WO2018070546A1 - 新規ヒドロゲル化剤 - Google Patents

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WO2018070546A1
WO2018070546A1 PCT/JP2017/037423 JP2017037423W WO2018070546A1 WO 2018070546 A1 WO2018070546 A1 WO 2018070546A1 JP 2017037423 W JP2017037423 W JP 2017037423W WO 2018070546 A1 WO2018070546 A1 WO 2018070546A1
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group
carbon atoms
hydrogelator
compound
formula
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PCT/JP2017/037423
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English (en)
French (fr)
Inventor
正道 山中
修斗 赤間
Original Assignee
国立大学法人静岡大学
日産化学工業株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H15/00—Compounds containing hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
    • C07H15/20—Carbocyclic rings
    • C07H15/203—Monocyclic carbocyclic rings other than cyclohexane rings; Bicyclic carbocyclic ring systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/06—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite
    • A61K47/26—Carbohydrates, e.g. sugar alcohols, amino sugars, nucleic acids, mono-, di- or oligo-saccharides; Derivatives thereof, e.g. polysorbates, sorbitan fatty acid esters or glycyrrhizin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/60—Sugars; Derivatives thereof

Definitions

  • the present invention relates to a novel gelling agent, and in particular, to a novel hydrogelling agent containing a monourea compound having a sugar structure that can form a gel with respect to an aqueous solvent.
  • gels are added to paints and resins in the field of paints and resins to adjust fluidity, or gelate waste oil, waste liquid, wastewater, etc. to form solids, prevent water pollution, etc. It is widely used in various fields such as industrial field, daily necessities field, environmental field, medical field, cosmetics field, food field, agricultural field, living body related field, and analytical field.
  • a gel is a structure in which a fluid such as water or an organic solvent is contained in a three-dimensional network structure formed of a chemical substance. An organogel is used when the fluid is an organic solvent, and a hydrogel when the fluid is water. That's it.
  • An object of the present invention is to provide a novel gelling agent that can be prepared by a simple technique and has a structure that has not been proposed so far, particularly a novel gelling agent that can form a hydrogel.
  • the present inventors have applied a monourea compound having a sugar structure as a gelling agent. Surprisingly, gels can be formed in various aqueous solvents. As a result, the present invention was completed.
  • this invention relates to the hydrogelator which consists of a compound represented by following formula [1] as a 1st viewpoint.
  • S g represents a sugar group
  • A represents a divalent linking group
  • R is a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 3 to 15 carbon atoms, or a linear or branched alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms.
  • the present invention relates to the hydrogelator according to the first aspect, in which the sugar group Sg is a monovalent group having a monosaccharide or disaccharide-derived structure.
  • the linking group A is a linear alkylene group having 1 to 15 carbon atoms or an arylene group having 6 to 15 carbon atoms
  • R is a linear alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an unsubstituted or alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen atom, and the number of carbon atoms
  • the present invention relates to a hydrogel comprising the hydrogelator according to any one of the first aspect to the third aspect and an aqueous solvent.
  • the present invention relates to a compound represented by the following formula [1]. (Where S g represents a sugar group, A represents a divalent linking group, R is a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 3 to 15 carbon atoms, or a linear or branched alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms.
  • the hydrogelator of the present invention has an effect that an aqueous solvent can be gelled to form a gel. Moreover, the hydrogelator of this invention has the effect that it has high gelatinization ability. Furthermore, the hydrogelator of the present invention has an effect that it can be produced by a simple technique.
  • FIG. 1 is a photograph of each sample tube after cooling in a gelation test of a hydrogelator comprising a compound of formula 4 with respect to various aqueous solvents in Example 2 (Aqueous solvent used: pure water, phosphate buffer) , Physiological saline, 30% 1,3-propanediol, 70% 1,3-propanediol, 30% ethanol, 70% ethanol) (Sus: suspended state, PG: partially gelled).
  • Aqueous solvent used pure water, phosphate buffer
  • Physiological saline 30% 1,3-propanediol
  • 70% 1,3-propanediol 30% ethanol
  • 70% ethanol 70% ethanol
  • Example 2 is a photograph of each sample tube after cooling in a gelation test of a hydrogelator comprising a compound of formula 7 with respect to various aqueous solvents in Example 2 (aqueous solvent: pure water, phosphate buffer) Saline, 30% 1,3-propanediol, 70% 1,3-propanediol, 30% ethanol, 70% ethanol) (Sus: suspended state).
  • aqueous solvent pure water, phosphate buffer
  • FIG. 3 is a photograph of each sample tube after cooling in a gelation test of a hydrogelator comprising a compound of formula 10 with respect to various aqueous solvents in Example 2 (Aqueous solvent used: pure water, phosphate buffer) , Physiological saline, 30% 1,3-propanediol, 70% 1,3-propanediol, 30% ethanol, 70% ethanol) (Sol: solution is not viscous).
  • FIG. 4 is a photograph of each sample tube after cooling in a gelation test of a hydrogelator comprising a compound of Formula 4 with respect to aqueous solvents having various pH values in Example 3 (aqueous solvent used; pH 1 to 5: Hydrochloric acid aqueous solution, pH 7: pure water, pH 8 to 10: sodium hydroxide aqueous solution) (Sus: suspended state, PG: partially gelled).
  • aqueous solvent used pH 1 to 5: Hydrochloric acid aqueous solution, pH 7: pure water, pH 8 to 10: sodium hydroxide aqueous solution
  • Sus suspended state
  • PG partially gelled
  • Example 5 is a photograph of each sample tube after cooling in a gelation test of a hydrogelator comprising a compound of formula 7 with respect to aqueous solvents of various pHs in Example 3 (aqueous solvent used; pH 1 to 5: hydrochloric acid) Aqueous solution, pH 7: pure water, pH 8-10: aqueous sodium hydroxide solution (Sus: suspended state).
  • FIG. 6 is a photograph of each sample tube after cooling in a gelation test of a hydrogelator comprising a compound of formula 10 with respect to aqueous solvents having various pH values in Example 3 (aqueous solvent used; pH 1 to 5: hydrochloric acid) Aqueous solution, pH 7: pure water, pH 8-10: sodium hydroxide aqueous solution) (Sol: solution is not viscous).
  • aqueous solvent used pH 1 to 5: hydrochloric acid
  • pH 8-10 sodium hydroxide aqueous solution
  • Sol solution is not viscous.
  • FIG. 7 is a photograph of each sample tube after cooling in a gelation test of a hydrogelator comprising a compound of Formula 4 with respect to various aqueous solvents in Example 4
  • Aqueous solvent used pure water (minimum gelation concentration) : 1.0 wt%), hydrochloric acid aqueous solution (pH 3) (minimum gelation concentration: 0.5 wt%), sodium hydroxide aqueous solution (pH 10) (minimum gelation concentration: 1.0 wt%), 30% ethanol (minimum gelation) Concentration: 1.0 wt%)].
  • FIG. 1 Aqueous solvent used: pure water (minimum gelation concentration) : 1.0 wt%), hydrochloric acid aqueous solution (pH 3) (minimum gelation concentration: 0.5 wt%), sodium hydroxide aqueous solution (pH 10) (minimum gelation concentration: 1.0 wt%), 30% ethanol (minimum gelation) Concentration:
  • FIG. 8 is a photograph of each sample tube after cooling in a gelation test of a hydrogelator comprising a compound of Formula 7 with respect to various aqueous solvents in Example 4
  • Aqueous solvent used pure water (minimum gelation concentration) : 0.1 wt%), sodium hydroxide aqueous solution (pH 10) (minimum gelation concentration: 0.1 wt%), 30% ethanol (minimum gelation concentration: 0.1 wt%), 30% 1,3-propanediol ( Minimum gelation concentration: 0.1 wt%), 70% 1,3-propanediol (minimum gelation concentration: 0.5 wt%)].
  • FIG. 1 Aqueous solvent used: pure water (minimum gelation concentration) : 0.1 wt%), sodium hydroxide aqueous solution (pH 10) (minimum gelation concentration: 0.1 wt%), 30% ethanol (minimum gelation concentration: 0.1 wt%), 30% 1,3-propaned
  • FIG. 9 is a photograph of each sample tube after cooling in a gelation test of a hydrogelator comprising a compound of formula 10 with respect to various aqueous solvents in Example 4
  • Aqueous solvent used pure water (minimum gelation concentration) : 0.5 wt%), hydrochloric acid aqueous solution (pH 3) (minimum gelation concentration: 1.0 wt%), sodium hydroxide aqueous solution (pH 10) (minimum gelation concentration: 0.5 wt%), physiological saline (minimum gelation) Concentration: 0.5 wt%), 30% 1,3-propanediol (minimum gelation concentration: 1.0 wt%)].
  • FIG. 1 Aqueous solvent used: pure water (minimum gelation concentration) : 0.5 wt%), hydrochloric acid aqueous solution (pH 3) (minimum gelation concentration: 1.0 wt%), sodium hydroxide aqueous solution (pH 10) (
  • FIG. 10 is a photograph of each sample tube after cooling in a gelation test of a hydrogelator composed of the compound of formula 10 with respect to heat treatment (40 ° C.) in Example 5 (gelation concentration: 0.5 wt%). 1.0 wt%).
  • FIG. 11 is a photograph of each sample tube after cooling in a gelation test of a hydrogelator composed of the compound of formula 10 with respect to heat treatment (60 ° C.) in Example 5 (gelation concentration: 0.5 wt%). 1.0 wt%).
  • FIG. 12 is a photograph of each sample tube after standing in a gelation test of a hydrogelator composed of the compound of Formula 10 for ultrasonic treatment in Example 5 (gelation concentration: 1.0 wt%).
  • FIG. 13 is a photograph of each sample tube after standing in the gelation test of the hydrogelator composed of the compound of Formula 10 for vibration treatment in Example 5 (gelation concentration: 1.0 wt%).
  • FIG. 14 is a photograph of a sample tube after cooling in a gelation test of a hydrogelator composed of the compound of Formula 4 in Example 7 (gelation concentration: 1.0 wt%).
  • FIG. 15 is a photograph of a sample tube after cooling in a gelation test of a hydrogelator comprising a compound of formula 7 in Example 8 [(left) gelation concentration: 0.1 wt%, (right) gel Concentration: 0.5 wt%] (G: gelation).
  • FIG. 16 is a photograph of a sample tube after cooling in a gelation test of a hydrogelator composed of the compound of formula 10 in Example 9.
  • FIG. 17 is a graph showing the results of hydrogel transparency evaluation in Example 10.
  • FIG. 18 is a photograph of a sample tube after standing in a gelation test of a hydrogelator comprising a compound of Formula 10 for vibration treatment in Example 11 [Left: Photograph of a sample tube before vibration treatment, middle: Photograph of vibration treatment, right: Photograph of sample tube after standing].
  • FIG. 19 is a photograph of a scanning electron microscope (SEM) image in Example 12.
  • FIG. 20 is a photograph of a sample tube after cooling in a gelation test of a hydrogelator composed of the compound of Formula 13 in Example 14.
  • the hydrogelator of the present invention comprises a monourea compound having a sugar structure represented by the following formula [1].
  • S g represents a sugar group
  • A represents a divalent linking group
  • R is a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 3 to 15 carbon atoms, or a linear or branched alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms.
  • the sugar group represented by S g a monovalent group comprising a structure derived from sugars, specifically, a removing one residue of the hydroxy group from a sugar.
  • the sugar group may be substituted with a substituent such as an alkyl group (such as a methyl group or an ethyl group) and a sulfo group.
  • a substituent such as an alkyl group (such as a methyl group or an ethyl group) and a sulfo group.
  • the kind of the sugar is not particularly limited, it is preferably a monosaccharide or a disaccharide, and more preferably a disaccharide, from the viewpoint of gelation activity.
  • pentose or hexose is preferable.
  • pentose include ribose, deoxyribose, and fructose.
  • hexose include glucose, mannose, galactose, methyl- ⁇ -glucose, and methyl- ⁇ -mannose.
  • hexose is preferable, and glucose, mannose, galactose, methyl- ⁇ -glucose, and methyl- ⁇ -mannose are particularly preferable.
  • disaccharide examples include lactose, maltose, isomaltose, trehalose, sucrose, and cellobiose, among which lactose is particularly preferable.
  • the linking group represented by A is not particularly limited, and for example, a linear or branched alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, a cyclic alkylene group having 3 to 15 carbon atoms, and 6 carbon atoms. Thru
  • or 15 arylene groups etc. are mentioned.
  • Examples of the linear or branched alkylene group having 1 to 15 carbon atoms include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, and an octylene group, and a group obtained by branching these groups. Is mentioned.
  • the cyclic alkylene group having 3 to 15 carbon atoms includes not only a group consisting of only a cyclic alkylene group (for example, a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclohexene group, etc.), but also a ring such as a cyclopentyl ring or a cyclohexyl ring.
  • Examples thereof include linear and / or branched alkylene groups having a structure and having 3 to 15 carbon atoms.
  • Examples of the arylene group having 6 to 15 carbon atoms include a phenylene group, a naphthylene group, and an anthrylene group.
  • Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms represented by R include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group. Groups, undecyl groups, dodecyl groups, tridecyl groups, tetradecyl groups and pentadecyl groups, and groups formed by branching these groups.
  • Examples of the cyclic alkyl group having 3 to 15 carbon atoms represented by R include not only a cyclic alkyl group (for example, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, etc.) Examples thereof include linear and / or branched alkyl groups having a ring structure such as a cyclopentyl ring and a cyclohexyl ring and having 3 to 15 carbon atoms.
  • Examples of the linear or branched alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms represented by R include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, a heptenyl group and an octenyl group, and these groups. Examples include branched groups.
  • Examples of the aryl group having 6 to 18 carbon atoms represented by R include a phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-anthryl group, 2-anthryl group, 9-anthryl group, 1-phenanthryl group, 2- Examples thereof include a phenanthryl group, a 3-phenanthryl group, a 4-phenanthryl group, and a 9-phenanthryl group.
  • alkyl group having 1 to 10 carbon atoms examples include linear, branched or cyclic alkyl groups, such as methyl group, ethyl group, n -Propyl group, i-propyl group, cyclopropyl group, n-butyl group, i-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, cyclobutyl group, 1-methyl-cyclopropyl group, 2-methyl-cyclopropyl Group, n-pentyl group, 1-methyl-n-butyl group, 2-methyl-n-butyl group, 3-methyl-n-butyl group, 1,1-dimethyl-n-propyl group, 1,2-dimethyl group -N-propyl group, 2,2-dimethyl-n-propyl group, 1-ethyl-n-propyl group, cyclopentyl group, 1-methyl-cyclobutyl groups, such as methyl group, ethyl group, n
  • alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms as the substituent examples include groups in which the above alkyl group is bonded to oxygen, such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, and an n-butoxy group.
  • Examples of the aryloxy group having 6 to 18 carbon atoms as the substituent include groups in which the aryl group is bonded to oxygen.
  • a phenyloxy group phenoxy group
  • ⁇ -naphthyloxy group ⁇ -naphthyloxy group
  • ⁇ -naphthyloxy group and the like.
  • Examples thereof include a naphthyloxy group and a 9-phenanthryloxy group.
  • halogen atom examples include a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • alkylcarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms as the substituent examples include groups in which the alkyl group is bonded to a carbonyl group, such as a methylcarbonyl group, an ethylcarbonyl group, an n-propylcarbonyl group, i- Propylcarbonyl group, cyclopropylcarbonyl group, n-butylcarbonyl group, i-butylcarbonyl group, s-butylcarbonyl group, t-butylcarbonyl group, cyclobutylcarbonyl group, 1-methyl-cyclopropylcarbonyl group, 2-methyl -Cyclopropylcarbonyl group, n-pentylcarbonyl group, 1-methyl-n-butylcarbonyl group, 2-methyl-n-butylcarbonyl group, 3-methyl-n-butylcarbonyl group, 1,1-dimethyl-n- Propylcarbonyl group, 1,2-dimethyl-but
  • Examples of the aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms as the substituent include groups in which a hydrogen atom of the alkyl group is substituted with an aryl group, such as a benzyl group, a phenethyl group, a 3-phenylpropyl group, a 4-phenylbutyl group, 5-phenylpentyl group, 6-phenylhexyl group, ⁇ -naphthylmethyl group, ⁇ -naphthylmethyl group, 1-anthrylmethyl group, 2-anthrylmethyl group, 9-anthrylmethyl group, 1-phenanthryl Methyl group, 2-phenanthrylmethyl group, 3-phenanthrylmethyl group, 4-phenanthrylmethyl group, 9-phenanthrylmethyl group, ⁇ -naphthylethyl group, ⁇ -naphthylethyl group, 1-anthone Tolylethyl group, 2-anthrylethyl group, 9-
  • the S g is preferably a monovalent group having a structure derived from a disaccharide, Most preferably, it is a monovalent group having a structure derived from lactose.
  • A is preferably a linear alkylene group having 1 to 15 carbon atoms or an arylene group having 6 to 15 carbon atoms, and a linear alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or carbon.
  • An arylene group having 6 to 10 atoms is more preferable, and a phenylene group is most preferable.
  • R is preferably a linear alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, more preferably a linear alkyl group having 4 to 15 carbon atoms, and a straight chain having 4 to 12 carbon atoms.
  • a chain alkyl group is particularly preferable, and a butyl group, an n-octyl group and a dodecyl group are most preferable.
  • R is preferably a cyclic alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and most preferably a cyclohexyl group.
  • R is a phenyl group which is unsubstituted or substituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen atom and an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms. Preferably there is. More preferably, R is substituted with at least one substituent selected from the group consisting of an unsubstituted or alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen atom, and an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms.
  • R is preferably a phenyl group, and particularly from the viewpoint of expressing better gelation ability, the above R is an unsubstituted phenyl group, or a phenyl group substituted with a tert-butyl group, a benzyl group, or a bromo group. Is preferred.
  • the compound represented by the formula [1] which is the hydrogelator of the present invention, is self-assembled when it is added to various aqueous solvents described later to form secondary aggregates such as fiber or lamellar, These are considered to contribute to the gelation of the solvent. Therefore, as said S g , A and R in the formula [1], the compound represented by the formula [1] with respect to the high affinity of the secondary assembly to the solvent to be gelled or the solvent to be gelled In consideration of the high solubility as, a suitable or optimal group can be selected.
  • the compound represented by the said Formula [1] is also the object of this invention.
  • the definitions of S g , A and R in the compound represented by the formula [1] are as described in [Hydrogelling agent].
  • the compound represented by the formula [1] can be easily synthesized, for example, by the following method (Step 1 to Step 3).
  • step 1 the NO 2 substituted ester compound (a) of isocyanic acid is reacted with the amine compound (b).
  • step 2 the nitro group of the monourea compound (c) obtained in step 1 is reduced.
  • step 3 the monourea compound (d) having an amino group obtained in step 2 is reacted with sugar (e).
  • the usable organic solvent is not particularly limited as long as it dissolves the NO 2 substituted ester compound (a) of isocyanate and the amine compound (b).
  • alcohols for example, methanol, ethanol, etc.
  • cellosolves eg, methoxyethanol, ethoxyethanol, etc.
  • aprotic polar organic solvents eg, N, N-dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), N, N— Dimethylacetamide, tetramethylurea, sulfolane, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylimidazolidinone, etc.
  • ethers eg diethyl ether, diisopropyl ether, t-butyl methyl ether (TBME), tetrahydrofuran, geo Xanthine
  • aliphatic hydrocarbons alipha
  • the reaction can be appropriately selected from room temperature (around 25 ° C.) to the reflux temperature of the organic solvent used in the above reaction, and the reaction time can be appropriately selected from about 1 hour to 5 days.
  • the solvent is distilled off, and if necessary, it can be purified by various purification methods such as various chromatographic methods, recrystallization methods, reprecipitation methods, distillation methods, and washing.
  • the reaction in Step 2 is catalytic reduction.
  • a known method such as a method using a hydrogenation catalyst such as nickel (Ni) or palladium (Pd) can be used.
  • the solvent is distilled off, and if necessary, it can be purified by various purification methods such as various chromatographic methods, recrystallization methods, reprecipitation methods, distillation methods, and washing.
  • the reaction in Step 3 is a dehydration reaction, and examples of the organic solvent that can be used for the dehydration reaction include the organic solvents mentioned in Step 1 above.
  • the reaction can be appropriately selected from room temperature (around 25 ° C.) to the reflux temperature of the organic solvent used in the above reaction, and the reaction time can be appropriately selected from about 1 hour to 14 days.
  • the solvent is distilled off, and if necessary, it can be purified by various purification methods such as various chromatographic methods, recrystallization methods, reprecipitation methods, distillation methods, and washing.
  • the hydrogel of the present invention can be obtained by gelling a solvent with the above hydrogelator. Specifically, a manufacturing method in which a predetermined amount of a hydrogelator is heated and dissolved in a solvent and cooled, and a manufacturing method in which a predetermined amount of the hydrogelator is added to the solvent and subjected to ultrasonic treatment, vibration treatment, or the like. Is exemplified. Usually, it is preferable to dissolve completely by heating. In addition, when performing ultrasonic treatment or vibration treatment, the hydrogelator may or may not be heated. In this specification, gelation means that a fluid liquid substantially loses fluidity.
  • the amount of the hydrogelator of the present invention is not particularly limited as long as the effect of the present invention is exhibited, but is usually 0.001 to 20% by mass with respect to the mass of the solvent to be gelled, For example, 0.05 to 5% by mass. In this specification and the like, mass% is also expressed as wt%.
  • the solvent is not particularly limited as long as it does not prevent gelation, and preferred specific examples include an aqueous solvent.
  • the hydrogel of the present invention can be formed containing the hydrogelator and an aqueous solvent.
  • the “aqueous solvent” in the present invention is not particularly limited as long as it contains at least water as a solvent.
  • water a buffer solution, an inorganic aqueous solution (an acidic aqueous solution, a basic aqueous solution, a neutral aqueous solution, etc.), And a mixed solvent of a hydrophilic organic solvent (referred to herein as a hydrophilic organic solution) and the like.
  • buffer examples include sodium phosphate buffer, tris-HCl (Tris-HCl) buffer, 4- (2-hydroxyethyl) -1-piperazineethanesulfonic acid-sodium hydroxide ( HEPES-NaOH buffer, sodium acetate (NaOAc) buffer, borate buffer (Borate), borate-sodium hydroxide (Borate NaOH) buffer, tris-glycine-sodium dodecyl sulfate (Tris-glycine-SDS) Buffer, Tris-Borate-Ethylenediaminetetraacetic acid (Tris-Borate-EDTA) buffer, Phosphate buffered saline (PBS), Glycine-sodium hydroxide (Glycine-NaOH) buffer, Glycine-hydrochloric acid (Glycine- HCl) buffer , Phosphate (Phosphate) buffer, and sodium dihydrogen phosphate - sodium hydroxide
  • the inorganic aqueous solution examples include an aqueous solution of an acid such as hydrochloric acid, an aqueous solution of an alkali such as sodium hydroxide, an aqueous solution of an inorganic salt such as a sodium salt or an ammonium salt (including seawater, saline, and physiological saline). It is done.
  • an aqueous solution of an acid such as hydrochloric acid
  • an aqueous solution of an alkali such as sodium hydroxide
  • an aqueous solution of an inorganic salt such as a sodium salt or an ammonium salt (including seawater, saline, and physiological saline). It is done.
  • the hydrophilic organic solvent in the hydrophilic organic solution is not particularly limited as long as it is an organic solvent that dissolves in water at an arbitrary ratio, and examples thereof include alcohol, acetone, cyclohexanone, acetonitrile, dioxane, glycerol, and dimethyl sulfoxide.
  • the alcohol is preferably a water-soluble alcohol that is freely soluble in water, and more preferable examples include alcohols having 1 to 9 carbon atoms, polyhydric alcohols, higher alcohols, and glycerides.
  • examples of the alcohol having 1 to 9 carbon atoms include methanol, ethanol, 2-propanol, i-butanol, pentanol, hexanol, 1-octanol, isooctanol, and the like.
  • examples of the polyhydric alcohol include butanediol, Examples of the higher alcohol include octyldodecanol, stearyl alcohol, and oleyl alcohol; examples of the glycerides include trioctanoin, tri (caprylcaprylic acid) glyceryl, and glyceryl stearate.
  • hydrophilic organic solvent used in the hydrophilic organic solution methanol, ethanol, 2-propanol, i-butanol, pentanol, hexanol, 1-octanol, isooctanol, acetone, cyclohexanone, acetonitrile, dioxane Glycerol, butanediol, propylene glycol, ethylene glycol and dimethyl sulfoxide are preferred, and ethanol and butanediol are more preferred.
  • the ratio of the hydrophilic organic solvent in the hydrophilic organic solution used in the present invention is not particularly limited, and can be, for example, 10 wt% to 90 wt%.
  • hydrogelator of the present invention can also be applied to a medium, which includes Dulbecco's modified Eagle medium (D-MEM), Roswell Park Memorial Institute 1640 medium (RPMI 1640 medium), and Ham F12 medium ( F12 medium) and the like.
  • D-MEM Dulbecco's modified Eagle medium
  • RPMI 1640 medium Roswell Park Memorial Institute 1640 medium
  • F12 medium Ham F12 medium
  • the hydrogelator of the present invention is heated and stirred or sonicated as necessary, in addition to the aforementioned water, buffer, medium, inorganic aqueous solution, hydrophilic organic solution, etc., which are media, and then left at room temperature. By doing so, a hydrogel can be obtained.
  • the gel strength can be adjusted by the concentration of the hydrogelator.
  • the hydrogel formed by the hydrogelator of the present invention has various additives (surfactant, ultraviolet absorber, moisturizer, etc.) as required, such as its application, within a range that does not inhibit the gelation ability of the hydrogelator.
  • additives surfactant, ultraviolet absorber, moisturizer, etc.
