JPH07138809A - コラーゲン繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 残存エンドトキシン量の少ないコラーゲン繊
維を得る。 【構成】 可溶化コラーゲンよりコラーゲン繊維を製造
する際、繊維賦形前のコラーゲン溶液をポリオレフィン
よりなる吸着剤と接触させてコラーゲン溶液中のエンド
トキシンを吸着除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、止血材として使用され
るコラーゲン繊維の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コラーゲンよりなる繊維状の止血材は、
充分な止血能を有し、使用後は生体内で安全で、かつ速
やかに分解吸収され、しかも操作性の良い止血材であ
る。かかるコラーゲン繊維は、新鮮牛皮等より得られた
不溶性コラーゲンをペプシン等の蛋白質分解酵素によっ
て処理して得た可溶化コラーゲンであるアテロコラーゲ
ンを、塩酸水溶液に溶解してコラーゲン溶液とし、この
溶液を紡糸原液として硫酸アンモニウム等の水溶液中に
紡出する湿式紡糸法にて繊維賦形する等の方法により製
造することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、公知の
方法により製造されるコラーゲン繊維の場合、紡糸前の
コラーゲン溶液中に１，０００〜１０，０００単位のエ
ンドトキシンが存在し、製造されたコラーゲン繊維を止
血材として用いる際に発熱を引き起こす危険性がある。
エンドトキシンは、発熱性物質として最も代表的なもの
で、微生物の細胞壁が分解し生成される分子量２０，０
００〜３０，０００の糖脂質であるが、エンドトキシン
は、２００℃で２時間の乾熱処理で失活する。しかし、
コラーゲンを繊維の状態で乾熱処理して失活させ除去し
ようとすると、その外観、物性及び機能性が著しく損な
われ、また繊維賦形後では、繊維の表層に緻密層が形成
され、繊維内部にエンドトキシンが保持され、エンドト
キシンの洗浄による除去も困難であった。本発明は、乾
熱処理によることなく、エンドトキシンの疎水性による
吸着現象を利用し、残存エンドトキシン量の少ないコラ
ーゲン繊維を得ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、可溶化コラー
ゲンよりコラーゲン繊維を製造するに際し、繊維賦形前
のコラーゲン溶液を、ポリオレフィンよりなる吸着剤と
接触させてコラーゲン溶液中のエンドトキシンを吸着除
去することを特徴とするコラーゲン繊維の製造方法にあ
る。

【０００５】本発明におけるコラーゲン繊維は、新鮮牛
皮等より得られた不溶性コラーゲンをペプシン等の蛋白
質分解酵素によって処理し、生体内で抗原性を示すテロ
ペプチドを消化し、得られた可溶化コラーゲンであるア
テロコラーゲンを用い、例えば、塩酸水溶液に溶解して
ｐＨ１．５〜５．０、温度０〜３５℃、コラーゲン濃度
０．５〜１０ｗｔ％の紡糸溶液とし、この紡糸原液をｐ
Ｈ１．５〜４．０、温度１０〜３０℃の硫酸アンモニウ
ム、塩化アンモニウム等の２０〜３０ｗｔ％水溶液中に
紡出し、必要により塩化ナトリウム等の中性水溶液中で
中和、延伸し、可溶化コラーゲンを再生して繊維賦形す
る紡糸法により製造される。

【０００６】本発明においては、コラーゲンからのエン
ドトキシンの除去を、繊維賦形前のコラーゲン溶液の状
態で吸着剤と接触させることにより行うものであり、コ
ラーゲン溶液は、アテロコラーゲンをｐＨ２程度の塩酸
水溶液に溶解することに調製されるが、溶液のコラーゲ
ン濃度は、通常の紡糸により繊維賦形する際の紡糸原液
濃度と同じでよく、０．５〜１０ｗｔ％が好ましい。

【０００７】吸着剤と接触させる際のコラーゲン溶液の
温度は、３０〜４０℃が好ましい。３０℃未満では溶液
の粘性が高く、濾過や攪拌が困難となり、吸着効果を著
しく低下させる、また、４０℃を超えるとコラーゲン自
体の物性を変化させる恐れがある。

【０００８】本発明で用いる吸着剤は、ポリオレフィン
よりなるものであり、ポリオレフィンは、エンドトキシ
ンに対して良好な吸着作用を有する。ポリオレフィンと
しては、ポリエチレン、ポリプロピレン等が用いられ
る。吸着剤の形態としては、粉末状、繊維状等いずれの
形態であってもよい。粉末状である場合、吸着剤の表面
積が大きく、吸着効率が高い。粉末の粒径は、吸着処理
後の吸着剤の除去操作性、吸着効率から、０．１〜１０
ｍｍが好ましい。繊維状である場合、吸着処理後の吸着
剤の除去操作性に優れるという利点がある。

