JPH11137662A - 放射線滅菌されたコラーゲンゲル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】滅菌による安全性と、プラスチック製容器への
密封によるその滅菌性の長期間の保持性と、使用時に容
易にシリンジなどの容器から排出でき創傷面に塗布で
き、また不定形な創傷に合った適切な形状に加工できる
物性を有し、かつ各種皮膚創傷や疾患に優れた治癒性、
及び一定期間は生体で分解されにくい機械強度を有する
コラーゲンゲルを提供する。 【解決手段】０.１〜２０重量％のコラーゲン、７０重
量％以上の水分、及び放射線保護物質（熱変性コラーゲ
ン、ポリエチレングリコール類、システイン類、アスコ
ルビン酸類など）からなり、プラスチック製容器内に密
封されてなる放射線滅菌されたコラーゲンゲル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、創傷部の保護、充
填、補填、修復等を目的とした医療用材料として用いる
コラーゲンゲル、及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コラーゲンは、動物の真皮、腱、骨、筋
膜等に豊富に含まれる蛋白質であり、異種動物由来のも
のでも酵素処理によりアテロコラーゲンとすると免疫原
性を低下させることが可能であるために大量に生産され
て比較的安価に入手することができる有用な材料であ
る。コラーゲンを用いた人工材料は生体由来であるた
め、創傷に適用した場合、組織親和性も良く、それ自身
細胞の足場となるため早期に細胞の伸展が促され、良好
な肉芽組織を形成し、上皮形成をも促進するために短期
間に創閉鎖が終了し、且つ補填効果が期待できる。実
際、細胞侵入性良好なコラーゲン−変性コラーゲンマト
リックスからなる人工材料も開発されており、（特開平
1-230366号）早期に好中球やマクロファージが浸潤し、
さらに線維芽細胞が侵入することができる。上記なる人
工材料の使用形態は、懸濁液もしくは懸濁液を凍結乾燥
したスポンジシート状であるが、コラーゲンを種々の方
法で処置することにより、乾燥重量の数十から数百倍の
水分を保持できるハイドロゲル状のコラーゲンゲルを調
製することも可能である。その用途は、各種の生体材
料、皮膚や骨などの生体組織への補填材、軟膏・湿布の
基材、人工皮膚、創傷被覆材、粘着材、止血材、癒着防
止材、ドラッグデリバリーシステムのキャリアー等があ
げられる。

【０００３】近年では、高齢化社会の到来に伴い床ずれ
等による難治性の褥瘡、皮膚潰瘍に苦しむ患者の数は増
加の一途を辿っており、多くの褥瘡、皮膚潰瘍治療剤
（材）が販売されている。なかでも、創傷は湿潤環境下
の方が肉芽形成や上皮形成等が起こりやすく速く治癒す
るという概念から、創に湿潤環境を保つことを目的とし
たアルギン酸ナトリウムやカルボキシメチルセルロース
等の高分子を主成分とするハイドロコロイドドレッシン
グ材が開発され、合成材料適用による閉鎖療法が臨床の
場で行われるようになった。

【０００４】しかし、これら治療材は自身に補填修復効
果がなく、良好な肉芽が形成されるまでに長期間を要す
る。また、生体親和性におとるため、生体内に長期留置
すると異物反応等の問題が生じるので、頻繁なドッレシ
ング交換等の煩雑な作業が必要となり患者に対する負担
も大きく治療面から多くの問題を抱えているのが現状で
ある。このようなことから、上述の生体親和性に優れ且
つ細胞伸展の足場となり補填修復効果を有するコラーゲ
ンを主原料とした褥瘡、皮膚潰瘍修復材料は治療面から
有利である。

【０００５】このように、コラーゲンを用いた材料は医
療領域の多岐にわたりその利用が期待されるが、医療材
料であるがゆえに無菌或いは、滅菌することが要求され
る。合成材料を主成分とした医療材料を滅菌することは
容易であるが、コラーゲンのようなタンパク質を主成分
とする医療材料を滅菌するには困難を伴う。一般に、コ
ラーゲンの滅菌方法としては、溶液であれば０.２〜０.
４５μｍのメンブランフィルターで濾過したり、乾燥粉
末であれば放射線やＥＯＧによる滅菌方法があげられ
る。しかしながら、上述のような水分を多量に含有する
ハイドロゲル状のコラーゲンゲルを滅菌する場合、濾過
及びガス滅菌ではゲルの形態上、実施不可能である。ま
た、放射線滅菌ではコラーゲンの部分的な架橋反応や分
解反応を生じさせ、コラーゲンゲルの特性を著しく損な
うことになる。

