JP2955653B2 - 絹蛋白質/コラーゲン複合体およびその製造方法 - Google Patents
絹蛋白質/コラーゲン複合体およびその製造方法Info
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、絹蛋白質/コラー
ゲン複合体およびそれらの製造方法に関わり、更に詳し
くは、昆虫生体高分子の絹蛋白質と、生体結合組織の主
要な蛋白質であり、各種バイオ材料として利用価値の高
いコラーゲンとを水性溶液または水性分散液の状態で混
合することによって製造できる素材であり、優れた生体
適合性を持つ絹蛋白質/コラーゲン複合体およびこれら
の製造法に関する。
ゲン複合体およびそれらの製造方法に関わり、更に詳し
くは、昆虫生体高分子の絹蛋白質と、生体結合組織の主
要な蛋白質であり、各種バイオ材料として利用価値の高
いコラーゲンとを水性溶液または水性分散液の状態で混
合することによって製造できる素材であり、優れた生体
適合性を持つ絹蛋白質/コラーゲン複合体およびこれら
の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】絹蛋白質は、カイコなどの昆虫が生産す
る昆虫生体高分子であり、従来から衣料材料として利用
されてきた。絹蛋白質繊維が染色性、吸・放湿性、力学
的特性などの実用特性に優れているため、従来より衣料
材料として重宝されてきた。最近、絹蛋白質が有する優
れた生体適合性に着目し、先端分野の医用材料として利
用され始めるようになった。外科手術用縫合糸に絹糸を
用いる歴史は11世紀にまで遡るといわれ、細菌処理が
容易で、体内に埋め込んでも抗原抗体反応が起こり難い
ことから、付加価値の高いバイオ材料や医用材料として
の利用が可能となりつつある。
る昆虫生体高分子であり、従来から衣料材料として利用
されてきた。絹蛋白質繊維が染色性、吸・放湿性、力学
的特性などの実用特性に優れているため、従来より衣料
材料として重宝されてきた。最近、絹蛋白質が有する優
れた生体適合性に着目し、先端分野の医用材料として利
用され始めるようになった。外科手術用縫合糸に絹糸を
用いる歴史は11世紀にまで遡るといわれ、細菌処理が
容易で、体内に埋め込んでも抗原抗体反応が起こり難い
ことから、付加価値の高いバイオ材料や医用材料として
の利用が可能となりつつある。
【0003】末梢静脈内試料被膜系留置法で、絹フィブ
ロイン膜を静脈内に2週間留置しても、絹フィブロイン
膜表面には血液の凝固が認められないことが知られてい
る。このことから、絹蛋白質膜は血液と接触しても血液
凝固が起こり難く、血液適合性の高い素材として使用で
きる。また、絹蛋白質膜は、その表面では生体細胞が良
好に付着増殖するので、バイオ材料としても利用でき
る。例えば、絹フィブロイン膜を10%仔牛血清を含ん
だマウス由来の繊維芽細胞浮遊液に浸漬して細胞を培養
すると、絹フィブロイン膜表面に細胞が良好に付着し、
増殖することが確認されており(特公平4−41595
号)、絹フィブロインを細胞培養床基材として利用する
ことにより、有用な細胞を低コストで、かつ効率的に培
養できる見通しが得られている。かくして、絹蛋白質
を、細胞工学や免疫工学分野で利用できる。
ロイン膜を静脈内に2週間留置しても、絹フィブロイン
膜表面には血液の凝固が認められないことが知られてい
る。このことから、絹蛋白質膜は血液と接触しても血液
凝固が起こり難く、血液適合性の高い素材として使用で
きる。また、絹蛋白質膜は、その表面では生体細胞が良
好に付着増殖するので、バイオ材料としても利用でき
る。例えば、絹フィブロイン膜を10%仔牛血清を含ん
だマウス由来の繊維芽細胞浮遊液に浸漬して細胞を培養
すると、絹フィブロイン膜表面に細胞が良好に付着し、
増殖することが確認されており(特公平4−41595
号)、絹フィブロインを細胞培養床基材として利用する
ことにより、有用な細胞を低コストで、かつ効率的に培
養できる見通しが得られている。かくして、絹蛋白質
を、細胞工学や免疫工学分野で利用できる。
【0004】一方、コラーゲンは、動物由来の生体結合
組織の主要な蛋白質であり、皮膚、血管、骨、歯など多
くの組織に分布する。このコラーゲンは、天然生体高分
子の中にあって、優れた生体機能を持ち、人工血管、人
工臓器の材料として広く利用されていると共に、抗原抗
体反応のメカニズムが分子レベルで解析されている。コ
ラーゲンからなる繊維、膜は比較的優れた強度特性を示
し、かつ生体組織との適合性が良いので、縫合糸として
用いられている。コラーゲンはバイオ材料として重要視
されており、また、コラーゲンの変性物であるゼラチン
は人工臓器材料の表面被覆材としてなくてはならない材
料である。コラーゲンは生体細胞や組織と優れた親和性
を持つため、組織の治癒を促し自己と同等の組織にまで
回復できるバイオ材料としても有望である。また、コラ
ーゲンは血小板粘着、凝集に端を発する血栓形成に関与
していることから、血液適合性に優れたバイオ材料を設
計する上でも有益である。コラーゲンは、膜、糸、スポ
ンジ、ゲルなど各種形状に加工できる。
組織の主要な蛋白質であり、皮膚、血管、骨、歯など多
くの組織に分布する。このコラーゲンは、天然生体高分
子の中にあって、優れた生体機能を持ち、人工血管、人
工臓器の材料として広く利用されていると共に、抗原抗
体反応のメカニズムが分子レベルで解析されている。コ
ラーゲンからなる繊維、膜は比較的優れた強度特性を示
し、かつ生体組織との適合性が良いので、縫合糸として
用いられている。コラーゲンはバイオ材料として重要視
されており、また、コラーゲンの変性物であるゼラチン
は人工臓器材料の表面被覆材としてなくてはならない材
料である。コラーゲンは生体細胞や組織と優れた親和性
を持つため、組織の治癒を促し自己と同等の組織にまで
回復できるバイオ材料としても有望である。また、コラ
ーゲンは血小板粘着、凝集に端を発する血栓形成に関与
していることから、血液適合性に優れたバイオ材料を設
計する上でも有益である。コラーゲンは、膜、糸、スポ
ンジ、ゲルなど各種形状に加工できる。
【0005】コラーゲンは、分子量が10万のペプチド
鎖3本から構成され、三重らせんの構造を持つ。この三
重らせん構造の両側には、数十個のアミノ酸からなるテ
ロペプチドが存在する。抗原の原因となるこのテロペプ
チドを蛋白質分解酵素などにより除去したものが、アテ
ロコラーゲンである。
鎖3本から構成され、三重らせんの構造を持つ。この三
重らせん構造の両側には、数十個のアミノ酸からなるテ
ロペプチドが存在する。抗原の原因となるこのテロペプ
チドを蛋白質分解酵素などにより除去したものが、アテ
ロコラーゲンである。
【0006】このように、昆虫生体高分子の絹蛋白質と
動物由来のコラーゲンとは、それぞれが優れた生体機能
を持つため、医用分野の先端領域で付加価値の高い利用
が可能であるが、絹蛋白質とコラーゲンとの均一な複合
体はいままで得られていない。
動物由来のコラーゲンとは、それぞれが優れた生体機能
を持つため、医用分野の先端領域で付加価値の高い利用
が可能であるが、絹蛋白質とコラーゲンとの均一な複合
体はいままで得られていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】したがって、上記した
絹蛋白質およびコラーゲンのような天然素材を複合化さ
せることにより、各成分が持つそれぞれの優れた機能を
兼ね備えた、またはそれぞれの単独の機能を相乗的に兼
ね備えた新規な生化学素材を得るための製造技術の開発
が望まれてきた。
絹蛋白質およびコラーゲンのような天然素材を複合化さ
せることにより、各成分が持つそれぞれの優れた機能を
兼ね備えた、またはそれぞれの単独の機能を相乗的に兼
ね備えた新規な生化学素材を得るための製造技術の開発
が望まれてきた。
【0008】例えば、絹フィブロイン水溶液は中性(p
H6〜7付近)であるが、この絹フィブロイン水溶液に
コラーゲンの水溶液を混合すると、コラーゲン水溶液が
酸性であるため、混合水溶液のpHが絹フィブロインの
等電点3.8〜4.0以下となり、絹フィブロインが沈
殿してしまう。このように、従来技術では、絹フィブロ
イン水溶液とコラーゲン水溶液とは均一に混合できない
という問題点があった。すなわち、従来法により絹フィ
ブロイン水溶液とコラーゲン水溶液とを混合すると、コ
ラーゲン酸性水溶液が混合水溶液のpHを低下させ、そ
の結果絹フィブロインのpHが等電点以下となるため、
絹フィブロインは沈殿してしまう。かくして、絹フィブ
ロイン水溶液とコラーゲン水溶液とを均一に混合できな
いので、物理的に均一な複合膜を製造することは甚だし
く困難であった。従って、絹フィブロイン水溶液とコラ
ーゲン水溶液とを混合する際に、収率、効率、経済面で
優れ、取り扱いが容易な調製技術であって、かつ絹フィ
ブロインとコラーゲンとを分子レベルで混合させる技術
の開発が望まれている。
H6〜7付近)であるが、この絹フィブロイン水溶液に
コラーゲンの水溶液を混合すると、コラーゲン水溶液が
酸性であるため、混合水溶液のpHが絹フィブロインの
等電点3.8〜4.0以下となり、絹フィブロインが沈
殿してしまう。このように、従来技術では、絹フィブロ
イン水溶液とコラーゲン水溶液とは均一に混合できない
という問題点があった。すなわち、従来法により絹フィ
ブロイン水溶液とコラーゲン水溶液とを混合すると、コ
ラーゲン酸性水溶液が混合水溶液のpHを低下させ、そ
の結果絹フィブロインのpHが等電点以下となるため、
絹フィブロインは沈殿してしまう。かくして、絹フィブ
ロイン水溶液とコラーゲン水溶液とを均一に混合できな
いので、物理的に均一な複合膜を製造することは甚だし
く困難であった。従って、絹フィブロイン水溶液とコラ
ーゲン水溶液とを混合する際に、収率、効率、経済面で
優れ、取り扱いが容易な調製技術であって、かつ絹フィ
ブロインとコラーゲンとを分子レベルで混合させる技術
の開発が望まれている。
【0009】本発明の目的は、コラーゲンと絹蛋白質と
を水性溶液または水性分散液状態で均一に混合させ、こ
