WO2017051926A1 - ファイバー、スキンケアシート、創傷被覆材、再生医療用材料及び不織布 - Google Patents

ファイバー、スキンケアシート、創傷被覆材、再生医療用材料及び不織布 Download PDF

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WO2017051926A1
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直祐 角
一稔 小林
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F4/00—Monocomponent artificial filaments or the like of proteins; Manufacture thereof
    • D01F4/02—Monocomponent artificial filaments or the like of proteins; Manufacture thereof from fibroin
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4266—Natural fibres not provided for in group D04H1/425

Definitions

  • the present invention relates to a fiber, a skin care sheet, a wound dressing, a regenerative medical material, and a nonwoven fabric.
  • nanofibers which are ultrafine fibers with a fiber diameter of the order of nanometers
  • fibers are used in a wide range of industries, including medical applications, battery applications including battery separators, filter applications, and separation membrane applications. This material is expected to be used.
  • Known techniques for obtaining nanofibers include self-assembly methods, phase separation methods, and electrospinning methods.
  • the electrospinning method produces a nanofiber from a dope using electrostatic repulsion by discharging a solution such as a polymer (sometimes referred to as a dope) from a nozzle while applying a high voltage. Is the method.
  • Examples of materials that can be used in the electrospinning method include synthetic polymers such as polyvinyl alcohol and polylactic acid, proteins such as collagen and fibroin, and the like. Nanofibers formed from proteins have a large surface area and excellent biocompatibility, and are expected to be applied to medical applications.
  • fibroin nanofiber a method for producing nanofibers using fibroin as a raw material (hereinafter also referred to as “fibroin nanofiber”) by electrospinning.
  • a method of electrospinning using a solution (dope) of fibroin dissolved in hexafluoroisopropanol (hereinafter also referred to as “HFIP”), hexafluoroacetone (hereinafter also referred to as “HFA”) or the like Patent Document 1
  • the lyophilized product of the aqueous solution of fibroin obtained by desalting is dissolved in formic acid.
  • Patent Document 2 fibroin is dissolved in a neutral salt solution such as LiBr and CaCl 2 and then desalted, and a nonionic surfactant and a water-soluble polymer are added to the fibroin aqueous solution obtained by desalting.
  • a neutral salt solution such as LiBr and CaCl 2
  • a nonionic surfactant and a water-soluble polymer are added to the fibroin aqueous solution obtained by desalting.
  • Examples include a method of electrospinning using the added solution (dope) (Patent Document 3).
  • silk composite nanofibers having excellent biocompatibility can be obtained by electrospinning using a solution (dope) to which a biocompatible polymer such as polyethylene oxide is added in addition to fibroin ( Patent Document 3).
  • the nanofibers obtained by these methods are easily dissolved by water, moisture, etc., their use has been restricted in many applications. Then, examination which insolubilizes fibroin nanofiber with respect to water is made.
  • the nanofibers produced by the above method are immersed in lower alcohol or lower ether selected from the group consisting of methanol, ethanol, propanol, methyl ether, ethyl ether and propyl ether.
  • lower alcohol or lower ether selected from the group consisting of methanol, ethanol, propanol, methyl ether, ethyl ether and propyl ether.
  • Patent Document 1 has a problem that the solvent to be used (HFIP, HFA, etc.) is harmful to the human body and is very expensive.
  • the method described in Patent Document 2 requires complicated steps such as dissolution, desalting, lyophilization, and re-dissolution, requires an expensive lyophilization step, and uses skin-corrosive formic acid as a solvent. Since it was used, there were problems in the working environment and the safety of the resulting nanofibers.
  • the method described in Patent Document 3 has a simple process, and there is no problem in the working environment and the safety of the obtained nanofibers.
  • the obtained nanometer is similar to the methods described in Patent Documents 1 and 2. The problem was that the fiber dissolved in water.
  • Non-Patent Document 1 requires drying of the solvent used after the insolubilization treatment, and particularly when the manufactured nanofiber is used for medical purposes, if the solvent remains, there is a problem in safety. was there.
  • the method described in Non-Patent Document 2 has a problem in safety because there is a risk of ignition, explosion, and the like because a high voltage needs to be applied in an environment filled with ethanol.
  • an object of the present invention is to provide a fibroin fiber that is insoluble in water without performing an insolubilization process, and a skin care sheet, a wound dressing material, a regenerative medical material, and a nonwoven fabric that contain the fibroin fiber. is there.
  • fibers containing fibroin and a polyhydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms are insoluble in water without insolubilization treatment.
  • the present invention relates to the following [1] to [11].
  • [1] A fiber containing fibroin and a polyhydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms.
  • [7] The fiber according to any one of [1] to [6] above, having an average fiber diameter of 10 to 900 nm.
  • a skin care sheet comprising the fiber according to any one of [1] to [7].
  • a wound dressing comprising the fiber according to any one of [1] to [7].
  • a regenerative medical material comprising the fiber according to any one of [1] to [7] above.
  • a nonwoven fabric containing the fiber according to any one of [1] to [7].
  • the fibroin fiber of the present invention is insoluble in water without being insolubilized.
  • Example 10 is a scanning electron microscope image of the nanofiber produced in Example 9. It is a scanning electron microscope image of the nanofiber obtained by immersing the nanofiber manufactured in Example 9 in water and then freeze-drying.
  • the fiber of the present invention is a fiber containing fibroin and a polyhydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms.
  • the present invention also provides nanofibers containing fibroin and a polyhydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms.
  • the term “fiber” includes nanofibers.
  • the fiber of the present invention is insoluble in water without performing an insolubilization treatment immersed in lower alcohol or the like.
  • water-insoluble (nano) fiber refers to a 4 cm square fiber deposit spun by electrospinning according to the method described in the Examples for 1 hour in ultrapure water. This refers to (nano) fibers that cannot be confirmed by visual observation after being immersed.
  • the polyhydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms contained in the fiber of the present invention has a boiling point as high as 180 ° C. or higher and a flash point of 90 ° C. or higher, there is a risk of ignition, explosion, etc. in the work process. It is much lower than the method of spinning in an ethanol atmosphere and is excellent in safety. Further, the fiber of the present invention tends to have good moisture retention and texture when it contains a polyhydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms, and is suitable for, for example, a skin care sheet, a wound dressing, a nonwoven fabric and the like.
  • this invention also provides the skin care sheet containing the fiber of this invention, the wound dressing material containing the fiber of this invention, and the nonwoven fabric containing the fiber of this invention.
  • a highly safe material can be used as a material blended in a solution (sometimes referred to as a dope) used in the fiber manufacturing method of the present invention.
  • fibroin which is an essential component, is a highly safe material that can be used as a suture in surgical operations, and polyhydric alcohols having 2 to 8 carbon atoms are also used in foods, pharmaceuticals, cosmetics, and the like.
  • a highly safe material can be selected. Therefore, the fiber of the present invention is suitable for regenerative medical materials and the like. Therefore, the present invention also provides a regenerative medical material containing the fiber of the present invention.
  • the fiber of the present invention can be produced using a dope containing fibroin, a polyhydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms and water.
  • a dope containing fibroin, a polyhydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms and water a dope containing fibroin, a polyhydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms and water.
  • fibroin examples include silk fibroin produced from natural silkworms such as rabbits, wild silkworms, and tengu, transgenic silkworms, etc., and the production method is not particularly limited. Among these, since it is possible to procure in large quantities, those produced from rabbit cocoons are preferable. Fibroin is obtained by scouring the aforementioned koji and removing sericin.
  • Fibroin is preferably used in the form of an aqueous fibroin solution. Any known method may be used as a method for obtaining an aqueous fibroin solution. For example, fibroin is dissolved in a neutral salt solution such as lithium bromide aqueous solution, calcium nitrate aqueous solution, calcium chloride ethanol / water mixed solution and put into a dialysis membrane. And a method of using an aqueous fibroin solution accumulated in silk glands of silkworms as it is.
  • a neutral salt solution such as lithium bromide aqueous solution, calcium nitrate aqueous solution, calcium chloride ethanol / water mixed solution
  • the former method that is, a method in which a solution obtained by dissolving fibroin in a neutral salt solution is placed in a dialysis membrane and desalted by dialysis in water is preferable because a large amount of fibroin aqueous solution can be produced.
  • a method for dissolving fibroin in a neutral salt solution for example, a temperature of 50 to 95 ° C. (preferably 60 to 90 ° C., more preferably 70 to 90 ° C.) using a water / ethanol mixed solution of calcium chloride.
  • the method of dissolving by heating with is more preferable from the viewpoint of safety when the neutral salt remains.
  • the molecular weight of fibroin is not particularly limited as long as the dope is a jet with good dope and a fiber insoluble in water is obtained.
  • a dope containing fibroin having a protein-equivalent molecular weight of 100,000 to 1,000,000, preferably 200,000 to 700,000, more preferably 300,000 to 500,000 good spinning Sex is obtained.
  • protein-converted molecular weight refers to glutamic acid dehydrogenase (molecular weight: 290,000), porcine myocardium using the peak top in the chromatogram of an evaluation sample obtained using high performance liquid chromatography (HPLC) as a molecular weight marker.
