JPH069606B2 - コラーゲン膜の製造方法 - Google Patents

コラーゲン膜の製造方法

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JPH069606B2 JP1059474A JP5947489A JPH069606B2 JP H069606 B2 JPH069606 B2 JP H069606B2 JP 1059474 A JP1059474 A JP 1059474A JP 5947489 A JP5947489 A JP 5947489A JP H069606 B2 JPH069606 B2 JP H069606B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、傷の手当や止血に使用するために、または移
植材料として好適な医療用の膜の製造方法に関する。
［従来の技術およびその問題点］ コラーゲンは医療用途、特に外科的用途に従来しばしば
使用されてきた。コラーゲンは粉末の形で（米国特許第
３７４２９５５号および第３８１０４７３号明細書）あ
るいはスポンジの形で（米国特許第４３２０２０１号明
細書およびドイツ特許第２６２５２８９号明細書）であ
り、そして順序は最後だが重要なことに、フリースの形
（ドイツ特許第２７３０６２２号明細書）であることも
ある。コラーゲンの粉末、スポンジおよびフリースは医
療分野において重要である。なぜなら、コラーゲンは身
体に由来する物質であるので、身体に由来しない異物質
よりも好まれるからである。コラーゲンスポンジは優れ
た吸収能力を示し、低い比重を有し、そして傷の輪郭に
ぴったり合い易い。しかしこれは、傷への付着がしばし
ば不十分である。スポンジは緩やかな出血のために使用
され得るという事実にもかかわらず、血が圧力下に流れ
出るような出血状況においての使用には適しない。
欧州特許第００７０３９８号明細書には、外科手術用コ
ラーゲン材料の製造のための方法が開示されている。そ
の方法ではアキレス腱または皮をアルカリ法で加工し、
酸処理ののち機械的に処理し、収縮させ、架橋し、そし
て乾燥する。このコラーゲン材料から、縦方向に配向さ
れた個々の繊維を露出させ、そして次に普通繊維用に使
用されている方法で繊維機械を用いてさらに加工する。
このようにして、多くの用途の可能性ある外科用材料を
得ることができる。そのような製品の比重はスポンジよ
りもかなり高いので、スポンジによるよりも速い止血が
この材料により達成される。しかし、危険な出血状況、
例えば圧力下の血の流れ（血管の吻合）におけるその機
械的強度は必ずしも十分ではない。このことは、特に、
傷ついた内部器官を止血ネットワーク中に保持しようと
いう試みがなされる場合に特に問題となる。さらに、こ
の材料の柔軟性は望ましい程には若干不足であり、傷の
輪郭にぴったり合わせることはそれ故必ずしも十分では
ない。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、微細繊維から構成されているが、しかしその
本来の全体的結合力(integral cohesion)の残っている
膜を用いて、速やかな止血効果を有し、柔軟であって傷
の輪郭に非常によくぴったり合い、また柔軟で速やかに
膨潤する表面を有し、そして傷の出血する表面によく付
着する医療用の膜を提供することを課題とする。この課
題と関連して、この膜は止血用被覆として使用すること
を可能にする高い機械的強度を有し、それによりその形
状、状態および傷ついた器官の保護を確保するものでな
ければならない。もし膜が出血している傷を被覆するた
めおよび血が圧力下に流れ出る出血状況において出血を
止めるために使用されるならば、大きな機械的強さは特