【０００６】ところで、コラーゲンと鉱質混合物からな
る材料に対してγ線を照射することにより、少なくとも
10−６の無菌保証レベルが得られ、且つγ線照射による
物理的特性及び操作特性に対する効果について開示され
ている（特開昭６３−１３２６６４号）が、コラーゲン
と鉱質混合物からなる材料中の水分含量は１〜６％と規
定されており、多量の水分を含有した場合についての記
載はない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、多量
の水分が含まれるコラーゲンゲルを特性を損なわずに放
射線滅菌されたコラーゲンゲル、及びその製造方法を提
供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は以下の通りである。 （１）０.１〜２０重量％のコラーゲン、７０重量％以
上の水分、及び放射線保護物質からなり、プラスチック
製容器内に密封されてなる放射線滅菌されたコラーゲン
ゲルである。なお、水分量の上限は、コラーゲンゲル全
量から、コラーゲン、放射線保護物質及びその他の添加
物を除くすべての部分を水分とするため特に限定されな
い。 （２）前記放射線保護物質が、ゼラチン、熱変性コラー
ゲン、熱変性アテロコラーゲン、アルコール類、グリコ
ール類、ポリエチレングリコール類、グリセリン、硫化
水素、ハイドロサルファイト、Ｌ−システイン、Ｌ−シ
ステイン塩酸塩、チオ尿素、ジメチルスルフォキシド、
βーメルカプトエチルアミン、２,３−ジメルカプトプ
ロパノール、メルカプトコハク酸、２−（２’−メルカ
プトエトキシ）−エタノール、グルタチオン、アスコル
ビン酸ナトリウム、イソアスコルビン酸ナトリウム、ギ
酸塩、コハク酸塩、ピルビン酸塩、フマル酸塩、乳酸
塩、単糖類、二糖類、多糖類、アミノ酸である上記
（１）に記載の放射線滅菌されたコラーゲンゲルであ
る。

【０００９】（３）前記放射線保護物質として、熱変性
アテロコラーゲンが０.０２５重量％以上、グリセリン
が０.００１重量％以上、ポリエチレングリコール４０
０が０.０１重量％以上、イソアスコルビン酸ナトリウ
ムが０.００２５重量％以上、Ｌ−システイン塩酸塩が
０.０００５重量％以上の少なくとも一つが添加され、
放射線滅菌されてなる上記（１）に記載の放射線滅菌さ
れたコラーゲンゲルである。 （４）０.０１〜１.０Ｍの酢酸及び／又は酢酸ナトリウ
ムを含み、ｐＨが３〜７に調製されてなる上記（１）乃
至（３）に記載のコラーゲンゲルである。 （５）前記コラーゲンが、トロポコラーゲン、アテロコ
ラーゲン、線維化コラーゲン、線維化アテロコラーゲ
ン、架橋コラーゲン、架橋アテロコラーゲンの少なくと
も一つからなることを特徴とする上記（１）乃至（４）
に記載のコラーゲンゲルである。

【００１０】（６）前記放射線が高速電子線、γ線及び
Ｘ線である上記（１）乃至（５）に記載のコラーゲンゲ
ルである。 （７）前記プラスチック製容器が、押圧手段とコラーゲ
ンゲルを排出するためのノズルを有するプラスチック製
容器であることを特徴とする上記（１）乃至（６）に記
載のコラーゲンゲルである。 （８）前記プラスチック製容器が、シャーレ状のプラス
チック製容器又はチューブ状のプラスチック製容器であ
ることを特徴とする上記（１）乃至（６）に記載のコラ
ーゲンゲルである。 （９）コラーゲン、水、及び放射線保護物質をプラスチ
ック製容器内に密封して放射線滅菌をすることを特徴と
する、０.１〜２０重量％のコラーゲン、７０重量％以
上の水分、及び放射線保護物質からなりプラスチック製
容器内に密封されてなる放射線滅菌されたコラーゲンゲ
の製造方法である。なお、水分量の上限は、コラーゲン
ゲル全量から、コラーゲン、放射線保護物質及びその他
の添加物を除くすべての部分を水分とするため特に限定
されない。

【００１１】（１０）前記放射線保護物質が、ゼラチ
ン、熱変性コラーゲン、熱変性アテロコラーゲン、アル
コール類、グリコール類、ポリエチレングリコール類、
グリセリン、硫化水素、ハイドロサルファイト、Ｌ−シ
ステイン、Ｌ−システイン塩酸塩、チオ尿素、ジメチル
スルフォキシド、βーメルカプトエチルアミン、２,３
−ジメルカプトプロパノール、メルカプトコハク酸、２
−（２’−メルカプトエトキシ）−エタノール、グルタ
チオン、アスコルビン酸ナトリウム、イソアスコルビン
酸ナトリウム、ギ酸塩、コハク酸塩、ピルビン酸塩、フ
マル酸塩、乳酸塩、単糖類、二糖類、多糖類、アミノ酸
である上記（９）に記載の放射線滅菌されたコラーゲン
ゲルの製造方法である。 （１１）前記放射線保護物質として、熱変性アテロコラ
ーゲンが０.０２５重量％以上、グリセリンが０.００１
重量％以上、ポリエチレングリコール４００が０.０１
重量％以上、イソアスコルビン酸ナトリウムが０.００
２５重量％以上、Ｌ−システイン塩酸塩が０.０００５
重量％以上の少なくとも一つを添加し、放射線滅菌する
ことを特徴とする上記（９）に記載の放射線滅菌された
コラーゲンゲルの製造方法である。

