CN102105553A - 新的脂质二肽和凝胶 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题是提供在酸性至碱性的pH值范围以极少量就可以形成凝胶的胶凝剂，以及具有较高的环境适应性、生物适应性和生物降解性的凝胶。作为本发明的解决课题的方法是，一种胶凝剂，其特征在于，包含式(1)所示的脂质肽或其能够药用的盐：
Figure 200980129362.8_AB_0
式中，R1表示碳原子数9～23的脂肪族基，R2表示氢原子、或可具有碳原子数1或2的支链的碳原子数1～4的烷基，R3表示-(CH2)n-X基，n表示1～4的数，X表示氨基、胍基、-CONH2基、可具有1～3个氮原子的5元环、可具有1～3个氮原子的6元环、或可具有1～3个氮原子的由5元环和6元环构成的稠合杂环。

Description

新的脂质二肽和凝胶
技术领域
本发明涉及包含脂质二肽的胶凝剂、通过该胶凝剂自组装而形成的纤维、和由胶凝剂或纤维与各种溶液构成的凝胶和凝胶片、以及可以在它们中使用的新的脂质二肽。
本发明的脂质肽特别适合在制造以化妆品、琼脂等凝胶状食品和/或药物制剂等为代表的各种凝胶状基材时用作胶凝剂。此外，由该脂质肽获得的凝胶适合在化妆品、(软性)隐形眼镜、纸尿布、芳香剂等日用品用途、和/或旱作农业用途、色谱等分析化学用途、医疗和/或药学用途、蛋白质的载体和/或细胞培养相关基材、生物反应器等生物化学领域用途等中作为各种功能性材料。
背景技术
水凝胶由于以水为介质，因而作为生物适应性高的凝胶是有用的，被用于以纸尿布和/或化妆品、芳香剂等日用品用途为代表的广泛领域中。
作为现有的水凝胶，可以列举借助化学共价键使琼脂糖等天然高分子凝胶和/或丙烯酰胺凝胶等的高分子链之间交联而成的合成高分子凝胶。
近年来，向水凝胶赋予了物质保持性能和/或外部刺激应答性能、以及用于保护环境的生物降解性能等各种功能的功能性凝胶受到关注，人们尝试了通过使用共聚反应在上述天然或合成高分子凝胶中插入功能性分子，来表现各种功能。
为了这样地向水凝胶赋予新功能，需要详细地研究凝胶的纳米结构和/或其表面结构，但是上述的使用共聚反应插入功能性分子的方法存在功能性基团的导入率有限制和/或精密分子设计较困难这样的问题，此外存在未反应的残存物质的安全性的问题，以及凝胶调制非常复杂等各种课题。
此外，要用这些水凝胶来制作不残存未反应的交联剂、安全且稳定的片状凝胶(所谓的凝胶片)时，将溶解了天然高分子的溶液加入片状模具中，使其凝胶化来获得凝胶片。然而，由于天然高分子之间的物理交联为弱平衡状态，因此如果将该凝胶片浸渍在水中，天然高分子就会逐渐从凝胶片上脱落到水中，发生崩解。这样，仅通过物理凝胶来制作凝胶片是极其困难的(非专利文献1)
相对于这样的现有“自顶向下(Top-down)型”功能性材料的开发，使作为物质最小单位的原子和/或分子组装，从而发现作为其组装体的超分子的新功能的“自底向上(Bottom up)型”功能性材料的创制研究受到关注。
在凝胶领域中，通过由低分子化合物自组装所产生的非共价键性凝胶纤维(所谓的“纳米纤维状的自组装体”)来形成新凝胶的开发也在不断进展。该“自组装”是指在最初处于无规状态的物质(分子)群中，分子在适当的外部条件下通过分子间的非共价键性相互作用等而自发地聚集，从而生长成大的功能性组装体。
上述新的凝胶在下述方面受到关注，即其理论上可以通过单体的分子设计来控制分子间相互作用和/或分子组装体的弱的非共价键，从而控制宏观的凝胶的结构和/或功能。
但是，关于如何控制低分子化合物之间的分子间相互作用和/或非共价键，还未找出明确的方法论，而且对于非共价键性凝胶的研究，由于比较容易形成凝胶，因此先进行了在有机溶剂中利用氢键形成的自组装体的研究，而对于水溶液中的自组装化合物(即水凝胶形成剂等)还停留在偶然发现的范围。
目前报导的形成非共价键性凝胶的水凝胶形成剂大体上分成以下3类。
[1.具有两亲性低分子作为骨架的胶凝剂]
是以人工脂质膜的胶凝剂，可列举以季铵盐部作为亲水部、以烷基长链作为疏水部的表面活性剂型胶凝剂，将二种表面活性剂型分子的亲水部连接而成的双表面活性剂型胶凝剂等。
作为由这样的胶凝剂获得的水凝胶的一例，提出了通过在疏水部具有支链型烷基的阳离子性两亲性化合物的分散水溶液中添加分子量为90以上的阴离子而形成的分子组装性水凝胶(专利文献1)。
[2.具有以生物体内成分为基序(motif)的骨架的胶凝剂]
可列举利用了由肽二级结构骨架(α-螺旋结构和/或β-折叠片结构等)形成的分子组装体之间的聚集胶凝剂。
提出了例如具有α-螺旋结构的胶凝剂(非专利文献2)，具有β-折叠片结构的胶凝剂(非专利文献3)。
[3.具有半人工型低分子作为骨架的胶凝剂]
可认为是由DNA碱基和/或肽链、糖链等生物体内成分(亲水部)与烷基链(疏水部)等的组合形成的胶凝剂，其组合有先前列举的2种胶凝剂的特征。此处DNA碱基、肽链和糖链不仅承担着提高亲水性的作用，而且承担着赋予氢键等分子间相互作用的作用。
提出了例如：包含具有糖结构部位的糖苷氨基酸衍生物的水凝胶形成剂，该糖结构部位具有经N-乙酰化的单糖类或二糖类的糖苷结构(专利文献2)；由通式“RCO(NHCH2CO)mOH”所示的肽脂与过渡金属通过其自组装性而形成的微细中空纤维(专利文献3)等。
此外，还公开了具有<疏水部-半胱氨酸残基(在形成网络时形成二硫键)-甘氨酸残基(赋予柔软性)-磷酸化丝氨酸残基-细胞粘着性肽>结构的两亲性肽以疏水部为核来形成β-折叠片型纤维网络(非专利文献4)。
此外还报导了，使用化学文库来制作糖脂型超分子水凝胶的实例(非专利文献5)。
两亲性的由疏水性部+二肽构成的二肽化合物也作为可形成自组装体的“自底向上型”功能性材料之一而受到关注。已知例如，使用具有“2-(萘-2-基氧基)乙酸”+“甘氨酰甘氨酸和/或甘氨酰丝氨酸等”这样的特殊脂质部分的二肽化合物来形成水凝胶。然而，这些都是将酸性水溶液凝胶化、或凝胶化所得的水凝胶为酸性的方案(非专利文献6)。
此外，在由此发现的大量低分子水凝胶中，基本没有不仅能将水溶液凝胶化、而且能将有机溶剂凝胶化的水凝胶，其结构受到限制。即使是能将两者都凝胶化的水凝胶，也仅限于水或限定的pH值的水溶液与特殊有机溶剂的组合(非专利文献7～9)。即，尚未发现不仅可将宽pH值的水溶液凝胶化，而且对有机溶剂甚至在化妆品等中使用的实用性溶剂也可发挥凝胶化能力的胶凝剂。
与此相对，由作为天然存在的脂肪酸的月桂酸或肉豆蔻酸与甘氨酰甘氨酸构成的脂质肽化合物不形成水凝胶，而是形成具有多重囊泡的内径为50～90nm左右的中空有机纳米管并析出(例如专利文献3)。然而，发现在甘氨酰甘氨酸的C末端添加组氨酸、并使其N末端与天然脂肪酸棕榈酸键合而得的棕榈酰-Gly-Gly-His具有凝胶化能力，并且报导了如果使与棕榈酸键合的肽为三肽至四肽而形成棕榈酰-Gly-Gly-Gly-His，则在仅0.03重量％这样的最小凝胶化浓度下就具有较高的凝胶化能力(非专利文献10)。
这样，虽然认为在加长亲水部的肽链的情况下，脂质肽彼此之间的氢键数目增加，从而可获得稳定聚集的脂质肽，但是对于相反地在缩短作为亲水部的肽链、使脂质肽之间生成的氢键的数目减少的情况下是否也能够自组装并凝胶化，迄今为止还未知。
此外，对于该棕榈酰-Gly-Gly-Gly-His，迄今为止报导的可凝胶化的介质仅限于1N盐酸水溶液、中性/碱性水溶液、乙醇与水的混合溶液等，关于在各种酸和/或无机盐存在下的凝胶化、和/或化妆品、外用药物中使用的有机溶剂的凝胶化，还没有报导。
专利文献1：日本特开2002-085957号公报
专利文献2：日本特开2003-327949号公报
专利文献3：日本特开2004-250797号公报
非专利文献1：西成胜好、K.S.Hossain、田中斋文、新田阳子、武政诚、Fang Yapeng，田中豊一記念シンポジウムゲルの体積総転移の発見-それからの30年-要旨集(纪念田中丰一学术讨论会集凝胶的体积总转移的发现以及之后的30年——要点集)，2008年9月10日～12日，SS-1，p39。
非专利文献2：W.A.Pekata et.al.，SCIENCE，281，389(1998)
非专利文献3：A.Aggeli et.al.，Angew.Chem.Int.Ed.，2003，42.5603-5606
非专利文献4：Jefffry D.Hartgerink，Elia Beniaah，Samuel I.Stupp，SCIENCE，vol294，1684-1688(2001)
非专利文献5：松本真治，滨地格，ド一ジンニユ一スNo.118，1-16(2006)
非专利文献6：Z.Yang，B.Xu et al.，J.Mater.Chem.2007，17，850-854
非专利文献7：P.K.Kumar et al.，CHem.Mater.2007，19，138-140
非专利文献8：P.K.Kumar and G.John，CHem.Commun.2006，2218-2220
非专利文献9：Y.Matsuzawa，M.Abe et al.，Adv.Funct.Mater.2007，17，1507-1514
非专利文献10：香田大辅，丸山达生，园川沙织，中岛一纪，后藤雅宏，第44回化学関連支部合同九州大会、2007年7月7日要旨集
发明内容
对于现有水凝胶而言，当形成该合成高分子凝胶时、或根据情况将明胶(胶原)等天然高分子凝胶化时，需要使用具有醛基的交联剂。
此外，天然高分子凝胶自不待言，为了向(合成)高分子凝胶赋予功能，需要对高分子链进行化学修饰、或进行共聚反应以插入功能分子。
这样，对于现有水凝胶而言，凝胶的调制是复杂的，还存在未反应的交联剂和/或共聚反应时的未反应物质残存在凝胶内这样的问题。
此外，对于迄今为止提出的形成上述非共价键性凝胶的水凝胶形成剂，在上述以两亲性低分子为骨架(1.)的情况下，有时由于介质的pH值而不能形成凝胶。即，在碱性范围内形成胶束而形成乳化液，另一方面，在酸性范围内自组装成纤维状而获得水凝胶，但是在对生物体安全的中性范围，水凝胶化的例子基本上还未报导。此外，还存在季铵阳离子等(例如专利文献1)对生物体环境的安全性令人担忧等课题。
此外，以生物体内成分为基序的骨架(2.)存在不适合大量制造这样的生产性问题、和/或凝胶形成能力依赖于温度和/或pH值这样的课题。
此外，对于具有半人工型低分子作为骨架的水凝胶(3.)，参照例如专利文献2中记载的合成构成该水凝胶形成剂的糖苷氨基酸衍生物的反应方案(图1)，明确记载了要使用毒性高的叠氮化钠，另外对于专利文献3中记载的中空纤维的自组装，存在需要添加过渡金属(离子)等生物适应性和/或环境安全性方面的课题。
这样，对于迄今为止报导的各种非共价键性的水凝胶和形成该凝胶的水凝胶形成剂，要求在凝胶形成能力(凝胶结构保持能力)和/或生物体环境的安全性等方面进行进一步改善。
此外，从对生物体环境的安全性的观点出发，对以更少添加量就能够形成凝胶的水凝胶形成剂具有潜在要求。
此时，如果要将天然存在的脂肪酸与氨基酸组合来开发具有高凝胶化能力的脂质肽，则由于需要肽部分为3～4个以上的氨基酸，因此制造工序等较复杂，从而要求具有更简单的结构、能够通过简单工序制造并能够以工业化规模来制造的化合物。
此外，从医药和农药制剂、化妆品、油墨、涂料等广泛用途的观点出发，要求如下胶凝剂：不仅能够使水和/或水性介质凝胶化，而且可以适应多种溶液和/或宽pH范围，也可以使水与有机溶剂的混合溶液和/或疏水性有机溶液等形成凝胶。
此外，在制作片状凝胶、即凝胶片的情况下，即使为了不使用化学交联剂而制成安全的凝胶片而使用物理凝胶，也不能制作出即使浸渍在水中也不会崩解的稳定凝胶片。由于凝胶片用在皮肤等上时具有保湿效果，因而广泛用于皮肤的保湿剂、创伤包覆剂、化妆面膜、医药和农药的缓释用基材的用途，因此要求安全且稳定的凝胶片。
本发明是基于上述事实而做出的，其所要解决的课题是，提供包含脂质肽的胶凝剂，所述脂质肽是新的脂质肽，具有特别高凝胶化能力，即在酸性至碱性这样的宽pH值范围，特别是即使在中性范围，也能够以极少量使混合了醇、有机溶剂等的溶液，或溶解了有机酸、无机酸、无机盐和/或有机盐的溶液形成凝胶。
此外，本发明的课题是，使用包含上述脂质肽的胶凝剂，提供在酸性至碱性这样的宽pH值范围内稳定地保持凝胶结构，而且具有高环境/生物适应性以及生物降解性的凝胶。
此外，本发明的课题是，提供即使不使用交联剂，仅通过物理交联就能够形成安全且稳定的片状凝胶(所谓的凝胶片)的胶凝剂和凝胶。
此外，本发明的课题是，通过使包含上述脂质肽的胶凝剂自组装而形成的纤维吸附或包接低分子化合物，从而提供能够作为可缓释低分子化合物的医药和农药的制剂基材来使用的凝胶。
此外，本发明的课题是，提供可以提供上述凝胶化能力和/或凝胶的新的脂质肽。
本发明者们为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现了本发明。即，作为第1观点，是一种胶凝剂，其特征在于，包含式(1)所示的脂质肽或其能够药用的盐，
Figure BDA0000045598410000071
