JP2955653B2 - Silk protein / collagen composite and method for producing the same - Google Patents

Silk protein / collagen composite and method for producing the same

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JP2955653B2
JP2955653B2 JP3301098A JP3301098A JP2955653B2 JP 2955653 B2 JP2955653 B2 JP 2955653B2 JP 3301098 A JP3301098 A JP 3301098A JP 3301098 A JP3301098 A JP 3301098A JP 2955653 B2 JP2955653 B2 JP 2955653B2
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NORINSUISANSHO SANSHI KONCHU NOGYO GIJUTSU KENKYUSHO
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a silk protein / collagen complex and a method for producing the same. More particularly, the present invention relates to a silk protein of an insect biopolymer and a main protein of a biological connective tissue. The present invention relates to a silk protein / collagen complex which is a material which can be produced by mixing collagen having high utility value as a material in the form of an aqueous solution or aqueous dispersion and has excellent biocompatibility, and a method for producing these.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Silk proteins are insect biopolymers produced by insects such as silkworms, and have been conventionally used as clothing materials. Since silk protein fibers have excellent practical properties such as dyeability, moisture absorption / desorption properties, and mechanical properties, they have been useful as clothing materials. Recently, attention has been paid to the excellent biocompatibility of silk proteins, and they have begun to be used as medical materials in advanced fields. It is said that silk has been used for surgical sutures since the 11th century. It is easy to treat bacteria and hardly causes antigen-antibody reactions even when implanted in the body. Is becoming possible.

【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。
It is known that even when a silk fibroin membrane is placed in a vein for 2 weeks by the peripheral vein sample coating method, blood coagulation is not observed on the silk fibroin membrane surface. For this reason, the silk protein membrane hardly causes blood coagulation even when it comes into contact with blood, and can be used as a material having high blood compatibility. In addition, the silk protein membrane can be used as a biomaterial because living cells adhere and grow well on the surface thereof. For example, when cells are cultured by immersing a silk fibroin membrane in a mouse-derived fibroblast suspension containing 10% calf serum, the cells adhere well to the silk fibroin membrane surface,
Proliferation has been confirmed (Japanese Patent Publication No. 4-41595).
No.), it has been expected that useful cells can be cultured efficiently at low cost by using silk fibroin as a substrate for cell culture beds. Thus, silk proteins can be used in the field of cell engineering and immunotechnology.

【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。
[0004] On the other hand, collagen is a major protein of animal-derived biological connective tissue, and is distributed in many tissues such as skin, blood vessels, bones, and teeth. This collagen is a natural biopolymer, has excellent biological functions, is widely used as a material for artificial blood vessels and artificial organs, and the mechanism of antigen-antibody reaction is analyzed at the molecular level. Collagen fibers and membranes have been used as sutures because they exhibit relatively excellent strength properties and have good compatibility with living tissues. Collagen is regarded as important as a biomaterial, and gelatin, which is a denatured product of collagen, is an indispensable material as a surface coating material for artificial organ materials. Collagen has excellent affinity for living cells and tissues, so it is also promising as a biomaterial that can promote tissue healing and restore it to a tissue equivalent to itself. In addition, since collagen is involved in thrombus formation originating from platelet adhesion and aggregation, it is also useful in designing a biomaterial having excellent blood compatibility. Collagen can be processed into various shapes such as membranes, threads, sponges, and gels.

【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。
[0005] Collagen is composed of three peptide chains having a molecular weight of 100,000, and has a triple helix structure. On both sides of this triple helix structure, there is a telopeptide consisting of several tens of amino acids. Atelocollagen is obtained by removing the telopeptide causing the antigen with a protease or the like.

【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。
As described above, the insect biopolymer silk protein and the animal-derived collagen each have excellent biological functions, and thus can be used with high added value in the advanced fields of the medical field. A homogeneous complex of protein and collagen has not been obtained so far.

【0007】[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。
Accordingly, by combining natural materials such as the above-mentioned silk protein and collagen, each of the components has a superior function or a synergistic effect of the individual function. It has been desired to develop a manufacturing technique for obtaining a new biochemical material that has a special purpose.

【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。
For example, an aqueous solution of silk fibroin is neutral (p
However, when an aqueous solution of collagen is mixed with this aqueous solution of silk fibroin, the aqueous solution of collagen is acidic, and the pH of the mixed aqueous solution becomes 3.8 to 4.0 or less, as the isoelectric point of silk fibroin. Silk fibroin precipitates. As described above, the conventional technique has a problem that the aqueous solution of silk fibroin and the aqueous solution of collagen cannot be mixed uniformly. That is, when the aqueous solution of silk fibroin and the aqueous solution of collagen are mixed by the conventional method, the aqueous acidic solution of collagen lowers the pH of the mixed aqueous solution, and as a result, the pH of the silk fibroin becomes equal to or lower than the isoelectric point.
Silk fibroin precipitates. Thus, since the silk fibroin aqueous solution and the collagen aqueous solution cannot be mixed uniformly, it was extremely difficult to produce a physically uniform composite membrane. Therefore, when mixing an aqueous solution of silk fibroin and an aqueous solution of collagen, it is a preparation technology that is excellent in yield, efficiency and economy and is easy to handle, and a technology for mixing silk fibroin and collagen at the molecular level. Is desired.

