JP7283192B2 - 細胞賦活剤及びヒアルロン酸分解抑制剤 - Google Patents
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Description
項1. 硫酸エステル化セルロースナノファイバーを含む、細胞賦活剤。
項2. 硫酸エステル化セルロースナノファイバーがI型結晶構造を有する、項1に記載の細胞賦活剤。
項3. I型結晶の結晶化度が30%以上である、項2に記載の細胞賦活剤。
項4. 硫酸エステル化セルロースナノファイバーの硫酸エステルの置換度が0.1~1である、項1~3のいずれかに記載の細胞賦活剤。
項5. 硫酸エステル化セルロースナノファイバーの平均繊維径が2~100nmである、項1~4のいずれかに記載の細胞賦活剤。
項6. 硫酸エステル化セルロースナノファイバーが不織布状又はフィルム状である、項1~5のいずれかに記載の細胞賦活剤。
項7. 項1~6のいずれかに記載の細胞賦活剤を含む、細胞賦活用の医薬品。
項8. 項1~6のいずれかに記載の細胞賦活剤を含む、細胞賦活用の医療材料。
項9. 項1~6のいずれかに記載の細胞賦活剤を含む、細胞賦活用の化粧品。
項10. 硫酸エステル化セルロースナノファイバーを含む、ヒアルロン酸分解抑制剤。
項11. 硫酸エステル化セルロースナノファイバーがI型結晶構造を有する、項10に記載のヒアルロン酸分解抑制剤。
項12. I型結晶の結晶化度が30%以上である、項11に記載のヒアルロン酸分解抑制剤。
項13. 硫酸エステル化セルロースナノファイバーの硫酸エステルの置換度が0.1~1である、項10~12のいずれかに記載のヒアルロン酸分解抑制剤。
項14. 硫酸エステル化セルロースナノファイバーの平均繊維径が2~100nmである、項10~13のいずれかに記載のヒアルロン酸分解抑制剤。
項15. 硫酸エステル化セルロースナノファイバーが不織布状又はフィルム状である、項10~14のいずれかに記載のヒアルロン酸分解抑制剤。
項16. 項10~15のいずれかに記載のヒアルロン酸分解抑制剤を含む、ヒアルロン酸分解抑制用の医薬品。
項17. 項10~15のいずれかに記載のヒアルロン酸分解抑制剤を含む、ヒアルロン酸分解抑制用の医療材料。
項18. 項10~15のいずれかに記載のヒアルロン酸分解抑制剤を含む、ヒアルロン酸分解抑制用の化粧品。
項19. 硫酸エステル化セルロースナノファイバーを含む、抗ウイルス剤。
項20. 硫酸エステル化セルロースナノファイバーがI型結晶構造を有する、項19に記載の抗ウイルス剤。
項21. I型結晶の結晶化度が30%以上である、項20に記載の抗ウイルス剤。
項22. 硫酸エステル化セルロースナノファイバーの硫酸エステルの置換度が0.1~1である、項19~21のいずれかに記載の抗ウイルス剤。
項23. 硫酸エステル化セルロースナノファイバーの平均繊維径が2~100nmである、項19~22のいずれかに記載の抗ウイルス剤。
項24. 硫酸エステル化セルロースナノファイバーが不織布状又はフィルム状である、項19~23のいずれかに記載の抗ウイルス剤。
項25. 項19~24のいずれかに記載の抗ウイルス剤を含む、抗ウイルス用の医薬品。
項26. 項19~24のいずれかに記載の抗ウイルス剤を含む、抗ウイルス用の医療材料。
項27. 項19~24のいずれかに記載の抗ウイルス剤を含む、抗ウイルス用の清拭具。
本発明では、細胞賦活効果、ヒアルロン酸分解抑制、及び抗ウイルス効果を奏する成分として、硫酸エステル化セルロースナノファイバーを使用する。硫酸エステル化セルロースナノファイバーとは、セルロースナノファイバー表面の水酸基が硫酸エステル化されている化学修飾セルロースナノファイバーである。
算出式:硫酸エステルの置換度=0.001067×電気伝導度
参考文献(Textile Res. J. 29:786-794(1959))の記載に基づき、XRD分析法(Segal法)により、X線回折における格子面(002面)(回折角2θ=22.6°)の回折強度及びアモルファス部(002面と110面間の最低部、回折角2θ=18.5°)の回折強度を測定し、以下の式に従って算出される値である。
I型結晶の結晶化度(%)=[(I200-IAM)/I200]×100
[式中、I200はX線回折における格子面(002面)(回折角2θ=22.6°)の回折強度、IAMはアモルファス部(002面と110面間の最低部、回折角2θ=18.5°)の回折強度である]。
本発明で使用される硫酸エステル化セルロースナノファイバーの形状については、適用する製品の形態に応じて適宜設定すればよいが、例えば、粉末状、フィルム状、不織布状、ゲル状、のり上、粒状等が挙げられる。セルロースナノファイバーを粉末状、フィルム状、不織布状等の形状に加工する方法は公知であり、本発明で使用される硫酸エステル化セルロースナノファイバーも、セルロースナノファイバーの場合と同様の方法で、所望の形状に加工することができる。