  • Concentration of fibroin in the dope meaning percent concentration calculated by ⁇ mass of fibroin in the dope / volume of the dope ⁇ ⁇ 100, and the unit is expressed as “% (m / v)”] Is preferably 3 to 30% (m / v), more preferably 5 to 20% (m / v), and even more preferably 7 to 15% (m / v).
  • the concentration of fibroin in the dope is preferably 3 to 20% (m / v), more preferably 4 to 20% (m / v), and 5 to 15 % (M / v) is more preferable.
  • the dope contains a water-soluble polymer, by setting the concentration of fibroin in the dope within this range, it is possible to suppress the gelation of the dope in a short time, and the effect of the water-soluble polymer described later is sufficient. A certain amount of productivity (amount of fiber that can be produced per unit time) can be secured while being expressed.
  • the concentration of fibroin in the dope containing the water-soluble polymer is within this range, the viscosity and surface tension of the dope become more suitable values by the electrospinning method, and it is easy to obtain nanofibers by the electrospinning method. It becomes.
  • it may be concentrated by air drying or diluted by adding water.
  • the dope contains a polyhydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms (hereinafter also simply referred to as “polyhydric alcohol”).
  • the carbon number of the polyhydric alcohol is from 2 to 8, from 2 to 5, preferably from 2 to 4, more preferably 3 from the viewpoints of economy, productivity, safety and texture of the obtained fiber.
  • Examples of the polyhydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, 1,4-butanediol, and 1,5-pentanediol.
  • Diols such as 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, cyclohexanediol; glycerin, pentaerythritol, trimethylolethane, trimethylolpropane, sorbitol, mannitol, etc.
  • Examples include trihydric or higher polyhydric alcohols. As the trihydric or higher polyhydric alcohol, trihydric alcohol is particularly preferable.
  • trivalent alcohol is preferable as the polyhydric alcohol, and it is a highly safe material used for foods, pharmaceuticals, cosmetics, and the like, and glycerin is more preferable from the viewpoint of excellent texture of the obtained fiber.
  • glycerol For example, vegetable glycerol, animal glycerol, etc. can be used.
  • the boiling point of a polyhydric alcohol From a viewpoint of economical efficiency, productivity, and safety, it is preferable that it is 150 degreeC or more, It is more preferable that it is 200 degreeC or more, It is that it is 250 degreeC or more. Further preferred. Although there is no restriction
  • the flash point of the polyhydric alcohol is not particularly limited, but is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 130 ° C.
  • the upper limit of the flash point of the polyhydric alcohol is preferably as high as possible, but is preferably 250 ° C. or less, more preferably 220 ° C. or less, and further preferably 200 ° C. or less from the viewpoint of availability. preferable.
  • the content of the polyhydric alcohol is such that the volume (mL) of polyhydric alcohol (polyhydric alcohol (mL) / fibroin (g)) is from 0.25 to 1 when the mass (g) of fibroin in the dope is 1.
  • the amount is preferably 1.0, more preferably 0.3 to 0.8, and even more preferably 0.3 to 0.6.
  • it can be sufficiently insoluble in water.
  • the polyhydric alcohol (mL) / fibroin (g) is 0.25 or more, a fiber sufficiently insolubilized in water tends to be obtained.
  • polyhydric alcohol (mL) / fibroin (g) is 1.0 or less, it is easy to obtain a good jet in the electrospinning method, and it tends to form a fiber.
  • the dope may further contain at least one selected from the group consisting of a water-soluble polymer, an inorganic salt, and a nonionic surfactant.
  • the fiber may further contain at least one selected from the group consisting of a water-soluble polymer, an inorganic salt, and a nonionic surfactant.
  • the dope preferably contains at least one selected from the group consisting of water-soluble polymers and inorganic salts.
  • the fiber preferably further contains at least one selected from the group consisting of a water-soluble polymer and an inorganic salt.
  • the water-soluble polymer is not particularly limited.
  • polyethylene oxide hereinafter also referred to as “PEO”
  • PVA polyvinyl alcohol
  • hydroxypropyl cellulose polyethylene
  • Preferred is at least one selected from the group consisting of glycol and gelatin.
  • one or more selected from the group consisting of polyethylene oxide and polyvinyl alcohol is more preferable, and polyethylene oxide is more preferable.
  • productivity can be improved without impairing the safety of the fiber, and the shape and fiber diameter of the fiber can be easily adjusted.
  • the water-soluble polymer refers to a polymer having an insoluble content of less than 0.5 mass% when 0.5 g of the polymer is dissolved in 100 g of water at 25 ° C.
  • the molecular weight and content of the water-soluble polymer in the dope are not particularly limited as long as the dope becomes a good jet and water-insoluble fibers can be obtained.
  • Electrospinning method nozzle type, cylinder type, wire
  • the preferred dope characteristics viscosity, conductivity, etc.
  • the preferred dope characteristics differ depending on the shape of the electrode, the shape of the electrode, the applied voltage, the shape of the target fiber, the fiber diameter, and the like.
  • the molecular weight of the water-soluble polymer may be appropriately selected according to the purpose as described above, but from the viewpoint of improving the productivity of the fiber and the viewpoint of easily adjusting the fiber shape and fiber diameter, the number average molecular weight. Is preferably 10,000 to 800,000, more preferably 20,000 to 800,000, still more preferably 30,000 to 800,000, and 50,000 to 600,000. It is particularly preferred that In particular, when polyethylene oxide is used as the water-soluble polymer, the molecular weight of polyethylene oxide is, for example, from the viewpoint of minimizing the content of polyethylene oxide, the number average molecular weight being 100,000 to 700,000. It is preferably 200,000 to 600,000, more preferably 300,000 to 600,000.
  • the productivity of the fiber can be increased with a smaller content.
  • the molecular weight of the polyvinyl alcohol has a number average molecular weight of 10,000 to 10,000 from the viewpoint of improving the productivity of the fiber and easily adjusting the shape and fiber diameter of the fiber. 500,000 is preferable, and 30,000 to 100,000 is more preferable.
  • a number average molecular weight can be calculated
  • GFC gel filtration chromatography
  • the content of the water-soluble polymer may be appropriately selected according to the purpose as described above, but from the viewpoint of improving the productivity of the fiber, the shape and fiber diameter of the fiber
  • the mass ratio of the water-soluble polymer to fibroin in the dope is preferably 0.05 to 1, and preferably 0.06 to 0.5. More preferably, it is more preferably 0.07 to 0.3.
  • the water-soluble polymer may be added directly to the dope or may be added as an aqueous solution.
  • the dope needs to be vigorously stirred.
  • the water-soluble polymer is preferably added as an aqueous solution to the dope.
  • the kind of the inorganic salt is not particularly limited, but from the viewpoint of safety and price, at least one selected from the group consisting of alkali metal salts and alkaline earth metal salts is preferable, and the group consisting of sodium salts and calcium salts More preferably, it is at least one selected from the group consisting of sodium chloride and calcium chloride, more preferably at least one selected from the group consisting of sodium chloride and calcium chloride, and particularly preferably sodium chloride used also as food and pharmaceuticals. .
  • the productivity of the fiber can be improved and the shape and diameter of the fiber can be easily adjusted without impairing the safety of the fiber.
  • the content of the inorganic salt is not particularly limited as long as the dope becomes a jet that is good and a fiber that is insoluble in water is obtained.
  • preferable dope characteristics vary depending on the electrospinning conditions, the target fiber shape, fiber diameter, and the like, and may be appropriately selected according to the purpose.
  • the mass ratio of the inorganic salt to fibroin in the dope is 0.001 to 0.05. It is preferably 0.002 to 0.03, more preferably 0.003 to 0.01.
  • Nonionic surfactant examples include polyoxyethylene alkyl aryl ethers, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkenyl ethers, polyoxyethylene fatty acid esters and the like.
  • nonionic surfactant examples include polyoxyethylene (50) oleyl ether, polyoxyethylene (20) sorbitan monoisostearate, polyoxyethylene (20) sorbitan monolaurate, polyoxy Ethylene (20) sorbitan monooleate, polyoxyethylene (7.5) nonylphenyl ether, polyoxyethylene (120) nonylphenyl ether, polyoxyethylene (15) nonylphenyl ether, polyoxyethylene (18) nonylphenyl ether , Polyoxyethylene (20) nonylphenyl ether, polyoxyethylene (8) octylphenyl ether, polyoxyethylene (10) octylphenyl ether, and the like.
  • the numerical value in the parenthesis represents the number of repeating units of ethylene oxide.
  • the fiber of the present invention can be easily obtained by spinning by the electrospinning method using the dope.
  • the electrospinning method is a well-known method for forming fibers using the force of electricity. By applying a high voltage to the dope, the dope is ejected toward the electrode, and the solvent is evaporated by the ejection. It is a method which can obtain the fiber (especially nanofiber).
  • the electrospinning method can apply a wide variety of materials and can easily control the shape and diameter of the fiber. There is no particular limitation on the electrospinning apparatus that can be used for producing the fiber, and a known apparatus can be used.
  • the electrospinning apparatus has a nozzle type, wire type, cylinder type, etc., which have different structures such as electrodes, but any type of fiber is insoluble in water by using the dope. Is obtained.
