分散液及水凝胶形成方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及含有作为增稠剂、胶凝剂有用的低分子脂质肤型化合物的分散液W及 使用该分散液来形成水凝胶的方法。
【背景技术】
[0002] 水凝胶由于W水作为介质，因此作为生物体适应性高的凝胶是有用的，在W纸尿 布、化妆品、芳香剂的面向日用品的用途为代表的广泛的领域中使用。
[0003] 作为W往型的水凝胶，可举出高分子链交联而形成=维网状结构，其与水等介质 之间形成非共价键而膨润从而形成的高分子凝胶。该高分子凝胶的物性研究W及用途开发 在由琼脂糖等多糖类、蛋白质形成的天然高分子凝胶、丙締酷胺凝胶等将高分子链间利用 化学共价键交联了的合成高分子凝胶中数量变多。
[0004] 近年来，不仅发现了上述由高分子化合物形成的凝胶，而且发现了由分子量较低 的有机化合物的自组装化形成的水凝胶，进行了各种研究。
[0005] 对利用低分子化合物的自组装化来形成凝胶的说明如下:在最初处于无规状态的 物质（低分子化合物)组中，在适当的外部条件(介质中）下，通过物质间的非共价键性相互 作用等，物质组具有方向性的同时自发地进行分子聚集，从而形成大的分子组装体，它们形 成网络，使周围的溶剂膨润，从而发生。作为该分子聚集（自组装化）的驱动力，可举出由结 合力比较弱的氨键的作用和与氨键相比结合力更弱的范德华(van der Waals)相互作用 (非氨键)产生的驱动力。
[0006] 迄今为止所提出的低分子胶凝剂大多数是组合了作为疏水部的长链烷基与亲水 性部的两亲性化合物，可举出例如，亲水性部为氨基酸的两亲性化合物[非专利文献1]、肤 的两亲性化合物[专利文献1、2]、单多糖类[非专利文献2、3]或多元醇[非专利文献4]的两 亲性化合物。此外，还提出了利用了由鄉氨酸构成的肤容易形成e-折叠结构的情况的低分 子胶凝剂[非专利文献引。
[0007] 运样的低分子水凝胶化剂可W通过将该水凝胶化剂与作为介质的水在大约l〇〇°C 的溫度条件下加热揽拌，使胶凝剂溶解、分散于水中，然后将该溶液在室溫静置，从而形成 水凝胶。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:国际公开第2009/005151号小册子
[0011] 专利文献2:国际公开第2009/005152号小册子
[0012] 非专利文献
[0013] 非专利文南犬 1 ;Suzuki ,Masahiro.Yumoto,Mariko.Mutsumi ,Shirai .Hirofusa, Hanabusa,Kenji.Chemistry Letters,33(11),1496-1497.
[0014] 非专利文献2:Jong Hwa 化ng,Georeg John,Mitsutosish Mausda,Kaname Yoshida,Seiji Shinnkai,and Toshimi Shimizu Langumir 2001,17,7229-7232
[0015] 非专利文献3:1.化machi , S. Kiyonaka, S. Siinkai , Teh址e化on Lett. , 2001,42, 6141.1.Hamachi,S.Kiyonaka,S,Shinaki,Chem.Commun.,2000,1281.
[0016] 非专矛U文南犬 4 :Masahiro Suzuki,Sanae Owa ,Hirofusa Shirai and Kenji 化nabusa,Tetrahe化on 2007 63 7302-7308.
[0017] 非专利文献5:Yoko Matsuzawa、Katsuyuki UekiiMasaru 化shida,Nobuyuki Tamaoki,Tohru Nakamura,Hideki Sakai,and Masahiko Abe,Adv.Funct.Mater.2007,17, 1507-1514
【发明内容】
[0018] 发明所要解决的课题
[0019] 本发明的目的在于，提供一种分散液，其含有:脂质二肤、脂质=肤等作为低分子 胶凝剂有用的脂质肤型化合物，W及能够在更低溫下且更容易地溶解脂质肤型化合物的溶 解促进剂。
[0020] 此外，本发明提供能够利用更简便的方法，且在更溫和的条件(低溫）下形成水凝 胶，而且所得的凝胶成为具有高的热稳定性的凝胶的分散液W及凝胶的形成方法。
[0021] 用于解决课题的方法
[0022] 本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，对于包含分子内具 有亲水部和疏水部的溶解促进剂的溶剂，包含低分子脂质肤或其可药用的盐的脂质肤型化 合物在比过去更低溫的条件下显示高溶解性和高分散性，成为适合作为凝胶的预混物原 料、防冻液的增稠剂的分散液。
