(57)【要約】      （修正有）【課題】界面活性剤や高分子から形成されるベシクルと違い、表面に孔をもつ多孔性微細粒子であり、且つ、ゼオライト・メソポーラスシリカに代表される無機多孔性材料にはない特性をもつ、多孔性微粒子とその製造方法を提供する。【解決手段】チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子であって、該多孔性微粒子は、下記一般式（Ｉ）ＲＣＯ（ＮＨ−ＣＨＲ’−ＣＯ）ｍＯＨ（Ｉ）（式中、Ｒは炭素数６〜２４の炭化水素基、Ｒ’はアミノ酸側鎖、ｍは１〜１０の整数を表す。）で表わされるペプチド脂質及び金属塩を沸点以下に加温された溶媒にそれぞれ溶解させる段階、それぞれの溶液を混合する段階、これを室温で静置する段階、溶液中で自己集合することによりチューブ状構造体が生成する段階、及びそれらのチューブ状構造体が球状に凝集して多孔性微細粒子として析出する段階から製造される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）
ＲＣＯ（ＮＨ−ＣＨＲ’−ＣＯ）ｍＯＨ        （Ｉ）
（式中、Ｒは炭素数６〜２４の炭化水素基、Ｒ’はアミノ酸側鎖、ｍは１〜１０の整数を表す。）で表わされるペプチド脂質及び金属塩を沸点以下に加温された溶媒にそれぞれ溶解させる段階、それぞれの溶液を混合する段階、これを室温で静置する段階、溶液中で自己集合することによりチューブ状構造体が生成する段階、及びそれらのチューブ状構造体が球状に凝集して多孔性微細粒子として析出する段階からなることを特徴とする、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子の製造方法。
【請求項２】
前記一般式（Ｉ）におけるｍが、２である請求項１に記載の、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子の製造方法。
【請求項３】
前記一般式（Ｉ）における（ＮＨ−ＣＨＲ’−ＣＯ）ｍが、グリシルグリシンである請求項２に記載の、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子の製造方法。
【請求項４】
前記金属塩が、銅化合物、カドミウム化合物、セリウム化合物、ユーロピウム化合物、ガドリニウム化合物、及びテルビウム化合物から選ばれる少なくとも１種以上である請求項１に記載の、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子の製造方法。
【請求項５】
前記溶媒が、エタノールあるいはエタノールを含む混合溶媒であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子の製造方法。
【請求項６】
下記一般式（Ｉ）
ＲＣＯ（ＮＨ−ＣＨＲ’−ＣＯ）ｍＯＨ        （Ｉ）
（式中、Ｒは炭素数６〜２４の炭化水素基、Ｒ’はアミノ酸側鎖、ｍは１〜１０の整数を表す。）で表わされるペプチド脂質及び金属塩を沸点以下に加温された溶媒にそれぞれ溶解させる段階、それぞれの溶液を混合する段階、これを室温で静置する段階、溶液中で自己集合することによりチューブ状構造体が生成する段階、及びそれらのチューブ状構造体が球状に凝集して多孔性微細粒子として析出する段階を経て形成された、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子。
【請求項７】
前記一般式（Ｉ）におけるｍが、２である請求項６に記載の、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子。
【請求項８】
前記一般式（Ｉ）における（ＮＨ−ＣＨＲ’−ＣＯ）ｍが、グリシルグリシンである請求項７に記載の、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子。
【請求項９】
前記金属塩が、銅化合物、カドミウム化合物、セリウム化合物、ユーロピウム化合物、ガドリニウム化合物、及びテルビウム化合物から選ばれる少なくとも１種以上である請求項６に記載の、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子。
【請求項１０】
チューブ状構造体の平均内径が５〜２５０ｎｍである請求項６に記載の、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子。
【請求項１１】
