JP2009527274A - ケラチン医用生体材料から形成されるコーティングおよび生体用インプラント - Google Patents
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Abstract
優れた生物医学的活性を有する帯電したケラチンの最適なフラクションを製造する方法を提供する。これらのケラチン調製品でコーティングされた医療用インプラントも提供する。血液凝固の治療の必要がある患者において血液凝固を治療する方法をさらに提供する。
Description
[関連出願]
本出願は、2006年2月17日に出願された米国仮特許出願第60/774,442号、2006年2月17日に出願された米国仮特許出願第60/774,587号、および2006年2月17日に出願された米国仮特許出願第60/774,920号の恩典を合衆国法典35巻119条(e)項に従って主張するものである(前記米国仮特許出願のそれぞれの開示は、その全体が本明細書に参照により組み込まれる)。
本出願は、2006年2月17日に出願された米国仮特許出願第60/774,442号、2006年2月17日に出願された米国仮特許出願第60/774,587号、および2006年2月17日に出願された米国仮特許出願第60/774,920号の恩典を合衆国法典35巻119条(e)項に従って主張するものである(前記米国仮特許出願のそれぞれの開示は、その全体が本明細書に参照により組み込まれる)。
本出願は、2005年8月17に出願されたAmbient Stored Blood Plasma Expandersと題するMark E.Van Dykeの米国特許出願第11/205,800号、2007年2月9日に出願された(整理番号が付与される)Nerve Regeneration Employing Keratin Biomaterialsと題するMark E.Van Dykeの米国特許出願、ならびに2007年2月16日に出願された(整理番号が付与される)Clotting and Healing Compositions Containing Keratin Biomaterialsと題するMark E.Van Dykeの米国特許出願およびPCT出願に関する。
[政府支援]
本発明は、米国陸軍からの契約番号W81XWH−04−1−0105のもとでの政府支援を受けて行ったものである。米国政府は、本発明に一定の権利を有する。
本発明は、米国陸軍からの契約番号W81XWH−04−1−0105のもとでの政府支援を受けて行ったものである。米国政府は、本発明に一定の権利を有する。
[発明の分野]
本発明は、一般に、ケラチン医用生体材料、および生物医学用途でのそれらの使用に関する。
本発明は、一般に、ケラチン医用生体材料、および生物医学用途でのそれらの使用に関する。
医療におけるケラチンの使用を最も早く文献に記載したのは、Li Shi−Zhenという名の中国人植物学者である(Li Shi Zhenによって書かれた、Ben Cao Gang Mu.Materia Medica,a dictionary of Chinese herbs(1518−1593))。38年の時をかけて、彼は、Ben Cao Gang Muとして知られている800冊の蔵書を書き上げた。これらの本は、彼の死の3年後、1596年に出版された。これらの書物に記載された11,000を超える処方の中に、熱分解された人毛からの粉砕された灰からなる、血余炭(Xue Yu Tan)として知られている、Crinis Caronisatusとしても知られている、物質がある。血余炭について述べられている効能は、創傷治癒および血液凝固の促進であった。
タンパク質がまだアルブミノイドと呼ばれていた1800年代初期(アルブミンは、その当時、周知のタンパク質であった)、多くの異なる種類のタンパク質が発見された。1849年ごろ、動物の角および蹄などの硬質組織を構成する物質を記述するために、文献に「ケラチン」という語が出現した(ケラチンは、角を意味するギリシャ語「kera」に由来する)。この新たなタンパク質は、他のタンパク質のように動作しないので、科学者たちの興味をそそった。例えば、タンパク質を溶解するために用いられる通常の方法がケラチンには無効であった。燃焼および粉砕などの方法が、暫くの間、知られていたが、多くの科学者および発明者たちは、より良い製品を造るために毛および角を溶解することに、より大きな関心をもった。
この不溶性の問題の解決は、700年を超える歴史をもつ商い − 製革産業 − からもたらされた。第一次世界大戦前の数年間、ケラチンゲルの製造に石灰が適用された。1905年に発行された米国特許に、John Hoffmeierは、石灰を使用して動物の角からケラチンを抽出するプロセスを記載した(1905年12月18日、ドイツ特許第184,915号)。その後、彼は、ホルムアルデヒドの添加によって強化することができるゲルを作るために、その抽出ケラチンを使用した(ホルムアルデヒド「架橋」は、こうしたゲルの世間一般的な強化法であり、ケラチンおよびコラーゲンのような構造タンパク質を含有する組織を「固定」するために今日、尚、用いられている)。
1905年から1935年までの数年間に、酸化および還元化学を用いてケラチンを抽出する多数の方法が開発された(Breinl F and Baudisch O,Z physiol Chem 1907;52:158−69;Neuberg C,米国特許第926,999号,1909年7月6日;Lissizin T,Biochem Bull 1915;4:18−23;Zdenko S,Z physiol Chem 1924;136:160−72;Lissizin T,Z physiol Chem 1928;173:309−11)。1920年代後期までに、毛、角および蹄の構造を分解する多くの技術が開発されたが、科学者たちは、これらの精製タンパク質の一部についての動作に困惑した。すぐに、科学者たちは、多くの異なる形態のケラチンがこれらの抽出物中に存在する、および毛髪繊維は複雑な構造であるに違いなく、単純なタンパク質鎖であるはずがない、という結論に達した。1934年、異なる分子量を有することで主として区別された異なるタイプのケラチンを記載した重要な研究論文が公表された(Goddard DR and Michaelis L,J Biol Chem 1934;106:605−14)。この独創性に富んだ論文は、多くの異なるケラチン同族体があること、およびそれぞれが、毛包の構造および機能に関して異なる役割を果すことを論証した。
第二次世界大戦年間およびその直後、毛髪繊維の構造および化学に関する最も広範囲にわたる調査プロジェクトが行われた。ナイロンおよびポリエステルなどの合成繊維の商品化に追い立てられ、オーストラリアの科学者たちは、国の巨大羊毛産業を保護する責任を負わされた。合成繊維は、羊毛生産に関するオーストラリアの支配的立場に脅威をもたらすものと見られ、the Council for Scientific and Industrial Research(後のオーストラリア連邦科学産業研究機構(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation)、すなわちCSIRO)は、1940年にタンパク質化学部門を設立した。この基礎研究の目的は、繊維の構造および化学をよりよく理解して、羊毛およびケラチンの潜在的用途を拡大できるようにすることであった。
CSIRO科学者たちは、ケラチンの抽出、分離および同定のための多くの方法を開発した。1965年、CSIR科学者W.Gordon Crewtherおよび彼の同僚は、ケラチンの化学に関する決定版を出版した(Crewther WG et al.,The Chemistry of Keratins.Anfinsen CB Jr et al.,editors.Advances in Protein Chemistry 1965.Academic Press.New York:191−346)。Advances in Protein Chemistryにおけるこのチャプターは、ケラチンに関する640を超える公表された研究への参照を含んでいた。科学者たちが、毛髪繊維からケラチンを抽出し、それらを精製および特性付けする方法を知るやいなや、ケラチンを用いて製造することができる誘導材料の数は、指数関数的に増大した。1970年から10年の間に、いくつかの研究グループによって世界中で抽出ケラチンを粉末、フィルム、ゲル、コーティング、繊維およびフォームにする方法が、開発され、公表された(Anker CA,米国特許第3,642,498号,1972年2月15日;Kawano Y and Okamoto S,化学から生物へ(Kagaku To Seibutsu)1975;13(5):291−223;Okamoto S,日本食品工業学界誌(Nippon Shokuhin Kogyo Gakkaishi)1977;24(1):40−50)。これらの方法のすべてが、数十年前に開発された酸化および還元化学を利用していた。
1982年、日本の科学者は、血液凝固の排除方法として人工血管に対するケラチンコーティングの使用を説明する最初の研究(Noishiki Y et al.,高分子論文集(Kobunshi Ronbunshu)1982;39(4):221−7)、ならびにケラチンの生体適合性に関する実験(Ito H et al.,高分子論文集1982:39(4):249−56)を公表した。その後、間もなく、1985年に、英国からの2人の研究者が、新たな医用生体材料開発のための構成単位としてケラチンを使用する見通しを思索する総説を公表した(Jarman T and Light J,World Biotech Rep 1985;1:505−12)。1992年、ケラチンに基づく医用生体材料の開発および宿主の試験は、フランス人大学院生Isabelle Valherieの博士論文の主題であった(Valherie I and Gagnieu C.Chemical modifications of keratins:Preparation of biomaterials and study of their physical,physiochemical and biological properties.Doctoral thesis.Inst Natl Sci Appl Lyon,France 1992)。その後、間もなく、日本の科学者たちは、ケラチンが就くことのできる医用生体材料開発の最前線の卓越した位置に関する解説を1993年に公表した(様々な著者,工業材料(Kogyo Zairyou)1993;41(15)特別号(Special issue)2:106−9)。
考えあわせると、前述の公表された研究の主要部分は、ケラチンの独特な化学的、物理的および生物学的特性を例証するものである。しかし、優れた生物医学的活性を有するケラチンの最適な分画を生じさせる必要が依然としてある。
本発明は、例えばクロマトグラフィー等を用いて、互いに分離することによって、更に任意に残りの1つ又は複数のフラクション(画分)を加工または精製することによって、帯電(charged)した(すなわち、酸性および塩基性の)ケラチンを製造する方法を提供する。一部の実施形態において、酸性度に基づいて分画される(fractionated)ケラチンは、アルファケラトース、ガンマケラトースまたはそれらの混合物から実質的になる。他の実施形態において、分画されるケラチンは、アルファケラテイン、ガンマケラテインまたはそれらの混合物から実質的になる。
本発明のもう1つの態様は、基体とその基体上のケラチン誘導体とを含む、移植可能な生体用器具であり、この場合のケラチン誘導体は、その基体への細胞および組織の付着を減少させるために有効な量で存在する。一部の実施形態において、前記ケラチン誘導体は、塩基性アルファケラトース、塩基性ガンマケラトース、塩基性アルファケラテイン、塩基性ガンマケラテインまたはそれらの組み合わせからなるか、実質的になるか、又は含む。
本発明のさらなる態様は、生理学的に許容される固体状の基体と、その基体上のケラチン誘導体とを備えた移植可能な組織付着防止用バリアである。一部の実施形態において、前記ケラチン誘導体は、塩基性アルファケラトース、塩基性ガンマケラトース、塩基性アルファケラテイン、塩基性ガンマケラテインまたはそれらの組み合わせからなるか、実質的になるか、又は含む。
本発明のさらにもう1つの態様は、その必要がある対象において血液凝固を治療する方法であり、この方法は、該対象に、該対象における血液凝固を抑制するために有効な量で、ケラチン誘導体を投与することを含み、この場合、該ケラチン誘導体は、塩基性ケラトース、塩基性ケラテインまたはそれらの組み合わせから実質的になる。
本発明のもう1つの態様は、本明細書に記載するとおりの治療方法を行うための組成物もしくは薬物を調製するための、または本明細書に記載するとおりの製品を製造するための、本明細書に記載するとおりのケラチン誘導体の使用である。
ケラチンのサブファミリーの独特な特性は、より高度な精製手段によって明らかにすることができ、利用することができる。
本明細書に記載する方法および組成物で治療される「対象」(または「患者」)は、ヒト対象と、獣医学的目的で動物対象(特に、他の哺乳動物対象、例えば、イヌ、ネコ、ウマ、サルなど)の両方を含む。ヒト対象が特に好ましい。対象は、男性であってもよいし、または女性であってもよく、ならびにいずれの年齢であってもよく、新生児、乳児、年少者、青少年、成人および老人対象を含む。
本明細書に引用するすべての米国特許参考文献の開示は、本明細書に参照により組み込まれる。
マイクロメートル規模で自然に自己組織化する抽出ケラチン溶液の能力は、1986年および1987年に2つの論文において発表された(Thomas H et al.,Int J Biol Macromol 1986;8:258−64;van de Locht M,Melliand Textilberichte 1987;10:780−6)。この現象は、毛髪ケラチンが得られる高度に制御された高次構造を考えると、意外ではない。適切に加工すると、この自己組織化能力を保つことができ、この能力を用いて、細胞浸潤に導くことができるサイズ規模で規則正しい構築物を作ることができる。ケラチンが、(例えば、酸または塩基で)加水分解されると、それらの分子量は低減され、それらは自己組織化能力を喪失する。従って、加水分解を最小にする加工条件が好ましい。