の混合液体から絹蛋白質/コラーゲン複合体を効率的に
且つ経済的に製造することにある。
を水性溶液または水性分散液状態で均一に混合させ、こ
の混合液体から絹蛋白質/コラーゲン複合体を効率的に
且つ経済的に製造することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の絹蛋白質/コラ
ーゲン複合体は、昆虫由来、例えばカイコ由来の絹蛋白
質繊維から得られる絹蛋白質とコラーゲンとの水性溶液
または水性分散液から得られるものである。
ーゲン複合体は、昆虫由来、例えばカイコ由来の絹蛋白
質繊維から得られる絹蛋白質とコラーゲンとの水性溶液
または水性分散液から得られるものである。
【0011】前記絹蛋白質としては、カイコが吐糸して
作る繭繊維の外側を膠着するセリシン、または該セリシ
ンを除去して得た絹フィブロイン繊維を中性塩水溶液中
に溶解し、セルロース製の透析膜を用いて透析して得た
水溶性絹フィブロイン、またはカイコ体内より取り出し
た絹糸腺内の水溶性絹セリシンまたは水溶性絹フィブロ
インを用いることができる。
作る繭繊維の外側を膠着するセリシン、または該セリシ
ンを除去して得た絹フィブロイン繊維を中性塩水溶液中
に溶解し、セルロース製の透析膜を用いて透析して得た
水溶性絹フィブロイン、またはカイコ体内より取り出し
た絹糸腺内の水溶性絹セリシンまたは水溶性絹フィブロ
インを用いることができる。
【0012】前記コラーゲンとしては、分子量10万の
ペプチド鎖3本から構成されるコラーゲン分子側鎖もし
くはアテロコラーゲン(該コラーゲンの三重らせん構造
の両側にある数十個のアミノ酸からなるテロペプチドを
除去したもの)の分子側鎖の塩基性アミノ基あるいはセ
リン、チロシンの分子側鎖の水酸基にアシル化剤を反応
させて得た水溶性もしくは水分散性のアシル化コラーゲ
ンまたはアシル化アテロコラーゲン(中性pH域で水に
可溶となる)を用いることができる。このアシル化剤と
して、C1〜C4の二塩基酸の無水物またはC1〜C5の一
塩基酸の無水物を用いることが好ましい。また、アシル
化アテロコラーゲンは、サクシニル化アテロコラーゲ
ン、ミリスチル化アテロコラーゲン、または両者の混合
物であることが好ましい。
ペプチド鎖3本から構成されるコラーゲン分子側鎖もし
くはアテロコラーゲン(該コラーゲンの三重らせん構造
の両側にある数十個のアミノ酸からなるテロペプチドを
除去したもの)の分子側鎖の塩基性アミノ基あるいはセ
リン、チロシンの分子側鎖の水酸基にアシル化剤を反応
させて得た水溶性もしくは水分散性のアシル化コラーゲ
ンまたはアシル化アテロコラーゲン(中性pH域で水に
可溶となる)を用いることができる。このアシル化剤と
して、C1〜C4の二塩基酸の無水物またはC1〜C5の一
塩基酸の無水物を用いることが好ましい。また、アシル
化アテロコラーゲンは、サクシニル化アテロコラーゲ
ン、ミリスチル化アテロコラーゲン、または両者の混合
物であることが好ましい。
【0013】前記コラーゲンとして、動物皮革由来のコ
ラーゲンからテロペプチドを蛋白質分解酵素で除去して
得られるアテロコラーゲンを使用してもよい。
ラーゲンからテロペプチドを蛋白質分解酵素で除去して
得られるアテロコラーゲンを使用してもよい。
【0014】本発明の絹蛋白質/コラーゲン複合体の製
造法は、コラーゲンもしくはアテロコラーゲンをアシル
化して得たアシル化コラーゲンまたはアシル化アテロコ
ラーゲンと絹蛋白質との水性溶液または水性分散液から
膜状、ゲル状、粉末状または繊維状の絹蛋白質/コラー
ゲン複合体を得ることを特徴とする。
造法は、コラーゲンもしくはアテロコラーゲンをアシル
化して得たアシル化コラーゲンまたはアシル化アテロコ
ラーゲンと絹蛋白質との水性溶液または水性分散液から
膜状、ゲル状、粉末状または繊維状の絹蛋白質/コラー
ゲン複合体を得ることを特徴とする。
【0015】前記絹蛋白質/コラーゲン複合体は、生理
活性物質、抗生物質、酵素、ホルモン、生体細胞、また
は微生物などを固定させるために使用できる。
活性物質、抗生物質、酵素、ホルモン、生体細胞、また
は微生物などを固定させるために使用できる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の絹蛋白質/コラーゲン複
合体は、化学反応性に富むリジン、アルギニン、ヒスチ
ジンなどの塩基性アミノ基を多く含んだ絹蛋白質と化学
修飾したコラーゲンまたはアテロコラーゲンとから構成
されるものであり、両者の試料から複合体を調製した
後、所望により、常法にしたがって化学架橋剤、例え
ば、エポキシ化合物と反応させることにより任意の架橋
度とすることができるので、水に対する溶解度を所望に
応じて制御できる。
合体は、化学反応性に富むリジン、アルギニン、ヒスチ
ジンなどの塩基性アミノ基を多く含んだ絹蛋白質と化学
修飾したコラーゲンまたはアテロコラーゲンとから構成
されるものであり、両者の試料から複合体を調製した
後、所望により、常法にしたがって化学架橋剤、例え
ば、エポキシ化合物と反応させることにより任意の架橋
度とすることができるので、水に対する溶解度を所望に
応じて制御できる。
【0017】本発明で用いる絹蛋白質繊維としては、家
蚕(Bombyx mori)幼虫から得られる家蚕絹糸の他に、
野蚕に属する柞蚕、天蚕、エリ蚕、ムガ蚕、シンジュ蚕
の幼虫から得られる野蚕絹糸またはこれらの繊維製品の
何れであっても使用できる。
蚕(Bombyx mori)幼虫から得られる家蚕絹糸の他に、
野蚕に属する柞蚕、天蚕、エリ蚕、ムガ蚕、シンジュ蚕
の幼虫から得られる野蚕絹糸またはこれらの繊維製品の
何れであっても使用できる。
【0018】絹蛋白質繊維(絹糸)を溶解するために
は、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、臭化リチウム、
チオシアン酸リチウムなどの中性塩の濃厚溶液中に絹糸
を入れ加熱する方法が用いられる。溶解条件は、絹蛋白
質の分子量を著しく低下させないことを基本とする。中
性塩濃度は8.0〜9.8重量%程度であればよく(濃
い程良好)、溶解温度は25〜70℃程度であればよ
い。溶解温度は60℃以下が好ましい。溶解温度が高温
になると絹蛋白質の分子量が低下し、素材の高分子性が
失われてしまう危険性がある。また、溶解時間は1〜2
0分程度に設定することが好ましい。中性塩の中でも絹
蛋白質繊維を良好に溶解するのは、絹フィブロイン繊維
の溶解力に優れたリチウム塩であり、通常は臭化リチウ
ムが好ましい。8M以上、好ましくは8.5M以上の臭
化リチウムであれば、55℃以上で15分で絹蛋白質繊
維は溶解する。
は、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、臭化リチウム、
チオシアン酸リチウムなどの中性塩の濃厚溶液中に絹糸
を入れ加熱する方法が用いられる。溶解条件は、絹蛋白
質の分子量を著しく低下させないことを基本とする。中
性塩濃度は8.0〜9.8重量%程度であればよく(濃
い程良好)、溶解温度は25〜70℃程度であればよ
い。溶解温度は60℃以下が好ましい。溶解温度が高温
になると絹蛋白質の分子量が低下し、素材の高分子性が
失われてしまう危険性がある。また、溶解時間は1〜2
0分程度に設定することが好ましい。中性塩の中でも絹
蛋白質繊維を良好に溶解するのは、絹フィブロイン繊維
の溶解力に優れたリチウム塩であり、通常は臭化リチウ
ムが好ましい。8M以上、好ましくは8.5M以上の臭
化リチウムであれば、55℃以上で15分で絹蛋白質繊
維は溶解する。
【0019】絹蛋白質繊維を溶解した中性塩溶液から純
粋な絹蛋白質水溶液を得るには、絹蛋白質の中性塩水溶
液をセルロース製の透析膜にいれ、両端を縫糸でくくっ
て室温の水道水または純水に4−5日間入れ、リチウム
イオンを完全に除くことが必要である。
粋な絹蛋白質水溶液を得るには、絹蛋白質の中性塩水溶
液をセルロース製の透析膜にいれ、両端を縫糸でくくっ
て室温の水道水または純水に4−5日間入れ、リチウム
イオンを完全に除くことが必要である。
【0020】本発明で用いるコラーゲンは、例えば、次
のようにして得られる。仔牛皮膚の真皮を細かく切断
し、クエン酸緩衝液を用い抽出する。抽出液を分離し、
新しいクエン酸緩衝液で2回目の抽出を行う。これをガ
ラスフィルターなどを用いて濾過した後、Na2HPO4
を用いて透析する。コラーゲンの沈殿を遠心分離で集め
る。水洗い後、クエン酸緩衝液での再溶解、Na2HP
O4透析を繰り返す。可溶性コラーゲンはこのように沈
殿、再溶解を繰り返すことで得られる。
のようにして得られる。仔牛皮膚の真皮を細かく切断
し、クエン酸緩衝液を用い抽出する。抽出液を分離し、
新しいクエン酸緩衝液で2回目の抽出を行う。これをガ
ラスフィルターなどを用いて濾過した後、Na2HPO4
を用いて透析する。コラーゲンの沈殿を遠心分離で集め
る。水洗い後、クエン酸緩衝液での再溶解、Na2HP
O4透析を繰り返す。可溶性コラーゲンはこのように沈
殿、再溶解を繰り返すことで得られる。
【0021】コラーゲンまたはアテロコラーゲンをアシ
ル化、例えば、サクシニル化したり、またはミリスチル
化したりすることで製造できる化学修飾コラーゲンおよ
びアテロコラーゲンは、中性のpH領域で水に可溶にな
るという特性がある。そのため、この化学修飾コラーゲ
ンまたはアテロコラーゲンを絹蛋白質水溶液と混合して
も絹蛋白質が凝固しない。
ル化、例えば、サクシニル化したり、またはミリスチル
化したりすることで製造できる化学修飾コラーゲンおよ
びアテロコラーゲンは、中性のpH領域で水に可溶にな
るという特性がある。そのため、この化学修飾コラーゲ
ンまたはアテロコラーゲンを絹蛋白質水溶液と混合して
も絹蛋白質が凝固しない。
【0022】以下、コラーゲンを例にとり説明するが、
アテロコラーゲンの場合も同じである。化学修飾を施し
てない未変性状態のコラーゲンは、その等電点(pH)
が9.1であり、等電点を5以下にすると水溶性とな
る。コラーゲン分子のリジン側鎖を、例えば、サクシニ