  • Organic compounds such as agents, preservatives, antioxidants, fragrances, and physiologically active substances (medicinal ingredients), and inorganic compounds such as titanium oxide, talc, mica, and water) can be mixed.
  • the hydrogelator of the present invention can gel various aqueous solvents as described above, the hydrogelator of the present invention and the hydrogel obtained therefrom are used as a cosmetic substrate or a medical substrate, a gel electrolyte, a cell culture medium.
  • Materials in various fields such as materials, base materials for preserving biomolecules such as cells and proteins, base materials for external use, base materials for biochemistry, base materials for foods, contact lenses, disposable diapers, artificial actuators, base materials for dry land agriculture Can be used for In addition, it can be widely used as a bioreactor carrier for enzymes and the like in research, medicine, analysis, and various industries.
  • the apparatus and conditions used for sample preparation and physical property analysis are as follows.
  • 1 H-NMR spectrum apparatus JNM ECA-600 (manufactured by JEOL Ltd.)
  • Vortex mixer Device VORTEX3 (manufactured by IKA)
  • Transmittance Device JASCO V-630 spectrometer (manufactured by JASCO Corporation)
  • SEM Scanning electron microscope Apparatus: JEOL JSM-6300 spectrometer (manufactured by JEOL Ltd.)
  • Example 2 Gel forming ability of hydrogelator (1)
  • the three compounds synthesized in Example 1 were used as various aqueous solvents (pure water, phosphate buffer, physiological saline, 30% 1,3-propanediol, 70% 1,3-propanediol, The gel-forming ability was evaluated with respect to 30% ethanol and 70% ethanol.
  • the gelation test was performed as follows. The hydrogelator was weighed into a 2.0 mL screw mouth sample tube, and various aqueous solvents were added thereto to prepare samples each having a hydrogelator concentration of 1.0 mass%. And it heated and melt
  • the hydrogelator of the present invention can form a gel with respect to an aqueous solvent.
  • Example 3 pH responsiveness of hydrogelator
  • aqueous solvents hydroochloric acid aqueous solution, pure water, sodium hydroxide aqueous solution having various pHs were gelled, and the pH responsiveness of the gelation ability was examined.
  • the gelation test was performed in the same procedure as in [Example 2].
  • the evaluation results are shown in Table 2.
  • the photograph of each sample tube after standing is shown in FIG. 4 (photograph of each sample tube after cooling in the gelation test of the hydrogelator comprising the compound of formula 4), and FIG. 5 (hydrogelation comprising the compound of formula 7).
  • FIG. 6 photograph of each sample tube after cooling in the gelation test of the hydrogelator comprising the compound of formula 10) shows the photograph of each sample tube after cooling in the gelation test of the agent.
  • the hydrogelator of the present invention can form a gel with respect to an aqueous solvent having a pH in the range of 1 to 10.
  • Example 4 Evaluation of minimum gelation concentration of hydrogelator
  • the three compounds synthesized in Example 1 were used as hydrogelators, and various aqueous solvents [pure water, hydrochloric acid aqueous solution (pH 3), sodium hydroxide aqueous solution (pH 10), physiological saline, 30% ethanol, 30% 1,3 -Minimal gelation concentration for propanediol, 70% 1,3-propanediol] [Concentration to form a gel that does not collapse even when the sample tube is inverted (not including partially gelled gel)] Asked.
  • the gelation test was performed in the same procedure as in [Example 2]. The evaluation results are shown in Table 3. Fig.
  • FIG. 9 shows a photograph of each sample tube after cooling in the gelation test of the agent.
  • Example 5 Gel forming ability of hydrogelator (2)
  • gel forming ability was evaluated for various gelation treatments [heat treatment (40 ° C. and 60 ° C.), ultrasonic treatment, vibration treatment]. .
  • the gelation test by various gelation treatments was performed as follows.
  • the hydrogelator was weighed into a 2.0 mL screw mouth sample tube, and pure water was added thereto to prepare a sample having a hydrogelator concentration of 1.0 mass%. Then, using a handy massager (manufactured by SLIVE), vibration was applied to the lower part of the sample tube for about 3 minutes. Then, it left still for 30 minutes at room temperature, and observed formation of the gel.
  • Table 4 shows the evaluation results. Further, photographs of the sample tubes after standing are shown in FIG. 10 [photograph of a sample tube cooled after heating treatment (40 ° C.) of a hydrogelator comprising a compound of formula 10] and FIG. 11 [comprising a compound of formula 10 Photo of the sample tube cooled after the heat treatment (60 ° C.) of the hydrogelator], FIG. 12 [Photo of the sample tube allowed to stand after sonication of the hydrogelator comprising the compound of formula 10] and FIG. [Photo of a sample tube which was allowed to stand after vibration treatment of a hydrogelator comprising a compound of formula 10]
  • the hydrogelator of the present invention can form a hydrogel by performing ultrasonic treatment or vibration treatment at room temperature in addition to heat treatment.
  • Example 7 Gel forming ability of hydrogelator (3)
  • the hydrogelator the compound represented by Formula 4 synthesized in Example 6
  • 500 ⁇ L of pure water was added thereto, and the concentration of the hydrogelator was 1.0% by mass.
  • Samples were prepared. And it was made to heat-dissolve on a 120 degreeC hotplate. Then, when the obtained solution was left still at room temperature, the cloudy hydrogel was obtained.
  • a photograph of the sample tube after cooling in the gelation test is shown in FIG.
  • Example 8 Gel forming ability of hydrogelator (4)
  • the hydrogelator the compound represented by formula 7 synthesized in Example 6
  • 500 ⁇ L of pure water was added thereto, and the concentration of the hydrogelator was Samples of 0.1 wt% and 0.5 wt% were prepared. And it was made to heat-dissolve on a 120 degreeC hotplate. Then, when each obtained solution was left still at room temperature, hydrogel was obtained, respectively. The minimum gelation concentration was 0.1% by mass, and a transparent hydrogel was produced.
  • a photograph of the sample tube after cooling in the gelation test is shown in FIG.
  • the compound represented by Formula 7 synthesized in Example 6 includes hydrochloric acid or aqueous sodium hydroxide solution having a pH of 4 to 9, physiological saline, a mixture of ethanol and water, and 1,3-propanediol. Gel formation was also possible with a mixed solution of water.
  • Example 9 Gel forming ability of hydrogelator (5)
  • a sample was prepared by adding a hydrogelator (compound represented by Formula 10 synthesized in Example 6) and 500 ⁇ L of pure water to a sample tube. And it was made to heat-dissolve on a 120 degreeC hotplate. Then, when the obtained solution was left still at room temperature, hydrogel was obtained. The minimum gelation concentration was 0.3% by mass, and a transparent hydrogel was produced.
  • the photograph of the sample tube after standing to cool in the gelation test is shown in FIG.
  • Example 10 Evaluation of transparency of hydrogel
  • a hydrogelator (compound represented by Formula 10 synthesized in Example 6) was added to the sample tube, and pure water was added thereto, so that the concentration of the hydrogelator was 0.1% by mass and 0.3% by mass, respectively.
  • %, 0.5 wt%, 0.75 wt% and 1.0 wt% samples were prepared. And it was made to heat-dissolve on a 120 degreeC hotplate. Thereafter, when each of the obtained solutions was allowed to stand at room temperature, the hydrogelling agent having a concentration of 0.1% by mass was in a non-viscous state (sol). was gotten. And the transmittance
  • Example 11 Gel forming ability of hydrogelator (6)
  • a hydrogelator Using the compound represented by Formula 10 synthesized in Example 6 as a hydrogelator, gel forming ability with respect to vibration treatment was evaluated.
  • the gelation test by vibration treatment was performed as follows. A sample was prepared by adding a hydrogelator and pure water to the sample tube. Then, using a vortex mixer, vibration was applied to the lower part of the sample tube for about 5 minutes (2500 rpm). Then, when left still at room temperature, hydrogel was obtained (FIG. 18). The minimum gelation concentration was 0.5% by mass.
  • the compound represented by Formula 10 synthesized in Example 6 includes hydrochloric acid or sodium hydroxide aqueous solution having a pH of 3 to 10, physiological saline, phosphate buffer, a mixture of ethanol and water, and 1 Gels could be formed even with a mixture of 1,3-propanediol and water by vibration treatment.
  • Example 12 Scanning electron microscope observation of hydrogel
  • a hydrogelator compound represented by Formula 10 synthesized in Example 6
  • 500 ⁇ L of pure water is added thereto, and the concentration of the hydrogelator is 1.0% by mass.
  • Samples were prepared. And it was made to heat-dissolve on a 120 degreeC hotplate. Then, when the obtained solution was left still at room temperature, hydrogel was obtained. And the obtained hydrogel was observed with the scanning electron microscope (SEM).
  • SEM scanning electron microscope
  • a photograph of a scanning electron microscope (SEM) image is shown in FIG. As shown in FIG. 19, fibrous aggregates were observed.
  • Example 14 Gel forming ability of hydrogelator (7)
  • a hydrogelator (compound represented by Formula 13) was added to the sample tube, and 500 ⁇ L of pure water was added thereto to prepare a sample. And it was made to heat-dissolve on a 120 degreeC hotplate. Then, when the obtained solution was left still at room temperature, hydrogel was obtained. The minimum gelation concentration was 1.0% by mass, and a translucent hydrogel was produced.
  • a photograph of the sample tube after cooling in the gelation test is shown in FIG.
  • the compound represented by Formula 13 was able to form a gel with respect to hydrochloric acid having a pH of 4 to 10 or a sodium hydroxide aqueous solution, physiological saline, and a mixed solution of ethanol and water.
  • Example 15 Gel forming ability of hydrogelator (8)
  • a sample was prepared by adding a hydrogelator (compound represented by Formula 16) and pure water to a sample tube. And it was made to heat-dissolve on a 120 degreeC hotplate. Thereafter, when the obtained solution was allowed to stand at room temperature, a suspension was obtained without gelation.
  • the compound represented by Formula 16 was able to form a gel with respect to a mixed solution of ethanol and water and a mixed solution of 1,3-propanediol / water.

