JPWO2018221445A1

JPWO2018221445A1 - ゲル化剤

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Publication number: JPWO2018221445A1
Application number: JP2019521200A
Authority: JP
Inventors: 達生丸山; カルティカレストゥウィッタ
Original assignee: Kobe University NUC; Nissan Chemical Corp
Current assignee: Kobe University NUC; Nissan Chemical Corp
Priority date: 2017-06-01
Filing date: 2018-05-28
Publication date: 2020-04-02
Also published as: WO2018221445A1

Abstract

本発明は、優れたゲル化能を有する上に安全にも優れたゲル化剤と、当該ゲル化剤を含むハイドロゲルを提供することを目的とする。本発明に係るゲル化剤は、下記式（Ｉ）で表されるペプチドまたはその塩を含むことを特徴とする。［式中、Ｒ1はＣ1-4アルキル基を示し、Ｒ2はベンジル基などを示し、Ｒ3とＲ4は、独立して、Ｃ1-4アルキル基などを示し、Ｒ5は４−アミノブチル基などを示し、Ｒ6は−ＯＨなどを示し、ｐは２以上４以下の整数を示し、ｑとｒは、独立して、０または１を示す］

Description

本発明は、優れたゲル化能を有し且つ安全なものであるゲル化剤と、当該ゲル化剤を含むハイドロゲルに関するものである。

例えば、ローションや乳液などの液状化粧料は、勿論それ自体が有用なものであるが、液だれを抑制する等のためにゲル化が求められることがある。液体をゲル化するためにはゲル化剤が用いられ、ゲル化剤には高分子ゲル化剤と低分子ゲル化剤がある。高分子ゲル化剤は比較的優れたゲル化能を示すといえる。しかし、例えばゲル状化粧品ではチキソトロピー性が求められるが、チキソトロピー性を示すゲルを高分子ゲル化剤から得ることは難しい。そこで近年では、チキソトロピー性を示すゲルが得られる低分子ゲル化剤が種々検討されている。低分子ゲル化剤は、自己組織化してファイバー状の構造体を形成し、かかるファイバー状構造体が互いに絡まり合って三次元網目構造体を形成し、その空隙に溶媒を取り込んでゲル化すると考えられる。この自己組織化が熱可逆性を示すため、得られるゲルも熱可逆性を示す。

例えば本発明者らの研究グループは、イオン液体の低分子ゲル化剤を開発している（特許文献１）。イオン液体ゲルは導電性を有するため、例えば燃料電池や二次電池などで液漏れし難い電解質として利用できる可能性がある。一方、水を主要な溶媒とするハイドロゲルであれば、生体に直接接触する化粧料、薬剤、培地などに適用できる可能性がある。特にかかるゲル状の化粧料などでは、毒性が低く安全性が高く、且つ使用後には速やかに分解されることが好ましいといえる。

例えば特許文献２，３には、ヒドロゲルを形成するためのゲル化剤として使用できる短鎖の脂質ペプチドが開示されている。ペプチドであれば安全性が高く、且つ分解性も高いと考えられる。

国際公開第２０１４／０５１０５７号パンフレット国際公開第２００９／００５１５１号パンフレット国際公開第２００９／００５１５２号パンフレット

上述したように、短鎖ペプチドからなるヒドロゲル化剤は開発されている。しかし特許文献２，３に記載の短鎖ペプチドは、炭素数９以上２１以下または９以上２３以下の脂肪族基を含むアシル基により末端アミノ基がアシル化されており、かかる長鎖アシル基により優れたゲル化能が発揮されると考えられるが、安全性が低下する可能性もあり得る。一方、Ｎ末端アシル基の炭素数を減ずれば安全性がより一層高まる可能性があるが、それではゲル化能が低下する可能性もある。
そこで本発明は、優れたゲル化能を有する上に安全にも優れたゲル化剤と、当該ゲル化剤を含むハイドロゲルを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、ゲル化能を有する短鎖ペプチドの末端アミノ基をアセチル基などより安全なアシル基でアシル化しても、Ｎ末端側にポリ芳香族アミノ酸残基鎖を設け、且つＣ末端側に塩基性アミノ酸残基を位置させることにより、高いゲル化能と安全性を両立できることを見出して、本発明を完成した。
以下、本発明を示す。