  • the dope does not contain a water-soluble polymer and a nonionic surfactant, it is preferable to use a nozzle-type electrospinning device from the viewpoint of widening the range of spinning conditions.
  • the nozzle-type electrospinning apparatus discharges the dope filled in the syringe at a constant speed, and at the same time applies a high voltage between the dope filled in the syringe and a grounded cathode plate (collector), thereby
  • a dope solution is jetted and jetted from the tip of a nozzle to deposit fibers, particularly nanofibers, on a cathode plate.
  • the viscosity of the dope is not particularly limited and may be appropriately adjusted according to the fiber diameter of the target fiber, but is preferably 10 to 1,000 mPa ⁇ s, for example.
  • the viscosity of the dope is 10 mPa ⁇ s or more, the flow rate of the dope is easily controlled, and when it is 1,000 mPa ⁇ s or less, the productivity of the fiber is excellent and a thin fiber is easily obtained.
  • Factors affecting the shape and fiber diameter of the fiber obtained in addition to the dope composition and whether or not spinning is possible in the production of the fiber include the distance between electrodes of the electrospinning device, the humidity in the device, and the applied voltage.
  • the distance between the electrodes of the electrospinning apparatus is not particularly limited as long as the discharged dope becomes a good jet and a fiber insoluble in water is obtained, but it is, for example, 10 to 25 cm.
  • the internal humidity of the electrospinning apparatus is not particularly limited as long as the discharged dope becomes a good jet and water-insoluble fibers can be obtained, but it is preferably 40% or less, for example, 35% or less. It is more preferable that it is 30% or less.
  • the applied voltage of the electrospinning device is not particularly limited as long as the discharged dope becomes a good jet and water-insoluble fibers can be obtained, and may be appropriately selected according to the device, electrode shape, etc.
  • the range can be selected from 10 to 30 kV.
  • the formed fiber is accumulated in the collector of the electrospinning apparatus, but the fiber may adhere to the collector and be difficult to peel off.
  • a base sheet or the like may be installed on the collector or from the anode rather than the collector, and the fibers may be deposited on the base sheet.
  • a material having a certain degree of conductivity may be caused by the fact that the use of a thick base sheet may cause inconveniences such as a jet being distorted. It is preferable to use it.
  • the base material sheet of a smooth structure from the ease of peeling.
  • an aluminum foil can be suitably used as the base sheet.
  • the fiber obtained by the electrospinning method contains a substance contained in the dope used in the electrospinning method. That is, when a dope containing fibroin and polyhydric alcohol is used, a fiber containing fibroin and polyhydric alcohol can be obtained. Similarly, when using a dope containing fibroin and a polyhydric alcohol and at least one selected from the group consisting of a water-soluble polymer, an inorganic salt and a nonionic surfactant, fibroin and the polyhydric alcohol And a fiber containing at least one selected from the group consisting of a water-soluble polymer, an inorganic salt, and a nonionic surfactant.
  • the fiber when it is necessary to remove polyhydric alcohol, water-soluble polymer, inorganic salt, nonionic surfactant, etc. contained in the fiber of the present invention, the fiber can be appropriately removed by washing with water. it can.
  • the average fiber diameter of the fiber of the present invention is not particularly limited and may be appropriately adjusted according to the use of the fiber. For example, it may be 10 to 900 nm, 50 to 700 nm, 200 to It may be 600 nm. Thus, a fiber having a nano-order average fiber diameter is usually referred to as a nanofiber.
  • the average fiber diameter of the fibers is obtained by measuring the width (diameter) of 20 fibers present at an arbitrary position using an electron microscope (5,000 times), and averaging the values of the obtained measurement results. Can be measured.
  • Nanofibers were extracted with chloroform to obtain an extract and an extraction residue.
  • double shot pyrolysis gas chromatograph mass spectrometry (GC / MS analysis) was performed using the obtained extract under the following configuration and conditions.
  • a glycerin peak was confirmed from a heat extraction gas chromatogram at 280 ° C., it was determined that “glycerin was contained”, and otherwise, it was determined that “glycerin was not contained”.
  • the peak of PEO was confirmed from the chromatogram of pyrolysis GC / MS at 590 ° C., it was determined that “PEO was included”, and when it was not, it was determined that “PEO was not included”. .
  • a dialysis tube (Spectra / Por® 1 Dialysis Membrane, MWCO 6,000-8, 000, manufactured by Spectrum Laboratories, Inc.) for 12 hours with respect to 5 L of ultrapure water collected from an ultrapure water production apparatus (PRO-0500 and FPC-0500 (model number), manufactured by Organo Corporation). Dialysis was repeated 5 times to obtain an aqueous fibroin solution.
  • HPLC high-performance liquid chromatograph
  • a high-performance liquid chromatograph (HPLC) main body manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, trade name: Chromaster (registered trademark)
  • an optional UV detector manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, model number: 5410
  • pump Manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, model number: 5110)
  • autosampler manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, model number: 5210)
  • column oven manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, model number: 5310
  • An HPLC apparatus combined with a product name: SHODEX (registered trademark) PROTEIN KW-804 was used, and the measurement conditions were a mobile phase flow rate of 0.5 mL / sec, a column temperature of 30 ° C., and a detection wavelength of UV of 220 nm.
  • a yeast-derived glutamate dehydrogenase (molecular weight: 290,000, Oriental Yeast Co., Ltd., a molecular weight marker protein for HPLC) was used as a molecular weight marker.
  • MW-Marker HPLC
  • porcine myocardial lactate dehydrogenase (molecular weight: 142,000, manufactured by Oriental Yeast Co., Ltd., trade name: MW-Marker (HPLC)
  • yeast-derived enolase Molecular weight: 67,000, manufactured by Oriental Yeast Co., Ltd., trade name: MW-Marker (HPLC)
  • the mobile phase was passed through the HPLC apparatus for 1 hour and waited for the baseline to stabilize. After stabilization of the baseline, 22 ⁇ L of a molecular weight marker solution dissolved so that each molecular weight marker is 0.05% by mass in the aqueous solution is injected, and a calibration curve is created from the peak top of the obtained chromatogram and the molecular weight of the molecular weight marker. did. Subsequently, the protein equivalent molecular weight of fibroin was measured using the calibration curve from the position of the peak top of the chromatogram obtained by injecting 22 ⁇ L of the chromatographic evaluation sample. As a result, the protein equivalent molecular weight of the fibroin aqueous solution was 386,000.
  • Example 1 (I) Preparation of dope Water and glycerin were added to the fibroin aqueous solution obtained in Production Example 1, and the mixture was stirred at 22 ° C. for 3 minutes with a magnetic stirrer to prepare a dope.
  • the fibroin concentration in the dope was 10% (m / v)
  • (Ii) Spinning by electrospinning method The dope obtained above was filled in a plastic syringe, and a nozzle was attached to the tip of the plastic syringe.
  • the syringe with the nozzle attached is set in an electrospinning device, an aluminum foil as a base sheet is attached to the cathode plate (earthed metal plate), and spinning is performed by the electrospinning method under the following conditions. Nanofibers were manufactured.
  • the electrospinning apparatus and its use conditions are as follows. Electrospinning device: MECC Co. Ltd ..
  • Example 2 Nozzle: Terumo Corporation non-bevel needle 18G ⁇ Dope discharge speed: 1mL / h ⁇ Distance between electrodes: 18cm ⁇ Applied voltage: 20 kV
  • the electrospinning apparatus used in Example 1 applies a high voltage between the dope in the nozzle and the grounded cathode plate at the same time that the apparatus pushes the plunger portion of the syringe and discharges the dope at a constant speed.
  • the dope is jetted as a jet and nanofibers are deposited on the cathode plate.
  • the nanofibers obtained above were peeled from the aluminum foil, and whether or not nanofibers were spun and insolubilized was evaluated by the method described above. The results are shown in Table 2.
  • Example 1 nanofibers were produced in the same manner as in Example 1 except that the composition of the dope and the electrospinning conditions were as shown in Table 2. Table 2 shows the evaluation results of the obtained nanofibers.
  • Example 15 as a wire type electrospinning apparatus, ELMARCO s. r. o. “Nano Spider Production Line NS 1WS500U” manufactured by the company was used.
  • the wire-type electrospinning device has an operating part called a carriage equipped with a tank filled with a dope that applies a high voltage to the anode wire installed at the bottom of the spinning chamber and simultaneously applies a high voltage to the lower part of the spinning chamber.
  • the dope jet is ejected from the anode wire installed on the cathode toward the cathode wire installed on the upper part of the spinning chamber.
  • the nanofibers can be deposited on the aluminum foil.
  • Example 1 nanofibers were produced in the same manner as in Example 1 except that the composition of the dope and the conditions for electrospinning were as shown in Table 2.
  • Table 2 shows the evaluation results of the obtained nanofibers.
  • nanofibers can be obtained safely and easily in any dope composition. It was found to be insoluble in water. On the other hand, from Comparative Examples 1 to 3, it was found that the nanofibers were not insolubilized when no polyhydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms such as glycerin was added.
  • Example 9 The nanofiber produced in Example 9 was observed with a scanning electron microscope (SEM).
