(57)【要約】【課題】安全性および生体親和性が高く、かつウイルス不活化効果に優れた抗ウイルス性素材を提供する。【解決手段】多糖類のナノファイバーを抗ウイルス性素材とする。さらに、多糖類のナノファイバーの表面に、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上を担持させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多糖類のナノファイバーを含有する、抗ウイルス性素材。
【請求項２】
多糖類が、β−グルカン、キチンおよびキトサンからなる群より選択される１種または２種以上である、請求項１に記載の抗ウイルス性素材。
【請求項３】
β−グルカンがセルロースである、請求項２に記載の抗ウイルス性素材。
【請求項４】
さらに、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上をナノファイバー表面に担持する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の抗ウイルス性素材。
【請求項５】
抗ウイルス薬が抗インフルエンザ薬である、請求項４に記載の抗ウイルス性素材。
【請求項６】
抗ウイルス性金属が、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、パラジウムナノ粒子および白金ナノ粒子からなる群より選択される１種または２種以上である、請求項４に記載の抗ウイルス性素材。
【請求項７】
多糖類を溶媒に分散し、ウォータージェットを用いて解繊処理してナノファイバーとする工程を含む、抗ウイルス性素材の製造方法。
【請求項８】
多糖類が、β−グルカン、キチンおよびキトサンからなる群より選択される１種または２種以上である、請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
β−グルカンがセルロースである、請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
さらに、多糖類のナノファイバーに、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上を担持させる工程を含む、請求項７〜９のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１１】
抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上を担持させる工程が、少なくとも下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）のいずれか一つの工程を含む、請求項１０に記載の製造方法。
（ｉ）多糖類のナノファイバーの分散液と、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上の溶液または分散液とを混合する工程、
（ｉｉ）多糖類のナノファイバーを、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上の溶液または分散液に浸漬する工程、
（ｉｉｉ）多糖類のナノファイバーに、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上の溶液または分散液を噴霧し、または塗布する工程。
【請求項１２】
多糖類を溶媒に分散した分散液に、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上を添加して溶解または分散する工程、あるいは、多糖類を水に分散した分散液に、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上の溶液または分散液を添加、混合する工程、ならびに、前記工程で得られた分散液あるいは混合液を、ウォータージェットを用いて解繊処理して、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上が担持された多糖類のナノファイバーを得る工程を含む、抗ウイルス性素材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多糖類のナノファイバーを含有する抗ウイルス性素材に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノファイバーは、直径が１ｎｍ〜１，０００ｎｍで、該直径の１００倍以上の長さを有する繊維であり、比表面積が大きいことから、高い吸着性および接着性を示し、また、分子吸着性基を付与することにより、分子認識性を持たせることが可能となる。
さらに、光の波長（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）より小さい繊維径を有する場合、透明性の高い材料を提供することができる。
それゆえ、衣料用材料としては抗菌素材、消臭素材、透湿防水素材等として利用が検討され、環境分野では、汚染水浄化フィルター、空気清浄フィルター、無菌室フィルター等への利用が検討されている。また、微生物固定化担体、酵素類固定化担体等、バイオ分野への応用や、ドラッグデリバリーシステム、生体適合性材料等、医学分野での応用も検討されている。
【０００３】
特に、医学、環境分野では、細菌、ウイルス等の微生物の捕捉、除去、または不活化機能を有する素材、材料等において、ナノファイバーの利用が提案されている。
【０００４】
たとえば、微生物を捕捉、除去するろ過媒体として、ポリイミド、脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリスルホン、酢酸セルロース、ポリエーテルスルホン、ポリウレタン、ポリ（尿素ウレタン）、ポリベンゾイミダゾール、ポリエーテルイミド、ポリアクリロニトリル、ポリ（エチレンテレフタラート）、ポリプロピレン、ポリアニリン、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（エチレンナフタラート）、ポリ（ブチレンテレフタラート）、スチレンブタジエンゴム、ポリスチレン、ポリ（塩化ビニル）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（ビニリデンフルオリド）、ポリ（ビニルブチレン）からなる群より選択される重合体および共重合体、誘導体化合物またはそれらの混合物を含むナノファイバーが、多孔性支持体上に配置されたレトロウイルス除去のためのろ過媒体（特許文献１）、前記ナノファイバー層を多孔性メンブレン上に備える微生物捕捉用ろ過媒体（特許文献２）が開示されている。
抗菌、抗ウイルス機能の付与された繊維素材としては、無機多孔質物質を含むマイクロファイバー不織布または織布に、ポリアミド、ポリ乳酸等の樹脂により構成されたナノファイバー不織布の積層された抗菌・防塵生地が提案され（特許文献３）、前記生地は、マスクの鼻口を覆う被覆体に用いられている（特許文献４）。
また、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、フィブロイン、キトサン、キチン、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン９Ｔ、ナイロン６１０、ポリアミド、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリエステル、ツェイン、コラーゲン、メトキシメチル化ナイロンからなる群より選択される少なくとも一つのナノファイバーの表面に、カテキンポリフェノール等の機能性物質または食品もしくは食品添加物を均一に担持させた機能性素材を含有するマスク（特許文献５）、およびナノ・マイクロ粒子用バインダー（特許文献６）が開示されている。