式中，R1表示碳原子数9～23的脂肪族基，R2表示氢原子、或可具有碳原子数1或2的支链的碳原子数1～4的烷基，R3表示-(CH2)n-X基，n表示1～4的数，X表示氨基、胍基、-CONH2基、可具有1～3个氮原子的5元环、可具有1～3个氮原子的6元环、或可具有1～3个氮原子的由5元环和6元环构成的稠合杂环。
作为第2观点，是根据第1观点所述的胶凝剂，其中，R3表示-(CH2)n-X基，n表示1～4的数，X表示氨基、胍基、-CONH2基、或可具有1～2个氮原子的5元环或由5元环和6元环构成的稠合杂环。
作为第3观点，是根据第1观点或第2观点所述的胶凝剂，其中，R1表示可具有0～2个不饱和键的碳原子数11～21的直链状脂肪族基。
作为第4观点，是根据第3观点所述的胶凝剂，其中，R1表示可具有0～2个不饱和键的碳原子数11～21的直链状脂肪族基。
作为第5观点，是根据第4观点所述的胶凝剂，其中，n表示1～4的数，且X表示氨基、胍基或-CONH2基；或者n表示1，且X表示吡咯基、咪唑基、吡唑基或咪唑基。
作为第6观点，是根据第5观点所述的胶凝剂，其中，R2是氢原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基，R3表示氨基甲基、氨基乙基、3-氨基丙基、4-氨基丁基、氨基甲酰基甲基、2-氨基甲酰基乙基、3-氨基甲酰基丁基、2-胍基乙基、3-胍基丁基、吡咯甲基、咪唑甲基、吡唑甲基或3-吲哚甲基。
作为第7观点，是根据第6观点所述的胶凝剂，其中，R2是氢原子、甲基、异丙基、异丁基或仲丁基，R3表示4-氨基丁基、氨基甲酰基甲基、2-氨基甲酰基乙基、3-胍基丁基、咪唑甲基或3-吲哚甲基。
作为第8观点，是一种纤维，其是由第1观点～第7观点的任一项所述的胶凝剂自组装而形成的。
作为第9观点，是一种纤维，其是由第1观点～第7观点的任一项所述的胶凝剂与包含式(2)所示的脂质肽或其能够药用的盐的胶凝剂的混合物自组装而形成的，
Figure BDA0000045598410000081
式中，R4表示碳原子数9～23的脂肪族基，R5、R6、R7表示氢原子、可具有碳原子数1～2的支链的碳原子数1～4的烷基、或-(CH2)n-X，且R5、R6、R7中的至少一个以上表示-(CH2)n-X，n表示1～4的数，X表示氨基、胍基、-CONH2基、可具有1～3个氮原子的5元环、可具有1～3个氮原子的6元环、或可具有1～3个氮原子的由5元环和6元环构成的稠合杂环，m表示1～4的数。
作为第10观点，是根据第8观点或第9观点所述的纤维，其是通过添加表面活性剂来促进自组装而形成的。
作为第11观点，是根据第10观点所述的纤维，其中，所述表面活性剂是阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂或阳离子表面活性剂。
作为第12观点，是一种凝胶，其是由第1观点～第7观点的任一项所述的胶凝剂与溶剂形成的。
作为第13观点，是一种凝胶，其是由第8观点～第11观点的任一项所述的纤维与溶剂形成的。
作为第14观点，是根据第13观点所述的凝胶，其是使低分子化合物附着或包接在纤维上而形成的。
作为第15观点，是根据第12观点或第13观点所述的凝胶，其中，所述溶剂是水、醇、水溶液、醇溶液、亲水性有机溶液、高级醇、脂肪酸、高级脂肪酸酯类、甘油酯或疏水性有机溶液、或它们混合而得的混合溶剂。
作为第16观点，是根据第15观点所述的凝胶，其中，所述溶剂是水、醇、水溶液、醇溶液、亲水性有机溶液、高级醇、疏水性有机溶液、或它们混合而得的混合溶剂。
作为第17观点，是根据第15观点所述的凝胶，其中，所述醇溶液是选自甲醇、乙醇、2-丙醇和异丁醇中的至少一种醇与水的混合溶液。
作为第18观点，是根据第15观点所述的凝胶，其中，所述亲水性有机溶液是选自丙酮、二烷、甘油、丙二醇和聚乙二醇中的至少一种亲水性有机溶剂与水的混合溶液。
作为第19观点，是根据第15观点所述的凝胶，其中，所述疏水性有机溶液是选自液体石蜡、矿物油、氢化聚异丁烯和橄榄油中的至少一种疏水性有机溶剂的溶液。
作为第20观点，是根据第15观点所述的凝胶，其中，所述水溶液是选自无机碳酸盐、无机硫酸盐、无机磷酸盐和无机磷酸氢盐中的至少一种无机盐、或选自有机胺盐酸盐和有机胺乙酸盐中的至少一种有机盐溶解而得的水溶液。
作为第21观点，是根据第20观点所述的凝胶，其中，所述无机盐是选自碳酸钙、碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁、磷酸钾、磷酸钠、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠中的至少一种无机盐，
所述有机盐是选自乙二胺盐酸盐、乙二胺四乙酸盐和三羟甲基氨基甲烷盐酸盐中的至少一种有机盐。
作为第22观点，是根据第12观点～第21观点的任一项所述的凝胶，其中还含有防腐剂。
作为第23观点，是根据第12观点～第22观点的任一项所述的凝胶，其为片形态。
作为第24观点，是一种膜，其是通过从第23观点所述的片形态的凝胶中蒸发溶剂而获得的。
作为第25观点，是式(1b)所示的脂质肽及其能够药用的盐，
Figure BDA0000045598410000101
式中，R1表示碳原子数12～22的脂肪族基，R2表示氢原子，R3表示3-吲哚甲基或咪唑甲基。
作为第26观点，是式(1c)所示的脂质肽及其能够药用的盐，
Figure BDA0000045598410000102
式中，R1表示碳原子数14～22的脂肪族基，R2表示氢原子、甲基、异丙基、异丁基或2-丁基，R3表示4-氨基-正丁基、氨基甲酰基乙基、氨基甲酰甲基、咪唑甲基或3-吲哚甲基。
作为第27观点，是根据第26观点所述的脂质肽及其能够药用的盐，其中，R2表示甲基、异丙基、异丁基或2-丁基，R3表示4-氨基-正丁基、氨基甲酰基乙基或氨基甲酰基甲基。
作为第28观点，是根据第26观点所述的脂质肽及其能够药用的盐，其中，R2表示甲基、异丙基、异丁基或2-丁基，R3表示咪唑甲基或3-吲哚甲基。
作为第29观点，是根据第26观点所述的脂质肽及其能够药用的盐，其中，R2表示氢原子，R3表示4-氨基-正丁基、氨基甲酰基乙基或氨基甲酰基甲基。
作为第30观点，是一种胶凝剂，其特征在于，包含式(3)所示的脂质肽或其能够药用的盐，
Figure BDA0000045598410000111
式中，R8表示碳原子数9～23的脂肪族基，R9表示-(CH2)n-X基，R10表示氢原子、或可具有碳原子数1或2的支链的碳原子数1～4的烷基，n表示1～4的数，X表示氨基、胍基、-CONH2基、可具有1～3个氮原子的5元环、可具有1～3个氮原子的6元环、或可具有1～3个氮原子的由5元环和6元环构成的稠合杂环。
作为第31观点，是式(3)所示的脂质肽及其能够药用的盐，
Figure BDA0000045598410000112
式中，R8表示碳原子数9～23的脂肪族基，R9表示-(CH2)n-X基，R10表示氢原子、或可具有碳原子数1或2的支链的碳原子数1～4的烷基，n表示1～4的数，X表示氨基、胍基、-CONH2基、可具有1～3个氮原子的5元环、可具有1～3个氮原子的6元环、或可具有1～3个氮原子的由5元环和6元环构成的稠合杂环。
本发明的胶凝剂可以在不使用现有的在凝胶形成时所需的交联剂等的情况下，使水溶液或醇水溶液凝胶化来形成凝胶，不会残存未反应的交联剂。此外，由于本发明的脂质肽包含低分子化合物，因此可以在不包含如现有胶凝剂那样为了表现功能而插入的作为功能性分子的未反应物质的情况下来形成凝胶。
此外，本发明的胶凝剂可以在酸性范围至碱性范围的宽pH值范围内形成凝胶。特别是，从细胞培养的基材、医用材料、化妆品用材料等所要求的高安全性的观点出发，即使在中性范围也具有凝胶形成能力的本发明脂质肽作为上述用途中的胶凝剂是有用的。
此外，对于本发明的胶凝剂，不仅能够使水凝胶化，而且能够使醇、水溶液、醇溶液、亲水性有机溶液、高级醇、脂肪酸、高级脂肪酸酯类、甘油酯或疏水性有机溶液等各种溶剂、以及它们混合而成的混合溶剂凝胶化的本发明的脂质肽除了上述用途以外，作为农药制剂、油墨、涂料等用途中的胶凝剂也是有用的。
此外，对于本发明的胶凝剂，即使将2种以上构成该胶凝剂的脂质肽混合使用，也可以具有作为胶凝剂的凝胶形成能力。
此外，对于本发明的胶凝剂，除了上述式(1)所示的脂质肽以外，即使混合可形成自组装体的其它各种肽、即N末端被脂肪酸修饰了的三肽和/或四肽，也可以单独或混合而形成自组装体。
此外，本发明的胶凝剂在溶解阴离子性表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂的水溶液中，也可以与表面活性剂混合而形成自组装体。
此外，本发明的胶凝剂，可以使低分子化合物吸附在自组装而形成的纤维上或包接在纤维内，从而形成可缓释低分子化合物的凝胶。
此外，本发明的胶凝剂是仅由脂肪酸与2个氨基酸构成的脂质二肽衍生物。根据现有技术，为了获得稳定的胶凝剂，可考虑使构成肽衍生物的氨基酸数目增加这样的方法。与此相对，本发明者们发现，令人惊讶的是，即使将氨基酸数目减少为仅2个而制成二肽，也具有凝胶化能力，并成功地找出了与现有的水凝胶形成剂相比，能够通过简单工序来合成的可工业化的胶凝剂。
此外，由于通过形成二肽，而使疏水性部位与亲水性部位之间达到平衡，因此不仅能够使纯水凝胶化，而且能够使加入了各种酸/碱的水溶液、乙醇等醇系溶剂和/或甘油等用于化妆品的有机溶剂凝胶化。
另外，对于作为现有技术的棕榈酰-Gly-Gly-Gly-His，从其使用范围限于水性介质这样的事实来看，可得到如下结论：其对例如pH值为5的50mM柠檬酸缓冲液、pH值为5的50mM乙酸缓冲液等即使加热也不溶。此外，还可得到棕榈酰-Gly-Gly-Gly-His在乙醇浓度为80％以上的乙醇/水混合溶剂中不会凝胶化这样的结论。
另一方面，本发明的胶凝剂(棕榈酰-Gly-His)在包含这些介质的多种介质中都能够凝胶化，介质的选择范围大幅度扩大。
此外，本发明的胶凝剂不使用近年来由于BSE感染等而造成问题的来源于动物的材料(胶原、明胶、Matrigel等)，而是仅由脂质与肽构成的人工低分子化合物(脂质肽)，因此所得的凝胶不会发生这些感染等问题。而且，不使用叠氮化钠等反应性高的毒性试剂，而是仅通过脂质与肽的酰胺化反应就能够制造脂质肽，因而适合用作安全性高的胶凝剂。
另外，本发明的脂质肽除了上述用途以外，也可以作为细胞损伤保护、朗缪尔单分子层(Langmuir monolayer)来使用。
此外，对于本发明的纤维，由于在水和/或醇、水溶液、醇溶液、亲水性有机溶液等水性介质中，当上述脂质肽进行自组装时，肽部分(氨基酸)位于其最外侧(即纤维表面)，因此当进入生物体内时，不易与生物体细胞发生排斥反应，细胞粘附性也优异。因此，适合用于医疗用的缓释性载体和/或吸附剂、再生医疗用支架材料等。
除了上述用途以外，在食品工业、农林业、化妆品领域、纤维工业中作为稳定剂、分散剂、湿润剂是有用的，作为掺杂了金属和/或导电性物质的纳米部件是有用的，在电子、信息领域中作为滤波器用材料和/或导电性材料也是有用的。
此外，本发明的凝胶在酸性范围至碱性范围的宽pH值范围内、特别是在中性条件下也可以稳定地保持凝胶结构，因此适合细胞培养等生物化学用材料和/或医用材料用途。
此外，本发明的凝胶与上述现有凝胶相比，通过较少量添加胶凝剂即可获得，因此在生物体、环境的任一方面都可以说是安全性高的凝胶。
此外，如上所述，由作为低分子化合物的脂质肽获得的凝胶在外部环境中、例如土壤中使用时容易被土壤细菌等分解，并且在生物体内使用时容易被代谢酶分解，因此对环境/生物体的负荷较少。
此外，本发明的凝胶可以通过上述胶凝剂(脂质肽)聚集而自组装来构建纤维结构，并可以在其纤维内插入维生素E和/或对羟基苯甲酸甲酯等疏水性化合物使其增溶，因此可以制作同时溶解有亲水性化合物和疏水性化合物的溶液。即，如果要溶解的化合物为生理活性物质，则在化妆品、准药物、药物、农药等制剂的制造中是有效的，如果要溶解的对象物为染料和/或颜料，则在油墨和/或涂料等的基材中也是有用的。
此外，本发明的凝胶通过上述胶凝剂聚集而自组装来凝胶化，因而将溶解了该胶凝剂的溶液加入片状模具中、使其凝胶化而获得的片状凝胶(所谓的凝胶片)可以形成不存在化学交联、且即使浸渍在水等溶液中也不会崩解的安全、稳定的凝胶片。即，这样的凝胶片具有保湿效果，具有药剂释放功能或能够捕捉恶性化合物，因而作为保湿剂、化妆用面膜以及创伤包覆剂等外用剂的基材是有用的。
而且，如果在不将该凝胶片的溶剂冷冻干燥的情况下使其蒸发，则能够制作包含作为胶凝剂的脂质肽的膜。
附图说明
图1是显示脂质肽的自组装和随后凝胶化的概念图。
图2是表示对于实施例32所调制的2种凝胶和溶液测得的荧光强度的图。
图3是显示实施例34所调制的含有维生素E和维生素C衍生物的白浊溶液的增溶的图。
具体实施方式
以下，更详细地说明本发明。另外在本发明中，“n”是指正，“i”是指异，“s”或“sec”是指仲，“t”或“tert”是指叔，“c”是指环，“o”是指邻，“m”是指间，“p”是指对，“Me”是指甲基，“Bu”是指丁基，“tBu”是指叔丁基。
[胶凝剂]
本发明的胶凝剂包含具有下述(1)所示结构的脂质肽或其能够药用的盐，该脂质肽由具有高脂溶性链的脂质部分(烷基羰基)与亲水性的肽部分(二肽)构成。
Figure BDA0000045598410000151
