JP2016014008A

JP2016014008A - コラーゲン組成物

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Publication number: JP2016014008A
Application number: JP2015091280A
Authority: JP
Inventors: 幸会工藤; Yukie Kudo; 山口　勇; Isamu Yamaguchi; 勇山口
Original assignee: Taki Chemical Co Ltd
Current assignee: Taki Chemical Co Ltd
Priority date: 2014-06-10
Filing date: 2015-04-28
Publication date: 2016-01-28
Anticipated expiration: 2035-04-28
Also published as: JP6532124B2

Abstract

【課題】コラーゲンの変性温度を上昇させたコラーゲン組成物の開発を課題とする。
【解決手段】特定の添加剤を含有させたコラーゲン組成物であって、当該添加剤として、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、Ｎ−アシル中性アミノ酸エステル、脂肪酸エステル、第四級アンモニウム塩およびポリオキシエチレンアルキルエーテルからなる群より選ばれた１種以上の化合物を用いるものである。
【選択図】なし

Description

本発明は、コラーゲン組成物に関し、とりわけ変性温度の上昇したコラーゲン組成物に関する。

コラーゲンは、生体内のタンパク質の30％を占め、骨格支持及び細胞接着などの機能を有する重要なタンパク質であり、例えば、骨・軟骨、靭帯・腱、角膜実質、皮膚、肝臓、筋肉などの組織は、コラーゲン線維からできている。このコラーゲン線維から抽出されたコラーゲンは、化粧料及び医療用材料として広く用いられている。

コラーゲンはその特徴的な構造として３重らせん構造を有するが、熱を加えることによって３重らせん構造がほぐれ、それぞれのポリペプチド鎖がランダムコイル状になった熱変性物となる。このような構造変化を起こす温度は変性温度と呼ばれ、熱変性物はゼラチンと呼ばれる。

コラーゲンがゼラチンに変性すると、コラーゲンに特徴的な機能である保水性及び保湿性が低下したり、細胞接着性が低下するために、コラーゲンの変性温度を高める取り組みが成されてきた。例えば、特許文献１には、魚類由来コラーゲンの変性温度を上昇させるために、1，1’-メチレンビス（4-イソシアナトシクロヘキサン）ポリエチレングリコール共重合体を添加剤として用いる技術が開示されている。

特開２０１１−７４０４１号公報

しかしながら、特許文献１記載の方法では、その実施例に示されているように、変性温度の上昇程度は1.5℃であり、変性温度上昇に関する技術的改善の余地が残されていた。

本発明は、コラーゲンの変性温度をより上昇させる技術の開発を課題とするものである。

本発明者らは上記課題について鋭意検討した結果、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、Ｎ−アシル中性アミノ酸エステル、脂肪酸エステル、第四級アンモニウム塩およびポリオキシエチレンアルキルエーテルからなる群より選ばれた１種以上の化合物を添加剤として用いることによって上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成させるに至ったものである。

即ち、本発明は下記の通りである。
［１］コラーゲンと、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、Ｎ−アシル中性アミノ酸エステル、脂肪酸エステル、第四級アンモニウム塩およびポリオキシエチレンアルキルエーテルからなる群より選ばれた１種以上の化合物とを含有するコラーゲン組成物。
［２］コラーゲンと、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、Ｎ−アシル中性アミノ酸エステル、脂肪酸エステル、第四級アンモニウム塩およびポリオキシエチレンアルキルエーテルからなる群より選ばれた１種以上の化合物とを混合する工程を含むコラーゲン組成物の製造方法。
［３］コラーゲンと、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、Ｎ−アシル中性アミノ酸エステル、脂肪酸エステル、第四級アンモニウム塩およびポリオキシエチレンアルキルエーテルからなる群より選ばれた１種以上の化合物とを混合することによって、コラーゲンの変性温度を上昇させる方法。
［４］上記［１］記載のコラーゲン組成物を含有する化粧料。
［５］上記［１］記載のコラーゲン組成物を含有する医療用材料。