に重要である。
［課題を解決するための手段］ この課題は本発明に従う方法で製造されるコラーゲン膜
により解決される。
本発明は、牛、豚またはその他の家畜のコラーゲンから
得られる原料を、機械的な脂肪残渣除去処理し、希釈さ
れたアルカリまたは酸および必要ならば酵素で処理し、
これらの段階の間で十分に洗浄して、コラーゲン原料を
清浄化し、かつ随伴する汚染物を除去し、そしてさらに
加工して約２５重量％の乾燥重量を有するコラーゲンマ
トリックスを得る医療用コラーゲン膜の製造方法におい
て、 ａ）コラーゲン原料を、アミド窒素含有が０．３６ミリ
モル／ｇ以下になるまで強アルカリで処理すること、 ｂ）前記原料を次に強酸により１以下のpH値で処理し、
さらに水で洗浄し、かくして１０〜１４重量％の乾燥重
量とし、この段階においてpH値を２．５〜３．５に増加
させること、 ｃ）前記原料を無機塩溶液の添加により収縮させるこ
と、 ｄ）段階ｃ）において得られた材料を圧搾して４０〜５
０重量％の乾燥重量に到達させること、 ｅ）段階ｃ）およびｄ）を数回繰り返すこと、 ｆ）次にかくして得られたマトリックスから水を、溶媒
を加えることにより除去すること、 ｈ）最後にかくして得られたマトリックスをストレッチ
状態に乾燥すること、 を特徴とする前記のコラーゲン膜の製造方法に関する。
本発明によれば、必要ならば、段階ｆ）で得られたマト
リックスをストレッチ状態に乾燥する段階ｈ）の前に、
他の物質（架橋剤、軟化剤）による処理（段階ｇ））を
行なうことができる。
動物のコラーゲン、例えば羊膜、絨毛膜、網膜、囲心腔
及びこれらに類するものが原料として使用される。これ
らは化学的に処理されるが、その際コラーゲン繊維（マ
トリックス）の元の構造が同じく維持されるように細心
の注意が払われねばならない。これらの原料は牛、豚ま
たはその他の家畜から得られる。
原料をアルカリ、酸、酵素、塩、架橋剤および有機溶剤
で処理することによりコラーゲン材料を製造することは
知られているが、この方法では、多かれ少なかれ変性さ
れたコラーゲン繊維が得られる。例えば、コラーゲン繊
維の製造方法がドイツ特許第２７３０６２３号明細書に
記載されている。この方法では洗浄し粉砕した原料をま
ずアルカリで、次に酸で処理してから、機械的に加工す
る。しかしこの方法で低い機械的強度を有するコラーゲ
ン材料しか得られず、本来のコラーゲンマトリックス、
従って繊維の本来の全体的結合が破壊されている。しか
し、コラーゲン材料の諸特性は繊維の最初の状態と相関
するのみならず、構造の最初の状態とも相関することが
見い出された。例えば、傷の手当の間の上皮形成の刺激
および肉芽組織の刺激の支持は構造の最初の状態に直接
関係する。それ故、本発明によればコラーゲンマトリッ
クスの構造が最初の状態に極めて一致する高品質なコラ
ーゲン材料を製造し得るが、このことは重要なことであ
る。
本発明による方法では、それらの技術に関して類似する
一連の段階から成る。その点で、これらの工程段階のあ
るものは、コラーゲン原料を製造するために使用されて
いる方法において基本的に公知のものである。しかし、
これらの工程段階の正確なやり方とその順序は本発明の
コラーゲン材料を製造するために重要である。
請求項(1)において述べられた工程段階のあるものは一
般に公知である。これは材料の清浄化に関する。この加
工段階は、例えば、皮革工業においておよびゼラチンの
製造において知られており、そして同様にソーセージス
キンの製造、コラーゲン包装材料の製造、またコラーゲ
ン繊維の製造において使用されている。この清浄化の工
程は以下に示す手段から成る。
牛、豚またはその他の家畜のコラーゲンから得られるコ
ラーゲン材料はまず機械的に脂肪残渣を除去される。か
くして殆んど脂肪残渣を含まないコラーゲン材料は、水