さらに、無機材料の抗菌性または抗ウイルス性ナノファイバーの応用も提案されており、酸化チタン、三酸化タングステン、硫化カドミウム、酸化亜鉛、炭化ケイ素等の半導体材料のナノチューブまたはナノファイバーで被覆された織物用繊維（特許文献７）、銅と銅の酸化物で構成されるナノファイバーからなる抗ウイルス材（特許文献８）が開示されている。
【０００５】
しかし、これまでに報告された上記素材において用いられている多孔性ポリマー系ナノファイバーは、電界紡糸法により製造されており、水以外の溶媒を使用したり、溶解補助物質を用いた場合には、それらが残存し、様々な影響を与える可能性は否定できない。また、抗菌性または抗ウイルス性物質をナノファイバーに担持させた場合には、その担持効率や、担持された物質の脱離等により、所望の抗菌または抗ウイルス効果が発揮されない場合がある。
【０００６】
さらに、上記特許文献のうち、特許文献８にはウイルス不活化効果が具体的に示されているが、マスク等の医療材料や、空気清浄フィルター等として利用するには、繊維に担持させたり、樹脂に練り込む等の処理が必要である。
また、特許文献５、６には、ナノファイバーとし得るベースポリマーとして、生体親和性の高いキチン、キトサンが挙げられてはいるが、特にキチンについては、水および有機溶媒等の各種溶媒には溶解しないため、特許文献５、６に記載された静電紡糸法によってはナノファイバー化することが困難である。
【０００７】
生体親和性の高いキチン、キトサンを抗菌・抗ウイルス性素材に利用した例としては、銀ナノ粒子を担持させたキトサンが、Ａ型インフルエンザに対して抗ウイルス活性を示すことが報告されている（非特許文献１）。また、機械的に解繊処理して得たキチンナノファイバーに銀ナノ粒子を担持させた複合体シートに、抗真菌活性が認められたことが報告されている（非特許文献２）。
しかし、非特許文献１に記載された銀ナノ粒子担持キトサンでは、十分な抗ウイルス活性を得るには、キトサン１ｍｇあたり少なくとも１００μｇの銀ナノ粒子を担持させる必要があり、生体や環境への影響が懸念される。また、非特許文献２では、ウイルスに対する効果については全く検討されていない。
【０００８】
従って、安全性および生体親和性が高く、医療用材料としてより好適で、ウイルス不活化効果に優れた抗ウイルス性素材が、依然として求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特表２０１３−５４１４０８号公報
【特許文献２】特表２０１４−５１４９５８号公報
【特許文献３】特開２００８−１８８７９１号公報
【特許文献４】特開２００８−１８８０８２号公報
【特許文献５】国際公開第２０１２／０９１０８７号
【特許文献６】特開２０１４−０１２９０７号公報
【特許文献７】特表２０１１−５１７２９５号公報
【特許文献８】特開２０１３−２１２９９７号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Y. Mori et al. ; Nanoscale Research Letters 8 93 (2013)
【非特許文献２】伊福  伸介；科学研究費助成事業（学術研究助成基金助成金）研究成果報告書  課題番号：２３７５０２５６，ポリマーブラシ型キチンナノファイバーを足場とした金属ナノ粒子の調製，平成２５年４月２３日現在
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明は、安全性および生体親和性が高く、かつウイルス不活化効果に優れた抗ウイルス性素材を提供することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、多糖類のナノファイバーが、それ自体でウイルス不活化効果を有し、抗ウイルス性素材として利用できることを見出した。
さらに、多糖類のナノファイバーは吸着性が高く、抗ウイルス薬や抗ウイルス活性を有する金属を、その表面に容易に担持させることができ、ウイルス不活化効果を増強させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、本発明は、以下の通りである。
［１］多糖類のナノファイバーを含有する、抗ウイルス性素材。
［２］多糖類が、β−グルカン、キチンおよびキトサンからなる群より選択される１種または２種以上である、［１］に記載の抗ウイルス性素材。
［３］β−グルカンがセルロースである、［２］に記載の抗ウイルス性素材。
［４］さらに、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上をナノファイバー表面に担持する、［１］〜［３］のいずれかに記載の抗ウイルス性素材。
［５］抗ウイルス薬が抗インフルエンザ薬である、［４］に記載の抗ウイルス性素材。
［６］抗ウイルス性金属が、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、パラジウムナノ粒子および白金ナノ粒子からなる群より選択される１種または２種以上である、［４］に記載の抗ウイルス性素材。
［７］多糖類を溶媒に分散し、ウォータージェットを用いて解繊処理してナノファイバーとする工程を含む、抗ウイルス性素材の製造方法。
［８］多糖類が、β−グルカン、キチンおよびキトサンからなる群より選択される１種または２種以上である、［７］に記載の製造方法。
［９］β−グルカンがセルロースである、［８］に記載の製造方法。
［１０］さらに、多糖類のナノファイバーに、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上を担持させる工程を含む、［７］〜［９］のいずれかに記載の製造方法。
［１１］抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上を担持させる工程が、少なくとも下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）のいずれか一つの工程を含む、［１０］に記載の製造方法。
（ｉ）多糖類のナノファイバーの分散液と、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上の溶液または分散液とを混合する工程、
（ｉｉ）多糖類のナノファイバーを、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上の溶液または分散液に浸漬する工程、
（ｉｉｉ）多糖類のナノファイバーに、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上の溶液または分散液を噴霧し、または塗布する工程。
［１２］多糖類を溶媒に分散した分散液に、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上を添加して溶解または分散する工程、あるいは、多糖類を水に分散した分散液に、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上の溶液または分散液を添加、混合する工程、ならびに、前記工程で得られた分散液あるいは混合液を、ウォータージェットを用いて解繊処理して、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上が担持された多糖類のナノファイバーを得る工程を含む、抗ウイルス性素材の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、安全性および生体親和性が高く、ウイルス不活化効果に優れる抗ウイルス性素材を提供することができる。