［１］下記式（Ｉ）で表されるペプチドまたはその塩を含むことを特徴とするゲル化剤。
［式中、
Ｒ¹はＣ_1-4アルキル基を示し、
Ｒ²は、ベンジル基、４−ヒドロキシベンジル基または１Ｈ−インドール−３−イル基を示し、
Ｒ³とＲ⁴は、独立して、ＨまたはＣ_1-4アルキル基を示し、
Ｒ⁵は−（ＣＨ₂）_n−Ｘ基［式中、Ｘは、アミノ基、グアニジノ基またはイミダゾイル基を示し、ｎは１以上４以下の整数を示す］を示し、
Ｒ⁶は、−ＯＨ、Ｃ_1-4アルコキシ基または−ＮＨ₂を示し、
ｐは２以上４以下の整数を示し、
ｑとｒは、独立して、０または１を示す］

［２］Ｘがアミノ基を示す上記［１］に記載のゲル化剤。

［３］Ｒ⁶が−ＯＨまたは−ＮＨ₂を示す上記［１］または［２］に記載のゲル化剤。

［４］ｒが０である上記［１］〜［３］のいずれかに記載のゲル化剤。

［５］上記［１］〜［４］のいずれかに記載のゲル化剤と水を含むことを特徴とするハイドロゲル。

［６］さらに界面活性剤を含む上記［５］に記載のハイドロゲル。

［７］チキソトロピー性を示す上記［５］または［６］に記載のハイドロゲル。

［８］上記式（Ｉ）で表されるペプチドまたはその塩のゲル化剤としての使用。

［９］水、水溶液または水分散液をゲル化する上記［８］に記載の使用。

［１０］Ｘがアミノ基を示す上記［８］または［９］に記載の使用。

［１１］Ｒ⁶が−ＯＨまたは−ＮＨ₂を示す上記［８］〜［１０］のいずれかに記載の使用。

［１２］ｒが０である上記［８］〜［１１］のいずれかに記載の使用。

［１３］ゲルがチキソトロピー性を示す上記［８］〜［１２］のいずれかに記載の使用。

［１４］水、水溶液または水分散液に上記式（Ｉ）で表されるペプチドまたはその塩を添加する工程を含むことを特徴とするハイドロゲルの製造方法。

［１５］水、水溶液または水分散液に対する上記（Ｉ）で表されるペプチドまたはその塩の割合を０．０５質量％以上、２．０質量％とする上記［１４］に記載の方法。

［１６］Ｘがアミノ基を示す上記［１４］または［１５］に記載の方法。

［１７］Ｒ⁶が−ＯＨまたは−ＮＨ₂を示す上記［１４］〜［１６］のいずれかに記載の方法。

［１８］ｒが０である上記［１４］〜［１７］のいずれかに記載の方法。

［１９］ハイドロゲルがチキソトロピー性を示す上記［１４］〜［１８］のいずれかに記載の方法。

本発明に係るゲル化剤は、優れたゲル化能を有するため、低濃度でも水を主要な溶媒とする液体をゲル化することができる。また、安全性に優れるため、化粧料や薬剤など、生体に直接適用する組成物の成分とすることも可能である。さらに、短鎖ペプチドであることから使用後にはペプチダーゼ活性を示す酵素により容易に分解されるため、この点でも安全であるといえる。よって本発明に係るゲル化剤は、化粧料、薬剤、コンタクトレンズ、オムツ、培地、芳香剤、植物育成用の土代替材、乾燥抑制材、クロマトグラフィなどの担体、タンパク質などの化合物の合成用担体などのためのハイドロゲル成分として、非常に有用である。