好ましくは流水で、十分に洗浄させる。これは次にアル
カリ、例えば希釈された約５％のＮａＯＨ溶液により処
理される。その後、好ましくは流水を用いる洗浄を行な
っても良い。次に清浄化段階において、材料は酸、好ま
しくは塩酸で処理され、この段階で酸性化にされた材料
のpH値は１以下に設定される。その後、再び洗浄段階を
行なう。このようにして約２５重量％の乾燥重量を有す
るコラーゲンマトリックスが得られる。
さらに本発明の方法は次の段階から成る。
ａ）上記の方法で清浄化されたコラーゲンの塊状物は強
アルカリで処理される。水酸化ナトリウムがここで使用
される好ましい物質である。コラーゲン材料の製造の際
のアルカリ処理は一般に公知である。この処理は繊維を
ほぐすために用いられ、これにより繊維は幾分開繊さ
れ、そしてまた幾分は化学的に変性される。このアルカ
リ処理は、アミド窒素含量が初めの量の半分に減少する
まで続けられる。これは、アミド窒素含量が０．３６ミ
リモル以下／ｇコラーゲンになるとき達成される。この
アルカリ処理は好ましくは皮なめし用の樽の中で行なわ
れ、１０〜１５日間継続される。
強酸による処理は段階ｂ）で行なわれる。膜は初め酸、
好ましくは塩酸により酸性化される。この酸処理は、材
料が均一に酸性化されるまで、通常約１〜５時間後、好
ましくは約２〜３時間後まで続けられる。比較的強い
酸、好ましくは塩酸が約３％の濃度で使用される。材料
はこの処理中にごく僅か膨潤し、そして酸処理の後に
１．０より小さいpH値を示す。この材料は続いて再び流
水で洗洗される。かくして材料のpH値は約３．０（ＨＣ
Ｉ）に増加し、そして材料は膨潤する。これはこの時点
で１０〜１４重量％の乾燥重量を有する。
材料の収縮は段階ｃ）で行なわれる。この目的のため
に、膜は無機塩溶液、好ましくは食塩溶液で処理され
る。この溶液のpH値は２．５〜３．５、好ましくは３．
０であり、そして塩の濃度は１０〜２０重量％である。
この処理は数分間続けられる。
段階ｄ）において、段階ｃ）で得られた材料は圧搾され
て４０〜５０重量％の乾燥重量になる。本発明の方法に
おいて、この段階は、しばしば膜の固い繊維構造が強い
膨潤と収縮作用により緩められるという事実のために非
常に重要である。しかし収縮したコラーゲン繊維は、も
し塩が繊維から洗い出されるならば、直ちに再び膨潤す
る。それ故、段階ｄ）において塩を洗い出すことが好ま
しい。
段階ｃ）とｄ）は数回、すなわち少なくとも２回、好ま
しくは３回繰り返され（段階ｅ）、この段階において材
料は膨潤状態と収縮状態の間を２〜３回変化する。
段階ｆ）において、得られたマトリックス中の水は溶媒
を加えることにより除去される。収縮した膜の乾燥は空
気中で行なわれてはならないことに注意すべきである。
そうすれば個々の繊維とフィブリルは完全に共に膠着す
るからである。このようにして乾燥された膜は不規則に
透明であり、極めて減少した多孔度を有しそして膜の内
部表面は実質的により小さくなる。これは、親水性液体
の作用による材料の再水和が何時間もかかり、従ってこ
れらの材料は外科用途の使用に適しないことを示す。本
発明の方法において、乾燥段階はアセトンにより行なわ
れることが好ましい。アセトンによる乾燥工程は結果と
して水および酸の完全な除去をもたらす。これより先に
洗い出されなかった塩はアセトンに不溶であるので、膜
の中に留まる。
このようにして乾燥（脱水）されたマトリックスは次に
段階ｈ）において例えば空気中でストレッチ状態に乾燥
される。
必要ならば、その他の物質、例えば架橋剤または軟化剤
による処理が、さらに段階ｇ）で行なわれる。この処理
は本発明によるコラーゲン材料を特定の医療分野の用途
のために改質する場合に興味がある。例えば、もし膜が