  • SEM scanning electron microscope
  • the scanning electron microscope used was “Neo Scope JCM-5000” (manufactured by JEOL Ltd.), and was observed under the conditions of high vacuum Pt deposition mode and acceleration voltage of 10 kV.
  • FIG. 1 that in Example 9, nanofibers having a fiber diameter of 150 to 800 nm (average fiber diameter: 294 nm) were obtained.
  • the freeze-dried nanofibers were observed by SEM under the same conditions as described above. The results are shown in FIG. From FIG.
  • the nanofiber produced in Example 9 maintained the same structure as in FIG. 1 after being immersed in water and was insoluble in water. From the results shown in FIGS. 1 and 2, the nanofiber of the present invention containing fibroin and a polyhydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms such as glycerin is a fiber having a nano-order fiber diameter and insoluble in water. I found out.
  • the (nano) fiber of the present invention contains a substance added to the dope used in electrospinning.
  • the fiber of the present invention is suitable for wound dressings, nonwoven fabrics, regenerative medical materials (cell culture carriers), etc., taking advantage of features such as insolubility in water, excellent biocompatibility, fine structure and large surface area. Can be used.
  • adsorbents that make use of the surface area of nanofibers and the unique adsorption ability of fibroin, filters and separation membranes that make use of fine pores between the fibers of nanofibers, and skin care that makes good use of texture.
  • Application to sheets is also expected.

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Abstract

不溶化処理を行わずとも水に不溶であるフィブロインファイバー、特にフィブロインナノファイバーを提供する。さらに、該フィブロイン（ナノ）ファイバーを含有してなる、スキンケアシート、創傷被覆材、細胞培養担体及び不織布を提供する。より具体的には、フィブロイン及び炭素数２～８の多価アルコールを含有してなる（ナノ）ファイバー、並びに該（ナノ）ファイバーを含有してなる、スキンケアシート、創傷被覆材、再生医療用材料及び不織布を提供する。

Description

ファイバー、スキンケアシート、創傷被覆材、再生医療用材料及び不織布
　本発明は、ファイバー、スキンケアシート、創傷被覆材、再生医療用材料及び不織布に関する。
　ファイバー（繊維）のうち、繊維径がナノメートルオーダーの極細の繊維であるナノファイバーは、医療用途、バッテリー用セパレーターをはじめとする電池用途、フィルター用途、分離膜用途等、幅広い分野の産業への利用が期待される材料である。
　ナノファイバーを得る手法としては、セルフアッセンブリー法、フェイズセパレーション法、エレクトロスピニング法等が知られている。
　これらのうち、エレクトロスピニング法は、高分子等の溶液（ドープと称することがある）を高電圧印加しながらノズル等から吐出することで、静電反発を利用してドープからナノファイバーを製造する方法である。
　エレクトロスピニング法に利用可能な素材としては、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸等の合成高分子、コラーゲン、フィブロイン等のたんぱく質などが挙げられる。
　たんぱく質から形成されるナノファイバーは、表面積が大きく、生体親和性に優れるため、医療用途への応用が期待されている。
　エレクトロスピニング法でフィブロインを原料とするナノファイバー（以下、「フィブロインナノファイバー」ともいう）を製造する方法に関してはいくつか報告がある。
　具体的には、フィブロインをヘキサフルオロイソプロパノール（以下、「ＨＦＩＰ」ともいう）、ヘキサフルオロアセトン（以下「ＨＦＡ」ともいう）等に溶解した溶液（ドープ）を用いてエレクトロスピニングする方法（特許文献１）、フィブロインを臭化リチウム（ＬｉＢｒ）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）等の中性塩溶液に溶解した後、脱塩して得たフィブロイン水溶液の凍結乾燥物を蟻酸に溶解した溶液（ドープ）を用いてエレクトロスピニングする方法（特許文献２）、フィブロインをＬｉＢｒ、ＣａＣｌ２等の中性塩溶液に溶解した後、脱塩して得たフィブロイン水溶液に非イオン性界面活性剤及び水溶性高分子を加えた溶液（ドープ）を用いてエレクトロスピニングする方法（特許文献３）などが挙げられる。
　また、フィブロインに加え、ポリエチレンオキサイド等の生体適合性高分子を添加した溶液（ドープ）を用いてエレクトロスピニングすることにより、生体親和性に優れるシルク複合ナノファイバーが得られることが報告されている（特許文献３）。
　しかしながら、これらの方法で得られるナノファイバーは、水、湿気等で容易に溶解してしまうため、多くの用途で、その利用に制約が生じていた。そこで、フィブロインナノファイバーを水に対して不溶化する検討がなされている。
　水に不溶なフィブロインナノファイバーを得る方法としては、上記の方法で製造したナノファイバーを、メタノール、エタノール、プロパノール、メチルエーテル、エチルエーテル及びプロピルエーテルからなる群から選ばれる低級アルコール又は低級エーテルに浸漬する方法（特許文献３及び非特許文献１）、及びエタノール雰囲気下で紡糸する方法（非特許文献２）などが知られている。
特開２００４－６８１６１号公報 特開２０１１－２０８２８６号公報 特開２０１０－１５０７１２号公報
繊維と工業，Vol. 71, No.3 (2015)，P. 117-122 日本シルク学会誌，Vol. 16 (2007)，P. 150-151
　しかしながら、特許文献１に記載の方法は、使用する溶媒（ＨＦＩＰ、ＨＦＡ等）が人体に有害な上に、非常に高価であることが問題であった。
　また、特許文献２に記載の方法は、溶解、脱塩、凍結乾燥、再溶解等の工程が煩雑であること、高コストの凍結乾燥工程が必須であること、皮膚腐食性の蟻酸を溶媒に用いるため、作業環境及び得られるナノファイバーの安全性に問題があることなどが問題であった。
　特許文献３に記載の方法は、工程が簡便であり、作業環境及び得られるナノファイバーの安全性にも問題はないが、前述したとおり特許文献１及び２に記載の方法と同様、得られるナノファイバーが水に溶解してしまうことが問題であった。
　また、非特許文献１に記載の方法は、不溶化処理後に、使用した溶媒の乾燥が必要である上、特に製造したナノファイバーを医療用途に用いる場合には、溶媒が残留すると、安全上に問題があった。また、ナノファイバーの形状を保ったまま不溶化するためには、高純度の低級アルコールをさらに十分に脱水して純度を高めてから用いる必要があるため、工業的には低級アルコールをこの純度に常時保つことは困難であった。
　非特許文献２に記載の方法は、エタノールが充満した環境で高電圧を印加する必要があるため、発火、爆発等の危険があり、安全性に問題があった。また、前述の通り、ナノファイバーの形状を保ったまま不溶化するためには、水分を厳密に除去した環境下でエタノールに暴露する必要があるため、紡糸チャンバー内のエタノールの濃度及び湿度を厳密に制御する必要があり、工業的な応用は困難であった。
　そこで、本発明の課題は、不溶化処理を行わずとも水に不溶であるフィブロインファイバー、並びに該フィブロインファイバーを含有してなる、スキンケアシート、創傷被覆材、再生医療用材料及び不織布を提供することにある。
　本発明者らは鋭意検討を行った結果、フィブロイン及び炭素数２～８の多価アルコールを含有してなるファイバーであれば、不溶化処理を行わずとも水に不溶であることを見出した。
　本発明は、以下の［１］～［１１］に関する。
［１］フィブロイン及び炭素数２～８の多価アルコールを含有してなるファイバー。
［２］さらに、水溶性高分子、無機塩及び非イオン性界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有してなる、上記［１］に記載のファイバー。
