(57)【要約】  銀ナノ微粒子をその内部構造に有するナノサイズの中空繊維状構造物を提供することを目的とするものであって、炭化水素基とペプチド鎖との結合体を、好ましくは長鎖炭化水素基とペプチド鎖との結合体を、有機溶媒に溶解した後、銀塩添加により自己集合させ、ナノサイズの銀イオン配位型中空繊維状構造物を形成した後、さらに、形成した銀イオン配位型中空繊維状構造物分散溶液に紫外光を照射することによって、銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブを得る。
2008096806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）
ＲＣＯ（ＮＨＣＨ２ＣＯ）ｍＯＨ    （Ｉ）
（式中、Ｒは炭素数６〜１８の炭化水素基、ｍは１〜３の整数を表わす。）で表わされるペプチド型脂質から合成される微細中空繊維状有機ナノチューブの脂質膜中に銀ナノクラスターを内包する銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブ。
【請求項２】
前記銀ナノクラスターの平均直径が１〜１０ｎｍである請求項１に記載の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブ。
【請求項３】
前記一般式（Ｉ）中のｍが２を表わす、請求項１又は２に記載の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブ。
【請求項４】
前記一般式（Ｉ）中のＲが直鎖炭化水素基を表わす、請求項１〜３のいずれか一項に記載の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブ。
【請求項５】
平均長さが１〜１００μｍであり、平均外径が５０〜３００ｎｍである請求項１〜４のいずれか一項に記載の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブ。
【請求項６】
下記一般式（Ｉ）
ＲＣＯ（ＮＨＣＨ２ＣＯ）ｍＯＨ    （Ｉ）
（式中、Ｒは炭素数６〜１８の炭化水素基、ｍは１〜３の整数を表す。）で表わされるペプチド型脂質を沸点以下に加温された有機溶媒に溶解させる工程、その溶液に銀塩を加え溶解させる工程、その溶液を室温で静置するか、或いは濃縮することにより、溶液中で自己集合させて、銀イオン配位型中空繊維状有機ナノチューブを生成させる工程、この溶液に紫外光を照射することにより、ペプチド型脂質膜中で銀イオンを還元し、銀ナノクラスター含有微細中空繊維を生成させる工程、銀ナノクラスター含有微細中空繊維を溶液から回収し、室温で風乾又は減圧加熱乾燥させる工程から成る、銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブの製造方法。
【請求項７】
前記銀ナノクラスターの平均直径が１〜１０ｎｍである請求項６に記載の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブの製造方法。
【請求項８】
前記一般式（Ｉ）中のｍが２を表わす、請求項６又は７に記載の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブの製造方法。
【請求項９】
前記一般式（Ｉ）中のＲが直鎖炭化水素基を表わす、請求項６〜８のいずれか１項に記載の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブの製造方法。
【請求項１０】
平均長さが１〜１００μｍであり、平均外径が５０〜３００ｎｍである請求項６〜９のいずれか１項に記載の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブの製造方法。
【請求項１１】
前記有機溶媒が、沸点が１２０℃以下のアルコール類である請求項６〜１０のいずれか１項に記載の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブの製造方法。
【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・分離用材料、薬剤徐放材料として、あるいは高機能性抗菌材料として有用な銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明者らは、長鎖炭化水素基にオリゴペプチド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有機ナノチューブの合成検討を進め、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、ナノメートルサイズの遷移金属配位型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１）。【０００３】
一方、銀微粒子はその優れた抗菌性から多くの研究が実施されてきている。
例えば、特許文献２には、高分子樹脂、天然或いは合成の繊維、ガラス又はセラミックス等の担体の表面に銀微細粒子を生成及び担持させてなる抗菌性銀微粒子担持体が報告されている。また、特許文献３には、金属ナノ粒子を凝集することなく高分散した金属酸化物粒子の合成法が、さらに、非特許文献１には、ポリマーマトリックスを利用した合成方法が、それぞれ報告されている。
しかしながら、中空繊維状構造物、特にナノサイズの中空繊維状構造物を形成する膜構造内部に銀ナノ微粒子を形成する試みは成されていなかった。
【特許文献１】特開２００４−２５０７９７号公報
【特許文献２】特開２００６−１６９２０８号公報
【特許文献３】特開２００６−１１１５０３号公報
【非特許文献１】H.W.Lu, S.H.Liu, X.L.Wang, X.F.Qian, J.Yin, Z.K.Zhu, Material Chemistry and Physics, 2003, 81, 104
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであって、銀ナノ微粒子をその内部構造に有するナノサイズの中空繊維状構造物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】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、炭化水素基とペプチド鎖との結合体を、好ましくは直鎖炭化水素基とペプチド鎖との結合体を、有機溶媒に溶解した後、銀塩添加により自己集合させると、ナノサイズの銀イオン配位型中空繊維状構造物を形成することを見出した。さらに、形成した銀イオン配位型中空繊維状構造物分散溶液に紫外光を照射することによって、銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブの形成を見出した。【０００６】
