JP2017047031A - 透明性シート状コラーゲン成形体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1層の単層シート又は複数層の積層シートで構成され、上下面が略平坦であり、透明性を有する成形体であって、該単層シート又は該積層シートの各層は、略規則性をもって配向した再フィブリル化コラーゲンフィブリルによって構成されたものであることを特徴とする透明性シート状コラーゲン成形体である。
【選択図】 図5
Description
[1]1層の単層シート又は複数層の積層シートで構成され、上下面が略平坦であり、透明性を有する成形体であって、該単層シート又は該積層シートの各層は、略規則性をもって配向した再フィブリル化コラーゲンフィブリルによって構成されたものであることを特徴とする透明性シート状コラーゲン成形体。
[2]配向度が、0.5〜1の範囲である上記[1]記載の透明性シート状コラーゲン成形体。
但し、上記配向度は、透明性シート状コラーゲン成形体の任意の層における10,000倍の走査電子顕微鏡像を、旭化成エンジニアリング株式会社製の画像解析ソフト「A像くん(登録商標)」で解析したときの半値幅法により算出される値である。
[3]成形体の厚み方向に測定した可視光透過率が50〜80%の範囲である上記[1]又は[2]記載の透明性シート状コラーゲン成形体。
[4]コラーゲンの密度が、0.7〜1.4g/cm3の範囲である上記[1]〜[3]のいずれか1項記載の透明性シート状コラーゲン成形体。
[5]成形体が、物理的架橋法又は化学的架橋法による架橋処理が施されたものである上記[1]〜[4]のいずれか1項記載の透明性シート状コラーゲン成形体。
[6]以下の工程を含む上記[1]〜[5]のいずれか1項記載の透明性シート状コラーゲン成形体の製造方法。
可溶化コラーゲン溶液を吐出しシート状に展延すること、又は可溶化コラーゲン溶液をシート状に吐出することによって、シート状物を得る第1工程。
第1工程で得られたシート状物を、生理的な等張液又は緩衝液と接触することによって再フィブリル化させて、再フィブリル化シート状物を得る第2工程。
第2工程で得られた再フィブリル化シート状物を、厚み方向に押圧して圧密化する第3工程。
[7]シート状物を得る第1工程が、以下のa〜b工程を含むものである上記[6]記載の透明性シート状コラーゲン成形体の製造方法。
a工程:可溶化コラーゲン溶液を吐出しシート状に展延すること、又は可溶化コラーゲン溶液をシート状に吐出すること、シート状物Aを得る工程。
b工程:次の(i)又は(ii)の工程。
(i)シート状物A上に、可溶化コラーゲン溶液を吐出しシート状に展延すること又は可溶化コラーゲン溶液をシート状に吐出することによって、積層シートからなるシート状物を作製する工程。
(ii)シート状物A上以外の任意の場所に、可溶化コラーゲン溶液を吐出しシート状に展延すること又は可溶化コラーゲン溶液をシート状に吐出することによって、シート状物Bを得た後、シート状物Aとシート状物Bとを接着させて積層シートからなるシート状物を作製する工程。
但し、上記a〜b工程を1回実施することにより得られる2層の積層シートを基に3層以上の積層シートを作製する場合には、b(i)又はb(ii)工程における「シート状物A」に代えて「前回のb工程で得られた積層シートからなるシート状物」を適用して、b工程を所定回数繰り返す。
また、任意の処理として、a工程で得られたシート状物Aをコラーゲンの変性温度未満で乾燥する処理、又はb(i)若しくは(ii)工程で得られた積層シートからなるシート状物をコラーゲンの変性温度未満で乾燥する処理、を含む。
[8]第1工程において、可溶化コラーゲン溶液を吐出する方法が、可溶化コラーゲン溶液を面状の吐出面に吐出する場合であって、吐出時の操作が以下の(1)〜(3)のいずれかである上記[6]又は[7]記載の透明性シート状コラーゲン成形体の製造方法。
(1)吐出面を固定し、吐出口を吐出面に沿って吐出方向と逆方向に移動させる。
(2)吐出口を固定し、吐出方向と同じ方向に吐出面を移動させる。
(3)吐出口を吐出面に沿って吐出方向と逆方向に移動させ、且つ吐出方向と同じ方向に吐出面を移動させる。
[9]第3工程の後に、さらに、物理的架橋法又は化学的架橋法による架橋処理を施すものである、上記[6]〜[8]のいずれか1項記載の透明性シート状コラーゲン成形体の製造方法。
[10]生理的な等張液又は緩衝液が、無機塩の水溶液である上記[6]〜[9]のいずれか1項記載の透明性シート状コラーゲン成形体の製造方法。
[11]上記[1]〜[5]のいずれか1項記載の透明性シート状コラーゲン成形体を用いた医用材料。
以下、本発明の透明性シート状コラーゲン成形体(以下「本発明の成形体」という。)について詳細に説明する。
本発明の成形体は、1層の単層シート又は複数層の積層シートで構成され、上下面が略平坦であり、透明性を有する成形体であって、該単層シート又は該積層シートの各層は、略規則性をもって配向した再フィブリル化コラーゲンフィブリルによって構成されたものであることを特徴とする。