【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。
It is an object of the present invention to uniformly mix collagen and silk protein in an aqueous solution or aqueous dispersion state, and to efficiently and economically produce a silk protein / collagen complex from the mixed liquid. is there.

【0010】[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。
The silk protein / collagen complex of the present invention is obtained from an aqueous solution or an aqueous dispersion of collagen and silk protein obtained from an insect-derived silk protein fiber such as silkworm. is there.

【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。
[0011] As the silk protein, sericin which adheres to the outside of a cocoon fiber formed by silkworm spiking or silk fibroin fiber obtained by removing the sericin is dissolved in a neutral salt aqueous solution to obtain a cellulose protein. Water-soluble silk fibroin obtained by dialysis using a dialysis membrane, or water-soluble silk sericin or water-soluble silk fibroin in a silk gland taken out from a silkworm body can be used.

【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。
The collagen may be a collagen molecule side chain composed of three peptide chains having a molecular weight of 100,000 or atelocollagen (a protein obtained by removing a telopeptide consisting of several tens of amino acids on both sides of a triple helix structure of the collagen). )) Water-soluble or water-dispersible acylated collagen or acylated atelocollagen (neutral pH range) obtained by reacting an acylating agent with the basic amino group of the molecular side chain or the hydroxyl group of the molecular side chain of serine or tyrosine. Water-soluble) can be used. As the acylating agent, it is preferable to use an anhydride of a dibasic acid C 1 -C 4, or anhydrides of monobasic acids C 1 -C 5. The acylated atelocollagen is preferably succinylated atelocollagen, myristylated atelocollagen, or a mixture of both.

【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。
[0013] As the collagen, atelocollagen obtained by removing telopeptide from collagen derived from animal leather with a protease may be used.

【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。
The method for producing a silk protein / collagen complex of the present invention is a method for preparing a membrane or gel from an aqueous solution or an aqueous dispersion of an acylated collagen obtained by acylating collagen or atelocollagen or an acylated atelocollagen and silk protein. And a powdery or fibrous silk protein / collagen complex.

【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。
The silk protein / collagen complex can be used for fixing biologically active substances, antibiotics, enzymes, hormones, living cells, microorganisms and the like.

【0016】[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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The silk protein / collagen complex of the present invention is composed of a silk protein containing a large amount of basic amino groups such as lysine, arginine, histidine and the like, and a chemically modified collagen or atelocollagen. After preparing a complex from both samples, if desired, a desired degree of crosslinking can be obtained by reacting with a chemical crosslinking agent, for example, an epoxy compound according to a conventional method. Solubility can be controlled as desired.

【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。
The silk protein fibers used in the present invention include, besides silkworm silk obtained from larvae of Bombyx mori,
Any of wild silkworm silk obtained from larvae of tussah silk, heaven silkworm, eri silkworm, moth silkworm, shinju silkworm belonging to wild silkworm, or any of these fiber products can be used.

【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。
For dissolving silk protein fibers (silk yarn), calcium chloride, calcium nitrate, lithium bromide,
A method is used in which a silk thread is heated in a concentrated solution of a neutral salt such as lithium thiocyanate. Dissolution conditions are based on not significantly reducing the molecular weight of the silk protein. The neutral salt concentration may be about 8.0 to 9.8% by weight (higher is better), and the dissolution temperature may be about 25 to 70 ° C. The dissolution temperature is preferably 60 ° C. or lower. When the melting temperature is high, the molecular weight of the silk protein is reduced, and there is a risk that the high molecularity of the material is lost. The dissolution time is 1-2.
It is preferable to set the time to about 0 minutes. Among the neutral salts, the one that dissolves the silk protein fiber well is a lithium salt that is excellent in the dissolving power of the silk fibroin fiber, and usually lithium bromide is preferable. If the lithium bromide is 8 M or more, preferably 8.5 M or more, the silk protein fiber dissolves at 55 ° C. or more for 15 minutes.

【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。
In order to obtain a pure aqueous solution of silk protein from a neutral salt solution in which silk protein fibers are dissolved, an aqueous neutral salt solution of silk protein is put into a dialysis membrane made of cellulose, and both ends are sewn with a sewing thread. Alternatively, it is necessary to completely remove lithium ions by placing in pure water for 4-5 days.

【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
4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。
The collagen used in the present invention is obtained, for example, as follows. The dermis of calf skin is finely cut and extracted using a citrate buffer. Separate the extract,
Perform a second extraction with fresh citrate buffer. This was filtered using a glass filter or the like, and then Na 2 HPO 4
Dialyze using. The collagen precipitate is collected by centrifugation. After washing with water, redissolve in citrate buffer, Na 2 HP
Repeat O 4 dialysis. Soluble collagen is obtained by repeating precipitation and redissolution in this way.

【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。
Chemically modified collagen and atelocollagen, which can be produced by acylating, for example, succinylating or myristylating collagen or atelocollagen, have the property of being soluble in water in the neutral pH range. Therefore, even if this chemically modified collagen or atelocollagen is mixed with an aqueous silk protein solution, the silk protein does not coagulate.