在上述(1)中，脂质部分中包含的R1表示碳原子数9～23的脂肪族基，优选的R1是碳原子数11～21的直链状脂肪族基或具有1个或2个不饱和键的碳原子数11～21的直链状脂肪族基。
作为特别优选的R1所示的脂肪族基的具体例，可以列举壬基、癸基、十一烷基、十二烷基(月桂基)、十三烷基、十四烷基(肉豆蔻基)、十五烷基、十六烷基(棕榈基)、十七烷基、十八烷基(硬脂基)、十九烷基、二十烷基、二十一烷基等。
在上述式(1)中，肽部分中包含的R2表示氢原子、可具有碳原子数1或2的支链的碳原子数1～4的烷基，R3表示-(CH2)n-X基。
在上述-(CH2)n-X基中，n表示1～4的数，X表示氨基、胍基、-CONH2基、可具有1～3个氮原子的5元环、可具有1～3个氮原子的6元环、或可具有1～3个氮原子的由5元环和6元环构成的稠合杂环。
上述R2中的可具有碳原子数1或2的支链的碳原子数1～4的烷基是指主链的碳原子数为1～4、且可具有碳原子数1或2的支链的烷基，作为其具体例，可列举甲基、乙基、n-丙基、i-丙基、n-丁基、i-丁基、sec-丁基或tert-丁基等。
R2优选为氢原子、或可具有碳原子数1的支链的碳原子数1～3的烷基，更优选为氢原子。可具有碳原子数1的支链的碳原子数1～3的烷基是指主链的碳原子数为1～3、且可具有碳原子数1的支链的烷基，作为其具体例，可列举甲基、乙基、n-丙基、i-丙基、i-丁基或sec-丁基等，优选为甲基、i-丙基、i-丁基或sec-丁基。
在上述-(CH2)n-基中，X优选表示氨基、胍基、-CONH2基、吡咯基、咪唑基、吡唑基或吲哚基，更优选为咪唑基。此外，在上述-(CH2)n-基中，n优选为1或2，更优选为1。
因此，上述-(CH2)n-基优选表示氨基甲基、2-氨基乙基、3-氨基丙基、4-氨基丁基、氨基甲酰基甲基、2-氨基甲酰基乙基、3-氨基甲酰基丁基、2-胍基乙基、3-胍基丁基、吡咯甲基、咪唑甲基、吡唑甲基或3-吲哚甲基，更优选为4-氨基丁基、氨基甲酰基甲基、2-氨基甲酰基乙基、3-胍基丁基、咪唑甲基或3-吲哚甲基，进一步优选为咪唑甲基。
在上述式(1)所示的脂质肽化合物中，作为特别优选的化合物的具体例，可列举以下由脂质部分与二肽部分形成的化合物，其中作为氨基酸的简称，使用组氨酸(His)、甘氨酸(Gly)、缬氨酸(Val)、异亮氨酸(Ile)、丙氨酸(Ala)、精氨酸(Arg)、天冬酰胺(Asn)、谷氨酰胺(Gln)、赖氨酸(Lys)、色氨酸(Trp)。所述由脂质部分与二肽部分形成的化合物包括：N-月桂酰-Gly-His、N-月桂酰-Gly-Trp、N-月桂酰-Gly-Gln、N-月桂酰-Gly-Asn、N-月桂酰-Gly-Arg、N-月桂酰-Gly-Lys、N-月桂酰-Ala-His、N-月桂酰-Ala-Trp、N-月桂酰-Ala-Gln、N-月桂酰-Ala-Asn、N-月桂酰-Ala-Arg、N-月桂酰-Ala-Lys、N-月桂酰-Val-His、N-月桂酰-Val-Trp、N-月桂酰-Val-Gln、N-月桂酰-Val-Asn、N-月桂酰-Val-Arg、N-月桂酰-Val-Lys、N-月桂酰-Leu-His、N-月桂酰-Leu-Trp、N-月桂酰-Leu-Gln、N-月桂酰-Leu-Asn、N-月桂酰-Leu-Arg、N-月桂酰-Leu-Lys、N-月桂酰-Ile-His、N-月桂酰-Ile-Trp、N-月桂酰-Ile-Gln、N-月桂酰-Ile-Asn、N-月桂酰-Ile-Arg、N-月桂酰-Ile-Lys、N-肉豆蔻酰-Gly-His、N-肉豆蔻酰-Gly-Trp、N-肉豆蔻酰-Gly-Gln、N-肉豆蔻酰-Gly-Asn、N-肉豆蔻酰-Gly-Arg、N-肉豆蔻酰-Gly-Lys、N-肉豆蔻酰-Ala-His、N-肉豆蔻酰-Ala-Trp、N-肉豆蔻酰-Ala-Gln、N-肉豆蔻酰-Ala-Asn、N-肉豆蔻酰-Ala-Arg、N-肉豆蔻酰-Ala-Lys、N-肉豆蔻酰-Val-His、N-肉豆蔻酰-Val-Trp、N-肉豆蔻酰-Val-Gln、N-肉豆蔻酰-Val-Asn、N-肉豆蔻酰-Val-Arg、N-肉豆蔻酰-Val-Lys、N-肉豆蔻酰-Leu-His、N-肉豆蔻酰-Leu-Trp、N-肉豆蔻酰-Leu-Gln、N-肉豆蔻酰-Leu-Asn、N-肉豆蔻酰-Leu-Arg、N-肉豆蔻酰-Leu-Lys、N-肉豆蔻酰-Ile-His、N-肉豆蔻酰-Ile-Trp、N-肉豆蔻酰-Ile-Gln、N-肉豆蔻酰-Ile-Asn、N-肉豆蔻酰-Ile-Arg、N-肉豆蔻酰-Ile-Lys、N-棕榈酰-Gly-His、N-棕榈酰-Gly-Trp、N-棕榈酰-Gly-Gln、N-棕榈酰-Gly-Asn、N-棕榈酰-Gly-Arg、N-棕榈酰-Gly-Lys、N-棕榈酰-Ala-His、N-棕榈酰-Ala-Trp、N-棕榈酰-Ala-Gln、N-棕榈酰-Ala-Asn、N-棕榈酰-Ala-Arg、N-棕榈酰-Ala-Lys、N-棕榈酰-Val-His、N-棕榈酰-Val-Trp、N-棕榈酰-Val-Gln、N-棕榈酰-Val-Asn、N-棕榈酰-Val-Arg、N-棕榈酰-Val-Lys、N-棕榈酰-Leu-His、N-棕榈酰-Leu-Trp、N-棕榈酰-Leu-Gln、N-棕榈酰-Leu-Asn、N-棕榈酰-Leu-Arg、N-棕榈酰-Leu-Lys、N-棕榈酰-Ile-His、N-棕榈酰-Ile-Trp、N-棕榈酰-Ile-Gln、N-棕榈酰-Ile-Asn、N-棕榈酰-Ile-Arg、N-棕榈酰-Ile-Lys、N-十七烷酰-Gly-His、N-十七烷酰-Gly-Trp、N-十七烷酰-Gly-Gln、N-十七烷酰-Gly-Asn、N-十七烷酰-Gly-Arg、N-十七烷酰-Gly-Lys、N-十七烷酰-Ala-His、N-十七烷酰-Ala-Trp、N-十七烷酰-Ala-Gln、N-十七烷酰-Ala-Asn、N-十七烷酰-Ala-Arg、N-十七烷酰-Ala-Lys、N-十七烷酰-Val-His、N-十七烷酰-Val-Trp、N-十七烷酰-Val-Gln、N-十七烷酰-Val-Asn、N-十七烷酰-Val-Arg、N-十七烷酰-Val-Lys、N-十七烷酰-Leu-His、N-十七烷酰-Leu-Trp、N-十七烷酰-Leu-Gln、N-十七烷酰-Leu-Asn、N-十七烷酰-Leu-Arg、N-十七烷酰-Leu-Lys、N-十七烷酰-Ile-His、N-十七烷酰-Ile-Trp、N-十七烷酰-Ile-Gln、N-十七烷酰-Ile-Asn、N-十七烷酰-Ile-Arg、N-十七烷酰-Ile-Lys、N-十七烷酰-Gly-His、N-十七烷酰-Gly-Trp、N-十七烷酰-Gly-Gln、N-十七烷酰-Gly-Asn、N-十七烷酰-Gly-Arg、N-十七烷酰-Gly-Lys、N-十七烷酰-Ala-His、N-十七烷酰-Ala-Trp、N-十七烷酰-Ala-Gln、N-十七烷酰-Ala-Asn、N-十七烷酰-Ala-Arg、N-十七烷酰-Ala-Lys、N-十七烷酰-Val-His、N-十七烷酰-Val-Trp、N-十七烷酰-Val-Gln、N-十七烷酰-Val-Asn、N-十七烷酰-Val-Arg、N-十七烷酰-Val-Lys、N-十七烷酰-leu-His、N-十七烷酰-Leu-Trp、N-十七烷酰-Leu-Gln、N-十七烷酰-Leu-Asn、N-十七烷酰-Leu-Arg、N-十七烷酰-Leu-Lys、N-十七烷酰-Ile-His、N-十七烷酰-Ile-Trp、N-十七烷酰-Ile-Gln、N-十七烷酰-Ile-Asn、N-十七烷酰-Ile-Arg、N-十七烷酰-Ile-Lys、N-硬脂酰-Gly-His、N-硬脂酰-Gly-Trp、N-硬脂酰-Gly-Gln、N-硬脂酰-Gly-Asn、N-硬脂酰-Gly-Arg、N-硬脂酰-Gly-Lys、N-硬脂酰-Ala-His、N-硬脂酰-Ala-Trp、N-硬脂酰-Ala-Gln、N-硬脂酰-Ala-Asn、N-硬脂酰-Ala-Arg、N-硬脂酰-Ala-Lys、N-硬脂酰-Val-His、N-硬脂酰-Val-Trp、N-硬脂酰-Val-Gln、N-硬脂酰-Val-Asn、N-硬脂酰-Val-Arg、N-硬脂酰-Val-Lys、N-硬脂酰-Leu-His、N-硬脂酰-Leu-Trp、N-硬脂酰-Leu-Gln、N-硬脂酰-Leu-Asn、N-硬脂酰-Leu-Arg、N-硬脂酰-Leu-Lys、N-硬脂酰-Ile-His、N-硬脂酰-Ile-Trp、N-硬脂酰-Ile-Gln、N-硬脂酰-Ile-Asn、N-硬脂酰-Ile-Arg、N-硬脂酰-Ile-Lys、N-反油酰-Gly-His、N-反油酰-Gly-Trp、N-反油酰-Gly-Gln、N-反油酰-Gly-Asn、N-反油酰-Gly-Arg、N-反油酰-Gly-Lys、N-反油酰-Ala-His、N-反油酰-Ala-Trp、N-反油酰-Ala-Gln、N-反油酰-Ala-Asn、N-反油酰-Ala-Arg、N-反油酰-Ala-Lys、N-反油酰-Val-His、N-反油酰-Val-Trp、N-反油酰-Val-Gln、N-反油酰-Val-Asn、N-反油酰-Val-Arg、N-反油酰-Val-Lys、N-反油酰-Leu-His、N-反油酰-Leu-Trp、N-反油酰-Leu-Gln、N-反油酰-Leu-Asn、N-反油酰-Leu-Arg、N-反油酰-Leu-Lys、N-反油酰-Ile-His、N-反油酰-Ile-Trp、N-反油酰-Ile-Gln、N-反油酰-Ile-Asn、N-反油酰-Ile-Arg、N-反油酰-Ile-Lys、N-花生四烯酰-Gly-His、N-花生四烯酰-Gly-Trp、N-花生四烯酰-Gly-Gln、N-花生四烯酰-Gly-Asn、N-花生四烯酰-Gly-Arg、N-花生四烯酰-Gly-Lys、N-花生四烯酰-Ala-His、N-花生四烯酰-Ala-Trp、N-花生四烯酰-Ala-Gln、N-花生四烯酰-Ala-Asn、N-花生四烯酰-Ala-Arg、N-花生四烯酰-Ala-Lys、N-花生四烯酰-Val-His、N-花生四烯酰-Val-Trp、N-花生四烯酰-Val-Gln、N-花生四烯酰-Val-Asn、N-花生四烯酰-Val-Arg、N-花生四烯酰-Val-Lys、N-花生四烯酰-Leu-His、N-花生四烯酰-Leu-Trp、N-花生四烯酰-Leu-Gln、N-花生四烯酰-Leu-Asn、N-花生四烯酰-Leu-Arg、N-花生四烯酰-Leu-Lys、N-花生四烯酰-Ile-His、N-花生四烯酰-Ile-Trp、N-花生四烯酰-Ile-Gln、N-花生四烯酰-Ile-Asn、N-花生四烯酰-Ile-Arg、N-花生四烯酰-Ile-Lys、N-山萮酰-Gly-His、N-山萮酰-Gly-Trp、N-山萮酰-Gly-Gln、N-山萮酰-Gly-Asn、N-山萮酰-Gly-Arg、N-山萮酰-Gly-Lys、N-山萮酰-Ala-His、N-山萮酰-Ala-Trp、N-山萮酰-Ala-Gln、N-山萮酰-Ala-Asn、N-山萮酰-Ala-Arg、N-山萮酰-Ala-Lys、N-山萮酰-Val-His、N-山萮酰-Val-Trp、N-山萮酰-Val-Gln、N-山萮酰-Val-Asn、N-山萮酰-Val-Arg、N-山萮酰-Val-Lys、N-山萮酰-Leu-His、N-山萮酰-Leu-Trp、N-山萮酰-Leu-Gln、N-山萮酰-Leu-Asn、N-山萮酰-Leu-Arg、N-山萮酰-Leu-Lys、N-山萮酰-Ile-His、N-山萮酰-Ile-Trp、N-山萮酰-Ile-Gln、N-山萮酰-Ile-Asn、N-山萮酰-Ile-Arg、N-山萮酰-Ile-Lys。
在上述化合物中，作为更优选的脂质肽化合物，可列举：
