co.，Ltd.制造的″AC-103″)，得到浓的红色金胶体溶液。用通过向88.2g蒸馏水中加入1.8g 40wt％的聚丙烯酸钠溶液(由Nihonjunyaku Co.，Ltd.制造的″AC-103″)制备的水溶液，将10g浓的金胶体溶液稀释，得到红色金胶体溶液。利用分光光度计测量吸收光谱以确定在526nm处源自金等离子体的最大吸收。在附着有火棉胶膜的网上干燥该金胶体溶液，然后利用透射电子显微镜观察干燥后的金胶体颗粒。金颗粒的分散状态优良，金颗粒的平均粒径为19nm。
实施例21通过将实施例15的聚偏二氟乙烯的浓度在43-49％范围内变化，制备15.9nm、17.6nm、18.0nm、19.1nm、20.6nm和21.2nm的不同平均孔径的亲水化的PVDF多孔中空纤维膜，并制备膜面积为0.01m2的过滤器。利用上述不同平均孔径的过滤器过滤通过实施例20的方法制备的金胶体溶液。作为过滤方法，在98kPa的过滤压力下利用死端法进行过滤。由吸光度测定5-10ml的滤液级分的金胶体浓度，计算金胶体的LRV。将细小病毒用作指示剂病毒并加入到含5％胎牛血清、浓度为106-7TCID50/ml的D-MEM中。金胶体的可去除性与病毒的可去除性之间显示良好的相关性。结果如图3所示。因此本发明的金胶体溶液可以应用于病毒去除膜的完整性试验。
实施例22将80g 6.0mM的氯金酸水溶液和320g蒸馏水置于反应容器中。搅拌下加热至70℃后，加入16.0g 4.0％的柠檬酸钠水溶液，混合物反应60分钟。溶液中金的浓度为500ppm。反应完毕后，加入37.5g 30％的PVP(由Tokyo Kasei Kogyo Co.，Ltd.制造的″K-15″，分子量10,000)水溶液，然后再加入9.0g 40wt％的聚丙烯酸钠溶液(由Nihonjunyaku Co.，Ltd.制造的″AC-103″)，得到浓的红色金胶体溶液。利用通过向88.2g蒸馏水中加入1.8g 40wt％的聚丙烯酸钠溶液(由Nihonjunyaku Co.，Ltd.制造的″AC-103″)制备的水溶液，将10g浓的金胶体溶液稀释，得到红色金胶体溶液。利用分光光度计测量吸收光谱以确定在529nm处源自金等离子体的最大吸收。在附着有火棉胶膜的网上干燥该金胶体溶液，然后利用透射电子显微镜观察干燥后的金胶体颗粒。金颗粒的分散状态优良，金颗粒的平均粒径为21nm。
实施例23预先将待用的蒸馏水(由Otsuka Pharmaceutical Co.，Ltd.制造)、3wt％的牛血清γ-球蛋白(由Invitrogen Corporation制造)(IgG)和清洗液保持在25℃。利用由平均孔径35nm的再生纤维素多孔中空纤维膜制成的过滤器(由Asahi Kasei Pharma Corp.制造的″Planove35N″)将3wt％的IgG溶液预过滤。在25℃恒温腔室中进行所有的清洗操作。
首先，利用49wt％浓度的实施例15的聚偏二氟乙烯树脂制备平均孔径为15.9nm的亲水化的PVDF多孔中空纤维膜。然后，制备膜面积为0.01m2的过滤器。在294kPa过滤压力下，利用该过滤器过滤3wt％的IgG。持续过滤直至过滤速度达到初始过滤速度的五分之一，然后在195kPa的过滤压力下，用0.1M柠檬酸(由Wako Pure ChemicalIndustries，Ltd.制造)水溶液对过滤器进行反向过滤5分钟。
然后，在195kPa的过滤压力下，用注射溶液(injection solution)对过滤器进行反向过滤5分钟以除去清洗液。在98kPa压力下，利用恒压死端法过滤实施例22中制备的金胶体溶液。使5ml金胶体溶液流过以置换过滤器中的水后，收集随后的5ml滤液。利用吸光度计(由Shimadzu Corp.制造的UV-1700)测量滤液在526nm处的吸光度，从而计算金胶体的对数减少值(LRV)。利用同样的方法测量既未经IgG过滤也未清洗的空白过滤器的吸光度。结果，过滤器的LRV为2.03，空白过滤器的LRV为2.01，证明完整性试验是可行的。
