(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１）
【化１】
0005510635.tif 000020
（式中、Ｒ１は炭素原子数１３、１５又は１７の直鎖状飽和脂肪族基を表し、ヒスチジン部はＬ又Ｒいずれかの光学活性を表す。）で表される脂質ヒスチジン又はその薬学的に使用可能な塩からなることを特徴とするゲル化剤。
【請求項２】
前記式（１）中、ヒスチジン部がＬ体であることを特徴とする請求項１に記載のゲル化剤。
【請求項３】
さらに式（２）
【化２】
0005510635.tif 000021
（式中、Ｒ２は炭素原子数９乃至１９の脂肪族基を表し、ｍは１乃至４の数である。）で表される脂質ペプチド又はその薬理学的に使用可能な塩を含む請求項１又は請求項２に記
載のゲル化剤。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のゲル化剤及びアルコール溶液を含有し、前記アルコール溶液がメタノール、エタノール、２−プロパノール及びｉ−ブタノールからなる群から選択される少なくとも１種のアルコールの溶液であることを特徴とするゲル。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のゲル化剤及び親水性有機溶液を含有すし、前記親水性有機溶液が、アセトン、ジオキサン、Ｎ−メチルピロリドン及び多価アルコールからなる群から選択される少なくとも１種の親水性有機溶媒の溶液であることを特徴とするゲル。
【請求項６】
前記多価アルコールが、グリセリン、プロピレングリコール又はポリエチレングリコールである、請求項５に記載のゲル。
【請求項７】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のゲル化剤及び疎水性有機溶液を含有し、前記疎水性有機溶液が、流動パラフィン、ミネラルオイル、水添ポリイソブテン及びオリーブ油からなる群から選択される少なくとも１種の疎水性有機溶媒の溶液であることを特徴とするゲル。
【請求項８】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のゲル化剤及び水を含有することを特徴とするヒドロゲル。
【請求項９】
前記水は、さらに無機塩及び有機塩からなる群から選ばれた１種以上の塩を含有することを特徴とする請求項８に記載のヒドロゲル。
【請求項１０】
前記無機塩が炭酸塩、無機硫酸塩又は無機リン酸塩であり、前記有機塩が有機アミン塩酸塩又は有機アミン酢酸塩であり、該無機塩及び有機塩からなる群より選ばれる１種又は２種の塩を含有することを特徴とする請求項９に記載のヒドロゲル。
【請求項１１】
前記無機塩が炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム又はリン酸二水素ナトリウムであり、前記有機塩がエチレンジアミン塩酸塩、エチレンジアミン四酢酸塩又はトリスヒドロキシメチルアミノメタン塩酸塩であり、該無機塩及び有機塩からなる群より選ばれる１種又は２種の塩を含有することを特徴とする請求項９に記載のヒドロゲル。
【請求項１２】
さらに、防腐剤を含有することを特徴とする請求項４乃至請求項７のいずれか１項に記載のゲル。
【請求項１３】
さらに、防腐剤を含有することを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれか１項に記載のヒドロゲル。
【請求項１４】
前記防腐剤がフェノキシエタノール、メチルパラベン又はこれら双方である請求項１２に記載のゲル。
【請求項１５】
前記防腐剤がフェノキシエタノール、メチルパラベン又はこれら双方である請求項１３に記載のヒドロゲル。
【請求項１６】
式（１）
【化３】
0005510635.tif 000022
（式中、Ｒ１は炭素原子数１１の直鎖状飽和脂肪族基を表し、ヒスチジン部はＬ又Ｒいずれかの光学活性を表す。）で表される脂質ヒスチジン又はその薬学的に使用可能な塩からなるゲル化剤及び多価アルコールを含有することを特徴とするゲル。
【請求項１７】
前記多価アルコールが、グリセリン、プロピレングリコール又はポリエチレングリコールである、請求項１６に記載のゲル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｎ−脂質ヒスチジンから成るゲル化剤、該ゲル化剤の自己集合化により形成されるファイバー、及びゲル化剤又はファイバーと溶媒、具体的には、水、水溶液、アルコール、アルコール溶液、親水性有機溶液、疎水性有機溶液、高級アルコール、脂肪酸、高級脂肪酸エステル、グリセライド、又はアルコール、親水性有機溶液、疎水性有機溶液、高級アルコール、脂肪酸、高級脂肪酸エステル若しくはグリセライドのいずれかと水との混合溶媒、
とからなるゲル又はヒドロゲルに関する。
本発明のＮ−脂質ヒスチジンは、化粧品、寒天等のゲル状食料品及び医薬品製剤等をはじめとする各種ゲル状基材の製造においてゲル化剤として特に好適に利用できる。また、該Ｎ−脂質ヒスチジンから得られたヒドロゲルは、化粧品、（ソフト）コンタクトレンズ、及びコンタクトレンズのケア関連製品、紙おむつ及び芳香剤などの日用品用途、乾燥地農業用途、クロマトグラフィーなどの分析化学用途、医療・薬学用途、並びにタンパク質の担持体、細胞培養関連基材及びバイオリアクター等の生化学分野用途等各種機能性材料として好適である。
【背景技術】
【０００２】
ヒドロゲルは水を溶媒とするため生体適合性の高いゲルとして有用であり、紙おむつや化粧品、芳香剤の日用品向け用途をはじめとして、幅広い分野で使用されている。
従来型のヒドロゲルとしては、アガロースなどの天然高分子ゲルや、アクリルアミドゲルなどの高分子鎖間を化学共有結合にて架橋した合成高分子ゲルを挙げることができる。
【０００３】
近年、ヒドロゲルに物質保持性能、外部刺激応答性能、さらには環境に配慮して生分解性能等の各種機能を付与させた機能性ゲルが注目されており、前記天然又は合成高分子ゲルに共重合反応を用いて機能性分子を組み入れることにより、様々な機能発現の試みがなされている。
【０００４】
このように新たな機能をヒドロゲルに付与するには、ゲルのナノ構造やその表面構造を詳細に検討する必要があるが、上述の共重合反応を用いた機能性分子の組み入れ方法では、機能性基の導入率に限界があること及び精密分子設計が難しいという問題がある。さらに未反応の残存物質の安全性の問題、ひいてはゲル調製が非常に煩雑であるという様々な課題を有している。
【０００５】
こうした従来の「トップダウン型」の機能性材料の開発に対し、物質の最少単位である原子又は分子を集合させ、その集合体である超分子に新しい機能を見出す「ボトムアップ型」の機能性材料の創製研究が注目されている。
ゲルの分野においても、低分子化合物の自己集合化による非共有結合性ゲルファイバー（所謂「超分子ポリマー」）から形成される新たなゲルの開発が進められている。この「自己集合化」とは、当初ランダムな状態にある物質（分子）群において、分子が適切な外部条件下で分子間の非共有結合性相互作用等により自発的に会合することにより、マクロな機能性集合体に成長することを指す。
上記新たなゲルは、理論的にはモノマーの分子設計により、分子間相互作用や分子集合体の弱い非共有結合を制御することで、巨視的なゲルの構造や機能の制御が可能である点が注目されている。
但し、低分子化合物の分子間相互作用や非共有結合を如何に制御するかについては、明確な方法論が見出されておらず、また非共有結合性ゲルの研究は、比較的ゲル形成が容易であることから有機溶媒中における水素結合を利用した自己集合体の研究が先行しており