ル化すると、等電点が4.57となり、中性領域のpH
で沈殿を生ずることなく可溶化する。すなわち、可溶性
コラーゲンは、酸性水溶液中で可溶であるが、この水溶
液のpHを上げるとpH5以上で繊維再生が起こり沈殿
してしまう。しかし、サクシニル化、ミリスチル化など
のアシル化により化学修飾したコラーゲンにはサクシニ
ル基やミリスチル基などのアシル基が十分に導入され、
または導入された分子中にCOOH基が付加するため負
電荷リッチな分子環境にあり、中性pH領域においても
水溶性を示すので、絹蛋白質水溶液と、化学修飾した、
中性領域で可溶性のコラーゲンの水溶液とを均一に混合
でき、または絹蛋白質水溶液中に化学修飾したコラーゲ
ンをもしくは化学修飾したコラーゲンの水溶液中に絹蛋
白質を均一に添加・混合できる。
アテロコラーゲンの場合も同じである。化学修飾を施し
てない未変性状態のコラーゲンは、その等電点(pH)
が9.1であり、等電点を5以下にすると水溶性とな
る。コラーゲン分子のリジン側鎖を、例えば、サクシニ
ル化すると、等電点が4.57となり、中性領域のpH
で沈殿を生ずることなく可溶化する。すなわち、可溶性
コラーゲンは、酸性水溶液中で可溶であるが、この水溶
液のpHを上げるとpH5以上で繊維再生が起こり沈殿
してしまう。しかし、サクシニル化、ミリスチル化など
のアシル化により化学修飾したコラーゲンにはサクシニ
ル基やミリスチル基などのアシル基が十分に導入され、
または導入された分子中にCOOH基が付加するため負
電荷リッチな分子環境にあり、中性pH領域においても
水溶性を示すので、絹蛋白質水溶液と、化学修飾した、
中性領域で可溶性のコラーゲンの水溶液とを均一に混合
でき、または絹蛋白質水溶液中に化学修飾したコラーゲ
ンをもしくは化学修飾したコラーゲンの水溶液中に絹蛋
白質を均一に添加・混合できる。
【0023】コラーゲンを水に溶解させるようにするた
めの化学修飾方法としては、例えば、コラーゲンと二塩
基酸無水物としてのコハク酸無水物とを反応させるサク
シニル化反応、コラーゲンと一塩基酸無水物としてのミ
リスチン酸無水物とを反応させるミリスチル化反応など
の従来の反応を利用できる。コラーゲンは、こうした反
応により化学修飾されると、中性pH領域で水に可溶と
なり、絹蛋白質水溶液と複合化できるようになる。ま
た、コラーゲンの電荷状態が変わることから、血液との
反応性、細胞との相互作用、コラーゲンのHLB(hydro
philic-lipophilic balance)を容易に制御できる。さら
に、血小板の粘着凝集反応を制御できることから、抗血
栓表面を容易に形成せしめることが可能になる。
めの化学修飾方法としては、例えば、コラーゲンと二塩
基酸無水物としてのコハク酸無水物とを反応させるサク
シニル化反応、コラーゲンと一塩基酸無水物としてのミ
リスチン酸無水物とを反応させるミリスチル化反応など
の従来の反応を利用できる。コラーゲンは、こうした反
応により化学修飾されると、中性pH領域で水に可溶と
なり、絹蛋白質水溶液と複合化できるようになる。ま
た、コラーゲンの電荷状態が変わることから、血液との
反応性、細胞との相互作用、コラーゲンのHLB(hydro
philic-lipophilic balance)を容易に制御できる。さら
に、血小板の粘着凝集反応を制御できることから、抗血
栓表面を容易に形成せしめることが可能になる。
【0024】本発明で用いる、例えば、スクシニル化処
理、ミリスチル化処理などのアシル化処理は次のように
して行われる。コラーゲンを処理するためのアシル化
剤、例えば、スクシニル化剤およびミルスチル化剤など
の溶解可能な有機溶媒としては、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシドの他、ピリジン、氷酢酸/酢
酸混合溶媒などの使用も可能である。これらの有機溶媒
の中で触媒効果を持つピリジンは特に優れた効果を発揮
する。ジメチルホルムアミドなどの溶媒に反応触媒であ
るピリジンを添加した混合溶液系の使用も可能である。
処理溶媒中の無水物の濃度は5〜30重量%、望ましく
は10〜20重量%の範囲に設定するのがよい。処理条
件としては処理溶媒中で30℃以上で1時間以上処理す
ることが望ましい。
理、ミリスチル化処理などのアシル化処理は次のように
して行われる。コラーゲンを処理するためのアシル化
剤、例えば、スクシニル化剤およびミルスチル化剤など
の溶解可能な有機溶媒としては、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシドの他、ピリジン、氷酢酸/酢
酸混合溶媒などの使用も可能である。これらの有機溶媒
の中で触媒効果を持つピリジンは特に優れた効果を発揮
する。ジメチルホルムアミドなどの溶媒に反応触媒であ
るピリジンを添加した混合溶液系の使用も可能である。
処理溶媒中の無水物の濃度は5〜30重量%、望ましく
は10〜20重量%の範囲に設定するのがよい。処理条
件としては処理溶媒中で30℃以上で1時間以上処理す
ることが望ましい。
【0025】本発明においては、サクシニル化剤、ミリ
スチル化剤のようなアシル化剤は、コラーゲンに対し
て、乾燥物基準で、3〜20重量%、好ましくは5〜1
5重量%が導入されるような量で反応させると良い。ア
シル化剤としては、C1〜C4二塩基酸の無水物、例え
ば、C1:ジクリコール酸、C2:コハク酸、C3:グル
タル酸、またはC4:アジビン酸が含まれ、また、C1〜
C15一塩基酸の無水物、例えば、C1:酢酸、C2:プロ
ピオン酸、C5:カプロン酸、C8:カプリル酸、C11:
ラウリル酸、C9:ミリスチン酸、またはC15:パルミ
チン酸を使用することができる。
スチル化剤のようなアシル化剤は、コラーゲンに対し
て、乾燥物基準で、3〜20重量%、好ましくは5〜1
5重量%が導入されるような量で反応させると良い。ア
シル化剤としては、C1〜C4二塩基酸の無水物、例え
ば、C1:ジクリコール酸、C2:コハク酸、C3:グル
タル酸、またはC4:アジビン酸が含まれ、また、C1〜
C15一塩基酸の無水物、例えば、C1:酢酸、C2:プロ
ピオン酸、C5:カプロン酸、C8:カプリル酸、C11:
ラウリル酸、C9:ミリスチン酸、またはC15:パルミ
チン酸を使用することができる。
【0026】本発明において化学修飾剤(アシル化剤)
を反応させる場合、コラーゲンの反応活性部位の中で、
リジン、アルギニン、ヒスチジンなどの塩基性アミノ酸
残基はサクシニル化剤、ミリスチル化剤のようなアシル
化剤に対して強い反応性を持つ。また、これらのアシル
化剤はセリン、チロシンの分子側鎖の水酸基とも反応す
る。しかし、結合の化学安定度がより高いのは、これら
の薬剤とコラーゲンの塩基性の分子側鎖であるリジン、
アルギニン、ヒスチジンなどとが結合した場合である。
を反応させる場合、コラーゲンの反応活性部位の中で、
リジン、アルギニン、ヒスチジンなどの塩基性アミノ酸
残基はサクシニル化剤、ミリスチル化剤のようなアシル
化剤に対して強い反応性を持つ。また、これらのアシル
化剤はセリン、チロシンの分子側鎖の水酸基とも反応す
る。しかし、結合の化学安定度がより高いのは、これら
の薬剤とコラーゲンの塩基性の分子側鎖であるリジン、
アルギニン、ヒスチジンなどとが結合した場合である。
【0027】本発明の絹蛋白質/コラーゲン複合体に抗
生物質などの有効成分を固定化させるには、例えば、複
合体を調製する前の絹蛋白質水溶液とコラーゲン水溶液
とを混合した水溶液に有効成分を溶かし、注意深くゆる
やかに撹拌した後、ポリスチレン、ポリエチレンなどの
基質膜上に広げて水分を蒸発するとよい。有効成分を固
定化した絹蛋白質/コラーゲン複合体を調製するには、
任意濃度の絹蛋白質水溶液あるいはコラーゲン水溶液が
利用できる。しかし、これらの水溶液の取り扱い上、好
ましい絹蛋白質濃度は0.01〜10重量%、更に好ま
しくは0.1〜5重量%である。絹蛋白質濃度が10重
量%を超えると、水溶液の凝固速度が制御し難くなり、
また、0.01重量%未満だと、試料濃度が希薄すぎ、
試料水溶液量が逆に多過ぎてしまい、コラーゲン水溶液
を混合する際の効率が悪くなる。また、絹蛋白質の希薄
水溶液を用いるとコラーゲン水溶液との混合水溶液の蒸
発乾燥時間が長くなり試料調製上の効率が低下するため
好ましくない。コラーゲン水溶液濃度は0.1〜5重量
%であれば利用できる。好ましいコラーゲン水溶液は
0.1〜3重量%である。5重量%を超えるとコラーゲ
ン水溶液は室温においてゲル化しやすく、蒸発乾固の際
の取り扱いに不都合を生じる。
生物質などの有効成分を固定化させるには、例えば、複
合体を調製する前の絹蛋白質水溶液とコラーゲン水溶液
とを混合した水溶液に有効成分を溶かし、注意深くゆる
やかに撹拌した後、ポリスチレン、ポリエチレンなどの
基質膜上に広げて水分を蒸発するとよい。有効成分を固
定化した絹蛋白質/コラーゲン複合体を調製するには、
任意濃度の絹蛋白質水溶液あるいはコラーゲン水溶液が
利用できる。しかし、これらの水溶液の取り扱い上、好
ましい絹蛋白質濃度は0.01〜10重量%、更に好ま
しくは0.1〜5重量%である。絹蛋白質濃度が10重
量%を超えると、水溶液の凝固速度が制御し難くなり、
また、0.01重量%未満だと、試料濃度が希薄すぎ、
試料水溶液量が逆に多過ぎてしまい、コラーゲン水溶液
を混合する際の効率が悪くなる。また、絹蛋白質の希薄
水溶液を用いるとコラーゲン水溶液との混合水溶液の蒸
発乾燥時間が長くなり試料調製上の効率が低下するため
好ましくない。コラーゲン水溶液濃度は0.1〜5重量
%であれば利用できる。好ましいコラーゲン水溶液は
0.1〜3重量%である。5重量%を超えるとコラーゲ
ン水溶液は室温においてゲル化しやすく、蒸発乾固の際
の取り扱いに不都合を生じる。
【0028】絹蛋白質/コラーゲン複合体に固定できる
有効成分の種類および量は特に制約されるものでなく、
目的に合わせて任意に決めることができる。
有効成分の種類および量は特に制約されるものでなく、
目的に合わせて任意に決めることができる。