【００１２】本発明のコラーゲンゲルは、コラーゲンゲ
ルに放射線保護物質を添加した状態で放射線を照射する
ことを特徴とする。一般に、コラーゲン等のタンパク質
への放射線照射は部分的な架橋や分解反応を生じさせる
ことが知られている。実際、コラーゲンゲルへの直接の
高線量の放射線照射は、コラーゲンゲルの凝集、硬化を
生じさせ、コラーゲンゲルの特性を著しく損なわせてし
まう。コラーゲンゲルの凝集、硬化は放射線照射によっ
て生じるラジカル等の活性遊離基がコラーゲン分子に部
分的な架橋反応を生じさせることによるものと推測され
る。本発明は、放射線照射により生じる活性遊離基を補
足するような物質（放射線保護物質）を添加することに
より材料の凝集、硬化を抑制し、さらに密封性を有する
プラスチック製容器に密封することにより、コラーゲン
ゲルの特性の保持し、水分が損失することなくコラーゲ
ンゲルを滅菌し、且つその無菌性を長期間にわたり保持
しようとするものである。

【００１３】なお、上述した方法によって得られるコラ
ーゲンゲルは、容器から押圧手段により排出できる柔軟
性と、シート状に成形した場合はその形状を維持できる
適度な強度を合わせ持つ物性を有するものであり、かつ
創傷修復効果を有しながら、滅菌性が保たれているもの
であることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明のコラーゲンゲルは、０.
１〜２０重量％のコラーゲンと７０重量％以上の水を含
むことにより、プラスチック製の容器から排出でき、ま
た種種の形状に加工することも可能なために不定形な創
傷に適切な形状を維持できる物性を保ちながら、創傷修
復効果を維持する。

【００１５】本発明に用いるコラ−ゲンは特に限定しな
いが、牛、豚、鶏等の動物の真皮、腱、骨、筋膜等のコ
ラ−ゲンが豊富に含まれる組織を原料とし、コラ−ゲン
の主たる抗原性部位であるテロペプチド領域を酵素等を
用いて除去したアテロコラ−ゲンを使用することが好ま
しい。さらに乾燥重量の数十から数百倍の水分を保持す
ることができる水不溶性のコラーゲンゲルであることが
好ましく、コラーゲンの酸性溶液に、水酸化ナトリウム
等のアルカリ性物質や、リン酸ナトリウム、トリス塩
酸、ヘペス等の緩衝剤を加え、溶液のｐＨを７から８に
調整し、更にイソシアネート系やグルタルアルデヒド等
の薬品を加えるか、アスコルビン酸−銅溶液等のフェン
トン（Fenton）反応の様な機構により生じるラジカルに
よってコラーゲン分子同士に架橋を導入することにより
得られる。

【００１６】コラーゲンとして線維化コラーゲンを使用
する時は、コラーゲンの酸性溶液に、水酸化ナトリウム
等のアルカリ性物質や、リン酸ナトリウム、トリス塩
酸、ヘペス等の緩衝剤を加え、溶液のｐＨを７から８に
調整し、３７℃で１〜８時間加温して得られる線維状の
コラーゲン溶液を濃縮することにより得られた物を使用
できる。また、抗原性の問題から線維化アテロコラーゲ
ンを用いることが好ましい。線維化アテロコラーゲンは
上述したアテロコラーゲンと同様に抗原性部位であるテ
ロペプチド領域を酵素等を用いて除去することによって
得られる。

【００１７】また、コラゲナーゼや酵素に対する耐性等
の物理的な面から、架橋コラーゲンを用いることはより
好ましい。架橋コラーゲンは、前記線維化コラーゲンに
イソシアネート系やグルタルアルデヒド等の薬品で化学
架橋を導入するか、もしくは、アスコルビン酸−銅等の
Fenton反応様の機構により生じるラジカルによって架橋
を導入することにより得られる。また、抗原性の問題か
ら架橋アテロコラーゲンを用いることが好ましい。