図１は、本発明に係るゲル化剤により形成されたゲルの拡大写真である。図２は、本発明に係るゲル化剤により形成されたゲルの拡大写真である。図３は、本発明に係るゲル化剤により形成されたゲルの拡大写真である。図４は、本発明に係るゲル化剤により形成されたゲルの拡大写真である。図５は、本発明に係るゲル化剤により形成されたゲルの貯蔵弾性率（Ｇ’）と損失弾性率（Ｇ”）の測定結果を示すグラフである。図６は、本発明に係るゲル化剤により形成されたゲルの貯蔵弾性率（Ｇ’）と損失弾性率（Ｇ”）の測定結果を示すグラフである。図７は、本発明に係るゲル化剤により形成されたゲルの安全性を試験した結果を示すグラフである。図８は、本発明に係るゲル化剤により形成されたゲルの分解性を試験した結果を示す写真である。

式（Ｉ）で表されるペプチドまたはその塩（以下、「ペプチド（Ｉ）」と略記する場合がある）における各基の定義において、「Ｃ_1-4アルキル基」とは、炭素数１以上４以下の直鎖状または分枝鎖状の一価飽和脂肪族炭化水素基をいう。例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチルである。Ｒ¹としては、炭素数が少ないほどペプチド（Ｉ）の分解性が高まるため、Ｃ_1-2アルキル基が好ましく、メチルがより好ましい。Ｒ²またはＲ³がメチルの場合にはアミノ酸残基がアラニンになり、イソプロピルの場合にはバリンとなり、イソブチルの場合にはロイシンとなり、ｓ−ブチルの場合にはイソロイシンとなる。なお、Ｒ³またはＲ⁴がＨの場合にはアミノ酸残基はグリシンとなる。

「Ｃ_1-4アルコキシ基」とは、炭素数１以上４以下の直鎖状または分枝鎖状の一価脂肪族炭化水素オキシ基をいう。例えば、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、イソプロポキシ、ｎ−ブトキシ、イソブトキシ、ｓ−ブトキシ、ｔ−ブトキシ等である。Ｒ⁶としても、ペプチド（Ｉ）の分解性の観点から、Ｃ_1-2アルコキシ基が好ましく、メトキシがより好ましい。

ペプチド（Ｉ）において、アミノ基（−ＮＨ₂）は−ＮＨ₃ ⁺の状態になっていてもよいものとし、グアニジノ基およびイミダゾイル基中のイミノ基（それぞれ＝ＮＨと＝Ｎ−）は、それぞれ＝ＮＨ₂ ⁺および＝ＮＨ⁺−の状態になっていてもよいものとする。Ｒ⁵において、ｎ＝４で且つＸがアミノ基の場合はＣ末端アミノ酸残基はリジンとなり、ｎ＝３で且つＸがグアニジノ基の場合はアルギニンとなり、ｎ＝２で且つＸがイミダゾイル基の場合はヒスチジンとなる。また、Ｒ⁶が−ＯＨである場合、末端−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ⁶は−ＣＯ₂ ^-の状態になっていてもよいものとする。

ｑとｒは、主にｐの数に応じて決定すればよい。例えばｐ＝２の場合、ｑ＝ｒ＝１が好ましく、ｐ＝３または４の場合、ｑ＝１で且つｒ＝０が好ましい。

Ｒ²がベンジル基である場合はＮ末端側アミノ酸残基はフェニルアラニンとなり、４−ヒドロキシベンジル基である場合はチロシンとなり、１Ｈ−インドール−３−イル基である場合はトリプトファンとなる。ペプチド（Ｉ）のＮ末端部における２以上４以下の芳香族アミノ酸残基は、互いに同一であってもよいし異なっていてもよい。Ｒ²を含むＮ末端部芳香族アミノ酸残基としては、フェニルアラニンが好ましい。

特にＲ⁶がＣ_1-4アルキル基または−ＮＨ₂である場合、ペプチド（Ｉ）は塩であってもよい。かかる塩としては、例えば、塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、硫酸塩、硝酸塩、過塩素酸塩、リン酸塩などの無機酸塩；シュウ酸塩、マロン酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、乳酸塩、リンゴ酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、安息香酸塩、トリフルオロ酢酸塩、酢酸塩、メタンスルホン酸塩、ｐ−トルエンスルホン酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩などの有機酸塩；グルタミン酸塩やアスパラギン酸塩などの酸性アミノ酸塩が挙げられる。