、水溶液中における自己集合化化合物（すなわちゲル化剤など）は偶発的な発見の域に留まっている。
【０００６】
現在報告されている非共有結合性ゲルを形成するゲル化剤は、大きく分けて以下の３種類が挙げられる。
［１．両親媒性低分子を骨格として有するもの］
人工脂質膜をモデルとしたもので、四級アンモニウム塩部を親水部とし、アルキル長鎖を疎水部とした界面活性剤ゲル化剤、二つの界面活性剤型分子の親水部を連結した双界面活性剤型ゲル化剤などが挙げられる。
こうしたゲル化剤から形成されるヒドロゲルの一例として、分岐型アルキル基を疎水部に有するカチオン性両親媒性化合物の分散水溶液に、分子量９０以上のアニオンを添加することにより形成される分子組織性のハイドロゲルに関する提案がなされている（特許文献１）。
［２．生体内成分をモチーフとした骨格を有するもの］
ペプチド二次構造骨格（α−ヘリックス構造やβ−シート構造など）による分子集合体間の会合を利用したゲル化剤が挙げられる。
例えばα−ヘリックス構造を有するもの（非特許文献１）、β−シート構造を有するもの（非特許文献２）に関する提案がなされている。
［３．半人工型低分子を骨格として有するもの］
ＤＮＡ塩基やペプチド鎖、糖鎖などの生体内成分（親水部）とアルキル鎖（疎水部）等の組合せからなり、先に挙げた２つのゲル化剤の特徴を組み合わせたゲル化剤といえる。ここでＤＮＡ塩基、ペプチド鎖及び糖鎖は、親水性を高めるだけではなく、水素結合などの分子間相互作用を付与する役割を担っている。
例えばＮ−アセチル化された糖類誘導体から成るヒドロゲル化剤（特許文献２）などの提案がなされている。
また、＜疎水部−システイン残基（ネットワーク形成時にジスルフィド結合形成）−グリセリン残基（柔軟性を付与）−リン酸化セリン残基−細胞接着性ペプチド＞という構造を有する両親媒性ペプチドが、疎水部を核としてβ−シート型ファイバーネットワークを形成することが開示されている（非特許文献３）。
しかしながら、ケミカルライブラリーを用いて糖脂質型超分子ヒドロゲルの作成を行った事例（非特許文献４）の報告もあるように、分子設計的にヒドロゲル化剤を設計し見出すことは困難で、試行錯誤の上、見出されてくるものである。
【０００７】
両親媒性である疎水性部＋ペプチドで構成されたジペプチド化合物も、自己集合体を形成しうる「ボトムアップ型」の機能性材料の一つとして注目されている。「２−（ナフタレン−２−イルオキシ）酢酸」＋「グリシルグリシン又はグリシルセリンなど」等の特殊な脂質部を持つジペプチド化合物で、ヒドロゲルとなることが知られている。しかしながら、いずれも酸性水溶液をゲル化するか、又はゲル化したヒドロゲルが酸性のものである（非特許文献５）。
さらに、こうして見つけられた多くの低分子ヒドロゲルは、水溶液のみをゲル化するものであり、有機溶媒をもゲル化するものはほとんどなく、その構造は限られていた。両方ゲル化するものでも水又は限られた液性の水溶液と特殊な有機溶媒との組合せに限られていた（非特許文献６、７、８）。すなわち、広い液性の水溶液をゲル化し、及び有機溶媒や更に化粧品等にも使用される実用的な溶媒に対してもゲル化能を発揮するゲル化剤は知られていない。
これに対して、天然に存在する脂肪酸「ラウリン酸又はミリスチン酸」と「グリシルグリシン」で構成した脂質ペプチド化合物は、水に溶解させるとヒドロゲルを形成せずに、多重なベシクルの内径５０−９０ｎｍの中空を有する有機ナノチューブを形成して析出する（特許文献３）。
ところで、長鎖と単一アミノ酸トリプトファンとを組み合わせた自己組織化材料として
は、トリプトファンのカルボキシル基にパルミチルアミンを反応させてα−アミノ基をトリメチル化しアミノカチオンとしたものが知られている。この自己組織化材料はカチオン性の両親媒性化合物なので、水に溶解させるとその溶液は酸性であり、その性質は液性に左右されることが示唆され、中性からアルカリ領域での使用は不向きと考えられる（非特許文献９）。また、両端にカルボキシル基をもつ炭素数１０〜２０のジカルボン酸の両端にアミノ酸を結合させた場合、アミノ酸としてアラニンを用いた場合にはゲル化するが、ヒスチジンを用いた場合では自己組織化してファイバー構造を形成するが溶解したままゲル化しないことが報告されている（非特許文献１０）。このように、自己組織化能とゲル化能とは異なり、さらに色々な液性や溶媒に対応できる脂質アミノ酸型ゲル化剤は知られていない。さらにまた、アミノカチオン等の生体や環境への安全性に関する課題を残している。
ところで、ヒスチジンを有するゲル化剤として、Ｐａｌ−ＧｌｙＧｌｙＧｌｙＨｉｓとＰａｌ−ＧｌｙＧｌｙＨｉｓが、広いｐＨ領域に亘る水への高いゲル化能を有し、さらにエタノール水溶液へのゲル化能を有することが報告されている（非特許文献１１）が、他の有機溶媒へのゲル化は報告されず、水・有機溶媒と多様性のあるゲル化剤は知られていない
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−０８５９５７号公報
【特許文献２】特開２００３−３２７９４９号公報
【特許文献３】特開２００４−２５０７９７号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ペカタら、サイエンス、２８１、３８９（１９９８）（Ｗ  ．Ａ．Ｐｅｋａｔａ  ｅｔ．ａｌ．，  ＳＣＩＥＮＣＥ，  ２８１，  ３８９  （１９９８））
【非特許文献２】Ａ．アジェリら、アンケヴァンテ  ヒェミー  ２００３、４２、５６０３−５６０６（Ａ．Ａｇｇｅｌｉ  ｅｔ．ａｌ．，  Ａｎｇｅｗ．  Ｃｈｅｍ．  Ｉｎｔ．  Ｅｄ．，  ２００３，  ４２．  ５６０３−５６０６）
【非特許文献３】ジェフリー  Ｄ．ハルトゲリンク、エリア  ベニアシュ、サミュエル  Ｉ．ストゥップ、サイエンス、２９４巻、１６８４−１６８８頁（２００１）（Ｊｅｆｆｆｒｙ  Ｄ．  Ｈａｒｔｇｅｒｉｎｋ，  Ｅｌｉａ  Ｂｅｎｉａａｈ，  Ｓａｍｕｅｌ  Ｉ．  Ｓｔｕｐｐ，  ＳＣＩＥＮＣＥ，  ｖｏｌ２９４，  １６８４−１６８８（２００１））
【非特許文献４】松本真治，濱地格，ドージンニュース  Ｎｏ．１１８，  １−１６（２００６）
【非特許文献５】Ｚ．ヤング、Ｂ．クゥら，ジャーナル  オブ  マテリアル  ケミストリー、１７，８５０−８５４（２００７）（Ｚ．  Ｙａｎｇ，  Ｂ．  Ｘｕ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ．  Ｍａｔｅｒ．  Ｃｈｅｍ．  １７，  ８５０−８５４（２００７））
【非特許文献６】Ｐ．クマールら、ケミストリ  オブ  マテリアル、ｌ９，１３８−１４０（２００７）（Ｐ．  Ｋ．  Ｋｕｍａｒ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｃｈｅｍ．  Ｍａｔｅｒ．  ２００７，  １９，  １３８−１４０）
【非特許文献７】Ｐ．クマール  、Ｇ．ジョン、ケミカル  コミュニケーションズ．２２１８−２２２０（２００６）（Ｐ．  Ｋ．  Ｋｕｍａｒ  ａｎｄ  Ｇ．  Ｊｏｈｎ，  Ｃｈｅｍ．  Ｃｏｍｍｕｎ．  ２００６，２２１８−２２２０）
【非特許文献８】Ｙ．マツザワ、Ｍ．アベ、ら  アドヴァンスド  ファンクショナル  マテリアルズ、１７，１５０７−１５１４（２００７）（Ｙ．  Ｍａｔｓｕｚａｗａ，  Ｍ．  Ａｂｅ  ｅｔ  ａｌ．，  Ａｄｖ．  Ｆｕｎｃｔ．  Ｍａｔｅｒ．  ２００７，  １７，  １５０７−１５１４）
