TWI511976B - Silk fibroin porous material and its manufacturing method - Google Patents

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Description

絲心蛋白多孔質體及其製造方法
本發明係關於絲心蛋白(silk fibroin)多孔質體及其製造方法。
可利用蛋白質或糖類等之生物來源物質而製作之多孔質體係使用於創傷被覆材料、止血棉、藥劑緩釋載體或索引器具等醫療領域、紙尿布或生理用品等生活日用品領域、應用於成為微生物或細菌等居所之支持體之淨水領域、藉由美容沙龍或個人使用之以保濕為目的等化妝品、美容領域、組織工學或再生醫工學之細胞培養支持體或組織再生支持體等產業上廣泛領域。
作為構成此等多孔質體之活體來源物質，已知有纖維素或甲殼素等糖類、膠原蛋白、角蛋白、絲蛋白(fibroin)等蛋白質組。
其中，作為蛋白質，雖然最常使用膠原蛋白，但因為狂牛症(BSE)問題發生後，使用牛來源之膠原蛋白逐漸變得非常困難。進而，豬來源之膠原蛋白有新的感染病問題，魚來源之膠原蛋白則有多孔質體強度的問題而難以實用化。另外，角蛋白雖可得自羊毛或羽毛，但在原料取得上有問題，難於工業上利用。羊毛係因為原料價格非常昂貴，關於羽毛則是無市場，不容易取得原料。相對於此等，絲蛋白可自絲容易取得，就原料取得之觀點，可期待安定 地供給，進而價格亦安定，所以容易於工業上利用。
另外，絲蛋白除了衣類用途以外，有長期作為手術用縫合線使用之實際績效，現在亦作為食品或化妝品之添加物使用，對人體之安全性亦無問題，所以可充份適用於前述多孔質體之利用領域。
關於製作絲心蛋白多孔質體之方法有幾個報告。例如揭示藉由急速冷凍絲蛋白水溶液後，浸漬於結晶化溶劑，使熔化與結晶化同時進行，製造絲蛋白之多孔質體之方法(專利文獻1)。然而，此方法必須大量使用結晶化溶劑之有機溶劑，進而亦不能否定溶劑殘留的可能性，於醫療領域等之前述應用領域有使用上的問題。
另外，揭示保持絲蛋白水溶液之pH於6以下使膠化，或添加不良溶劑於該水溶液使膠化，凍結乾燥所得凝膠以製造絲蛋白多孔質體之方法(專利文獻2)。然而，此方法不能得到具有充份強度之多孔質體。
進而，揭示冷凍絲蛋白水溶液後，維持長時間凍結狀態，製造多孔質體之方法(專利文獻3)。然而，於發明人等之檢討，此方法缺乏再現性，大多不能製作多孔質體。
另一方面，與前述絲心蛋白多孔質體之製作方法相比較，揭示確實且簡便地得到高強度絲心蛋白多孔質體之方法(專利文獻4及非專利文獻1)。於專利文獻4及非專利文獻1中，揭示藉由對絲蛋白水溶液添加少量有機溶劑後，凍結一定時間後熔化，可製造高含水率且力學上強度 優異之水凝膠。
專利文獻
專利文獻1：特開平8-41097號公報
專利文獻2：特公平6-94518號公報
專利文獻3：特開2006-249115號公報
專利文獻4：特許第3412014號公報
非專利文獻
非專利文獻1：Biomacromolecules,6,3100-3106(2005)
藉由專利文獻4之方法所製作之多孔質體，亦因為該製造步驟中使用少量有機溶劑，所以依據本發明人等之檢討，為了去除該殘留溶劑，必須使用以大量超純水之透析等之經長時間洗淨步驟。另外，即使可藉由長時間洗淨以去除溶劑至檢測極限以下之濃度，仍有含檢測極限以下之微量殘留溶劑之虞，有不能使用於更要求安全性的領域之問題。
因此，本發明係以提供不含有機溶劑且安全性優異之絲心蛋白多孔質體、及不使用有機溶劑來製造絲心蛋白多孔質體的方法為目的。
