WO2013140902A1 - ジペプチド誘導体及びジペプチド誘導体からなる両親媒性低分子ゲル化剤 - Google Patents

ジペプチド誘導体及びジペプチド誘導体からなる両親媒性低分子ゲル化剤 Download PDF

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dipeptide derivative
gel
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理 向井
博之 南川
小木曽 真樹
浅川 真澄
伸英 宮地
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独立行政法人産業技術総合研究所
日産化学工業株式会社
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07K5/00Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K5/04Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing only normal peptide links
    • C07K5/06Dipeptides
    • C07K5/06104Dipeptides with the first amino acid being acidic
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    • C07K5/06104Dipeptides with the first amino acid being acidic
    • C07K5/06113Asp- or Asn-amino acid
    • C07K5/06121Asp- or Asn-amino acid the second amino acid being aromatic or cycloaliphatic
    • C07K5/0613Aspartame

Definitions

  • the present invention relates to a dipeptide derivative, an amphiphilic low-molecular gelling agent comprising the dipeptide derivative, a method for synthesizing the same, and a gel obtained using the same.
  • the present invention relates to a low-molecular gelling agent that traps solvent molecules by forming a complex three-dimensional network by self-organization by intermolecular forces such as hydrogen bonding and hydrophobic interaction.
  • gelling agents are processed into forms suitable for diversified uses by controlling the fluidity of paints, inks, lubricants, agricultural products, marine products, cosmetics, pharmaceuticals, fibers, resins, polymers, etc. This is an industrially important technology.
  • Patent Documents 1 to 4 there are many reports of low molecular gelling agents since the properties of liquids can be changed greatly by adding a small amount.
  • gelling agents having gelling ability with respect to water and organic solvents with the same gelling agent have been reported at the paper level (for example, Non-Patent Documents 1 and 2). ) Are present, but no practical gelling agent is known.
  • Non-Patent Document 3 One reason for this is that the development of low molecular weight gelators is often due to “accidental discovery” as a result of the creation of a large number of compound libraries (eg, Non-Patent Document 3). Is often high. In addition, the low-molecular gelling agent is easily crystallized, and it has been a problem that fine crystals are precipitated in the gel and the texture is lowered.
  • the industrial applications mentioned above include those manufactured with aqueous solvents and those manufactured with organic solvents. Water-soluble gelling agents that are soluble in organic solvents and gelation that is soluble in organic solvents. The agent was selected and preparation studies were conducted. However, when gelling a solvent that is in the middle between an aqueous solvent and an organic solvent solvent, there is a problem that selection of the gelling agent is extremely difficult.
  • the present invention has been made in view of the above-described situation, and an object thereof is to provide a gelling agent having gelling ability with respect to water and an organic solvent at the same cost with the same gelling agent. It is what. Another object of the present invention is to provide a gelling agent capable of dispersing a compound insoluble in an aqueous solvent and to prevent crystallization of a low molecular weight gelling agent by a simple technique.
  • an artificial sweetener aspartame consisting of two types of amino acids (dipeptides), a hydrophobic amino acid phenylalanine and a hydrophilic amino acid aspartic acid, which can be obtained at a low price.
  • New dipeptide derivatives were examined.
  • dipeptide derivatives in which naturally occurring long-chain fatty acids are bound to aspartame which has a hydrophilic site (carbonyl group) and a hydrophobic site (phenylalanine residue), as the lipid head.
  • dipeptide derivative in which a hydrocarbon such as an alkyl chain is linked as a linker between two molecules of aspartame successfully forms a self-assembly and gels the solvent.
  • these dipeptide derivatives are self-responsible depending on the solvent environment, for example, by providing a hydrophilic group (carbonyl group) on the surface of the aqueous solvent in an aqueous solvent and a hydrophobic site (phenylalanine site) on the surface of the organic solvent in an organic solvent. It has been found that the gelling agent can change the polarity of the portion in contact with the solvent of the aggregate to hydrophilicity or hydrophobicity and has gelation ability with respect to both water and organic solvents.
  • the gelling agent of the present invention has a relatively high solubility in alcohol, and it has been clarified that crystallization can be prevented by adding a small amount of alcohol to the solvent to be gelled.
  • These dipeptide derivatives are gelling agents composed of naturally occurring long-chain fatty acids and aspartame that can be eaten, and are widely used industrially as gelling agents that are safe for humans and the environment. It is a possible gelling agent.
  • a dipeptide derivative represented by formula (1), ABC (1) [Wherein, A and C each independently represent a group represented by formula (2) or a hydrogen atom, at least one of which is a group represented by formula (2); B represents a hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms and optionally having one unsaturated bond. ]
  • D represents a hydrogen atom, a methyl group, or a metal atom, n represents 1 or 2, R represents a phenylmethyl group, i-butyl group or sec-butyl group.
  • a self-assembly comprising the dipeptide derivatives described in the first or second subject,
  • a gelling agent comprising as an active ingredient the dipeptide derivative according to the first or second subject or the self-assembly according to the third subject,
  • a gel formed by gelling an aqueous solvent or an organic solvent or a mixed solvent thereof with the gelling agent described in the fourth subject As a sixth subject, a gel formed by gelling a compound having optical activity with the gelling agent described in the fourth subject, As a seventh subject, the gel according to the sixth subject,
  • D represents a hydrogen atom, a methyl group, or a metal atom
  • n represents 1 or 2
  • R represents a phenylmethyl group, i-butyl group or sec-butyl group
  • a and C each independently represent a group represented by formula (2) or a hydrogen atom, at least one of which is a group represented by formula (2);
  • B represents a hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms and optionally having one unsaturated bond.
  • D represents a hydrogen atom, a methyl group, or a metal atom
  • n represents 1 or 2
  • R represents a phenylmethyl group, i-butyl group or sec-butyl group.
  • the gelling agent of the present invention gels even a small amount of 0.2 wt% to 7 wt% of a wide range of liquids, that is, organic liquid, water solvent, or a mixed solvent of two or more thereof.
  • the gelling agent of the present invention can gel a high dielectric constant solvent suitable for an organic electrolyte, such as propylene carbonate, and can be used as a battery material as a lithium ion battery or a dye-sensitized solar cell.
  • the dipeptide derivative according to the present invention can be self-assembled in a water solvent or an organic solvent to form a supramolecular assembly such as a spherical shape, a twisted ribbon shape, or a fiber shape. Utilizing the loading, it is possible to load functional low molecules such as physiologically active substances, perfumes, and dyes.
  • the dipeptide derivative according to the present invention is composed of a hydrophilic amino acid having a carboxyl group and a hydrophobic amino acid in an appropriate balance, it is a gelling agent that can gel a water solvent, an organic solvent and a wide range of solvents. is there.
  • the dipeptide derivative according to the present invention is a gelling agent that also has a function as a dispersant.
  • the dipeptide derivative according to the present invention is a gelling agent that enantioselectively gels a solvent having optical activity.
  • Recognition of an optically active molecule is important because its physiological activity differs greatly, but a gelling agent that enantioselectively gels a solvent having optical activity as in the present invention is a general gelling agent.
  • an optically active molecule can be enantioselectively gelled and used for purification of molecules used in pharmaceuticals and the like.
  • the gelling agent of the present invention or the gel produced thereby is an industry including processing fields such as paints, inks, lubricants, agriculture, fisheries, cosmetics, pharmaceuticals, fibers, resins, polymers, rubbers, metals, etc. It can also be used in the field.
  • the dipeptide derivative according to the present invention can prevent crystallization by adding a small amount of alcohol to the solvent to be gelled, and does not deteriorate the texture due to precipitation of microcrystals.
