JPS6330023B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は皮膚カバー材及びその製造方法に関
し、より詳細に述べると、コラーゲンもしくは化
学修飾したコラーゲンからなる、ゲル状もしくは
半多孔性シート状の火傷、創傷用皮膚カバー材及
びその製造方法に関するものである。

アメリカ合衆国火災予防協会の1962年度の報告
によると、１年に約180万人が火傷を受け、１日
当り11000の病院のベツドが占有される。従つて、
火傷や他の皮膚欠損症の治療のために効果的な代
用皮膚の必要性が要望されている。通常は、皮膚
欠損部分をオートグラフト、ホモグラフト、ヘテ
ログラフトなどでカバーするのが一般的である。
しかしこれらの治療法は、グラフトが得難く、長
期間保存するのが困難であり、更にまた費用が非
常に高いなどの欠点がある。このような問題点
は、安くてすぐに使用可能な人工皮膚カバー材が
開発されれば、克服することが出来る。

本発明は、コラーゲンを原料とし、グラフトが
得易く、長期保存、コストの面でも極めて有利な
皮膚カバー材及びその製造方法を提供するもので
ある。

コラーゲンは皮膚、角膜のような結合組織の主
タンパク質であるが、コラーゲナーゼ以外のタン
パク質加水分解酵素、例えばペプシンなどで溶解
化させ、精製することができる。酵素により溶解
化されてテロペプタイドのとれたコラーゲン（ア
テロコラーゲン）は火傷、創傷用皮膚カバー材の
材料として理想的なものである。

コラーゲンがもつている多くのアミノ基やカル
ボキシル基は、化学試剤により容易に修飾するこ
とが出来る。即ち、コラーゲン分子の立体構造を
破壊することなく、コラーゲン分子を構成するポ
リペプチド鎖の側鎖の官能基を化学反応で変化さ
せることができる。例えば、アミノ基は無水酢酸
と酢酸との混合物の作用によりアシル化される。
同様に無水コハク酸はアミノ基と反応して、新た
にカルボキシル基を付加する。カルボキシル基
は、HClを含んだ無水アルコールの作用によりエ
ステル化される。このような化学修飾により、コ
ラーゲンの実効電荷は正もしくは負に調節でき
る。ゲル状のコラーゲン皮膚カバー材にはサクシ
ニール化コラーゲンが都合がよい。何故なら、こ
のコラーゲンは生理的条件下で可溶性であるの
で、中性PHのゲルの製造に都合がよいからであ
る。

次に本発明によるカバー材について説明する。

ゲル状カバー材 このゲル状皮膚カバー材は、特に関節部分（即
ち、ひじ、ひざなど）の皮膚カバーとして適して
いる。このゲル状カバー材は粘稠であり、コラー
ゲン濃度として１〜10％、特に２〜５％濃度が望
ましい。ゲル状コラーゲンカバー材の製造方法の
一例を述べると、まず動物（牛、豚など）の皮を
酸性のペプシン溶液で溶かし、フランネルで過
する。酵素を失活させるためにNaOHでPH10に
調節し、１昼夜放置する。その後、PHをHClの添
加によつて７に戻し、遠心によりコラーゲンを集
め、水洗する。再び酸（PH２〜５）に溶解させた
後、PH７〜８で再沈澱させて精製する。次にこの
精製コラーゲンをサクシニール化する。サクシニ
ール化コラーゲンをPH6.8〜7.4の水溶液にする。
このコラーゲン濃度は0.5％〜７％が望ましく、
この中に殺菌剤、抗生物質としての硝酸銀（0.5
％）、乳酸銀（0.5％）、リンコマイシン（25mg／
100ml）、アンホテリシンＢ（５mg／100ml）、ゲン
タマイシン（25mg／100ml）などを混合してよい。