本發明人等重複努力檢討的結果，發現藉由將對絲蛋白水溶液添加胺基酸而成之溶液予以凍結，其次使其熔化，可得到多孔質體。
亦即，本發明係提供含有絲心蛋白及胺基酸為必要成份之絲心蛋白多孔質體以及絲心蛋白多孔質體之製造方法，該絲心蛋白多孔質體之製造方法的特徵在於藉由將對絲蛋白水溶液添加胺基酸而成之絲蛋白溶液予以凍結，其次使其熔化，而得到絲心蛋白多孔質體。
依據本發明，可簡便地得到安全性高之絲心蛋白多孔質體。
用以實施發明之最佳型態
本發明之絲心蛋白多孔質體之製造方法的特徵在於藉由將對絲蛋白水溶液添加胺基酸而成之絲蛋白溶液凍結，其次使其熔化，而得到多孔質體。
另外，本發明之絲心蛋白多孔質體之製造方法中，將熔化後所得之多孔質體浸漬於純水中洗淨，可調整胺基酸濃度。在此，所得絲心蛋白多孔質體中殘留之胺基酸濃度係以製作多孔質體時所加入的胺基酸濃度為最大值，可以洗淨多孔質體之次數或時間等來控制殘留之胺基酸濃度自0.01質量%至所加入的胺基酸濃度。另外，亦可省略此洗淨步驟，得到充份含有胺基酸之多孔質體。
本發明中所使用之絲蛋白係以來自家蠶、野蠶、天蠶等天然蠶或基因轉殖蠶所產生之絲為宜，不論其製造方法。本發明中雖使用絲蛋白水溶液，但絲蛋白對水的溶解性差，難以直接溶解於水。作為得到絲蛋白水溶液之方法，雖可使用已知之所有方法，但適合以溶解絲蛋白於高濃度之溴化鋰水溶液後藉由透析去鹽、風乾濃縮之方法為簡便。
本發明之絲心蛋白多孔質體之製造方法中，於添加後述胺基酸而成之絲蛋白溶液中，絲蛋白濃度係以0.1~50質量%為宜，以0.5~20質量%尤佳，以1~12質量%更好。設定於此範圍內，可有效率地製造具有充份強度之多孔質體。並且，調節絲心蛋白之添加量，可得到強度因應所需之絲心蛋白多孔質體。例如為了得到強度更高之絲心蛋白多孔質體，雖可提高絲心蛋白添加量至50質量%之範圍內而得到，但以30~50質量%為宜，以40~50質量%尤佳。
接著，本發明中，添加於絲蛋白水溶液之胺基酸，除了有害物以外，並無特別的限制，但以水溶性物(水溶性胺基酸)為宜，以對水溶解度高者尤佳。
作為本發明中所使用之胺基酸，可舉例如纈胺酸、白胺酸、異白胺酸、甘胺酸、丙胺酸、絲胺酸、蘇胺酸、甲硫胺酸等單胺基單羧酸、天冬胺酸、麩胺酸等單胺基二羧酸(酸性胺基酸)、麩醯胺等二胺基羧酸等脂肪族胺基酸；苯丙胺酸、酪胺酸等芳香族胺基酸；脯胺酸、羥脯胺酸、 色胺酸等有雜環之胺基酸等，其中，就容易調整形態或物性之觀點上，以酸性胺基酸或羥脯胺酸、絲胺酸、蘇胺酸等之羥基胺基酸為宜。
以同樣觀點，酸性胺基酸中以單胺基二羧酸為宜，以天冬胺酸及麩胺酸尤佳，羥基胺基酸中，以羥脯胺酸尤佳。此等胺基酸係可單獨使用任1種或組合2種以上使用。
於本發明之製造方法中，添加胺基酸而成之絲蛋白水溶液中，胺基酸添加量係以0.01~18質量%為宜，以0.1~5質量%尤佳，以0.5~2質量%更好。
作為本發明中使用的胺基酸，就防止絲蛋白析出之觀點，以使用水溶液為宜。本發明中，使用對水溶解度低之胺基酸時，較佳是使用溶解胺基酸於經加熱的水後，冷卻至30℃以下(例如室溫)之胺基酸水溶液。於此冷卻過程胺基酸析出時，以過濾等方法去除為宜。
另外，胺基酸雖有L型與D型之光學異構物，但於本發明中，使用L型與D型時，因為未發現所得多孔質體有差異，所以使用任一種胺基酸皆可。
本發明之製造方法中，尤其是使用酸性胺基酸時，將對絲心蛋白水溶液添加酸性胺基酸而成之絲心蛋白水溶液予以凍結前，於該溶液不凝固之溫度下靜置，可得到強度更高之絲心蛋白多孔質體。此添加酸性胺基酸而成之絲心蛋白水溶液之靜置係可將該水溶液倒入模具或容器，於規定的溫度條件下進行。
