JP6205723B2 - Porous material and porous sheet - Google Patents

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Description

本発明は、シルクフィブロイン多孔質体を用いて得られる多孔質材料及び多孔質シートに関するものである。   The present invention relates to a porous material and a porous sheet obtained using a silk fibroin porous material.

タンパク質や糖類などの生物由来物質を利用して作製される多孔質体は、創傷被覆材や薬剤徐放担体などの医療分野、紙おむつや生理用品などの生活日用品分野、微生物や細菌などの住処になる支持体として活用が期待され、浄水分野、エステティックサロンや個人での使用による保湿などを目的とした化粧品及びエステ分野、組織工学や再生医工学における細胞培養支持体や組織再生支持体など産業上幅広い分野で利用可能である。
多孔質体を構成する生体由来物質として、セルロースやキチンなどの糖類、コラーゲン、ケラチン、シルクフィブロインなどのタンパク質群が知られている。これらの中で、シルクフィブロインは、原料の安定供給や価格の安定性から工業的に利用される。さらに、衣類用途以外に、手術用縫合糸として長く使用されてきた実績があり、近年、食品や化粧品の添加物としても利用されている。シルクフィブロインは人体に対する安全性にも問題がないことから多孔質体への使用が検討されている。
シルクフィブロイン多孔質体を作製する手法に関しては、いくつか報告がある。例えば、シルクフィブロイン水溶液を急速冷凍したのち結晶化溶媒に浸漬し、融解と結晶化を同時進行することによって得る方法(特許文献1)、シルクフィブロイン水溶液を冷凍した後に長時間凍結状態を維持することで多孔質体を作製する手法(特許文献2)、シルクフィブロイン水溶液に対して少量の水溶性有機溶媒を添加した後に、一定時間冷凍して融解することによってシルクフィブロイン多孔質体が得られる手法である(特許文献3)。
Porous materials made using biological materials such as proteins and saccharides are used in medical fields such as wound dressings and drug sustained-release carriers, daily necessities such as disposable diapers and sanitary products, and living places such as microorganisms and bacteria. It is expected to be used as a support, and in the water purification field, cosmetics and esthetics for the purpose of moisturizing by use in esthetic salons and individuals, and cell culture supports and tissue regeneration supports in tissue engineering and regenerative medical engineering. It can be used in a wide range of fields.
Protein groups such as saccharides such as cellulose and chitin, collagen, keratin, and silk fibroin are known as biologically-derived substances constituting the porous body. Among these, silk fibroin is industrially used from the viewpoint of stable supply of raw materials and price stability. Furthermore, it has a track record of being used as a surgical suture for a long time other than clothing, and has recently been used as an additive for foods and cosmetics. Since silk fibroin has no problem with respect to safety to the human body, its use for porous materials has been studied.
There are several reports on the technique for producing silk fibroin porous materials. For example, a method in which a silk fibroin aqueous solution is rapidly frozen and then immersed in a crystallization solvent and melted and crystallized at the same time (Patent Document 1). (Patent Document 2), a method of producing a porous material by adding a small amount of a water-soluble organic solvent to a silk fibroin aqueous solution, and then freezing and melting for a certain time to obtain a silk fibroin porous material. Yes (Patent Document 3).

特開平8−41097号公報JP-A-8-41097 特開2006−249115号公報JP 2006-249115 A 特許第3412014号公報Japanese Patent No. 3412014

Biomacromolecules,6,3100−3106(2005)Biomacromolecules, 6, 3100-3106 (2005)

上記の手法によって作製した多孔質体は水を含んだ湿潤状態では柔らかいものの、凍結乾燥などの乾燥により水を除去した乾燥状態では脆く、クラックが発生するなどして加工性や外観に劣るという課題があった。
本発明は、乾燥状態でも柔らかく、乾燥後の外観及びスライス加工性に優れるシルクフィブロイン多孔質材料及びシルクフィブロイン多孔質シートを提供することを課題とする。
The porous body prepared by the above method is soft in a wet state containing water, but is brittle in a dry state where water is removed by drying such as freeze drying, and it is inferior in workability and appearance due to generation of cracks. was there.
An object of the present invention is to provide a silk fibroin porous material and a silk fibroin porous sheet which are soft even in a dry state and excellent in appearance after drying and slice processability.