N-月桂酰-Gly-His、N-月桂酰-Gly-Trp、N-月桂酰-Gly-Gln、N-月桂酰-Gly-Asn、N-月桂酰-Gly-Lys、N-月桂酰-Ala-His、N-月桂酰-Ala-Trp、N-月桂酰-Ala-Gln、N-月桂酰-Ala-Asn、N-月桂酰-Ala-Lys、N-月桂酰-Val-His、N-月桂酰-Val-Trp、N-月桂酰-Val-Gln、N-月桂酰-Val-Asn、N-月桂酰-Val-Lys、N-肉豆蔻酰-Gly-His、N-肉豆蔻酰-Gly-Trp、N-肉豆蔻酰-Gly-Gln、N-肉豆蔻酰-Gly-Asn、N-肉豆蔻酰-Gly-Lys、N-肉豆蔻酰-Ala-His、N-肉豆蔻酰-Ala-Trp、N-肉豆蔻酰-Ala-Gln、N-肉豆蔻酰-Ala-Asn、N-肉豆蔻酰-Ala-Lys、N-肉豆蔻酰-Val-His、N-肉豆蔻酰-Val-Trp、N-肉豆蔻酰-Val-Gln、N-肉豆蔻酰-Val-Asn、N-肉豆蔻酰-Val-Lys、N-棕榈酰-Gly-His、N-棕榈酰-Gly-Trp、N-棕榈酰-Gly-Gln、N-棕榈酰-Gly-Asn、N-棕榈酰-Gly-Lys、N-棕榈酰-Ala-His、N-棕榈酰-Ala-Trp、N-棕榈酰-Ala-Gln、N-棕榈酰-Ala-Asn、N-棕榈酰-Ala-Lys、N-棕榈酰-Val-His、N-棕榈酰-Val-Trp、N-棕榈酰-Val-Gln、N-棕榈酰-Val-Asn、N-棕榈酰-Val-Lys、N-十七烷酰-Gly-His、N-十七烷酰-Gly-Trp、N-十七烷酰-Gly-Gln、N-十七烷酰-Gly-Asn、N-十七烷酰-Gly-Lys、N-十七烷酰-Ala-His、N-十七烷酰-Ala-Trp、N-十七烷酰-Ala-Gln、N-十七烷酰-Ala-Asn、N-十七烷酰-Ala-Lys、N-十七烷酰-Val-His、N-十七烷酰-Val-Trp、N-十七烷酰-Val-Gln、N-十七烷酰-Val-Asn、N-十七烷酰-Val-Lys、N-十七烷酰-Gly-His、N-十七烷酰-Gly-Trp、N-十七烷酰-Gly-Gln、N-十七烷酰-Gly-Asn、N-十七烷酰-Gly-Lys、N-十七烷酰-Ala-His、N-十七烷酰-Ala-Trp、N-十七烷酰-Ala-Gln、N-十七烷酰-Ala-Asn、N-十七烷酰-Ala-Lys、N-十七烷酰-Val-His、N-十七烷酰-Val-Trp、N-十七烷酰-Val-Gln、N-十七烷酰-Val-Asn、N-十七烷酰-Val-Lys、N-硬脂酰-Gly-His、N-硬脂酰-Gly-Trp、N-硬脂酰-Gly-Gln、N-硬脂酰-Gly-Asn、N-硬脂酰-Gly-Lys、N-硬脂酰-Ala-His、N-硬脂酰-Ala-Trp、N-硬脂酰-Ala-Gln、N-硬脂酰-Ala-Asn、N-硬脂酰-Ala-Lys、N-硬脂酰-Val-His、N-硬脂酰-Val-Trp、N-硬脂酰-Val-Gln、N-硬脂酰-Val-Asn、N-硬脂酰-Val-Lys、N-反油酰-Gly-His、N-反油酰-Gly-Trp、N-反油酰-Gly-Gln、N-反油酰-Gly-Asn、N-反油酰-Gly-Lys、N-反油酰-Ala-His、N-反油酰-Ala-Trp、N-反油酰-Ala-Gln、N-反油酰-Ala-Asn、N-反油酰-Ala-Lys、N-反油酰-Val-His、N-反油酰-Val-Trp、N-反油酰-Val-Gln、N-反油酰-Val-Asn、N-反油酰-Val-Lys、N-花生四烯酰-Gly-His、N-花生四烯酰-Gly-Trp、N-花生四烯酰-Gly-Gln、N-花生四烯酰-Gly-Asn、N-花生四烯酰-Gly-Lys、N-花生四烯酰-Ala-His、N-花生四烯酰-Ala-Trp、N-花生四烯酰-Ala-Gln、N-花生四烯酰-Ala-Asn、N-花生四烯酰-Ala-Lys、N-花生四烯酰-Val-His、N-花生四烯酰-Val-Trp、N-花生四烯酰-Val-Gln、N-花生四烯酰-Val-Asn、N-花生四烯酰-Val-Lys、N-山萮酰-Gly-His、N-山萮酰-Gly-Trp、N-山萮酰-Gly-Gln、N-山萮酰-Gly-Asn、N-山萮酰-Gly-Lys、N-山萮酰-Ala-His、N-山萮酰-Ala-Trp、N-山萮酰-Ala-Gln、N-山萮酰-Ala-Asn、N-山萮酰-Ala-Lys、N-山萮酰-Val-His、N-山萮酰-Val-Trp、N-山萮酰-Val-Gln、N-山萮酰-Val-Asn、N-山萮酰-Val-Lys。
作为最优选的化合物，可以列举N-月桂酰-Gly-His、N-月桂酰-Gly-Gln、N-月桂酰-Gly-Asn、N-月桂酰-Gly-Lys、N-肉豆蔻酰-Gly-His、N-肉豆蔻酰-Gly-Gln、N-肉豆蔻酰-Gly-Asn、N-肉豆蔻酰-Gly-Lys、N-棕榈酰-Gly-His、N-棕榈酰-Gly-Trp、N-棕榈酰-Gly-Gln、N-棕榈酰-Gly-Asn、N-棕榈酰-Gly-Lys、N-棕榈酰-Ala-His、N-棕榈酰-Ala-Trp、N-棕榈酰-Ala-Gln、N-棕榈酰-Ala-Asn、N-棕榈酰-Ala-Lys、N-棕榈酰-Val-His、N-棕榈酰-Val-Trp、N-棕榈酰-Val-Gln、N-棕榈酰-Val-Asn、N-棕榈酰-Val-Lys、N-十七烷酰-Gly-His、N-十七烷酰-Gly-Gln、N-十七烷酰-Gly-Asn、N-十七烷酰-Gly-Lys、N-十七烷酰-Gly-His、N-十七烷酰-Gly-Gln、N-十七烷酰-Gly-Asn、N-十七烷酰-Gly-Lys、N-硬脂酰-Gly-His、N-硬脂酰-Gly-Gln、N-硬脂酰-Gly-Asn、N-硬脂酰-Gly-Lys、N-反油酰-Gly-His、N-反油酰-Gly-Gln、N-反油酰-Gly-Asn、N-反油酰-Gly-Lys、N-花生四烯酰-Gly-His、N-花生四烯酰-Gly-Gln、N-花生四烯酰-Gly-Asn、N-花生四烯酰-Gly-Lys、N-山萮酰-Gly-His、N-山萮酰-Gly-Gln、N-山萮酰-Gly-Asn、N-山萮酰-Gly-Lys。
[由胶凝剂形成的纤维以及凝胶]
如果将本发明的胶凝剂添加到水、醇、水溶液、醇溶液、亲水性有机溶液、高级醇、脂肪酸、高级脂肪酸酯类、甘油酯或疏水性有机溶液、或它们混合而得的混合溶剂中，则可形成纤维状的自组装体。
例如，如果将本发明的胶凝剂添加到水、醇、水溶液、醇溶液或亲水性有机溶液中，则式(1)中的肽部分通过氢键而形成分子间非共价键，另一方面，式(1)中的脂质部分以疏水地包装的方式进行自组装(也称为自组织)，从而形成筒状的二维组装体，即纤维。
作为参考，图1显示本发明的构成胶凝剂的脂质肽的自组装和凝胶化的概念图的一例(其中，在本发明中，不一定所有脂质肽都采取图1所示的自组装和凝胶化的形态)。
该脂质肽分子(a)以作为疏水性部位脂质部分为中心进行组装(b)，通过自组装来形成纤维(c)。
另外，如果将本发明的胶凝剂添加到高级醇、脂肪酸、高级脂肪酸酯、甘油酯或疏水性溶液中，则此时相反地，上述式(1)中的肽部分以亲水地包装的方式进行自组装，从而形成自组装体。
如果上述纤维在水、醇、水溶液、醇溶液或亲水性有机溶液等水性介质中形成，则该纤维形成三维网眼结构(例如参照图1中的(d))，然后通过在纤维表面的亲水性部分(肽部分)与水性介质之间形成非共价键而溶胀，从而将水性介质凝胶化，形成水凝胶。
此外，如果上述纤维在上述高级醇、脂肪酸、高级脂肪酸酯、甘油酯或疏水性溶液等疏水性介质中形成，则该纤维形成三维网眼结构，然后纤维表面的疏水性部分(脂质部分)与疏水性介质通过疏水性相互作用来进行组装，从而使疏水性介质凝胶化，形成凝胶。
另外，这些凝胶可以以片形态来形成，此外，如果使该片形态的凝胶中的溶剂蒸发，则能够制作膜形态的凝胶。
上述水性介质只要不妨碍胶凝剂自组装、纤维化和/或凝胶化即可，没有特别的限制，作为优选的具体例，可以使用水或在水中溶解了无机盐或有机盐的水溶液(在本说明书中称为水溶液)、醇或水与醇的混合溶液(在本说明书中称为醇溶液)、水与亲水性有机溶剂的混合溶液(在本说明书称为亲水性有机溶液)。
上述醇优选为在水中自由溶解的水溶性醇，更优选为碳原子数1～6的醇，进一步优选为甲醇、乙醇、2-丙醇或i-丁醇、1，3-丁二醇，并特别优选为乙醇或2-丙醇。
上述亲水性有机溶剂是指除醇以外的、在水中以任意比例溶解的有机溶剂。作为使用的亲水性有机溶剂的例子，可列举丙酮、二
Figure BDA0000045598410000231
烷、甘油、聚乙二醇、丙二醇等。
上述酸和盐可以添加多种，还可以将酸和盐混合添加，优选酸或盐为1～3种。优选通过添加2种盐、或1～2种酸和1～2种盐来使溶液具有缓冲能力。
上述酸是无机酸或有机酸。作为优选的无机酸，可列举碳酸、硫酸或磷酸。更优选为磷酸，进一步优选为磷酸。另外，作为优选的有机酸的例子，可列举乙酸、柠檬酸、琥珀酸或乳酸。更优选为乳酸。
作为优选的无机盐的例，可列举无机乳酸盐、无机碳酸盐、无机硫酸盐、无机磷酸盐和无机磷酸氢盐。更优选为乳酸钾、乳酸钠、碳酸钙、碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁、磷酸钾、磷酸钠、磷酸氢二钠或磷酸二氢钠，进一步优选为乳酸钾、乳酸钠、碳酸钙、硫酸镁、磷酸氢二钠或磷酸二氢钠。
另外，作为优选的有机盐的例子，可列举有机胺的盐酸盐或有机胺乙酸盐。更优选为乙二胺盐酸盐、乙二胺四乙酸盐、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐。
另外，这些无机盐和有机盐通常优选在添加胶凝剂之前溶解在水中而以水溶液的形态使用，也可以在凝胶形成过程中的任何阶段加入。
上述疏水性介质只要不妨碍胶凝剂自组装、纤维化和/或凝胶化即可，没有特别的限制，作为优选的具体例，可以使用上述高级醇、脂肪酸、高级脂肪酸酯、甘油酯或其它疏水性有机溶剂的溶液(在本说明书中称为疏水性溶液)。
作为上述高级醇，可列举硬脂醇、油醇等，上述脂肪酸可列举硬脂酸等。
上述高级脂肪酸酯类可列举辛酸鲸蜡基酯、肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯等。
上述甘油酯可列举三辛酸甘油酯、三(辛酸/癸酸)甘油酯、硬脂酸甘油酯等。
此外，作为上述疏水性有机溶剂，可列举橄榄油、椰子油、蓖麻籽油、霍霍巴油或向日葵油等植物油，矿物油、氢化异丁烯、液体石蜡等烃类。
在上述水性介质和疏水性介质中，作为特别优选的介质，是水、2-丙醇、i-丁醇、甘油、聚乙二醇、乙醇水溶液、2-丙醇溶液、i-丁醇溶液、丙二醇溶液、甘油溶液、聚乙二醇溶液、1，3-丁二醇溶液、硬脂醇溶液、油醇溶液、液体石蜡溶液。
纤维以及凝胶形成中使用的胶凝剂可以使用1种本发明的包含式(1)所示脂质肽的胶凝剂，也可以组合使用2种以上。优选使用1种或2种胶凝剂，更优选使用1种胶凝剂。但是，在使用2种胶凝剂的情况下，可以期待获得与使用1种胶凝剂的情况不同的性质。
可以混合使用除了本发明的包含式(1)所示脂质肽的胶凝剂以外的胶凝剂，例如包含下述式(2)所示脂质肽或其能够药用的盐的胶凝剂。
Figure BDA0000045598410000241
式中，R4表示碳原子数9～23的脂肪族基，R5、R6、R7表示氢原子、可具有碳原子数1～2的支链的碳原子数1～4的烷基、或-(CH2)n-X，且R5、R6、R7中的至少一个以上表示-(CH2)n-X，n表示1～4的数，X表示氨基、胍基、-CONH2基、可具有1～3个氮原子的5元环、可具有1～3个氮原子的6元环、或可具有1～3个氮原子的由5元环和6元环构成的稠合杂环，m表示1～4的数。
此外，本发明的胶凝剂在添加到亲水性介质或疏水性介质中时，可以合并使用表面活性剂来促进纤维形成和凝胶形成。作为上述表面活性剂，可列举阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂或阳离子表面活性剂。
此外，使上述纤维附着或包接低分子化合物而得的凝胶也是本发明的对象。
本发明的纤维以及形成凝胶的胶凝剂(脂质肽)如上所述，由于分子内具有亲水性部位和疏水性部位，因此通过同时附着或包接例如疏水性的维生素E等低分子化合物和亲水性的维生素C衍生物等低分子化合物，从而容易地溶解在各种溶剂中。
此外，也可以使在水中为难溶性的防腐剂等化合物增溶。
作为可以附着或包接在上述纤维上的低分子化合物的具体例，可列举疏水性化合物、亲水性化合物、难溶性化合物、酶和芘等。
作为上述疏水性化合物，可列举例如，维生素E(生育酚)、芘、壬二酸衍生物、视黄醇(维生素A醇)、视黄酸、羟基肉桂酸、咖啡因、4-异丙基环庚二烯酚酮、类胡萝卜素、虾青素、类固醇、吲哚美辛(indomethacin)和酮洛芬等。
作为上述亲水性化合物，可列举例如，维生素C(抗坏血酸)、维生素B2(核黄素)、曲酸、葡糖胺、壬二酸、吡哆醇(维生素B6)、泛酸(维生素B5)、熊果苷和脱乙酰壳多糖等。
作为上述难溶性化合物，可列举苯氧基乙醇和/或对羟基苯甲酸甲酯等。
作为上述酶，可列举细胞色素c等。
此外，可以通过包含作为上述低分子化合物的如下化合物来形成可发挥美白效果等的凝胶，所述化合物例如，抗坏血酸及其衍生物、曲酸及其衍生物、葡糖胺及其衍生物、壬二酸及其衍生物、视黄醇酸及其衍生物、吡哆醇及其衍生物、泛酸及其衍生物、熊果苷及其衍生物、生育酚及其衍生物、羟基肉桂酸及其衍生物、脱乙酰壳多糖、脱乙酰壳多糖分解物、咖啡因衍生物、4-异丙基环庚二烯酚酮、类胡萝卜素和虾青素等。
此外，由上述纤维形成的凝胶能够具有在与液体或生物体接触的时缓慢释放所含有的低分子化合物的所谓缓释化能力，作为上述低分子的例子，可列举医药、农药或功能性低分子等。
虽然本发明的凝胶形成时的具体机制还不清楚，但是认为与脂质肽分子的带电状态相关。
本发明的脂质肽是具有C末端的羧基和来源于肽部分侧链-(CH2)n-X基的氨基的两性离子型化合物。认为其离子状态在仅羧基阴离子化了的状态、仅氨基阳离子化了的状态、两性离子化了的状态、两取代基都未形成离子的状态这4种状态之间处于平衡。
如果考虑氨基酸残基的酸解离常数，则可认为脂质肽分子在酸性范围来源于肽部分的-(CH2)n-X基的末端氨基带正电而阳离子化，在碱性范围肽部分C末端的末端羧基带负电而阴离子化，在中性范围则两性离子化了的状态大量存在。