本発明の抗ウイルス性素材は、容易に繊維化でき、他の繊維や不織布と混合しやすいので、衣類をはじめ繊維製品に抗ウイルス性を付与することができる。
また、本発明の抗ウイルス性素材の水分散液を、マスク、予防着、エアコンや空気清浄機のフィルター等に噴霧することにより、それらに簡便に抗ウイルス性を付与することができる。
さらに、本発明の抗ウイルス性素材は、水に分散させると容易に膨潤して増粘し、ゲルを生成することができ、フィルム、シート等に成形することができるので、抗ウイルス性の機能性食品素材および化粧品素材として有用であり、生体親和性にも優れることから再生医療分野においても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１、３、５〜７および１１〜１３の抗ウイルス性素材、ならびに比較例１〜３のフコイダン水溶液のウイルス不活化効果を示す図である。
【図２】本発明の実施例２、４、８〜１０、および１４〜１６の抗ウイルス性素材、ならびに比較例１〜３のフコイダン水溶液のウイルス不活化効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の抗ウイルス性素材は、多糖類のナノファイバーを含有する。
【００１７】
本発明において用い得る多糖類としては、アミロース、アミロペクチン、グリコーゲン、デキストラン、プルラン等のα−グルカン；カードラン、カロース、ジゾフィラン、セルロース、ラミナラン、リケナン、レンチナン等のβ−グルカン；イヌリン、レバン、グラミナン等のフルクタン；アガロース、カラギーナン等のガラクタンおよびその誘導体；アラビノキシラン、グルクロノキシラン等のキシランを主鎖とするヘテロ多糖；ガラクトマンナン、グルコマンナン等のマンナンを主鎖とするヘテロ多糖；フコースの多糖であるフコイダン；ペクチン等のポリガラクツロン酸；ポリグルクロン酸；アルギン酸およびその誘導体；キチンおよびその脱アセチル化体であるキトサン；ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、ヘパラン硫酸、ケラタン硫酸、ヘパリン等のグリコサミノグリカン；アラビアゴム、カラヤゴム、グアーガム、ジェランガム、タマリンドガム、トラガントガム、ローカストビーンガム等の植物の樹皮や種子に含まれるヘテロ多糖；キサンタンガム等の微生物により産生されるヘテロ多糖等が挙げられる。
本発明においては、上記したような多糖類は、１種を選択し、単独でナノファイバーとして用いてもよく、２種以上を併用し、ハイブリッドタイプのナノファイバーとして用いてもよい。
【００１８】
ナノファイバーとした際の強度、ウイルスに対する親和性および抗ウイルス薬等抗ウイルス性物質の吸着性等を考慮すると、ナノファイバーとするための多糖類としては、グルコースがβ結合したホモ多糖であるβ−グルカン、ならびに、ポリＮ−アセチルグルコサミンであるキチン、およびその脱アセチル化体であるキトサンが好ましい。
【００１９】
β−グルカンとしては、高等植物の細胞壁の主成分であるセルロース、コンブ等の褐藻類に多く含まれる貯蔵多糖であるラミナラン、地衣類の構造多糖であるリケナン、オオムギ、カラスムギ等イネ科植物の種子に含まれるβ−グルカン、高等植物の篩管や花粉に存在するカロース、酵母細胞壁に存在するβ−グルカン、クレスチン、レンチナン、ジゾフィラン等のキノコ類のβ−グルカン、土壌細菌であるAlcaligenes faecalisの変異株により産生されるカードラン等が挙げられる。
本発明の目的には、セルロース、クレスチン等のβ−１，４−結合からなる主鎖を有するものがより好ましく、セルロースが特に好ましい。
【００２０】
本発明において、多糖類として好ましく用いられるセルロースとしては、木材繊維（パルプ）を原料として得ることもできるが、「ＫＣフロック」シリーズ（日本製紙株式会社製）、「アビセル」シリーズ（旭化成ケミカル株式会社製）等、各社より提供されている市販の粉末セルロース製品を使用することもできる。
【００２１】
また、本発明において、多糖類として好ましく用いられるキチンとしては、カニ、エビ等甲殻類の殻等から得られるα−キチン、およびイカの中骨等から得られるβ−キチンのいずれも用いることができるが、解繊しやすく、より微細なナノファイバーを簡便に得られる点で、β−キチンがより好ましく用いられる。
さらに、キチンとして、精製工程の最後に、酸による脱灰処理を行って精製されたものを用いることが、抗ウイルス性薬、抗ウイルス性金属の担持率が良好であるため、より好ましい。
【００２２】
さらにまた、本発明において、多糖類として好ましく用いられるキトサンは、α−キチンやβ−キチンを、濃アルカリ中で煮沸処理する等により脱アセチル化して得られる。
抗ウイルス性薬、抗ウイルス性金属の担持率の観点からは、精製工程の最後に、酸による脱灰処理を行って精製されたキチンより得られたキトサンがより好ましく、さらに、解繊のしやすさ等の観点からは、精製工程の最後に、酸による脱灰処理を行って精製されたβ−キチンより得られたβ−キトサンが好ましい。
強アルカリとしては、１６Ｍ〜２０Ｍ程度の強塩基、好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機強塩基の水溶液が好ましく用いられる。
【００２３】
本発明においては、上記した多糖類を、直径が１ｎｍ〜１，０００ｎｍの繊維に解繊できる限り、ナノファイバーの製造方法は特に限定されないが、特にセルロースやキチンのように、水やメタノール、エタノール等の有機溶媒に溶解しない多糖類の場合、従来より汎用されている電界紡糸法による調製が難しいことから、高圧ホモジナイザー、マイクロフリュイダイザー等による解繊処理、ウォータージェット法を用いた解繊処理等の物理的な解繊方法を用いることが好ましく、水に分散し、ウォータージェットを用いて解繊処理することがより好ましい。
ウォータージェットを用いた解繊処理とは、ウォータージェットを用いた超微細化装置を用いて解繊処理を行うことをいう。ウォータージェットとは、高圧水を細いノズルから吐出する技術であり、これを用いた超微細化処理装置では、最高圧３９２ＭＰａ程度の超高圧水を小径ノズルから噴射し、高速水噴流の運動エネルギーを利用して超微細化を行うことができる。ウォータージェットを用いた超微細化装置としては、「スターバースト」（株式会社スギノマシン製）が挙げられる。
多糖類の水分散液を、ウォータージェットを用いた解繊処理を行って得られる多糖類のナノファイバーは、水以外の有機溶媒や、溶解補助剤、膨潤化剤等が残存することがないため、安全性の面で好ましく、医療用材料への応用に特に好適である。
本発明においては、多糖類のナノファイバーは、上記したウォータージェットを用いた解繊処理等により調製して用いてもよいが、市販の製品を利用することもできる。
【００２４】
本発明の抗ウイルス性素材に含有される多糖類のナノファイバーは、多糖類の種類やナノファイバーの調製方法によっても異なるが、透過型電子顕微鏡観察により測定される平均繊維径が通常３ｎｍ〜２００ｎｍ程度であり、平均繊維長が通常１μｍ以上である。また、ゲル浸透クロマトグラフィー−高速液体クロマトグラフィー法により測定される重量平均分子量も多糖類の種類により異なるが、通常１０ｋＤａ〜２，０００ｋＤａ程度である。
【００２５】
