(57)【要約】【課題】皮膚欠損部に填入することにより、皮膚再生を図ることができる、皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材およびその製造方法を提供する。【解決手段】ＮａｎｏＨＡＰ、ＨＡＰ、または針状、顆粒状あるいは板状のＨＡＰ、ｆＡＰ、多層ｆＡＰ、ＦＡＰのいずれか単独を、あるいは、前記ＮａｎｏＨＡＰ、ＨＡＰ、または針状、顆粒状あるいは板状のＨＡＰ、ｆＡＰ、多層ｆＡＰ、ＦＡＰのいずれかに、シラノールＰＯＳＳを被覆して作成された複合体を、または、アテロコラーゲンに前記シラノールＰＯＳＳを被覆して作成された複合体を、皮膚欠損部に填入することにより、皮膚の再生を図る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノサイズハイドキシアパタイトを用いたことを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材。
【請求項２】
ハイドキシアパタイトを用いたことを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材。
【請求項３】
針状、顆粒状、あるいは板状のハイドキシアパタイトを用いたことを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材。
【請求項４】
フッ化アパタイトを用いたことを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材。
【請求項５】
多層フッ化アパタイトを用いたことを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材。
【請求項６】
フロロアパタイトを用いたことを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材。
【請求項７】
シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサンを、ナノサイズハイドキシアパタイトに被覆した複合体より成ることを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材。
【請求項８】
シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサンを、ハイドキシアパタイトに被覆した複合体より成ることを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材。
【請求項９】
シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサンを、針状、顆粒状、あるいは板状のハイドキシアパタイトに被覆した複合体より成ることを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材。
【請求項１０】
シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサンを、フッ化アパタイトに被覆した複合体より成ることを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材。
【請求項１１】
シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサンを、多層フッ化アパタイトに被覆した複合体より成ることを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材。
【請求項１２】
シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサンを、フロロアパタイトに被覆した複合体より成ることを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材。
【請求項１３】
シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサンを、アテロコラーゲンに被覆したゾル状、またはゲル状の複合体より成ることを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材。
【請求項１４】
請求項１３に記載のアテロコラーゲンに代えて、コラーゲンを用いたことを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材。
【請求項１５】
請求項１３、または請求項１４記載のアテロコラーゲン、またはコラーゲンが、１型〜３０型のいずれかであることを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材。
【請求項１６】