如果处于离子化了的状态，则肽部分与水的亲和性增强，从而进行自组装以避免作为疏水性部位的长链部与水接触，从而形成纳米纤维。此时，如果存在更大量的两性离子状态，则在纳米纤维之间由阳离子与阴离子形成离子键而形成交联结构，从而形成网眼结构。认为通过形成该网眼结构，可以笼络更大量的水，从而表现出优异的凝胶形成能力。
此外，这样通过低分子化合物自组装而获得的纤维，如同通过天然高分子化合物自组装而获得的纤维那样，不会从自组装而得的纤维所形成的网眼结构中脱落。而且，胶凝剂也不会一分子一分子从自组装体脱落而使凝胶崩解。
另外，可认为当将本发明的胶凝剂添加到特别是疏水性有机溶液中时，或者根据情况添加到亲水性溶剂、高级醇、脂肪酸、脂肪酸酯等溶剂中时，以肽部分为中心部、脂质部分聚集成表层部分从而形成纤维，并同样地形成3维网眼结构，从而形成凝胶。
可认为，这是由于本发明的胶凝剂是由具有适当碳原子数的脂肪酸与二肽构成的脂质肽，在疏水性部位的大小与亲水性部位的大小之间具有适度平衡，因此能够在水溶液和有机溶液中改变聚集形成，从而在水溶液中或在有机溶剂中都能够凝胶化。
如上所述，本发明的胶凝剂可以在中性范围形成稳定的凝胶。此外，由于本发明的胶凝剂是低分子化合物，因此该胶凝剂以及所形成的纤维和凝胶都能够在环境/生物体内分解，从而可以获得生物适应性高的胶凝剂和凝胶。
因此，本发明的脂质肽和由该脂质肽获得的凝胶可以用作细胞培养基材、细胞和/或蛋白质等生物体分子的保存材料、外用基材、医疗用材料、生物化学用材料、化妆品材料、食品用材料、隐形眼镜、纸尿布、人工致动装置、旱作农业用材料等各种领域中的材料。此外，可以作为酶等的生物反应器载体，广泛用于研究、医疗、分析、各种产业。
而且，由于本发明的凝胶是由低分子化合物(脂质肽)形成的凝胶，因此通过设定该化合物可以形成例如根据外部刺激应答性进行溶胶-凝胶转换的凝胶等，不需要进行高分子链的修饰和/或共聚反应，就能够容易附加各种功能。
另外，本发明的对象也可以是新的脂质肽。该新的脂质肽是式(1b)所示的脂质肽及其能够药用的盐。
Figure BDA0000045598410000271
(式中，R1表示碳原子数12～22的脂肪族基，R2表示氢原子，R3表示3-吲哚甲基或咪唑甲基。)。
或者，该新的脂质肽是式(1c)所示的脂质肽及其能够药用的盐。
Figure BDA0000045598410000272
(式中，R1表示碳原子数14～22的脂肪族基，R2表示氢原子、甲基、异丙基、异丁基或2-丁基，R3表示4-氨基-n-丁基、氨基甲酰基乙基、氨基甲酰基甲基、咪唑甲基或3-吲哚甲基。)。
另外，在式(1c)中，优选R2表示甲基、异丙基、异丁基或2-丁基，R3表示4-氨基-n-丁基、氨基甲酰基乙基或氨基甲酰基甲基。
或者在式(1c)中，优选R2表示甲基、异丙基、异丁基或2-丁基，R3表示咪唑甲基或3-吲哚甲基。
此外，在式(1c)中，优选R2表示氢原子，R3表示4-氨基-n-丁基、氨基甲酰基乙基或氨基甲酰基甲基。
此外，本发明的对象也可以是以包含下述式(3)所示的脂质肽或其能够药用的盐为特征的胶凝剂，以及式(3)所示的脂质肽或其能够药用的盐。
Figure BDA0000045598410000281
上述式中，R8表示碳原子数9～23的脂肪族基，R9表示-(CH2)n-X基，R10表示氢原子、或可具有碳原子数1或2的支链的碳原子数1～4的烷基，n表示1～4的数，X表示氨基、胍基、-CONH2基、可具有1～3个氮原子的5元环、可具有1～3个氮原子的6元环、或可具有1～3个氮原子的由5元环和6元环构成的稠合杂环。
实施例
以下，列举实施例更详细地说明本发明，但是本发明不限于这些实施例。
[实施例中使用的简写符号]
以下的实施例中使用的简写符号的含义如下。
Gly：甘氨酸
His：组氨酸
Val：缬氨酸
Ala：丙氨酸
Gln：谷氨酰胺
Lys：赖氨酸
Trp：色氨酸
HBTU：2-(1H-苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基脲-六氟磷酸盐(渡边化学工业(株))
HOBt：1-羟基-苯并三唑((株)ペプチド研究所)
DMF：N，N-二甲基甲酰胺
WSCD：1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺
TFA：三氟乙酸(渡边化学工业(株))
TIS：三异丙基硅烷(渡边化学工业(株))
NMP：N-甲基-2-吡咯烷酮
DIPEA：N，N-二异丙基乙基胺(东京化成工业(株))
DMSO：二甲基亚砜
[脂质肽]
脂质肽按照以下所示的Fmoc固相肽合成法的步骤来合成。树脂主要使用了氨基酸-Barlos Resin。合成规模为0.3毫摩尔。
Figure BDA0000045598410000291
[实施例1：N-棕榈酰-Gly-His·三氟乙酸盐(TFA盐)的固相合成]
在肽合成装置中安装称取了H-His(Trt)-Trt(2-Cl)树脂(渡边化学工业(株))163mg(0.125毫摩尔)(每1g树脂附加了0.77毫摩尔His)的反应容器，用Fmoc法使其与Fmoc-Gly-OH(渡边化学工业(株))149mg(4当量)缩合，从而获得了H-Gly-His(Trt)-Trt(2-Cl)树脂。
将所得的肽树脂在湿润的状态下直接转移到手动反应装置中，加入棕榈酸(Aldrich社)160mg(5当量)、HOBt 85mg(5当量)、HBTU 235mg(5当量)、DMF 1ml、NMP 2ml，并进行搅拌，再添加DIPEA 0.22ml。搅拌1小时后，取样少量树脂以确认反应已结束。滤掉反应液之后，用NMP、甲醇依次洗涤树脂，在减压下干燥，从而获得了N-棕榈酰-Gly-His(Trt)-Trt(2-Cl)树脂187mg。
使用TFA-TIS-水(95∶2.5∶2.5)1.8ml对全部干燥树脂进行处理，将所得的37mg粗肽通过使用ODS柱的制备HPLC装置进行纯化。收集目标纯度的溶出分离液并蒸馏除去乙腈，经过冷冻干燥，从而获得了N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐32mg。
·1H-NMR(300MHz，DMSO-d6，δppm)：8.96(1H，s)，8.21(1H，d，J＝8.4Hz)，8.04(1H，t，J＝6.3Hz)，7.36(1H，s，)，4.57-4.50(1H，m)，3.65(2H，d＝6，3Hz)，3.14(1H，m)，2.99(1H，m)，2.10(2H，t，J＝7.5Hz)，1.47(2H，m)，1.23(24H，s)，0.85(3H，t，J＝6.6Hz).
·MS(EI)m/z：451.4(M++1，bp)
HPLC纯化条件：
柱：YMC-Pack ODS-A(250×20mm I.D.)
流速：10ml/分钟
溶出：MeCN/0.1％TFAaq.＝45/55-(80分钟，liner gradient)-65/35
检测波长：220nm
温度：室温
[实施例2：N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐的液相合成]
<N-棕榈酰-Gly-OtBu的合成>
将Gly-tBu·HCl(8.82g，52.6毫摩尔)、棕榈酰氯(15.2ml，50.1毫摩尔)溶解在氯仿200ml中，在冰冷却、搅拌的条件下经过10分钟向其中滴加三乙胺(14.6ml，105毫摩尔)，然后使其缓慢回到室温并搅拌15小时。在添加水进行分液后，将有机层用饱和食盐水洗涤，并用硫酸镁干燥。在减压浓缩后，用己烷洗涤残渣，再进行过滤，从而获得了作为无色固体的目标化合物17.4g(94％)。
·1H-NMR(300MHz，DMSO-d6，δppm)：8.09(1H，t，J＝6.3Hz)，3.67(2H，d，J＝6.3Hz)，2.09(2H，t，J＝7.8Hz)，1.48(2H，m)，1.39(9H，s)，1.23(24H，brs)，0.85(3H，t，J＝6.9Hz).
·MS(EI)m/z：314.3(M+-Boc-1，bp)
<N-棕榈酰-Gly的合成>
在N-棕榈酰-Gly-OtBu(17.4g，47.1毫摩尔)中添加4M HCl/AcOEt(118ml，0.471毫摩尔)，在室温下搅拌1小时。在减压浓缩后，用己烷洗涤残渣，从而获得了作为无色粉末的目标化合物11.4g(77％)。
·1H-NMR(300MHz，DMSO-d6，δppm)：12.43(1H，brs)，8.07(1H，t，J＝5.7Hz)，3.70(2H，d，J＝5.7Hz)，2.09(2H，t，J＝7.8Hz)，1.47(2H，m)，1.23(24H，brs)，0.85(3H，t，J＝6.9Hz).
<N-棕榈酰-Gly-His(Trt)-OtBu的合成>
在N-棕榈酰-Gly(10.0g，31.9毫摩尔)中加入His(Trt)-OtBu(15.0g，33.1毫摩尔)、HOBt·H2O(5.13g，33.5毫摩尔)，在冰冷却下搅拌，加入WSCD的盐酸盐(6.42g，33.5毫摩尔)，在冰冷却下搅拌30分钟，再在室温下搅拌18小时。加入水(500ml)、乙酸乙酯(400ml)并进行分液，用乙酸乙酯(200ml)萃取水层。将有机层合并，并依次用饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水、10％柠檬酸水溶液、饱和食盐水洗涤，再用硫酸镁进行干燥。减压浓缩，从而获得了作为淡黄色油状物质的目标化合物28.1g(118％)。
·1H-NMR(300MHz，DMSO-d6，δppm)：7.77(1H，d，J＝7.8Hz)，7.35-7.29(10H，m)，7.13-7.07(6H，m)，6.64-6.58(2H，m)，4.67(1H，m)，3.98(2H，m)，2.98(2H，m)，2.22(2H，m)，1.61(2H，m)，1.34(9H，s)，1.25(24H，brs)，0.87(3H，t，J＝6.6Hz).
<N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐的合成>
在冰冷却下，在N-棕榈酰-Gly-His(Trt)-OtBu(23.0g，30.8毫摩尔)中加入TFA(206ml)-三异丙基硅烷(10.8ml)-H2O(10.8ml)的混合物，在室温下搅拌1小时。在减压浓缩后，用二异丙醚洗涤，接着用乙醚洗涤，然后用膜滤器滤出。将滤出物用TFA(35ml)-乙醚(800ml)进行重沉淀，在减压下干燥，从而获得了目标化合物16.2g(93％)。
[实施例3：N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐的无保护合成法]
Figure BDA0000045598410000321
<N-棕榈酰氧基-琥珀酰亚胺的合成>
在冰冷却、搅拌的条件下，在棕榈酰氯(165ml，0.544摩尔)的氯仿1L溶液中一点一点地加入N-羟基琥珀酰亚胺(69.8g，0.598摩尔)，然后经过30分钟滴加三乙胺(83.1ml，0.598摩尔)，然后在冰冷却下搅拌30分钟，使其缓慢回到室温并搅拌7小时。用水(500ml×3)洗涤，然后用硫酸镁干燥，然后减压浓缩，从而获得了无色固体260.3g(quant)。
·1H-NMR(300MHz，DMSO-d6，δppm)：2.80(4H，s)，2.65(2H，t，J＝7.2Hz)，1.61(2H，quintet，J＝7.2Hz)，1.24(24H，s)，0.85(3H，t，J＝6.3Hz).
<N-棕榈酰-Gly的合成>
将上述合成的N-棕榈酰氧基-琥珀酰亚胺全部(260.3g)悬浮在DMF750ml中，在冰冷却、搅拌的条件下，滴加在水250ml中溶解了Gly(56.3g，0.750摩尔)与三乙胺(83.2ml，0.598摩尔)而得的溶液，再在冰冷却下搅拌30分钟，然后使其缓慢回到室温并搅拌15小时。将使6N盐酸100ml溶解在水1L中而调制得到的pH值为3的水溶液在冰冷却下搅拌，向其中滴加先前的包含N-棕榈酰氧基-琥珀酰亚胺的反应溶液，滤出析出的固体。将滤出物用水2L洗涤，接着用己烷1L洗涤，然后回收，从而获得了目标化合物114g(67％)。
·1H-NMR(300MHz，DMSO-d6，δppm)：8.10(1H，t，J＝6Hz)，3.71(2H，d，J＝6Hz)，2.10(2H，t，J＝7.2Hz)，1.48(2H，m)，1.23(24H，s)，0.85(3H，t，J＝6.3Hz).
<N-棕榈酰氧基-甘氨酰氧基琥珀酰亚胺的合成>
使上述合成的N-棕榈酰-Gly 114g(0.364摩尔)、N-羟基琥珀酰亚胺(44.0g，0.382摩尔)悬浮在DMF 620ml中，在冰冷却下搅拌，向其中加入WSCD的盐酸盐(73.2g，0.382摩尔)，在冰冷却下搅拌30分钟，再在室温下搅拌20小时。加入冰水1.5L并滤出不溶物，使用5L水洗涤，再使用1.5L乙醚洗涤，然后将所得的固体物质在减压下干燥，从而定量地获得了无色固体198g。
·1H-NMR(300MHz，DMSO-d6，δppm)：8.46(1H，t，J＝5.7Hz)，4.22(2H，d，J＝5.7Hz)，2.89(4H，s)，2.13(2H，t，J＝7.2Hz)，1.49(2H，m)，1.23(24H，s)，0.85(3H，t，J＝6.3Hz).