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Abstract

【課題】　簡便な手法によって作製することができる、糖構造を有するモノウレア化合物を含む新規なヒドロゲル化剤を提供すること。 【解決手段】　下記式［１］で表される化合物からなるヒドロゲル化剤。 （式中、　Ｓｇは糖基を表し、　Ａは２価の連結基を表し、　Ｒは、炭素原子数１乃至１５の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数３乃至１５の環状のアルキル基、炭素原子数２乃至１５の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルケニル基、又は未置換の若しくは炭素原子数１乃至１０のアルキル基、炭素原子数１乃至１０のアルコキシ基、炭素原子数６乃至１８のアリールオキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、フェニル基、炭素原子数２乃至１０のアルキルカルボニル基及び炭素原子数７乃至１８のアラルキル基からなる群から選択される少なくとも１つの置換基で置換された炭素原子数６乃至１８のアリール基を表す。）

Description

新規ヒドロゲル化剤
　本発明は、新規ゲル化剤に関し、詳細には、水系溶媒に対してゲル形成可能である、糖構造を有するモノウレア化合物を含む新規なヒドロゲル化剤に関する。
　一般に、ゲルは、塗料や樹脂等の分野において塗料や樹脂等に添加して流動性を調整したり、廃油、廃液、廃水等をゲル化して固形物とし、水質汚染を防止したりする等、工業分野、日用品分野、環境分野、医療分野、香粧品分野、食品分野、農業分野、生体関連分野、分析分野等の各分野において幅広く利用されている。ゲルとは化学物質により形成された三次元網目構造中に水や有機溶剤などの流体が含まれている構造体をいい、流体が有機溶剤である場合をオルガノゲル、流体が水である場合をヒドロゲルという。
　近年では、生体関連試料や環境試料のセンシングやスクリーニング等の技術にゲルを応用することが検討されているが、この場合には、水系環境におけるゲル化、即ちヒドロゲルやヒドロゲル化剤に関する開発が不可欠である。
　これまでにも、種々のヒドロゲルやヒドロゲル化剤が提案されており、その一例として、各種単糖類から誘導された糖誘導体を用いたゲル化剤が報告されている（特許文献１）。
国際公開第２０１２／１２１３９４号
　上述したとおり、ヒドロゲルは幅広い分野で利用されており、今後も利用分野の拡大が期待されている。
　本発明は、簡便な手法によって作製することができる、これまで提案されていない構造を有する新規なゲル化剤、特にヒドロゲルを形成できる新規なゲル化剤を提供することを課題とする。
　本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、糖構造を有するモノウレア化合物をゲル化剤として適用したところ、驚くべきことに種々の水系溶媒に対してゲルを形成可能であることを見出し、本発明を完成させた。
　すなわち本発明は、第１観点として、下記式［１］で表される化合物からなるヒドロゲル化剤に関する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 （式中、
　Ｓｇは糖基を表し、
　Ａは２価の連結基を表し、
　Ｒは、炭素原子数１乃至１５の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数３乃至１５の環状のアルキル基、炭素原子数２乃至１５の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルケニル基、又は未置換の若しくは炭素原子数１乃至１０のアルキル基、炭素原子数１乃至１０のアルコキシ基、炭素原子数６乃至１８のアリールオキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、フェニル基、炭素原子数２乃至１０のアルキルカルボニル基及び炭素原子数７乃至１８のアラルキル基からなる群から選択される少なくとも１つの置換基で置換された炭素原子数６乃至１８のアリール基を表す。）
　第２観点として、前記糖基Ｓｇが単糖又は二糖由来の構造からなる１価の基である、第１観点に記載のヒドロゲル化剤に関する。
　第３観点として、前記連結基Ａが炭素原子数１乃至１５の直鎖状アルキレン基又は炭素原子数６乃至１５のアリーレン基であり、
　前記Ｒが炭素原子数１乃至１５の直鎖状のアルキル基、炭素原子数３乃至１０の環状のアルキル基、又は未置換の若しくは炭素原子数１乃至１０のアルキル基、ハロゲン原子及び炭素原子数７乃至１８のアラルキル基からなる群から選択される少なくとも１つの置換基で置換されたフェニル基である、
第２観点に記載のヒドロゲル化剤に関する。
　第４観点として、第１観点乃至第３観点のいずれか１項に記載のヒドロゲル化剤と、水系溶媒よりなるヒドロゲルに関する。
　第５観点として、下記式［１］で表される化合物に関する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 （式中、
　Ｓｇは糖基を表し、
　Ａは２価の連結基を表し、
　Ｒは、炭素原子数１乃至１５の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数３乃至１５の環状のアルキル基、炭素原子数２乃至１５の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルケニル基、又は未置換の若しくは炭素原子数１乃至１０のアルキル基、炭素原子数１乃至１０のアルコキシ基、炭素原子数６乃至１８のアリールオキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、フェニル基、炭素原子数２乃至１０のアルキルカルボニル基及び炭素原子数７乃至１８のアラルキル基からなる群から選択される少なくとも１つの置換基で置換された炭素原子数６乃至１８のアリール基を表す。）
　本発明のヒドロゲル化剤は、水系溶媒をゲル化させてゲルを形成することができるという効果を奏する。
　また、本発明のヒドロゲル化剤は、高いゲル化能を有するという効果を奏する。
　さらに、本発明のヒドロゲル化剤は、簡便な手法によって作製することができるという効果を奏する。
図１は、実施例２における、各種水系溶媒に対する式４の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真である（使用水系溶媒：純水、リン酸緩衝液、生理食塩水、３０％　１，３－プロパンジオール、７０％　１，３－プロパンジオール、３０％エタノール、７０％エタノール）（Ｓｕｓ：懸濁状態、ＰＧ：部分的にゲル化）。 図２は、実施例２における、各種水系溶媒に対する式７の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真である（使用水系溶媒：純水、リン酸緩衝液、生理食塩水、３０％　１，３－プロパンジオール、７０％　１，３－プロパンジオール、３０％エタノール、７０％エタノール）（Ｓｕｓ：懸濁状態）。 図３は、実施例２における、各種水系溶媒に対する式１０の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真である（使用水系溶媒：純水、リン酸緩衝液、生理食塩水、３０％　１，３－プロパンジオール、７０％　１，３－プロパンジオール、３０％エタノール、７０％エタノール）（Ｓｏｌ：溶液に粘性がない状態）。 図４は、実施例３における、種々のｐＨの水系溶媒に対する式４の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真である（使用水系溶媒；ｐＨ１～５：塩酸水溶液、ｐＨ７：純水、ｐＨ８～１０：水酸化ナトリウム水溶液）（Ｓｕｓ：懸濁状態、ＰＧ：部分的にゲル化）。 図５、実施例３における、種々のｐＨの水系溶媒に対する式７の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真である（使用水系溶媒；ｐＨ１～５：塩酸水溶液、ｐＨ７：純水、ｐＨ８～１０：水酸化ナトリウム水溶液）（Ｓｕｓ：懸濁状態）。 図６、実施例３における、種々のｐＨの水系溶媒に対する式１０の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真である（使用水系溶媒；ｐＨ１～５：塩酸水溶液、ｐＨ７：純水、ｐＨ８～１０：水酸化ナトリウム水溶液）（Ｓｏｌ：溶液に粘性がない状態）。 図７は、実施例４における、各種水系溶媒に対する式４の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真である［使用水系溶媒：純水（最小ゲル化濃度：１．０ｗｔ％）、塩酸水溶液（ｐＨ３）（最小ゲル化濃度：０．５ｗｔ％）、水酸化ナトリウム水溶液（ｐＨ１０）（最小ゲル化濃度：１．０ｗｔ％）、３０％エタノール（最小ゲル化濃度：１．０ｗｔ％）］。 図８は、実施例４における、各種水系溶媒に対する式７の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真である［使用水系溶媒：純水（最小ゲル化濃度：０．１ｗｔ％）、水酸化ナトリウム水溶液（ｐＨ１０）（最小ゲル化濃度：０．１ｗｔ％）、３０％エタノール（最小ゲル化濃度：０．１ｗｔ％）、３０％　１，３－プロパンジオール（最小ゲル化濃度：０．１ｗｔ％）、７０％　１，３－プロパンジオール（最小ゲル化濃度：０．５ｗｔ％）］。 図９は、実施例４における、各種水系溶媒に対する式１０の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真である［使用水系溶媒：純水（最小ゲル化濃度：０．５ｗｔ％）、塩酸水溶液（ｐＨ３）（最小ゲル化濃度：１．０ｗｔ％）、水酸化ナトリウム水溶液（ｐＨ１０）（最小ゲル化濃度：０．５ｗｔ％）、生理食塩水（最小ゲル化濃度：０．５ｗｔ％）、３０％　１，３－プロパンジオール（最小ゲル化濃度：１．０ｗｔ％）］。 図１０は、実施例５における、加熱処理（４０℃）に対する式１０の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真である（ゲル化濃度：０．５ｗｔ％、１．０ｗｔ％）。 図１１は、実施例５における、加熱処理（６０℃）に対する式１０の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真である（ゲル化濃度：０．５ｗｔ％、１．０ｗｔ％）。 図１２は、実施例５における、超音波処理に対する式１０の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の静置後の各サンプル管の写真である（ゲル化濃度：１．０ｗｔ％）。 図１３は、実施例５における、振動処理に対する式１０の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の静置後の各サンプル管の写真である（ゲル化濃度：１．０ｗｔ％）。 図１４は、実施例７における、式４の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後のサンプル管の写真である（ゲル化濃度：１．０ｗｔ％）。 図１５は、実施例８における、式７の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後のサンプル管の写真である［（左）ゲル化濃度：０．１ｗｔ％、（右）ゲル化濃度：０．５ｗｔ％］（Ｇ：ゲル化）。 図１６は、実施例９における、式１０の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後のサンプル管の写真である。 図１７は、実施例１０における、ヒドロゲルの透明性評価の結果を示すグラフである。 図１８は、実施例１１における、振動処理に対する式１０の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の静置後のサンプル管の写真である［左：振動処理前のサンプル管の写真、真中：振動処理の写真、右：静置後のサンプル管の写真］。 図１９は、実施例１２における、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像の写真である。 図２０は、実施例１４における、式１３の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後のサンプル管の写真である。
［ヒドロゲル化剤］
　本発明のヒドロゲル化剤は、下記式［１］で表される、糖構造を有するモノウレア化合物からなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 （式中、
　Ｓｇは糖基を表し、
　Ａは２価の連結基を表し、
　Ｒは、炭素原子数１乃至１５の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数３乃至１５の環状のアルキル基、炭素原子数２乃至１５の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルケニル基、又は未置換の若しくは炭素原子数１乃至１０のアルキル基、炭素原子数１乃至１０のアルコキシ基、炭素原子数６乃至１８のアリールオキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、フェニル基、炭素原子数２乃至１０のアルキルカルボニル基及び炭素原子数７乃至１８のアラルキル基からなる群から選択される少なくとも１つの置換基で置換された炭素原子数６乃至１８のアリール基を表す。）
　Ｓｇが表す糖基とは、糖由来の構造からなる１価の基であって、具体的には、糖からヒドロキシ基を１つ取り除いた残基である。
　前記糖基は、アルキル基（メチル基やエチル基等）及びスルホ基等の置換基によって置換されていてもよい。
　前記糖の種類は特に限定されないが、ゲル化活性の観点から、単糖又は二糖であることが好ましく、二糖であることがより好ましい。
　前記単糖としては、５炭糖又は６炭糖が好ましい。
　前記５炭糖としては、リボース、デオキシリボース、及びフルクトース等が挙げられる。
　前記６炭糖としては、グルコース、マンノース、ガラクトース、メチル－α－グルコース、及びメチル－α－マンノース等が挙げられる。
　単糖の中でも、６炭糖が好ましく、グルコース、マンノース、ガラクトース、メチル－α－グルコース、及びメチル－α－マンノースが特に好ましい。
　前記二糖類としては、例えば、ラクトース、マルトース、イソマルトース、トレハロース、スクロース、及びセロビオース等が挙げられ、その中でも、ラクトースが特に好ましい。
