変性ペプチドの製造方法及び変性ペプチド
【課題】硫黄含有量が多い水溶性の変性ペプチドの製造方法、及び所定の変性ペプチドの提供を目的とする。
【解決手段】変性ペプチドの製造方法は、ケラチン、水及び還元剤を混合してケラチン混合液を調製する還元工程と、このケラチン混合液に酸化剤を混合する酸化剤混合工程と、酸化剤混合工程後のケラチン混合液を固体部と液体部とに分離する固液分離工程と、分離した固体部を加水分解する可溶化工程とを備える。変性ペプチドは、下記式（Ｉ）で表される単位を有する基を側鎖基として備え、且つ、分子量範囲が４００００未満のものである。
−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｎＣＯＯ− （Ｉ）
（式（Ｉ）中、ｎは１又は２である。）
【解決手段】変性ペプチドの製造方法は、ケラチン、水及び還元剤を混合してケラチン混合液を調製する還元工程と、このケラチン混合液に酸化剤を混合する酸化剤混合工程と、酸化剤混合工程後のケラチン混合液を固体部と液体部とに分離する固液分離工程と、分離した固体部を加水分解する可溶化工程とを備える。変性ペプチドは、下記式（Ｉ）で表される単位を有する基を側鎖基として備え、且つ、分子量範囲が４００００未満のものである。
−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｎＣＯＯ− （Ｉ）
（式（Ｉ）中、ｎは１又は２である。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変性ペプチドの製造方法及び当該製造方法等により得られる変性ペプチドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、羊毛、羽毛等は、衣料品、寝具、インテリア製品などの多くの分野で広く使用されている。このような衣料品等の製造工程や使用済み廃棄物として発生する廃棄羊毛等は年間約５万トンを超えると言われている。かかる廃棄羊毛等は、従来埋め立てや焼却等により処分されているが、この処分に伴う環境問題が懸念されている。
【０００３】
上記問題の懸念がある羊毛、羽毛等であるが、産業において有用なタンパク質を含んでいることが知られている。例えば羊毛は、約９５％のケラチンから構成され、そのケラチンは、低硫黄タンパク質であるミクロフィブリル（分子量；４００００から６７０００の範囲内）を６５％程度、高硫黄タンパク質であるマトリックス（分子量；１００００から２２０００の範囲内）を２５％程度以下、及び超高硫黄タンパク質であるキューティクルを５％程度以下含んでいるといわれている。また、ケラチンは硫黄含有アミノ酸であるシスチンを多く含有し、このシスチン同士が硫黄原子によるジスルフィド結合（−Ｓ−Ｓ−）を構成することで、タンパク質同士を架橋して結合させている。
【０００４】
このように、タンパク質を含む羊毛等は、廃棄対象にされているか否かに拘わらず、資源性が高いことから、溶解して所定のタンパク質を分離・抽出し、フィルムや繊維等に利用するための研究開発が行われている。
【０００５】
このような研究開発の成果として、例えば特開平７−１２６２９６号公報には、羊毛等の水に不溶なタンパク質（ケラチン）におけるジスルフィド結合（−Ｓ−Ｓ−）をメルカプト基（−ＳＨ）に還元変換し、そのメルカプト基の全部又は一部をカルボキシメチルジスルフィド基（−ＳＳＣＨ２ＣＯＯＨ）に変換することにより得られる可溶化タンパク質（変性ペプチド）及びその製造方法が開示されている。そして、この製造方法により得られた変性ペプチドの分子量は４００００から６７０００の範囲内のものであることから、かかる変性ペプチドは、ミクロフィブリル由来であると考えられる。
【０００６】
しかしながら、前記従来の水溶性の変性ペプチドの製造方法により得られる変性ペプチドは、ミクロフィブリル由来であり、マトリックス及びキューティクル由来の変性ペプチドと比較すると硫黄の含有量が少ないことから、カルボキシメチルジスルフィド基数が少ないものと考えられる。従って、ケラチン由来の変性ペプチドを化粧品や生体材料等に利用するためには、硫黄含有量が多い変性ペプチドの提供が望まれている。
【０００７】
また、前記従来の変性ペプチドの製造方法において、不溶物を発生させない試みがなされている（例えば、特開平８−１６５２９８号公報、特開２００８−５０２７９号公報参照）。しかしながら、かかる不溶物の発生を完全に抑制することは困難であり、寧ろ、かかる不溶物には硫黄を多く含むタンパク質由来の成分が多く含まれていると考えられるため、これを利用して変性ペプチドを製造することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平７−１２６２９６号公報
【特許文献２】特開平８−１６５２９８号公報
【特許文献３】特開２００８−５０２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこれらの事情に鑑みてなされたものであり、前記従来の水溶性の変性ペプチドの製造方法において発生する不溶物を利用して、硫黄含有量の多い水溶性変性ペプチドの製造方法の提供を目的とするものである。
【００１０】
また、本発明は、硫黄含有量の多い変性ペプチドの提供をも目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者等は鋭意検討を重ね、従来の水溶性の変性ペプチドの製造方法において除去された不溶物は、硫黄を多量に有するタンパク質が含まれていると考え、かかる不溶物を回収・加水分解することにより、硫黄含有量の多い変性ペプチドを製造できるという知見を得た。
【００１２】
その結果、前記課題を解決するためになされた発明は、
ケラチン、水及び還元剤を混合してケラチン混合液を調製する還元工程と、
前記ケラチン混合液に酸化剤を混合する酸化剤混合工程と、
前記酸化剤混合工程後のケラチン混合液を固体部と液体部に分離する固液分離工程と、
分離した固体部を加水分解する可溶化工程と
を備える変性ペプチドの製造方法である。
【００１３】
ここで、本発明における「ペプチド」とは、２個以上のアミノ酸がペプチド結合によって結合したものであり、ケラチンタンパク質やコラーゲンタンパク質などのタンパク質もペプチドに該当する。当該変性ペプチドは、例えば、損傷を受けた毛髪の特性改善に有用である。
【００１４】
前記還元剤は、チオグリコール酸、チオグリコール酸塩、メルカプトプロピオン酸、及びメルカプトプロピオン酸塩から選択された一種又は二種以上であると良い。
【００１５】
当該変性ペプチドの製造方法は、還元工程、酸化剤混合工程及び固液分離工程に加え、固液分離工程において分離した固体部を加水分解する可溶化工程を備える。そして、このようにして得られた変性ペプチドは、高硫黄タンパク質ファミリー由来のものを多く含んでいると考えられることから、硫黄含有量の多い変性ペプチドを製造することができる。ここで、「高硫黄タンパク質ファミリー」とは、高硫黄タンパク質であるマトリックス及び超高硫黄タンパク質であるキューティクルを意味する。
【００１６】
また、可溶化工程における加水分解が酵素又は酸により行われることにより、硫黄含有量の多い変性ペプチドの収率が向上する。また、還元工程でのケラチン混合液のｐＨを９．０以上１３．０以下に調整することによっても、硫黄含有量の多い変性ペプチドの収率が向上する。さらに、分子量４００００未満の硫黄を多量に含む変性ペプチドを得ることができる。そして、還元工程と酸化剤混合工程との間、又は酸化剤混合工程と固液分離工程との間に、酸を混合するｐＨ調製工程を設ければ、効率良く変性ペプチドを製造でき、ｐＨ調整工程における酸としてクエン酸を使用すれば、特異臭が抑制された変性ペプチドを製造することができる。
【００１７】
また、本発明の変性ペプチドは、本発明の変性ペプチドの製造方法等により製造されるものであり、下記式（Ｉ）で表される単位を有する基を側鎖基として備え、且つ、分子量範囲が４００００未満のものである。
−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｎＣＯＯ− （Ｉ）
（式（Ｉ）中、ｎは１又は２である。）
【００１８】
本発明の変性ペプチドにおける前記式（Ｉ）で表される単位を有する基は、カルボキシメチルジスルフィド基、カルボキシメチルジスルフィド基の塩、カルボキシエチルジスルフィド基、又はカルボキシエチルジスルフィド基の塩であると良い。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明の変性ペプチドの製造方法は、固液分離工程において分離した固体部を加水分解する可溶化工程を備えることにより、硫黄含有量の多い変性ペプチドを製造することができる。このように硫黄を多く含有する変性ペプチドは、水溶性であるため、薄膜、繊維、化粧品等のパーソナルケア製品、接着剤及び生体材料などに使用され得る。さらに、従来では廃棄していた不溶物を再利用できることから、環境問題の解決にも貢献する。
【００２０】
また、本発明の変性ペプチドは、分子量が４００００未満であるから、分子量が４００００以上のものに比して水への溶解性に優れる。その溶解性から、各種用途への適用が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る変性ペプチドの製造方法を示すフロー図
【図２】実施例における変性ペプチド（１ａ）のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳ分析チャート
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を詳説する。
本発明の変性ペプチドの製造方法は、図１に示すように、ケラチンを原料として変性ペプチドを製造するものであり、還元工程（ＳＴＰ１）、酸化剤混合工程（ＳＴＰ２）、ｐＨ調整工程（ＳＴＰ３）、固液分離工程（ＳＴＰ４）、可溶化工程（ＳＴＰ５）、及び回収工程Ａ（ＳＴＰ６）を備えている。なお、ｐＨ調整工程（ＳＴＰ３）及び回収工程Ａ（ＳＴＰ６）は、任意工程であり、備えない場合も可能である。また、ｐＨ調整工程（ＳＴＰ３）は、還元工程（ＳＴＰ１）と酸化剤混合工程（ＳＴＰ２）との間に設けても良い。
【００２３】
原料であるケラチンとしては、これを構成タンパク質として含む羊毛（メリノ種羊毛、リンカーン種羊毛等）、人毛、獣毛、羽毛、爪等が挙げられる。中でも、高硫黄タンパク質ファミリー由来の変性ペプチドを安価かつ安定的に入手するために、羊毛を原料とすることが好ましい。この羊毛等の原料については、殺菌、脱脂、洗浄、切断、粉砕及び乾燥を適宜に組み合わせて、予め処理すると良い。
【００２４】
ここで、上述の通り羊毛のケラチンは、低硫黄タンパク質であるミクロフィブリル（分子量；４００００から６７０００の範囲内）、高硫黄タンパク質であるマトリックス（分子量；１００００から２２０００の範囲内）及び超高硫黄タンパク質であるキューティクルを含んでいる。前記固液分離工程の液体部に含まれている変性ペプチドの分子量は４００００から６７０００の範囲内であるといわれているため、液体部から回収工程Ｂを経て得られる本発明に属しない変性ペプチドＢは、高分子量のミクロフィブリル由来であると考えられる。一方、残りの固体部は、マトリックス及びキューティクル由来のものを多く含んでいると考えられる。従って、前記固体部から得られる変性ペプチドＡは、高硫黄タンパク質ファミリー由来、主にマトリックス由来の成分を多く含むと考えられるため、本発明によれば、硫黄含有量が多い変性ペプチドＡを製造することができる。
【００２５】
なお、Ｊ．Ｍ．Ｇｉｌｌｅｓｐｉｅ，Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，Ｐａｒｔ Ｃ Ｎｏ．２０，２０１（１９６７）の報告では、マトリックスにおける硫黄含有量は、羊毛（Ｗｏｏｌ）が５．０質量％、アライグマの毛（Ｒａｃｃｏｏｎ Ｈａｉｒ）が７．１質量％、猿の毛（Ｍｏｎｋｅｙ Ｈａｉｒ）が７．１質量％、テンジクネズミの毛（Ｇｕｉｎｅａ ｐｉｇ ｈａｉｒ）が７．２質量％、ウサギの毛（Ｒａｂｂｉｔ ｈａｉｒ）が７．２質量％、ヤマアラシの棘（Ｐｏｒｃｕｐｉｎｅ ｑｕｉｌｌ）が２．５質量％と示され、また、ミクロフィブリルにおける硫黄含有量は、羊毛（Ｗｏｏｌ）が２．１質量％、アライグマの毛（Ｒａｃｃｏｏｎ Ｈａｉｒ）が２．３質量％、猿の毛（Ｍｏｎｋｅｙ Ｈａｉｒ）が２．３質量％、テンジクネズミの毛（Ｇｕｉｎｅａ ｐｉｇ ｈａｉｒ）が２．１質量％、ウサギの毛（Ｒａｂｂｉｔ ｈａｉｒ）が２．３質量％、ヤマアラシの棘（Ｐｏｒｃｕｐｉｎｅ ｑｕｉｌｌ）が１．７質量％と示されている。このことと、ミクロフィブリルよりもマトリックスの方が硫黄含有量が多いことからすれば、羊毛等のマトリックスにおける硫黄含有量は、概ね２．５質量％以上７．５質量％以下である。
【００２６】
（還元工程）
還元工程（ＳＴＰ１）は、ケラチン、水及び還元剤を混合してケラチン混合液を調整する工程である。かかる還元工程において、ケラチンが有するジスルフィド基（−Ｓ−Ｓ−）をメルカプト基（−ＳＨ ＨＳ−）に還元する。
【００２７】
水の量は、特に限定されないが、例えば、羊毛等の原料１質量部に対して、２０容量部以上２００容量部以下であるとよく、これにより還元反応が良好に行われる。
【００２８】
還元剤は、ケラチンのジスルフィド基をメルカプト基に変換する作用を有する。かかる還元剤としては、例えば、メルカプトアルキルカルボン酸及び／又はその塩、チオ乳酸及び／又はその塩、ジチオスレイトール、２−メルカプトエタノール、グルタチオン、チオ尿素等が挙げられる。なお、本発明の変性ペプチドの製造方法においては、一種又は二種以上使用することができる。