ペプチド（Ｉ）のペプチド部分およびＮ末端アミノ基は、従来公知の方法により容易に保護することができる。また、Ｃ末端カルボキシ基の保護は、例えばペプチド部分を担体から分離した後に行うことができる。勿論、側鎖反応性官能基の保護と脱保護は、常法に従って適時行うことができる。さらに、最終的に塩にする場合には、最後に酸を添加すればよい。

本発明に係るゲル化剤は、上記ペプチド（Ｉ）の他に、ゲル化剤として好ましい成分を含んでいてもよい。その他の成分は特に制限されないが、例えば、界面活性剤、膨潤剤、不凍剤、粘度調節剤、ｐＨ調整剤、イオン強度調整剤などが挙げられる。特に、従来のゲル化剤は界面活性剤の存在によりゲル化能が極端に低下するのに対して、本発明に係るペプチド（Ｉ）は、界面活性剤の存在下においてもゲル化能の低下が抑制されていることが、本発明者らの実験により確認されている。

本発明に係るゲル化剤において、ペプチド（Ｉ）以外の成分を含む場合、その割合は適宜調整すればよく特に制限されないが、例えば、ペプチド（Ｉ）とその他の成分との合計に対して０．１質量％以上５０質量％以下とすることができる。当該割合は、０．５質量％以上が好ましく、１質量％以上がより好ましく、また、１０質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましい。勿論、上記のその他の成分は配合しなくてもよい。

また、本発明に係るゲル化剤は、溶媒を含んでいてもよい。溶媒としては、水、水と水混和性有機溶媒との混合溶媒、および水中油滴型エマルションを挙げることができる。ここで「水混和性有機溶媒」とは、水と無制限に混和可能な有機溶媒をいうものとする。水混和性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどの低級アルコール溶媒；エチレングリコールやプロピレングリコールなどのグリコール系溶媒；グリセリンなどの多価アルコール溶媒；ジメチルホルムアミドやジメチルアセトアミドなどのアミド系溶媒；ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒を挙げることができる。水と水混和性有機溶媒との混合溶媒を用いる場合、当該混合溶媒における水混和性溶媒の割合は、ゲル化能の観点から小さいほど好ましく、例えば、３０質量％以下または２０質量％以下が好ましく、１０質量％以下または５質量％以下がより好ましく、２質量％以下または１質量％以下がよりさらに好ましい。水中油滴型エマルションにおける油相としては、食用油、鉱物油、ガソリン、灯油、エーテル系溶媒、トルエンなどの芳香族炭化水素溶媒、イオン液体、フッ素系溶媒などを挙げることができる。

一般的なハイドロゲル化剤は、水溶液全体に対して約３質量％以上混合することによりゲル化が可能になる。それに対して、本発明に係るゲル化剤は、ゲル化すべき液体に対するペプチド（Ｉ）の割合が２質量％程度になるよう調整すれば、十分にゲル化が可能である。

本発明に係るゲル化剤によりゲル化すべき液体は、水のみであってもよいし、水を主な溶媒とする水溶液であってもよいし、水を主な溶媒とする水分散液であってもよい。かかる水溶液は、緩衝液であってもよいし、また、界面活性剤、膨潤剤、不凍剤、粘度調節剤、ｐＨ調整剤、イオン強度調整剤、香料などを含んでいてもよい。但し、かかる水溶液のｐＨとしては、３．０以上、９．０以下が好ましく、６．０以上、８．０以下がより好ましい。

ゲル化すべき液体は、水以外の水混和性有機溶媒や、水中油滴型エマルションの油滴を形成する油相を含んでいてもよい。但し、かかる水混和性有機溶媒や油相はゲル化を阻害する可能性があるので、ゲル化すべき液体に対する水混和性有機溶媒および油相の割合としては、３０質量％以下が好ましく、１５質量％以下または１０質量％以下がより好ましく、１質量％以下がよりさらに好ましい。