［３］前記水溶性高分子が、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリエチレングリコール及びゼラチンからなる群から選ばれる少なくとも１種である、上記［２］に記載のファイバー。
［４］前記水溶性高分子がポリエチレンオキサイドである、上記［２］又は［３］に記載のファイバー。
［５］前記ポリエチレンオキサイドの数平均分子量が１００，０００～７００，０００である、上記［４］に記載のファイバー。
［６］前記無機塩が、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種である、上記［２］～［５］のいずれかに記載のファイバー。
［７］平均繊維径が１０～９００ｎｍである、上記［１］～［６］のいずれかに記載のファイバー。
［８］上記［１］～［７］のいずれかに記載のファイバーを含有してなるスキンケアシート。
［９］上記［１］～［７］のいずれかに記載のファイバーを含有してなる創傷被覆材。
［１０］上記［１］～［７］のいずれかに記載のファイバーを含有してなる再生医療用材料。
［１１］上記［１］～［７］のいずれかに記載のファイバーを含有してなる不織布。
　本発明のフィブロインファイバー、特にフィブロインナノファイバーは、不溶化処理を行わずとも水に不溶である。
実施例９で製造したナノファイバーの走査型電子顕微鏡像である。 実施例９で製造したナノファイバーを水に浸漬後、凍結乾燥して得たナノファイバーの走査型電子顕微鏡像である。
［ファイバー］
　本発明のファイバーは、フィブロイン及び炭素数２～８の多価アルコールを含有してなるファイバーである。特に、本発明は、フィブロイン及び炭素数２～８の多価アルコールを含有してなるナノファイバーをも提供する。本明細書において、「ファイバー」と表記した場合、ナノファイバーも含む。
　本発明のファイバーは、低級アルコール等に浸漬する不溶化処理を行わずとも水に不溶である。ここで、本発明において、「水に不溶」な（ナノ）ファイバーとは、実施例に記載の方法に従ってエレクトロスピニング法によって紡糸した４ｃｍ角に切削したファイバーの堆積物を超純水中に１時間浸漬した後、目視観察によって溶解した様子が確認できない（ナノ）ファイバーのことをいう。
　また、本発明のファイバーに含まれる炭素数２～８の多価アルコールは、沸点が１８０℃以上、引火点が９０℃以上と高いため、作業工程上で引火、爆発等の危険が、上記したエタノール雰囲気下で紡糸する方法よりも格段に低く、安全性に優れている。
　また、本発明のファイバーは、炭素数２～８の多価アルコールを含むことで、保湿性及び質感が良好となる傾向があり、例えば、スキンケアシート、創傷被覆材、不織布等に好適である。そこで、本発明は、本発明のファイバーを含有してなるスキンケアシート、本発明のファイバーを含有してなる創傷被覆材、及び本発明のファイバーを含有してなる不織布をも提供する。
　さらに、後述するように、本発明のファイバーの製造方法に用いる溶液（ドープと称することもある）に配合される物質は、安全性の高いものを用いることができるため、安全性の高いファイバーを得ることができる。具体的には、必須成分であるフィブロインは、外科手術において縫合糸としても使用される安全性の高い素材であり、炭素数２～８の多価アルコールも食品、医薬品、化粧品等に使用される安全性の高い素材を選択することができる。ゆえに、本発明のファイバーは、再生医療用材料等に好適である。そこで、本発明は、本発明のファイバーを含有してなる再生医療用材料をも提供する。
　本発明のファイバーは、フィブロイン、炭素数２～８の多価アルコール及び水を含有するドープを用いて製造することができる。
　以下、該ドープが含有する各成分について説明する。
（フィブロイン）
　フィブロインとしては、例えば、家蚕、野蚕、天蚕等の天然蚕、トランスジェニック蚕等から産生されるシルクフィブロインなどが挙げられ、その製造方法に特に制限はない。これらの中でも、大量調達が可能であることから、家蚕の繭から産生されたものが好ましい。
　フィブロインは、前述の繭を精練し、セリシンを除去することで得られる。
　フィブロインとしては、フィブロイン水溶液の形態で用いることが好ましい。
　フィブロイン水溶液を得る方法としては、公知のいかなる方法を用いてもよい。例えば、フィブロインを、臭化リチウム水溶液、硝酸カルシウム水溶液、塩化カルシウムのエタノール／水混合溶液等の中性塩溶液に溶解した溶液を透析膜に入れ、水中で透析により脱塩することでフィブロイン水溶液を得る方法、及び蚕の絹糸腺に蓄積されたフィブロイン水溶液をそのまま使用する方法等が挙げられる。これらの中でも、前者の方法、つまりフィブロインを中性塩溶液に溶解した溶液を透析膜に入れ、水中で透析により脱塩する方法が、大量のフィブロイン水溶液を製造可能であるため好ましい。また、フィブロインを中性塩溶液に溶解する方法としては、例えば、塩化カルシウムの水／エタノール混合溶液を用いて５０～９５℃（好ましくは６０～９０℃、より好ましくは７０～９０℃）の温度で加熱溶解する方法が、中性塩残留時の安全性の観点からより好ましい。
　フィブロインの分子量は、ドープが良好なジェットとなり、水に不溶なファイバーが得られる条件であれば特に制限はない。例えば、タンパク質換算分子量が、１００，０００～１，０００，０００、好ましくは２００，０００～７００，０００、より好ましくは３００，０００～５００，０００のフィブロインを含むドープを用いることにより、良好な紡糸性が得られる。
　本明細書において、タンパク質換算分子量とは、高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）を用いて得られる評価試料のクロマトグラムにおけるピークトップを、分子量マーカーとしてグルタミン酸脱水素酵素（分子量：２９０，０００）、豚心筋乳酸脱水素酵素（分子量：１４２，０００）、酵母エノラーゼ（分子量：６７，０００）を使用して作成した較正曲線を用いて、タンパク質の分子量に換算した分子量を意味し、実施例に記載の方法により測定することができる。
　ドープ中におけるフィブロインの濃度［｛ドープ中のフィブロインの質量（ｍａｓｓ）／ドープの体積（ｖｏｌｕｍｅ）｝×１００により算出されるパーセント濃度を意味し、単位を「％（ｍ／ｖ）」と表す］は、３～３０％（ｍ／ｖ）であることが好ましく、５～２０％（ｍ／ｖ）であることがより好ましく、７～１５％（ｍ／ｖ）であることがさらに好ましい。ドープ中におけるフィブロインの濃度をこの範囲に設定することで、ドープが短時間でゲル化することを抑制できる。また、ドープ中におけるフィブロインの濃度がこの範囲であると、ドープの粘度及び表面張力がエレクトロスピニング法により一層適した値となり、エレクトロスピニング法によってナノファイバーを得ることが容易となる。
　特に、ドープが水溶性高分子を含有する場合は、ドープ中におけるフィブロインの濃度は、３～２０％（ｍ／ｖ）が好ましく、４～２０％（ｍ／ｖ）がより好ましく、５～１５％（ｍ／ｖ）がさらに好ましい。ドープが水溶性高分子を含有する場合に、ドープ中のフィブロインの濃度をこの範囲に設定することで、ドープが短時間でゲル化することを抑制でき、後述する水溶性高分子の効果を十分に発現させながら、生産性（単位時間あたりに製造可能なファイバーの量）も一定量確保できる。また、水溶性高分子を含有するドープ中におけるフィブロインの濃度がこの範囲であると、ドープの粘度及び表面張力がエレクトロスピニング法により一層適した値となり、エレクトロスピニング法によってナノファイバーを得ることが容易となる。ドープ中におけるフィブロインの濃度調整が必要な場合には、風乾により濃縮してもよく、水を加えて希釈してもよい。
（炭素数２～８の多価アルコール）
　前述のとおり、ドープは、炭素数２～８の多価アルコール（以下、単に「多価アルコール」ともいう）を含有する。
　多価アルコールの炭素数は、経済性、生産性、安全性及び得られるファイバーの質感の観点から、２～８であり、２～５が好ましく、２～４がより好ましく、３がさらに好ましい。
　炭素数２～８の多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，８－オクタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、シクロヘキサンジオール等のジオール；グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ソルビトール、マンニトール等の３価以上の多価アルコールなどが挙げられる。３価以上の多価アルコールとしては、特に、３価のアルコールが好ましい。
　これらの中でも、多価アルコールとしては３価のアルコールが好ましく、食品、医薬品、化粧品等に使用される安全性の高い素材であり、得られるファイバーの質感が優れる観点から、グリセリンがより好ましい。
　グリセリンの種類に特に制限はなく、例えば、植物性のグリセリン、動物性のグリセリン等が使用可能である。
　多価アルコールの沸点に特に制限はないが、経済性、生産性及び安全性の観点から、１５０℃以上であることが好ましく、２００℃以上であることがより好ましく、２５０℃以上であることがさらに好ましい。多価アルコールの沸点の上限に特に制限はないが、入手容易性の観点からは、４００℃以下であることが好ましく、３５０℃以下であることがより好ましく、３００℃以下であることがさらに好ましい。
　また、多価アルコールの引火点に特に制限はないが、経済性、生産性及び安全性の観点から、１００℃以上であることが好ましく、１３０℃以上であることがより好ましく、１５０℃以上であることがさらに好ましい。多価アルコールの引火点の上限は、高いほど好ましいが、入手容易性の観点からは、２５０℃以下であることが好ましく、２２０℃以下であることがより好ましく、２００℃以下であることがさらに好ましい。
　多価アルコールの含有量は、ドープ中のフィブロインの質量（ｇ）を１とした場合における多価アルコールの体積（ｍＬ）（多価アルコール（ｍＬ）／フィブロイン（ｇ））が、０．２５～１．０となる量であることが好ましく、０．３～０．８となる量であることがより好ましく、０．３～０．６となる量であることがさらに好ましい。多価アルコールの含有量を、この範囲に調節することで、水に対して十分に不溶化することができる。