多孔性微粒子の平均直径が０．１〜１００μｍである請求項６に記載の、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医薬、化成品分野などにおける包接・分離・徐放材料として、あるいは触媒や蛍光材料など高機能性材料として有用な多孔性微細粒子とその製造方法に関し、特に、これまでに得られていない平均内径が５〜２５０ｎｍであるチューブ状の空間を無数にもつ、平均直径が０．１〜１００μｍである多孔性微細粒子、及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ナノテクノロジーを代表する材料として０．５〜５００ナノメートル（以下ｎｍと記す）の細孔を有するナノチューブ状材料が注目を集めている。
本発明者らは長鎖炭化水素基に糖残基を結合させた糖脂質を自己集合させることにより形成される中空繊維状有機ナノチューブを合成することに成功している（特許文献１、非特許文献１）。この中空繊維状有機ナノチューブは、中空シリンダー部の内孔サイズが５〜５００ｎｍであり、５〜５００ｎｍのタンパク質、ウイルス、金属微粒子やその他の無機微粒子等をその中空シリンダー内部に捕捉できる可能性があり、その用途開発が期待されている。
また本発明者らは、長鎖脂肪酸のカルボキシル基とオリゴペプチドのＮ端を結合させたペプチド脂質の自己集合により形成される中空繊維状有機ナノチューブの合成検討を進めた。その結果、水中でペプチド脂質と遷移金属を共存させることにより、ナノサイズの中空繊維状構造物が形成することを見出している（特許文献２、非特許文献２）。
しかしながら、このようなナノメーターサイズの材料は、直接取り扱うことが出来ないため、これを捕捉剤等として用いる場合には、別の高分子や界面活性剤からなる材料と混合して用いることが想定されている。
【０００３】
一方、現在、包接・分離・薬剤徐放材料として主に用いられているのは、界面活性剤や高分子から形成されるミセルやベシクル（特許文献３）、ゼオライト・メソポーラスシリカ等を代表とする多孔性無機材料（特許文献４、５）である。
【特許文献１】特開２００４−２２４７１７号公報
【特許文献２】特開２００４−２５０７９７号公報
【特許文献３】特開２００６−２０６４５５号公報
【特許文献４】特開２００６−０６９８２４号公報
【特許文献５】特開２００６−１９３４６２号公報
【非特許文献１】S.Kamiya, H.Minamikawa, J.H.Jung, Y.Bo, M.Masuda, T.Shimizu, Langmuir, 2005, 21, 743
【非特許文献２】M.Kogiso, Z.Yong, T.Shimizu, Adv.Mater., 2007, 19, 242
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これらの包接・分離・薬剤徐放材料においては、以下のような問題がある。
すなわち、例えば、ベシクルは、微小な水相を脂質膜が包み込んだ、直径が数十ｎｍから数十μｍのカプセル状の構造体であって、内部にタンパク質などの１０〜１０００ｎｍ程度の大きな物質を取り込むことが出来るが、内部の物質を取り出すためにはベシクル自体を崩壊させる必要があり、表面に物質の出し入れ可能なナノチューブ開口部をもつ本発明の多孔性微細粒子とは基本的な構造が異なる。また、ゼオライト・メソポーラスシリカは、表面に０．１〜１００ｎｍ程度の空孔をもち、その大きさは、本発明らが合成した前記のナノチューブの内孔径と一部重なる大きさであるが、無機材料であるため、有機機能物質あるいはタンパク質など生体物質の包接・分離・薬剤徐放材料としての親和性が大きく劣るという問題がある。
このように、有機・生体物質に対して親和性が高い有機物質から形成されており、且つ、表面に微細な孔を無数にもつ多孔性微粒子はこれまでに知られていない。
【０００５】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであって、界面活性剤や高分子から形成されるベシクルと違い、表面に孔をもつ多孔性微細粒子であり、且つ、ゼオライト・メソポーラスシリカに代表される無機多孔性材料にはない特性をもつ、多孔性微粒子とその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するため、有機・生体物質に対して親和性が高い有機物質から形成されており、且つ、チューブ状の空間をもつナノチューブについて鋭意検討した結果、ペプチド脂質と金属塩のそれぞれの溶液をアルコール中でただ混合するだけで、チューブ状構造体が球状に凝集して形成する多孔性微細粒子が生じることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、ペプチド脂質と金属塩のそれぞれの溶液をアルコール中でただ混合するだけで、これまでに得られていない平均内径が５〜２５０ｎｍであるチューブ状の空間を無数にもつ、平均直径が０．１〜１００μｍである多孔性微細粒子が得られることを見いだしたものである。
【０００７】
本発明は、これらの知見に基づいて完成に至ったものであり、以下のとおりのものである。
