[发明专利]双端酰胺型水凝胶剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有新颖的化学结构和组成的水凝胶剂，以及基于该水凝胶剂的水凝胶。

背景技术

低分子凝胶因子通过由分子间作用所引起的自组装形成凝胶并捕获三维网络中的溶剂分子(例如，参见非专利文献1)。

由于低分子凝胶因子(gelator)可被设计，故人们希望将其应用到各个领域比如分离膜、传感器、催化剂、电子材料以及生物材料(例如，参见非专利文献2)。

我们已经合成了具有新颖结构的在3-、4-和5-位具有较长的烷氧基链的苯甲酰胺衍生物(参见专利文献1)，并且发现该合成的化合物的一部分可将有机溶剂凝胶化。进一步地，我们发现，该凝胶化依赖于它们的化学结构(参见专利文献2)。

然而，对于生物材料应用来说，与其中有机溶剂被凝胶化的有机凝胶相比，人们显然更期待其中水被凝胶化的水凝胶。目前关于低分子水凝胶的报道并不多(例如，参见非专利文献3)。进一步地，如果获得的水凝胶用作生物材料，那么人们希望水凝胶本身具有生物相容性。考虑到该点的报道也并不多。

我们已经合成了具有低聚-或聚(乙二醇)分子的3，4，5-长烷氧基链苯甲酰胺衍生物。我们已经公开了这些化合物可用于给予医用材料等生物相容性(参见专利文献3)，以及这些化合物可将有机溶剂凝胶化(参见专利文献4)。除了这些之外，我们进一步发现这些化合物可形成水凝胶(参见专利文献5、6)。然而，为了根据目的和用途优化水凝胶的物理性能或制备方法，希望开发新颖的水凝胶剂。

随着近年来干细胞研究的进步，水凝胶在细胞培养中的应用已引起人们很大的关注(例如，参见非专利文献4)。在细胞培养中，水凝胶必须在细胞培养的温度下形成。特别地，在低于或接近于室温的温度处为溶液状态(溶胶(sol))但在细胞培养温度处为凝胶的水凝胶是极为有用的，这是因为在细胞培养后，可通过降低温度来收集经培养的细胞(例如，参见专利文献7)。相反，为了保存细胞，在室温至细胞培养温度附近处为液体状态(溶胶)但在细胞保存温度处为凝胶的水凝胶是优选的。人们希望水凝胶的性能可如上所述的那样被控制。

专利文献

专利文献1：JP2001-122889A

专利文献2：JP2004-262809A

专利文献3：JP2005-232061A

专利文献4：JP2005-232278A

专利文献5：JP2007-217551A

专利文献6：JP2009-84272A

专利文献7：JP1994-141851A

非专利文献

非专利文献1：Chem.Rev.，1997，97卷，第3133-3159页

非专利文献2：Angew.Chem.Int.Ed.，2000，39卷，第2263-2266页

非专利文献3：Chem.Rev.，2004，104卷，第1201-1217页

非专利文献4：Nature，2009，462卷，第433-441页。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供具有新颖的化学结构和组成的水凝胶剂，以及基于该水凝胶剂的水凝胶。

解决问题的方案

本发明人已经合成了如式(0)所示的具有低聚-或聚(乙二醇)和长链烷氧基部分的苯甲酰胺衍生物，并且发现它们形成了水凝胶(JP2009-84272A)。

在本发明中，发明人单独地新合成了如式(1)所示的化合物，该化合物在低聚-或聚(乙二醇)的两终端处具有苯甲酰胺部分，并且检测到形成了水凝胶。结果是，发明人发现该化合物的性能完全不同于如式(0)所示的化合物的性能。进一步地，发明人发现，凝胶化温度和凝胶强度可通过混合这两种类型的化合物来控制。基于该发现，本发明被完成。

其中k1代表0至4的整数；m1代表1至100的整数；以及n1代表1至6的整数；R₁代表经由氧原子结合的碳原子数为8-22的烃基；R₂代表H或经由氧原子结合的碳原子数为1-22的烃基；R₃代表H或经由氧原子结合的碳原子数为1-22的烃基；并且R₂和R₃不同时为H。