JPH0413375B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［技術分野］ 本発明は絹フイブロインの凝固方法に関するも
のである。 ［従来技術］ 絹フイブロインは、縫合糸として利用されてい
ることから判断して、生体に対して安全性の高い
材料である。このような絹フイブロインを生物医
学用材料、酵素や医薬品の固定化材料などとして
用いることが検討されている。いずれの材料の場
合にも絹フイブロインを固体にする必要がある。
その固定化材料においては、特に、絹フイブロイ
ン水溶液に酵素あるいは医薬品を加えてそれらを
共に凝固かつ包含させて固定化する方法が最も簡
単である。絹フイブロイン水溶液の凝固方法には
絹フイブロイン水溶液を機械的に撹拌する方
法、絹フイブロイン水溶液のPHを調節する方
法、あるいはフイブロインに対して貧溶媒とし
て作用する水溶性有機溶媒を添加する方法があ
る。しかし、の方法では、凝固物が撹拌棒など
にからまつて生成するので、均質な凝固物ができ
にくい。また、およびの方法では酵素や医薬
品が変性する恐れがあり、さらに添加溶媒を除く
必要も生じる。したがつて新しい凝固方法の開発
が望まれている。 ［目的］ 本発明は、前記の問題点を含まず、絹フイブロ
イン水溶液を凝固させる新しい方法を提供するこ
とを目的とする。 ［構成］ 本発明によれば、絹フイブロイン水溶液に超音
波を照射することによりフイブロイン分子を凝固
できる。 本発明者らは、絹フイブロイン水溶液の新しい
凝固方法について種々研究を重ねた結果、絹フイ
ブロイン水溶液に超音波を照射することで、フイ
ブロイン分子間の衝突の機会が増すために凝集作
用がおこり、凝固することを見出し、本発明を完
成するに至つた。 本発明で用いる絹フイブロイン水溶液の濃度
（重量乾燥法で測定）は0.3％以上、好ましくは
0.8％以上であり、その溶液に照射する超音波の
振動数は20kHz以上で、ガラス器具等の洗浄に用
いる25kHz程度で十分である。超音波照射時間は
その振動数によつて変える必要があるが、25kHz
程度では５秒以上、好ましくは15秒以上照射する
ことにより絹フイブロインを凝固させることがで
きる。短時間で凝固を起こすには高い溶液濃度の
試料を用いることにより、あるいは照射時間を延
長することで容易に達成できる。 絹フイブロイン水溶液を超音波処理すると、そ
の水溶液中の絹フイブロイン濃度が低い場合に
は、その絹フイブロインが凝固析出して全体が白
濁した溶液が得られる。この白濁溶液をポリエチ
レンシート等のシート表面に流延し、送風乾燥す
ることにより、絹フイブロインのシート状物を得
ることができる。また、水溶液中の絹フイブロイ
ン濃度が高い場合には、溶液全体がゲル化し、プ
リン状となる。従つて、この場合には、水溶液を
所望形状の成形型に入れ、超音波処理することに
より、所望形状のゲル固形物を得ることができ
る。このゲル固形物は、乾燥によりその水分を除
去することにより、その機械的強度を増加させる
ことができる。 ［効果］ 本発明の絹フイブロイン水溶液に超音波を照射
して凝固する方法は、従来の方法に比べて簡便で
あり、また他の物質（有機溶媒など）を添加しな
くても凝固できる点で有利である。絹フイブロイ
ンは人体に対して安全であるので、こうして得ら
れた凝固物はシート状にして乾燥することによ
り、溶質分離膜、フイルター、医療用補てん材、
人工皮膚、合成皮革などとして利用することがで
きる。さらに、酵素、医薬品、香料、農薬などを
絹フイブロイン水溶液に共存させた状態で凝固さ
せて、それらを固定化あるいは保持させることが
できる。これらの物質を固定化した材料は、酵素
センサーや、医薬品、香料、農薬の徐放剤として
利用することができる。 本発明により水溶液中に酵素を共存させて超音
波処理する場合、絹フイブロイン水溶液中におけ
る酵素の分散性は良く、酵素の分散状態は均一化
されるため、絹フイブロインの分子レベルでの包
括が可能となり、従来法に比べてより安定に固定
化された酵素を得ることができる。従来法のよう
に、PH調節剤や貧溶媒等の他の物質を添加して絹
フイブロインを凝固させると、その添加物が凝固
物中に残存するため、これを除去する面倒な操作
が必要となる上、その添加物によつて共存する酵
素や医薬品が変性するおそれもある。本発明で
は、これらの不都合は何ら生じない。 ［実施例］ 次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。 実施例 １ 家蚕の熟蚕体内から絹糸腺を取り出し、水洗い
して絹糸腺細胞をピンセツトで除去する。中部絹
糸腺部位の液状絹30ｇを200mlの蒸留水を入れた
シヤーレに浸漬し、５℃で４時間放置すると、液
状絹の外側を覆つている絹セリシンが蒸留水中に
分散してくるので、この絹セリシンの分画をデカ
ンテーシヨンにより取り除く。さらに200mlの蒸
留水を加えて、５℃で12時間放置することで絹フ
イブロイン溶液を調製した。この溶液をセルロー
ス製の透析膜に入れ、送風乾燥して1.9％の絹フ
イブロイン水溶液を作製した。この試料溶液３ml
を吸光度測定用の石英セルに入れ、400nｍにお
ける吸光度を測定した結果、透過率は71.9％であ
つた。その絹フイブロイン水溶液の入つた石英セ
ルを超音波ピペツト洗浄器（300W、26kHz）に
入れ、25℃で30秒間超音波照射した後の試料溶液
の透過率の時間経過を測定し、その結果を表−１
に示す。なお、同試料溶液は25℃、30分後に凝固
した。