本発明の抗ウイルス性素材に含有される多糖類のナノファイバーを水に分散すると、それぞれ多糖類の種類や平均繊維径等に応じた粘性を示し、半透明〜透明の分散液が得られる。多糖類のナノファイバーの０．０５重量％の水分散液について、６００ｎｍの光の透過率は通常４０％以上である。
なお、上記多糖類のナノファイバーの水分散液の透過率は、医薬部外品原料規格２００６「紫外可視吸光度測定法」に準拠して、分光光度計を用い、１０ｍｍ石英セルにて対照としてイオン交換水を用いて測定される。
【００２６】
本発明の一実施態様において、透明で高粘度の水分散液を得るには、イカの中骨等のβ−キチン含有材料を出発原料とし、少なくとも、（ａ）アルカリにより脱タンパク処理する工程、および（ｂ）酸により脱灰処理する工程を行って精製する工程、（ｃ）（ｂ）の工程による処理物を乾燥する工程、ならびに（ｄ）（ｃ）の工程による乾燥物を乾式粉砕する工程を含み、さらに（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順序で処理を行って製造されるβ−キチン粉末を用いて調製されたβ−キチンナノファイバーが好ましい。
【００２７】
β−キチン含有材料として用いられるイカの中骨としては、特に限定されないが、スルメイカ（Todarodes pacificus）、アカイカ（Ommastrephes bartramii (Lesueur)）、ヤリイカ（Loligo (Heterololigo) bleekeri）、ジンドウイカ（Loliolus (Nipponololigo) japonica Hoyle）、アメリカオオアカイカ（Dosidicus gigas）、ケンサキイカ（Loligo (Photololigo) edulis Hoyle）、コウイカ（Sepia (Platysepia) esculenta Hoyle）、アオリイカ（Sepioteuthis lessoniana）、シリヤケイカ（Sepiella japonica Sasaki）、ヒメコウイカ（Sepia (Doratosepion) kobiensis Hoyle）、ソデイカ（Thysanoteuthis rhombus）等から採取されたものが、これらを加工する際に大量に廃棄されるため、入手しやすく好ましい。
なお、廃棄されたイカの中骨は加工場で冷蔵もしくは冷凍した状態のものが好ましいが、場合によっては天日や熱風により乾燥させたものでもかまわない。
【００２８】
上記β−キチン含有材料の精製工程のうち、（ａ）アルカリにより脱タンパク処理する工程は、通常の方法に従って行うことができる。アルカリとしては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物の水溶液が好ましく用いられ、水酸化ナトリウムの水溶液がより好ましく用いられる。アルカリの水溶液は、通常０.０１Ｍ〜４.０Ｍ、好ましくは０．１Ｍ〜３.０Ｍ、より好ましくは０.５Ｍ〜２．０Ｍ程度の濃度で、β−キチン含有材料１ｋｇ（湿重量）に対し、１Ｌ〜２０Ｌ、好ましくは５Ｌ〜２０Ｌ程度用いる。
脱タンパク処理は、たとえば、β−キチン含有材料をアルカリ水溶液に浸漬し、通常は約５０℃以上、好ましくは約８０℃以上、より好ましくは９２℃〜９３℃（緩やかに沸騰した状態）で行う。β−キチン含有材料を浸漬したアルカリ水溶液は、撹拌を行ってもよい。アルカリによる脱タンパク処理は、通常は１時間〜２４時間、好ましくは２時間〜６時間行う。
【００２９】
上記β−キチン含有材料の精製工程のうち、（ｂ）酸により脱灰処理する工程は、通常の方法に従って行うことができる。酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸等の無機酸、酢酸、乳酸、コハク酸、リンゴ酸、ギ酸、ピログルタミン酸、グリコール酸、クエン酸等の有機酸を用いることができ、無機酸を用いることが好ましく、塩酸を用いることがより好ましい。塩酸等の酸の水溶液は、通常０．０１Ｍ〜６Ｍ、より好ましくは０．０１Ｍ〜３Ｍ、さらに好ましくは０．０５Ｍ〜１．５Ｍ、より一層好ましくは０．１Ｍ〜１Ｍ程度の濃度で、β−キチン含有材料１ｋｇ（湿重量）に対し、１Ｌ〜２０Ｌ、好ましくは５Ｌ〜２０Ｌ程度用いる。
脱灰処理は、たとえば、β−キチン含有材料を塩酸等の水溶液に浸漬し、通常は約１０℃〜約５０℃、好ましくは約１０℃〜約３０℃、より好ましくは約１０℃〜約２０℃で行う。β−キチン含有材料を浸漬した塩酸等の水溶液は、撹拌を行ってもよいが、そのまま静置することが好ましい。酸による脱灰処理は、通常は１時間〜４８時間、好ましくは１時間〜３６時間、より好ましくは３時間〜２５時間、さらに一層好ましくは５時間〜２４時間行う。
【００３０】
酸による脱灰処理を、３Ｍ〜６Ｍ程度の高濃度の強酸、好ましくは塩酸、硫酸、硝酸等の無機強酸を用いて、３時間〜４８時間程度行うことにより、ゲル浸透クロマトグラフィー−高速液体クロマトグラフィー法により測定される平均分子量が、７００ｋＤａ以下程度のβ−キチンナノファイバーの製造に適するβ−キチン粉末が得られる。かかる高濃度の強酸による処理は、０．１Ｍ〜１Ｍ程度の酸による脱灰処理を行った後に行うことがより好ましい。
【００３１】
β−キチン含有材料の精製工程に続く（ｃ）（ｂ）の工程による処理物を乾燥する工程は、天日乾燥、風乾、温熱乾燥、真空乾燥等により行うことができるが、温熱乾燥機等を用いて、４０℃〜１００℃で１時間〜４８時間行うことが好ましく、５０℃〜７０℃で３時間〜２４時間行うことがより好ましい。
【００３２】
次いで、（ｄ）（ｃ）の工程による乾燥物を乾式粉砕する工程は、一般的な乾式粉砕機、たとえばカッターミル粉砕機（株式会社奈良機械製作所製、増幸産業株式会社製、ＩＫＡ社製等）、ハンマーミル粉砕機（株式会社奈良機械製作所製、株式会社パウレック製、株式会社ダルトン製等）、転動ボールミル粉砕機（ヤマト科学株式会社製、ホソカワミクロン株式会社製等）、乾式気流粉砕機（「サイクロンミル」、日鉄住金ファインテック株式会社製等）、対向気流乾式粉砕機（「ドライバースト」、株式会社スギノマシン製等）等により行うことができるが、ハンマーミル粉砕機または転動ボールミル粉砕機により行うことが、微細な粒子が得られるため、好ましい。乾式粉砕処理は、使用する粉砕機の種類等にもよるが、通常室温で０．５時間〜２４時間程度行う。
【００３３】
上記β−キチン粉末の上記製造方法には、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順序で各工程が含まれる限り、各工程の前後に他の工程が含まれていてもよい。
たとえば、（ｃ）の工程の前に行われるβ−キチン含有材料を精製する工程において、最後に（ｂ）の酸により脱灰処理する工程が行われる限り、（ａ）のアルカリにより脱タンパク処理する工程および（ｂ）の酸により脱灰処理する工程は、それぞれ２回以上行ってもよい。（ｃ）の工程の前に酸により脱灰処理を行うことにより、得られるβ−キチンが物性的にもろくなり、後の粉砕加工が容易となる。なお、β−キチンの精製度および製造効率を考慮すると、β−キチン含有材料を精製する工程において、（ａ）の工程および（ｂ）の工程を１回ずつ行う、または、（ａ）の工程を２回続けて行い、次いで（ｂ）の工程を行う、あるいは、（ｂ）の工程の後に（ａ）の工程を２回続けて行い、次いで（ｂ）の工程を行って精製することが好ましい。
【００３４】
上記β−キチン粉末の製造方法に含まれ得る他の工程としては、洗浄工程、脱色工程等が挙げられる。