この自己組織化能力は、2つの理由で組織工学スキャホールドの特に有用な特徴である。第一に、自己組織化は、再現性のある構築物、寸法および気孔率を伴う高規則構造を生じさせる。第二に、これらの構築物が良性条件下で自発的に形成することにより、マトリックスが形成されたとき、細胞の組み込みが可能となる。これら2つの特徴は、天然細胞外マトリックス(ECM)の模倣を試みるいずれのシステムにとっても極めて重要である。
細胞認識も、ECMを模倣しようと努める医用生体材料の重要な特性である。そうした認識は、構成要素ECMタンパク質によって提示される特異的アミノ酸モチーフへの細胞表面インテグリンの結合によって助長される。主なタンパク質としては、コラーゲンおよびフィブロネクチンが挙げられ、これらの両方が、細胞結合について広範に研究されている。両方のタンパク質は、多種多様な細胞タイプによる付着を支持する幾つかの領域を含有する。広く知られているアルギニン−グリシン−アスパラギン酸(RGD)モチーフに加えて、フィブロネクチン上の「X」−アスパラギン酸−「Y」モチーフもインテグリンα4β1によって認識される(この場合、Xは、グリシン、ロイシンまたはグルタミン酸に相当し、Yは、セリンまたはバリンに相当する)が証明された。人毛から誘導されるケラチン医用生体材料は、これらの同じ結合モチーフを含有する。NCBIタンパク質データベースの検索により、71の別個の固有人毛ケラチンタンパク質についての配列が判明した。これらのうちの55は、高分子量、低硫黄、アルファ−ヘリカルファミリーからのものである。タンパク質のこのグループは、多くの場合、アルファ−ケラチンと呼ばれ、人毛繊維に靭性を付与する要因である。これらのアルファ−ケラチンは、40kDaより大きい分子量、および4.8モルパーセントの平均システイン(分子間および分子内タンパク質結合の原因である主タンパク質)含有率を有する。さらに、これらのアルファケラチンタンパク質のアミノ酸配列の分析により、78%が少なくとも1つのフィブロネクチン様インテグリン受容体結合モチーフを含有し、25%が、少なくとも2つ以上を含有することが証明された。2つの最近の論文は、加工ケラチンフォーム上への優れた細胞付着を実証することにより、これらの結合部位がケラチン医用生体材料の表面に存在する可能性が高いことを強調した(Tachibana A et al.,J Biotech 2002;93:165−70;Tachibana A et al.,Biomaterials 2005;26(3):297−302)。
本開示ケラチン調製品と同様に利用することができる天然ポリマーの他の例としては、コラーゲン、ゼラチン、フィブロネクチン、ビトロネクチン、ラミニン、フィブリン、ムチン、エラスチン、ニドジェン(エンタクチン)、プロテオグリカンなどが挙げられるが、これらに限定されない(例えば、Katsuen et al.の米国特許第5,691,203号参照)。
人毛抽出物の生物活性については2つの学説がある。第一は、人毛ケラチン(「HHK」)それら自体が生物活性であるという説である。70を超える人毛ケラチンが知られ、それらのcDNA由来配列が公表されている。しかし、HHKの全補体は分かっておらず、100を超える推定値が提案されている(Gillespie JM, The structural proteins of hair:isolation characterization, and regulation of biosynthesis. Goldsmith LA(editor),Biochemistry and physiology of the skin (1983),Oxford University Press.New York;475−510)。HHKの全範囲の中の少数は、創傷拘縮および細胞移動に関与することが証明された(Martin,P,Science 197;276:75−81)。特に、ケラチンK−6およびK−16は、創傷治癒中に表皮で発現され、毛包の外毛根鞘においても見出される(Bowden PE, Molecular Aspects of Dermatology(1993),John Wiley & Sons,Inc.,Chichester:19−54)。人毛抽出物中のこれらのHHKの存在、およびその後のそれらの創傷床への直接投与は、そうしなければ非常に長い分化、移動および増殖プロセスを「ショートカットする」要因となる場合があり、または何らかの生化学物質の欠乏を解消し、その結果、組織修復および再生プロセスを促進する要因となる場合がある。
形質転換増殖因子−β(TGF−β)スーパーファミリーの骨形態発生タンパク質−4(BMP−4)および他のメンバーなどの増殖因子が発育中の毛包に存在することは、10年より長きにわたって知られている(Jones CM et al.,Development 1991;111:531−42;Lyons KM et al.,Development 1990;109:833−44;Blessings M et al.,Genes and Develop 1993;7:204−15)。実際、30を超える増殖因子およびサイトカインが、周期的毛包増殖に関与する(Hardy MH, Trends Genet 1992;8(2):55−61;Stenn KS et al.,J Dermato Sci 1994;7S:S 109−24;Rogers GE,Int J Dev Biol 2004;48(2−3):163−70)。これらの分子の多くは、様々な組織再生の際に重要な役割を果す。サイトカインが毛包の膨らんだ領域にある幹細胞に結合すると、多数の増殖因子が人毛の中に運び込まれてくる可能性が高い(Panteleyev AA et al.,J Cell Sci 2001;114:3419−31)。これらの増殖因子は、毛先をカットした人毛からケラチンと一緒に、ほぼ間違いなく、抽出される。多くの異なるタイプの増殖因子が様々な組織に存在すること、およびそれらの活性が化学的な抽出後であっても残存することは以前に証明されているが、この所見は、前例がない。これらのような所見は、毛先をカットした人毛の中に多数の増殖因子が存在し得る、およびケラチンが、特にこれらの増殖因子の非常に有効な送達マトリックスとして動作し得るという証拠の漸増を示す。
ケラチンは、脊椎動物の毛、皮膚および他の組織において見出されるタンパク質の1ファミリーである。毛は、容易に入手でき、高価でない、数少ないヒト組織の1つであるため、唯一のヒトケラチン源である。他のケラチン源は、本発明に許容される原料ではあるが、(例えば、羊毛、毛皮、角、蹄、くちばし、羽、うろこなど)、ヒト対象での使用には、人毛が、その生体適合性の故に好ましい。
ケラチンは、当該技術分野において公表された方法を用いる酸化または還元により、人毛繊維から抽出することができる(例えば、Crewther WG et al.,The chemistry of keratins,in Advances in protein chemistry 1965;20:191−346参照)。これらの方法は、ケラチンの架橋構造を酸化または還元のいずれかによって破壊する二段法を一般に利用する。これらの反応では、システインアミノ酸残基におけるジスルフィド結合を切断して、ケラチンを可溶性にする(スキーム1)。そのキューティクルは、この処理による影響を実質的に受けず、そのため、大部分のケラチンは、キューティクルの保護構造の中に捕捉されたままである。これらのケラチンを抽出するために、変性溶液を使用する第二段階を用いなければならない。あるいは、還元反応の場合にはこれらの段階を組み合わせることができる。当該技術分野において公知の変性溶液としては、尿素、遷移金属水酸化物、界面活性剤溶液、およびこれらの組み合わせが挙げられる。好ましい方法は、0.1Mと1.0Mの間の濃度のトリスの水溶液、および0.1Mと10Mの間の尿素溶液を酸化反応および還元反応のためにそれぞれ使用する。
酸化処理を利用する場合、結果として生ずるケラチンは、「ケラトース」と呼ばれる。還元反応を用いる場合、結果として生ずるケラチンは、「ケラテイン」と呼ばれる(スキーム1参照)。
ケラチンの粗抽出物は、酸化還元状態にかかわらず、例えば等電沈殿により、さらに「ガンマ」フラクションおよび「アルファ」フラクションへと精製することができる。高分子量ケラチン、すなわち「アルファケラチン」、(アルファヘリックス状)、は、毛包のミクロフィブリル領域に由来すると考えられ、一般に、分子量は約40〜85キロダルトンの範囲である。低分子量ケラチン、すなわち「ガンマケラチン」、(球状)、は、毛包の細胞外マトリックス領域に由来すると考えられ、一般に、分子量は約10〜15キロダルトンの範囲である。(Crewther WG et al.,The chemistry of keratins,in Advances in Protein Chemistry 1965;20:191−346参照)。
アルファおよびガンマケラチンは独特な特性を有するにもかかわらず、より高度な精製手段によってしか、アルファケラチンとガンマケラチン両方のサブファミリーの特性を明らかにすることができない。例えば、ケラチンは、「酸性」タンパク質フラクションおよび「塩基性」タンパク質フラクションに分画することができる。好ましい分画方法は、イオン交換クロマトグラフィーである。これらのフラクションは、独特な特性、例えば、血球凝集に対するそれらの異なる効果、を有する(下の表1参照;米国特許出願公開第2006/0051732号参照)。
本明細書で用いる場合、「ケラチン誘導体」は、単独または他のケラチン誘導体または他の成分との組み合わせでの、任意のケラチン分画物、誘導体、サブファミリーなど、またはそれらの混合物を指し、アルファケラトース、ガンマケラトース、アルファケラテイン、ガンマケラテイン、メタケラチン、ケラチン、ケラチン中間径フィラメント、およびこれらの組み合わせ(本開示にかんがみて当業者には明らかとなるだろうそれらの変形に加えて、特にそれ以外の指定がない限りそれらの酸性および塩基性成分を含む)を含むが、それらに限定されない。一部の実施形態において、ケラチン誘導体は、ケラチンの特定のフラクションまたは亜フラクションからなるか、実質的になるか、又は含む。前記誘導体は、少なくとも80、90、95もしくは99(またはそれを超える)重量パーセントの前記フラクションまたは亜フラクションからなるか、実質的になるか、又は含むことがある。
一部の実施形態において、ケラチン誘導体は、酸性アルファケラトースからなるか、実質的になるか、又は含む。
一部の実施形態において、ケラチン誘導体は、アルファケラトースからなる、または実質的になるものを含み、この場合、該アルファケラトースは、少なくとも80、90、95もしくは99(またはそれを超える)重量パーセントの酸性アルファケラトース、からなる、または実質的になるものを含み、ならびに前記アルファケラトースは、20、10、5もしくは1重量パーセント以下(またはそれ未満)の塩基性アルファケラトース、からなるか、実質的になるか、又は含む。
一部の実施形態において、ケラチン誘導体は、塩基性アルファケラトースからなるか、実質的になるか、又は含む。
一部の実施形態において、ケラチン誘導体は、アルファケラトースからなる、または実質的になるものを含み、この場合、該アルファケラトースは、少なくとも80、90、95もしくは99(またはそれを超える)重量パーセントの塩基性アルファケラトース、からなる、または実質的になるものを含み、ならびに前記アルファケラトースは、20、10、5もしくは1重量パーセント以下(またはそれ未満)の酸性アルファケラトースからなるか、実質的になるか、又は含む。
一部の実施形態において、ケラチン誘導体は、酸性アルファケラテインからなるか、実質的になるか、又は含む。
一部の実施形態において、ケラチン誘導体は、アルファケラテインからなる、または実質的になるものを含み、この場合、該アルファケラテインは、少なくとも80、90、95もしくは99(またはそれを超える)重量パーセントの酸性アルファケラテインからなる、または実質的になるものを含み、ならびに前記アルファケラテインは、20、10、5もしくは1重量パーセント以下(またはそれ未満)の塩基性アルファケラテインから成らなる、または実質的になるものを含む。
一部の実施形態において、ケラチン誘導体は、塩基性アルファケラテインからなるか、実質的になるか、又は含む。
一部の実施形態において、ケラチン誘導体は、アルファケラテインからなる、または実質的になるものを含み、この場合、該アルファケラテインは、少なくとも80、90、95もしくは99(またはそれを超える)重量パーセントの塩基性アルファケラテインからなる、または実質的になるものを含み、ならびに前記アルファケラテインは、20、10、5もしくは1重量パーセント以下(またはそれ未満)の酸性アルファケラテインからなるか、実質的になるか、又は含む。
一部の実施形態において、ケラチン誘導体は、未分画アルファ+ガンマ−ケラテインからなるか、実質的になるか、又は含む。一部の実施形態において、ケラチン誘導体は、酸性アルファ+ガンマ−ケラテインからなるか、実質的になるか、又は含む。一部の実施形態において、ケラチン誘導体は、塩基性アルファ+ガンマ−ケラテインからなるか、実質的になるか、又は含む。
一部の実施形態において、ケラチン誘導体は、未分画アルファ+ガンマ−ケラトースからなるか、実質的になるか、又は含む。一部の実施形態において、ケラチン誘導体は、酸性アルファ+ガンマ−ケラトースからなるか、実質的になるか、又は含む。一部の実施形態において、ケラチン誘導体は、塩基性アルファ+ガンマ−ケラトースからなるか、実質的になるか、又は含む。
