JP2005087440A

JP2005087440A - 海洋生物の原料を含む組成物、及びその組成物の製造方法

Info

Publication number: JP2005087440A
Application number: JP2003324229A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Ito; 充雄伊藤
Original assignee: IHARA SUISAN KK; MATSUMOTO SHIKA, University of; Matsumoto Dental University
Current assignee: IHARA SUISAN KK; MATSUMOTO SHIKA, University of; Matsumoto Dental University
Priority date: 2003-09-17
Filing date: 2003-09-17
Publication date: 2005-04-07
Also published as: DE602004012679D1; DE602004012679T2; EP1516882A1; US7232579B2; NO20043885L; US20050058715A1; EP1516882B1

Abstract

【課題】空隙をもち天然ミネラルからなる無機物を含む組成物を得ること。
【解決手段】海洋生物の皮膚を焼却することにより残渣として得られた無機物とキチン・キトサンとを含むことを特徴とする組成物を得る。また、海洋生物の皮膚を６００℃〜１０００℃で焼却することにより残渣として得られた無機物を粉末として、キチン・キトサンの粉末と練和することにより組成物とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、本発明は海洋生物の皮膚を原料とし、この原料を含む組成物及びその組成物の製造方法に関する。

歯科医療の分野では、歯周病などの手術後、顎骨と歯肉との間に挿入することによって顎骨の再建を行う骨補填材が知られている。骨補填材としては、アパタイト及び動物骨粉を混合した混合粉と、酸によって溶解したキトサン・ゾルとを混合して製造された組成物が知られている。
特開平０５−２２０２１１号公報

先行技術における組成物の原料として使用される動物骨粉は、そのほとんどが牛骨、豚骨など家畜の組織から採取されてきた。しかし、近年、ＢＳＥ（牛海綿状脳症）問題が顕在しており、牛の粉末を原料として用いた医療材料が、人間に対して病原体により感染する危険性を潜在的に指摘されるに至り、安全性や資源量などの観点から魚類を原料することに移行している。

本発明によれば、海洋生物の皮膚を焼却することにより残渣として得られた無機物とキチン・キトサンとを含むことを特徴とする組成物が得られる。

また、本発明によれば、海洋生物の皮膚を６００℃〜１０００℃で焼却することにより残渣として得られた無機物を粉末として、キチン・キトサンの粉末と練和することにより組成物とすることを特徴とする組成物の製造方法が得られる。

本発明の海洋生物原料を含む組成物では、抽出された無機物に微細な空隙（５〜３００μｍ）多くがランダムに近接して形成されており、海洋生物の皮膚を６００℃〜１０００℃で焼却することにより残渣として得られた無機物に微細な空隙の多くを容易に得ることができる。

また、海洋生物原料を含む組成物は、無機物に微細な空隙が多く形成されている天然ミネラルであるので、サプリメント剤、食品添加物としてミネラル補給に用いる食品添加材、除タンパク用としてのろ過材性に優れたものとなる。

本発明の海洋生物原料を含む組成物は、コラーゲンを抽出した後に廃棄されるものを利用しているので、廃棄物利用の観点からも経済性に優れたものとなる。

また、無機物とキチン・キトサンとを含む組成物を歯科用材料である骨補填材として利用した場合には、無機物の空隙中に新生血管が侵入し、骨芽細胞の増加につながり、骨芽細胞の増加によって骨形成が早期に進行する。したがって、組成物は、形態的にも骨形成に適した物質であるのが特徴である。

本発明に係る海洋生物の皮膚を原料として含む組成物は、海洋生物の皮膚を焼却することにより残渣として得られた無機物とキチン・キトサンとを含むことを特徴とする。

本発明に係る組成物は、海洋生物の皮膚を焼却することにより残渣として得られた無機物とキチン・キトサンとを含む。

残渣として得られた無機物は、Ｐ_２Ｏ_５（酸化リン）５４．８％、ＣａＯ（酸化カルシウム）３５．４％、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）５．０％、ＳｉＯ_２（酸化珪素）４．１％、Ｋ_２Ｏ（酸化カリウム）０．３％、ＺｎＯ（酸化亜鉛）０．２％、Ｆｅ（鉄）０．２％である。

