JPH07114953B2 - How to make beads - Google Patents

How to make beads

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JPH07114953B2
JPH07114953B2 JP63096529A JP9652988A JPH07114953B2 JP H07114953 B2 JPH07114953 B2 JP H07114953B2 JP 63096529 A JP63096529 A JP 63096529A JP 9652988 A JP9652988 A JP 9652988A JP H07114953 B2 JPH07114953 B2 JP H07114953B2
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aqueous solution
bead
collagen
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、コラーゲンおよび/またはゼラチンを用い
た、ビーズの製法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing beads using collagen and / or gelatin.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、コラーゲンおよび/またはゼラチンからなるビー
ズが、細胞培養の支持基質、生体材料(たとえば、医用
生体材料など)、生物活性物質の担体などに用いられて
いる。このようなコラーゲンビーズの製法がいくつか提
案されている。
Conventionally, beads made of collagen and / or gelatin have been used as a support substrate for cell culture, a biomaterial (for example, a biomaterial for medical use), a carrier for a bioactive substance, and the like. Several methods for producing such collagen beads have been proposed.

たとえば、特開昭55−47130号公報では、水と混和しに
くい有機溶媒(以下、「難混和性有機溶媒」と記す)に
コラーゲン水溶液を滴下したり、あるいは、前記有機溶
媒中にコラーゲン水溶液を乳化したりしてコラーゲン水
溶液を球状とし、ついで、この球状コラーゲン水溶液中
のコラーゲンを架橋させることによりコラーゲンビーズ
を得るという方法が提案されている。
For example, in JP-A-55-47130, an aqueous collagen solution is added dropwise to an organic solvent that is not easily miscible with water (hereinafter, referred to as an “immiscible organic solvent”), or an aqueous collagen solution is added to the organic solvent. A method has been proposed in which the collagen aqueous solution is made spherical by emulsification, and then the collagen in the spherical collagen aqueous solution is crosslinked to obtain collagen beads.

また、特開昭60−174725号公報では、コラーゲン水溶液
を難混和性有機溶媒中に多数の小滴として分散させて乳
化し、前記小滴を固化させることにより、コラーゲンビ
ーズを製造するという方法が提案されている。得られた
コラーゲンビーズを、大量培養する動物細胞の支持基質
に用いている。
Further, in JP-A-60-174725, there is a method of producing collagen beads by dispersing an aqueous collagen solution in a poorly miscible organic solvent as a large number of droplets to emulsify and solidifying the droplets. Proposed. The obtained collagen beads are used as a support substrate for animal cells to be cultured in large quantities.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

上記の製法では、コラーゲン水溶液を粒状とするため
に、難混和性有機溶媒を使用している。従って、コラー
ゲンを架橋させて形状を保持させてから、この有機溶媒
を除去する必要がある。ところが、この有機溶媒は、水
だけで除去することができないという問題点がある。
In the above-mentioned manufacturing method, a poorly miscible organic solvent is used to make the collagen aqueous solution into particles. Therefore, it is necessary to cross-link the collagen to maintain its shape and then remove the organic solvent. However, this organic solvent has a problem that it cannot be removed by water alone.

難混和性有機溶媒を、水と混和する有機溶媒(以下、
「混和性有機溶媒」と記す)で洗浄除去し、さらに、水
または水溶液でこの混和性有機溶媒を洗浄除去してい
る。このため、洗浄に非常に手間がかかる。
An organic solvent that mixes a poorly miscible organic solvent with water (hereinafter,
It is washed and removed with a "miscible organic solvent"), and this miscible organic solvent is further washed and removed with water or an aqueous solution. Therefore, cleaning is very troublesome.

しかも、上記コラーゲンビーズは、水分を多く含んだゲ
ル状であるので、柔らかく、洗浄中に壊れたり、潰れた
りする。このため、大量に製造することが困難であっ
た。
Moreover, since the collagen beads are in the form of a gel containing a large amount of water, they are soft and break or crush during washing. Therefore, it is difficult to manufacture in large quantities.

そこで、この発明は、コラーゲンおよび/またはゼラチ
ンを用い、有機溶媒を用いることなく、潰れたり壊れた
りしにくいビーズを製造できる方法を提供することを第
1の課題とする。
Therefore, it is a first object of the present invention to provide a method for producing beads that are less likely to be crushed or broken by using collagen and / or gelatin and without using an organic solvent.

さらに、この発明は、コラーゲンおよび/またはゼラチ
ンが流出しにくいビーズを製造できる方法を提供するこ
とを第2の課題とする。
Further, a second object of the present invention is to provide a method capable of producing beads in which collagen and / or gelatin are hard to flow out.