【００１８】放射線保護物質としては、ゼラチン、熱変
性コラーゲン、熱変性アテロコラーゲン、アルコール
類、グリコール類、ポリエチレングリコール類、グリセ
リン、硫化水素、ハイドロサルファイト、Ｌ−システイ
ン、Ｌ−システイン塩酸塩、チオ尿素、ジメチルスルフ
ォキシド、βーメルカプトエチルアミン、２,３−ジメ
ルカプトプロパノール、メルカプトコハク酸、２−
（２’−メルカプトエトキシ）−エタノール、グルタチ
オン、アスコルビン酸ナトリウム、イソアスコルビン酸
ナトリウム、ギ酸塩、コハク酸塩、ピルビン酸塩、フマ
ル酸塩、乳酸塩、単糖類、二糖類、多糖類、アミノ酸等
があげられる。このうち特に限定はしないが、一般に入
手が可能であり、毒性が低く、コラーゲンに影響を及ぼ
さないものが好ましい。このうち、熱変性アテロコラー
ゲン、グリセリン、ポリエチレングリコール（特にポリ
エチレングリコール４００）、イソアスコルビン酸ナト
リウム、Ｌ−システイン塩酸塩が特に好ましい。

【００１９】本発明において、コラーゲンゲルに上記の
放射線保護物質を添加する割合は、０.１〜２０重量％
好ましくは１〜３重量％のコラーゲン含有するコラーゲ
ンゲルに対して、熱変性アテロコラーゲンが０.０２５
重量％以上、好ましくは０.２５〜５.０重量％、グリセ
リンが０.００１重量％以上、好ましくは０.０１〜２.
０重量％、ポリエチレングリコール４００が０.０１重
量％以上、好ましくは０.１〜５.０重量％、イソアスコ
ルビン酸ナトリウムが０.００２５重量％以上、好まし
くは０.０２５〜０.５重量％、Ｌ−システイン塩酸塩が
０.０００５重量％以上、０.００５〜０.５重量％添加
することが好ましい。

【００２０】また本発明において、コラーゲンゲルを酢
酸緩衝液で置換した後に放射線を照射することにより、
抗菌性を付与することができる。酢酸緩衝液は酢酸及び
酢酸ナトリウムを０.０１〜１.０Ｍ、好ましくは０.０
５〜０.１Ｍ含み、ｐＨが３〜７、好ましくは５〜６に
調製されたものが好ましい。

【００２１】本発明における放射線照射は、特に限定し
ないが６０Coからのγ線照射が最も一般的であり好まし
い。また、照射線量は指標菌であるプミラス（B.pumilu
s）のＤ値が０.１７Mradであることから、10−６の滅菌
保証を得るためには最低でも１Mrad以上照射することが
望ましい。しかし、昨今の滅菌バリデーションの観点か
らはこの限りではない。

【００２２】本発明における放射線照射は、コラーゲン
ゲルをプラスチック製の容器に密封した状態で行う。容
器の形状は、少なくともコラーゲンゲルを排出するため
の押圧手段とノズルが設けられ、気密性を有する物であ
れば特に限定されず、市販されているシリンジやスポイ
ド等の形状があげられる。なお、ノズルは気密性を保つ
ため使用直前まで閉口しておかなければならない。

【００２３】また、容器の形状はトレイに密封可能な蓋
体やシートをかぶせたシャーレ状のものでも良く、コラ
ーゲンゲルをシート状として創傷に貼付する際に用い
る。シート状のコラーゲンは指でつまみ上げられる程度
の物理的強度を保ち、トレイの深さを変えることにより
望みの厚さのシート状のコラーゲンゲルを得ることがで
きる。またこの際、トレイの形状を不定形な創傷の形態
に合せることにより様々な形状のシート状のコラーゲン
ゲル提供することができる。さらに、立体的な弾丸形状
のコラーゲンを得ることもできる。

【００２４】容器の材質については耐放射線性があれば
特に限定しないが、ポリエチレン、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボ
ネート等があげられる。

【００２５】

【実施例】以下、実施例を示し、本発明を更に詳細に説
明する。 （実施例１）コラーゲンゲル材料の調製 （１−１） ウシ由来アテロコラーゲン粉末（高研
(株)）を０.３（W/V）％の含有率で含む３ｍＭ塩酸溶液
（ｐＨ２〜３）に、終濃度がそれぞれ１００μＭとなる
ように塩化第二銅水溶液（ＣｕＣｌ２,無水:和光純薬）
とアスコルビン酸水溶液（Ｌ（＋）−アスコルビン酸：
和光純薬）を加え良く混和した。これに１／９量の線維
化緩衝液（１Ｍ ＮａＣｌ−０.３Ｍ Ｎａ２ＨＰＯ
４）を加え混和した後、３７℃の恒温槽に４時間浸漬し
た。エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム水溶液（Ｃ１
０Ｈ１４Ｎ２Ｎａ２Ｏ８・２Ｈ２Ｏ，ＥＤＴＡ：ナカラ
イ）を終濃度が５ｍＭになるように添加し良く混和した
後、４２００rpmで５分間遠心分離（ＨＩＴＡＣＨＩ：
Ｒ５Ｓ２ローター）し上清を廃棄した。沈渣の３容量の
蒸留水を加え、４２００rpmで５分間遠心分離した後、
上清を廃棄して遠心濃縮することにより乾燥重量の約６
７倍の水分を含む濃度１.５％のハイドロゲル状コラー
ゲンゲル（）を得た。