【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。
Hereinafter, a description will be given taking collagen as an example.
The same is true for atelocollagen. Unmodified collagen, which has not been chemically modified, has its isoelectric point (pH)
Is 9.1 and becomes water-soluble when the isoelectric point is 5 or less. When the lysine side chain of the collagen molecule is succinylated, for example, the isoelectric point becomes 4.57 and the pH of the neutral region
Solubilize without precipitation. That is, soluble collagen is soluble in an acidic aqueous solution, but if the pH of the aqueous solution is increased, fiber regeneration occurs at a pH of 5 or more and precipitates. However, acyl groups such as succinyl groups and myristyl groups are sufficiently introduced into collagen chemically modified by acylation such as succinylation and myristylation,
Alternatively, since the COOH group is added to the introduced molecule, the molecule is in a negative charge-rich molecular environment, and shows water solubility even in a neutral pH range.
The aqueous solution of collagen soluble in the neutral region can be mixed uniformly, or the chemically modified collagen can be added to the aqueous solution of silk protein, or the silk protein can be added and mixed uniformly to the aqueous solution of chemically modified collagen.

【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。
Examples of the chemical modification method for dissolving collagen in water include a succinylation reaction in which collagen is reacted with succinic anhydride as a dibasic acid anhydride, and a collagen and monobasic acid anhydride. A conventional reaction such as a myristylation reaction of reacting with myristic anhydride as the above can be used. When the collagen is chemically modified by such a reaction, it becomes soluble in water in a neutral pH range and can be complexed with an aqueous silk protein solution. In addition, since the charge state of collagen changes, the reactivity with blood, the interaction with cells, the HLB of collagen (hydro
lipophilic balance) can be easily controlled. Further, since the platelet adhesion / agglutination reaction can be controlled, the antithrombotic surface can be easily formed.

【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。
The acylation treatment such as succinylation treatment and myristylation treatment used in the present invention is carried out as follows. As a soluble organic solvent such as an acylating agent for treating collagen, for example, a succinylating agent and a millstilling agent, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, pyridine, and a mixed solvent of glacial acetic acid / acetic acid can also be used. It is. Among these organic solvents, pyridine having a catalytic effect exerts particularly excellent effects. It is also possible to use a mixed solution system in which pyridine which is a reaction catalyst is added to a solvent such as dimethylformamide.
The concentration of the anhydride in the processing solvent is preferably set in the range of 5 to 30% by weight, more preferably 10 to 20% by weight. As the processing conditions, it is desirable to perform the processing in a processing solvent at 30 ° C. or more for 1 hour or more.

【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
15一塩基酸の無水物、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。
In the present invention, an acylating agent such as a succinylating agent or a myristylating agent is used in an amount of 3 to 20% by weight, preferably 5 to 1% by weight on a dry matter basis with respect to collagen.
The reaction is preferably performed in such an amount that 5% by weight is introduced. The acylating agents include anhydrides of C 1 -C 4 dibasic acids, for example, C 1 : diglycolic acid, C 2 : succinic acid, C 3 : glutaric acid, or C 4 : adibic acid; C 1-
Anhydrides of C 15 monobasic acids, e.g., C 1: acetate, C 2: propionate, C 5: caproic acid, C 8: caprylic acid, C 11:
Lauric acid, C 9 : myristic acid, or C 15 : palmitic acid can be used.

【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。
In the present invention, a chemical modifier (acylating agent)
When reacting, in the active site of collagen,
Basic amino acid residues such as lysine, arginine and histidine have strong reactivity with acylating agents such as succinylating agents and myristylating agents. These acylating agents also react with hydroxyl groups on the side chains of serine and tyrosine. However, the higher chemical stability of the bonds is due to the lysine, the basic molecular side chain of these drugs and collagen.
This is the case where arginine, histidine and the like are bound.

【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。
In order to immobilize an active ingredient such as an antibiotic on the silk protein / collagen complex of the present invention, for example, the active ingredient is added to an aqueous solution obtained by mixing an aqueous silk protein solution and an aqueous collagen solution before preparing the complex. After dissolving and stirring carefully and gently, it may be spread on a substrate film such as polystyrene or polyethylene to evaporate water. To prepare a silk protein / collagen complex with the active ingredient immobilized,
A silk protein aqueous solution or collagen aqueous solution of any concentration can be used. However, in handling these aqueous solutions, the preferred silk protein concentration is 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight. When the silk protein concentration exceeds 10% by weight, the coagulation rate of the aqueous solution becomes difficult to control,
On the other hand, if the content is less than 0.01% by weight, the sample concentration is too dilute,
On the contrary, the amount of the aqueous sample solution is too large, and the efficiency of mixing the aqueous collagen solution becomes poor. Further, it is not preferable to use a dilute aqueous solution of silk protein because the evaporating and drying time of the aqueous solution mixed with the aqueous collagen solution is prolonged and the efficiency of sample preparation is reduced. A collagen aqueous solution having a concentration of 0.1 to 5% by weight can be used. A preferred collagen aqueous solution is 0.1 to 3% by weight. If the content exceeds 5% by weight, the collagen aqueous solution is likely to gel at room temperature, which causes inconvenience in handling during evaporation to dryness.

【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。
The type and amount of the active ingredient that can be fixed to the silk protein / collagen complex are not particularly limited.
It can be arbitrarily determined according to the purpose.

