JPH0630616B2 - 水溶性エラスチンの製法及びコラーゲンとエラスチンを含む成型用組成物 - Google Patents

水溶性エラスチンの製法及びコラーゲンとエラスチンを含む成型用組成物

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JPH0630616B2
JPH0630616B2 JP63208151A JP20815188A JPH0630616B2 JP H0630616 B2 JPH0630616 B2 JP H0630616B2 JP 63208151 A JP63208151 A JP 63208151A JP 20815188 A JP20815188 A JP 20815188A JP H0630616 B2 JPH0630616 B2 JP H0630616B2
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、高分子量で且つコラーゲン分子との親和性
のよい水溶性エラスチンの製法及び該製法によって製造
された水溶性エラスチンと可溶化コラーゲンを主材とす
る構造体成型用組成物に関する。
(従来技術) 分子量30,000未満の水溶性エラスチンを製造する方法と
して例えば特開昭60−258107が公知である。
然しながら従来の水溶性エラスチンは、その用途が主に
化粧料であって不溶性エラスチンを単に加溶化したに留
まり構造体の成型性については考慮されていない。
(目的) 本発明は、構造体の成型に好適な水溶性エラスチンを製
造することを目的とするものであって、8,300〜640,000
の分子量を有し且つ酸性アミノ酸含有モル比が大きくコ
ラーゲン分子との親和性に優れた水溶性エラスチンを提
供するものである。
更に、本発明は前記水溶性エラスチンの特性を利用して
物理的強度及び耐熱性に優れた可食性食品包装資材、人
工皮膚、人工血管、手術縫合糸、結束糸、医薬用外傷被
覆保護膜等に使用しうるコラーゲン−エラスチン複合成
型材料を提供するものである。
(構成) 本発明水溶性エラスチンの製法は、エラスチンを含有す
る原料から原料中の球状タンパク質と脂質を抽出除去
し、次いで加圧下で所要時間オートクレーブ処理を繰り
返し施すことによってコラーゲンを除去して不溶性エラ
スチンを調整する工程と、不溶性エラスチンを粉砕しpH
4以下の酸溶液中で基質重量に対して1/10〜1/1000量の
ペプシンを比較的短時間攪拌しながら作用させて可溶化
する工程と、pH12に至らしめて失活処理してから分子量
5,000〜7,000未満の分子種を除去する工程分子量640,00
0〜8,300を有しかつ酸性アミノ酸含量モル比が不溶性エ
ラスチンの1.5倍以上有する水溶性エラスチンを製造す
るものである。
前記可溶化工程におけるペプシン添加量は、3,200〜3,8
00unit/mgのペプシンの場合、不溶性エラスチン重量
(g)に対して1/10〜1/1000量であり処理条件は温度10
〜40℃で5〜10時間が好ましい。
なお、ペプシン失活処理後に行われる。分子量5,000〜
7,000未満の分子種の除去手段としては水に対する透
析、限外濾過及びゲル濾過等である。
本発明エラスチン−コラーゲン複合組成物を得るに当っ
て加えられる可溶化コラーゲンの量は前記不溶性エラス
チン1量に対して、1〜20量であって、両者は低温下少
なくとも4℃以下で混合される。
可溶化コラーゲンには用途に応じて不溶性エラスチン分
散体が約1:0.5〜2の範囲で添加することができる。
この場合においては、混合後の可溶化コラーゲン濃度が
0.2〜0.3%となるように両者を冷時混合するのが好ま
しい。
更に上記の各組成物には少量のプロテオグリカン、グリ
コサミノグリカンまたはこれらと類似の官能基を含む多
糖物質を含有させることもできる。
(実施例1.水溶性エラスチンの製造例) 新鮮な牛項靱帯を蒸留水で水洗後、チョッパーで細切す
る。5倍量の10%塩化ナトリウム溶液を用いて4℃で振
とう抽出して球状タンパク質を除去し、次いで3〜4倍
量の冷アセトンで3回、冷エチルエーテルで2回更に冷
アセトンで2回抽出して脂質を除去する。十分に蒸留水
で水洗してアセトンを除き、2kg/cm2で1時間のオート
クレーブ処理を7回繰返してコラーゲンを除去し凍結乾
燥して不溶性エラスチンを製造する。
不溶性エラスチンをドライアイス−アセトンで冷却しな
がらウィレーミルで粉砕する。これを40倍量の0.5M酢
酸溶液に分散し、エラスチン重量の1/100量のペプシン
(シグマ3,200〜3,800unit/mg)を加えて10〜40℃
で5〜10時間攪拌しながら可溶化処理を行う。
本発明における可溶化処理時間は製品中の酸性アミノ酸
含有量に影響するものと考えられ、通常の条件では10時
間程度が好ましい。
処理時間が長いとアミノ酸含有モル比が小さくなりコラ
ーゲンの線維形成性が著しく低下するので望ましくな
い。(第2図参照) ペプシンの失活処理は、10N水酸化ナトリウム溶液を用
いてpH12に調節することによって行う。次に12,000rpm
で20分間4℃で達心分離し、上澄液を集め、6N塩酸で
中和した後蒸留水に対して透析して脱塩と低分子量成分
の除去を行う。
これを凍結乾燥して得られた水溶性エラスチンは、下記
の化学組成と分子量を有する。
第1図の測定条件は、高速液体クロマトグラフ、東ソー