【0029】絹蛋白質水溶液とコラーゲン水溶液との混
合水溶液、または有効物質を含んだこれらの混合水溶液
を蒸発乾燥し、固化してできる複合体は水溶性である。
得られた複合体を水溶液系で使用すると溶解してしまう
ため、水不溶性に変えておくと良い。そのためには、
(1)ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒドなどのよ
うに蛋白質の分子間に架橋を形成する薬剤による処理、
(2)エチレングリコール ジグリシジルエーテルのよ
うな2官能性のエポキシ化合物による化学処理、および
(3)ヘキサメチレンジイソシアネートなどの架橋剤に
よる処理をするとよい。水不溶化処理にあたっては、複
合体に固定した有効成分の活性を低下させないように十
分に配慮すれば、その他一般の試薬による不溶化処理あ
るいは紫外線による照射処理であってもよい。上記処理
(1)および(2)の場合、試薬量を加減し、反応程度
を変えることで複合体の不溶化程度を制御することがで
きる。
合水溶液、または有効物質を含んだこれらの混合水溶液
を蒸発乾燥し、固化してできる複合体は水溶性である。
得られた複合体を水溶液系で使用すると溶解してしまう
ため、水不溶性に変えておくと良い。そのためには、
(1)ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒドなどのよ
うに蛋白質の分子間に架橋を形成する薬剤による処理、
(2)エチレングリコール ジグリシジルエーテルのよ
うな2官能性のエポキシ化合物による化学処理、および
(3)ヘキサメチレンジイソシアネートなどの架橋剤に
よる処理をするとよい。水不溶化処理にあたっては、複
合体に固定した有効成分の活性を低下させないように十
分に配慮すれば、その他一般の試薬による不溶化処理あ
るいは紫外線による照射処理であってもよい。上記処理
(1)および(2)の場合、試薬量を加減し、反応程度
を変えることで複合体の不溶化程度を制御することがで
きる。
【0030】コラーゲンのサクシニル化は、例えば、ジ
メチルホルムアミドなどの溶媒中に無水コハク酸を溶解
させて反応させるとコラーゲンのリジン残基がサクシニ
ル化され、その結果導入されたリジン残基の分子中にC
OO基が付加する。同様に有機溶媒中でコラーゲンにミ
リスチン酸無水物を反応させるとミリスチル基が導入さ
れてリジン残基に導入された分子中にCOOH基が導入
される。こうした化学修飾により調製できる修飾コラー
ゲンの等電点(pH)は4〜5付近となり、中性付近で
コラーゲン水溶液は沈殿を起こさない。
メチルホルムアミドなどの溶媒中に無水コハク酸を溶解
させて反応させるとコラーゲンのリジン残基がサクシニ
ル化され、その結果導入されたリジン残基の分子中にC
OO基が付加する。同様に有機溶媒中でコラーゲンにミ
リスチン酸無水物を反応させるとミリスチル基が導入さ
れてリジン残基に導入された分子中にCOOH基が導入
される。こうした化学修飾により調製できる修飾コラー
ゲンの等電点(pH)は4〜5付近となり、中性付近で
コラーゲン水溶液は沈殿を起こさない。
【0031】本発明の絹蛋白質/コラーゲン複合体の場
合、各成分の水性溶液もしくは水性分散液をそれぞれ別
個に作成して、その後両者を均一に混合した混合液を、
あるいは、両成分を一緒に均一に混合したもしくは一方
を溶解・分散せしめた液に他方を溶解・分散せしめて均
一に混合した一つの水性溶液または水性分散液を用い
て、これをポリエチレン膜、ポリスチレン膜などの基質
上に広げて水分を蒸発することによって複合膜が得ら
れ、また、これに既知のゲル化剤を添加することによっ
てゲル状複合体が得られ、また、既知の凍結乾燥法に従
って粉末状複合体が得られる。
合、各成分の水性溶液もしくは水性分散液をそれぞれ別
個に作成して、その後両者を均一に混合した混合液を、
あるいは、両成分を一緒に均一に混合したもしくは一方
を溶解・分散せしめた液に他方を溶解・分散せしめて均
一に混合した一つの水性溶液または水性分散液を用い
て、これをポリエチレン膜、ポリスチレン膜などの基質
上に広げて水分を蒸発することによって複合膜が得ら
れ、また、これに既知のゲル化剤を添加することによっ
てゲル状複合体が得られ、また、既知の凍結乾燥法に従
って粉末状複合体が得られる。
【0032】
【実施例】次に本発明を実施例および比較例によりさら
に詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定される
ものではない。なお、絹フィブロインには多くの種類が
あるが、特にことわらない限り、家蚕幼虫に由来する絹
フィブロインを用いた。
に詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定される
ものではない。なお、絹フィブロインには多くの種類が
あるが、特にことわらない限り、家蚕幼虫に由来する絹
フィブロインを用いた。
【0033】以下の実施例では、植物性病原細菌とし
て、普遍的な植物性病原細菌の代表であって、耐性菌が
出現しやすく、多くの植物を犯す多犯性の腐敗病菌であ
り、植物性病原細菌の中でも数少ないグラム陽性菌とし
てトマトかいよう病菌(学術名:Corynebacterium mic
higanese pv.michiganese)を選んだ。
て、普遍的な植物性病原細菌の代表であって、耐性菌が
出現しやすく、多くの植物を犯す多犯性の腐敗病菌であ
り、植物性病原細菌の中でも数少ないグラム陽性菌とし
てトマトかいよう病菌(学術名:Corynebacterium mic
higanese pv.michiganese)を選んだ。
【0034】実施例中の細菌および糸状菌に対する抗菌
活性評価は下記の方法により行った。 A.細菌に対す
る抗菌活性検定法:加熱溶解後55℃に保持した半合成
脇本培地またはキングB培地25mlと、検定菌(濃度
109-10個/ml)2mlとを混合し、この混合物をシ
ャーレに流し込んで平板状に固めた。この菌液混合平板
培地上に約2cmの長さに切断した検定試料を置き、ピ
ンセットで注意深く検定試料の両端を培地に埋め込み、
膜状の試料全体を培地に密着させた。これを20〜25
℃に保ち、所定の経過時間毎に検定試料付近の培地での
菌増殖阻害程度を下記の判定基準により4段階で評価し
た。但し、阻止帯の幅が大きいものについては、実測値
(mm)で表示した。
活性評価は下記の方法により行った。 A.細菌に対す
る抗菌活性検定法:加熱溶解後55℃に保持した半合成
脇本培地またはキングB培地25mlと、検定菌(濃度
109-10個/ml)2mlとを混合し、この混合物をシ
ャーレに流し込んで平板状に固めた。この菌液混合平板
培地上に約2cmの長さに切断した検定試料を置き、ピ
ンセットで注意深く検定試料の両端を培地に埋め込み、
膜状の試料全体を培地に密着させた。これを20〜25
℃に保ち、所定の経過時間毎に検定試料付近の培地での
菌増殖阻害程度を下記の判定基準により4段階で評価し
た。但し、阻止帯の幅が大きいものについては、実測値
(mm)で表示した。
【0035】++:強い(明瞭で幅2mm以上の菌増殖
阻止帯を形成) +:弱い(不明瞭な阻止帯、または幅1mm以下の明瞭
な阻止帯を形成) ±:軽微(わずかに阻害が認められる) −:抗菌活性は認められない。
阻止帯を形成) +:弱い(不明瞭な阻止帯、または幅1mm以下の明瞭
な阻止帯を形成) ±:軽微(わずかに阻害が認められる) −:抗菌活性は認められない。
【0036】B.糸状菌に対する抗菌活性検定法:加熱
溶解後55℃に保持したPSA培地と、検定菌の胞子液
(濃度105-6個/ml)2mlとを混合し、この混合
物をシャーレに流し込んで平板状に固め、上記抗菌活性
の評価の場合と同様に観察した。
溶解後55℃に保持したPSA培地と、検定菌の胞子液
(濃度105-6個/ml)2mlとを混合し、この混合
物をシャーレに流し込んで平板状に固め、上記抗菌活性
の評価の場合と同様に観察した。
【0037】また、試料特性が、本発明のような複合体
とした場合に、どのように変化するかを調べる目的で次
の項目の試験を行った。
とした場合に、どのように変化するかを調べる目的で次
の項目の試験を行った。
【0038】C.吸湿性:20℃、65%RHに調節し
た恒温恒湿槽中に試料を1週間放置して吸湿量が平衡状
態となったものの重量を計測し、この重量と、平衡状態
の試料を105℃で2時間乾燥した後の重量との差より
吸湿率(%)を求めた。
た恒温恒湿槽中に試料を1週間放置して吸湿量が平衡状
態となったものの重量を計測し、この重量と、平衡状態
の試料を105℃で2時間乾燥した後の重量との差より
吸湿率(%)を求めた。
【0039】D.機械的特性:絹蛋白質/コラーゲン複
合体の機械的性質(強度および伸度)を測定し、切断時
の試料の強度と伸度を評価した。測定条件は、試料の長
さ10mmおよび幅2mm、引張り速度10mm/mi
n、フルスケール250gであり、(株)島津製作所製
引張り試験機(オートグラフ、形式AGS−5D)によ
り測定した。
合体の機械的性質(強度および伸度)を測定し、切断時
の試料の強度と伸度を評価した。測定条件は、試料の長
さ10mmおよび幅2mm、引張り速度10mm/mi
n、フルスケール250gであり、(株)島津製作所製
引張り試験機(オートグラフ、形式AGS−5D)によ
り測定した。
【0040】E.粘弾性挙動:(株)東洋精機製作所製
レオログラフ・ソリッドSタイプを用い、昇温速度2℃
/分、測定温度範囲−30〜260℃、測定周波数10
Hz、初期張力30gf、試料長10mm、試料幅2m
mで粘弾性挙動を評価した。この測定により試料の力学
的損失ピーク温度を求めた。
レオログラフ・ソリッドSタイプを用い、昇温速度2℃
/分、測定温度範囲−30〜260℃、測定周波数10
Hz、初期張力30gf、試料長10mm、試料幅2m
mで粘弾性挙動を評価した。この測定により試料の力学
的損失ピーク温度を求めた。
【0041】F.熱分解温度:理学電機(株)製示差熱
走査測定装置(DSC−10A)を用い、試料重量2.