【００２９】
前記還元剤の中でも、メルカプトアルキルカルボン酸及び／又はその塩が好ましく、還元工程で生じたメルカプト基をカルボキシラトアルキルジスルフィド基に変換するための変性剤となる。このメルカプトアルキルカルボン酸及び／又はその塩としては、チオグリコール酸、チオグリコール酸塩、メルカプトプロピオン酸、及びメルカプトプロピオン酸塩からなる群より選択される一種又は二種以上が使用される。チオグリコール酸塩としては、例えば、チオグリコール酸ナトリウム、チオグリコール酸カリウム、チオグリコール酸リチウム、チオグリコール酸アンモニウムが挙げられる。中でも、ケラチンの変性を効率良く行える面から、チオグリコール酸ナトリウム及びチオグリコール酸カリウムが好ましく、チオグリコール酸ナトリウムがより好ましい。また、メルカプトプロピオン酸塩としては、例えばメルカプトプロピオン酸ナトリウム、メルカプトプロピオン酸カリウム、メルカプトプロピオン酸リチウム、メルカプトプロピオン酸アンモニウムが挙げられる。中でも、ケラチンの変性を効率良く行える面から、メルカプトプロピオン酸ナトリウム及びメルカプトプロピオン酸カリウムが好ましく、メルカプトプロピオン酸ナトリウムがより好ましい。
【００３０】
前記メルカプトアルキルカルボン酸及びその塩の使用量としては、羊毛等の原料１ｇを基準として、０．００５モル以上０．０２モル以下が好ましく、０．００７５モル以上０．０１モル以下が特に好ましい。また、その使用量は、ケラチン混合液の容量を基準として、０．１ｍｏｌ／Ｌ以上０．４ｍｏｌ／Ｌ以下が好ましく、０．１５ｍｏｌ／Ｌ以上０．２ｍｏｌ／Ｌ以下が特に好ましい。かかるメルカプトアルキルカルボン酸の使用量を上記範囲とすることにより、ケラチンの還元反応を良好に行うことができる。
【００３１】
なお、還元工程におけるケラチン混合液には、アルカリ性化合物を混合すると良い。アルカリ性化合物とは、水に添加することで、その水をアルカリ性にすることができる化合物である。このアルカリ性化合物としては、例えば水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、アンモニア等が挙げられ、その他にモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、アルギニン、リジン等の塩基性アミノ酸や、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム等も挙げられる。中でも、ケラチンの変性を効率良く行う観点から、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが好ましく、水酸化ナトリウムが特に好ましい。なお、上記アルカリ性化合物を、一種又は二種以上使用することができる。
【００３２】
前記アルカリ性化合物の混合量は、特に限定はされないが、還元工程におけるケラチン混合液のｐＨを下記範囲に調整するよう配合するとよい。還元工程におけるケラチン混合液のｐＨの下限としては、９．０が好ましく、１０．０が特に好ましい。一方、還元工程におけるケラチン混合液のｐＨの上限としては、１３．０が好ましく、１２．０が特に好ましい。ケラチン混合液のｐＨが上記下限以上となるように調整することで、ケラチンの変性を効率良く行うことができる。一方、ケラチン混合液のｐＨが上記上限以下となるように調整することで、マトリックス及びキューティクルのタンパク質主鎖の切断を抑制し、変性ペプチドＡの収率を向上させることができる。
【００３３】
還元工程におけるケラチン混合液の温度の下限としては、２０℃が好ましく、３０℃がより好ましく、４０℃がさらに特に好ましい。一方、当該ケラチン混合液の温度の上限としては、６０℃が好ましい。このケラチン混合液の温度が上記下限より低いと、ジスルフィド基をメルカプト基に変換するための還元の時間が長くなり、十分な還元を実行できない恐れがある。一方、このケラチン混合液の温度が上記上限を超えると、ケラチン主鎖が切断されることがある。なお、ケラチン混合液の温度を維持する設定時間は、ケラチン混合液の温度が低いほど長時間に設定され、同温度が高いほど短時間に設定される。その時間としては、例えば、２０分以上１２０分以下である。
【００３４】
（酸化剤混合工程）
酸化剤混合工程（ＳＴＰ２）は、還元工程（ＳＴＰ１）後のケラチン混合液に酸化剤を混合する工程である。かかる酸化剤の混合は、ケラチンのメルカプト基を変性する酸化反応を促進するために行われる。
【００３５】
酸化剤としては、例えば、臭素酸ナトリウム、臭素酸カリウム、過ホウ酸ナトリウム、過ホウ酸カリウム、過酸化水素等が挙げられる。なお、かかる酸化剤は、一種又は二種以上用いられる。
【００３６】
酸化剤の使用量は、特に限定されないが、羊毛等の原料１ｇを基準として、０．００１モル以上０．０２モル以下が好ましく、ケラチン混合液の容量を基準として、０．０２ｍｏｌ／Ｌ以上１ｍｏｌ／Ｌ以下が好ましい。酸化剤の使用量が上記範囲を超えると、シスチンモノオキシド、シスチンジオキシド、システイン酸等が生成するおそれがあり、ひいては変性ペプチドＡの収率が低下するおそれがある。一方、酸化剤の使用量が上記範囲より小さいと、ケラチンの変性が不十分となるおそれがある。なお、酸化剤の混合では、酸化剤がケラチン混合液中で局所的に高濃化することを避けるため、１ｍｏｌ／Ｌ以上５ｍｏｌ／Ｌ以下程度の酸化剤溶液を例えば３０分から６時間かけて徐々に混合すると良い。
【００３７】
なお、酸化剤混合工程におけるケラチン混合液の温度は、特に限定されないが、例えば還元工程での温度以下に設定することができる。
【００３８】
（ｐＨ調整工程）
ｐＨ調整工程（ＳＴＰ３）は、ケラチン混合液に酸を混合する工程である。このｐＨ調整工程（ＳＴＰ３）の酸の混合は、図１に示す工程フロー図では酸化剤混合工程（ＳＴＰ２）の後であるが、酸化剤混合工程（ＳＴＰ２）の前、及び同工程（ＳＴＰ２）と同時進行のいずれであっても良い。ｐＨ調整工程（ＳＴＰ３）での酸の混合によってケラチン混合液のｐＨが低下し、混合液中のケラチンのメルカプト基をカルボキシラトアルキルジスルフィド基に十分変換することができる。
【００３９】
ｐＨ調整工程で混合する酸としては、有機酸及び無機酸から選択された一種又は二種以上を使用すると良い。有機酸としては、例えば、クエン酸、乳酸、コハク酸、酢酸が挙げられ、無機酸としては、例えば、塩酸、リン酸が挙げられる。酢酸を用いれば、変性ペプチドＡ及び変性ペプチドＢからの特異臭が問題になることがあるが、クエン酸等を用いれば、その特異臭を抑制することができる。
【００４０】
酸の混合量としては、特に限定されないが、ケラチン混合液のｐＨを下記範囲に調整するよう配合するとよい。ケラチン混合液の最終的なｐＨとしては、５．０以上９．０以下が好ましく、６．０以上８．０以下が特に好ましい。このようにケラチン混合液の最終的なｐＨを前記範囲に調整することで、ケラチンへの変性基の導入を十分にできると同時に、ケラチンのメルカプト基同士によるジスルフィド基生成とが抑制される。なお、ケラチン混合液において局所的にｐＨが低下すると、ケラチンのメルカプト基同士がジスルフィド基になるおそれがあるため、ケラチン混合液に酸を徐々に混合することが好ましい。
【００４１】
ｐＨ調整工程におけるケラチン混合液の温度としては、１０℃以上６０℃以下が好ましく、２０℃以上４０℃以下が特に好ましい。このようにケラチン混合液の温度を前記範囲に制御することで、副生成物であるシスチンモノオキシド等の生成を抑制することができる。
【００４２】
なお、ｐＨ調整工程で酸の混合が終了した後に、ケラチン混合液を例えば１〜４８時間放置すると良い。このように、ｐＨ調整後に所定時間ケラチン混合液を放置することで、ケラチンへの変性基の導入を十分に行うことができる。
【００４３】
上記還元工程（ＳＴＰ１）、酸化剤混合工程（ＳＴＰ２）及びｐＨ調整工程（ＳＴＰ３）を経ることで、ケラチンにカルボキシラトアルキルジスルフィド基が導入される。このようにして得られる変性ペプチドは、還元工程における還元剤としてチオグリコール酸及びその塩から選択された一種又は二種以上を使用した場合、ケラチンのメルカプト基がカルボキシメチルジスルフィドのイオン基（−Ｓ−ＳＣＨ２ＣＯＯ−）に変換されたものである。その変換の反応式は、次の通りである。
【００４４】
【化１】
【００４５】
また、還元工程における還元剤としてメルカプトプロピオン酸及びその塩から選択された一種又は二種以上を使用した場合、得られる変性ペプチドは、ケラチンのメルカプト基がカルボキシエチルジスルフィドのイオン基（−Ｓ−ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯ−）に変換されたものである。その変換の反応式は、次の通りである。
【００４６】
【化２】
【００４７】
（固液分離工程）
固液分離工程（ＳＴＰ４）は、ｐＨ調整工程（ＳＴＰ３）後のケラチン混合液を固体部と液体部とに分離する工程である。かかる固液分離工程（ＳＴＰ４）では、濾過、遠心分離、圧搾分離、沈降分離、浮上分離等の公知の固液分離手段を採用することができ、必要に応じてイオン交換や電気透析等による脱塩等を行うと良い。
【００４８】
（可溶化工程）
可溶化工程（ＳＴＰ５）は、固液分離工程（ＳＴＰ４）において分離した固体部に含まれる不溶性の変性ペプチドを加水分解する工程である。その変性ペプチドにはマトリックス及びキューティクルに由来するものが含まれており、当該変性ペプチドを加水分解する方法としては、ペプチドの加水分解として公知の（ａ）酵素による加水分解、（ｂ）酸による加水分解及び（ｃ）アルカリによる加水分解が挙げられる。アルカリによる加水分解方法（ｃ）ではペプチドのカルボキシラトアルキルジスルフィド基をメルカプト基に変換する還元反応が進行する恐れがあるので、加水分解方法（ａ）〜（ｃ）のうち、酵素又は酸による加水分解が好ましく、酵素による方法が特に好ましい。
【００４９】
（ａ）酵素による加水分解
酵素による加水分解により、変性ペプチドＡが得られる。この酵素の使用量、反応温度及び反応時間等の条件は適宜調整される。
【００５０】
酵素としては、例えば、ペプシン、プロテアーゼＡ、プロテアーゼＢなどの酸性タンパク質分解酵素；パパイン、プロメライン、サーモライシン、プロナーゼ、トリプシン、キモトリプシンなどの中性タンパク質分解酵素等が挙げられる。また、市販されているタンパク質分解酵素としては、大和化学工業社製の「プロテライザーＡ」が羊毛ケラチンの加水分解に好適に使用される。
【００５１】
前記酵素による加水分解時のｐＨは、酸性タンパク質分解酵素の場合には１以上３以下に調整すると良く、中性タンパク質分解酵素の場合には５以上９以下に調整すると良い。このｐＨを前記範囲とすることにより、酵素活性が向上する。なお、かかるｐＨは、酢酸アンモニウム／アンモニア緩衝液、リン酸緩衝液、炭酸水素ナトリウム等の緩衝液により調整することができる。
【００５２】
前記酵素による加水分解時の反応温度は３０℃以上６０℃以下が良く、反応時間は１０分以上２４時間以内が良い（反応時間を長くするほど、より低分子の変性ペプチドを製造できる）。この酵素による加水分解を停止させるには、温度を７０℃以上にして酵素を失活させると良い。
【００５３】
（ｂ）酸による加水分解
酸を用いた加水分解により、変性ペプチドＡが得られる。使用される酸としては、例えば塩酸、硫酸、リン酸、硝酸、臭化水素酸等の無機酸、及び蟻酸、シュウ酸等の有機酸が挙げられ、これらの中から適宜選択される。この加水分解の条件は、例えばｐＨ４以下、反応温度４０℃以上１００℃以下、反応時間２時間以上２４時間以内である（反応時間を長くするほど、より低分子の変性ペプチドを製造できる）。
【００５４】
（ｃ）アルカリによる加水分解
アルカリを用いた加水分解により、変性ペプチドＡが得られる。使用されるアルカリとしては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化バリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、ケイ酸ナトリウム、ホウ酸ナトリウム等が挙げられる。この加水分解の条件は、例えば、アルカリ１質量％以上２０質量％以下、反応温度１５℃以上１００℃以下、反応時間３０分以上２４時間以内である（反応時間を長くするほど、より低分子の変性ペプチドを製造できる）。
【００５５】
可溶化工程（ＳＴＰ５）における加水分解で、羊毛ケラチンのマトリックスに主に由来する分子量範囲４００００未満の変性ペプチドＡが溶解した液が得られる。この液に含まれている固形分を分離する必要があるときには、濾過、遠心分離、圧搾分離、沈降分離、浮上分離等公知の固液分離手段で分離すると良い。
【００５６】
（回収工程Ａ）
次の回収工程Ａ（ＳＴＰ６）は、可溶化工程（ＳＴＰ５）で得られた変性ペプチドＡ溶液中から、変性ペプチドＡを回収する工程である。この回収工程Ａ（ＳＴＰ６）における固形状変性ペプチドの回収方法としては、（１）変性ペプチドＡ溶液の凍結乾燥、（２）変性ペプチドＡ溶液の噴霧乾燥、（３）変性ペプチドＡ溶液のｐＨが２．５から４．０程度になるように酸を添加することによる変性ペプチド沈殿物生成などが挙げられる（変性ペプチドの分子量が小さくなる程、前記（３）の方法では変性ペプチド沈殿物が生成し難くなる）。なお、回収した固形状の変性ペプチドＡについては、水や酸性水溶液による洗浄、乾燥等を、必要に応じて行うと良い。
【００５７】