本発明に係るゲル化剤の使用量は、適宜調整すればよい。例えば、ゲル化すべき液体に対するペプチド（Ｉ）の割合が０．０５質量％程度になるよう添加混合し、ゲル化の状況を観察しつつ適宜量を増やしていけばよい。当該量としては、ゲル化が可能な範囲で、２．０質量％以下が好ましく、１．５質量％以下がより好ましく、１．０質量％以下がよりさらに好ましい。

本発明に係るゲル化剤は、特に、従来のハイドロゲル化剤では界面活性剤の存在によりゲル化能が極端に低下してしまっていたのに対して、界面活性剤によるゲル化能の低下が抑制されているため、液体化粧料など界面活性剤を含む水溶液や水懸濁液のゲル化が可能である。また、本発明に係るゲル化剤により形成されるゲルはチキソトロピー性を有することが確認されている。具体的には、ゲルの損失弾性率（Ｇ”）に対する貯蔵弾性率（Ｇ’）が３倍以上である。即ち、本発明に係るハイドロゲルは、静止時には粘度が高く液だれなどが抑制されているのに対して、延展し易く、特にゲル状化粧料として好ましい特性を有するといえる。上記倍率としては、４倍以上がより好ましく、５倍以上がよりさらに好ましい。

その他、本発明に係るゲル化剤で経口液剤をゲル化することにより、誤嚥を防ぐことも可能になる。また、有効成分であるペプチド（Ｉ）はペプチドであることから、使用後に容易に分解されるため、オムツ、培地、芳香剤、植物育成用の土代替材、乾燥抑制材、クロマトグラフィなどの担体、タンパク質などの化合物の合成用担体、農薬担体などのためのハイドロゲル成分など、様々な用途が考えられる。

本願は、２０１７年６月１日に出願された日本国特許出願第２０１７−１０９１０７号に基づく優先権の利益を主張するものである。２０１７年６月１日に出願された日本国特許出願第２０１７−１０９１０７号の明細書の全内容が、本願に参考のため援用される。

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。なお、以下における「％」は、特に断らない限り「質量％」を示す。

実施例１：本発明に係るゲル化剤の合成とゲル化試験
（１）本発明に係るゲル化剤の合成
以下、Ａｃ−ＦＦＦＧＫの固相合成条件を代表的に示す。Ｈ−Ｌｙｓ（Ｔｒｔ）−Ｔｒｔ（２−Ｃｌ）−Ｒｅｓｉｎ（０．３ｍｍｏｌ）を固相合成用カラム（「ＰＤ−１０ＥｍｐｔｙＣｏｌｕｍｎ」ＧＥヘルスケア・ジャパン株式会社製）に添加した。ジクロロメタン（ＤＣＭ）（５ｍＬ）を加えて樹脂を３回洗浄した。さらに、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（５ｍＬ）を加えて樹脂を３回洗浄した。次いで、Ｆｍｏｃ−Ｇｌｙ−ＯＨ（２６８ｍｇ，０．９ｍｍｏｌ）、０．４５ＭＨＢＴＵ・ＨＯＢｔ／ＤＭＦ溶液（２．１ｍＬ）および０．９ＭＮ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン（ＤＩＥＡ）／ＤＭＦ溶液（２．１ｍＬ）を加え、振とう器を用いて１時間撹拌を行った。その後、ＤＭＦ（５ｍＬ）で３回、ＤＣＭ（５ｍＬ）で３回、再びＤＭＦ（５ｍＬ）で３回樹脂を洗浄した。２０％ピペリジン／ＤＭＦ溶液（５ｍＬ）を加えて１分間撹拌した後、さらに２０％ピペリジン／ＤＭＦ溶液（５ｍＬ）を加えて４５分間撹拌することにより、末端アミノ基を脱保護した。樹脂をＤＭＦ（５ｍＬ）で３回洗浄した。次に、Ｆｍｏｃ−Ｇｌｙ−ＯＨの代わりにＦｍｏｃ−Ｐｈｅ−ＯＨを用いて以上の操作を繰り返し、フェニルアラニン３分子を結合させた。
次に、無水酢酸／ＤＭＦ溶液（０．９ｍｍｏｌ，２．１ｍＬ）と０．９ＭＤＩＥＡ／ＤＭＦ溶液（２．１ｍＬ）を加え、振とう器を用いて９０分間撹拌することにより、Ｎ末端アミノ基をアセチル化した。樹脂を、ＤＭＦ（５ｍＬ）で８回、ＤＣＭ（５ｍＬ）で５回、メタノール（５ｍＬ）で５回洗浄した後、デシケーターで一晩真空乾燥した。
樹脂、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）（３．８ｍＬ）、トリイソプロピルシラン（ＴＩＰＳ）（１００μＬ）および超純水（１００μＬ）を混合し、振とう器を用いて９０分間撹拌することにより、Ｃ末端Ｌｙｓの側鎖アミノ基を脱保護し且つ樹脂からペプチドを切断した。反応液をろ過し、遠沈管にろ液を回収した。残った樹脂をＴＦＡ（１ｍＬ）で３回洗浄し、この洗浄液も回収した。回収したろ液と洗浄液を混合し、得られた混合液に沈殿が生じるまでジエチルエーテルを加え、生じた沈殿を遠心分離によって回収した。回収した沈殿物を凍結乾燥した。凍結乾燥後、得られた生成物は質量分析によって分析し、目的のペプチドが得られていることを確認した。なお、各アミノ酸の縮合反応の終了とＦｍｏｃの脱保護は、ＫａｉｓｅｒＴｅｓｔによって確認した。
表１に示すその他のペプチドも、上記と同様にして合成した。