  • FIG. 2 is a diagram showing the results of NMR observation of methyl group hydrolysis under solvent conditions of the dipeptide derivative of formula (6) obtained in Example 1-1, underlined: dipeptide derivative of formula (6), middle line : Dipeptide derivative of formula (6) placed in sodium hydroxide for 12 hours, overline: Dipeptide derivative of formula (6) placed in sodium bicarbonate for 12 hours.
  • FIG. 2 shows the figure (photograph) of the gel using the dipeptide derivative of Formula (6), (a) :( 6) / water gel, (b) :( 6) / methylene chloride gel.
  • FIG. 6 is a diagram (photograph) after the sample bottle of C 60- (6) -water gel is inverted. Shows the results of the measurement of the absorption spectrum, the dashed line: C 60 - (6) - water gel, a solid line (6) / water gel.
  • FIG. 1 shows an example of a dipeptide derivative represented by the formula (1), in which the dipeptide is aspartame (that is, n in the formula (2) is 1, R is a phenylmethyl group, and D represents a methyl group. )).
  • the dipeptide derivative represented by the formula (1) according to the present invention has a hydrophilic part (aspartame carbonyl group) and a hydrophobic part (phenylalanine residue) in the lipid head, as shown in the figure.
  • part from which the Y-shaped property which can move is different, a supramolecular structure can be changed like FIG.
  • a hydrophilic group (aspartame carbonyl group) is exposed on the surface of the aqueous solvent (left in FIG. 1)
  • a hydrophobic site (phenylalanine site) is exposed on the surface of the organic solvent (right in FIG. 1).
  • a gelling agent that forms supramolecular assemblies was designed. Moreover, since it can be gelled by a relatively small structural change such as a lipid head, it is a gelling agent that functions as a dispersant in addition to gelling an organic solvent or an aqueous solvent.
  • the dipeptide derivative according to the present invention has a structure represented by the formula (1).
  • ABC (1) A and C each independently represent a group represented by formula (2) or a hydrogen atom, at least one of which is a group represented by formula (2).
  • B represents a hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms and optionally having one unsaturated bond.
  • D represents a hydrogen atom, a methyl group or a metal atom
  • n represents 1 or 2
  • R represents a phenylmethyl group, i (iso) -butyl group or sec-butyl. Represents a group.
  • D may be any one of a hydrogen atom, a metal atom, and a methyl group, and examples of the metal atom of D include sodium and potassium. More preferably, D is a methyl group.
  • n in the formula is 1, R is a phenylmethyl group, D is a methyl group, n in the formula is 2, Examples thereof include dipeptide residues such as glutamyl valine wherein R is an i-butyl group and D is a methyl group.
  • B is not particularly limited as long as B is a linear hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms and optionally having one unsaturated bond
  • the straight chain hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms is a straight chain alkyl group having 6 to 20 carbon atoms, a straight chain alkenyl group having 6 to 20 carbon atoms, or a 6 to 20 carbon atom together with the hydrogen atom of A or C. It means a straight chain alkynyl group, a straight chain alkylene group having 6 to 20 carbon atoms, a straight chain alkenylene group having 6 to 20 carbon atoms or a straight chain alkynylene group having 6 to 20 carbon atoms.
  • Examples of the straight chain alkyl group having 6 to 20 carbon atoms include dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, and eicosyl groups.
  • Examples of the straight chain alkenyl group having 6 to 20 carbon atoms and the straight chain alkynyl group having 6 to 20 carbon atoms include alkenyl groups and alkynyl groups corresponding to the above-mentioned straight chain alkyl groups such as 9-octadecenyl. .
  • Examples of the straight chain alkylene group having 6 to 20 carbon atoms include dodecylene, tridecylene, tetradecylene, pentadecylene, hexadecylene, heptadecylene, octadecylene, nonadecylene, and eicosylene groups.
  • Examples of the straight chain alkenylene group having 6 to 20 carbon atoms and the straight chain alkynylene group having 6 to 20 carbon atoms include alkenylene groups and alkynylene groups corresponding to the above-described straight chain alkylene groups such as 9-octadecenylene.
  • B is preferably a linear alkylene group having 12 to 20 carbon atoms, more preferably a linear alkylene group having 12 to 18 carbon atoms.
  • the dipeptide derivative represented by the formula (1) according to the present invention is represented by a chemical name
  • a and C are groups represented by the formula (2).
  • D is a methyl group
  • n is 1
  • R is a phenylmethyl group
  • B is a hexadecylene group or a dedecylene group, N 1 , N 18 -diaspartame octadecandiamide or N 1 , N 12 -di, respectively.
  • A is a group represented by the formula (2), C is a hydrogen atom, D is a methyl group, n is 1, R is a phenylmethyl group, and B is a hexadecylene group or an undecadecylene group, Aspartame octadecanamide or aspartame dodecanamide.
  • the group represented by the formula (2) has a structure shown below.
  • the dipeptide derivative represented by the formula (1) according to the present invention can be synthesized by a known amidation reaction using the compound represented by the formula (3) and the compound represented by the formula (4).
  • the present invention is not limited to this. That is, since the structure of the dipeptide derivative represented by the formula (1) according to the present invention has been clarified by this specification, it may be produced by other known methods, and produced by such a method. Dipeptide derivatives are also within the scope of the present invention.
  • D represents a hydrogen atom, a methyl group or a metal atom
  • n represents 1 or 2
  • R represents a phenylmethyl group, an i-butyl group or a sec-butyl group.
  • XBY (4)
  • X and Y each independently represent —C (O) Z or a hydrogen atom, but at least one is —C (O) Z
  • Z represents a halogen atom
  • B represents Represents a hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms and optionally having one unsaturated bond.
  • a carboxylic acid such as acid chloride activated as the formula (4) and an amine compound as the formula (3) are mixed in a ratio of 1: 1 to 1: 2 (molar ratio), and the mixture is used in a solvent at room temperature for 4 hours.
  • the dipeptide derivative represented by the formula (1) can be obtained by dehydration condensation.
  • the gelling agent containing the dipeptide derivative represented by the above formula (1) of the present invention as an active ingredient forms a self-assembly in a solvent, and the self-assembly includes a solvent to form a gel. it can. That is, the gel of the present invention is a gel containing the self-assembly of the present invention and a solvent.
  • the gelling agent containing the dipeptide derivative represented by the above formula (1) as an active ingredient according to the present invention may contain one or more dipeptide derivatives.
  • the solvent in which the gelling agent containing the dipeptide derivative represented by the above formula (1) of the present invention as an active ingredient gels is not particularly limited as long as the dipeptide derivative can be included and maintained.
  • the gelling agent of the present invention contains a wide range of liquids, ie, organic liquids, aqueous solvents, or mixed solvents of two or more thereof, in an amount of 0.1 wt% to 40 wt% of the gelling agent of the present invention, preferably with respect to the mass of the solution Is gelled by adding a small amount of about 0.2 wt% to 7 wt%.
  • it has gelling ability for liquid components used in paints, inks, lubricants, agriculture, fisheries, cosmetics, pharmaceuticals, fibers, resins, polymers, rubber, metals, etc.
  • Buffer solutions such as sodium hydrogen carbonate, aqueous solutions such as aqueous electrolyte solutions, organic solvents such as toluene, methylene chloride, propylene carbonate, mixed solvents composed of water and at least one hydrophilic organic solvent, water and oil It has gelation ability with respect to a mixed solvent composed of (liquid paraffin, olive oil, silicone oil, etc.).
  • a gelling agent containing the dipeptide derivative represented by the general formula (1) as an active ingredient is dispersed or dissolved in a solvent, preferably by ultrasonic waves or heating at a temperature corresponding to the solvent, and then at a room temperature. By allowing to stand for 5 to 12 hours, a self-assembly can be formed, and the self-assembly can contain a solvent to form a gel.