移植用に使用される場合には、架橋が興味ある。コラー
ゲン材料のためのそのような架橋は公知のことである。
生理学的に安全な架橋剤は、とりわけヘキサメチレンジ
イソシアナートとポリエチレングリコールジグリシドー
ルエーテルである。架橋度は添加される架橋剤の量と共
に変動し得る。さらにまた、段階ｇ）においてグリセリ
ンのような軟化剤を加えることもできる。このようにし
て非常に柔軟なポリマー材料が得られる。
［実施例］ 以下に示す実施例により本発明をさらに説明する。な
お、実施例１は架橋または軟化工程を行なわなかった止
血膜の製造例である。実施例２は傷の手当に特に適当な
膜の製造例である。最後に、実施例３はヘキサメチレン
ジイソシアナートで架橋することにより強化された架橋
膜の製造例である。
実施例１：止血膜の製造 初めに豚から得られた新鮮な腹膜から脂肪を可能な限り
除き、次にこれを流水で十分に洗浄する。この材料をそ
れから２４時間０．５％ＮａＯＨ溶液で処理してから、
再び流水で洗浄する。次にこの材料をＨＣ１で酸性化し
て、酸性化材料のpH値を約０．１にする。この材料を次
に流水で洗浄し、材料のpH値を約２．５〜３．５にす
る。
この材料を次に圧搾してから、皮革工業で使われる肉削
機の中で脂肪を機械的に除去する。かくして調製された
材料は本発明の方法に従ってあらゆるタイプの膜の製造
のために使用することができる。
アルカリ処理のために、材料を０．３重量％のＮａＯＨ
で約２０日間処理する。材料中のアミド窒素含量は０．
３６ミリモル／ｇの値に減少させられる。この処理は皮
なめし用の樽の中で行なわれ、そして材料は規則的に攪
拌される。
均等に膨潤した膜を次に流水で洗浄し、そして次に皮な
めし用の樽の中で３重量％のＨＣ１で酸性化する。材料
のpH値は速やかに１．０以下に減少する。この膜を今度
は動かしながら完全に酸性化する。この段階は約２〜３
時間続けられる。次の材料を流水で洗浄し、膜のpH値を
２．９に到達させる。膜の乾燥重量は約１１％になる。
膜を次に１０重量％の食塩と１００重量％の水から成る
洗浄液中に入れる（前記の２つの重量％の値は膜の重量
を基準にした値である）。この塩水の中に材料を３時間
留めておいてから、次に液を絞り出す。この材料を引続
いて流水で洗浄し、この洗浄を塩が残らなくなるまで続
ける。強く膨潤した膜を再び前記の如く食塩溶液で処理
する。
食塩溶液のpH値は３．０に保たれる。これらの段階を３
回繰り返し、その段階において材料は膨潤状態から収縮
状態への３回変化し、かくして組織を緩められる。最後
の収縮段階の後、膜は数多くの孔を有する。
材料を次にアセトンで３回処理し、これにより水を除去
しかつ材料を乾燥させる。
前記アセトン洗浄後に５重量％（膜の重量を基準とした
値である）の水を加える。アセトン処理後に膜を圧搾し
て液を絞り出す。加えられた水のために、膜は次にスト
レチ状態で乾燥される。乾燥段階の後で、膜は緩和状態
でかつ平面状であり、そして繊維は可能な限り最大の表
面を有する。この材料は生理学的に完全であり、そして
滅菌ののち止血のために使用される。
実施例２ 傷の手当用透明膜 原料は実施例１と同じであり、そして化学的処理も実施
例１に記載の方法と同じである。アミド窒素含量もまた
０．３６ミリモル／ｇであり、それに続く塩処理までの
処理もまた実施例１と同じである。膜をアセトンを用い
て３回洗浄する。数滴の塩酸を前記のアセトン洗浄溶液
に加える。次に膜を空気中で乾燥させる。膜の水性抽出
液のpH値は２．８である。膜をそれからＮ−ヘキサンで
２回処理する。膜を変色させることもある。残存する脂
肪残渣をこのようにして除く。ヘキサン処理の後に、材
料を空気中で乾燥させ、引続いて十分に流水で洗浄す
る。水のpH値は３．５である。膜は膨潤しており、それ