上述のように、ミクロフィブリルとこれよりも硫黄含量が多いマトリックスとが羊毛の主構成ケラチンとなっているところ、当該製造方法では、ミクロフィブリル由来の水溶性タンパク質（変性ペプチドＢ）を主たる対象としておらず、固液分離工程（ＳＴＰ４）で分離された固体部に含まれているマトリックス由来の不溶性タンパク質を主たる対象とする。すなわち、当該製造方法は、硫黄含量が多い変性ペプチドの製造に適する。
【００５８】
次に、本発明の変性ペプチドについて説明する。当該変性ペプチドは、本発明の変性ペプチドの製造方法等により製造されるものであり、下記式（Ｉ）で表される単位を有する基を側鎖基として備え、且つ、分子量範囲が４００００未満のものである。
−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｎＣＯＯ− （Ｉ）
（式（Ｉ）中、ｎは１又は２である。）
【００５９】
本発明の変性ペプチドは、複数のアミノ酸のペプチド結合によって形成された主鎖と、この主鎖に結合する所定の側鎖基を備える。当該変性ペプチドの製造方法は、特に限定されないが、例えば、上記本発明の製造方法において、還元剤としてメルカプトアルキルカルボン酸及び／又はその塩を用いることで製造することができる。
【００６０】
本発明の変性ペプチドの主鎖は、特に限定されない。この主鎖の例としては、システインを構成アミノ酸の一種としているペプチドの主鎖と同じものが挙げられる。また、システインを構成アミノ酸の一種としているペプチドの例としては、ケラチン、カゼインが挙げられる。このケラチンは、天然物由来のペプチドの中でもシステイン比率が高いものとして知られており、本発明の変性ペプチドが効率よく得られる原料となる。かかる観点から、当該変性ペプチドの主鎖はケラチンの主鎖と同じものが好適である。
【００６１】
本発明の変性ペプチドの側鎖基は上記式（Ｉ）で表される単位を有する基であり、この側鎖基において、ジスルフィド基は変性ペプチドの主鎖側に配置する。この側鎖基は、変性ペプチドに複数存在することが好ましい。なお、上記式（Ｉ）で表される基は、解離（イオン化）してカルボキシラートアニオンとなった場合には、カルボキシラトアルキルジスルフィド基と称される。
【００６２】
上記側鎖基が有する化学構造単位として好適なものは、下記式（ＩＡ）で表されるカルボキシメチルジスルフィド基、下記式（ＩＢ）又は（ＩＣ）で表されるカルボキシメチルジスルフィド基の塩、下記式（ＩＩＡ）で表されるカルボキシエチルジスルフィド基、及び、下記式（ＩＩＢ）又は（ＩＩＣ）で表されるカルボキシエチルジスルフィド基の塩から選択された一種又は二種以上である。
【００６３】
−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＯＯＨ （ＩＡ）
−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＯＯＲ１ （ＩＢ）
（Ｒ１は、ＮＨ４などのアンモニウムを表す。）
−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＯＯＭ１ （ＩＣ）
（Ｍ１は、Ｎａ、Ｋなどの金属原子を表す。）
−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＨ （ＩＩＡ）
−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＲ２ （ＩＩＢ）
（Ｒ２は、ＮＨ４などのアンモニウムを表す。）
−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＭ２ （ＩＩＣ）
（Ｍ２は、Ｎａ、Ｋなどの金属原子を表す。）
【００６４】
上記側鎖基として好ましい基は、下記式（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（Ｉｃ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、及び（ＩＩｃ）から選択された一種又は二種以上である（下記式におけるＲ１、Ｍ１、Ｒ２、Ｍ２は、上記と同じである。）。
【００６５】
−ＣＨ２−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＯＯＨ （Ｉａ）
−ＣＨ２−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＯＯＲ１ （Ｉｂ）
−ＣＨ２−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＯＯＭ１ （Ｉｃ）
−ＣＨ２−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＨ （ＩＩａ）
−ＣＨ２−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＲ２ （ＩＩｂ）
−ＣＨ２−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＭ２ （ＩＩｃ）
【００６６】
本発明の変性ペプチドは、水溶性でかつ硫黄含量が多いものが良い。先に述べた通り羊毛等のマトリックスにおける硫黄含有量が概ね２．５質量％以上７．５質量％以下であること、並びに、上記（Ｉ）で表される単位がマトリックスに十分導入された変性ペプチドの硫黄量は、その導入前の倍程度になることからすれば、本発明の変性ペプチドの中でもマトリックス由来のものにおける硫黄含有量は、通常５．０質量％以上１５．０質量％以下の範囲内である。その硫黄含有量は、６．０質量％以上１５．０質量％以下の範囲内が良く、８．０質量％以上１５．０質量％以下の範囲内が好ましい。
【００６７】
本発明の変性ペプチドの利用範囲は広く、毛髪処理剤原料、化粧料原料、繊維の表面処理剤、タンパク質フィルム原料等に利用することができる。
【００６８】
上記側鎖基を２以上有する変性ペプチドを配合した毛髪処理剤で毛髪を処理すれば、毛髪を構成しているメルカプト基間が変性ペプチドを介して架橋されると考えられる。また、その架橋以外に、変性ペプチドにおける１個の側鎖基のみが毛髪のメルカプト基と反応することや、この１個の側鎖基のみが毛髪のメルカプト基と反応した変性ペプチドと他の変性ペプチドとの重合反応及び毛髪内での変性ペプチド同士の重合反応も考えられる。これらの架橋、反応は、いずれも毛髪の初期弾性率及び破断強度の向上又は悪化抑制を実現するものと推測されるから、変性ペプチドを配合した毛髪処理剤は、損傷を受けることでメルカプト基が増加した毛髪に対して用いられることが好適である。
【００６９】
本発明の変性ペプチドの分子量範囲は、４００００未満である。この分子量範囲の変性ペプチドを配合した毛髪処理剤であれば、損傷した毛髪の初期弾性率及び破断強度の向上又は悪化抑制を行える。変性ペプチドの分子量が小さいほど、毛髪の初期弾性率及び破断強度の向上又は悪化抑制に有利なので、本実施形態における変性ペプチドの分子量範囲は、２２０００以下が良く、２００００以下が好ましく、１００００以下がより好ましく、５０００以下が更に好ましい。変性ペプチドの分子量範囲の下限値は、特に限定されないが、例えば５００である。
【００７０】
変性ペプチドの分子量範囲が４００００未満であることは、マトリックス支援レーザー脱離イオン化法（ＭＡＬＤＩ法）を採用した飛行時間型質量分析（ＴＯＦＭＳ）によるｍ／ｚピークを変性ペプチドの分子量とみなし、この分子量範囲から確認できる。
【００７１】
本発明の変性ペプチドは、上記ＴＯＦＭＳの結果において最も高い強度のピークがｍ／ｚ２２０００以下で確認されるものが良く、ｍ／ｚ２００００以下で確認されるものが好ましく、ｍ／ｚ１００００以下で確認されるものがより好ましく、ｍ／ｚ５０００以下で確認されるものが特に好ましい。最も高い強度のピークの下限値は、特に限定されないが、例えばｍ／ｚ５００である。
【実施例】
【００７２】
以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。
【００７３】
実施例の変性ペプチド（１ａ）、（１ｂ）、（２ａ）及び（２ｂ）、並びに参考例の変性ペプチド（当該変性ペプチドを「参考ペプチド」と称することがある。）は以下の通りである。なお、変性ペプチド（１ａ）、（１ｂ）、（２ａ）及び（２ｂ）は、毛髪浸透性を有するが、参考ペプチドは、毛髪浸透性を有さないものと考えられる。
【００７４】
［実施例１］
以下の還元工程、酸化剤混合工程、ｐＨ調整工程、固液分離工程及び可溶化工程に従って、変性ペプチド（１ａ）の水溶液を得た。
【００７５】
（還元工程）
中性洗剤で洗浄、乾燥させたメリノ種羊毛を、約５ｍｍに切断した。この羊毛５．０質量部、３０質量％チオグリコール酸ナトリウム水溶液１５．４質量部及び６ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液８．５質量部を混合し、さらに水を混合して全量１５０質量部、ｐＨ１１のケラチン混合液を調製した。このケラチン混合液を、４５℃、１時間の条件で攪拌した。次いで、さらに水を混合して全量を２００質量部とし、４５℃、２時間の条件で放置し、その後、液温が常温になるまで自然冷却した。
【００７６】
（酸化剤混合工程）
還元工程後のケラチン混合液を攪拌しながら、当該ケラチン混合液に、臭素酸ナトリウム２．０５質量部を配合した水溶液２５質量部を約６０分かけて混合した。
【００７７】
（ｐＨ調整工程及び固液分離工程）
その後、ケラチン混合液の攪拌を終始継続し、このケラチン混合液に、クエン酸７．０８質量部を配合した水溶液１００質量部を約８５分かけて混合した。クエン酸混合後の液のｐＨは７であった。次いで、固液分離工程としてのろ過分離により、固体部と液体部とを分離した。
【００７８】
（可溶化工程）
固液分離工程で分離した固体部１００質量部、３質量％タンパク質分解酵素水溶液（大和化学社製「プロテライザーＡ」）１質量部、ｐＨを８．０〜８．５に設定する量の炭酸水素ナトリウム及び水を混合し、５０℃の水中で加水分解反応を２０分間進行させた。その後、８０℃、５分の条件でタンパク質分解酵素を失活させた。次いで、ろ過により実施例１の変性ペプチド（１ａ）の水溶液を得た。
【００７９】
変性ペプチド（１ａ）の分子量を分析した結果、概ね１０００から３６００（１ｋＤａから３．６ｋＤａ）の範囲内であった。なお、変性ペプチド（１ａ）の分子量分析においては、レーザーイオン化飛行時間型質量分析装置（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳ）として島津製作所社製「ＡＸＩＭＡ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ」を使用し、分析条件の引き出し電圧を２０ｋＶ、飛行モードをＬｉｎｅａｒ、検出イオンをＰｏｓｉｔｉｖｅ、とした。また、マトリックスは、テトラフルオロ酢酸０．１質量％及びアセトニトリル５０質量％の水溶液１ｍＬに、α−シアノ−４−ヒドロキシけい皮酸（ＣＨＣＡ）を５ｍｇ添加したものとした。図２は、変性ペプチド（１ａ）のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳ分析結果を表すチャートであり、上段がマトリックスのみのチャートで有り、下段がマトリックスに変性ペプチド（１ａ）を含ませたときのチャートである。変性ペプチド（１ａ）の分子量は、図２に示す通り、概ね１０００から３６００（１ｋＤａから３．６ｋＤａ）の範囲内であったことを確認できる。
【００８０】
［実施例２］
可溶化工程を変更した以外は変性ペプチド（１ａ）の製造と同様にして、変性ペプチド（１ａ）よりも分子量が小さい変性ペプチド（１ｂ）を製造した。変性ペプチド（１ｂ）の製造における可溶化工程は、次の通りとした。
【００８１】
（可溶化工程）
固液分離工程で分離した固体部１００質量部、３質量％タンパク質分解酵素水溶液（大和化学社製「プロテライザーＡ」）１質量部、ｐＨを８．０〜８．５に設定する量の炭酸水素ナトリウム及び水を混合し、５０℃の水中で加水分解反応を２０分間進行させた。その後、８０℃、５分の条件でタンパク質分解酵素を失活させた。次に、３質量％タンパク質分解酵素水溶液（大和化学社製「プロテライザーＡ」）１質量部を混合し、５０℃、２０分の条件で加水分解反応をさせた後、８０℃、５分の条件でタンパク質分解酵素を失活させた。その後、ろ過により変性ペプチド（１ｂ）の水溶液を得た。
【００８２】
［実施例３］
酸化剤混合工程及びｐＨ調整工程を変更した以外は変性ペプチド（１ａ）の製造と同様にして、分子量が変性ペプチド（１ａ）と同等の変性ペプチド（２ａ）を製造した。変性ペプチド（２ａ）の製造における酸化剤混合工程及びｐＨ調整工程は、次の通りとした。
【００８３】
（酸化剤混合工程及びｐＨ調整工程）
還元工程後のケラチン混合液を攪拌しながら、酢酸水溶液（酢酸を７質量部配合した１６５質量部の水溶液）を混合することでケラチン混合液のｐＨが漸次１１から１０になるように調整した。過酸化水素の混合については、３５質量％過酸化水素水を３質量部配合した水溶液３６質量部を攪拌しながら約３０分かけて行った。過酸化水素の混合開始後、ケラチン混合液を常時攪拌すると共に、ｐＨが１０以上１１以下に保持されるように、酢酸水溶液を混合した。また、過酸化水素の混合終了後、酢酸水溶液約１０質量部を約５分にわたって徐々に混合して、ケラチン混合液のｐＨが漸次１０から７になるように調整した。
【００８４】
［実施例４］