2mg、DSCレンジ2.5mcal/s、昇温速度1
0℃/分で、測定を200cc/分の窒素気流中で行っ
た。この測定において200℃以上に現れる吸熱ピーク
温度を試料の熱分解温度とした。
走査測定装置(DSC−10A)を用い、試料重量2.
2mg、DSCレンジ2.5mcal/s、昇温速度1
0℃/分で、測定を200cc/分の窒素気流中で行っ
た。この測定において200℃以上に現れる吸熱ピーク
温度を試料の熱分解温度とした。
【0042】G.熱分析安定度:理学電機(株)製熱重
量分析(TGA)装置を用い、昇温加熱過程における試
料重量変化を窒素雰囲気下で測定した。試料重量3m
g、昇温速度10℃/min、TGAフルスケール5m
gの条件で分析を行った。測定開始前の重量を100と
して、昇温過程で重量残存率が何%かを測定した。
量分析(TGA)装置を用い、昇温加熱過程における試
料重量変化を窒素雰囲気下で測定した。試料重量3m
g、昇温速度10℃/min、TGAフルスケール5m
gの条件で分析を行った。測定開始前の重量を100と
して、昇温過程で重量残存率が何%かを測定した。
【0043】H.熱形態安定度:理学電機(株)製熱機
械測定装置(TMA)を用い、昇温過程における膜状の
試料の寸法変化を窒素雰囲気下で測定した。
械測定装置(TMA)を用い、昇温過程における膜状の
試料の寸法変化を窒素雰囲気下で測定した。
【0044】試料の長さ15mmおよび幅2mm、昇温
速度10℃/min、サンプリングタイム2sec、T
MAレンジ±1000μmの条件で分析を行った。室温
から350℃までの間で測定したTMA結果に基づき、
180℃における複合膜の収縮量が測定前の試料長に比
べて何%収縮しているかを評価し、これを熱形態安定度
と呼ぶ。
速度10℃/min、サンプリングタイム2sec、T
MAレンジ±1000μmの条件で分析を行った。室温
から350℃までの間で測定したTMA結果に基づき、
180℃における複合膜の収縮量が測定前の試料長に比
べて何%収縮しているかを評価し、これを熱形態安定度
と呼ぶ。
【0045】実施例1 2.5gの家蚕絹糸を55℃の8.5M臭化リチウム水
溶液20ml中に完全に溶解せしめ、この水溶液をセル
ロース製透析膜にいれて、5℃で5日間純水と置換する
ことで不純物を除去し、純粋な絹フィブロイン水溶液を
調製した。かくして調製された絹フィブロイン水溶液に
蒸留水を加え、絶乾濃度が0.3%となるように絹フィ
ブロイン水溶液の原液を調製した。
溶液20ml中に完全に溶解せしめ、この水溶液をセル
ロース製透析膜にいれて、5℃で5日間純水と置換する
ことで不純物を除去し、純粋な絹フィブロイン水溶液を
調製した。かくして調製された絹フィブロイン水溶液に
蒸留水を加え、絶乾濃度が0.3%となるように絹フィ
ブロイン水溶液の原液を調製した。
【0046】ミリスチル化アテロコラーゲンは次のよう
にして調製した。仔牛皮膚の真皮を細かく切断し、0.
15Mクエン酸緩衝液(pH3.6)を用い、1〜2日
間抽出した。抽出液を分離し、同じ濃度の新しいクエン
酸緩衝液で2回目の抽出を行った。これをガラスフィル
ターで濾過した後で、0.02MのNa2HPO4を用い
て透析した。コラーゲンの沈殿を遠心分離で集め、水洗
い後、0.15Mクエン酸緩衝液で再溶解、0.02M
のNa2HPO4透析を繰り返した。水溶性のコラーゲン
は、このような沈殿、再溶解を繰り返すことで得られ
た。このようにして得られた水溶性のコラーゲンの三重
らせん構造の両側には、数十個のアミノ酸からなり、抗
原の原因となるテロペプチドが存在する。コラーゲンの
テロペプチドを選択的に消化し、分子間架橋を切断する
作用を持つ蛋白質分解酵素であるペプシンをコラーゲン
分子に作用させることで水溶性のアテロコラーゲンを調
製した。
にして調製した。仔牛皮膚の真皮を細かく切断し、0.
15Mクエン酸緩衝液(pH3.6)を用い、1〜2日
間抽出した。抽出液を分離し、同じ濃度の新しいクエン
酸緩衝液で2回目の抽出を行った。これをガラスフィル
ターで濾過した後で、0.02MのNa2HPO4を用い
て透析した。コラーゲンの沈殿を遠心分離で集め、水洗
い後、0.15Mクエン酸緩衝液で再溶解、0.02M
のNa2HPO4透析を繰り返した。水溶性のコラーゲン
は、このような沈殿、再溶解を繰り返すことで得られ
た。このようにして得られた水溶性のコラーゲンの三重
らせん構造の両側には、数十個のアミノ酸からなり、抗
原の原因となるテロペプチドが存在する。コラーゲンの
テロペプチドを選択的に消化し、分子間架橋を切断する
作用を持つ蛋白質分解酵素であるペプシンをコラーゲン
分子に作用させることで水溶性のアテロコラーゲンを調
製した。
【0047】次いで、ミリスチル化剤としてミリスチン
酸無水物をジメチルホルムアミドに溶解し、これに上記
の方法で調製したアテロコラーゲンを加え、75℃で1
時間以上反応させることで水溶性のミリスチル化アテロ
コラーゲンを調製した。これを蒸留水に溶解することで
0.3%濃度のミリスチル化アテロコラーゲン水溶液を
調製した。
酸無水物をジメチルホルムアミドに溶解し、これに上記
の方法で調製したアテロコラーゲンを加え、75℃で1
時間以上反応させることで水溶性のミリスチル化アテロ
コラーゲンを調製した。これを蒸留水に溶解することで
0.3%濃度のミリスチル化アテロコラーゲン水溶液を
調製した。
【0048】また、スクシニル化アテロコラーゲン水溶
液も上記と同様にして調製した。
液も上記と同様にして調製した。
【0049】上記のようにして得られたスクシニル化ま
たはミリスチル化したアテロコラーゲンの0.3%水溶
液に所定量の0.3%絹フィブロイン水溶液原液を加
え、ガラス棒で静かにかつ十分に攪拌したものを、ポリ
エチレン膜上に広げ、12時間以上の時間をかけて水分
を蒸発させ、透明で、柔軟性のある絹フィブロイン/ア
テロコラーゲン複合膜を製造した。また、この複合膜の
各成分の水溶液についても同様に蒸発乾固せしめて膜を
製造した。上記蒸発乾固は、25℃、65%RH.で行
った。
たはミリスチル化したアテロコラーゲンの0.3%水溶
液に所定量の0.3%絹フィブロイン水溶液原液を加
え、ガラス棒で静かにかつ十分に攪拌したものを、ポリ
エチレン膜上に広げ、12時間以上の時間をかけて水分
を蒸発させ、透明で、柔軟性のある絹フィブロイン/ア
テロコラーゲン複合膜を製造した。また、この複合膜の
各成分の水溶液についても同様に蒸発乾固せしめて膜を
製造した。上記蒸発乾固は、25℃、65%RH.で行
った。
【0050】本実施例で得られた膜状試料は、次の通り
である。
である。
【0051】CSS: 0.3%スクシニル化アテロコラー
ゲン水溶液から得られた膜状試料。
ゲン水溶液から得られた膜状試料。
【0052】SMS: 0.3%ミリスチル化アテロコラー
ゲン水溶液から得られた膜状試料。
ゲン水溶液から得られた膜状試料。
【0053】SF/CMS(1:1): 0.3%家蚕絹フィブロイ
ン水溶液1容量部に0.3%ミリスチル化アテロコラー
ゲン水溶液1容量部を加えた混合水溶液から得られた膜
状試料。
ン水溶液1容量部に0.3%ミリスチル化アテロコラー
ゲン水溶液1容量部を加えた混合水溶液から得られた膜
状試料。
【0054】SF/CSS(1:1): 0.3%家蚕絹フィブロイ
ン水溶液1容量部に0.3%スクシニル化アテロコラー
ゲン水溶液1容量部を加えた混合水溶液から得られた膜
状試料。
ン水溶液1容量部に0.3%スクシニル化アテロコラー
ゲン水溶液1容量部を加えた混合水溶液から得られた膜
状試料。
【0055】SF/CSS(1:2): 0.3%家蚕絹フィブロイ
ン水溶液1容量部に0.3%スクシニル化アテロコラー
ゲン水溶液2容量部を加えた混合水溶液から得られた膜
状試料。
ン水溶液1容量部に0.3%スクシニル化アテロコラー
ゲン水溶液2容量部を加えた混合水溶液から得られた膜
状試料。
【0056】SF: 0.3%の絹フィブロイン水溶液から
得られた膜状試料。
得られた膜状試料。
【0057】上記絹フィブロイン膜、アテロコラーゲン
膜、および絹フィブロイン/アテロコラーゲン複合膜の
吸湿率、強度、伸度、熱形態安定度を調べた。得られた
結果を表1に示す。
膜、および絹フィブロイン/アテロコラーゲン複合膜の
吸湿率、強度、伸度、熱形態安定度を調べた。得られた
