KR20100058453A

KR20100058453A - 신규 지질트리펩티드성 히드로겔화제 및 히드로겔

Info

Publication number: KR20100058453A
Application number: KR1020107002122A
Authority: KR
Inventors: 노부히데 미야지; 타케히사 이와마; 마사히로 고토; 타츠오 마루야마; 다이스케 코다
Original assignee: 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤; 고쿠리츠다이가쿠호진 규슈다이가쿠
Priority date: 2007-07-05
Filing date: 2008-07-04
Publication date: 2010-06-03
Also published as: CN101743289A; US8486896B2; US8716248B2; KR101557814B1; WO2009005152A1; TWI465554B; JP5388848B2; EP2180027B1; EP2180027A4; US20130203687A1; US20100279955A1; CN101743289B; EP2180027A1; JPWO2009005152A1; ATE530614T1; TW200920826A

Abstract

산성에서 알카리성의 액성 범위에서 극소량으로 히드로겔을 형성할 수 있는 히드로겔화제 및 높은 환경·생체적합성 및 생분해성을 가지는 히드로겔을 제공한다.
[화학식 1]

(식 중, R¹은 탄소원자수 9 내지 21의 지방족기를 나타내고, R², R³ 및 R⁴는 각각 독립해서 수소원자, 탄소원자수 1 또는 2의 분지쇄를 가질 수 있는 탄소원자수 1 내지 4의 알킬기, 페닐메틸기 또는 -(CH₂)n-X기를 나타내며, 또한 R², R³ 또는 R⁴중 적어도 하나가 -(CH₂)n-X기를 나타내고, n은 1 내지 4의 수를 나타내며, X는 아미노기, 구아니디노기, -CONH₂기 또는 질소원자를 1 내지 3개 가질 수 있는 5원환 혹은 6원환 또는 5원환과 6원환으로 구성되는 축합복소환을 나타낸다.)로 나타나는 지질 펩티드 또는 그 염으로 이루어지는 히드로겔화제 및 히드로겔.

Description

신규 지질트리펩티드성 히드로겔화제 및 히드로겔{NOVEL LIPID-TRIPEPTIDE BASED HYDROGEL-FORMING AGENT AND HYDROGEL}

본 발명은 신규한 지질 펩티드형 히드로겔화제, 이 히드로겔화제의 자기집합화에 의해 형성되는 파이버 및 이 히드로겔화제 또는 파이버와 수용액 또는 알코올수용액에 의해 구성되는 히드로겔에 관한 것이다.

본 발명의 히드로겔화제는 화장품, 한천 등의 겔상 식료품이나 의약품 제제 등을 시작으로 각종 겔상 기재의 제조에서 히드로겔화제로 특히 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 이 히드로겔화제에서 얻은 히드로겔은 화장품, (소프트)콘택트렌즈, 종이 기저귀, 방향제 등의 일용품 용도나 건조지 농업 용도, 크로마토그래피 등의 분석화학 용도, 의료·약학 용도, 단백질의 담지체나 세포배양 관련 기재, 바이오 리엑터 등의 생화학분야 용도 등 각종 기능성 재료로 적합하다.

히드로겔은 물을 매질로 하기 때문에 생체 적합성이 높은 겔로 유용하며, 종이 기저귀나 화장품, 방향제 등의 일용품용 용도를 시작으로 폭넓은 분야에서 사용되고 있다.

종래형 히드로겔로는 아가로스 등의 천연 고분자 겔이나 아크릴아미드 겔 등의 고분자 쇄 간을 화학공유결합으로 가교한 합성 고분자 겔을 들 수 있다.

최근에 히드로겔에 물질 유지성능이나 외부자극 응답성능, 나아가 환경을 배려해 생분해성능 등의 각종 기능을 부여한 기능성 겔이 주목을 받고 있으며 상기 천연 또는 합성 고분자 겔에 공중합반응 등을 이용해 기능성 분자를 조합함으로써 각 종 기능발현을 시험하고 있다.

이와 같은 새로운 기능을 히드로겔에 부여하기 위해서는 겔의 나노구조나 그 표면구조를 상세하게 검토할 필요가 있으나, 상술한 공중합반응을 이용한 기능성 분자의 조합 방법으로는 기능성 기의 도입율에 한계가 있다는 점이나 정밀 분자설계가 어렵다는 문제가 있으며, 또한 미반응의 잔존물질의 안전성 문제, 나아가 겔조제가 매우 번잡하다는 등 여러 과제를 가지고 있다.

이러한 종래의 「톱다운형」의 기능성 재료의 개발에 대해 물질의 최소 단위인 원자나 분자를 집합시키고, 그 집합체인 초분자(超分子)에서 새로운 기능을 발견하는 「바텀업형」의 기능성 재료의 창제연구가 주목을 받고 있다.

겔 분야에서도 저분자 화합물의 자기집합화에 의한 비공유결합성 겔파이버(소위 「초분자 폴리머」)에 의해 형성되는 새로운 겔의 개발이 진행되고 있다. 이 「자기집합화」란, 당초 랜덤 상태에 있는 물질(분자)군에서 분자가 적당한 외부 조건하에서 분자 간의 비공유결합성 상호작용 등에 의해 자발적으로 회합함으로써 매크로한 기능성 집합체로 성장하는 것을 말한다.

상기 새로운 겔은 이론적으로는 모노머의 분자설계에 의해 분자간 상호작용이나 분자집합체가 약한 비공유결합을 제어함으로써 거시적인 겔 구조나 기능제어가 가능하다는 점이 주목을 받고 있다.

다만, 저분자 화합물 간의 분자간 상호작용이나 비공유결합을 어떻게 제어하느냐에 대해서는 명확한 방법론이 발견되지 않았으며, 또한, 비공유결합성 겔의 연구는 비교적 겔 형성이 용이하기 때문에 유기용매 중에서의 수소결합을 이용한 자기집합체의 연구가 선행되고 있으며, 수용액 중에서의 자기집합화 화합물(즉, 히드로겔화제 등)은 우발적인 발견의 영역에 머무르고 있다.

현재 보고되어 있는 비공유결합성 겔을 형성하는 히드로겔화제는 크게 분리하여 이하의 3종류를 들 수 있다.

[1. 양친매성 저분자를 골격으로 가지는 것]

인공 지질막을 모델로 한 것으로 4급암모늄염부를 친수부로 하고, 알킬장쇄를 소수부로 한 계면활성제형 겔화제, 두 개의 계면활성제형 분자의 친수부를 연결한 쌍계면활성제형 겔화제 등을 들 수 있다.