一部の実施形態において、ケラチン誘導体は、未分画ベータ−ケラトース(例えば、キューティクルに由来するもの)からなるか、実質的になるか、又は含む。一部の実施形態において、ケラチン誘導体は、塩基性ベータ−ケラトースからなるか、実質的になるか、又は含む。一部の実施形態において、ケラチン誘導体は、酸性ベータ−ケラトースからなるか、実質的になるか、又は含む。
塩基性アルファケラトースは、酸性および塩基性アルファケラトースを含む混合物から、例えばイオン交換クロマトグラフィーにより、塩基性アルファケラトースを分離することによって好ましくは製造され、この塩基性アルファケラトースは、場合によっては10から100または200キロダルトンの平均分子量を有する。さらに好ましくは、前記平均分子量は、30または40から、90または100キロダルトンである。場合により、しかし好ましくは、前記プロセスは、前記塩基性アルファ−ケラトースを変性および/または緩衝溶液に、場合によっては、微量金属と錯体を形成するキレート剤の存在下で、再び溶解するステップ、およびその後、その変性溶液から塩基性アルファケラトースを再び沈殿させるステップをさらに含む。この組成物が、好ましくは、5、2、1重量パーセント以下、またはそれ未満の酸性アルファケラトースを含有することは、理解される。
酸性アルファケラトースは、上述のものとは逆の技法によって、すなわち、酸性アルファケラトースと塩基性アルファケラトースの混合物から、例えばイオン交換クロマトグラフィーにより、酸性アルファケラトースを分離し、保持することによって好ましくは製造され、この酸性アルファケラトースは、場合によっては、10から100または200キロダルトンの平均分子量を有する。さらに好ましくは、前記平均分子量は、30または40から、90または100キロダルトンである。場合によっては、しかし好ましくは、前記プロセスは、前記酸性アルファ−ケラトースを変性溶液および/または緩衝溶液に、場合によっては、微量金属と錯体を形成するキレート剤の存在下で、再び溶解するステップ、およびその後、その変性溶液から塩基性アルファケラトースを再び沈殿させるステップをさらに含む。この組成物が、好ましくは、5、2、1重量パーセント以下、またはそれ未満の塩基性アルファケラトースを含有することは、理解される。
他のケラトースの塩基性および酸性フラクションは、塩基性および酸性アルファケラトースについて上で説明したのと同様の手法で調製することができる。
塩基性アルファケラテインは、酸性および塩基性アルファケラテインの混合物から、例えばイオン交換クロマトグラフィーにより、塩基性アルファケラテインを分離することによって好ましくは製造され、この塩基性アルファケラテインは、場合によっては、10から100または200キロダルトンの平均分子量を有する。さらに好ましくは、前記平均分子量は、30または40から、90または100キロダルトンである。場合により、しかし好ましくは、前記プロセスは、前記塩基性アルファ−ケラテインを変性および/または緩衝溶液に、場合によっては、微量金属と錯体を形成するキレート剤の存在下で、再び溶解するステップ、およびその後、その変性溶液から塩基性アルファケラテインを再び沈殿させるステップをさらに含む。この組成物が、好ましくは、5、2、1重量パーセント以下、またはそれ未満、の酸性アルファケラテインを含有することは、理解される。
酸性アルファーケラテインは、上述のものとは逆の技法によって、すなわち、酸性ケラテインと塩基性ケラテインの混合物から、例えばイオン交換クロマトグラフィーにより、酸性アルファケラテインを分離し、保持することによって好ましくは製造され、この酸性アルファケラテインは、場合によっては、10から100または200キロダルトンの平均分子量を有する。場合によっては、しかし好ましくは、前記プロセスは、前記酸性アルファ−ケラテインを変性溶液および/または緩衝溶液に、場合によっては、微量金属と錯体を形成するキレート剤の存在下で、再び溶解するステップ、およびその後、その変性溶液から塩基性アルファケラテインを再び沈殿させるステップをさらに含む。この組成物が、好ましくは、5、2、1重量パーセント以下、またはそれ未満、塩基性アルファケラテインを含有することは、理解される。
他のケラテインの塩基性および酸性フラクションは、塩基性および酸性アルファケラテインについて上で説明したのと同様の手法で調製することができる。
ケラチン材料は、羊毛および人毛をはじめとする(しかし、これらに限定されない)任意の適する源から得られる。1つの実施形態において、ケラチンは、理髪店および美容院から入手した、毛先をカットした人毛から得られる。その材料を熱水および中性洗浄剤で洗浄し、乾燥させ、非極性有機溶媒(一般に、ヘキサンまたはエーテル)で抽出して、残留油を除去した後、使用する。
ケラトース:ケラトースフラクションは、任意の適する技法によって得られる。1つの実施形態において、それらは、Alexanderおよび同僚の方法(P.Alexander et al.,Biochem.J.46,27−32(1950))を用いて得られる。基本的には、室温で24時間、10パーセント未満の濃度の過酢酸の水溶液と毛を反応させる。その溶液を濾過し、約4のpHまで無機酸を添加することによって、アルファ−ケラトースフラクションを沈殿させる。そのアルファケラトースを濾過によって分離し、追加の酸で洗浄し、続いてアルコールで脱水し、その後、フリーズドライする。純度上昇は、ケラトースを変性溶液、例えば7Mの尿素、水酸化アンモニウム水溶液、または20mMのトリス塩基緩衝溶液(例えば、Trizma(登録商標)塩基)に再び溶解し、再び沈殿させ、再び溶解し、脱イオン水に対して透析し、pH4で再び沈殿させることによって達成することができる。
ケラトースの好ましい製造方法は、過酸化水素、過酢酸または過ギ酸での酸化による方法である。最も好ましい酸化剤は、過酢酸である。好ましい濃度は、1から10重量/容量パーセント(w/v%)の範囲であり、約2w/v%が最も好ましい。濃度へのわずかな修飾を行って酸化度を変化させることができ、同時に反応時間、温度および液体対固体比の変更を行うこともできることは、当業者にはわかる。過ギ酸は、過酢酸と比較して、ほとんどペプチド結合を切断しないという点で有利であることも、Crewther et al.によって論じられている。しかし、コストおよび入手可能性の点では、過酢酸が有利である。好ましい酸化温度は、0と100摂氏度(℃)の間である。最も好ましい酸化温度は、37℃である。好ましい酸化時間は、0.5時間と24時間の間である。最も好ましい酸化時間は、12時間である。好ましい液体対固体比は、5から100:1である。最も好ましい比は、20:1である。酸化後、大量の蒸留水を使用してその毛をすすいで、残留酸化剤をなくす。
変性剤の水溶液を使用して、ケラトースを酸化された毛から抽出することができる。タンパク質変性剤は、当該技術分野において周知であるが、好ましい溶液としては、尿素、遷移金属水酸化物(例えば、水酸化ナトリウムおよびカリウム)、水酸化アンモニウム、およびトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(トリス塩基)が挙げられる。好ましい溶液は、0.01から1Mの濃度範囲でのTrizma(登録商標)塩基(トリス塩基の商標)である。最も好ましい濃度は、0.1Mである。濃度へのわずかな修飾を行って抽出度を変化させることができ、同時に反応時間、温度および液体対固体比の変更を行うこともできることは、当業者にはわかる。好ましい抽出温度は、0摂氏度と100摂氏度の間である。最も好ましい抽出温度は、37℃である。好ましい抽出時間は、0.5時間と24時間の間である。最も好ましい抽出時間は、3時間である。好ましい液体対固体比は、5から100:1である。最も好ましい比は、40:1である。トリス塩基または脱イオン(DI)水でのその後の抽出で、追加の収量を獲得することができる。抽出後、遠心分離および/または濾過によって溶液から残留固体を除去する。
その粗抽出物は、先ず、その溶液を7.0と7.4の間のpHに中和することによって、単離することができる。最も好ましいpHは、7.4である。残留変性剤は、DI水に対する透析によって除去する。透析保持液を濃縮し、続いて、凍結乾燥または噴霧乾燥させて、ガンマ−ケラトースとアルファ−ケラトース両方の乾燥粉末混合物を得る。あるいは、溶液のpHが約4.2に達するまで酸を1滴ずつ添加することによって抽出溶液からアルファ−ケラトースを単離する。好ましい酸としては、硫酸、塩酸および酢酸が挙げられる。最も好ましい酸は、濃塩酸である。pH6.0付近でそのアルファフラクションの沈殿が始まり、約4.2まで続く。分別沈殿法を用いて、異なる等電特性を有する異なる範囲のタンパク質を単離することができる。固体アルファ−ケラトースは、遠心分離または濾過によって回収することができる。
アルファケラトースは、それらの固体を変性溶液に再び溶解させることによって、さらに精製することができる。抽出に利用したものと同じ変性溶液を使用できるが、好ましい変性溶液は、トリス塩基である。エチレンジアミン四酢酸(EDTA)を添加して、毛の中にある微量金属を錯化させ、除去することができる。好ましい変性溶液は、20mMのトリス塩基と20mMのEDTA、またはDI水と20mMのEDTAである。微量金属の存在が、対象とする用途に有害でない場合、EDTAは、省いてもよい。約4.2の最終pHまで塩酸を1滴ずつ添加することにより、この溶液からアルファ−ケラトースを再び沈殿させる。固体の単離は、遠心分離または濾過による。このプロセスを数回繰り返して、アルファ−ケラトースをさらに精製してもよい。
ガンマケラトースフラクションは、pH4で溶液中に残存し、これを、アルコールなどの水混和性有機溶媒への添加、続いての濾過によって単離し、追加のアルコールで脱水し、フリーズドライする。純度上昇は、ケラトースを変性溶液、例えば7Mの尿素、水酸化アンモニウム水溶液、または20mMのトリス緩衝溶液に再び溶解し、無機酸の添加によりそのpHを4に低下させ、形成される一切の固体を除去し、上清を中和し、アルコールでそのタンパク質を再び沈殿させ、再び溶解し、脱イオン水に対して透析し、アルコールへの添加により再び沈殿させることによって達成することができる。これらのステップで消費されるアルコールの量は、最初に蒸留によってケラトース溶液を濃縮することにより、最小限にすることができる。
アルファケラトースの除去後、一般的な抽出溶液からのガンマケラトースの濃度は、約1〜2%である。このガンマケラトースフラクションは、水混和性非溶媒への添加によって単離することができる。沈殿させるために、過剰な水を蒸発させることによってそのガンマケラトース溶液を濃縮してもよい。この溶液は、90%の水を除去することにより、約10〜20%に濃縮することができる。これは、真空蒸留を用いて、または流下薄膜型蒸発によって、行うことができる。濃縮後、そのガンマケラトース溶液を、過剰な冷非溶媒に1滴ずつ添加する。適する非溶媒としては、エタノール、メタノール、アセトンなどが挙げられる。最も好ましい非溶媒は、エタノールである。最も好ましい方法は、ガンマケラトース溶液を約10w/v%のタンパク質に濃縮し、それを8倍過剰な冷エタノールに1滴ずつ添加する方法である。沈殿したガンマケラトースは、遠心分離または濾過によって単離し、乾燥させることができる。適する乾燥方法としては、フリーズドライ(凍結乾燥)、空気乾燥、真空乾燥、または噴霧乾燥が挙げられる。最も好ましい方法は、フリーズドライである。
ケラテイン。ケラテインフラクションは、BradburyおよびChapmanの方法(J.Bradbury et al.,Aust.J.Biol.Sci.17,960−72(1964))とGoddardおよびMichaelisの方法(D.Goddard et al.,J.Biol.Chem.106,605−14(1934))を併用することによって得ることができる。実質的には、超音波を用いて毛髪繊維のキューティクルを除去して過度の加水分解を回避し、第二段階で、皮質のジスルフィド結合を効率的に還元することができる。その毛をジクロロ酢酸の溶液に入れ、超音波プローブでの処理に付す。この方法のさらなる改良により、80%ジクロロ酢酸、1:16の固体対液体比および180ワットの超音波出力を用いる条件が最適であることが示されている(H.Ando et al.,繊維学会誌(Sen’i Gakkaishi)31(3),T81−85(1975))。固体フラクションを濾過によって溶液から除去し、すすぎ、空気乾燥させ、その後、篩にかけて、除去されたキューティクル細胞から毛髪繊維を分離する。
一部の実施形態において、キューティクルの超音波除去後、それらの表皮剥離繊維とメルカプトエタノールの反応によって、アルファ−およびガンマ−ケラテインが得られる。具体的には、低加水分解法を酸性pHで用いる(E.Thompson et al.,Aust.J.Biol.Sci.15,757−68(1962))。典型的な反応では、0.02Mの酢酸緩衝液および0.001Mの界面活性剤を含有する脱酸素水中の水酸化カリウムの少量を添加することによってpH5に調整した4Mのメルカプトエタノールで、24時間、毛を抽出する。
その溶液を濾過し、約4のpHまで無機酸を添加することによってアルファ−ケラテインフラクションを沈殿させる。そのアルファ−ケラテインを濾過によって分離し、追加の酸で洗浄し、続いてアルコールで脱水し、その後、真空下で乾燥させる。純度上昇は、ケラテインを変性溶液、例えば7Mの尿素、水酸化アンモニウム水溶液、または20mMのトリス緩衝溶液に再び溶解し、再び沈殿させ、再び溶解し、脱イオン水に対して透析し、pH4で再び沈殿させることによって達成される。
ガンマケラテインフラクションは、pH4では溶液中に残存し、これを、アルコールなどの水混和性有機溶媒への添加、続いての濾過によって単離し、追加のアルコールで脱水し、真空下で乾燥させる。純度上昇は、ケラテインを変性溶液、例えば7Mの尿素、水酸化アンモニウム水溶液、または20mMのトリス緩衝溶液に再び溶解し、無機酸の添加によりそのpHを4に低下させ、形成される一切の固体を除去し、上清を中和し、アルコールでそのタンパク質を再び沈殿させ、再び溶解し、脱イオン水に対して透析し、アルコールへの添加により再び沈殿させることによって達成することができる。これらのステップで消費されるアルコールの量は、最初に蒸留によってケラテイン溶液を濃縮することにより、最小限にすることができる。