实施例24将80g 6.0mM的氯金酸水溶液和320g蒸馏水置于反应容器中。搅拌下加热至70℃后，加入16.0g 4.0％的柠檬酸钠水溶液，混合物反应60分钟。溶液中金的浓度为500ppm。反应完毕后，将反应溶液在水浴中冷却15分钟。加入37.5g 30％的PVP(由Tokyo Kasei KogyoCo.，Ltd.制造的″K-15″，分子量10,000)水溶液，然后再加入9.0g40wt％的聚丙烯酸钠溶液(由Nihonjunyaku Co.，Ltd.制造的″AC-103″)，得到浓的红色金胶体溶液。利用通过向80g蒸馏水中加入1.8g 40wt％的聚丙烯酸钠溶液(由Nihonjunyaku Co.，Ltd.制造的″AC-103″)制备的水溶液，将10g浓的金胶体溶液稀释。利用盐酸或氢氧化钠将稀释溶液的pH调节至pH2.0、pH 3.0、pH4.0、pH5.0、pH7.0、pH9.0、pH11.0和pH12.0。加入蒸馏水使各pH溶液的总量为100g。在98kPa压力下，利用恒压死端法过滤稀释的金胶体溶液。使5ml稀释的金胶体溶液流过以置换过滤器中的水。收集随后的5ml滤液。利用吸光度计(由Shimadzu Corp.制造的“UV-1700”)测量滤液在526nm处的吸光度，由此计算金胶体的对数减少值(LRV)。结果，在pH4-11范围内得到近似2.0的LRV值，说明在该pH范围内，完整性试验将得到恒定的LRV值。
对比例9根据JP-A-08-141388中记载的方法制备金胶体溶液。将80g6.0mM的氯金酸水溶液置于反应容器中。加入280g蒸馏水和39.8g 30％的PVP(由Tokyo Kasei Kogyo Co.，Ltd.制造的“K-15”，分子量10,000)水溶液后，加入14.9g 4％的柠檬酸钠水溶液，混合物在70℃反应60分钟。溶液中金的浓度为500ppm。反应完毕后，得到浓的紫红色金胶体。得到的金胶体是不均匀的，目视可见底部有灰黑色沉淀。将该溶液分成两份溶液。向一份溶液中加入十二烷基硫酸钠溶液使其最终浓度为0.27％。利用盐酸或氢氧化钠将含十二烷基硫酸钠和不含十二烷基硫酸钠的两份溶液都调节至pH4.7到pH5.3。将这些金胶体溶液的一部分于80℃环境中保存。从0日起3天后的最大吸收波长的变化超过2.0nm，说明该溶液是不稳定的。于室温下保存180天后，从0日起第180天的最大吸收波长的变化超过2.0nm，也说明该溶液是不稳定的。当金胶体颗粒产生沉淀时，利用溶液预先包含PVP的制备方法不能得到均匀的金胶体溶液。此外，与十二烷基硫酸钠的加入无关，该溶液在长期保存时也是不稳定的。
实施例25将80g 6.0mM的氯金酸水溶液和320g蒸馏水置于反应容器中。搅拌下加热至70℃后，加入16.0g 4.0％的柠檬酸钠水溶液，混合物反应60分钟。溶液中金的浓度为约500ppm。反应完毕后，加入37.5g30％的PVP(由Tokyo Kasei Kogyo Co.，Ltd.制造的″K-15″，分子量10,000)水溶液，然后再加入9.0g 40wt％的聚丙烯酸钠溶液(由Nihonjunyaku Co.，Ltd.制造的″AC-103″)，得到浓的红色金胶体溶液(pH7.5)。使浓的金胶体溶液于4℃、25℃或50℃放置，以确认金胶体溶液最大吸收波长的变化。结果，第一天(0日)和0日后各经过的天数之间的最大吸收波长的差别为-1.5nm至+1.5nm。该金胶体溶液在4℃、25℃和50℃的环境下至少90天保持稳定。而且，可以预期一年的稳定性。
实施例26根据实施例1的方法，向加有PVP的浓的金胶体溶液中加入十二烷基硫酸钠，使其浓度分别为0.14％或1.0％。利用盐酸或氢氧化钠将溶液调节至pH4.7到pH5.3。利用浓度为0.14％或1.0％的十二烷基硫酸钠水溶液，将包含十二烷基硫酸钠浓度为0.14％或1.0％的浓的金胶体溶液稀释至十分之一。利用与实施例12相同的方式测量金属胶体收集试验的回收率，确认使用含0.14％十二烷基硫酸钠的金胶体溶液的回收率为75％。使用含1.0％十二烷基硫酸钠的金胶体溶液的回收率为75％或更高。
实施例27根据实施例13的方法，向加有PVP的金胶体溶液中加入聚丙烯酸钠，使其浓度分别为0.08％、2.0％或3.0％。当加入的聚丙烯酸钠的浓度为3.0％时，在金胶体溶液中观察到沉淀。利用与实施例15相同的方式测量金属胶体收集试验的回收率，确认使用含0.08％聚丙烯酸钠的金胶体溶液的回收率为72％。使用含2.0％聚丙烯酸钠的金胶体溶液的回收率为70％或更高。
实施例28根据实施例1的方法，还原反应结束后向浓的金胶体溶液中加入PVP，使其浓度分别为0.025％或5.0％，之后加入十二烷基硫酸钠使其浓度达到0.27％，这样获得0.025％或5.0％的浓度。利用盐酸或氢氧化钠将溶液调节至pH4.7到pH 5.3。利用浓度为0.27％的十二烷基硫酸钠水溶液，将金胶体溶液进一步稀释至十分之一，从而获得包含PVP浓度为0.0025％或0.5％的稀释的金胶体溶液。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
表7
表8
