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ポリペプチド含有シクロデキストリン水溶液
説明

ポリペプチド含有シクロデキストリン水溶液

【課題】噴霧等単純な塗布操作で、水不溶性のシクロデキストリン含有塗膜を形成し、消臭を中心としたシクロデキストリンの持つ種々機能の持続発揮を可能にするシクロデキストリン含有噴霧剤を開発する。
【解決手段】シクロデキストリン水溶液にポリペプチド、特にゼラチンあるいはコラーゲンを添加、混合し、一定期間以上静置することで、噴霧等による同水溶液塗布物、すなわちシクロデキストリンとポリペプチド、両成分を含む不溶性塗膜形成が可能であることを見出した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はシクロデキストリン含有水溶液の消臭性能、抗菌性能の耐久性向上ならびに抗アレルゲン性能付与に係るものである。
【背景技術】
【0002】
シクロデキストリンは環状構造を持つ糖であり、環の空洞内部に香料や油溶性の成分などの物質を取り込む性質があり、分子レベルのカプセルとしての働きを有することより、水溶性、揮発性、光分解性が不安定な化粧品原料を、安定した状態で配合するためや香料の保香性を高める目的で使われたりするなど、吸着剤、キレート剤、可溶化剤、起泡剤、脱臭剤として、化粧水、乳液、クリーム、美容液、パウダー、シャンプーなど日用品、さらには医療、食品の分野に広く用いられてきている(例えば特許文献1参照)。特に、シクロデキストリン素材の消臭剤としての用途は最近、急速に伸びており、主に水溶液の噴霧形態で製品化されたものの需要の伸びが顕著である。
【0003】
例えば、消臭を目的としたシクロデキストリン含有噴霧剤(例えば特許文献2参照)や、さらに4級アンモニウム塩等の抗菌成分を包含させて抗菌作用を付与(例えば特許文献3、特許文献4参照)した例がある。またカテキンなど抗アレルゲン性能を有する素材が加えられた製品も開発されている(特許文献5参照)。
しかしシクロデキストリン含有噴霧液製品は、単に雨に濡れるだけでもその大半が洗い流されてしまい、その後の機能発現は望めない等、耐久性に問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2001−231816
【特許文献2】特開2006−204445
【特許文献3】特開2003−95815
【特許文献4】特開2011−6448
【特許文献5】特開2010−285402
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
噴霧等単純な操作で、水不溶性のシクロデキストリン含有膜を形成して消臭効果を有しさらにシクロデキストリンの持つ種々の機能の持続的な発揮を可能にする耐久性の良いシクロデキストリン含有水溶液の開発目指した。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は以下の構成を有するものである。
【0007】
1). 水不溶性膜形成ポリペプチド含有シクロデキストリン水溶液。
【0008】
2). シクロデキストリンがα、β、γ、これらの誘導体及び/またはこれらの混合物である1)記載のポリペプチド含有シクロデキストリン水溶液。
【0009】
3). ポリペプチドがコラーゲン、ゼラチン、ゼラチンペプチド、これらの誘導体及び/またはこれらの混合物である1)または2)記載のポリペプチド含有シクロデキストリン水溶液。
【0010】
4). 抗菌性物質をさらに配合したことを特徴とする1)〜3)いずれかに記載のポリペプチド含有シクロデキストリン水溶液。
【発明の効果】
【0011】
