改質布帛
【課題】 皮膚表面の微妙な凹凸をカバーする、細胞生育促進能を有する非結晶性フィブロイン及び／又は非結晶性セリシンが付着された布帛の提供。
【解決手段】 布帛を構成する繊維または布帛の表面に、非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンを付着してなる布帛であり、前記非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンは、結晶化度が50％以下であることが好ましく、更に前記非結晶性フィブロインの分子量は、５万以上で２０万以下であることが好ましい。
【解決手段】 布帛を構成する繊維または布帛の表面に、非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンを付着してなる布帛であり、前記非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンは、結晶化度が50％以下であることが好ましく、更に前記非結晶性フィブロインの分子量は、５万以上で２０万以下であることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞生育能に優れた非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンを付着してなる布帛、及び該布帛を用いたスキンケア用素材並びに医薬用具及び化粧品に関する。
【背景技術】
【０００２】
絹糸は古くから手術糸として使われ、絹タンパクは細胞生育能、抗酸化性、抗菌性、アルコール消化性、抗血液凝固性等の多様な機能を有し、絹タンパクを構成するフィブロインのＨ鎖(分子量３５万)と、Ｌ鎖（分子量２．５万）、及びセリシンのａ成分(分子量４０万)には、正常なヒト皮膚由来の線維芽細胞を生育促進する作用がある（文献１、及び２を参照。）。
【０００３】
この絹タンパクの有するヒト皮膚細胞生育機能に注目し、繭糸または絹糸を溶解した後に、これを粉末、フィルム、ゲル等に変え、これらをスキンケア素材として創傷被覆材や化粧品として利用するための開発と機能解明の研究が進められてきた（特許文献３乃至５を参照。）。
【０００４】
しかし従来の繊維表面に絹タンパクがコートされた布帛は、繊維の触感を改質し、繰返し使用することを目的とするため、繊維表面に結晶状態で固着されていた。結晶化した絹タンパクは柔軟性に欠け、皮膚の微妙な凹凸に密着することはできず、皮膚に接する部分は限られているため、絹タンパクの有するヒト皮膚細胞生育機能を発揮するものとはなっていなかった(特許文献６、及び７を参照。)。
【０００５】
一方絹タンパクのヒト細胞生育促進能は、絹タンパクの分子量が低下するにともない低下し、分子量２万程度以下では細胞生育促進能はほとんどなくなる、あるいは細胞生育を阻害する（特許文献５を参照。）。絹糸や絹織物の原料となる繭や生糸の乾繭や精練等の加工工程において、絹タンパクの分子量は低下する。また、繭糸や絹糸を粉末、フィルム、ゲル等に変える加工工程（特に繭糸や絹糸の溶解工程）においても絹タンパクの分子量が低下する（非特許文献１、２を参照。）。従って、従来の繭糸や絹糸を、粉末、フィルム、ゲル等に変えて、繊維表面にコーティングされた絹タンパクは、必ずしも充分の細胞生育促進能を有しない。
【０００６】
【特許文献１】特開2001-163899
【特許文献２】特開2002-128691
【特許文献３】特許第2997758号公報
【特許文献４】特許第2990239号公報
【特許文献５】特開2003-226614号公報
【特許文献６】実開平6-37397号公報
【特許文献７】特開平11-350352号公報
【非特許文献１】H. Yamada等著：MaterialsScience & Engineering C,14,P.41-46(2001)
【非特許文献２】坪内紘三、山田弘生、高須陽子：日本蚕糸学会誌、７１巻、１号、P.1-5(2002)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、細胞生育促進能を有する非結晶性フィブロイン及び／又は非結晶性セリシンが付着され、皮膚表面の微妙な凹凸をカバーすることを可能とする布帛を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、非結晶状態のフィブロイン及び／又はセリシンが、容易に水に溶解し、各種の繊維表面を容易にカバーでき、また、非結晶性のフィブロイン及び／又はセリシンは比較的長期に保管できる特長があることを見出し、本発明をするにいたった。
【０００９】
即ち本発明は、布帛を構成する繊維または布帛の表面に、非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンを付着してなる布帛である。
【００１０】
更に前記布帛において、非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンは、結晶化度が２0％以下であることが好ましい。
【００１１】
更に前記布帛において、非結晶性フィブロインの分子量が、５万以上で２０万以下であることが好ましい。
【００１２】
更に布帛への非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンの付着が、布帛に非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシン水溶液を含浸させることにより、非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシン付着量が布帛単位体積当り1〜12mg／cm3であることが好ましい。
【００１３】
更に前記布帛への非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンの付着が、布帛に非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンフィルムを付着することにより、非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシン付着量が布帛単位面積当り1〜10mg／cm2であることが好ましい。
【００１４】
更に、前記の布帛を用いたスキンケア用素材である。
【００１５】
更に、前記の布帛を用いた医療用具、及び／又は化粧品である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の布帛は、細胞生育促進能を有する非結晶性フィブロイン及び／又は非結晶性セリシンが付着され、皮膚の小さな凹凸に対し密着して被覆することを可能とし、損傷皮膚の再生のみならず、皮膚表面の目に見えないような多くの傷の再生と、皮膚の健康の向上を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、細胞生育能、抗酸化性、抗菌性等の細胞生育促進効果を有するフィブロイン及び／又はセリシンを、水と融和する非結晶性の状態で布帛に付着させ、皮膚の小さな凹凸にも密着することを特徴とする布帛である。
以下に本発明について詳細に説明する。
【００１８】
＜フィブロイン及びセリシン＞
フィブロインは昆虫、クモ等の絹糸虫類が分泌する繊維状たんぱく質である。又、セリシンは、繊維を形成しているフィブロインの外側を覆っているゴム状たんぱく質である。本発明のフィブロイン、及びセリシンは、蚕が吐糸する繭を始めとして、クモやハチ等の絹糸虫類が吐糸する蛋白質繊維を対象とすることができる。
【００１９】
中でも前記フィブロイン、及びセリシンは、家蚕、セリシン蚕、及び野蚕等の、各種蚕が吐糸する繭、繭糸および繭糸の加工物である生糸、絹糸、絹織編物等の未精練物、半精練物、精練物等、並びに前記加工物の繊維屑等である残糸を原料とすることが好ましく、特に家蚕の繭、絹糸等が、入手の容易な点からは好ましい。
【００２０】
＜非結晶性絹タンパク＞
本発明は、前記フィブロイン、及びセリシン（以下両者を含めて、絹タンパクと総称することもある。）が非結晶性であることを特徴とする。本発明において非結晶性とは、結晶化度が５０％未満であることをいい、結晶化度とは、前記絹タンパクを室温の蒸留水中に１０分浸漬したときに、水に溶解しない絹たんぱくの総絹たんぱくに対する質量％をいう。絹タンパクが蒸留水に全く溶解しない場合を結晶化度１００％とし、蒸留水に完全に溶解する場合が結晶化度０％とする。
【００２１】
本発明において、前記絹たんぱくの結晶化度は、中でも２０％未満であることがより好ましく、更には１０％未満が一層好ましい。特に結晶化度が０％は非結晶といい、極めて好ましい。
【００２２】