代替法では、チオグリコール酸ナトリウムの水溶液と毛を反応させることによって、ケラテインフラクションが得られる。
ケラテインの好ましい製造方法は、チオグリコール酸またはベータ−メルカプトエタノールでの毛の還元による方法である。最も好ましい還元剤は、チオグリコール酸(TGA)である。好ましい濃度は、1から10Mの範囲であり、約1.0Mが、最も好ましい。濃度へのわずかな修飾を行って還元度を変化させることができ、同時にpH、反応時間、温度および液体対固体比の変更を行うこともできることは、当業者にはわかる。好ましいpHは、9と11の間である。最も好ましいpHは、10.2である。還元溶液のpHは、塩基の添加によって変えられる。好ましい塩基としては、遷移金属水酸化物、水酸化ナトリウム、および水酸化アンモニウムが挙げられる。最も好ましい塩基は、水酸化ナトリウムである。pH調整は、水中の水酸化ナトリウムの飽和溶液を還元剤溶液に1滴ずつ添加することによって行う。好ましい還元温度は、0℃と100℃の間である。最も好ましい還元温度は、37℃である。好ましい還元時間は、0.5時間と24時間の間である。最も好ましい還元時間は、12時間である。好ましい液体対固体比は、5から100:1である。最も好ましい比は、20:1である。前に説明した酸化反応とは異なり、還元は、塩基性pHで行う。そうした訳で、ケラチンは、還元媒質に非常に溶けやすく、抽出されると予想される。従って、還元溶液は、後続の抽出溶液と併せられ、しかるべく加工される。
還元されたケラチンは、それらの酸化された対照物ほど親水性ではない。それ故、還元された毛髪繊維は、酸化された毛のように膨潤したり、裂けて開いたりせず、その結果、比較的低収率となる。還元/抽出プロセスの動態に影響を及ぼすもう1つの因子は、ケラテインの相対溶解度である。水への相対溶解度の格付けは、最大可溶性から最小可溶性へと、ガンマ−ケラトース>アルファ−ケラトース>ガンマ−ケラテイン>アルファ−ケラテインである。従って、還元された毛髪繊維からの抽出収率は、さほど高くない。こうした訳で、後続の抽出は、追加の還元剤+変性剤溶液を用いて行う。後続の抽出に好ましい溶液としては、TGA+尿素、TGA+トリス塩基、またはTGA+水酸化ナトリウムが挙げられる。抽出後、ケラトースについて説明した手順を用いて、アルファ−およびガンマ−ケラテインの粗フラクションを単離することができる。しかし、ガンマ−およびアルファ−ケラテンの沈殿物は、酸素に暴露されるとそれらのシスチン架橋を再び形成する。従って、沈殿物を迅速に再溶解して、精製ステップ中の不溶を回避するか、酸素が不在の状態で沈殿させる。
残留還元剤および変性剤は、透析によって溶液から除去することができる。典型的な透析条件は、24から72時間、DI水に対して透析される、ケラテインの1から2%溶液である。透析に加えて、低分子量不純物の他の除去方法(例えば、マイクロフィルター法、クロマトグラフィーなど)が存在することは、当業者にはわかる。トリス塩基の使用は、ケラテインの最初の可溶化にしか必要でない。一旦、溶解したら、変性剤がなくとも、ケラテインは溶液中で安定している。従って、pHが中性以上のままである限り、ケラテインの沈殿を生じさせることなく、変性剤を除去することができる。これらの精製溶液中のケラテインの最終濃度は、水の添加/除去によって調整することができる。
ケラチンの形態(すなわち、ケラトースまたはケラテイン)に関係なく、さらなる精製に向けての幾つかの異なるアプローチをケラチン溶液に対して用いることができる。しかし、ケラチンの独特な溶解特性にそれらを導く技法を選択するように注意しなければならない。最も簡単な分離法の1つは、等電沈殿法である。この方法では、溶液のpHを調整し、沈殿した材料を除去することによって、様々な等電点のタンパク質を単離することができる。ケラチンの場合、ガンマ形態とアルファ形態の両方が、pH>6.0では可溶性である。しかし、pHが6より下に低下すると、アルファ−ケラチンは沈殿し始める。所与のpHで沈殿を停止させ、その沈殿物を遠心分離および/または濾過により分離することによって、ケラチンフラクションを単離することができる。約4.2のpHで、実質的にすべてのアルファ−ケラチンは、沈殿していることだろう。これらの別個のフラクションを中性pHの水に再び溶解し、透析し、濃縮し、凍結乾燥または噴霧乾燥によって粉末にすることができる。しかし、ケラテインフラクションは、架橋を回避するために、酸素不在下でまたは希薄溶液で保管しなければならない。
もう1つの一般的なケラチン分離方法は、クロマトグラフィーである。サイズ排除またはゲル濾過クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、等電収束法、ゲル電気泳動法、イオン交換クロマトグラフィーおよびイムノアフィニティークロマトグラフィーをはじめとする幾つかのタイプのクロマトグラフィーを用いて、ケラチン溶液を分画することができる。これらの技法は、当該技術分野において周知であり、ならびに分子量、化学官能基、等電点、電荷または特異的抗体との相互作用によってタンパク質をはじめとする化合物を分離することができ、ならびに単独で、または高い分離度および結果として高い純度をもたらす任意の組み合わせで、用いることができる。
好ましい精製方法は、イオン交換(IEx)クロマトグラフィーである。IExクロマトグラフィーは、一般にはタンパク質および特にケラチンの両親媒性によるタンパク質分離に特に適する。溶液の出発pH、および保持する予定の所望フラクションに依存して、カチオン性またはアニオン性いずれかのIEx(それぞれ、CIExまたはAIEx)技術を用いることができる。例えば、6以上のpHでは、ガンマ−ケラチンとアルファ−ケラチンの両方が、可溶性であり、それらの等電点より上である。それ故、それらはアニオン性であり、アニオン交換樹脂に結合させることができる。しかし、ケラチンの亜フラクションは、弱アニオン交換樹脂に結合せず、それどころか、そうした樹脂が充填されたカラムを通過することがわかった。AIExクロマトグラフィーに好ましい溶液は、精製水中、0重量/容量%と5重量/容量%の間の濃度の、前に説明したとおり単離された精製または分画ケラチンである。好ましい濃度は、0w/v%と4w/v%の間である。最も好ましい濃度は、約2w/v%である。AIExカラムへの結合を助長するために、前記溶液のイオン強度を最初は相当低く保つほうが好ましい。これは、ケラチンの精製水溶液をpH6とpH7の間に滴定するために最少の量の酸を使用することによって達成される。最も好ましいpHは6である。この溶液をAIExカラム、例えば、DEAE−Sepharose(登録商標)樹脂またはQ−Sepharose(登録商標)樹脂カラムに充填することができる。好ましいカラム樹脂は、DEAE−Sepharose(登録商標)樹脂である。カラムを通過する溶液を回収し、前に説明したとおりさらに加工して、酸性ケラチン粉末のフラクションを単離することができる。
一部の実施形態では、ケラチンを製造するためにAIExカラムを使用することによってケラチンマトリックスの活性を強化し、これは、特に、細胞付着の促進に有用であり得る。いずれの特定の理論にも拘束されることを望まないが、アニオンカラムを通過するフラクション、すなわち、酸性ケラチンは、細胞付着を促進すると考えられる。
もう1つのフラクションは、容易に結合し、これは、当該技術分野において公知の塩析技術を用いてカラムから洗い出すことができる。好ましい溶離媒質は、塩化ナトリウム溶液である。好ましい塩化ナトリウム濃度は、0.1Mと2Mの間である。最も好ましい濃度は、2Mである。この溶液のpHは、6と12の間であることが好ましい。最も好ましいpHは、12である。溶離プロセス中、安定なpHを維持するために、緩衝塩を添加してもよい。好ましい緩衝塩は、Trizma(登録商標)塩基である。その塩濃度およびpHへのわずかな修飾を行って、様々な特性を有するケラチンフラクションの溶離を行うことができることは、当業者にはわかる。異なるフラクションを生じさせるために、異なる塩濃度およびpHを順次使用すること、または塩および/もしくはpH勾配を使用することも可能である。しかし、採用するアプローチに関係なく、カラム溶離液を回収し、前に説明したとおりさらに加工して、塩基性ケラチン粉末のフラクションを単離することができる。
CIEx技術を用いて、相補的手順を実行することもできる。すなわち、ケラチン溶液をカチオン交換樹脂、例えば、SP Sepharose(登録商標)樹脂(強カチオン性)またはCM Sepharose(登録商標)樹脂(弱カチオン性)に添加し、塩基性フラクションを通過させて回収することができる。保持された酸ケラチンフラクションは、前に説明したとおり塩析によって単離することができる。
メタケラチン:メタケラチンは、ケラテインのアルファとガンマ、両方のフラクションから、実質的に同じ手順を用いて合成する。基本的には、ケラテインを変性溶液、例えば7Mの尿素、水酸化アンモニウム水溶液、または20mMのトリス緩衝溶液に溶解する。純粋な酸素でその溶液をバブリングして、システイン基の酸化カップリング反応を開始させる。SDS−PAGEを用いて測定される分子量の増加によって、その反応の進行をモニターする。分子量が二倍または三倍に達するまで、その反応溶液を酸素でバブリングし続ける。無機酸の添加により、変性溶液のpHを中性に調整して、タンパク質の加水分解を回避することができる。
ケラチン中間径フィラメント:Thomasおよび同僚の方法(H.Thomas et al.,Int.J.Biol.Macromol.8,258−64(1986))を用いて、人毛繊維のIFを得る。実質的に、これは、IFを適所に「接着する」(それによってIFを残す)役割を果すケラチンマトリックスを反応させて除去する、化学的エッチング法である。典型的な抽出プロセスでは、0.2MのNa2SO3、8Mの尿素中の0.1MのNa2O6S4、およびpH9の0.1Mのトリス−HCl緩衝液を使用して、キューティクルの膨潤およびマトリクスタンパク質の亜硫酸分解を達成する。この抽出は、室温で24時間、行われる。濃縮後、溶解したマトリックスケラチンおよびIFを、約6のpHまで酢酸亜鉛溶液を添加することによって、沈殿させる。その後、0.05Mの四ホウ酸塩溶液に対して透析することによって、そのマトリックスケラチンからIFを分離する。その透析溶液を酢酸亜鉛で沈殿させ、IFをクエン酸ナトリウムに再び溶解し、蒸留水に対して透析し、その後、そのサンプルをフリーズドライすることによって、純度上昇を達成する。
ケラチン調製についてのさらなる考察は、米国特許出願公開第2006/0051732号(Van Dyke)において見出すことができる(前記公開出願は、本明細書に参照により組み込まれる)。
製剤:フリーズドライ(凍結乾燥)などの公知の技術に従って、上で説明したとおりのケラチン誘導体の乾燥粉末を作ることができる。一部の実施形態において、本発明の組成物は、可溶化された前記ケラチン誘導体を有する電解質溶液を含む組成物を製造するために、そうした乾燥粉末組成物形を水溶液と混合することによって、製造することができる。前記混合ステップは、任意の適する温度、一般には室温で行うことができ、ならびに任意の適する技法、例えば、攪拌(stirring)、振盪、かき混ぜ(agitation)などによって行うことができる。前記電解質溶液の塩および他の構成成分(例えば、ケラチン誘導体および水を除くすべての成分)は、乾燥粉末にすべて含まれている場合もあり、水性組成物の中にすべて含まれている場合もあり、または乾燥粉末と水性組成物とで分配されている場合もある。例えば、一部の実施形態において、前記電解質溶液の構成要素の少なくとも一部分は、乾燥粉末に含まれている。
上に記載したものなどのケラチン材料を含むマトリックスの形成は、当業者には明らかである、当分野において確立されてから久しい技術またはその変形に従って行うことができる。一部の実施形態において、ケラチン調製品は、使用前に乾燥および脱水させる。例えば、Lusting et al.の米国特許第2,413,983号、Schollkipf et al.の米国特許第2,236,921号、およびAnkerの米国特許第3,464,825号参照。好ましい実施形態において、マトリックス、すなわちヒドロゲル、は、凍結乾燥された材料を適する溶媒、例えば水またはリン酸緩衝食塩水(PBS)、で再び水和することによって形成する。例えばCo60源を使用するγ線(800krad)によって、そのゲルを滅菌することができる。他の適するケラチンマトリックス形成方法としては、米国特許第6,270,793号(Van Dyke et al.)、同第6,274,155号(Van Dyke et al.)、同第6,316,598号(Van Dyke et al.)、同第6,461,628号(Blanchard et al.)、同第6,544,548号(Siller−Jackson et al.)および、同第7,01,987号(Van Dyke)において見出されるものが挙げられるが、これらに限定されない。
一部の組成物実施形態において、ケラチン誘導体(特に、アルファおよび/またはガンマケラテインならびにアルファおよび/またはガンマケラトース)は、約10から70または85または100キロダルトンの平均分子量を有する。他のケラチン誘導体、特に、メタ−ケラチンは、例えば200または300キロダルトン以下の、より高い平均分子量を有することがある。一般に、ケラチン誘導体(この用語は、誘導体の組み合わせを包含する)は、約0.1、0.5または1重量パーセントから、3、4、5または10重量パーセントまでの量で、組成物に含めることができる。組成物は、混合された場合、好ましくは、約1または1.5から、4、8、10または20センチポアズの粘度を有する。いずれの濃度での粘度も、アルファケラトースのガンマケラトースに対する比を変えることによって調節することができる。