半多孔性シートタイプ 半多孔性シート状皮膚カバー材は例えば次の様
に製造する。上述のようにして得られたアテロコ
ラーゲン溶液（PH2.0〜3.5、コラーゲン濃度１〜
10％）を管状ノズルより凝固液（飽和食塩水）に
押し出し、管状に成形する。凝固した管状体を長
さ方向に切断してシート状にし、これを１〜５％
グルタールアルデヒド飽和食塩水中で0.5〜3.0時
間なめす。充分水洗後、凝固膜をメタクリル板上
にのせ、強風を送り、コラーゲンシートの上部表
面を急速に乾燥させる。上部表面より急速に水分
が蒸発することにより、下部表面部分には水分が
残留している。この状態で凍結乾燥をすると、上
部表面は密な膜状構造になり、下部表面は多孔質
の構造となる。これをエチレンオキサイドガスで
消毒した後、次の消毒液もしくは抗生物質溶液、
即ち、硝酸銀溶液（0.5％）、乳酸銀溶液（0.5
％）、もしくは抗生物質を含む乳酸塩リンガー溶
液〔(1)、ゲンタマイシン25mg／100ml、リンコマ
イシン25mg／100ml、コリスチメテート
（Colistimethate）25mg／100ml、カナマイシン25
mg／100ml及びアンホテリシンB5mg／100mlを含
むもの、もしくは(2)、リンコマイシン25mg／100
ml、アンホテリシンB5mg／100ml及びゲンタマイ
シン25mg／100mlを含むもの〕に浸漬する。

皮膚カバー材が効果を示すためには、次のよう
な性質が要求される。

(1) 傷の表面によく粘着する性質のあること。

(2) タンパク、体液、電解質の損失を防ぐ性質の
あること。

(3) 菌の感染を防ぐ性質のあること。

(4) 痛みを軽減すること。

(5) 組織反応がないこと。

本発明によるコラーゲン皮膚カバー材は上に述
べた性質をすべて満し、しかも使用が容易で廉価
である。ゲル状カバー材は特に傷表面への粘着が
よく、不規則な傷表面への適用に適している。半
多孔性シート状カバー材も傷との粘着はよい。即
ち多孔質の中へ細胞、組織の進入が容易に起るか
らである。ゲル状及びシート状共に、感染に対し
保護作用を示し、効果的な傷の治療を促がす。

次に本発明を実施例に付き更に詳細に説明す
る。

実施例 １ 新鮮な仔牛の皮（約５Kg）を脱毛し、肉面側も
きれいにそぎ落した後、小さく切断した。小さな
皮片を、0.2％のナトリウムアジドを含む10％
NaClでくり返し洗つた後、水で洗滌した。この
皮を10のPH2.5（HCl酸性）の水に入れ、１ｇの
ペプシンと100mgのゲンタマイシンとを加え、20
℃で４日間、時々撹拌しながら溶かした。溶解し
た粘稠なコラーゲン溶液をフランネルで過した
後、PHを10に調節し、20℃に１昼夜放置してペプ
シンを失活させた。PHを７〜８に調節後、遠心で
コラーゲンを集め、水洗した。再びPH２〜３の酸
性水（HCl）に溶かし、PH７〜８に調節してコラ
ーゲンを沈澱させ、精製した。

サクシニール化は次の如く行つた。乾燥重量で
10ｇの精製アテロコラーゲンを４の水に分散さ
せ、PH９にNaOHで調節した。２ｇの無水コハ
ク酸を含んだ100mlのアセトン溶液をコラーゲン
溶液に徐々に加えた。この間、コラーゲン溶液の
PHを９にNaOHで調節し、撹拌を続けた。サク
シニール化されたコラーゲンをPH4.2に調節して
沈澱させ、遠心で集めた後水洗し、凍結乾燥し
た。この乾燥コラーゲンをエチレンオキサイドガ
スで消毒した後、500mlのPH２〜３の無菌酸性水
（HCl）に溶かし、PHを7.4にNaOHで調節した。
更に硝酸銀を0.5％になる様に加えた。このコラ
ーゲンは粘性が高く、傷への粘着、傷の治癒、感
染の防止によい結果を示した。