酸化剤混合工程及びｐＨ調整工程として変性ペプチド（２ａ）の製造における酸化剤混合工程及びｐＨ調整工程を採用した以外は変性ペプチド（１ｂ）と同様にして、変性ペプチド水溶液を得た。そして、この水溶液から半透膜を使用して分子量範囲１０００以下の変性ペプチド（２ｂ）の水溶液を得た。なお、変性ペプチド（２ｂ）を得るために使用した半透膜は、分画分子量１０００、平面幅１０ｍｍ、直径６．４ｍｍのｓｐｅｃｔｒｕｍ社製「ｓｐｅｃｔｒａ／ｐｏｒ」である。
【００８５】
［参考例］
変性ペプチド（１ａ）製造における酸化剤混合工程及びｐＨ調整工程処理後のケラチン混合液からろ過分離した液体部を、参考ペプチドの水溶液として得た。この参考ペプチドの分子量を、タカラバイオ社製「Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ Ｍａｒｋｅｒ（Ｌｏｗ）」を分子量マーカーとし、Ｓｏｄｉｕｍ Ｄｏｄｅｃｙｌ Ｓｕｌｆａｔｅ−ポリアクリルアミドゲル電気泳動（ＳＤＳ−ＰＡＧＥ）法により確認した結果、参考ペプチドの分子量範囲は、４００００から６７０００（４０ｋＤａから６７ｋＤａ）であると確認された。
【００８６】
［アミノ酸分析］
実施例１の変性ペプチド（１ａ）、参考例の参考ペプチド及びメリノ種羊毛のアミノ酸分析を行った。この分析では、日本分光アミノ酸分析システム（ＪＡＳＣＯ ＧＵＬＬＩＶＥＲ ＳＥＲＩＥＳ）を使用しての高速液体クロマトグラフ法を採用した。この分析結果を、下記表１に示す。
【００８７】
【表１】
【００８８】
表１を確認すると、実施例１及び参考例において、システイン（Ｃｙｓ）が全く検出されなかった。即ち、実施例１及び参考例の固液分離工程の後には、ケラチンのメルカプト基（−ＳＨ）がカルボキシラトメチルジスルフィド基（−ＳＳＣＨ２ＣＯＯ−）に変性されていたことが推認される。
【００８９】
上記変性ペプチド（１ａ）、変性ペプチド（１ｂ）、変性ペプチド（２ａ）、変性ペプチド（２ｂ）又は参考ペプチドを使用し、下記の通り、各毛髪処理剤を調製した。
【００９０】
［毛髪処理剤１］
毛髪処理剤１として、変性ペプチド（１ａ）の３質量％水溶液を調製した。
【００９１】
［参考毛髪処理剤１］
参考毛髪処理剤１として、参考ペプチドの３質量％水溶液を調製した。
【００９２】
毛髪処理剤１又は参考毛髪処理剤１を使用し、後記毛髪処理１に従って毛髪を処理した。また、未処理毛髪と処理後の毛髪について、初期弾性率と破断強度を測定した。
【００９３】
［毛髪処理１］
後記の損傷を大きく受けた毛髪を毛髪試料１とし、毛髪処理剤１又は参考毛髪処理剤１に毛髪試料１を１０分間浸漬し、水洗後、温風乾燥させた。
【００９４】
本毛髪処理１での毛髪試料１は、直毛黒髪を次の通り処理したものである。直毛黒髪を、ブリーチ処理、パーマ処理、カラー処理、洗髪処理、カラー処理、洗髪処理、パーマ処理、カラー処理、洗髪処理、カラー処理、洗髪処理、乾燥処理の手順で処理した。
【００９５】
上記ブリーチ処理では、ミルボン社製「プロマティス フレーブ−アド」の第１剤と第２剤を１質量部：２質量部程度の割合で混合し、これを毛髪に塗布した。塗布量は、毛髪質量の２倍とした。塗布後の毛髪をフィルムで覆い、１５分経過後にシャンプーで洗い、温風で乾燥させた。
【００９６】
上記パーマ処理では、直径１２ｍｍのパーマ用ロッドに巻き付けた毛髪を、ミルボン社製「プレジュームＣ／Ｔ」の第１剤に１０分間浸漬し、水洗後、「プレジュームＣ／Ｔ」の第２剤に１０分間浸漬し、水洗した。その後、毛髪を温風で乾燥させた。
【００９７】
上記カラー処理では、ミルボン社製「オルディーブ」の第１剤と第２剤を１質量部：１質量部程度の割合で混合し、これを毛髪に塗布した。塗布量は、毛髪質量の１０倍とし、塗布後、１０分間放置した。
【００９８】
上記洗髪処理では、毛髪に対するシャンプー、トリートメント及び温風乾燥を１サイクルとし、この６０サイクルを行った。シャンプーでは、毛髪試料１の５倍質量のシャンプー（ユニリーバ社製「ラックス・スーパーリッチシャイン」）を毛髪に塗布し、３分間放置した後に水洗した。トリートメントでは、毛髪試料１の５倍質量のトリートメント（ユニリーバ社製「ラックス・スーパーリッチシャイン」）を毛髪に塗布し、３分間放置した後に水洗した。
【００９９】
（初期弾性率、破断強度）
オリエンテック社製「ＴＥＮＳＩＬＯＮ ＵＴＭ−ＩＩ−２０」を使用し、単位断面積当たりの初期弾性率と破断強度を測定した。測定条件は、測定前に毛髪試料１を水に２４時間浸漬、測定時に毛髪試料１を水中浸漬、温度２５℃、引張り速度２ｍｍ／分、毛髪試料１の引張り間隔２０ｍｍとした。
【０１００】
次表２に、毛髪処理１に従って処理した毛髪及び未処理毛髪についての初期弾性率と破断強度結果を示す。表２において、「測定平均値」は測定回数５回の平均値であり、「変化率」は未処理毛髪を基準としたものである。
【０１０１】
【表２】
【０１０２】
上記表２に示す通り、分子量範囲が１０００から３６００の実施例１の変性ペプチド（１ａ）を配合した毛髪処理剤１は、初期弾性率及び破断強度の変化率が正の値を示しており、分子量範囲が４００００から６７０００の参考ペプチドを配合した参考毛髪処理剤１は、初期弾性率の変化率が正の値を示しているものの、破断強度の変化率が負の値を示している。これらのことから、変性ペプチドにおいては、分子量範囲が４００００未満のものが、大きく損傷を受けた毛髪の破断強度改善に適当であることを確認できる。
【０１０３】
［毛髪処理剤２ａ］
毛髪処理剤２ａとして、変性ペプチド（２ａ）の５質量％水溶液を調製した。
【０１０４】
［毛髪処理剤２ｂ］
毛髪処理剤２ｂとして、変性ペプチド（２ｂ）の５質量％水溶液を調製した。
【０１０５】
毛髪処理剤２ａ又は毛髪処理剤２ｂを使用し、後記毛髪処理２ａに従って毛髪を処理した。また、未処理毛髪と処理後の毛髪について、初期弾性率、破断強度及び伸度を測定し、ミクロフィブリル（ＩＦ：ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｆｉｌａｍｅｎｔ）間距離についても算出した。
【０１０６】
［毛髪処理２ａ］
２０代女性から黒髪を採取し、３質量％ラウリル硫酸ナトリウム水溶液に３分間浸漬後、水洗し、水分を拭き取り、乾燥させたものを、毛髪試料２とした。毛髪試料２の１質量部を、以下の還元処理、カチオン処理、毛髪処理剤２ａ又は毛髪処理剤２ｂによる処理、及び酸化処理を続けて行った。還元処理では、１質量部の毛髪試料２を、３０質量部の３質量％チオグリコール酸水溶液（モノエタノールアミンでｐＨ９．３に調整したもの）に４５℃、１０分間の条件で浸漬した後、温水で１分間洗浄し、水分を拭き取った。カチオン処理では、１質量部の毛髪試料２を、３０質量部の塩化ジメチルジアリルアンモニウム・アクリル酸共重合体（ナルコジャパン社製「ＭＥＲＱＵＡＴ ５５０」）０．１質量％水溶液に１０分間浸漬した後、毛髪試料２の表面水分を拭き取った。毛髪処理剤２ａ又は毛髪処理剤２ｂによる処理では、１質量部の毛髪試料２を、３０質量部の実施例２ａの毛髪処理剤又は実施例２ｂの毛髪処理剤に１０分間浸漬した後、毛髪試料２の表面水分を拭き取った。また、酸化処理では、１質量部の毛髪試料２を、３０質量部の臭素酸ナトリウム７質量％水溶液（リン酸系緩衝液でｐＨ７．２に調整したもの）に１０分間浸漬した後、毛髪試料２を水洗し、水分を拭き取り、乾燥させた。
【０１０７】
（初期弾性率、破断強度、伸度）
初期弾性率及び破断強度の測定は、上記と同様にして行った。また、伸度については、破断強度の測定と同時に測定した。
【０１０８】
（ＩＦ間距離）
大型放射光施設ＳＰｒｉｎｇ−８のビームラインＢＬ４０ＸＵを使用し、毛髪試料２の軸に垂直にＸ線マイクロビームを照射し、毛髪試料２外周部から半径方向にステップさせ、約９ｎｍ付近の赤道反射強度を相対湿度６０％雰囲気で測定し、直接ＩＦ間距離を求めた。測定条件の詳細は、次の通りである。
Ｘ線波長：０．０８３ｎｍ（Ｅ=１５ｋｅＶ）
カメラ長：約２０００ｍｍ
検出器ピクセルサイズ：１４０．８μｍ／ピクセル×１４０．８μｍ／ピクセル
画像サイズ：１３４４ピクセル×１０２４ピクセル
ベヘン酸銀周期：５．８３８ｎｍ（１次）でキャリブレーションを行なった。
ビームサイズ：約５μｍ
１ｓｔピンホール：５μｍ
２ｎｄピンホール：２００μｍ
ビームストップ：φ８ｍｍ
検出器：イメージインテンシファイア
【０１０９】
毛髪処理２ａの処理後の毛髪の初期弾性率等を表３ａに示す。表３ａにおいて、「測定平均値」は測定回数１０回の平均値であり、「変化率」は未処理毛髪を基準としたものである。また、表３ａにおける「未処理」とは、カチオン処理と、毛髪処理剤２ａ又は毛髪処理剤２ｂによる処理を省略したことを意味する。そして、「ＩＦ間距離」は、８００サンプルの平均値である。
【０１１０】
【表３ａ】
【０１１１】
表３ａにおいて、毛髪処理剤２ａ及び毛髪処理剤２ｂ共に、初期弾性率及び破断強度が未処理に比して優れたものであったことを確認できる。また、毛髪処理剤２ａのＩＦ間距離は、未処理のＩＦ間距離よりも長くなっており、毛髪処理後２ａ後の毛髪内部には変性ペプチド（２ａ）が沈着していたことが予想される。
【０１１２】
毛髪処理剤２ａ又は毛髪処理剤２ｂの毛髪処理剤を使用し、後記毛髪処理２ｂに従って毛髪を処理した。また、未処理毛髪と処理後の毛髪について、初期弾性率、破断強度及び伸度を測定した。
【０１１３】
［毛髪処理２ｂ］
毛髪処理２ａの還元処理のみが以下の点で異なる以外は毛髪処理２ａと同じ処理を、毛髪処理２ｂとした。毛髪処理２ｂの還元処理では、３質量％チオグリコール酸水溶液に換えて、チオグリコール酸９質量％及びジチオグリコール酸２質量％を含む水溶液（モノエタノールアミンでｐＨ９．３に調整したもの）を使用した。
【０１１４】
毛髪処理２ｂの処理後の毛髪の初期弾性率等を表３ｂに示す。表３ｂにおける「測定平均値」、「変化率」、「未処理」は、表３ａにおける記載と同じ意味である。
【０１１５】
【表３ｂ】
【０１１６】
以下の通り、シャンプーである毛髪処理剤３及び参考毛髪処理剤３を準備し、毛髪処理３に従って毛髪を処理した。
【０１１７】
［毛髪処理剤３］
毛髪処理剤３として、ミルボン社製「ディーセスシャンプーＳ」に変性ペプチド（１ａ）を２質量％となるように配合したもの調製した。
【０１１８】
［参考毛髪処理剤３］
参考毛髪処理剤３として、ミルボン社製「ディーセスシャンプーＳ」を用意した。
【０１１９】
［毛髪処理３］
毛髪処理剤３又は参考毛髪処理剤３により、毛束をシャンプー処理した。続けて、ミルボン社製「ディーセストリートメントＳＦ」により毛束をトリートメント処理し、毛束を温風乾燥させた。
【０１２０】
毛髪処理３に従って処理された毛束の感触を、専門の評価者が評価した。評価結果は、参考毛髪処理剤３で処理した毛束より、毛髪処理剤３で処理した毛束の方が滑らかで柔らかいものであった。
【０１２１】
以下の通り、毛髪処理剤４ａ、毛髪処理剤４ｂ及び参考毛髪処理剤４を準備し、毛髪処理４に従って毛髪を処理した。
【０１２２】
［毛髪処理剤４ａ］
毛髪処理剤４ａとして、変性ペプチド（１ａ）の０．２質量％水溶液を調製した。
【０１２３】
［毛髪処理剤４ｂ］
毛髪処理剤４ｂとして、変性ペプチド（１ｂ）の０．２質量％水溶液を調製した。
【０１２４】
［参考毛髪処理剤４］
参考毛髪処理剤４として、参考ペプチドの０．２質量％水溶液を調製した。
【０１２５】
［毛髪処理４］
毛髪処理剤４ａ、毛髪処理剤４ｂ、又は参考毛髪処理剤４を毛束に噴霧し、毛束を温風乾燥させた。
【０１２６】
毛髪処理４に従って処理された毛束の感触を、専門の評価者が評価した。評価結果は、参考毛髪処理剤４で処理した毛束より、毛髪処理剤４ａ及び毛髪処理剤４ｂで処理した毛束の方が滑らかで柔らかいものであった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変性ペプチドの製造方法及び当該製造方法等により得られる変性ペプチドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、羊毛、羽毛等は、衣料品、寝具、インテリア製品などの多くの分野で広く使用されている。このような衣料品等の製造工程や使用済み廃棄物として発生する廃棄羊毛等は年間約５万トンを超えると言われている。かかる廃棄羊毛等は、従来埋め立てや焼却等により処分されているが、この処分に伴う環境問題が懸念されている。
【０００３】
上記問題の懸念がある羊毛、羽毛等であるが、産業において有用なタンパク質を含んでいることが知られている。例えば羊毛は、約９５％のケラチンから構成され、そのケラチンは、低硫黄タンパク質であるミクロフィブリル（分子量；４００００から６７０００の範囲内）を６５％程度、高硫黄タンパク質であるマトリックス（分子量；１００００から２２０００の範囲内）を２５％程度以下、及び超高硫黄タンパク質であるキューティクルを５％程度以下含んでいるといわれている。また、ケラチンは硫黄含有アミノ酸であるシスチンを多く含有し、このシスチン同士が硫黄原子によるジスルフィド結合（−Ｓ−Ｓ−）を構成することで、タンパク質同士を架橋して結合させている。
【０００４】
このように、タンパク質を含む羊毛等は、廃棄対象にされているか否かに拘わらず、資源性が高いことから、溶解して所定のタンパク質を分離・抽出し、フィルムや繊維等に利用するための研究開発が行われている。
【０００５】
このような研究開発の成果として、例えば特開平７−１２６２９６号公報には、羊毛等の水に不溶なタンパク質（ケラチン）におけるジスルフィド結合（−Ｓ−Ｓ−）をメルカプト基（−ＳＨ）に還元変換し、そのメルカプト基の全部又は一部をカルボキシメチルジスルフィド基（−ＳＳＣＨ２ＣＯＯＨ）に変換することにより得られる可溶化タンパク質（変性ペプチド）及びその製造方法が開示されている。そして、この製造方法により得られた変性ペプチドの分子量は４００００から６７０００の範囲内のものであることから、かかる変性ペプチドは、ミクロフィブリル由来であると考えられる。