本発明者は、前記課題を達成するために鋭意研究を重ねた結果、下記の発明により当該課題を解決できることを見出した。
[1]シルクフィブロイン多孔質体が、分子量が1,000以下の水酸基含有化合物を含む多孔質材料。
[2]前記水酸基含有化合物の含有量が、シルクフィブロイン多孔質体の全量に対して0.1〜300質量%である[1]に記載の多孔質材料。
[3]前記水酸基含有化合物が、グリセリン、ポリグリセリン、ポリエチレングリコール、クエン酸トリエチル、乳酸、ポリビニルアルコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、アルコール、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、及びソルビタン脂肪酸エステルから選択される1種以上である[1]又は[2]に記載の多孔質材料。
[4][1]〜[3]のいずれかに記載の多孔質材料からなり、膜厚が0.1〜50mmである多孔質シート。
As a result of intensive studies to achieve the above problems, the present inventor has found that the problems can be solved by the following invention.
[1] A porous material in which the silk fibroin porous material contains a hydroxyl group-containing compound having a molecular weight of 1,000 or less.
[2] The porous material according to [1], wherein the content of the hydroxyl group-containing compound is 0.1 to 300% by mass with respect to the total amount of the silk fibroin porous body.
[3] The hydroxyl group-containing compound is selected from glycerin, polyglycerin, polyethylene glycol, triethyl citrate, lactic acid, polyvinyl alcohol, propylene glycol, butylene glycol, alcohol, glycerin fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, and sorbitan fatty acid ester. The porous material according to [1] or [2], which is at least one kind.
[4] A porous sheet made of the porous material according to any one of [1] to [3] and having a thickness of 0.1 to 50 mm.

本発明に係る多孔質材料及び多孔質シートは、乾燥状態でも柔らかく、乾燥後の外観やスライス加工性に優れる。   The porous material and the porous sheet according to the present invention are soft even in a dry state, and are excellent in appearance after drying and slice processability.

実施例1で製造された多孔質材料の乾燥後の外観を示す写真である。2 is a photograph showing the appearance after drying of the porous material produced in Example 1. FIG. 実施例1で製造された多孔質材料をスライス加工して得られた多孔質シートの外観を示す写真である。2 is a photograph showing the appearance of a porous sheet obtained by slicing the porous material produced in Example 1. FIG. 比較例1で製造された多孔質材料の乾燥後の外観を示す写真である。2 is a photograph showing the appearance of a porous material produced in Comparative Example 1 after drying. 比較例1で製造された多孔質材料をスライス加工して得られた多孔質シートの外観を示す写真である。4 is a photograph showing the appearance of a porous sheet obtained by slicing the porous material produced in Comparative Example 1. FIG. 比較例2で製造された多孔質材料の乾燥後の外観を示す写真である。5 is a photograph showing the appearance after drying of the porous material produced in Comparative Example 2. 比較例2で製造された多孔質材料をスライス加工して得られた多孔質シートの外観を示す写真である。5 is a photograph showing the appearance of a porous sheet obtained by slicing the porous material produced in Comparative Example 2. FIG.

本発明に係る多孔質材料は、シルクフィブロイン多孔質体が、分子量が1,000以下の水酸基含有化合物を含んでなる。すなわち、本発明の多孔質材料においては、シルクフィブロイン多孔質体が上記水酸基含有化合物を保持している。   In the porous material according to the present invention, the silk fibroin porous material comprises a hydroxyl group-containing compound having a molecular weight of 1,000 or less. That is, in the porous material of the present invention, the silk fibroin porous body holds the hydroxyl group-containing compound.

上記水酸基含有化合物としては、1分子当り1つ以上の水酸基を有するものであればよく、1分子当り1〜10の水酸基を有するものが好ましく、1分子当り1〜4の水酸基を有するものがより好ましい。
また、水酸基含有化合物の分子量は、1000以下であり800以下あることが好ましく、500以下であることがより好ましい。
水酸基含有化合物の具体例としては、例えば、グリセリン、ポリグリセリン、ポリエチレングリコール、クエン酸トリエチル、乳酸、ポリビニルアルコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、アルコール、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル等が挙げられ、このうち1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも特に、ハンドリング性、スライス加工性、安全性の観点から、グリセリン、ポリエチレングリコール、クエン酸トリエチル、ポリグリセリン、乳酸、プロピレングリコール、ブチレングリコールが好ましい。
The hydroxyl group-containing compound may be any compound having one or more hydroxyl groups per molecule, preferably having 1 to 10 hydroxyl groups per molecule, and more preferably having 1 to 4 hydroxyl groups per molecule. preferable.
Further, the molecular weight of the hydroxyl group-containing compound is 1000 or less, preferably 800 or less, and more preferably 500 or less.
Specific examples of the hydroxyl group-containing compound include glycerin, polyglycerin, polyethylene glycol, triethyl citrate, lactic acid, polyvinyl alcohol, propylene glycol, butylene glycol, alcohol, glycerin fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, and the like. Of these, one or more of them can be used. Among these, glycerin, polyethylene glycol, triethyl citrate, polyglycerin, lactic acid, propylene glycol, and butylene glycol are particularly preferable from the viewpoints of handling properties, slicing workability, and safety.