結果を表1に示す。
【0058】 表 1 ─────────────────────────────────── 試 料 吸湿率(%) 強度(kg/mm2) 伸度(%) 熱形態安定度(%) ─────────────────────────────────── CSS 20.0 20.4 4.2 4.4 CMS 21.3 1.6 9.1 11.0 SF/CMS(1:1) 12.7 12.4 8.1 5.9 SF/CSS(1:1) 13 11.9 4.6 1.8 SF/CSS(1:2) 14.7 2.9 6.6 8.2 SF 9.3 3.3 0.8 2.6 ─────────────────────────────────── 表1から明らかなように、180℃におけるミリスチル
化アテロコラーゲンのTMA曲線上の180℃には11
%の大きな収縮が見られるが、スクシニル化アテロコラ
ーゲンでは僅か4.4%の収縮が生ずるだけである。こ
れは、アシル化剤の炭化水素鎖が長くなるにつれて熱分
子運動性が増す事実と良く符合する。
化アテロコラーゲンのTMA曲線上の180℃には11
%の大きな収縮が見られるが、スクシニル化アテロコラ
ーゲンでは僅か4.4%の収縮が生ずるだけである。こ
れは、アシル化剤の炭化水素鎖が長くなるにつれて熱分
子運動性が増す事実と良く符合する。
【0059】表1から見るとおり、絹フィブロイン含量
が増加すると180℃におけるTMA曲線から明らかな
ように試料の収縮量が減少する。本実験例は、本発明の
絹フィブロイン/アテロコラーゲン複合膜の熱形態安定
性の増加を意味するものである。
が増加すると180℃におけるTMA曲線から明らかな
ように試料の収縮量が減少する。本実験例は、本発明の
絹フィブロイン/アテロコラーゲン複合膜の熱形態安定
性の増加を意味するものである。
【0060】ミリスチル化アテロコラーゲン膜の伸度は
スクシニル化アテロコラーゲン膜の伸度よりも2倍以上
の大きな値となった。スクシニル化アテロコラーゲンの
切断強度は、ミリスチル化アテロコラーゲンよりも高い
値を示す。絹フィブロイン膜は、伸度が小さく、乾燥状
態では僅か0.8%で切断してしまうため、極めて脆
い。ミリスチル化アテロコラーゲンやスクシニル化アテ
ロコラーゲンを複合化することで、脆い絹フィブロイン
の機械的特性の改善が可能となった。
スクシニル化アテロコラーゲン膜の伸度よりも2倍以上
の大きな値となった。スクシニル化アテロコラーゲンの
切断強度は、ミリスチル化アテロコラーゲンよりも高い
値を示す。絹フィブロイン膜は、伸度が小さく、乾燥状
態では僅か0.8%で切断してしまうため、極めて脆
い。ミリスチル化アテロコラーゲンやスクシニル化アテ
ロコラーゲンを複合化することで、脆い絹フィブロイン
の機械的特性の改善が可能となった。
【0061】実施例2 2%のスクシニル化アテロコラーゲン水溶液4mlと
5.1%再生絹フィブロイン水溶液4mlとを等量宛混
合して合計8mlの混合水溶液を調製した。この中に1
0mgのテトラサイクリンを均一に溶解させ、全体が均
一になるまで2時間混合し、この混合水溶液をポリスチ
レン膜の上に広げて、25℃で、12時間かけて水分を
蒸発した。こうしてテトラサイクリンを含有する絹フィ
ブロイン/スクシニル化アテロコラーゲン複合膜を調製
した。この膜状試料を2%ホルマリン水溶液に1分間浸
漬して、室温で乾燥させて水不溶化試料(以下、試料
と略記)を調製した。
5.1%再生絹フィブロイン水溶液4mlとを等量宛混
合して合計8mlの混合水溶液を調製した。この中に1
0mgのテトラサイクリンを均一に溶解させ、全体が均
一になるまで2時間混合し、この混合水溶液をポリスチ
レン膜の上に広げて、25℃で、12時間かけて水分を
蒸発した。こうしてテトラサイクリンを含有する絹フィ
ブロイン/スクシニル化アテロコラーゲン複合膜を調製
した。この膜状試料を2%ホルマリン水溶液に1分間浸
漬して、室温で乾燥させて水不溶化試料(以下、試料
と略記)を調製した。
【0062】また、2mlの2%絹フィブロイン水溶液
と2mlの2%スクシニル化アテロコラーゲン水溶液と
の混合水溶液を50℃に加熱した。これとは別に、抗生
物質であるリファンピシン20mgを含む20%エタノ
ール水溶液を調製し、このエタノール水溶液1mlを上
記等量混合水溶液に加えた。こうして製造した混合水溶
液をポリエチレン膜上に広げて、室温で水分を蒸発乾燥
させ、絹フィブロイン/スクシニル化アテロコラーゲン
複合膜を調製した。この膜状試料を2%ホルマリン水溶
液に30秒あるいは5分間の浸漬処理をして不溶化さ
せ、これを標準状態で乾燥させて、2種の膜状試料(以
下、試料、と略記)(試料が30秒間、試料が
5分間浸漬処理したものである)を調製した。なお、ホ
ルムアルデヒド処理しないものを対照区として用いた
(以下、試料と略記)。
と2mlの2%スクシニル化アテロコラーゲン水溶液と
の混合水溶液を50℃に加熱した。これとは別に、抗生
物質であるリファンピシン20mgを含む20%エタノ
ール水溶液を調製し、このエタノール水溶液1mlを上
記等量混合水溶液に加えた。こうして製造した混合水溶
液をポリエチレン膜上に広げて、室温で水分を蒸発乾燥
させ、絹フィブロイン/スクシニル化アテロコラーゲン
複合膜を調製した。この膜状試料を2%ホルマリン水溶
液に30秒あるいは5分間の浸漬処理をして不溶化さ
せ、これを標準状態で乾燥させて、2種の膜状試料(以
下、試料、と略記)(試料が30秒間、試料が
5分間浸漬処理したものである)を調製した。なお、ホ
ルムアルデヒド処理しないものを対照区として用いた
(以下、試料と略記)。
【0063】このようにして調製した各種膜状の試料
(〜)を3mlの蒸留水を入れた5ml容量のガラ
ス管に入れて一定時間(0分〜5日)振盪処理をした。
振盪処置後、試料を取り出し標準状態で風乾させ、各経
過時間に対応した試料の抗菌性を評価した。
(〜)を3mlの蒸留水を入れた5ml容量のガラ
ス管に入れて一定時間(0分〜5日)振盪処理をした。
振盪処置後、試料を取り出し標準状態で風乾させ、各経
過時間に対応した試料の抗菌性を評価した。
【0064】これら試料が植物性病原細菌の増殖に及ぼ
す阻止作用を上記方法にしたがって評価した。得られた
結果を表2に示す。表2中、数値の単位はmmである。
す阻止作用を上記方法にしたがって評価した。得られた
結果を表2に示す。表2中、数値の単位はmmである。
【0065】 表 2 ─────────────────────────────────── 経過時間 試料 試料 試料 試料 (浸漬:1分)(浸漬:なし)(浸漬:30秒)(浸漬:5分) ─────────────────────────────────── 0分 ++ 34 35 34 20分 ++ 40分 + 60分 ± 22 28 29 1日 16 20 20 3日 11 13 15 5日 − 6 7 ─────────────────────────────────── 表2から明らかなように、各試料とも徐放効果を持ち、
特に試料、、の場合、高い徐放効果がある。糸状
菌についても、上記方法にしたがって行われた試験の結
果、各試料とも上記植物性病原細菌の場合と同様糸状菌
の生長阻害効果ならびに徐放効果が得られた。さらに、
結核菌、グラム陽性菌あるいはグラム陰性菌の増殖阻害
効果を示した。
特に試料、、の場合、高い徐放効果がある。糸状
菌についても、上記方法にしたがって行われた試験の結
果、各試料とも上記植物性病原細菌の場合と同様糸状菌
の生長阻害効果ならびに徐放効果が得られた。さらに、
結核菌、グラム陽性菌あるいはグラム陰性菌の増殖阻害
効果を示した。
【0066】実施例3 実施例1で用いた絹フィブロイン/アテロコラーゲン複
合膜を2%グルタルアルデヒド水溶液に15秒間浸漬
し、98重量%の水分を長時間保持するハイドロゲル状
物質を得た。得られたゲル状物質をそのまま皮膚に塗布
して乾燥させると、本発明の複合体からなる人工皮膚素
材が得られた。
合膜を2%グルタルアルデヒド水溶液に15秒間浸漬
し、98重量%の水分を長時間保持するハイドロゲル状
物質を得た。得られたゲル状物質をそのまま皮膚に塗布
して乾燥させると、本発明の複合体からなる人工皮膚素
材が得られた。
【0067】0.3%家蚕絹フィブロイン水溶液と0.