ケラチン誘導体組成物または製剤は、増殖もしくは治癒を助長する、凝固を助長もしくは抑制する、または細胞もしくは組織付着を助長もしくは抑制するなどのために、1つ以上の活性成分、例えば1つ以上の増殖因子を(例えば、ケラチン誘導体(単数または複数)を含む組成物の0.0000001から1または5重量パーセントの範囲の量で)場合によっては含有することがある。適する活性成分の例としては、神経成長因子、血管内皮細胞増殖因子、フィブロネクチン、フィブリン、ラミニン、酸性および塩基性線維芽細胞増殖因子、テストステロン、ガングリオシドGM−1、カタラーゼ、インスリン様増殖因子−I(IGF−I)、血小板由来増殖因子(PDGF)、神経細胞増殖因子ガレクチン−1、およびこれらの組み合わせが挙げられるが、それらに限定されない。例えば、Hansson et al.の米国特許第6,506,727号およびHorie et al.の米国特許第6,890,531号参照。
ここで用いる場合、「増殖因子」は、組織の再生、増殖および生存を促進する分子を含む。本発明の一部の実施形態において使用する増殖因子は、ケラチン抽出物中に自然に見出されるものであってもよいし、またはケラチン抽出物に添加されるもしくはケラチンマトリックスを形成する添加剤の形態であってもよい。増殖因子の例としては、神経成長因子(NGF)および他のニューロトロフィン、血小板由来増殖因子(PDGF)、エリスロポエチン(EPO)、トロンボポエチン(TPO)、ミオスタチン(GDF−8)、増殖分化因子−9(GDF9)、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGFまたはFGF2)、上皮細胞増殖因子(EGF)、肝細胞増殖因子(HGF)、顆粒球−コロニー刺激因子(G−CSF)、および顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)が挙げられるが、これらに限定されない。増殖因子の大きなファミリーを構成する、多くの構造的および進化的に関連したタンパク質があり、非常に多数の神経細胞増殖因子ファミリー、例えばニューロトロフィン(NGF、BDNFおよびNT3)がある。ニューロトロフィンは、特に神経組織の、増殖および生存を促進する分子の1ファミリーである。ニューロトロフィンの例としては、神経成長因子(NGF)、脳由来神経栄養因子(BDNF)、ニューロトロフィン3(NT−3)、およびニューロトロフィン−4(NT−4)が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、Johnson,Jr.らの米国特許第5,843,914号、Persson et al.の米国特許第5,488,099号、Barde et al.の米国特許第5,438,121号、Collins et al.の米国特許第5,235,043号、およびBurton et al.の米国特許第6,005,081号参照。
例えば、神経成長因子(NGF)は、様々な組織の再生、増殖および生存を促進するために有効な量で、ケラチンマトリックス組成物に添加することができる。NGFは、0.1ng/mLから1000ng/mLの範囲の濃度で供給される。さらに好ましくは、NGFは、1ng/mLから100ng/mL、および最も好ましくは、10ng/mLから100ng/mLの範囲の濃度で供給される。Ursoの米国特許第6,063,757号参照。
本開示ケラチン調製品と同様に調製および利用することができる天然ポリマーの他の例としては、当業者には明らかな必要な修飾を施した、コラーゲン、ゼラチン、フィブロネクチン、ビトロネクチンおよびラミニン(例えば、Katsuen et al.の米国特許第5,691,203号参照)が挙げられるが、これらに限定されない。
本組成物は、好ましくは、無菌であり、非発熱性である。本組成物は、予備成形し、軟質ポリマーバッグもしくはボトルまたはホイル容器などの適する容器内に無菌包装して提供することができ、あるいは使用直前に混合するために、1つの容器の中の滅菌乾燥粉末と別の容器の中の滅菌水溶液とのキットとして提供することができる。予備成形し、滅菌容器内に包装して提供するときの組成物は、ケラチン誘導体の実質的な(例えば、10もしくは20パーセントを超える)粘度喪失および/または実質的な沈殿(例えば、目視検査で検出可能な沈降)前に、室温で少なくとも4または6ヶ月(2または3年まで、またはそれ以上)の貯蔵寿命を好ましくは有する。
コーティングおよび生体用インプラント:上で述べたように、本発明は、基体とその基体上のケラチン誘導体とを含む移植可能な生体用器具を提供し、この場合のケラチン誘導体は、その基質への細胞および/または組織付着を減少させるために有効な量で存在する。一部の実施形態において、前記ケラチン誘導体は、塩基性アルファケラトース、塩基性アルファケラテインまたはそれらの組み合わせからなるか、実質的になるか、又は含む。
ケラチンの化学的性質を利用して、ケラチン系コーティングの特性を最適化することができる。アルファおよびガンマケラトースは、不活性硫黄残基を有する。その酸化反応は、最終ステップであり、シスチン残基を2つの非反応性スルホン酸残基に転化させる。一方、ケラテインは、不安定な硫黄残基を有する。ケラテイン生成中、シスチンは、さらなる化学的修飾の源となり得るシステインへと転化される(スキーム1参照)。1つのそうした有用な反応は、硫黄−硫黄酸化カップリングである。この反応は、単にシステインを転化させてシスチンに戻し、タンパク質間の架橋を再形成する。これは、対象となるガンマまたはアルファフラクションの分子量を増加させるために有用な反応であり、そしてまた、それは、その材料のバルク特性を修飾する。分子量の増加は、材料の特性、例えば、粘度、乾燥フィルム強度、ゲル強度などに影響を及ぼす。そうした再形成ケラチンは、メタケラチンと呼ばれる。
メタケラチンは、ガンマもしくはアルファフラクションまたは両方の組み合わせから誘導することができる。ケラテインの酸化的再架橋は、過酢酸または過酸化水素などの酸化剤の添加による影響を受ける。好ましい酸化剤は、酸素である。この反応は、単に、ケラチン溶液を酸素でバブリングすることにより、またはそうでなければサンプルを空気に暴露することにより、遂行することができる。メタ−ケラチンの使用による分子量の最適化によって、製剤を、粘度、フィルム強度および弾性、繊維強度および加水分解の受けやすさをはじめとする様々な特性について、最適化することができる。空気中での架橋は、ほとんど異物を伴わない医用生体材料を生じさせることで生体適合性の改善に役立つ。
移植片、例えば人工血管、血管ステント、カテーテル、リード、ペースメーカー、電気除細動器、弁、ファスナーまたはポート、例えば心臓弁などをはじめとする(しかし、これらに限定されない)任意の適する基体(典型的には、ヒトまたは動物対象に移植または挿入することを目的とした器具)を、本明細書に記載するとおりのケラチン材料またはケラチン誘導体でコーティングまたは処理することができる。
前記基体は、有機ポリマー(安定なポリマーおよび生体分解性または生体侵食性ポリマーを含む)、天然材料(例えば、コラーゲン)、金属(例えば、白金、金、ステンレス鋼など)、無機材料、例えばケイ素、ガラスなど、およびこれらの複合材をはじめとする(しかし、それらに限定されない)、任意の適する材料から形成することができる。
前記基体のコーティングは、任意の適する手段、例えば、吹付コーティング、浸漬コーティングなどによって行うことができる。一部の実施形態において、そう所望される場合には、シランカップリング剤などで基体にケラチンをカップリングまたは共有結合カップリングさせるステップを行うことができる。その後、そのケラチン誘導体を別の材料でコーティングすることができ、および/または、他の材料、例えば1つ以上の追加の活性薬剤、安定剤、コーティング剤など、をケラチン誘導体と共に堆積させることができる。
本発明のもう1つの態様は、固体で生理学的に許容される基体(典型的には、有機ポリマーまたは天然材料から形成されたフィルムならびに織シート材料および不織シート材料をはじめとする(しかし、これらに限定されない)シート材料)とその基体上のケラチン誘導体とを含む、移植可能な付着防止用組織バリアである。一部の実施形態において、前記ケラチン誘導体は、塩基性アルファケラトース、塩基性アルファケラテイン、またはこれらの組み合わせからなるか、実質的になるか、又は含む。
本発明を、以下の非限定的実施例において、より詳細に説明する。
(粗ケラトースサンプル)
ケラトースフラクションは、Alexanderおよび同僚の方法に基づく方法を用いて得た。しかし、実質的には、ペプチド結合の加水分解を最小にするようにその方法を修正した。簡単に言うと、地元の理髪店から収集した50グラムの清浄な乾燥した毛髪を、室温で12時間、2w/v%過酢酸(PAA)の水溶液(1000mL)と反応させた。500マイクロメートルの篩を使用してその酸化された毛髪を回収し、大量のDI水ですすぎ、過剰な水を除去した。1000mLの100mMのTrizma(登録商標)塩基を用いて、その酸化された毛髪繊維からケラトースを抽出した。3時間後、篩によって毛髪を分離し、塩酸(HCl)を1滴ずつ添加することによってその液体を中和した。1000mLの0.1MのTrizma(登録商標)塩基および1000mLのDI水をそれぞれ使用する後続の2回の抽出で、残っている毛髪から追加のケラトースを抽出した。各回、毛髪を篩で分離し、その液体をHClで中和した。3つすべての抽出物を併せ、遠心分離し、濾過によって一切の残留固形物を除去した。併せた抽出物を、1KDa公称低分子量カットオフ膜でのDI水に対する接線流式透析によって精製した。その溶液を濃縮し、凍結乾燥させて、粗ケラトース粉末を製造した。
ケラトースフラクションは、Alexanderおよび同僚の方法に基づく方法を用いて得た。しかし、実質的には、ペプチド結合の加水分解を最小にするようにその方法を修正した。簡単に言うと、地元の理髪店から収集した50グラムの清浄な乾燥した毛髪を、室温で12時間、2w/v%過酢酸(PAA)の水溶液(1000mL)と反応させた。500マイクロメートルの篩を使用してその酸化された毛髪を回収し、大量のDI水ですすぎ、過剰な水を除去した。1000mLの100mMのTrizma(登録商標)塩基を用いて、その酸化された毛髪繊維からケラトースを抽出した。3時間後、篩によって毛髪を分離し、塩酸(HCl)を1滴ずつ添加することによってその液体を中和した。1000mLの0.1MのTrizma(登録商標)塩基および1000mLのDI水をそれぞれ使用する後続の2回の抽出で、残っている毛髪から追加のケラトースを抽出した。各回、毛髪を篩で分離し、その液体をHClで中和した。3つすべての抽出物を併せ、遠心分離し、濾過によって一切の残留固形物を除去した。併せた抽出物を、1KDa公称低分子量カットオフ膜でのDI水に対する接線流式透析によって精製した。その溶液を濃縮し、凍結乾燥させて、粗ケラトース粉末を製造した。
(粗ケラテインサンプル)
ケラテインフラクションは、GoddardおよびMichaelisによって記載された方法の改良法を用いて得た。簡単に言うと、毛髪を、37℃で24時間、1MのTGAの水溶液と反応させた。そのTGA溶液のpHは、飽和NaOH溶液を1滴ずつ添加することにより、pH10.2に調整しておいた。その抽出溶液を濾過して、還元された毛髪繊維を除去し、保持した。1000mLの100mMのTGAでpH10.2で24時間、1000mLの10mMのTGAでpH10.2で24時間、およびDI水でpH10.2で24時間、順次抽出することによって、繊維から追加のケラチンを抽出した。各抽出後、溶液を遠心分離し、濾過し、透析システムに添加した。最後に、すべての抽出物を併せ、1KDaの公称低分子量カットオフ膜でDI水に対して透析した。その溶液を濃縮し、pH7に滴定し、約5%の全タンパク質濃度で、4℃で保管した。あるいは、濃縮した溶液を凍結乾燥させ、窒素下で冷凍保存した。
ケラテインフラクションは、GoddardおよびMichaelisによって記載された方法の改良法を用いて得た。簡単に言うと、毛髪を、37℃で24時間、1MのTGAの水溶液と反応させた。そのTGA溶液のpHは、飽和NaOH溶液を1滴ずつ添加することにより、pH10.2に調整しておいた。その抽出溶液を濾過して、還元された毛髪繊維を除去し、保持した。1000mLの100mMのTGAでpH10.2で24時間、1000mLの10mMのTGAでpH10.2で24時間、およびDI水でpH10.2で24時間、順次抽出することによって、繊維から追加のケラチンを抽出した。各抽出後、溶液を遠心分離し、濾過し、透析システムに添加した。最後に、すべての抽出物を併せ、1KDaの公称低分子量カットオフ膜でDI水に対して透析した。その溶液を濃縮し、pH7に滴定し、約5%の全タンパク質濃度で、4℃で保管した。あるいは、濃縮した溶液を凍結乾燥させ、窒素下で冷凍保存した。
(イオン交換クロマトグラフィー)
分画直前に、ケラトースサンプルを超純水に再び溶解し、希HCl溶液の添加によってpH6に滴定した。ケラテインサンプルも、希HCl溶液を注意深く添加することによってpH6に滴定した。それらのサンプルを、DEAE−Sepharose(弱アニオン性)またはQ−Sepharose(強アニオン性)交換樹脂(50〜100メッシュ;ウィスコンシン州、ミルウォーキーのSigma−Aldrich)のいずれかが入っている200mLフラッシュクロマトグラフィーカラムに充填し、穏やかな圧力で負荷し、フロースルー(酸性ケラチン)を回収した。pH6の少量の10mMのTrizma(登録商標)塩基(約200mL)を使用して、そのサンプルを完全に洗浄した。pH12の100mMのトリス塩基+2mMのNaClでそのカラムから塩基性ケラチンを溶出させた。それぞれのサンプルを別々に中和し、1KDaのLMWCOでの接線流式透析を用いてDI水に対して透析し、回転蒸発によって濃縮し、フリーズドライした。