（２）ゲル化試験
４ｍＬガラス容器に、５０ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ７．４）、５０ｍＭＴｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液（ｐＨ７．４）または５０ｍＭＨＥＰＥＳ緩衝液（ｐＨ７．４）を常温で１ｍＬ入れ、さらに各本発明ペプチドを表１に示す濃度で添加し、蓋をしてから９０℃程度に加温し、振り混ぜて溶解させた。その後、ガラス容器を常温で静置して放冷した。次いで、性状を目視で観察し、且つガラス容器を逆さにしてゲル化を確認した。結果を表１に示す。表１中、アミノ酸配列の左端の「Ａｃ−」はＮ−末端αアミノ基がアセチル化されていることを示し、「Ｇ」はゲル化したことを示し、各濃度の値は式：（ゲル化剤量／緩衝液量）×１００で算出された値である。なお、特に断らない限り、アミノ酸配列中のリジンのε−アミノ基は修飾されていないものとする。

表１に示す結果の通り、本発明に係るゲル化剤は、０．５〜１．５％という低濃度でも緩衝液をゲル化することができた。

（３）ゲルの拡大観察
上記（２）で形成された各ゲルを透過型電子顕微鏡で拡大観察した。Ｎｏｓ．１〜４のゲル化剤により形成されたゲルの拡大写真を、それぞれ図１〜４に示す。
図１〜４の通り、本発明に係るゲル化剤により形成されたゲルは、約２０ｎｍの径の繊維様構造物が網目状に絡み合って形成されていることが明らかになった。

実施例２：界面活性剤存在下でのゲル化試験
一般的なゲル化剤のゲル化能は、界面活性剤の存在により著しく阻害される。そこで、本発明に係るゲル化剤のゲル化能が、界面活性剤により阻害されるか否か、確認する実験を行った。具体的には、表２に示す一般的な界面活性剤を５０ｍＭリン酸緩衝液または超純水に対して濃度０．５％で溶解し、さらに上記実施例１で合成したＮｏ．１のゲル化剤（Ａｃ−ＦＦＦＧＫ）を表２に示す濃度で溶解し、上記実施例１と同様にゲル化するか否か観察した。結果を表２に示す。表２中、「ＰＢＳ」はリン酸緩衝液を示し、「ＭＱ」は超純水（ＭｉｌｌｉＱ）を示し、「Ｇ」はゲル化したことを示し、「ＰＧ」は一部ゲル化したことを示し、「Ｓ」は溶液状態のままゲル化しなかったことを示す。なお、塩化ベンザルコニウムの臨界ミセル濃度は、長鎖アルキル基の組成により異なるため、特定できなかった。