【表】 実施例 ２ 実施例１の方法と同様にして1.1％の試料溶液
を作製し、照射前の透過率を測定したところ、62
％であつた。25℃で30秒、超音波の照射処理を行
つた後の透過率の時間経過を表−２に示す。なお
同試料溶液は３時間後に凝固した。

【表】 比較例 １ 実施例１の方法により、液状絹に蒸留水を加え
分散時間２時間の1.1％絹セリシン溶液を作製し
た。この溶液を石英セルに入れ、25℃で30秒間超
音波を照射した後の試料溶液の透過率の変化を表
−３に示す。

【表】 照射24時間後でも、試料溶液は凝固しなかつ
た。 比較例 ２ 水溶性を特徴とする次の３種類のポリアミノ酸
水溶液に25℃で30秒間超音波を照射した後の試料
溶液の透過率の変化を以下の比較例で示す。 シグマ社より購入した重合度60 分子量500の
ポリ−ｄ、１−アラニンを蒸留水に溶かし、1.0
％の水溶液の透過率は90％であつた。これを石英
セルに入れ、25℃、30秒間超音波照射した試料の
透過率の時間経過を表−４に示す。

【表】 なお試料溶液は24時間後も凝固しなかつた。さ
らに同溶液を５℃、３カ月間放置しても凝固しな
かつた。 比較例 ３ ポリ−ｄ、１−アラニンのかわりにシグマ社よ
り購入した重合度、400、分子量、60000のポリ−
Ｌ−グルタミン酸を用いた以外は比較例２と同様
にして実験し、透過率の時間経過を表−５に示
す。なお超音波照射前の試料の透過率は98％であ
つた。

【表】 試料溶液は24時間後も凝固しなかつた。さらに
同溶液を５℃、３カ月間放置しても凝固しなかつ
た。 比較例 ４ ポリ−ｄ、１−アラニンのかわりにシグマ社よ
り購入した重合度、140、分子量、20000のポリ−
Ｌ−グルタミン酸を用いた以外は比較例２と同様
にして実験し、透過率の時間経過を表−６に示
す。なお超音波照射前の試料の透過率は97％であ
つた。

【表】 試料溶液は24時間後も凝固しなかつた。さらに
同溶液を５℃、３カ月間放置しても凝固しなかつ
た。 実施例 ３ 実施例１の方法と同様にして1.9％の絹フイブ
ロイン水溶液を作製した。この試料溶液３mlに酵
素グルコースオキシターゼを含む0.1Mリン酸緩
衝液２ml（PH6.0、酵素濃度１mg／１mlを混合し
た溶液を作製した。この混合溶液を25℃で30秒間
超音波照射したところ、３時間後にゲル状物にな
つた。このゲル状物を一定の形状を保つたままポ
リエチレンフイルム上で、乾燥固化した。グルコ
ースオキシターゼの酵素活性は既知の手法で検討
したところ、測定開始２週間後も開始時と同等の
酵素活性を有していた。 実施例 ４ 実施例１の方法と同様にして1.9％の絹フイブ
ロイン水溶液を作製した。この試料溶液３mlに抗
ガン剤５−フルオロウラシル1.4mgを溶かし、25
℃で30秒間超音波照射したところ、30分後に凝固
した。風乾したこの凝固物50mgを蒸留水（３ml）
中に入れ、その水の吸光度（波長265nｍ）を測
定したところ、時間の経過と共に吸光度が増加し
た。即ち、５−フルオロウラシルが絹フイブロイ
ン凝固物から水中に徐々に放出された。 実施例 ５ 0.4％の絹フイブロイン水溶液をガラス製試験
管に入れ、実施例１と同様にして超音波を作用さ
せると、絹フイブロイン分子に機械的なずり応力
が加わるため白濁した溶液が調製できた。こうし
て得られた溶液を25℃、65％RHの恒温恒湿の雰
囲気下で、ポリエチレンフイルム上に直接拡げて
送風乾燥することにより、絹フイブロインのシー
トを得ることができた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 絹フイブロイン水溶液に超音波を照射するこ
   とを特徴とする絹フイブロインの凝固方法。