[0023] 此外发现，通过对在上述溶剂中溶解有脂质肤型化合物的分散液，添加高分子乳 化剂，从而在使用该分散液来进行凝胶调制时，即使在进行揽拌冷却的情况下也可W良好 地形成凝胶，而且该分散液作为能够用于化妆品或准药品的凝胶的预混物是有用的。发现 通过进一步在该分散液中添加耐热性改进剂，对使用该分散液而获得的凝胶赋予高的热稳 定性，从而完成了本发明。
[0024] 进而发现，通过使用溶解促进剂，在减少包含凝胶化需要的低分子脂质肤或其可 药用的盐的脂质肤型化合物的添加量的情况下，也形成良好的凝胶。
[0025] 目P，本发明中，作为第1观点，设及一种分散液，含有脂质肤型化合物、溶解促进剂 和水，所述脂质肤型化合物在包含碳原子数10~24的脂肪族基的脂质部结合有通过至少2 个W上相同或不同的氨基酸的重复而形成的肤部，所述溶解促进剂的分子内具有亲水部和 疏水部、且该亲水部具有甜菜碱结构。
[0026] 作为第2观点，设及第1观点所述的分散液，其特征在于，所述脂质肤型化合物包含 下述式(1)~式(3)所表示的化合物或其可药用的盐中的至少一种，
[002引（式（1)中，R嗦示碳原子数9~23的脂肪族基，R嗦示氨原子、或可具有碳原子数1 或2的支链的碳原子数1~4的烷基，R3表示-(CH2)n-X基，n表示1~4的数，X表示氨基、脈基、-C0NH2基、可具有1~3个氮原子的5元环或6元环、或可具有1~3个氮原子的由5元环与6元环 构成的稠杂环。）
[0030](式(2)中，R4表示碳原子数9~23的脂肪族基，R5~R7分别独立地表示氨原子、可具 有碳原子数1或2的支链的碳原子数1~4的烷基、或-(C此)n-X基，n表示1~4的数，X表示氨 基、脈基、-C0NH2基、可具有1~3个氮原子的5元环或6元环、或可具有1~3个氮原子的由5元 环与6元环构成的稠杂环。）
[00创试（3)中，R嗦示碳原子数9~23的脂肪族基，R9~Ri2分别独立地表示氨原子、可 具有碳原子数1或2的支链的碳原子数1~4的烷基、或-(CH2)n-X基，n表示1~4的数，X表示氨 基、脈基、-C0NH2基、可具有1~3个氮原子的5元环或6元环、或可具有1~3个氮原子的由5元 环与6元环构成的稠杂环。）
[0033] 作为第3观点，设及第1观点或第2观点所述的分散液，还含有多元醇。
[0034] 作为第4观点，设及第3观点所述的分散液，所述溶解促进剂是选自月桂基二甲基 氨基乙酸甜菜碱、月桂酷胺丙基甜菜碱、月桂基径基横基甜菜碱、硬脂基甜菜碱和溶血憐脂 酷胆碱中的至少一种。
[0035] 作为第5观点，设及第1观点~第4观点中任一项所述的分散液，含有上述脂质肤型 化合物作为胶凝剂，还含有高分子乳化剂。
[0036] 作为第6观点，设及第5观点所述的分散液，是用于调制化妆品或准药品的预混物。
[0037] 作为第7观点，设及第1观点~第4观点中任一项所述的分散液，作为防冻液的增稠 剂使用。
[0038] 作为第8观点，设及第5观点或第6观点所述的分散液，所述高分子乳化剂是选自在 亲水性的主链接枝有疏水性部位的接枝高分子化合物、和包含疏水性构成单元与亲水性构 成单元的嵌段高分子化合物中的至少1种高分子化合物。
[0039] 作为第9观点，设及第8观点所述的分散液，还含有耐热性改进剂。
[0040] 作为第10观点，设及第9观点所述的分散液，所述耐热性改进剂是选自碳原子数10 ~20的饱和及不饱和高级醇、碳原子数10~20的饱和及不饱和高级脂肪酸醋中的至少1种 高级醇或高级脂肪酸醋。
[0041] 作为第11观点，设及第10观点所述的分散液，所述耐热性改进剂是嫁蜡醇、肉豆違 醇、单硬脂酸甘油醋。
[0042] 作为第12观点，设及第8观点所述的分散液，所述高分子化合物选自簇甲基纤维素 和藻酸醋。
[0043] 作为第13观点，设及第12观点所述的分散液，所述高分子化合物是藻酸丙二醇醋。
[0044] 作为第14观点，设及一种水凝胶的制造方法，包括下述工序:将第5观点和第6观点 W及第8观点~第13观点中任一项所述的分散液添加至水中，加热到室溫W上且小于100°C 的溫度的工序;一边揽拌一边冷却至比所述加热工序中的溫度低的溫度，形成凝胶的工序。 [004引作为第15观点，设及一种水凝胶，是使用第5观点和第6观点W及第8观点~第13观 点中任一项所述的分散液而形成的。
[0046] 发明的效果
[0047] 本发明的分散液可W通过将脂质肤型化合物和溶解促进剂等在例如80°C运样的 比较溫和的溫度条件下进行揽拌，从而W比较短的时间将脂质肤型化合物进行溶解、分散 而调制。此外本发明的分散液是适合作为凝胶的预混物原料、防冻液的增稠剂的分散液。