  • the gelling agent of the present invention is a component (pigment, metal fine particles, polymer, etc.) used for paints, inks, lubricants, agriculture, fisheries, cosmetics, pharmaceuticals, fibers, resins, polymers, rubbers, metals, etc. Drugs, vitamins, fullerene, etc.) can be dispersed in the gel.
  • C 60 fullerene which is known to have low dispersibility in water, can be dispersed in water using, for example, a dipeptide derivative of formula (6) described later.
  • the content of the compound insoluble in the water solvent or organic solvent or a mixed solvent thereof is not limited as long as the compound can be dispersed, but is usually about 0.1 wt% to 40 wt% with respect to the mass of the solution. is there.
  • the gelling agent of the present invention has a gelling ability with respect to a compound having optical activity, such as propylene carbonate.
  • a compound having optical activity such as propylene carbonate.
  • propylene carbonate which is a compound having optical activity is R-propylene carbonate and S-propylene carbonate.
  • the gelling agent of the present invention can recognize an optically active substance and selectively gel one optically active substance (that is, a solvent molecule having optical activity that can be solvated in an appropriate form).
  • optically active molecules pigments, metal fine particles, polymers, drugs, vitamins, used in paints, inks, lubricants, agriculture, fisheries, cosmetics, pharmaceuticals, fibers, resins, polymers, rubber, metals, etc. It can also be applied as a fullerene separation technology.
  • the gelling agent of the product of the present invention is a small amount (0.1 wt% to 40 wt% based on the mass of the solution) with respect to the solvent (vegetable oil, water, silicone oil, hydrocarbon, organic solvent, etc.) to be gelled.
  • 0.2 wt% to 7 wt%) which can prevent crystallization by adding an alcohol (methanol, ethanol, glycerin, propylene glycol, butanediol, etc.) that easily dissolves the dipeptide derivative.
  • the texture does not deteriorate due to the precipitation.
  • the alcohol may be premixed with the gelling agent of the present invention and added to the solvent.
  • Example 1-2 Synthesis of N 1 , N 18 -di-L-aspartame octadecandiamide 0.5 g of octadecanedioic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved in 5 mL of methylene chloride and 0.02 mL of dimethyl sulfoxide, and then 0.5 mL of thionyl chloride was added. Stir for 3 hours at room temperature. After the reaction, the solvent was distilled off, benzene was added and the solvent was distilled off to remove water azeotropically.
  • Example 2-1 Synthesis of L-aspartame octadecanamide
  • Add a stir bar 0.35 g of aspartame (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), 0.30 g of octadecyl chloride (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.), 5 ml of 45 ml of methylene chloride and triethylamine to a 100 ml eggplant flask. Stir for hours at room temperature. After removing the solvent from the reaction solution, it was dissolved in an aqueous solution, and the precipitate produced by 0.2N hydrochloric acid was recovered to obtain 0.49 g of L-aspartame octadecanamide.
  • Example 3 Examination of gel forming ability About the dipeptide derivative of said Formula (6), (7), (8), the gelatinization ability about water and an organic solvent was examined. The contents of the test are as follows.
  • organic solvents such as chloroform, methylene chloride, R, S-propylene carbonate, toluene, and water and sodium bicarbonate solution as water solvents.
  • G An individual (gel) was formed in which the dipeptide derivative did not fall even when the sample container was inverted.
  • PG The dipeptide derivative partially formed a solid in the solvent.
  • S The dipeptide derivative was dissolved in the solvent.
  • I The dipeptide derivative did not dissolve in the solvent but remained dissolved.
  • FIG. 3 shows a photograph (a) of water gelled using a dipeptide derivative of the formula (6) (hereinafter referred to as (6) / water gel) and methylene chloride.
  • the photograph (b) of what was gelatinized using the dipeptide derivative of Formula (6) (henceforth (6) / methylene chloride gel) is shown collectively.
  • FIG. 4 shows a TEM photograph of (6) / water gel together with (a), and (6) / methylene chloride gel together with a TEM photograph of (b).
  • the shooting conditions are as follows. Sol (6) / water gel and (6) / methylene chloride gel sol solutions were cast and allowed to stand at room temperature for a while to gel the solvent. This was air-dried and then vacuum-dried, and then a TEM photograph was taken using TEM (Tecnai 20: Phillips).
  • Example 4 Examination of dispersibility
  • the dipeptide derivative of the above formula (6) was evaluated for the dispersibility in water of C 60 fullerene, which is known to be insoluble in an aqueous solvent.
  • the contents of the test are as follows.
  • the dipeptide derivative of the above formula (6) and fullerene (C 60 ) were mixed to prepare a 0.025 g / ml (dipeptide derivative of the formula (6)) solution in an aqueous solvent, and the state of the solution was examined visually.
  • C 60 - (6) - was measured by a water gel (6) / spectrophotometer comparison of the absorption spectra of up to 700 nm-250 nm of water gel (Hitachi U-3300).
  • the result of measuring the absorption spectrum is shown in FIG.
  • the broken line is the spectrum of C 60- (6) -water gel
  • the solid line is the spectrum of (6) / water gel.
  • C 60 - (6) - the absorption of C 60 specific 510nm was observed at the water gel. It was confirmed that C 60 is dispersed in the gel.
  • Example 6 Examination of the effect of preventing crystallization
  • the dipeptide derivative of the above formula (8) was examined as to whether crystallization could be prevented.
  • the contents of the test are as follows.
  • As a solvent 5 mg of the dipeptide-derived compound of the above formula (8) was dispersed in 500 mg of olive oil as a vegetable oil and heated at 80 ° C. for 15 minutes, and 5 mg of the dipeptide-derived compound of the above formula (8) was added with 50 mg of ethanol. After dissolution, 450 mg of olive oil was added and the two heated at 80 ° C. for 15 minutes were compared. After both samples were cooled to room temperature and allowed to stand for about 12 hours, the sample container was inverted and the state of the solution was examined.
  • Crystallization could be prevented by adding about 5 wt% of ethanol with sunflower oil or liquid paraffin and 15 wt% of propylene glycol with pure water.
  • a phosphate buffer solution as an aqueous solvent and liquid paraffin, olive oil, and silicon oil as organic solvents were put into a sample bottle at a ratio of 1: 1 (v / v) to prepare a mixed solvent.
  • the phosphate buffer solution and the organic solvent were phase separated.
  • the dipeptide derivative of the above formula (8) is heated (90 ° C.) and dispersed in various mixed solvents to prepare a mixed solvent of 0.05 g / ml, left to stand for about 12 hours, and then the sample container is inverted to visually check the state of the solution. The gelation ability was evaluated.
  • a gel composed of a mixed solvent of phosphate buffer solution and liquid paraffin hereinafter referred to as water / liquid paraffin gel
  • phosphate buffer solution And a mixed solvent of olive oil hereinafter referred to as water / olive oil gel
  • a gel composed of a mixed solvent of phosphate buffer solution and silicone oil hereinafter referred to as water / silicone oil gel
  • the gelling agent of the present invention or the gel produced thereby is used in industrial fields including processing fields such as paints, inks, lubricants, agriculture, fisheries, cosmetics, pharmaceuticals, fibers, resins, polymers, rubbers, metals, etc. Available.