【０００６】
しかしながら、前記従来の水溶性の変性ペプチドの製造方法により得られる変性ペプチドは、ミクロフィブリル由来であり、マトリックス及びキューティクル由来の変性ペプチドと比較すると硫黄の含有量が少ないことから、カルボキシメチルジスルフィド基数が少ないものと考えられる。従って、ケラチン由来の変性ペプチドを化粧品や生体材料等に利用するためには、硫黄含有量が多い変性ペプチドの提供が望まれている。
【０００７】
また、前記従来の変性ペプチドの製造方法において、不溶物を発生させない試みがなされている（例えば、特開平８−１６５２９８号公報、特開２００８−５０２７９号公報参照）。しかしながら、かかる不溶物の発生を完全に抑制することは困難であり、寧ろ、かかる不溶物には硫黄を多く含むタンパク質由来の成分が多く含まれていると考えられるため、これを利用して変性ペプチドを製造することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平７−１２６２９６号公報
【特許文献２】特開平８−１６５２９８号公報
【特許文献３】特開２００８−５０２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこれらの事情に鑑みてなされたものであり、前記従来の水溶性の変性ペプチドの製造方法において発生する不溶物を利用して、硫黄含有量の多い水溶性変性ペプチドの製造方法の提供を目的とするものである。
【００１０】
また、本発明は、硫黄含有量の多い変性ペプチドの提供をも目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者等は鋭意検討を重ね、従来の水溶性の変性ペプチドの製造方法において除去された不溶物は、硫黄を多量に有するタンパク質が含まれていると考え、かかる不溶物を回収・加水分解することにより、硫黄含有量の多い変性ペプチドを製造できるという知見を得た。
【００１２】
その結果、前記課題を解決するためになされた発明は、
ケラチン、水及び還元剤を混合してケラチン混合液を調製する還元工程と、
前記ケラチン混合液に酸化剤を混合する酸化剤混合工程と、
前記酸化剤混合工程後のケラチン混合液を固体部と液体部に分離する固液分離工程と、
分離した固体部を加水分解する可溶化工程と
を備える変性ペプチドの製造方法である。
【００１３】
ここで、本発明における「ペプチド」とは、２個以上のアミノ酸がペプチド結合によって結合したものであり、ケラチンタンパク質やコラーゲンタンパク質などのタンパク質もペプチドに該当する。当該変性ペプチドは、例えば、損傷を受けた毛髪の特性改善に有用である。
【００１４】
前記還元剤は、チオグリコール酸、チオグリコール酸塩、メルカプトプロピオン酸、及びメルカプトプロピオン酸塩から選択された一種又は二種以上であると良い。
【００１５】
当該変性ペプチドの製造方法は、還元工程、酸化剤混合工程及び固液分離工程に加え、固液分離工程において分離した固体部を加水分解する可溶化工程を備える。そして、このようにして得られた変性ペプチドは、高硫黄タンパク質ファミリー由来のものを多く含んでいると考えられることから、硫黄含有量の多い変性ペプチドを製造することができる。ここで、「高硫黄タンパク質ファミリー」とは、高硫黄タンパク質であるマトリックス及び超高硫黄タンパク質であるキューティクルを意味する。
【００１６】
また、可溶化工程における加水分解が酵素又は酸により行われることにより、硫黄含有量の多い変性ペプチドの収率が向上する。また、還元工程でのケラチン混合液のｐＨを９．０以上１３．０以下に調整することによっても、硫黄含有量の多い変性ペプチドの収率が向上する。さらに、分子量４００００未満の硫黄を多量に含む変性ペプチドを得ることができる。そして、還元工程と酸化剤混合工程との間、又は酸化剤混合工程と固液分離工程との間に、酸を混合するｐＨ調製工程を設ければ、効率良く変性ペプチドを製造でき、ｐＨ調整工程における酸としてクエン酸を使用すれば、特異臭が抑制された変性ペプチドを製造することができる。
【００１７】
また、本発明の変性ペプチドは、本発明の変性ペプチドの製造方法等により製造されるものであり、下記式（Ｉ）で表される単位を有する基を側鎖基として備え、且つ、分子量範囲が４００００未満のものである。
−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｎＣＯＯ− （Ｉ）
（式（Ｉ）中、ｎは１又は２である。）
【００１８】
本発明の変性ペプチドにおける前記式（Ｉ）で表される単位を有する基は、カルボキシメチルジスルフィド基、カルボキシメチルジスルフィド基の塩、カルボキシエチルジスルフィド基、又はカルボキシエチルジスルフィド基の塩であると良い。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明の変性ペプチドの製造方法は、固液分離工程において分離した固体部を加水分解する可溶化工程を備えることにより、硫黄含有量の多い変性ペプチドを製造することができる。このように硫黄を多く含有する変性ペプチドは、水溶性であるため、薄膜、繊維、化粧品等のパーソナルケア製品、接着剤及び生体材料などに使用され得る。さらに、従来では廃棄していた不溶物を再利用できることから、環境問題の解決にも貢献する。
【００２０】
また、本発明の変性ペプチドは、分子量が４００００未満であるから、分子量が４００００以上のものに比して水への溶解性に優れる。その溶解性から、各種用途への適用が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る変性ペプチドの製造方法を示すフロー図
【図２】実施例における変性ペプチド（１ａ）のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳ分析チャート
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を詳説する。
本発明の変性ペプチドの製造方法は、図１に示すように、ケラチンを原料として変性ペプチドを製造するものであり、還元工程（ＳＴＰ１）、酸化剤混合工程（ＳＴＰ２）、ｐＨ調整工程（ＳＴＰ３）、固液分離工程（ＳＴＰ４）、可溶化工程（ＳＴＰ５）、及び回収工程Ａ（ＳＴＰ６）を備えている。なお、ｐＨ調整工程（ＳＴＰ３）及び回収工程Ａ（ＳＴＰ６）は、任意工程であり、備えない場合も可能である。また、ｐＨ調整工程（ＳＴＰ３）は、還元工程（ＳＴＰ１）と酸化剤混合工程（ＳＴＰ２）との間に設けても良い。
【００２３】
原料であるケラチンとしては、これを構成タンパク質として含む羊毛（メリノ種羊毛、リンカーン種羊毛等）、人毛、獣毛、羽毛、爪等が挙げられる。中でも、高硫黄タンパク質ファミリー由来の変性ペプチドを安価かつ安定的に入手するために、羊毛を原料とすることが好ましい。この羊毛等の原料については、殺菌、脱脂、洗浄、切断、粉砕及び乾燥を適宜に組み合わせて、予め処理すると良い。
【００２４】
ここで、上述の通り羊毛のケラチンは、低硫黄タンパク質であるミクロフィブリル（分子量；４００００から６７０００の範囲内）、高硫黄タンパク質であるマトリックス（分子量；１００００から２２０００の範囲内）及び超高硫黄タンパク質であるキューティクルを含んでいる。前記固液分離工程の液体部に含まれている変性ペプチドの分子量は４００００から６７０００の範囲内であるといわれているため、液体部から回収工程Ｂを経て得られる本発明に属しない変性ペプチドＢは、高分子量のミクロフィブリル由来であると考えられる。一方、残りの固体部は、マトリックス及びキューティクル由来のものを多く含んでいると考えられる。従って、前記固体部から得られる変性ペプチドＡは、高硫黄タンパク質ファミリー由来、主にマトリックス由来の成分を多く含むと考えられるため、本発明によれば、硫黄含有量が多い変性ペプチドＡを製造することができる。
【００２５】
なお、Ｊ．Ｍ．Ｇｉｌｌｅｓｐｉｅ，Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，Ｐａｒｔ Ｃ Ｎｏ．２０，２０１（１９６７）の報告では、マトリックスにおける硫黄含有量は、羊毛（Ｗｏｏｌ）が５．０質量％、アライグマの毛（Ｒａｃｃｏｏｎ Ｈａｉｒ）が７．１質量％、猿の毛（Ｍｏｎｋｅｙ Ｈａｉｒ）が７．１質量％、テンジクネズミの毛（Ｇｕｉｎｅａ ｐｉｇ ｈａｉｒ）が７．２質量％、ウサギの毛（Ｒａｂｂｉｔ ｈａｉｒ）が７．２質量％、ヤマアラシの棘（Ｐｏｒｃｕｐｉｎｅ ｑｕｉｌｌ）が２．５質量％と示され、また、ミクロフィブリルにおける硫黄含有量は、羊毛（Ｗｏｏｌ）が２．１質量％、アライグマの毛（Ｒａｃｃｏｏｎ Ｈａｉｒ）が２．３質量％、猿の毛（Ｍｏｎｋｅｙ Ｈａｉｒ）が２．３質量％、テンジクネズミの毛（Ｇｕｉｎｅａ ｐｉｇ ｈａｉｒ）が２．１質量％、ウサギの毛（Ｒａｂｂｉｔ ｈａｉｒ）が２．３質量％、ヤマアラシの棘（Ｐｏｒｃｕｐｉｎｅ ｑｕｉｌｌ）が１．７質量％と示されている。このことと、ミクロフィブリルよりもマトリックスの方が硫黄含有量が多いことからすれば、羊毛等のマトリックスにおける硫黄含有量は、概ね２．５質量％以上７．５質量％以下である。
【００２６】
（還元工程）
還元工程（ＳＴＰ１）は、ケラチン、水及び還元剤を混合してケラチン混合液を調整する工程である。かかる還元工程において、ケラチンが有するジスルフィド基（−Ｓ−Ｓ−）をメルカプト基（−ＳＨ ＨＳ−）に還元する。
【００２７】
水の量は、特に限定されないが、例えば、羊毛等の原料１質量部に対して、２０容量部以上２００容量部以下であるとよく、これにより還元反応が良好に行われる。
【００２８】
還元剤は、ケラチンのジスルフィド基をメルカプト基に変換する作用を有する。かかる還元剤としては、例えば、メルカプトアルキルカルボン酸及び／又はその塩、チオ乳酸及び／又はその塩、ジチオスレイトール、２−メルカプトエタノール、グルタチオン、チオ尿素等が挙げられる。なお、本発明の変性ペプチドの製造方法においては、一種又は二種以上使用することができる。
【００２９】
前記還元剤の中でも、メルカプトアルキルカルボン酸及び／又はその塩が好ましく、還元工程で生じたメルカプト基をカルボキシラトアルキルジスルフィド基に変換するための変性剤となる。このメルカプトアルキルカルボン酸及び／又はその塩としては、チオグリコール酸、チオグリコール酸塩、メルカプトプロピオン酸、及びメルカプトプロピオン酸塩からなる群より選択される一種又は二種以上が使用される。チオグリコール酸塩としては、例えば、チオグリコール酸ナトリウム、チオグリコール酸カリウム、チオグリコール酸リチウム、チオグリコール酸アンモニウムが挙げられる。中でも、ケラチンの変性を効率良く行える面から、チオグリコール酸ナトリウム及びチオグリコール酸カリウムが好ましく、チオグリコール酸ナトリウムがより好ましい。また、メルカプトプロピオン酸塩としては、例えばメルカプトプロピオン酸ナトリウム、メルカプトプロピオン酸カリウム、メルカプトプロピオン酸リチウム、メルカプトプロピオン酸アンモニウムが挙げられる。中でも、ケラチンの変性を効率良く行える面から、メルカプトプロピオン酸ナトリウム及びメルカプトプロピオン酸カリウムが好ましく、メルカプトプロピオン酸ナトリウムがより好ましい。
【００３０】
前記メルカプトアルキルカルボン酸及びその塩の使用量としては、羊毛等の原料１ｇを基準として、０．００５モル以上０．０２モル以下が好ましく、０．００７５モル以上０．０１モル以下が特に好ましい。また、その使用量は、ケラチン混合液の容量を基準として、０．１ｍｏｌ／Ｌ以上０．４ｍｏｌ／Ｌ以下が好ましく、０．１５ｍｏｌ／Ｌ以上０．２ｍｏｌ／Ｌ以下が特に好ましい。かかるメルカプトアルキルカルボン酸の使用量を上記範囲とすることにより、ケラチンの還元反応を良好に行うことができる。
【００３１】
なお、還元工程におけるケラチン混合液には、アルカリ性化合物を混合すると良い。アルカリ性化合物とは、水に添加することで、その水をアルカリ性にすることができる化合物である。このアルカリ性化合物としては、例えば水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、アンモニア等が挙げられ、その他にモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、アルギニン、リジン等の塩基性アミノ酸や、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム等も挙げられる。中でも、ケラチンの変性を効率良く行う観点から、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが好ましく、水酸化ナトリウムが特に好ましい。なお、上記アルカリ性化合物を、一種又は二種以上使用することができる。
【００３２】
前記アルカリ性化合物の混合量は、特に限定はされないが、還元工程におけるケラチン混合液のｐＨを下記範囲に調整するよう配合するとよい。還元工程におけるケラチン混合液のｐＨの下限としては、９．０が好ましく、１０．０が特に好ましい。一方、還元工程におけるケラチン混合液のｐＨの上限としては、１３．０が好ましく、１２．０が特に好ましい。ケラチン混合液のｐＨが上記下限以上となるように調整することで、ケラチンの変性を効率良く行うことができる。一方、ケラチン混合液のｐＨが上記上限以下となるように調整することで、マトリックス及びキューティクルのタンパク質主鎖の切断を抑制し、変性ペプチドＡの収率を向上させることができる。