前記非結晶性絹タンパクにおいて、非結晶性セリシンは、繭糸、生糸又は生織等のセリシンを含有する原料を、精練することにより得ることができる。精練は本来前記原料からセリシンを除くために行う工程で、その方法としては、アルカリ性ナトリウム塩や石鹸を含む水溶液中で煮沸する場合（アルカリセッケン精練）が、最も一般的な方法である。前記アルカリセッケン精練の他に、アルカリ性ナトリウム塩水溶液のみで精練する場合（アルカリ精練）、加圧熱水（例えば１２０℃の熱水）に浸漬して精練する場合（高圧精練）、酵素で精練する場合（酵素精練）等も用いることができる。中でも加圧熱水のみを用いる高圧精練は、以降の脱塩工程が不用なため、セリシン水溶液を得る方法として好ましい。
【００２３】
前記精練することにより、原料から前記の溶液中にセリシンが溶出する。セリシンが溶出した溶液は脱塩することにより、非結晶性セリシン水溶液を得ることができる。前記脱塩は、後記のフィブロインの精製に用いると同様の方法を用いることができる。前記により得た非結晶性セリシン水溶液は、該溶液を煮詰める等により、濃度を調整することができる。
【００２４】
前記フィブロインは絹糸の主な構成成分であり、一般に天然絹糸の結晶化度は概ね１００％である。水に溶解しているフィブロインは高分子量であるほど、水溶液の状態で置いても、水を含んだゆるやかな結晶となりやすい（以下ゲル化という。）。振動や摩擦あるいは攪拌時のずり(shear)により、フィブロインの一部が容易に結晶化し、水不溶性の塊状物が出現する。前記塊状物とは、フィブロイン水溶液が摩擦等によりずりを加えられた場合に、フィブロインの一部が液体状態から固体に変わることにより生ずる、数ミリないしそれ以下の大きさの繊維化した微細な固体をいう。該塊状物が生じた絹タンパクを皮膚上で摩擦すると、皮膚間のすべりが悪く、ざらざらして手触りが悪くなる。
なお前記セリシン水溶液は、振動、摩擦、あるいは攪拌時のずりにより、手触りを粗にする水不溶性の塊状物が出現することはない。
【００２５】
フィブロイン水溶液はフィブロインの分子量が２０万程度以上であれば、ゲル化しやすく、分子量約３７万の未分解フィブロインは、ずりが無くてもゲル化する。このようなゲル化物にずりを加えると、前記塊状物が容易に現れる。大きさが０．１ｍｍ以上の塊状物は前記の通り手触りを粗にするため、軟膏や化粧料としての使用感を低下させる原因となり、スキンケア素材としては不適当である。
【００２６】
本発明においては、フィブロインのゲル化を防止し非結晶性を高めるために、前記フィブロインの分子量は５万以上で２０万以下が好ましく、７万以上で１０万以下がより好ましい。
【００２７】
前記フィブロインの分子量は、前記原料の精練条件、及び後記の精練して得た絹糸の溶解条件により異なるものとなる。フィブロインの分子量を前記の範囲とするためには、原料の精練は、前記アルカリ性ナトリウム塩の中でも炭酸ソーダ水溶液を用いることが、pHに対して適度のバッファー効果があるため好ましい。前記炭酸ソーダの濃度は０．０１％〜１％が好ましく、精練時間は２０分〜９０分が好ましい。前記の範囲以上に炭酸ソーダの濃度を高くし、あるいは精練時間を長くすると、フィブロインの分子量が低下し好ましくない。
【００２８】
精練して得た絹糸の溶解とは、フィブロインで構成される絹糸等の原料を中性塩で溶解することをいい、その後必要な脱塩を行い、これにより非結晶状態で溶解しているフィブロイン水溶液を得ることができる。前記原料を中性塩溶液に溶解する工程は、
１）攪拌することにより溶解を促進することができる。
２）溶解温度が低いと溶解しにくい。
３）溶解温度が高いと溶解し易いが、分子量低下が起きやすい。
ことから、中性塩の種類と目的とする分子量に応じ、最適の溶解条件を設定する。
【００２９】
前記中性塩としては、例えば塩化カルシウム、銅エチレンジアミン、チオシアン酸ナトリウム、チオシアン酸リチウム、臭化リチウム、硝酸マグネシウム等を挙げることができる。コスト面からは塩化カルシュウムが好ましい。
【００３０】
前記中性塩は、５０％（重量(g)／容量（ｍｌ））以上の濃度が好ましく、飽和水溶液がより好ましい。中性塩として塩化カルシウムを使う場合は、９５℃以下の温度で、さらには７５〜８５℃程度の温度で行うことが好ましい。臭化リチウムを使う場合は、５０℃程度以下の温度で原料を溶解する等、中性塩の種類によりに溶解条件は異なる。
【００３１】
前記原料を中性塩溶液に溶解する工程において、中性塩にメチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール等のアルコール類を添加してもよい。
【００３２】
原料を中性塩で溶解した溶解液には絹タンパク、中性塩、アルコール等が含まれている。このため、前記溶解液から透析膜や透析装置を用いて、中性塩、アルコール、分子量約１万以下の絹タンパク、及び不溶物除き、目的とする非結晶性絹タンパク水溶液を得ることができる。
【００３３】
前記溶解液からの脱塩を蒸留水で透析する場合は、溶解液の約50倍量の蒸留水を透析外液として、２〜４時間毎に蒸留水を４回以上変えるか、これに相当する方法を用いて透析する。脱塩によって非結晶性絹タンパク水溶液を得ることができる。
【００３４】
前記の通り高圧精練は、前記脱塩工程が不用なため、非結晶性セリシン水溶液を得る方法として好ましい。前記高圧精練の場合は高圧にするほど、又長時間処理をするほどフィブロインの分子量が低下するため、温度を115〜125℃として、圧力を2気圧程度に維持したうえで、10〜30分の処理が好ましい。
【００３５】
＜非結晶性絹タンパクの繊維への付着＞
本発明は、前記により得た非結晶性絹タンパクを、水と融和する非結晶性の状態で布帛に付着させることを特徴とする。前記非結晶性絹タンパク水溶液としては、前記非結晶性フィブロインのみ、前記非結晶性セリシンのみ、または前記非結晶性フィブロインと前記非結晶性セリシンの混合液のいずれをも用いることができる。
【００３６】
前記布帛を構成する繊維としては、天然繊維、合成繊維、またそれらの混合物の、いずれの繊維も用いることができる。中でもレーヨン、コットン、絹糸が好ましい。前記布帛は、編物等の布地でも、不織布でも用いることができる。中でも不織布は布帛内で繊維が均一に分散しているため特に好ましい。
【００３７】
前記布帛に非結晶性絹タンパクを付着させる方法としては、布帛に非結晶性絹タンパク水溶液を含浸させる方法、布帛表面に非結晶性絹タンパク水溶液を噴霧する方法、及び布帛表面に非結晶性絹フィルムを付着させる方法がある。
【００３８】
前記布帛に非結晶性絹タンパク水溶液を含浸させる方法としては、該絹タンパク水溶液中に布帛を浸漬する方法、又は該絹パンパク水溶液を布帛に噴霧する方法が好ましい。前記布帛に絹タンパクを含浸させた後、送風しながら乾燥させることで、布帛を構成する繊維表面に非結晶性絹タンパクが付着される。
【００３９】
前記布帛に付着させる非結晶性絹タンパク水溶液の濃度は、０．１〜１５質量％が好ましく、１〜５質量％がより好ましい。非結晶性絹タンパク水溶液の濃度が前記の範囲より濃いと、該水溶液が布帛に浸透しにくくなり、均一な付着が難しくなり、又前記の範囲より薄いと、付着量が少なくなり、いずれも好ましくない。
【００４０】
前記布帛に絹タンパク水溶液を含浸させる方法の場合は絹タンパクの含浸量は、布帛単位体積当り1〜12mg／cm3が好ましく、２〜６mg／cm3がより好ましい。
【００４１】
前記絹タンパク水溶液を含浸させる方法の場合は、布帛は厚くなるほど非結晶性絹タンパク水溶液を含浸した後の乾燥時間が長くなり、該乾燥時間が長くなると絹タンパクが結晶化しやすいので、布帛の厚さは５ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは２ｍｍ以下である。
【００４２】
前記布帛に非結晶性絹フィルムを付着させる方法としては、接着剤を用いる方法、又は水で該フィルムの一部を溶解させ付着させる方法を用いることができ、水で付着させる方法がより好ましい。前記接着剤を用いる場合は、接着剤として水溶性の接着剤が好ましい。又前記水で付着させる方法の場合は、布帛に水を含浸させ、そこに非結晶性絹フィルムを押し当てる方法が好ましい。更に前記水に前記水溶性接着剤を適宜配合することも好ましい。該フィルムが付着された布帛を乾燥することで目的の布帛を得ることができる。
【００４３】
前記非結晶性絹フィルムは、絹タンパク水溶液を平板上に流し、室温で送風しながら乾燥すれば非結晶性絹フィルムが得られる。絹タンパク水溶液の濃度、または平板上に流す時の単位面積当たりの絹タンパク水溶液量等を変えることでフィルムの厚さを変えることができる。フィルムの厚さを厚くすると、フィルムの乾燥に時間がかかり絹タンパクが結晶化し、水不溶性となる。結晶化を防ぐにはフィルムの乾燥を速くする必要がある。