［１］下記一般式（Ｉ）
ＲＣＯ（ＮＨ−ＣＨＲ’−ＣＯ）ｍＯＨ        （Ｉ）
（式中、Ｒは炭素数６〜２４の炭化水素基、Ｒ’はアミノ酸側鎖、ｍは１〜１０の整数を表す。）で表わされるペプチド脂質及び金属塩を沸点以下に加温された溶媒にそれぞれ溶解させる段階、それぞれの溶液を混合する段階、これを室温で静置する段階、溶液中で自己集合することによりチューブ状構造体が生成する段階、及びそれらのチューブ状構造体が球状に凝集して多孔性微細粒子として析出する段階からなることを特徴とする、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子の製造方法。
［２］前記一般式（Ｉ）におけるｍが、２である前記［１］の、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子の製造方法。
［３］前記一般式（Ｉ）における（ＮＨ−ＣＨＲ’−ＣＯ）ｍが、グリシルグリシンである前記［２］の、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子の製造方法。
［４］前記金属塩が、銅化合物、カドミウム化合物、セリウム化合物、ユーロピウム化合物、ガドリニウム化合物、及びテルビウム化合物から選ばれる少なくとも１種以上である前記［１］の、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子の製造方法。
［５］前記溶媒が、エタノールあるいはエタノールを含む混合溶媒であることを特徴とする、前記［１］〜［４］のいずれかの、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子の製造方法。
［６］下記一般式（Ｉ）
ＲＣＯ（ＮＨ−ＣＨＲ’−ＣＯ）ｍＯＨ        （Ｉ）
（式中、Ｒは炭素数６〜２４の炭化水素基、Ｒ’はアミノ酸側鎖、ｍは１〜１０の整数を表す。）で表わされるペプチド脂質及び金属塩を沸点以下に加温された溶媒にそれぞれ溶解させる段階、それぞれの溶液を混合する段階、これを室温で静置する段階、溶液中で自己集合することによりチューブ状構造体が生成する段階、及びそれらのチューブ状構造体が球状に凝集して多孔性微細粒子として析出する段階を経て形成された、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子。
［７］前記一般式（Ｉ）におけるｍが、２である前記［６］の、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子。
［８］前記一般式（Ｉ）における（ＮＨ−ＣＨＲ’−ＣＯ）ｍが、グリシルグリシンである前記［７］の、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子。
［９］前記金属塩が、銅化合物、カドミウム化合物、セリウム化合物、ユーロピウム化合物、ガドリニウム化合物、及びテルビウム化合物から選ばれる少なくとも１種以上である前記［６］の、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子。
［１０］チューブ状構造体の平均内径が５〜２５０ｎｍである前記［６］の、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子。
［１１］多孔性微粒子の平均直径が０．１〜１００μｍである前記［６］の、チューブ状構造体が球状に凝集した多孔性微細粒子。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、下記一般式（Ｉ）
ＲＣＯ（ＮＨ−ＣＨＲ’−ＣＯ）ｍＯＨ        （Ｉ）
（式中、Ｒは炭素数６〜２４の炭化水素基、Ｒ’はアミノ酸側鎖、ｍは１〜１０の整数を表す。）で表わされるペプチド脂質単体あるいはペプチド脂質の金属錯体からチューブ状構造体が球状に凝集して形成する多孔性微細粒子を容易に製造することが出来る。
また、本発明のチューブ状構造体が球状に凝集して形成する多孔性微細粒子は、例えば、ファインケミカル工業分野、医薬、化粧品分野などにおいて薬剤や有用生体分子の包接・分離用材料、ドラッグデリバリ材料として、金属塩の種類を選ぶことで触媒や蛍光材料などのマイクロ電子部品として電子・情報分野において利用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のペプチド脂質は、長鎖炭化水素基を有するペプチド脂質、すなわち、下記の一般式（Ｉ）
ＲＣＯ（ＮＨ−ＣＨＲ’−ＣＯ）ｍＯＨ        （Ｉ）
で表わされるペプチド脂質であり、ペプチド脂質単体あるいはペプチド脂質の金属錯体を原料としてチューブ状構造体が球状に凝集して形成する多孔性微細粒子を製造することができる。