表２に示す結果の通り、本発明に係るゲル化剤は、臨界ミセル濃度を超える界面活性剤の存在下でも、１．０％の濃度以上で押し並べてゲルを形成できることが証明された。

実施例３：市販ローション化粧品に対するゲル化試験
上記実施例２により、本発明に係るゲル化剤は界面活性剤の存在下でもゲル可能を発揮できることが実証されたが、界面活性剤以外にも様々な成分を含有する市販のローション化粧品もゲル化可能であるか否か試験した。市販のローション化粧品（「オバジアクティブサージプラチナイズドシリーズローション」Ｏｂａｇｉ社製）に、上記実施例１で合成したＮｏ．１のゲル化剤（Ａｃ−ＦＦＦＧＫ）を表３に示す濃度で溶解し、上記実施例１と同様にゲル化するか否か観察した。結果を表３に示す。

表３に示す結果の通り、本発明に係るゲル化剤は、市販のローション化粧品もゲル化することができた。本発明に係るゲル化剤はペプチドであることから安全性が高く、人体に直接接触する化粧品の成分として安全であり、また、液状の化粧品を液だれしないゲル状の化粧品にできる点で非常に有用である。

実施例４：ゲル化剤の合成とゲル化試験
上記実施例１と同様にして、表４に示すペプチドを合成してゲル化能を試験した。結果を表４に示す。表４中、アミノ酸配列の左端の「Ａｃ」はＮ−末端αアミノ基がアセチル化されていることを示し、アミノ酸配列の右端の「−ＣＯＮＨ₂」はＣ−末端αカルボキシ基がアミド化されていることを示し、「Ｇ」はゲル化したことを示し、「Ｓ」は溶液状態のままゲル化しなかったことを示し、「Ａ」はペプチドが凝集沈殿したことを示す。なお、特に断らない限り、アミノ酸配列中のリジンのε−アミノ基は修飾されていないものとする。

表４に示す結果の通り、末端アミノ基をアシル化しなかった場合と（Ｎｏｓ．５，６，８，１０）、Ｃ末端アミノ酸残基が塩基性アミノ酸でない場合（Ｎｏ．１１）には、ゲル化能は失われてしまった。一方、末端カルボキシ基をアミド化してもゲル化能は維持され（Ｎｏｓ．７，９）、Ｎ末端側フェニルアラニン残基とＣ末端側塩基性アミノ酸残基の間にアミノ酸残基を挿入しない場合でも（Ｎｏ．４）、ゲル化能は示された。

実施例５：ゲルのレオロジー特性試験
５０ｍＭリン酸緩衝液に０．５％の割合でゲル化剤Ｎｏ．１を添加して得られたゲルの貯蔵弾性率（Ｇ’）と損失弾性率（Ｇ”）を、レオメーター（「ＰｈｙｓｉｃａＭＣＲ３０１」アントンパール社製）を用い、２５℃、０．１〜１００ｒａｄ／ｓの全角周波数範囲で測定した。結果を図５に示す。また、ゲル化剤Ｎｏｓ．３，４についても同様に試験した。結果を図６に示す。
図５，６に示す結果の通り、ゲル化剤Ｎｏ．１により形成されたゲルのＧ’はＧ”の約７倍、ゲル化剤Ｎｏ．３により形成されたゲルのＧ’はＧ”の約５倍、ゲル化剤Ｎｏ．４により形成されたゲルのＧ’はＧ”の約６倍であった。これらの結果は、本発明に係るゲル化剤により形成されたゲルは、静置時においては粘性が高く安定であるのに対して、力が加わった場合には容易に変形するというチキソトロピー性を有することを示している。かかる性質は、静置時に液だれなどを起こさない一方で、容易に延展できることを示すものであることから、例えばゲル状化粧品にとり好ましい性質であるといえる。