さらに、この発明は、第1および第2の課題を解決し、
しかも、コラーゲンおよび/またはゼラチンからなるビ
ーズを製造できる方法を提供することを第3の課題とす
る。
Further, the present invention solves the first and second problems,
Moreover, the third object is to provide a method capable of producing beads made of collagen and / or gelatin.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

この発明にかかるビーズの製法は、ビーズ形成剤、およ
び、金属イオンと結合して水に不溶性のゲルを形成する
多糖類を含むビーズ形成剤水溶液を、金属イオン水溶液
に対して滴下することにより成形して粒状のビーズ形成
剤水溶液を得ると同時に、多糖類をゲル化することによ
り粒状のビーズ形成剤水溶液を固化させるようにしてい
る。
The method for producing beads according to the present invention comprises molding a bead-forming agent and a bead-forming agent aqueous solution containing a polysaccharide that forms a water-insoluble gel by binding with a metal ion, to a metal ion aqueous solution by dropping. At the same time as obtaining the granular bead forming agent aqueous solution, the granular bead forming agent aqueous solution is solidified by gelling the polysaccharide.

さらに、多糖類のゲル化後にビーズ形成剤を架橋させる
ようにしている。
Further, the bead forming agent is cross-linked after the gelation of the polysaccharide.

さらに、架橋後に、多糖類のゲル化物を除去するように
している。
Furthermore, the gelled substance of the polysaccharide is removed after the crosslinking.

〔作用〕[Action]

ビーズ形成剤水溶液を滴下することにより粒状に成形
し、金属イオン水溶液で多糖類をゲル化させることによ
り粒状のビーズ形成剤水溶液を固化させるので、有機溶
媒を全く使用することなく、ビーズが得られる。このた
め、水または水溶液で洗浄できる。しかも、ビーズは、
多糖類のゲル化物を含んでいるので、強固であり、壊れ
にくく、潰れにくい。前記固化は、非常に短い時間、い
わゆる瞬時に生じさせることができる。
Beads can be obtained without using any organic solvent because the beads forming agent aqueous solution is dropped to form a granular form, and the polysaccharide is gelled with the metal ion aqueous solution to solidify the granular beads forming agent aqueous solution. . Therefore, it can be washed with water or an aqueous solution. Moreover, the beads are
As it contains a gelled substance of polysaccharides, it is strong, hard to break and hard to crush. The solidification can occur for a very short time, the so-called instant.

ビーズ形成剤を架橋することにより、ビーズ形成剤の拡
散による流出が防がれる。
Cross-linking the bead forming agent prevents outflow due to diffusion of the bead forming agent.

ビーズ形成剤を架橋した後、多糖類のゲル化物を除去す
ることにより、コラーゲンおよび/またはゼラチンから
なるビーズが容易に得られる。
By crosslinking the bead-forming agent and then removing the gelled product of the polysaccharide, beads composed of collagen and / or gelatin are easily obtained.

〔実 施 例〕〔Example〕

この発明では、コラーゲンおよびゼラチンの少なくとも
一方からなるビーズ形成剤、および、多糖類を含むビー
ズ形成剤水溶液を使用する。
In the present invention, a bead forming agent made of at least one of collagen and gelatin, and a bead forming agent aqueous solution containing a polysaccharide are used.

この発明に用いるコラーゲンの種類は特に限定されず、
種々のものが利用可能である。コラーゲンは、動物の体
の至る所に存在する繊維性の蛋白質であり、動物細胞の
培養用支持基質、生体材料、生物活性物質やDDSなどの
担体などに用いるのに適している。
The type of collagen used in this invention is not particularly limited,
Various ones are available. Collagen is a fibrous protein that is ubiquitous in the body of animals, and is suitable for use as a support substrate for culturing animal cells, a biomaterial, a carrier for a bioactive substance, DDS, and the like.

この発明に用いるゼラチンの種類も特に限定されず、種
々のものが利用可能である。ゼラチンは、コラーゲンか
ら誘導される蛋白質であり、コラーゲン同様に上記のよ
うな用途に適している。
The type of gelatin used in the present invention is not particularly limited, and various types can be used. Gelatin is a protein derived from collagen, and like collagen, is suitable for the above-mentioned uses.

この発明では、コラーゲンおよび/またはゼラチンとし
て、どのようなものでも使用可能である。これは、ビー
ズ形成剤水溶液が、多糖類のゲル化により非常に短い時
間で固化するので、コラーゲンおよび/またはゼラチン
の物性についての制限がほとんどなく、しかも、その固
化物の硬さなどは多糖類のゲルに依存しているからであ
る。
In the present invention, any collagen and / or gelatin can be used. This is because the aqueous solution of the bead-forming agent solidifies in a very short time due to gelation of the polysaccharide, so that there are almost no restrictions on the physical properties of collagen and / or gelatin, and the hardness of the solidified product is the polysaccharide. This is because it depends on the gel.