3%スクシニル化アテロコラーゲン水溶液との等量混合
水溶液を静かに攪拌してポリスチレン膜上に広げて水分
を蒸発乾燥し、固化することで絹フィブロイン/スクシ
ニル化アテロコラーゲン(1:1)膜を調製した。この
試料膜を幅0.3mm、長さ2cmに切断して東洋精機
(株)製のレオログラフ・ソリッドSタイプで粘弾性挙
動(DMA)を測定した。DMAによると、SF/CS
S(1:1)は86℃と188℃に力学的損失ピークが
表れた。86℃のピークはスクシニル化アテロコラーゲ
ンの熱分子運動に基づいて、また、188℃のピークは
絹フィブロインの熱分子運動に基づいて生ずることが分
かっている。このことから、SF/CSS(1:1)に
はCSS(スクシニル化アテロコラーゲン)に基づく領
域とSF(絹フィブロイン)に基づく領域とが存在して
おり、全体として均一な複合体となっていることが分か
る。
3%スクシニル化アテロコラーゲン水溶液との等量混合
水溶液を静かに攪拌してポリスチレン膜上に広げて水分
を蒸発乾燥し、固化することで絹フィブロイン/スクシ
ニル化アテロコラーゲン(1:1)膜を調製した。この
試料膜を幅0.3mm、長さ2cmに切断して東洋精機
(株)製のレオログラフ・ソリッドSタイプで粘弾性挙
動(DMA)を測定した。DMAによると、SF/CS
S(1:1)は86℃と188℃に力学的損失ピークが
表れた。86℃のピークはスクシニル化アテロコラーゲ
ンの熱分子運動に基づいて、また、188℃のピークは
絹フィブロインの熱分子運動に基づいて生ずることが分
かっている。このことから、SF/CSS(1:1)に
はCSS(スクシニル化アテロコラーゲン)に基づく領
域とSF(絹フィブロイン)に基づく領域とが存在して
おり、全体として均一な複合体となっていることが分か
る。
【0068】実施例4 実施例1と同様の方法で絹フィブロイン、アテロコラー
ゲン、および絹フィブロイン/スクシニル化アテロコラ
ーゲン複合膜を調製し、それらの分子構造特性を明らか
にするため、フーリエ変換赤外スペクトル(FT−I
R)を測定した。FT−IRはパーキンエルマー社製の
測定装置を用いて測定し、試料は膜状試料を用いた。測
定波数領域は2000〜400cm-1であり、測定繰り
返し数は20回であった。吸収ピーク位置の数を求め、
ピーク強度を強(s)、中(m)、弱(w)の3段階で
示した。得られた結果を表3に示す。
ゲン、および絹フィブロイン/スクシニル化アテロコラ
ーゲン複合膜を調製し、それらの分子構造特性を明らか
にするため、フーリエ変換赤外スペクトル(FT−I
R)を測定した。FT−IRはパーキンエルマー社製の
測定装置を用いて測定し、試料は膜状試料を用いた。測
定波数領域は2000〜400cm-1であり、測定繰り
返し数は20回であった。吸収ピーク位置の数を求め、
ピーク強度を強(s)、中(m)、弱(w)の3段階で
示した。得られた結果を表3に示す。
【0069】本実施例で用いた膜状試料は、次の通りで
ある。
ある。
【0070】SF : 実施例1の場合と同じ。
【0071】CSS : 実施例1の場合と同じ。
【0072】SF/CSS(8:2): 0.3%家蚕絹フィブロイ
ン水溶液8容量部に0.3%スクシニル化アテロコラー
ゲン水溶液2容量部を加えた混合水溶液から得られた膜
状試料。
ン水溶液8容量部に0.3%スクシニル化アテロコラー
ゲン水溶液2容量部を加えた混合水溶液から得られた膜
状試料。
【0073】SF/CSS(6:4): 0.3%家蚕絹フィブロイ
ン水溶液6容量部に0.3%スクシニル化アテロコラー
ゲン水溶液4容量部を加えた混合水溶液から得られた膜
状試料。
ン水溶液6容量部に0.3%スクシニル化アテロコラー
ゲン水溶液4容量部を加えた混合水溶液から得られた膜
状試料。
【0074】SF/CSS(4:6): 0.3%家蚕絹フィブロイ
ン水溶液4容量部に0.3%スクシニル化アテロコラー
ゲン水溶液6容量部を加えた混合水溶液から得られた膜
状試料。
ン水溶液4容量部に0.3%スクシニル化アテロコラー
ゲン水溶液6容量部を加えた混合水溶液から得られた膜
状試料。
【0075】SF/CSS(2:8): 0.3%家蚕絹フィブロイ
ン水溶液2容量部に0.3%スクシニル化アテロコラー
ゲン水溶液8容量部を加えた混合水溶液から得られた膜
状試料。
ン水溶液2容量部に0.3%スクシニル化アテロコラー
ゲン水溶液8容量部を加えた混合水溶液から得られた膜
状試料。
【0076】 表 3 ──────────────────────────────────── 試 料 吸収ピーク波数(cm-1) ──────────────────────────────────── SF 1629(s),1530(s),1447(m),1409(w), 1263(w),1234(m),1070(m),690(m),643(m),554(s) SF/CSS(8/2) 1653(s),1545(s),1452(m),1279(w),1240(m), 1071(w),937(w),526(m) SF/CSS(6/4) 1658(s),1631(s),1547(m),1525(w), 1282(w),1239(w),1079(w),936(w),531(s) SF/CSS(4/6) 1660(s),1635(s),1548(m),1281(m),1242(m), 1078(m),936(w),530(s) SF/CSS(2/8) 1659(s),1639(m),1554(m),1282(m),1240(m), 1165(m),1078(w),938(m),525(m) CSS 1657(S),1555(m),1283(w),1240(w),1082(m), 929(m),534(m) ──────────────────────────────────── 表3から明らかなように、絹フィブロイン/スクシニル
化アテロコラーゲン複合膜のFT−IRスペクトルに
は、純粋な絹蛋白質に基づく吸収ピークと、純粋なコラ
ーゲンに由来するIRスペクトルピークとが重複して現
れている。従って分子形態的には絹蛋白質とコラーゲン
との相溶性の良い構造から構成されるものと結論でき
る。
化アテロコラーゲン複合膜のFT−IRスペクトルに
は、純粋な絹蛋白質に基づく吸収ピークと、純粋なコラ
ーゲンに由来するIRスペクトルピークとが重複して現
れている。従って分子形態的には絹蛋白質とコラーゲン
との相溶性の良い構造から構成されるものと結論でき
る。
【0077】実施例5 TMAレンジ±1000μmの条件で測定したCSS、
CMSのTMA曲線上、100℃〜180℃の温度領域
におけるTMA曲線の接線と、急激に試料長が収縮する
180℃〜200℃におけるTMA曲線の接線との交点
をTt(℃)とし、各試料のTt値を調べた。得られた
値を表4に示す。表4において、Tdscは、DSC測
定の結果、200℃以上に現れる主要な吸熱ピーク温度
を意味する。このTdscは、試料の熱分解温度に相当
する。
CMSのTMA曲線上、100℃〜180℃の温度領域
におけるTMA曲線の接線と、急激に試料長が収縮する
180℃〜200℃におけるTMA曲線の接線との交点
をTt(℃)とし、各試料のTt値を調べた。得られた
値を表4に示す。表4において、Tdscは、DSC測
定の結果、200℃以上に現れる主要な吸熱ピーク温度
を意味する。このTdscは、試料の熱分解温度に相当
する。
【0078】 表 4 ──────────────────────── 試 料 Tt(℃) Tdsc(℃) ──────────────────────── CSS 176 CMS 166 SF/CSS(1:1) 193 267 SF/CMS(1:1) 171 SF/CMS(1:2) 170 266 SF 284 ──────────────────────── 表4から明らかなように、スクシニル化アテロコラーゲ
ン(CSS)の熱寸法安定性はミリスチル化アテロコラ
ーゲン(CMS)よりも10℃高い176℃である。絹
フィブロインとスクシニル化アテロコラーゲンとが複合
化したものは、熱寸法安定性が約30℃程度高温に移行
し193℃になった。絹フィブロインとスクシニル化ア
テロコラーゲンとの分子相互作用が特異的に向上するこ
とが確かめられた。
ン(CSS)の熱寸法安定性はミリスチル化アテロコラ
ーゲン(CMS)よりも10℃高い176℃である。絹
フィブロインとスクシニル化アテロコラーゲンとが複合
化したものは、熱寸法安定性が約30℃程度高温に移行
し193℃になった。絹フィブロインとスクシニル化ア
テロコラーゲンとの分子相互作用が特異的に向上するこ
とが確かめられた。
【0079】また、ミリスチル化反応によりコラーゲン
の熱分子運動性が高まり熱分解挙動が若干加速されると
の上記の実験事実は、化学反応の結果、コラーゲンのリ
ジン残基の分子側鎖に導入される炭化水素鎖の長さが、
ミリスチル化では(CH2)12であり、サクシニル化によ
る(CH2)2 の6倍となるためである。
の熱分子運動性が高まり熱分解挙動が若干加速されると
の上記の実験事実は、化学反応の結果、コラーゲンのリ
ジン残基の分子側鎖に導入される炭化水素鎖の長さが、
ミリスチル化では(CH2)12であり、サクシニル化によ
る(CH2)2 の6倍となるためである。