本発明の成形体の製造方法の一形態は、好適には以下の工程を含むものである。
(1)<1>可溶化コラーゲン溶液を吐出しシート状に展延すること、又は<2>可溶化コラーゲン溶液をシート状に吐出することによって、シート状物を得る第1工程。
(2)第1工程で得られたシート状物を、生理的な等張液又は緩衝液と接触することによって再フィブリル化させて、再フィブリル化シート状物を得る第2工程。
(3)第2工程で得られた再フィブリル化シート状物を、厚み方向に押圧する第3工程。
尚、上記形態の製造方法は、簡便な製造方法によってシート状の成形体を得られるという利点がある。
可溶化コラーゲン溶液としては、3重らせん構造を有する水溶性のコラーゲンが溶解したものであることが好ましく、当該コラーゲンとして、コラーゲンの抗原決定基であるテロペプタイドが除去されたアテロコラーゲンが特に好ましい。また、コラーゲンのタイプについては特に制限はないが、生体内での存在量が多いI型が好ましい。尚、可溶化コラーゲン溶液中にペプチド、アミノ酸、ゼラチン等が含まれていても構わないが、それらは極力排除されていることが好ましい。
a工程:可溶化コラーゲン溶液を吐出しシート状に展延すること、又は可溶化コラーゲン溶液をシート状に吐出することによって、シート状物Aを得る工程。
b工程:次の(i)又は(ii)の工程。
(i)シート状物A上に、可溶化コラーゲン溶液を吐出しシート状に展延すること又は可溶化コラーゲン溶液をシート状に吐出することによって、積層シートからなるシート状物を作製する工程。
(ii)シート状物A上以外の任意の場所に、可溶化コラーゲン溶液を吐出しシート状に展延すること又は可溶化コラーゲン溶液をシート状に吐出することによって、シート状物Bを得た後、シート状物Aとシート状物Bとを接着させて積層シートからなるシート状物を作製する工程。
次に、第2工程では、第1工程で得られたシート状物(積層シートからなるシート状物を含む)を、生理的な等張液又は緩衝液と接触することによって再フィブリル化させて、再フィブリル化シート状物を得る。
魚類由来の可溶化コラーゲンは哺乳類由来の可溶化コラーゲンに比べて再フィブリル化速度が速いという特性を一般に有するため、魚類由来の可溶化コラーゲン溶液を用いたときは再フィブリル化の過程を短時間で終了させることができる、即ち、透明又は半透明なシート状物が白濁し白色を呈するまでの時間が短いということである。
再フィブリル化がゆっくり進行すれば、再フィブリル化コラーゲンフィブリルの配向度の低下につながる種々の要因(例えば、ゲル内の分子運動、温度変化等)の影響を受け易くなる。そのため、再フィブリル化速度の速い魚類由来の可溶化コラーゲン溶液を用いることはより好ましい材料選択である、と云うことができる。
第3工程では、第2工程で得られた再フィブリル化シート状物を、厚み方向に押圧して圧密化する。
押圧用部材の材質としては、展延用部材と同様にコラーゲンが付着し難い材質を選択することが好ましく、また、用途に悪影響のない範囲で押圧用部材にPEG等の高分子化合物を塗布することにより、コラーゲンの付着防止を図ってもよい。
本発明の成形体は、必要に応じ、さらに架橋処理に供すことができる。架橋処理は、特に高強度化させたい場合に有効である。架橋処理は、物理的架橋法及び化学的架橋法のうちいずれを用いてもよい。物理的架橋法としては、γ線照射、電子線照射、プラズマ照射、UV照射等による照射架橋法、熱架橋法等を例示することができる。化学的架橋法としては、グルタルアルデヒド、ポリエポキシ化合物(エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル等)、カルボジイミド系化合物(1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド・塩酸塩等)、還元糖(リボース等)等の架橋剤を用いた架橋法を例示することができる。
可溶化コラーゲン溶液として、ティラピアの鱗から製造された多木化学(株)製「セルキャンパス FD-08G」(凍結乾燥品)をpH3のHCl溶液に溶解した後、コラーゲン濃度13%、pH4.5に調製した無色透明溶液を用いた。
プラスチック製の平板を用いて押圧して圧密化する工程を実施しなかった以外は、実施例1と同様にして、白色を呈する再フィブリル化シート状物(成形体)を得た。
可溶化コラーゲン溶液として、コラーゲン濃度以外は実施例1と同様に調製した、コラーゲン濃度1%、pH3.3の無色透明溶液を用いた。
(密度の測定)
上記実施例及び比較例で得られた各成形体を1辺1cmの正方形に成形した。この正方形の成形体について、精秤した重さを体積で除して密度を求めた。尚、体積を求めるときの厚みとして、マイクロメーターで厚みを5点測定し、その平均値を用いた。ちなみに、各厚みは、実施例1が0.287mm、比較例1が0.956mm、比較例2が0.059mmであった。