【０００９】吸着剤の使用量は、処理するコラーゲン溶
液の液量に対して０．１〜１０ｗｔ％の範囲が好まし
い。０．１ｗｔ％未満では十分な吸着効果が得られず、
１０ｗｔ％を超えると吸着処理操作性、除去操作性が悪
化する。

【００１０】吸着剤とコラーゲン溶液との接触方法とし
ては、コラーゲン溶液に吸着剤を投入し攪拌振とうする
方法、吸着剤を充填したカラムにコラーゲン溶液を通過
させる方法等が用いられ、吸着剤の使用量、形態、コラ
ーゲン溶液の液量、流速、接触時間等を考慮し、接触効
率の高い方法を適宜採用するのがよい。

【００１１】なお、吸着剤とコラーゲン溶液との接触に
よる吸着処理時間は、７２時間以下とすることが好まし
く、７２時間を超えるとコラーゲン溶液中への微生物の
混入の危険性が増大し、場合によってはエンドトキシン
量を増加させる恐れがある。

【００１２】吸着処理されたコラーゲン溶液は、そのま
ま紡糸原液として用い、或いは紡糸原液濃度に調製して
紡糸原液とし、前記のような硫酸アンモニウム、塩化ア
ンモニウム等の水溶液中に紡出する湿式紡糸法により繊
維賦形されるが、紡糸法としては、コラーゲン繊維を得
る紡糸法であれば、特に限定はなく、また熱処理による
架橋化等の後加工も適宜施してよい。得られるコラーゲ
ン繊維は、適宜の長さと比容積の繊維集合体として止血
材に合う形態とされる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、実施例中、溶液、繊維中のエンドトキシン量
は次の方法で測定した。測定法：原料または繊維をｐＨ
３．０の塩酸水溶液に溶解し検液とし、カブトガニ血球
抽出成分の凝固酵素と発色合成基質を利用した比色定量
法で測定。ここで、実施例中のエンドトキシン量の１単
位は、本定量の際用いた生化学工業（株）製標準エンド
トキシン イー．コリ（Ｅ．ｃｏｌｉ）０１１１の０．
３４５ｇに相当する。また実施例中コラーゲン濃度が同
じでエンドトキシン量が異なるのは、アテロコラーゲン
を得る過程での原皮、メーカーでの製法、ロットの違い
により異なるためであり、入手しうるアテロコラーゲン
には１，０００〜２０，０００単位までばらつきがあ
る。

【００１４】（実施例１）アテロコラーゲンをｐＨ２の
塩酸水溶液に溶解したエンドトキシン量が４，９００単
位である２ｗｔ％のコラーゲン溶液に、吸着剤として粒
径約１〜５ｍｍのポリエチレン粉末を、吸着剤：溶液＝
１：４０の比率（重量）で加え、１．５時間攪拌振とう
を行った。その結果、吸着処理されたコラーゲン溶液の
エンドトキシン量は、２，８００単位で４３％減少して
いた。繊維の賦形は、孔径０．１ｍｍ、孔数１，０００
の紡糸口金を用い、紡糸原液を、２００ｍｌ／分の吐出
量で、ｐＨ２．５、温度２０℃の３０ｗｔ％塩化アンモ
ニウム水溶液の紡糸浴に吐出し紡速２０ｍ／分で行い、
温度２０℃の飽和濃度の塩化ナトリウム水溶液中でロー
ラー速度２２ｍ／分で延伸し、巻取り、アルコールと水
との混合溶媒で洗浄してコラーゲン繊維を得た。得られ
た繊維は、そのエンドトキシン量に変化（増加）はなく
減少したままであった。

【００１５】（実施例２）アテロコラーゲンをｐＨ２の
塩酸水溶液に溶解したエンドトキシン量が２，３００単
位である２ｗｔ％のコラーゲン溶液に、吸着剤として粒
径約１〜５ｍｍのポリエチレン粉末を、吸着剤：溶液の
比率を１：４０、１：２０、１：４の比率それぞれで加
え、７２時間攪拌振とうを行った。その結果、吸着処理
されたコラーゲン溶液のエンドトキシン量は、１，７０
０単位、１，３００単位、６００単位で２６％、４３
％、７４％にそれぞれ減少していた。吸着処理されたコ
ラーゲン溶液を紡糸原液とし、実施例１と同様にして繊
維賦形し、それぞれコラーゲン繊維を得たが、得られた
繊維は、いずれもそのエンドトキシン量に変化（増加）
はなく減少したままであった。

【００１６】（実施例３）アテロコラーゲンをｐＨ２の
塩酸水溶液に溶解したエンドトキシン量が１２，０００
単位である２ｗｔ％のコラーゲン溶液に、吸着剤として
粒径約１〜５ｍｍのポリプロピレン粉末を、吸着剤：溶
液＝１：１０の比率で加え、７時間攪拌振とうを行っ
た。その結果、吸着処理されたコラーゲン溶液のエンド
トキシン量は、８，５００単位で２９％減少していた。
吸着処理されたコラーゲン溶液を紡糸原液とし、実施例
１と同様にして繊維賦形し、コラーゲン繊維を得たが、
得られた繊維は、そのエンドトキシン量に変化（増加）
はなく減少したままであった。