【0080】実施例6 実施例1で用いた絹フィブロイン/アテロコラーゲン複
合膜(SF/CMS(1:1)、SF/CSS(1:
1)およびSF/CSS(1:2))について、耐熱分
解挙動をTGA装置を用い、窒素雰囲気下で測定した。
試料重量は3mg、測定温度範囲は0〜400℃、TG
Aフルスケールは5mg、サンプリングタイムは3秒で
あった。得られた結果を図1に示す。但し、縦軸は試料
重量残存率(%)、横軸は試料温度(℃)である。
合膜(SF/CMS(1:1)、SF/CSS(1:
1)およびSF/CSS(1:2))について、耐熱分
解挙動をTGA装置を用い、窒素雰囲気下で測定した。
試料重量は3mg、測定温度範囲は0〜400℃、TG
Aフルスケールは5mg、サンプリングタイムは3秒で
あった。得られた結果を図1に示す。但し、縦軸は試料
重量残存率(%)、横軸は試料温度(℃)である。
【0081】図1から明らかなように、絹フィブロイン
/アテロコラーゲン複合膜において、スクシニル化アテ
ロコラーゲン(SF/CSS(1:1))の場合の方が
ミリスチル化アテロコラーゲン(SF/CMS(1:
1))の場合よりも熱分解の進行程度が遅れており、熱
分解が阻害されることが明らかとなった。また、スクシ
ニル化アテロコラーゲンの含有率の高い複合膜(SF/
CSS(1:2))は更に熱分解の進行程度が阻止され
る。これは絹フィブロインと相互作用を持つスクシニル
化部位の分子運動量がミリスチル化部位より低下し、そ
の結果、熱分解程度が抑制されたためである。
/アテロコラーゲン複合膜において、スクシニル化アテ
ロコラーゲン(SF/CSS(1:1))の場合の方が
ミリスチル化アテロコラーゲン(SF/CMS(1:
1))の場合よりも熱分解の進行程度が遅れており、熱
分解が阻害されることが明らかとなった。また、スクシ
ニル化アテロコラーゲンの含有率の高い複合膜(SF/
CSS(1:2))は更に熱分解の進行程度が阻止され
る。これは絹フィブロインと相互作用を持つスクシニル
化部位の分子運動量がミリスチル化部位より低下し、そ
の結果、熱分解程度が抑制されたためである。
【0082】
【発明の効果】本発明によれば、絹蛋白質とコラーゲン
とを複合化することにより、天然蛋白質の絹蛋白質とコ
ラーゲンとがそれぞれ持つ、血液適合性、抗血栓性、生
体細胞の付着増殖性、血小板との相互作用などの生化学
特性を相乗的に発現させるための素材が提供された。複
合化技術により両方の性質を兼ね備えた機能を持つ優れ
た素材となり、血液や細胞との相互作用の点で新たな機
能を持つ素材が調製できた。さらに、絹蛋白質、コラー
ゲン独自の実用機能性の欠点を補い、新たな可能性が発
現するようになる。
とを複合化することにより、天然蛋白質の絹蛋白質とコ
ラーゲンとがそれぞれ持つ、血液適合性、抗血栓性、生
体細胞の付着増殖性、血小板との相互作用などの生化学
特性を相乗的に発現させるための素材が提供された。複
合化技術により両方の性質を兼ね備えた機能を持つ優れ
た素材となり、血液や細胞との相互作用の点で新たな機
能を持つ素材が調製できた。さらに、絹蛋白質、コラー
ゲン独自の実用機能性の欠点を補い、新たな可能性が発
現するようになる。
【0083】本発明の絹蛋白質/コラーゲン複合体は、
止血剤、傷創カバー材、皮内注入用素材として、また、
医薬品、生理活性物質、抗生物質の固定化担体またはそ
の徐放担体として利用できる。
止血剤、傷創カバー材、皮内注入用素材として、また、
医薬品、生理活性物質、抗生物質の固定化担体またはそ
の徐放担体として利用できる。
【0084】また、本発明の絹蛋白質/コラーゲン複合
体は、昆虫由来の絹蛋白質と動物由来のコラーゲンから
なる複合体であるため、これを生理活性物質、抗生物
質、フェロモン、ホルモン、その他の医薬品の徐放担体
として用いた場合には、有用物質と複合体との間には強
い分子間相互作用が生ずるので、医薬品の徐放効果が長
時間持続する徐放担体として利用することができる。
体は、昆虫由来の絹蛋白質と動物由来のコラーゲンから
なる複合体であるため、これを生理活性物質、抗生物
質、フェロモン、ホルモン、その他の医薬品の徐放担体
として用いた場合には、有用物質と複合体との間には強
い分子間相互作用が生ずるので、医薬品の徐放効果が長
時間持続する徐放担体として利用することができる。
【0085】また、本発明の絹蛋白質/コラーゲン複合
体は、絹フィブロインの持つ抗血栓性、細胞付着増殖性
と共に、コラーゲンの持つ免疫原性の低い特性、血小板
との相互作用、細胞との相互作用の機能も兼ね備えてい
るので、細胞、酵素、ホルモンなどの生理活性を持つ物
質を組み込んで、より生体の機能に近い人工臓器材料と
しての利用が可能である。また、止血剤、臨床用試薬、
人工血管、コンタクトレンズ、医薬品を徐々に放出する
徐放担体(Drug delivery Device)、人工皮膚、傷創被
覆材、皮内注入用ゲル、細胞培養基質用コラーゲンなど
の生医学材料として活用できる。さらにまた、本発明の
複合体は、コラーゲンが生体内で分解されるため、体内
埋め込み材として種々の利用法があり、コラーゲンと同
様に吸収性縫合糸のカットガットとしても利用し得る。
体は、絹フィブロインの持つ抗血栓性、細胞付着増殖性
と共に、コラーゲンの持つ免疫原性の低い特性、血小板
との相互作用、細胞との相互作用の機能も兼ね備えてい
るので、細胞、酵素、ホルモンなどの生理活性を持つ物
質を組み込んで、より生体の機能に近い人工臓器材料と
しての利用が可能である。また、止血剤、臨床用試薬、
人工血管、コンタクトレンズ、医薬品を徐々に放出する
徐放担体(Drug delivery Device)、人工皮膚、傷創被
覆材、皮内注入用ゲル、細胞培養基質用コラーゲンなど
の生医学材料として活用できる。さらにまた、本発明の
複合体は、コラーゲンが生体内で分解されるため、体内
埋め込み材として種々の利用法があり、コラーゲンと同
様に吸収性縫合糸のカットガットとしても利用し得る。
【図1】 本発明の絹フィブロイン/アテロコラーゲン
複合膜の熱分解挙動を示すグラフ。
複合膜の熱分解挙動を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08L 89/00 - 89/06 C08J 3/03 C01C 3/00
Claims (7)
- 【請求項1】 カイコが吐糸して作る繭繊維の外側を膠
着するセリシン、または該セリシンを除去して得た絹フ
ィブロイン繊維を中性塩水溶液中に溶解し、この水溶液
をセルロース製の透析膜を用いて透析して得た水溶性絹
フィブロイン、またはカイコ体内より取り出した絹糸腺
内の水溶性絹セリシンもしくは水溶性絹フィブロインか
らなる0.01〜10重量%の絹蛋白質水性溶液または
水性分散液と、コラーゲン分子側鎖もしくはアテロコラ
ーゲン分子側鎖の化学反応性活性部位にアシル化剤を反
応させて得た水溶性もしくは水分散性のアシル化コラー
ゲンまたはアシル化アテロコラーゲンからなる0.1〜
5重量%のコラーゲン水性溶液または水性分散液とから
得られる絹蛋白質/コラーゲン複合体。 - 【請求項2】 前記アシル化剤がC 1 〜C 4 の二塩基酸の
無水物またはC 1 〜C 15 の一塩基酸の無水物であること
を特徴とする請求項1記載の絹蛋白質/コラーゲン複合
体。 - 【請求項3】 前記アシル化アテロコラーゲンが、サク
シニル化アテロコラーゲンまたはミリスチル化アテロコ
ラーゲンまたは両者の混合物であることを特徴とする請
求項1または2記載の絹蛋白質/コラーゲン複合体。 - 【請求項4】 前記コラーゲンとして、動物皮革由来の
コラーゲンから蛋白質分解酵素でテロペプチドを除去し
て得られるアテロコラーゲンを使用することを特徴とす
る請求項1−3のいずれかに記載の絹蛋白質/コラーゲ
ン複合体。 - 【請求項5】 前記請求項1〜4のいずれかに記載の絹
蛋白質/コラーゲン複合体がさらに水不溶化処理された
ものであることを特徴とする水不溶化絹蛋白質/コラー
ゲン複合体。 - 【請求項6】 カイコが吐糸して作る繭繊維の外側を膠
着するセリシン、または該セリシンを除去して得た絹フ
ィブロイン繊維を中性塩水溶液中に溶解し、この水溶液
をセルロース製の透析膜を用いて透析して得た水溶性絹
フィブロイン、またはカイコ体内より取り出した絹糸腺
内の水溶性絹セリシンもしくは水溶性絹フィブロインか
らなる0.01〜10重量%の絹蛋白質水性溶液または
水性分散液と、コラーゲン分子側鎖もしくはアテロコラ
ーゲン分子側鎖の化学反応性活性部位にアシル化剤を反
応させて得た水溶性もしくは水分散性のアシル化コラー
ゲンまたはアシル化アテロコラーゲンからなる0.1〜
5重量%のコラーゲン水性溶液または水性分散液とを均
一に混合し、この混合液体から膜状、ゲル状、粉末状ま
たは繊維状の絹蛋白質/コラーゲン複合体を得ることを
特徴とする絹蛋白質/コラーゲン複合体の製造方法。 - 【請求項7】 前記請求項6に記載の絹蛋白質/コラー
ゲン複合体をさらに水不溶化処理することを特徴とする
水不溶化絹蛋白質/コラーゲン複合体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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