<N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐的合成>
使上述合成的N-棕榈酰氧基-甘氨酰氧基琥珀酰亚胺全部198g悬浮在DMF中，在冰冷却搅拌的条件下，加入在水350ml中悬浮了L-组氨酸113g(0.728摩尔)与三乙胺55.6ml(0.400摩尔)而得的溶液。然后，在冰冷却下搅拌30分钟，然后使其升温至室温再搅拌17小时。将析出的固体直接滤出，从而获得了固体。将该固体加入三氟乙酸120ml与冰水1.5L混合而得的溶液中并搅拌，然后滤出不溶物，将所得的固体倒入有把手的玻璃杯中，用水2L洗涤三次，随后使其在减压下干燥。将所得的干燥固体溶解在三氟乙酸400ml中，用膜滤器滤去少量不溶物，然后将滤液减压浓缩至约半量，然后用乙醚洗涤，使固体在减压下干燥。将该固体用水洗涤适当次数后，将所得的固体在减压下干燥，从而获得了无色固体112g(54％)。
[实施例4：N-棕榈酰-Gly-His·游离体的合成]
在作为实施例3的合成中间体的N-棕榈酰氧基-甘氨酰氧基琥珀酰亚胺2.0g(4.86毫摩尔)中加入DMF 175mL，使用冰浴进行冷却。然后，加入水45mL、三乙胺0.74mL(5.46毫摩尔，1.1当量)、H-L-His-OH 1.50g(9.72毫摩尔，2.0当量)，使其反应30分钟。然后，使其自然升温至室温，然后在室温下反应23.5小时。
反应结束后，将反应溶液(凝胶状)进行离心分离(4℃，10,000rpm，15分钟)，进行冷冻干燥(7小时×2)。将除去了上清液的凝胶状生成物溶解在甲醇350mL中，过滤出不溶物，将滤液减压浓缩，从而制成(A)液。
另一方面，将离心分离后的上清液(DMF/水层)在冰箱中冷却15小时，进行离心分离(4℃，10,000rpm，25分钟)，然后除去上清液并进行冷冻干燥(7小时×3)。然后，溶解在甲醇250mL中，过滤出不溶物，从而制成(B)液。
在(A)液中加入(B)液，减压浓缩，用氯仿150mL、水150mL洗涤，从而获得了白色固体698.3mg(32％)。
·1H-NMR(300MHz，DMSO-d6，δppm)：8.12(1H，d，J＝7.8Hz)，8.06(1H，t，J＝5.7Hz)，7.56(1H，s)，6.81(1H，s)，4.38(1H，q，J＝7.8Hz)，3.69(2H，dd，J＝5.7Hzand J＝10.2Hz)，2.89(2H，m)，2.20(2H，t，J＝6.9Hz)，1.48(2H，m)，1.23(24H，s)，0.85(3H，t，J＝7.2Hz)
·MS(EI)m/z：451.43(M++1，bp)
[实施例5：N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐中和法]
在样品瓶中称取N-棕榈酰-Gly-His的三氟乙酸盐500mg，向其中加入milli-Q水10ml，然后加入0.05M氢氧化钠水溶液17.7ml并混合。将其放入90℃的热水浴中，一边轻轻振动一边使其完全溶解，放冷后，将冷冻干燥而得的固体用水洗涤适当次数，然后在减压下进行干燥，从而定量地获得了中和体399g。
[实施例6：N-月桂酰-Gly-His·TFA盐的合成]
用与实施例1同样的步骤，即装入H-His(Trt)-Trt(2-Cl)树脂，用Fmoc法使其与Fmoc-Gly-OH缩合，最后与月桂酸(Aldrich社)反应，进行TFA-TIS-水处理，从而以82％的收率获得了目标化合物。
·1H-NMR(300MHz，DMSO-d6，δppm)：8.59(1H，s)，8.19(1H，d，J＝7.4Hz)，8.05(1H，t，J＝5.7Hz)，7.22(1H，s)，4.50(1H，m)，3.65(2H，d，J＝5.7Hz)，3.02(2H，m)，2.11(2H，t，J＝8.1Hz)，1.47(2H，m)，1.23(16H，brs)，0.85(3H，t，J＝6.9Hz).
·MS(EI)m/z：395.4(M++1，bp)，214.9
[实施例7：N-山萮酰-Gly-His·TFA盐的合成]
用与实施例1同样的步骤，即装入H-His(Trt)-Trt(2-Cl)树脂，用Fmoc法使其与Fmoc-Gly-OH缩合，最后与山萮酸(Aldrich社)反应，进行TFA-TIS-水处理，从而以82％的收率获得了目标化合物。
·1H-HMR(300MHz，DMSO-d6，δppm)：8.45(1H，s)，8.18(1H，d，J＝8.4Hz)，8.05(1H，t，J＝5.7Hz)，7.16(1H，s)，4.48(1H，m)，3.65(2H，d，J＝5.7Hz)，3.00(2H，m)，2.10(2H，t，J＝7.5Hz)，1.47(2H，m)，1.23(36H，brs)，0.85(3H，t，J＝7.2Hz)
·MS(EI)m/z：535.6(M++1，bp)，363.3，270.1
[实施例8：N-肉豆蔻酰-Gly-His·TFA盐的合成]
用与实施例1同样的步骤，即装入H-His(Trt)-Trt(2-Cl)树脂，用Fmoc法使其与Fmoc-Gly-OH缩合，最后与肉豆蔻酸(Aldrich社)反应，进行TFA-TIS-水处理，从而以89％的收率获得了目标化合物。
·1H-HMR(300MHz，DMSO-d6，δppm)：8.93(1H，s)，8.22(1H，d，J＝8.4Hz)，8.05(1H，t，J＝5.7Hz)，7.35(1H，s)，4.50(1H，m)，3.65(2H，d，J＝5.7Hz)，3.06(2H，m)，2.10(2H，t，J＝7.5Hz)，1.46(2H，m)，1.23(20H，brs)，0.85(3H，t，J＝6.6Hz).
·MS(EI)m/z：423.4(M++1，bp)
[实施例9：N-棕榈酰-Gly-Lys·TFA盐的合成]
用与实施例1同样的步骤，但是装入H-Lys(Boc)树脂，用Fmoc法使其与Fmoc-Gly-OH缩合，最后与棕榈酸(Aldrich社)反应，进行TFA-TIS-水处理，从而获得了目标化合物。
·1H-HMR(300MHz，DMSO-d6，δppm)：8.05-7.98(2H，m)，7.66(2H，brs)，4.18(1H，m)，3.70(2H，m)，2.76(2H，m)，2.10(2H，t，J＝7.2Hz)，1.73-1.47(6H，m)，1.37-1，23(26H，brs)，0.85(3H，t，J＝6.6Hz).
·MS(EI)m/z：423.4(M++1，bp)
[实施例10：N-棕榈酰-Ala-His·TFA盐的合成]
用与实施例1同样的步骤，即装入H-His(Trt)-Trt(2-Cl)树脂，用Fmoc法使其与Fmoc-Ala-OH缩合，最后与棕榈酸(Aldrich社)反应，进行TFA-TIS-水处理，从而获得了目标化合物。
·1H-HMR(300MHz，DMSO-d6，δppm)：8.49(1H，s)，8.20(1H，d，J＝8.1Hz)，7.97(1H，d，J＝7.2Hz)，7.20(1H，s)，4.47(1H，m)，4.23(1H，m)，3.07(2H，m)，2.07(2H，t，J＝6.9Hz)，1.45(2H，m)，1.23(24H，brs)，1.16(3H，d，J＝6.9Hz)，0.85(3H，t，J＝6.6Hz).
·MS(EI)m/z：442.4(M++1，bp)，297.2
[实施例11：N-棕榈酰-Val-His·TFA盐的合成]
用与实施例1同样的步骤，即装入H-His(Trt)-Trt(2-Cl)树脂，用Fmoc法使其与Fmoc-Val-OH缩合，最后与棕榈酸(Aldrich社)反应，进行TFA-TIS-水处理，从而获得了目标化合物。
·1H-HMR(300MHz，DMSO-d6，δppm)：8.53(1H，s)，8.31(1H，d，J＝7.5Hz)，7.82(1H，d，J＝8.7Hz)，7.20(1H，s)，4.49(1H，m)，4.09(1H，t，J＝7.5Hz)，3.00(2H，m)，2.22-1.89(3H，m)，1.47(2H，m)1.23(24H，brs)，0.83(9H，m)
·MS(EI)m/z：493.4(M++1，bp)
[实施例12：N-棕榈酰-Gly-Trp·TFA盐的合成]
用与实施例1同样的步骤，但是装入Trp(Boc)Alko树脂(渡边化学工业(株))，用Fmoc法使其与Fmoc-Gly-OH缩合，最后与棕榈酸(Aldrich社)反应，进行TFA-TIS-水处理，从而获得了目标化合物。
·1H-HMR(300MHz，DMSO-d6，δppm)：10.83(1H，s)，7.99-7.91(2H，m)，7.50(1H，d，J＝7.8Hz)，7.31(1H，d，J＝8.4Hz)，7.21-6.94(3H，m)，4.47(1H，m)，3.67(2H，m)，3.17(1H，m)，3.02(1H，m)，2.07(2H，t，J＝7.2Hz)，1.45(23H，m)，1.23(24H，brs)，0.85(3H，t，J＝6.6Hz).
·MS(EI)m/z：500.4(M++1，bp)，205.1
[实施例13：N-棕榈酰-Gly-Gln·TFA盐的合成]
用与实施例1同样的步骤，但是装入Gln(Trt)-Alko(渡边化学工业(株))，用Fmoc法使其与Fmoc-Gly-OH缩合，最后与棕榈酸(Aldrich社)反应，进行TFA-TIS-水处理，从而获得了目标化合物。
·1H-HMR(300MHz，DMSO-d6，δppm)：8.07(1H，d，J＝7.5Hz)，7.95(1H，m)，4.16(1H，m)，3.70(2H，m)，2.10-2.08(4H，m)，1.92(1H，m)，1.75(1H，m)，1.47(2H，m)1.23(24H，brs)，0.85(3H，t，J＝6.6Hz).
·MS(EI)m/z：442.3(M++1，bp)，130.1
[实施例14：N-棕榈酰-His-Gly·TFA盐的合成]
用与实施例1同样的步骤，但是装入甘氨酸Alko树脂，用Fmoc法使其与Fmoc-His-OH缩合，最后与棕榈酸(Aldrich社)反应，进行TFA-TIS-水处理，从而获得了目标化合物。
·1H-NMR(300MHz，DMSO-d6，δppm)：8.70(1H，s，C-2His)，8.22(1H，t，J＝6Hz，NH  Gly)，8.07(1H，d，J＝8.7Hz，NH  His)，7.22(1H，s，C-5His)，4.62(1H，m，α-CH His)，3.84-3.67(2H，m，α-CH2Gly)，3.07(1H，m，β-CH2a，His)，2.84(1H，m，β-CH2b，His)，2.07(2H，t，J＝7.8Hz，CH2Pal)，1.40(2H，m，CH2Pal)，1.23(24H，brs，CH2Pal)，0.85(3H，t，J＝6.9Hz，CH3Pal)
·MS(EI)m/z：451.4(M++1，bp)
[实施例15：用纯水进行的脂质肽的凝胶化的评价]
将上述实施例1、6、7、8和10中合成的脂质肽加入样品管中，加入纯水(金属、自由离子)以形成脂质肽浓度为0.25或0.5％(w/v)(w是指质量(g)，v是指体积(mL))的溶液，将其加热至90℃以上使脂质肽溶解，然后放冷。
将放冷后溶液的流动性丧失、即使倒置样品管溶液也不会流下的状态判定为“凝胶化(○)”。结果示于表1。
[表1]用纯水进行的脂质肽的凝胶化的评价
[实施例16：用缓冲液进行的脂质肽的凝胶化的评价]
将实施例3～10和实施例14所合成的脂质肽加入样品管中，分别加入3种磷酸缓冲液(PBS)(PH＝2.6、7.4或10)以形成脂质肽浓度为0.25或0.5％(w/v)的溶液(条件A～F)，然后将其加热至90℃以上使脂质肽溶解，然后放冷。
将放冷后溶液的流动性丧失、即使倒置样品管溶液也不会流下的状态判定为“凝胶化”。结果示于表2。另外，在表中，将凝胶化了的情况记为“○”，将未凝胶化的情况记为“×”，将未进行评价的情况记为“-”。
[表2]用缓冲液进行的脂质肽的凝胶化评价
Figure BDA0000045598410000381
如表2所示，在酸性范围(pH＝2.6)，当浓度为0.5％时，N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐、N-月桂酰-Gly-His·TFA盐、N-山萮酰-Gly-His·TFA盐、N-肉豆蔻酰-Gly-His·TFA盐和N-棕榈酰-Ala-His·TFA盐发生了凝胶化。此外，当浓度为0.25％时，N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐、N-月桂酰-Gly-His·TFA盐、N-肉豆蔻酰-Gly-His·TFA盐和N-棕榈酰-Ala-His·TFA盐发生了凝胶化。
在中性范围(pH＝7.4)，实施例16中使用的全部脂质肽在浓度为0.25或0.5％的任一情况下都发生了凝胶化。
另一方面，在碱性范围(pH＝10)，当浓度为0.5％时，实施例16中使用的全部脂质肽都发生了凝胶化，但是当浓度为0.25％时，仅N-月桂酰-Gly-His·TFA盐发生了凝胶化。
[实施例17：N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐在各种溶液中凝胶化的评价]
将上述实施例1～3所合成的N-棕榈酰-Gly-His的三氟乙酸盐分别加入各螺纹管(マルエムNo.1，(株)マルエム制)中，加入下述表3所示的各种溶液以使这些N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐(也称为Pal-GH(TFA)。)的浓度为0.5或1％(w/v)，在微量恒温仪高温槽(日本ジエネテイクス(株)制)中加热至100℃，然后，在室温下放置。
将溶液的流动性丧失、即使倒置螺纹管溶液也不会流下的状态判定为“凝胶化”，并观察该凝胶状态。所得的结果示于表3。
另外，由于实施例1～3所合成的N-棕榈酰-Gly-His的三氟乙酸盐都显示同样的凝胶化能力，因此表3中没有区别地显示。
[表3]N-棕榈酰-Gly-His(TFA盐)在各种溶液中的凝胶化的评价
 溶剂   Pal-GH(TFA)浓度％(w/v)   凝胶状态
 50％液体石蜡水溶液   0.5   白色凝胶
 50％丙二醇水溶液   0.5   白色凝胶
 50％1，3-丁二醇水溶液   0.5   白色凝胶
 50％聚乙二醇400水溶液   0.5   白色凝胶
 聚乙二醇400   1.0   透明凝胶
 50％甘油水溶液   0.5   白色凝胶
 70％甘油水溶液   0.5   透明凝胶
 甘油   1.0   透明凝胶
[实施例18：使用了N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐和N-棕榈酰-Gly-Gly-Gly-His·TFA盐的磷酸缓冲液的凝胶化的评价]
实施例18以及后述实施例19中使用的N-棕榈酰-Gly-Gly-Gly-His·TFA盐如下合成。
