JPH10265590A - 生体吸収性熱処理ゼラチンフィルム - Google Patents
生体吸収性熱処理ゼラチンフィルムInfo
- Publication number
- JPH10265590A JPH10265590A JP11412797A JP11412797A JPH10265590A JP H10265590 A JPH10265590 A JP H10265590A JP 11412797 A JP11412797 A JP 11412797A JP 11412797 A JP11412797 A JP 11412797A JP H10265590 A JPH10265590 A JP H10265590A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gelatin
- film
- citric acid
- strength
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
市販のゼラチンにクエン酸を添加し、真空下で熱架橋を
施すことにより、膨潤時の強度を高めるとともに生体内
での分解速度を自由に変えることができる。 【目的】架橋剤を含有せず、ゼラチンの含水状態での強
度および生体内での分解速度を制御する。 【構成】等電点９のゼラチンとクエン酸の熱処理物から
なり、熱架橋により３次元網目構造を有する。
施すことにより、膨潤時の強度を高めるとともに生体内
での分解速度を自由に変えることができる。 【目的】架橋剤を含有せず、ゼラチンの含水状態での強
度および生体内での分解速度を制御する。 【構成】等電点９のゼラチンとクエン酸の熱処理物から
なり、熱架橋により３次元網目構造を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、強度及び生体内での分
解速度を制御可能な、ゼラチンを用いた医用材料用フィ
ルムに関するものである。ゼラチンは古くから食品や医
薬品、写真材料として用いられてきた安価な材料であ
り、主たる生体構成成分であるコラーゲンを処理するこ
とにより得られる。またゼラチンは、生体内で抗原抗体
反応や毒性も示さず容易に分解吸収される。しかし、ゼ
ラチンはそのままでは分解が早すぎ、また水溶性高分子
であるため、生体材料として用いる場合には架橋などの
処理が必要とされる。
解速度を制御可能な、ゼラチンを用いた医用材料用フィ
ルムに関するものである。ゼラチンは古くから食品や医
薬品、写真材料として用いられてきた安価な材料であ
り、主たる生体構成成分であるコラーゲンを処理するこ
とにより得られる。またゼラチンは、生体内で抗原抗体
反応や毒性も示さず容易に分解吸収される。しかし、ゼ
ラチンはそのままでは分解が早すぎ、また水溶性高分子
であるため、生体材料として用いる場合には架橋などの
処理が必要とされる。
【０００２】
【従来の技術】現在まで、ゼラチンやコラーゲンの改質
のために種々の架橋法が検討され、生体内での分解速度
などが調べられてきた（日本バイオマテリアル学会シン
ポジウム ’９２講演抄録集、ｐ１０３、および第２１
回医用高分子シンポジウム予稿集、ｐ７５−７６，１９
９２）。しかし、一般に、架橋によりゼラチンを処理す
ると分解速度は制御できるものの、フィルム自身が脆く
なり膨潤時の強度の低下を招くという欠点があり、実用
には至っていない。
のために種々の架橋法が検討され、生体内での分解速度
などが調べられてきた（日本バイオマテリアル学会シン
ポジウム ’９２講演抄録集、ｐ１０３、および第２１
回医用高分子シンポジウム予稿集、ｐ７５−７６，１９
９２）。しかし、一般に、架橋によりゼラチンを処理す
ると分解速度は制御できるものの、フィルム自身が脆く
なり膨潤時の強度の低下を招くという欠点があり、実用
には至っていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】架橋剤を用いる方法
では、その残留毒性が懸念され、その安全性は未だ不明
の部分が多い。熱処理による架橋法では、毒性は示さな
いものの、数日間もの処理が必要であった（Ｂｉｏｍａ
ｔ．，Ｍｅｄ．，Ｄｅｖ．，Ａｒｔ．Ｏｒｇ．，１１
（４），２９３−３１８，１９８４）。 また、架橋剤
や紫外線による方法では、不均一な架橋構造が形成さ
れ、強度が低下する原因のひとつになっている。
では、その残留毒性が懸念され、その安全性は未だ不明
の部分が多い。熱処理による架橋法では、毒性は示さな
いものの、数日間もの処理が必要であった（Ｂｉｏｍａ
ｔ．，Ｍｅｄ．，Ｄｅｖ．，Ａｒｔ．Ｏｒｇ．，１１
（４），２９３−３１８，１９８４）。 また、架橋剤