　特に、多価アルコール（ｍＬ）／フィブロイン（ｇ）が０．２５以上であることにより、水に対して十分に不溶化されたファイバーが得られる傾向にある。また、多価アルコール（ｍＬ）／フィブロイン（ｇ）が１．０以下であることにより、エレクトロスピニング法において良好なジェットが得られ易く、ファイバーを形成し易い傾向にある。
　ドープは、さらに水溶性高分子、無機塩及び非イオン性界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有してもよい。換言すると、ファイバーは、さらに水溶性高分子、無機塩及び非イオン性界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有してなるものであってもよい。水溶性高分子、無機塩及び非イオン性界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を加えることで、ドープの導電性、表面張力及び粘度等を調整し易くなるため、ファイバーの生産性が向上すると共に、ファイバーの形状及び繊維径の調節を容易にすることができる。
　また、同様の観点から、ドープは、水溶性高分子及び無機塩からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有していることが好ましい。換言すると、ファイバーは、さらに水溶性高分子及び無機塩からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有してなるものであることが好ましい。
（水溶性高分子）
　水溶性高分子としては、特に限定されないが、例えば、医薬品にも使用される、ポリエチレンオキサイド（以下、「ＰＥＯ」ともいう）、ポリビニルアルコール（以下、「ＰＶＡ」ともいう）、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリエチレングリコール及びゼラチンからなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましく挙げられる。これらの中でも、ポリエチレンオキサイド及びポリビニルアルコールからなる群から選ばれる１種以上であることがより好ましく、ポリエチレンオキサイドであることがさらに好ましい。これらの水溶性高分子を用いることにより、ファイバーの安全性を損なうことなく生産性を向上させることができる共に、ファイバーの形状及び繊維径を容易に調節することができる。
　ここで、水溶性高分子とは、２５℃において、高分子０．５ｇを１００ｇの水に溶解した際に、不溶分が０．５質量％未満の高分子をいう。
　ドープ中の水溶性高分子の分子量及び含有量は、ドープが良好なジェットとなり、水に不溶なファイバーが得られる条件であれば特に制限はなく、エレクトロスピニングの方式（ノズル式、シリンダー式、ワイヤー式等）、電極の形状、印加電圧、目的とするファイバーの形状及び繊維径等によって好ましいドープの特性（粘度、導電性など）が異なるため、目的に応じて適宜選択すればよい。
　水溶性高分子の分子量は、上記のとおり目的に応じて適宜選択すればよいが、ファイバーの生産性を向上する観点、並びにファイバーの形状及び繊維径を容易に調節する観点からは、数平均分子量が、１０，０００～８００，０００であることが好ましく、２０，０００～８００，０００であることがより好ましく、３０，０００～８００，０００であることがさらに好ましく、５０，０００～６００，０００であることが特に好ましい。
　特に、水溶性高分子としてポリエチレンオキサイドを用いる場合、ポリエチレンオキサイドの分子量は、例えば、ポリエチレンオキサイドの含有量を最小化する観点からは、数平均分子量が、１００，０００～７００，０００であることが好ましく、２００，０００～６００，０００であることがより好ましく、３００，０００～６００，０００であることがさらに好ましい。この範囲の分子量のポリエチレンオキサイドを使用することで、より少ない含有量でファイバーの生産性を高めることができる。
　水溶性高分子としてポリビニルアルコールを用いる場合、ポリビニルアルコールの分子量は、ファイバーの生産性を向上する観点、並びにファイバーの形状及び繊維径を容易に調節する観点から、数平均分子量が、１０，０００～５００，０００であることが好ましく、３０，０００～１００，０００であることがより好ましい。
　なお、数平均分子量は、水系移動層を用いたゲルろ過クロマトグラフィー（ＧＦＣ）を用いて標準ポリエチレンオキサイドの検量線を使用して換算することによって求めることができる。
　ドープが水溶性高分子を含有する場合、水溶性高分子の含有量は、上記のとおり目的に応じて適宜選択すればよいが、ファイバーの生産性を向上する観点、並びにファイバーの形状及び繊維径を容易に調節する観点からは、ドープ中の水溶性高分子とフィブロインとの質量比（水溶性高分子／フィブロイン）が、０．０５～１であることが好ましく、０．０６～０．５であることがより好ましく、０．０７～０．３であることがさらに好ましい。ドープ中の水溶性高分子とフィブロインとの質量比（水溶性高分子／フィブロイン）が前記範囲内であると、フィブロインの有する安全性、細胞培養時の分化の誘導等の特徴を最大限発揮する必要のある用途に好適なファイバーを得ることができる。
　水溶性高分子は、ドープに直接添加してもよく、水溶液としてから添加してもよい。ここで、固形の水溶性高分子を水に溶解する際、ドープを激しく攪拌する必要がある。その際にフィブロインが析出することを抑制する観点から、水溶性高分子は、水溶液としてからドープに添加することが好ましい。
（無機塩）
　無機塩の種類としては、特に制限はないが、安全性及び価格の観点から、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましく、ナトリウム塩及びカルシウム塩からなる群から選ばれる少なくとも１種であることがより好ましく、塩化ナトリウム及び塩化カルシウムからなる群から選ばれる少なくとも１種であることがさらに好ましく、食品及び医薬品としても使用される塩化ナトリウムであることが特に好ましい。
　これらの無機塩を用いることにより、ファイバーの安全性を損なうことなく、ファイバーの生産性が向上すると共に、ファイバーの形状及び繊維径を容易に調節することができる。
　ドープが無機塩を含有する場合、無機塩の含有量は、ドープが良好なジェットとなり、水に不溶なファイバーが得られる条件であれば、特に制限はない。前述のとおり、好ましいドープの特性は、エレクトロスピニングの条件、目的とするファイバーの形状及び繊維径等によって異なるため、目的に応じて適宜選択すればよい。
　例えば、ドープが良好なジェットとなり、水に不溶なファイバーが得られやすい観点からは、ドープ中の無機塩とフィブロインとの質量比（無機塩／フィブロイン）が、０．００１～０．０５であることが好ましく、０．００２～０．０３であることがより好ましく、０．００３～０．０１であることがさらに好ましい。
（非イオン性界面活性剤）
　非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルケニルエーテル類、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル類等が挙げられる。
　非イオン性界面活性剤としては、具体的には、例えば、ポリオキシエチレン（５０）オレイルエーテル、ポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノイソステアレート、ポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン（７．５）ノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン（１２０）ノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン（１５）ノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン（１８）ノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン（２０）ノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン（８）オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン（１０）オクチルフェニルエーテル等が挙げられる。ここで、括弧内の数値は、エチレンオキサイドの繰り返し単位数を表す。
＜エレクトロスピニング法による紡糸方法＞
　本発明のファイバーは、前記ドープを用いてエレクトロスピニング法により紡糸することで簡便に得ることができる。
　エレクトロスピニング法は、電気の力を利用した繊維化方法として公知の方法であり、ドープに高電圧を印加することにより、ドープを電極に向かって噴出させ、噴出によって溶媒が蒸発し、簡便に極細のファイバー（特にナノファイバー）を得ることができる方法である。エレクトロスピニング法は、多種多様な材料が適用でき、繊維の形状及び繊維径のコントロールも容易である。
　ファイバーの製造に使用し得るエレクトロスピニング装置に特に制限はなく、公知の装置を利用することができる。例えば、エレクトロスピニング装置の方式としては、電極等の構造が異なる、ノズル式、ワイヤー式、シリンダー式等があるが、いずれの方式を用いても、前記ドープを用いることにより、水に不溶なファイバーが得られる。但し、ドープが水溶性高分子及び非イオン性界面活性剤を含有しない場合は、紡糸可能な条件の幅を広くする観点から、ノズル式のエレクトロスピニング装置を用いることが好ましい。
　ノズル式のエレクトロスピニング装置は、シリンジに充填したドープを一定速度で吐出させると同時に、シリンジに充填したドープとアースされた陰極板（コレクター）との間に高電圧を印加することで、シリンジのノズル先端からドープ溶液がジェットとなり噴射され、陰極板上にファイバー、特にナノファイバーを堆積させる装置である。
　ドープの組成は、前記各方式に適した、粘度、濃度、導電性、表面張力等になるように適宜調整すればよい。