이러한 겔화제에 의한 하이드로 겔의 일 예로, 분기형 알킬기를 소수부에 가지는 카티온성 양친매성 화합물의 분산수용액에 분자량 90 이상의 아니온을 첨가함으로써 형성되는 분자조직성 하이드로 겔에 관해 제안되어 있다(특허문헌 1).

[2. 생체 내성분을 모티브로 한 골격을 가지는 것]

펩티드 2차 구조골격(α-헬릭스 구조나 β-시트 구조 등)에 의한 분자 집합체간의 회합을 이용한 겔화제를 들 수 있다.

예를 들면 α-헬릭스구조를 가지는 것(비특허문헌 1), β-시트형 구조를 가지는 것(비특허문헌 2)에 관해 제안되어 있다.

[3. 반인공형 저분자를 골격으로 가지는 것]

DNA염기나 펩티드 쇄, 당 쇄 등의 생체 내 성분(친수부)과 알킬 쇄(소수부) 등의 조합으로 이루어지며 앞서 예를 든 두 개의 겔화제의 특징을 조합한 겔화제라 할 수 있다. 여기서 DNA 염기, 펩티드 쇄 및 당 쇄는 친수성을 높일 뿐만 아니라 수소결합 등의 분자간 상호작용을 부여하는 역할을 담당한다.

예를 들면 N-아세틸화된 단당류 또는 이당류의 글리코시드구조를 가지는 당구조부위를 가지는 글리코시드아미노산 유도체로 이루어진 히드로겔화제(특허문헌 2), 일반식「RCO(NHCH₂CO)mOH」로 나타나는 펩티드 지질과 천이금속으로부터 자기집합성을 가져서 형성되는 미세중공섬유(특허문헌 3) 등이 제안되어 있다.

또한, <소수부-시스테인 잔기(네트워크 형성시에 디설피드결합 형성)-글리세린 잔기(유연성을 부여)-인산화 세린 잔기-세포접착성 펩티드>라는 구조를 가지는 양친매성펩티드가 소수부를 핵으로 β-시트형 파이버 네트워크를 형성하는 것이 개시되어 있다(비특허문헌 3).

그리고 케미컬 라이브러리를 이용해 당 지질형 초분자 히드로겔을 작성한 사례도 보고되어 있다(비특허문헌 4).

[특허문헌 1] 특개 2002-085957호 공보

[특허문헌 2] 특개 2003-327949호 공보

[특허문헌 3] 특개 2004-250797호 공보

[비특허문헌 1] W. A. Pekata et al., SCIENCE, 281, 389(1998)

[비특허문헌 2] A. Aggeli et al., Angew, Chem. Int. Ed., 2003, 42, 5603-5606)

[비특허문헌 3] Jeffrey D. Hartgerink, Elia Beniash, Samuel I. Stupp, SCIENCE, vol 294, 1684-1688(2001)

[비특허문헌 4] 마쯔모토 신지, 하마다 이타루, 도진뉴스 No.118, 1-16페이지(2006)

[비특허문헌 5] Kjeld J. C. Van Bommel et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 1663-1667

종래형 히드로겔에서는 이 합성 고분자 겔을 형성함에 있어서, 또한 경우에 따라 젤라틴(콜라겐) 등의 천연 고분자를 겔화함에 있어서, 알데히드기를 가지는 가교제를 사용할 필요가 있다.

또한, 천연 고분자 겔은 물론, (합성)고분자 겔에 기능을 부여하기 위해서는 고분자 쇄를 화학수식하거나, 기능분자를 조합하기 위해 공중합반응을 행할 필요가 있다.

이와 같이 종래형 히드로겔에서는 겔의 조제가 번잡하고, 미반응 가교제나 공중합반응시의 미반응 물질이 잔존하는 문제도 있었다.

또한, 지금까지 제안된 상술한 비공유결합성 겔을 형성하는 히드로겔화제에서 상기 양친매성 저분자를 골격으로 하는 (1.)의 경우, 매질의 액성에 따라서는 겔형성이 되지 않는 경우도 있다. 즉, 알카리성 영역에서는 미셀을 형성하여 유화액이 되며, 한편, 산성영역에서는 파이버 형상으로 자기중합하여 히드로겔을 얻을 수는 있으나 생체에 안전한 중성영역에서 히드로겔화하는 예는 거의 보고되어 있지 않다. 또한, 4급 암모늄 카티온 등 (예를 들면, 특허문헌 1)의 생체환경으로의 안전성에 불안이 남는 등의 문제도 있다.

또한, 생체 내 성분을 모티브로 한 골격 (2.)에서는 대량 제조에 적합하지 않다는 생산성 문제나 겔 형성능이 온도나 pH에 의존한다는 과제가 있다.

그리고 반인공형 저분자를 골격으로 가지는 것인 (3.)에서는 예를 들면 특허문헌 2에 기재된 이 히드로겔화제를 구성하는 글리코시드아미노산 유도체를 합성하는 반응 스킴(도 1)을 참조하면 독성이 높은 아지화나트륨을 사용하는 것이 명기되어 있으며, 또한 특허문헌 3에 기재된 중공섬유의 자기집합화에 있어서 천이금속(이온)의 첨가가 필수인 점 등 생체적합성이나 환경안전성에 과제를 남겼다.

이와 같이 지금까지 보고된 각종 비공유결합성 히드로겔 및 이 겔을 형성하는 히드로겔화제에서는 겔 형성능(겔 구조 유지능)이나 생체환경으로의 안전성 등의 면에서 보다 개선이 요구되는 것이었다.

또한 생체환경으로의 안전성의 관점에서는 보다 소량의 첨가량으로 겔 형성이 가능한 히드로겔화제에 대한 잠재적인 요구가 있었다.

본 발명은 상기 사정에 기초해 이루어진 것이며 그 해결하려는 과제는 산성에서 알카리성과 같은 넓은 액성 범위에서, 특히, 중성영역에서도 극소량으로 히드로겔을 형성할 수 있는 높은 히드로겔화능을 가지는 히드로겔화제를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명은 산성에서 알카리성과 같은 넓은 액성 범위에서 안정적으로 겔구조를 유지하며, 또한 높은 환경·생체 적합성 및 생분해성을 가지는 히드로겔을 제공하는 것에 있다.

본 발명자는 상기한 과제를 해결하기 위해 예의연구한 결과, 본 발명을 발견하였다.

즉, 제1 관점으로서, 식 (1):

(식 중, R¹은 탄소원자수 9 내지 21의 지방족기를 나타내고, R², R³ 및 R⁴는 각각 독립해서 수소원자, 탄소원자수 1 또는 2의 분지쇄를 가질 수 있는 탄소원자수 1 내지 4의 알킬기, 페닐메틸기 또는 -(CH₂)n-X기를 나타내며, 또한 R², R³ 또는 R⁴중 적어도 하나가 -(CH₂)n-X기를 나타내고, n은 1 내지 4의 수를 나타내며, X는 아미노기, 구아니디노기, -CONH₂기 또는 질소원자를 1 내지 3개 가질 수 있는 5원환 혹은 6원환 또는 5원환과 6원환으로 구성되는 축합복소환을 나타낸다.)로 나타나는 지질 펩티드 또는 그 약학적으로 사용가능한 염으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 히드로겔화제.

