JP2003128704A - キチン・キトサンの低分子化方法及び骨伝導物の製造方法 - Google Patents

キチン・キトサンの低分子化方法及び骨伝導物の製造方法

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    • A61L2420/00—Materials or methods for coatings medical devices
    • A61L2420/04—Coatings containing a composite material such as inorganic/organic, i.e. material comprising different phases

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な作業によってキチン・キトサンを低分
子化すること。 【解決手段】 キチン・キトサンに６０Ｃｏγ線を照射
することによって前記キチン・キトサンを低分子化す
る。キチン・キトサンを酸性水溶液によって溶解したキ
トサン酸性水溶液とアパタイト顆粒とを練和してゾルを
作る工程と、該ゾルを中和液にによって中和する工程
と、前記キチン・キトサンに６０Ｃｏγ線を照射するこ
とによって前記キチン・キトサンを低分子化する工程と
を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、キチン・キトサン
の低分子化方法、及び骨伝導物の製造方法に属し、特
に、６０Ｃｏγ線（コバルト６０ガンマー線）照射によ
るキチン・キトサンの低分子化方法、及び低分子化され
たキチン・キトサンを用いる骨伝導物の製造方法に属す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の骨伝導物は、具体的には歯科医療
若しくは成形外科の分野において使用されている。骨伝
導物は、骨の近傍もしくは骨内に充填されたときに、新
生骨を作り出す性質の物質をいう。骨伝導物は、人体の
歯や骨などに対して親和性に優れているという特徴があ
る。また、骨伝導物は、ｐＨ値が中性あるという特徴を
有している。
【０００３】従来の骨伝導物の製造方法は、始めに、キ
チン・キトサンを酸性水溶液によって溶解したキトサン
酸性水溶液とアパタイト顆粒とを練和してゾルを得る。
キチン・キトサンの溶解に使用される酸としては、酢
酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、アジピン酸、酒石酸、
マロン酸、ステアリン酸、コハク酸、マレイン酸、アス
パラギン酸、グリシンなどの一種が用いられる。
【０００４】その後、ゾルは、化合物を含む水溶液によ
って中和される。中和されたゾルは、３分〜６０分で硬
化されると、ｐＨ７．０〜１０．０の範囲の骨伝導物が
得られる。そして、骨伝導物は乾燥される。乾燥された
骨伝導物は、壊れやすい材質である。したがって、骨伝
導物は、蒸留水もしくは生理食塩水を骨伝導物に吸水さ
せてゴムのような弾性強度をもつ骨伝導物に戻される。
【０００５】このようにして作られた骨伝導物は、生体
の患部の寸法に合わせて所望する寸法に自在に切断され
る。骨伝導物は、歯周病などの手術を行った後、顎骨と
歯肉との間に挿入することによって顎骨の再建が行われ
る。
【０００６】なお、アパタイト顆粒を含有している骨伝
導物は、アパタイト顆粒が移動したり排除されることが
ない。即ち、骨伝導物は、ゾルがゲル化されるのでアパ
タイト顆粒が適度に分散して固定している。したがっ
て、キチン・キトサンが生体に吸収される時期には、類
骨基質が認められ骨に置換していく。
【０００７】このようにして作られた骨伝導物は、人体
の患部の寸法に合わせて所望する寸法に自在に切断され
る。例えば、骨伝導物は、歯周病などの手術を行った
後、手術した部分である顎骨と歯肉との間に埋入するこ
とによって顎骨の再建が行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
骨伝導物では、生体内において新生骨に置換されるまで
に長期間を要するという問題がある。
【０００９】それ故に本発明の課題は、骨の形成を促進
することができる骨伝導物の製造方法を提供することに
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、キチン
・キトサンに６０Ｃｏγ線を照射することによって前記
キチン・キトサンを低分子化することを特徴とするキチ
ン・キトサンの低分子化方法が得られる。
【００１１】また、本発明によれば、キチン・キトサン
に６０Ｃｏγ線を照射することによって前記キチン・キ
トサンを低分子化する工程と、前記キチン・キトサンを
酸性水溶液によって溶解したキトサン酸性水溶液とアパ