【００２６】（１−２） 上記と同様な０.３％のアテ
ロコラーゲン塩酸溶液に１／９量の線維化緩衝液を加
え、３７℃の恒温槽に４時間浸漬した後、終濃度が１０
０μＭとなるように、ＣｕＣｌ２とアスコルビン酸をそ
れぞれ加え３７℃の恒温槽で更に１時間浸漬した。ＥＤ
ＴＡを終濃度が５ｍＭになるように添加し良く混和した
後、４２００rpmで５分間遠心分離し上清を廃棄した。
沈渣の３容量の蒸留水を加え、４２００rpmで５分間遠
心分離した後、上清を廃棄し遠心濃縮することにより乾
燥重量の約２５倍の水分を含む濃度４％の架橋線維状ア
テロコラーゲン（）を得た。

【００２７】（１−３） とをコラーゲン量で１.
５:１の割合で混合した後、４２００rpmで５分間遠心分
離し上清を廃棄し遠心濃縮することにより、との混
合物より成る乾燥重量の約４０倍の水分を含む濃度２.
５％のコラーゲンゲル（）を得た。

【００２８】（実施例２）コラーゲンゲル材料への放射
線保護物質の添加 （２−１） にアテロコラーゲンを６０℃で３０分間
熱変性して得られた熱変性アテロコラーゲン（ＨＡＣ）
を０.０６２５〜１.０％となるように添加し、ポリプロ
ピレン製の口径２mmの１０mlシリンジ（テルモ(株)）に
注入し、先端ノズルを封止した。その後、６０Ｃｏを線
源（GAMMACELL 220）としたγ線を１.６Mradで照射し
た。そしてγ線照射後の材料の外観変化及びゲル強度を
測定した。尚、ゲル強度は以下の方法により測定した。
ストログラフ（ストログラフＴ；東洋精機）にゲルをシ
リンジごとセットし、シリンジの先端ノズルからゲルが
出る際の押し出し抵抗を測定し、それをゲル強度とし
た。結果を表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】熱変性アテロコラーゲンを添加することに
より、外観上ゲルの凝集が抑制できた。また、ゲル強度
は低くなり、つまりゲルの硬化が抑制されることが分か
った。さらに、γ線非照射のコラーゲンゲルと比較する
と、γ線照射により物理的強度が増し、操作性も良好で
あった。

【００３１】（２−２） にグリセリンを０.０５〜
０.４％となるように添加し、その後（２−１）と同様
な操作・実験を行った。結果を表２に示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】グリセリンを添加することにより、外観上
出ゲルの凝集が抑制できた。また、ゲル強度は低くな
り、つまりゲルの硬化が抑制されることが分かった。ま
た、γ線非照射のコラーゲンゲルと比較すると、γ線照
射により物理的強度が増し、操作性も良好であった。

【００３４】（２−３） にポリエチレングリコール
４００を０.５〜５％となるように添加し、その後（２
−１）と同様な操作・実験を行った。結果を表３に示
す。

【００３５】

【表３】

【００３６】ポリエチレングリコール４００を添加する
ことにより、外観上ゲルの凝集が抑制できた。また、ゲ
ル強度は低くなり、つまりゲルの硬化が抑制されること
が分かった。また、γ線非照射のコラーゲンゲルと比較
すると、γ線照射により物理的強度が増し、操作性も良
好であった。

【００３７】（２−４） にイソアスコルビン酸ナト
リウムを０0.０２５〜０.２％となるように添加し、そ
の後（２−１）と同様な操作・実験を行った。結果を表
４に示す。

【００３８】

【表４】

【００３９】イソアスコルビン酸ナトリウムを添加する
ことにより、外観上ゲルの凝集が抑制できた。また、ゲ
ル強度は低くなり、つまりゲルの硬化が抑制されること
が分かった。また、γ線非照射のコラーゲンゲルと比較
すると、γ線照射により物理的強度が増し、操作性も良
好であった。

【００４０】（２−５） にＬ−システイン塩酸塩一
水和物を０.００３１２５〜０.０２５％となるように添
加し、その後（２−１）と同様な操作・実験を行った。
結果を表５に示す。

【００４１】

【表５】

【００４２】Ｌ−システイン塩酸塩一水和物を添加する
ことにより、外観上ゲルの凝集が抑制できた。また、ゲ
ル強度は低くなり、つまりゲルの硬化が抑制されること
が分かった。また、γ線非照射のコラーゲンゲルと比較
すると、γ線照射により物理的強度が増し、操作性も良
好であった。