本発明のコラーゲン組成物は、変性温度が上昇しているために、化粧料や医療用材料の製造時や保管時における熱負荷に対する耐性が向上しているものである。

以下、本発明のコラーゲン組成物について詳細に説明する。
本発明のコラーゲン組成物は、コラーゲンと、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、Ｎ−アシル中性アミノ酸エステル、脂肪酸エステル、第四級アンモニウム塩およびポリオキシエチレンアルキルエーテルからなる群より選ばれた１種以上の化合物とを含有することを特徴とするものである。尚、上記化合物群を総称するときは、「添加剤」と云う。また、変性温度の上昇が得られる範囲内において、本発明のコラーゲン組成物は添加剤以外の化合物の含有を排除するものではない。

コラーゲンとしては、３重らせん構造を有するものであれば特に制限はなく、例えば、哺乳類、魚介類、鳥類、爬虫類等の生物原料のコラーゲン含有組織から公知の方法によって取得されたものであればよい。とりわけ、ヒトとの共通のウイルスを有さない魚介類由来のコラーゲンが特に好適である。魚介類としては、魚類、貝類、クラゲ、イカ、タコ等の軟体動物等を例示できる。魚類としては、ティラピア、タイ、ヒラメ、サメ、イワシ、マグロ、フグ、キンギョ、タラ、カレイ、コイ、サケ等を例示することができ、これらのうち各種用途への適用性の観点から変性温度が比較的高いものが好ましく、例えばオレオクロミス属が挙げられる。オレオクロミス属の中でも中国から東南アジアにかけて食用として主力に養殖されており入手が容易であるティラピアが特に好ましい。さらに、コラーゲンの抗原決定基であるテロペプタイドが除去されたアテロコラーゲンが好適である。コラーゲンのタイプについても特に制限は無いが、生物体内での存在量が多いＩ型が好ましい。

ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルとしては、特に限定されるものではなく、例えば、脂肪酸部分は炭素数が10〜22で、直鎖状、分岐鎖状、飽和、不飽和のいずれでもよい。好適には、脂肪酸部分の炭素数が12〜22のものであり、例えば、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン、トリオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノラウリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノミリスチン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノパルミチン酸ポリオキシエチレンソルビタン、トリステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノイソステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン等が挙げられる。また、エチレンオキサイドの平均付加モル数は、6〜20のものが好ましい。

ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステルとしては、特に限定されるものではなく、例えば、脂肪酸部分は炭素数が10〜22で、直鎖状、分岐鎖状、飽和、不飽和のいずれでもよい。好適には、脂肪酸部分の炭素数が12〜22のものであり、例えば、テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット、モノラウリン酸ポリオキシエチレンソルビット、テトラステアリン酸ポリオキシエチレンソルビット等が挙げられる。また、エチレンオキサイドの平均付加モル数は、6〜60のものが好ましい。

Ｎ−アシル中性アミノ酸エステルとしては、特に限定されるものではなく、アシル基部分は炭素数が8〜36の飽和、不飽和脂肪酸又はその誘導体であってもよい。好例として、ミリストイルメチルアミノプロピオン酸ヘキシルデシルが挙げられる。

脂肪酸エステルとしては、特に限定されるものではない。好ましくは、脂肪酸の１価アルコールエステルであり、具体例として、カプリル酸セチル、ラウリン酸メチル、ミリスチン酸イソプロピル、ミリスチン酸オクチルドデシル、ミリスチン酸ミリスチル、パルミチン酸２-エチルヘキシル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸セチル、ステアリン酸２-エチルヘキシル、ステアリン酸イソトリデシル、ステアリン酸ステアリル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸メチル、イソステアリン酸ヘキシルデシル、オレイン酸イソブチル、オレイン酸メチル、エチルヘキサン酸セチル、イソノナン酸イソトリデシル、イソノナン酸イソノニル、イソノナン酸エチルヘキシル等が挙げられる。