本発明により、噴霧等の操作を行うだけで、対象物表面にシクロデキストリンとポリペプチドの水不溶性の被膜形成が可能となり、対象物の耐洗濯、水拭き取り耐性など耐水性を保持しつつシクロデキストリンの持つ機能の耐久性向上に繋がるとともに、コラーゲンあるいはゼラチンなどポリペプチドに起因する抗アレルゲン性能の付与、また抗菌性物質を用いた場合は抗菌性の付与ができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施例4に係る、ゼラチン含有シクロデキストリン水溶液噴霧塗布不織布の抗菌性能を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明のポリペプチド含有シクロデキストリン水溶液のシクロデキストリンとは、非還元性のオリゴ糖でグルコースの分子がリング状につながった環状構造糖であり、リングを構成する分子の数が6個のものをαシクロデキストリン、7個のものをβシクロデキストリン、8個のものをγシクロデキストリンと呼ぶ。
【0014】
本発明のポリペプチド含有シクロデキストリン水溶液を消臭用途で使用する場合、用いるシクロデキストリンは臭気物質など除去対象物質を包接しやすいように、未包接のシクロデキストリンであることが好ましい。ただし、香料などを包接したシクロデキストリンを少量含んでいてもよい。特に消臭だけでなく芳香を期待する場合はその割合が高くなる。また、シクロデキストリンは主成分がα−、β−、γ−シクロデキストリン及び/またはそれらの混合物であることが好ましいが、メチル化あるいはアセチル化などの化学修飾されたα−、β−、γ−シクロデキストリン及び/またはそれらの混合物を用いることもできる。
【0015】
本発明のポリペプチドとしては、ゼラチンあるいはコラーゲンを用いることが出来る。ゼラチンとしては、他に、ゼラチンを分解したゼラチンペプチド、ゼラチンおよびゼラチンペプチドの化学処理による修飾物など、水に可溶なものを用いることができる。ここで化学処理による修飾物とは、ゼラチンあるいはゼラチンペプチドなどのポリペプチド中のアミノ酸側鎖に種々分子を反応させたもの、たとえば糖鎖付加、アセチル化、リン酸化、脂質付加したものなどが含まれる。またゼラチン、コラーゲン等のポリペプチドの原料としては魚類、ほ乳類、鳥類由来のものを用いることができるが、本発明においてはポリペプチドの純度さらには得られる水溶液の純度の面から魚類(水に住むほ乳類を含む)から得られるポリペプチドが好ましい。
【0016】
本発明の水不溶性とは、本発明の水溶液を噴霧乾燥させて形成した不溶物が、通常の水洗操作では実質的にはほとんど溶解されないことである。通常の水洗操作とは、たとえば噴霧乾燥させた不溶物を常温の十分な量の水で2〜3時間洗浄する操作、あるいは常温で通常の洗濯操作、たとえば洗濯機の標準洗浄設定で洗浄したりする操作である。この操作で実質的に減量が認められないことである。
【0017】
本発明の水溶液は、噴霧等により対象物に吹き付けるあるいは、対象物を浸漬することによりその表面等に付着させることができる。水溶液であるために通常は自然乾燥により溶媒の水が蒸発し、水溶液中に含まれている成分が対象物に残ることになる。水溶液を乾燥させることにより、ポリペプチドおよびシクロデキストリンが水不溶性となり、対象物に水不溶性物として残留する。
【0018】
本発明の水溶液は噴霧による塗布、はけ等による塗布あるいは浸漬による塗布等により対象物の表面へ付着させることができ、同水溶液の成分は対象物表面に実質的には膜状物として付着することになる。
【0019】
塗布対象物としては、繊維、繊維からなる不織布、織布、プラチックシート、用途に合わせて種々の形態に成型加工されたプラスチック製品が対象として用いることができる。
【0020】
繊維としては例えば天然繊維、化学繊維、鉱物繊維が挙げられる。天然繊維としては具体的に例えば、綿、羊毛、麻、パルプ、絹、などを挙げることができる。
【0021】