【非特許文献９】デバプラチン  ダス、アンタラ  ダスグプタ、サンギタ  ロイ、ラジェンドラ  ナラヤン  ミトラ、シシル  デブナス、ａｎｄ  パラサンタ  クマル  ダス，  ケム  ユーロ．Ｊ．，１２，５０６８−５０７４（２００６）（Ｄｅｂａｐａｒａｔｉｍ  Ｄａｓ，  Ａｎｔａｒａ  Ｄａｓｇｕｐｔａ，  Ｓａｎｇｉｔａ  Ｒｏｙ，  Ｒａｊｅｎｄｒａ  Ｎａｒａｙａｎ  Ｍｉｔｒａ，Ｓｉｓｒ  Ｄｅｂｎａｔｈ，  ａｎｄ  Ｐｒａｓａｎｔａ  Ｋｕｍａｒ  Ｄａｓ，Ｃｈｅｍ．  Ｅｕｒ．Ｊ．  ２００６，  １２，  ５０６８−５０７４  ）
【非特許文献１０】ソフィー  フランシェ、ナンシー  デ  ビグエリー、モニーク  リビエラ  アンド  アルマンド  ラッテ，ニュー  ジャーナル  オブ  ケミストリー，２３，４４７−４５２（１９９９）（Ｓｏｐｈｉｅ  Ｆｒａｎｃｅｓｃｈｉ，  Ｎａｎｃｙ  ｄｅ  Ｖｉｇｕｅｒｉｅ，  Ｍｏｎｉｑｕｅ  Ｒｉｖｉｅｒｅ  ａｎｄ  Ａｒｍａｎｄ  Ｌａｔｔｅ，Ｎｅｗ  Ｊ．  Ｃｈｅｍ．  １９９９，  ２３，  ４４７−４５２．）
【非特許文献１１】香田大輔、丸山達生、園川沙織、中島一紀、後藤雅宏、第４４回化学関連関東支部九州大会要旨。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来型のヒドロゲルにおいては、その合成高分子ゲルを形成するにおいて、また場合により、ゼラチン（コラーゲン）等の天然高分子をゲル化するにおいて、アルデヒド基を有する架橋剤を使用する必要がある。
また、天然高分子ゲルは勿論のこと、（合成）高分子ゲルに機能を付与するには、高分子鎖を化学修飾するか、機能分子を組み入れるために共重合反応を行う必要がある。
このように従来型のヒドロゲルにおいては、ゲルの調製が煩雑であり、未反応の架橋剤及び共重合反応時の未反応物質が残存するという問題も有していた。
【００１１】
また、これまで提案された上述の非共有結合性ゲルを形成するゲル化剤において、前記両親媒性低分子を骨格とする（１．）場合、溶媒の液性によりゲル形成に至らないことがある。すなわち、アルカリ性領域ではミセルを形成し乳化液となり、一方、酸性領域ではファイバー状に自己集合してヒドロゲルが得られるものの、生体に安全とされる中性領域でヒドロゲル化する例はほとんど報告されていない。また、四級アンモニウムカチオン等（例えば特許文献１）は生体環境への安全性に不安を残すなどの課題も有している。
また生体内成分をモチーフとした骨格（２．）においては、大量製造にむかないという生産性の問題を有し、さらにゲル形成能が温度及びｐＨに依存するという課題を有している。
そして、半人工型低分子を骨格として有するもの（３．）においては、例えば特許文献２に記載のヒドロゲル化剤を構成するグリコシドアミノ酸誘導体を合成する反応スキーム（図１）を参照すると、毒性の高いアジ化ナトリウムを使用することが明記されており、また非特許文献３に記載の中空繊維の自己集合化にあたり、遷移金属（イオン）の添加が必須となるなど、生体適合性や環境安全性において課題を残すものである。
【００１２】
このように、これまで報告された各種の非共有結合性のヒドロゲル及びゲルを形成するゲル化剤においては、ゲル形成能（ゲル構造保持能）や生体環境への安全性等の面でさらなる改善が求められているものである。
さらに生体環境への安全性の観点からは、より少量の添加量でヒドロゲル形成が可能となるゲル化剤に対する潜在的な要求がある。
また、医農薬製剤・化粧品・インク・塗料等の用途観点から、単に水をゲル化させるだけでなく、広いｐＨ領域に対応でき、多種多様な水溶液及び水とアルコール又は有機溶媒との混合溶媒をゲル形成させるゲル化剤も求められていた。
【００１３】
本発明は、上記の事情に基づいてなされたものであり、その解決しようとする課題は、新規ゲル化剤としての脂質ヒスチジンの提供であり、特に弱酸性からアルカリ性の広い液
性範囲において、特に中性領域においてもゲル化剤として機能し、アルコール、有機溶媒、化粧品溶媒などが混合した水溶液、無機塩や有機塩が溶解する水溶液と少量でヒドロゲルを形成できる高いヒドロゲル化能を有するゲル化剤として有用な脂質ヒスチジンを提供することにある。
また本発明の課題は、上記脂質ヒスチジンを用いて、弱酸性からアルカリ性との広い液性範囲で安定してゲル構造を保ち、また、高い環境・生体適合性及び生分解性を有するヒドロゲルを提供することにある。
さらなる本発明の課題は、脂質ヒスチジンの自己集合体により形成されたファイバーが低分子化合物を吸着又は包接することにより、低分子化合物を徐放化し得る医農薬の製剤基材として使用可能なヒドロゲルを提供することにある。また、上記低分子化合物が難溶性低分子化合物の場合でも、これを吸着又は包接し、溶解を促進することが可能な上記ファイバー及びファイバーから形成されるゲルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記の課題を解決するべく鋭意研究を行った結果、本発明を見出すに至った。すなわち、第１観点として、式（１）：
【００１５】
【化１】
0005510635.tif 000002
【００１６】
（式中、Ｒ1は炭素原子数９乃至１９の飽和脂肪族基又は１個の不飽和結合を持つ脂肪族
基を表し、ヒスチジン部はＬ又Ｒいずれかの光学活性を表す。）で表される脂質ヒスチジン又はその薬学的に使用可能な塩からなることを特徴とするゲル化剤。
第２観点として、前記式（１）中、Ｒ1が炭素原子数１１乃至は１７の飽和脂肪族基又
は１個の不飽和結合を持つ脂肪族基であることを特徴とする第１観点に記載のゲル化剤。
第３観点として、前記式（１）中、Ｒ1が炭素原子数１１乃至は１７の飽和脂肪族基で
あることを特徴とする第２観点に記載のゲル化剤。
第４観点として、前記式（１）中、ヒスチジン部がＬ体であることを特徴とする第１観点乃至第３観点のいずれか１項に記載のゲル化剤。
第５観点として、さらに式（２）
【００１７】
【化２】
0005510635.tif 000003
【００１８】
（式中、Ｒ2は炭素原子数９乃至１９の脂肪族基を表し、ｍは１乃至４の数である。）で
表される脂質ペプチド又はその薬理学的に使用可能な塩を含む第１観点乃至第４観点のいずれか１項に記載のゲル化剤。
第６観点として、第１観点乃至第５観点のいずれか１項に記載のゲル化剤が自己集合化して形成されるファイバー。
第７観点として、第１観点乃至第５観点のいずれか１項に記載のゲル化剤に界面活性剤を混合することにより、自己集合化することを特徴とするファイバー。
第８観点として、前記界面活性剤がアニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤である第７観点に記載のファイバー。
第９観点として、第１観点乃至第５観点のいずれか１項に記載のゲル化剤が低分子化合物を吸着又は包接して自己集合化することにより形成されるファイバー。
第１０観点として、第１観点乃至第５観点のうちいずれか１項に記載のゲル化剤及び溶媒を含有することを特徴とするゲル。
第１１観点として、第４観点乃至第９観点のうちいずれか１項に記載のファイバー及び溶媒を含有することを特徴とするゲル。
第１２観点として、前記溶媒が、水、アルコール、水溶液、アルコール溶液、親水性有機溶液、疎水性有機溶液、高級アルコール、脂肪酸、高級脂肪酸エステル、グリセライド、又はアルコール、親水性有機溶液、疎水性有機溶液、高級アルコール、脂肪酸、高級脂肪酸エステル若しくはグリセライドのいずれかと水との混合溶媒である第１０観点又は第１１観点に記載のゲル。