【００３３】
還元工程におけるケラチン混合液の温度の下限としては、２０℃が好ましく、３０℃がより好ましく、４０℃がさらに特に好ましい。一方、当該ケラチン混合液の温度の上限としては、６０℃が好ましい。このケラチン混合液の温度が上記下限より低いと、ジスルフィド基をメルカプト基に変換するための還元の時間が長くなり、十分な還元を実行できない恐れがある。一方、このケラチン混合液の温度が上記上限を超えると、ケラチン主鎖が切断されることがある。なお、ケラチン混合液の温度を維持する設定時間は、ケラチン混合液の温度が低いほど長時間に設定され、同温度が高いほど短時間に設定される。その時間としては、例えば、２０分以上１２０分以下である。
【００３４】
（酸化剤混合工程）
酸化剤混合工程（ＳＴＰ２）は、還元工程（ＳＴＰ１）後のケラチン混合液に酸化剤を混合する工程である。かかる酸化剤の混合は、ケラチンのメルカプト基を変性する酸化反応を促進するために行われる。
【００３５】
酸化剤としては、例えば、臭素酸ナトリウム、臭素酸カリウム、過ホウ酸ナトリウム、過ホウ酸カリウム、過酸化水素等が挙げられる。なお、かかる酸化剤は、一種又は二種以上用いられる。
【００３６】
酸化剤の使用量は、特に限定されないが、羊毛等の原料１ｇを基準として、０．００１モル以上０．０２モル以下が好ましく、ケラチン混合液の容量を基準として、０．０２ｍｏｌ／Ｌ以上１ｍｏｌ／Ｌ以下が好ましい。酸化剤の使用量が上記範囲を超えると、シスチンモノオキシド、シスチンジオキシド、システイン酸等が生成するおそれがあり、ひいては変性ペプチドＡの収率が低下するおそれがある。一方、酸化剤の使用量が上記範囲より小さいと、ケラチンの変性が不十分となるおそれがある。なお、酸化剤の混合では、酸化剤がケラチン混合液中で局所的に高濃化することを避けるため、１ｍｏｌ／Ｌ以上５ｍｏｌ／Ｌ以下程度の酸化剤溶液を例えば３０分から６時間かけて徐々に混合すると良い。
【００３７】
なお、酸化剤混合工程におけるケラチン混合液の温度は、特に限定されないが、例えば還元工程での温度以下に設定することができる。
【００３８】
（ｐＨ調整工程）
ｐＨ調整工程（ＳＴＰ３）は、ケラチン混合液に酸を混合する工程である。このｐＨ調整工程（ＳＴＰ３）の酸の混合は、図１に示す工程フロー図では酸化剤混合工程（ＳＴＰ２）の後であるが、酸化剤混合工程（ＳＴＰ２）の前、及び同工程（ＳＴＰ２）と同時進行のいずれであっても良い。ｐＨ調整工程（ＳＴＰ３）での酸の混合によってケラチン混合液のｐＨが低下し、混合液中のケラチンのメルカプト基をカルボキシラトアルキルジスルフィド基に十分変換することができる。
【００３９】
ｐＨ調整工程で混合する酸としては、有機酸及び無機酸から選択された一種又は二種以上を使用すると良い。有機酸としては、例えば、クエン酸、乳酸、コハク酸、酢酸が挙げられ、無機酸としては、例えば、塩酸、リン酸が挙げられる。酢酸を用いれば、変性ペプチドＡ及び変性ペプチドＢからの特異臭が問題になることがあるが、クエン酸等を用いれば、その特異臭を抑制することができる。
【００４０】
酸の混合量としては、特に限定されないが、ケラチン混合液のｐＨを下記範囲に調整するよう配合するとよい。ケラチン混合液の最終的なｐＨとしては、５．０以上９．０以下が好ましく、６．０以上８．０以下が特に好ましい。このようにケラチン混合液の最終的なｐＨを前記範囲に調整することで、ケラチンへの変性基の導入を十分にできると同時に、ケラチンのメルカプト基同士によるジスルフィド基生成とが抑制される。なお、ケラチン混合液において局所的にｐＨが低下すると、ケラチンのメルカプト基同士がジスルフィド基になるおそれがあるため、ケラチン混合液に酸を徐々に混合することが好ましい。
【００４１】
ｐＨ調整工程におけるケラチン混合液の温度としては、１０℃以上６０℃以下が好ましく、２０℃以上４０℃以下が特に好ましい。このようにケラチン混合液の温度を前記範囲に制御することで、副生成物であるシスチンモノオキシド等の生成を抑制することができる。
【００４２】
なお、ｐＨ調整工程で酸の混合が終了した後に、ケラチン混合液を例えば１〜４８時間放置すると良い。このように、ｐＨ調整後に所定時間ケラチン混合液を放置することで、ケラチンへの変性基の導入を十分に行うことができる。
【００４３】
上記還元工程（ＳＴＰ１）、酸化剤混合工程（ＳＴＰ２）及びｐＨ調整工程（ＳＴＰ３）を経ることで、ケラチンにカルボキシラトアルキルジスルフィド基が導入される。このようにして得られる変性ペプチドは、還元工程における還元剤としてチオグリコール酸及びその塩から選択された一種又は二種以上を使用した場合、ケラチンのメルカプト基がカルボキシメチルジスルフィドのイオン基（−Ｓ−ＳＣＨ２ＣＯＯ−）に変換されたものである。その変換の反応式は、次の通りである。
【００４４】
【化１】
【００４５】
また、還元工程における還元剤としてメルカプトプロピオン酸及びその塩から選択された一種又は二種以上を使用した場合、得られる変性ペプチドは、ケラチンのメルカプト基がカルボキシエチルジスルフィドのイオン基（−Ｓ−ＳＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯ−）に変換されたものである。その変換の反応式は、次の通りである。
【００４６】
【化２】
【００４７】
（固液分離工程）
固液分離工程（ＳＴＰ４）は、ｐＨ調整工程（ＳＴＰ３）後のケラチン混合液を固体部と液体部とに分離する工程である。かかる固液分離工程（ＳＴＰ４）では、濾過、遠心分離、圧搾分離、沈降分離、浮上分離等の公知の固液分離手段を採用することができ、必要に応じてイオン交換や電気透析等による脱塩等を行うと良い。
【００４８】
（可溶化工程）
可溶化工程（ＳＴＰ５）は、固液分離工程（ＳＴＰ４）において分離した固体部に含まれる不溶性の変性ペプチドを加水分解する工程である。その変性ペプチドにはマトリックス及びキューティクルに由来するものが含まれており、当該変性ペプチドを加水分解する方法としては、ペプチドの加水分解として公知の（ａ）酵素による加水分解、（ｂ）酸による加水分解及び（ｃ）アルカリによる加水分解が挙げられる。アルカリによる加水分解方法（ｃ）ではペプチドのカルボキシラトアルキルジスルフィド基をメルカプト基に変換する還元反応が進行する恐れがあるので、加水分解方法（ａ）〜（ｃ）のうち、酵素又は酸による加水分解が好ましく、酵素による方法が特に好ましい。
【００４９】
（ａ）酵素による加水分解
酵素による加水分解により、変性ペプチドＡが得られる。この酵素の使用量、反応温度及び反応時間等の条件は適宜調整される。
【００５０】
酵素としては、例えば、ペプシン、プロテアーゼＡ、プロテアーゼＢなどの酸性タンパク質分解酵素；パパイン、プロメライン、サーモライシン、プロナーゼ、トリプシン、キモトリプシンなどの中性タンパク質分解酵素等が挙げられる。また、市販されているタンパク質分解酵素としては、大和化学工業社製の「プロテライザーＡ」が羊毛ケラチンの加水分解に好適に使用される。
【００５１】
前記酵素による加水分解時のｐＨは、酸性タンパク質分解酵素の場合には１以上３以下に調整すると良く、中性タンパク質分解酵素の場合には５以上９以下に調整すると良い。このｐＨを前記範囲とすることにより、酵素活性が向上する。なお、かかるｐＨは、酢酸アンモニウム／アンモニア緩衝液、リン酸緩衝液、炭酸水素ナトリウム等の緩衝液により調整することができる。
【００５２】
前記酵素による加水分解時の反応温度は３０℃以上６０℃以下が良く、反応時間は１０分以上２４時間以内が良い（反応時間を長くするほど、より低分子の変性ペプチドを製造できる）。この酵素による加水分解を停止させるには、温度を７０℃以上にして酵素を失活させると良い。
【００５３】
（ｂ）酸による加水分解
酸を用いた加水分解により、変性ペプチドＡが得られる。使用される酸としては、例えば塩酸、硫酸、リン酸、硝酸、臭化水素酸等の無機酸、及び蟻酸、シュウ酸等の有機酸が挙げられ、これらの中から適宜選択される。この加水分解の条件は、例えばｐＨ４以下、反応温度４０℃以上１００℃以下、反応時間２時間以上２４時間以内である（反応時間を長くするほど、より低分子の変性ペプチドを製造できる）。
【００５４】
（ｃ）アルカリによる加水分解
アルカリを用いた加水分解により、変性ペプチドＡが得られる。使用されるアルカリとしては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化バリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、ケイ酸ナトリウム、ホウ酸ナトリウム等が挙げられる。この加水分解の条件は、例えば、アルカリ１質量％以上２０質量％以下、反応温度１５℃以上１００℃以下、反応時間３０分以上２４時間以内である（反応時間を長くするほど、より低分子の変性ペプチドを製造できる）。
【００５５】
可溶化工程（ＳＴＰ５）における加水分解で、羊毛ケラチンのマトリックスに主に由来する分子量範囲４００００未満の変性ペプチドＡが溶解した液が得られる。この液に含まれている固形分を分離する必要があるときには、濾過、遠心分離、圧搾分離、沈降分離、浮上分離等公知の固液分離手段で分離すると良い。
【００５６】
（回収工程Ａ）
次の回収工程Ａ（ＳＴＰ６）は、可溶化工程（ＳＴＰ５）で得られた変性ペプチドＡ溶液中から、変性ペプチドＡを回収する工程である。この回収工程Ａ（ＳＴＰ６）における固形状変性ペプチドの回収方法としては、（１）変性ペプチドＡ溶液の凍結乾燥、（２）変性ペプチドＡ溶液の噴霧乾燥、（３）変性ペプチドＡ溶液のｐＨが２．５から４．０程度になるように酸を添加することによる変性ペプチド沈殿物生成などが挙げられる（変性ペプチドの分子量が小さくなる程、前記（３）の方法では変性ペプチド沈殿物が生成し難くなる）。なお、回収した固形状の変性ペプチドＡについては、水や酸性水溶液による洗浄、乾燥等を、必要に応じて行うと良い。
【００５７】
上述のように、ミクロフィブリルとこれよりも硫黄含量が多いマトリックスとが羊毛の主構成ケラチンとなっているところ、当該製造方法では、ミクロフィブリル由来の水溶性タンパク質（変性ペプチドＢ）を主たる対象としておらず、固液分離工程（ＳＴＰ４）で分離された固体部に含まれているマトリックス由来の不溶性タンパク質を主たる対象とする。すなわち、当該製造方法は、硫黄含量が多い変性ペプチドの製造に適する。
【００５８】
次に、本発明の変性ペプチドについて説明する。当該変性ペプチドは、本発明の変性ペプチドの製造方法等により製造されるものであり、下記式（Ｉ）で表される単位を有する基を側鎖基として備え、且つ、分子量範囲が４００００未満のものである。
−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｎＣＯＯ− （Ｉ）
（式（Ｉ）中、ｎは１又は２である。）
【００５９】
本発明の変性ペプチドは、複数のアミノ酸のペプチド結合によって形成された主鎖と、この主鎖に結合する所定の側鎖基を備える。当該変性ペプチドの製造方法は、特に限定されないが、例えば、上記本発明の製造方法において、還元剤としてメルカプトアルキルカルボン酸及び／又はその塩を用いることで製造することができる。
【００６０】
本発明の変性ペプチドの主鎖は、特に限定されない。この主鎖の例としては、システインを構成アミノ酸の一種としているペプチドの主鎖と同じものが挙げられる。また、システインを構成アミノ酸の一種としているペプチドの例としては、ケラチン、カゼインが挙げられる。このケラチンは、天然物由来のペプチドの中でもシステイン比率が高いものとして知られており、本発明の変性ペプチドが効率よく得られる原料となる。かかる観点から、当該変性ペプチドの主鎖はケラチンの主鎖と同じものが好適である。
【００６１】
本発明の変性ペプチドの側鎖基は上記式（Ｉ）で表される単位を有する基であり、この側鎖基において、ジスルフィド基は変性ペプチドの主鎖側に配置する。この側鎖基は、変性ペプチドに複数存在することが好ましい。なお、上記式（Ｉ）で表される基は、解離（イオン化）してカルボキシラートアニオンとなった場合には、カルボキシラトアルキルジスルフィド基と称される。
【００６２】
上記側鎖基が有する化学構造単位として好適なものは、下記式（ＩＡ）で表されるカルボキシメチルジスルフィド基、下記式（ＩＢ）又は（ＩＣ）で表されるカルボキシメチルジスルフィド基の塩、下記式（ＩＩＡ）で表されるカルボキシエチルジスルフィド基、及び、下記式（ＩＩＢ）又は（ＩＩＣ）で表されるカルボキシエチルジスルフィド基の塩から選択された一種又は二種以上である。
【００６３】
−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＯＯＨ （ＩＡ）
−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＯＯＲ１ （ＩＢ）
（Ｒ１は、ＮＨ４などのアンモニウムを表す。）
−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＯＯＭ１ （ＩＣ）
（Ｍ１は、Ｎａ、Ｋなどの金属原子を表す。）
−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＨ （ＩＩＡ）
−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＲ２ （ＩＩＢ）
（Ｒ２は、ＮＨ４などのアンモニウムを表す。）