分画直前に、ケラトースサンプルを超純水に再び溶解し、希HCl溶液の添加によってpH6に滴定した。ケラテインサンプルも、希HCl溶液を注意深く添加することによってpH6に滴定した。それらのサンプルを、DEAE−Sepharose(弱アニオン性)またはQ−Sepharose(強アニオン性)交換樹脂(50〜100メッシュ;ウィスコンシン州、ミルウォーキーのSigma−Aldrich)のいずれかが入っている200mLフラッシュクロマトグラフィーカラムに充填し、穏やかな圧力で負荷し、フロースルー(酸性ケラチン)を回収した。pH6の少量の10mMのTrizma(登録商標)塩基(約200mL)を使用して、そのサンプルを完全に洗浄した。pH12の100mMのトリス塩基+2mMのNaClでそのカラムから塩基性ケラチンを溶出させた。それぞれのサンプルを別々に中和し、1KDaのLMWCOでの接線流式透析を用いてDI水に対して透析し、回転蒸発によって濃縮し、フリーズドライした。
(粘度および赤血球凝集の評価)
前に説明したとおり、アルファ−ケラトースのサンプルを製造し、DEAE−Sepharose IExカラムで酸性および塩基性フラクションに分離し、PBSに溶解し、そのpHを7.4に調整した。これらの溶液を5重量パーセント濃度で調製し、それらのRBC凝集特性を、1:1比で混合することにより、新鮮なヒト全血で肉眼的に評価した。20分後、サンプルを取り、光学顕微鏡によって評価した。イオン交換クロマトグラフィーは、凝集現象の分離に非常に有効であった(データは示さない)。塩基性アルファ−ケラトースには、血球との相互作用が実質的になく、一方、酸性アルファ−ケラトースは、過度の凝集を生じさせた。
前に説明したとおり、アルファ−ケラトースのサンプルを製造し、DEAE−Sepharose IExカラムで酸性および塩基性フラクションに分離し、PBSに溶解し、そのpHを7.4に調整した。これらの溶液を5重量パーセント濃度で調製し、それらのRBC凝集特性を、1:1比で混合することにより、新鮮なヒト全血で肉眼的に評価した。20分後、サンプルを取り、光学顕微鏡によって評価した。イオン交換クロマトグラフィーは、凝集現象の分離に非常に有効であった(データは示さない)。塩基性アルファ−ケラトースには、血球との相互作用が実質的になく、一方、酸性アルファ−ケラトースは、過度の凝集を生じさせた。
酸性および塩基性アルファケラトース、未分画アルファ+ガンマ−ケラテイン、未分画アルファ+ガンマ−ケラトースおよびベータ−ケラトース(キューティクルから得たもの)のサンプルを、リン酸緩衝食塩水(PBS)中、約4w/v%およびpH7.4で調製した。サンプルを粘度および赤血球(RBC)凝集について試験した。これらの結果を表1に示す。
上述したことは、本発明の実例となるものであり、本発明を限定するものと解釈すべきではない。本発明は、後続の特許請求の範囲によって定義され、本特許請求の範囲と等価のものは、本発明に包含される。
Claims (28)
- ケラチンの帯電したフラクションを製造する方法であって、
酸性および/または塩基性の複数のケラチンを含むケラチン溶液を用意するステップと、
前記ケラチン溶液から、前記酸性および/または塩基性の複数のケラチンの複数のフラクションを分離するステップと、
前記複数のフラクションのうちの少なくとも1つを回収するステップと
を含み、ケラチンの少なくとも1つの帯電したフラクションを製造する、方法。 - 前記分離ステップをイオン交換クロマトグラフィーによって行う請求項1に記載の方法。
- 前記分離ステップをアニオン交換クロマトグラフィーによって行う請求項1に記載の方法。
- 前記分離ステップをアニオン交換クロマトグラフィーによって行い、このアニオン交換クロマトグラフィーを弱アニオン交換樹脂によって行う請求項1に記載の方法。
- 前記ケラチン溶液のケラチン濃度が0〜5重量/容量%である請求項1に記載の方法。
- 前記ケラチン溶液のpHが6〜7である請求項1に記載の方法。
- 前記ケラチンが、アルファまたはガンマケラチンを含む請求項1に記載の方法。
- 前記ケラチンが、アルファケラチンから実質的になる請求項1に記載の方法。
- 前記ケラチンが、ガンマケラチンから実質的になる請求項1に記載の方法。
- 前記ケラチンが、ケラトースを含む請求項1に記載の方法。
- 前記ケラチンが、ケラトースから実質的になる請求項1に記載の方法。
- 前記ケラチンが、アルファケラトースから実質的になる請求項1に記載の方法。
- 前記ケラチンが、ガンマケラトースから実質的になる請求項1に記載の方法。
- 前記ケラチンが、ケラテインを含む請求項1に記載の方法。
- 前記ケラチンが、ケラテインから実質的になる請求項1に記載の方法。
- 前記ケラチンが、アルファケラテインから実質的になる請求項1に記載の方法。
- 前記ケラチンが、ガンマケラテインから実質的になる請求項1に記載の方法。
- 前記帯電したケラチンを、変性溶液および/または緩衝溶液に、任意に微量金属と錯体を形成するキレート剤の存在下で、再び溶解するステップと、
前記変性溶液および/または緩衝溶液から前記帯電したケラチンを再沈殿させるステップと
をさらに含む請求項1に記載の方法。 - 前記ケラチンが、ケラトースから実質的になるとともに、前記用意するステップが、
人毛を過酢酸と反応させるステップと、
トリス塩基を含む溶液でケラトースを抽出するステップと
によって、ケラトースから実質的になるケラチン溶液を用意する請求項1に記載の方法。 - 前記ケラトースが、アルファケラトースから実質的になるとともに、前記用意するステップが、
ケラトースから実質的になる前記ケラチン溶液に、pHが約4になるまで無機酸を添加することにより、アルファケラトースを沈殿させるステップと、
この沈殿したアルファケラトースを前記溶液から分離するステップと、
この沈殿したアルファケラトースを回収するステップと、
任意に、このアルファケラトースをpH9で再溶解し、pH4で再沈殿させて、さらに精製するステップと
を含み、前記アルファケラトースから実質的になるケラトースを用意する請求項19に記載の方法。 - 前記ケラチンが、ケラテインから実質的になるとともに、前記用意するステップが、
人毛をチオグリコール酸と反応させるステップと、
トリス塩基を含む溶液でケラテインを抽出するステップと
によって、ケラテインから実質的になるケラチン溶液を用意する請求項1に記載の方法。 - 前記ケラテインが、アルファケラテインから実質的になるとともに、前記用意するステップが、
前記ケラテインから実質的になるケラチン溶液に、pHが約4になるまで無機酸を添加することにより、アルファケラテインを沈殿させるステップと、
この沈殿したアルファケラテインを前記溶液から分離するステップと、
この沈殿したアルファケラテインを回収するステップと、
任意に、このアルファケラテインをpH9で再溶解し、pH4で再沈殿させて、さらに精製するステップと
をさらに含み、前記アルファケラテインから実質的になるケラテインを用意する請求項21に記載の方法。 - 基体と、前記基体上のケラチン誘導体とを備えた移植可能な生体用器具であって、
前記ケラチン誘導体が、前記基体に細胞および組織が付着するのを減少させるのに有効な量で存在するとともに、
前記ケラチン誘導体が、塩基性ケラトース、塩基性ケラテインまたはそれらの組み合わせから実質的になる器具。 - 前記器具が、人工血管、血管ステント、カテーテル、リード、ペースメーカー、または電気除細動器である請求項23に記載の器具。
- 生理学的に許容される固体状の基体と、
前記基体上のケラチン誘導体と
を備えた移植可能な組織付着防止用バリアであって、
前記ケラチン誘導体が、塩基性ケラトース、塩基性ケラテインまたはそれらの組み合わせから実質的になるバリア。 - 血液凝固の治療の必要がある対象において血液凝固を治療する方法であって、ケラチン誘導体を、前記対象における血液凝固を抑制するために有効な量で前記対象に投与するステップを含むみ、前記ケラチン誘導体が、塩基性ケラトース、塩基性ケラテインまたはそれらの組み合わせから実質的になる方法。
- 前記対象が、血栓塞栓性疾患に罹患している請求項26に記載の方法。
- 前記血栓塞栓性疾患が、不安定性狭心症、急性冠症候群、初回心筋梗塞、再発性心筋梗塞、虚血性突然死、一過性虚血発作、卒中、アテローム性動脈硬化症、末梢閉塞性動脈疾患、静脈血栓症、深在静脈血栓症、血栓性静脈炎、動脈塞栓症、冠動脈血栓症、脳動脈血栓症、脳塞栓症、腎臓塞栓症、肺塞栓症、および(a)人工弁もしくは他のインプラント、(b)留置カテーテル、(c)ステント、(d)心肺バイパス、(e)血液透析または(d)他の処置(血栓を促進する人工表面に血液を暴露するもの)に起因する血栓症から選択される請求項26に記載の方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018220739A1 (ja) * | 2017-05-31 | 2018-12-06 | 株式会社リトル・サイエンティスト | 高収率で得られるケラチン誘導体とその使用方法 |
JP2019086525A (ja) * | 2014-04-28 | 2019-06-06 | 株式会社ミルボン | カルボニル化度の評価方法、カルボニル化度低下成分のスクリーニング方法、カルボニル化度低下剤の製造方法 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7439012B2 (en) | 2004-08-17 | 2008-10-21 | Wake Forest University Health Sciences | Ambient stored blood plasma expanders containing keratose |
US8920827B2 (en) * | 2005-10-21 | 2014-12-30 | Wake Forest University Health Sciences | Keratin bioceramic compositions |
EP1991253B1 (en) | 2006-02-10 | 2013-07-31 | Wake Forest University Health Sciences | Nerve regeneration employing keratin biomaterials |
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JP5868592B2 (ja) * | 2007-04-17 | 2016-02-24 | ウェイク・フォレスト・ユニヴァーシティ・ヘルス・サイエンシズ | ケラチンバイオマテリアルを含有する創傷治癒組成物 |
WO2010093882A1 (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-19 | Wake Forest University Health Sciences | Keratin biomaterials for cell culture and methods of use |
JP2013521313A (ja) * | 2010-03-05 | 2013-06-10 | ウェイク・フォレスト・ユニヴァーシティ・ヘルス・サイエンシズ | 制御送達系 |
JP5513679B2 (ja) | 2010-05-17 | 2014-06-04 | ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー | タンパク質フラグメントの評価によって毛髪損傷を検出し示すシステム及び方法 |
WO2012068376A2 (en) | 2010-11-17 | 2012-05-24 | Wake Forest University Health Sciences | Keratin compositions for treatment of bone deficiency or injury |
AU2012296477B2 (en) | 2011-08-17 | 2017-04-27 | Keratin Biosciences, Inc. | Methods for extracting keratin proteins |
WO2013025941A1 (en) | 2011-08-17 | 2013-02-21 | Keranetics Llc | Low protein percentage gelling compositions |
US10792239B2 (en) | 2012-11-06 | 2020-10-06 | Kernnetics, Inc. | White keratin compositions |
CA2890739C (en) * | 2012-11-06 | 2021-07-06 | Keranetics Llc | White keratin compositions |
US9827245B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-11-28 | KeraNetics, LLC | Keratin compositions comprising halofuginone |
WO2015187874A1 (en) * | 2014-06-07 | 2015-12-10 | Structure-Ase, Inc. | A method for the detection and/or diagnosis of eating disorders and malnutrition using x-ray diffraction |
EP4236861A1 (en) * | 2020-11-02 | 2023-09-06 | Institut Straumann AG | Dental implant |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58170721A (ja) * | 1982-03-17 | 1983-10-07 | アベ ウイドラ | 親水性バイオポリマ−コポリエレクトロライト |
JPS60122568A (ja) * | 1983-09-21 | 1985-07-01 | アベ ウイドラ | 親水性バイオポリマーコポリエレクトロライト |