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（ＮＨＣＨ２ＣＯ）ｍＯＨ    （Ｉ）
（式中、Ｒは炭素数６〜１８の炭化水素基、ｍは１〜３の整数を表わす。）で表わされるペプチド型脂質から合成される微細中空繊維状有機ナノチューブの脂質膜中に銀ナノクラスターを内包する銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブ。
（２）前記銀ナノクラスターの平均直径が１〜１０ｎｍである上記（１）に記載の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブ。
（３）前記一般式（Ｉ）中のｍが２を表わす、上記（１）又は（２）の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブ。
（４）前記一般式（Ｉ）中のＲが直鎖炭化水素基を表わす、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブ。
（５）平均長さが１〜１００μｍであり、平均外径が５０〜３００ｎｍである上記（１）〜（４）のいずれかに記載の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブ。
（６）下記一般式（Ｉ）
ＲＣＯ（ＮＨＣＨ２ＣＯ）ｍＯＨ    （Ｉ）
（式中、Ｒは炭素数６〜１８の炭化水素基、ｍは１〜３の整数を表す。）で表わされるペプチド型脂質を沸点以下に加温された有機溶媒に溶解させる工程、その溶液に銀塩を加え溶解させる工程、その溶液を室温で静置するか、或いは濃縮することにより、溶液中で自己集合させて、銀イオン配位型中空繊維状有機ナノチューブを生成させる工程、この溶液に紫外光を照射することにより、ペプチド型脂質膜中で銀イオンを還元し、銀ナノクラスター含有微細中空繊維を生成させる工程、銀ナノクラスター含有微細中空繊維を溶液から回収し、室温で風乾又は減圧加熱乾燥させる工程から成る、銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブの製造方法。
（７）前記銀ナノクラスターの平均直径が１〜１０ｎｍである上記（６）の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブの製造方法。
（８）前記一般式（Ｉ）中のｍが２を表わす、上記（６）又は（７）に記載の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブの製造方法
（９）前記一般式（Ｉ）中のＲが直鎖炭化水素基を表わす、上記（６）〜（８）のいずれかに記載の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブの製造方法。
（１０）平均長さが１〜１００μｍであり、平均外径が５０〜３００ｎｍである上記（６）〜（９）のいずれかに記載の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブ。
（１１）前記有機溶媒が、沸点が１２０℃以下のアルコール類である上記（６）〜（１０）のいずれかに記載の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブの製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブは、粒度分布の狭い銀ナノクラスターを安定に微細中空繊維状有機ナノチューブの膜中に分散含有しているため、微細中空繊維状有機ナノチューブが元来有するその中空内部への薬剤や生体分子の包接能力と、銀ナノクラスターの抗菌能力を併せ持つ複合材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】銀イオン配位型中空繊維状有機ナノチューブへの紫外光照射により銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブが合成される模様を模式的に示す図
【図２】実施例２の透過型走査電子顕微鏡写真
【図３】実施例３の透過型走査電子顕微鏡写真
【図４】実施例３の銀ナノクラスターサイズ分布図
【符号の説明】
【０００９】
ａ：ペプチド型脂質
ｂ：銀イオン
ｃ：銀クラスター
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブは、下記一般式（Ｉ）
ＲＣＯ（ＮＨＣＨ２ＣＯ）ｍＯＨ    （Ｉ）
（式中、Ｒは炭素数６〜１８の炭化水素基、ｍは１〜３の整数を表す。）
で表されるペプチド型脂質から合成される中空状の構造、形態を有する微細中空繊維状有機ナノチューブの脂質膜中に銀ナノクラスターを内包することを特徴とするものであり、上記一般式（Ｉ）で表わされるペプチド脂質と銀塩とを原料として、紫外線を照射することにより製造することができる。【００１１】
前記一般式（Ｉ）中、Ｒは、炭素数が６〜１８の炭化水素基であり、好ましくは、炭素数１６以下の、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。
本発明においては、この炭化水素基にペプチド結合で結合するグリシン残基が特徴的な役割を果たしており、このグリシンがポリグリシン（II）型構造と呼ばれる水素結合を形成することにより、中空構造をとるものである。【００１２】
本発明のペプチド脂質の製法に特に制限はないが、このペプチド脂質は、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。
長鎖カルボン酸として、ウンデカンカルボン酸、トリデカンカルボン酸、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。【００１３】
本発明の銀イオン配位型中空繊維状有機ナノチューブは、有機溶媒単独もしくは何種類かの有機溶媒組み合わせ混合溶媒中で、上記ペプチド脂質と銀塩を自己集合させることにより形成される。
具体的には、以下の(ア)ないし(オ)からなる工程により製造される。
(ア)前記一般式（Ｉ）で表わされるペプチド型脂質を沸点以下に加温された有機溶媒に溶解させる工程
(イ)その溶液に銀塩を加え溶解させる工程