−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＭ２ （ＩＩＣ）
（Ｍ２は、Ｎａ、Ｋなどの金属原子を表す。）
【００６４】
上記側鎖基として好ましい基は、下記式（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（Ｉｃ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、及び（ＩＩｃ）から選択された一種又は二種以上である（下記式におけるＲ１、Ｍ１、Ｒ２、Ｍ２は、上記と同じである。）。
【００６５】
−ＣＨ２−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＯＯＨ （Ｉａ）
−ＣＨ２−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＯＯＲ１ （Ｉｂ）
−ＣＨ２−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＯＯＭ１ （Ｉｃ）
−ＣＨ２−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＨ （ＩＩａ）
−ＣＨ２−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＲ２ （ＩＩｂ）
−ＣＨ２−Ｓ−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＭ２ （ＩＩｃ）
【００６６】
本発明の変性ペプチドは、水溶性でかつ硫黄含量が多いものが良い。先に述べた通り羊毛等のマトリックスにおける硫黄含有量が概ね２．５質量％以上７．５質量％以下であること、並びに、上記（Ｉ）で表される単位がマトリックスに十分導入された変性ペプチドの硫黄量は、その導入前の倍程度になることからすれば、本発明の変性ペプチドの中でもマトリックス由来のものにおける硫黄含有量は、通常５．０質量％以上１５．０質量％以下の範囲内である。その硫黄含有量は、６．０質量％以上１５．０質量％以下の範囲内が良く、８．０質量％以上１５．０質量％以下の範囲内が好ましい。
【００６７】
本発明の変性ペプチドの利用範囲は広く、毛髪処理剤原料、化粧料原料、繊維の表面処理剤、タンパク質フィルム原料等に利用することができる。
【００６８】
上記側鎖基を２以上有する変性ペプチドを配合した毛髪処理剤で毛髪を処理すれば、毛髪を構成しているメルカプト基間が変性ペプチドを介して架橋されると考えられる。また、その架橋以外に、変性ペプチドにおける１個の側鎖基のみが毛髪のメルカプト基と反応することや、この１個の側鎖基のみが毛髪のメルカプト基と反応した変性ペプチドと他の変性ペプチドとの重合反応及び毛髪内での変性ペプチド同士の重合反応も考えられる。これらの架橋、反応は、いずれも毛髪の初期弾性率及び破断強度の向上又は悪化抑制を実現するものと推測されるから、変性ペプチドを配合した毛髪処理剤は、損傷を受けることでメルカプト基が増加した毛髪に対して用いられることが好適である。
【００６９】
本発明の変性ペプチドの分子量範囲は、４００００未満である。この分子量範囲の変性ペプチドを配合した毛髪処理剤であれば、損傷した毛髪の初期弾性率及び破断強度の向上又は悪化抑制を行える。変性ペプチドの分子量が小さいほど、毛髪の初期弾性率及び破断強度の向上又は悪化抑制に有利なので、本実施形態における変性ペプチドの分子量範囲は、２２０００以下が良く、２００００以下が好ましく、１００００以下がより好ましく、５０００以下が更に好ましい。変性ペプチドの分子量範囲の下限値は、特に限定されないが、例えば５００である。
【００７０】
変性ペプチドの分子量範囲が４００００未満であることは、マトリックス支援レーザー脱離イオン化法（ＭＡＬＤＩ法）を採用した飛行時間型質量分析（ＴＯＦＭＳ）によるｍ／ｚピークを変性ペプチドの分子量とみなし、この分子量範囲から確認できる。
【００７１】
本発明の変性ペプチドは、上記ＴＯＦＭＳの結果において最も高い強度のピークがｍ／ｚ２２０００以下で確認されるものが良く、ｍ／ｚ２００００以下で確認されるものが好ましく、ｍ／ｚ１００００以下で確認されるものがより好ましく、ｍ／ｚ５０００以下で確認されるものが特に好ましい。最も高い強度のピークの下限値は、特に限定されないが、例えばｍ／ｚ５００である。
【実施例】
【００７２】
以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。
【００７３】
実施例の変性ペプチド（１ａ）、（１ｂ）、（２ａ）及び（２ｂ）、並びに参考例の変性ペプチド（当該変性ペプチドを「参考ペプチド」と称することがある。）は以下の通りである。なお、変性ペプチド（１ａ）、（１ｂ）、（２ａ）及び（２ｂ）は、毛髪浸透性を有するが、参考ペプチドは、毛髪浸透性を有さないものと考えられる。
【００７４】
［実施例１］
以下の還元工程、酸化剤混合工程、ｐＨ調整工程、固液分離工程及び可溶化工程に従って、変性ペプチド（１ａ）の水溶液を得た。
【００７５】
（還元工程）
中性洗剤で洗浄、乾燥させたメリノ種羊毛を、約５ｍｍに切断した。この羊毛５．０質量部、３０質量％チオグリコール酸ナトリウム水溶液１５．４質量部及び６ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液８．５質量部を混合し、さらに水を混合して全量１５０質量部、ｐＨ１１のケラチン混合液を調製した。このケラチン混合液を、４５℃、１時間の条件で攪拌した。次いで、さらに水を混合して全量を２００質量部とし、４５℃、２時間の条件で放置し、その後、液温が常温になるまで自然冷却した。
【００７６】
（酸化剤混合工程）
還元工程後のケラチン混合液を攪拌しながら、当該ケラチン混合液に、臭素酸ナトリウム２．０５質量部を配合した水溶液２５質量部を約６０分かけて混合した。
【００７７】
（ｐＨ調整工程及び固液分離工程）
その後、ケラチン混合液の攪拌を終始継続し、このケラチン混合液に、クエン酸７．０８質量部を配合した水溶液１００質量部を約８５分かけて混合した。クエン酸混合後の液のｐＨは７であった。次いで、固液分離工程としてのろ過分離により、固体部と液体部とを分離した。
【００７８】
（可溶化工程）
固液分離工程で分離した固体部１００質量部、３質量％タンパク質分解酵素水溶液（大和化学社製「プロテライザーＡ」）１質量部、ｐＨを８．０〜８．５に設定する量の炭酸水素ナトリウム及び水を混合し、５０℃の水中で加水分解反応を２０分間進行させた。その後、８０℃、５分の条件でタンパク質分解酵素を失活させた。次いで、ろ過により実施例１の変性ペプチド（１ａ）の水溶液を得た。
【００７９】
変性ペプチド（１ａ）の分子量を分析した結果、概ね１０００から３６００（１ｋＤａから３．６ｋＤａ）の範囲内であった。なお、変性ペプチド（１ａ）の分子量分析においては、レーザーイオン化飛行時間型質量分析装置（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳ）として島津製作所社製「ＡＸＩＭＡ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ」を使用し、分析条件の引き出し電圧を２０ｋＶ、飛行モードをＬｉｎｅａｒ、検出イオンをＰｏｓｉｔｉｖｅ、とした。また、マトリックスは、テトラフルオロ酢酸０．１質量％及びアセトニトリル５０質量％の水溶液１ｍＬに、α−シアノ−４−ヒドロキシけい皮酸（ＣＨＣＡ）を５ｍｇ添加したものとした。図２は、変性ペプチド（１ａ）のＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳ分析結果を表すチャートであり、上段がマトリックスのみのチャートで有り、下段がマトリックスに変性ペプチド（１ａ）を含ませたときのチャートである。変性ペプチド（１ａ）の分子量は、図２に示す通り、概ね１０００から３６００（１ｋＤａから３．６ｋＤａ）の範囲内であったことを確認できる。
【００８０】
［実施例２］
可溶化工程を変更した以外は変性ペプチド（１ａ）の製造と同様にして、変性ペプチド（１ａ）よりも分子量が小さい変性ペプチド（１ｂ）を製造した。変性ペプチド（１ｂ）の製造における可溶化工程は、次の通りとした。
【００８１】
（可溶化工程）
固液分離工程で分離した固体部１００質量部、３質量％タンパク質分解酵素水溶液（大和化学社製「プロテライザーＡ」）１質量部、ｐＨを８．０〜８．５に設定する量の炭酸水素ナトリウム及び水を混合し、５０℃の水中で加水分解反応を２０分間進行させた。その後、８０℃、５分の条件でタンパク質分解酵素を失活させた。次に、３質量％タンパク質分解酵素水溶液（大和化学社製「プロテライザーＡ」）１質量部を混合し、５０℃、２０分の条件で加水分解反応をさせた後、８０℃、５分の条件でタンパク質分解酵素を失活させた。その後、ろ過により変性ペプチド（１ｂ）の水溶液を得た。
【００８２】
［実施例３］
酸化剤混合工程及びｐＨ調整工程を変更した以外は変性ペプチド（１ａ）の製造と同様にして、分子量が変性ペプチド（１ａ）と同等の変性ペプチド（２ａ）を製造した。変性ペプチド（２ａ）の製造における酸化剤混合工程及びｐＨ調整工程は、次の通りとした。
【００８３】
（酸化剤混合工程及びｐＨ調整工程）
還元工程後のケラチン混合液を攪拌しながら、酢酸水溶液（酢酸を７質量部配合した１６５質量部の水溶液）を混合することでケラチン混合液のｐＨが漸次１１から１０になるように調整した。過酸化水素の混合については、３５質量％過酸化水素水を３質量部配合した水溶液３６質量部を攪拌しながら約３０分かけて行った。過酸化水素の混合開始後、ケラチン混合液を常時攪拌すると共に、ｐＨが１０以上１１以下に保持されるように、酢酸水溶液を混合した。また、過酸化水素の混合終了後、酢酸水溶液約１０質量部を約５分にわたって徐々に混合して、ケラチン混合液のｐＨが漸次１０から７になるように調整した。
【００８４】
［実施例４］
酸化剤混合工程及びｐＨ調整工程として変性ペプチド（２ａ）の製造における酸化剤混合工程及びｐＨ調整工程を採用した以外は変性ペプチド（１ｂ）と同様にして、変性ペプチド水溶液を得た。そして、この水溶液から半透膜を使用して分子量範囲１０００以下の変性ペプチド（２ｂ）の水溶液を得た。なお、変性ペプチド（２ｂ）を得るために使用した半透膜は、分画分子量１０００、平面幅１０ｍｍ、直径６．４ｍｍのｓｐｅｃｔｒｕｍ社製「ｓｐｅｃｔｒａ／ｐｏｒ」である。
【００８５】
［参考例］
変性ペプチド（１ａ）製造における酸化剤混合工程及びｐＨ調整工程処理後のケラチン混合液からろ過分離した液体部を、参考ペプチドの水溶液として得た。この参考ペプチドの分子量を、タカラバイオ社製「Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ Ｍａｒｋｅｒ（Ｌｏｗ）」を分子量マーカーとし、Ｓｏｄｉｕｍ Ｄｏｄｅｃｙｌ Ｓｕｌｆａｔｅ−ポリアクリルアミドゲル電気泳動（ＳＤＳ−ＰＡＧＥ）法により確認した結果、参考ペプチドの分子量範囲は、４００００から６７０００（４０ｋＤａから６７ｋＤａ）であると確認された。
【００８６】
［アミノ酸分析］
実施例１の変性ペプチド（１ａ）、参考例の参考ペプチド及びメリノ種羊毛のアミノ酸分析を行った。この分析では、日本分光アミノ酸分析システム（ＪＡＳＣＯ ＧＵＬＬＩＶＥＲ ＳＥＲＩＥＳ）を使用しての高速液体クロマトグラフ法を採用した。この分析結果を、下記表１に示す。
【００８７】
【表１】
【００８８】
表１を確認すると、実施例１及び参考例において、システイン（Ｃｙｓ）が全く検出されなかった。即ち、実施例１及び参考例の固液分離工程の後には、ケラチンのメルカプト基（−ＳＨ）がカルボキシラトメチルジスルフィド基（−ＳＳＣＨ２ＣＯＯ−）に変性されていたことが推認される。
【００８９】
上記変性ペプチド（１ａ）、変性ペプチド（１ｂ）、変性ペプチド（２ａ）、変性ペプチド（２ｂ）又は参考ペプチドを使用し、下記の通り、各毛髪処理剤を調製した。
【００９０】
［毛髪処理剤１］
毛髪処理剤１として、変性ペプチド（１ａ）の３質量％水溶液を調製した。
【００９１】
［参考毛髪処理剤１］
参考毛髪処理剤１として、参考ペプチドの３質量％水溶液を調製した。
【００９２】
毛髪処理剤１又は参考毛髪処理剤１を使用し、後記毛髪処理１に従って毛髪を処理した。また、未処理毛髪と処理後の毛髪について、初期弾性率と破断強度を測定した。
【００９３】
［毛髪処理１］
後記の損傷を大きく受けた毛髪を毛髪試料１とし、毛髪処理剤１又は参考毛髪処理剤１に毛髪試料１を１０分間浸漬し、水洗後、温風乾燥させた。
【００９４】
本毛髪処理１での毛髪試料１は、直毛黒髪を次の通り処理したものである。直毛黒髪を、ブリーチ処理、パーマ処理、カラー処理、洗髪処理、カラー処理、洗髪処理、パーマ処理、カラー処理、洗髪処理、カラー処理、洗髪処理、乾燥処理の手順で処理した。
【００９５】
上記ブリーチ処理では、ミルボン社製「プロマティス フレーブ−アド」の第１剤と第２剤を１質量部：２質量部程度の割合で混合し、これを毛髪に塗布した。塗布量は、毛髪質量の２倍とした。塗布後の毛髪をフィルムで覆い、１５分経過後にシャンプーで洗い、温風で乾燥させた。
【００９６】
上記パーマ処理では、直径１２ｍｍのパーマ用ロッドに巻き付けた毛髪を、ミルボン社製「プレジュームＣ／Ｔ」の第１剤に１０分間浸漬し、水洗後、「プレジュームＣ／Ｔ」の第２剤に１０分間浸漬し、水洗した。その後、毛髪を温風で乾燥させた。
【００９７】
上記カラー処理では、ミルボン社製「オルディーブ」の第１剤と第２剤を１質量部：１質量部程度の割合で混合し、これを毛髪に塗布した。塗布量は、毛髪質量の１０倍とし、塗布後、１０分間放置した。