第１３観点として、前記溶媒が、水、アルコール、水溶液、アルコール溶液、親水性有機溶液、疎水性有機溶液、高級アルコール、又は、アルコール、親水性有機溶液、疎水性有機溶液若しくは高級アルコールのいずれかと水との混合溶媒である第１２観点に記載のゲル。
第１４観点として、前記アルコール溶液がメタノール、エタノール、２−プロパノール及びｉ−ブタノールからなる群から選択される少なくとも１種のアルコールの溶液である、第１２観点に記載のゲル。
第１５観点として、前記親水性有機溶液が、アセトン、ジオキサン、Ｎ−メチルピロリドン及び多価アルコールからなる群から選択される少なくとも１種の親水性有機溶媒の溶液である、第１２観念に記載のゲル。
第１６観点として、前記多価アルコールが、グリセリン、プロピレングリコール又はポリエチレングリコールである、第１５観点記載のゲル。
第１７観点として、前記疎水性有機溶液が、流動パラフィン、ミネラルオイル、水添ポリイソブテン及びオリーブ油からなる群から選択される少なくとも１種の疎水性有機溶媒の溶液である、第１２観点に記載のゲル。
第１８観点として、第１観点乃至第５観点のいずれか１項に記載のゲル化剤及び水を含有することを特徴とするヒドロゲル。
第１９観点として、第６観点乃至第９観点のいずれか１項に記載のファイバー及び水を含有することを特徴とするヒドロゲル。
第２０観点として、前記水は、さらに無機塩及び有機塩からなる群から選ばれた１種以上の塩を含有すること特徴とする第１８観点又は第１９観点に記載のヒドロゲル。
第２１観点として、前記無機塩が炭酸塩、無機硫酸塩及び無機リン酸塩であり、前記有機塩が有機アミン塩酸塩及び有機アミン酢酸塩であり、該無機塩及び有機塩からなる群より選ばれる１種又は２種の塩を含有することを特徴とする第２０観点に記載のヒドロゲル。
第２２観点として、前記無機塩が炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム及びリン酸二水素ナトリウムであり、前記有機塩がエチレンジアミン塩酸塩、エチレンジアミン四酢酸塩及びトリスヒドロキシメチルアミノメタン塩酸塩
である、該無機塩及び有機塩からなる群より選ばれる１種又は２種の塩を含有することを特徴とする第２０観点に記載のヒドロゲル。
第２３観点として、さらに防腐剤を含有することを特徴とする、第１０観点乃至第１７観点のいずれか１項に記載のゲル。
第２４観点として、さらに防腐剤を含有することを特徴とする、第１８観点乃至第２２観点のいずれか１項に記載のヒドロゲル。
第２５観点として、前記防腐剤がフェノキシエタノール、メチルパラベン又はこれら双方である第２３観点に記載のゲル。
第２６観点として、前記防腐剤がフェノキシエタノール、メチルパラベン又はこれら双方である第２４観点に記載のヒドロゲル。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の脂質ヒスチジンは、従来型のゲル形成時に必要とされた架橋剤等を用いずに、水溶液又はアルコール水溶液をゲル化させてゲルを形成することができ、未反応の架橋剤の残存がない。また本発明の脂質ヒスチジンは低分子化合物からなるため、従来のゲル化剤のように天然又は合成高分子化合物で必要な機能発現のための化学修飾及び機能性分子の共重合反応による組み入れを行う必要がないため、未反応物質を含まずに、ゲルを形成することができるゲル化剤として有用である。
【００２０】
また本発明の脂質ヒスチジンは、弱酸性領域からアルカリ性領域に亘る広い液性において、ゲル及びヒドロゲルを形成することができる。特に、細胞培養の基材、医用材料及び化粧品用材料等において要求される高い安全性の観点から、中性領域においてもゲル形成能を有する本発明の脂質ヒスチジンは、上記用途におけるゲル、特にヒドロゲルのゲル化剤として有用である。
更に、本発明の脂質ヒスチジンは、水のみならず、アルコール、水溶液、アルコール溶液、親水性有機溶液、疎水性有機溶液、高級アルコール、又はアルコール、親水性有機溶液、疎水性有機溶液、高級アルコールのいずれかと水との混合溶媒、無機塩及び有機塩が溶解する溶液までも少量の添加量でゲル化させることができる。そのため、上記用途に加え、農薬製剤、インク、塗料と等の用途におけるゲル化剤として有用である。
【００２１】
また本発明の脂質ヒスチジンは、近年ＢＳＥ感染等で問題とされている動物由来材料（コラーゲン、ゼラチン、マトリゲルなど）を使用せず、脂質とヒスチジンのみから構成される人工低分子化合物であるため、得られたゲル又はヒドロゲルにおいて感染等による問題が生じない。しかも、アジ化ナトリウムなどの反応性は高いが毒性の試薬を使用することなく、脂質とヒスチジンのアミド化反応の一工程のみで脂質ヒスチジンの製造が可能であり、安全性の高いゲル化剤として好適に用いることができる。
なお本発明の脂質ヒスチジンは、上記以外にも、細胞傷害保護、ラングミュア単分子層（Ｌａｎｇｍｕｉｒ  ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）としても用いることができる。
【００２２】
また本発明のファイバーは、水、水溶液、アルコール又はアルコール若しくは有機溶媒と水との混合溶媒中においては、前記脂質ヒスチジンが自己集合する際、その最も外側（すなわちファイバー表面）にヒスチジン部が位置することになるため、生体内に取り込まれた際、生体細胞と拒絶反応を起こしにくく、細胞接着性にも優れる。このため、医療用の徐放性担体及び吸着剤、並びに再生医療用足場材などに好適に用いることができる。
上記用途のほか、食品工業、農林業、化粧品分野及び繊維工業における安定剤、分散剤又は湿潤剤として、電子・情報分野における金属又は導電性物質をドープしたナノ部品として、さらにはフィルター用材料及び導電性材料としても有用である。
【００２３】
そして本発明のヒドロゲルは、弱酸性領域からアルカリ性領域に亘る広い液性において、特に中性条件下でも安定にゲル構造を保つことができるため、細胞培養等の生化学向け
材料及び医用材料用途に好適である。
また本発明のヒドロゲルは、上述のように従来に比べて少量の脂質ヒスチジンの添加により得ることができるため、生体面・環境面の何れにおいても安全性の高いヒドロゲルといえる。
さらに上述のように、低分子化合物である脂質ヒスチジンから得られたゲル又はヒドロゲルは、外部環境中で、例えば土中で使用する場合、土壌細菌などにより容易に分解され、また生体内で使用する場合には代謝酵素により容易に分解されるため、環境・生体に対する負荷が少ない。
【００２４】
本発明の脂質ヒスチジンは、会合して自己集合することによりファイバー構造を構築し、ビタミンＥやメチルパラベン等の疎水性化合物をファイバー内に取込んで溶解を促進する効果があり、親水性化合物と疎水性化合物を同時に溶解させた溶液を作成するのに有効である。例えば、溶解させたい化合物が生理活性物質であれば化粧品・医薬部外品・医薬品及び農薬のような製剤製造において有効である。また、例えば溶解させたい対象物が染料又は顔料であればインクや塗料などの基材にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は水溶液中における脂質ヒスチジンの自己集合化及びゲル化の概念図である。