本発明で得られる多孔性微粒子は、平均内径が５〜２５０ｎｍであるチューブ状の空間を無数にもつ、平均直径が０．１〜１００μｍである多孔性微細粒子である。
以下、詳しく説明する。
【００１０】
この一般式（Ｉ）中、Ｒ’はアミノ酸側鎖であり、このアミノ酸としては、例えば、グリシン、バリン、ロイシン、イソロイシン、アラニン、アルギニン、グルタミン、リジン、アスパラギン酸、グルタミン酸、プロリン、システイン、スレオニン、メチオニン、ヒスチジン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、アスパラギン、及びセリンが挙げられ、好ましくはグリシンである。このアミノ酸側鎖はＤ、Ｌ型、ラセミ体のいずれであってもよいが、天然由来のものは通常Ｌ型である。
また、この一般式（Ｉ）中、ｍは１〜１０の整数であり、好ましくは２である。
さらに、一般式（Ｉ）中の（ＮＨ−ＣＨＲ’−ＣＯ）ｍとして、ｍが２であり、Ｒ’がいずれもＨであるグリシルグリシンが好ましく用いられる。
【００１１】
上記一般式（Ｉ）中、Ｒは炭素数が６〜２４の炭化水素基、好ましくは炭素数２以下の側鎖が付いてもよい直鎖炭化水素である。この炭化水素基は飽和であっても不飽和であってもよく。不飽和の場合には３個以下の二重結合を含むことが好ましい。またＲの炭素数は６〜２４、好ましくは１０〜１６、より好ましくは１１もしくは１３である。このような炭化水素基としては、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、ヘネイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、及びヘキサコシル基などが挙げられる。
【００１２】
金属塩はアルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ）以外の全ての金属化合物を用いることが出来るが、望ましくは銅、カドミウム、セリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウムの酢酸塩である。これらを単品で用いても良いし、複数種を混合して用いても良いが、好ましくは単品である。
【００１３】
本発明のペプチド脂質の製法に特に制限はないが、一般式（Ｉ）で表されるペプチド脂質は、例えば、一般式Ｒ−ＣＯＯＨ（式中、Ｒは一般式（Ｉ）のＲと同じ意味をもつ）で表わされる長鎖カルボン酸又は一般式Ｒ−ＣＯＣｌ（式中、Ｒは一般式（Ｉ）のＲと同じ意味をもつ）で表わされる長鎖カルボン酸クロライドを、ペプチドのＮ端側と反応させて、ペプチド結合を形成させることによって、製造することができる。
【００１４】
長鎖カルボン酸として、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、ノナデカン酸、エイコサン酸、ヘネイコサン酸、ドコサン酸、トリコサン酸、テトラコサン酸、ペンタコサン酸、ヘキサコサン酸などを挙げることができる。この中でドデカン酸、テトラデカン酸、等は得られるペプチド脂質の両親媒性のバランス、天然に存在するために安価に入手可能なことなどから望ましい。
【００１５】
次に、このペプチド型脂質を用いてチューブ状構造体が球状に凝集して形成する多孔性微細粒子を製造する方法について述べる。
【００１６】
ペプチド脂質と金属塩をそれぞれ別々に溶解させて溶液を調製する。ペプチド脂質と金属塩の溶液を混合した後、数秒から数分以内に徐々に溶液が濁り始め、１〜３時間の時間をかけて沈殿として析出させることで、チューブ状構造体が球状に凝集して形成する多孔性微細粒子として得ることが出来る。
この溶媒としては、沸点が１２０℃以下であるアルコール類を用いることができる。この溶媒は単独でもよいし、２種以上の混合溶媒であってもよい。
【００１７】
更に、このアルコール類に、芳香族炭化水素類、パラフィン類、塩化パラフィン類、塩化オレフィン類、塩化芳香族炭化水素類、エーテル類、ケトン類、エステル類、含窒素化合物及び水の１種以上を混合した混合溶媒を用いてもよい。この混合溶媒はこのアルコール類を好ましくは少なくとも１０容積％、より好ましくは少なくとも５０容積％含む。
【実施例】
【００１８】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によって何ら限定されるものではない。
（実施例１）
［Ｎ−（グリシルグリシン）トリデカンカルボキサミドの合成］