や紫外線による方法では、不均一な架橋構造が形成さ
れ、強度が低下する原因のひとつになっている。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】ゼラチンが、架橋によ
り脆くなる性質は、分子配向性が低いためである。この
方法では、ゼラチンをある程度配向させた後に架橋を施
し、力学的性質を制御できると考えられる。さらに、真
空熱処理により架橋を導入することで毒性を示さない、
均一な架橋構造を有する材料開発が可能である。本発明
に用いるゼラチンは酸で処理された等電点９のものがよ
い。通常のゼラチンはアルカリ処理法により得られるた
め、等電点が低く、さらに分子量も低いため、得られる
フィルムの強度は低い。一方、酸処理ゼラチンは、分子
量が高く、もとのコラーゲンに近い性質を有している。
このため、アルカリ処理ゼラチンより高い強度のフィル
ムが得られる。
り脆くなる性質は、分子配向性が低いためである。この
方法では、ゼラチンをある程度配向させた後に架橋を施
し、力学的性質を制御できると考えられる。さらに、真
空熱処理により架橋を導入することで毒性を示さない、
均一な架橋構造を有する材料開発が可能である。本発明
に用いるゼラチンは酸で処理された等電点９のものがよ
い。通常のゼラチンはアルカリ処理法により得られるた
め、等電点が低く、さらに分子量も低いため、得られる
フィルムの強度は低い。一方、酸処理ゼラチンは、分子
量が高く、もとのコラーゲンに近い性質を有している。
このため、アルカリ処理ゼラチンより高い強度のフィル
ムが得られる。
【０００５】ゼラチンにクエン酸を添加し、真空下で熱
処理する事により、クエン酸が架橋点となり、ゼラチン
の強度と分解性の両方が制御可能になると考えられる。
処理する事により、クエン酸が架橋点となり、ゼラチン
の強度と分解性の両方が制御可能になると考えられる。
【０００６】
【作用】等電点の高いゼラチンを用いるため、従来のゼ
ラチンより強度が高い。さらに、ゼラチンゲルをシャー
レ上で乾燥することにより、フィルム化するため、フィ
ルムの直径は変化する事なく厚みのみが減少する。すな
わち、張力を受けながら含水ゲルからフィルム形成され
るためゼラチンの配向性が高められ、強度が増す。ま
た、ゼラチンにクエン酸を添加することにより、ゼラチ
ンの架橋反応が著しく加速され、従来数日間を要した処
理が僅か数時間で完了する。架橋剤を用いないため、安
全性が高い。架橋の結果、ゼラチンの強度はさらに向上
し、生体内吸収は、クエン酸との架橋点のため遅延す
る。
ラチンより強度が高い。さらに、ゼラチンゲルをシャー
レ上で乾燥することにより、フィルム化するため、フィ
ルムの直径は変化する事なく厚みのみが減少する。すな
わち、張力を受けながら含水ゲルからフィルム形成され
るためゼラチンの配向性が高められ、強度が増す。ま
た、ゼラチンにクエン酸を添加することにより、ゼラチ
ンの架橋反応が著しく加速され、従来数日間を要した処
理が僅か数時間で完了する。架橋剤を用いないため、安
全性が高い。架橋の結果、ゼラチンの強度はさらに向上
し、生体内吸収は、クエン酸との架橋点のため遅延す
る。
【０００７】
【実施例】市販のゼラチン（等電点９）の１０ｗ／ｗ％
水溶液１０ｇに、クエン酸水溶液（１〜２ｗ／ｗ％）を
０〜１０ｇ添加し、６０℃で３０分間混合後、溶液をポ
リスチレン製シャーレに流延し、４℃で１時間かけゲル
化させた。シャーレ上でゲルを空気乾燥し、膜厚約７０
μｍのフィルムを得た。このフィルムを６０℃で６時間
常圧乾燥し、さらに室温で１２時間真空乾燥した。乾燥
フィルムに１４０℃で６時間の真空下で熱処理を施し、
熱処理フィルムを得た。水で洗浄し、常温で２４時間蒸
留水に浸漬後、強度試験、分解試験に供した。
水溶液１０ｇに、クエン酸水溶液（１〜２ｗ／ｗ％）を
０〜１０ｇ添加し、６０℃で３０分間混合後、溶液をポ
リスチレン製シャーレに流延し、４℃で１時間かけゲル
化させた。シャーレ上でゲルを空気乾燥し、膜厚約７０
μｍのフィルムを得た。このフィルムを６０℃で６時間
常圧乾燥し、さらに室温で１２時間真空乾燥した。乾燥
フィルムに１４０℃で６時間の真空下で熱処理を施し、
熱処理フィルムを得た。水で洗浄し、常温で２４時間蒸
留水に浸漬後、強度試験、分解試験に供した。
【０００８】強度試験は、ダンベル型に打ち抜いた長さ
２０ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ約０．５ｍｍの水に膨潤させ
た試料を用い、島津製引張試験機（ＡＧＳ−５Ｄ）にて
２５℃下で１０ｍｍ／ｍｉｎの引張速度にて行なった。