将组氨酸Barlos树脂(渡边化学工业(株))约390mg添加到PD-10柱中，用二氯甲烷(DCM)5ml洗涤3次，再使用二甲基甲酰胺(DMF)5ml洗涤3次。接下来，添加Fmoc-Gly-OH(渡边化学工业(株))约270mg和缩合剂溶液1(将HBTU 3.05g、HOBt 1.25g溶解在DMF 16ml中而得的溶液)2.1ml，再添加缩合剂溶液2(将DIPEA 2.75ml溶解在DMF 14.25ml中而得的溶液)2.1ml。
使用振动器将它们搅拌30分钟，然后使用DMF 5ml洗涤5次，接着使用DCM 5ml洗涤3次，再使用DMF5ml洗涤3次。
接下来，加入20％哌啶/DMF溶液5ml，搅拌1分钟，除去该溶液，然后再加入20％哌啶/DMF溶液5ml，搅拌45分钟，使用DMF 5ml洗涤5次。
然后，分别添加Fmoc-Gly(渡边化学工业(株))270mg、缩合剂1和缩合剂2各2.1ml，使用振动器搅拌20分钟，然后使用DMF 5ml洗涤5次，使用DCM 5ml洗涤3次，再使用DMF 5ml洗涤3次。然后，加入20％哌啶/DMF溶液5ml，搅拌1分钟，然后丢弃溶液，再次加入20％哌啶/DMF溶液5ml，搅拌45分钟，使用DMF5ml洗涤5次。
将棕榈酸(东京化成工业(株))约230mg添加到柱中，分别添加缩合剂1和缩合剂2各2.1ml，使用振动器搅拌90分钟。在反应后，使用DMF 5ml洗涤5次，接着使用DCM 5ml洗涤5次，再使用甲醇5ml洗涤5次，然后，将树脂真空干燥过夜。
在干燥后，将三氟乙酸3.8ml和三异丙基硅烷0.1ml添加到柱中，搅拌1小时。
在回收的混合溶液中添加水使生成物析出，然后进行抽滤，从而回收生成物。在进行冷冻干燥后，使用乙腈4ml洗涤3次，从而获得了目标化合物。
·C26H46N5O5的FT-MS+m/z的理论值：[M+H]+507.34207，实测值：507.92
将以5质量％的比例含有N-棕榈酰-Gly-Gly-His·TFA盐的N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐(10.4mg)加入到螺纹管((株)マルエム，No.3)中，添加磷酸缓冲液(和光纯药工业(株)制phosphate buffer powder，1/15摩尔/L，PH＝7.4，组成：Na2HPO47.6g，KH2PO41.8g/L)以使浓度为0.5％(w/v)，用干式恒温器(First Gene社制)加热(105℃，10分钟)，放冷后，确认溶液的流动性丧失、即使将样品管倒置溶液也不会流下的状态，由此判定发生了凝胶化。
观察到含有5％N-棕榈酰-Gly-Gly-His·TFA盐的N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐在0.5％(w/v)浓度下，通过以磷酸缓冲液为介质的加热而凝胶化。
[实施例19：使用了N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐和N-棕榈酰-Gly-Gly-Gly-His·TFA盐的超纯水的凝胶化的评价]
将含有5％N-棕榈酰-Gly-Gly-His·TFA盐的N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐(10.4mg)加入到螺纹管((株)マルエム，No.3)中，添加超纯水(栗田工业(株)制)以使浓度为1％(w/v)，用干式恒温器(First Gene社制)加热(105℃，10分钟)，放冷后，确认溶液的流动性丧失、即使将样品管倒置溶液也不会流下的状态，由此判定发生了凝胶化。
观察到含有5％N-棕榈酰-Gly-Gly-His·TFA盐的N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐在1％(w/v)浓度下，通过以超纯水为介质的加热而凝胶化。
[实施例20：使用N-棕榈酰-Gly-His的三氟乙酸盐以水为介质来制成凝胶和凝胶片]
将实施例1所调制的N-棕榈酰-Gly-His(TFA)3mg加入到螺纹管(マルエムNo.3，(株)マルエム制)中，向其中加入日本药典纯化水(共荣制药(株))0.6ml以使浓度为0.5％(w/v)，在105℃下加热5分钟，然后室温静置，从而制成0.5％N-棕榈酰-Gly-His(TFA)的凝胶。
再在该凝胶中加入日本药典纯化水(共荣制药(株))2ml，在72小时内全面地观察是否片化。观察到以水为介质制成的N-棕榈酰-Gly-His(TFA)凝胶在水浸渍液中不溶解，而形成片状凝胶。
[实施例21：使用N-棕榈酰-Gly-His的三氟乙酸盐以甘油溶液为介质来制成凝胶和凝胶片]
将实施例1所调制的N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐9.1mg加入到螺纹管(マルエムNo.3，(株)マルエム制)中，向其中分别加入日本药典纯化水(共荣制药(株))和甘油(纯正化学(株))各0.91ml以使浓度为0.5％(w/v)，在105℃下加热5分钟，然后室温静置，从而制成0.5％N-棕榈酰-Gly-His ·TFA盐的甘油溶液的凝胶。
再在该凝胶中加入日本药典纯化水(共荣制药(株))2ml，在72小时内全面地观察是否片化。观察到以甘油溶液为介质制成的N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐的凝胶在水浸渍液中不溶解，而形成片状凝胶。
[实施例22：使用N-棕榈酰-Gly-His的三氟乙酸盐以甘油为介质来制成凝胶和凝胶片]
将实施例1所调制的N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐4.6mg加入到螺纹管(マルエムNo.3，(株)マルエム制)中，向其中加入甘油0.46ml以使浓度为1％(w/v)，在105℃下加热5分钟，然后室温静置，从而制成1％N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐的甘油凝胶。
再在该凝胶中加入日本药典纯化水(共荣制药(株))2ml，在72小时内全面地观察是否片化。观察到以甘油为介质制作的N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐的凝胶在水浸渍液中不会溶解，而形成片状凝胶。
[实施例23：N-棕榈酰-Gly-His·游离体在水中和在各种pH下的凝胶化的评价]
将实施例4所调制的N-棕榈酰-Gly-His·游离体加入到螺纹管(マルエムNo.1，(株)マルエム制)中，向其中加入下述表4所示的各种溶液以使N-棕榈酰-Gly-His·游离体(也称为Pal-GH(游离))的浓度分别为0.1％、0.2％、0.5％、1％或2％(w/v)，用微量恒温仪高温槽(日本ジエネテイクス(株)制)将其加热到100℃，然后，在室温下放置。
放冷后，将溶液的流动性丧失、即使将螺纹管倒置溶液也不会流下的状态判定为“凝胶化”。结果示于表4。另外在表中，将凝胶化了的情况记为“○”，将溶胶化了的情况记为“×”，将未进行评价的情况记为“-”。
[表4]N-棕榈酰-Gly-His·游离体在各种pH下的凝胶化的评价
Figure BDA0000045598410000431
[实施例24：N-棕榈酰-Gly-His游离体在甘油溶液中的凝胶化的评价]
将实施例4所调制的N-棕榈酰-Gly-His·游离体加入到螺纹管(マルエムNo.1，(株)マルエム制)中，向其中分别加入下述表5所示的各浓度的甘油溶液以使N-棕榈酰-Gly-His·游离体的浓度分别为0.2％、0.25％、0.5％或1％(w/v)，用微量恒温仪高温槽(日本ジエネテイクス(株)制)将其加热到100℃，然后，在室温下放置。
将溶液的流动性丧失、即使将螺纹管倒置溶液也不会流下的状态判定为“凝胶化”。所得结果示于表5。另外在表中，将凝胶化了的情况记为“○”，将部分凝胶化了的情况记为“△”，将未进行评价的情况记为“-”。
[表5]N-棕榈酰-Gly-His·游离体在甘油溶液中的凝胶化的评价
Figure BDA0000045598410000432
[实施例25：N-棕榈酰-Gly-His·游离体在丙二醇(PG)溶液中的凝胶化的评价]
将实施例4所调制的N-棕榈酰-Gly-His·游离体加入到螺纹管(マルエムNo.1，(株)マルエム制)中，向其中加入下述表6所示的各浓度的丙二醇溶液以使N-棕榈酰-Gly-His·游离体的浓度分别为0.25％、0.5％或1％(w/v)，用微量恒温仪高温槽(日本ジエネテイクス(株)制)将其加热到100℃，然后，在室温下放置。
将溶液的流动性丧失、即使将螺纹管倒置溶液也不会流下的状态判定为“凝胶化”。所得结果示于表6。另外在表中，将凝胶化了的情况记为“○”，将部分凝胶化了的情况记为“△”，将未形成凝胶的情况记为“×”。
[表6]N-棕榈酰-Gly-His·游离体在丙二醇(PG)溶液中的凝胶化的评价
[实施例26：N-棕榈酰-Gly-His·游离体在无机盐、氨基酸或有机物添加溶液中的凝胶化的评价]
将实施例4所调制的N-棕榈酰-Gly-His·游离体加入到螺纹管(マルエムNo.1，(株)マルエム制)中，向其中加入溶解了下述表7中记载的各添加物的水溶液以使N-棕榈酰-Gly-His·游离体的浓度为0.5％或1％(w/v)，用微量恒温仪高温槽(日本ジエネテイクス(株)制)将其加热到100℃，然后，在室温下放置。
将溶液的流动性丧失、即使将螺纹管倒置溶液也不会流下的状态判定为“凝胶化”。所得的结果示于表7。另外在表中，将凝胶化了的情况记为“○”，将部分凝胶化了的情况记为“△”，将未进行评价的情况记为“-”。
[表7]N-棕榈酰-Gly-His·游离体在无机盐、氨基酸或有机物添加溶液中的凝胶化的评价
Figure BDA0000045598410000451
[实施例27：0.25％(w/v)的N-棕榈酰-Gly-His·游离体在丙二醇水溶液(65％(w/w))(添加乳酸·乳酸钾)中的凝胶化的评价]
将上述实施例4所得的N-棕榈酰-Gly-His·游离体(25mg)加入到螺纹管((株)マルエム，No.7)中，加入65％(w/w)丙二醇水溶液以使N-棕榈酰-Gly-His·游离体浓度为0.25％(w/v)，再以相对于溶解液总量为5％(w/w)的浓度添加乳酸钾∶乳酸(95∶5)，用干式恒温器(First Gene社制)在75℃下加热10分钟，将所得的溶解液转移到喷雾瓶((株)マルエム，No.3L)，放冷至室温。
放冷后，确认溶液的流动性丧失、即使将样品管倒置溶液也不会流下的状态，由此判定发生了凝胶化。
[实施例28：0.2％(w/v)的N-棕榈酰-Gly-His·游离体在丙二醇水溶液(65％(w/w))(添加乳酸·乳酸钾)中的凝胶化的评价]
将上述实施例4所得的N-棕榈酰-Gly-His游离体(80mg)加入到螺纹管((株)マルエム，No.7)中，加入65％(w/w)丙二醇水溶液以使N-棕榈酰-Gly-His游离体的浓度为0.2％(w/v)，再以相对于溶解液总量为5％(w/w)的浓度添加乳酸钾∶乳酸(95∶5)，用干式恒温器(First Gene社制)在93℃下加热5分钟，将所得的溶解液转移到喷雾瓶((株)マルエム，No.3L)中，放冷至室温。
放冷后，确认溶液的流动性丧失、即使将样品管倒置溶液也不会流下的状态，由此判定发生了凝胶化。
[实施例29：使用N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐以甘油和聚乙二醇400为介质来制成凝胶和凝胶片(1)]
将实施例1～3所调制的N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐50.4mg分别加入到螺纹管(マルエムNo.7，(株)マルエム制)中，向其中添加聚乙二醇400(和光纯药工业(株))1ml、乙醇1.5ml、70％甘油(纯正化学(株))水溶液8ml以使N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐的浓度为0.5％(w/v)，用干式恒温器(FirstGene社制)加热(105℃，8分钟)，然后室温静置，从而形成了凝胶。
再在该凝胶中加入日本药典纯化水(共荣制药(株))20ml，在72小时内全面地观察是否片化。观察到以甘油和聚乙二醇400为介质制成的N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐的凝胶在水浸渍液中不溶解，而形成片状凝胶。
[实施例30：使用N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐以甘油和聚乙二醇400为介质来制成凝胶和凝胶片(2)]
将实施例1～3所调制的N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐52.5mg分别加入到螺纹管(マルエムNo.7，(株)マルエム制)中，向其中添加聚乙二醇400(和光纯药工业(株))0.5ml、乙醇1ml、70％甘油(纯正化学(株))水溶液8ml以使N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐的浓度为0.5％(w/v)，用干式恒温器(FirstGene社制)加热(105℃，8分钟)，然后室温静置，从而形成了凝胶。
再在该凝胶中加入日本药典纯化水(共荣制药(株))20ml，在72小时内全面地观察是否片化。观察到以甘油和聚乙二醇400为介质制成的N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐的凝胶在水浸渍液中不溶解，而形成片状凝胶。
[实施例31：包接吲哚美辛、l-薄荷醇的N-棕榈酰-Gly-His(TFA)凝胶片]
将实施例1～3所调制的棕榈酰-Gly-His·TFA盐50.2mg与吲哚美辛104.7mg和l-薄荷醇220mg一起加入到螺纹管(マルエムNo.7，(株)マルエム制)中，向其中添加聚乙二醇400(和光纯药工业(株))0.5ml、乙醇1.5ml、70％甘油(纯正化学工业(株))水溶液8ml以使N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐的浓度为0.5％(w/v)，用干式恒温器(First Gene社制)加热(105℃，8分钟)，然后室温静置，从而形成了淡黄色凝胶。本凝胶的手感为能拉伸、有弹性。
确认形成凝胶后，室温静置45天，然后加入日本药典纯化水(共荣制药(株))20ml，在72小时内全面地观察是否片化。观察到本凝胶在水浸渍液中不溶解，而形成片状凝胶。
[实施例32：δ-苯胺基-1-萘磺酸(ANS)插入到N-棕榈酰-Gly-His三氟乙酸盐自组装而形成的纤维中的确认试验]
将作为疏水性环境应答性探测器的8-苯胺基-1-萘磺酸(ANS)溶解在pH7.5的磷酸缓冲液中以使其最终浓度为5μM，向其中加入实施例1所调制的N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐以使浓度为0.5重量％，调制出凝胶。