靜置時之溫度只要是不凝固之溫度即可，並無特別限 制，但若考慮凝固難易度、溶液膠化難易度、或絲蛋白分子發生分解難易度時，以-5~50℃為宜，以-3~20℃尤佳，以3~10℃更好。靜置溫度係可以將絲心蛋白水溶液放入恒溫槽中等以調節。藉由調節靜置絲心蛋白水溶液的溫度，可調整所得之絲心蛋白多孔質體之細孔直徑或強度，溫度為3~10℃時，可得到細孔直徑小且強度高的多孔質體。
靜置絲心蛋白水溶液的時間雖無特別的限制，但藉由調節靜置時間，可得到因應所需強度之絲心蛋白多孔質體。例如若需要強度更高之多孔質體，靜置時間係以10小時以上為宜，以40小時~300小時尤佳，以50小時~300小時更好。
本發明之絲心蛋白多孔質體之製造方法中，是藉由將對絲蛋白水溶液添加胺基酸而成之絲蛋白溶液，倒入模具或容器等，放入低溫恒溫槽等之中予以凍結，其次使其熔化，製造絲心蛋白多孔質體。
作為凍結的方法，雖可將添加胺基酸而成之絲蛋白水溶液，直接降低至凍結溫度予以凍結，但較佳是於凍結前，將添加有胺基酸之絲蛋白水溶液暫時於4~-9℃左右、較佳是0~-5℃左右保持30分鐘以上，使反應容器內均勻後，降低至凍結溫度予以凍結，就可得到均勻結構之絲心蛋白多孔質體。進而，使此保持溫度為-1~-9℃左右，以-1~-5℃左右為宜時，絲蛋白水溶液於凍結前成為過冷狀態的溫度(過冷溫度)，可得到更均勻結構之絲心蛋白多孔 質體。另外，藉由調整保持此過冷溫度的時間，調整自過冷溫度降低至凍結溫度之溫度梯度等，除了可得到更均勻結構之絲心蛋白多孔質體之外，可控制某程度的多孔質體結構或強度。
其次，藉由將凍結絲蛋白溶液予以熔化而得到多孔質體。作為熔化的方法，並無特別的限制，可舉例如自然熔化或保管於恒溫槽等，但自然熔化為簡便的方法。
另外，藉由本發明之製造方法所得之絲心蛋白多孔質體係藉由適當選擇製作多孔質體時之模具或容器，可形成薄膜狀、塊狀、管狀等因應目的之形狀。另外，藉由調整作為原料使用之絲心蛋白或胺基酸的添加量、或選擇胺基酸種類，可調整絲心蛋白多孔質體內部結構及硬度，可得到具有各種硬度之膠狀或薄片狀、塊狀之絲心蛋白多孔質體。
所得之多孔質體中含有胺基酸，但因應用途，必須去除胺基酸時，可以使用靜置於純水中、超音波洗淨等方法，自多孔質體去除胺基酸後使用。最簡便的方法可舉例如將多孔質體浸漬於純水中去除胺基酸。
另外，作為製造絲心蛋白多孔質體後調整水分濃度的方法，可舉例如乾燥絲心蛋白蛋白多孔質體，使水分蒸發之方法。作為乾燥方法，可舉例如自然乾燥、凍結乾燥、加熱乾燥等，但就抑制乾燥時收縮之觀點，以凍結乾燥為宜。
藉由本發明之製造方法所得之絲心蛋白多孔質體係具 有海棉狀多孔質結構，通常此多孔質體含有水分，為含水狀態。多孔質所含水分係可以自然乾燥、凍結乾燥、加熱乾燥等控制，但就抑制乾燥時收縮之觀點上，以凍結乾燥為宜。
藉由本發明之製造方法所得之多孔質體中細孔的大小(細孔直徑)為1~300μm左右，調整絲蛋白與胺基酸的混合比、或如前述調整凍結時冷卻過程之條件，而可某些程度上控制，且是因應用途而決定。尤其藉由進行靜置，可形成喜好的細孔直徑為極小的1~50μm之物。
本發明中絲心蛋白多孔質體之拉伸彈性模數(Tensile Elastic Modulus)，雖可適當調整，但通常為0.04~16(Mpa)左右，因應用途而可選擇適當硬度。例如於喜好高強度多孔質體之用途時，製作絲心蛋白多孔質體時，使絲心蛋白水溶液濃度為20%以上為宜，如此可得到具有非常高強度之多孔質體。在此，添加酸性胺基酸於絲心蛋白水溶液後靜置溶液，亦可更加提高強度。於喜好柔軟多孔質體之用途時，製作絲心蛋白多孔質體時，使絲心蛋白水溶液濃度為1~5%以上為宜，如此可得到柔軟的多孔質體。另外，在此之拉伸彈性模數係將本發明之絲心蛋白多孔質體，切出40mm×4mm×4mm之試驗片，將此試驗片以2mm/min之條件拉伸時之強度及歪斜度圖表化，由其斜率而求出者。