本発明に係る多孔質材料は、シルクフィブロイン多孔質体の全量に対して、水酸基含有化合物を0.01〜500質量%含有することが好ましく、5〜300質量%含有することがより好ましく、10〜250質量%含有することがさらに好ましい。シルクフィブロイン多孔質体の全量に対する水酸基含有化合物の含有量が0.01質量%未満であると、本発明の多孔質材料は乾燥状態で脆く、スライス加工時に割れやすい、ハンドリング性が悪い傾向があり、500質量%超であると、多孔質材料の表面のタックが強くなり、スライス加工時にロールに巻きつきやすく、ハンドリング性が低下する傾向がある。   The porous material according to the present invention preferably contains 0.01 to 500% by mass, more preferably 5 to 300% by mass of the hydroxyl group-containing compound, based on the total amount of the silk fibroin porous material. It is more preferable to contain ~ 250 mass%. When the content of the hydroxyl group-containing compound relative to the total amount of the silk fibroin porous material is less than 0.01% by mass, the porous material of the present invention tends to be brittle in a dry state, easily broken during slicing, and poor in handling properties. If it exceeds 500 mass%, the tack of the surface of the porous material becomes strong, and it tends to be wound around the roll during slicing, and the handling property tends to be lowered.

シルクフィブロイン多孔質体の原料として用いられるシルクフィブロインは、家蚕、野蚕、天蚕などの蚕から産生されるものであればいずれでもよく、その製造方法も問わない。シルクフィブロイン多孔質体は、シルクフィブロイン溶液から得られるが、水に溶解させる場合、シルクフィブロインは水に対する溶解性が悪く、直接水に溶解することは困難である。シルクフィブロイン水溶液を得る方法としては、公知のいかなる手法を用いてもよいが、高濃度の臭化リチウム水溶液にシルクフィブロインを溶解後、透析による脱塩、風乾による濃縮を経る手法が簡便である。
本発明で用いられるシルクフィブロイン多孔質体は、その製造方法は問わないが、例えば、シルクフィブロイン水溶液を急速冷凍したのち結晶化溶媒に浸漬し、融解と結晶化を同時進行することによって得る方法(特許文献1)、シルクフィブロイン水溶液を冷凍した後に長時間凍結状態を維持することで多孔質体を作製する手法(特許文献2)、シルクフィブロイン水溶液に対して少量の水溶性有機溶媒を添加した後に、一定時間冷凍して融解することによって多孔質体を得る手法(特許文献3)が挙げられる。
The silk fibroin used as a raw material for the silk fibroin porous material may be any one as long as it is produced from silkworms such as rabbits, wild silkworms, and tengu. The silk fibroin porous material can be obtained from a silk fibroin solution, but when dissolved in water, silk fibroin has poor solubility in water and is difficult to dissolve directly in water. As a method for obtaining a silk fibroin aqueous solution, any known method may be used, but a method in which silk fibroin is dissolved in a high concentration lithium bromide aqueous solution, followed by desalting by dialysis and concentration by air drying is simple.
The method for producing the silk fibroin porous material used in the present invention is not limited. For example, the silk fibroin porous material is obtained by rapidly freezing a silk fibroin aqueous solution and then immersing it in a crystallization solvent and simultaneously proceeding with melting and crystallization ( Patent Document 1), a technique for producing a porous body by maintaining a frozen state for a long time after freezing a silk fibroin aqueous solution (Patent Document 2), after adding a small amount of a water-soluble organic solvent to the silk fibroin aqueous solution A technique (Patent Document 3) for obtaining a porous body by freezing and thawing for a certain time is mentioned.

また、本発明で用いられるシルクフィブロイン多孔質体は、シルクフィブロイン水溶液に特定の添加剤を加えて、該水溶液を凍結させ、次いで融解させることにより製造することが好ましい。
シルクフィブロイン多孔質体の製造において、シルクフィブロインの濃度は、シルクフィブロイン溶液中で0.1〜40質量%であることが好ましく、0.5〜20質量%であることがより好ましく、1.0〜12質量%であることがさらに好ましい。この範囲内に設定することで、十分な強度を持ったシルクフィブロイン多孔質体を効率的に製造することができる。
In addition, the silk fibroin porous material used in the present invention is preferably produced by adding a specific additive to a silk fibroin aqueous solution, freezing the aqueous solution, and then thawing it.
In the production of the silk fibroin porous material, the concentration of silk fibroin is preferably 0.1 to 40% by mass, more preferably 0.5 to 20% by mass in the silk fibroin solution, and 1.0% More preferably, it is -12 mass%. By setting within this range, a silk fibroin porous body having sufficient strength can be efficiently produced.

前記添加剤としては、脂肪族カルボン酸、アミノ酸等が挙げられる。添加剤としては、特に制限はないが、水溶性のものが好ましく、水への溶解度が高いものがより好ましい。また、シルクフィブロイン多孔質体の製造において用いられる脂肪族カルボン酸としては、pKaが、5.0以下のものが好ましく、3.0〜5.0のものがより好ましく、3.5〜5.0のものがさらに好ましい。   Examples of the additive include aliphatic carboxylic acids and amino acids. Although there is no restriction | limiting in particular as an additive, A water-soluble thing is preferable and the thing with the high solubility to water is more preferable. Moreover, as an aliphatic carboxylic acid used in manufacture of a silk fibroin porous body, that whose pKa is 5.0 or less is preferable, the thing of 3.0-5.0 is more preferable, and 3.5-5. Even more preferred is zero.