２０ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ約０．５ｍｍの水に膨潤させ
た試料を用い、島津製引張試験機（ＡＧＳ−５Ｄ）にて
２５℃下で１０ｍｍ／ｍｉｎの引張速度にて行なった。
【０００９】分解試験は、直径１３ｍｍの水に膨潤させ
た試料を用い、３７℃でコラゲナーゼ溶液（４０ｕｎｉ
ｔｓ／ｍｌ，５０ｍＭ−トリシン，１０ｍＭ−塩化カル
シウム，４００ｍＭ−塩化ナトリウム，ｐＨ７．５）に
浸漬し、経時的に取り出して乾燥し、試料の残存重量を
測定する事により行なった。
た試料を用い、３７℃でコラゲナーゼ溶液（４０ｕｎｉ
ｔｓ／ｍｌ，５０ｍＭ−トリシン，１０ｍＭ−塩化カル
シウム，４００ｍＭ−塩化ナトリウム，ｐＨ７．５）に
浸漬し、経時的に取り出して乾燥し、試料の残存重量を
測定する事により行なった。
【００１０】上記実施例の結果を図１〜３に示した。図
１には、種々の量のクエン酸を含有したゼラチン熱処理
フィルムの含水率を示す。クエン酸の添加により、ゼラ
チンの架橋は著しく高められた。また、処理時間も従来
のように数日を要する事なく、わずか６時間で高度の架
橋体が形成された。図２には、クエン酸含有フィルムの
引張試験の結果を示す。図から明らかなように、ゼラチ
ンにクエン酸を添加することにより、膨潤状態でのゼラ
チンの強度が著しく高められ、６％添加したとき破断強
度は２．２Ｍｐａに達した。さらにクエン酸を添加する
ことで強度は低下するが、１０％添加でも無添加系と同
程度の強度を示すため、架橋処理による脆さは認められ
なかった。
１には、種々の量のクエン酸を含有したゼラチン熱処理
フィルムの含水率を示す。クエン酸の添加により、ゼラ
チンの架橋は著しく高められた。また、処理時間も従来
のように数日を要する事なく、わずか６時間で高度の架
橋体が形成された。図２には、クエン酸含有フィルムの
引張試験の結果を示す。図から明らかなように、ゼラチ
ンにクエン酸を添加することにより、膨潤状態でのゼラ
チンの強度が著しく高められ、６％添加したとき破断強
度は２．２Ｍｐａに達した。さらにクエン酸を添加する
ことで強度は低下するが、１０％添加でも無添加系と同
程度の強度を示すため、架橋処理による脆さは認められ
なかった。
【００１１】ゼラチンにクエン酸を添加することで、コ
ラゲナーゼによるゼラチンの分解は著しく抑制されるこ
とが示され（図３）、クエン酸添加量を変化させること
で任意に分解速度を変えることができた。このことか
ら、生体内での分解吸収速度を自由に変化させることが
可能である。
ラゲナーゼによるゼラチンの分解は著しく抑制されるこ
とが示され（図３）、クエン酸添加量を変化させること
で任意に分解速度を変えることができた。このことか
ら、生体内での分解吸収速度を自由に変化させることが
可能である。
【００１２】
【発明の効果】本発明により、簡便で安全な方法で、従
来のゼラチンハイドロゲルフィルムより機械的特性と耐
加水分解性に優れたゼラチンハイドロゲルが得られた。
これらは、医療用材料、または食品工業材料や一般工業
材料として応用可能である。
来のゼラチンハイドロゲルフィルムより機械的特性と耐
加水分解性に優れたゼラチンハイドロゲルが得られた。
これらは、医療用材料、または食品工業材料や一般工業
材料として応用可能である。
［図１］は、種々の量のクエン酸を含有したゼラチン熱
処理フィルムを、２５℃で蒸留水に膨潤させたときの、
含水率を示している。［図２］は、種々の量のクエン酸
を含有したゼラチン熱処理フィルムを、２５℃で蒸留水
に膨潤させた状態での引張試験の結果であり、破断時の
強度を示している。［図３］は、種々の量のクエン酸含
有したゼラチン熱処理フィルムのコラーゲナーゼによる
加水分解試験の結果であり、残存するゼラチン量を経時
的に示している。
処理フィルムを、２５℃で蒸留水に膨潤させたときの、
含水率を示している。［図２］は、種々の量のクエン酸
を含有したゼラチン熱処理フィルムを、２５℃で蒸留水
に膨潤させた状態での引張試験の結果であり、破断時の
強度を示している。［図３］は、種々の量のクエン酸含
有したゼラチン熱処理フィルムのコラーゲナーゼによる
加水分解試験の結果であり、残存するゼラチン量を経時
的に示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｃ０８Ｊ 7/00 ＣＦＪ Ｃ０８Ｊ 7/00 ＣＦＪＡ
Claims (1)
- 【請求項１】クエン酸を添加したゼラチンからなる熱架
橋体で、三次元網目構造を有し、強度及び生体内での分
解吸収速度が制御可能なフィルム