【図２】図２は疎水性有機溶液中における脂質ヒスチジンの自己集合化及びゲル化の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、更に詳細に本発明を説明する。
［ゲル化剤］
本発明のゲル化剤は、下記式（１）で表される構造を有し、脂溶性の高い長鎖を有する脂質部（アルキルカルボニル基）とヒスチジン部により構成される。
【００２７】
【化３】
0005510635.tif 000004
【００２８】
上記式（１）において、脂質部に含まれるＲ1は炭素原子数９乃至１９の飽和脂肪族基
又は１個の不飽和結合を持つ脂肪族基を表し、好ましくは、炭素原子数１１乃至１７の飽和脂肪族基又は１個の不飽和結合を持つ脂肪族基であり、好ましくは炭素原子数１１乃至１７の飽和脂肪族基であり、好ましくは炭素原子数１１乃至１７の直鎖状飽和脂肪族基である。
好ましいＲ1で表される脂肪族基の具体例としては、例えばノニル基、デカニル基（カ
プリル基）、ウンデカニル基、ドデカニル基（ラウリル基）、トリデカニル基、テトラデカニル基（ミスチル基）、ペンタデカニル基、ヘキサデカニル基（パルミチル基）、へプタデカニル基、オクタデカニル基（ステアリル基）、ノナデカニル基、ノネニル基、デセ
ニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ナノデセニル基、などを挙げることができるが、これに限定されるものではない。
【００２９】
上記式（１）で表される化合物において、特に好適な脂質ヒスチジン化合物の具体例としては、以下の脂質ヒスチジンが挙げられる。例えば、Ｎ−ノニオイルヒスチジン、Ｎ−デカノイルヒスチジン、Ｎ−ウンデカノイルヒスチジン、Ｎ−ラウリロイルヒスチジン、Ｎ−トリデカノイルヒスチジン、Ｎ−ミストイルヒスチジン、Ｎ−ペンタデカノイルヒスチジン、Ｎ−パルミトイルヒスチジン、Ｎ−へプタデカノイルヒスチジン、Ｎ−ステアロイルヒスチジン、Ｎ−ノナデカノイルヒスチジン及びＮ―イコサノイルヒスチジン等があげられる。
【００３０】
上記化合物のうち、より好適な脂質ヒスチジンとしては、Ｎ−デカノイルヒスチジン、Ｎ−ラウリロイルヒスチジン、Ｎ−トリデカノイルヒスチジン、Ｎ−ミストイルヒスチジン、Ｎ−ペンタデカノイルヒスチジン、Ｎ−パルミトイルヒスチジン及びＮ−ステアロイルヒスチジンが挙げられ、最も好適な脂質ヒスチジンとしては、Ｎ−ラウリロイルヒスチジン、Ｎ−ミストイルヒスチジン、Ｎ−パルミトイルヒスチジン及びＮ−ステアロイルヒスチジンが挙げられる。
【００３１】
本発明の脂質ヒスチジンにおけるヒスチジン部としては、Ｌ又はＲのいずれの光学活性ヒスチジン部を用いることができる。医薬部外品等に用いる場合には、生体内に存在するＬ体のヒスチジン部を有する脂質ヒスチジンを用いることが特に好ましい。
【００３２】
本発明のゲル化剤は上記脂質ヒスチジン又はその薬学的に使用可能な塩からなる。
前記薬学的に使用可能な脂質ヒスチジンの塩としては、例えば、ヒスチジン部のカルボキシル基に対応する塩として、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩等が挙げられ、並びにヒスチジン部のイミダゾール基に対応する塩として、塩酸塩、酢酸塩、硫酸塩、炭酸塩、リン酸塩、クエン酸塩、及びコハク酸塩等が挙げられる。
【００３３】
さらに、本発明のゲル化剤は、上記式（１）で表される脂質ヒスチジン又はその薬学的に使用可能な塩からなるゲル化剤に、さらに下記式（２）で表される脂質ペプチド又はその薬理学的に使用可能な塩を含むことができる。
【化４】
0005510635.tif 000005
（式中、Ｒ2は炭素原子数９乃至１９の脂肪族基を表し、ｍは１乃至４の数である。）
【００３４】
前記式（２）中、Ｒ2で表される脂肪族基の具体例としては、上記Ｒ1で定義されたものがあげられる。
【００３５】
［ゲル化剤より形成されるファイバー］
本発明の式（１）で表される脂質ヒスチジン又はその薬理学的に使用可能な塩からなるゲル化剤は、水、水溶液又はアルコール溶液、親水性溶液の水溶液中に投入されると、式（１）におけるヒスチジン部が水素結合により分子間非共有結合を形成し、一方、式（１）における脂質部が疎水的にパッキングするように自己集合化し、筒状の二次集合体、すなわちファイバーが形成される。
参考として図１に水溶液中における脂質ヒスチジンの自己集合化及びゲル化の概念図の一例を示す（但し、本発明において、全ての脂質ヒスチジンが図１に示す自己集合化及びゲル化の形態をとるとは限らない）。該脂質ヒスチジン分子（ａ）は疎水性部位である脂質部を中心として集合し（ｂ）、自己集合化によりファイバー（ｃ）を形成する。
同様に、前記脂質ヒスチジンからなるゲル化剤に、さらに式（２）で表される脂質ペプチドを含むゲル化剤も、式（２）中にヒスチジン部を有するため、式（１）及び式（２）におけるヒスチジン部が水素結合により分子間非共有結合を形成し、一方、式（１）及び式（２）における脂質部が疎水的にパッキングするように自己集合化し、筒状の二次集合体、すなわちファイバーが形成される。
【００３６】
ファイバー形成に用いるゲル化剤は、本発明のゲル化剤を１種類用いても良く、又は２種類以上を組み合わせて用いても良い。好ましくは１種類又は２種類を用い、さらに好ましくは１種類を用いる。ただし２種類以上用いる場合は、１種類の場合と異なる性質を得ることが期待できる。
【００３７】
また、本発明のゲル化剤は、界面活性剤を混合させて自己集合化することによりファイバーを形成することもできる。かかる界面活性化剤としては、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤が挙げられる。
【００３８】
本発明においては、ファイバーが低分子化合物を吸着又は包接することもできる。例えば、ビタミンＥのような疎水性化合物を本発明のファイバーに包接させることにより水溶液に溶解させることが容易になる。そのため、水溶液に、ビタミンＣのような親水性化合物とビタミンＥのような疎水性化合物を同時に溶解させることも可能になる。更にメチルパラベン等のパラベン類及びフェノキシエタノール等の水に溶解しにくい防腐剤の溶解を促進する効果もある。
【００３９】
また、かかるファイバーより形成されるヒドロゲルは、液体又は生体と接触した場合、含有する低分子化合物を徐々に放出する所謂徐放化能を有することが可能である。かかる低分子の例としては、医薬、農薬又は機能性低分子などが挙げられる。
【００４０】
また、本発明のゲル化剤は、特に疎水性有機溶液、場合により親水性有機溶液、高級アルコール、脂肪酸、脂肪酸エステル等の溶媒中に投入されると、式（１）におけるヒスチジン部を中心部にし、脂質部を表層部にして会合して自己集合化し、筒状の二次集合体、すなわちファイバーが形成される。
参考として、図２に疎水性有機溶液中における脂質ヒスチジンの自己集合化及びゲル化の概念図の一例を示す（但し、本発明において、全ての脂質ヒスチジンが図１に示す自己集合化及びゲル化の形態をとるとは限らない）。該脂質ヒスチジン分子（ａ）は親水性部位であるヒスチジン部を中心として集合し（ｅ）、自己集合化によりファイバー（ｆ）を形成する。
【００４１】
［ゲル］
本発明のゲルは、ゲル化剤及び／又はファイバー並びに溶媒を含有して形成される。
本発明のゲルを形成させる際の溶媒としては、本発明ゲル化剤のファイバー化やゲル化を妨げるものでなければ特に限定されないが、好ましくは、水、アルコール、水溶液、アルコール溶液、親水性有機溶液、疎水性有機溶液、高級アルコール、脂肪酸、高級脂肪酸
