JPH1060004A - グリコサミノグリカンの抽出方法とそれによる皮膚の角質層の改善剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 貝殻に含まれる有機成分であるグリコサミノ
グリカンを効率的に抽出してアトピー性皮膚炎等の皮膚
病に有効な塗布剤とか軟膏を製造することにより、貝殻
という産業廃棄物の有効利用をはかることを目的とす
る。 【解決手段】 貝殻を殺菌，乾燥後に粉末状原材料と
し、溶媒として加熱した水，アルコール類，グリセリン
の何れかを用いて有機成分を溶出してグリコサミノグリ
カンを抽出する方法を基本とする。得られた抽出原液は
各種濃縮法を用いて濃縮原液とし、海洋深層水から得た
変法エチルアルコールと前記原液とを混合して塗布剤と
しての皮膚の角質層の改善剤とし、前記濃縮原液と白色
ワセリンを混合した軟膏を皮膚の角質層の改善剤とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は廃棄貝殻に含まれる
有機成分としてのグリコサミノグリカンを抽出して、皮
膚の角質層の改善に有効利用するための抽出法と改善剤
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近時全国各地の沿岸域でカキとかホタテ
ガイ，アコヤガイ（真珠貝）等が膨大に養殖されている
が、食用の肉部を除いた後の貝殻は一部の利用を除いて
大部分が廃棄されている。一部の利用とは、例えばアコ
ヤガイについては貝殻を細片にして農業の地質改良材に
使用されており、ホタテガイについては道路の舗装用の
骨材として使用されているが、有効利用としては不十分
である。

【０００３】他方で、貝殻の脱灰によるコンキオリンズ
（蛋白質）の製造が実施されているが、廃棄貝殻に含ま
れる有機成分で皮膚病に有効なグリコサミノグリカンの
抽出法は開発されていないのが実状である。

【０００４】貝殻からコンキオリンズを製造するには、
脱灰後３Ｍ酢酸に浸漬して炭酸カルシウムを除去し、脱
塩水の添加とｐＨ８，５０℃，６日間保温によってプロ
テアーゼによる蛋白を分解した後、１００℃１０分間の
加熱とｐＨ７.５，３７℃，５日間保温によってトリプ
シンによる蛋白の分解を行い、不溶物の除去によってビ
ィスキングチューブによる透析を行った後に減圧濃縮を
実施する。また、酸に対する不溶成分として残るコンキ
オリンを遠心分離によって収集し、洗浄後コロイドミル
により微粉砕してから強過酸化水素水により漂白処理す
ればコンキオリンパウダーが得られる。

【０００５】一方、従来から一般の皮膚病の治療薬とし
て効果的に使用されているステロイド剤は、アトピー性
皮膚炎に対しては副作用や病状の再発があり、このステ
ロイド剤によってアトピー性皮膚炎を完治することは困
難であって、場合によっては病状が悪化する傾向があ
り、ステロイド剤に代わる有効な薬剤の開発が要求され
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記したようにアトピ
ー性皮膚炎などの皮膚病に有効な薬剤が求められている
現状にあって、貝殻から抽出した有機成分が皮膚病の治
療薬として有効であり、かつ、美顔用にも利用できると
いう知見を得た。しかしながら貝殻に含まれる有機成分
の抽出法は確立されていないため、これら有機成分を皮
膚病の治療薬として有効利用することが出来ないのが現
状である。

【０００７】前記コンキオリンズ（蛋白質）の製造工程
は、酸によって貝殻に含まれる炭酸カルシウムを溶解し
てコンキオリンズを取り出す方法であるが、この方法で
は貝殻に含まれるグリコサミノグリカンが破壊されてし
まうため、抽出することができない。しかも上記製造工
程は煩瑣であるために実用向きとは言えず、コスト的に
も不利であって大量生産することはできないという問題
がある。

【０００８】そこで本発明は、貝殻に含まれる有機成分
であるグリコサミノグリカンを簡単な工程で効率的に抽
出してアトピー性皮膚炎等の皮膚病に有効な塗布剤とか
軟膏を製造することにより、貝殻という産業廃棄物の有
効利用をはかることを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、貝殻を殺菌，乾燥後に粉末状原材料とし、
溶媒として加熱した水，アルコール類，グリセリンの何
れかを用いて上記粉末状原材料から有機成分を溶出して
グリコサミノグリカンを抽出する方法を基本とし、具体
的には体積比で粉末状原材料１に溶媒１〜２の割合で混
合し、４０℃〜１２０℃に加熱して有機成分を除々に溶
出し、室温で放置する工程を複数回繰り返し、得られた
上澄液を濾過してグリコサミノグリカンの抽出原液とす
る。また、前記原液を真空凍結乾燥法，温風乾燥法，高
速液体クロマティー法の各種濃縮法を用いて濃縮原液と
する。