この発明で用いる多糖類は、ゲル化することにより、強
固なゲル化物を作ることができるものであれば、特に限
定はない。たとえば、アルギン酸、アルギン酸塩(たと
えば、アルギン酸ナトリウムなど)、ジュランガム、ペ
クチン、カラギーナンなどが挙げられる。
The polysaccharide used in the present invention is not particularly limited as long as it can form a strong gelled product by gelling. For example, alginic acid, alginate (for example, sodium alginate, etc.), duran gum, pectin, carrageenan and the like can be mentioned.

金属イオン水溶液は、前記多糖類をゲル化させるもので
あり、前記多糖類に応じて適宜選択して用いられる。た
とえば、多糖類として、アルギン酸、アルギン酸塩、ジ
ュランガム、ペクチンなどのうち1つまたは2つ以上が
用いられた場合、2価の金属イオン溶液が好ましく用い
られる。この2価の金属イオン溶液としては、たとえ
ば、塩化カルシウム水溶液、塩化バリウム水溶液などが
挙げられる。また、多糖類として、カラギーナン、ジュ
ランガムなどのうち1つまたは2つ以上が用いられた場
合、1価の金属イオン、たとえば、塩化カリウム水溶液
が好ましく用いられる。
The metal ion aqueous solution gels the polysaccharide and is appropriately selected and used according to the polysaccharide. For example, when one or more of alginic acid, alginate, duran gum, pectin and the like is used as the polysaccharide, a divalent metal ion solution is preferably used. Examples of the divalent metal ion solution include calcium chloride aqueous solution and barium chloride aqueous solution. Further, when one or more of carrageenan and duragan are used as the polysaccharide, a monovalent metal ion, for example, an aqueous potassium chloride solution is preferably used.

前記ビーズ形成剤水溶液を前記金属イオン水溶液に対し
て滴下することにより成形およびゲル化を行い、粒状の
ビーズを得る。
The bead-forming agent aqueous solution is dropped into the metal ion aqueous solution to perform molding and gelation to obtain granular beads.

前記ビーズ形成剤水溶液中の多糖類の濃度は、特に限定
はなく、金属イオンと結合してゲルが形成できる濃度で
あればよい。たとえば、アルギン酸ナトリウムの場合、
金属イオン水溶液中の金属イオン、たとえば、カルシウ
ムイオンの濃度にも依存するが、約0.2重量%以上であ
るのが好ましく、0.5〜3重量%の範囲がより好まし
い。これよりも高濃度であると、ビーズ形成剤水溶液の
粘度が高くなり、均一な量での滴下が困難となることが
ある。
The concentration of the polysaccharide in the aqueous bead-forming agent solution is not particularly limited as long as it is a concentration capable of forming a gel by binding with metal ions. For example, in the case of sodium alginate,
Although it depends on the concentration of metal ions such as calcium ions in the metal ion aqueous solution, it is preferably about 0.2% by weight or more, more preferably 0.5 to 3% by weight. If the concentration is higher than this, the viscosity of the aqueous solution of the bead forming agent becomes high, and it may be difficult to drop in a uniform amount.

また、ビーズ形成剤の濃度も特に限定はなく、滴下がス
ムースに行われる溶液が得られる濃度以下であればよ
い。ビーズ形成剤の濃度があまり低いと、当然のことな
がら、多糖類を除去した後のビーズが微小となる。たと
えば、コラーゲンを単独で用い、ゼラチンを用いない場
合、ビーズ形成剤水溶液のコラーゲン濃度は0.1〜5.0重
量%の範囲が好ましい。
Further, the concentration of the bead forming agent is not particularly limited as long as it is a concentration below which a solution in which dropping is smoothly performed can be obtained. If the concentration of the bead-forming agent is too low, the beads after removal of the polysaccharide will of course be very small. For example, when collagen is used alone and gelatin is not used, the collagen concentration of the aqueous bead forming agent solution is preferably in the range of 0.1 to 5.0% by weight.

ビーズ形成剤と多糖類との比は、多糖類を除去した場合
に得られる、コラーゲンおよび/またはゼラチンのビー
ズの密度に関係する。すなわち、ビーズ形成剤/多糖類
の比が大きいほど、多糖類除去後に得られるビーズの密
度が高く、従ってビーズの強度が強くなる。得られるビ
ーズの必要な特性に応じてビーズ形成剤と多糖類との比
を適宜選ぶことができる。
The ratio of bead former to polysaccharide is related to the density of collagen and / or gelatin beads obtained when the polysaccharide is removed. That is, the higher the bead former / polysaccharide ratio, the higher the density of the beads obtained after removal of the polysaccharide, and thus the stronger the beads. The ratio of bead forming agent to polysaccharide can be appropriately selected depending on the required properties of the resulting beads.