此外，作为对照，调制在pH7.5磷酸缓冲液中仅添加0.5重量％浓度的N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐而得的凝胶、以及5μM ANS的pH7.5磷酸水溶液(不添加N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐)。
对于这些各凝胶和溶液，分别测定荧光强度(激发波长(ex)为350nm，荧光波长(em)为480nm)。所得的结果示于图2。
如图2所示，在5μM ANS的pH7.5磷酸水溶液和0.5重量％N-棕榈酰-Gly-His(TFA)的pH7.5磷酸水溶液凝胶中，几乎观测不到荧光强度，与此相对，在0.5重量％N-棕榈酰-Gly-His(TFA)的pH7.5磷酸水溶液凝胶中加入了ANS而得的凝胶中，在460nm附近观测到了强荧光强度。该结果说明，ANS插入(包接)到N-棕榈酰-Gly-His(TFA)自组装而形成的纤维中。
另外，与上述同样地使用以最终浓度为5μM溶解在pH7.5的磷酸缓冲液中而得的ANS，分别制成0.5重量％琼脂糖凝胶、3重量％藻酸钠凝胶、5重量％聚丙烯酰胺凝胶，但是这些凝胶中的ANS都与磷酸水溶液中的ANS同样地几乎观测不到荧光强度。
[实施例33：利用N-棕榈酰-Gly-His三氟乙酸盐的疏水性物质的增溶试验]
将作为疏水性物质的DL-α-生育酚(维生素E)溶解在乙醇中，调制储备溶液。将该储备溶液用磷酸缓冲液(pH7.5)稀释，调制出维生素E的最终浓度为100～500μM的样品溶液(包含5％乙醇。)。
在各样品溶液中添加实施例1所调制的N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐(最终浓度：0.2重量％)，加热溶解，然后放冷使其凝胶化。
通过添加N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐，加热后迅速变透明，放冷后也不会析出，即，获得了可以在凝胶中增溶的结果。另一方面，在不添加N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐的情况下，观测到了维生素E不能增溶，而是析出。
以上结果显示，使用N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐，能够制作包接了维生素E的凝胶。
[实施例34：利用N-棕榈酰-Gly-His·游离体使维生素C衍生物和维生素E的同时增溶的试验]
调制出1重量％的DL-α-生育酚(维生素E)的乙醇溶液。另一方面，使L(+)-抗坏血酸二磷酸酯三钠(维生素C衍生物)以0.1重量％溶解在磷酸缓冲液(pH7.4)中，调制储备溶液。将维生素E的乙醇溶液和维生素C衍生物的储备溶液以1∶99混合，结果产生白浊(图3(a))。
接下来，在该白浊溶液中加入实施例4所调制的N-棕榈酰-Gly-His·游离体以使其最终浓度为1重量％，在80℃下用干式恒温器中加热10分钟。结果是，未添加N-棕榈酰-Gly-His·游离体的溶液仍为白浊状态(图3(c))，与此相对，添加N-棕榈酰-Gly-His·游离体的溶液变为无色透明(图3(c))，可以使维生素E和维生素C衍生物完全并且同时在凝胶中增溶。即使将该凝胶放冷至室温也不会析出维生素E和维生素C衍生物。
以上结果显示，通过使用N-棕榈酰-Gly-His游离体，能够制作同时包接了溶解性不同的维生素E和维生素C衍生物的凝胶。
[实施例35：在N-棕榈酰-Gly-His·游离体中添加对羟基苯甲酸甲酯时的凝胶化试验]
调制0.2重量％的对羟基苯甲酸甲酯水溶液，在其中以0.25、0.5、1.0重量％添加实施例4所调制的N-棕榈酰-Gly-His·游离体，从而制成悬浮混合溶液。将各溶液在95～99℃下加热至溶解(6～25分钟)，然后放冷至室温。结果获得了浓度为0.5重量％以上且透明的凝胶。
与实施例23所示的仅添加水的条件比较，通过添加对羟基苯甲酸甲酯，获得了N-棕榈酰-Gly-His·游离体可促进难溶性的对羟基苯甲酸甲酯溶解，并且可提高自身的凝胶化能力的结果。
通过添加对羟基苯甲酸甲酯来提高凝胶化能力的详细机制还不清楚，但是认为其理由之一是，由于N-棕榈酰-Gly-His中的肽键部的酰胺基和末端羧基之间的距离、与对羟基苯甲酸甲酯的羟基和羧基之间的距离相匹配，因而介由氢键以对羟基苯甲酸甲酯插入N-棕榈酰-Gly-His分子之间那样的形式来聚集。
此外还认为，N-棕榈酰-Gly-His中的组氨酸的咪唑环与对羟基苯甲酸甲酯的芳香环发生π叠加，从而对羟基苯甲酸甲酯的羧基与组氨酸的羧基之间生产氢键，以对羟基苯甲酸甲酯插入了N-棕榈酰-Gly-His分子之间的形式聚集。
[实施例36：使用N-棕榈酰-Gly-His三氟乙酸盐来制成膜]
将实施例1所调制的N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐3mg加入到螺纹管(マルエムNo.3，(株)マルエム制)中，向其中加入日本药典纯化水(共荣制药(株))0.6ml以使N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐的浓度为0.5％(w/v)，在105℃下加热5分钟，然后室温静置，从而制成0.5％N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐的凝胶。
再在该凝胶中加入日本药典纯化水(共荣制药(株))2ml，在72小时内全面地观察是否片化。观察到以水为介质制成的N-棕榈酰-Gly-His(TFA)凝胶在水浸渍液中不溶解，而形成片状凝胶。
再将所得的凝胶片移至玻璃基板上，在干燥器内静置十几天，使作为介质的水蒸发，从而制成由N-棕榈酰-Gly-His·TFA盐所形成的膜。
[实施例37：用N-棕榈酰-Gly-His·游离体制成甘油膜]
使用N-棕榈酰-Gly-His·游离体10mg，分别加入30％、20％或10％的甘油水溶液各2.0mL分别形成0.5％(w/v)的N-棕榈酰-Gly-His·游离体溶液，使其在80℃下加热溶解。将该溶液加入内径为2.2cm的玻璃皿中，在室温下放冷。将放冷后，溶液的流动性丧失、即使将玻璃皿倒置溶液也不会流下的状态判定为凝胶化。然后，将所得的凝胶移至玻璃基板上。
在使用了任何浓度甘油水溶液的情况下，都观察到了凝胶化。进而，将所得的片状凝胶在干燥器内静置10天，结果任何凝胶都可制成包含甘油的由N-棕榈酰-Gly-His·游离体形成的膜。
产业可利用性
本发明的包含脂质肽的胶凝剂以及由该胶凝剂获得的凝胶在酸性范围至碱性范围的宽pH值范围内、特别是即使在中性条件下也可以稳定地保持凝胶结构，而且不仅能够使水中凝胶化，而且能够使醇溶液、亲水性有机溶液、疏水性有机溶液、高级醇等和/或这些溶剂与水的混合溶液凝胶化，生物适应性非常高，因此不仅适合作为化妆品用基材、准药物用基材、医药外用剂的用途，而且适合作为以油墨、涂料等为代表的各种功能性材料的用途。
例如，从适合上述宽pH值范围的观点出发，适合洗涤剂(医疗用、生活用、工业用等)、溶胶·凝胶形成剂(化妆品、其它日用品用途)、色素稳定用途的胶凝剂、食品用添加剂(酸性食品、碱性食品、中性食品等)等的用途。
此外，在中性范围，可以用作细胞培养基材和/或皮肤基材等生物/生物化学方面的材料。在酸性范围，可以用作胃酸调节剂、肠溶性制剂、利用饱腹感的生物降解性抗代谢剂等药物制剂的基材；可以用作制造含有果胶等的酸性乳饮料时的稳定剂和/或添加剂；或者可以用于改良碱性土壤的用途等。
此外在碱性范围，可以在制造碱性饮料、乳饮料时用作稳定剂和/或添加剂；可以用于使用了各种碱性酶(碱性蛋白酶、碱性神经酰胺酶、碱性淀粉酶、碱性木聚糖酶、碱性果胶酸裂合酶等)的催化反应方面用途；可以在嗜碱菌的产业利用中使用；可以用作碱性电池等使用的胶凝剂；可以用作酸性土壤的改良剂用途；另外可以用作生物反应器、洗剂/皂、化妆品、制药、分析测试等各种产业中使用的基材、反应添加剂、促进剂。

Claims (31)

1.一种胶凝剂，其特征在于，包含式(1)所示的脂质肽或其能够药用的盐，
Figure FDA0000045598400000011
式中，R1表示碳原子数9～23的脂肪族基，R2表示氢原子、或可具有碳原子数1或2的支链的碳原子数1～4的烷基，R3表示-(CH2)n-X基，n表示1～4的数，X表示氨基、胍基、-CONH2基、可具有1～3个氮原子的5元环、可具有1～3个氮原子的6元环、或可具有1～3个氮原子的由5元环和6元环构成的稠合杂环。
2.根据权利要求1所述的胶凝剂，其中，R3表示-(CH2)n-X基，n表示1～4的数，X表示氨基、胍基、-CONH2基、或可具有1～2个氮原子的5元环或由5元环和6元环构成的稠合杂环。
3.根据权利要求1或2所述的胶凝剂，其中，R1表示可具有0～2个不饱和键的碳原子数11～21的直链状脂肪族基。
4.根据权利要求3所述的胶凝剂，其中，R2表示氢原子、或可具有碳原子数1的支链的碳原子数1～3的烷基。
5.根据权利要求4所述的胶凝剂，其中，n表示1～4的数，且X表示氨基、胍基或-CONH2基；或者n表示1，且X表示吡咯基、咪唑基、吡唑基或咪唑基。
6.根据权利要求5所述的胶凝剂，其中，R2是氢原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基，R3表示氨基甲基、氨基乙基、3-氨基丙基、4-氨基丁基、氨基甲酰基甲基、2-氨基甲酰基乙基、3-氨基甲酰基丁基、2-胍基乙基、3-胍基丁基、吡咯甲基、咪唑甲基、吡唑甲基或3-吲哚甲基。
7.根据权利要求6所述的胶凝剂，其中，R2是氢原子、甲基、异丙基、异丁基或仲丁基，R3表示4-氨基丁基、氨基甲酰基甲基、2-氨基甲酰基乙基、3-胍基丁基、咪唑甲基或3-吲哚甲基。
8.一种纤维，其是由权利要求1～7的任一项所述的胶凝剂自组装而形成的。
9.一种纤维，其是由权利要求1～7的任一项所述的胶凝剂与包含式(2)所示的脂质肽或其能够药用的盐的胶凝剂的混合物自组装而形成的，
Figure FDA0000045598400000021
式中，R4表示碳原子数9～23的脂肪族基，R5、R6、R7表示氢原子、可具有碳原子数1～2的支链的碳原子数1～4的烷基、或-(CH2)n-X，且R5、R6、R7中的至少一个以上表示-(CH2)n-X，n表示1～4的数，X表示氨基、胍基、-CONH2基、可具有1～3个氮原子的5元环、可具有1～3个氮原子的6元环、或可具有1～3个氮原子的由5元环和6元环构成的稠合杂环，m表示1～4的数。
10.根据权利要求8或9所述的纤维，其是通过添加表面活性剂来促进自组装而形成的。
11.根据权利要求10所述的纤维，其中，所述表面活性剂是阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂或阳离子表面活性剂。
12.一种凝胶，其是由权利要求1～7的任一项所述的胶凝剂与溶剂形成的。
13.一种凝胶，其是由权利要求8～11的任一项所述的纤维与溶剂形成的。
14.根据权利要求13所述的凝胶，其是使低分子化合物附着或包接在纤维上而形成的。
15.根据权利要求12或13所述的凝胶，其中，所述溶剂是水、醇、水溶液、醇溶液、亲水性有机溶液、高级醇、脂肪酸、高级脂肪酸酯类、甘油酯或疏水性有机溶液、或它们混合而得的混合溶剂。
16.根据权利要求15所述的凝胶，其中，所述溶剂是水、醇、水溶液、醇溶液、亲水性有机溶液、高级醇、疏水性有机溶液、或它们混合而得的混合溶剂。
17.根据权利要求15所述的凝胶，其中，所述醇溶液是选自甲醇、乙醇、2-丙醇和异丁醇中的至少一种醇与水的混合溶液。
18.根据权利要求15所述的凝胶，其中，所述亲水性有机溶液是选自丙酮、二
Figure FDA0000045598400000031
烷、甘油、丙二醇和聚乙二醇中的至少一种亲水性有机溶剂与水的混合溶液。
19.根据权利要求15所述的凝胶，其中，所述疏水性有机溶液是选自液体石蜡、矿物油、氢化聚异丁烯和橄榄油中的至少一种疏水性有机溶剂的溶液。
20.根据权利要求15所述的凝胶，其中，所述水溶液是选自无机碳酸盐、无机硫酸盐、无机磷酸盐和无机磷酸氢盐中的至少一种无机盐、或选自有机胺盐酸盐和有机胺乙酸盐中的至少一种有机盐溶解而得的水溶液。
21.根据权利要求20所述的凝胶，其中，所述无机盐是选自碳酸钙、碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁、磷酸钾、磷酸钠、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠中的至少一种无机盐，
所述有机盐是选自乙二胺盐酸盐、乙二胺四乙酸盐和三羟甲基氨基甲烷盐酸盐中的至少一种有机盐。
22.根据权利要求12～21的任一项所述的凝胶，其中还含有防腐剂。
23.根据权利要求12～22的任一项所述的凝胶，其为片形态。
24.一种膜，其是通过从权利要求23所述的片形态的凝胶中蒸发溶剂而获得的。
25.式(1b)所示的脂质肽及其能够药用的盐，
Figure FDA0000045598400000041
式中，R1表示碳原子数12～22的脂肪族基，R2表示氢原子，R3表示3-吲哚甲基或咪唑甲基。
26.式(1c)所示的脂质肽及其能够药用的盐，
Figure FDA0000045598400000042
式中，R1表示碳原子数14～22的脂肪族基，R2表示氢原子、甲基、异丙基、异丁基或2-丁基，R3表示4-氨基-正丁基、氨基甲酰基乙基、氨基甲酰甲基、咪唑甲基或3-吲哚甲基。
27.根据权利要求26所述的脂质肽及其能够药用的盐，其中，R2表示甲基、异丙基、异丁基或2-丁基，R3表示4-氨基-正丁基、氨基甲酰基乙基或氨基甲酰基甲基。
28.根据权利要求26所述的脂质肽及其能够药用的盐，其中，R2表示甲基、异丙基、异丁基或2-丁基，R3表示咪唑甲基或3-吲哚甲基。
29.根据权利要求26所述的脂质肽及其能够药用的盐，其中，R2表示氢原子，R3表示4-氨基-正丁基、氨基甲酰基乙基或氨基甲酰基甲基。
30.一种胶凝剂，其特征在于，包含式(3)所示的脂质肽或其能够药用的盐，
Figure FDA0000045598400000043
式中，R8表示碳原子数9～23的脂肪族基，R9表示-(CH2)n-X基，R10表示氢原子、或可具有碳原子数1或2的支链的碳原子数1～4的烷基，n表示1～4的数，X表示氨基、胍基、-CONH2基、可具有1～3个氮原子的5元环、可具有1～3个氮原子的6元环、或可具有1～3个氮原子的由5元环和6元环构成的稠合杂环。
31.式(3)所示的脂质肽及其能够药用的盐，
Figure FDA0000045598400000051
式中，R8表示碳原子数9～23的脂肪族基，R9表示-(CH2)n-X基，R10表示氢原子、或可具有碳原子数1或2的支链的碳原子数1～4的烷基，n表示1～4的数，X表示氨基、胍基、-CONH2基、可具有1～3个氮原子的5元环、可具有1～3个氮原子的6元环、或可具有1～3个氮原子的由5元环和6元环构成的稠合杂环。
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