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Abstract

分子の自己組織化により水・有機溶媒を問わず、幅広い溶媒を、少量の添加でゲル化できるほか、溶媒に不溶な添加物を分散しゲル化できる、また、光学活性分子を選択的にゲル化できるゲル化剤を提供する。式(1)で表されるジペプチド誘導体をゲル化剤の有効成分とする。A-B-C・・・・・・ (1)[式中、A及びCは、それぞれ独立して、式(2)で表される基又は水素原子を表すが、少なくとも一方は式(2)で表される基であり、Bは、炭素数6~20で不飽和結合を一つ有していてもよい炭化水素基を表す。] (2) [式(2)中、Dは、水素原子、メチル基又は金属原子を表し、nは1又は2を表し、Rは、フェニルメチル基、i-ブチル基又はsec-ブチル基を表す。]

Description

ジペプチド誘導体及びジペプチド誘導体からなる両親媒性低分子ゲル化剤
 本発明は、ジペプチド誘導体、ジペプチド誘導体からなる両親媒性低分子ゲル化剤、及びその合成方法、並びにそれを用いて得られるゲルに関する。
 特に、水素結合や疎水性相互作用などの分子間力によって自己組織化し、複雑な3次元ネットワークを形成することによって溶媒分子を捕捉する低分子ゲル化剤に関する。
 従来、ゲル化剤は、塗料、インク、潤滑油、農産品、水産品、化粧品、医薬品、繊維、樹脂、高分子等の流動性をコントロールし、多様化した使用目的に合った形態に加工する産業上重要な技術である。特に低分子ゲル化剤は少量の添加により、液体の物性を大きく変化させられることから近年、多くの報告例がある(例えば、特許文献1~4)。
 しかしながら、従来の低分子ゲル化剤では、同一のゲル化剤にて水及び有機溶媒に対して共にゲル化能を有するゲル化剤は、論文レベルでの報告(例えば、非特許文献1~2)はいくつか存在するものの、実用的なゲル化剤は知られていない。その一因として低分子ゲル化剤の開発は多数の化合物ライブラリーを作った結果“偶然の発見”によることが多い(例えば、非特許文献3)ほか、このように得られた化合物は製造コストが高くなることも多いことが挙げられる。その他、低分子ゲル化剤は結晶化が起こりやすく、ゲル中に微結晶が析出し質感を低下させる事が問題であった。
 前述の産業上の用途では、水系の溶剤にて製造されるもの、有機溶剤にて製造されるものがあり、それぞれの溶剤に合わせて水溶性のゲル化剤、有機溶剤に溶解性のゲル化剤を選択し、調製検討を行っていた。しかしながら、極性的に水系と有機溶剤系の中間にくる溶剤をゲル化させる際には、そのゲル化剤の選択が極めて難しいという問題があった。
特開2003-327949号公報 特開2004-262858号公報 特開2008-222759号公報 特開2010-77037号公報
Kiyonaka, Shigeki, et al, " Combinatorial Library of Low Molecular-Weight Organo- and Hydro-gelators Based on Glycosylated Amino Acid Derivatives by Solid Phase Synthesis."Chemistry A European Journal 2003, 9, 976-983 Tanmoy Kar, et al, "Organogelation and Hydrogelation of Low-Molecular-Weight Amphiphilic Dipeptides: pH Responsiveness in Phase-Selective Gelation and Dye Removal "Langmuir, 2009, 25 , 8639-8648 松本真治、濱地格、ドージンニュース No.118,1-16,2006
 本発明は、前述した現状を鑑みて行われたものであり、同一のゲル化剤にて水及び有機溶媒に対して共にゲル化能を有するゲル化剤を、低コストで提供することを目的とするものである。また、水溶媒に対し不溶な化合物を分散可能なゲル化剤を提供すること及び簡便な手法により低分子ゲル化剤の結晶化を防止することを目的とするものである。
 本発明者らは、上記の目的を達成すべく、低価格で入手できる疎水性アミノ酸であるフェニルアラニンと親水性アミノ酸であるアスパラギン酸の2種類のアミノ酸(ジペプチド)からなる人工甘味料アスパルテームを利用した新規なジペプチド誘導体に関して検討した。そして、研究を進めていく中で、脂質頭部としての、親水性部位(カルボニル基)と疎水性部位(フェニルアラニン残基)を持つアスパルテームに、天然に存在する長鎖脂肪酸を結合させたジペプチド誘導体、及び2分子のアスパルテームの間にリンカーとしてアルキル鎖等の炭化水素を連結させたジペプチド誘導体が、自己集合体を形成して溶剤をゲル化させることを見出すことに成功した。
 しかも、これらのジペプチド誘導体は、溶媒環境に応じて、例えば水溶媒中では親水基(カルボニル基)を水溶媒表面に、有機溶媒中では疎水部位(フェニルアラニン部位)を有機溶媒表面に出すことによって自己集合体の溶剤と接する部分の極性を親水性や疎水性に変えることができ、水及び有機溶媒に対して共にゲル化能を有するゲル化剤であることを見出した。
 また、脂質頭部といった比較的小さな構造の変化でゲル化できるため、有機溶媒や水溶媒をゲル化するほか分散剤としての機能を有するゲル化剤であることが明らかとなった。さらに、水溶媒に対し不溶であることが知られているC60フラーレン等を分散する機能や、プロピレンカーボネート等の光学活性を有する溶媒に対しエナンチオ選択的にゲル化能を有することも判明した。これは本発明品のジペプチド誘導体のアスパラギン酸部位が光学活性を持つことから、光学活性を持つプロピレンカーボネートに対して、適切な形態で溶媒和が可能な光学活性を持つ溶媒分子のみをエナンチオ選択的にゲル化できた結果であると推察される。
 また、本発明のゲル化剤はアルコールに対し比較的溶解性が高く、ゲル化させたい溶媒に対し少量のアルコールを添加することで結晶化を防止できる事が明らかとなった。
 また、これらのジペプチド誘導体は、天然に存在する長鎖脂肪酸と食することが可能なアスパルテームで構成したゲル化剤であり、人間や環境に対して安全なゲル化剤として、広く産業的に使用可能なゲル化剤である。
 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、すなわち、第一主題として、
 式(1)で表されるジペプチド誘導体、
  A-B-C・・・・・・(1)
 [式中、A及びCは、それぞれ独立して、式(2)で表される基又は水素原子を表すが、少なくとも一方は式(2)で表される基であり、
  Bは、炭素数6~20で不飽和結合を一つ有していてもよい炭化水素基を表す。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 [式(2)中、Dは、水素原子、メチル基又は金属原子を表し、
  nは、1又は2を表し、
  Rは、フェニルメチル基、i-ブチル基又はsec-ブチル基を表す。]
第二主題として、
 前記式(2)において、nが1であり、Rがフェニルメチル基である第一主題のジペプチド誘導体、
第三主題として、第一又は第二主題に記載のジペプチド誘導体からなる自己集合体、
第四主題として、第一若しくは第二主題に記載のジペプチド誘導体又は第三主題に記載の自己集合体を有効成分とするゲル化剤、
第五主題として、第四主題に記載のゲル化剤により、水溶媒若しくは有機溶媒又はそれらの混合溶媒がゲル化して形成されたゲル、
第六主題として、第四主題に記載のゲル化剤により、光学活性を有する化合物がゲル化して形成されたゲル、
第七主題として、前記光学活性を有する化合物が、R-プロピレンカーボネートである第六主題に記載のゲル、
第八主題として、前記ゲル中に、水溶媒若しくは有機溶媒又はそれらの混合溶媒に不溶な化合物が分散した第五主題に記載のゲル、