　ドープの粘度としては、特に制限はなく、目的とするファイバーの繊維径等に応じて適宜調整すればよいが、例えば、１０～１，０００ｍＰａ・ｓが好ましい。ドープの粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上であると、ドープの流量制御が容易となり、１，０００ｍＰａ・ｓ以下であると、ファイバーの生産性に優れると共に、細い繊維が得られやすくなる。
　ドープの表面張力としては、特に制限はなく、目的とするファイバーの繊維径等に応じて適宜調整すればよい。
　ファイバーの製造において、ドープの組成以外にも得られるファイバーの形状及び繊維径、並びに紡糸の可否に影響するファクターとしては、エレクトロスピニング装置の電極間距離、装置内湿度、印加電圧等がある。
　エレクトロスピニング装置の電極間距離は、吐出したドープが良好なジェットとなり、水に不溶なファイバーが得られる条件であれば特に制限はないが、例えば、１０～２５ｃｍである。
　エレクトロスピニング装置の装置内湿度は、吐出したドープが良好なジェットとなり、水に不溶なファイバーが得られる条件であれば特に制限はないが、例えば、４０％以下であることが好ましく、３５％以下であることがより好ましく、３０％以下であることがさらに好ましい。装置内湿度を、前記範囲内に調節することにより、ドープがコレクターに到達するまでの間に乾燥が十分に進み、コレクター上の堆積物がフィルム状になったり、液状になったりすることを抑制することができる。
　エレクトロスピニング装置の印加電圧は、吐出したドープが良好なジェットとなり、水に不溶なファイバーが得られる条件であれば特に制限はなく、装置、電極形状等に応じて適宜選択すればよいが、例えば、１０～３０ｋＶの範囲で選択することができる。
　前述のとおり、形成されたファイバーは、エレクトロスピニング装置のコレクターに集積されるが、コレクターにファイバーが付着し、剥がれ難くなる場合がある。この場合、必要に応じてコレクター上又はコレクターよりも陽極よりに、基材シート等を設置して、該基材シート上にファイバーを堆積させてもよい。
　基材シートの素材及び形状に特に制限はないが、例えば、あまりにも導電性に乏しく、分厚い基材シートを用いると、ジェットが歪む等の不都合が生じ得るため、ある程度の導電性を有するものを使用することが好ましい。また、基材シートからファイバーを剥離して用いる場合には、剥離のしやすさから、平滑な構造の基材シートを用いることが好ましい。例えば、アルミホイルを、基材シートとして好適に使用することができる。
　前記エレクトロスピニング法によって得られるファイバーは、エレクトロスピニング法で用いたドープが含有する物質を含有してなるものである。
　すなわち、フィブロインと多価アルコールとを含有するドープを用いる場合には、フィブロインと多価アルコールとを含有してなるファイバーが得られる。
　同様に、フィブロインと多価アルコールと、さらに水溶性高分子、無機塩及び非イオン性界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも１種とを含有するドープを用いる場合には、フィブロインと多価アルコールと、さらに水溶性高分子、無機塩及び非イオン性界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも１種とを含有してなるファイバーが得られる。
　また、本発明のファイバー中に含まれる、多価アルコール、水溶性高分子、無機塩、非イオン性界面活性剤等の除去が必要な場合には、ファイバーを水洗することで適宜除去することができる。
　本発明のファイバーの平均繊維径は、特に制限はなく、ファイバーの用途に応じて適宜調整すればよいが、例えば、１０～９００ｎｍであってもよく、５０～７００ｎｍであってもよく、２００～６００ｎｍであってもよい。このように、ナノオーダーの平均繊維径を有するファイバーを、通常、ナノファイバーと称する。
　ファイバーの平均繊維径は、電子顕微鏡（５，０００倍）を用いて、任意の箇所に存在するファイバー２０本の繊維の幅（直径）を測定し、得られた各測定結果の値を平均することで測定することができる。
　以上、本明細書に記載された事項は、いずれをも任意に組み合わせることができる。
　以下に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。
［評価方法及び分析方法］
（１）紡糸可否
　実施例及び比較例で得られたナノファイバーについて、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察を行い、下記の基準で判定した。
　Ａ：繊維径１，０００ｎｍ以下の繊維が観察された。
　Ｃ：繊維は見られなかった。
（２）不溶化可否
　４ｃｍ角に切削したナノファイバーの堆積物を超純水中に１時間浸漬した後、目視観察し、下記の基準で判定を行った。
　Ａ：溶解は見られなかった。
　Ｃ：完全に溶解した。
（３）ナノファイバーの定性分析
　実施例及び比較例で得られたナノファイバーについて、以下の方法により定性分析を行った。
＜フィブロインの分析＞
　ナノファイバーをクロロホルムで抽出し、抽出液と抽出残渣を得た。次に、得られた抽出残渣をフーリエ変換型赤外分光光度計「３１００ＦＴ－ＩＲ」（バリアン・テクノロジーズ・ジャパン・リミテッド製）を用いてＡＴＲ法で分析した。抽出残渣のＩＲスペクトルが高圧精練済み切繭（ながすな繭株式会社製）のＩＲスペクトルと同様のパターンを示した場合をフィブロインが含まれていると判定し、そうでない場合をフィブロインが含まれないと判定した。
＜グリセリン及びＰＥＯの分析＞
　ナノファイバーをクロロホルムで抽出し、抽出液と抽出残渣を得た。次に、得られた抽出液を用いて下記構成及び条件でダブルショット熱分解ガスクロマトグラフ質量分析（ＧＣ／ＭＳ分析）を行った。２８０℃の熱抽出ガスクロマトグラムからグリセリンのピークが確認された場合に「グリセリンが含まれている」と判定し、そうでない場合に「グリセリンが含まれていない」と判定した。また、５９０℃の熱分解ＧＣ／ＭＳのクロマトグラムからＰＥＯのピークが確認された場合に「ＰＥＯが含まれている」と判定し、そうでない場合に「ＰＥＯが含まれていない」と判定した。グリセリン及びＰＥＯのピーク位置は、それぞれドープに添加したグリセリン及びＰＥＯのクロロホルム溶液を用いて行った。
・熱分解装置：ＥＧＡ／ＰＹ－３０３０Ｄ（フロンティア・ラボ株式会社製）
・熱抽出条件：２８０℃
・熱分解条件：５９０℃
・分析装置：ＧＣ／ＭＳ　５９７３Ｎ　ＭＳＤ
（Ａｇｉｌｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製）
・カラム：ＨＰ－５ｍｓ　５％Ｐｈｅｎｙｌ－９５％Ｍｅｔｙｌｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｅ（内径０．２５ｍｍ×長さ３０ｍ、膜厚０．２５μｍ）
・オーブン温度：４０℃で５ｍｉｎ保持した後、１５℃／ｍｉｎで３２０℃に昇温
・イオン化法：ＥＩ法
・質量範囲：ｍ／ｚ＝２９～８００
・カラム流量：Ｈｅ　１．０ｍＬ／ｍｉｎ
＜塩化ナトリウムの分析＞
　ナノファイバーをエネルギー分散型Ｘ線装置「ＩＮＣＡ　Ｅｎｅｒｇｙ３５０」（オックスフォード・インスツルメンツ株式会社製）を用いて分析した。ナトリウムイオン、塩化物イオンが検出され、他のカウンターイオンが検出されなかった場合に塩化ナトリウムが含まれていると判定した。反対に、ナトリウムイオン及び塩化物イオンが未検出だった場合に塩化ナトリウムが含まれないと判定した。
　なお、製造例及び実施例で使用した試薬等は、表１に記載の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
［フィブロイン水溶液の調製］
製造例１
　フィブロイン水溶液を調製するために、まず、高圧精練済み切繭（ながすな繭株式会社製）６０ｇを塩化カルシウムの水／エタノール混合溶液（塩化カルシウム：水：エタノール＝１：８：２（モル比））４００ｍＬに投入し、８０℃で加熱しながら１時間攪拌して溶解した。次いで、遠心分離（回転速度：１２，０００ｍｉｎ－１、５分間）して、デカンテーションで沈殿物を除去した後、透析チューブ（Ｓｐｅｃｔｒａ／Ｐｏｒ（登録商標）１　Ｄｉａｌｙｓｉｓ　Ｍｅｍｂｒａｎｅ、ＭＷＣＯ６，０００－８，０００、Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．社製）に注入し、超純水製造装置（ＰＲＯ－０５００及びＦＰＣ－０５００（型番）、オルガノ株式会社製）から採水した超純水５Ｌに対して１２時間の透析を５回繰り返し、フィブロイン水溶液を得た。
　得られたフィブロイン水溶液２ｍＬをポリスチレン製容器に分取し、秤量した後、庫内温度をあらかじめ－２０℃程度に調整しておいたノンフロン冷蔵冷凍庫（「Ｒ－Ｙ３７０（型番）」、株式会社日立製作所製）の冷凍室で１２時間かけて凍結し、凍結乾燥機（「ＦＤＵ－１２００（型番）」、東京理化器械株式会社製）中で７時間凍結乾燥した。得られた乾燥物を凍結乾燥機から取り出して３０秒以内に秤量し、質量減少からフィブロイン水溶液中のフィブロイン濃度（％（ｍ／ｖ））を定量した。また、以下の方法で調製した移動層を用いてＨＰＬＣでフィブロイン水溶液中のフィブロインのタンパク質換算分子量を測定した。
（移動相の調製）
　ガラスビーカーに超純水を７００ｍＬ入れ、そこに硫酸ナトリウム（無水物、和光純薬工業株式会社製、試薬特級）１４．２ｇと尿素（和光純薬工業株式会社製、試薬特級）１２０．１ｇを加えて得た溶液をビーカーごと超音波洗浄機に漬けて超音波処理し、実質的に完全に溶解させた。この溶液に、さらにリン酸緩衝剤粉末（１．１５ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ７．０、和光純薬工業株式会社製、生化学用）２０ｇを加え、再度超音波処理をして溶解した。次いで、溶解後の溶液をメスフラスコに移し、１Ｌにメスアップした後に攪拌して均一な溶液とした。この溶液を分子量測定に使用する移動相とした。
（フィブロインのタンパク質換算分子量の測定）
