JPS638205B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコラーゲンおよびさらに特には再生さ
れた溶解性コラーゲン繊維に関する。

以下に述べる『天然の不溶性コラーゲン』とは
化学的変性なしにはアルカリ水溶液またはどんな
無機塩溶液にも溶解することができないコラーゲ
ンを意味し、皮（hide）、薄皮（split）および他
の哺浮類または爬虫類のもつ被覆物（covering）
を包含する。さらに特には『天然の不溶性コラー
ゲン』は牛皮の膚（grain）側と肉（flesh）側と
の間の中間層である真皮（corium）を意味する。

コラーゲンは結合組織を構成するものであり、
高等椎動物における主要な型の繊維性タンパク質
である。天然の状態のコラーゲンは整列した三重
鎖間に一定の周期性を持つ３重鎖ヘリツクスの形
で存在している。コラーゲンの３重鎖ヘリツクス
配置は時にはフイブリルと呼ばれ、そのフイブリ
ルは軸方向に約640Åの間隔で並んでいる。

幾つかの型のコラーゲンがあるが、その主要な
型は真皮、骨および腱の主要なコラーゲンである
『Ｉ型』と呼ばれる。そのＩ型コラーゲンは〔α1
（Ｉ）₂α2〕の鎖組成を持つ。α1（Ｉ）鎖およびα2
鎖は同類である。

若い動物では分子間および繊維間の架橋がほと
んどなく、コラーゲンはある程度溶解性を持つ。
しかし、年をとる過程で分子間および繊維間の架
橋が起こり、こうしてコラーゲンは不溶性にな
る。

コラーゲンおよびそれから誘導された生成物は
食品、化粧品および薬剤の分野で有用である。コ
ラーゲンが天然の不溶性コラーゲンの解重合およ
び次の再構成とによつて精製できることは公知で
あるがその収率は低く、得られる生成物は必ずし
も均質ではない。

米国特許第3637642号明細書は不溶性コラーゲ
ンの溶解および繊維の再生方法の１例を示す。

米国特許第3034852号明細書は繊維内結合およ
び繊維間結合を切断する酵素を使用してコラーゲ
ンを可溶性にしそして再構成する方法を提案し
た。さらに米国特許第2934447号および第2934446
号明細書はコラーゲン繊維状塊をシート状材料へ
変換する方法を提案した。

従来の多くの方法ではコラーゲンに富んだ材料
である真皮上で処理を行うことが必要である。真
皮を得るためには通常、石灰処理などにより毛を
除去し、一方反対側では実質的に脂肪を含む肉を
はがすことが必要である。

本発明に従えば原皮をそのままで複雑な処理な
しにその未加工の段階から処理してコラーゲン繊
維を生成する溶解性コラーゲン繊維製造方法を提
供する。

動物の原皮から毛および脂肪を除去するために
原皮をアルカリ金属水酸化物および脱水剤の溶液
で処理して実質的に脂肪のない真皮を形成する。
この真皮中のコラーゲンの繊維間結合をアルカリ
硫酸塩水溶液で安定化する。この真皮を中性化し
そして酸の水溶液に溶解してコラーゲン溶液を得
る。このコラーゲン水溶液のPH値をコラーゲンの
等電点に調整して溶液からコラーゲン繊維を沈殿
させる。このコラーゲン繊維を乾燥する。こうし
て製造したコラーゲン繊維は食用品として有用で
あり、多くの用途のために再び溶解できそしてさ
らに処理できる。

ここで『原皮』は毛および肉のついた皮の意味
である。

原皮から毛および脂肪を除去するため、皮をア
ルカリ金属水酸化物および脱水剤の水溶液で処理
する場合、この処理を室温で行うべきである。本
発明で実際に有効なアルカリ金属水酸化物は水酸
化ナトリウムおよび水酸化カリウムである。脱水
剤は好ましくは低分子量のより高い極性を持つ有
機溶媒例えば低級アルコールまたはケトン例えば
メチルアルコール、エチルアルコールまたはイソ
プロピルアルコールあるいはアセトン、メチルエ
チルケトン等である。