エステル、グリセライド、又はアルコール、親水性有機溶液、疎水性有機溶液、高級アルコール、脂肪酸、高級脂肪酸エステル及びグリセライドのいずれかと水との混合溶媒を用いることができる。
より好ましくは溶媒が、水、アルコール、水溶液、アルコール溶液、親水性有機溶液、疎水性有機溶液、高級アルコール、又はアルコール、親水性有機溶液、疎水性有機溶液及び高級アルコールのいずれかと水との混合溶媒である。好ましくは水、２−プロパノール、ｉ−ブタノール、グリセリン、ポリエチレングリコール、エタノール水溶液、２−プロパノール水溶液、ｉ−ブタノール水溶液、流動パラフィン水溶液、プロピレングリコール水溶液、グリセリン水溶液、ポリエチレングリコール水溶液、１．３−ブタンジオール水溶液、ステアリルアルコール水溶液及びオレイルアルコール水溶液である。
前記アルコールとは１価のアルコールであり、好ましくは水に自由に溶解する水溶性アルコールであり、より好ましくは炭素原子数１乃至６のアルコールであり、さらに好ましくはメタノール、エタノール、２−プロパノールｉ−ブタノールであり、さらに特に好ましくはエタノール又は２−プロパノールである。
前記親水性有機溶液としては、水に任意の割合で溶解可能な有機溶媒の溶液を意味する。
用いる親水性有機溶液としては、例えば、アセトン、ジオキサン、Ｎ−メチルピロリドン及び多価アルコール等からなる群から選択される少なくとも一種の親水性有機溶媒の溶液である。前記多価アルコールの例としてはグリセリン、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール及びポリエチレングリコール等が挙げられる。好ましい親水性有機溶液はＮ−メチルピロリドン、グリセリン及びポリエチレングリコールの溶液である。
前記疎水性有機溶液としては、流動パラフィン、ひまし油、ヤシ油、ワセリン、ミネラルオイル、水添ポリイソブテン、オリーブ油の溶液などが挙げられ、好ましくは流動パラフィンの溶液である。
前記高級アルコールとしては、水に自由に溶解しない高分子のアルコールであり、ステアリルアルコール及びオレイルアルコールなどが挙げられる。
前記脂肪酸としては、ステアリン酸などが挙げられる。
前記高級脂肪酸エステルとしては、オクタン酸セチル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピルなどが挙げらる。
前記グリセライドとしては、トリオクタノイン、トリ（カプロリルカプリン酸）グリセリン、ステアリン酸グリセリンなどが挙げられる。
【００４２】
［ヒドロゲル］
前記ゲルの中で、溶媒として水を用いた場合、ヒドロゲルが形成される。
すなわち、本発明のゲルを水に溶解させると、ファイバーが形成され、さらに、三次元網目構造を形成する（例えば図１における（ｄ）参照）。そして、ファイバー表面の親水性部分（ヒスチジン部）と水間で非共有結合を形成して膨潤することにより、水溶液全体がゲル化し、ヒドロゲルが形成される。
【００４３】
本発明のヒドロゲルは無機塩及び有機塩又はそれらからなる群から選択される１種以上の塩を含有しても良い。かかる塩はヒドロゲル形成に至る過程のどの段階で加えても良いが、ゲル化剤を加える前に溶媒に加えて溶液にしておくことが好ましい。
無機塩又は有機塩は、複数種を加えても良いが、好ましくは１又は２種である。無機塩又は有機塩を２種類加えることで、溶液が緩衝能をもつことも望ましい。
好ましい前記無機塩の例としては炭酸塩、無機硫酸塩若しくは無機リン酸塩が挙げられる。より好ましくは、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム又はリン酸二水素ナトリウムであり、さらに好ましくは炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム、リン酸水素二ナトリウム及びリン酸二水素ナトリウムである。また、好ましい前記有機塩の例としては、有機アミンの塩酸塩及び有機アミン酢酸
塩が挙げられる。より好ましくはエチレンジアミン塩酸塩、エチレンジアミン四酢酸塩及びトリスヒドロキシメチルアミノメタン塩酸塩である。
【００４４】
本発明のヒドロゲルは、ゲル中にファイバーを含むものであるため、ビタミンＥのような機能性の疎水性化合物並びにメチルパラベン及びフェノキシエタノール等の水に溶解しにくい防腐剤等を含有することができる。
【００４５】
本発明のヒドロゲル形成時のメカニズムについて詳細は明らかにされていないが、脂質ヒスチジン分子の荷電状態が関与しているものと考えられる。
本発明の脂質ヒスチジンは、Ｃ末端のカルボキシル基とヒスチジンの側鎖イミダゾール基に由来する塩基を有する両イオン性化合物である。そのイオン状態は、カルボキシル基のみが陰イオン化した状態、イミダゾール部のみが陽イオン化した状態、双性イオン化した状態、両置換基ともイオン化していない状態の４形状間で平衡にあると考えられる。
アミノ酸残基の酸解離定数を考慮すると、脂質ペプチド分子は酸性領域ではイミダゾール基がプラスに帯電して陽イオン化し、塩基性領域ではペプチド部Ｃ末端の末端カルボキシル基がマイナスに帯電して陰イオン化し、中性領域では双性イオン化した状態が多く存在するものと考えられる。
イオン化した状態になるとヒスチジン部の水との親和性が増強され、疎水部である長鎖部を水との接触を遠ざけるように自己集合化がなされ、ナノファイバーを形成する。その際、双性イオン状態がより多く存在していると、ナノファイバー間で陽イオンと陰イオンによるイオン結合形成されて架橋構造を形成した網目構造になる。この網目構造の形成により、より多くの水を取り込むことが出来るようになることで、優れたヒドロゲル形成能を発現するものと考えている。
【００４６】
以上のように、本発明の脂質ヒスチジンは、双性イオン状態が多く存在している中性領域において安定なヒドロゲルを形成することができる。また、低分子化合物であることから本発明の脂質ヒスチジン及びそれから得られるヒドロゲルはともに環境・生体内において分解可能であり、生体適合性の高いゲル化剤及びヒドロゲルを得ることができる。
【００４７】
このため、本発明の脂質ヒスチジンからなるゲル化剤、ファイバー及びそれから得られるヒドロゲルは、細胞培養基材、細胞及びタンパク質などの生体分子保存材、外用基材、医療用材料、生化学用材料、化粧品材料、食品用材料、乾燥地農業用材、並びにコンタクトレンズ、紙おむつ及び人工アクチュエーター等の日用品材料など様々な分野における材料に使用することができる。また、酵素などのバイオリアクター担体として、研究、医療及び分析等の各種産業に幅広く利用することができる。
【００４８】
さらに、本発明のヒドロゲルは低分子の脂質ヒスチジンから形成されたゲルであるため、該化合物の設定により、例えば外部刺激応答性によりゾル−ゲル転換するゲルを形成できるなど、高分子鎖の修飾や共重合反応の実施と必要せずとも、様々な機能を容易に付加することが可能である。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例を挙げて、本発明を更に詳しく説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものでない。
【００５０】
［実施例で用いる略記号］
以下の実施例で用いる略記号の意味は、次のとおりである。
Ｈｉｓ：ヒスチジン（東京化成工業（株））
ＮＭＰ：Ｎ−メチルピロリドン（純正化学（株））
ＴＥＡ：トリエチルアミン（純正化学（株））
ＤＭＴ−ＭＭ：４−（４，６、ジメトキシ−１，３，５−トリアジン−２−イル）−４−メチルモルホリニウムクロライド  ｎ−ハイドレイト（国産化学（株））