上記実施例及び比較例で得られた各成形体を色彩・濁度同時測定器(日本電色工業(株)社製「COH-400」)の石英セルに厚み方向に透過光が通過するように貼り付け、全光透過率を測定した。
上記実施例及び比較例で得られた各成形体は、走査電子顕微鏡(日本電子(株)製「JSM-6010LA」)で観察した。
その結果、実施例1及び比較例1では、再フィブリル化コラーゲンフィブリルが略平行に高い規則性をもって配向していることが分かった(実施例1:図5、比較例1:図6)。一方、比較例2では、再フィブリル化コラーゲンフィブリルがランダムに配向していることが分かった(図7)。なお、図5〜7の倍率は10,000倍である。
配向度の解析には、上記10,000倍の各走査電子顕微鏡像を供試し、旭化成エンジニアリング株式会社製の画像解析ソフト「A像くん(登録商標)」の半値幅法を用いた。
Claims (11)
- 1層の単層シート又は複数層の積層シートで構成され、上下面が略平坦であり、透明性を有する成形体であって、
該単層シート又は該積層シートの各層は、略規則性をもって配向した再フィブリル化コラーゲンフィブリルによって構成されたものであることを特徴とする透明性シート状コラーゲン成形体。 - 配向度が、0.5〜1の範囲である請求項1記載の透明性シート状コラーゲン成形体。
但し、上記配向度は、透明性シート状コラーゲン成形体の任意の層における10,000倍の走査電子顕微鏡像を、旭化成エンジニアリング株式会社製の画像解析ソフト「A像くん(登録商標)」で解析したときの半値幅法により算出される値である。 - 成形体の厚み方向に測定した可視光透過率が50%以上である請求項1又は2記載の透明性シート状コラーゲン成形体。
- コラーゲンの密度が、0.7〜1.4g/cm3の範囲である請求項1〜3のいずれか1項記載の透明性シート状コラーゲン成形体。
- 成形体が、物理的架橋法又は化学的架橋法による架橋処理が施されたものである請求項1〜4のいずれか1項記載の透明性シート状コラーゲン成形体。
- 以下の工程を含む請求項1〜5のいずれか1項記載の透明性シート状コラーゲン成形体の製造方法。
可溶化コラーゲン溶液を吐出しシート状に展延すること、又は可溶化コラーゲン溶液をシート状に吐出することによって、シート状物を得る第1工程。
第1工程で得られたシート状物を、生理的な等張液又は緩衝液と接触することによって再フィブリル化させて、再フィブリル化シート状物を得る第2工程。
第2工程で得られた再フィブリル化シート状物を、厚み方向に押圧して圧密化する第3工程。 - シート状物を得る第1工程が、以下のa〜b工程を含むものである請求項6記載の透明性シート状コラーゲン成形体の製造方法。
a工程:可溶化コラーゲン溶液を吐出しシート状に展延すること、又は可溶化コラーゲン溶液をシート状に吐出することによって、シート状物Aを得る工程。
b工程:次の(i)又は(ii)の工程。
(i)シート状物A上に、可溶化コラーゲン溶液を吐出しシート状に展延すること又は可溶化コラーゲン溶液をシート状に吐出することによって、積層シートからなるシート状物を作製する工程。
(ii)シート状物A上以外の任意の場所に、可溶化コラーゲン溶液を吐出しシート状に展延すること又は可溶化コラーゲン溶液をシート状に吐出することによって、シート状物Bを得た後、シート状物Aとシート状物Bとを接着させて積層シートからなるシート状物を作製する工程。
但し、上記a〜b工程を1回実施することにより得られる2層の積層シートを基に3層以上の積層シートを作製する場合には、b(i)又はb(ii)工程における「シート状物A」に代えて「前回のb工程で得られた積層シートからなるシート状物」を適用して、b工程を所定回数繰り返す。
また、任意の処理として、a工程で得られたシート状物Aをコラーゲンの変性温度未満で乾燥する処理、又はb(i)若しくは(ii)工程で得られた積層シートからなるシート状物をコラーゲンの変性温度未満で乾燥する処理、を含む。 - 第1工程において、可溶化コラーゲン溶液を吐出する方法が、可溶化コラーゲン溶液を面状の吐出面に吐出する場合であって、
吐出時の操作が以下の(1)〜(3)のいずれかである請求項6又は7記載の透明性シート状コラーゲン成形体の製造方法。
(1)吐出面を固定し、吐出口を吐出面に沿って吐出方向と逆方向に移動させる。
(2)吐出口を固定し、吐出方向と同じ方向に吐出面を移動させる。
(3)吐出口を吐出面に沿って吐出方向と逆方向に移動させ、且つ吐出方向と同じ方向に吐出面を移動させる。 - 第3工程の後に、さらに、物理的架橋法又は化学的架橋法による架橋処理を施すものである、請求項6〜8のいずれか1項記載の透明性シート状コラーゲン成形体の製造方法。
- 生理的な等張液又は緩衝液が、無機塩の水溶液である請求項6〜9のいずれか1項記載の透明性シート状コラーゲン成形体の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項記載の透明性シート状コラーゲン成形体を用いた医用材料。
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