另外，本發明中絲心蛋白多孔質體之空孔率，藉由調整製作絲心蛋白多孔質體時使用的絲心蛋白水溶液的濃度 ，而可因應用途而適當調整。例如於要求高空孔率之用途時，絲蛋白水溶液濃度係以10質量%以下為宜，藉此可得到空孔率為90%以上之多孔質體。在此，空孔率係如下述所得之值。首先，將所得的多孔質體靜置於純水中1天，使完全吸水，秤重後(濕重量)，凍結乾燥以完全去除多孔質體中的水分，再次秤量(乾燥重量)。接著，假設水的密度為1g/cm3 、絲蛋白的密度為1.2g/cm3 、含水狀態的絲心蛋白多孔質體的密度為1g/cm3 ，依據下式所得之值為絲心蛋白多孔質體之空孔率。
空孔率=(濕重量-乾燥重量/1.2)/濕重量×100
如此地以本發明之製造方法所得之絲心蛋白多孔質體係具有極大的空孔率，於各種用途上顯示優異的性能。
本發明之絲心蛋白多孔質體，因為不含溶劑所以安全性高。因此，可應用於醫療領域或適用於人體之領域。尤其吸水性高，肌膚触感佳而且安全性上亦無問題，所以可廣泛地適用於以保濕等為目的之化妝品、美容領域等。具體上，可適合使用為去角質面膜或化妝棉。而且，因為多孔質體中含有胺基酸，所以可期待角質之保濕效果，於肌膚護理用途等，特別有效。具體上，可適合使用為去角質面膜或化妝棉。另外，改變凍結時使用之容器的形狀，可容易得到所需形狀物，所以可適合使用為例如符合臉部形狀之面膜。
另外，本發明之絲心蛋白多孔質體係可藉由改變吸水量而控制該重量，並且安全性上亦無問題，所以例如可適合使用為內視鏡觀察下牽引所切除之活體組織用之重錘。
其他，本發明之絲心蛋白多孔質體係強度、吸水性高而且安全性上亦無問題，所以可適合使用於創傷被覆材料或藥劑緩釋載體、止血棉等醫療領域、紙尿布或生理用品等生活日用品領域、組織工學或再生醫工學中之細胞培養支持體或組織再生支持體、淨水用途、環境領域中成為微生物或細菌等居所之支持體等。
另外，本發明之絲心蛋白多孔質體中，尤其是膠狀物係可適合使用為創傷被覆材料、或以保濕、改善肌膚粗糙、美白等為目的之香妝品。
因揭示胺基酸具有各種生理作用，所以可以期待本發明之含有胺基酸之絲心蛋白多孔質體亦具有源自胺基酸的各種效果。所期待之具體效果如下所述。
因報告指出藉由塗抹L-精胺酸、L-絲胺酸、L-脯胺酸、L-羥脯胺酸等胺基酸，具有促進創傷治癒效果，所以可期待使用本發明之絲心蛋白多孔質體之創傷被覆材料及膠狀外用劑具有促進創傷治癒效果，可期待面膜等之肌膚護理構件具有改善、預防肌膚粗糙之效果等。
因報告指出藉由塗抹L-麩胺酸、L-天冬胺酸、甘胺酸、L-絲胺酸、L-賴胺酸、L-脯胺酸、L-羥脯胺酸等許多胺基酸，對肌膚具有保濕效果，所以使用本發明之絲心蛋白多孔質體之面膜等肌膚護理構件，可期待對肌膚之保濕 效果。
因報告指出藉由塗抹L-鳥胺酸或其鹽等部份胺基酸於肌膚，具有美白效果，所以使用本發明之絲心蛋白多孔質體之面膜等肌膚護理構件，可期待美白效果。
因報告指出L-酪胺酸、L-色胺酸、L-苯丙胺酸等芳香族胺基酸具有紫外線吸收效果，所以使用本發明之絲心蛋白多孔質體之面膜等肌膚護理構件，可期待防止日曬效果、美白效果等。
前述之藉由本發明之製造方法所製造之絲心蛋白多孔質體係含有來自製造步驟之胺基酸。因此，本發明亦提供含有絲心蛋白及胺基酸作為必要成份之絲心蛋白多孔質體。