実施例 ２ 実施例１の方法でサクシニール化コラーゲンを
製造した。このサクシニール化コラーゲン（10
ｇ）を消毒してから、実施例１と同じ方法でPH
7.4のゲルを作り、殺菌剤として乳酸銀を0.5％に
なるように加えた。このゲル状皮膚カバー材は傷
への粘着、傷の治癒、感染の防止によい結果を示
した。

実施例 ３ 実施例１と同様の方法により消毒されたサクシ
ニール化コラーゲンを作り、更に実施例１と同様
の方法によりPH7.4の無菌ゲルを作つた。この無
菌ゲルを殺菌透析膜に入れ、乳酸塩リンガー液
（0.6％NaCl、0.31％乳酸ソーダ、0.03％KCl、
0.02％CaCl₂、PH7.4）に透析した。このリンガー
液は、次の抗生物質、即ち25mg／100mlリンコマ
イシン、５mg／100mlアンホテリシンＢ、25mg／
100mlゲンタマイシンンを含んでいた。このゲル
状皮膚カバー材は傷との粘着、傷の治癒もよく、
感染の防止にも効果があつた。

実施例 ４ 実施例１の方法により酵素可溶化コラーゲン
（アテロコラーゲン：サクシニール化しないもの）
を製造した。このコラーゲンを希塩酸水に溶か
し、最終PHを2.5、コラーゲン濃度を５％に調節
した。このコラーゲンゲルを真空で脱泡した後、
管状のノズルから凝固液中（飽和食塩水）に押し
出し、管状に成形した。この管状成形物を長さ方
向に切り開いてシートを作り、３％グルタールア
ルデヒドと0.05MのNa₂HPO₄を含む飽和食塩水
で１時間なめした。くり返し水洗後、コラーゲン
シートをアクリル樹脂板にのせ、シートの厚さが
約半分になる程度まで急速に風乾した。この急速
部分乾燥はシートの上部の水分を除去してコラー
ゲン濃度を上昇させるため、凍結乾燥後も上部は
膜状構造となり、下部は多孔質構造となつた。凍
結乾燥後、この半多孔質シートをエチレンオキサ
イドガスで消毒し、0.5％の乳酸銀溶液（PH7.4）
に保存した。この半多孔性皮膚カバー材の上部表
面の膜様の密な構造が体液の洩れ及び蒸発を防ぐ
のに都合がよかつた。又、感染の防止、傷の治癒
にもよい結果を示した。

実施例 ５ 消毒済みの凍結乾燥したコラーゲンシートを実
施例４の方法に従つて製造した。コラーゲン濃度
は５％を使用した。このシートを次の抗生物質を
含む乳酸塩リンガー液（PH7.4）中に保存した。
抗生物質は次の濃度でリンガー液に含まれてい
た。即ち、25mg／100mlゲンタマイシン、25mg／
100mlリンコマイシン、25mg／100mlコリスチメテ
ート（Colistimethate）、25mg／100mlカナマイシ
ン、５mg／100mlアンホテリシンＢであつた。

次に、本発明によるカバー材の効果を試験した
結果を具体的に述べる。

試験方法 兎の背部を0.015インチに採皮した局所（ドー
ナサイト）に上記実施例で得られた皮膚カバー材
を塗布または貼布し、治癒過程を観察した。また
スポンジ皮膚カバー材の場合は２度熱傷に対する
試験も追加した。いづれの場合も局所の半分は現
在よく使用されているソフラチユールで処置し、
比較検討した。

結 果 実施例１，２，３，４、及び５で得られた夫々
の皮膚カバー材を兎のドーナーサイトに塗布し
た。ゲルカバー材の場合はゲルの上にガーゼをの
せた。局所の半分はソフラチユールを貼布した。
夫々の皮膚カバー材に対し５匹の兎を使用した。