アルカリ金属水酸化物および脱水剤水溶液の組
成は脱水剤約40〜50％および水50〜60％そして溶
液中にアルカリ金属水酸化物2.5〜３モルである
べきである。

代表例においては、原皮を５cm³〜10cm³の断片に
切断し、これから毛および脂肪を除去して実質的
に脂肪のない真皮を得るために水溶液中室温で少
くとも48時間そして最高72時間処理する。脱水剤
を存在させることにより、個個のコラーゲン繊維
間の繊維間接続を構成するテレオペプチド結合を
切断する間にコラーゲン繊維が膨潤することを防
ぎ、繊維を実質的に不活性で保つことができる。
最初の脱毛および脱脂処理の後、真皮にはアルカ
リ金属水酸化物が残存しているので除去しなくて
はならない。

残存アルカリ金属水酸化物は20〜60％の脱水剤
水溶液での処理によりコラーゲン繊維の実質的な
膨潤なしに部分的に除去される。最も好ましくは
この目的にエチルアルコール水溶液を使用する。

脱水剤水溶液での処理の後、真皮をアルカリ硫
酸塩で0.5〜５時間好ましくは１〜４時間強くか
きまぜながら処理して、すべての残存アルカリ金
属水酸化物を除去し、コラーゲンの繊維内結合を
さらに安定化しそしてコラーゲンを再水和する。
次にコラーゲンを酸溶液例えばホウ酸、塩酸、酒
石酸、酢酸、ギ酸等の0.5〜４％溶液で中性化す
る。中性化したコラーゲンのPH値は約７であるべ
きである。

好ましくは中性化したコラーゲンを蒸留水中に
置き残存塩をさらに除去するために一晩かき混ぜ
る。

精製した真皮を酒石酸、クエン酸、酢酸または
同様の酸0.25〜２重量％を含有する水溶液に溶解
して均質なコラーゲン溶液を得る。この溶液を均
質化しそしてろ過して約0.5〜３重量％の濃度の
均質なコラーゲン溶液を得る。次にこのコラーゲ
ン溶液を溶液のPH値を約5.6〜5.8の等電点に調整
することにより沈殿させる。等電点とは電位ゼロ
（中性）となるPH値をいう。この等電点より高い
点または低い点ではコラーゲンはその両性的性質
のために酸としてあるいは塩基として作用する。
沈殿が終つたら、別別の繊維状である固体の再構
成コラーゲン繊維をろ過等により水から分離し、
そして風乾、噴霧乾燥、凍結乾燥等により乾燥す
る。

溶液は塩基例えば水酸化アンモニウム、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウムまたはアルカリ土類
金属水酸化物の希薄水溶液を添加して沈殿させて
もよい。沈殿剤として水酸化アンモニウムを使用
する場合、その濃度を約５〜７重量％にすべきで
ある。沈殿剤としてアルカリ金属水酸化物または
アルカリ土類金属水酸化物を使用する場合、それ
らの濃度を約１〜２重量％にすべきである。塩化
ナトリウムのような塩を等電点でコラーゲン繊維
を沈殿させるために使用してもよい。前記塩を沈
殿剤として使用する場合、約５重量％以上の溶液
が必要であり、10〜15重量％の溶液が好ましい。