請求項１３〜請求項１５のいずれかに記載の皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材において、アテロコラーゲン、またはコラーゲンが、ヒト、ウシ、ブタ、ラット、マウス、ウサギ、モルモット、ヒツジ、ヤギ、その他の脊椎動物、サカナ、および無脊椎動物と同型のアテロコラーゲン、またはコラーゲンであるであることを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材。
【請求項１７】
請求項１３〜請求項１５のいずれかに記載の皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材において、アテロコラーゲンに代えて、コラーゲンを主体とする真皮マトリックスタンパク用いたことを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材。
【請求項１８】
５〜５００ｍＭの硝酸カルシュウム４水和物溶液｛Ｃａ（ＮＯ３）２・４Ｈ２Ｏ｝８０ｍｌと、５〜５００ｍＭの燐酸３ナトリュウム（Ｎａ3ＰＯ4) 溶液４８ｍｌをｐＨ ７〜１２でモル比Ｃａ/Ｐを１．６７で混合して合成したナノサイズハイドキシアパタイトを用いることを特徴とする皮膚再生能を有するナノサイズハイドキシアパタイト創傷ドレッシング材の製造方法。
【請求項１９】
１０〜５００ｍＭ燐酸２水素アンモニュウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）を含む１０〜５００ｍＭ酢酸カルシュウム｛Ｃａ（ＣＨ３ＣＯＯ）｝溶液５００ｍｌを、５〜２００ｍＭのフッ化水素（ＨＦ）を含む５〜５００ｍＭ燐酸２水素アンモニュウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４)溶液５００ｍｌに、０．１〜１０Ｍ酢酸緩衝液を用いてｐＨ７〜１０に保ち、攪拌しながら混合することによって合成したフッ化アパタイト（ｆｌｕｏｒｉｄａｔｅｄ  ａｐａｔｉｔｅ）を用いたことを特徴とする皮膚再生能を有するフッ化アパタイト創傷ドレッシング材の製造方法。
【請求項２０】
１０〜５００ｍＭ燐酸２水素アンモニュウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）と１０〜５００ｍＭ酢酸カルシュウム｛Ｃａ（ＣＨ３ＣＯＯ）｝を混合した溶液５００ｍｌに、０．１〜１０Ｍ酢酸緩衝液を用いてｐＨ７．４に保ち、攪拌しながら１１０ｍｌの０、５、１０、１５と２０ｍＭのフッ化水素（ＨＦ）と１０〜５００ｍＭ燐酸２水素アンモニュウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）を含む溶液を順次加えて混合することによって合成した多層フッ化アパタイトを用いることを特徴とする皮膚再生能を有する多層フッ化アパタイト創傷ドレッシング材の製造方法。
【請求項２１】
０．１〜４．５体積％のシラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサンを溶解した有機溶媒溶液中に、ナノサイズハイドキシアパタイトを浸漬し、然る後、前記ナノサイズハイドキシアパタイトを前記溶液中から取出して乾燥させ、前記シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサンをナノサイズハイドキシアパタイトに被覆することにより、シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサン・ナノサイズハイドキシアパタイト複合体とすることを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材の製造方法。
【請求項２２】
０．１〜４．５体積％のシラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサンを溶解した有機溶媒溶液中に、ハイドキシアパタイトを浸漬し、然る後、前記ハイドキシアパタイトを前記溶液中から取出して乾燥させ、前記シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサンをハイドキシアパタイトに被覆することにより、シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサン・ハイドキシアパタイト複合体とすることを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材の製造方法。
【請求項２３】
０．１〜４．５体積％のシラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサンを溶解した有機溶媒溶液中に、針状、顆粒状あるいは板状のハイドキシアパタイトを浸漬し、然る後、前記ハイドキシアパタイトを前記溶液中から取出して乾燥させ、前記シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサンを、針状、顆粒状あるいは板状ハイドキシアパタイトに被覆することにより、シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサン・ハイドキシアパタイト複合体とすることを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材の製造方法。