【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。
A complex obtained by evaporating and drying an aqueous solution of a silk protein solution and an aqueous solution of collagen or an aqueous solution thereof containing an active substance and solidifying it is water-soluble.
When the obtained composite is used in an aqueous solution system, it is dissolved, and therefore it is preferable to change the composite to water-insoluble. for that purpose,
(1) treatment with an agent that forms crosslinks between protein molecules, such as formaldehyde and glutaraldehyde;
(2) Chemical treatment with a bifunctional epoxy compound such as ethylene glycol diglycidyl ether, and (3) treatment with a crosslinking agent such as hexamethylene diisocyanate may be used. In the water insolubilization treatment, an insolubilization treatment with other general reagents or an irradiation treatment with ultraviolet rays may be used as long as sufficient care is taken not to reduce the activity of the active ingredient fixed to the complex. In the above treatments (1) and (2), the degree of insolubilization of the complex can be controlled by adjusting the amount of reagent and changing the degree of reaction.

【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。
The succinylation of collagen is carried out, for example, by dissolving succinic anhydride in a solvent such as dimethylformamide and reacting the same, whereby lysine residues of collagen are succinylated, and as a result, the introduced lysine residues are introduced into the molecule. C
An OO group is added. Similarly, when myristic anhydride is reacted with collagen in an organic solvent, a myristyl group is introduced and a COOH group is introduced into the molecule introduced into the lysine residue. The isoelectric point (pH) of the modified collagen that can be prepared by such chemical modification is around 4 to 5, and the collagen aqueous solution does not precipitate near neutrality.

【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。
In the case of the silk protein / collagen complex of the present invention, an aqueous solution or aqueous dispersion of each component is separately prepared, and then a mixture obtained by uniformly mixing the two is obtained.
Alternatively, using one aqueous solution or aqueous dispersion in which both components are uniformly mixed together, or one is dissolved and dispersed, and the other is dissolved and dispersed, and then uniformly mixed, is used as a polyethylene membrane, polystyrene. A composite membrane is obtained by evaporating water by spreading on a substrate such as a membrane, and a gel-like composite is obtained by adding a known gelling agent to the composite membrane. A powdery composite is obtained.

【0032】[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。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. There are many types of silk fibroin. Unless otherwise specified, silk fibroin derived from silkworm larvae was used.

【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。
In the following examples, as a plant pathogenic bacterium, which is a representative of universal plant pathogenic bacteria, resistant bacilli are likely to appear, and it is a multicidal rot fungus that commits many plants. Tomato scab ( Corynebacterium mic)
higanese pv. michiganese ).

【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。
The antibacterial activity against bacteria and filamentous fungi in the examples was evaluated by the following method. A. Assay for antibacterial activity against bacteria: 25 ml of semi-synthetic armpit or King B medium kept at 55 ° C. after heating and dissolving, and 2 ml of test bacteria (concentration: 10 9 -10 cells / ml) are mixed, and this mixture is poured into a petri dish. And solidified into a flat plate. Place the test sample cut to a length of about 2 cm on this bacterial mixture mixed plate medium, carefully embed both ends of the test sample in the medium with tweezers,
The entire membrane sample was brought into close contact with the medium. This is 20-25
C., and the degree of inhibition of bacterial growth in the medium near the test sample was evaluated in four steps at predetermined intervals according to the following criteria. However, those having a large width of the inhibition zone were indicated by actual measurement values (mm).

【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。
++: strong (forms a clear growth inhibition zone of 2 mm or more in width) +: weak (forms an indistinct inhibition zone or a clear inhibition zone of 1 mm or less in width) ±: slight (slight inhibition) -): No antibacterial activity was observed.

【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。
B. Assay for antibacterial activity against filamentous fungi: PSA medium maintained at 55 ° C. after heating and dissolving, and 2 ml of a spore solution (concentration: 10 5 -6 cells / ml) of the test bacteria were mixed, and the mixture was poured into a petri dish and flattened And observed in the same manner as in the evaluation of the antibacterial activity.

【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。
The following items were tested for the purpose of investigating how the sample characteristics changed when the composite was made as in the present invention.

【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。
C. Hygroscopicity: The sample was left for 1 week in a thermo-hygrostat adjusted to 20 ° C. and 65% RH, and the weight of the sample in which the amount of absorbed moisture was in an equilibrium state was measured. The moisture absorption (%) was determined from the difference from the weight after drying for 2 hours.

【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。
D. Mechanical properties: The mechanical properties (strength and elongation) of the silk protein / collagen composite were measured, and the strength and elongation of the sample at the time of cutting were evaluated. The measurement conditions were a sample length of 10 mm and a width of 2 mm, and a tensile speed of 10 mm / mi.
n, full-scale 250 g, measured by a tensile tester (Autograph, type AGS-5D) manufactured by Shimadzu Corporation.

【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。
E. Viscoelastic behavior: Using a rheograph / solid S type manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd., heating rate 2 ° C
/ Min, measurement temperature range -30 to 260 ° C, measurement frequency 10
Hz, initial tension 30 gf, sample length 10 mm, sample width 2 m
The viscoelastic behavior was evaluated in m. From this measurement, the mechanical loss peak temperature of the sample was determined.