前記脂肪族カルボン酸としては、例えば、炭素数1〜6の飽和または不飽和のモノカルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸を好ましく用いることができ、例えば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、コハク酸、乳酸、アクリル酸、2−ブテン酸、3−ブテン酸等が挙げられる。これらの脂肪族カルボン酸は、単独あるいは2種以上組み合わせて使用することができる。   As the aliphatic carboxylic acid, for example, a saturated or unsaturated monocarboxylic acid, dicarboxylic acid or tricarboxylic acid having 1 to 6 carbon atoms can be preferably used. For example, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, succinic acid Lactic acid, acrylic acid, 2-butenoic acid, 3-butenoic acid and the like. These aliphatic carboxylic acids can be used alone or in combination of two or more.

アミノ酸としては、特に制限はないが、例えば、バリン、ロイシン、イソロイシン、グリシン、アラニン、セリン、スレオニン、メチオニン等のモノアミノカルボン酸、アスパラギン酸、グルタミン酸等のモノアミノジカルボン酸(酸性アミノ酸)などの脂肪族アミノ酸、フェニルアラニン等の芳香族アミノ酸、ヒドロキシプロリン等の複素環を有するアミノ酸などがあげられ、中でも形状の調整が容易な観点から酸性アミノ酸や、ヒドロキシプロリン、セリン、スレオニン等のオキシアミノ酸が好ましい。同様な観点で、酸性アミノ酸の中でもモノアミノカルボン酸がより好ましく、アスパラギン酸やグルタミン酸が特に好ましく、オキシアミノ酸の中でもヒドロキシプロリンがより好ましい。これらのアミノ酸は、いずれか1種を単独で、あるいは2種以上組み合わせて使用することができる。
なお、アミノ酸には、L型とD型の光学異性体があるが、L型とD型を用いた場合に、得られる多孔質体に違いが見られないため、どちらのアミン酸を用いても良い。
The amino acid is not particularly limited, and examples thereof include monoaminocarboxylic acids such as valine, leucine, isoleucine, glycine, alanine, serine, threonine, and methionine, and monoaminodicarboxylic acids (acidic amino acids) such as aspartic acid and glutamic acid. Examples include aliphatic amino acids, aromatic amino acids such as phenylalanine, and amino acids having a heterocyclic ring such as hydroxyproline. Among these, acidic amino acids and oxyamino acids such as hydroxyproline, serine, and threonine are preferable from the viewpoint of easy shape adjustment. . From the same viewpoint, monoaminocarboxylic acid is more preferable among acidic amino acids, aspartic acid and glutamic acid are particularly preferable, and hydroxyproline is more preferable among oxyamino acids. These amino acids can be used alone or in combination of two or more.
In addition, there are L-type and D-type optical isomers of amino acids, but when L-type and D-type are used, there is no difference in the resulting porous material, so which amino acid is used. Also good.

シルクフィブロイン水溶液に添加剤を用いる場合の添加剤の含有量は、0.1〜18質量%であることが好ましく、0.1〜5.0質量%であることがより好ましく、0.5〜4.0質量%であることがさらに好ましい。この範囲内に設定することで、十分な強度を持った多孔質体を製造することができる。また、18質量%以下であれば、シルクフィブロイン水溶液に脂肪族カルボン酸及び/又は酸性アミノ酸を添加したシルクフィブロイン溶液を静置する際、該溶液がゲル化しにくく、安定して良質なシルクフィブロイン多孔質体が得られる。また、アミノ酸の含有量は、シルクフィブロインに対して、1〜500質量%であることが好ましく、5〜50質量%であることがより好ましく、10〜30質量%であることがさらに好ましい。   When the additive is used in the silk fibroin aqueous solution, the content of the additive is preferably 0.1 to 18% by mass, more preferably 0.1 to 5.0% by mass, More preferably, it is 4.0 mass%. By setting within this range, a porous body having sufficient strength can be produced. Moreover, if it is 18 mass% or less, when leaving the silk fibroin solution which added the aliphatic carboxylic acid and / or the acidic amino acid to the silk fibroin aqueous solution, the solution is hard to be gelled, and the silk fibroin porous material having a stable and good quality. A mass is obtained. Moreover, it is preferable that content of an amino acid is 1-500 mass% with respect to silk fibroin, It is more preferable that it is 5-50 mass%, It is further more preferable that it is 10-30 mass%.