【請求項２４】
５〜５００ｍＭの硝酸カルシュウム４水和物溶液｛Ｃａ（ＮＯ３）２・４Ｈ２Ｏ｝８０ｍｌと、５〜５００ｍＭの燐酸３ナトリュウム（Ｎａ3ＰＯ4) 溶液４８ｍｌをｐＨ ７〜１２でモル比Ｃａ/Ｐを１．６７で混合して合成したナノサイズハイドキシアパタイトにシラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサンを被覆することにより、シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサン・ナノサイズハイドキシアパタイト複合体とすることを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材の製造方法。
【請求項２５】
１０〜５００ｍＭ燐酸２水素アンモニュウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）を含む１０〜５００ｍＭ酢酸カルシュウム｛Ｃａ（ＣＨ３ＣＯＯ）｝溶液５００ｍｌを、５〜２００ｍＭのフッ化水素（ＨＦ）を含む５〜５００ｍＭ燐酸２水素アンモニュウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４)溶液５００ｍｌに、０．１〜１０Ｍ酢酸緩衝液を用いてｐＨ７から１０に保ち、攪拌しながら混合することによって合成したフッ化アパタイト（ｆｌｕｏｒｉｄａｔｅｄ  ａｐａｔｉｔｅ）に、シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサンを被覆することにより、シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサン・フッ化アパタイト複合体とすることを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材の製造方法。
【請求項２６】
１０〜５００ｍＭ燐酸２水素アンモニュウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）と１０〜５００ｍＭ酢酸カルシュウム｛Ｃａ（ＣＨ３ＣＯＯ）｝を混合した溶液５００ｍｌに、０．１〜１０Ｍ酢酸緩衝液を用いてｐＨ７．４に保ち、攪拌しながら１１０ｍｌの０、５、１０、１５と２０ｍＭのフッ化水素（ＨＦ）と１０〜５００ｍＭ燐酸２水素アンモニュウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）を含む溶液を順次加えて混合することによって合成した多層フッ化アパタイトに、シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサンを被覆することにより、シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサン・多層フッ化アパタイト複合体とすることを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材の製造方法。
【請求項２７】
フロロアパタイトに、シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサンを被覆したことを特徴とする皮膚再生能を有するシラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサン・フロロアパタイト創傷ドレッシング材の製造方法。
【請求項２８】
シラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサンを、アテロコラーゲンに被覆したゾル状およびゲル状の複合体より成ることを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材の製造方法。
【請求項２９】
請求項２８記載のアテロコラーゲンに代えて、コラーゲンを用いたことを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材の製造方法。
【請求項３０】
請求項２８、または請求項２９記載の皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材の製造方法において、アテロコラーゲン、またはコラーゲンが、１型から３０型のいずれかであることを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材の製造方法。
【請求項３１】
請求項２８〜請求項３０のいずれかに記載の皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材の製造方法において、アテロコラーゲン、またはコラーゲンが、ヒト、ウシ、ブタ、ラット、マウス、ウサギ、モルモット、ヒツジ、ヤギその他の脊椎動物、サカナ、および無脊椎動物と同型のアテロコラーゲン、またはコラーゲンであることを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材の製造方法。