제2 관점으로서 상기 R¹이 불포화결합을 1 또는 2개 가질 수 있는 탄소원자수 11 내지 17의 직쇄상 지방족기인 것을 특징으로 하는 제1 관점에 기재된 히드로겔화제.

제3 관점으로서 상기 R², R³ 및 R⁴는 각각 독립해서 수소원자, 메틸기, 에틸기, i-프로필기, i-부틸기, sec-부틸기, 페닐메틸기 또는 -(CH₂)n-X기를 나타내며, 또한 R², R³ 또는 R⁴ 중 하나 또는 두 개가 -(CH₂)n-X기를 나타내고, n은 1 내지 4의 수를 나타내며, X는 아미노기, 피롤기, 이미다졸기, 피라졸기 또는 인돌기를 나타내는 것을 특징으로 하는 제1 관점 또는 제2 관점에 기재된 히드로겔화제.

제4 관점으로 상기 R², R³ 및 R⁴는 각각 독립해서 수소원자, 메틸기, 에틸기, i-프로필기, i-부틸기, sec-부틸기, 페닐메틸기, 2-아미노에틸기, 4-아미노부틸기, 4-아미노-피롤메틸기, 이미다졸메틸기, 피라졸메틸기 또는 3-인돌메틸기를 나타내며, 또한 R², R³ 또는 R⁴ 중 하나 또는 두 개가 2-아미노에틸기, 4-아미노부틸기, 4-아미노-피롤메틸기, 이미다졸메틸기, 피라졸메틸기 또는 3-인돌메틸기를 나타내는 것을 특징으로 하는 제3 관점에 기재된 히드로겔화제.

제5 관점으로 상기 R², R³ 및 R⁴는 각각 독립해서 수소원자, 메틸기, i-프로필기, i-부틸기, sec-부틸기, 페닐메틸기, 4-아미노부틸기, 이미다졸메틸기 또는 3-인돌메틸기를 나타내며, 또한 R², R³ 또는 R⁴ 중 하나 또는 두 개가 4-아미노부틸기, 이미다졸메틸기 또는 3-인돌메틸기를 나타내는 것을 특징으로 하는 제4 관점에 기재된 히드로겔화제.

제6 관점으로 상기 R², R³ 및 R⁴는 각각 독립해서 수소원자, 메틸기, 4-아미노부틸기 또는 이미다졸메틸기를 나타내며, 또한 R², R³ 또는 R⁴ 중 하나 또는 두 개가 4-아미노부틸기 또는 이미다졸메틸기를 나타내는 것을 특징으로 하는 제5 관점에 기재된 히드로겔화제.

제7 관점으로 제1 관점 내지 제6 관점 중 어느 한 항에 기재된 히드로겔화제의 자기집합화에 의해 형성되는 파이버.

제8 관점으로 제1 관점 내지 제6 관점 중 어느 한 항에 기재된 히드로겔화제 또는 제7 관점에 기재된 파이버와 수용액 또는 알코올수용액으로 이루어지는 히드로겔.

본 발명의 히드로겔화제는 종래형 히드로겔 형성 시에 필요했던 가교제 등을 사용하지 않고 수용액은 알코올수용액을 겔화시켜서 히드로겔을 형성할 수 있으며, 미반응 가교제가 잔존하지 않는다. 또한 본 발명의 히드로겔화제는 저분자화합물로 이루어지기 때문에 종래의 히드로겔화제와 같이 기능발현을 위해 조합된 기능성 분자의 미반응물질을 포함하지 않고 히드로겔을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 히드로겔화제는 산성영역에서 알카리성 영역에 걸친 넓은 액성에서 히드로겔을 형성할 수 있다. 특히, 세포배양의 기재나 의용재료 등에서 요구되는 높은 안전성의 관점에서 중성영역에서도 겔 형성능을 가지는 본 발명의 히드로겔화제는 상기 용도에서 유용하다.

또한, 본 발명의 히드로겔화제는 겨우 0.1질량%의 첨가량으로 히드로겔을 형성할 수 있고 환경이나 생체 내에 취입될 때 부하가 적다.

또한, 본 발명의 히드로겔화제는 분산매에 에탄올 등의 알코올성 용매가 50부피% 정도까지 포함되어 있어도 히드로겔을 형성할 수 있고, 멸균성이 요구되는 히드로겔 용도로 적합하게 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 히드로겔화제는 최근에 BSE감염 등으로 문제가 된 동물유래재료(콜라겐, 젤라틴, 매트리 겔 등)를 사용하지 않고 지질과 펩티드만으로 구성되는 인공 저분자에 의한 겔화제이기 때문에 얻어진 히드로겔에서 감염 등에 의한 문제가 발생하지 않는다. 또한, 아지화 나트륨 등의 반응성은 높으나 독성의 시약을 사용하지 않고 지질과 펩티드의 아미드화 반응만으로 히드로겔화제의 제조가 가능하며 안전성이 높은 겔화제다.

또한, 본 발명의 히드로겔화제를 구성하는 지질 펩티드는 탈모증의 치료에 유용한 신규 펩티드, 광 손상피부의 치료 용도(콜라겐 합성 촉진), 화장품에서의 UGT 유도인자, 킬레이트화제, 의용 재료(인산칼슘을 포함하는 뼈의 충진 용도), 립스틱용 조성물(색 개선 등), 그 외 화장품용 용도로도 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 파이버는 상기 히드로겔화제가 자기집합화할 때 그 최외측(즉, 파이버 표면)에 펩티드부(아미노산)가 위치하게 되기 때문에 생체 내에 취입될 때, 생체세포와 거절반응을 일으키기 어렵고 세포접착성에도 우수하다. 이 때문에 의료용의 제방성 담체나 흡착제, 재생 의료용 지지대 재료 등에 적합하게 사용할 수 있다.

상기 용도 외에 식품공업, 농림업, 화장품 분야, 섬유공업에서의 안정제, 분산제, 습윤제로, 금속이나 도전성 물질을 도프한 나노부품으로 전자·정보분야에서 나아가 필터용 재료나 도전성 재료로도 유용하다.

그리고 본 발명의 히드로겔은 산성영역에서 알카리성 영역에 걸친 넓은 액성에서 특히 중성조건하에서도 안정적으로 겔 구조를 유지할 수 있기 때문에 세포배양 등의 생화학용재료나 의용재료용도에 적합하다.