CCPM;カラム、TSKgelG3000SW(7.8×300m
m);溶離液、0.3MNaClを含む1/15Mリン塩酸緩
衝液、pH7.0;流速、1.0ml/mm;検出、280nmの吸光度で
ある。
上記方法によって得られた水溶性エラスチンに対し、そ
の10倍量のコラーゲン溶液を混合して線維形成性能をテ
ストした結果は第2図のようであって水溶性エラスチン
がコラーゲン分子の会合速度および線維形成速度を著し
く促進する機能を有することが認められる。
第2図はコラーゲン分子の会合及び線維形成の状況を濁
度の変化として、310nmの吸光度の変化に代替して追跡
したものであってその測定条件はコラーゲン、ペプシン
可溶化コラーゲン;コラーゲン濃度、0.67mg/ml;水溶
性エラスチン濃度、0.076mg/ml;緩衝液、1/15Mリン酸
緩衝液、pH8.0;温度、37℃であった。
本発明水溶性エラスチン中の酸性アミノ酸含有量は可溶
化処理時間と関係があり、10時間以上可溶化時間を要し
た水溶性エラスチン中の酸性アミノ以下となって線維形
成能を急減するが、5時間のものでは2.0であって、可
溶化コラーゲンに対する線維形成促進作用も大きいこと
が確認された。
(実施例2) 皮を出発原料として、その中間層をミンチし、10%塩化
ナトリウム溶液で球状タンパク質を抽出除去し、アセト
ンとエーテルで脱脂する。よく水洗した後中性塩可溶性
コラーゲンをpH8.0、1/15Mリン酸緩衝液で、次いで酸
可溶性コラーゲンを0.5M塩化ナトリウムを含む0.5M酢
酸で抽出除去する。可溶性コラーゲンの抽出を5回繰返
した後の残さを中和、水洗して精製不溶性コラーゲンを
得る。0.05M酢酸を水酸化ナトリウム溶液でpH7.0に調
整した液中に不溶性コラーゲンを加え、冷時ポリトロン
等で機械的に破砕して不溶性コラーゲン分散体(A)を得
た。
この不溶性コラーゲン分散体をコラーゲンの1/100量の
ペプシン(シグマ3,200〜3,800unit/mg)を加えた
0.5M酢酸中で20℃で18時間処理し、塩化ナトリウムに
よる塩析と溶解を2回繰り返した後0.05M酢酸に溶解
し、NaCl溶液でpH7.0に調整してコラーゲン濃度0.5
%の可溶化コラーゲン(B)を得た。
不溶性コラーゲン分散体(A)と可溶化コラーゲン(B)をコ
ラーゲンとして等量混合し混合後の可溶化コラーゲン濃
度が、0.25%となるように両者を冷時混合した。次にコ
ラーゲン総重量に対して約1/9量の水溶性エラスチンを
0.1%水溶液として加え、ただちに冷却アクリル板プレ
ートに撤き、約33℃に調整することによって線維形成を
行わしめる。15〜24時間静置しエイジングして皮膜を形
成した。その後40%エチルアルコール溶液中で脱塩と脱
水を行い、次いで70%エチルアルコール溶液、99.5%エ
チルアルコール中に移し脱水する。これを30℃で乾燥す
ることによって、コラーゲンとエラスチンを基本とする
膜状構造体を製造した。
この膜状構造体を試料片として破断強度及び破断時の伸
びを測定した。
試料片の数、5片。
長さ5mm、巾2mm、厚さ0.05〜0.08mm 各試料片を4℃の純粋中に12時間浸漬し、厚さを計測し
た後、熱応力歪測定装置(セイコー、SSC−500
0、TMA/SS−100)を用いて以下の条件で測定
した。
荷重速度10g/mm;温度、室温:雰囲気、水中:データ
サンプリング、0.1sec。
破断強度、213g/mm2未満。
破断時の伸び、23%未満。
本発明膜状構造体の物性は製造条件によって異なること
勿論であるが、上記性能からも前記各応用製品の素材と
して好適なものである。
(効果) 以上に述べた如く本発明水溶性エラスチンは平均分子量
が大きく且つコラーゲンに対する反応性のよい酸性アミ
ノ酸を多量に含有していることから可溶化コラーゲンの
単独又は不溶性コラーゲン分散体を含む可溶化コラーゲ
ンと短時間のうちに反応して線維を形成するので各種の
構造体を容易に成型することができ、成型品は物理的及
び熱的安定性に優れた性質を具備している。
更に本発明は、多糖物質等をコラーゲン又はエラスチン
に固定化させることができるので用途に応じた種々の成
型用組成物を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明水溶性エラスチンの分子量パターンを
示すグラフ、第2図は本発明組成物の線維形成能を示す
グラフである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エラスチンを含有する原料から得た純不溶
    性エラスチンをpH4以下で且つ10〜40℃の酸性溶液中で
    攪拌しながらペプシンを15時間を超えない範囲で作用さ
    せて可溶化する工程と前記ペプシンを失活させて、分子
    量5,000〜7,000未満の低分子種を除去する工程とからな
    り、分子量640,000〜8,300を有し且つ酸性アミノ酸含有
    モル比が不溶性エラスチンの1.5倍以上である水溶性エ
    ラスチンを製造することを特徴とする水溶性エラスチン
    の製法。
  2. 【請求項2】第1項記載の水溶性エラスチンに対して可
    溶化コラーゲンを含むコラーゲン物質を1:1〜20の範
    囲で冷時混合してなるコラーゲンとエラスチンを含む成
    型用組成物。
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