【請求項３２】
請求項２８〜請求項３１のいずれかに記載の皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材の製造方法において、アテロコラーゲンに代えて、コラーゲンを主体とする真皮マトリックスタンパク用いたことを特徴とする皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノサイズハイドロキシアパタイト（以下、「ＮａｎｏＨＡＰ」と略称する）、ハイドロキシアパタイト（以下、「ＨＡＰ」と略称する）、針状、顆粒状あるいは板状のＨＡＰ、フッ化アパタイト（以下、「fＡＰ」と略称する）、多層フッ化アパタイト（以下、「多層ｆＡＰ」と略称する）、またはフロロアパタイト（以下、「ＦＡＰ」と略称する）のいずれか単独を、皮膚欠損部に填入することにより、あるいは、前記ＮａｎｏＨＡＰ、ＨＡＰ、または針状、顆粒状あるいは板状のＨＡＰ、ｆＡＰ、多層ｆＡＰ、ＦＡＰのいずれかに、線維芽細胞の増殖分化を促進する作用を有するシラノール多面体オリゴマーシルセスキオキサン（Ｓｉｌａｎｏｌ  Ｐｏｌｙｈｅｄｅｒａｌ  Ｏｌｉｇｏｍｅｒｉｃ    Ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ）（以下、「シラノールＰＯＳＳ」と略称する）を被覆して作成された複合体、またはアテロコラーゲンあるいはコラーゲンにシラノールＰＯＳＳを被覆して作成された複合体を、皮膚欠損部に填入することにより、皮膚の再生を図ることができる皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
皮膚の外傷、熱傷、褥創、皮膚潰瘍など皮膚に損傷や欠損を治療する場合には、罹患した皮膚を被覆して感染などから保護する必要があり、クリームを塗布するほかに、ガーゼやシリコン膜などの創傷被覆材で被覆する治療法が施されている。
【０００３】
一般に、創傷被覆材は、単に皮膚損傷部を物理的に被覆するだけの材料をいい、人工皮膚は、皮膚移植に代わる可能性を持つ皮膚代替材料といわれている。この材料には生体によって吸収されるキチン、コラーゲンと、吸収されないシリコンなどの薄い弾性のある合成高分子シートなどに分類されている。
【０００４】
人工皮膚は、コラーゲンスポンジや、組織工学によってヒトの皮膚細胞をコラーゲンに培養したものなどが用いられている。最近では、創面を様々な材料によって被覆する治療法は、創傷ドレッシング法と呼ばれていることから、本発明においては創傷被覆材および人工皮膚を総称して創傷ドレッシング材と呼ぶこととする。
【０００５】
皮膚は、表面から表皮、コラーゲンを多く含む真皮および脂肪組織に富む皮下組織の３種類の組織から構成されている。真皮は、なめした後に残る革製品に使われる部分を指し、生活に最も利用されることから、真の皮膚、すなわち真皮と呼ばれる結合組織のことである。皮膚の再生は、表皮の細胞が増殖して創面を完全に閉鎖されることによって治癒が完了する。創面の閉鎖は、表皮の上皮細胞が増殖して行われるが、近年の研究によって、表皮の増殖には、下層の真皮の主成分であるコラーゲンなどの線維を合成する線維芽細胞が、表皮の上皮細胞を刺激することによって、表皮の細胞を分裂せしめ、増殖することが示唆されている。
【０００６】
このように、皮膚の再生において重要なポイントは、第１段階として、線維芽細胞が分裂して真皮を再生せしめることが重要なポイントになる。それ故、本発明の眼目とするところは、皮膚の治癒における最初の過程段階で重要な、真皮の再生を刺激する方法を新規開発した点にある。
【０００７】
組織や器官の再生は、細胞単独では再性能が弱く、再生に必要な環境を与える足場 (Ｓｃａｆｆｏｌｄ)が必要であることが強調されている。真皮は、線維芽細胞などの細胞成分と、マトリックスタンパク〜成り立っている。マトリックスタンパクの約９０％はコラーゲンで、この外に、様々な非コラーゲン性タンパクが含まれる。コラーゲンは、真皮マトリックスのフレームワークを構成しており、皮膚の再生の足場として、しばしば使用されている。
【０００８】
他方で、骨や歯に含まれている無機塩の主成分は、ＨＡＰ、Ｃａ10（ＰＯ4）6ＯＨ2で、線維芽細胞や骨芽細胞と親和性があることが報告されており、線維芽細胞の増殖を刺激することが知られている。
【０００９】
また、ＦＡＰは、ＨＡＰと同じ立体的結晶構造を持ち、ＯＨ基がＦと置換したもので、生体のエナメル質に含まれており、細菌などによって産生される酸に溶けにくい性質を持っている。
【００１０】
そして、ｆＡＰおよび多層ｆＡＰは、ＨＡＰ表面に数層のフッ素の薄層を有し、ＨＡＰと同様の性質を持つが、ＦＡＰよりも更に強い耐酸性を持つもので、これらのフッ素を含むアパタイトは、皮膚の欠損部に感染が起きた場合の治療でも、溶解することなく皮膚の創面に留まって、真皮を再生する優れた性質を持っている。
【００１１】