【００４４】
前記フィルムの厚さは２０〜１２０μｍが好ましく、絹タンパクの布帛単位面積当り付着量は1〜10mg／cm2が好ましく、1〜5mg／cm2がより好ましい。
【００４５】
前記布帛に水を含浸させる方法としては、水を布帛に噴霧する方法が好ましい。特に、布帛の表面繊維にのみ、水が付くようにすることが好ましい。噴霧する水の量が多いと、絹フィルムが溶解し、あるいは乾燥中に結晶化し、少なすぎると、絹フィルムが付着しないので、噴霧する水の量は、布帛の表面１００ｃｍ２当たり０．１ｇ〜３ｇが好ましく、中でも０．２ｇ〜２ｇがより好ましい。
【００４６】
該絹タンパク水溶液には、本発明の作用効果を損なわない範囲で、必要に応じて、保湿剤、抗菌剤、抗炎症財、色素、香料、ビタミン、紫外線吸収材、有機もしくは無機の粉体など、スキンケア用として通常に使用されている成分を適宜配合することができる。また、付着用の水にこれらの成分を適宜配合してもよい。
【００４７】
＜本発明の布帛の取扱＞
本発明の布帛は高温、高湿をさけ、暗室に置けば、５年程度の長期にわたって非結晶性絹タンパクの機能を保持することができる。
【００４８】
非結晶性絹タンパクを付着した布帛は，健常な皮膚に対しスキンケア素材として利用するときは、該布帛を皮膚にあて、水や化粧水、消毒液等を該布帛に添加し、非結晶性絹タンパクが溶解、または溶解に近い状態で使われる。このとき溶解した絹タンパクを皮膚上で、皮膚に浸透するようによく伸ばしてもよい。これによって絹タンパクで皮膚が皮膜され、乾燥した後は優れた手触りとなる。
【００４９】
損傷皮膚に対しては、該布帛を傷口にあて、滲出液などでフィルムを溶解し、傷口を絹タンパクでコートし、創傷被覆材として使う。溶解した絹タンパクが皮膚表面をカバーするように布帛を押し当てる。数分〜数十分間あてた後に、布帛をとり、皮膚を乾燥する。このとき乾燥前に皮膚を軽く洗ってもよい。これによって皮膚は数ミクロン以下のごく薄い絹タンパクで皮膜された状態となる。
【実施例１】
【００５０】
＜分子量と細胞生育能＞
材料として、家蚕の生糸（２７デニール）を用いた。該生糸１００ｇを、０．４％炭酸ソーダ水溶液５ｋｇに入れ、１時間煮沸する精練工程によりセリシンを除き絹糸を得た。該絹糸１５ｇを、塩化カルシウム：エチルアルコール：蒸留水＝１：２：８のモル比からなる溶解液１００ｇに入れ、７５℃〜８５℃で１時間かけて絹糸を溶解した。絹糸の溶解液を透析膜（三光純薬(株)製、ＵＣ３６−３２−１００）に入れ、蒸留水で透析し、濃度が約１１％のフィブロイン水溶液（以下試料ａという。）を得た。この試料ａを蒸留水で希釈して、濃度２％のフィブロイン水溶液（以下試料ｂという。）を得た。
【００５１】
一方蒸留水１，０００ｇに、家蚕繭から蛹、脱皮殻等の絹以外のものを除いた繭層２０ｇを入れた容器を、オートクレーブ（トミー工業(株)製、ＢＳ−３２５）で、１２０℃、２気圧で、２０分処理をした。この高圧精練処理で繭層のセリシンは蒸留水に溶解し、濃度約０．２％のセリシン水溶液を得た。これを８０℃〜１００℃で煮詰めて、濃度１％のセリシン水溶液（以下試料ｄという。）とした。
【００５２】
前記により得た試料ｂのフィブロインと試料ｄのセリシンについて、分子量（重量平均）と細胞生育能との関係を以下により調べた。
平均分子量測定はゲルクロマトグラフィー（ファルマシアバイオサイエンス(株)製、Superdex 200 Prep grade）を用いた。前記試料ｂと試料ｄを透析膜（三光純薬(株)製、ＵＣ３６−３２−１００）に入れ、試料溶液を８Ｍ尿素/40ｍＭ Tris-H2SO4（ｐＨ８）に置換した。前記試料溶液を置換後の試料ｂと試料ｄについて、前記ゲルクロマトグラフィーを使用し、２７５ｎｍ（0.6ｍｌ／ｍｉｎ）でモニターした。その結果、重量平均分子量は、試料ｂのフィブロインが１３万、試料ｄのセリシンが８万であった。
【００５３】
前記試料ｂ、及び試料ｄの細胞生育能を以下により測定した。前記試料ｂ、試料ｄの水溶液を希釈して得た、０．００２５％溶液１ｍｌを、細胞培養用のシャーレ（ベクトンディキンソン(株)製、３５ｍｍφ）に入れ、風乾し、ＰＢＳ(Phosphate-Buffered Saline)２ｍｌで３回洗った後、再度風乾した。前記風乾後の細胞培養用のシャーレに、７０％エタノール溶液を噴霧し、シャーレ内の絹の水不溶化と滅菌を行い、試料ｂ、試料ｄの細胞培養床をコートしたシャーレを作成した。
【００５４】
細胞生育能を測定する細胞は、凍結ヒト皮膚線維芽細胞（三光純薬(株)製）を使用した。細胞増殖用の培地は、皮膚線維芽細胞増殖用低血清培地（クラボウ(株)製）を使用した。培養は前記試料ｂと試料ｄをそれぞれコートしたシャーレ１枚に、前記細胞培養用の培地２ｍｌを入れ、７万の前記細胞を接種して３日間培養した。
【００５５】
前記３日間培養後の繊維芽細胞数の測定は、前記細胞培養用のシャーレ１枚につき前記細胞培養用の培地２ｍｌとアラマブルー（IWAKI(株)製）０．１ｍｌを加え、３７℃で２時間静置後に、分光光度計（島津製作所製、UV-1200）を使用し、５７０ｎｍ、及び６００ｎｍの吸光度から計算した色素の還元量を生育細胞数とした。
【００５６】
絹タンパクをコートしなかった以外は、前記試料ｂと試料ｄをコートしたシャーレと同様の処理をしたものを対照区とし、試料ｂ、試料ｄをコートしたシャーレ、及び対照区の細胞生育数を測定した。その結果、細胞生育数は対照区（１００％）に対し、試料ｂは１５１％、試料ｄは１２７％であった。
【実施例２】
【００５７】
＜絹タンパクの分子量と水溶液状態での摩擦による塊状物の出現＞
蒸留水１，０００ｃｃ中に炭酸ソーダ０．５ｇを入れ、煮沸（１００℃）した。前記煮沸液中に、家蚕の繭層１０．０ｇを浸漬、攪拌して、繭層を精練した。前記精練時間を変えてフィブロイン分子量の異なる絹糸を作製した。前記精練時間は（１）５分、（２）２０分、（３）６０分、（４）９０分、（５）１３０分、（６）１８０分とした。
前記絹糸の練減りは（試料１）２２．３％、（試料２）２４．５％、（試料３）２５．１％、（試料４）２５．５％、（試料５）２５．９％、（試料６）２６．２％であった。従って（１）、及び（２）についてはセリシンが１〜３％程度含まれ、（３）〜（６）は９９％以上がフィブロインと考えられる。
【００５８】
前記（１）〜（６）の各試料２ｇを、９ＭLiSCN５０ｍｌに溶解し、溶解液を５０倍量の蒸留水で４回透析し、各試料の水溶液とした。該各試料の水溶液について、絹タンパクの分子量と水溶液状態での摩擦による塊状物の出現を調べた。
【００５９】
分子量（重量平均）の測定は、実施例１と同様とした。
次に、試料１〜６の水溶液４０ｇをコーヒーミキサー（シバタ(株)製、パーソナルミルＳＣＭ−４０Ａ）に入れ２０秒攪拌した。攪拌した液を手にとって摩擦し、ざらつくかどうかで、手触りを悪くする塊状物が出来ているかを判断した。塊状物の大きさは、撹拌した液を実態顕微鏡（オリンパス、JM）下で観察し、塊状物の中で大きい方のサイズを測定した。さらに撹拌後の液をガーゼでろ過し、乾燥後にガーゼに付着した塊状物を含む絹タンパクの重さを測定した。結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
【００６１】
表1から、分子量が２０万程度以上では、分子量の高いほどフィブロイン水溶液の撹拌による塊状物の出現が容易で、且つ塊状物の大きさは大きい。分子量が２０万程度以下では、撹拌による塊状物の出現は見られなかった。
【実施例３】
【００６２】
＜布帛の改質＞
フィブロイン水溶液による布帛の改質を行った。布帛は、厚さ１．２５ｍｍ、大きさ１０ｃｍ×１０ｃｍ、重さ０．９５ｇのレーヨンとコットンの混合繊維による不織布を用いた。フィブロイン水溶液は、実施例1における試料ｂと同様にして作製した。該布帛を２％フィブロイン水溶液に１０分間浸漬し、引き上げてから絞る程度を試料1から試料9までの9段階として、フィブロイン水溶液の含浸程度の異なる布帛を作製した。フィブロイン水溶液を含浸した布帛の重さを測定し、含浸後の布帛の重さと含浸前の布帛の重さとの差を、フィブロイン水溶液の含浸量として含浸量を測定し、単位体積（ｃｍ３）当りの含浸量（ｍｇ）を算出した。又該含浸量の2％をフィブロイン付着量とし、単位体積（ｃｍ３）当りの付着量（ｍｇ）を算出した。
【００６３】
その後、前記布帛を広げ、室温において扇風機で送風しながら２時間乾燥し、フィブロイン付着量の異なる布帛（以下改質布帛という。）を作製し、乾燥後の各改質布帛の重量（Ｙ２ｇ）を測定した。次に該布帛を、蒸留水に１０分間浸漬した後、前記と同様に乾燥し、乾燥後の布帛の重量（Ｚｇ）を測定し、絹タンパクの結晶化度（％）を、下記式1により計算した。