【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。
F. Thermal decomposition temperature: using a differential thermal scanning measurement device (DSC-10A) manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd .;
2 mg, DSC range 2.5 mcal / s, heating rate 1
At 0 ° C./min, the measurements were performed in a nitrogen stream at 200 cc / min. The endothermic peak temperature appearing at 200 ° C. or higher in this measurement was defined as the thermal decomposition temperature of the sample.

【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。
G. Thermal analysis stability: The change in sample weight during the heating and heating process was measured in a nitrogen atmosphere using a thermogravimetric analyzer (TGA) manufactured by Rigaku Corporation. Sample weight 3m
g, heating rate 10 ° C / min, TGA full scale 5m
The analysis was performed under the condition of g. With the weight before the start of the measurement as 100, what percentage of the weight residual ratio was measured during the heating process was measured.

【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。
H. Thermal form stability: The dimensional change of the film-like sample in the temperature rising process was measured under a nitrogen atmosphere using a thermomechanical measuring device (TMA) manufactured by Rigaku Corporation.

【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。
Sample length 15 mm and width 2 mm, heating rate 10 ° C./min, sampling time 2 sec, T
The analysis was performed under the conditions of MA range ± 1000 μm. Based on the TMA results measured between room temperature and 350 ° C,
The percentage of shrinkage of the composite film at 180 ° C. compared to the sample length before measurement is evaluated, and this is called thermal form stability.

【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。
Example 1 2.5 g of silkworm silk was completely dissolved in 20 ml of an aqueous solution of 8.5 M lithium bromide at 55 ° C., and this aqueous solution was placed in a dialysis membrane made of cellulose and mixed with pure water at 5 ° C. for 5 days. The impurities were removed by substitution to prepare a pure silk fibroin aqueous solution. Distilled water was added to the silk fibroin aqueous solution thus prepared to prepare a stock solution of the silk fibroin aqueous solution such that the absolute dry concentration was 0.3%.

【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。
The myristylated atelocollagen was prepared as follows. The dermis of the calf skin is finely cut and
Extraction was performed for 1 to 2 days using a 15 M citrate buffer (pH 3.6). The extract was separated and a second extraction was performed with fresh citrate buffer of the same concentration. This was filtered through a glass filter and dialyzed against 0.02 M Na 2 HPO 4 . Collagen precipitate is collected by centrifugation, washed with water, and redissolved in 0.15 M citrate buffer.
Na 2 HPO 4 dialysis was repeated. Water-soluble collagen was obtained by repeating such precipitation and redissolution. On both sides of the triple helical structure of the water-soluble collagen thus obtained, there is a telopeptide consisting of several tens of amino acids and causing an antigen. Water-soluble atelocollagen was prepared by selectively digesting the telopeptide of collagen and causing pepsin, a proteolytic enzyme having the action of cleaving intermolecular crosslinks, to act on collagen molecules.

【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。
Then, myristic anhydride was dissolved in dimethylformamide as a myristylating agent, and atelocollagen prepared by the above method was added thereto.
The reaction was carried out for more than an hour to prepare a water-soluble myristylated atelocollagen. This was dissolved in distilled water to prepare a myristylated atelocollagen aqueous solution having a concentration of 0.3%.

【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。
Further, an aqueous succinylated atelocollagen solution was prepared in the same manner as described above.

【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。
To a 0.3% aqueous solution of succinylated or myristylated atelocollagen obtained as described above was added a predetermined amount of a stock solution of 0.3% silk fibroin aqueous solution, and the mixture was gently and thoroughly stirred with a glass rod. Was spread over a polyethylene membrane and the water was allowed to evaporate for more than 12 hours to produce a transparent and flexible silk fibroin / atherocollagen composite membrane. The aqueous solution of each component of the composite membrane was similarly evaporated to dryness to produce a membrane. The above evaporation to dryness was performed at 25 ° C. and 65% RH. I went in.

【0050】本実施例で得られた膜状試料は、次の通り
である。
The film sample obtained in this example is as follows.

【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。
CSS: Membranous sample obtained from a 0.3% aqueous solution of succinylated atelocollagen.

【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。
SMS: Membranous sample obtained from a 0.3% myristylated atelocollagen aqueous solution.

【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。
SF / CMS (1: 1): A film-like sample obtained from a mixed aqueous solution obtained by adding 1 volume part of a 0.3% aqueous solution of silkworm silk fibroin to 1 volume part of a 0.3% myristylated atelocollagen aqueous solution.

【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。
SF / CSS (1: 1): A film-like sample obtained from a mixed aqueous solution obtained by adding 1 volume part of a 0.3% aqueous solution of silk fibroin to 1 volume part of a 0.3% aqueous solution of succinylated atelocollagen.

【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。
SF / CSS (1: 2): A film-form sample obtained from a mixed aqueous solution obtained by adding 2 parts by volume of 0.3% succinylated atelocollagen aqueous solution to 1 part by volume of 0.3% silkworm silk fibroin aqueous solution.

【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。
SF: Membranous sample obtained from 0.3% aqueous solution of silk fibroin.

【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。
The above-mentioned silk fibroin membrane, atelocollagen membrane, and silk fibroin / atelocollagen composite membrane were examined for moisture absorption, strength, elongation, and thermal form stability. Table 1 shows the obtained results.