この抽出量は、焼成前の重量に対して約６５％である。この無機物を試料ＳＡＢとして電子顕微鏡によって写した写真によって確認したところ、試料ＳＡＢでは、無機物に複数が隣接した空隙が認められた。空隙は、これらが平均５〜３００μｍのものであった。

さらに、本発明に係る組成物は、温水中に皮膚を投入して皮膚からコラーゲンを抽出した後、海洋生物の皮膚を焼却することにより残渣として抽出した無機物を得る。

残渣として得られた無機物は、Ｐ_２Ｏ_５５８．８％、ＣａＯ３２．８％、ＭｇＯ４．７％、ＳｉＯ_２３．５％、ＺｎＯ０．１％、その他である。

この抽出量は、焼成前の重量に対して約５５％である。この無機物を試料ＳＡＡとして電子顕微鏡によって写した写真によって確認したところ、試料ＳＡＡでは、無機物に平均５〜３００μｍの空隙が複数認められた。

なお、海洋生物の皮膚からコラーゲンを抽出するまでの技術に関しては、一般に周知な製造方法を採用するものであり、例えば、魚の皮膚からコラーゲンの抽出を行うようにした内容の製造方法が特許第２７２２０１４号公報や特開２０００−３２７５１５号公報などに開示されている。

組成物に用いる海洋生物の皮膚は、特に限定されるわけではないが、鮭、マス、スケトウダラ、サメ、ホッケ、オヒョウ、マグロ、その他種々の皮膚であってもよく、生産性を考慮して採用を決定することが望ましい。

図１は、試料ＳＡＢ及び試料ＳＡＡの無機物において生理食塩水中でのＣａイオン（ｉｏｎ）の溶出量（ｐｐｍ）を示している。図２は、試料ＳＡＢ及び試料ＳＡＡの無機物において生理食塩水中でのＰイオン（ｉｏｎ）の溶出量（ｐｐｍ）を示している。図３は、試料ＳＡＢ及び試料ＳＡＡの無機物において生理食塩水中におけるＭｇイオン（ｉｏｎ）の溶出量（ｐｐｍ）を示している。

図１〜図３によって明らかなように、試料ＳＡＢ及び試料ＳＡＡの無機物では、７日目、１４日目、３０日目と、日（Ｄａｙ）が経過するにしたがってＣａイオン、Ｐイオン及びＭｇイオンの溶出量の増加が認められる。したがって、試料ＳＡＢ及び試料ＳＡＡの無機物は、生体内にも吸収されることが確認された。

なお、実施例では、海洋生物の皮膚を焼却することにより残渣として得られた無機物とキチン・キトサンとを含む組成物、海洋生物の皮膚からコラーゲンを抽出した後、皮膚を焼却することにより残渣として抽出した無機物とキチン・キトサンとを含む組成物について述べたが、どちらの組成物であっても種々の製品材料として使用できるものである。

以下、無機物とキチン・キトサンとを含む組成物の製造方法について述べる。海洋生物の皮膚は、６００℃〜１０００℃で焼却することにより残渣として無機物が得られる。無機物は粉末としてキチン・キトサンの粉末と練和することによって組成物とする。

さらに、組成物を歯科医療における生体材料である骨補填材として用いるには、酸によって溶解したキチン・キトサンゾルと上記試料ＳＡＢ又は上記試料ＳＡＡの無機物とを練和しゾル体を得る。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、マロン酸などの一種を用いる。