下記の非特許文献１には、ＨＡＰの合成法、非特許文献２には、多層ｆＡＰの合成法がそれぞれ開示されているが、ＨＡＰ、およびｆＡＰが皮膚の再生に使用されるという報告はなされていない。
【００１２】
一方、コラーゲンが、皮膚の再生の足場として使用されていることが、下記の特許文献に開示されている。すなわち、下記の特許文献１では、２層構造をしたヒトコラーゲン開示され、また下記の特許文献２には、コラーゲンスポンジ、更に下記の特許文献３には、コラーゲン産生を促進させる作用を有する物質が内包された、コラーゲンを材料として作られたるマイクロカプセルが開示されている。
【００１３】
【非特許文献１】Ｎ．Ｄｅｇｉｒｍｅｎｂａｓｉｅｔ  ａｌ．  Ｂｉｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ  ｏｆ  ｎａｎｏｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ  ｗｉｔｈ  ｃｏｌｌａｇｅｎ  ａｎｄ  ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ）、Ｃｏｌｌｏｉｄｓ  ａｎｄ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ  Ｂ：  Ｂｉｏｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ  ４８、４２−４９、２００６
【非特許文献２】Ｍ．Ｏｋａｚａｋｉ  ｅｔ  ａｌ，Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｌｙ  ｇｒａｄｅｄ  ｆｌｕｏｒｉｄａｔｅｄ  ａｐａｔｉｔｅｓ、Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ、２０、１４２１−１４２６，１９９９
【特許文献１】特許公開平９−２２５０１８号公報
【特許文献２】特許公開１７−３１４号公報
【特許文献３】特許公開平５−２８５２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ＨＡＰ、ＦＡＰ、およびｆＡＰは、線維芽細胞と親和性を持つことが知られているが、皮膚の再生治療には応用されていないのが現状である。ＨＡＰは骨の再生、多層ｆＡＰは齲蝕の予防にそれぞれ使用されているが、該ＨＡＰおよびｆＡＰが、皮膚の再生に使用された文献は見当たらない。線維芽細胞が、表皮細胞の分裂を刺激して皮膚再生を誘導するために、線維芽細胞が増殖することは、皮膚再生にとって不可欠な要素である。特許文献１および２で開示されたコラ−ゲンによる創傷被覆材においては、コラーゲンは線維芽細胞と親和性を持ち、真皮が再生される際に、線維芽細胞などより吸収されて、コラーゲンが新生されるため、原料として再利用されるものと考えられるが、線維芽細胞の細胞分裂を刺激して、増殖を促進する作用は持たない。
【００１５】
また、特許文献３によって開示されたものでは、マイクロカプセル内には、成長因子などの生体活性物質を填入することが可能であるものが、真皮の再生には、毛細血管の新生を促進する血管内皮増殖因子、線維芽細胞の増殖を促進する線維芽細胞増殖因子、線維芽細胞の分化を促進するＴｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ  Ｇｒｏｗｔｈ  Ｆａｃｔｏｒ−ｂｅｔａなどの多くの成長因子が関係していることが報告されており、成長因子を単独で使用するか、複数の成長因子を組み合わせて使用するか、によって効果は大きく異なり、その効果が不確実である。このように、皮膚再生に成長因子を使用することについては、作用機序が複雑で、且つ再生の分子構造に不明な点が多いことが欠点として挙げられる。
【００１６】
皮膚再生を目的とした創傷ドレッシング材は、生体に免疫反応を起こすことがあり、皮膚を再生した後に、自らが吸収され、生体内に残留しない性質を持つことが望ましい。コラーゲンのみを移植した方法では、コラーゲンは高分子のタンパクであるため、異物反応を起こすことや、線維芽細胞の前駆細胞から線維芽細胞への分化を誘導能が低く、コラーゲンを新生するために長期間を要し、実際に臨床に応用するためには不都合な点が多いという課題がある。
【００１７】
また、コラーゲンとヒアルロン酸などとの複合体を用いた場合では、更に強い免疫反応を生じることや、生体に容易に吸収されにくいなどの欠点を持つという課題もある。
【００１８】