【００５１】
実施例１及び実施例２の脂質ヒスチジンは、以下に示す液相合成法により合成を行った。
【００５２】
［実施例１：Ｎ−パルミトイル−Ｈｉｓの合成］
【化５】
0005510635.tif 000006
【００５３】
パルミチン酸（１００ｍｇ、０．３８ｍｍｏｌ）をメタノール２０ｇに溶解させ、ＤＭＴ−ＭＭ（１６１．２ｍｇ、０．５８ｍｍｏｌ）、Ｈ−Ｈｉｓ−ＯＭｅ・２ＨＣｌ（８４．７ｍｇ、０．３５ｍｍｏｌ）、ＴＥＡ（３９．３ｍｇ、０．３８ｍｍｏｌ）を加え、室温で６４時間攪拌した。反応溶液を減圧濃縮後、５％食塩水で３回分液操作し、硫酸ナトリウムで乾燥した。得られた反応溶液を減圧濃縮し、粗生成物を固体として２４０ｍｇ得た。この粗生成物にメタノール８ｍＬ加え、不溶物をろ過した。この溶液に１ＮのＮａＯＨａｑ（１．３ｍＬ）加え、室温で１時間攪拌した。反応溶液に２ＮのＨＣｌａｑを加え、ｐＨを５に調整した。析出した固体を水、アセトンで洗浄し、目的化合物を白色固体として３２ｍｇ（収率２０％）得た。
1Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ6，δｐｐｍ）：７．９８（１Ｈ，ｄ、Ｊ＝７．８Ｈｚ），７．５３（１Ｈ，ｓ，），６．７７（１Ｈ，ｓ，）４．４３−４．３５（１Ｈ，ｍ），２．９５−２．８８（１Ｈ，ｍ），２．８４−２．７６（１Ｈ，ｍ），２．０５（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ），１．４５（２Ｈ，ｍ），１．２３（２４Ｈ，ｓ），０．８５（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ）．
ＭＳ（ＥＩ）ｍ／ｚ：３９４．３（Ｍ+＋１，ｂｐ）
ＨＰＬＣ精製条件：
カラム：ＹＭＣ−Ｐａｃｋ  ＯＤＳ−３  （２５０ｘ４．６ｍｍ  Ｉ．Ｄ．）
流速：２ｍｌ／ｍｉｎ
溶出：メタノール／リン酸バッファー（ｐＨ  ２．１）＝  ８５／１５
検出波長：２０５ｎｍ
温度：室温
【００５４】
［実施例２：Ｎ−ラウロイル−Ｈｉｓの合成］
【化６】
0005510635.tif 000007
実施例１と同様の手順にて、Ｎ−ラウロイル−Ｈｉｓの合成を行った。
ラウリン酸（１ｇ、５ｍｍｏｌ）をメタノール８０ｇに溶解させ、ＤＭＴ−ＭＭ（２．０７ｇ、６．５５ｍｍｏｌ）、Ｈ−Ｈｉｓ−ＯＭｅ・２ＨＣｌ（１．０８ｇ、４．５ｍｍｏｌ）、ＴＥＡ（５００ｍｇ、４．９５ｍｍｏｌ）を加え、室温で１７時間攪拌した。反応溶液を減圧濃縮後、イオン交換水で分液操作後、硫酸マグネシウムで乾燥した。得られ
た反応液を減圧濃縮し、粗生成物を固体として１．５ｇ得た。この粗生成物にメタノール１０ｇ、１ＮのＮａＯＨａｑ（７．４３ｍＬ）を加え、室温で１時間攪拌した。反応溶液に２ＮのＨＣｌａｑを加え、ｐＨを５に調整した。析出したゲル状固体をアセトにトリル１０ｇ加えてろ過し、水、アセトン、クロロホルムで洗浄し、目的化合物を白色固体として１５５．７ｍｇ（収率９．３％）得た。
1Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ6，δｐｐｍ）：７．９９（１Ｈ，ｄ、Ｊ＝７．８Ｈｚ），７．５３（１Ｈ，ｓ，），６．７８（１Ｈ，ｓ，）４．４０−４．３５（１Ｈ，ｍ），２．９３−２．８８（１Ｈ，ｍ），２．８４−２．７６（１Ｈ，ｍ），２．０５（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ），１．４３（２Ｈ，ｍ），１．２３（１８Ｈ，ｓ），０．８５（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ）．
ＭＳ（ＥＩ）ｍ／ｚ：３３８．２（Ｍ+＋１，ｂｐ）
ＨＰＬＣ精製条件：
カラム：ＹＭＣ−Ｐａｃｋ  ＯＤＳ−Ａ  （１５０ｘ４．６ｍｍ  Ｉ．Ｄ．）
流速：２ｍｌ／ｍｉｎ
溶出：メタノール／リン酸バッファー（ｐＨ  ２．１）＝  ７５／２５
検出波長：２０５ｎｍ
温度：室温
【００５５】
［実施例３：水及びｐＨによるＮ−パルミトイル−Ｈｉｓのヒドロゲル化能評価試験］
上記実施例１で合成されたＮ−パルミトイル−Ｈｉｓに、スクリュー管（マルエムＮｏ．１、（株）マルエム製）中で、これらのＮ−パルミトイル−Ｈｉｓの濃度が１．０、０．５ｗｔ％（ｗ／ｖ）となるように各種溶液を加えた。これを、ヒートブロック高温槽（日本ジェネティクス（株）製）で、９０℃以上に加熱し、その後、室温にて放置した。溶液の流動性が失われて、スクリュー管を倒置しても溶液が流れ落ちない状態を「ゲル化（○）」とし、流動性が失われず、スクリュー管を倒置したときに溶液が流れ落ちる状態を「非ゲル化（×）」と判定した。また、加熱後にＮ−パルミトイル−Ｈｉｓが全て溶解しないものを「全て溶解せず（※）」とした。得られた結果を表１に示す。
条件Ａ  超純水
条件Ｂ  ＰＨ：３．１（クエン酸緩衝溶液）
条件Ｃ  ＰＨ：３．９（クエン酸緩衝溶液）
条件Ｄ  ＰＨ：５．２（クエン酸緩衝溶液）
条件Ｅ  ＰＨ：６．０（クエン酸−リン酸緩衝溶液）
条件Ｆ  ＰＨ：６．９（リン酸緩衝溶液）
条件Ｇ  ＰＨ：８．１（リン酸緩衝溶液）
条件Ｈ  ＰＨ：９．０（炭酸−重炭酸緩衝溶液）
条件Ｉ  ＰＨ：１０（炭酸−重炭酸緩衝溶液）
【００５６】
表1．ｐＨによるＮ−パルミトイル−Ｈｉｓのヒドロゲル化能評価試験
【表１】
0005510635.tif 000008
（表中、「○」はゲル化、「×」は非ゲル化、「※」は加熱後も全て溶解せず、  「−」
は未測定、であることを示す。）
【００５７】
［実施例４：一価及び多価アルコール水溶液を用いたＮ−パルミトイル−Ｈｉｓのヒドロゲル化能評価試験］
上記実施例１で合成されたＮ−パルミトイル−Ｈｉｓに、スクリュー管（マルエムＮｏ．１、（株）マルエム製）中で、これらＮ−パルミトイル−Ｈｉｓが所定の濃度（ｗ／ｖ）となるように各種溶液を加えた。これをヒートブロック高温槽（日本ジェネティクス（株）製）で、９０℃以上に加熱し、その後、室温にて放置した。溶液の流動性が失われて、スクリュー管を倒置しても溶液が流れ落ちない状態を「ゲル化（○）」と判定し、流動性が失われず、スクリュー管を倒置したときに溶液が流れ落ちる状態を「非ゲル化（×）」と判定した。また、加熱後にＮ−パルミトイル−Ｈｉｓが全て溶解しないものを「全て溶解せず（※）」とした。各溶媒において得られた結果を表２乃至表５に示す。
【００５８】
表２．グリセリン水溶液中におけるＮ−パルミトイル−Ｈｉｓのヒドロゲル化能評価試験
【表２】
0005510635.tif 000009
【００５９】
表３．プロピレングリコール水溶液中におけるＮ−パルミトイル−Ｈｉｓのヒドロゲル化能評価試験
【表３】
0005510635.tif 000010
【００６０】
表４．エタノール水溶液中におけるＮ−パルミトイル−Ｈｉｓのヒドロゲル化能評価試験
【表４】
0005510635.tif 000011
【００６１】
表５．イソプロパノール水溶液中におけるＮ−パルミトイル−Ｈｉｓのヒドロゲル化能評価試験
【表５】
0005510635.tif 000012
【００６２】
［実施例５：ＭＮＰ水溶液、シクロペンタシロキサン／エタノール溶液を用いたＮ−パルミトイル−Ｈｉｓのヒドロゲル化能評価試験］