をガラス板の上へその状態でドロスする（押し出す）。
これに空気中での乾燥段階が続く。乾燥段階の間にコラ
ーゲン繊維は互いに膠着されて、その結果傷の手当に特
に適する透明なフィルムが生じる。これは、傷が膜によ
り被覆された後に傷の観察を可能にする。これらの膜は
調製後、二重に包装され、そして滅菌ののち直ちに使用
される。
実施例３ 移植または傷の手当用の架橋膜 原料は実施例１と同じであり、そして化学処理も実施例
１に記載の方法と同じである。材料を塩処理の後アセト
ンで２回洗浄する。炭酸カリ(potash)を第１回の洗浄段
階の間にすでにアセトンに加え、そして第２洗浄段階に
も同様にする。洗浄の後、水抽出液のpH値は６．８であ
る（測定法：水：膜の比率＝８０：２０、２０分間振と
う、２０分後、遠心分離してpH値測定）。材料を次に十
分に流水で洗浄する。その後、中性アセトンによる乾燥
段階を行なう。
乾燥された膜を次に４００重量％のアセトンと２重量％
のヘキサメチレンジイソシアナートから成る洗浄液中に
入れる（前記の２つの重量％の値は膜の重量を基準とす
るものである）。膜を２時間十分に振とうする。２時間
後、膜を流水中で十分に洗浄し、ＨＭＤＩＩＣ（ヘキサ
メチレンジイソシアナート）の臭いの最後の痕跡が消え
てしまうまで洗浄してから、続いてアセトン中で乾燥さ
せるか、またはガラス板の上に押し出した後に乾燥させ
る。材料の収縮温度は６８℃である。
この材料は、次に打ち抜かれ、二重に包装され、そして
滅菌されると、直ちに使用し得る。
［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、傷の手当てや止血のため
および移植材料として好適に用いられる医療用コラーゲ
ン膜が提供された。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】牛、豚又はその他の家畜のコラーゲンから
    得られるコラーゲン原料を、機械的な脂肪残渣除去処理
    し、希釈されたアルカリまたは酸および必要ならば酵素
    で処理し、これらの段階の間で十分に洗浄して、コラー
    ゲン原料を清浄化し、かつ随伴する汚染物を除去し、そ
    してさらに加工して約２５重量％の乾燥重量を有するコ
    ラーゲンマトリックスを得る医療用コラーゲン膜の製造
    方法において、 ａ）コラーゲン原料を、アミド窒素含量が０．３６ミリ
    モル／以下になるまで強アルカリで処理すること、 ｂ）前記原料を次に強酸により１以下のpH値で処理し、
    さらに水で洗浄し、かくして１０〜１４重量％の乾燥重
    量とし、この段階においてpH値を２．５〜３．５に増加
    させること、 ｃ）前記原料を無機塩溶液の添加により収縮させるこ
    と、 ｄ）段階ｃ）において得られた材料を圧搾して４０〜５
    ０重量％の乾燥重量に到達させること、 ｅ）段階ｃ）およびｄ）を数回繰り返えすこと、 ｆ）次にかくして得られたマトリックスから水を、溶媒
    を加えることにより除去すること、 ｈ）かくして得られたマトリックスを最後にストレッチ
    状態に乾燥すること、 を特徴とする前記コラーゲン膜の製造方法。
  2. 【請求項２】段階ｆ）で得られたマトリックスをストレ
    ッチ状態に乾燥する段階ｈ）の前に、他の物質（架橋
    剤、軟化剤）による処理（段階ｇ））を行なう請求項１
    に記載のコラーゲン膜の製造方法。
JP1059474A 1988-03-11 1989-03-10 コラーゲン膜の製造方法 Expired - Fee Related JPH069606B2 (ja)

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