本発明は、前記課題を解決すべくなされたもので、（１）線維芽細胞と親和性を有するＮａｎｏＨＡＰ、ＨＡＰ、または針状、顆粒状あるいは板状のＨＡＰ、ｆＡＰ、多層ｆＡＰ、ＦＡＰのいずれか単独を、皮膚欠損部に填入することにより、または、（２）維芽細胞の分化を促進する作用を有するシラノールＰＯＳＳを、前記ＮａｎｏＨＡＰ、ＨＡＰ、または針状、顆粒状あるいは板状のＨＡＰ、ｆＡＰ、多層ｆＡＰ、ＦＡＰのいずれかの表面に被覆して、シラノールＰＯＳＳ・ＮａｎｏＨＡＰ複合体、シラノールＰＯＳＳ・ＨＡＰ複合体、シラノールＰＯＳＳ・ｆＡＰ複合体、シラノールＰＯＳＳ・多層ｆＡＰ複合体、またはシラノールＰＯＳＳ・フロロパタイト複合体をそれぞれ作成し、更には、（３）前記シラノールＰＯＳＳを、アテロコラーゲンあるいはコラーゲンに被覆して、シラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン複合体あるいはシラノールＰＯＳＳ・コラーゲン複合体を作成し、前記各種複合体を皮膚欠損部に填入することにより、皮膚再生を図ることができる皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材およびその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
ＮａｎｏＨＡＰ、ＨＡＰ、または針状、顆粒状あるいは板状のＨＡＰ、ｆＡＰ、多層ｆＡＰ、ＦＡＰのいずれか単独を、皮膚欠損部に填入することにより、あるいは、前記ＮａｎｏＨＡＰ、ＨＡＰ、または針状、顆粒状あるいは板状のＨＡＰ、ｆＡＰ、多層ｆＡＰ、ＦＡＰのいずれかに、シラノールＰＯＳＳを被覆して作成された複合体を、皮膚欠損部に填入することにより、または、アテロコラーゲンに前記シラノールＰＯＳＳを被覆して作成された複合体を、皮膚欠損部に填入することにより、皮膚の再生を図ることができる皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材およびその製造方法を提供することにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【００２０】
本発明創傷ドレッシング材は、従来使用されているドレッシング材や人工皮膚に比べて著しく早く、正常な組織に創傷を治癒せしめることができ、且つ損傷や欠損を受けた皮膚に填入後、真皮の線維芽細胞、およびその前駆細胞の増殖分化を刺激して、真皮のコラーゲンなどの分泌を促進させ、同時に表皮細胞の増殖を促進することにより、皮膚欠損部を閉鎖して、皮膚を再生することができる。更に、本発明創傷ドレッシング材の優れた特徴は、傷が完全に閉鎖された後に、体外に排出あるいは吸収されるために、生体内に残留することがないことである。そして、前記再生された真皮には、神経、動脈および静脈が再生され、皮膚の付属機関である毛根や皮脂腺も再生される。すなわち、本発明創傷ドレッシング材は、従来の方法のように、瘢痕組織を形成することがなく、再生される前の皮膚と同じ形態の皮膚を再生することができるので、生体のどの部位においても、皮膚の再生治療に使用することが可能である。本発明創傷ドレッシング材は、当然人間においても同様の皮膚再成能を有するものであり、臨床における皮膚の治療の創傷ドレッシング材として使用できるものである。
【実施例】
【００２１】
本発明は、線維芽細胞と親和性を有するＮａｎｏＨＡＰ、ＨＡＰ、または針状、顆粒状あるいは板状のＨＡＰ、ｆＡＰ、多層ｆＡＰ、ＦＡＰのいずれか単独を、皮膚欠損部に填入することにより、または線維芽細胞の分化を促進する作用を有するシラノールＰＯＳＳを、前記ＮａｎｏＨＡＰ、ＨＡＰ、または針状、顆粒状あるいは板状のＨＡＰ、ｆＡＰ、多層ｆＡＰ、ＦＡＰのいずれかの表面に被覆して、シラノールＰＯＳＳ・ＮａｎｏＨＡＰ複合体、シラノールＰＯＳＳ・ＨＡＰ複合体、シラノールＰＯＳＳ・ｆＡＰ複合体、シラノールＰＯＳＳ・多層ｆＡＰ複合体、またはシラノールＰＯＳＳ・ＦＡＰ複合体をそれぞれ作成し、更には、前記シラノールＰＯＳＳを、免疫反応を起こしやすいコラーゲン分子の末端ペプチドを切断することにより、通常のコラーゲンよりは免疫反応性が低く、且つ生体の免疫反応を起こしにくいアテロコラーゲンに被覆して、シラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン複合体を作成し、該各種複合体を皮膚欠損部に填入することにより、皮膚再生を図ることができる皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材およびその製造方法に関するものである。
【００２２】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。本発明皮膚再生能を有する創傷ドレッシング材およびその製造方法に使用される多面体オリゴマーシルセスキオキサン（Ｐｏｌｙｈｅｄｅｒａｌ  Ｏｌｉｇｏｍｅｒｉｃ    Ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ）（以下、「ＰＯＳＳ」と略称する）は、現在複数の会社によって開発され、販売されている。そして、本発明においては、アメリカのハイブリッドプラスチックス（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）社より、商品名「ＰＯＳＳ」として販売されている、ＰＯＳＳを使用することが推奨される。
【００２３】
本発明においては、前記ハイブリッドプラスチックス社製のＰＯＳＳを使用するものとして説明する。ＰＯＳＳは、粒径１ｎｍ程度で、図１の立体構造図に示すように、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉを骨格とした三次元カゴ状構造をした化合物である。