【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。
Table 1 ─────────────────────────────────── Sample Moisture absorption (%) Strength (kg / mm 2 ) Elongation (%) Thermal form stability (%) ────────────────────────────────── ─ 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 ミ リ As is clear from Table 1, myristylation at 180 ° C At 180 ° C on the TMA curve of atelocollagen, 11
% Shrinkage, while only 4.4% shrinkage occurs with succinylated atelocollagen. This is in good agreement with the fact that thermal molecular mobility increases as the hydrocarbon chain of the acylating agent becomes longer.

【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。
As can be seen from Table 1, as the silk fibroin content increases, the amount of shrinkage of the sample decreases as apparent from the TMA curve at 180 ° C. This experimental example indicates an increase in the thermal morphological stability of the silk fibroin / atelocollagen composite membrane of the present invention.

【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。
The elongation of the myristylated atelocollagen membrane was twice or more larger than that of the succinylated atelocollagen membrane. The cutting strength of succinylated atelocollagen is higher than that of myristylated atelocollagen. Silk fibroin membranes are extremely brittle because they have a low elongation and cut at only 0.8% in a dry state. Complexing myristylated atelocollagen or succinylated atelocollagen has made it possible to improve the mechanical properties of brittle silk fibroin.

【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。
Example 2 4 ml of a 2% aqueous succinylated atelocollagen solution and 4 ml of a 5.1% regenerated silk fibroin aqueous solution were mixed in equal amounts to prepare a total of 8 ml of a mixed aqueous solution. 1 in this
0 mg of tetracycline was uniformly dissolved, mixed for 2 hours until the whole became uniform, the mixed aqueous solution was spread on a polystyrene membrane, and water was evaporated at 25 ° C. for 12 hours. Thus, a silk fibroin / succinylated atelocollagen composite membrane containing tetracycline was prepared. This membrane sample was immersed in a 2% aqueous formalin solution for 1 minute and dried at room temperature to prepare a water-insoluble sample (hereinafter abbreviated as sample).

【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)。
A mixed aqueous solution of 2 ml of an aqueous 2% silk fibroin solution and 2 ml of an aqueous 2% succinylated atelocollagen solution was heated to 50 ° C. Separately, a 20% ethanol aqueous solution containing 20 mg of rifampicin, which is an antibiotic, was prepared, and 1 ml of this ethanol aqueous solution was added to the above-mentioned mixed aqueous solution. The mixed aqueous solution thus produced was spread on a polyethylene membrane, and water was evaporated and dried at room temperature to prepare a silk fibroin / succinylated atelocollagen composite membrane. This film sample is immersed in a 2% formalin aqueous solution for 30 seconds or 5 minutes to insolubilize it, dried under standard conditions, and dried into two types of film samples (hereinafter abbreviated as samples) (sample is The sample was immersed for 30 seconds and the sample was immersed for 5 minutes). A sample not treated with formaldehyde was used as a control (hereinafter abbreviated as a sample).

【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。
The various membrane samples (試 料) thus prepared were placed in a 5 ml glass tube containing 3 ml of distilled water and subjected to a shaking treatment for a certain period of time (0 minute to 5 days).
After the shaking treatment, the sample was taken out and air-dried in a standard state, and the antibacterial property of the sample corresponding to each elapsed time was evaluated.

【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。
The inhibitory effect of these samples on the growth of plant pathogenic bacteria was evaluated according to the method described above. Table 2 shows the obtained results. In Table 2, the unit of the numerical value is mm.

【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。
Table 2 経 過 Elapsed time Sample Sample Sample Sample (Immersion: 1 (Minute) (immersion: none) (immersion: 30 seconds) (immersion: 5 minutes) ─────────────────────────────── {0 min ++ 34 35 34 20 min ++ 40 min + 60 min ± 22 28 29 1 day 16 20 203 3 days 11 13 155 5 days −67 ─────────────よ う As is clear from Table 2, each sample has a sustained release effect,
In particular, in the case of the sample, there is a high sustained release effect. As for the filamentous fungi, as a result of the test conducted in accordance with the above-described method, the growth inhibiting effect and the sustained release effect of the filamentous fungus were obtained for each sample as in the case of the plant pathogenic bacteria. further,
It showed an inhibitory effect on growth of Mycobacterium tuberculosis, Gram-positive bacteria or Gram-negative bacteria.

【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。
Example 3 The silk fibroin / atelocollagen composite membrane used in Example 1 was immersed in a 2% glutaraldehyde aqueous solution for 15 seconds to obtain a hydrogel-like substance having a water content of 98% by weight for a long time. When the obtained gel-like substance was applied to the skin as it was and dried, an artificial skin material comprising the complex of the present invention was obtained.

【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。
0.3% silkworm silk fibroin aqueous solution and 0.1%
An aqueous solution of an equal volume mixed with a 3% succinylated atelocollagen aqueous solution was gently stirred, spread on a polystyrene membrane, evaporated to dryness, and solidified to prepare a silk fibroin / succinylated atelocollagen (1: 1) membrane. This sample film was cut into a width of 0.3 mm and a length of 2 cm, and the viscoelastic behavior (DMA) was measured using a rheograph solid S type manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. According to DMA, SF / CS
For S (1: 1), mechanical loss peaks appeared at 86 ° C and 188 ° C. It has been found that the peak at 86 ° C. is based on the thermal molecular motion of succinylated atelocollagen and the peak at 188 ° C. is based on the thermal molecular motion of silk fibroin. From this, SF / CSS (1: 1) has a region based on CSS (succinylated atelocollagen) and a region based on SF (silk fibroin), and as a whole, a uniform complex is obtained. I understand.