上記添加剤が加えられたシルクフィブロイン多孔質体は、上記添加剤が加えられたシルクフィブロイン溶液を型あるいは容器に流し込み、低温恒温槽中に入れて凍結させ、次いで融解することによって製造することができる。凍結温度は、添加剤を含有させたシルクフィブロイン溶液が凍結する温度であれば特に制限されないが、−10〜−30℃程度が好ましい。また、凍結時間は、十分に凍結し、かつ凍結状態を一定時間保持できるよう、所定の凍結温度で4時間以上であることが好ましい。
なお、凍結の方法としては、シルクフィブロイン溶液を一気に凍結温度まで下げて凍結してもよいが、一旦、−5℃程度に2時間程度保持して過冷却状態とし、その後、凍結温度まで下げて凍結することが、力学的強度の高い多孔質体を得る上で好ましい。−5℃から凍結温度までにかける時間を調整することで、多孔質体の構造や強度をある程度制御することが可能である。
その後に、凍結したシルクフィブロイン溶液を、融解することによってシルクフィブロイン多孔質体が得られる。融解の方法は特に制限はないが、自然融解のほか、恒温槽内に保持する方法などが挙げられる。
The silk fibroin porous material to which the additive is added can be produced by pouring the silk fibroin solution to which the additive is added into a mold or container, freezing it in a low-temperature thermostatic bath, and then thawing it. it can. The freezing temperature is not particularly limited as long as the silk fibroin solution containing the additive is frozen, but is preferably about −10 to −30 ° C. Further, the freezing time is preferably 4 hours or more at a predetermined freezing temperature so that it can be sufficiently frozen and kept in a frozen state for a certain time.
As a method of freezing, the silk fibroin solution may be frozen to a freezing temperature all at once, but once it is kept at about −5 ° C. for about 2 hours to be in a supercooled state and then lowered to the freezing temperature. Freezing is preferable for obtaining a porous body having high mechanical strength. The structure and strength of the porous body can be controlled to some extent by adjusting the time taken from −5 ° C. to the freezing temperature.
Thereafter, the silk fibroin porous material is obtained by thawing the frozen silk fibroin solution. The melting method is not particularly limited, and examples include natural melting and a method of holding in a thermostatic bath.

得られたシルクフィブロイン多孔質体には添加剤が含まれるが、用途に応じて、添加剤を除去する必要がある場合には、適当な方法でシルクフィブロイン多孔質体から添加剤を除去して用いることができる。たとえば、シルクフィブロイン多孔質体を、純水中に浸漬して、添加剤を除去することが最も簡便な方法として挙げられる。あるいは、多孔質体を凍結乾燥することによって、添加剤と水分を同時に除去することが可能である。   The resulting silk fibroin porous material contains an additive, but if it is necessary to remove the additive depending on the application, remove the additive from the silk fibroin porous material by an appropriate method. Can be used. For example, the simplest method is to immerse the silk fibroin porous material in pure water to remove the additive. Or it is possible to remove an additive and a water | moisture content simultaneously by freeze-drying a porous body.

シルクフィブロイン多孔質体は、スポンジ状の多孔質構造を有しており、通常このシルクフィブロイン多孔質体には凍結乾燥等により水除去を行わなければ水が含まれ、含水状態で堅い構造物である。また、シルクフィブロイン多孔質体を凍結乾燥することにより、シルクフィブロイン多孔質体の乾燥品を得ることができる。   The silk fibroin porous material has a sponge-like porous structure. Normally, this silk fibroin porous material contains water unless it is removed by freeze-drying or the like. is there. In addition, a dried silk fibroin porous material can be obtained by freeze-drying the silk fibroin porous material.

このシルクフィブロイン多孔質体は、シルクフィブロイン多孔質体作製時の型や容器を適宜選択することにより、フィルム状、シート状、ブロック状、管状、球状等、目的に応じた形状とすることができる。型や容器としては、シルクフィブロイン溶液が流出しない形状及び形態のものであれば制限はなく、その素材としては、鉄、ステンレス、アルミニウム、金、銀、銅などの熱伝導率が高い素材を用いることが、均一な構造のシルクフィブロイン多孔質体を得る観点から好ましい。また、型や容器の壁の厚さは、その機能と凍結の際の膨張などによる変形などを防止する観点から、0.5mm以上であることが好ましく、取り扱いが容易で、冷却効率的な観点から、より好ましくは1〜3mmである。   This silk fibroin porous material can be made into a shape suitable for the purpose, such as a film shape, a sheet shape, a block shape, a tubular shape, a spherical shape, etc., by appropriately selecting a mold and a container for producing the silk fibroin porous material. . There are no restrictions on the shape or container of the silk fibroin solution so long as it does not flow out, and the material used is a material with high thermal conductivity such as iron, stainless steel, aluminum, gold, silver, or copper. It is preferable from the viewpoint of obtaining a silk fibroin porous body having a uniform structure. In addition, the thickness of the mold or the wall of the container is preferably 0.5 mm or more from the viewpoint of its function and deformation due to expansion during freezing, etc., and is easy to handle and efficient in cooling. More preferably, the thickness is 1 to 3 mm.

また、ここで用いられる型や容器は、前記フィルム層の構造や厚さを制御することを目的として、その内側のシルクフィブロイン溶液と接する内壁面に、シートを設けることができる。
該シートとしては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)やテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)などのフッ素樹脂からなるシート、あるいはポリエチレンテレフタレート(PET)やポリプロピレン(PP)などからなる離型処理されたシートなどが好ましく挙げられる。これらのシートを用いた場合、細孔が少なく平滑なフィルム層を得ることができる。また、フィルム層を設けたくない場合は、ろ紙などといった表面が粗いシートを設けることもできる。これらのシートの採用については、多孔質体の用途に応じて、適宜選択すればよい。
また、シートは、熱伝導を阻害しにくい厚さ1mm以下のものを用いることが好ましい。
Moreover, the mold | type and container used here can provide a sheet | seat in the inner wall surface which contact | connects the silk fibroin solution inside for the purpose of controlling the structure and thickness of the said film layer.
As the sheet, a sheet made of a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP) or tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), or Preferable examples include release-treated sheets made of polyethylene terephthalate (PET) or polypropylene (PP). When these sheets are used, a smooth film layer with few pores can be obtained. In addition, when it is not desired to provide a film layer, a sheet having a rough surface such as filter paper can be provided. About adoption of these sheets, what is necessary is just to select suitably according to the use of a porous body.
In addition, it is preferable to use a sheet having a thickness of 1 mm or less that hardly inhibits heat conduction.