結晶化度（％）＝１−（Ｙ２−Ｚ）／（Ｙ２−0.95）×１００ （式１）
なお、結晶化度が０％とは完全に絹タンパクが蒸留水中に溶解することをいい、結晶化度が１００％とは全く絹タンパクが蒸留水に溶解しないことをいう。
結果を表２に示す。
【００６４】
【表２】
【００６５】
さらに、各改質布帛に蒸留水を添加した後の布帛の手触りを、触感と柔軟性により調査した。試料9の改質布帛は、布帛の柔軟性が改質前より固く、スキンケア素材としては不適当であった。試料１〜８の改質布帛は、柔軟性が改質前より向上し、試料１〜７の改質布帛は、柔軟性が改質前より一層向上し、溶解した絹タンパクのために手触りは布帛の改質前より良くなった。特に試料１〜５の改質布帛は、改質布帛の手触りがきわめて優れていた。
【実施例４】
【００６６】
＜布帛の厚さと絹タンパクとの関係＞
布帛の厚さを変えて、改質布帛の効果を調査した。布帛A、布帛Bについては実施例3に用いたと同様の不織布を用い、布帛C、布帛Dについては絹糸による不織布を用いた。各布帛の大きさは１０ｃｍ×１０ｃｍとし、厚さ（ｍｍ）、及び重量（ｇ）は、布帛Ａ：０．２５ｍｍ、０．３６ｇ、布帛Ｂ：１．２５ｍｍ、０．９５ｇ、布帛Ｃ：３．８０ｍｍ、３．４０ｇ、布帛Ｄ：６．２０ｍｍ、５．５１ｇを用い、該各布帛に絹タンパクを付着した。
【００６７】
前記布帛へ付着させる絹タンパク水溶液は、実施例１において作製した、１１％フィブロイン水溶液（以下試料aという。）、２％フィブロイン水溶液（以下試料bという。）、１％セリシン水溶液（以下試料dという。）、及び試料ｂと試料dを同量混合したフィブロインとセリシン混合液（以下試料cという。）を用いた。前記各布帛を、前記各試料に１０分間浸漬した後に引き上げ、ろ紙の間に挟み、上から荷重（２００ｇ／１０cm×１０cm）を１分間かけて軽く絞った後に、実施例3と同様に絹タンパク水溶液の単位体積（ｃｍ３）当りの含浸量（ｍｇ）、及び絹タンパクの単位体積（ｃｍ３）当りの付着量（ｍｇ）を算出した。
【００６８】
各布帛について、実施例3と同様に、前記各布帛に付着した絹タンパクの結晶化度（％）を測定した。
結果を表3に示す。
【００６９】
【表３】
【００７０】
表3に結果から、布帛Ａ〜Ｃの蒸留水中における結晶化度は、いずれも４％以下であり、布帛Ｄの結晶化度は、いずれも２０％以上であった。
【００７１】
つぎに、これらの布帛を皮膚上に置き、絹タンパクが溶解するように蒸留水を添加し、溶出した絹タンパクを皮膚によく押し当てた。また、布帛を左右に動かした。布帛を皮膚上に10分置いた後、これを取り、皮膚を乾燥した。その結果、布帛Ａ〜Ｃは、いずれも皮膚に付着した絹タンパクのために、皮膚は優れた肌触りとなった。特に、結晶化度が５％未満の布帛を使用した場合、皮膚は極めて優れた肌触りと光沢になった。
【実施例５】
【００７２】
実施例4に使用した布帛Ａと同様の不織布を用い、該布帛に、実施例4に使用した試料ｂと同様の２％フィブロイン水溶液を、該布帛の表面から噴霧した。前記フィブロイン水溶液の布帛１００ｃｍ２あたりの噴霧量は、処理1：０．６５ｇ、処理２：１．７３ｇ、処理３：７．２４ｇの３種類とし、単位面積あたりのフィブロイン付着量（mg／cm2）を算出した。なお単位面積あたりのフィブロイン付着量は、フィブロインが布帛表面にのみ付着したものとして計算した。噴霧後にこれらを、実施例3と同様に乾燥した。乾燥後の布帛を実施例3と同様にして、付着したフィブロインの結晶化度を測定した。
結果を表4に示す。
【００７３】
【表４】
【００７４】
次に、これらの布帛を腕に巻き、蒸留水を５ｇ添加した。布帛から流出してきたフィブロイン水溶液が皮膚に浸透するように布帛を皮膚に押し当て、30秒間摩擦した。その後、そのまま１０分間置いてから布帛を取り、腕を乾燥し、腕の手触り感を調べたところ、処理1では改質による手触りにはほとんど変化が無かった。処理２では、腕は極めて手触りが良くなり、快適感のある状態に変わった。しかし、処理３では、布帛は硬くなり、手触りは低下した。
【実施例６】
【００７５】
＜非結晶性絹フィルムの作成と布帛への付着及び利用＞
実施例４に使用した試料ａと試料ｃの絹タンパク水溶液を用い、非結晶性絹フィルムを作成した。フィルム１として、前記試料ａの水溶液１００ｇを１５００ｃｍ２のプラスチック板上に、フィルム２として、前記試料ｃの水溶液２００ｇを３００ｃｍ２のプラスチック板上にそれぞれ流し、室温（２０℃、５０％ＲＨ）環境下で、送風しながら乾燥した。得られたフィルム各１ｇを蒸留水５００ｇに浸漬したところ、いずれのフィルムも５分以内に完全に蒸留水に溶解した。つまり、非結晶絹フィルムが得られた。
【００７６】
前記フィルム１、及びフィルム２を、布帛に付着した。布帛は実施例３において用いた布帛Ｂと同様で、１０ｃｍ×１０ｃｍのサイズの不織布を用いた。該布帛に、蒸留水（０．４ｇ）を細かい霧状にして噴霧し、この上に前記フィルム１、及びフィルム２を軽く押し当てたところ、わずかな水滴がフィルムの一部を溶解し布帛の繊維にフィルムが付着した。前記フィルム１、及びフィルム２が付着した布帛の絹タンパク量は、前記試料ａが１．３３μｇ、試料ｃが１０．００μｇである。この後は送風しながら布帛を速やかに乾燥することでフィルムは布帛に接着し、いずれのフィルムも非結晶性は保たれた。
結果を表５に示す。
【００７７】
【表５】
【００７８】
皮膚上にできた直径４ｍｍの水泡が破けて痛いところに、フィルム１を付着した布帛（２ｃｍ×２ｃｍ）をあて、粘着テープで止めたところ、傷口の滲出液をフィルムが吸収し、フィルムが溶解して傷口をカバーした。この状態で数分後には痛みは無くなった。そのまま５日間置いたところ、水疱の後には薄皮ができ傷は治りつつあった。
【００７９】
一方、フィルム２を付着した布帛（５ｃｍ×１０ｃｍ）を額にあて、布帛の上から化粧水６ｇを添加して、絹タンパクを溶解し、溶出した絹タンパクが皮膚に浸透するように布帛を額に押し当て、また上下左右に動かし、そのまま置いた。このとき、額にはずりや摩擦による絹タンパクの塊状物は現れなかった。１０分後に布帛をとり、額を乾燥したところ、額は手触りと光沢に極めて優れ、快適感のある皮膚となった。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の、非結晶性絹タンパクを付着した布帛は、皮膚上でこの布帛に水又は化粧水などを添加して、絹タンパクを溶解し、溶解された絹タンパクを皮膚にコーティングする。また、皮膚上の水あるいは滲出液で絹タンパクを溶解し、溶解液で皮膚をコーティングする方法で使用する。絹タンパクは皮膚細胞生育促進能を有していることから、皮膚上の小さな傷の治癒促進にも効果的であり、スキンケア素材として優れている。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞生育能に優れた非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンを付着してなる布帛、及び該布帛を用いたスキンケア用素材並びに医薬用具及び化粧品に関する。
【背景技術】
【０００２】
絹糸は古くから手術糸として使われ、絹タンパクは細胞生育能、抗酸化性、抗菌性、アルコール消化性、抗血液凝固性等の多様な機能を有し、絹タンパクを構成するフィブロインのＨ鎖(分子量３５万)と、Ｌ鎖（分子量２．５万）、及びセリシンのａ成分(分子量４０万)には、正常なヒト皮膚由来の線維芽細胞を生育促進する作用がある（文献１、及び２を参照。）。
【０００３】
この絹タンパクの有するヒト皮膚細胞生育機能に注目し、繭糸または絹糸を溶解した後に、これを粉末、フィルム、ゲル等に変え、これらをスキンケア素材として創傷被覆材や化粧品として利用するための開発と機能解明の研究が進められてきた（特許文献３乃至５を参照。）。
【０００４】
しかし従来の繊維表面に絹タンパクがコートされた布帛は、繊維の触感を改質し、繰返し使用することを目的とするため、繊維表面に結晶状態で固着されていた。結晶化した絹タンパクは柔軟性に欠け、皮膚の微妙な凹凸に密着することはできず、皮膚に接する部分は限られているため、絹タンパクの有するヒト皮膚細胞生育機能を発揮するものとはなっていなかった(特許文献６、及び７を参照。)。
【０００５】
一方絹タンパクのヒト細胞生育促進能は、絹タンパクの分子量が低下するにともない低下し、分子量２万程度以下では細胞生育促進能はほとんどなくなる、あるいは細胞生育を阻害する（特許文献５を参照。）。絹糸や絹織物の原料となる繭や生糸の乾繭や精練等の加工工程において、絹タンパクの分子量は低下する。また、繭糸や絹糸を粉末、フィルム、ゲル等に変える加工工程（特に繭糸や絹糸の溶解工程）においても絹タンパクの分子量が低下する（非特許文献１、２を参照。）。従って、従来の繭糸や絹糸を、粉末、フィルム、ゲル等に変えて、繊維表面にコーティングされた絹タンパクは、必ずしも充分の細胞生育促進能を有しない。