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11412797A JPH10265590A (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 生体吸収性熱処理ゼラチンフィルム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11412797A JPH10265590A (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 生体吸収性熱処理ゼラチンフィルム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10265590A true JPH10265590A (ja) | 1998-10-06 |
Family
ID=14629821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11412797A Pending JPH10265590A (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 生体吸収性熱処理ゼラチンフィルム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10265590A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007018093A1 (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Gunze Limited | 癒着防止膜 |
| WO2008072379A1 (ja) * | 2006-12-13 | 2008-06-19 | Fujifilm Corporation | 修飾された生体高分子の製造方法及び生体高分子の架橋方法 |
| CN109796621A (zh) * | 2019-01-02 | 2019-05-24 | 天津大学 | 一种抗冻高强度超分子有机水凝胶及其制备方法 |
-
1997
- 1997-03-26 JP JP11412797A patent/JPH10265590A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007018093A1 (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Gunze Limited | 癒着防止膜 |
| JP2007044080A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-22 | Gunze Ltd | 癒着防止膜 |
| AU2006277460B2 (en) * | 2005-08-05 | 2011-07-14 | Gunze Limited | Anti-adhesion membrane |
| US8741969B2 (en) | 2005-08-05 | 2014-06-03 | Gunze Limited | Anti-adhesion membrane |
| WO2008072379A1 (ja) * | 2006-12-13 | 2008-06-19 | Fujifilm Corporation | 修飾された生体高分子の製造方法及び生体高分子の架橋方法 |
| JPWO2008072379A1 (ja) * | 2006-12-13 | 2010-03-25 | 富士フイルム株式会社 | 修飾された生体高分子の製造方法及び生体高分子の架橋方法 |
| US8268968B2 (en) | 2006-12-13 | 2012-09-18 | Fujifilm Corporation | Method for producing modified biopolymer and method for crosslinking biopolymer |
| JP2013136786A (ja) * | 2006-12-13 | 2013-07-11 | Fujifilm Corp | 修飾された生体高分子の製造方法及び生体高分子の架橋方法 |
| CN109796621A (zh) * | 2019-01-02 | 2019-05-24 | 天津大学 | 一种抗冻高强度超分子有机水凝胶及其制备方法 |
| CN109796621B (zh) * | 2019-01-02 | 2021-08-03 | 天津大学 | 一种抗冻高强度超分子有机水凝胶及其制备方法 |
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