洗浄工程は、上記（ａ）および（ｂ）の工程間、ならびに（ｂ）の工程の後に行うことが好ましく、水を用いて行うことが好ましい。特に、（ａ）の工程の後に（ｂ）の工程を行う前、または（ｂ）の工程の後に（ａ）の工程を行う前、および（ｂ）の工程を行った後に（ｃ）の工程を行う前には、複数回、たとえば２回〜５回程度繰り返して行うことが好ましい。
水による洗浄は、水道水を用いて行ってもよく、蒸留水、脱イオン水等の精製水を用いて行ってもよい。また、β−キチン含有原料１ｋｇ（湿重量）あたり、１回につき、５Ｌ〜２０Ｌ程度の水で洗浄することが好ましい。
【００３５】
脱色工程は、たとえば、上記（ｂ）の工程の後洗浄し、（ｃ）の工程の前に加えることができる。脱色はいずれの方法で行ってもよく、たとえば、塩素系漂白剤、酸素系漂白剤、還元系漂白剤等の漂白剤を用いて行うことができる。
【００３６】
β−キチン含有材料を出発原料として、上記製造方法により得られるβ−キチン粉末は、Ｎ−アセチル化度がほぼ０．９であって、脱アセチル化はほとんど認められず、ローリー法により定量される残存タンパク質量が１重量％以下、乾式灰化法により定量される残存灰分量が１重量％以下である。
【００３７】
次いで、精製されたβ−キチン粉末は、水に均一になるように混合攪拌して分散し、「スターバースト」（株式会社スギノマシン製）等のウォータージェットを用いた超微細化装置にて、高圧ポンプを介して２００ＭＰａ以上の高圧に加圧し、４４０ｍ／ｓｅｃ〜７００ｍ／ｓｅｃの高速で前記β−キチン粉末の分散液を衝突させることにより、解繊処理される。
上記解繊処理は、解繊処理に供する水分散液中のβ−キチン粉末添加量、すなわちβ−キチン粉末の仕込み量を０．５重量％〜１０重量％とし、１回あたり、通常室温にて、１分〜４時間程度行い、好ましくは２回〜２０回繰り返して行う。
なお、得られるβ−キチンナノファイバー分散液の透明性の観点からは、上記の解繊処理は５回〜２０回繰り返して行うことがより好ましく、１０回程度繰り返して行うことがさらに好ましい。
【００３８】
上記製造方法により調製されたβ−キチンナノファイバーは、キチンミクロフィブリル単位にまで微細かつ均一に解繊され、透過型電子顕微鏡観察により測定される平均繊維径は３ｎｍ〜２０ｎｍであり、１μｍ以上の平均繊維長を有する。
また、ゲル浸透クロマトグラフィー−高速液体クロマトグラフィー法により測定される重量平均分子量は、１０ｋＤａ〜１，４００ｋＤａである。
【００３９】
上記製造方法により調製されたβ−キチンナノファイバーは、微細かつ均一に解繊されていることから、水に対する分散性が良好で、水に分散させると容易に膨潤して増粘し、透明性の高いゲルを生成することができ、０．０５重量％の水分散液における６００ｎｍの光の透過率は７０％以上であり、０．６９重量％〜０．８４重量％の水分散液について、２５℃における粘度は、４００ｍＰａ・ｓ〜３５，０００ｍＰａ・ｓである。
【００４０】
なお、上記β−キチンナノファイバー分散液の透過率は、上記した医薬部外品原料規格２００６「紫外可視吸光度測定法」に準拠した分光光度計法により測定される値である。また、上記β−キチンナノファイバー分散液の粘度は、医薬部外品原料規格２００６「粘度測定法  第２法  回転粘度計法」により、Ｂ型回転粘度計を用いて２５℃で測定される値である。
【００４１】
上記したセルロースナノファイバー、キチンナノファイバーおよびキトサンナノファイバー等の多糖類のナノファイバーは、良好なウイルス不活化効果を有し、抗ウイルス性素材として有用である。
【００４２】
また、上記した多糖類のナノファイバーは、抗ウイルス薬や、抗ウイルス性金属の吸着性に優れ、これらを担持させることによって、抗ウイルス性を一層向上させることができる。
なお、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属の担持効率の観点からは、アミノ基に由来する正電荷を有するキチンナノファイバーおよびキトサンナノファイバーが特に好ましい。
【００４３】
本発明において、多糖類のナノファイバーに担持させ得る抗ウイルス薬としては、抗ウイルス活性を有し、多糖類のナノファイバーに吸着等により担持させ得る限り特に限定されないが、たとえば、アシクロビル、塩酸バラシクロビル、ビダラビン等の抗ヘルペスウイルス薬；ガンシクロビル、バルガンシクロビル塩酸塩、ホスカルネットナトリウム水和物等の抗サイトメガロウイルス薬；リン酸オセルタミビル、ザナミビル水和物等の抗インフルエンザウイルス薬；パリビズマブ等の抗ＲＳ（respiratory syncytial）ウイルス薬；ジドブジン、ジダノシン、ザルシタビン、ラミブシン、サニルブシン、硫酸アバカビル、フマル酸テノホビルジソプロキシル等の抗ＨＩＶ（ヒト免疫不全ウイルス）薬（ヌクレオシド系逆転写酵素阻害薬）；ネビラピン、エファビレンツ、メシル酸デラビルジン等の抗ＨＩＶ（ヒト免疫不全ウイルス）薬（非ヌクレオシド系逆転写酵素阻害薬）；硫酸インジナビルエタノール付加物、サキナビル、メシル酸サキナビル、リトナビル、ロピナビル、メシル酸ネルフィナビル、アンプレナビル、硫酸アタザナビル等の抗ＨＩＶ（ヒト免疫不全ウイルス）薬（ＨＩＶプロテアーゼ阻害薬）等が挙げられる。
【００４４】
また、本発明においては、上記した抗ウイルス薬として、ウイルス不活化効果を有する物質または材料、あるいはウイルスに対する抵抗性を向上させ得る物質または材料を用いることができる。
かかる物質または材料としては、コンブ、ワカメ、モズク等の褐藻類の粘質物に含まれる硫酸化多糖であり、インフルエンザウイルスに対する阻害活性が報告されているフコイダン、鉄結合性糖タンパク質であり、Ｂ型肝炎ウイルス（ＨＢＶ）、Ｃ型肝炎ウイルス（ＨＣＶ）、ヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）、単純ヘルペスウイルス（ＨＳＶ）等に対する阻害効果が報告されているラクトフェリン、インターフェロン誘起作用や網内系賦活作用による抗ウイルス作用が報告されているグリチルリチン、免疫系調節機能を有するサイトカインの１種であり、ウイルス増殖阻止作用を有するインターフェロン、ウイルス等に対する免疫反応の主要タンパク質である免疫グロブリン等が挙げられる。
【００４５】
本発明においては、抗ウイルス薬を多糖類のナノファイバー表面に担持させて、ウイルスと接触させることができるため、アシクロビル、ビダラビン、ガンシクロビル、ザナビル水和物等の水に難溶性または水に溶けにくい抗ウイルス薬であっても、好適に担持させることができる。
また、インフルエンザ等、特に飛沫感染により感染するウイルス性疾患の予防に好適に用いることができることから、多糖類のナノファイバーに担持させる抗ウイルス薬としては、抗インフルエンザ薬が好ましい。なお、ここで「抗インフルエンザ薬」は、インフルエンザウイルスに対する阻害作用または抵抗性向上作用を有する物質または材料を含む概念である。
【００４６】
本発明の抗ウイルス性素材においては、多糖類のナノファイバー自身がウイルス不活化効果を有するため、抗ウイルス薬が、ウイルスに対して不活化効果または抵抗性向上効果等を奏し得る通常の濃度に比べて、はるかに低濃度を担持させることにより、良好なウイルス不活化効果を発揮させることができる。
従って、本発明の抗ウイルス性素材における抗ウイルス薬の担持量は、担持させる抗ウイルス薬の種類にもよるが、通常ナノファイバー１ｍｇ（乾燥重量）あたり０．００１μｇ〜１，０００μｇ程度、好ましくはナノファイバー１ｍｇ（乾燥重量）あたり０．０１μｇ〜１００μｇ程度である。
【００４７】
本発明において、多糖類のナノファイバーに担持させ得る抗菌性金属としては、金、銀、パラジウム、白金等が挙げられ、透過型電子顕微鏡観察下に測定される平均粒子径が１ｎｍ〜１００ｎｍ程度の金属粒子を用いることができ、好ましくは前記平均粒子径が５ｎｍ〜２０ｎｍ程度の前記金属のナノ粒子を用いることができる。