金属イオン水溶液に含有させる金属イオンは、使用する
多糖類に応じて決めればよい。たとえば、アルギン酸ナ
トリウムを使用する場合、カルシウムイオンが適当であ
り、塩化カルシウム、硫酸カルシウムなどの水溶液を用
いることができる。この場合、一般にカルシウムイオン
濃度が高い程、ゲル化速度も早く、強いゲルが得られ
る。たとえば、塩化カルシウムの場合、0.5〜3重量%
水溶液が好ましい、これよりも低い濃度だと、ゲル化が
遅くなることがあり、高い濃度だと、カルシウムイオン
が過剰となるだけで効果が上がらず、むだである。
The metal ion contained in the metal ion aqueous solution may be determined according to the polysaccharide used. For example, when sodium alginate is used, calcium ion is suitable, and an aqueous solution of calcium chloride, calcium sulfate or the like can be used. In this case, generally, the higher the calcium ion concentration, the faster the gelation rate and the stronger gel is obtained. For example, in the case of calcium chloride, 0.5-3% by weight
Aqueous solution is preferable. If the concentration is lower than this, gelation may be delayed, and if the concentration is higher than this, the effect is not improved because the calcium ion is excessive and the effect is useless.

金属イオン水溶液の温度は、コラーゲンを用いる場合、
その熱変性を避けるため、たとえば、15℃以下で行うの
が好ましい。
When collagen is used, the temperature of the metal ion aqueous solution is
In order to avoid the thermal denaturation, it is preferably carried out at, for example, 15 ° C or lower.

ビーズ形成剤水溶液の滴下方法は、特に限定はなく、た
とえば、注射針や細管から滴下すればよい。得られるビ
ーズの粒径は、使用するビーズ形成剤水溶液中のビーズ
形成剤および多糖類の濃度にも関係するが、主に滴下す
る注射針や細管の径を変えることにより自由に設定する
ことができる。たとえば、コラーゲンを0.5重量%、ア
ルギン酸ナトリウム1重量%を含むビーズ形成剤水溶液
を用いて、1重量%塩化カルシウム水溶液中に滴下する
場合、外径1mmの注射針を用いたときに得られるビーズ
の平均径は約3mmであり、外径5mmの細管では約9mmであ
る。
The method of dropping the aqueous solution of the bead forming agent is not particularly limited, and for example, it may be dropped from an injection needle or a thin tube. The particle size of the obtained beads is related to the concentration of the bead forming agent and the polysaccharide in the bead forming agent aqueous solution used, but can be freely set mainly by changing the diameter of the injection needle or the thin tube to be dropped. it can. For example, when using a bead-forming agent aqueous solution containing 0.5% by weight of collagen and 1% by weight of sodium alginate and dropping it into an aqueous solution of 1% by weight calcium chloride, the beads obtained when using an injection needle with an outer diameter of 1 mm The average diameter is about 3 mm, and for thin tubes with an outer diameter of 5 mm it is about 9 mm.

ビーズ形成剤水溶液は、金属イオン水溶液に対して滴下
されることによって粒状に成形されると同時に、その中
に含まれる多糖類が金属イオンと結合しゲル化すること
によって固化する。この固化物は、多糖類のゲル化物が
3次元的な網目状に分布していて、それらの間にビーズ
形成剤が存在している。このため、コラーゲンやゼラチ
ンがゲル化してなるビーズよりも強度が高く、潰れたり
壊れたりしにくくなっており、取り扱いが極めて容易で
ある。これに対して、有機溶媒中で成形して架橋する成
形法だと、固化に時間がかかり、ビーズが柔らかく、取
り扱いにくいのである。しかも、洗浄に手間がかかる。
The bead forming agent aqueous solution is dropped into the metal ion aqueous solution to be formed into particles, and at the same time, the polysaccharide contained therein is bonded with the metal ions and gels to solidify. In this solidified product, a gelled product of a polysaccharide is distributed in a three-dimensional network, and a bead forming agent is present between them. Therefore, it is stronger than the beads formed by gelling collagen or gelatin, is less likely to be crushed or broken, and is extremely easy to handle. On the other hand, in the molding method of molding in an organic solvent and crosslinking, it takes time to solidify, the beads are soft, and it is difficult to handle. Moreover, it takes time to clean.