化学繊維としては具体的には例えば、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、アクリル繊維、ビニロン、アラミド繊維などを挙げることができる。鉱物繊維としては具体的には例えば、ガラス繊維、炭素繊維などを挙げることができる。不織布、織布はこれら繊維を用いて作ることができる。
なかでも取り扱い易さ、価格などの点から、好ましくは天然繊維及びまたは化学繊維が挙げられる、具体的には綿、レーヨン、ポリエステル、ポリプロピレン、パルプが挙げられる。
【0022】
またプラスチックシート、プラスチック製品の素材としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ホリカーボネート樹脂、ABS樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルシリコン系樹脂、エポキシエステル樹脂、フッ素系樹脂、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、スチレン系エラストマーなどの樹脂を対象とすることができる。
【0023】
本発明の水溶液が形成する膜は、シクロデキストリンとポリペプチドからなる水不溶性の膜形成が基本であるが、シクロデキストリンとポリペプチド以外の種々機能を有する物質を混合し、これによる機能が付与された塗膜を形成させることもできる。
【0024】
本発明の抗菌性物質としては、有機系抗菌剤、無機系抗菌剤、光触媒物質が用いることが出来る。有機系抗菌剤としては4級アンモニウム塩、キトサンなど天然系抗菌剤を、無機系抗菌剤としては銀、銅、亜鉛などの金属塩を、光触媒物質としては酸化亜鉛、酸化チタンをそれぞれあげることができる。中でも4級アンモニウム塩が最も好ましい。
【0025】
また抗アレルゲン機能付与の点では、本発明にあるゼラチンなどポリペプチドを用いることにより発現できる。この効果はポリペプチドとアレルゲンとの親和性に基づく吸着除去効果による抗アレルゲン機能付与されると考えられる。ポリペプチドの他に、アレルゲン不活性化機能があるとされるカテキンなどポリフェノール類を含む化合物を用いることもできる。
【0026】
消臭機能の付与の点では、シクロデキストリンによる、臭気物質の包接効果また香料など芳香剤の徐放効果以外に、ゼラチンなどポリペプチドによる臭気物質の吸着による臭気物質の除去、また光触媒物質を混合することで光触媒による臭気物質の分解による消臭効果も期待することができる。
【0027】
さらに抗ウィルス機能付与という点でも、カテキンなどポリフェノール類を含む化合物など抗ウィルス性能を有することが知られている化合物を混合することも可能である。
【0028】
その他、本発明が提供する技術は、自動車、家電、住宅内装、衣類、靴など生活日用品から化粧品等コスメ、食品、医療まで地球上で人類が快適に生活する上で必要とする幅広い分野の製品に適用可能な技術であるといえる。
【実施例】
【0029】
(実施例1) シクロデキストリンとゼラチン混合後の保存期間と牛アルブミン吸着性能の関係/(牛アルブミン吸着試験−1)
関東化学社製ベータ型シクロデキストリン(以下、βCDとする)0.1重量%水溶液に新田ゼラチン社製魚ゼラチン顆粒を終濃度0.2重量%になるように添加し、噴霧液を作成した。
【0030】
噴霧液の作製直後、13日経過、18日経過、45日経過した噴霧液をそれぞれ2cm角の合成繊維不織布(目付け35g/m)両面に、不織布全体が十分液に浸るように噴霧し、さらに同噴霧不織布を紙タオルの上に置き、余分の液を除去する操作を行った後に、それぞれ室温で乾燥させた。乾燥後、それぞれの不織布を十分な量の水で2〜3時間洗浄した。洗浄後、それぞれの不織布を室温で乾燥させた。なお本実施例のゼラチン/シクロデキストリン混合物の固着量は、本実施例中の18日経過噴霧液使用の場合で、2cm角不織布1枚あたり約0.16mgの固着量である。
【0031】