關於所得之絲心蛋白多孔質體中所含胺基酸殘留何等程度之定量分析，可藉由斯萊克法(Van Slyke method)、茚滿三酮法、螢光標定法、毛細管電泳分析等。胺基酸雖是由羧基與胺基所成之有機物，但主要是以檢測胺基的方法為人所知。其中，若使用自動胺基酸分析計(例如日立L-8500)時，可簡便地進行胺基酸定性、定量分析。自動胺基酸分析計係以離子交換樹脂分離胺基酸後，進行茚滿三酮發色而檢測。殘留於所得絲心蛋白多孔質體的胺基酸濃度係以製作多孔質體時所加入胺基酸濃度為最大值，製作多孔質體後，以洗淨次數或時間等，可控制絲心蛋白多孔質體中胺基酸濃度，自0.01質量%至所加入的胺基酸濃度。但是，所使用的絲蛋白並不會全部形成多孔質體 成份，有部份殘留的可能性，所以測定前必須使用過濾器等自試驗液去除絲蛋白。
 實施例
以下係藉由實施例具體地說明本發明，但本發明並非局限於此等實施例者。
[實施例1]
(調製絲蛋白水溶液)
添加20g絲蛋白粉末(KB Seiren社製，商品名：「SilkpowderIM」)於400ml之9M溴化鋰水溶液，於室溫下攪拌4小時使溶解。離心(12,000rpm，5分鐘)後，傾析以去除沈澱的不溶解物後，注入透析管(Spectrum Laboratories,Inc製，Spectra/PorR1 Dialysis Membrane，MWCO6,000~8,000)，對自純水製造裝置(Millipore製，DirectQ-UV)取得之5L之超純水，進行12小時透析，並重複5次，接著，於透析管中，風乾濃縮至體積成1/8左右，得到絲心蛋白水溶液。
將所得之絲心蛋白水溶液2ml分裝於聚苯乙烯製容器，秤量後，於庫內溫度預先調整成-20℃左右之無氟氯碳化物冷藏冷凍庫(日立製作所製「R-Y370」)之冷凍室，經12小時凍結，於凍結乾燥機(EYELA社製，「FDU-1200」)中凍結乾燥7小時。自凍結乾燥機取出所得之乾 燥物，於30秒內秤量，由減少的重量定量絲心蛋白水溶液中之絲心蛋白濃度(質量%)。
(調製胺基酸水溶液)
秤取L-天冬胺酸(胺基酸)，所秤取的量是使該L-天冬胺酸與前述調製之絲心蛋白水溶液混合時之最終濃度成為1質量%的量，加入加熱至80℃的純水後，一邊加熱以維持80℃，一邊攪拌10分鐘溶解後，靜置冷卻至室溫，得到L-天冬胺酸水溶液(胺基酸水溶液)。
(製造絲心蛋白多孔質體)
添加L-天冬胺酸水溶液於前述之絲心蛋白水溶液，調製最終絲心蛋白濃度為5質量%、L-天冬胺酸濃度為1質量%之絲心蛋白水溶液。
倒入此絲心蛋白水溶液於以鋁板製作的模具(內側尺寸：80mm×40mm×4mm)，放入低溫恒溫槽(EYELA社製NCB-3300)凍結保存。
凍結係預先冷卻低溫恒溫槽成-5℃，將放有絲心蛋白溶液的模具放入低溫恒溫槽中，保持2小時，之後，以冷卻速度3℃/h，以5小時冷卻槽內成-20℃後，於-20℃下保持5小時。將凍結的試料，以自然解凍恢復成室溫後，自模具取出，得到絲心蛋白多孔質體。該絲心蛋白多孔質體成為保持模具用容器之形狀之硬多孔質體。
藉由本發明之製造方法所得之絲心蛋白多孔質體係依 據使用目的，可直接使用所得之絲心蛋白多孔質體，但亦可去除多孔質體中水分中殘留的L-天冬胺酸。本實施例中，浸漬所得之多孔質體於超純水，藉由交換超純水3天且1天2次，去除使用之L-天冬胺酸。
(藉由掃描式電子顯微鏡觀察)