第四級アンモニウム塩としては、特に限定されるものではなく、例えば、塩化ラウリルトリメチルアンモニウム、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、塩化セチルトリメチルアンモニウム、塩化オクタデシロキシプロピルトリメチルアンモニウム、塩化ジステアリルジメチルアンモニウム等が挙げられる。

ポリオキシエチレンアルキルエーテルとしては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンミリステルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル等が挙げられる。

本発明のコラーゲン組成物の変性温度の上昇程度は、好適には概ね2℃以上であり、より好適には3℃以上である。上限については特に制限は無いが、およその目安は約10℃である。コラーゲンに対する添加剤の添加割合は、所望の変性温度上昇が得られるように、適宜設定すればよい。

本発明のコラーゲン組成物において、変性温度の上昇効果が得られる理由については定かではないが、機構的には特許文献１に記載のように、コラーゲンの疎水性部分に対しては添加剤の疎水性基が結合し、コラーゲンの親水性部分に対しては添加剤の親水性基が結合することによって、添加剤がコラーゲンの周囲を取り囲むことがその理由として考えられる。しかしながら、本発明の添加剤が、特許文献１記載の添加剤である1，1’-メチレンビス（4-イソシアナトシクロヘキサン）ポリエチレングリコール共重合体よりも、変性温度上昇において特に優れた効果を発揮する理由については未だ見解が得られていない。

次に、本発明のコラーゲン組成物の製造方法について説明する。
本発明のコラーゲン組成物の製造方法は、コラーゲンと、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、Ｎ−アシル中性アミノ酸エステル、脂肪酸エステル、第四級アンモニウム塩およびポリオキシエチレンアルキルエーテルからなる群より選ばれた１種以上の化合物とを混合する工程を含むものである。

コラーゲンとしては、コラーゲンが溶解した水溶液である可溶化コラーゲン溶液を用いてもよいし、固形のコラーゲン、例えばコラーゲンの凍結乾燥体を用いてもよい。固形のコラーゲンを用いる場合は、固形のコラーゲンを予め水に溶解させてから用いることが好ましい。可溶化コラーゲン溶液としては、例えば、希酸により抽出する方法によって得られる酸可溶化コラーゲン、酵素で可溶化処理する方法によって得られる酵素可溶化コラーゲン、アルカリで可溶化処理する方法によって得られるアルカリ可溶化コラーゲン等が挙げられる。酵素可溶化コラーゲンの取得法は特に限定されることはなく、例えば、魚類由来のコラーゲンについては、特開２００６−２５７０１４号公報又は特開２０１０−１９３８０８号公報等に記載の方法によって取得することができる。取得法の一態様を魚鱗の例で簡単に説明すると、酸によって脱灰した鱗をペプシン等のプロテアーゼを用いて処理することによりコラーゲンをアテロ化し、必要に応じて精製処理を行うことで、酵素可溶化コラーゲンを取得することができる。精製処理には、例えば、塩析の他に、特許第５５２２８５７号公報に記載のpHが7以下の活性炭を用いる方法を適用することができる。

コラーゲンと、添加剤との混合方法については、両者が充分に混合されれば特に限定はなく、コラーゲンの変性温度よりも低い温度領域において公知の撹拌方法を用いて混合すればよい。

本発明のコラーゲン組成物には、コラーゲンと添加剤以外の化合物を含むことができるが、コラーゲンと添加剤による安定な形態を形成させるために、先ずコラーゲンと添加剤とを混合する工程を実施することが好ましい。

本発明のコラーゲン組成物の用途としては、化粧料及び医療用材料が例示できるが、これらに限定されるものではない。化粧料としては、例えば、保湿剤として化粧水、クリーム等に添加する公知の用途が挙げられ、医療用材料としては、例えば、創傷被覆材、癒着防止材、美容整形材等が挙げられる。