또한 본 발명의 히드로겔은 상술한 바와 같이 종래에 비해 소량의 히드로겔화제의 첨가에 의해 얻을 수 있기 때문에 생체면·환경면 모두에서 안전성이 높은 히드로겔이라 할 수 있다.

또한, 본 발명의 히드로겔은 분산매에 에탄올 등의 알코올성 용매가 50부피%정도까지 포함되어 있어도 안정적으로 겔구조를 유지할 수 있기 때문에 멸균성이 요구되는 용도에 적합하게 사용할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 지질 펩티드형 저분자화합물인 히드로겔화제에서 얻은 히드로겔은 외부환경 중에서, 예를 들면 토양 중에서 사용하는 경우, 토양세균 등에 의해 용이하게 분해되며, 또한 생체 내에서 사용하는 경우에는 대사효소에 의해 용이하게 분해되기 때문에 환경·생체에 대한 부하가 적다.

도 1은 히드로겔화제 분자의 자기집합화 및 이에 이어지는 겔화의 개념도를 나타내는 도이다.

[히드로겔화제]

본 발명의 히드로겔화제는 하기 식 (1)로 나타나는 구조를 가지며 지용성이 높은 장쇄를 가지는 지질부(알킬카르보닐기)와 펩티드부(트리펩티드)로 구성된다.

상기 식 (1)에서 지질부에 포함되는 R¹은 탄소원자수 9 내지 21의 지방족기를 나타내고, 바람직하게는 R¹이 불포화결합을 1 또는 2개 가질 수 있는 탄소원자수 11 내지 17의 직쇄상 지방족기인 것이 바람직하다.

R¹ 및 인접한 카보닐기로 구성되는 지질부의 특히 바람직한 구조의 구체예로는 라우로일기, 도데실카보닐기, 미리스토일기, 테트라데실카보닐기, 팔미토일기, 마르가토일기, 올레오일기, 엘라이도일기, 리놀레오일기, 스테아로일기, 백세노일기 등을 들 수 있으며, 더욱 바람직하게는 라우로일기, 미리스토일기, 팔미토일기, 마르가토일기, 엘라이도일기, 스테아로일기이다.

상기 식 (1)에서 펩티드부에 포함되는 R², R³ 및 R⁴는 각각 독립해서 수소원자, 탄소원자수 1 또는 2의 분지쇄를 가질 수 있는 탄소원자수 1 내지 4의 알킬기, 페닐메틸기 또는 -(CH₂)n-X기를 나타내지만 R², R³ 또는 R⁴ 중 적어도 하나, 보다 바람직하게는 하나 또는 두 개가 -(CH₂)n-X기를 나타낸다.

상기 -(CH₂)n-기에서, n은 1 내지 4의 수를 나타내며, X는 아미노기, 구아니디노기, -CONH₂기 또는 질소원자를 1 내지 3개 가질 수 있는 5원환 혹은 6원환 또는 5원환과 6원환으로 구성되는 축합복소환을 나타낸다.

상기 탄소원자수 1 또는 2의 분지쇄를 가질 수 있는 탄소원자수 1 내지 4의 알킬기는 바람직하게는 메틸기, 에틸기, i-프로필기, i-부틸기 또는 sec-부틸기 등을 나타내고, 보다 바람직하게는 메틸기, i-프로필기, i-부틸기 또는 sec-부틸기를 나타내며, 특히 바람직하게는 메틸기를 나타낸다.

상기 -(CH₂)n-X기에서, X는 바람직하게는 아미노기, 피롤기, 이미다졸기, 피라졸기 또는 인돌기를 나타낸다.

따라서 상기 -(CH₂)n-X기는 바람직하게는 2-아미노에틸기, 4-아미노부틸기, 4-아미노-피롤메틸기, 이미다졸메틸기, 피라졸메틸기 또는 3-인돌메틸기를 나타내고, 보다 바람직하게는 4-아미노부틸기, 이미다졸메틸기 또는 3-인돌메틸기를 나타내고, 특히 바람직하게는 4-아미노부틸기 또는 이미다졸메틸기를 나타낸다.

상기 식 (1)로 나타나는 화합물에서 특히 적합한 화합물로는 이하의 지질부와 펩티드부(아미노산집합부)로 형성되는 화합물이다. 또한 아미노산의 약칭으로 히스티딘(His), 글리신(Gly), 페닐알라닌(Phe), 발린(Val), 이소류신(Ile), 알라닌(Ala), 류신(Lue), 리신(Lys), 트립토판(Trp)을 나타낸다.: N-라우로일-Gly-Gly-His, N-라우로일-Gly-His-Gly, N-라우로일-His-Gly-Gly, N-라우로일-Gly-Gly-Lys, N-라우로일-Gly-Gly-Trp, N-라우로일-Gly-Ala-His, N-라우로일-Gly-Val-His, N-라우로일-Gly-Lue-His, N-라우로일-Gly-Ile-His, N-라우로일-Gly-Phe-His, N-라우로일-Ala-Gly-His, N-미리스토일-Gly-Gly-His, N-미리스토일-Gly-His-Gly, N-미리스토일-His-Gly-Gly, N-미리스토일-Gly-Gly-Lys, N-미리스토일-Gly-Gly-Trp, N-미리스토일-Gly-Ala-His, N-미리스토일-Gly-Val-His, N-미리스토일-Gly-Lue-His, N-미리스토일-Gly-Ile-His, N-미리스토일-Gly-Phe-His, N-미리스토일-Ala-Gly-His, N-팔미토일-Gly-Gly-His, N-팔미토일-Gly-His-Gly, N-팔미토일-His-Gly-Gly, N-팔미토일-Gly-Gly-Lys, N-팔미토일-Gly-Gly-Trp, N-팔미토일-Gly-Ala-His, N-팔미토일-Gly-Val-His, N-팔미토일-Gly-Lue-His, N-팔미토일-Gly-Ile-His, N-팔미토일-Gly-Phe-His, N-팔미토일-Ala-Gly-His, N-마르가로일-Gly-Gly-His, N-마르가로일-Gly-His-Gly, N-마르가로일-His-Gly-Gly, N-마르가로일-Gly-Gly-Lys, N-마르가로일-Gly-Gly-Trp, N-마르가로일-Gly-Ala-His, N-마르가로일-Gly-Val-His, N-마르가로일-Gly-Lue-His, N-마르가로일-Gly-Ile-His, N-마르가로일-Gly-Phe-His, N-마르가로일-Ala-Gly-His, N-스테아로일-Gly-Gly-His, N-스테아로일-Gly-His-Gly, N-스테아로일-His-Gly-Gly, N-스테아로일-Gly-Gly-Lys, N-스테아로일-Gly-Gly-Trp, N-스테아로일-Gly-Ala-His, N-스테아로일-Gly-Val-His, N-스테아로일-Gly-Lue-His, N-스테아로일-Gly-Ile-His, N-스테아로일-Gly-Phe-His, N-스테아로일-Ala-Gly-His, N-엘라이도일-Gly-Gly-His, N-엘라이도일-Gly-His-Gly, N-엘라이도일-His-Gly-Gly, N-엘라이도일-Gly-Gly-Lys, N-엘라이도일-Gly-Gly-Trp, N-엘라이도일-Gly-Ala-His, N-엘라이도일-Gly-Val-His, N-엘라이도일-Gly-Lue-His, N-엘라이도일-Gly-Ile-His, N-엘라이도일-Gly-Phe-His, N-엘라이도일-Ala-Gly-His, N-아라키도일-Gly-Gly-His, N-아라키도일-Gly-His-Gly, N-아라키도일-His-Gly-Gly, N-아라키도일-Gly-Gly-Lys, N-아라키도일-Gly-Gly-Trp, N-아라키도일-Gly-Ala-His, N-아라키도일-Gly-Val-His, N-아라키도일-Gly-Lue-His, N-아라키도일-Gly-Ile-His, N-아라키도일-Gly-Phe-His, N-아라키도일-Ala-Gly-His, N-베헤노일-Gly-Gly-His, N-베헤노일-Gly-His-Gly, N-베헤노일-His-Gly-Gly, N-베헤노일-Gly-Gly-Lys, N-베헤노일-Gly-Gly-Trp, N-베헤노일-Gly-Ala-His, N-베헤노일-Gly-Val-His, N-베헤노일-Gly-Lue-His, N-베헤노일-Gly-Ile-His, N-베헤노일-Gly-Phe-His, N-베헤노일-Ala-Gly-His.