洗浄乾燥した不織布に0.2mg/mlの牛アルブミン(以下BSAとする)液250μlを添加し、十分液を含浸させた後、30分間室温に静置した。室温静置後、液を回収し、蛋白定量試薬を用いて回収液中のBSA濃度を計測した。比較対照として、ゼラチンを添加していない0.1%βCD水溶液およびβCDを添加していない0.2%魚ゼラチン水溶液を用いて同様の処理を行った不織布を作製し、BSA吸着試験を行った。
【0032】
結果を表1に示した。すなわち、本発明に係る噴霧液を用いた不織布のBSA吸着除去性能は、比較対照の噴霧液で処理したものより有意に高く、13日を越えて18日以降は安定的に90%を越える吸着除去性能を有した。
【0033】
【表1】

【0034】
(実施例2) シクロデキストリンと混合する魚ゼラチン濃度を変えた場合のゼラチン濃度と牛アルブミン吸着性能の関係/(牛アルブミン吸着試験−2)
実施例1において作製後45日経過した0.2%魚ゼラチン/0.1%βCD噴霧液を0.1%βCD液で10倍、100倍、1000倍、10000倍希釈し、その各々の液を実施例1で用いたのと同じ2cm角の合成繊維不織布の両面に不織布全体が十分液に浸るように噴霧し、さらに同噴霧不織布を紙タオルの上に置き、余分の液を除去する操作を行った後に、それぞれ室温で乾燥させた。乾燥後、それぞれの不織布を十分な量の水で2〜3時間洗浄処理を実施した。洗浄後、それぞれの不織布を室温で乾燥させた。
【0035】
洗浄乾燥した不織布を用いて実施例1と同様の操作でBSA吸着除去試験を行った。
結果を表2に示した。すなわち、10倍希釈の噴霧液では弱い吸着除去性能が認められたが、10倍を越えて希釈した噴霧液ではほとんど吸着除去性能が認められなかった。
【0036】
【表2】

【0037】
(実施例3) ゼラチン含有シクロデキストリン水溶液噴霧塗付プラスチックシャーレのアルブミン吸着性能/(牛アルブミン吸着試験−3)
βCD0.1%水溶液に魚ゼラチン顆粒を終濃度0.2%になるように添加した水溶液を作製した。作製後45日経過した同水溶液を径10cmのプラスチックシャーレ内面に約1mlの液量を噴霧し、室温で乾燥させた。乾燥後、シャーレに約10mlの水を入れ振とうしながら2〜3時間洗浄した。洗浄後、シャーレを室温で乾燥させた。
【0038】
水で洗浄したシャーレに0.2mg/mlのBSA液100μlを添加、さらに同液上に2cm四方の透明ナイロンフィルムを置き液を均一拡散させた状態にして30分間室温静置した。室温静置後、液を回収し、実施例1と同様にBSA濃度を計測した。比較対照として、魚ゼラチンを添加していない0.1%βCD水溶液、βCDを添加していない0.2%魚ゼラチン水溶液をそれぞれ用いて同様の操作を行い作製したシャーレについてもBSA吸着試験を行った。結果を表3に示す。
【0039】
0.1%βCDのみ、および0.2%魚ゼラチンのみのそれぞれ単独で処理したものは開始濃度0.2mg/mlに対し、いずれも0.198mg/mlと僅かな濃度低下であるが、両方組み合わせた場合には0.187mg/mlまで低下が観られ、βCDと魚ゼラチンを混合したものに有意なアルブミン吸着性能が認められた。
【0040】
【表3】

【0041】
(実施例4) ゼラチン含有シクロデキストリン水溶液噴霧不織布の抗菌性能/(抗菌性能試験−1)
βCD0.1%水溶液に終濃度0.2%になるように魚ゼラチンを添加、溶解させ、18日経過した液100mlにさらに4級アンモニウム塩として50%塩化ベンザルコニウム溶液を400mgを添加した液を作製した。同液を実施例1で用いたのと同じ2cm角の合成繊維不織布の両面に噴霧塗布処理し、室温で乾燥させた。乾燥後、不織布を十分な量の水で2〜3時間洗浄した。洗浄後、不織布を室温で乾燥させた。
【0042】
同乾燥不織布をエッペンチューブに入れ、これに250μlの20倍希釈したニュートリエント培地(肉エキス5g、ペプチド10gを蒸留水1Lに溶解しpH6.8±0.2とし高圧蒸気滅菌したもの)を添加、含浸させ、さらに一晩ニュートリエント培地で培養した大腸菌液を水で10000倍に希釈した液10μlを添加、混合し、37℃で24時間静置培養した。