【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。
Example 4 Silk fibroin, atelocollagen, and a silk fibroin / succinylated atelocollagen composite membrane were prepared in the same manner as in Example 1, and the Fourier transform infrared spectrum (FT) was used to clarify their molecular structural characteristics. -I
R) was measured. FT-IR was measured using a measuring device manufactured by PerkinElmer, and a film-like sample was used. The measurement wave number region was 2000 to 400 cm −1 , and the number of measurement repetitions was 20 times. Find the number of absorption peak positions,
The peak intensity was shown in three stages: strong (s), medium (m), and weak (w). Table 3 shows the obtained results.

【0069】本実施例で用いた膜状試料は、次の通りで
ある。
The film sample used in this example is as follows.

【0070】SF : 実施例1の場合と同じ。SF: Same as in the first embodiment.

【0071】CSS : 実施例1の場合と同じ。CSS: Same as in the first embodiment.

【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。
SF / CSS (8: 2): A film-like sample obtained from a mixed aqueous solution obtained by adding 2 parts by volume of 0.3% succinylated atelocollagen aqueous solution to 8 parts by volume of 0.3% silkworm silk fibroin aqueous solution.

【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。
SF / CSS (6: 4): A film-like sample obtained from a mixed aqueous solution obtained by adding 4 parts by volume of a 0.3% succinylated atelocollagen aqueous solution to 6 parts by volume of a 0.3% silkworm silk fibroin aqueous solution.

【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。
SF / CSS (4: 6): A film-like sample obtained from a mixed aqueous solution obtained by adding 6 parts by volume of a 0.3% succinylated atelocollagen aqueous solution to 4 parts by volume of a 0.3% silkworm silk fibroin aqueous solution.

【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。
SF / CSS (2: 8): A film sample obtained from a mixed aqueous solution obtained by adding 8 parts by volume of a 0.3% succinylated atelocollagen aqueous solution to 2 parts by volume of a 0.3% aqueous solution of silkworm silk fibroin.

【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。
Table 3 ──────────────────────────────────── Sample Absorption peak wave number (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) ────────────────────────────── 、 As is clear from Table 3, FT-IR spectrum of silk fibroin / succinylated atelocollagen composite membrane In FIG. 2, an absorption peak based on pure silk protein and an IR spectrum peak derived from pure collagen are overlapped. Therefore, it can be concluded that the molecular morphology is composed of a structure having good compatibility between the silk protein and the collagen.

【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。
Example 5 CSS measured under the conditions of TMA range ± 1000 μm,
Tt (° C.) is defined as the intersection of the tangent of the TMA curve in the temperature range of 100 ° C. to 180 ° C. and the tangent of the TMA curve at 180 ° C. to 200 ° C. where the sample length rapidly shrinks on the TMA curve of the CMS. Was examined for Tt value. Table 4 shows the obtained values. In Table 4, Tdsc means a main endothermic peak temperature appearing at 200 ° C. or higher as a result of DSC measurement. This Tdsc corresponds to the thermal decomposition temperature of the sample.

【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。
Table 4 {Sample Tt (° C) Tdsc (° C)} ───────────── CSS 176 CMS 166 SF / CSS (1: 1) 193 267 SF / CMS (1: 1) 171 SF / CMS (1: 2) 170 266 SF 284 ──よ う As is clear from Table 4, the thermal dimensional stability of succinylated atelocollagen (CSS) is higher than that of myristylated atelocollagen (CMS). 176 ° C which is 10 ° C higher. The composite of silk fibroin and succinylated atelocollagen had a thermal dimensional stability of about 30.degree. It was confirmed that the molecular interaction between silk fibroin and succinylated atelocollagen was specifically improved.

【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。
The above experimental fact that the myristylation reaction increases the thermal molecular mobility of collagen and slightly accelerates the thermal decomposition behavior is based on the fact that the chemical reaction results in the introduction of collagen into the molecular side chains of lysine residues of collagen. The length of the hydrocarbon chain
This is because (CH 2 ) 12 in myristylation, which is 6 times as large as (CH 2 ) 2 in succinylation.

【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。
Example 6 The silk fibroin / atelocollagen composite membrane (SF / CMS (1: 1), SF / CSS (1: 1)) used in Example 1 was used.
1) and SF / CSS (1: 2)), the thermal decomposition behavior was measured using a TGA apparatus under a nitrogen atmosphere.
The sample weight is 3 mg, the measurement temperature range is 0 to 400 ° C, TG
A full scale was 5 mg, and sampling time was 3 seconds. The results obtained are shown in FIG. Here, the vertical axis represents the sample weight remaining rate (%), and the horizontal axis represents the sample temperature (° C.).

【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。
As is clear from FIG. 1, in the silk fibroin / atelocollagen composite membrane, myristylated atelocollagen (SF / CMS (1: 1)) was better in the case of succinylated atelocollagen (SF / CSS (1: 1)).
The degree of progress of the thermal decomposition was slower than in the case of 1)), and it was clear that the thermal decomposition was inhibited. In addition, a composite membrane having a high content of succinylated atelocollagen (SF /
CSS (1: 2)) further inhibits the degree of thermal decomposition. This is because the molecular momentum of the succinylation site interacting with silk fibroin was lower than that of the myristylation site, and as a result, the degree of thermal decomposition was suppressed.