いづれのゲル状皮膚カバー材も同様の結果を示
した。処置後２〜３日目まではゲルは乾燥せず、
湿潤状態が続いた。動物の運動によりゲルが移動
する場合があつたが、この場合はガーゼをはず
し、更にゲルを厚く塗布し直した。４〜６日目頃
よりゲルは乾燥し滲出液と一体となつて痂皮を形
成した。形成された痂皮膜は傷の保護と上皮化に
役立ち、上皮形成を促進させた。

一方実施例４、及び５のスポンジ製皮膚カバー
剤の場合は、傷によく密着し、滲出液がスポンジ
網目に滲透した。３〜５日目頃よりスポンジは滲
出液とよく混つた状態で乾燥し、傷を安定に保護
した。感染例は１例もなかつた。痂皮は上皮形成
を促進させた。

ソフラチユールの場合は、本発明の皮膚カバー
材と異なり、痂皮形成も見られず、上皮形成も遅
れた。次の表は上皮形成完了までに要した平均日
数を示す。

皮膚カバー材 平均上皮形成完了日数 実施例１（ゲル状） 11.2 〃 ２（ゲル状） 10.9 〃 ３（ゲル状） 11.5 〃 ４（スポンジ状） 10.1 〃 ５（スポンジ状） 10.8 ソフラチユール 12.3 この表に示したように、本発明による皮膚カバ
ー材は、ソフラチユールに較べ上皮形成が早く、
とくにスポンジ状皮膚カバー材は取扱いも容易で
上皮形成が最も早かつた。本発明の皮膚カバー材
は滲出液と一体化して痂皮を形成することが特徴
であり、これが上皮形成により都合よく作用する
ものと思われる。

更に実施例４、及び５のスポンジ皮膚カバー材
を２度の熱傷に用いた。局所の半分をソフラチユ
ールで処置し、比較した。いづれのスポンジ皮膚
カバー材も疼痛を著しく軽減し、６〜８日目に滲
出液と一体化して乾燥し痂皮化した。上皮形成も
ソフラチユール部より順調で２〜３日早かつた。
治癒後の上皮も良好でなめらかであり感染はなか
つた。