【００２４】
一方、前記ＰＯＳＳのケイ素は、様々な物質と置換することが可能で、ＰＯＳＳはアルコールＰＯＳＳ、フェノールＰＯＳＳ、アミンＰＯＳＳ、クロロシランＰＯＳＳ、ハロゲンＰＯＳＳ、エポキシドＰＯＳＳ、エステルＰＯＳＳ、フルオロアルキルＰＯＳＳ、ハロゲン化物ＰＯＳＳ、イソシアン酸塩ＰＯＳＳ、メタクリル酸ＰＯＳＳ、アクリレイトＰＯＳＳ、分子無水ケイ酸ＰＯＳＳ、ニトリルＰＯＳＳ、ノルボルネニールＰＯＳＳ、オレフィンＰＯＳＳ、フォスフィンＰＯＳＳ、ポリマーＰＯＳＳ、シランＰＯＳＳ、スチレンＰＯＳＳおよびチオールＰＯＳＳに分類されている。
【００２５】
また、ＰＯＳＳは、無機物（シリコンベース）と有機物（炭素ベース）の分子から構成されており、このユニークなハイブリッド構造（有機・無機）により、既存のポリマー材料の機械特性、耐薬品性，細胞接着性等を向上させるという他の物質に見られない優れた性質を持っている。
【００２６】
そして、本発明者は、種々テストの結果、前記分類中、ＰＯＳＳのケイ素がシラノールに置換されたＰＯＳＳを、本発明で採用した。前記本発明で採用するＰＯＳＳは、シラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を持ち、生体材料として開発されたもので、生体と異物反応が弱いことが特徴である。ＰＯＳＳの一部の官能基はコラーゲンと結合し、残りの官能基はフリーで線維芽細胞や線維芽細胞の前駆細胞に接着する作用を有し、接着した前駆細胞は細胞分裂を刺激して線維芽細胞の増殖を促進する。
【００２７】
そこで、本発明者は、前記特性を有するシラノールＰＯＳＳを、ＮａｎｏＨＡＰ、ＨＡＰ、または針状、顆粒状あるいは板状のＨＡＰ、ｆＡＰ、多層ｆＡＰ、ＦＡＰのいずれか単独に、あるいはアテロコラーゲンに被覆して複合体とすれば、欠損した皮膚がより速やかに再生することが可能ではないかと判断し以下の複合体を作成した。
【００２８】
（１）ＮａｎｏＨＡＰ創傷ドレッシング材
ＨＡＰを合成するために、５〜５００ｍＭの硝酸カルシュウム４水和物溶液｛Ｃａ（ＮＯ３）２・４Ｈ２Ｏ｝、好ましくは、０．１Ｍの硝酸カルシュウム４水和物溶液８０ｍｌと、５〜５００ｍＭの燐酸３ナトリュウム（Ｎａ３ＰＯ４）溶液、好ましくは１００ｍＭの燐酸３ナトリュウム溶液４８ｍｌを、機械的に攪拌しながら、滴下し、ＮａｎｏＨＡＰを作成した。滴下中、溶液は常に水酸化ナトリュウム溶液を適量加えることにより、溶液をｐＨ７〜１２、好ましくは、ｐＨ１０に保った。Ｃａ／Ｐモル比は１．６７とした。そして、前記溶液を濾過して、室温〜２００℃、好ましくは８０℃で乾燥した後、微細顆粒として、ＮａｎｏＨＡＰ創傷ドレッシング材を作成した。
【００２９】
（２）ｆＡＰ創傷ドレッシング材
１０〜５００ｍＭ燐酸２水素アンモニュウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）、好ましくは６０ｍＭ燐酸２水素アンモニュウム５００ｍｌと、１０〜５００ｍＭ酢酸カルシュウム｛Ｃａ（ＣＨ３ＣＯＯ）｝、好ましくは、1００ｍＭ酢酸カルシュウム１水和物５００ｍｌとを混合した溶液を作成し、溶液Ａとする。次に、５〜５００ｍＭ燐酸２水素アンモニュウム、好ましくは、６０ｍＭ燐酸２水素アンモニュウムと、５〜２００ｍＭのフッ化水素（ＨＦ）、好ましくは、３１．８ｍＭのフッ化水素を混合した溶液を作成し、溶液Ｂとする。そして、０．１〜１０Ｍ酢酸緩衝液、好ましくは１．３Ｍ酢酸緩衝液に、室温あるいは８０℃でｐＨ７〜１０、好ましくは、ｐＨ７．４に保ち、攪拌しながら溶液Ａ１，０００ｍｌと溶液Ｂ５００ｍｌを混合して、合成されたｆＡＰを濾紙で濾過して乾燥し、ｆＡＰ創傷ドレッシング材を作成した。
【００３０】
(３)多層ｆＡＰ創傷ドレッシング材
１０〜５００ｍＭ燐酸２水素アンモニュウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）、好ましくは、６０ｍＭ燐酸２水素アンモニュウム１００ｍｌと、１０〜５００ｍＭ酢酸カルシュウム｛Ｃａ（ＣＨ３ＣＯＯ）｝、好ましくは、１００ｍＭ酢酸カルシュウム１水和物５００ｍｌとを混合した溶液を作成し、溶液Ａとする。次に、１１０ｍｌの０、５、１０、１５および２０ｍＭのフッ化水素（ＨＦ）を含む、１０〜５００ｍＭ燐酸２水素アンモニュウム、好ましくは、６０ｍＭ燐酸２水素アンモニュウムと混合して、溶液を作成し、それぞれＨＦ濃度の異なった溶液を、溶液Ｂ・Ｃ・ＤおよびＥとする。そして、０．１〜１０Ｍ酢酸緩衝液、好ましくは、１．３Ｍ酢酸緩衝液に室温、あるいは８０℃でｐＨ７〜１０、好ましくは、ｐＨ７．４に保ち、攪拌しながら溶液Ａ５００ｍｌに、順次、溶液Ｂ・Ｃ・ＤおよびＥを加えて混合する。合成された多層ｆＡＰを濾紙で濾過して乾燥し、多層ｆＡＰ創傷ドレッシング材を作成した。
【００３１】
（４）シラノールＰＯＳＳ複合体創傷ドレッシング材