상기 화합물 중 보다 적합한 지질 펩티드화합물로는 N-라우로일-Gly-Gly-His, N-라우로일-Gly-His-Gly, N-라우로일-His-Gly-Gly, N-라우로일-Gly-Gly-Lys, N-라우로일-Gly-Gly-Trp, N-라우로일-Gly-Ala-His, N-라우로일-Gly-Val-His, N-라우로일-Gly-Lue-His, N-라우로일-Gly-Ile-His, N-라우로일-Gly-Phe-His, N-미리스토일-Gly-Gly-His, N-미리스토일-Gly-His-Gly, N-미리스토일-His-Gly-Gly, N-미리스토일-Gly-Gly-Lys, N-미리스토일-Gly-Gly-Trp, N-미리스토일-Gly-Ala-His, N-미리스토일-Gly-Val-His, N-미리스토일-Gly-Lue-His, N-미리스토일-Gly-Ile-His, N-미리스토일-Gly-Phe-His, N-팔미토일-Gly-Gly-His, N-팔미토일-Gly-His-Gly, N-팔미토일-His-Gly-Gly, N-팔미토일-Gly-Gly-Lys, N-팔미토일-Gly-Gly-Trp, N-팔미토일-Gly-Ala-His, N-팔미토일-Gly-Val-His, N-팔미토일-Gly-Lue-His, N-팔미토일-Gly-Ile-His, N-팔미토일-Gly-Phe-His, N-팔미토일-Ala-Gly-His, N-마르가로일-Gly-Gly-His, N-마르가로일-Gly-His-Gly, N-마르가로일-His-Gly-Gly, N-마르가로일-Gly-Gly-Lys, N-마르가로일-Gly-Gly-Trp, N-마르가로일-Gly-Ala-His, N-마르가로일-Gly-Val-His, N-마르가로일-Gly-Lue-His, N-마르가로일-Gly-Ile-His, N-마르가로일-Gly-Phe-His, N-스테아로일-Gly-Gly-His, N-스테아로일-Gly-His-Gly, N-스테아로일-His-Gly-Gly, N-스테아로일-Gly-Gly-Lys, N-스테아로일-Gly-Gly-Trp, N-스테아로일-Gly-Ala-His, N-스테아로일-Gly-Val-His, N-스테아로일-Gly-Lue-His, N-스테아로일-Gly-Ile-His, N-스테아로일-Gly-Phe-His, N-엘라이도일-Gly-Gly-His, N-엘라이도일-Gly-His-Gly, N-엘라이도일-His-Gly-Gly, N-엘라이도일-Gly-Gly-Lys, N-엘라이도일-Gly-Gly-Trp, N-엘라이도일-Gly-Ala-His, N-엘라이도일-Gly-Val-His, N-엘라이도일-Gly-Lue-His, N-엘라이도일-Gly-Ile-His, N-엘라이도일-Gly-Phe-His, N-아라키도일-Gly-Gly-His, N-아라키도일-Gly-His-Gly, N-아라키도일-His-Gly-Gly, N-아라키도일-Gly-Gly-Lys, N-아라키도일-Gly-Gly-Trp, N-아라키도일-Gly-Ala-His, N-아라키도일-Gly-Val-His, N-아라키도일-Gly-Lue-His, N-아라키도일-Gly-Ile-His, N-아라키도일-Gly-Phe-His, N-베헤노일-Gly-Gly-His, N-베헤노일-Gly-His-Gly, N-베헤노일-His-Gly-Gly, N-베헤노일-Gly-Gly-Lys, N-베헤노일-Gly-Gly-Trp, N-베헤노일-Gly-Ala-His, N-베헤노일-Gly-Val-His, N-베헤노일-Gly-Lue-His, N-베헤노일-Gly-Ile-His, N-베헤노일-Gly-Phe-His를 들 수 있으며, 가장 적합한 화합물로는 N-팔미토일-Gly-Gly-His, N-팔미토일-Gly-His-Gly, N-팔미토일-His-Gly-Gly, N-팔미토일-Gly-Gly-Lys, N-팔미토일-Gly-Gly-Phe, N-라우로일-Gly-Gly-His를 들 수 있다.

[히드로겔화제로 형성되는 파이버]

본 발명의 히드로겔화제는 수용액 또는 알코올수용액 중에 투입되면, 식 (1)에서의 펩티드부가 수소결합에 의해 분자간 비공유결합을 형성하며, 한 편, 식 (1)에서의 지질부가 소수적으로 팩킹되도록 자기집합화하여 원통 형상의 2차 집합체, 즉 파이버가 형성된다.

참고로, 도 1에 본 발명의 히드로겔화제를 구정하는 지질 펩티드의 자기집합화 및 겔화의 개념도의 일예를 나타낸다. 이 지질 펩티드분자(a)는 소수성 부위인 지질부를 중심으로 집합하여(b), 자기집합화에 의해 파이버(c)를 형성한다.