上記実施例１で合成されたＮ−パルミトイル−Ｈｉｓに、スクリュー管（マルエムＮｏ．１、（株）マルエム製）中で、これらＮ−パルミトイル−Ｈｉｓを所定の濃度（ｗ／ｖ）となるように各種溶液を加えた。これをヒートブロック高温槽（日本ジェネティクス（株）製）で、９０℃以上に加熱し、その後、室温にて放置した。溶液の流動性が失われて、スクリュー管を倒置しても溶液が流れ落ちない状態を「ゲル化（○）」と判定し、流動性が失われず、スクリュー管を倒置したときに溶液が流れ落ちる状態を「非ゲル化（×）」と判定した。また、加熱後にＮ−パルミトイル−Ｈｉｓが全て溶解しないものを「全て溶解せず（※）」とした。各溶媒において得られた結果を表６及び表７に示す。
【００６３】
表６．ＮＭＰ水溶液中のＮ−パルミトイル−Ｈｉｓのヒドロゲル化能評価試験
【表６】
0005510635.tif 000013
【００６４】
表７．シクロペンタシロキサン（ＳＨ  ２４５（東レダウコーニング社製））／エタノール中のＮ−パルミトイル−Ｈｉｓのヒドロゲル化能評価試験
【表７】
0005510635.tif 000014
【００６５】
［実施例６：水及びｐＨによるＮ−ラウロイル−Ｈｉｓのヒドロゲル化能評価試験］
上記実施例２で合成されたＮ−ラウロイル−Ｈｉｓに、スクリュー管（マルエムＮｏ．１、（株）マルエム製）中で、これらのＮ−ラウロイル−Ｈｉｓの濃度が１．０、０．５ｗｔ％（ｗ／ｖ）となるように各種溶液を加えた。これをヒートブロック高温槽（日本ジェネティクス（株）製）で、９０℃以上に加熱し、その後、室温にて放置した。溶液の流動性が失われて、スクリュー管を倒置しても溶液が流れ落ちない状態を「ゲル化（○）」とし、流動性が失われず、スクリュー管を倒置したときに溶液が流れ落ちる状態を「非ゲル化（×）」と判定した。また、加熱後にＮ−ラウロイル−Ｈｉｓが全て溶解しないものを「全て溶解せず（※）」とした。各ｐＨにおいて、得られた結果を表８に示す。
条件Ｊ  超純水
条件Ｋ  ｐＨ：３．１（クエン酸緩衝溶液）
条件Ｌ  ｐＨ：３．９（クエン酸緩衝溶液）
条件Ｍ  ｐＨ：５．２（クエン酸緩衝溶液）
条件Ｎ  ｐＨ：６．０（クエン酸−リン酸緩衝溶液）
条件Ｏ  ｐＨ：６．９（リン酸緩衝溶液）
条件Ｐ  ｐＨ：８．２（リン酸緩衝溶液）
条件Ｑ  ｐＨ：９．０（炭酸−重炭酸緩衝溶液）
条件Ｒ  ｐＨ：１０（炭酸−重炭酸緩衝溶液）
表８．ｐＨによるＮ−ラウロイル−Ｈｉｓのヒドロゲル化能評価試験
【００６６】
【表８】
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（表中、「○」はゲル化、「×」は非ゲル化、「※」は加熱後に全て溶解しない  ことを、「−」は未測定であることを示す。）
【００６７】
［実施例７：一価及び多価アルコール水溶液を用いたＮ−ラウロイル−Ｈｉｓのヒドロゲル化能評価試験］
上記実施例２で合成されたＮ−ラウロイル−Ｈｉｓに、スクリュー管（マルエムＮｏ．１、（株）マルエム製）中で、これらＮ−ラウロイル−Ｈｉｓが所定の濃度（ｗ／ｖ）となるように各種溶液を加えた。これをヒートブロック高温槽（日本ジェネティクス（株）製）で、９０℃以上に加熱し、その後、室温にて放置した。溶液の流動性が失われて、ス
クリュー管を倒置しても溶液が流れ落ちない状態を「ゲル化（○）」とし、流動性が失われず、スクリュー管を倒置したときに溶液が流れ落ちる状態を「非ゲル化（×）」と判定した。また、加熱後にＮ−ラウロイル−Ｈｉｓが全て溶解しないものを「全て溶解せず（※）」とした。各溶媒において、得られた結果を表９乃至表１２に示す。
【００６８】
表９．グリセリン水溶液中におけるＮ−ラウロイル−Ｈｉｓのヒドロゲル化能評価試験
【表９】
0005510635.tif 000016
【００６９】
表１０．プロピレングリコール水溶液におけるＮ−ラウロイル−Ｈｉｓのヒドロゲル化能評価試験
【表１０】
0005510635.tif 000017
【００７０】
表１１．エタノール水溶液におけるＮ−ラウロイル−Ｈｉｓのヒドロゲル化能評価試験
【表１１】
0005510635.tif 000018
【００７１】
表１２．イソプロパノール水溶液におけるＮ−ラウロイル−Ｈｉｓのヒドロゲル化能評価試験
【表１２】
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【００７２】
上述のように、実施例１で合成した脂質ヒスチジン（Ｎ−パルミトイル−Ｈｉｓ）及び実施例２で合成した脂質ヒスチジン（Ｎ−ラウロイル−Ｈｉｓ）は実施例３及び実施例６の結果に示された通り、弱酸性領域からアルカリ性領域、特に中性条件下でも安定にゲルを形成するゲル化剤としての働きを示した。また、本発明のゲル化剤は０．５質量％と少量の添加量でもゲルを形成することが示された。
また、実施例１で合成した脂質ヒスチジン（Ｎ−パルミトイル−Ｈｉｓ）は、実施例４に１価及び２価アルコール水溶液において少量でゲル化剤として働くことが示された。さらに、実施例５に親水性有機溶媒と水との混合溶媒中でもゲル化剤として働くことが示された。
また、実施例２で合成した脂質ヒスチジン（Ｎ−ラウロイル−Ｈｉｓ）は、実施例７に１価及び多価アルコール水溶液、特に３価アルコールであるグリセリン水溶液中において少量でゲル化剤として働くことが示された。
上述のように、本発明の脂質ヒスチジンは、弱酸性領域からアルカリ性領域、特に中性条件下でも安定にゲルを形成するゲル化剤としての働きを示し、さらに脂質部を選択することにより、各種溶液に対してゲル化剤として働くことが示された。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明による脂質ヒスチジンからなるゲル化剤、ファイバー並びにそれから得られるゲルは、弱酸性領域からアルカリ性領域に亘る広い液性において、特に中性条件下でも安定にゲル構造を保つことができ、更にアルコール溶液、親水性有機溶液、疎水性有機溶液、高級アルコール及びこれらと水との混合溶媒をもゲル化し、生体適合性が非常に高いことから、各種機能性材料としての用途に好適である。
例えば、上述の広い液性に適する観点から、洗浄剤（医療用、生活用、工業用等）、ゾル・ゲル化剤（化粧品、その他日用品用途）、色素安定用途のゲル化剤、食品用添加剤（酸性食品、アルカリ性食品、中性食品等）などの用途に好適である。
また、中性領域においては細胞培養基材及び皮膚基材等、生物・生化学向け材料として、酸性領域においては、胃酸調製剤、腸溶性製剤、満腹感による生分解性抗メタボリック剤などの医薬品製剤の基材として、ペクチン等を含有する酸性乳飲料を製造する際の安定剤又は添加剤として、或いはアルカリ土壌の改良用途等に用いることができる。
さらにアルカリ性領域においては、アルカリ性飲料、乳飲料を製造する際に安定剤や添加剤として、各種アルカリ性酵素（アルカリプロテアーゼ、アルカリセラーゼ、アルカリアミラーゼ、アルカリキシラーゼ、アルカリぺクチン酸リアーゼ等）を用いた触媒反応向け用途として、好アルカリ性菌の産業利用に置いて、アルカリ電池等に用いるゲル化剤として、酸性土壌の改良剤用途として、その他バイオリアクター、洗剤・石鹸、化粧品、創薬、分析検査等、各種産業に利用における基材、反応添加剤、促進剤として用いることができる。
また、アルコール溶液、親水性有機溶液、疎水性有機溶液、高級アルコール及びこれらと水との混合溶媒に関しては、化粧品用基基材、医薬部外品用基材、医薬外用剤、インク、塗料などにも用いることができる。
【図１】
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【図２】
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