【0082】[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。
According to the present invention, by combining a silk protein and a collagen, blood compatibility, antithrombotic properties, adhesion and proliferation of living cells, which are possessed by the natural proteins silk protein and collagen, respectively, Materials for synergistically expressing biochemical properties such as interaction with platelets have been provided. The composite technology made it an excellent material with both functions, and a material with a new function in terms of interaction with blood and cells could be prepared. Furthermore, it compensates for the shortcomings of practical functions unique to silk proteins and collagen, and new possibilities come to appear.

【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。
The silk protein / collagen complex of the present invention
As a hemostatic agent, wound wound cover material, material for intradermal injection,
It can be used as a carrier for immobilizing pharmaceuticals, physiologically active substances and antibiotics or a carrier for sustained release thereof.

【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。
Since the silk protein / collagen complex of the present invention is a complex comprising an insect-derived silk protein and an animal-derived collagen, it is used as a physiologically active substance, an antibiotic, a pheromone, a hormone, and other pharmaceuticals. When used as a sustained-release carrier, a strong intermolecular interaction occurs between the useful substance and the complex, so that it can be used as a sustained-release carrier that maintains the sustained-release effect of the drug for a long time.

【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。
Further, the silk protein / collagen complex of the present invention has the anti-thrombotic and cell-adhering properties of silk fibroin, the low immunogenicity of collagen, the interaction with platelets, and the interaction with cells. Since it also has a function of action, it can be used as an artificial organ material having a function closer to that of a living body by incorporating a substance having a physiological activity such as a cell, an enzyme, or a hormone. Also, hemostatic agents, clinical reagents,
It can be used as biomedical materials such as artificial blood vessels, contact lenses, sustained-release carriers (Drug delivery Devices) that gradually release pharmaceuticals, artificial skin, wound dressings, gels for intradermal injection, and collagen for cell culture substrates. Furthermore, the complex of the present invention has various uses as an implantable material because collagen is degraded in a living body, and can be used as a cut gut of an absorbable suture as well as collagen.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a graph showing the thermal decomposition behavior of a silk fibroin / atelocollagen composite membrane of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C08L 89/00-89/06 C08J 3/03 C01C 3/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【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。
(1) The outside of a cocoon fiber produced by silkworm spinning is glued.
Sericin to adhere to or silk silk obtained by removing the sericin.
Dissolve ibroin fiber in neutral salt solution
-Soluble silk obtained by dialyzing dialysis using a cellulose dialysis membrane
Fibroin or silk gland removed from silkworm body
Water-soluble silk sericin or water-soluble silk fibroin
An aqueous solution of 0.01-10% by weight silk protein or
Aqueous dispersion and collagen molecule side chains or atherosclerosis
Reaction of the acylating agent on the chemically reactive active site of the
Water-soluble or water-dispersible acylated collars
0.1 or more consisting of gen or acylated atelocollagen
5% by weight aqueous collagen solution or dispersion
The resulting silk protein / collagen complex.
【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。
2. The method according to claim 1, wherein the acylating agent is a dicarboxylic acid having 1 to 4 carbon atoms .
It is anhydride or anhydrides of monobasic acids C 1 -C 15
The silk protein / collagen composite according to claim 1, characterized in that:
body.
【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。
3. The method according to claim 1, wherein the acylated atelocollagen is a sugarcane.
Synylated atelocollagen or myristylated ateloco
Lagen or a mixture of both
3. The silk protein / collagen complex according to claim 1 or 2.
【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。
4. The collagen according to claim 1, wherein said collagen is derived from animal leather.
Proteolytic enzymes remove telopeptides from collagen
Characterized by using atelocollagen obtained by
A silk protein / collage according to any one of claims 1-3.
Complex.
【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。
5. The silk according to any one of claims 1 to 4,
The protein / collagen complex was further insolubilized
Water-insolubilized silk protein / collar
Gen complex.
【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。
6. The outside of the cocoon fiber produced by silkworm spinning.
Sericin to adhere to or silk silk obtained by removing the sericin.
Dissolve ibroin fiber in neutral salt solution
-Soluble silk obtained by dialyzing dialysis using a cellulose dialysis membrane
Fibroin or silk gland removed from silkworm body
Water-soluble silk sericin or water-soluble silk fibroin
An aqueous solution of 0.01-10% by weight silk protein or
Aqueous dispersion and collagen molecule side chains or atherosclerosis
Reaction of the acylating agent on the chemically reactive active site of the
Water-soluble or water-dispersible acylated collars
0.1 or more consisting of gen or acylated atelocollagen
5% by weight aqueous collagen solution or dispersion
Into a film, gel, or powder.
Or to obtain a fibrous silk protein / collagen complex
A method for producing a silk protein / collagen complex, which is a feature of the present invention.
【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。
7. The silk protein / coller according to claim 6, wherein
Characterized in that the gen complex is further subjected to a water insolubilization treatment
A method for producing a water-insoluble silk protein / collagen complex.
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