本発明においては、シグマ−アルドリッチ社等より提供されている市販の製品を使用することができる。
【００４８】
本発明においては、多糖類のナノファイバーに対する抗菌性金属の担持率は、ナノファイバーに対する添加量の５０％〜９０％と良好である。また、多糖類のナノファイバー自体が有するウイルス不活化効果との相乗効果が期待されることから、抗菌性金属の担持量は、ナノファイバー１ｍｇ（乾燥重量）あたり０．０１μｇ〜２０μｇ程度、好ましくはナノファイバー１ｍｇ（乾燥重量）あたり０．１μｇ〜２μｇ程度でよく、非特許文献１において、抗ウイルス活性を奏するために必要であると報告された量（キトサン１ｍｇに対し少なくとも１００μｇ）に比べて、はるかに少量でよい。
従って、本発明の抗ウイルス性素材においては、抗菌性金属のナノファイバーからの離脱が低減され、ヒトおよび動物の健康や、環境に対する影響を低減させることができる。
【００４９】
本発明においては、上記した抗ウイルス薬および抗菌性金属は、１種を選択して多糖類のナノファイバーに担持させてもよく、２種以上を組み合わせて担持させてもよい。
【００５０】
本発明において、多糖類のナノファイバーに、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上を担持させる方法としては、多糖類のナノファイバー上に抗ウイルス薬等を吸着させ得る限り、特に限定されないが、たとえば、多糖類のナノファイバーの分散液と、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上の溶液または分散液とを、超音波ホモジナイザー等により混合する方法、シート状、フィルム状、繊維状等の状態に成形した多糖類のナノファイバーを、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上の溶液または分散液に浸漬する方法、シート状、フィルム状、繊維状等の状態に成形した多糖類のナノファイバーに、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上の溶液または分散液を噴霧もしくは塗布等の手段により、付着させる方法等が挙げられる。また、多糖類の分散液に、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上を添加して溶解または分散し、あるいは、多糖類の分散液と、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上の溶液または分散液とを混合し、該分散液あるいは混合液を、ウォータージェットを用いた解繊処理に付して、多糖類のナノファイバーとしてもよい。
多糖類のナノファイバーを分散させる溶媒としては、水が好ましく用いられる。また、抗ウイルス薬や抗ウイルス性金属を溶解または分散させる溶媒としては、水やエタノール、プロパノール等の有機溶媒が挙げられるが、医療用材料等への応用のしやすさ等の観点から、水を用いることが好ましい。
多糖類のナノファイバーの分散液と、抗ウイルス性薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上の溶液または分散液との混合、あるいは、シート状、フィルム状、繊維状等の状態とした多糖類のナノファイバーへの抗ウイルス性薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上の溶液または分散液の付着等は、抗ウイルス性薬や抗ウイルス性金属の担持量が上記した範囲内となるように行われる。
たとえば、多糖類のナノファイバーに対する抗ウイルス薬や抗ウイルス性金属の吸着率をあらかじめ評価した後、多糖類のナノファイバーに対する抗ウイルス薬や抗菌性金属の添加量を調整する等である。
また、多糖類の解繊処理の際に、抗ウイルス性薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上を加えて担持させる場合においても、最終的に得られる多糖類のナノファイバーに対する抗ウイルス性薬等の吸着率等を評価し、多糖類に対する抗ウイルス性薬等の添加量を調整する。
【００５１】
本発明の抗ウイルス性素材は、水等の溶媒に分散した状態で保存することもでき、また、凍結乾燥等により乾燥して、粉末の状態で保存することもできる。
【００５２】
本発明の抗ウイルス性素材は、他の繊維や不織布等と容易に混合することができ、それにより、抗ウイルス性繊維を提供することができる。
また、本発明の抗ウイルス性素材は、水に良好に分散して容易に膨潤して増粘し、ゲルを生成することができるため、該ゲルを成形して乾燥することにより、抗ウイルス性のシートまたはフィルムを提供することができる。
さらに、本発明の抗ウイルス性素材を水に分散し、エアーコンディショナーや空気清浄機のフィルターに噴霧して付着させたり、マスク、予防着等に噴霧して付着させることにより、抗ウイルス性を付与することができる。
さらにまた、本発明の抗ウイルス性素材は、ウイルス性疾患に対する医薬品、抗ウイルス効果、ウイルス感染予防効果等の期待される医薬部外品、化粧品、食品等として、あるいは、抗ウイルス効果、ウイルス感染予防効果等の付加された医療用材料としても利用され得る。
【００５３】
本発明はまた、多糖類を水に分散し、ウォータージェットを用いて解繊処理してナノファイバーとする工程を含む、抗ウイルス性素材の製造方法（以下、「本発明の製造方法」ということもある）を提供する。
本発明の製造方法における「多糖類」および「ウォータージェットを用いた解繊処理」については、上記した通りである。
【００５４】
さらに、本発明の製造方法は、多糖類のナノファイバーに、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上を担持させる工程を含む。
本発明の製造方法における「抗ウイルス薬」、「抗ウイルス性金属」およびこれらの担持量等については、上記した通りである。
【００５５】
本発明の製造方法における「多糖類のナノファイバーに、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上を担持させる工程」には、少なくとも次のいずれか一つの工程が含まれ得る。すなわち、
（ｉ）多糖類のナノファイバーの分散液と、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上の溶液または分散液とを混合する工程、
（ｉｉ）多糖類のナノファイバーを、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上の溶液または分散液に浸漬する工程、
（ｉｉｉ）多糖類のナノファイバーに、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上の溶液または分散液を噴霧し、または塗布する工程。
多糖類のナノファイバーを分散させる溶媒、抗ウイルス薬、抗ウイルス性金属を溶解または分散させる溶媒等については、上記した通りである。
【００５６】
また、本発明は、多糖類の分散液に、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上を添加して溶解または分散する工程、あるいは、多糖類の分散液に、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上の溶液または分散液を添加して混合する工程、ならびに、前記工程で得られた分散液あるいは混合液を、ウォータージェットを用いて解繊処理し、抗ウイルス薬および抗ウイルス性金属からなる群より選択される１種または２種以上が担持された多糖類のナノファイバーを得る工程を含む、抗ウイルス性素材の製造方法を提供する。