脱水剤をまた溶液を等電点に調整しない沈殿剤
として使用してもよい。これらの沈殿剤はアセト
ン、エタノール、メタノール等である。

さらにソルビン酸カリウム等のような防腐剤を
標準0.01〜0.5重量％、より好ましくは0.05〜0.15
重量％沈殿剤溶液に添加してもよい。

本発明に従つて調製したコラーゲン繊維は長期
間貯蔵でき、従つて市販用のコラーゲン製品を提
供できる。

本発明のコラーゲン繊維は食肉組織化剤、食品
補助剤、食品湿潤化剤、化粧品添加物等として使
用できる。

本発明を以下の例によりさらに説明する。

例 １ 牛原皮１Kgを適当な大きさの容器に入れる。以
下の組成を持つ予備調製した溶液を容器に満た
す。

アセトン 1600ml 水 1400ml KOH 150ｇ NaOH 150ｇ 皮を溶液中で48時間かき混ぜて皮から毛および
脂肪を除去して実質的な純粋な真皮を得る。処理
溶液をデカンテーシヨンし、容器にエチルアルコ
ール水溶液３を満たす。真皮をアルコール水溶
液中で１時間はげしくかき混ぜる。アルコール溶
液をデカンテーシヨンし、容器に１モルの硫酸ナ
トリウム水溶液３を満たす。真皮を硫酸ナトリ
ウム溶液中で１時間かき混ぜる。硫酸ナトリウム
溶液をデカンテーシヨンし、そして真皮をホウ酸
の３％溶液３中で１時間かき混ぜて真皮のPH値
を７に調整する。

中性化した真皮を蒸留水中に一晩置いて真皮か
ら残存酸を除去する。

精製した真皮を１％酒石酸溶液に溶解して1.5
％コラーゲン溶液を作り、溶解が終つたら溶液を
真空ろ過する。

コラーゲン溶液１を６％水酸化アンモニウム
でPH値5.7（等電点）に中和すると溶液からコラー
ゲンが別別の繊維として沈殿する。水をデカンテ
ーシヨンして繊維を風乾する。

得られた乾燥コラーゲン繊維は長期間例えば少
くとも３ケ月間劣化なして貯蔵できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原皮をアルカリ金属水酸化物および脱水剤の
   水溶液で処理して実質的に毛および脂肪のない真
   皮を形成し、この真皮中のコラーゲンの繊維間結
   合をアルカリ硫酸塩の水溶液で安定化し、この真
   皮を中性化し、この真皮を酸水溶液に溶解してコ
   ラーゲン溶液を形成し、この溶液からコラーゲン
   繊維を沈殿させそして得られたコラーゲン繊維を
   乾燥することから成る、動物原皮から溶解性コラ
   ーゲン繊維を製造する方法。 ２ コラーゲン水溶液のPH値を等電点に調整する
   ことにより前記沈殿を行う前項１に記載の方法。 ３ 繊維間結合を安定化する前に真皮を脱水剤で
   処理する前項１に記載の方法。 ４ 真皮を酸水溶液に溶解する前に真皮を蒸留水
   で洗浄して真皮から残存塩を除去する前項１に記
   載の方法。 ５ 脱水剤としてメチルアルコール、エチルアル
   コール、プロピルアルコールおよびアセトンから
   成る群から選んだものを使う前項１に記載の方
   法。 ６ アルカリ金属水酸化物として水酸化ナトリウ
   ム、水酸化カリウムまたはその混合物を使う前項
   １に記載の方法。 ７ 原皮を処理するための水溶液としてアルカリ
   金属水酸化物2.5〜４モルおよび脱水剤40〜50％
   を含むものを使う前項１に記載の方法。 ８ アルカリ硫酸塩として硫酸ナトリウムを使う
   前項１に記載の方法。 ９ アルカリ硫酸塩溶液として１〜2.5モル溶液
   を使う前項１に記載の方法。 １０ 真皮を酸水溶液で中性化する前項１に記載
   の方法。 １１ 酸水溶液として酸の１〜４％水溶液を使う
   前項１０に記載の方法。 １２ 酸としてホウ酸または塩酸を使う前項１０
   に記載の方法。 １３ コラーゲンを溶解するための酸水溶液とし
   て酸の0.5〜2.5％水溶液を使う前項１に記載の方
   法。 １４ 酸として酒石酸、クエン酸および酢酸から
   成る群から選んだものを使う前項１３に記載の方
   法。 １５ コラーゲン溶液を0.5〜３重量％で形成す
   る前項１に記載の方法。 １６ コラーゲン水溶液のPH値を水性アンモニア
   により調整する前項１に記載の方法。