上記のようにして得られたビーズ中のビーズ形成剤を架
橋させてもよい。架橋によってビーズ中からのビーズ形
成剤の拡散による流出を防ぐことができる。
The bead forming agent in the beads obtained as described above may be crosslinked. Cross-linking can prevent the bead-forming agent from diffusing out of the beads.

ビーズ形成後のコラーゲンおよび/またはゼラチンの架
橋は、たとえば、架橋剤を用いたり、放射線,紫外線な
どを照射したりすることにより行われる。架橋剤として
は、たとえば、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI
C)、グルタールアルデヒド,ホルムアルデヒドなどの
アルデヒド類などが用いられる。前記放射線としては、
X線、γ線などが用いられる。
Crosslinking of collagen and / or gelatin after the formation of beads is performed, for example, by using a crosslinking agent or by irradiating with radiation, ultraviolet rays or the like. Examples of cross-linking agents include hexamethylene diisocyanate (HMDI
C), aldehydes such as glutaraldehyde and formaldehyde are used. As the radiation,
X-rays, γ-rays, etc. are used.

上記のようにビーズ形成剤を架橋させたビーズは、架橋
したビーズ形成剤が3次元的に強固に結合している。そ
こで、多糖類のゲル化物を除去すれば、得られたビーズ
は、コラーゲンのみ、ゼラチンのみ、または、コラーゲ
ンおよびゼラチンのみの架橋体からなっているので、生
体親和性が良く、細胞接着性が良好である。このため、
動物細胞の大量培養に細胞の支持基質などとして用いる
のに好都合である。
In the beads obtained by crosslinking the bead forming agent as described above, the crosslinked bead forming agent is firmly bound three-dimensionally. Therefore, if the gelled substance of the polysaccharide is removed, the resulting beads are composed of collagen alone, gelatin alone, or a crosslinked body of collagen and gelatin alone, so that they have good biocompatibility and good cell adhesion. Is. For this reason,
It is convenient to use as a supporting substrate for cells in large-scale culture of animal cells.

多糖類のゲル化物の除去は、たとえば、そのゲル化物が
多糖類と2価の金属イオンとの結合により形成されてい
る場合には、キレート試薬を用いて水溶液で処理し、該
多糖類を溶解除去することにより行える。キレート試薬
としては、たとえば、EDTAなどが用いられる。なお、多
糖類のゲル化物の除去方法は、これに限定されない。
For example, when the gelled substance of the polysaccharide is formed by a bond between the polysaccharide and a divalent metal ion, the polysaccharide is treated with an aqueous solution using a chelating agent to dissolve the polysaccharide. It can be done by removing. As the chelating reagent, for example, EDTA or the like is used. The method for removing the gelled substance of the polysaccharide is not limited to this.

この除去により、コラーゲンおよび/またはゼラチンか
らなるビーズが得られる。このビーズは、濡れたまま、
あるいは、乾燥させて、利用することができる。乾燥
は、たとえば、凍結乾燥により行われるが、これに限定
されない。
By this removal, beads made of collagen and / or gelatin are obtained. The beads stay wet,
Alternatively, it can be dried before use. Drying is performed, for example, by freeze-drying, but is not limited thereto.

この発明の製法により得られたビーズは、必要に応じ
て、水および/または水溶液で洗浄したり、滅菌したり
して利用することができる。この発明の製法では、有機
溶媒を用いる必要が全くないので、洗浄は水および/ま
たは水溶液で行うことができる。しかも、ビーズ形成剤
水溶液を金属イオン水溶液に滴下することにより、成形
や固化を行うことができるので、操作が簡単であり、し
かも、非常に短い時間で行うことが可能である。
The beads obtained by the production method of the present invention can be washed with water and / or an aqueous solution or sterilized before use. In the manufacturing method of the present invention, since it is not necessary to use an organic solvent, washing can be performed with water and / or an aqueous solution. Moreover, since the bead-forming agent aqueous solution can be molded and solidified by dropping it into the metal ion aqueous solution, the operation is simple and the operation can be performed in a very short time.

得られたビーズの用途は、たとえば、動物細胞を大量培
養するための支持基質、医用生体材料などの生体材料、
生物活性物質やDDS(ドラッグデリバリーシステム。い
わゆる、徐放剤もこの中に含まれる)などの担体などが
挙げられる。担体とする場合には、たとえば、生物活性
物質その他の薬剤などを予めビーズ形成剤溶液に含ませ
ておき、ビーズを形成する。
The use of the obtained beads is, for example, a support substrate for large-scale culture of animal cells, a biomaterial such as a biomaterial for medical use,
Examples include carriers such as bioactive substances and DDS (drug delivery system; so-called sustained release agents are also included in this). When used as a carrier, a bead-forming agent solution is preliminarily contained in a bead-forming agent solution to form beads.