以下に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。尚、実施例において％は、特に断らない限り全て質量％を示す。

可溶化コラーゲン溶液として、多木化学株式会社製「３重らせんコラーゲン Ti-03SP」（コラーゲン濃度0.3％）を用いた。

〔実施例１〕
可溶化コラーゲン溶液に、添加剤として花王株式会社製のモノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン（20E.O.）（製品名「レオドール TW−O120V」）を添加した後よく混合し（超純水を適宜添加）、透明な溶液（コラーゲン組成物）を得た。可溶化コラーゲン溶液と添加剤の混合割合は、コラーゲン組成物中のコラーゲン濃度と添加剤濃度として表１に示した（以下の実施例も同様）。

〔実施例２〕
添加剤として花王株式会社製のテトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット（30E.O.）（製品名「レオドール 430V」）を用いた以外は実施例１と同様にして、不透明なコラーゲン組成物を得た。

〔実施例３〕
添加剤として日本エマルジョン株式会社製のミリストイルメチルアミノプロピオン酸ヘキシルデシル（製品名「AMITER MA-HD」）を用いた以外は実施例１と同様にして、透明なコラーゲン組成物を得た。

〔実施例４〕
添加剤として日本エマルジョン株式会社製のエチルヘキサン酸セチル（製品名「EMALEX CC-168」）を用いた以外は実施例１と同様にして、透明なコラーゲン組成物を得た。

〔実施例５〕
添加剤として和光純薬工業株式会社製の塩化ステアリルトリメチルアンモニウム（製品名「80％トリメチルステアリルアンモニウム=クロリド（2-プロパノール含有）」）を用いた以外は実施例１と同様にして、透明なコラーゲン組成物を得た。

〔実施例６〕
添加剤として和光純薬工業株式会社製のポリオキシエチレンオレイルエーテル（製品名「POE(50)オレイルエーテル」）を用いた以外は実施例１と同様にして、透明なコラーゲン組成物を得た。

〔実施例７〕
添加剤として和光純薬工業株式会社製のポリオキシエチレンラウリルエーテル（製品名「POE(23)ラウリルエーテル」）を用いた以外は実施例１と同様にして、透明なコラーゲン組成物を得た。

[変性温度の測定１]
実施例１、３〜７で得られた溶液は透明であったため、旋光度計で変性温度の変化度を求めた。具体的には、旋光度計として日本分光株式会社製(P-2200)を用い、昇温速度5.5℃/分、22〜55℃で測定した。

[変性温度の測定２]
実施例２で得られた溶液は不透明であったため、DSCで変性温度の変化度を求めた。具体的には、DSCとして株式会社島津製作所製(DSC-60)を用い、昇温速度5℃/分、室温〜70℃で測定した。

表１より、添加剤の適用によって変性温度の上昇が認められたことが分かった。

Claims

コラーゲンと、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、Ｎ−アシル中性アミノ酸エステル、脂肪酸エステル、第四級アンモニウム塩およびポリオキシエチレンアルキルエーテルからなる群より選ばれた１種以上の化合物とを含有するコラーゲン組成物。
コラーゲンと、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、Ｎ−アシル中性アミノ酸エステル、脂肪酸エステル、第四級アンモニウム塩およびポリオキシエチレンアルキルエーテルからなる群より選ばれた１種以上の化合物とを混合する工程を含むコラーゲン組成物の製造方法。
コラーゲンと、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、Ｎ−アシル中性アミノ酸エステル、脂肪酸エステル、第四級アンモニウム塩およびポリオキシエチレンアルキルエーテルからなる群より選ばれた１種以上の化合物とを混合することによって、コラーゲンの変性温度を上昇させる方法。
請求項１記載のコラーゲン組成物を含有する化粧料。
請求項１記載のコラーゲン組成物を含有する医療用材料。