使用掃描式電子顯微鏡觀察所得絲心蛋白多孔質體的結構。掃描式電子顯微鏡係使用Philips社製XL30-FEG，以低真空無蒸鍍模式，加速電壓10kV，進行測定。另外，絲心蛋白多孔質體之結構，並不是觀察多孔質體表面，而是切斷多孔質體使露出的內部。所得之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描式電子顯微鏡照片如圖1所示。另外，有或沒有去除所使用胺基酸之步驟，所得多孔質體之內部結構基本上係相同的。在該多孔質體觀察到細孔，該細孔大小(細孔直徑)為10~300μm左右。
(拉伸彈性模數)
絲心蛋白多孔質體之力學特性係使用INSTRON社Micro Tester-5548型，進行評估。將製成的絲心蛋白多孔質體，切出40mm×4mm×4mm試驗片，將此試驗片以2mm/min之條件拉伸時之強度及歪斜度圖表化，由斜率求出拉伸彈性模數。該結果如表2所示。另外，拉伸彈性模數係表示自製成的多孔質體製作5個點的試驗片，進而於不同日製成的絲心蛋白多孔質體切出5個點的試驗片，對 此10個點進行測定之平均值。
(空孔率)
將所得的多孔質體靜置於純水中1天，使完全吸水，秤重後(濕重量)，凍結乾燥以完全去除多孔質體中的水分，再次秤量(乾燥重量)。假設水的密度為1g/cm3 、絲心蛋白的密度為1.2g/cm3 、含水狀態之絲心蛋白多孔質體的密度為1g/cm3 ，依據下式，進行絲心蛋白多孔質體空孔率之測定。該結果如表2所示。
空孔率=(濕重量-乾燥重量/1.2)/濕重量×100
[實施例2~11]
除了於實施例1中，將添加的胺基酸、絲心蛋白濃度、及進行靜置時之靜置條件變更為如第2表所示以外，其他與實施例1同樣地操作，得到絲心蛋白多孔質體。此等實施例所得之絲心蛋白多孔質體係與實施例1同樣為保持模具用容器之形狀之硬絲心蛋白多孔質體。對於實施例1、2、3、5及9所得之絲心蛋白多孔質體，與實施例1同樣地操作，觀察到的絲心蛋白多孔質體內部斷面之掃描式電子顯微鏡照片，分別如圖2、3、4及5表示。另外，與實施例1同樣地操作，進行各種物性測定。所得結果如第2表所示。
[實施例12~24]
除了於實施例1中，取代L-天冬胺酸，使用如第1表所示之胺基酸以外，與實施例1同樣地操作，得到絲心蛋白多孔質體。該絲心蛋白多孔質體係保持模具用容器之形狀者，實施例12~21所得之絲心蛋白多孔質體為柔軟多孔質體及膠狀多孔質體。
另外，實施例22~24所得之絲心蛋白多孔質體為保持模具用容器之形狀之膠狀多孔質體。對於實施例12~24所得之絲心蛋白多孔質體，與實施例1同樣地操作，觀察到的硬絲心蛋白多孔質體內部斷面之掃描式電子顯微鏡照片，分別如圖6~18表示。該多孔質體觀察到細孔，該細孔的大小(細孔直徑)為10~300μm左右。
[實施例25及26]
除了於實施例1中，取代L-天冬胺酸，分別使用如第1表所示之L-酪胺酸及L-色胺酸以外，其他與實施例1同樣地操作，得到絲心蛋白多孔質體。但是於分別溶解L-酪胺酸及L-色胺酸於純水後之冷卻過程，因發生L-酪胺酸及L-色胺酸析出，所以藉由過濾去除析出物。所得之絲心蛋白多孔質體係保持模具用容器之形狀之膠狀多孔質體。
與實施例1同樣地操作，觀察到的多孔質體內部斷面之掃描式電子顯微鏡照片，分別如圖19及20表示。在任一種多孔質體皆觀察到細孔，該細孔的大小(細孔直徑) 為10~300μm左右。
[實施例27~29]
(胺基酸含有率)
使用自動胺基酸分析計(日立製L-8500)，進行所得絲心蛋白多孔質體中所含胺基酸之定性、定量分析。自動胺基酸分析計，為了以離子交換樹脂分離胺基酸後進行茚滿三酮發色而檢測，而不僅是定量分析，亦同時進行定性分析。但是，因為使用的絲心蛋白並不會全部形成多孔質體成份，有部份殘留於水溶液中之可能性，所以於測定前自試驗液去除絲心蛋白。