以下に、より具体的な実施例および比較例を示すが、こ
の発明は下記実施例に限定されない。
Hereinafter, more specific examples and comparative examples will be shown, but the present invention is not limited to the following examples.

なお、この発明の実施例は、実施例3、6、9、12、15
である。それ以外の実施例1と2、あるいは、実施例4
と5、実施例7と8、実施例10と11、実施例13と14はそ
れぞれ、この発明の製法における途中の工程を説明する
実施例である。
The embodiments of the present invention are the same as the embodiments 3, 6, 9, 12, and 15.
Is. Other Embodiments 1 and 2 or Embodiment 4
And 5, Examples 7 and 8, Examples 10 and 11, and Examples 13 and 14, are examples for explaining intermediate steps in the production method of the present invention.

−実施例1− 酵素可溶化コラーゲン水溶液(pH3.0、濃度1.0重量%)
をpH7.0に調整し、よく撹拌し、コラーゲン線維分散液
を得た。次にアルギン酸ナトリウムを水に溶解し、濃度
2.0重量%,pH7.4の溶液とし、これをコラーゲン液と容
量比1:1で混合し、アルギン酸−コラーゲン混合溶液と
した。これを注射筒容器に入れ、外側直径1mmの注射針
から15℃の1%塩化カルシウム(2水塩)水溶液に滴下
して球状のビーズを形成した。20分間放置後、ナイロン
メッシュで濾過してビーズを集め15℃の水で充分に洗浄
した。得られたコラーゲン−アルギン酸より成るビーズ
は直径約3mmの均一なビーズで、非常に固い強度をもっ
ており、取扱いが極めて容易であった。
-Example 1-Enzyme-solubilized collagen aqueous solution (pH 3.0, concentration 1.0% by weight)
Was adjusted to pH 7.0 and stirred well to obtain a collagen fiber dispersion liquid. Next, dissolve sodium alginate in water and
A 2.0 wt%, pH 7.4 solution was mixed with a collagen solution at a volume ratio of 1: 1 to obtain an alginic acid-collagen mixed solution. This was placed in an injection cylinder container and dropped into a 1% calcium chloride (dihydrate) aqueous solution at 15 ° C. from an injection needle having an outer diameter of 1 mm to form spherical beads. After standing for 20 minutes, the beads were collected by filtration with a nylon mesh and thoroughly washed with water at 15 ° C. The obtained beads of collagen-alginic acid were uniform beads having a diameter of about 3 mm, had extremely strong strength, and were extremely easy to handle.

−実施例2− 実施例1で得たビーズを0.5%グルタールアルデヒド水
溶液(pH8.0)に加え、時々撹拌しながら20℃で10時間
処理を行い、その後充分に水洗を行った。
-Example 2-The beads obtained in Example 1 were added to a 0.5% glutaraldehyde aqueous solution (pH 8.0), treated at 20 ° C for 10 hours with occasional stirring, and then thoroughly washed with water.

−実施例3− 実施例2で架橋処理したビーズを1%−EDTA水溶液(pH
7.4)に移し20℃で24時間ゆるやかに撹拌した。ビーズ
中のアルギン酸が溶解,除去され、コラーゲンのみから
なるビーズが得られるた。その後、充分に水で洗浄して
直径3mmのコラーゲンビーズが得られた。このコラーゲ
ンビーズは、充分に満足のできる物理的性質を持つもの
であった。
Example 3 1% of beads cross-linked in Example 2-EDTA aqueous solution (pH
It moved to 7.4) and stirred gently at 20 ° C. for 24 hours. The alginic acid in the beads was dissolved and removed, and beads consisting of collagen alone were obtained. Then, it was sufficiently washed with water to obtain collagen beads having a diameter of 3 mm. The collagen beads had sufficiently satisfactory physical properties.

−実施例4− 実施例1においてコラーゲン線維分散液のかわりに3.0
重量%ゼラチン溶液(pH7.0)を用い、実施例1と同様
に処理して固いゼラチン−アルギン酸ビーズ(直径約3m
m)が得られた。但し、滴下溶液は40℃に保温し塩化カ
ルシウム水溶液の温度は室温とした。
-Example 4-In Example 1, 3.0 instead of the collagen fiber dispersion liquid was used.
Hard gelatin-alginate beads (diameter about 3 m) were treated in the same manner as in Example 1 using a weight% gelatin solution (pH 7.0).
m) was obtained. However, the dropping solution was kept at 40 ° C. and the temperature of the aqueous calcium chloride solution was room temperature.