工业实用性本发明的胶体溶液具有优良的保存稳定性、pH稳定性等，其适合用作病毒替代颗粒，用于病毒去除膜的完整性试验。
权利要求
1.一种金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液，其包含(1)平均粒径为1-100nm的金属颗粒或金属化合物颗粒，(2)含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和(3)水和/或水溶性有机溶剂，且该胶体溶液具有以下性质(a)和(b)(a)在范围为pH4-pH11的恒定pH值下，在室温保存180天之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm，(b)在pH5、在50℃保存一年之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm。
2.根据权利要求1的胶体溶液，其进一步包含(4)表面活性剂和/或螯合剂。
3.根据权利要求1或2的胶体溶液，其与多孔纤维素膜一起使用。
4.根据权利要求3的胶体溶液，其包含(4)至少表面活性剂、或表面活性剂和螯合剂。
5.根据权利要求3或4的胶体溶液，其中该多孔纤维素膜是病毒去除膜。
6.根据权利要求1或2的胶体溶液，其是进一步包含(4)至少螯合剂、但不包含表面活性剂的金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液，而且其与合成聚合物的多孔膜一起使用。
7.根据权利要求6的胶体溶液，其中该合成聚合物的多孔膜是病毒去除膜并且包含表面被亲水化的热塑性聚合物。
8.根据权利要求7的胶体溶液，其中该热塑性聚合物是聚偏二氟乙烯或聚醚砜。
9.根据权利要求1-8中任一项的胶体溶液，当该胶体溶液通过收集试验的多孔膜过滤并满足以下条件时(收集试验的多孔膜的平均孔径(nm))-(胶体的平均粒径(nm))＞10nm，其达到70％或更高的胶体回收率。
10.根据权利要求1-9中任一项的胶体溶液，其中该胶体溶液中的颗粒仅仅是金属颗粒。
11.根据权利要求1-10中任一项的胶体溶液，其中该金属颗粒包括金、银、铂、铑、钯、钌、铱、锇、铁和铜中的至少一种。
12.根据权利要求1-11中任一项的胶体溶液，其中该金属颗粒或金属化合物颗粒直径分布的变化百分比为30％或更低。
13.根据权利要求1-12中任一项的胶体溶液，其包含平均粒径为15-40nm的金属颗粒或金属化合物颗粒，且粒径分布的变化百分比为27％或更低。
14.根据权利要求1-13中任一项的胶体溶液，其中该N基团是吡咯烷酮基团。
15.根据权利要求1-14中任一项的胶体溶液，其中该含有N基团的水溶性高分子量分散剂是聚(乙烯基吡咯烷酮)或聚(乙烯基吡咯烷酮)共聚物。
16.根据权利要求2-5和9-15中任一项的胶体溶液，其中该表面活性剂是非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂。
17.根据权利要求2-5和9-16中任一项的胶体溶液，其中该表面活性剂是十二烷基硫酸或其盐。
18.根据权利要求2-17中任一项的胶体溶液，其中该螯合剂包括三聚磷酸、聚丙烯酸、聚丙烯酸共聚物、乙二胺四乙酸和它们的盐中的至少一种。
19.一种制备金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液的方法，其中该胶体溶液至少包含(1)平均粒径为1-100nm的金属颗粒或金属化合物颗粒，(2)含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和(3)水和/或水溶性有机溶剂，且该胶体溶液具有以下性质(a)和(b)(a)在范围为pH4-pH11的恒定pH值下，在室温保存180天之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm，(b)在pH5、在50℃保存一年之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm，其特征在于，所述方法包括向金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中加入含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和进一步加入表面活性剂和/或螯合剂。