實施例1、5、9製作之絲心蛋白多孔質體，於最後的超純水洗淨步驟中，於洗淨前、洗淨12小時後、洗淨24小時後、洗淨36小時後、洗淨48小時後、洗淨60小時後、洗淨72小時後，分別回收各試料，回收此等絲心蛋白多孔質體中所含水分。接著，使用Millipore社Amicon Ultra centrifugal filter kit(分離分子量：5000及10000)，去除絲心蛋白，回收濾液。以自動胺基酸分析計測定此等濾液，進行所含胺基酸之定性、定量分析。使用試料量為10μ l，離子交換樹脂為陽離子交換樹脂#2622，胺基酸分離時之管柱尺寸為4.6mm×60mm，ammonia trap(氨捕捉)時之管柱尺寸為4.6mm×40mm，流速為0.30ml/分鐘，偵測器為570nm及440nm之可見光。所得結果如第3表所示。對於全部的實施例，可知隨著洗淨時間(次數 )，絲心蛋白多孔質體中的胺基酸逐漸減少。因此，所得絲心蛋白多孔質體中殘留的胺基酸濃度係以製作多孔質體時加入的胺基酸濃度為最大值，製作多孔質體後，以洗淨次數或時間等，可控制多孔質體中胺基酸濃度自0至加入的胺基酸濃度。另外，洗淨前所偵測出的胺基酸濃度係製作絲心蛋白多孔質體時添加的濃度以下，認為係因為添加的部份胺基酸以某種形式(例如吸附等)收納於形成多孔質體的絲心蛋白中。
產業上利用性
本發明之絲心蛋白多孔質體以及藉由本發明之製造方法所得之絲心蛋白多孔質體，因為安全性優異，所以可應用於醫療領域或適用於人體之領域。具體上，可廣泛地適用於化妝品、美容領域，極有效地作為符合臉部形狀之面膜。
另外，可適用於創傷被覆材料或藥劑緩釋載體、止血棉等醫療領域、紙尿布或生理用品等生活日用品領域、組織工學或再生醫工學中細胞培養支持體或組織再生支持體、淨水用途．環境領域中微生物或細菌等居所之支持體等各種產業。
[圖1]實施例1製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描式電子顯微鏡照片。
[圖2]實施例2製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描式電子顯微鏡照片。
[圖3]實施例3製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描式電子顯微鏡照片。
[圖4]實施例5製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描式電子顯微鏡照片。
[圖5]實施例9製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描式電子顯微鏡照片。
[圖6]實施例12製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描 式電子顯微鏡照片。
[圖7]實施例13製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描式電子顯微鏡照片。
[圖8]實施例14製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描式電子顯微鏡照片。
[圖9]實施例15製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描式電子顯微鏡照片。
[圖10]實施例16製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描式電子顯微鏡照片。