タイト顆粒とを練和してゾルを作る工程と、該ゾルを中
和液にによって中和する工程とを含むことを特徴とする
骨伝導物の製造方法が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るキチン・キト
サンの低分子化方法、及び骨伝導物の製造方法における
一実施の形態例を説明する。
【００１３】キチン・キトサンの低分子化方法は、高分
子であるキチン・キトサンに６０Ｃｏγ線（コバルト６
０ガンマー線）を照射することによってキチン・キトサ
ンを低分子化するものである。６０Ｃｏγ線の照射線量
は、５〜８０ｋＧｙ（キロギガ）の範囲であり、、具体
的な照射線量としては、２７ｋＧｙ照射することによっ
て、キチン・キトサンの分子量を低分子化させる。この
ように、キチン・キトサンを低分子化するときに、薬剤
を使用することなしに、６０Ｃｏγ線を照射することに
よってキチン・キトサンの分子量を分断することができ
る。
【００１４】この実施の形態例においては、２７ｋＧｙ
照射することによってキチン・キトサンの分子量を低分
子化させる。なお、６０Ｃｏγ線は、５〜８０ｋＧｙ
（キロギガ）の範囲で照射することが望ましい。この
６０Ｃｏγ線の照射線量は、一般に滅菌する場合と同様
である。
【００１５】以下、キチン・キトサンを低分子化する工
程を含む骨伝導物の製造方法を説明する。図１は、本発
明に係る骨伝導物の製造方法における一実施の形態例を
示している。
【００１６】図１を参照して、一実施の形態例における
骨伝導物の製造方法では、初めに、蒸留水又は水生理食
塩水と、酸と、キチン・キトサン粉末とによってキトサ
ン酸性水溶液を作りキトサンゾルとする（工程１）。次
に、キトサンゾルにアパタイト顆粒を練り込む（工程
２）。そして、キトサンゾルにアパタイト顆粒を練り込
んだ後、容器に収納する。
【００１７】さらに、化合物を含む水溶液によって中和
することによって、ｐＨ値が６．０〜８．０の骨伝導物
とする（工程３）。水溶液によって中和された後は、時
間の経過によって所定の弾性強度をもったフイルム状も
しくはペースト状の骨伝導物が得られる。次に、骨伝導
物には、６０Ｃｏγ線を照射することによって、キチン
・キトサンを低分子化する（工程４）。骨伝導物の具体
的な使用例としては、所定形状に切断して生体の患部に
埋入される。なお、６０Ｃｏγ線を照射することによっ
て、キチン・キトサンを低分子化する工程は、キトサン
ゾルとする工程１の前のキチン・キトサン粉末に照射す
るようにすることとしてもよい。
【００１８】上述したアパタイト顆粒としては、化学的
に合成したハイドロキシアパタイトを用いる。ハイドロ
キシアパタイト顆粒としては、α型−トリカルシウムホ
スヘイトやβ型−トリカルシウムホスヘイトなどを採用
する。また、化合物としては、塩化ナトリウム、重炭酸
ナトリウム、ポリリン酸塩化ナトリウム、酸化カルシウ
ムなどを用いる。
【００１９】なお、骨伝導物は乾燥した後にエチレンオ
キサイドガスによって滅菌が行を行うようにしてもよ
い。しかし、この状態における骨伝導物は、乾燥されて
いるので、外力によって簡単に壊れやすい材質となって
いる。
【００２０】骨伝導物を乾燥処理した場合には、生体に
埋入する前に、リンゲル液、蒸留水もしくは生理食塩水
などから選択した一つを吸水させることによってゴムの
ような弾性強度をもった状態にに戻される。この際、骨
伝導物は、ｐＨ値を６．０〜１０．０に調節したリンゲ
ル液に所定時間（具体的には、５〜１０分程度）浸漬さ
れる。リンゲル液を吸水させた骨伝導物はゲルとなる。
【００２１】図２は、キチン・キトサンに６０Ｃｏγ線
を照射することによって、キチン・キトサンの分子量が
分断され低分子化することを分子量と脱アセチル化度と
の関係で示している。図２中のＡＳは、６０Ｃｏγ線を
照射しなていないものを示し、Ｉｒｒａは、６０Ｃｏγ
線を照射したものを示している。図２によって明らかな
ように、６０Ｃｏγ線を照射しなていないものよりも、
６０Ｃｏγ線を照射したものの方がキチン・キトサンの
分子量が低分子化されていることが分かる。
【００２２】この実施の形態例においては２７ｋＧｙ照
射することによって、キチン・キトサンの分子量を低分
子化させた。なお、６０Ｃｏγ線は、５〜８０ｋＧｙ
（キロギガ）の範囲で照射することが望ましい。この
６０Ｃｏγ線の照射線量は、一般に滅菌する場合と同様
である。
【００２３】次に、キチン・キトサンを用いて５％のリ
ンゴ酸水溶液でそれぞれ溶解しキトサンゾルを製作し
た。キチン・キトサンは、脱アセチル化度７０％、脱ア
セチル化度８５％、脱アセチル化度９９％のものの三種
類を用いた。生理食塩水は２ｃｃ，リンゴ酸は０．１ｇ
とした。
【００２４】これらのキトサンゾルには、ハイドロキシ
アパタイト０．４ｇを練り込み、肉厚０．５ｍｍになる