第九主題として、前記水溶媒若しくは有機溶媒又はそれらの混合溶媒に不溶な化合物が、C60フラーレンである第八主題に記載のゲル、
第十主題として、アルコールを含有する第五主題に記載のゲル、
第十一主題として、式(3)で表される化合物と、式(4)表される化合物とを反応させることを特徴とする式(1)で表されるジペプチド誘導体の製造方法、
  A-B-C・・・・・・(1)
 [式中、A及びCは、それぞれ独立して、式(2)で表される基又は水素原子を表すが、少なくとも一方は式(2)で表される基であり、
  Bは、炭素数6~20で不飽和結合を一つ有していてもよい炭化水素基を表す。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 [式(2)中、Dは、水素原子、メチル基又は金属原子を表し、
  nは、1又は2を表し、
  Rは、フェニルメチル基、i-ブチル基又はsec-ブチル基を表す]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 [式(3)中、D、n、Rは、前記と同じ意味を表す。]
  X-B-Y・・・・・・(4)
 [式(4)中、X及びYは、それぞれ独立して、-C(O)Z又は水素原子を表すが、少なくとも一方は-C(O)Zであり、
  Zはハロゲン原子を表し、
  Bは、前記と同じ意味を表す。]、
第十二主題として、式(1)で表されるジペプチド誘導体を有効成分とするゲル化剤を、水溶媒若しくは有機溶媒又はそれらの混合溶媒に混合することを特徴とする、ゲル化剤及び水溶媒若しくは有機溶媒又はそれらの混合溶媒を含むゲルの製造方法、
  A-B-C・・・・・・(1)
 [式中、A及びCは、それぞれ独立して、式(2)で表される基又は水素原子を表すが、少なくとも一方は式(2)で表される基であり、
  Bは、炭素数6~20で不飽和結合を一つ有していてもよい炭化水素基を表す。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 [式(2)中、Dは、水素原子、メチル基又は金属原子を表し、
  nは、1又は2を表し、
  Rは、フェニルメチル基、i-ブチル基又はsec-ブチル基を表す。]
を提供する。
 本発明のゲル化剤は、幅広い液体すなわち有機液体、水溶媒又はそれらの2種類以上の混合溶媒を、0.2wt%~7wt%の少量の添加でもゲル化する。本発明のゲル化剤は、有機電解液に適した高誘電率溶媒、例えばプロピレンカーボネートをゲル化でき、電池材料としてリチウムイオン電池や色素増感型太陽電池として使用できる。
 本発明にかかるジペプチド誘導体は、水溶媒中、有機溶媒中のいずれの溶媒中でも自己組織化して球状、ねじれたリボン状、ファイバー状といった超分子集合体になりえるため、これら超分子集合体への担持を活用して、生理活性物質、香料、染料といった機能性低分子を担持させることができる。
 本発明にかかるジペプチド誘導体は、カルボキシル基を有する親水性アミノ酸と疎水性アミノ酸にて適度なバランスで構成されているため、水溶媒、有機溶媒と幅広い溶媒をゲル化させることのできるゲル化剤である。
 本発明にかかるジペプチド誘導体は分散剤としての機能を併せ持つゲル化剤である。
 本発明にかかるジペプチド誘導体は光学活性を有する溶媒をエナンチオ選択的にゲル化するゲル化剤である。光学活性分子の認識は、その生理活性等が大きく異なることから重要であるが、本発明品のように光学活性を有する溶媒をエナンチオ選択的にゲル化するゲル化剤は一般的なゲル化剤において知られていない。例えば、本発明品を用いることで光学活性分子をエナンチオ選択的にゲル化し医薬品等に使われる分子の精製に用いることができる。
 また、本発明のゲル化剤、又は、これにより生成したゲルは、塗料、インク、潤滑油、農業、水産、化粧品、医薬品、繊維、樹脂、高分子、ゴム、金属等の加工分野を含む産業分野においても利用できる。
 本発明にかかるジペプチド誘導体はゲル化させたい溶媒に対し少量のアルコールを添加することで結晶化を防止することができ、微結晶の析出により質感を低下させることがない。
本発明におけるジペプチド誘導体の設計コンセプトを示す図である。 実施例1-1で得られた、式(6)のジペプチド誘導体の溶媒条件によるメチル基の加水分解をNMRで観測した結果を示す図であり、下線:式(6)のジペプチド誘導体、中線:式(6)のジペプチド誘導体を水酸化ナトリウム中で12時間置いたもの、上線:式(6)のジペプチド誘導体を炭酸水素ナトリウム中で12時間置いたもの。 式(6)のジペプチド誘導体を用いたゲルの図(写真)であり、(a):(6)/水ゲル、(b):(6)/塩化メチレンゲル。 式(6)のジペプチド誘導体を用いたゲルの図(TEM写真)であり、(a):(6)/水ゲル、(b):(6)/塩化メチレンゲル。 60-(6)-水ゲルのサンプル瓶を倒置した後の図(写真)である。 吸収スペクトルの測定の結果を示す図であり、破線:C60-(6)-水ゲル、実線:(6)/水ゲル。 ゲル化させたサンプルの偏光顕微鏡観察の結果を示す図(写真)であり、(a):オリーブ油を式(8)のジペプチド誘導体にてゲル化させたもの、(b):エタノールを10wt%添加しオリーブ油を式(8)のジペプチド誘導体にてゲル化させたもの。 通常相分離する2つの溶媒を大きな相分離なしにゲル化できる事を示した図(写真)であり、(a):リン酸緩衝溶液と流動パラフィンの混合溶媒を式(8)のジペプチド誘導体にてゲル化させたもの、(b):リン酸緩衝溶液とオリーブオイルの混合溶媒を式(8)のジペプチド誘導体にてゲル化させたもの。(c):リン酸緩衝溶液とシリコンオイルの混合溶媒を式(8)のジペプチド誘導体にてゲル化させたもの。
 本発明にかかる式(1)で示されるジペプチド誘導体の設計コンセプトについて、図を用いて説明する。
 図1は、式(1)で示されるジペプチド誘導体の1例として、ジペプチドがアスパルテーム(すなわち、式(2)中のnが1であり、Rがフェニルメチル基であり、Dがメチル基を表す。)である場合を示すものある。
 本発明にかかる前記式(1)で示されるジペプチド誘導体は、図に示すとおり、脂質頭部に親水性部位(アスパルテームカルボニル基)と疎水性部位(フェニルアラニン残基)を持つ。このように、可動することのできるY字型の性質の異なる部位を有するため、溶媒環境に応じて超分子構造を図1のように変化させることができる。具体的には、水溶媒中では親水基(アスパルテームカルボニル基)を水溶媒表面(図1左)に、有機溶媒中では疎水部位(フェニルアラニン部位)を有機溶媒表面に出すことによって(図1右)、超分子集合体を形成するゲル化剤を設計した。また、脂質頭部といった比較的小さな構造の変化でゲル化できるため、有機溶媒や水溶媒をゲル化するほか分散剤としての機能を有するゲル化剤である。
 本発明にかかるジペプチド誘導体は、式(1)で表される構造を有する。
  A-B-C・・・・・・(1)
 式(1)中、A及びCは、それぞれ独立して、式(2)で表される基又は水素原子を表すが、少なくとも一方は式(2)で表される基である。Bは、炭素数6~20で不飽和結合を一つ有していてもよい炭化水素基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 本発明において、式(2)中、Dは、水素原子、メチル基又は金属原子を表し、nは1又は2を表し、Rは、フェニルメチル基、i(イソ)-ブチル基又はsec-ブチル基を表す。
 本発明にかかる式(1)で示されるジペプチド誘導体において、Dは水素原子、金属原子、又はメチル基のいずれかであればよく、Dの金属原子としては、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。Dはメチル基であることがより望ましい。
 式(2)で表される化合物として、具体的には、式中のnが1であり、Rがフェニルメチル基であり、Dがメチル基であるアスパテーム、式中のnが2であり、Rがi-ブチル基であり、Dがメチル基であるグルタミルバリン等のジペプチド残基が挙げられる。