　Ａが表す連結基としては、特に限定されないが、例えば、炭素原子数１乃至１５の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、炭素原子数３乃至１５の環状のアルキレン基、及び炭素原子数６乃至１５のアリーレン基等が挙げられる。
　前記炭素原子数１乃至１５の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、及びオクチレン基等、並びにこれらの基が分岐されてなる基が挙げられる。
　前記炭素原子数３乃至１５の環状のアルキレン基としては、環状のアルキレン基のみからなる基（例えば、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロヘキセン基等）だけでなく、シクロペンチル環、シクロヘキシル環等の環構造を有する直鎖状及び／又は分岐鎖状のアルキレン基であって、炭素原子数が３乃至１５の基であるものも挙げられる。
　前記炭素原子数６乃至１５のアリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基等が挙げられる。
　Ｒが表す炭素原子数１乃至１５の直鎖状又は分岐状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基及びペンタデシル基、並びにこれらの基が分岐されてなる基が挙げられる。
　Ｒが表す炭素原子数３乃至１５の環状のアルキル基としては、環状のアルキル基のみからなる基（例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等）だけでなく、シクロペンチル環、シクロヘキシル環等の環構造を有する直鎖状及び／又は分岐鎖状のアルキル基であって、炭素原子数が３乃至１５の基であるものも挙げられる。
　Ｒが表す炭素原子数２乃至１５の直鎖状又は分岐鎖状のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基及びオクテニル基等、並びにこれらの基が分岐されてなる基が挙げられる。
　Ｒが表す炭素原子数６乃至１８のアリール基としては、フェニル基、１－ナフチル基、２－ナフチル基、１－アントリル基、２－アントリル基、９－アントリル基、１－フェナントリル基、２－フェナントリル基、３－フェナントリル基、４－フェナントリル基及び９－フェナントリル基等が挙げられる。
　前記炭素原子数６乃至１８のアリール基の置換基としての炭素原子数１乃至１０のアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基が挙げられ、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉ－プロピル基、シクロプロピル基、ｎ－ブチル基、ｉ－ブチル基、ｓ－ブチル基、ｔ－ブチル基、シクロブチル基、１－メチル－シクロプロピル基、２－メチル－シクロプロピル基、ｎ－ペンチル基、１－メチル－ｎ－ブチル基、２－メチル－ｎ－ブチル基、３－メチル－ｎ－ブチル基、１，１－ジメチル－ｎ－プロピル基、１，２－ジメチル－ｎ－プロピル基、２，２－ジメチル－ｎ－プロピル基、１－エチル－ｎ－プロピル基、シクロペンチル基、１－メチル－シクロブチル基、２－メチル－シクロブチル基、３－メチル－シクロブチル基、１，２－ジメチル－シクロプロピル基、２，３－ジメチル－シクロプロピル基、１－エチル－シクロプロピル基、２－エチル－シクロプロピル基、ｎ－ヘキシル基、１－メチル－ｎ－ペンチル基、２－メチル－ｎ－ペンチル基、３－メチル－ｎ－ペンチル基、４－メチル－ｎ－ペンチル基、１，１－ジメチル－ｎ－ブチル基、１，２－ジメチル－ｎ－ブチル基、１，３－ジメチル－ｎ－ブチル基、２，２－ジメチル－ｎ－ブチル基、２，３－ジメチル－ｎ－ブチル基、３，３－ジメチル－ｎ－ブチル基、１－エチル－ｎ－ブチル基、２－エチル－ｎ－ブチル基、１，１，２－トリメチル－ｎ－プロピル基、１，２，２－トリメチル－ｎ－プロピル基、１－エチル－１－メチル－ｎ－プロピル基、１－エチル－２－メチル－ｎ－プロピル基、シクロヘキシル基、１－メチル－シクロペンチル基、２－メチル－シクロペンチル基、３－メチル－シクロペンチル基、１－エチル－シクロブチル基、２－エチル－シクロブチル基、３－エチル－シクロブチル基、１，２－ジメチル－シクロブチル基、１，３－ジメチル－シクロブチル基、２，２－ジメチル－シクロブチル基、２，３－ジメチル－シクロブチル基、２，４－ジメチル－シクロブチル基、３，３－ジメチル－シクロブチル基、１－ｎ－プロピル－シクロプロピル基、２－ｎ－プロピル－シクロプロピル基、１－ｉ－プロピル－シクロプロピル基、２－ｉ－プロピル－シクロプロピル基、１，２，２－トリメチル－シクロプロピル基、１，２，３－トリメチル－シクロプロピル基、２，２，３－トリメチル－シクロプロピル基、１－エチル－２－メチル－シクロプロピル基、２－エチル－１－メチル－シクロプロピル基、２－エチル－２－メチル－シクロプロピル基、２－エチル－３－メチル－シクロプロピル基、ｎ－ヘプチル基、ｎ－オクチル基、２－エチルヘキシル基、ｎ－ノニル基、ｎ－デシル基等が挙げられる。
　前記置換基としての炭素原子数１乃至１０のアルコキシ基としては、上記アルキル基が酸素に結合した基が挙げられ、例えばメトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、ｉ－プロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｉ－ブトキシ基、ｓ－ブトキシ基、ｔ－ブトキシ基、ｎ－ペントキシ基、１－メチル－ｎ－ブトキシ基、２－メチル－ｎ－ブトキシ基、３－メチル－ｎ－ブトキシ基、１，１－ジメチル－ｎ－プロポキシ基、１，２－ジメチル－ｎ－プロポキシ基、２，２－ジメチル－ｎ－プロポキシ基、１－エチル－ｎ－プロポキシ基、ｎ－ヘキシルオキシ基、１－メチル－ｎ－ペンチルオキシ基、２－メチル－ｎ－ペンチルオキシ基、３－メチル－ｎ－ペンチルオキシ基、４－メチル－ｎ－ペンチルオキシ基、１，１－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、１，２－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、１，３－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、２，２－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、２，３－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、３，３－ジメチル－ｎ－ブトキシ基、１－エチル－ｎ－ブトキシ基、２－エチル－ｎ－ブトキシ基、１，１，２－トリメチル－ｎ－プロポキシ基、１，２，２，－トリメチル－ｎ－プロポキシ基、１－エチル－１－メチル－ｎ－プロポキシ基、及び１－エチル－２－メチル－ｎ－プロポキシ基等が挙げられる。
　前記置換基としての炭素原子数６乃至１８のアリールオキシ基としては、上記アリール基が酸素に結合した基が挙げられ、例えばフェニルオキシ基（フェノキシ基）、α－ナフチルオキシ基、β－ナフチルオキシ基、１－アントリルオキシ基、２－アントリルオキシ基、９－アントリルオキシ基、１－フェナントリルオキシ基、２－フェナントリルオキシ基、３－フェナントリルオキシ基、４－フェナントリルオキシ基及び９－フェナントリルオキシ基等が挙げられる。
　前記置換基としてのハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
　前記置換基としての炭素原子数２乃至１０のアルキルカルボニル基としては、上記アルキル基がカルボニル基に結合した基が挙げられ、例えば、メチルカルボニル基、エチルカルボニル基、ｎ－プロピルカルボニル基、ｉ－プロピルカルボニル基、シクロプロピルカルボニル基、ｎ－ブチルカルボニル基、ｉ－ブチルカルボニル基、ｓ－ブチルカルボニル基、ｔ－ブチルカルボニル基、シクロブチルカルボニル基、１－メチル－シクロプロピルカルボニル基、２－メチル－シクロプロピルカルボニル基、ｎ－ペンチルカルボニル基、１－メチル－ｎ－ブチルカルボニル基、２－メチル－ｎ－ブチルカルボニル基、３－メチル－ｎ－ブチルカルボニル基、１，１－ジメチル－ｎ－プロピルカルボニル基、１，２－ジメチル－ｎ－プロピルカルボニル基、２，２－ジメチル－ｎ－プロピルカルボニル基、１－エチル－ｎ－プロピルカルボニル基、シクロペンチルカルボニル基、１－メチル－シクロブチルカルボニル基、２－メチル－シクロブチルカルボニル基、３－メチル－シクロブチルカルボニル基、１，２－ジメチル－シクロプロピルカルボニル基、２，３－ジメチル－シクロプロピルカルボニル基、１－エチル－シクロプロピルカルボニル基、２－エチル－シクロプロピルカルボニル基、ｎ－ヘキシルカルボニル基、１－メチル－ｎ－ペンチルカルボニル基、２－メチル－ｎ－ペンチルカルボニル基、３－メチル－ｎ－ペンチルカルボニル基、４－メチル－ｎ－ペンチルカルボニル基、１，１－ジメチル－ｎ－ブチルカルボニル基、１，２－ジメチル－ｎ－ブチルカルボニル基、１，３－ジメチル－ｎ－ブチルカルボニル基、２，２－ジメチル－ｎ－ブチルカルボニル基、２，３－ジメチル－ｎ－ブチルカルボニル基、３，３－ジメチル－ｎ－ブチルカルボニル基、１－エチル－ｎ－ブチルカルボニル基、２－エチル－ｎ－ブチルカルボニル基、１，１，２－トリメチル－ｎ－プロピルカルボニル基、１，２，２－トリメチル－ｎ－プロピルカルボニル基、１－エチル－１－メチル－ｎ－プロピルカルボニル基、１－エチル－２－メチル－ｎ－プロピルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、１－メチル－シクロペンチルカルボニル基、２－メチル－シクロペンチルカルボニル基、３－メチル－シクロペンチルカルボニル基、１－エチル－シクロブチルカルボニル基、２－エチル－シクロブチルカルボニル基、３－エチル－シクロブチルカルボニル基、１，２－ジメチル－シクロブチルカルボニル基、１，３－ジメチル－シクロブチルカルボニル基、２，２－ジメチル－シクロブチルカルボニル基、２，３－ジメチル－シクロブチルカルボニル基、２，４－ジメチル－シクロブチルカルボニル基、３，３－ジメチル－シクロブチルカルボニル基、１－ｎ－プロピル－シクロプロピルカルボニル基、２－ｎ－プロピル－シクロプロピルカルボニル基、１－ｉ－プロピル－シクロプロピルカルボニル基、２－ｉ－プロピル－シクロプロピルカルボニル基、１，２，２－トリメチル－シクロプロピルカルボニル基、１，２，３－トリメチル－シクロプロピルカルボニル基、２，２，３－トリメチル－シクロプロピルカルボニル基、１－エチル－２－メチル－シクロプロピルカルボニル基、２－エチル－１－メチル－シクロプロピルカルボニル基、２－エチル－２－メチル－シクロプロピルカルボニル基及び２－エチル－３－メチル－シクロプロピルカルボニル基等が挙げられる。
　前記置換基としての炭素原子数７乃至１８のアラルキル基としては、上記アルキル基の水素原子をアリール基で置換した基、例えばベンジル基、フェネチル基、３－フェニルプロピル基、４－フェニルブチル基、５－フェニルペンチル基、６－フェニルヘキシル基、α－ナフチルメチル基、β－ナフチルメチル基、１－アントリルメチル基、２－アントリルメチル基、９－アントリルメチル基、１－フェナントリルメチル基、２－フェナントリルメチル基、３－フェナントリルメチル基、４－フェナントリルメチル基、９－フェナントリルメチル基、α－ナフチルエチル基、β－ナフチルエチル基、１－アントリルエチル基、２－アントリルエチル基、９－アントリルエチル基、１－フェナントリルエチル基、２－フェナントリルエチル基、３－フェナントリルエチル基、４－フェナントリルエチル基及び９－フェナントリルエチル基等が挙げられる。
　本発明のヒドロゲル化剤を用いて、後述の種々の水系溶媒を良好にゲル化させる観点から、前記式［１］において、上記Ｓｇは二糖由来の構造からなる１価の基が好ましく、最も好ましくはラクトース由来の構造からなる１価の基である。
　また前記式［１］において、上記Ａは炭素原子数１乃至１５の直鎖状アルキレン基又は炭素原子数６乃至１５のアリーレン基が好ましく、炭素原子数１乃至１０の直鎖状アルキレン基又は炭素原子数６乃至１０のアリーレン基がより好ましく、最も好ましくはフェニレン基である。
　さらに前記式［１］において、上記Ｒは炭素原子数１乃至１５の直鎖状アルキル基が好ましく、炭素原子数４乃至１５の直鎖状アルキル基がより好ましく、炭素原子数４乃至１２の直鎖状アルキル基が特に好ましく、最も好ましくはブチル基、ｎ－オクチル基及びドデシル基である。
　また上記Ｒは、炭素原子数３乃至１０の環状のアルキル基が好ましく、最も好ましくはシクロヘキシル基である。
　さらに上記Ｒは、未置換の又は炭素原子数１乃至１０のアルキル基、ハロゲン原子及び炭素原子数７乃至１８のアラルキル基からなる群から選択される少なくとも１つの置換基で置換されたフェニル基であることが好ましい。より好ましくは、上記Ｒは、未置換の又は炭素原子数１乃至５のアルキル基、ハロゲン原子及び炭素原子数７乃至１０のアラルキル基からなる群から選択される少なくとも１つの置換基で置換されたフェニル基であることが好ましく、特により良好なゲル化能を発現する観点から、上記Ｒは、未置換のフェニル基、又は、ｔｅｒｔ－ブチル基、ベンジル基若しくはブロモ基置換のフェニル基であることが好ましい。
　なお、本発明のヒドロゲル化剤である式［１］で表される化合物は、後述の種々の水系溶媒に投入すると、自己集合化して、ファイバー状或いはラメラ状といった二次集合体を形成し、これらが溶媒のゲル化に寄与するものと考えられる。そのため、式［１］における上記Ｓｇ、Ａ及びＲとしては、ゲル化させる溶媒に対する前記二次集合体の親和性の高さや、ゲル化させる溶媒に対して式［１］で表される化合物としての溶解度の高さを考慮して、好適ないし最適な基を選択することができる。
　また、上記式［１］で表される化合物も、本発明の対象である。
　なお、前記式［１］で表される化合物中のＳｇ、Ａ及びＲの定義については、［ヒドロゲル化剤］で記載したとおりである。
　式［１］で表される化合物は、例えば、以下の方法（工程１乃至工程３）により簡便に合成することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 　　（式中、Ａ、Ｒ及びＳｇの定義は上記［１］中の定義と同義である。）
　工程１において、イソシアン酸のＮＯ２置換エステル化合物（ａ）とアミン化合物（ｂ）とを反応させる。次に工程２において、工程１で得られたモノウレア化合物（ｃ）のニトロ基を還元する。そして、工程３において、工程２で得られたアミノ基を有するモノウレア化合物（ｄ）と糖（ｅ）とを反応させる。