[히드로겔]

상기 파이버가 수용액은 알코올수용액 중에서 형성되면 이 파이버가 3차원 망목구조를 형성하며(예를 들면 도 1의 (d) 참조), 또한 파이버표면의 친수성 부분(펩티드부)과 수성용매 간에서 비공유결합을 형성해서 팽창함으로써 수용액은 알코올수용액 전체가 겔화하여 히드로겔이 형성된다.

본 발명의 히드로겔 형성시의 상세한 메커니즘은 밝혀지지 않았으나, 히드로겔화제 분자의 하전 상태가 관여하고 있다고 보고 있다.

본 발명의 히드로겔화제는 C말단의 카르복실기와 펩티드부의 측쇄 -(CH₂)n-X기에 유래하는 아미노기를 가지는 양이온성 화합물이다. 이 이온상태는 카르복실기만이 음이온화한 상태, 아미노기만이 양이온화한 상태, 쌍성이온화한 상태, 양치환기가 모두 이온이 되어 있지 않은 상태의 4형상 간에서 평형으로 있다고 생각된다.

아미노산 잔기의 산해리 정수를 고려하면 히드로겔화제 분자는 산성영역에서는 펩티드부의 -(CH₂)n-X기에 유래하는 말단 아미노기가 플러스로 대전하여 양이온화하고, 염기성 영역에서는 펩티드부 C말단의 말단 카르복실기가 마이너스로 대전하여 음이온화하고, 중성영역에서는 쌍성이온화한 상태가 많이 존재한다고 생각된다.

이온화한 상태가 되면 펩티드부의 물과의 친화성이 증강되어 소수부인 장쇄부를 물과의 접촉을 멀리하도록 자기집합화가 이루어져, 나노파이버를 형성한다. 이 때, 쌍성이온 상태가 보다 많이 존재하면 나노파이버간에서 양이온과 음이온에 의한 이온결합이 형성되어 가교구조를 형성한 망목구조가 된다. 이 망목구조의 형성에 의해 보다 많은 물을 취입할 수 있게 되어 우수한 히드로겔 형성능을 발현하는 것이라고 생각한다.

이상과 같이 본 발명의 히드로겔화제에 의해 중성영역에서도 안정적인 히드로겔을 형성할 수 있다. 또한, 저분자화합물인 지질 펩티드형의 히드로겔화제이기 때문에 히드로겔화제 및 이로부터 얻어지는 히드로겔 모두 환경·생체 내에서 분해 가능하며 생체적합성이 높은 겔화제 및 히드로겔을 얻을 수 있다.

이 때문에 본 발명의 히드로겔화제 및 이로부터 얻어지는 히드로겔은 세포배양기재, 세포나 단백질 등의 생체분자 보존재, 외용 기재, 의료용 재료, 생화학용 재료, 화장품 재료, 식품용 재료, 콘택트렌즈, 종이 기저귀, 인공 엑츄에이터, 건조지 농업용재 등 여러 분야의 재료로 사용할 수 있다. 또한, 효소 등의 바이오 리엑터 담체로 연구, 의료, 분석, 각종 산업에 폭넓게 이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 히드로겔은 저분자화합물에 의해 형성된 겔이기 때문에 이 화합물의 설계에 의해 예를 들면 외부자극반응에 의해 졸-겔 전환하는 겔을 형성할 수 있는 등 고분자 쇄의 수식이나 공중합반응의 실시를 필요로 하지 않고도 여러 기능을 용이하게 부가할 수 있다.

<실시예>

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예에서 사용하는 약기호]

이하의 실시예에서 사용하는 약기호의 의미는 다음과 같다.

Gly: 글리신

His: 히스티딘

Lys: 리신

Phe: 페닐알라닌

HBTU: 2-(1H-벤조트리아졸-1-일)-1,1,3,3-테트라메틸우로늄-헥사플루오로포스페이트(와타나베카가쿠코교(주))

HOBt: 1-히드록시-벤조트리아졸(와코쥰야쿠코교(주))

DMF: 디메틸포름아미드

DCM: 디클로로메탄

DIEA: N,N-디이소프로필에틸아민(도쿄카세코교(주))

TFA: 트리플루오로초산(와타나베카가쿠코교(주))

TIS: 트리이소프로필실란(와타나베카가쿠코교(주))

[지질 펩티드의 합성]

지질 펩티드는 이하에 나타내는 Fmoc 고상 펩티드 합성법의 순서에 따라 합성하였다. 수지는 주로 아미노산-Barlos Resin을 이용하였다. 합성스케일은 0.3mmol로 행하였다.

[실시예 1: N-팔미토일-Gly-Gly-His의 합성]

His-Barlos Resin(와타나베카가쿠코교(주)) 약 390mg을 PD-10 칼럼에 첨가하고, DCM 5ml로 3회, 이어서 DMF 5ml로 3회 각각 세정하였다.

다음으로 상기 칼럼에 Fmoc-Gly-OH(와타나베카가쿠코교(주)) 약 270mg, 축합제 용액(1)(HBTU 3.05g, HOBt 1.25g을 DMF 16ml에 용해한 것) 2.1ml를 첨가하였다.

추가로 축합제 용액(2)(DIEA 2.75ml를 DMF 14.25ml에 용해한 것) 2.1ml를 첨가하였다.

이들을 30분간 바이브레이터로 교반한 후 DMF 5ml로 5회, 이어서 DCM 5ml로 3회, 추가로 DMF 5ml로 3회 각각 세정하였다.

다음으로 20% 피페리딘/DMF 용액 5ml를 첨가해 1분간 교반하고, 이 용액을 제거한 후 다시 20% 피페리딘/DMF 용액 5ml를 첨가해 45분간 교반하고, DMF 5ml로 5회 세정하였다.

추가로 Fmoc-Gly-OH를 270mg, 상기 축합제 용액(1) 및 상기 축합제 용액(2)를 2.1ml씩 첨가하고 20분간 바이브레이터로 교반한 후 DMF 5ml로 5회, 이어서 DCM 5ml로 3회, 추가로 DMF 5ml로 3회 각각 세정하였다.

그 후 20% 피페리딘/DMF 용액 5ml를 첨가해 1분간 교반하고, 이 용액을 제거한 후 다시 20% 피페리딘/DMF 용액 5ml를 첨가하여 45분간 교반하고, DMF 5ml로 5회 세정하였다.

팔미트산(도쿄카세코교(주)제) 약 230mg을 칼럼에 첨가하고, 축합제 용액(1) 및 축합제 용액(2)를 각각 2.1ml씩 첨가하여 90분간 바이브레이터로 교반하였다.