【０００６】
【特許文献１】特開2001-163899
【特許文献２】特開2002-128691
【特許文献３】特許第2997758号公報
【特許文献４】特許第2990239号公報
【特許文献５】特開2003-226614号公報
【特許文献６】実開平6-37397号公報
【特許文献７】特開平11-350352号公報
【非特許文献１】H. Yamada等著：MaterialsScience & Engineering C,14,P.41-46(2001)
【非特許文献２】坪内紘三、山田弘生、高須陽子：日本蚕糸学会誌、７１巻、１号、P.1-5(2002)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、細胞生育促進能を有する非結晶性フィブロイン及び／又は非結晶性セリシンが付着され、皮膚表面の微妙な凹凸をカバーすることを可能とする布帛を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、非結晶状態のフィブロイン及び／又はセリシンが、容易に水に溶解し、各種の繊維表面を容易にカバーでき、また、非結晶性のフィブロイン及び／又はセリシンは比較的長期に保管できる特長があることを見出し、本発明をするにいたった。
【０００９】
即ち本発明は、布帛を構成する繊維または布帛の表面に、非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンを付着してなる布帛である。
【００１０】
更に前記布帛において、非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンは、結晶化度が２0％以下であることが好ましい。
【００１１】
更に前記布帛において、非結晶性フィブロインの分子量が、５万以上で２０万以下であることが好ましい。
【００１２】
更に布帛への非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンの付着が、布帛に非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシン水溶液を含浸させることにより、非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシン付着量が布帛単位体積当り1〜12mg／cm3であることが好ましい。
【００１３】
更に前記布帛への非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンの付着が、布帛に非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンフィルムを付着することにより、非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシン付着量が布帛単位面積当り1〜10mg／cm2であることが好ましい。
【００１４】
更に、前記の布帛を用いたスキンケア用素材である。
【００１５】
更に、前記の布帛を用いた医療用具、及び／又は化粧品である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の布帛は、細胞生育促進能を有する非結晶性フィブロイン及び／又は非結晶性セリシンが付着され、皮膚の小さな凹凸に対し密着して被覆することを可能とし、損傷皮膚の再生のみならず、皮膚表面の目に見えないような多くの傷の再生と、皮膚の健康の向上を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、細胞生育能、抗酸化性、抗菌性等の細胞生育促進効果を有するフィブロイン及び／又はセリシンを、水と融和する非結晶性の状態で布帛に付着させ、皮膚の小さな凹凸にも密着することを特徴とする布帛である。
以下に本発明について詳細に説明する。
【００１８】
＜フィブロイン及びセリシン＞
フィブロインは昆虫、クモ等の絹糸虫類が分泌する繊維状たんぱく質である。又、セリシンは、繊維を形成しているフィブロインの外側を覆っているゴム状たんぱく質である。本発明のフィブロイン、及びセリシンは、蚕が吐糸する繭を始めとして、クモやハチ等の絹糸虫類が吐糸する蛋白質繊維を対象とすることができる。
【００１９】
中でも前記フィブロイン、及びセリシンは、家蚕、セリシン蚕、及び野蚕等の、各種蚕が吐糸する繭、繭糸および繭糸の加工物である生糸、絹糸、絹織編物等の未精練物、半精練物、精練物等、並びに前記加工物の繊維屑等である残糸を原料とすることが好ましく、特に家蚕の繭、絹糸等が、入手の容易な点からは好ましい。
【００２０】
＜非結晶性絹タンパク＞
本発明は、前記フィブロイン、及びセリシン（以下両者を含めて、絹タンパクと総称することもある。）が非結晶性であることを特徴とする。本発明において非結晶性とは、結晶化度が５０％未満であることをいい、結晶化度とは、前記絹タンパクを室温の蒸留水中に１０分浸漬したときに、水に溶解しない絹たんぱくの総絹たんぱくに対する質量％をいう。絹タンパクが蒸留水に全く溶解しない場合を結晶化度１００％とし、蒸留水に完全に溶解する場合が結晶化度０％とする。
【００２１】
本発明において、前記絹たんぱくの結晶化度は、中でも２０％未満であることがより好ましく、更には１０％未満が一層好ましい。特に結晶化度が０％は非結晶といい、極めて好ましい。
【００２２】
前記非結晶性絹タンパクにおいて、非結晶性セリシンは、繭糸、生糸又は生織等のセリシンを含有する原料を、精練することにより得ることができる。精練は本来前記原料からセリシンを除くために行う工程で、その方法としては、アルカリ性ナトリウム塩や石鹸を含む水溶液中で煮沸する場合（アルカリセッケン精練）が、最も一般的な方法である。前記アルカリセッケン精練の他に、アルカリ性ナトリウム塩水溶液のみで精練する場合（アルカリ精練）、加圧熱水（例えば１２０℃の熱水）に浸漬して精練する場合（高圧精練）、酵素で精練する場合（酵素精練）等も用いることができる。中でも加圧熱水のみを用いる高圧精練は、以降の脱塩工程が不用なため、セリシン水溶液を得る方法として好ましい。
【００２３】
前記精練することにより、原料から前記の溶液中にセリシンが溶出する。セリシンが溶出した溶液は脱塩することにより、非結晶性セリシン水溶液を得ることができる。前記脱塩は、後記のフィブロインの精製に用いると同様の方法を用いることができる。前記により得た非結晶性セリシン水溶液は、該溶液を煮詰める等により、濃度を調整することができる。
【００２４】
前記フィブロインは絹糸の主な構成成分であり、一般に天然絹糸の結晶化度は概ね１００％である。水に溶解しているフィブロインは高分子量であるほど、水溶液の状態で置いても、水を含んだゆるやかな結晶となりやすい（以下ゲル化という。）。振動や摩擦あるいは攪拌時のずり(shear)により、フィブロインの一部が容易に結晶化し、水不溶性の塊状物が出現する。前記塊状物とは、フィブロイン水溶液が摩擦等によりずりを加えられた場合に、フィブロインの一部が液体状態から固体に変わることにより生ずる、数ミリないしそれ以下の大きさの繊維化した微細な固体をいう。該塊状物が生じた絹タンパクを皮膚上で摩擦すると、皮膚間のすべりが悪く、ざらざらして手触りが悪くなる。
なお前記セリシン水溶液は、振動、摩擦、あるいは攪拌時のずりにより、手触りを粗にする水不溶性の塊状物が出現することはない。
【００２５】
フィブロイン水溶液はフィブロインの分子量が２０万程度以上であれば、ゲル化しやすく、分子量約３７万の未分解フィブロインは、ずりが無くてもゲル化する。このようなゲル化物にずりを加えると、前記塊状物が容易に現れる。大きさが０．１ｍｍ以上の塊状物は前記の通り手触りを粗にするため、軟膏や化粧料としての使用感を低下させる原因となり、スキンケア素材としては不適当である。
【００２６】
本発明においては、フィブロインのゲル化を防止し非結晶性を高めるために、前記フィブロインの分子量は５万以上で２０万以下が好ましく、７万以上で１０万以下がより好ましい。
【００２７】
前記フィブロインの分子量は、前記原料の精練条件、及び後記の精練して得た絹糸の溶解条件により異なるものとなる。フィブロインの分子量を前記の範囲とするためには、原料の精練は、前記アルカリ性ナトリウム塩の中でも炭酸ソーダ水溶液を用いることが、pHに対して適度のバッファー効果があるため好ましい。前記炭酸ソーダの濃度は０．０１％〜１％が好ましく、精練時間は２０分〜９０分が好ましい。前記の範囲以上に炭酸ソーダの濃度を高くし、あるいは精練時間を長くすると、フィブロインの分子量が低下し好ましくない。