グリシルグリシンベンジルエステル塩酸塩０．５７ｇ（２．２ミリモル）にトリエチルアミン０．３１ｍｌ（２．２ミリモル）を加えエタノール１０ｍｌに溶解した。ここにトリデカンカルボン酸０．４６ｇ（２ミリモル）を含むクロロホルム溶液５０ｍｌを加えた。この混合溶液を−１０℃で冷却しながら１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩０．４２ｇ（２．２ミリモル）を含むクロロホルム溶液２０ｍｌを加え、徐々に室温に戻しながら一昼夜撹拌した。反応溶液を１０重量％クエン酸水溶液５０ｍｌ、４重量％炭酸水素ナトリウム水溶液５０ｍｌ、純水５０ｍｌで洗浄した後、減圧下で濃縮し白色固体（Ｎ−（グリシルグリシンベンジルエステル）トリデカンカルボキサミド）０．５７ｇ（収率６５％）を得た。得られた化合物０．４３ｇ（１ミリモル）をジメチルホルムアミド１００ｍｌに溶解し、触媒として１０重量％パラジウム／炭素を０．５ｇ加え、接触水素還元を行った。６時間後、セライトろ過した後、減圧下で濃縮することにより、Ｎ−（グリシルグリシン）トリデカンカルボキサミド０．２１ｇ（収率６０％）を得た。
この物理的性状及び元素分析値（燃焼法による）の測定結果を次に示す。
融点：158℃
元素分析（C18H34N2O4）
計算値（％）C63.13、H10.01、N8.18
実測値（％）C62.09、H9.65、N8.25
【００１９】
（実施例２）
実施例１で得られたＮ−（グリシルグリシン）トリデカンカルボキサミド０．５ｇをエタノール５０ｍｌに溶解し、酢酸銅０．５ｇをエタノール５０ｍｌに溶解した溶液と混合した。数分後に青色沈殿が析出した。
得られた固形物を電子顕微鏡により観察したその結果、平均外径が２μｍの多孔性微細粒子が形成していることがわかった。図１に、得られた走査電子顕微鏡写真を示す。
また、電子顕微鏡観察により、得られた多孔性微粒子は、平均内径が２５ｎｍであるチューブ状構造体が球状に凝集して形成されているものであることが判った。
【００２０】
（実施例３）
実施例１で得られたＮ−（グリシルグリシン）トリデカンカルボキサミド０．５ｇをエタノール５０ｍｌに溶解し、酢酸カドミウム０．５ｇをエタノール５０ｍｌに溶解した溶液と混合した。数分後に白色沈殿が析出した。
得られた固形物を電子顕微鏡により観察した結果、平均外径が１．５μｍの多孔性微細粒子が形成していることがわかった。図２に、得られた走査電子顕微鏡写真を示す。
また、電子顕微鏡観察により、得られた多孔性微粒子は、平均内径が４５ｎｍであるチューブ状構造体が球状に凝集して形成されているものであることが判った。
【００２１】
（実施例４）
実施例１で得られるＮ−（グリシルグリシン）トリデカンカルボキサミド０．５ｇをエタノール５０ｍｌに溶解し、酢酸セリウム０．５ｇをエタノール５０ｍｌに溶解した溶液と混合した。数分後に白色沈殿が析出した。
得られた固形物を電子顕微鏡により観察したその結果、平均外径が４μｍの多孔性微細粒子が形成していることがわかった。図３に、得られた走査電子顕微鏡写真を示す。
また、電子顕微鏡観察により、得られた多孔性微粒子は、平均内径が３０ｎｍであるチューブ状構造体が球状に凝集して形成されているものであることが判った。
【００２２】
（実施例５）
実施例１で得られたＮ−（グリシルグリシン）トリデカンカルボキサミド０．５ｇをエタノール５０ｍｌに溶解し、酢酸ユーロピウム０．５ｇをエタノール５０ｍｌに溶解した溶液と混合した。数分後に白色沈殿が析出した。
得られた固形物を電子顕微鏡により観察したその結果、平均外径が１．５μｍの多孔性微細粒子が形成していることがわかった。図４に、得られた走査電子顕微鏡写真を示す。
また、電子顕微鏡観察により、得られた多孔性微粒子は、平均内径が４０ｎｍであるチューブ状構造体が球状に凝集して形成されているものであることが判った。
【００２３】
（実施例６）
実施例１で得られたＮ−（グリシルグリシン）トリデカンカルボキサミド０．５ｇをエタノール５０ｍｌに溶解し、酢酸テルビウム０．５ｇをエタノール５０ｍｌに溶解した溶液と混合した。数分後に白色沈殿が析出した。
得られた固形物を電子顕微鏡により観察したその結果、平均外径が１．５μｍの多孔性微細粒子が形成していることがわかった。図５に、得られた走査電子顕微鏡写真を示す。
また、電子顕微鏡観察により、得られた多孔性微粒子は、平均内径が３５ｎｍであるチューブ状構造体が球状に凝集して形成されているものであることが判った。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例２で得られた多孔性微粒子の走査電子顕微鏡写真。
【図２】実施例３で得られた多孔性微粒子の走査電子顕微鏡写真。
【図３】実施例４で得られた多孔性微粒子の走査電子顕微鏡写真。
【図４】実施例５で得られた多孔性微粒子の走査電子顕微鏡写真。
【図５】実施例６で得られた多孔性微粒子の走査電子顕微鏡写真。
【図１】
2010006713.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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