【００１０】更に請求項４により、貝殻の粉末状原材料
を溶媒を用いて有機成分を溶出して原液とする一方、海
洋深層水とエチルアルコールの混合物を蒸留して変法エ
チルアルコールを得て、前記原液と変法エチルアルコー
ルを混合して塗布剤としての皮膚の角質層の改善剤と
し、請求項５により、貝殻の粉末状原材料を溶媒を用い
て有機成分を溶出し、得られた原液を各種濃縮法を用い
て濃縮原液として、この濃縮原液と白色ワセリンを混合
して塗布剤としての軟膏とした皮膚の角質層の改善剤と
する。

【００１１】かかるグリコサミノグリカンの抽出方法と
それによる皮膚の角質層の改善剤によれば、貝殻を粉末
にすることにより有効成分の抽出効率が高くなり、得ら
れたグリコサミノグリカンは保水力が強く、上皮細胞と
か角質層の再生を促進する作用がある。特にグリコサミ
ノグリカンは水溶性であって溶媒として水を使用した場
合には加熱と濾過以外の操作は不要となる。また、前記
原液と海洋深層水から得られた変法エチルアルコールを
混合して得た水溶液、及び前記濃縮原液と白色ワセリン
を適当に混合して軟膏を作ることにより、皮膚の角質層
として用いて効果のある改善剤が得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明にかかるグリコサミノ
グリカンの抽出法とそれによる皮膚の角質層の改善剤の
具体的な実施例を説明する。本実施例では前処理として
貝殻を洗浄後、粉末にしたことにより、有効成分を露出
して利用効率を上げることが特徴となっている。

【００１３】即ち、貝殻を粉末にすることにより有効成
分の抽出効率が高くなり、しかも抽出後の炭酸カルシウ
ムを主体とした残査物は、乾燥後に再度粉末化すること
によってカルシウムを含む粉体として広範囲に利用する
ことが出来る。

【００１４】以下に具体的な抽出法を説明する。先ず原
材料としての貝殻を水洗又は煮沸による殺菌を行い、貝
殻表面の付着物とか肉片等を除去して清浄化する。この
ように処理した貝殻は乾燥機内に入れて充分に乾燥して
からクラッシャに入れて長さが１〜５mmの細片にする。
更にこれらの細片を水冷式トップグラインダを用いて摩
細して径長が１〜２５０μｍの粉末状原材料とする。摩
細時に熱が発生するため、水冷式トップグラインダを用
いる必要がある。

【００１５】次に抽出工程として、粉末状原材料を親水
基（−ＯＨ基）を持っている溶媒、例えば水，アルコー
ル類，グリセリン等に入れて有効成分を溶出させる。効
率的に行うには、体積比で粉末状原材料１に溶媒１〜２
の割合で混合し、オートクレーブ内で４０℃〜１２０℃
に加熱して有機成分を除々に溶出し、室温で約３０分間
放置して冷却する。この加熱と冷却操作を２回繰り返し
たところ、黄色の上澄液が抽出されるので、この上澄液
を瀘紙を用いて濾過して原液とする。この原液は冷蔵庫
に保管する。

【００１６】特にグリコサミノグリカンは水溶性である
ため、溶媒として水を使用することが出来る。この場合
には加熱と濾過以外の操作は一切不要となる。

【００１７】前記原液は後述する皮膚病用の軟膏を製造
するために各種濃縮法、例えば真空凍結乾燥法，温風乾
燥法，高速液体クロマティー法等によって５〜１０％に
濃縮する。このように濃縮した液を濃縮原液とする。特
に真空凍結乾燥法を用いれば有効物質の変質をきたす惧
れはない。

【００１８】一方、海洋深層水はアトピー性皮膚炎のか
ゆみ抑制に対する有効成分が含まれており、この有効成
分をアルコールとともに抽出する。実施に際して図３に
示す容器１内に海洋深層水２に対してエチルアルコール
１を混合し、加熱源２の稼働により上記混合液を蒸発さ
せて冷却タワー３内に導き、該冷却タワー３に設けた注
入口４から注入した冷却水を排水口５から排出すること
により蒸発ガスを冷却して管路６に海水アルコールを製
造する。そして得られた海水アルコールと沸石を蒸留ビ
ンに入れ、ヒータを用いて加熱するとアルコールが先に
蒸発するため、当初の混合アルコール量に達した時点で
蒸留を終了して変法エチルアルコールを製造する。