 本発明にかかる式(1)で示されるジペプチド誘導体において、Bは炭素数6~20で不飽和結合を一つ有していてもよい直鎖炭化水素であれば特に限定されるものではなく、炭素数6~20の直鎖炭化水素基とは、A又はCの水素原子と共に、炭素数6~20の直鎖アルキル基、炭素数6~20の直鎖アルケニル基若しくは炭素数6~20の直鎖アルキニル基、又は炭素数6~20の直鎖アルキレン基、炭素数6~20の直鎖アルケニレン基若しくは炭素数6~20の直鎖アルキニレン基等を意味する。
 炭素数6~20の直鎖アルキル基としては、例えばドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル基等が挙げられる。
 また、炭素数6~20の直鎖アルケニル基、炭素数6~20の直鎖アルキニル基としては、例えば、9-オクタデセニル等の上記した直鎖アルキル基に対応するアルケニル基、アルキニル基が挙げられる。
 炭素数6~20の直鎖アルキレン基としては、例えばドデシレン、トリデシレン、テトラデシレン、ペンタデシレン、ヘキサデシレン、ヘプタデシレン、オクタデシレン、ノナデシレン、エイコシレン基等が挙げられる。
 炭素数6~20の直鎖アルケニレン基、炭素数6~20の直鎖アルキニレン基としては、例えば、9-オクタデセニレン等の上記した直鎖アルキレン基に対応するアルケニレン基、アルキニレン基が挙げられる。
 これらのうち、Bとしては、好ましくは炭素数12~20の直鎖アルキレン基、さらに好ましくは12~18の直鎖アルキレン基であることがより好ましい。
 本発明にかかる式(1)で示されるジペプチド誘導体を化学名で示すとすれば、式(1)において、ジペプチドがアスパルテームである場合、例えば、A、Cが式(2)で表される基であり、Dがメチル基、nが1、Rがフェニルメチル基、Bがヘキサデシレン基又はデカデシレン基であった場合、それぞれ、N1,N18-ジアスパルテーム オクタデカンジアミド又はN1,N12-ジアスパルテーム ドデカンジアミドとなる。また、Aが式(2)で表される基であり、Cが水素原子、Dがメチル基、nが1、Rがフェニルメチル基、Bがヘキサデシレン基又はウンデカデシレン基であった場合、それぞれ、アスパルテーム オクタデカンアミド又はアスパルテーム ドデカンアミドとなる。
 本発明にかかる式(1)で示されるジペプチド誘導体において、一形態では、式(2)で表される基は以下に示される構造を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 本発明にかかる式(1)で示されるジペプチド誘導体は、式(3)で表される化合物と、式(4)で表される化合物を用い、公知のアミド化反応により合成することができるが、これに限定されるものではない。すなわち、本発明にかかる式(1)で示されるジペプチド誘導体は、本明細書によってその構造が明らかにされたので、他の公知の方法により製造してもよく、そのような方法によって製造されたジペプチド誘導体も本発明の権利範囲に属する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 式(3)中、Dは、水素原子、メチル基又は金属原子を表し、nは、1又は2を表し、Rは、フェニルメチル基、i-ブチル基又はsec-ブチル基を表す。
  X-B-Y・・・・・・(4)
 式(4)中、X及びYは、それぞれ独立して、-C(O)Z又は水素原子を表すが、少なくとも一方は-C(O)Zであり、Zはハロゲン原子を表し、Bは、炭素数6~20で不飽和結合を一つ有していてもよい炭化水素基を表す。
 例えば、式(4)として活性化した酸クロライド等のカルボン酸と式(3)としてアミン化合物とを、1:1~1:2(モル比)で混合し、溶媒中、室温にて4時間程度反応させることにより、式(1)で示されるジペプチド誘導体を脱水縮合により得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 本発明の、上記式(1)で示されるジペプチド誘導体を有効成分とするゲル化剤は、溶媒中で、自己集合体を形成し、自己集合体が溶媒を内包し、ゲルを形成することができる。
 すなわち、本発明のゲルは、本発明の自己集合体及び溶媒を含むゲルである。
 本発明の、上記式(1)で示されるジペプチド誘導体を有効成分とするゲル化剤は、1種又は2種以上のジペプチド誘導体を含むものであってよい。
 本発明の、上記式(1)で示されるジペプチド誘導体を有効成分とするゲル化剤がゲル化する溶媒は、ジペプチド誘導体が内包、維持可能な溶媒であれば、特に限定されない。
 本発明のゲル化剤は、幅広い液体すなわち有機液体、水溶媒又はそれらの2種類以上の混合溶媒を、溶液の質量に対して、本発明のゲル化剤の0.1wt%~40wt%、好ましくは0.2wt%~7wt%程度の少量の添加でゲル化する。例えば、塗料、インク、潤滑油、農業、水産、化粧品、医薬品、繊維、樹脂、高分子、ゴム、金属等に利用される液状成分に対してゲル化能を有し、具体的には、水、炭酸水素ナトリウム等の緩衝溶液、電解質水溶液等の水を溶媒とする溶液、トルエン、塩化メチレン、プロピレンカーボネート等の有機溶媒、水と少なくとも1種の親水性有機溶媒からなる混合溶媒、水とオイル(流動パラフィン、オリーブオイル、シリコンオイル等)からなる混合溶媒に対しゲル化能を有する。一般式(1)で示されるジペプチド誘導体を有効成分とするゲル化剤を、溶媒中で、好ましくは超音波や溶媒に応じた温度での加熱等により分散または溶解した後、室温にて0.5時間から12時間ほど、静置させることで自己集合体を形成し、自己集合体が溶媒を内包し、ゲルとすることができる。
 また、本発明のゲル化剤は、塗料、インク、潤滑油、農業、水産、化粧品、医薬品、繊維、樹脂、高分子、ゴム、金属等に利用される成分(色素、金属微粒子、高分子、薬剤、ビタミン、フラーレン等)をゲル中に分散したゲルを形成できる。その一例として、水への分散能が低いことが知られているC60フラーレンを、例えば、後述する式(6)のジペプチド誘導体を用いて水中分散ゲル化できる。前記水溶媒若しくは有機溶媒又はそれらの混合溶媒に不溶な化合物の含有量は、化合物が分散可能な量であれば限定されないが、通常溶液の質量に対して、0.1wt%~40wt%程度である。
 また、本発明のゲル化剤は、プロピレンカーボネート等の光学活性を持つ化合物に対しゲル化能を有するが、一般的に光学活性を持つ化合物であるプロピレンカーボネートはR-プロピレンカーボネートおよびS-プロピレンカーボネートの混合物として売られている。本発明のゲル化剤は、光学活性体を認識、一方の光学活性体(すなわち、適切な形態で溶媒和が可能な光学活性を持つ溶媒分子)を選択的にゲル化できる。このことは、塗料、インク、潤滑油、農業、水産、化粧品、医薬品、繊維、樹脂、高分子、ゴム、金属等に利用される光学活性分子(色素、金属微粒子、高分子、薬剤、ビタミン、フラーレン等)の分離技術としても応用可能である。
 また、本発明品のゲル化剤は、ゲル化させたい溶媒(植物油、水、シリコンオイル、炭化水素、有機溶剤等)に対し、少量(溶液の質量に対して、0.1wt%~40wt%、好ましくは0.2wt%~7wt%)の、ジペプチド誘導体を溶解しやすいアルコール(メタノール、エタノール、グリセリン、プロピレングリコール、ブタンジオール等)を添加することで結晶化を防止することができ、微結晶の析出により質感を低下させることがない。アルコールは、本発明のゲル化剤と予め混合し、これを溶媒に添加してもよい。
 以下、本発明にかかる実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 (実施例1-1)
1,N12-ジ-L-アスパルテーム ドデカンジアミドの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 100mLナスフラスコに攪拌子、L-アスパルテーム0.70g(和光純薬社製)、ドデカン二酸クロライド(東京化成社製)0.27g、45ml塩化メチレン、および トリエチルアミンを5mL加えて3時間室温にて攪拌した。反応溶液から溶媒を除去したのち水溶液に溶解し、0.2Nの塩酸によって生じた沈殿物を回収しN1,N12-ジアスパルテーム ドデカンジアミドを0.71g得た。