【００４３】（２−６） にコラーゲンを６０℃で３
０分間熱変性して得られた熱変性コラーゲンを０.５％
の割合で添加した。更にイソアスコルビン酸ナトリウム
を０.０２５〜０.１％となるように添加し、その後（２
−１）と同様な操作・実験を行った。結果を表６に示
す。

【００４４】

【表６】

【００４５】熱変性コラーゲンとイソアスコルビン酸ナ
トリウムを添加することにより、外観上ゲルの凝集が抑
制できた。また、ゲル強度は低くなり、つまりゲルの硬
化が抑制されることが分かった。また、γ線非照射のコ
ラーゲンゲルと比較すると、γ線照射により物理的強度
が増し、操作性も良好であった。

【００４６】（２−７） にコラーゲンを６０℃で３
０分間熱変性して得られた熱変性コラーゲンを０.５％
の割合で添加した。更にＬ−システイン塩酸塩一水和物
を０.０１２５〜０.０５％となるように添加し、その後
（２−１）と同様な操作・実験を行った。結果を表７に
示す。

【００４７】

【表７】

【００４８】熱変性コラーゲンとＬ−システイン塩酸塩
一水和物を添加することにより、外観上ゲルの凝集が抑
制できた。また、ゲル強度は低くなり、つまりゲルの硬
化が抑制されることが分かった。また、γ線非照射のコ
ラーゲンゲルと比較すると、γ線照射により物理的強度
が増し、操作性も良好であった。

【００４９】（実施例３）照射量の変化に伴う特性変化 にコラーゲンを６０℃で３０分間熱変性して得られた
熱変性コラーゲンを０.５％の割合で添加した。更にＬ
−システイン塩酸塩一水和物(Cys)を０.０３％となるよ
うに添加した後、１.６〜３.２Mradのγ線を照射し、そ
の後は（２−１）と同様な操作・実験を行った。この時
の外観変化及びゲル強度測定結果を表８に示す。

【００５０】

【表８】

【００５１】照射量を変化させた結果、３.２Mradの照
射においてもコラーゲンゲルの凝集は見られず、また、
著しい硬化も認められず操作性は良好であった。

【００５２】（実施例４）トリプシンによる分解性 in vivoにおける分解性をシミュレートする一つの手法
として、トリプシンによる分解性を調べた。にコラー
ゲンを６０℃で３０分間熱変性して得られた熱変性コラ
ーゲンを０.５％の割合で添加した。更にＬ−システイ
ン塩酸塩一水和物(Cys)を０.０３％となるように添加し
た後、ポリプロピレン製の口径２mmの１０mlシリンジ
（テルモ(株)）に注入し、先端ノズルを封止した。その
後、６０Ｃｏを線源（GAMMACELL 220）としたγ線を１.
６〜３.２Mradで照射した。

【００５３】（トリプシンの分解率の測定）ブタ膵臓由
来のトリプシン結晶（ＥＣ ３.４.２１.４（和光純
薬））を５mg/mlとなるように１mM ＨＣｌに溶解し
（用事調製）、使用時に１mM ＨＣｌで０.１mg/mlに希
釈し、これをトリプシン溶液とした。コラーゲンゲル１
ｇ及びブランクとしてコラーゲンゲルと同一組成の溶液
１mlを遠心管に量り取り、これにトリプシン溶液１mlを
加え、良く混合した後、２５℃で４時間インキュベート
した。また、コラーゲンゲル１ｇにトリプシン溶液のか
わりに１mM ＨＣｌを１ml加えたものをコントロールと
した。インキュベート終了後、０.５mg/mlのトリプシン
インヒビター（大豆由来：和光純薬）を２ml加えて反応
を終了させ、３０００rpm（ＲＴ３ＳＳローター（日
立））で１５分間遠心分離した。沈渣を蒸留水で数回洗
浄、遠心分離した後、沈渣の蛋白濃度を測定した。そし
てトリプシン分解率を式；トリプシン分解率＝（（コン
トロールコラーゲンゲル蛋白濃度−トリプシン添加コラ
ーゲンゲル蛋白濃度）／コントロールコラーゲンゲル蛋
白濃度）×１００により求めた。トリプシン分解率を図
１に示す。

【００５４】その結果、トリプシンに対する材料の分解
性は、γ線照射量が増すにつれ徐々に低下し、２.４Mra
dを境に再び増加することが分かった。このことは、γ
線保護物質を添加してγ線を２.４Mrad付近で照射する
ことにより、γ線照射によるコラーゲンの分解が防げる
だけでなく、in vivoにおいてコラーゲンゲルの分解性
を制御できることを示す。

【００５５】（比較例）及びに放射線保護物質を添
加しない状態で、γ線を０.５〜２Mradで照射すること
以外は（２−１）と同様な操作・実験を行った。結果を
の場合を表９、の場合を表１０に示す。何れもγ線
の照射量に比例して著しい材料の凝集が見られ、また、
材料のゲル強度は高くなり、つまり材料の硬化が認めら
れた。