【００９８】
上記洗髪処理では、毛髪に対するシャンプー、トリートメント及び温風乾燥を１サイクルとし、この６０サイクルを行った。シャンプーでは、毛髪試料１の５倍質量のシャンプー（ユニリーバ社製「ラックス・スーパーリッチシャイン」）を毛髪に塗布し、３分間放置した後に水洗した。トリートメントでは、毛髪試料１の５倍質量のトリートメント（ユニリーバ社製「ラックス・スーパーリッチシャイン」）を毛髪に塗布し、３分間放置した後に水洗した。
【００９９】
（初期弾性率、破断強度）
オリエンテック社製「ＴＥＮＳＩＬＯＮ ＵＴＭ−ＩＩ−２０」を使用し、単位断面積当たりの初期弾性率と破断強度を測定した。測定条件は、測定前に毛髪試料１を水に２４時間浸漬、測定時に毛髪試料１を水中浸漬、温度２５℃、引張り速度２ｍｍ／分、毛髪試料１の引張り間隔２０ｍｍとした。
【０１００】
次表２に、毛髪処理１に従って処理した毛髪及び未処理毛髪についての初期弾性率と破断強度結果を示す。表２において、「測定平均値」は測定回数５回の平均値であり、「変化率」は未処理毛髪を基準としたものである。
【０１０１】
【表２】
【０１０２】
上記表２に示す通り、分子量範囲が１０００から３６００の実施例１の変性ペプチド（１ａ）を配合した毛髪処理剤１は、初期弾性率及び破断強度の変化率が正の値を示しており、分子量範囲が４００００から６７０００の参考ペプチドを配合した参考毛髪処理剤１は、初期弾性率の変化率が正の値を示しているものの、破断強度の変化率が負の値を示している。これらのことから、変性ペプチドにおいては、分子量範囲が４００００未満のものが、大きく損傷を受けた毛髪の破断強度改善に適当であることを確認できる。
【０１０３】
［毛髪処理剤２ａ］
毛髪処理剤２ａとして、変性ペプチド（２ａ）の５質量％水溶液を調製した。
【０１０４】
［毛髪処理剤２ｂ］
毛髪処理剤２ｂとして、変性ペプチド（２ｂ）の５質量％水溶液を調製した。
【０１０５】
毛髪処理剤２ａ又は毛髪処理剤２ｂを使用し、後記毛髪処理２ａに従って毛髪を処理した。また、未処理毛髪と処理後の毛髪について、初期弾性率、破断強度及び伸度を測定し、ミクロフィブリル（ＩＦ：ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｆｉｌａｍｅｎｔ）間距離についても算出した。
【０１０６】
［毛髪処理２ａ］
２０代女性から黒髪を採取し、３質量％ラウリル硫酸ナトリウム水溶液に３分間浸漬後、水洗し、水分を拭き取り、乾燥させたものを、毛髪試料２とした。毛髪試料２の１質量部を、以下の還元処理、カチオン処理、毛髪処理剤２ａ又は毛髪処理剤２ｂによる処理、及び酸化処理を続けて行った。還元処理では、１質量部の毛髪試料２を、３０質量部の３質量％チオグリコール酸水溶液（モノエタノールアミンでｐＨ９．３に調整したもの）に４５℃、１０分間の条件で浸漬した後、温水で１分間洗浄し、水分を拭き取った。カチオン処理では、１質量部の毛髪試料２を、３０質量部の塩化ジメチルジアリルアンモニウム・アクリル酸共重合体（ナルコジャパン社製「ＭＥＲＱＵＡＴ ５５０」）０．１質量％水溶液に１０分間浸漬した後、毛髪試料２の表面水分を拭き取った。毛髪処理剤２ａ又は毛髪処理剤２ｂによる処理では、１質量部の毛髪試料２を、３０質量部の実施例２ａの毛髪処理剤又は実施例２ｂの毛髪処理剤に１０分間浸漬した後、毛髪試料２の表面水分を拭き取った。また、酸化処理では、１質量部の毛髪試料２を、３０質量部の臭素酸ナトリウム７質量％水溶液（リン酸系緩衝液でｐＨ７．２に調整したもの）に１０分間浸漬した後、毛髪試料２を水洗し、水分を拭き取り、乾燥させた。
【０１０７】
（初期弾性率、破断強度、伸度）
初期弾性率及び破断強度の測定は、上記と同様にして行った。また、伸度については、破断強度の測定と同時に測定した。
【０１０８】
（ＩＦ間距離）
大型放射光施設ＳＰｒｉｎｇ−８のビームラインＢＬ４０ＸＵを使用し、毛髪試料２の軸に垂直にＸ線マイクロビームを照射し、毛髪試料２外周部から半径方向にステップさせ、約９ｎｍ付近の赤道反射強度を相対湿度６０％雰囲気で測定し、直接ＩＦ間距離を求めた。測定条件の詳細は、次の通りである。
Ｘ線波長：０．０８３ｎｍ（Ｅ=１５ｋｅＶ）
カメラ長：約２０００ｍｍ
検出器ピクセルサイズ：１４０．８μｍ／ピクセル×１４０．８μｍ／ピクセル
画像サイズ：１３４４ピクセル×１０２４ピクセル
ベヘン酸銀周期：５．８３８ｎｍ（１次）でキャリブレーションを行なった。
ビームサイズ：約５μｍ
１ｓｔピンホール：５μｍ
２ｎｄピンホール：２００μｍ
ビームストップ：φ８ｍｍ
検出器：イメージインテンシファイア
【０１０９】
毛髪処理２ａの処理後の毛髪の初期弾性率等を表３ａに示す。表３ａにおいて、「測定平均値」は測定回数１０回の平均値であり、「変化率」は未処理毛髪を基準としたものである。また、表３ａにおける「未処理」とは、カチオン処理と、毛髪処理剤２ａ又は毛髪処理剤２ｂによる処理を省略したことを意味する。そして、「ＩＦ間距離」は、８００サンプルの平均値である。
【０１１０】
【表３ａ】
【０１１１】
表３ａにおいて、毛髪処理剤２ａ及び毛髪処理剤２ｂ共に、初期弾性率及び破断強度が未処理に比して優れたものであったことを確認できる。また、毛髪処理剤２ａのＩＦ間距離は、未処理のＩＦ間距離よりも長くなっており、毛髪処理後２ａ後の毛髪内部には変性ペプチド（２ａ）が沈着していたことが予想される。
【０１１２】
毛髪処理剤２ａ又は毛髪処理剤２ｂの毛髪処理剤を使用し、後記毛髪処理２ｂに従って毛髪を処理した。また、未処理毛髪と処理後の毛髪について、初期弾性率、破断強度及び伸度を測定した。
【０１１３】
［毛髪処理２ｂ］
毛髪処理２ａの還元処理のみが以下の点で異なる以外は毛髪処理２ａと同じ処理を、毛髪処理２ｂとした。毛髪処理２ｂの還元処理では、３質量％チオグリコール酸水溶液に換えて、チオグリコール酸９質量％及びジチオグリコール酸２質量％を含む水溶液（モノエタノールアミンでｐＨ９．３に調整したもの）を使用した。
【０１１４】
毛髪処理２ｂの処理後の毛髪の初期弾性率等を表３ｂに示す。表３ｂにおける「測定平均値」、「変化率」、「未処理」は、表３ａにおける記載と同じ意味である。
【０１１５】
【表３ｂ】
【０１１６】
以下の通り、シャンプーである毛髪処理剤３及び参考毛髪処理剤３を準備し、毛髪処理３に従って毛髪を処理した。
【０１１７】
［毛髪処理剤３］
毛髪処理剤３として、ミルボン社製「ディーセスシャンプーＳ」に変性ペプチド（１ａ）を２質量％となるように配合したもの調製した。
【０１１８】
［参考毛髪処理剤３］
参考毛髪処理剤３として、ミルボン社製「ディーセスシャンプーＳ」を用意した。
【０１１９】
［毛髪処理３］
毛髪処理剤３又は参考毛髪処理剤３により、毛束をシャンプー処理した。続けて、ミルボン社製「ディーセストリートメントＳＦ」により毛束をトリートメント処理し、毛束を温風乾燥させた。
【０１２０】
毛髪処理３に従って処理された毛束の感触を、専門の評価者が評価した。評価結果は、参考毛髪処理剤３で処理した毛束より、毛髪処理剤３で処理した毛束の方が滑らかで柔らかいものであった。
【０１２１】
以下の通り、毛髪処理剤４ａ、毛髪処理剤４ｂ及び参考毛髪処理剤４を準備し、毛髪処理４に従って毛髪を処理した。
【０１２２】
［毛髪処理剤４ａ］
毛髪処理剤４ａとして、変性ペプチド（１ａ）の０．２質量％水溶液を調製した。
【０１２３】
［毛髪処理剤４ｂ］
毛髪処理剤４ｂとして、変性ペプチド（１ｂ）の０．２質量％水溶液を調製した。
【０１２４】
［参考毛髪処理剤４］
参考毛髪処理剤４として、参考ペプチドの０．２質量％水溶液を調製した。
【０１２５】
［毛髪処理４］
毛髪処理剤４ａ、毛髪処理剤４ｂ、又は参考毛髪処理剤４を毛束に噴霧し、毛束を温風乾燥させた。
【０１２６】
毛髪処理４に従って処理された毛束の感触を、専門の評価者が評価した。評価結果は、参考毛髪処理剤４で処理した毛束より、毛髪処理剤４ａ及び毛髪処理剤４ｂで処理した毛束の方が滑らかで柔らかいものであった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケラチン、水及び還元剤を混合してケラチン混合液を調製する還元工程と、
前記ケラチン混合液に酸化剤を混合する酸化剤混合工程と、
前記酸化剤混合工程後のケラチン混合液を固体部と液体部に分離する固液分離工程と、
分離した固体部を加水分解する可溶化工程と
を備える変性ペプチドの製造方法。
【請求項２】
前記還元剤が、チオグリコール酸、チオグリコール酸塩、メルカプトプロピオン酸、及びメルカプトプロピオン酸塩から選択された一種又は二種以上である請求項１に記載の変性ペプチドの製造方法。
【請求項３】
前記変性ペプチドが高硫黄タンパク質ファミリー由来のものである請求項１又は請求項２に記載の変性ペプチドの製造方法。
【請求項４】
前記可溶化工程の加水分解が、酵素又は酸により行われる請求項１、請求項２又は請求項３に記載の変性ペプチドの製造方法。
【請求項５】
前記還元工程において、ケラチン混合液のｐＨを９．０以上１３．０以下に調整する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の変性ペプチドの製造方法。
【請求項６】
前記変性ペプチドの分子量が４００００未満である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の変性ペプチドの製造方法。
【請求項７】
前記還元工程と酸化剤混合工程との間、又は前記酸化剤混合工程と固液分離工程との間に、酸を混合するｐＨ調製工程をさらに備える請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の変性ペプチドの製造方法。
【請求項８】
前記ｐＨ調整工程における酸がクエン酸である請求項７に記載の変性ペプチドの製造方法。
【請求項９】
下記式（Ｉ）で表される単位を有する基を側鎖基として備え、且つ、分子量範囲が４００００未満である変性ペプチド。
−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｎＣＯＯ− （Ｉ）
（式（Ｉ）中、ｎは１又は２である。）
【請求項１０】
前記式（Ｉ）で表される単位を有する基が、カルボキシメチルジスルフィド基、カルボキシメチルジスルフィド基の塩、カルボキシエチルジスルフィド基、又はカルボキシエチルジスルフィド基の塩である請求項９に記載の変性ペプチド。
【請求項１】
ケラチン、水及び還元剤を混合してケラチン混合液を調製する還元工程と、
前記ケラチン混合液に酸化剤を混合する酸化剤混合工程と、
前記酸化剤混合工程後のケラチン混合液を固体部と液体部に分離する固液分離工程と、
分離した固体部を加水分解する可溶化工程と
を備える変性ペプチドの製造方法。
【請求項２】
前記還元剤が、チオグリコール酸、チオグリコール酸塩、メルカプトプロピオン酸、及びメルカプトプロピオン酸塩から選択された一種又は二種以上である請求項１に記載の変性ペプチドの製造方法。
【請求項３】
前記変性ペプチドが高硫黄タンパク質ファミリー由来のものである請求項１又は請求項２に記載の変性ペプチドの製造方法。
【請求項４】
前記可溶化工程の加水分解が、酵素又は酸により行われる請求項１、請求項２又は請求項３に記載の変性ペプチドの製造方法。
【請求項５】
前記還元工程において、ケラチン混合液のｐＨを９．０以上１３．０以下に調整する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の変性ペプチドの製造方法。
【請求項６】
前記変性ペプチドの分子量が４００００未満である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の変性ペプチドの製造方法。
【請求項７】
前記還元工程と酸化剤混合工程との間、又は前記酸化剤混合工程と固液分離工程との間に、酸を混合するｐＨ調製工程をさらに備える請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の変性ペプチドの製造方法。
【請求項８】
前記ｐＨ調整工程における酸がクエン酸である請求項７に記載の変性ペプチドの製造方法。
【請求項９】
下記式（Ｉ）で表される単位を有する基を側鎖基として備え、且つ、分子量範囲が４００００未満である変性ペプチド。
−Ｓ−Ｓ−（ＣＨ２）ｎＣＯＯ− （Ｉ）
（式（Ｉ）中、ｎは１又は２である。）
【請求項１０】
前記式（Ｉ）で表される単位を有する基が、カルボキシメチルジスルフィド基、カルボキシメチルジスルフィド基の塩、カルボキシエチルジスルフィド基、又はカルボキシエチルジスルフィド基の塩である請求項９に記載の変性ペプチド。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−２７５２９７（Ｐ２０１０−２７５２９７Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９８３０３（Ｐ２０１０−９８３０３）
【出願日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【出願人】（５９２２５５１７６）株式会社ミルボン (138)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【出願人】（５９２２５５１７６）株式会社ミルボン (138)
【Ｆターム（参考）】
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