ように、シャーレ中に注入し、５％ポリリン酸ナトリウ
ム溶液で中和してフィルムを製作した。
【００２５】このようにして作った三種類のフィルムの
引張強さを測定した結果を図３に示す。フィルムは、肉
厚０．２ｍｍ、長さ２０．０ｍｍ、幅５．０ｍｍの寸法
に切断した。図３によって明らかなように、６０Ｃｏγ
線を５−８０ｋＧｙの範囲で照射した脱アセチル化度７
０％のキチン・キトサンがもっとも影響されており、引
張強さは著しく減少した。また、図４に示すように、伸
びについても著しく減少した。
【００２６】次に、これらのフィルムを用い、動物実験
を行った。実験では、ラットの頭骸骨に深さ０．２ｍ
ｍ、長さ３．０ｍｍ、幅３．０ｍｍの凹部を形成し、そ
の凹部にフィルムを肉厚０．２ｍｍ、長さ３．０ｍｍ、
幅３．０ｍｍの寸法に切断し埋入した。埋入した後、
１，２，３，４，８週間後にラットを屠殺し、病理切片
を製作し、顕微鏡観察を行った。図５及び図６に示す。
図５は、フイルムに６０Ｃｏγ線を照射しない状態でラ
ット頭骸骨に埋入した結果である。図６は、フィルムに
６０Ｃｏγ線を照射してラット頭骸骨に埋入した結果で
ある。
【００２７】９９％の脱アセチル化度のキトサンは、８
週間目で凹部は完全に骨で満たされていた。８５％の脱
アセチル化度のキトサンは、１２週間目で凹部は完全に
骨で満たされていた。
【００２８】未照射のフィルムは、照射したフイルムよ
りも骨形成が充分に得られなかった。したがって、キト
サンを含むフィルムに６０Ｃｏγ線を照射することによ
って骨形成を促進できることが明らかになった。
【００２９】
【発明の効果】以上、各実施の形態例によって説明した
ように、本発明のキトサンの低分子化方法、及び骨伝導
物の製造方法によれば、キチン・キトサンの低分子化す
るときに、薬剤を用いることなく、６０Ｃｏγ線をキチ
ン・キトサンに照射するという簡単な作業によってキチ
ン・キトサンを低分子化することができる。
【００３０】さらに、本発明の骨伝導物の製造方法によ
れば、キチン・キトサンの低分子化するときに、６０Ｃ
ｏγ線をキチン・キトサンに照射することによって骨形
成のための時間を促進できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るキトサンの低分子化方法、及び骨
伝導物の製造方法における一実施の形態例を示す工程図
である。
【図２】本発明に係るキトサンの低分子化方法、及び骨
伝導物の製造方法におけるキチン・キトサンに６０Ｃｏ
γ線を照射することによって、キチン・キトサンの分子
量が分断され低分子化することを分子量と脱アセチル化
度との関係を示すグラフである。
【図３】本発明に係るキトサンの低分子化方法、及び骨
伝導物の製造方法におけるキチン・キトサンの脱アセチ
ル化度と引張強さとの関係を示すグラフである。
【図４】本発明に係るキトサンの低分子化方法、及び骨
伝導物の製造方法におけるキチン・キトサンの脱アセチ
ル化度と伸び強さとの関係を示すグラフである。
【図５】本発明に係るキトサンの低分子化方法、及び骨
伝導物の製造方法において比較する上でフイルムに６０
Ｃｏγ線を照射しないでラット頭骸骨に埋入した結果を
示すグラフである。
【図６】本発明に係るキトサンの低分子化方法、及び骨
伝導物の製造方法におけるフイルムに６０Ｃｏγ線を照
射しラット頭骸骨に埋入した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１，２，３，４， 骨伝導物の製造方法における工程

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 キチン・キトサンに６０Ｃｏγ線を照射
    することによって前記キチン・キトサンを低分子化する
    ことを特徴とするキチン・キトサンの低分子化方法。
  2. 【請求項２】 キチン・キトサンに６０Ｃｏγ線を照射
    することによって前記キチン・キトサンを低分子化する
    工程と、前記キチン・キトサンを酸性水溶液によって溶
    解したキトサン酸性水溶液とアパタイト顆粒とを練和し
    てゾルを作る工程と、該ゾルを中和液にによって中和す
    る工程とを含むことを特徴とする骨伝導物の製造方法。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の骨伝導物の製造方法にお
    いて、フイルム形状又はペースト形状であることを特徴
    とする骨伝導物の製造方法。
JP2001326465A 2001-10-24 2001-10-24 キチン・キトサンの低分子化方法及び骨伝導物の製造方法 Withdrawn JP2003128704A (ja)

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