【0043】
培養後、回収した培養液を水で100倍希釈した液100μlを寒天培地プレートに接種、スプレッダーで一面に塗布した後、37℃で一晩培養した。同培養後のプレート上の大腸菌成育状況を肉眼で観察した。比較対照として、魚ゼラチンを添加していないβCD0.1%水溶液100mlに50%塩化ベンザルコニウム溶液400mgを添加した液を用いて、同様の操作を行い作製した不織布についても同様に抗菌性評価を行った。
【0044】
結果を図1に示した。すなわち、魚ゼラチンおよび塩化ベンザルコニウム塩の両方を添加したβCD水溶液で処理した大腸菌液を塗布したプレートではまったく菌が認められなかった。
それに対し、魚ゼラチンを添加せず塩化ベンザルコニウム塩だけを添加したβCD水溶液で処理した大腸菌液を塗布したプレートでは一面に大腸菌の生育が観られた。
【0045】
(実施例5) ゼラチン含有シクロデキストリン水溶液噴霧塗布不織布の消臭性能/(消臭性能試験−1)
10mlのLB培地(0.5%酵母エキス、1%ポリペプトン、0.5%塩化ナトリウム)に一晩同じLB培地で培養した大腸菌液10μlを添加した液を作製した。大腸菌液を添加したLB培地に実施例1で用いたのと同じ2cm角の合成繊維不織布4枚を浸漬、直ちに取り出し、プラスチックシャーレに入れ、乾燥しないようにシールした状態で37℃、一晩培養した。培養後、同処理不織布4枚すべてが強い大腸菌臭を有することを確認した。
【0046】
この大腸菌臭が強い不織布をそれぞれ一枚ずつプラスチックシャーレ(シャーレA、B、C、D)に入れた。次に、シャーレAに実施例1で作製した作製後18日経過ゼラチン含有シクロデキストリン液を用いて実施例1と同様に噴霧、乾燥、洗浄等を行った2cm角サイズの不織布を1枚、シャーレBに同不織布を4枚入れ、シャーレCには実施例1で比較対照として作製したβCDのみの液で処理した不織布4枚、シャーレDには実施例1で同じく比較対照として作製した魚ゼラチンのみの液で処理した不織布1枚を入れ、各々シールした状態で室温に4時間静置した。静置後、各シャーレについて順に開放操作を行い、その開けた瞬間の臭いを大腸菌臭の強弱を指標に官能評価した。
【0047】
表4に示した通り、シャーレCおよびDで強い大腸菌臭を有していたが、シャーレA、Bではその臭いに大幅な低下が認められた。特にシャーレBではその低下は顕著であった。
【0048】
【表4】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
水不溶性膜形成ポリペプチド含有シクロデキストリン水溶液。
【請求項2】
シクロデキストリンがα、β、γ、これらの誘導体及び/またはこれらの混合物である請求項1記載のポリペプチド含有シクロデキストリン水溶液。
【請求項3】
ポリペプチドがコラーゲン、ゼラチン、ゼラチンペプチド、これらの誘導体及び/またはこれらの混合物である請求項1または2記載のポリペプチド含有シクロデキストリン水溶液。
【請求項4】
抗菌性物質をさらに配合したことを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載のポリペプチド含有シクロデキストリン水溶液。


【図1】
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【公開番号】特開2013−43018(P2013−43018A)
【公開日】平成25年3月4日(2013.3.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−184193(P2011−184193)
【出願日】平成23年8月25日(2011.8.25)
【出願人】(000000941)株式会社カネカ (3,932)
【Fターム(参考)】