【００５６】

【表９】

【００５７】

【表１０】

【００５８】（実施例５）コラーゲンゲルのγ線照射に
よる滅菌性 にポリエチレングリコール４００を１％添加したコラ
ーゲンゲル（ａ）、に熱変性コラーゲンを０.５％と
イソアスコルビン酸ナトリウムを０.０５％添加したコ
ラーゲンゲル（ｂ）、及びに熱変性コラーゲンを０.
５％とＬ−システイン塩酸塩一水和物を０.０５％添加
したコラーゲンゲル（ｃ）を調製した。

【００５９】各コラーゲンゲル材料に指標菌を混合した
後、ポリプロピレン製の口径２mmの１０mlシリンジ（テ
ルモ(株)）に注入し、先端ノズルを封止した。その後、
６０Ｃｏを線源（GAMMACELL 220）としたγ線を０.５Mr
adのγ線を照射し、それぞれの滅菌性を調べた。照射線
量に対する生存菌数の対数をプロットし得られた片対数
曲線の勾配よりＤ値を求めた結果、コントロール（ろ
紙）が０.１７６Mrad、ａが０.２７１Mrad、ｂが０.２
７９Mrad、ｃが０.２４Mradであった。その結果を図２
に示す。また、滅菌後に10−６の滅菌保証を得るために
必要な滅菌線量（ＳＤ）をＤ値×ｌｏｇ（１／１０−
６）より求めた結果、コントロールが１.０６５Mrad、
ａが１.６２６Mrad、ｂが１.６７４Mrad、Ｃが１.４４M
radであった。よって、コラ−ゲンゲルに放射線保護物
質を添加した状態でγ線を照射する場合、滅菌後に10−
６の滅菌保証を得るためには、指標菌を用いた方法では
最低でも１.６Mrad以上の照射が必要である。

【００６０】（実施例６）動物モデルへの適用 にグリセリンを０.１％添加したコラーゲンゲル
（ｄ）、にポリエチレングリコール４００を１％添加
したコラーゲンゲル（ｅ）、にイソアスコルビン酸ナ
トリウムを０.０５％添加したコラーゲンゲル（ｆ）、
にＬ−システイン塩酸塩を０.０５％添加したコラー
ゲンゲル（ｇ）を調製した後、ポリプロピレン製の口径
２mmの１０mlシリンジ（テルモ(株)）に注入し、先端ノ
ズルを封止し、６０Ｃｏを線源（GAMMACELL 220）とし
たγ線を１.６Mradで照射した。

【００６１】また、にグリセリンを０.１％添加した
コラーゲンゲル（ｈ）、にポリエチレングリコール４
００を１％添加したコラーゲンゲル（ｉ）、に熱変性
コラーゲンを０.５％とイソアスコルビン酸ナトリウム
を０.０５％添加したコラーゲンゲル（ｊ）、に熱変
性コラーゲンを０.５％とＬ−システイン塩酸塩を０.０
５％添加したコラーゲンゲル（ｋ）を調製した後、同様
にγ線を照射した。

【００６２】得られた各コラーゲンゲルの操作性及び創
傷治癒効果を調べるため、モルモット背部の全層皮膚欠
損創への適用を試みた。まず、体重４５０ｇ前後のＨａ
ｒｔｌｅｙ系モルモットの背部皮膚をネンブタール麻酔
下で徐毛した後、背部皮膚に２×２cmの骨格筋筋膜を創
面とした欠損創を作製し、充分に止血した。次に欠損創
に得られたコラーゲンゲル（ｄ）から（ｋ）を適用した
ところ、操作性良く創部への充填ができ、創面への密着
性も良好であった。また、適用後、１０日目の創部の組
織標本を観察した結果、強い炎症反応や過剰な肉芽組織
の増殖のない良好な線維芽細胞と毛細血管の侵入が認め
られた。創傷周囲からコラーゲンゲル上への表皮伸展が
認められた。

【００６３】

【発明の効果】以上のように本発明のコラーゲンゲル
は、放射線滅菌により滅菌性を保持するという優れた安
全性と、プラスチック製容器への密封によるその滅菌性
の長期間の保持性と、使用時にシリンジなどの容器から
容易に排出でき創傷面に塗布でき、また不定形な創傷に
合った適切な形状に加工できる物性を有する。さらに、
皮膚創傷などの優れた治癒性、かつ一定期間は生体で分
解されにくいという機械強度もあわせ持つ。従って、本
発明のコラーゲンゲルは、創傷部の保護、充填、補填、
修復等を目的とした医療材料として各種皮膚創傷や疾患
に有効に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コラーゲンゲルへのγ線照射量を０〜３.２Mra
dまで変化させた時のコラーゲンゲルのトリプシン分解
率を示す。