　前記工程１において、使用可能な有機溶媒としては、イソシアン酸のＮＯ２置換エステル化合物（ａ）及びアミン化合物（ｂ）を溶解するものであれば特に限定されないが、例えばアルコール類（例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、オクタノール等）、セロソルブ類（例えばメトキシエタノール、エトキシエタノール等）、非プロトン性極性有機溶媒類（例えばＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、テトラメチルウレア、スルホラン、Ｎ－メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ－ジメチルイミダゾリジノン等）、エーテル類（例えばジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ｔ－ブチルメチルエーテル（ＴＢＭＥ）、テトラヒドロフラン、ジオキサン等）、脂肪族炭化水素類（例えばペンタン、ヘキサン、シクロキサン、オクタン、デカン、デカリン、石油エーテル等）、芳香族炭化水素類（ベンゼン、クロロベンゼン、ｏ－ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン等）、ハロゲン化炭化水素類（例えばクロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素等）、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、低級脂肪族酸エステル（例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル等）、アルコキシアルカン類（例えばジメトキシエタン、ジエトキシエタン等）、ニトリル類（例えばアセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル等）等を使用することができる。
　反応は、室温（２５℃前後）乃至上記反応に使用する有機溶媒の還流温度以下にて適宜選択され得、反応時間は１時間～５日間程度から適宜選択され得る。
　反応終了後、溶媒を留去し、必要に応じて各種クロマトグラフィー法、再結晶法、再沈殿法、蒸留法、洗浄等の公知の精製方法にて精製することができる。
　前記工程２の反応は接触還元であり、接触還元法としては、ニッケル（Ｎｉ）やパラジウム（Ｐｄ）等の水素化触媒を用いた方法等の公知の方法を用いることができる。
　反応終了後、溶媒を留去し、必要に応じて各種クロマトグラフィー法、再結晶法、再沈殿法、蒸留法、洗浄等の公知の精製方法にて精製することができる。
　前記工程３の反応は脱水反応であり、脱水反応に使用可能な有機溶媒としては、上記工程１で挙げた有機溶媒が挙げられる。
　反応は、室温（２５℃前後）乃至上記反応に使用する有機溶媒の還流温度以下にて適宜選択され得、反応時間は１時間～１４日間程度から適宜選択され得る。
　反応終了後、溶媒を留去し、必要に応じて各種クロマトグラフィー法、再結晶法、再沈殿法、蒸留法、洗浄等の公知の精製方法にて精製することができる。
［ヒドロゲル］
　本発明のヒドロゲルは、上記ヒドロゲル化剤で溶媒をゲル化させることにより、得ることができる。具体的には、溶媒に所定量のヒドロゲル化剤を加熱溶解させ、冷却するという製造方法、並びに溶媒に所定量のヒドロゲル化剤を加えて、超音波処理や振動処理などを施すという製造方法などが例示される。通常、加熱溶解の際には、完全に溶解させることが好ましい。また、超音波処理や振動処理などを施す際には、ヒドロゲル化剤は加熱してもしなくてもよい。
　なお、本明細書において、ゲル化とは、流動性のある液体が実質的に流動性を失った状態となることをいう。
　溶媒をゲル化するに際し、本発明のヒドロゲル化剤の使用量は、本発明の効果を奏する限り特に限定されないが、ゲル化される溶媒の質量に対して、通常０．００１乃至２０質量％、例えば０．０５乃至５質量％である。なお、本明細書等では、質量％をｗｔ％とも表記する。
　前記溶媒としては、ゲル化を防げるものでなければ特に限定されないが、好ましい具体例として、水系溶媒等を挙げることができる。
　本発明のヒドロゲルは、前記ヒドロゲル化剤と、水系溶媒を含みて形成され得る。
　本発明における「水系溶媒」は、溶媒として少なくとも水を含む溶媒であれば特に限定されず、例えば、水、緩衝液、及び無機水溶液（酸性水溶液、塩基性水溶液、中性水溶液等）、並びに水と親水性有機溶媒との混合溶媒（本明細書において親水性有機溶液と称する。）等が挙げられる。
　前記緩衝液としては、例えば、三リン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ　ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）緩衝液、トリス－塩酸（Ｔｒｉｓ－ＨＣｌ）緩衝液、４－（２－ヒドロキシエチル）－１－ピペラジンエタンスルホン酸－水酸化ナトリウム（ＨＥＰＥＳ－ＮａＯＨ）緩衝液、酢酸ナトリウム（ＮａＯＡｃ）緩衝液、ホウ酸緩衝液（Ｂｏｒａｔｅ）、ホウ酸－水酸化ナトリウム（Ｂｏｒａｔｅ　ＮａＯＨ）緩衝液、トリス－グリシン－ドデシル硫酸ナトリウム（Ｔｒｉｓ－ｇｌｙｃｉｎｅ－ＳＤＳ）緩衝液、トリス－ホウ酸－エチレンジアミン四酢酸（Ｔｒｉｓ－Ｂｏｒａｔｅ－ＥＤＴＡ）緩衝液、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）、グリシン－水酸化ナトリウム（Ｇｌｙｃｉｎｅ－ＮａＯＨ）緩衝液、グリシン－塩酸（Ｇｌｙｃｉｎｅ－ＨＣｌ）緩衝液、リン酸（Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）緩衝液、及びリン酸二水素ナトリウム－水酸化ナトリウム（ＮａＨ２ＰＯ４－ＮａＯＨ）緩衝液等が挙げられる。
　前記無機水溶液としては、例えば、塩酸等の酸の水溶液、水酸化ナトリウム等のアルカリの水溶液、ナトリウム塩やアンモニウム塩等の無機塩の水溶液（海水、食塩水、生理食塩水を含む）等が挙げられる。
　前記親水性有機溶液における親水性有機溶媒は、水に任意の割合で溶解する有機溶媒であれば特に限定されず、アルコールや、アセトン、シクロヘキサノン、アセトニトリル、ジオキサン、グリセロール及びジメチルスルホキシド等が挙げられる。
　前記アルコールは、好ましくは水に自由に溶解する水溶性アルコールであり、より好ましくは炭素原子数１乃至９のアルコール、多価アルコール、高級アルコール、グリセライド類が挙げられる。
　具体的には、炭素原子数１乃至９のアルコールとしては、メタノール、エタノール、２－プロパノール、ｉ－ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、１－オクタノール、イソオクタノール等；多価アルコールとしては、ブタンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等；高級アルコールとしては、オクチルドデカノール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール等；グリセライド類としてはトリオクタノイン、トリ（カプリルカプリル酸）グリセリル、ステアリン酸グリセリル等が挙げられる。
　これらの中でも、前記親水性有機溶液に使用する親水性有機溶媒としては、メタノール、エタノール、２－プロパノール、ｉ－ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、１－オクタノール、イソオクタノール、アセトン、シクロヘキサノン、アセトニトリル、ジオキサン、グリセロール、ブタンジオール、プロピレングリコール、エチレングリコール及びジメチルスルホキシドが好ましく、エタノール及びブタンジオールがより好ましい。
　本発明で用いる親水性有機溶液における親水性有機溶媒の割合は特に限定されないが、例えば１０ｗｔ％乃至９０ｗｔ％とすることができる。
　また、本発明のヒドロゲル化剤は培地に適用することもでき、該培地としては、ダルベッコ改変イーグル培地（Ｄ－ＭＥＭ）、ロズウェル・パーク・メモリアル・インスティテュート１６４０培地（ＲＰＭＩ１６４０培地）及びハムＦ１２培地（Ｆ１２培地）等が挙げられる。
　本発明のヒドロゲル化剤は、媒体である前述の水、緩衝液、培地、無機水溶液、又は親水性有機溶液等に加え、必要に応じて加熱撹拌又は超音波処理などをした後、室温に放置することにより、ヒドロゲルを得ることができる。ゲル強度は、ヒドロゲル化剤の濃度により調整することが可能である。
　なお、本発明のヒドロゲル化剤によって形成されるヒドロゲルは、ヒドロゲル化剤のゲル化能を阻害しない範囲において、その適用用途等、必要に応じて各種添加剤（界面活性剤、紫外線吸収剤、保湿剤、防腐剤、酸化防止剤、香料、生理活性物質（薬効成分）等の有機化合物や、酸化チタン、タルク、マイカ、水等の無機化合物等）を混合することができる。
　本発明のヒドロゲル化剤は、上述のように種々の水系溶媒をゲル化できるため、本発明のヒドロゲル化剤及びそれから得られるヒドロゲルは、化粧品基材又は医療用基材、ゲル電解質、細胞培養基材、細胞やタンパク質などの生体分子保存用基材、外用基材、生化学用基材、食品用基材、コンタクトレンズ、紙おむつ、人工アクチュエーター、乾燥地農業用基材など、様々な分野における材料に使用することができる。また、酵素などのバイオリアクター担体として、研究、医療、分析、各種産業に幅広く利用することができる。
　以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
　実施例において、試料の調製及び物性の分析に用いた装置及び条件は、以下の通りである。
（１）１Ｈ－ＮＭＲスペクトル
　装置：ＪＮＭ　ＥＣＡ－６００（日本電子株式会社製）
（２）ボルテックスミキサー
　装置：ＶＯＲＴＥＸ３（ＩＫＡ社製）
（３）透過率
　装置：ＪＡＳＣＯ　Ｖ－６３０　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ（日本分光株式会社製）
（４）走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）
　装置：ＪＥＯＬ　ＪＳＭ－６３００　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ（日本電子株式会社製）
［実施例１：ヒドロゲル化剤の合成］
＜式４で表される化合物の合成＞
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 　１００ｍＬ二口フラスコ、三方コック及び撹拌子を組み立て、ヒートガンを用いて容器を乾燥させた。該容器にイソシアヌル酸４－ニトロフェニル（５９９．０ｍｇ、３．６５ｍｍｏｌ）を加え、アルゴン（Ａｒ）フラッシュし、テトラヒドロフラン（３６ｍＬ）を加えた後にアニリン（０．６６ｍＬ、７．３０ｍｍｏｌ）を加え、室温で２日間撹拌した。その後、溶媒留去し、得られた反応生成物をアセトンとヘキサンを用いて再沈殿した。吸引濾過することで、目的化合物を白色固体にて得た（収量８６９ｍｇ、収率９３％）。
　1H-NMR (400MHz, Acetone-d6) δ: 8.79 (1H, s), 8.34 (1H, s), 8.16 (2H, dd, J = 7.1, 2.2 Hz), 7.76 (2H, td, J= 6.2, 3.7 Hz), 7.52 (2H, d, J = 7.8 Hz), 7.29-7.25 (2H, m), 7.00 (1H, t, J= 7.6 Hz).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 　３００ｍＬ三口フラスコ、三方コック、セプタム及び撹拌子を組み、ヒートガンを用いて容器を乾燥させた。該容器をＡｒ置換した後、化合物２（３５７ｍｇ、１．３９ｍｍｏｌ）を加え、Ａｒフラッシュした。次にパラジウム炭素触媒（Ｐｄ／Ｃ）（４７ｍｇ、１０ｗｔ％）を加え、Ａｒフラッシュした。エタノール（７３ｍＬ）を加え、水素置換し、室温で１時間撹拌した。反応溶液をろ過し、ろ液を減圧留去することで目的化合物を白色固体として得た（収量２８５ｍｇ、収率９０％）。
　1H-NMR (400MHz, Acetone-d6) δ: 7.97 (1H, s), 7.70 (1H, s), 7.52 (2H, d, J = 7.3 Hz), 7.22 (4H, dtd, J= 15.3, 6.1, 2.8 Hz), 6.95-6.91 (1H, m), 6.61 (2H, dt, J = 9.4, 2.4 Hz), 4.40 (1H, s).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 　シュレンク管、攪拌子及びセプタムを組み立て、ヒートガンで容器を乾燥させた。該容器に化合物３（１００ｍｇ、０．４４０ｍｍｏｌ）及びβ－ラクトース（１５１ｍｇ、０．４４０ｍｍｏｌ）を加え、メタノール（２ｍＬ）を加えた。還流下（６５℃－７０℃）で４日間攪拌した後、白色の沈殿物が存在し溶媒が見えず撹拌できなかったため沈殿物をろ取した。ろ取した沈殿物をＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミドと酢酸エチルで再沈殿し、ろ取物を少量の冷水で複数回洗浄し、常温の水で１回洗浄し、式４で表される化合物を茶色固体にて得た（収量４４．３ｍｇ、収率１８％）。
　1H-NMR (DMSO-d6) δ = 8.49 (1H, s), 8.22 (1H, s), 7.41 (2H, d, J = 7.8 Hz), 7.25 (2H, t, J = 7.8 Hz), 7.16 (2H, d, J = 8.8 Hz), 6.92 (1H, t, J = 7.6 Hz), 6.64 (2H, d, J = 8.8 Hz), 6.03 (1H, d, J = 7.8 Hz), 5.10 (1H, d, J = 3.9 Hz), 4.98 (1H, d, J = 5.4 Hz), 4.78 (1H, d, J = 5.4 Hz), 4.73 (1H, s), 4.66 (1H, t, J = 4.9 Hz), 4.51 (2H, dd, J = 10.5, 5.1 Hz), 4.38 (1H, t, J = 8.3 Hz), 4.24 (1H, d, J = 7.3 Hz), 3.70 (1H, s)
＜式７で表される化合物の合成＞
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 　１００ｍＬ二口フラスコ、三方コック、セプタム、攪拌子及びジムロート管を組み、ヒートガンによって容器を乾燥させた。該容器をＡｒ置換した後に、イソシアン酸４－ニトロフェニル（１．５５ｇ、９．４５ｍｍｏｌ）を加え、次いでテトラヒドロフラン（４０ｍＬ）、オクチルアミン（３．０６ｍＬ、１８．５ｍｍｏｌ）の順で加えた。４０℃で１日間攪拌した後、溶媒を減圧留去し、得られた反応生成物をテトラヒドロフランとヘキサンで再沈殿した。吸引濾過することで、目的化合物を得た（収量２．４７ｇ、収率６３％）。