[圖11]實施例17製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描式電子顯微鏡照片。
[圖12]實施例18製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描式電子顯微鏡照片。
[圖13]實施例19製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描式電子顯微鏡照片。
[圖14]實施例20製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描式電子顯微鏡照片。
[圖15]實施例21製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描式電子顯微鏡照片。
[圖16]實施例22製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描式電子顯微鏡照片。
[圖17]實施例23製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描式電子顯微鏡照片。
[圖18]實施例24製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃 描式電子顯微鏡照片。
[圖19]實施例25製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描式電子顯微鏡照片。
[圖20]實施例26製作之絲心蛋白多孔質體斷面之掃描式電子顯微鏡照片。

Claims (13)

  1. 一種絲心蛋白多孔質體，其特徵為：含有絲心蛋白及胺基酸且不含有機溶劑，並且，拉伸彈性模數為0.04~16MPa。
  2. 如請求項1之絲心蛋白多孔質體，其中前述胺基酸為酸性胺基酸。
  3. 如請求項1之絲心蛋白多孔質體，其中前述胺基酸為羥基胺基酸。
  4. 如請求項2之絲心蛋白多孔質體，其中前述酸性胺基酸為單胺基二羧酸。
  5. 如請求項4之絲心蛋白多孔質體，其中前述單胺基二羧酸為天冬胺酸或麩胺酸。
  6. 如請求項3之絲心蛋白多孔質體，其中前述羥基胺基酸為羥脯胺酸。
  7. 一種絲心蛋白多孔質體之製造方法，其特徵為藉由將對絲蛋白水溶液添加胺基酸而成之絲蛋白溶液凍結，其次使其熔化，而得到多孔質體。
  8. 如請求項7之絲心蛋白多孔質體之製造方法，其中更含有將熔化後所得之前述多孔質體浸漬於純水中而去除胺基酸之步驟。
  9. 如請求項7之絲心蛋白多孔質體之製造方法，其中不含有將熔化後所得之前述多孔質體浸漬於純水中而去除胺基酸之步驟。
  10. 如請求項7~9中任一項之絲心蛋白多孔質體之製 造方法，其中將前述添加有胺基酸之絲蛋白溶液予以凍結前，將該溶液在過冷狀態下保持一定時間。
  11. 如請求項7~9中任一項之絲心蛋白多孔質體之製造方法，其中將前述添加有胺基酸之絲蛋白溶液予以凍結前，於該溶液不凝固之溫度下使該溶液靜置10小時以上。
  12. 如請求項7~9中任一項之絲心蛋白多孔質體之製造方法，其中前述胺基酸之添加量，於絲蛋白溶液中為0.01~18質量%。
  13. 如請求項7~9中任一項之絲心蛋白多孔質體之製造方法，其中於前述添加有胺基酸之絲蛋白溶液中，絲蛋白之濃度為0.1~40質量%。
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