その後、化合物を含む水溶液によってゾル体を中和する。ゾル体は中和水溶液中で３〜６０分で硬化し、ｐＨ７．０〜１０．０の範囲の骨補填材が得られる。そして、骨補填材を乾燥する。この状態では、煎餅のようにもろい材質である。この骨補填材を生体に埋入する前に、蒸留水もしくは生理食塩水を骨補填材に吸水させ、ゴムのような弾性体に戻してから生体に埋入する。

乾燥している骨補填材を生体に埋入する前には、リンゲル液を骨補填材に吸水させる。リンゲル液を吸水させた骨補填材がゴムのような弾性体に戻される。こうして、リンゲル液を吸水させることによって弾性を有するゲル体のフィルムを製造する。その後、骨補填材は所定形状に切断されて生体の患部の処置部分に埋入する。

組成物を骨補填材として用いた場合には、無機物の空隙に新生血管が侵入し、無機物の周囲は細胞に包まれる。そして、骨芽細胞の活性が生じ骨伝導が早期に得られる。

ゲル化したキトサンゾルは無機物の粉末を固定するため、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。

このように組成物によって作られた骨補填材は、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。即ち、骨補填材は、歯周病などの手術後、顎骨と歯肉との間に挿入することによって顎骨の再建を行うものである。

骨補填材は骨伝導物であり、歯科医療の分野において骨の近傍もしくは骨内に充填した場合に骨を作り出す。

ゲル体は、化合物の溶液によって中和されている。フィルムは水溶液によって中和されると、所定の強度を有する骨補填材が得られる。溶液は、生理食塩水、例えば、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のうち少なくとも１つを用いる。また、化合物としては例えば、酸化カルシウムを用いる。

図４は、抽出した無機物をＸ線によって回析した結果を示すグラフである。図４において、Ａはフィトロッカイト［WHITLOCKITE：Ｃａ_３（ＰＯ_４）_２］、Ｂはハイドロキシアパタイト（HYDROXYLAPATITE：［Ｃａ_１０（ＰＯ_４）_６（ＯＨ）_２）］、ＣはＣａＯを示している。

本発明に係る組成物は、組成物は、食品添加物としてミネラル補給に用いる食品添加材料、錠剤やカプセル中に収容したサプリメント剤、除タンパク用としてのろ過材、各種の医療用生体材料、化粧品材料等に有用である。

無機物におけるＣａ元素の溶出量を示すグラフである。無機物におけるＰ元素の溶出量を示すグラフである。無機物におけるＭｇ元素の溶出量を示すグラフである。抽出した無機物をＸ線により回析した結果を示すグラフである。

Claims

海洋生物の皮膚を焼却することにより残渣として得られた無機物と、キチン・キトサンとを含むことを特徴とする組成物。
請求項１記載の組成物において、前記無機物は少なくともＰ_２Ｏ_５、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｉＯ_２、ＺｎＯを含むことを特徴とする組成物。
請求項１又は２記載の組成物において、前記無機物は前記皮膚からコラーゲンを抽出した後の残渣であることを特徴とする組成物。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の組成物において、前記無機物及び前記キチン・キトサンが粉末であることを特徴とする組成物。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の組成物において、サプリメント剤、除タンパク用としてのろ過材、医療生体材料、食品添加材料、及び化粧材料のいずれか一種の材料に用いることを特徴とする組成物。
海洋生物の皮膚を６００℃〜１０００℃で焼却することにより残渣として得られた無機物を粉末として、キチン・キトサンの粉末と練和することにより組成物とすることを特徴とする組成物の製造方法。
請求項６記載の組成物の製造方法において、前記皮膚からコラーゲンを抽出した後に前記皮膚を焼却することを特徴とする組成物の製造方法。
請求項６又は７記載の組成物の製造方法において、前記無機物は少なくともＰ_２Ｏ_５、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｉＯ_２、ＺｎＯを含むことを特徴とする組成物の製造方法。
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の組成物において、サプリメント剤、除タンパク用としてのろ過材、歯科材料、医療生体材料、食品添加材料、及び化粧材料のいずれか一種からなる材料に用いることを特徴とする組成物。