【図２】コラーゲンゲルに放射線保護物質を添加した際
のγ線照射によるコラーゲンゲルの滅菌性を示す。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】０.１〜２０重量％のコラーゲン、７０重
   量％以上の水分、及び放射線保護物質からなり、プラス
   チック製容器内に密封されてなる放射線滅菌されたコラ
   ーゲンゲル。
2. 【請求項２】前記放射線保護物質が、ゼラチン、熱変性
   コラーゲン、熱変性アテロコラーゲン、アルコール類、
   グリコール類、ポリエチレングリコール類、グリセリ
   ン、硫化水素、ハイドロサルファイト、Ｌ−システイ
   ン、Ｌ−システイン塩酸塩、チオ尿素、ジメチルスルフ
   ォキシド、βーメルカプトエチルアミン、２,３−ジメ
   ルカプトプロパノール、メルカプトコハク酸、２−
   （２’−メルカプトエトキシ）−エタノール、グルタチ
   オン、アスコルビン酸ナトリウム、イソアスコルビン酸
   ナトリウム、ギ酸塩、コハク酸塩、ピルビン酸塩、フマ
   ル酸塩、乳酸塩、単糖類、二糖類、多糖類、アミノ酸で
   ある請求項１に記載の放射線滅菌されたコラーゲンゲ
   ル。
3. 【請求項３】前記放射線保護物質として、熱変性アテロ
   コラーゲンが０.０２５重量％以上、グリセリンが０.０
   ０１重量％以上、ポリエチレングリコール４００が０.
   ０１重量％以上、イソアスコルビン酸ナトリウムが０.
   ００２５重量％以上、Ｌ−システイン塩酸塩が０.００
   ０５重量％以上の少なくとも一つが添加され、放射線滅
   菌されてなる請求項１に記載の放射線滅菌されたコラー
   ゲンゲル。
4. 【請求項４】０.０１〜１.０Ｍの酢酸及び／又は酢酸ナ
   トリウムを含み、ｐＨが３〜７に調製されてなる請求項
   １乃至３に記載のコラーゲンゲル。
5. 【請求項５】前記コラーゲンが、トロポコラーゲン、ア
   テロコラーゲン、線維化コラーゲン、線維化アテロコラ
   ーゲン、架橋コラーゲン、架橋アテロコラーゲンの少な
   くとも一つからなることを特徴とする請求項１乃至４に
   記載のコラーゲンゲル。
6. 【請求項６】前記放射線が高速電子線、γ線及びＸ線で
   ある請求項１乃至５に記載のコラーゲンゲル。
7. 【請求項７】前記プラスチック製容器が、押圧手段とコ
   ラーゲンゲルを排出するためのノズルを有するプラスチ
   ック製容器であることを特徴とする請求項１乃至６に記
   載のコラーゲンゲル。
8. 【請求項８】前記プラスチック製容器が、シャーレ状の
   プラスチック製容器又はチューブ状のプラスチック製容
   器であることを特徴とする請求項１乃至６に記載のコラ
   ーゲンゲル。
9. 【請求項９】コラーゲン、水、及び放射線保護物質をプ
   ラスチック製容器内に密封して放射線滅菌をすることを
   特徴とする、０.１〜２０重量％のコラーゲン、７０重
   量％以上の水分、及び放射線保護物質からなりプラスチ
   ック製容器内に密封されてなる放射線滅菌されたコラー
   ゲンゲルの製造方法。
10. 【請求項１０】前記放射線保護物質が、ゼラチン、熱変
    性コラーゲン、熱変性アテロコラーゲン、アルコール
    類、グリコール類、ポリエチレングリコール類、グリセ
    リン、硫化水素、ハイドロサルファイト、Ｌ−システイ
    ン、Ｌ−システイン塩酸塩、チオ尿素、ジメチルスルフ
    ォキシド、βーメルカプトエチルアミン、２,３−ジメ
    ルカプトプロパノール、メルカプトコハク酸、２−
    （２’−メルカプトエトキシ）−エタノール、グルタチ
    オン、アスコルビン酸ナトリウム、イソアスコルビン酸
    ナトリウム、ギ酸塩、コハク酸塩、ピルビン酸塩、フマ
    ル酸塩、乳酸塩、単糖類、二糖類、多糖類、アミノ酸で
    ある請求項９に記載の放射線滅菌されたコラーゲンゲル
    の製造方法。
11. 【請求項１１】前記放射線保護物質として、熱変性アテ
    ロコラーゲンが０.０２５重量％以上、グリセリンが０.
    ００１重量％以上、ポリエチレングリコール４００が
    ０.０１重量％以上、イソアスコルビン酸ナトリウムが
    ０.００２５重量％以上、Ｌ−システイン塩酸塩が０.０
    ００５重量％以上の少なくとも一つを添加し、放射線滅
    菌することを特徴とする請求項９に記載の放射線滅菌さ
    れたコラーゲンゲルの製造方法。