以上のような結果は、本発明で得られた皮膚カ
バー材は効果があり、実用に供し得るものである
ことを示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶解化されかつ化学修飾されたゲル状コラー
   ゲンからなる皮膚カバー材。 ２ サクシニール化されたゼリー状コラーゲンか
   らなり、火傷又は創傷を被覆するのに使用され
   る、特許請求の範囲の前記第１項に記載の皮膚カ
   バー材。 ３ コラーゲン濃度が１〜10％である、特許請求
   の範囲の前記第１項又は第２項に記載の皮膚カバ
   ー材。 ４ 抗生物質と殺菌剤との少なくとも一方を含有
   している、特許請求の範囲の前記第１項〜第３項
   のいずれか１項に記載の皮膚カバー材。 ５ リンコマイシン、アンホテリシンＢ、ゲンタ
   マイシン、カナマイシン又はコリスチメテートが
   抗生物質として使用され、硝酸銀又は乳酸銀が殺
   菌剤として使用される、特許請求の範囲の前記第
   ４項に記載の皮膚カバー材。 ６ 溶解化されたゲル状コラーゲンから形成され
   た多孔性のコラーゲンシートからなり、このコラ
   ーゲンシートのうち、皮膚と接する両側に比べ
   て、他方の面側の多孔性の程度が少なく、このコ
   ラーゲンシート中の分子が架橋されている皮膚カ
   バー材。 ７ ゲル状コラーゲンのコラーゲン濃度が１〜10
   ％である、特許請求の範囲の前記第６項に記載の
   皮膚カバー材。 ８ コラーゲンシート中の分子がグルタールアル
   デヒドによつて架橋されており、火傷又は創傷を
   被覆するのに使用される、特許請求の範囲の前記
   第６項又は第７項に記載の皮膚カバー材。 ９ 抗生物質と殺菌剤との少なくとも一方を含有
   している、特許請求の範囲の前記第６項〜第８項
   のいずれか１項に記載の皮膚カバー材。 １０ 抗生物質と殺菌剤との少なくとも一方を含
   有する液中にコラーゲンシートが保存される、特
   許請求の範囲の前記第６項〜第９項のいずれか１
   項に記載の皮膚カバー材。 １１ リンコマイシン、アンホテリシンＢ、ゲン
   タマイシン、カナマイシン又はコリスチメテート
   が抗生物質として使用され、硝酸銀又は乳酸銀が
   殺菌剤として使用される、特許請求の範囲の前記
   第９項又は第１０項に記載の皮膚カバー材。 １２ コラーゲンを分解して溶解化する工程と、
   この溶解化コラーゲンを化学修飾する工程と、こ
   の化学修飾されたコラーゲンを液状にしてゲル化
   する工程とを夫々具備する皮膚カバー材の製造方
   法。 １３ 化学修飾されたコラーゲンを凍結乾燥して
   からゲル化する特許請求の範囲の前記第１２項に
   記載の方法。 １４ コラーゲンをタンパク質加水分解酵素で分
   解して溶解化し、この溶解化コラーゲンを分離し
   てから無水コハク酸溶液中でサクシニール化す
   る、特許請求の範囲の前記第１２項又は第１３項
   に記載の方法。 １５ 凍結乾燥後のコラーゲンの溶液に抗生物質
   と殺菌剤との少なくとも一方を添加する、特許請
   求の範囲の前記第１３項又は第１４項に記載の方
   法。 １６ 凍結乾燥後のコラーゲンを、抗生物質と殺
   菌剤との少なくとも一方を含有する液に透析す
   る、特許請求の範囲の前記第１３項又は第１４項
   に記載の方法。 １７ リンコマイシン、アンホテリシンＢ、ゲン
   タマイシン、カナマイシン又はコリスチメテート
   を抗生物質として使用し、硝酸銀又は乳酸銀が殺
   菌剤として使用する、特許請求の範囲の前記第１
   ５項又は第１６項に記載の方法。 １８ コラーゲンを分解して溶解化する工程と、
   この溶解化コラーゲンを凝固浴中に押出す工程
   と、この押出されたコラーゲンからコラーゲンシ
   ートを形成する工程と、このコラーゲンシート中
   の分子を架橋する工程と、このコラーゲンシート
   の一方の面側を乾燥させる工程と、この乾燥後に
   前記コラーゲンシートを凍結乾燥する工程とを
   夫々具備する皮膚カバー材の製造方法。 １９ コラーゲンをタンパク質加水分解酵素で分
   解して溶解化し、この溶解化コラーゲンを分離し
   てから凝固浴中に押出してコラーゲン濃度１〜10
   ％のコラーゲン成形体を得、この成形体からコラ
   ーゲンシートを形成し、次いでこのコラーゲンシ
   ートをグルタールアルデヒド溶液中でなめし、こ
   のコラーゲンシートの一方の面側を乾燥させ、し
   かる後にこのなめされたコラーゲンシートを凍結
   乾燥する、特許請求の範囲の前記第１８項に記載
   の方法。 ２０ コラーゲンシートを凍結乾燥した後に、抗
   生物質と殺菌剤との少なくとも一方を含有する液
   に浸漬する、特許請求の範囲の前記第１８項又は
   第１９項に記載の方法。 ２１ リンコマイシン、アンホテリシンＢ、ゲン
   タマイシン、カナマイシン又はコリスチメテート
   を抗生物質として使用し、硝酸銀又は乳酸銀を殺
   菌剤として使用する、特許請求の範囲の前記第２
   ０項に記載の方法。