前記硫酸エステル化セルロースナノファイバーは、細胞を賦活化する作用があるので、細胞賦活剤として使用される。本発明において、「細胞賦活剤」とは、増殖能等の細胞の機能を回復又は向上させるために使用される素材である。
前記硫酸エステル化セルロースナノファイバーは、ヒアルロニダーゼ阻害活性を示し、ヒアルロン酸の分解を抑制する作用があるので、ヒアルロン酸分解抑制剤として使用される。本発明において、「ヒアルロン酸分解剤」とは、ヒアルロン酸の分解を抑制するために使用される素材である。
前記硫酸エステル化セルロースナノファイバーは、抗ウイルス活性を示すので、抗ウイルス剤として使用される。本発明において、「抗ウイルス剤」とは、ウイルスの増殖を抑制したり、ウイルスを死滅させたりする目的で使用される素材である。
ジメチルスルホオキシド(以下、DMSO)132g、無水酢酸15.5g、及び硫酸1.6gを300mLのセパラブルフラスコに入れ、30℃の湯浴下で攪拌機(AS ONE製、トルネードPM-204)を用いて約30秒撹拌し、解繊溶液を調製した。
硫酸エステル化セルロースナノファイバーの形状を透過型電子顕微鏡(TEM)(日本電子(株)製、製品名:「JEM-2100F」、測定条件:120~200kV)を用いて観察した。なお、TEM観察用試料の作製と観察手法として、0.3%の硫酸エステル化CNFに重量100倍のジメチルアセトアミドと水の混合溶媒を加え、均一まで攪拌した後、カーボン支持膜の上に滴下、乾燥、酢酸ガドリニウムによるネガティブ染色等の処理を経て観察した。異なる観察画面から50本の繊維を選択して繊維幅と繊維長をそれぞれ計測し、加算平均し、平均繊維径と繊維長を算出した。
参考文献(Textile Res. J. 29:786-794(1959))の記載に基づき、XRD分析法(Segal法)により、硫酸エステル化セルロースナノファイバーのX線回折における格子面(002面)(回折角2θ=22.6°)の回折強度及びアモルファス部(002面と110面間の最低部、回折角2θ=18.5°)の回折強度を測定し、以下の式に従ってI型結晶の結晶化度を算出した。
I型結晶の結晶化度(%)=[(I200-IAM)/I200]×100
[式中、I200はX線回折における格子面(002面)(回折角2θ=22.6°)の回折強度、IAMはアモルファス部(002面と110面間の最低部、回折角2θ=18.5°)の回折強度である]。
(1)相関式の作成
複数の硫酸エステル化セルロースナノファイバーを精製水で希釈して0.3重量%濃度に調整し、電気伝導計(AS ONE製、ECPCWP45004K)を用いて電気電導度を測定した。
測定対象となる硫酸エステル化セルロースナノファイバーを精製水で希釈して0.3重量%濃度に調整し、電気伝導計(AS ONE製、ECPCWP45004K)を用いて電気電導度を測定した。得られた電気伝導度の値を使用して前記相関式に従って、硫酸エステルの置換度を算出した。
細胞賦活効果の検証のため、MTT還元法によって繊維芽細胞に対する硫酸セルロースナノファイバー添加効果を評価した。
サブコンフルエントになったヒト正常皮膚繊維芽細胞(NHDF(NB),クラボウ社)(をトリプシンでプレートから剥がし、細胞数1×106個の細胞懸濁液を遠心分離で集め、上清を除去した。5%ウシ胎児血清(FBS)含有MEM培地5mLで細胞を懸濁し,96ウエルプレートに1各ウェル当たりコンフルエントになるように播種し、CO2インキュベータ中で一晩培養した。次いで、上清を除去後、前記で得られた硫酸エステル化セルロースナノファイバーを0.5w/v%を含むMEM培地を各ウェルに添加し、CO2インキュベータ中で一晩静置した。その後、上清を除去し、0.4mg/mLのMTT溶液を1ウェル当たり100μL添加して、CO2インキュベータで2時間静置後上清を除去した。その後、1ウェル当たりイソプロパノールを200μLずつ添加し、細胞溶解を溶解させ、上清の吸光度(540nm及び660nm)を測定した。また、硫酸エステル化セルロースナノファイバーの代わりに硫酸エステル化セルロース(硫酸エステルの置換度は2程度、CarboMer社)を使用して、前記と同条件で試験を行った。
本試験では、硫酸エステル化セルロースナノファイバー又は硫酸エステル化セルロースを添加した際に培地としてMEM培地(血清非含有)を使用しており、栄養不足条件での細胞の賦活効果が評価されている。得られた結果を図1に示す。この結果、硫酸エステル化セルロースナノファイバーは、栄養不足の環境下におかれた細胞に対して賦活効果を奏しており、硫酸セルロースと比較して2.6倍高い細胞賦活活性を示した。