−実施例5− 実施例4で得られたゼラチン−アルギン酸ビーズを実施
例2と同様に処理する事によって架橋した。
-Example 5-The gelatin-alginate beads obtained in Example 4 were crosslinked by treating in the same manner as in Example 2.

−実施例6− 実施例5で得られた架橋したビーズを実施例3と同様に
処理することによって、直径約3mmのゼラチンのみから
なるビーズが得られた。このビーズも、充分な物理的性
質を持っていた。
-Example 6- By treating the crosslinked beads obtained in Example 5 in the same manner as in Example 3, beads consisting of gelatin and having a diameter of about 3 mm were obtained. These beads also had sufficient physical properties.

−実施例7− 実施例1におけるコラーゲン線維分散液の代わりに、コ
ラーゲン繊維分散液(pH7.0,濃度1.5重量%)とゼラチ
ン水溶液(pH7.0、濃度0.5重量%)を容量比1:1に混合
したものを用い、同様に処理して、コラーゲン−ゼラチ
ン−アルギン酸より成る固いビーズを得た。
-Example 7- Instead of the collagen fiber dispersion liquid in Example 1, a collagen fiber dispersion liquid (pH 7.0, concentration 1.5% by weight) and an aqueous gelatin solution (pH 7.0, concentration 0.5% by weight) were mixed at a volume ratio of 1: 1. The same mixture as above was used and treated in the same manner to obtain hard beads composed of collagen-gelatin-alginic acid.

−実施例8− 実施例7で得たビーズを実施例2と同様に処理すること
によって架橋した。
-Example 8-The beads obtained in Example 7 were treated in the same manner as in Example 2 to be crosslinked.

−実施例9− 実施例8で得た架橋したビーズを実施例3と同様に処理
してコラーゲン−ゼラチンビーズを得た。
-Example 9- The crosslinked beads obtained in Example 8 were treated in the same manner as in Example 3 to obtain collagen-gelatin beads.

−実施例10− アルカリ可溶化コラーゲン水溶液(pH8.0,濃度1.0重量
%)とジュランガム水溶液(pH7.4,濃度2重量%)を容
量比1:1に混合したものを用い、ステンレス製の内径3mm
の細管から15℃の1%塩化カルシウム水溶液に滴下し
て、後は、実施例1と同様に行い、直径約8mmの固いコ
ラーゲン−ジュランガムビーズを得た。
-Example 10- Using a mixture of an alkali-solubilized collagen aqueous solution (pH 8.0, concentration 1.0% by weight) and an aqueous solution of duragan gum (pH 7.4, concentration 2% by weight) at a volume ratio of 1: 1, a stainless steel inner diameter 3 mm
The mixture was added dropwise to a 1% aqueous solution of calcium chloride at 15 ° C. from the capillaries, and thereafter the same procedure as in Example 1 was carried out to obtain hard collagen-duranium gum beads having a diameter of about 8 mm.

−実施例11− 実施例10で得たビーズを実施例2と同様に処理すること
によって架橋した。
-Example 11- The beads obtained in Example 10 were treated in the same manner as in Example 2 to be crosslinked.

−実施例12− 実施例11で得た架橋したビーズを実施例3と同様に処理
してコラーゲンビーズを得た。
-Example 12- The crosslinked beads obtained in Example 11 were treated in the same manner as in Example 3 to obtain collagen beads.

−実施例13− 実施例10において、ジュランガム水溶液の代わりにペク
チン水溶液(pH7.4、濃度2.0重量%)を用い、外側直径
1mmの注射針から15℃の1%塩化カルシウム水溶液に滴
下して直径約3mmの固いコラーゲン−ペクチンビーズを
得た。
-Example 13-In Example 10, an aqueous pectin solution (pH 7.4, concentration 2.0% by weight) was used in place of the duragan gum aqueous solution, and the outer diameter was changed.
It was dropped into a 1% calcium chloride aqueous solution at 15 ° C. from a 1 mm injection needle to obtain solid collagen-pectin beads having a diameter of about 3 mm.

−実施例14− 実施例13で得たビーズを実施例2と同様に処理すること
によって架橋した。
-Example 14-The beads obtained in Example 13 were crosslinked by treating in the same manner as in Example 2.

−実施例15− 実施例13で得た架橋したビーズを実施例3と同様に処理
してコラーゲンビーズを得た。
-Example 15- The crosslinked beads obtained in Example 13 were treated in the same manner as in Example 3 to obtain collagen beads.