[0048] 此外，关于本发明的分散液，通过添加高分子乳化剂，从而在使用该分散液进行凝 胶调制时，在例如80°C运样的溫和的溫度条件下，而且即使一边揽拌冷却也不形成不溶物、 析出物，能够获得良好的水凝胶。此外，关于本发明的分散液，通过配合多元醇，从而即使使 用较少量的脂质肤型化合物(胶凝剂)也能够获得良好的水凝胶。而且，该分散液作为能够 用于化妆品或准药品的凝胶的预混物是有用的。
[0049] 进而，关于本发明的分散液，通过添加耐热性改进剂，能够对使用该分散液而形成 的凝胶赋予高的热稳定性。
[0050] 此外，本发明的分散液中所包含的脂质肤型化合物是仅由脂质和肤构成的安全性 非常高的人工低分子化合物，此外，作为分子内具有亲水部和疏水部的溶解促进剂的憐脂、 生物表面活性剂、脂肪酸或其盐、W及表面活性剂、作为耐热性改进剂的高级醇、分散液的 混合溶剂中使用的多元醇等是在食品、化妆品、药品中能够使用的添加剂。即，本发明的分 散液生物体安全性高，从细胞培养的基材、医用材料或化妆品用材料等中所要求的高安全 性的观点来看，特别是在上述用途中非常有用。
[0051] 进而，由于本发明的分散液可W不使用例如W往所提出的形成合成高分子型的凝 胶时需要的交联剂等，而使水发生凝胶化而形成凝胶，因此不引起在所得的水凝胶中残存 未反应的交联剂等未反应物质运样的问题。而且分散液中所包含的脂质肤型化合物可W仅 利用1质量％左右的添加量而形成水凝胶，在环境、生物体内被摄入时负荷少。
[0052] 此外本发明的水凝胶的制造方法，即使在小于100°C的比较溫和的条件下，也可W 一边揽拌一边形成凝胶，即使在添加了想要尽量排除热的影响的化妆品用添加剂、准药品 用添加剂的情况下，也可W不使运些添加剂变性，而形成水凝胶。
[0053] 而且，如上述那样，本发明的凝胶可W通过添加与W往相比少量的胶凝剂来获得， 因此可称为在生物体方面、环境方面中任一方面都安全性高的凝胶。
[0054] 进而，如上所述那样，关于由作为低分子化合物的脂质肤获得的凝胶，在外部环境 中，例如在±中使用的情况下，通过±壤细菌等而容易地被分解，此外在生物体内使用的情 况下，通过代谢酶而容易地被分解，因此对环境、生物体的负荷少。
[0055]而且，本发明的凝胶是能够在比较溫和的条件下形成的凝胶，是能够配合担屯、热 的影响的添加剂的凝胶。
【具体实施方式】
[0056 ] W下，包含本发明完成的经过在内详细地说明本发明。
[0057] W往所提出的低分子胶凝剂，例如亲水性部为肤的低分子胶凝剂(脂质肤，专利文 献1、2)在溶剂中的溶解性低，为了使溶剂凝胶化，首先需要将想要凝胶化的溶剂加热至100 °C运样的高溫，使胶凝剂溶解、分散。
[0058] 此外，上述脂质肤低分子胶凝剂通过利用分子间弱的相互作用（范德华相互作用 等)而形成大的分子组装体，从而形成凝胶，运样的分子组装体的破坏妨碍凝胶形成。因此， 为了形成凝胶，在进行高溫加热而调制的胶凝剂分散液在冷却时需要静置，如果在冷却时 进行揽拌，则有时不能形成凝胶。
[0059] 从运样的现状出发，本发明人等的课题是提供能够在更溫和的溫度条件，例如小 于100°C的溫度下形成凝胶，此外，即使在冷却时一边进行揽拌，也可W形成凝胶的材料。
[0060] 而且，对于运样的课题，本发明人等研究了下述凝胶形成法:使脂质肤型化合物暂 时溶解、分散于该化合物的溶解促进高的组成中而制成溶液(分散液），将其作为所谓的凝 胶化材料的预混物配合在溶剂(水等）中。
[0061] 而且，首先，对具有能够W高浓度溶解脂质肤型化合物的高溶解性，尤其是在准药 品、化妆品等中被允许使用的安全性的溶解促进剂进行了研究，结果发现分子内具有亲水 部和疏水部，且该亲水部具有甜菜碱结构的化合物是适合的。
[0062] 接着，本发明人等为了能够使用上述预混物，进行低溫、揽拌下的凝胶形成而进行 了各种研究，结果发现，通过藻酸醋等高分子乳化剂的配合，可W确保将预混物配合于溶剂 时的溶解、分散性W及凝胶的强度，此外，可W通过高级醇或高级脂肪酸醋等耐热性改进剂 的配合来提高所形成的凝胶的耐热性。
[0063] 通过W上经过，从而完成了本发明。
[0064] <分散液〉
[0065] 本发明设及一种分散液，该分散液含有脂质肤型化合物、溶解促进剂和水的混合 溶液，所述脂质肤型化合物在包含碳原子数10~24的脂肪族基的脂质部结合有通过至少2 个W上相同或不同的氨基酸的重复而形成的肤部，所述溶解促进剂的分子内具有亲水部和 疏水部，且该亲水部具有甜菜碱结构。
[0066] [脂质肤型化合物]<