このシルクフィブロイン多孔質体は、上記した融解する工程に次いで、切削加工や切断加工を施してもよい。シルクフィブロイン多孔質体をシート形状とする場合において、多孔質層のみからなる多孔質体とする場合には、容器の材質を選択するほかに、フィルム層を切除することで、表面構造を選択することができる。具体的には、例えば、テフロンシートなどのシートをその内壁面に設けたブロック状の型あるいは容器を用い、該型あるいは容器から取り出してから、側面の四面のフィルム層を取り除き、多孔質層の部分を切削あるいは切除するなどして、多孔質層のみからなる多孔質体を得ることができる。また、一面のみにテフロンシートなどのシートをその内壁面に設け、その他の面の内壁面にろ紙を設けた型あるいは容器を用い、一面のみにフィルム層を有する多孔質体を得ることもできる。   This silk fibroin porous body may be subjected to a cutting process or a cutting process after the melting step described above. When making a silk fibroin porous body into a sheet shape, when making a porous body consisting only of a porous layer, in addition to selecting the material of the container, the surface structure is selected by cutting the film layer be able to. Specifically, for example, a block-shaped mold or container in which a sheet such as a Teflon sheet is provided on the inner wall surface is taken out from the mold or container, and then the four side film layers are removed to remove the porous layer. A porous body consisting only of a porous layer can be obtained by cutting or excising a portion. Alternatively, a porous body having a film layer only on one surface can be obtained by using a mold or a container in which a sheet such as a Teflon sheet is provided on one inner surface and a filter paper is provided on the other inner surface.

シルクフィブロイン多孔質体に水酸基含有化合物を含有させる方法は特に限定されず、シルクフィブロイン多孔質体を製造する際に、シルクフィブロイン溶液に配合する方法や、シルクフィブロイン多孔質体作製後に、その全体が浸る程度の水酸基含有化合物を含む溶液に浸漬させてもよい。浸漬時間も特に規定はしないが、浸漬時間が短いとシルクフィブロイン多孔質体中に導入される水酸基含有化合物の量が少なくなる可能性がある。   The method of incorporating the hydroxyl group-containing compound into the silk fibroin porous material is not particularly limited.When producing the silk fibroin porous material, the method of blending it into the silk fibroin solution or the preparation of the silk fibroin porous material, You may make it soak in the solution containing the hydroxyl-containing compound of the grade to immerse. Although the immersion time is not particularly defined, if the immersion time is short, the amount of the hydroxyl group-containing compound introduced into the silk fibroin porous material may be reduced.

本発明に係る多孔質シートは、上記多孔質材料からなり、その膜厚は、0.01〜300mmであり、0.01〜100mmであることが好ましく、0.1〜50mmであることがより好ましい。
多孔質シートは、上記多孔質材料をスライスすることで容易に製造することができる。
The porous sheet which concerns on this invention consists of the said porous material, The film thickness is 0.01-300 mm, It is preferable that it is 0.01-100 mm, It is more preferable that it is 0.1-50 mm. preferable.
The porous sheet can be easily produced by slicing the porous material.

以下に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

実施例1
(シルクフィブロイン溶液の調製)
シルクフィブロイン水溶液は、シルクフィブロイン粉末(KBセーレン社製、商品名:「シルクパウダーIM」)を9M臭化リチウム水溶液に溶解し、遠心分離で不溶物を除去したのち、超純水に対して透析を繰り返すことによって得た。得られたシルクフィブロイン水溶液を透析チューブ中で風乾し濃縮した。この濃縮液に添加剤として酢酸を添加し、シルクフィブロイン濃度が30g/L、酢酸濃度が2体積%であるシルクフィブロイン溶液を調製した。
Example 1
(Preparation of silk fibroin solution)
Silk fibroin aqueous solution is prepared by dissolving silk fibroin powder (KB Selen, trade name: “Silk Powder IM”) in 9M lithium bromide aqueous solution, removing insoluble matter by centrifugation, and dialysis against ultrapure water. It was obtained by repeating. The obtained silk fibroin aqueous solution was air-dried in a dialysis tube and concentrated. Acetic acid was added as an additive to the concentrated solution to prepare a silk fibroin solution having a silk fibroin concentration of 30 g / L and an acetic acid concentration of 2% by volume.