US6124265A (en) * | 1997-11-26 | 2000-09-26 | Keraplast Technologies, Ltd. | Method of making and cross-linking keratin-based films and sheets |
JP2003516775A (ja) * | 1999-09-13 | 2003-05-20 | ケラプラスト テクノロジーズ, リミテッド | 移植可能な補綴または組織拡張デバイス |
JP2005516072A (ja) * | 2002-01-28 | 2005-06-02 | ケラプラスト テクノロジーズ, リミテッド | 生物活性ケラチンタンパク質 |
JP2005528938A (ja) * | 2002-04-10 | 2005-09-29 | ケラプラスト テクノロジーズ, リミテッド | タンパク質様網目構造を有する組織欠損被覆材 |
JP2005537831A (ja) * | 2002-07-25 | 2005-12-15 | ケラプラスト テクノロジーズ, リミテッド | ケラチン含有医療デバイスのための生物活性コーティング |
Family Cites Families (93)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE184915C (ja) | ||||
DE22643C (de) | J. B. CHARLIER in Nimes, Frankreich | Bremse für Eisenbahnfahrzeuge | ||
US922692A (en) | 1907-10-07 | 1909-05-25 | Byron B Goldsmith | Thermoplastic keratin composition. |
US926999A (en) | 1907-11-25 | 1909-07-06 | Carl Neuberg | Process of producing digestible substances from keratin. |
US960914A (en) | 1909-09-21 | 1910-06-07 | Arthur Heinemann | Pills for the treatment of diabetes mellitus. |
US1214299A (en) | 1915-06-30 | 1917-01-30 | William M Grosvenor | Manufacturing colloids. |
US2236921A (en) | 1936-12-23 | 1941-04-01 | Schering Corp | Process for the manufacture of therapeutically valuable compounds of kerating degradation products |
BE433683A (ja) | 1938-02-07 | |||
NL51508C (ja) | 1938-08-26 | 1900-01-01 | ||
US2434688A (en) | 1942-11-03 | 1948-01-20 | Ralph L Evans | Regenerated keratin |
US2413983A (en) | 1944-04-06 | 1947-01-07 | Lawrence Richard Bruce Inc | Method of forming kerating solutions |
US2447860A (en) | 1944-11-07 | 1948-08-24 | Us Agriculture | Method of dispersing keratin proteins and the composition resulting therefrom |
US2517572A (en) | 1948-11-23 | 1950-08-08 | Chase B Jones | Process of utilizing detergents to solubilize keratin materials |
US2814851A (en) | 1953-12-11 | 1957-12-03 | Rubberset Company | Keratin treating process and products thereof |
US3033755A (en) | 1961-04-14 | 1962-05-08 | Kolmar Laboratories | Process for removing the water soluble materials from a keratin structure and cosmetic or pharmaceutical product formed therefrom |
US3464825A (en) | 1967-02-28 | 1969-09-02 | Gen Mills Inc | Keratin protein product and process of preparing same |
US3655416A (en) | 1968-12-18 | 1972-04-11 | Lever Brothers Ltd | Lipid-protein membrane and process |
US3642498A (en) | 1969-09-18 | 1972-02-15 | Gen Mills Inc | Method of preparing keratin-containing films and coatings |
US4178361A (en) | 1973-09-10 | 1979-12-11 | Union Corporation | Sustained release pharmaceutical composition |
JPS52148581A (en) | 1976-06-04 | 1977-12-09 | Nippon Kagaku Seni Kenkyusho | Process for preparing modified keratinous substance |
JPS5316091A (en) | 1976-07-30 | 1978-02-14 | Nippon Kagaku Seni Kenkyusho | Process for preparing modified keratinous substance |
JPS609531B2 (ja) | 1978-04-17 | 1985-03-11 | 積水化学工業株式会社 | 多孔質膜状物の製造方法 |
JPS5551095A (en) | 1978-10-09 | 1980-04-14 | Seiwa Kasei:Kk | Preparation of keratin hydrolyzate |
US4285885A (en) | 1979-01-17 | 1981-08-25 | Ciba-Geigy Corporation | Novel distyrylbenzene containing sulfonic acid groups |
JPS6027680B2 (ja) | 1979-08-22 | 1985-06-29 | 株式会社成和化成 | ケラチン加水分解物の製造方法 |
JPS5785308A (en) | 1980-11-17 | 1982-05-28 | Kao Corp | Hair rinse composition |
JPS5791910A (en) | 1980-11-28 | 1982-06-08 | Kao Corp | Preshampoo-type hair treatment composition |
JPS57109797A (en) | 1980-12-26 | 1982-07-08 | Kao Corp | Preparation of low-molecular weight keratinous substance |
JPS57130910A (en) | 1981-02-05 | 1982-08-13 | Kao Corp | Hair treatment agent |
JPS57144213A (en) | 1981-03-03 | 1982-09-06 | Kao Corp | Hair treatment |
US4357274A (en) | 1981-08-06 | 1982-11-02 | Intermedicat Gmbh | Process for the manufacture of sclero protein transplants with increased biological stability |
LU85081A1 (fr) | 1983-11-09 | 1985-07-17 | Oreal | Medicament et composition medicamenteuse pour le traitement et/ou la prevention des maladies de la peau mettant en jeu un processus inflammatoire |
US4822349A (en) | 1984-04-25 | 1989-04-18 | Hursey Francis X | Method of treating wounds |
JP2573007B2 (ja) | 1987-12-28 | 1997-01-16 | 株式会社成和化成 | 修飾された動物毛粉末 |
US5047249A (en) | 1988-07-22 | 1991-09-10 | John Morris Co., Inc. | Compositions and methods for treating skin conditions and promoting wound healing |
JPH0721061B2 (ja) | 1988-08-13 | 1995-03-08 | 株式会社ニッピ | 水溶性ケラチン蛋白質の製造方法 |
JPH0311099A (ja) | 1989-06-06 | 1991-01-18 | Seiwa Kasei:Kk | ケラチン加水分解物、その製造方法および上記ケラチン加水分解物からなる化粧品基剤 |
IL95393A0 (en) | 1989-08-18 | 1991-06-30 | John Morris Co | Odor-masked and stabilized compositions for treating keratinous tissue,skin conditions,and promoting wound healing |
JPH03294578A (ja) | 1989-12-26 | 1991-12-25 | Unitika Ltd | 獣毛繊維の改質方法 |
FR2661414B1 (fr) | 1990-04-25 | 1995-03-24 | Michel Jean Pierre | Produit a base de keratines modifiees, son procede de preparation et les applications notamment en medecine humaine ou veterinaire. |
JPH0482561A (ja) | 1990-07-26 | 1992-03-16 | Niigata High Supinaa Kk | 創傷被覆材 |
JPH0491138A (ja) | 1990-08-06 | 1992-03-24 | Fujimori Kogyo Kk | ケラチンフィルムの製造方法 |
JP3047923B2 (ja) | 1990-11-16 | 2000-06-05 | 武田薬品工業株式会社 | ケラチン有機溶媒液およびその製造法 |
GB9123251D0 (en) | 1991-11-01 | 1991-12-18 | Croda Int Plc | Protein-silicone copolymers |
DK194091D0 (da) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | Metra Aps | Hydrofil og biokompatibel coatede overflader |
WO1993012819A1 (en) | 1992-01-03 | 1993-07-08 | Rhomed Incorporated | Protein- and peptide-metal ion pharmaceutical applications |
JP3094181B2 (ja) | 1992-04-09 | 2000-10-03 | 清 山内 | 再生天然ケラチンを壁材とするマイクロカプセル及びその製造方法 |
JP3094182B2 (ja) | 1992-04-09 | 2000-10-03 | 清 山内 | ケラチンs−スルフォ塩を壁構成原料として用いるマイクロカプセル及びその製造方法 |
JP3138838B2 (ja) | 1992-04-30 | 2001-02-26 | 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 | 混合粉体の製造方法 |
JPH05320358A (ja) | 1992-05-22 | 1993-12-03 | Ajinomoto Takara Corp:Kk | ケラチン蛋白質高圧成型品 |
JP3283302B2 (ja) | 1992-09-22 | 2002-05-20 | 株式会社成和化成 | 還元ケラチンの製造方法 |
JPH06116300A (ja) | 1992-10-07 | 1994-04-26 | Seiwa Kasei:Kk | ケラチンフラグメントおよびその製造方法 |
US5300285A (en) | 1992-10-13 | 1994-04-05 | Dow Corning Corporation | Permanent waving with silicones |