ヒアルロン酸分解抑制効果の検証のため、ヒアルロニダーゼ活性に対する硫酸セルロースナノファイバー添加効果を評価した。
前記で得られた硫酸エステル化セルロースナノファイバーを0.1重量%、0.2重量%及び0.3重量%の濃度の懸濁液を準備した。これらの各懸濁液0.1mLを試験管に入れ、更に4mg/mL ヒアルロニダーゼ溶液(Type IV-S from Bovine testes,Sigma社)を0.05mL加えて、37℃で20分間静置した後、Compound48/80を0.1mL加えた。そして、37℃で20分間静置した後、ヒアルロン酸0.8mg/mL(Sigma社)0.25mLを加えた。次いで、37℃で40分間静置した後、0.4N水酸化ナトリウム水溶液を0.1mL加えた。更にホウ酸カリウム水溶液0.1mLを添加し、沸騰水浴中で3分間加熱後、室温まで冷却した。その後、試験管を氷中に移し、p-ジメチルアミノベンズアルデヒド(DAD)試薬を6mL加えた。そして、37℃で20分間静置した後に、585nmの吸光度(遊離しているN-アセチルグルコサミン量)を求めた。
得られた結果を図2に示す。この結果、硫酸エステル化セルロースナノファイバーには、濃度依存的にヒアルロニダーゼ活性を阻害することが確認された。
抗ウイルス活性の検証のため、ネコカリシウイルス(ノロウイルス)、インフルエンザウイルス及びヘルペスウイルスを用いて抗ウイルス活性を評価した.
硫酸エステル化セルロースナノファイバーを加工してシート(3×3cm、吸湿している水分を除くと、硫酸エステル化セルロースナノファイバーが100%)を製造した。得られたシートの上に、ネコカリシウイルス、インフルエンザウイルス及びヘルペスウイルスの各ウイルス懸濁液(1×104pfu/ml)100μlを添加して、室温で24時間静置した。ついで、シート上のウイルスをピペットマンを用いて全量回収した。
得られた結果を図3に示す。この結果、硫酸エステル化セルロースナノファイバーには、優れた抗ウイルス活性があることが確認された。
Claims (12)
- 硫酸エステル化セルロースナノファイバーを含み、
硫酸エステル化セルロースナノファイバーがI型結晶構造を有し、
I型結晶の結晶化度が30%以上であり、
硫酸エステル化セルロースナノファイバーの硫酸エステルの置換度が0.1~1であり、
硫酸エステル化セルロースナノファイバーの平均繊維径が2~100nmであり、
硫酸エステル化セルロースナノファイバーが不織布状であり、
不織布の構成繊維の総量100重量部当たり、硫酸エステル化セルロースナノファイバーが10重量部以上である、細胞賦活剤。 - 請求項1に記載の細胞賦活剤を含む、細胞賦活用の医薬品。
- 請求項1に記載の細胞賦活剤を含む、細胞賦活用の医療材料。
- 請求項1に記載の細胞賦活剤を含む、細胞賦活用の化粧品。
- 硫酸エステル化セルロースナノファイバーを含み、
硫酸エステル化セルロースナノファイバーがI型結晶構造を有し、
I型結晶の結晶化度が30%以上であり、
硫酸エステル化セルロースナノファイバーの硫酸エステルの置換度が0.1~1であり、
硫酸エステル化セルロースナノファイバーの平均繊維径が2~100nmであり、
硫酸エステル化セルロースナノファイバーが不織布状であり、
不織布の構成繊維の総量100重量部当たり、硫酸エステル化セルロースナノファイバーが10重量部以上である、ヒアルロン酸分解抑制剤。 - 請求項5に記載のヒアルロン酸分解抑制剤を含む、ヒアルロン酸分解抑制用の医薬品。
- 請求項5に記載のヒアルロン酸分解抑制剤を含む、ヒアルロン酸分解抑制用の医療材料。
- 請求項5に記載のヒアルロン酸分解抑制剤を含む、ヒアルロン酸分解抑制用の化粧品。
- 硫酸エステル化セルロースナノファイバーを含み、
硫酸エステル化セルロースナノファイバーがI型結晶構造を有し、
I型結晶の結晶化度が30%以上であり、
硫酸エステル化セルロースナノファイバーの硫酸エステルの置換度が0.1~1であり、
硫酸エステル化セルロースナノファイバーの平均繊維径が2~100nmであり、
硫酸エステル化セルロースナノファイバーが不織布状であり、
不織布の構成繊維の総量100重量部当たり、硫酸エステル化セルロースナノファイバーが10重量部以上である、抗ウイルス剤。 - 請求項9に記載の抗ウイルス剤を含む、抗ウイルス用の医薬品。
- 請求項9に記載の抗ウイルス剤を含む、抗ウイルス用の医療材料。
- 請求項9に記載の抗ウイルス剤を含む、抗ウイルス用の清拭具。
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