　フィブロイン水溶液にフィブロイン濃度が１０ｇ／Ｌになるよう超純水を加えて混合し、続いてそこに移動相を加えて５倍に希釈し、得られた溶液を０．４５μｍのフィルター（東洋濾紙株式会社製、商品名：２５ＨＰ０４５ＡＮ）に通してろ過し、クロマトグラフ評価試料とした。
　測定には高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）本体（株式会社日立ハイテクノロジーズ製、商品名：Ｃｈｒｏｍａｓｔｅｒ（登録商標）、とそのオプションであるＵＶ検出器（株式会社日立ハイテクノロジーズ製、型番：５４１０）、ポンプ（株式会社日立ハイテクノロジーズ製、型番：５１１０）、オートサンプラ（株式会社日立ハイテクノロジーズ製、型番：５２１０）、カラムオーブン（株式会社日立ハイテクノロジーズ製、型番：５３１０）に加え、カラム（昭和電工株式会社製、商品名：ＳＨＯＤＥＸ（登録商標）　ＰＲＯＴＥＩＮ　ＫＷ－８０４を組み合わせたＨＰＬＣ装置を使用した。測定条件は移動相流量０．５ｍＬ／ｓｅｃ、カラム温度３０℃、検出波長ＵＶ２２０ｎｍとした。
　得られたクロマトグラムをタンパク質分子量に換算するための較正曲線の作成には、分子量マーカーとしてＨＰＬＣ用分子量マーカータンパク質である酵母由来グルタミン酸脱水素酵素（分子量：２９０，０００、Ｏｒｉｅｎｔａｌ Ｙｅａｓｔ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．製、商品名：ＭＷ－Ｍａｒｋｅｒ（ＨＰＬＣ））、豚心筋由来乳酸脱水素酵素（分子量：１４２，０００、Ｏｒｉｅｎｔａｌ Ｙｅａｓｔ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．製、商品名：ＭＷ－Ｍａｒｋｅｒ（ＨＰＬＣ））、酵母由来エノラーゼ（分子量：６７，０００、Ｏｒｉｅｎｔａｌ Ｙｅａｓｔ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．製、商品名：ＭＷ－Ｍａｒｋｅｒ（ＨＰＬＣ））を使用した。
　ＨＰＬＣ装置に移動相を１時間流し、ベースラインが安定するのを待った。ベースラインの安定後に、各分子量マーカーが水溶液中でそれぞれ０．０５質量％となるように溶解した分子量マーカー水溶液を２２μＬ注入し、得られるクロマトグラムのピークトップと分子量マーカーの分子量から較正曲線を作成した。次いで、クロマトグラフ評価試料を２２μＬ注入して得られるクロマトグラムのピークトップの位置から較正曲線を使用してフィブロインのタンパク質換算分子量を測定した。
　その結果、フィブロイン水溶液のタンパク質換算分子量は３８６，０００であった。
［水溶性高分子水溶液の調製］
製造例２
　表２に示す水溶性高分子１００ｇを、超純水１Ｌに激しく攪拌しながら加え、実質的に完全に溶解させて、各水溶性高分子水溶液を調製した。
［ファイバー（ナノファイバー）の製造］
実施例１
（ｉ）ドープの調製
　製造例１で得たフィブロイン水溶液に、水及びグリセリンを加え、２２℃で３分間、マグネチックスターラーにより撹拌し、ドープの調製を行った。ここで、ドープ中のフィブロイン濃度は１０％（ｍ／ｖ）、グリセリン濃度は４％（ｖ／ｖ）［グリセリン（ｍＬ）／フィブロイン（ｇ）比＝０．４］とした。
（ii）エレクトロスピニング法による紡糸
　上記で得たドープをプラスチックシリンジに充填し、プラスチックシリンジの先端にノズルを取り付けた。次に、ノズルを取り付けたシリンジをエレクトロスピニング装置にセットし、陰極板（アースされた金属板）には基材シートであるアルミホイルを貼付し、以下に示す条件でエレクトロスピニング法により紡糸を行い、ナノファイバーを製造した。エレクトロスピニング装置及びその使用条件は以下のとおりである。
　・エレクトロスピニング装置：ＭＥＣＣ Ｃｏ． Ｌｔｄ．製「ＮＡＮＯＮ－３」
　・ノズル：テルモ株式会社製、ノンベベル針１８Ｇ
　・ドープ吐出速度：１ｍＬ／ｈ
　・電極間距離：１８ｃｍ
　・印加電圧：２０ｋＶ
　なお、実施例１で使用したエレクトロスピニング装置は、装置がシリンジのプランジャー部を押してドープを一定速度で吐出させると同時にノズル内のドープとアースされた陰極板の間に高電圧を印加することで、ドープがジェットとして噴射され、陰極板上にナノファイバーが堆積するという仕組みを有するものである。
　上記で得られたナノファイバーをアルミホイルから剥離し、ナノファイバーの紡糸可否と不溶化可否を前述の方法で評価した。結果を表２に示す。
実施例２～１５
　実施例１において、ドープの組成及びエレクトロスピニングの条件を表２に記載のものとした以外は実施例１と同様にしてナノファイバーの製造を行った。得られたナノファイバーの評価結果を表２に示す。
　なお、実施例１５では、ワイヤー式のエレクトロスピニング装置として、ＥＬＭＡＲＣＯ　ｓ．ｒ．ｏ．社製「ナノスパイダープロダクションライン　ＮＳ　１ＷＳ５００Ｕ」を使用した。
　ワイヤー式のエレクトロスピニング装置は、ドープを充填したタンクを装着したキャリッジと呼ばれる稼動部が、紡糸チャンバー下部に設置された陽極ワイヤーにドープを塗りつけると同時に、高電圧を印加することで、紡糸チャンバー下部に設置された陽極ワイヤーから紡糸チャンバー上部に設置された陰極ワイヤーに向けてドープのジェットが噴出されるという仕組みである。基材シートであるアルミホイルを陰極ワイヤーの下部に設置することで、アルミホイル上にナノファイバーを堆積させることができる。
比較例１～３
　実施例１において、ドープの組成及びエレクトロスピニングの条件を表２に記載のものとした以外は、実施例１と同様にしてナノファイバーの製造を行った。得られたナノファイバーの評価結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  
　実施例１～１５より、ドープがグリセリン等の炭素数２～８の多価アルコールを含有することで、いずれのドープ組成においても、安全かつ簡易にナノファイバーが得られ、得られたナノファイバーは水に不溶であることが分かった。
　一方、比較例１～３から、グリセリン等の炭素数２～８の多価アルコールを添加しない場合にはナノファイバーが不溶化しないことが分かった。
［ナノファイバーの観察］
　実施例９で製造したナノファイバーを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。走査型電子顕微鏡は、「Ｎｅｏ　Ｓｃｏｐｅ　ＪＣＭ－５０００」（日本電子株式会社製）を使用し、高真空Ｐｔ蒸着モード、加速電圧１０ｋＶの条件で観察した。結果を図１に示す。
　図１から、実施例９では繊維径１５０～８００ｎｍ（平均繊維径：２９４ｎｍ）のナノファイバーが得られることが分かった。
　次いで、実施例９で製造したナノファイバーを２４℃の超純水中に１時間浸漬した後に、凍結乾燥したナノファイバーについて、上記と同様の条件でＳＥＭによる観察を行った。結果を図２に示す。
　図２から、実施例９で製造したナノファイバーは水に浸漬後も図１と同様の構造を保っており、水に不溶であることが分かった。
　図１及び図２の結果から、フィブロインと、グリセリン等の炭素数２～８の多価アルコールとを含む本発明のナノファイバーは、ナノオーダーの繊維径を有する繊維であり、かつ水に不溶であることが分かった。
［ナノファイバーの定性分析］
　次に、実施例１、６、９及び１０で製造したナノファイバーについて、前述の方法により、定性分析を行った。結果を表３に示す。
　なお、表３において、各実施例で用いたドープ中に含まれる成分及び各実施例で得られたナノファイバー中に含まれる成分をＡ、含まれない成分をＣとして記入した。但し、ドープに添加しなかった成分については、定性分析を行わず、ナノファイバーにも含まれない（つまり、Ｃ）という表記をした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３の結果から、本発明の（ナノ）ファイバーは、エレクトロスピニングで用いたドープに添加した物質を含むことが分かった。
　本発明のファイバーは、水に不溶であり、生体親和性に優れ、微細な構造で表面積が大きいなどの特徴を活かし、創傷被覆材、不織布、再生医療用材料（細胞培養担体）等として好適に使用することができる。特にナノファイバーについては、ナノファイバーの表面積の大きさとフィブロインの特異な吸着能を活かした吸着材、ナノファイバーのファイバー間の微細な空孔を活かしたフィルター及び分離膜、質感の良さを活かしたスキンケアシート等への応用も期待される。
 

Claims (11)

  1. 　フィブロイン及び炭素数２～８の多価アルコールを含有してなるファイバー。
  2. 　さらに、水溶性高分子、無機塩及び非イオン性界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有してなる、請求項１に記載のファイバー。
  3. 　前記水溶性高分子が、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリエチレングリコール及びゼラチンからなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項２に記載のファイバー。
  4. 　前記水溶性高分子がポリエチレンオキサイドである、請求項２又は３に記載のファイバー。
  5. 　前記ポリエチレンオキサイドの数平均分子量が１００，０００～７００，０００である、請求項４に記載のファイバー。
  6. 　前記無機塩が、アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項２～５のいずれか１項に記載のファイバー。
  7. 　平均繊維径が１０～９００ｎｍである、請求項１～６のいずれか１項に記載のファイバー。
  8. 　請求項１～７のいずれか１項に記載のファイバーを含有してなるスキンケアシート。
  9. 　請求項１～７のいずれか１項に記載のファイバーを含有してなる創傷被覆材。
  10. 　請求項１～７のいずれか１項に記載のファイバーを含有してなる再生医療用材料。
  11. 　請求項１～７のいずれか１項に記載のファイバーを含有してなる不織布。
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