【００２８】
精練して得た絹糸の溶解とは、フィブロインで構成される絹糸等の原料を中性塩で溶解することをいい、その後必要な脱塩を行い、これにより非結晶状態で溶解しているフィブロイン水溶液を得ることができる。前記原料を中性塩溶液に溶解する工程は、
１）攪拌することにより溶解を促進することができる。
２）溶解温度が低いと溶解しにくい。
３）溶解温度が高いと溶解し易いが、分子量低下が起きやすい。
ことから、中性塩の種類と目的とする分子量に応じ、最適の溶解条件を設定する。
【００２９】
前記中性塩としては、例えば塩化カルシウム、銅エチレンジアミン、チオシアン酸ナトリウム、チオシアン酸リチウム、臭化リチウム、硝酸マグネシウム等を挙げることができる。コスト面からは塩化カルシュウムが好ましい。
【００３０】
前記中性塩は、５０％（重量(g)／容量（ｍｌ））以上の濃度が好ましく、飽和水溶液がより好ましい。中性塩として塩化カルシウムを使う場合は、９５℃以下の温度で、さらには７５〜８５℃程度の温度で行うことが好ましい。臭化リチウムを使う場合は、５０℃程度以下の温度で原料を溶解する等、中性塩の種類によりに溶解条件は異なる。
【００３１】
前記原料を中性塩溶液に溶解する工程において、中性塩にメチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール等のアルコール類を添加してもよい。
【００３２】
原料を中性塩で溶解した溶解液には絹タンパク、中性塩、アルコール等が含まれている。このため、前記溶解液から透析膜や透析装置を用いて、中性塩、アルコール、分子量約１万以下の絹タンパク、及び不溶物除き、目的とする非結晶性絹タンパク水溶液を得ることができる。
【００３３】
前記溶解液からの脱塩を蒸留水で透析する場合は、溶解液の約50倍量の蒸留水を透析外液として、２〜４時間毎に蒸留水を４回以上変えるか、これに相当する方法を用いて透析する。脱塩によって非結晶性絹タンパク水溶液を得ることができる。
【００３４】
前記の通り高圧精練は、前記脱塩工程が不用なため、非結晶性セリシン水溶液を得る方法として好ましい。前記高圧精練の場合は高圧にするほど、又長時間処理をするほどフィブロインの分子量が低下するため、温度を115〜125℃として、圧力を2気圧程度に維持したうえで、10〜30分の処理が好ましい。
【００３５】
＜非結晶性絹タンパクの繊維への付着＞
本発明は、前記により得た非結晶性絹タンパクを、水と融和する非結晶性の状態で布帛に付着させることを特徴とする。前記非結晶性絹タンパク水溶液としては、前記非結晶性フィブロインのみ、前記非結晶性セリシンのみ、または前記非結晶性フィブロインと前記非結晶性セリシンの混合液のいずれをも用いることができる。
【００３６】
前記布帛を構成する繊維としては、天然繊維、合成繊維、またそれらの混合物の、いずれの繊維も用いることができる。中でもレーヨン、コットン、絹糸が好ましい。前記布帛は、編物等の布地でも、不織布でも用いることができる。中でも不織布は布帛内で繊維が均一に分散しているため特に好ましい。
【００３７】
前記布帛に非結晶性絹タンパクを付着させる方法としては、布帛に非結晶性絹タンパク水溶液を含浸させる方法、布帛表面に非結晶性絹タンパク水溶液を噴霧する方法、及び布帛表面に非結晶性絹フィルムを付着させる方法がある。
【００３８】
前記布帛に非結晶性絹タンパク水溶液を含浸させる方法としては、該絹タンパク水溶液中に布帛を浸漬する方法、又は該絹パンパク水溶液を布帛に噴霧する方法が好ましい。前記布帛に絹タンパクを含浸させた後、送風しながら乾燥させることで、布帛を構成する繊維表面に非結晶性絹タンパクが付着される。
【００３９】
前記布帛に付着させる非結晶性絹タンパク水溶液の濃度は、０．１〜１５質量％が好ましく、１〜５質量％がより好ましい。非結晶性絹タンパク水溶液の濃度が前記の範囲より濃いと、該水溶液が布帛に浸透しにくくなり、均一な付着が難しくなり、又前記の範囲より薄いと、付着量が少なくなり、いずれも好ましくない。
【００４０】
前記布帛に絹タンパク水溶液を含浸させる方法の場合は絹タンパクの含浸量は、布帛単位体積当り1〜12mg／cm3が好ましく、２〜６mg／cm3がより好ましい。
【００４１】
前記絹タンパク水溶液を含浸させる方法の場合は、布帛は厚くなるほど非結晶性絹タンパク水溶液を含浸した後の乾燥時間が長くなり、該乾燥時間が長くなると絹タンパクが結晶化しやすいので、布帛の厚さは５ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは２ｍｍ以下である。
【００４２】
前記布帛に非結晶性絹フィルムを付着させる方法としては、接着剤を用いる方法、又は水で該フィルムの一部を溶解させ付着させる方法を用いることができ、水で付着させる方法がより好ましい。前記接着剤を用いる場合は、接着剤として水溶性の接着剤が好ましい。又前記水で付着させる方法の場合は、布帛に水を含浸させ、そこに非結晶性絹フィルムを押し当てる方法が好ましい。更に前記水に前記水溶性接着剤を適宜配合することも好ましい。該フィルムが付着された布帛を乾燥することで目的の布帛を得ることができる。
【００４３】
前記非結晶性絹フィルムは、絹タンパク水溶液を平板上に流し、室温で送風しながら乾燥すれば非結晶性絹フィルムが得られる。絹タンパク水溶液の濃度、または平板上に流す時の単位面積当たりの絹タンパク水溶液量等を変えることでフィルムの厚さを変えることができる。フィルムの厚さを厚くすると、フィルムの乾燥に時間がかかり絹タンパクが結晶化し、水不溶性となる。結晶化を防ぐにはフィルムの乾燥を速くする必要がある。
【００４４】
前記フィルムの厚さは２０〜１２０μｍが好ましく、絹タンパクの布帛単位面積当り付着量は1〜10mg／cm2が好ましく、1〜5mg／cm2がより好ましい。
【００４５】
前記布帛に水を含浸させる方法としては、水を布帛に噴霧する方法が好ましい。特に、布帛の表面繊維にのみ、水が付くようにすることが好ましい。噴霧する水の量が多いと、絹フィルムが溶解し、あるいは乾燥中に結晶化し、少なすぎると、絹フィルムが付着しないので、噴霧する水の量は、布帛の表面１００ｃｍ２当たり０．１ｇ〜３ｇが好ましく、中でも０．２ｇ〜２ｇがより好ましい。
【００４６】
該絹タンパク水溶液には、本発明の作用効果を損なわない範囲で、必要に応じて、保湿剤、抗菌剤、抗炎症財、色素、香料、ビタミン、紫外線吸収材、有機もしくは無機の粉体など、スキンケア用として通常に使用されている成分を適宜配合することができる。また、付着用の水にこれらの成分を適宜配合してもよい。
【００４７】
＜本発明の布帛の取扱＞
本発明の布帛は高温、高湿をさけ、暗室に置けば、５年程度の長期にわたって非結晶性絹タンパクの機能を保持することができる。
【００４８】
非結晶性絹タンパクを付着した布帛は，健常な皮膚に対しスキンケア素材として利用するときは、該布帛を皮膚にあて、水や化粧水、消毒液等を該布帛に添加し、非結晶性絹タンパクが溶解、または溶解に近い状態で使われる。このとき溶解した絹タンパクを皮膚上で、皮膚に浸透するようによく伸ばしてもよい。これによって絹タンパクで皮膚が皮膜され、乾燥した後は優れた手触りとなる。
【００４９】
損傷皮膚に対しては、該布帛を傷口にあて、滲出液などでフィルムを溶解し、傷口を絹タンパクでコートし、創傷被覆材として使う。溶解した絹タンパクが皮膚表面をカバーするように布帛を押し当てる。数分〜数十分間あてた後に、布帛をとり、皮膚を乾燥する。このとき乾燥前に皮膚を軽く洗ってもよい。これによって皮膚は数ミクロン以下のごく薄い絹タンパクで皮膜された状態となる。
【実施例１】
【００５０】
＜分子量と細胞生育能＞
材料として、家蚕の生糸（２７デニール）を用いた。該生糸１００ｇを、０．４％炭酸ソーダ水溶液５ｋｇに入れ、１時間煮沸する精練工程によりセリシンを除き絹糸を得た。該絹糸１５ｇを、塩化カルシウム：エチルアルコール：蒸留水＝１：２：８のモル比からなる溶解液１００ｇに入れ、７５℃〜８５℃で１時間かけて絹糸を溶解した。絹糸の溶解液を透析膜（三光純薬(株)製、ＵＣ３６−３２−１００）に入れ、蒸留水で透析し、濃度が約１１％のフィブロイン水溶液（以下試料ａという。）を得た。この試料ａを蒸留水で希釈して、濃度２％のフィブロイン水溶液（以下試料ｂという。）を得た。
【００５１】
一方蒸留水１，０００ｇに、家蚕繭から蛹、脱皮殻等の絹以外のものを除いた繭層２０ｇを入れた容器を、オートクレーブ（トミー工業(株)製、ＢＳ−３２５）で、１２０℃、２気圧で、２０分処理をした。この高圧精練処理で繭層のセリシンは蒸留水に溶解し、濃度約０．２％のセリシン水溶液を得た。これを８０℃〜１００℃で煮詰めて、濃度１％のセリシン水溶液（以下試料ｄという。）とした。