−比較例1− 酸可溶性コラーゲン8容量,リン酸緩衝液(0.1M,1.4M
−NaCl)1容量,0.05N−NaOH溶液1容量を、4℃下で混
合し、注射筒容器に入れて、外側直径1mmの注射針か
ら、37℃に保温した10mmMのリン酸緩衝水溶液に滴下し
た。コラーゲンがゲル化する前に水溶液中に拡散してし
まい、その結果、粒状のビーズを得ることはできなかっ
た。
-Comparative Example 1-8 volumes of acid-soluble collagen, phosphate buffer (0.1M, 1.4M
-NaCl) 1 volume, 0.05N-NaOH solution 1 volume are mixed at 4 ° C, put in an injection cylinder container, and dropped from an injection needle having an outer diameter of 1 mm into a 10 mmM phosphate buffer aqueous solution kept at 37 ° C. did. Collagen diffused into the aqueous solution before it gelled, and as a result, it was not possible to obtain granular beads.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明にかかるビーズの製法は、有機溶媒を用いるこ
となく、潰れたり壊れたりしにくいビーズを製造でき
る。
The method for producing beads according to the present invention can produce beads that are not easily crushed or broken without using an organic solvent.

また、ビーズ形成剤を架橋していることにより、ビーズ
形成剤がビーズから拡散して流出するのを防ぐことがで
きる。ビーズ形成剤を架橋していないと、後工程である
多糖類の除去工程の際にビーズ形成剤までが流出除去さ
れてしまったり、ビーズを各種用途に使用しているとき
にビーズの一部が流出してしまったりする問題が生じ
る。
Further, by crosslinking the bead forming agent, it is possible to prevent the bead forming agent from diffusing and flowing out from the beads. If the bead-forming agent is not crosslinked, the bead-forming agent may be removed by flow-out during the subsequent polysaccharide removal step, or some of the beads may be removed when the beads are used for various purposes. There will be problems such as leakage.

さらに、ビーズ形成剤を架橋した後で、多糖類のゲル化
物を除去しているので、最終的に得られるビーズは、目
的とするビーズ形成剤のみから構成されたものとなる。
その結果、ビーズを使用する際に、多糖類が化学的ある
いは生物的な特性に対して悪影響を与えることが防げ
る。
Furthermore, since the gelled substance of the polysaccharide is removed after the bead forming agent is cross-linked, the beads finally obtained are composed of only the target bead forming agent.
As a result, it is possible to prevent the polysaccharide from adversely affecting the chemical or biological properties when using the beads.

なお、このように多糖類を除去する場合、ビーズ形成剤
が架橋されていなければ、多糖類の除去に伴ってビーズ
形成剤までもが除去されてしまったり、ビーズの形状が
維持できなくなったりする。したがって、多糖類の除去
工程の前に、ビーズ形成剤の架橋工程を行うことが重要
である。
When removing the polysaccharide in this way, if the bead forming agent is not crosslinked, even the bead forming agent may be removed along with the removal of the polysaccharide, or the shape of the beads may not be maintained. . Therefore, it is important to perform the bead forming agent crosslinking step prior to the polysaccharide removal step.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】コラーゲンおよびゼラチンの少なくとも一
方からなるビーズ形成剤を含むビーズ形成剤水溶液を粒
状に成形して固化させる工程を備えたビーズの製法であ
って、 前記ビーズ形成剤水溶液に、金属イオンと結合して水に
不溶性のゲルを形成する多糖類をも予め含ませておく工
程と、 同多糖類をゲル化させる金属イオンを含む水溶液に対し
て前記ビーズ形成剤水溶液を滴下することにより同ビー
ズ形成剤水溶液を粒状化する成形を行うとともに、前記
多糖類を前記金属イオン水溶液でゲル化することにより
前記粒状のビーズ形成剤水溶液の固化を行う工程と、 前記ビーズ形成剤水溶液の固化を行う工程の後で、前記
ビーズ形成剤を架橋する工程と、 前記ビーズ形成剤を架橋する工程の後で、前記多糖類の
ゲル化物を除去する工程と を含むビーズの製法。
1. A method for producing beads, which comprises a step of shaping an aqueous bead-forming agent solution containing a bead-forming agent composed of at least one of collagen and gelatin into granules and solidifying the aqueous solution, wherein the aqueous bead-forming agent solution contains metal ions. The step of preliminarily containing a polysaccharide that forms an insoluble gel in water by combining with the step of adding the bead forming agent aqueous solution to an aqueous solution containing a metal ion for gelling the polysaccharide. A step of solidifying the granular bead forming agent aqueous solution by gelling the polysaccharide with the metal ion aqueous solution while performing molding to granulate the bead forming agent aqueous solution, and solidifying the bead forming agent aqueous solution Cross-linking the bead-forming agent after the step, and removing the gelled substance of the polysaccharide after the step of cross-linking the bead-forming agent A method of producing beads containing.
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