반응 후에 DMF 5ml로 5회, 이어서 DCM 5ml로 5회, 추가로 메탄올 5ml로 5회, 각각 세정한 후 수지를 하룻밤 진공건조하였다.

건조 후에 TFA 3.8ml 및 TIS 0.1ml를 칼럼에 첨가하고, 1시간 교반하였다.

회수한 혼합용액에 물을 첨가하여 고체를 석출시킨 후에, 흡입여과를 행하여 생성물을 회수하였다. 동결건조를 행한 후 아세트니트릴 4ml로 3회 세정을 행하여 목적화합물을 얻었다.

FT-MS⁺m/z calc. for C26H46N5O5 [M+H]⁺507.34207, found 507.92

[실시예 2: N-팔미토일-Gly-His-Gly의 합성]

실시예 1과 동일한 순서로 즉, Fmoc-Gly Resin(와타나베카가쿠코교(주)) 342mg을 칼럼에 장착하고, Fmoc-His(Trt)-OH(와타나베카가쿠코교(주))를 620mg, Fmoc-Gly-OH를 293mg의 순으로 Fmoc법으로 축합시키고, 마지막으로 팔미트산 321mg을 반응시킴으로써 목적 화합물 53.3mg을 얻었다.

¹H-NMR(500MHz DMSO-d₆ δppm): 8.56(1H,s,C-2 His), 8.33(1H, t, 3J=5.8Hz, NH Gly), 8.14(1H, d, 3J=8.3Hz, NH His), 8.06(1H, t, 3J=5.8Hz, NH Gly), 7.19(1H, s, C-4 His), 4.57(1H, m, α-CH His), 3.82-3.67(4H, m, α-CH Gly), 3.07(1H, m, β-CH2a His), 2.90(1H, m, β-CH2b His), 2.11(2H, t, J=7.5Hz, CH2 Pal), 1.48-1.45(2H, m, CH2 Pal), 1.23(24H, brs, CH2 Pal), 0.85(3H, t, J=6.9Hz, CH3 Pal);

FT-MS⁺m/z calc. for C26H46N5O5 [M+H]⁺508.34990, found 508.34778

[실시예 3: N-팔미토일-His-Gly-Gly의 합성]

실시예 1과 동일한 순서로 즉, Fmoc-Gly Resin 171mg을 칼럼에 장착하고, Fmoc-Gly-OH를 149mg, Fmoc-His(Trt)-OH를 310mg의 순으로 Fmoc법으로 축합시키고, 마지막으로 팔미트산 160mg을 반응시킴으로써 목적 화합물 27.8mg을 얻었다.

¹H-NMR(500MHz DMSO-d₆ δppm): 8.53(1H, brs, C-2 His), 8.38(1H, t, 3J=5.5Hz, NH Gly), 8.26(1H, t, 3J=5.8Hz, NH Gly), 8.04(1H, d, 3J=8.0Hz, NH His), 7.20(1H, s, C-4 His), 4.55(1H, m, α-CH His), 3.82-3.68(4H, m, α-CH Gly), 3.04(1H, m, β-CH2a His), 2.88(1H, m, β-CH2b His), 2.09(2H, t, J=7.5Hz, CH2 Pal), 1.44-1.39(2H, m, CH2 Pal), 1.24(24H, brs, CH2 Pal), 0.85(3H, t, J=7.0Hz, CH3 Pal);

FT-MS⁺m/z calc. for C26H46N5O5 [M+H]⁺508.34990, found 508.34763

[실시예 4: N-팔미토일-Gly-Gly-Lys의 합성]

실시예 1과 동일한 순서로 즉, Lys(Boc)-Trt(2-Cl)Resin(와타나베카가쿠코교(주)) 394.7mg을 칼럼에 장착하고, Fmoc-Gly-OH를 270mg, 추가로 Fmoc-Gly-OH를 270mg의 순으로 Fmoc법으로 축합시키고, 마지막으로 팔미트산 230mg을 반응시킴으로써 목적 화합물을 얻었다.

FT-MS⁺m/z calc. for C28H49N6O6 [M+H]⁺499.38595, found 499.3578

[실시예 5: N-팔미토일-Gly-Gly-Phe의 합성]

실시예 1과 동일한 순서로 즉, Phe(Boc)-Trt(2-Cl)Resin(와타나베카가쿠코교(주)) 576.9mg을 칼럼에 장착하고, Fmoc-Gly-OH를 270mg, 추가로 Fmoc-Gly-OH를 270mg의 순으로 Fmoc법으로 축합시키고, 마지막으로 팔미트산 230mg을 반응시킴으로써 목적 화합물을 얻었다.

[실시예 6: N-라우로일-Gly-Gly-His의 합성]

실시예 1과 동일한 순서로 즉, His-Barlos Resin 390mg을 칼럼에 장착하고, Fmoc-Gly-OH를 270mg, 추가로 Fmoc-Gly-OH를 270mg의 순으로 Fmoc법으로 축합시키고, 마지막으로 라우린산 180mg을 반응시킴으로써 목적 화합물을 얻었다.

[순수에 의한 지질 펩티드의 히드로겔화 평가]

실시예 3에서 합성한 지질 펩티드를 샘플관에 넣고, 0.5 또는 0.1질량%의 지질 펩티드농도의 수용액이 되도록 순수(니혼밀리포어(주)제 Milli-Q시스템에 의해 초순수화한 것)를 첨가한 후 90℃ 이상으로 가열해서 지질 펩티드를 용해한 후 방냉하였다.

방냉 후, 용액이 유동성을 잃어서 샘플관을 넘어트려도 용액이 흘러내리지 않는 상태를 「겔화(○)」로 판정하고, 실온에서의 pH치를 측정하였다.

순수에 의한 지질 펩티드의 히드로겔화 평가

		0.5%(w/v)		0.1%(w/v)
		겔화	pH	겔화	pH
실시예 3	N-팔미토일-His-Gly-Gly	○	7.0	○	7.4

[산성 완충액에 의한 지질 펩티드의 히드로겔화 평가]

실시예 1~3에서 합성한 지질 펩티드를 샘플관에 넣고, 0.5 또는 0.1질량%의 지질 펩티드농도의 수용액이 되도록 인산 완충액(PBS)(pH=2.0)을 첨가한 후, 90℃ 이상으로 가열해서 지질 펩티드를 용해한 후, 방냉하였다.