【００５２】
前記により得た試料ｂのフィブロインと試料ｄのセリシンについて、分子量（重量平均）と細胞生育能との関係を以下により調べた。
平均分子量測定はゲルクロマトグラフィー（ファルマシアバイオサイエンス(株)製、Superdex 200 Prep grade）を用いた。前記試料ｂと試料ｄを透析膜（三光純薬(株)製、ＵＣ３６−３２−１００）に入れ、試料溶液を８Ｍ尿素/40ｍＭ Tris-H2SO4（ｐＨ８）に置換した。前記試料溶液を置換後の試料ｂと試料ｄについて、前記ゲルクロマトグラフィーを使用し、２７５ｎｍ（0.6ｍｌ／ｍｉｎ）でモニターした。その結果、重量平均分子量は、試料ｂのフィブロインが１３万、試料ｄのセリシンが８万であった。
【００５３】
前記試料ｂ、及び試料ｄの細胞生育能を以下により測定した。前記試料ｂ、試料ｄの水溶液を希釈して得た、０．００２５％溶液１ｍｌを、細胞培養用のシャーレ（ベクトンディキンソン(株)製、３５ｍｍφ）に入れ、風乾し、ＰＢＳ(Phosphate-Buffered Saline)２ｍｌで３回洗った後、再度風乾した。前記風乾後の細胞培養用のシャーレに、７０％エタノール溶液を噴霧し、シャーレ内の絹の水不溶化と滅菌を行い、試料ｂ、試料ｄの細胞培養床をコートしたシャーレを作成した。
【００５４】
細胞生育能を測定する細胞は、凍結ヒト皮膚線維芽細胞（三光純薬(株)製）を使用した。細胞増殖用の培地は、皮膚線維芽細胞増殖用低血清培地（クラボウ(株)製）を使用した。培養は前記試料ｂと試料ｄをそれぞれコートしたシャーレ１枚に、前記細胞培養用の培地２ｍｌを入れ、７万の前記細胞を接種して３日間培養した。
【００５５】
前記３日間培養後の繊維芽細胞数の測定は、前記細胞培養用のシャーレ１枚につき前記細胞培養用の培地２ｍｌとアラマブルー（IWAKI(株)製）０．１ｍｌを加え、３７℃で２時間静置後に、分光光度計（島津製作所製、UV-1200）を使用し、５７０ｎｍ、及び６００ｎｍの吸光度から計算した色素の還元量を生育細胞数とした。
【００５６】
絹タンパクをコートしなかった以外は、前記試料ｂと試料ｄをコートしたシャーレと同様の処理をしたものを対照区とし、試料ｂ、試料ｄをコートしたシャーレ、及び対照区の細胞生育数を測定した。その結果、細胞生育数は対照区（１００％）に対し、試料ｂは１５１％、試料ｄは１２７％であった。
【実施例２】
【００５７】
＜絹タンパクの分子量と水溶液状態での摩擦による塊状物の出現＞
蒸留水１，０００ｃｃ中に炭酸ソーダ０．５ｇを入れ、煮沸（１００℃）した。前記煮沸液中に、家蚕の繭層１０．０ｇを浸漬、攪拌して、繭層を精練した。前記精練時間を変えてフィブロイン分子量の異なる絹糸を作製した。前記精練時間は（１）５分、（２）２０分、（３）６０分、（４）９０分、（５）１３０分、（６）１８０分とした。
前記絹糸の練減りは（試料１）２２．３％、（試料２）２４．５％、（試料３）２５．１％、（試料４）２５．５％、（試料５）２５．９％、（試料６）２６．２％であった。従って（１）、及び（２）についてはセリシンが１〜３％程度含まれ、（３）〜（６）は９９％以上がフィブロインと考えられる。
【００５８】
前記（１）〜（６）の各試料２ｇを、９ＭLiSCN５０ｍｌに溶解し、溶解液を５０倍量の蒸留水で４回透析し、各試料の水溶液とした。該各試料の水溶液について、絹タンパクの分子量と水溶液状態での摩擦による塊状物の出現を調べた。
【００５９】
分子量（重量平均）の測定は、実施例１と同様とした。
次に、試料１〜６の水溶液４０ｇをコーヒーミキサー（シバタ(株)製、パーソナルミルＳＣＭ−４０Ａ）に入れ２０秒攪拌した。攪拌した液を手にとって摩擦し、ざらつくかどうかで、手触りを悪くする塊状物が出来ているかを判断した。塊状物の大きさは、撹拌した液を実態顕微鏡（オリンパス、JM）下で観察し、塊状物の中で大きい方のサイズを測定した。さらに撹拌後の液をガーゼでろ過し、乾燥後にガーゼに付着した塊状物を含む絹タンパクの重さを測定した。結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
【００６１】
表1から、分子量が２０万程度以上では、分子量の高いほどフィブロイン水溶液の撹拌による塊状物の出現が容易で、且つ塊状物の大きさは大きい。分子量が２０万程度以下では、撹拌による塊状物の出現は見られなかった。
【実施例３】
【００６２】
＜布帛の改質＞
フィブロイン水溶液による布帛の改質を行った。布帛は、厚さ１．２５ｍｍ、大きさ１０ｃｍ×１０ｃｍ、重さ０．９５ｇのレーヨンとコットンの混合繊維による不織布を用いた。フィブロイン水溶液は、実施例1における試料ｂと同様にして作製した。該布帛を２％フィブロイン水溶液に１０分間浸漬し、引き上げてから絞る程度を試料1から試料9までの9段階として、フィブロイン水溶液の含浸程度の異なる布帛を作製した。フィブロイン水溶液を含浸した布帛の重さを測定し、含浸後の布帛の重さと含浸前の布帛の重さとの差を、フィブロイン水溶液の含浸量として含浸量を測定し、単位体積（ｃｍ３）当りの含浸量（ｍｇ）を算出した。又該含浸量の2％をフィブロイン付着量とし、単位体積（ｃｍ３）当りの付着量（ｍｇ）を算出した。
【００６３】
その後、前記布帛を広げ、室温において扇風機で送風しながら２時間乾燥し、フィブロイン付着量の異なる布帛（以下改質布帛という。）を作製し、乾燥後の各改質布帛の重量（Ｙ２ｇ）を測定した。次に該布帛を、蒸留水に１０分間浸漬した後、前記と同様に乾燥し、乾燥後の布帛の重量（Ｚｇ）を測定し、絹タンパクの結晶化度（％）を、下記式1により計算した。
結晶化度（％）＝１−（Ｙ２−Ｚ）／（Ｙ２−0.95）×１００ （式１）
なお、結晶化度が０％とは完全に絹タンパクが蒸留水中に溶解することをいい、結晶化度が１００％とは全く絹タンパクが蒸留水に溶解しないことをいう。
結果を表２に示す。
【００６４】
【表２】
【００６５】
さらに、各改質布帛に蒸留水を添加した後の布帛の手触りを、触感と柔軟性により調査した。試料9の改質布帛は、布帛の柔軟性が改質前より固く、スキンケア素材としては不適当であった。試料１〜８の改質布帛は、柔軟性が改質前より向上し、試料１〜７の改質布帛は、柔軟性が改質前より一層向上し、溶解した絹タンパクのために手触りは布帛の改質前より良くなった。特に試料１〜５の改質布帛は、改質布帛の手触りがきわめて優れていた。
【実施例４】
【００６６】
＜布帛の厚さと絹タンパクとの関係＞
布帛の厚さを変えて、改質布帛の効果を調査した。布帛A、布帛Bについては実施例3に用いたと同様の不織布を用い、布帛C、布帛Dについては絹糸による不織布を用いた。各布帛の大きさは１０ｃｍ×１０ｃｍとし、厚さ（ｍｍ）、及び重量（ｇ）は、布帛Ａ：０．２５ｍｍ、０．３６ｇ、布帛Ｂ：１．２５ｍｍ、０．９５ｇ、布帛Ｃ：３．８０ｍｍ、３．４０ｇ、布帛Ｄ：６．２０ｍｍ、５．５１ｇを用い、該各布帛に絹タンパクを付着した。
【００６７】
前記布帛へ付着させる絹タンパク水溶液は、実施例１において作製した、１１％フィブロイン水溶液（以下試料aという。）、２％フィブロイン水溶液（以下試料bという。）、１％セリシン水溶液（以下試料dという。）、及び試料ｂと試料dを同量混合したフィブロインとセリシン混合液（以下試料cという。）を用いた。前記各布帛を、前記各試料に１０分間浸漬した後に引き上げ、ろ紙の間に挟み、上から荷重（２００ｇ／１０cm×１０cm）を１分間かけて軽く絞った後に、実施例3と同様に絹タンパク水溶液の単位体積（ｃｍ３）当りの含浸量（ｍｇ）、及び絹タンパクの単位体積（ｃｍ３）当りの付着量（ｍｇ）を算出した。
【００６８】
各布帛について、実施例3と同様に、前記各布帛に付着した絹タンパクの結晶化度（％）を測定した。
結果を表3に示す。
【００６９】
【表３】
【００７０】
表3に結果から、布帛Ａ〜Ｃの蒸留水中における結晶化度は、いずれも４％以下であり、布帛Ｄの結晶化度は、いずれも２０％以上であった。
【００７１】
つぎに、これらの布帛を皮膚上に置き、絹タンパクが溶解するように蒸留水を添加し、溶出した絹タンパクを皮膚によく押し当てた。また、布帛を左右に動かした。布帛を皮膚上に10分置いた後、これを取り、皮膚を乾燥した。その結果、布帛Ａ〜Ｃは、いずれも皮膚に付着した絹タンパクのために、皮膚は優れた肌触りとなった。特に、結晶化度が５％未満の布帛を使用した場合、皮膚は極めて優れた肌触りと光沢になった。
【実施例５】
【００７２】