 得られたN1,N12-ジ-L-アスパルテーム ドデカンジアミドの化学分析値は以下の通りである。
1 H - N M R ( 400MHz , d - Methanol )
δ = 7.32-7.18 ( m , 10 H ) , 4.75 ( t , J=7.3 , 2 H ) ,4.67 ( t ,J=7.3 , 2 H ), 3.70 ( s ,6 H ) ,3.20-3.00( m ,4H), 2.83-2.58( m ,4H), 2.32-2.16( m ,4H)1.65-1.55( m ,4H)1.40-1.25 (m, 12H)
 (実施例1-2)
 N1,N18-ジ-L-アスパルテーム オクタデカンジアミドの合成
 オクタデカン二酸(東京化成社製)0.5gを塩化メチレン5mL、ジメチルスルオキシド 0.02mLに溶かした後、塩化チオニル0.5mlを加え3時間室温にて攪拌した。反応後、溶媒を留去しベンゼンを加え溶媒を留去することで水を共沸により除いた。その後、固体残渣をジエチルエーテルにて洗浄しオクタデカン二酸クロライド0.47g得た。次に、100mLナスフラスコに攪拌子、L-アスパルテーム 0.70g(和光純薬社製)、オクタデシルジ酸クロライド0.35g、45ml塩化メチレン、およびトリエチルアミンを 5mL加えて攪拌3時間室温にてした。反応溶液から溶媒を除去したのち水溶液に溶解し、0.2Nの塩酸によって生じた沈殿物を回収しN1,N18-ジ-L-アスパルテーム オクタデカンジアミドを0.74g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 得られたN1,N18-ジ-L-アスパルテーム オクタデカンジアミドの化学分析値は以下の通りである。
1 H - N M R ( 400MHz , d - Methanol )
δ = 7.32-7.18 ( m , 10 H ) , 4.75 ( t , J=7.3 , 2 H ) ,4.67 ( t ,J=7.3 , 2 H ), 3.70 ( s ,6 H ) ,3.20-3.00( m ,4H), 2.83-2.58( m ,4H), 2.32-2.16( m ,4H)1.65-1.55( m ,4H)1.40-1.25 (m, 24H)
 (実施例2-1)
 L-アスパルテーム オクタデカンアミドの合成
 100mLナスフラスコに攪拌子、アスパルテーム0.35g(和光純薬社製)、オクタデシル酸クロライド0.30g(東京化成社製)、45ml塩化メチレン、およびトリエチルアミンを5mL加えて3時間室温にて攪拌した。反応溶液から溶媒を除去したのち水溶液に溶解し、0.2Nの塩酸によって生じた沈殿物を回収しL-アスパルテーム オクタデカンアミドを0.49g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 得られたL-アスパルテーム オクタデカンアミドの化学分析値は以下の通りである。1 H - N M R ( 400MHz , d - Methanol )
δ = 7.32-7.18 ( m , 5 H ) , 4.75 ( t , J=7.3 , 1 H ) ,4.67 ( t ,J=7.3 , 1 H ),3.70 ( s ,3 H ) ,3.20-3.00( m ,2H), 2.83-2.58( m ,2H), 2.32-2.16( m ,2H)1.65-1.55( m ,2H)1.40-1.25 (m, 26H) 0.88 (t, J=7.2, 3H)
 [NMRによる、溶媒条件によるメチル基の加水分解の観測]
 式(2)におけるDのメチル基は強塩基性条件下において加水分解することが知られており、炭酸水素ナトリウム条件下ではメチル基の加水分解は観測されないものの水酸化ナトリウム条件下においてはメチル基が分解し、Dが水素へと変化することがNMRにより観測された(図2)。
 これは、前記式(6)のジペプチド誘導体のメチル基のピーク(図2下)が3.7ppm付近に存在するのに対し、式(6)のジペプチド誘導体を水酸化ナトリウム条件下において12時間放置した後溶媒を除きNMRを観測するとメチル基のピークが消失したことから、確認された(図2中)。一方、炭酸水素ナトリウム条件下においては、式(6)のジペプチド誘導体のメチル基の存在が確認された(図2上)。
 (実施例3)
 ゲル形成能の検討
 上記式(6),(7),(8)のジペプチド誘導体について、水及び有機溶媒についてのゲル化能について検討を行った。なお、試験内容は以下の通りである。
 溶媒として、有機溶媒であるクロロホルム、塩化メチレン、R,S-プロピレンカーボネート、トルエンおよび、水溶媒として水、炭酸水素ナトリウム溶液の計6種を用い、超音波にて各種ジペプチド誘導体を溶媒中に分散し0.05g/ml 溶液を調製したのち、約12時間静置した後サンプル容器を倒置し溶液の状態について目視で調べた。
 G : ジペプチド誘導体がサンプル容器を倒置しても落下してこない個体物(ゲル)を形成した。
 PG: ジペプチド誘導体が溶媒中で部分的に固形物を形成した。
 S : ジペプチド誘導体が溶媒中に溶解した。
 I : ジペプチド誘導体が溶媒中に溶解せずに溶け残った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
 上記表1より、式(6),(7),(8)のジペプチド誘導体は、いずれも有機溶媒や水条件下においてゲル化能を示すことが明らかとなった。
 ゲル化したものの一例として、図3に、水を、式(6)のジペプチド誘導体を用いてゲル化したもの(以下、(6)/水ゲルという)の写真(a)と、塩化メチレンを、式(6)のジペプチド誘導体を用いてゲル化したもの(以下、(6)/塩化メチレンゲルという)の写真(b)をまとめて示す。
 つづいて、上記式(6)のジペプチド誘導体を用いて水及び塩化メチレンをゲル化したものについて、TEM(透過電子顕微鏡)写真を撮影し、ゲルの構造についての検討を行った。図4に、(6)/水ゲルのTEM写真図を(a)に、(6)/塩化メチレンゲルを(b)のTEM写真図をまとめて示す。なお、撮影条件は以下の通りである。
 (6)/水ゲル及び(6)/塩化メチレンゲルのゾル状態の溶液をキャストし、しばらく室温で放置して溶媒をゲル化させた。これを自然乾燥させた後、真空乾燥させてから、TEM(Tecnai20:フィリップス)を用い、TEM写真を撮影した。
 図3の(a)、(b)より、(a)水溶媒および、(b)有機溶媒である塩化メチレンを単一のゲル化剤である(6)のゲル化剤でゲルを作成できることが確認された。
 また、図4の(a)、(b)より、繊維状の構造が複雑に絡み合った三次元ランダムネットワーク構造が形成されていることが確認された。
 (実施例4)
 分散能の検討
 上記式(6)のジペプチド誘導体について、水溶媒に対し不溶であることが知られているC60フラーレンの水への分散能について評価した。なお、試験内容は以下の通りである。
 上記式(6)のジペプチド誘導体とフラレーン(C60)を混合し水溶媒に対して0.025g/ml(式(6)のジペプチド誘導体)溶液を調製し溶液の状態について目視で調べた。
 ゲル化を確認するため、サンプル瓶を倒置した後も溶媒は落下しておらず(図5は、その写真図である。)、C60を添加したサンプルにおいてもゲル化が(以下、C60-(6)-水ゲルという)示された。
 つづいて、C60-(6)-水ゲルと(6)/水ゲルの700nm-250nmまでの吸収スペクトルの比較を分光光度計(日立 U-3300)で測定した。
 吸収スペクトルを測定した結果を図6に示す。図中、破線は、C60-(6)-水ゲルのスペクトルであり、実線は、(6)/水ゲルのスペクトルである。