【００１９】次に前記原液と変法エチルアルコールを
１：１で混合して得た水溶液をピンクタシン１とし、濃
縮原液と白色ワセリンを適当に混合して皮膚の塗布剤と
しての軟膏を作り、ピンクタシン２とする。

【００２０】一方、前記濃縮原液をトリプシン等で蛋白
質を消化させ、更に加熱してトリプシンを失活させてか
ら濾過して有機成分であるグリコサミノグリカン（ＧＡ
Ｇｓ）を得た。

【００２１】このようにして得られたグリコサミノグリ
カンは保水力が強く、またイオン濃度環境の維持にかか
わり、上皮細胞、特に角質層の再生を促進する作用があ
る。このグリコサミノグリカンはポリ蛋白質に結合して
いるために溶出成分は糖蛋白質である。この糖蛋白質の
ままでもアトピー性皮膚炎に対して効果があるため、糖
と蛋白質を分離する必要はない。

【００２２】前記の抽出成分がグリコサミノグリカンで
あることをアルデヒドフクシン染色法で確認した。即
ち、グリコサミノグリカンは硫酸粘液多糖類（ムコ多糖
類）に属し、硫酸基（ＳＨ基）を持っている。この類は
アルデヒドフクシン染色法で陽性反応を示す。そこで当
抽出物を染色したところ陽性であった。このことから、
抽出物質からムコ多糖類、即ちグリコサミノグリカンで
あることが判明した。なお、今回行った具体的な染色は
次記の通りである。グリコサミノグリカンは濃縮原液中
に微小油滴として浮遊している。したがって、組織のア
ルデヒドフクシン染色法による前後処理は不要である。
即ち、アルデヒドフクシン染色法で直接染色すればよ
い。具体的には、スライドグラス上に濃縮原液を一滴落
し、それにカバーグラスをかける。これにより微細な油
滴状のグリコサミノグリカンはカバーグラスの縁辺部に
集合して行って集合体を作る。次にアルデヒドフクシン
染色液をカバーグラスの片側の縁辺部に一滴、滴下し
て、染色液をカバーグラス内に徐々に拡散させて行く。
その結果、染色液の適性な濃度のところでグリコサミノ
グリカンは染色される。そこで、この染色状態を顕微鏡
で確認した。

【００２３】このグリコサミノグリカンは酵母菌の一種
であるでん風菌等のカビに対しても殺菌作用がある。ま
た、３ヵ月間に渡って人間の皮膚に連続して塗布しても
副作用は生じない。これらの性質からアトピー性皮膚炎
に対して有効と考えられたので、３ヵ月間に渡ってアト
ピー性皮膚炎に対して臨床試験を行った結果、３ヵ月後
には完治した結果が得られ、極めて有効であることが確
認された。また、でん風に対しても１ヵ月半の臨床実験
により完治したことが確認された。

【００２４】以下に本実施例によって得られたグリコサ
ミノグリカンと既知のグリコサミノグリカン（ＧＡＧ
ｓ）の性質を比較して説明する。即ち、通常のグリコサ
ミノグリカンは蛋白質と結合した糖タンパク質（ＰＧ）
として生物生理活性を示す。しかし既知のＧＡＧｓはそ
の種類によって蛋白質のアミノ酸との結合様式が異なっ
ており、コンドロイチン硫酸（ＣＳ）、ヘパラン硫酸
（ＨＳ）、デルマタン硫酸（ＤＳ）はセリン（ＳＥＲ）
とＯ−結合をしている。しかし、ケラタン硫酸（ＫＳ）
は軟骨ではセリン（ＳＥＲ）とＯ−結合しているが、角
膜においてはアスパラギン酸とＮ−結合をしており、他
のグリコサミノグリカンとは結合様式において明らかに
異なる。

【００２５】図１は貝殻の断面を示す概略図であり、炭
酸カルシウム７を主体として繊維状蛋白質シート８（コ
ンキオリンズ）と顆粒状蛋白質９（アスパラギン酸−ケ
ラタン硫酸）から構成されている。本実施例に基づいて
貝殻から分離したグリコサミノグリカンは、図２に示し
たようアスパラギン酸とＮ−結合しており、ケラタン硫
酸以外のグリコサミノグリカンとは結合様式において明
らかに異なるが、ケラタン硫酸とは同じである。従って
抽出による有効成分はケラタン硫酸である。

【００２６】ケラタン硫酸は等モルのＮ−アセチルグル
コサミン６−硫酸とガラクトースから成る多糖であり、
ウロン酸を含まない点で他のグリコサミノグリカンとは
異なっている。