(シルクフィブロイン多孔質体の製造)
このシルクフィブロイン溶液をアルミ板で作製した型(内側サイズ;400mm×300mm×20mm、60mm×30mm×10mm、100mm×10mm×10mm)に流し込み、低温恒温槽(EYELA社製NCB−3300)に入れて−1℃で10時間静置した。
その後、予め低温恒温槽を−1℃に冷却しておいて低温恒温槽中にシルクフィブロイン溶液を入れた型を投入し、その後3℃/時間の速度で−20℃まで冷却し、そのままの温度で5時間保持して凍結した。
凍結した試料を自然解凍で室温に戻してから、型から取り出し、超純水に浸漬し、超純水を1日2回、3日間交換することによって、使用した酢酸を除去した。その後、凍結乾燥し、内径60mm×30mm×10mmの型で作製したシルクフィブロイン多孔質体の乾燥質量を測定した。
(Manufacture of silk fibroin porous material)
The silk fibroin solution is poured into a mold (inside size: 400 mm × 300 mm × 20 mm, 60 mm × 30 mm × 10 mm, 100 mm × 10 mm × 10 mm) made of an aluminum plate, and placed in a low temperature constant temperature bath (NCB-3300 manufactured by EYELA). It left still at -1 degreeC for 10 hours.
Thereafter, the low-temperature thermostat is cooled to -1 ° C in advance, and a mold containing the silk fibroin solution is put into the low-temperature thermostat, and then cooled to -20 ° C at a rate of 3 ° C / hour. And frozen for 5 hours.
The frozen sample was returned to room temperature by natural thawing, then removed from the mold, immersed in ultrapure water, and the acetic acid used was removed by exchanging the ultrapure water twice a day for 3 days. Then, the dry mass of the silk fibroin porous body which freeze-dried and produced with the type | mold of internal diameter 60mmx30mmx10mm was measured.

(水酸基含有化合物の導入)
上記のようにして作製したシルクフィブロイン多孔質体の全体が浸る程度の5体積%グリセリン水溶液を用意し、24時間静置した状態で浸漬させ、その後これを凍結乾燥して多孔質材料を得た。また、この凍結乾燥後の多孔質材料の乾燥質量を測定した。
多孔質材料中の水酸基含有化合物の質量比は、水酸基含有化合物量を乾燥後のシルクフィブロイン多孔質体量で割ったものとし、以下の式で算出した。
((水酸基化合物導入後の多孔質材料の乾燥質量)−(水酸基含有化合物の導入前のシルクフィブロイン多孔質体の乾燥質量))/(水酸基含有化合物の導入前のシルクフィブロイン多孔質体の乾燥質量)
(Introduction of hydroxyl-containing compound)
A 5% by volume glycerin aqueous solution was prepared so that the entire silk fibroin porous material produced as described above was immersed, and was immersed for 24 hours, and then lyophilized to obtain a porous material. . Further, the dry mass of the porous material after lyophilization was measured.
The mass ratio of the hydroxyl group-containing compound in the porous material was calculated by the following equation, assuming that the amount of the hydroxyl group-containing compound was divided by the amount of the silk fibroin porous material after drying.
((Dry mass of porous material after introduction of hydroxyl group compound)-(dry mass of silk fibroin porous body before introduction of hydroxyl group-containing compound)) / (dry mass of silk fibroin porous body before introduction of hydroxyl group-containing compound) )

上述のようにして得た多孔質材料について、以下に示すようにして乾燥後の外観とスライス加工性とを評価した。評価結果を第1表に示す。
(乾燥後の外観)
乾燥後の多孔質材料の外観を観察し、目視で認識できる程度(幅0.3mm以上、長さ2mm以上)のクラックの有無と外観の状態を評価した。クラックの数が1つでもあれば「×」とし、クラックはないが多孔質材料に析出物等の外観異常がある場合は△とし、クラックも外観異常もないものは「○」と判定した。
(スライス加工性)
乾燥後の多孔質材料を、スライス装置((有)北島マシンナイフ製)を用いてスライス後の厚みが1mm程度になるようにスライスした。スライス時にシートや多孔質体が割れたものを「×」とし、割れがないものを「○」と判定した。
About the porous material obtained by making it above, the external appearance after drying and slicing workability were evaluated as shown below. The evaluation results are shown in Table 1.
(Appearance after drying)
The appearance of the porous material after drying was observed, and the presence or absence of cracks and the state of the appearance were evaluated so that they could be recognized visually (width 0.3 mm or more, length 2 mm or more). If there was even one crack, it was rated as “x”, and when there was no crack but the porous material had appearance abnormalities such as precipitates, it was evaluated as Δ, and when there were no cracks or abnormal appearance, it was determined as “◯”.
(Slicing workability)
The porous material after drying was sliced using a slicing device (manufactured by Kitajima Machine Knife) so that the thickness after slicing was about 1 mm. The case where the sheet or the porous body was broken at the time of slicing was determined as “x”, and the case where there was no crack was determined as “◯”.