US5358935A (en) | 1992-11-19 | 1994-10-25 | Robert Allen Smith | Nonantigenic keratinous protein material |
CN1105029A (zh) | 1993-05-24 | 1995-07-12 | 花王株式会社 | 制备溶解蛋白质的方法 |
JP3518691B2 (ja) | 1993-05-25 | 2004-04-12 | 清 山内 | 動物クチクル細胞由来の不溶性還元タンパク質、その製造方法および上記動物クチクル細胞由来の不溶性還元タンパク質を原料として作製された高分子成形品 |
JPH078273A (ja) | 1993-06-14 | 1995-01-13 | Kurabo Ind Ltd | 接着性動物細胞の無血清培養法 |
JP2527132B2 (ja) * | 1993-08-25 | 1996-08-21 | 清水化学株式会社 | 親水性多糖類よりなる外用薬組成物 |
JP3507959B2 (ja) | 1994-06-21 | 2004-03-15 | 味の素株式会社 | 蒸気貫流式解凍装置用食品収納容器 |
US5634945A (en) | 1995-03-02 | 1997-06-03 | Pernia; Luis R. | Biological filler and use of same |
GB9506926D0 (en) | 1995-04-04 | 1995-05-24 | Croda Int Plc | Cystine-siicone copolymers and their use for treating keratin substrates |
JP3209489B2 (ja) | 1995-06-23 | 2001-09-17 | オルガノ株式会社 | イオン交換式純水製造装置の終点検知方法 |
US6063757A (en) | 1995-11-29 | 2000-05-16 | Urso; Richard G. | Wound treatment method with nerve growth factor |
JPH09227565A (ja) | 1996-02-23 | 1997-09-02 | Kaken Shiyouyaku Kk | 創傷治療剤 |
RU2106154C1 (ru) | 1996-08-16 | 1998-03-10 | Василий Александрович Мензул | Перевязочный материал |
RU2108079C1 (ru) | 1996-08-16 | 1998-04-10 | Василий Александрович Мензул | Способ лечения ожоговых ран |
US6063061A (en) | 1996-08-27 | 2000-05-16 | Fusion Medical Technologies, Inc. | Fragmented polymeric compositions and methods for their use |
JP3891508B2 (ja) | 1997-04-18 | 2007-03-14 | 清 山内 | 還元クチクルタンパクまたはその水性媒体分散液およびその製造方法 |
JP3891509B2 (ja) | 1997-04-18 | 2007-03-14 | 清 山内 | 高等動物体毛由来の還元タンパク質またはその水性媒体分散物およびその製造方法 |
JPH10337466A (ja) | 1997-06-04 | 1998-12-22 | Akuseenu Kk | ケラチンマイクロカプセル及びその製造方法並びにケラチンマイクロカプセルを含有する化粧料 |
US6274163B1 (en) | 1998-04-08 | 2001-08-14 | Keraplast Technologies, Ltd. | Keratinous protein material for wound healing applications and method |
US5932552A (en) | 1997-11-26 | 1999-08-03 | Keraplast Technologies Ltd. | Keratin-based hydrogel for biomedical applications and method of production |
US5948432A (en) | 1997-11-26 | 1999-09-07 | Keraplast Technologies Ltd. | Keratin-based sheet material for biomedical applications and method of production |
JP2000114647A (ja) | 1998-10-09 | 2000-04-21 | Canon Inc | 光変調装置および光変調方法 |
JP2000191792A (ja) | 1998-12-25 | 2000-07-11 | Seiwa Kasei:Kk | ポリシロキサン粒子 |
US6270791B1 (en) * | 1999-06-11 | 2001-08-07 | Keraplast Technologies, Ltd. | Soluble keratin peptide |
US6270793B1 (en) | 1999-09-13 | 2001-08-07 | Keraplast Technologies, Ltd. | Absorbent keratin wound dressing |
US6783546B2 (en) * | 1999-09-13 | 2004-08-31 | Keraplast Technologies, Ltd. | Implantable prosthetic or tissue expanding device |
US6544548B1 (en) | 1999-09-13 | 2003-04-08 | Keraplast Technologies, Ltd. | Keratin-based powders and hydrogel for pharmaceutical applications |
US6316598B1 (en) | 1999-09-13 | 2001-11-13 | Keraplast Technologies, Ltd. | Water absorbent keratin and gel formed therefrom |
US6461628B1 (en) | 1999-09-13 | 2002-10-08 | Keraplast Technologies, Ltd. | Non-woven keratin cell scaffold |
JP2001087754A (ja) | 1999-09-24 | 2001-04-03 | Relief Fund For Oil Pollution Damage In Fishing Ground | 汚染土壌の生物的修復用粉状組成物 |
KR100312178B1 (ko) | 1999-10-06 | 2001-11-03 | 서경배 | 신규한 아미노산 실리콘 폴리머들, 그의 제조방법, 아미노산 실리콘 폴리머로 표면개질된 화장료용 분체 및 이를 함유하는 색조화장료 조성물 |
US6649740B1 (en) | 2000-03-01 | 2003-11-18 | Keraplast Technologies, Ltd. | Hydratable form of keratin for use as a soil amendment |
US6746836B1 (en) | 2000-12-08 | 2004-06-08 | Abe Widra | Alpha-keratose as a blood plasma expander and use thereof |
US7091353B2 (en) * | 2000-12-27 | 2006-08-15 | Celgene Corporation | Isoindole-imide compounds, compositions, and uses thereof |
ATE373678T1 (de) * | 2001-07-17 | 2007-10-15 | Keratec Ltd | Herstellung löslicher keratinderivate |
US7439012B2 (en) | 2004-08-17 | 2008-10-21 | Wake Forest University Health Sciences | Ambient stored blood plasma expanders containing keratose |
US8920827B2 (en) | 2005-10-21 | 2014-12-30 | Wake Forest University Health Sciences | Keratin bioceramic compositions |
EP1991253B1 (en) | 2006-02-10 | 2013-07-31 | Wake Forest University Health Sciences | Nerve regeneration employing keratin biomaterials |
WO2007098053A2 (en) | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Wake Forest University Health Sciences | Coatings and biomedical implants formed from keratin biomaterials |
CN100391474C (zh) | 2006-06-13 | 2008-06-04 | 卢建军 | 用于治疗血小板减少的注射用药物 |
WO2010093882A1 (en) * | 2009-02-13 | 2010-08-19 | Wake Forest University Health Sciences | Keratin biomaterials for cell culture and methods of use |
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2007
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-
2015
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-
2018
- 2018-12-20 US US16/227,556 patent/US10821211B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58170721A (ja) * | 1982-03-17 | 1983-10-07 | アベ ウイドラ | 親水性バイオポリマ−コポリエレクトロライト |
JPS60122568A (ja) * | 1983-09-21 | 1985-07-01 | アベ ウイドラ | 親水性バイオポリマーコポリエレクトロライト |
US6124265A (en) * | 1997-11-26 | 2000-09-26 | Keraplast Technologies, Ltd. | Method of making and cross-linking keratin-based films and sheets |
JP2003516775A (ja) * | 1999-09-13 | 2003-05-20 | ケラプラスト テクノロジーズ, リミテッド | 移植可能な補綴または組織拡張デバイス |
JP2005516072A (ja) * | 2002-01-28 | 2005-06-02 | ケラプラスト テクノロジーズ, リミテッド | 生物活性ケラチンタンパク質 |
JP2005528938A (ja) * | 2002-04-10 | 2005-09-29 | ケラプラスト テクノロジーズ, リミテッド | タンパク質様網目構造を有する組織欠損被覆材 |
JP2005537831A (ja) * | 2002-07-25 | 2005-12-15 | ケラプラスト テクノロジーズ, リミテッド | ケラチン含有医療デバイスのための生物活性コーティング |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
JPN6012039266; 高分子論文集, 39[4] (1982) p.221-227 * |
JPN6012039269; J Chromatogr., Vol.405 p.365-370 (1987) * |
JPN6012039271; Electrophoresis, Vol.8 No.10 p.490-492 (1987) * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019086525A (ja) * | 2014-04-28 | 2019-06-06 | 株式会社ミルボン | カルボニル化度の評価方法、カルボニル化度低下成分のスクリーニング方法、カルボニル化度低下剤の製造方法 |
WO2018220739A1 (ja) * | 2017-05-31 | 2018-12-06 | 株式会社リトル・サイエンティスト | 高収率で得られるケラチン誘導体とその使用方法 |
JPWO2018220739A1 (ja) * | 2017-05-31 | 2020-08-13 | 株式会社 リトル・サイエンティスト | 高収率で得られるケラチン誘導体とその使用方法 |
Also Published As
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