【００２７】次に角膜のコラーゲンを被覆しているケラ
タン硫酸が多く含まれる眼の角膜に貝殻から分離したグ
リコサミノグリカンを滴下して、角膜のコラーゲン繊維
とそれらを装飾するプロテオグリカン（ＰＧ）との高度
に秩序立った空間配置の乱れを観察した結果、角膜の透
明度が失われ、角膜のケラタン硫酸とは明らかに相違し
ていることが判明した。

【００２８】以上の結果から、貝殻分離物質はケラタン
硫酸とは類似しているが、性質が異なっており、従来に
ない新物質であることが判明した。本実施例では当分離
物質をＫＳ−ｓと呼称し、アトピー性皮膚炎等の皮膚病
の治療薬の添加剤とする。

【００２９】前記濃縮原液はグリコサミノグリカンや珪
素および微量金属を含有しているため、皮膚に塗布する
ことによって皮膚の角質層の改善効果があり、アトピー
性皮膚炎の治療剤や美顔剤等に用いて有効である。

【００３０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かるグリコサミノグリカンの抽出方法とそれによる皮膚
の角質層の改善剤によれば、貝殻を粉末にすることによ
り有効成分の抽出効率が高くなり、従来から単に廃棄処
理されてきた貝殻の有効利用をはかることが出来る。上
記製造工程は比較的簡易であるために実用向きであり、
コスト面からも有利であって大量生産することが可能と
なる。

【００３１】得られたグリコサミノグリカンは保水力が
強く、上皮細胞とか角質層の再生を促進する効果があ
る。従って抽出された原液と海洋深層水から得られた変
法エチルアルコールを混合して得た水溶液、及び前記濃
縮原液と白色ワセリンを適当に混合して軟膏を作ること
により、従来から皮膚病の治療薬として使用されている
ステロイド剤に代えて皮膚の角質層として用いて効果の
ある改善剤が得られる。特にアトピー性皮膚炎に対して
も副作用や病状の再発がなく、アトピー性皮膚炎に対し
て有効な薬剤を提供することが出来る。

【００３２】従って本発明によれば、貝殻に含まれる有
機成分であるグリコサミノグリカンを効率的に抽出して
皮膚病に有効な塗布剤とか軟膏を製造することにより、
貝殻という産業廃棄物の有効利用をはかることが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】貝殻の断面を示す概略図。

【図２】本実施例に基づいて貝殻から分離したグリコサ
ミノグリカンの化学的構造図。

【図３】海洋深層水から変法エチルアルコールを製造す
るための装置の概要図。

【符号の説明】

１…容器 ２…加熱源 ３…冷却タワー ４…（冷却水の）注入口 ５…（冷却水の）排水口 ６…管路 ７…炭酸カルシウム ８…繊維状蛋白質シート ９…顆粒状蛋白質

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ａ６１Ｋ 9/06 Ａ６１Ｋ 9/06 Ｇ 31/73 ＡＤＡ 31/73 ＡＤＡ Ｃ０７Ｂ 63/00 7419−4Ｈ Ｃ０７Ｂ 63/00 Ｄ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貝殻を殺菌，乾燥後に粉末状原材料と
   し、溶媒として加熱した水，アルコール類，グリセリン
   の何れかを用いて上記粉末状原材料から有機成分を溶出
   することを特徴とするグリコサミノグリカンの抽出方
   法。
2. 【請求項２】 体積比で粉末状原材料１に溶媒１〜２の
   割合で混合し、４０℃〜１２０℃に加熱して有機成分を
   除々に溶出し、室温で放置する工程を複数回繰り返し、
   得られた上澄液を濾過して原液とした請求項１記載のグ
   リコサミノグリカンの抽出方法。
3. 【請求項３】 前記原液を真空凍結乾燥法，温風乾燥
   法，高速液体クロマティー法の各種濃縮法を用いて濃縮
   原液とした請求項１又は２記載のグリコサミノグリカン
   の抽出方法。
4. 【請求項４】 貝殻の粉末状原材料を溶媒を用いて有機
   成分を溶出して原液とする一方、海洋深層水とエチルア
   ルコールの混合物を蒸留して変法エチルアルコールを得
   て、前記原液と変法エチルアルコールを混合して塗布剤
   としての水溶液としたことを特徴とするグリコサミノグ
   リカンによる皮膚の角質層の改善剤。
5. 【請求項５】 貝殻の粉末状原材料を溶媒を用いて有機
   成分を溶出し、得られた原液を各種濃縮法を用いて濃縮
   原液として、この濃縮原液と白色ワセリンを混合して塗
   布剤としての軟膏としたことを特徴とするグリコサミノ
   グリカンによる皮膚の角質層の改善剤。