　1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ = 9.19 (1H, s), 8.12 (2H, d, J = 9.3 Hz), 7.60 (2H, d, J= 9.3 Hz), 6.41 (1H, s), 3.08 (2H, q, J= 6.5 Hz), 1.42 (2H, s), 1.25 (11H, s), 0.83 (3H, t, J = 6.8 H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 　２００ｍＬ三口フラスコ、三方コック、セプタム及び撹拌子を組み、ヒートガンを用いて容器を乾燥させた。該容器をＡｒ置換した後、化合物５（３５５ｍｇ、１．２１ｍｍｏｌ）を加え、Ａｒフラッシュした。次にパラジウム炭素触媒（Ｐｄ／Ｃ）（１４０ｍｇ）を加え、Ａｒフラッシュした。メタノール（５０ｍＬ）を加え、水素置換し、室温で４０分間撹拌した。反応溶液をろ過し、ろ液を減圧留去することで目的化合物を白色固体として得た（収量３０６ｍｇ、収率９６％）。
　1H-NMR (DMSO-d6) δ = 7.80 (1H, s), 6.98 (2H, d, J = 8.8 Hz), 6.45 (2H, d, J = 8.3 Hz), 5.85 (1H, s), 4.64 (1H, s), 3.01 (2H, q, J = 6.5 Hz), 1.38 (2H, s), 1.25 (11H, s), 0.86 (3H, t, J = 6.8 Hz)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 　シュレンク管、攪拌子及びセプタムを組み立て、ヒートガンで容器を乾燥させた。該容器に化合物６（１０８ｍｇ、０．３８０ｍｍｏｌ）及びβ－ラクトース（１４９ｍｇ、０．４３６ｍｍｏｌ）を加え、メタノール（３．０ｍＬ）を加えた。還流下（おそよ６５℃）で３日間攪拌した後、沈殿物をろ取した。ろ取物を冷水で２回洗浄し、式７で表される化合物を藤色固体にて得た（収量０．１３９ｇ、収率６３％）。
　1H-NMR (DMSO-d6) δ = 7.90 (1H, s), 7.08 (2H, d, J = 8.8 Hz), 6.58 (2H, d, J= 9.3 Hz), 5.90-5.87 (2H, m), 5.10 (1H, d, J= 3.9 Hz), 4.96 (1H, d, J = 5.4 Hz), 4.78 (1H, d, J = 4.9 Hz), 4.71 (1H, s), 4.67 (1H, t, J = 5.1 Hz), 4.50 (2H, dd, J = 12.4, 5.1 Hz), 4.35 (1H, t, J = 8.0 Hz), 4.23 (1H, d, J = 6.8 Hz), 3.70 (1H, dd, J = 10.0, 5.1 Hz), 3.02 (2H, q, J = 6.5 Hz), 1.39 (2H, t, J = 6.3 Hz), 1.26 (11H, s), 0.86 (3H, t, J = 6.8 Hz)
＜式１０で表される化合物の合成＞
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 　２００ｍＬ二口フラスコ、三方コック及び撹拌子を組み立て、ヒートガンを用いて容器を乾燥させた。該容器にシクロヘキシルアミン（０．４９ｍＬ、４．２７ｍｍｏｌ）及びイソシアン酸４－ニトロフェニル（０．７００ｇ、４．２７ｍｍｏｌ）を加え、Ａｒフラッシュし、テトラヒドロフラン（４０ｍＬ）を加えた後にシクロヘキシルアミン（０．４９ｍＬ、４．２７ｍｍｏｌ）を加え、室温で１日間撹拌した。その後、溶媒留去し、得られた反応生成物をテトラヒドロフランとヘキサンを用いて再沈殿した。吸引濾過することで、目的化合物を白色固体にて得た（収量１．０６ｇ、収率９５％）。
　1H-NMR (ACETONE-d6) δ = 8.42 (1H, s), 8.13 (2H, td, J = 9.3, 2.4 Hz), 7.71 (2H, dt, J = 9.3, 2.4 Hz), 5.92 (1H, s), 3.62 (1H, s), 1.93-1.90 (2H, m), 1.72-1.70 (2H, m), 1.61-1.58 (1H, m), 1.40-1.34 (2H, m), 1.28-1.18 (3H, m).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 　５００ｍＬ三口フラスコ、三方コック、セプタム及び撹拌子を組み、ヒートガンを用いて容器を乾燥させた。該容器をＡｒ置換した後、化合物８（１．０６ｇ、４．０４ｍｍｏｌ）を加え、Ａｒフラッシュした。次にパラジウム炭素触媒（Ｐｄ／Ｃ）（１３８ｍｇ、１４ｗｔ％）を加え、Ａｒフラッシュした。メタノール（１５０ｍＬ）を加え、水素置換し、室温で２時間撹拌した。反応溶液をろ過し、ろ液を減圧留去することで目的化合物を白色固体として得た（収量１．０４ｇ、収率１１１％）。
　1H-NMR (DMSO-d6) δ = 7.74 (1H, s), 6.98 (2H, d, J = 8.8 Hz), 6.45 (2H, d, J= 8.3 Hz), 5.80 (1H, d, J = 8.3 Hz), 4.64 (1H, s), 1.76-1.73 (2H, m), 1.63-1.61 (2H, m), 1.52-1.49 (1H, m), 1.28-1.25 (2H, m), 1.13-1.10 (3H, m)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 　シュレンク管、攪拌子及びセプタムを組み立て、ヒートガンで容器を乾燥させた。該容器に化合物９（１０１ｍｇ、０．４３４ｍｍｏｌ）及びβ－ラクトース（１５０ｍｇ、０．４５３ｍｍｏｌ）を加え、メタノール（３ｍＬ）を加えた。還流下で４日間攪拌したのち白色沈殿物をろ取した。ろ取物をメタノール洗浄して、冷水で洗浄し、式１０で表される化合物を白色固体にて得た（収量９２．２ｍｇ、３８％）。
　1H-NMR (DMSO-d6) δ = 7.84 (1H, s), 7.08 (2H, d, J = 8.8 Hz), 6.58 (2H, d, J = 8.8 Hz), 5.91 (1H, d, J = 7.3 Hz), 5.84 (1H, d, J = 7.8 Hz), 5.10 (1H, d, J = 4.4 Hz), 4.97 (1H, d, J = 5.4 Hz), 4.79 (1H, d, J = 5.4 Hz), 4.72 (1H, s), 4.66 (1H, d, J = 5.4 Hz), 4.52-4.49 (2H, m), 4.35 (1H, t, J = 8.3 Hz), 4.23 (1H, d, J = 7.3 Hz)
［実施例２：ヒドロゲル化剤のゲル形成能（１）］
　実施例１で合成した３種の化合物をヒドロゲル化剤として、各種水系溶媒（純水、リン酸緩衝液、生理食塩水、３０％　１，３－プロパンジオール、７０％　１，３－プロパンジオール、３０％エタノール、７０％エタノール）に対するゲル形成能の評価を行った。
　ゲル化試験は次のように行った。２．０ｍＬのねじ口サンプル管に、ヒドロゲル化剤を量り取り、ここに各種水系溶媒を加えて、ヒドロゲル化剤の濃度が１．０質量％の試料をそれぞれ調製した。そして、１２０℃のホットプレート上にて加熱し、溶解させた。その後、室温にて一晩静置し、ゲルの形成を観察した。
　静置放冷後、溶液の流動性が失われて、サンプル管を倒置しても溶液が流れ落ちない状態を「ゲル化」と判断した。表中の符号は形成したゲルの状態を示し（以下、本明細書中の他の表も同様である）、ゲル化したものは「Ｇ」、部分的にゲル化したものは「ＰＧ」、懸濁液の状態のものは「Ｓｕｓ」、サンプル管を倒置すると溶液が流れ落ち、溶液に粘性がない状態のものを「Ｓｏｌ」と評価した。また、評価しなかったものは「ｎｄ」とした。
　評価結果を表１に示す。また静置後の各サンプル管の写真を図１（式４の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真）、図２（式７の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真）、及び図３（式１０の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真）に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
　表１に示すように、本発明のヒドロゲル化剤は、水系溶媒に対してゲル形成できることが確認された。
［実施例３：ヒドロゲル化剤のｐＨ応答性］
　水系溶媒として、種々のｐＨの水系溶媒（塩酸水溶液、純水、水酸化ナトリウム水溶液）のゲル化を行い、ゲル化能のｐＨ応答性を調べた。ゲル化試験は［実施例２］の手順と同様の手順で行った。
　評価結果を表２に示す。また静置後の各サンプル管の写真を図４（式４の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真）、図５（式７の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真）、及び図６（式１０の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真）に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
　表２に示すように、本発明のヒドロゲル化剤は、ｐＨ１～１０の範囲の水系溶媒に対してゲル形成できることが確認された。
［実施例４：ヒドロゲル化剤の最小ゲル化濃度の評価］
　実施例１で合成した３種の化合物をヒドロゲル化剤として、各種水系溶媒［純水、塩酸水溶液（ｐＨ３）、水酸化ナトリウム水溶液（ｐＨ１０）、生理食塩水、３０％エタノール、３０％　１，３－プロパンジオール、７０％　１，３－プロパンジオール］に対する最小ゲル化濃度［サンプル管を逆さにしてもゲルが崩壊しない程度のゲル（部分的にゲル化したものを含まない）を形成する濃度］を求めた。ゲル化試験は［実施例２］の手順と同様の手順で行った。
　評価結果を表３に示す。また静置後の各サンプル管の写真を図７（式４の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真）、図８（式７の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真）、及び図９（式１０の化合物からなるヒドロゲル化剤のゲル化試験の放冷後の各サンプル管の写真）に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
　表３に示すように、本発明のヒドロゲル化剤は、高いゲル化能を有することが確認された。
［実施例５：ヒドロゲル化剤のゲル形成能（２）］
　実施例１で合成した式１０で表される化合物をヒドロゲル化剤として、各種ゲル化処理［加熱処理（４０℃及び６０℃）、超音波処理、振動処理］に対するゲル形成能の評価を行った。
　各種ゲル化処理によるゲル化試験は次のように行った。
＜加熱処理（４０℃）＞
　２．０ｍＬのねじ口サンプル管に、所定量のヒドロゲル化剤を量り取り、ここに純水を加えて、表４に示す濃度（０．５質量％及び１．０質量％）の試料をそれぞれ調製した。そして、４０℃のホットプレート上にて１５分間加熱し、溶解させた。その後、室温にて３０分間静置し、ゲルの形成を観察した。
＜加熱処理（６０℃）＞
　加熱温度を６０℃に変えた以外は、［加熱処理（４０℃）］の手順と同様の手順で行った。
＜超音波処理＞
　２．０ｍＬのねじ口サンプル管に、ヒドロゲル化剤を量り取り、ここに純水を加えて、ヒドロゲル化剤の濃度が１．０質量％の試料を調製した。そして、ブランソン卓上超音波洗浄器（ブランソン社製２５１０Ｊ－ＤＴＨ）を用いて、１０分間超音波処理を行った。その後、室温にて３０分間静置し、ゲルの形成を観察した。
＜振動処理＞
　２．０ｍＬのねじ口サンプル管に、ヒドロゲル化剤を量り取り、ここに純水を加えて、ヒドロゲル化剤の濃度が１．０質量％の試料を調製した。そして、ハンディマッサージャー（スライヴ社製）を用いて、サンプル管の下部に振動を約３分間与えた。その後、室温にて３０分間静置し、ゲルの形成を観察した。
　評価結果を表４に示す。また静置後の各サンプル管の写真を図１０［式１０の化合物からなるヒドロゲル化剤の加熱処理（４０℃）後、放冷したサンプル管の写真］、図１１［式１０の化合物からなるヒドロゲル化剤の加熱処理（６０℃）後、放冷したサンプル管の写真］、図１２［式１０の化合物からなるヒドロゲル化剤の超音波処理後、静置したサンプル管の写真］及び図１３［式１０の化合物からなるヒドロゲル化剤の振動処理後、静置したサンプル管の写真］に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
　表４に示すように、本発明のヒドロゲル化剤は、加熱処理以外にも、室温での超音波処理や振動処理を施すことにより、ヒドロゲルを形成できることが確認された。
［実施例６：ヒドロゲル化剤の合成（２）］
＜式４で表される化合物の合成＞
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 　１００ｍＬ二口フラスコにアニリン（０．６６ｍＬ、７．３０ｍｍｏｌ）、イソシアン酸４－ニトロフェニル（６００ｍｇ、３．６５ｍｍｏｌ）及びテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（３６ｍＬ）を加え、アルゴン（Ａｒ）雰囲気下、室温にて２日間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をアセトンとヘキサンを用いて再沈殿することで、目的とする化合物を白色固体として得た（８６９ｍｇ、９３％）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 　３００ｍＬ三口フラスコに化合物２（３５７ｍｇ、１．３９ｍｍｏｌ）、パラジウム炭素触媒（Ｐｄ／Ｃ）（４７ｍｇ）及びエタノール（ＥｔＯＨ）（７５ｍＬ）を加え、水素雰囲気下、室温で１時間撹拌した。反応溶液をろ過した後、溶媒を減圧留去することで、目的化合物を白色固体として得た（２８５ｍｇ、９０％）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 　シュレンク管に、化合物３（１００ｍｇ、０．４４ｍｍｏｌ）、β－ラクトース（１５１ｍｇ、０．４４ｍｍｏｌ）及びメタノール（ＭｅＯＨ）（２ｍＬ）を加え、Ａｒ雰囲気下、約６５℃で４日間撹拌した。溶媒を減圧留去して得られた固体を、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）と酢酸エチルで再沈殿した。さらに得られた固体を少量の冷水で洗浄し、目的の化合物を茶色固体として得た（４４．３ｍｇ、１８％）。