実施例4に使用した布帛Ａと同様の不織布を用い、該布帛に、実施例4に使用した試料ｂと同様の２％フィブロイン水溶液を、該布帛の表面から噴霧した。前記フィブロイン水溶液の布帛１００ｃｍ２あたりの噴霧量は、処理1：０．６５ｇ、処理２：１．７３ｇ、処理３：７．２４ｇの３種類とし、単位面積あたりのフィブロイン付着量（mg／cm2）を算出した。なお単位面積あたりのフィブロイン付着量は、フィブロインが布帛表面にのみ付着したものとして計算した。噴霧後にこれらを、実施例3と同様に乾燥した。乾燥後の布帛を実施例3と同様にして、付着したフィブロインの結晶化度を測定した。
結果を表4に示す。
【００７３】
【表４】
【００７４】
次に、これらの布帛を腕に巻き、蒸留水を５ｇ添加した。布帛から流出してきたフィブロイン水溶液が皮膚に浸透するように布帛を皮膚に押し当て、30秒間摩擦した。その後、そのまま１０分間置いてから布帛を取り、腕を乾燥し、腕の手触り感を調べたところ、処理1では改質による手触りにはほとんど変化が無かった。処理２では、腕は極めて手触りが良くなり、快適感のある状態に変わった。しかし、処理３では、布帛は硬くなり、手触りは低下した。
【実施例６】
【００７５】
＜非結晶性絹フィルムの作成と布帛への付着及び利用＞
実施例４に使用した試料ａと試料ｃの絹タンパク水溶液を用い、非結晶性絹フィルムを作成した。フィルム１として、前記試料ａの水溶液１００ｇを１５００ｃｍ２のプラスチック板上に、フィルム２として、前記試料ｃの水溶液２００ｇを３００ｃｍ２のプラスチック板上にそれぞれ流し、室温（２０℃、５０％ＲＨ）環境下で、送風しながら乾燥した。得られたフィルム各１ｇを蒸留水５００ｇに浸漬したところ、いずれのフィルムも５分以内に完全に蒸留水に溶解した。つまり、非結晶絹フィルムが得られた。
【００７６】
前記フィルム１、及びフィルム２を、布帛に付着した。布帛は実施例３において用いた布帛Ｂと同様で、１０ｃｍ×１０ｃｍのサイズの不織布を用いた。該布帛に、蒸留水（０．４ｇ）を細かい霧状にして噴霧し、この上に前記フィルム１、及びフィルム２を軽く押し当てたところ、わずかな水滴がフィルムの一部を溶解し布帛の繊維にフィルムが付着した。前記フィルム１、及びフィルム２が付着した布帛の絹タンパク量は、前記試料ａが１．３３μｇ、試料ｃが１０．００μｇである。この後は送風しながら布帛を速やかに乾燥することでフィルムは布帛に接着し、いずれのフィルムも非結晶性は保たれた。
結果を表５に示す。
【００７７】
【表５】
【００７８】
皮膚上にできた直径４ｍｍの水泡が破けて痛いところに、フィルム１を付着した布帛（２ｃｍ×２ｃｍ）をあて、粘着テープで止めたところ、傷口の滲出液をフィルムが吸収し、フィルムが溶解して傷口をカバーした。この状態で数分後には痛みは無くなった。そのまま５日間置いたところ、水疱の後には薄皮ができ傷は治りつつあった。
【００７９】
一方、フィルム２を付着した布帛（５ｃｍ×１０ｃｍ）を額にあて、布帛の上から化粧水６ｇを添加して、絹タンパクを溶解し、溶出した絹タンパクが皮膚に浸透するように布帛を額に押し当て、また上下左右に動かし、そのまま置いた。このとき、額にはずりや摩擦による絹タンパクの塊状物は現れなかった。１０分後に布帛をとり、額を乾燥したところ、額は手触りと光沢に極めて優れ、快適感のある皮膚となった。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の、非結晶性絹タンパクを付着した布帛は、皮膚上でこの布帛に水又は化粧水などを添加して、絹タンパクを溶解し、溶解された絹タンパクを皮膚にコーティングする。また、皮膚上の水あるいは滲出液で絹タンパクを溶解し、溶解液で皮膚をコーティングする方法で使用する。絹タンパクは皮膚細胞生育促進能を有していることから、皮膚上の小さな傷の治癒促進にも効果的であり、スキンケア素材として優れている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
布帛を構成する繊維または布帛の表面に、非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンを付着してなる布帛。
【請求項２】
前記非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンが、結晶化度２０％以下である請求項１に記載の布帛。
【請求項３】
前記非結晶性フィブロインの分子量が５万〜２０万である請求項１又は請求項２に記載の布帛。
【請求項４】
前記布帛への非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンの付着が、布帛に非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシン水溶液を含浸させることにより、非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシン付着量が布帛単位体積当り1〜12mg／cm3である、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の布帛。
【請求項５】
前記布帛への非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンの付着が、布帛に非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンフィルムを付着することにより、非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシン付着量が布帛単位面積当り1〜10mg／cm2である、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の布帛。
【請求項６】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の布帛を用いたスキンケア用素材。
【請求項７】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の布帛を用いた医療用具、及び／又は化粧品。
【請求項１】
布帛を構成する繊維または布帛の表面に、非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンを付着してなる布帛。
【請求項２】
前記非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンが、結晶化度２０％以下である請求項１に記載の布帛。
【請求項３】
前記非結晶性フィブロインの分子量が５万〜２０万である請求項１又は請求項２に記載の布帛。
【請求項４】
前記布帛への非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンの付着が、布帛に非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシン水溶液を含浸させることにより、非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシン付着量が布帛単位体積当り1〜12mg／cm3である、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の布帛。
【請求項５】
前記布帛への非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンの付着が、布帛に非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシンフィルムを付着することにより、非結晶性フィブロイン、及び／又は非結晶性セリシン付着量が布帛単位面積当り1〜10mg／cm2である、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の布帛。
【請求項６】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の布帛を用いたスキンケア用素材。
【請求項７】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の布帛を用いた医療用具、及び／又は化粧品。
【公開番号】特開２００６−２１９７８７（Ｐ２００６−２１９７８７Ａ）
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４３２７（Ｐ２００５−３４３２７）
【出願日】平成１７年２月１０日（２００５．２．１０）
【出願人】（５０４１９３４２４）有限会社プロライフ (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月１０日（２００５．２．１０）
【出願人】（５０４１９３４２４）有限会社プロライフ (1)
【Ｆターム（参考）】
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