20.根据权利要求19的制备胶体溶液的方法，其包括，将金属化合物溶于溶剂中，还原该金属化合物以形成金属颗粒，然后加入含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和进一步加入表面活性剂和/或螯合剂。
21.一种防吸附剂，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，其中该胶体溶液包含作为有效成分的(1)含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和/或(2)表面活性剂和/或螯合剂。
22.一种防吸附剂，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，其特征在于，该胶体溶液至少包含(1)平均粒径为1-100nm的金属颗粒或金属化合物颗粒，(2)含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和(3)水和/或水溶性有机溶剂，且该胶体溶液具有以下性质(a)和(b)(a)在范围为pH4-pH11的恒定pH值下，在室温保存180天之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm，(b)在pH5、在50℃保存一年之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm。
23.根据权利要求21或22的防吸附剂，其中该多孔膜是纤维素类多孔膜和病毒去除膜。
24.根据权利要求21或22的防吸附剂，其中该多孔膜是由合成聚合物制成的病毒去除膜，和该胶体溶液不含表面活性剂。
25.一种防吸附方法，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，其中该胶体溶液包含作为有效成分的(1)含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和/或(2)表面活性剂和/或螯合剂。
26.一种防吸附方法，其能够防止含有金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液中的金属颗粒或金属化合物颗粒吸附在多孔膜上，其特征在于，该胶体溶液至少包含(1)平均粒径为1-100nm的金属颗粒或金属化合物颗粒，(2)含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和(3)水和/或水溶性有机溶剂，且该胶体溶液具有以下性质(a)和(b)(a)在范围为pH4-pH11的恒定pH值下，在室温保存180天之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm，(b)在pH5、在50℃保存一年之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm。
27.根据权利要求25或26的防吸附方法，其中该多孔膜是纤维素类多孔膜和病毒去除膜。
28.根据权利要求25或26的防吸附方法，其中该多孔膜是由合成的高分子量化合物制成的病毒去除膜，和该胶体溶液不含表面活性剂。
29.一种病毒去除膜的完整性试验方法，其包括使金属颗粒或金属化合物颗粒的胶体溶液通过用于除去病毒的病毒去除膜进行过滤，其中该胶体溶液至少包含(1)平均粒径为1-100nm的金属颗粒或金属化合物颗粒，(2)含有N基团的水溶性高分子量分散剂，和(3)水和/或水溶性有机溶剂，且该胶体溶液具有以下性质(a)和(b)(a)在范围为pH4-pH11的恒定pH值下，在室温保存180天之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm，(b)在pH5、在50℃保存一年之前和之后，其表现出的最大吸收波长的变化范围为-2.0nm至+2.0nm。
全文摘要
本发明提供一种具有保存稳定性和pH稳定性的胶体溶液，其适合用作病毒替代颗粒用于病毒去除膜的完整性试验。具体而言，本发明涉及一种金属胶体溶液，其特征在于，其包含平均直径为1－100nm的金属颗粒或金属化合物颗粒、含有N基团的水溶性高分子量分散剂和水和/或水溶性有机溶剂，该金属胶体溶液可在长时期内保持稳定且在至少pH值4－11的范围内保持稳定。
文档编号A61K33/24GK1871086SQ20048002649
公开日2006年11月29日 申请日期2004年7月16日 优先权日2003年7月17日
发明者本乡智子, 浜崎直子, 井出正一, 山口文彦, 久保崎光德 申请人:旭化成医疗株式会社