＜式７で表される化合物の合成＞
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 　１００ｍＬ二口フラスコにオクチルアミン（０．５１ｍＬ、３．０８ｍｍｏｌ）、イソシアン酸４－ニトロフェニル（５０９ｍｇ、３．１０ｍｍｏｌ）及びＤＭＦ（４０ｍＬ）を加え、Ａｒ雰囲気下、約６０℃にて２日間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をＤＭＦとヘキサンを用いて再沈殿することで、目的とする化合物を白色固体として得た（３５５ｍｇ、９３％）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 　２００ｍＬ三口フラスコに、化合物５（３５５ｍｇ、１．２１ｍｍｏｌ）、Ｐｄ／Ｃ（１４０ｍｇ）及びＭｅＯＨ（５０ｍＬ）を加え、水素雰囲気下、室温で１時間撹拌した。反応溶液をろ過した後、溶媒を減圧留去することで目的化合物を白色固体として得た（３０６ｍｇ、９６％）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 　シュレンク管に、化合物６（１１１ｍｇ、０．４２ｍｍｏｌ）、β－ラクトース（１４６ｍｇ、０．４２ｍｍｏｌ）及びＭｅＯＨ（３ｍＬ）を加え、Ａｒ雰囲気下、約６５℃で２日間撹拌した。反応溶液を室温に冷却し、生成した沈殿物をろ取した。得られた固体を少量の冷水で洗浄し、目的の化合物を薄紫固体として得た（９２ｍｇ、４０％）。
＜式１０で表される化合物の合成＞
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 　２００ｍＬ二口フラスコに、シクロヘキシルアミン（１．４７ｍＬ、１３．１ｍｍｏｌ）、イソシアン酸４－ニトロフェニル（１．０５ｇ、６．４ｍｍｏｌ）及びアセトニトリル（６０ｍＬ）を加え、Ａｒ雰囲気下、室温にて１日撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をアセトニトリルを用いて洗浄することで、目的とする化合物を白色固体として得た（１．６１ｇ、９５％）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 　５００ｍＬ三口フラスコに、化合物８（１．０２ｇ、３．８６ｍｍｏｌ）、Ｐｄ／Ｃ（１３６ｍｇ）、ＭｅＯＨ（１２０ｍＬ）及びＥｔＯＨ（３０ｍＬ）を加え、水素雰囲気下、室温で２時間撹拌した。反応溶液をろ過した後、溶媒を減圧留去することで、目的化合物を白色固体として得た（０．８６ｇ、９６％）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 　シュレンク管に、化合物９（２１０ｍｇ、０．９０ｍｍｏｌ）、β－ラクトース（３２６ｍｇ、０．９１ｍｍｏｌ）、硫酸アンモニウム（１１．７ｍｇ、０．０９ｍｍｏｌ）及びＭｅＯＨ（２０ｍＬ）を加え、Ａｒ雰囲気下、約６５℃で４日間撹拌した。溶媒を減圧留去して得られた固体を、メタノールで洗浄することで、目的の化合物を白色固体として得た（４５８ｍｇ、８９％）。
［実施例７：ヒドロゲル化剤のゲル形成能（３）］
　サンプル管に、ヒドロゲル化剤（実施例６で合成した式４で表される化合物）５．０５ｍｇを量り取り、ここに純水５００μＬを加えて、ヒドロゲル化剤の濃度が１．０質量％の試料を調製した。そして、１２０℃のホットプレート上で加熱溶解させた。その後、得られた溶液を室温で静置すると、白濁したヒドロゲルが得られた。ゲル化試験の放冷後のサンプル管の写真を図１４に示す。
［実施例８：ヒドロゲル化剤のゲル形成能（４）］
　サンプル管に、ヒドロゲル化剤（実施例６で合成した式７で表される化合物）０．５２ｍｇ及び２．５１ｍｇをそれぞれ量り取り、ここに純水５００μＬを加えて、ヒドロゲル化剤の濃度がそれぞれ０．１質量％及び０．５質量％の試料を調製した。そして、１２０℃のホットプレート上で加熱溶解させた。その後、得られた各溶液を室温で静置すると、ヒドロゲルがそれぞれ得られた。最小ゲル化濃度は０．１質量％であり、透明なヒドロゲルが生成した。ゲル化試験の放冷後のサンプル管の写真を図１５に示す。
　また、実施例６で合成した式７で表される化合物は、純水以外に、ｐＨ４～９の塩酸又は水酸化ナトリウム水溶液、生理食塩水、エタノール及び水の混合液並びに１，３－プロパンジオール及び水の混合液に対してもゲル形成することができた。
［実施例９：ヒドロゲル化剤のゲル形成能（５）］
　サンプル管に、ヒドロゲル化剤（実施例６で合成した式１０で表される化合物）及び純水５００μＬを加えて、試料を調製した。そして、１２０℃のホットプレート上で加熱溶解させた。その後、得られた溶液を室温で静置すると、ヒドロゲルが得られた。最小ゲル化濃度は０．３質量％であり、透明なヒドロゲルが生成した。ゲル化試験の放冷後のサンプル管の写真を図１６に示す。
［実施例１０：ヒドロゲルの透明性評価］
　サンプル管に、ヒドロゲル化剤（実施例６で合成した式１０で表される化合物）を加え、ここに純水を加えて、ヒドロゲル化剤の濃度がそれぞれ０．１質量％、０．３質量％、０．５質量％、０．７５質量％及び１．０質量％の試料を調製した。そして、１２０℃のホットプレート上で加熱溶解させた。その後、得られた各溶液を室温で静置すると、ヒドロゲル化剤の濃度が０．１質量％のものは溶液に粘性がない状態（ゾル）であったが、それ以外のものについては、ヒドロゲルが得られた。そして、得られたゾル及びヒドロゲルの透過率を測定した。その結果を図１７に示す。
　図１７に示すように、ヒドロゲル化剤の濃度が０．５質量％までは、ヒドロゲルは高い透明性を有するが、それよりも高い濃度のヒドロゲルでは、透過率は低下した。
［実施例１１：ヒドロゲル化剤のゲル形成能（６）］
　実施例６で合成した式１０で表される化合物をヒドロゲル化剤として、振動処理に対するゲル形成能の評価を行った。
　振動処理によるゲル化試験は次のように行った。
　サンプル管に、ヒドロゲル化剤及び純水を加えて、試料を調製した。そして、ボルテックスミキサーを用いて、サンプル管の下部に振動を約５分間（２５００ｒｐｍ）与えた。その後、室温で静置すると、ヒドロゲルが得られた（図１８）。最小ゲル化濃度は０．５質量％であった。
　また、実施例６で合成した式１０で表される化合物は、純水以外に、ｐＨ３～１０の塩酸又は水酸化ナトリウム水溶液、生理食塩水、リン酸緩衝液、エタノール及び水の混合液並びに１，３－プロパンジオール及び水の混合液に対しても、振動処理により、ゲル形成することができた。
［実施例１２：ヒドロゲルの走査型電子顕微鏡観察］
　サンプル管に、ヒドロゲル化剤（実施例６で合成した式１０で表される化合物）５．０ｍｇを量り取り、ここに純水５００μＬを加えて、ヒドロゲル化剤の濃度が１．０質量％の試料を調製した。そして、１２０℃のホットプレート上で加熱溶解させた。その後、得られた溶液を室温で静置すると、ヒドロゲルが得られた。そして、得られたヒドロゲルを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察した。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像の写真を図１９に示す。
　図１９に示すように、繊維状集合体が観察された。
［実施例１３：ヒドロゲル化剤の合成（３）］
＜式１３で表される化合物の合成＞
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 　１Ｌ二口フラスコに、ブチルアミン（４．３９ｇ、５５ｍｍｏｌ）、イソシアン酸４－ニトロフェニル（４．５０ｇ、２７ｍｍｏｌ）及びＴＨＦ（２００ｍＬ）を加え、Ａｒ雰囲気下、約４０℃にて１日間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をＴＨＦとヘキサンを用いて再沈殿することで、目的とする化合物を白色固体として得た（５．９１ｇ、９１％）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 　２００ｍＬ三口フラスコに、化合物１１（６３６ｍｇ、２．６８ｍｍｏｌ）、Ｐｄ／Ｃ（１０６ｍｇ）及びＭｅＯＨ（１００ｍＬ）を加え、水素雰囲気下、室温で１時間撹拌した。反応溶液をろ過した後、溶媒を減圧留去することで、目的化合物を白色固体として得た（９１％）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 　１Ｌ二口フラスコに、化合物１２（２．０２ｇ、９．７５ｍｍｏｌ）、β－ラクトース（３．３５ｇ、９．７８ｍｍｏｌ）及びＭｅＯＨ（１５０ｍＬ）を加え、Ａｒ雰囲気下、約５０℃で６日間撹拌した。溶媒を減圧留去して得られた固体を、メタノールとクロロホルムより再沈殿することで、目的の化合物を薄紫固体として得た（３．３６ｇ、６５％）。
＜式１６で表される化合物の合成＞
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 　１Ｌ二口フラスコに、ドデシルアミン（１１．４ｇ、６２ｍｍｏｌ）、イソシアン酸４－ニトロフェニル（５．０６ｇ、３１ｍｍｏｌ）及びＴＨＦ（２００ｍＬ）を加え、Ａｒ雰囲気下、約４０℃にて１日間撹拌した。溶媒を減圧留去し、得られた残渣をＴＨＦとヘキサンを用いて再沈殿することで、目的とする化合物を白色固体として得た（９．７２ｇ、９０％）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 　２００ｍＬ三口フラスコに、化合物１４（５．１１ｇ、１４．６ｍｍｏｌ）、Ｐｄ／Ｃ（１０６ｍｇ）及びＭｅＯＨ（４６０ｍＬ）を加え、水素雰囲気下、室温で１日撹拌した。反応溶液をろ過した後、溶媒を減圧留去することで、目的化合物を白色固体として得た（３．５４ｇ、７９％）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 　５００ｍＬの二口フラスコに、化合物１５（２．８７ｇ、８．９８ｍｍｏｌ）、β－ラクトース（３．０９ｇ、９．０３ｍｍｏｌ）及びＭｅＯＨ（２００ｍＬ）を加え、Ａｒ雰囲気下、約５０℃で１２日間撹拌した。溶媒を減圧留去して得られた固体を、メタノールで洗浄することで、目的の化合物を薄紫固体として得た（６９％）。
［実施例１４：ヒドロゲル化剤のゲル形成能（７）］
　サンプル管に、ヒドロゲル化剤（式１３で表される化合物）を加え、ここに純水５００μＬを加えて、試料を調製した。そして、１２０℃のホットプレート上で加熱溶解させた。その後、得られた溶液を室温で静置すると、ヒドロゲルが得られた。最小ゲル化濃度は１．０質量％であり、半透明なヒドロゲルが生成した。ゲル化試験の放冷後のサンプル管の写真を図２０に示す。
　式１３で表される化合物は、純水以外に、ｐＨ４～１０の塩酸又は水酸化ナトリウム水溶液、生理食塩水並びにエタノール及び水の混合液に対してもゲル形成することができた。
［実施例１５：ヒドロゲル化剤のゲル形成能（８）］
　サンプル管に、ヒドロゲル化剤（式１６で表される化合物）及び純水を加えて、試料を調製した。そして、１２０℃のホットプレート上で加熱溶解させた。その後、得られた溶液を室温で静置すると、ゲル化せずに懸濁液が得られた。
　一方、式１６で表される化合物は、エタノール及び水の混合液並びに１，３－プロパンジオール／水の混合液に対して、ゲル形成することができた。

Claims (5)

  1. 　下記式［１］で表される化合物からなるヒドロゲル化剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式中、
    　Ｓｇは糖基を表し、
    　Ａは２価の連結基を表し、
    　Ｒは、炭素原子数１乃至１５の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数３乃至１５の環状のアルキル基、炭素原子数２乃至１５の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルケニル基、又は未置換の若しくは炭素原子数１乃至１０のアルキル基、炭素原子数１乃至１０のアルコキシ基、炭素原子数６乃至１８のアリールオキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、フェニル基、炭素原子数２乃至１０のアルキルカルボニル基及び炭素原子数７乃至１８のアラルキル基からなる群から選択される少なくとも１つの置換基で置換された炭素原子数６乃至１８のアリール基を表す。）
  2. 　前記糖基Ｓｇが単糖又は二糖由来の構造からなる１価の基である、請求項１に記載のヒドロゲル化剤。
  3. 　前記連結基Ａが炭素原子数１乃至１５の直鎖状アルキレン基又は炭素原子数６乃至１５のアリーレン基であり、
    　前記Ｒが炭素原子数１乃至１５の直鎖状のアルキル基、炭素原子数３乃至１０の環状のアルキル基、又は未置換の若しくは炭素原子数１乃至１０のアルキル基、ハロゲン原子及び炭素原子数７乃至１８のアラルキル基からなる群から選択される少なくとも１つの置換基で置換されたフェニル基である、
    請求項２に記載のヒドロゲル化剤。
  4. 　請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のヒドロゲル化剤と、水系溶媒よりなるヒドロゲル。
  5. 　下記式［１］で表される化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （式中、
    　Ｓｇは糖基を表し、
    　Ａは２価の連結基を表し、
    　Ｒは、炭素原子数１乃至１５の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数３乃至１５の環状のアルキル基、炭素原子数２乃至１５の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルケニル基、又は未置換の若しくは炭素原子数１乃至１０のアルキル基、炭素原子数１乃至１０のアルコキシ基、炭素原子数６乃至１８のアリールオキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、フェニル基、炭素原子数２乃至１０のアルキルカルボニル基及び炭素原子数７乃至１８のアラルキル基からなる群から選択される少なくとも１つの置換基で置換された炭素原子数６乃至１８のアリール基を表す。）
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