実施例６：安全性試験
ウシ胎児血清（ＨｙＣｌｏｎｅ社製）を１０ｖ／ｖ％含むダルベッコ改変イーグル培地（ナカライテスク社製）に、ゲル化剤Ｎｏ．１を図７に示す濃度で添加し、加温して溶解させた。各溶液（１００μＬ）を９６穴マイクロプレートのウェル内に注入し、冷却してゲル化させた。各ゲル状培地上に約５０００ｃｅｌｌｓ／ｗｅｌｌの割合でヒト癌細胞であるＨｅｌａ細胞を播種した。さらに、上記ダルベッコ改変イーグル培地（１００μＬ）を各ウェルに添加し、２４時間培養した後、生細胞測定キット（「ＣｅｌｌＣｏｕｎｔｉｎｇＫｉｔ−８」同仁化学研究所社製）を使って細胞生存率を算出した。なお、比較対照例として、ゲル化剤無しのウェルで同様の実験を行い、細胞生存率を算出した。比較対照例の細胞生存率を１００％とした相対的な細胞生存率を図７に示す。
図７に示す結果の通り、本発明に係るゲル化剤の安全性は、細胞に対して押し並べて十分といえるものであった。Ｎｏ．１のゲル化剤は、表１と表４に示す通り０．５％でも十分にゲル化可能であり、かかるゲル化濃度下での安全性は高いといえる。従来、細胞培養培地のゲル化剤には寒天やゼラチンが汎用されているが、寒天には使用後の分解が難しく、天然物であるゼラチンにはウィルスの混入という問題がある。よって、ペプチドであることから分解が容易であり且つ人工的に製造可能であることからウィルスの混入の懸念が少ない本発明に係るゲル化剤は、従来の培地用ゲル化剤にとって代わり得る可能性がある。

実施例７：分解試験
１．５ｍＬミクロチューブ（マルエム社製）に５０ｍＭリン酸緩衝液（０．２ｍＬ）を入れ、さらに０．５％の割合でゲル化剤Ｎｏ．１を添加して形成したゲルに、０．０２％α−キモトリプシン水溶液をゲルに対して約１／１０量で添加し、４０℃で静かに振盪した。インキュベーション開始から０時間後、１時間後、３時間後および９時間後に、ミクロチューブを逆さにしてゲルの分解状態を観察した。結果を図８に示す。
図８に示す結果の通り、ゲルの量は経時的に減少する一方で液体部分は徐々に増えており、９時間後ではゲルはほとんど無くなっており、ゲルが分解されていることが明らかになった。ほとんどの生物はペプチド分解酵素を有するため、本発明に係るゲル化剤により形成されたゲルは、自然界において容易に分解されると考えられる。

Claims

下記式（Ｉ）で表されるペプチドまたはその塩を含むことを特徴とするゲル化剤。
［式中、
Ｒ¹はＣ_1-4アルキル基を示し、
Ｒ²は、ベンジル基、４−ヒドロキシベンジル基または１Ｈ−インドール−３−イル基を示し、
Ｒ³とＲ⁴は、独立して、ＨまたはＣ_1-4アルキル基を示し、
Ｒ⁵は−（ＣＨ₂）_n−Ｘ基［式中、Ｘは、アミノ基、グアニジノ基またはイミダゾイル基を示し、ｎは１以上４以下の整数を示す］を示し、
Ｒ⁶は、−ＯＨ、Ｃ_1-4アルコキシ基または−ＮＨ₂を示し、
ｐは２以上４以下の整数を示し、
ｑとｒは、独立して、０または１を示す］
Ｘがアミノ基を示す請求項１に記載のゲル化剤。
Ｒ⁶が−ＯＨまたは−ＮＨ₂を示す請求項１または２に記載のゲル化剤。
ｒが０である請求項１〜３のいずれかに記載のゲル化剤。
請求項１〜４のいずれかに記載のゲル化剤と水を含むことを特徴とするハイドロゲル。
さらに界面活性剤を含む請求項５に記載のハイドロゲル。
チキソトロピー性を示す請求項５または６に記載のハイドロゲル。