実施例2〜30及び比較例1〜7
実施例1において、グリセリンの濃度を第1表に記載の濃度とすること、又はグリセリン溶液に代えて第1表に記載の溶液または分散液を、第1表に記載の濃度にて用いた以外は、実施例1と同様にして多孔質材料を得た。また、乾燥後の外観とスライス加工性の評価結果も第1表に示す。
Examples 2-30 and Comparative Examples 1-7
In Example 1, the concentration of glycerin was set to the concentration described in Table 1, or the solution or dispersion described in Table 1 was used at the concentration described in Table 1 instead of the glycerin solution. Obtained a porous material in the same manner as in Example 1. Table 1 also shows the evaluation results of the appearance after drying and the slice processability.

実施例1〜30より、シルクフィブロイン多孔質体が分子量1,000以下の水酸基含有化合物を含んでなる本発明の多孔質材料は、乾燥後の外観や、スライス加工性に優れている。一方、比較例1〜7より、水酸基を含まない化合物や、水酸基を含むものの分子量が1,000より高い化合物を含んでなる材料は、乾燥後にクラックが発生したり、外観の異常や、スライス加工時に割れが生じた。   From Examples 1 to 30, the porous material of the present invention in which the silk fibroin porous material contains a hydroxyl group-containing compound having a molecular weight of 1,000 or less is excellent in appearance after drying and slice processability. On the other hand, from Comparative Examples 1 to 7, a compound containing no hydroxyl group or a material containing a hydroxyl group-containing compound having a molecular weight higher than 1,000 is cracked after drying, abnormal in appearance, or sliced. Sometimes cracks occurred.

PEG:ポリエチレングリコール
PGL:ポリグリセリン
TEC:クエン酸トリエチル
DMSO:ジメチルスルホキシド
PVA:ポリビニルアルコール
PEG: Polyethylene glycol PGL: Polyglycerin TEC: Triethyl citrate DMSO: Dimethyl sulfoxide PVA: Polyvinyl alcohol

本発明の多孔質材料は、化粧品及びエステ分野等に広く適用することができ、顔の形状に合わせたフェイスマスクとしても極めて有用である。また、創傷被覆材や薬剤徐放担体、止血スポンジ等の医療分野、紙おむつや生理用品等の生活日用品分野、組織工学や再生医工学における細胞培養支持体や組織再生支持体、浄水用途及び環境分野における微生物や細菌等の住処になる支持体など種々の産業に適用が可能である。   The porous material of the present invention can be widely applied to the cosmetics and esthetic fields, and is extremely useful as a face mask adapted to the shape of the face. In addition, medical fields such as wound dressings, sustained drug carriers, hemostatic sponges, daily necessities such as disposable diapers and sanitary products, cell culture supports and tissue regeneration supports in tissue engineering and regenerative medical engineering, water purification applications and environmental fields The present invention can be applied to various industries such as a support that becomes a place of residence for microorganisms and bacteria.

Claims (1)

シルクフィブロイン水溶液を凍結し、融解してシルクフィブロイン多孔質体を製造し、該シルクフィブロイン多孔質体を、グリセリン、ポリグリセリン、ポリエチレングリコール、クエン酸トリエチル、乳酸、プロピレングリコール、ブチレングリコール、アルコール、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、及びソルビタン脂肪酸エステルから選択される1種以上の分子量が1,000以下の水酸基含有化合物を含む水溶液に浸漬し、該水酸基含有化合物の該シルクフィブロイン多孔質体の全量に対する含有量が28〜300質量%とする、多孔質材料の製造方法。   Silk fibroin aqueous solution is frozen and thawed to produce a silk fibroin porous material. A total amount of the silk fibroin porous material of the hydroxyl group-containing compound is immersed in an aqueous solution containing a hydroxyl group-containing compound having a molecular weight of 1,000 or less selected from fatty acid esters, polyglycerin fatty acid esters, and sorbitan fatty acid esters. The manufacturing method of the porous material which makes content with respect to 28-300 mass%.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP6551403B2 (en) * 2014-05-21 2019-07-31 日立化成株式会社 Fibroin porous sheet, medical sheet, wound dressing, and method for producing fibroin porous sheet
JP6651757B2 (en) * 2015-09-14 2020-02-19 日立化成株式会社 Composite and method for producing the same
JP6779510B2 (en) * 2015-09-15 2020-11-04 ながすな繭株式会社 Fibroin complex and its manufacturing method
CN106913900B (en) * 2017-02-20 2020-07-10 苏州丝美特生物技术有限公司 Silk fibroin hemostatic material and preparation method thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0920453A2 (en) * 2008-10-09 2015-12-22 Tufts College silk film, fabric engineering construction, methods for preparing a silk film, for covering a surface of a substrate with a silk composition, and for embedding at least one active agent in a silk film, and, film-coated substrate. sedal film
JP2011173963A (en) * 2010-02-23 2011-09-08 Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry Science & Technology Fibroin sponge sheet and method for producing the same
JP5621487B2 (en) * 2010-10-06 2014-11-12 日立化成株式会社 Silk fibroin porous material and method for producing the same
JP5838026B2 (en) * 2010-10-06 2015-12-24 日立化成株式会社 Surgical hygiene materials

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