【実施例】
【００５７】
さらに本発明について、実施例により詳細に説明する。
【００５８】
［実施例１］抗ウイルス性素材（β−キチンナノファイバー）
三陸産スルメイカ（Todarodes pacificus）から分別した中骨を軽く水切りし（湿重量＝２．０ｋｇ）、そのまま下記（ａ）の工程に供し、蒸留水２０Ｌで１回洗浄した後、再度（ａ）の工程を行って処理した。次いで蒸留水２０Ｌで４回洗浄し、下記（ｂ）の工程を行って処理し、精製した。次いで、蒸留水２０Ｌで４回洗浄後、下記（ｃ）および（ｄ）の工程を行って処理し、β−キチン粉末を得た。
（ａ）アルカリにより脱タンパク処理する工程：１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液１０Ｌを加え、９２℃〜９３℃（緩やかな沸騰状態）で、ときどき撹拌しながら２時間加熱した。
（ｂ）酸により脱灰処理する工程：０．１Ｍ塩酸水溶液１０Ｌを加え、１５℃で１６時間静置した。
（ｃ）乾燥工程：温熱乾燥機にて、６５℃で１６時間乾燥した。
（ｄ）乾式粉砕工程：乾式気流粉砕機（「サイクロンミル」、日鉄住金ファインテック株式会社製）にて室温で１〜２時間乾式粉砕し、次いで、ハンマーミル（「微粉砕機サンプルミル ＴＡＳＭ−１」東京アトマイザー製造株式会社製）による乾式粉砕処理を室温で数分間行った。
次いで、得られたβ−キチンを１重量％となるように水に分散し、「スターバースト」（株式会社スギノマシン製）にて、室温で１０回湿式解繊処理し、β−キチンナノファイバーの水分散液を得、実施例１の抗ウイルス性素材とした。
【００５９】
［実施例２］抗ウイルス性素材（β−キチンナノファイバー）
上記（ｂ）の工程を行って洗浄した後に、（ａ）の工程を２回行った他は、実施例１と同様に処理してβ−キチンナノファイバーの水分散液を得、実施例２の抗ウイルス性素材とした。
【００６０】
［実施例３］抗ウイルス性素材（β−キトサンナノファイバー）
実施例１の抗ウイルス性素材の製造工程において、β−キチンを精製し、洗浄した後、濃アルカリ（１８Ｍ水酸化ナトリウム水溶液）で処理して脱アセチル化した後、同様に乾燥し、乾式気流粉砕機（「サイクロンミル」、日鉄住金ファインテック株式会社製）にて室温で１〜２時間、次いで、ハンマーミル（「微粉砕機サンプルミル ＴＡＳＭ−１」東京アトマイザー製造株式会社製）にて室温で数分間、さらに小型製粉機（「ミクロ・パウダーＭＰＷ−Ｇ００８」、有限会社ウェスト製）にて室温で数分間乾式粉砕処理してβ−キトサン粉末を得た。前記β−キトサン粉末を１重量％となるように水に分散し、同様に解繊処理してβ−キトサンナノファイバーの水分散液を得、実施例３の抗ウイルス性素材とした。
【００６１】
［実施例４］抗ウイルス性素材（セルロースナノファイバー）
セルロース微粉末（「ＫＣフロックＷ−３００Ｇ」、日本製紙株式会社製）を１重量％となるように水に分散し、実施例１の場合と同様に解繊処理してセルロースナノファイバーの水分散液を得、実施例４の抗ウイルス性素材とした。
【００６２】
［実施例５〜７］抗ウイルス性素材（フコイダンを担持したβ−キチンナノファイバー）
実施例１の抗ウイルス性素材の製造過程で得られるβ−キチン粉末の１重量％、０．９重量％および０．５重量％の各濃度の水分散液を調製し、前記水分散液のそれぞれに対して、フコイダンの０．０１重量％、０．１重量％および０．５重量％の各濃度の水溶液をそれぞれ添加して混合し、実施例１の場合と同様に解繊処理して、フコイダンが担持されたβ−キチンナノファイバー（β−キチン：フコイダン＝１：０．０１、１：０．１および１：１（重量比））を得、それぞれ実施例５〜７の抗ウイルス性素材とした。
【００６３】
［実施例８〜１０］抗ウイルス性素材（銀ナノ粒子を担持したβ−キチンナノファイバー）
実施例２のβ−キチンナノファイバーに、銀ナノ粒子（「イオンフレア」八千代工業株式会社製、平均粒子径＝５ｎｍ）を、体積比が１：０．０１、１：０．１、１：１となるように加え（β−キチンナノファイバー１ｍｇ（乾燥重量）に対し、０．１８μｇ、１．８μｇ、１８μｇに相当）、それぞれ超音波ホモジナイザー（株式会社エスエムテー製、ＵＨ−１５０、ＯＵＴＰＵＴ２、１０分）で分散させた後、一日冷蔵下にて放置した。その後８，０００ｒｐｍ、１０分間遠心分離し、５ｍＬの蒸留水で４回洗浄（ボルテックス）を行った。その後反応前のナノファイバーの質量からナノファイバー濃度を１重量％に復元し、超音波ホモジナイザーで分散させて、実施例８〜１０の抗ウイルス性素材とした。
なお、銀ナノ粒子を担持したβ−キチンナノファイバーの回収時および洗浄時における各上清の３９５ｎｍにおける吸光度を測定し、上清中に回収される銀ナノ粒子の濃度を求めて、β−キチンナノファイバーに対する銀ナノ粒子の吸着率を算出したところ、８０％であった。
従って、実施例８〜１０の各抗ウイルス性素材における銀ナノ粒子の担持量は、β−キチンナノファイバー１ｍｇ（乾燥重量）あたり、それぞれ０．１４４μｇ、１．４４μｇ、および１４．４μｇである。
【００６４】
［実施例１１〜１３］抗ウイルス性素材（銀ナノ粒子を担持したβ−キトサンナノファイバー）
実施例３のβ−キトサンナノファイバーに、銀ナノ粒子（「イオンフレア」八千代工業株式会社製、平均粒子径＝５ｎｍ）を、体積比が１：０．０１、１：０．１、１：１となるように加え（β−キトサンナノファイバー１ｍｇ（乾燥重量）に対し、０．１８μｇ、１．８μｇ、１８μｇに相当）、それぞれ超音波ホモジナイザー（株式会社エスエムテー製、ＵＨ−１５０、ＯＵＴＰＵＴ２、１０分）で分散させた後、一日冷蔵下にて放置した。その後８，０００ｒｐｍ、１０分遠心分離し、５ｍＬの蒸留水で４回洗浄（ボルテックス）を行った。その後反応前のナノファイバーの質量からナノファイバー濃度を１重量％に復元し、超音波ホモジナイザーで分散させて、実施例１１〜１３の抗ウイルス性素材とした。
なお、銀ナノ粒子を担持したβ−キトサンナノファイバーの回収時および洗浄時における各上清の３９５ｎｍにおける吸光度を測定し、上清中に回収される銀ナノ粒子の濃度を求めて、β−キトサンナノファイバーに対する銀ナノ粒子の吸着率を算出したところ、９０％であった。
従って、実施例１１〜１３の各抗ウイルス性素材における銀ナノ粒子の担持量は、β−キトサンナノファイバー１ｍｇ（乾燥重量）あたり、それぞれ０．１６２μｇ、１．６２μｇ、および１６．５μｇである。
【００６５】
［実施例１４〜１６］抗ウイルス性素材（銀ナノ粒子を担持したセルロースナノファイバー）
実施例４のセルロースナノファイバーに、銀ナノ粒子（「イオンフレア」八千代工業株式会社製、平均粒子径＝５ｎｍ）を、体積比が１：０．０１、１：０．１、１：１となるように加え（セルロースナノファイバー１ｍｇ（乾燥重量）に対し、０．１８μｇ、１．８μｇ、１８μｇに相当）、超音波ホモジナイザー（株式会社エスエムテー製、ＵＨ−１５０、ＯＵＴＰＵＴ２、１０分）で分散させた後、一日冷蔵下にて放置した。その後８，０００ｒｐｍ、１０分遠心分離し、５ｍＬの蒸留水で４回洗浄（ボルテックス）を行った。その後反応前のナノファイバーの質量からナノファイバー濃度を１重量％に復元し、超音波ホモジナイザーで分散させて、実施例１４〜１６の抗ウイルス性素材とした。