 その結果、C60-(6)-水ゲルでC60特有の510nmの吸収が観測された。C60がゲル中に分散されていることが確認された。
 (実施例5)
 光学活性選択的なゲルの作製
 上記式(8)のジペプチド誘導体について、光学活性の異なるS-プロピレンカーボネート、R-プロピレンカーボネート、およびそれら二つの混合物であるR、S-プロピレンカーボネートの計3種を用い、超音波にて各種ジペプチド誘導体を溶媒中に分散し0.01g/ml溶液を調製したのち、約12時間静置した後サンプル容器を倒置し溶液の状態について目視で調べた。
 G: ジペプチド誘導体がサンプル容器を倒置しても落下してこない個体物(ゲル)を形成した。
 PG: ジペプチド誘導体が溶媒中で部分的に固形物を形成した。
 I: ジペプチド誘導体が溶媒中に溶解せずに溶け残った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
 上記表2より、式(8)のジペプチド誘導体はR-プロピレンカーボネートをエナンチオ選択的にゲル化できることが明らかとなった。
 (実施例6)
 結晶化の防止作用の検討
 上記式(8)のジペプチド誘導体について、結晶化を防止できるかについて検討を行った。なお、試験内容は以下の通りである。
 溶媒として、植物油であるオリーブ油500mg中に上記式(8)のジペプチド誘導化合物5mgを溶媒中に分散し80℃で15分加熱したもの、上記式(8)のジペプチド誘導化合物5mgをエタノール50mgにて溶解した後オリーブ油を450mg加え80℃で15分加熱したものの二つを比較した。両サンプルを室温まで冷却したのち約12時間静置した後サンプル容器を倒置し溶液の状態について調べた。
 両サンプルともにサンプル瓶を倒置下後も溶媒は落下しておらずゲル化が示された。
 しかしながら、光学顕微鏡(LEICA DMRX)でゲルを観察すると、図7の偏光顕微鏡写真に示すとおり、エタノールを添加しなかった系では結晶が多数見られたものの、エタノールを添加した系では結晶の析出は見られなかった。
 このような、結晶の析出は他の溶媒(ひまわり油、流動パラフィン、純水)においてもみられた。ひまわり油や流動パラフィンでエタノールを5wt%程度添加により、純水でプロピレングリコールを15wt%添加により結晶化を防ぐことができた。
 上記結果より、式(8)のジペプチド誘導体はアルコールを少量添加することで結晶化を防止できることが明らかとなった。
(実施例7)
 混合溶媒のゲル化
 上記式(8)のジペプチド誘導体について、通常相分離する2つの溶媒を大きな相分離なしにゲル化できるか評価した。なお、試験内容は以下の通りである。
 溶媒として、水溶媒としてリン酸緩衝溶液と、有機溶媒として流動パラフィン、オリーブオイル、シリコンオイルを1:1(v/v)の割合でサンプル瓶中に入れ、混合溶媒を調製した。上記式(8)のジペプチド誘導体がサンプル瓶中に存在しないときリン酸緩衝溶液と有機溶媒は相分離していた。
 上記式(8)のジペプチド誘導体を各種混合溶媒に加熱(90℃)・分散させ0.05g/mlの混合溶媒を調製し、約12時間静置した後にサンプル容器を倒置し溶液の状態について目視でゲル化能を評価した。
 ゲル化を確認するため、サンプル瓶を倒置した後も溶媒は落下しておらず、リン酸緩衝溶液と流動パラフィンの混合溶媒からなるゲル(以下、水/流動パラフィンゲルという)、リン酸緩衝溶液とオリーブオイルの混合溶媒からなるゲル(以下、水/オリーブオイルゲルという)、リン酸緩衝溶液とシリコンオイルの混合溶媒からなるゲル(以下、水/シリコンオイルゲルという)がそれぞれ示された(図8は、その写真図である。)。このとき、目視で確認できる大きな相分離は観察されなかった。ジペプチド誘導体は通常相分離する2つの溶媒を大きな相分離なしにゲル化できることが示された。
 本発明のゲル化剤、又は、これにより生成したゲルは、塗料、インク、潤滑油、農業、水産、化粧品、医薬品、繊維、樹脂、高分子、ゴム、金属等の加工分野を含む産業分野において利用できる。

Claims (12)

  1.  式(1)で表されるジペプチド誘導体。
      A-B-C・・・・・・(1)
     [式中、A及びCは、それぞれ独立して、式(2)で表される基又は水素原子を表すが、少なくとも一方は式(2)で表される基であり、
      Bは、炭素数6~20で不飽和結合を一つ有していてもよい炭化水素基を表す。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     [式(2)中、Dは、水素原子、メチル基又は金属原子を表し、
      nは、1又は2を表し、
      Rは、フェニルメチル基、i-ブチル基又はsec-ブチル基を表す。]
  2.  前記式(2)において、nが1であり、Rがフェニルメチル基である請求項1に記載のジペプチド誘導体。
  3.  請求項1又は2に記載のジペプチド誘導体からなる自己集合体。
  4.  請求項1若しくは2に記載のジペプチド誘導体又は請求項3に記載の自己集合体を有効成分とするゲル化剤。
  5.  請求項4に記載のゲル化剤により、水溶媒若しくは有機溶媒又はそれらの混合溶媒がゲル化して形成されたゲル。
  6.  請求項4に記載のゲル化剤により、光学活性を有する化合物がゲル化して形成されたゲル。
  7.  前記光学活性を有する化合物が、R-プロピレンカーボネートである請求項6に記載のゲル。
  8.  前記ゲル中に、水溶媒若しくは有機溶媒又はそれらの混合溶媒に不溶な化合物が分散した請求項5に記載のゲル。
  9.  前記水溶媒若しくは有機溶媒又はそれらの混合溶媒に不溶な化合物が、C60フラーレンである請求項8に記載のゲル。
  10.  アルコールを含有する請求項5に記載のゲル。
  11.  式(3)で表される化合物と、式(4)で表される化合物とを反応させることを特徴とする、式(1)で表されるジペプチド誘導体の製造方法。
      A-B-C・・・・・・(1)
     [式中、A及びCは、それぞれ独立して、式(2)で表される基又は水素原子を表すが、少なくとも一方は式(2)で表される基であり、
      Bは、炭素数6~20で不飽和結合を一つ有していてもよい炭化水素基を表す。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     [式(2)中、Dは、水素原子、メチル基又は金属原子を表し、
      nは、1又は2を表し、
      Rは、フェニルメチル基、i-ブチル基又はsec-ブチル基を表す]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     [式(3)中、D、n、Rは、前記と同じ意味を表す。]
      X-B-Y・・・・・・(4)
     [式(4)中、X及びYは、それぞれ独立して、-C(O)Z又は水素原子を表すが、少なくとも一方は-C(O)Zであり、
      Zは、ハロゲン原子を表し、
      Bは、前記と同じ意味を表す。]
  12.  式(1)で表されるジペプチド誘導体を有効成分とするゲル化剤を、水溶媒若しくは有機溶媒又はそれらの混合溶媒に混合することを特徴とする、ゲル化剤及び水溶媒若しくは有機溶媒又はそれらの混合溶媒を含むゲルの製造方法。
      A-B-C・・・・・・(1)
     [式中、A及びCは、それぞれ独立して、式(2)で表される基又は水素原子を表すが、少なくとも一方は式(2)で表される基であり、
      Bは、炭素数6~20で不飽和結合を一つ有していてもよい炭化水素基を表す。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     [式(2)中、Dは、水素原子、メチル基又は金属原子を表し、
      nは、1又は2を表し、
      Rは、フェニルメチル基、i-ブチル基又はsec-ブチル基を表す。]
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