【００１７】（実施例４）直径１２ｍｍ、長さ５０ｍｍ
のカラム中に吸着剤として粒径約１〜５ｍｍのポリエチ
レン粉末２ｇを充填し、アテロコラーゲンをｐＨ２の塩
酸水溶液に溶解した、エンドトキシン量が１，７００単
位である２ｗｔ％のコラーゲン溶液１００ｍｌを流速２
ｍｌ／分で通過させた。その結果、吸着処理されたコラ
ーゲン溶液のエンドトキシン量は、１，３００単位で２
４％減少していた。吸着処理されたコラーゲン溶液を紡
糸原液とし、実施例１と同様にして繊維賦形し、コラー
ゲン繊維を得たが、得られた繊維は、そのエンドトキシ
ン量に変化（増加）はなく減少したままであった。

【００１８】（実施例５）アテロコラーゲンをｐＨ２の
塩酸水溶液に溶解したエンドトキシン量が１７，０００
単位である２ｗｔ％のコラーゲン溶液に、吸着剤として
繊維径約５〜３０μｍのポリエチレン繊維を、吸着剤：
溶液＝１：４０の比率で加え、２４時間攪拌振とうを行
った。その結果、吸着処理されたコラーゲン溶液のエン
ドトキシン量は、８，０００単位で５３％減少してい
た。吸着処理されたコラーゲン溶液を紡糸原液とし、実
施例１と同様にして繊維賦形し、コラーゲン繊維を得た
が、得られた繊維は、そのエンドトキシン量に変化（増
加）はなく減少したままであった。

【００１９】（比較例１）実施例１において、コラーゲ
ン溶液を吸着処理することなく紡糸原液として繊維賦形
して得たコラーゲン繊維を、２０ｗｔ％塩酸水溶液中で
２４時間洗浄したが、繊維中のエンドトキシン量は、洗
浄前、洗浄後共に２，８００単位で、その減少は認めら
れなかった。

【００２０】（比較例２）実施例１において、コラーゲ
ン溶液を吸着処理することなく紡糸原液として繊維賦形
して得たコラーゲン繊維を、２００℃で２時間乾熱処理
したところ、繊維は、著しく着色し、外観が大きく変化
し、エンドトキシン量の測定が不能であった。また、形
態も微繊維状の粉末になり止血材として取り扱え得ない
ものとなった。

【００２１】（比較例３）２ｗｔ％のコラーゲン溶液
に、吸着剤として粒径約１ｍｍ以下の活性炭を、吸着
剤：溶液＝１：１０の比率で加え、２４時間攪拌振とう
を行った。その結果、吸着処理されたコラーゲン溶液の
エンドトキシン量は、処理前の１，４００単位のままで
変化が認められなかった。

【００２２】（比較例４）比較例３と同じ２ｗｔ％のコ
ラーゲン溶液に、吸着剤として繊維径約５〜３０μｍの
活性炭素繊維を、吸着剤：溶液＝１：１０の比率で加
え、２４時間攪拌振とうを行った。その結果、吸着処理
されたコラーゲン溶液のエンドトキシン量は、処理前の
１，４００単位のままで、変化が認められなかった。

【００２３】（比較例５）実施例５と同じ２ｗｔ％のコ
ラーゲン溶液に、吸着剤として粒径約１〜１０ｍｍのポ
リアクリロニトリル粉末を、吸着剤：溶液＝１：１０の
比率で加え、２４時間攪拌振とうを行った。その結果、
吸着処理されたコラーゲン溶液のエンドトキシン量は、
処理前の１２，０００単位のままで、変化が認められな
かった。

【００２４】（比較例６）実施例２と同じ２ｗｔ％のコ
ラーゲン溶液に、吸着剤として繊維径約５〜３０μｍの
アクリル繊維及びナイロン繊維の１：１０の混合物を、
吸着剤：溶液＝１：１０の比率で加え、２４時間攪拌振
とうを行った。その結果、吸着処理されたコラーゲン溶
液のエンドトキシン量は、処理前の２，３００単位のま
まで、変化が認められなかった。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、得られる繊維は、残存
エンドトキシン量が少ないコラゲーン繊維を製造するこ
とができ、乾熱処理によることなく、エンドトキシンの
除去が行われるので、繊維の変質、変形がなく、止血材
として取扱い性がよく、また安全に使用しうるコラーゲ
ン繊維を得ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可溶化コラーゲンよりコラーゲン繊維を
   製造するに際し、繊維賦形前のコラーゲン溶液を、ポリ
   オレフィンよりなる吸着剤と接触させてコラーゲン溶液
   中のエンドトキシンを吸着除去することを特徴とするコ
   ラーゲン繊維の製造方法。