なお、銀ナノ粒子を担持したセルロースナノファイバーの回収時および洗浄時における各上清の３９５ｎｍにおける吸光度を測定し、上清中に回収される銀ナノ粒子の濃度を求めて、セルロースナノファイバーに対する銀ナノ粒子の吸着率を算出したところ、５０％であった。
従って、実施例１４〜１６の各抗ウイルス性素材における銀ナノ粒子の担持量は、セルロースナノファイバー１ｍｇ（乾燥重量）あたり、それぞれ０．０９μｇ、０．９μｇ、および９μｇである。
【００６６】
実施例１〜７の抗ウイルス性素材について、以下の通り、平均繊維径、水分散液の粘度、および水分散液の光の透過率を測定し、測定結果を表１に示した。
＜平均繊維径の測定＞
透過型電子顕微鏡（「ＪＥＭ−２１００」、日本電子株式会社製）にて、倍率＝１０，０００倍で観察し、観察画像より平均繊維径を測定した。
観察用試料は、実施例１〜７の各抗ウイルス性素材を、水で０．１重量％に希釈懸濁後、適量をカーボン蒸着マイクログリッド上に点着し、１分後に余分な懸濁液を除去して調製した。
【００６７】
＜水分散液の２５℃における粘度＞
実施例１〜７の抗ウイルス性素材（水分散液）について、医薬部外品原料規格２００６の「粘度測定法  第２法  回転粘度計法」に準拠し、Ｂ型回転粘度計「ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ  ＤＩＧＩＴＡＬ  ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ  ＭＯＤＥＬ  ＤＶ−II」（ブルックフィールド社製）を用いて、２５℃、１，０００ｍＰａ・ｓ以下ではｓ６２番スピンドル、１，０００ｍＰａ・ｓ以上ではｓ６４番スピンドル、回転数＝５０ｒｐｍの条件で測定し、測定開始直後から観察される粘度低下がある程度落ち着く、測定開始から５００秒後を基準として、水分散液の粘度を決定した。
【００６８】
＜水分散液の６００ｎｍの光の透過率＞
実施例１〜７の各抗ウイルス性素材を水で０．０５重量％となるように希釈、懸濁化し、医薬部外品原料規格２００６「紫外可視吸光度測定法」に準拠し、分光光度計（「紫外可視分光光度計Ｖ−６３０  ＢＩＯ型」、日本分光株式会社製）にて、１０ｍｍ石英セルを用いてイオン交換水を対照として測定した。
【００６９】
【表１】
2017150117.tif 000003
【００７０】
［比較例１〜３］
０．０１重量％、０．１重量％および１重量％の各濃度のフコイダン水溶液を調製し、比較例１〜３とした。
【００７１】
［試験例１］インフルエンザウイルスに対する不活化試験
実施例１〜１６の抗ウイルス性素材および比較例１〜３のフコイダン水溶液について、インフルエンザイウイルスに対する不活化効果を下記の方法で評価した。
（１）Ａ型インフルエンザウイルス（Ａ／ＷＳＮ／３３（Ｈ１Ｎ１）、ＴＣＩＤ５０／ｍＬ＝１０，０００）液２５０μＬを、実施例１〜１６の抗ウイルス性素材の各０．８重量％水分散液２５０μＬ、および比較例１〜３の各水溶液２５０μＬとそれぞれ混合し、ボルテックスミキサーにて５秒間撹拌して、２５℃で１時間インキュベーションした。次いで孔径０．２μｍのろ過滅菌フィルター（「ステラディスク  ２５」（製品番号：Ｓ−２５０２）、倉敷紡績株式会社製）でろ過し、感染維持培地（ビタミン含有無血清イーグル最小必須培地（Ｅ−ＭＥＭ））で３倍希釈し、次いで２倍ずつ段階的に希釈したウイルス液を調製した。
（２）Madin-Darby canine kidney cell（ＭＤＣＫ細胞）を１０（ｗ／ｖ）％の血清含有Ｅ−ＭＥＭ（和光純薬工業株式会社製）で３．０×１０５cells／ｍＬに調製し、９６ウェルプレートに１００μＬ／ウェル播種し、３７℃、５％二酸化炭素存在下にて２４時間培養した。次いで無血清Ｅ−ＭＥＭで１回洗浄し、前記ウイルス液を、５０μＬ／ウェル添加し、３７℃、５％二酸化炭素存在下にて２４時間培養した後、感染維持培地を５０μＬ／ウェル添加した。プレートシェーカーにて室温で３０秒間撹拌後、３７℃、５％二酸化炭素存在下にて７２時間培養した。
（３）培養後、各ウェルより培養液を除去し、７０容量％エタノール水溶液を２００μＬ／ウェル添加し、室温下で５分間静置した。クリスタルバイオレット溶液を２００μＬ／ウェル添加し、室温下で５分間静置した。クリスタルバイオレット溶液を除去後、水道水で軽く洗浄し、マイクロプレートリーダーにて５６０ｎｍにおける吸光度を測定した。
（４）測定値をもとに、各ウェルについてＭＤＣＫ細胞の変性を観察して、Ｒｅｅｄ  ＆  Ｍｕｎｃｈ法に従ってウイルスの感染力価を算出した。
（５）対照として、実施例および比較例の各試料の代わりに滅菌水を用いて同様に操作し、算出された感染力価から、対照におけるウイルス感染力価を１００とした力価相対値を求め、表２、３および図１、２に示した。
【００７２】
【表２】
2017150117.tif 000004
【００７３】
【表３】
2017150117.tif 000005
【００７４】
表２、３および図１、２より、β−キチンナノファイバー（実施例１、２）、β−キトサンナノファイバー（実施例３）およびセルロースナノファイバー（実施例４）は、いずれもフコイダンや銀ナノ粒子を担持しない場合であっても、ウイルス感染力価を対照の１０％以下にまで低減させ、優れたウイルス不活化効果を示すことが認められた。
また、銀ナノ粒子を担持したβ−キチンナノファイバー（実施例８〜１０）、銀ナノ粒子を担持したβ−キトサンナノファイバー（実施例１１〜１３）、および銀ナノ粒子を担持したセルロースナノファイバー（実施例１４〜１６）も、優れたウイルス不活化効果を示し、乾燥重量にして１ｍｇのナノファイバーに対し、０．０９μｇ〜１．６μｇ程度の少量の銀ナノ粒子の担持により、十分なウイルス不活化効果を奏することが認められた。
一方、０．０１重量％および０．１重量％のフコイダン水溶液（比較例１、２）については、ウイルス感染力価の低減は見られず、０．５重量％フコイダン水溶液（比較例３）について、力価相対値の平均値は対照の５０％弱であった。これに対し、フコイダンを担持したβ−キチンナノファイバー（β−キチンナノファイバーに対するフコイダンの乾燥重量比を０．０１または０．１として調製した抗ウイルス性素材）（実施例５、６）は、優れたウイルス不活化効果を示したが、β−キチンナノファイバーに対するフコイダンの乾燥重量比を１として調製した抗ウイルス性素材（実施例７）では、ウイルス感染力価は対照の３０％程度まで低減するにとどまり、β−キチンナノファイバーのウイルス不活化効果が阻害される傾向が見られた。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上詳述したように、本発明により、ウイルス不活化効果に優れる抗ウイルス性素材を提供することができる。
本発明の抗ウイルス性素材は、容易に繊維化でき、他の繊維や不織布と混合しやすいので、衣類をはじめ繊維製品に抗ウイルス性を付与することができる。
また、本発明の抗ウイルス性素材の水分散液は、マスク、予防着、エアコンや空気清浄機のフィルター等に噴霧することにより、それらに簡便に抗ウイルス性を付与することができる。
さらに、本発明の抗ウイルス性素材は、水に分散させると容易に膨潤して透明性の高いゲルを生成することができ、フィルム、シート等に成形することができるため、抗ウイルス性の機能性食品素材および化粧品素材として有用であり、生体親和性にも優れることから再生医療分野において有用である。
【図１】
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【図２】
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