(ウ)その溶液を室温で静置するか、或いは濃縮することにより、溶液中で自己集合させて、銀イオン配位型中空繊維状有機ナノチューブを生成させる工程
(エ)この溶液に紫外光を照射することにより、ペプチド型脂質膜中で銀イオンを還元し、銀ナノクラスター含有微細中空繊維を生成させる工程
(オ)銀ナノクラスター含有微細中空繊維を溶液から回収し、室温で風乾又は減圧加熱乾燥させる工程【００１４】
前記(ア)の工程で用いられる有機溶媒は、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコール類であり、ペプチド脂質の濃度は１０〜３００ミルモル／リットルが好ましい。
また前記(イ)の工程で用いられる銀塩は、硝酸銀、酢酸銀、過塩素酸銀、プロピオン酸銀、であり、銀塩の濃度は１０〜３００ミルモル／リットルが好ましい。
このときの有機溶媒は、アルコール類を含み芳香族炭化水素類、芳香族塩化炭化水素類、フェノール類、パラフィン類、オレフィン類、塩化パラフィン類、塩化オレフィン類、エーテル類、ケトン類、エステル類、グリコール誘導体、含窒素化合物の任意の組み合わせからなる混合有機溶媒であり、ペプチド脂質の濃度並びに銀塩の濃度は１０〜３００ミルモル／リットルが好ましい。【００１５】
次の(ウ)の工程で、前記銀塩が溶解した溶液を室温で静置するか、または濃縮することにより、銀イオン配位型ペプチド脂質が自己集合した銀イオン配位型中空繊維状有機ナノチューブが生成される。
さらに、（エ）の工程では、銀イオン配位型中空繊維状有機ナノチューブ分散溶液に紫外光を照射することにより、銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブが形成される。
図１は、銀イオン配位型中空繊維状有機ナノチューブへの紫外光照射により銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブが合成される模様を模式的に示す図であって、Ａは、ペプチド型脂質が自己集合した銀配位型有機ナノチューブを示し、Ｂは、それにＵＶ照射をして、銀クラスター内包型有機ナノチューブが得られた様子を示している。なお、図中、ａはペプチド型脂質であり、ｂは銀イオであり、ｃは銀クラスターである。【００１６】
上記のようして形成される本発明の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブは、ペプチド型脂質の構造、溶媒の種類、などの条件によって異なるが、その平均長さは、１〜１００μｍであり、平均外径は１００〜５００ｎｍである。
また、上記のようして形成された本発明の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブでは、その透過型電子写真の観察から、銀ナノクラスターが、チューブの中空には取り込まれているのではなく、その脂質膜中に内包されているものであることが分かっており、この点で、本願発明の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブは、前記引用文献１に記載されたような、従来の、担体表面に銀微細粒子が生成及び担持されてなるものとは明らかに異なるものであり、また、前記引用文献２に記載されたような、従来の、炭化水素基とグリシン残基との結合体に遷移金属からなる微細中空繊維とも明らかに異なるものである。
こうした本発明の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブの脂質膜中に内包される銀ナノクラスターの平均直径は、１〜１０ｎｍである。
【実施例】
【００１７】
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【００１８】
（実施例２）
［Ｎ−（グリシルグリシン）トリデカンカルボキサミド−銀イオン配位型中空繊維状有機ナノチューブの合成］
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５０ｍｇを６０℃に加温したエタノール２０ｍｌに溶解し、その後、硝酸銀２４．８ｍｇを加える。得られた混合溶液を、放置すると白色粉末が析出する。電子顕微鏡観察により、平均直径１００ｎｍの銀イオン配位型中空繊維状有機ナノチューブが形成していることがわかった。図２は、得られた銀イオン配位型中空繊維状有機ナノチューブの透過型電子顕微鏡写真である。【００１９】
（実施例３）
［Ｎ−（グリシルグリシン）トリデカンカルボキサミド−銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブの合成］
実施例２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−銀イオン配位型中空繊維状有機ナノチューブ２０ｍｇをエタノール１０ｍｌに分散し、その後、紫外光（２５４ｎｍ）を４８時間照射した。電子顕微鏡観察により、平均直径９０ｎｍの有機ナノチューブの膜中に粒径３〜８ｎｍの銀ナノクラスターが分散した銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブが形成していることがわかった。図３は、得られた銀イオン配位型中空繊維状有機ナノチューブの透過型電子顕微鏡写真であり、図４は、得られた銀クラスターサイズの分布を示す図である。図４において、横軸は、銀クラスター外径を表し、横軸は、数を表している。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の銀ナノクラスター含有微細中空繊維状有機ナノチューブは、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生体分子を選択的に包接し、ドラッグデリバリ材料として利用することにより、抗菌能力を持つドラッグデリバリ材料の開発が可能である。さらには、抗菌作用の必要な医療、分析、化学品製造分野などで、微小なチューブ構造を利用したナノチューブキャピラリ、ナノリアクターとして有用であり、工業的利用価値が高いため、これら様々な分野へ貢献することができる。
【図１】
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【図４】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2008096806.tif 000008
2008096806.tif 000009
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