산성 완충액에 의한 지질 펩티드의 히드로겔화 평가

		0.5%(w/v)		0.1%(w/v)
		겔화	pH	겔화	pH
실시예 1	N-팔미토일-Gly-Gly-His	○	-	○	-
실시예 2	N-팔미토일-Gly-His-Gly	○	1.8	○	1.9
실시예 3	N-팔미토일-His-Gly-Gly	○	1.8	○	1.9

[중성 완충액에 의한 지질 펩티드의 히드로겔화 평가]

실시예 3에서 합성한 지질 펩티드를 샘플관에 넣고 0.5 또는 0.1질량%의 지질 펩티드 농도의 수용액이 되도록 인산 완충액(PBS)(pH=7.5)을 첨가한 후 90℃ 이상으로 가열해서 지질 펩티드를 용해한 후, 방냉하였다.

중성 완충액에 의한 지질 펩티드의 히드로겔화 평가

		0.5%(w/v)		0.1%(w/v)
		겔화	pH	겔화	pH
실시예 3	N-팔미토일-His-Gly-Gly	○	7.4	○	7.3

상술한 바와 같이 실시예 3에서 합성한 지질 펩티드(N-팔미토일-His-Gly-Gly)는 순수, 산성 완충액 및 중성 완충액 모두에서 겨우 0.1질량%의 농도에서 겔화하였다.

또한, 실시예 1에서 합성한 지질 펩티드(N-팔미토일-Gly-Gly-His), 실시예 2에서 합성한 지질 펩티드(N-팔미토일-Gly-His-Gly)도 산성 완충액에서 0.1질량%의 농도에서 겔화하였다.

[산업상 이용 가능성]

본 발명에 의한 히드로겔화제 및 이로부터 얻어지는 히드로겔은 산성 영역에서 알카리성 영역에 걸친 넓은 액성에서, 특히 중성 조건하에서도 안정적으로 겔 구조를 유지할 수 있고 생체 적합성이 매우 높기 때문에, 각종 기능성 재료로의 용도에 적합하다.

예를 들면, 상술한 넓은 액성에 적합하다는 관점에서 세정제(의료용, 생활용, 공업용 등), 졸·겔화제(화장품, 그 외 일용품용도), 색소안정용도의 겔화제, 식품용 첨가제(산성 식품, 알카리성 식품, 중성 식품 등) 등의 용도에 적합하다.

또한, 중성 영역에서는 세포 배양기재나 피부 기재 등, 생물·생화학용 재료로, 산성 영역에서는 위산 조정제, 장용성 제제, 만복감에 의한 생분해성 항메타볼릭제 등의 의약품 제제의 기재로, 팩틴 등을 함유하는 산성 유음료를 제조할 때의 안정제나 첨가제로, 혹은 알카리 토양의 개량용도 등에 사용할 수 있다.

또한, 알카리성 영역에서는 알카리성 음료, 유음료를 제조할 때 안정제나 첨가제로, 각종 알카리성 효소(알카리프로테아제, 알카리세라제, 알카리아밀라이제, 알카리자일라나제, 알카리팩틴산리아제 등)를 사용한 촉매반응용 용도로, 호알카리성균의 산업이용에서, 알카리 전지 등에 사용하는 겔화제로, 산성토양의 개선제 용도로, 그 외 바이오 리엑터, 세제·비누, 화장품, 창약, 분석검사 등 각종 산업의 이용에 있어서의 기재, 반응 첨가제, 촉진제로 사용할 수 있다.

Claims

식(1):
[화학식 1]

(식 중, R¹은 탄소원자수 9 내지 21의 지방족기를 나타내고,
R², R³ 및 R⁴는 각각 독립해서 수소원자, 탄소원자수 1 또는 2의 분지쇄를 가질 수 있는 탄소원자수 1 내지 4의 알킬기, 페닐메틸기 또는 -(CH₂)n-X기를 나타내며, 또한 R², R³ 또는 R⁴ 중 적어도 하나가 -(CH₂)n-X기를 나타내고,
n은 1 내지 4의 수를 나타내며, X는 아미노기, 구아니디노기, -CONH₂기 또는 질소원자를 1 내지 3개 가질 수 있는 5원환 혹은 6원환 또는 5원환과 6원환으로 구성되는 축합복소환을 나타낸다.)
로 나타나는 지질 펩티드 또는 그 약학적으로 사용가능한 염으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 히드로겔화제.
제 1항에 있어서, 상기 R¹이 불포화결합을 하나 또는 두 개 가질 수 있는 탄소원자수 11 내지 17의 직쇄상 지방족기인 것을 특징으로 하는 히드로겔화제.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 R², R³ 및 R⁴는 각각 독립해서 수소원자, 메틸기, 에틸기, i-프로필기, i-부틸기, sec-부틸기, 페닐메틸기 또는 -(CH₂)n-X기를 나타내며, 또한 R², R³ 또는 R⁴ 중 하나 또는 두 개가 -(CH₂)n-X기를 나타내고, n은 1 내지 4의 수를 나타내며, X는 아미노기, 피롤기, 이미다졸기, 피라졸기 또는 인돌기를 나타내는 것을 특징으로 하는 히드로겔화제.
제 3항에 있어서, 상기 R², R³ 및 R⁴는 각각 독립해서 수소원자, 메틸기, 에틸기, i-프로필기, i-부틸기, sec-부틸기, 페닐메틸기, 2-아미노에틸기, 4-아미노부틸기, 4-아미노-피롤메틸기, 이미다졸메틸기, 피라졸메틸기 또는 3-인돌메틸기를 나타내며, 또한 R², R³ 또는 R⁴ 중 하나 또는 두 개가 2-아미노에틸기, 4-아미노부틸기, 4-아미노-피롤메틸기, 이미다졸메틸기, 피라졸메틸기 또는 3-인돌메틸기를 나타내는 것을 특징으로 하는 히드로겔화제.
제 4항에 있어서, 상기 R², R³ 및 R⁴는 각각 독립해서 수소원자, 메틸기, i-프로필기, i-부틸기, sec-부틸기, 페닐메틸기, 4-아미노부틸기, 이미다졸메틸기 또는 3-인돌메틸기를 나타내며, 또한 R², R³ 또는 R⁴ 중 하나 또는 두 개가 4-아미노부틸기, 이미다졸메틸기 또는 3-인돌메틸기를 나타내는 것을 특징으로 하는 히드로겔화제.
제 5항에 있어서, 상기 R², R³ 및 R⁴는 각각 독립해서 수소원자, 메틸기, 4-아미노부틸기 또는 이미다졸메틸기를 나타내며, 또한 R², R³ 또는 R⁴ 중 하나 또는 두 개가 4-아미노부틸기 또는 이미다졸메틸기를 나타내는 것을 특징으로 하는 히드로겔화제.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 기재된 히드로겔화제의 자기집합화에 의해 형성되는 파이버.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 기재된 히드로겔화제 또는 제 7항에 기재된 파이버와 수용액 또는 알코올수용액으로 이루어지는 히드로겔.