シラノールＰＯＳＳ複合体創傷ドレッシング材を作成する場合では、特に限定する必要はないが、好ましくは０．１〜４．５体積％、特に好ましくは０．１〜３．０体積％のシラノールＰＯＳＳを溶解した塩化メチレン、あるいはエタノール等の有機溶媒溶液中に、ＮａｎｏＨＡＰ、ＨＡＰ、または針状、顆粒状あるいは板状のＨＡＰ、ｆＡＰ、多層ｆＡＰ、ＦＡＰのいずれか単独、またはアテロコラーゲンを浸漬し、攪拌した後、前記溶液を濾過した。特に限定する必要はないが、好ましくは、濾紙にて余剰の溶液を吸着し、風乾等の乾燥方法により乾燥させ、シラノールＰＯＳＳを、前記ＮａｎｏＨＡＰ、ＨＡＰ、または針状、顆粒状あるいは板状のＨＡＰ、ｆＡＰ、多層ｆＡＰ、ＦＡＰのいずれか単独、またはアテロコラーゲンに被覆したシラノールＰＯＳＳ複合体より成る創傷ドレッシング材を作成した。
【００３２】
なお、５体積％以上のシラノールＰＯＳＳを溶解した塩化メチレン、あるいはエタノール等の有機溶媒溶液中にＮａｎｏＨＡＰを浸漬すると、前記ＮａｎｏＨＡＰの乾燥後に大型の結晶が生じ、生体に異物反応を起こす度合いが高くなるので、本発明には採用できない。
【００３３】
また、シラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン複合体においては、一度作成したシラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン複合体を、中性緩衝液でゲル状をしたものも作成し、実験に用いた。
【００３４】
以上の創傷ドレッシング材の効果を検証するために、本発明者は、ヘアレスマウスの背部の皮膚に円形の欠損部を作成すると共に、前記の要領で作成した各種創傷ドレッシング材を、前記皮膚欠損部に填入し、以下の実験を行った。
【００３５】
すなわち、体重約１７〜２０ｇのへアレスマウスを用い、麻酔下で該マウスの背部の皮膚に、歯科インプラント用バーで直径５ｍｍの欠損部を形成した。その後、前記皮膚欠損部に、前記作成された各種類の創傷ドレッシング材を填入した。この後、外科用の伸縮性テープでバンディングを行い、創面を被覆した。なお、ゾル状のシラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン創傷ドレッシング材を、皮膚欠損部に塗布した場合では、体温によりゲル状となる。
【００３６】
そして、経時的に皮膚部の組織学的な変化を、ヘマトキシリン・エオジン染色を行い、光学顕微鏡下で観察した。前記実験においては、有機溶媒溶液として、塩化メチレンを使用したが、エタノールであってもよく、その他、前記塩化メチレンやエタノールと同一作用を有する有機溶媒溶液の使用が可能である。
【００３７】
ＮａｎｏＨＡＰの走査型電子顕微鏡写真を図２に示す。ＮａｎｏＨＡＰ結晶を作成して風乾後、ＮａｎｏＨＡＰを高倍率で観察すると、２〜３μｍの大型の結晶がみられるが、大型の結晶は約４０〜５０ｎｍの微粒子で構成されていることが観察される。
【００３８】
前記各種創傷ドレッシング材を、ヘアレスマウスの皮膚欠損部に填入した実験結果を、経時的に撮影した肉眼観察写真を図３に示す。図３のａは、ヘアレスマウスの背中に直径約５ｍｍの円形の欠損部を形成して、前記各種創傷ドレッシング材を填入後１日目の写真である。前記各種創傷ドレッシング材は、皮膚欠損部に填入されている。前記各種創傷ドレッシング材による皮膚欠損部の顕著な変化は認められない。図中、ＡはＮａｎｏＨＡＰ創傷ドレッシング材、ＢはシラノールＰＯＳＳ・ＮａｎｏＨＡＰ創傷ドレッシング材、Ｃはアテロコラーゲン、ＤはシラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン創傷ドレッシング材、Ｅは欠損部である。
【００３９】
図３のｂは、填入後４日目の写真である。前記各種創傷ドレッシング材は皮膚欠損部に填入されている。前記各種創傷ドレッシング材による変化は明瞭ではないが、填入部の辺縁に表皮組織に盛り上がりが認められる。図中、ＡはＮａｎｏＨＡＰ創傷ドレッシング材、ＢはシラノールＰＯＳＳ・ＮａｎｏＨＡＰ創傷ドレッシング材、Ｃはアテロコラーゲン、ＤはシラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン創傷ドレッシング材、Ｅは欠損部である。
【００４０】
図３のｃは、填入後７日目を示す写真である。Ａ(ＮａｎｏＨＡＰ創傷ドレッシング材)、Ｂ(シラノールＰＯＳＳ・ＮａｎｏＨＡＰ創傷ドレッシング材)は、ほぼ皮膚欠損部が再生された表皮によって閉鎖されている。Ｃ(アテロコラーゲン)と、Ｄ(シラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン創傷ドレッシング材)を填入したものでは、填入した創傷ドレッシング材が皮膚欠損部を覆っている。Ｅの欠損部では、傷は完全には閉鎖されていない。
【００４１】
図３のｄは、填入後１０日目を示す写真である。前記各種創傷ドレッシング材は、欠損部に填入されている。前記各種創傷ドレッシング材を填入した部位(Ａ〜Ｄ）は、再生された表皮によりほとんど閉鎖されているが、瘢痕組織は形成されていない。Ｅの欠損部においても、創傷は治癒していない。図中、ＡはＮａｎｏＨＡＰ創傷ドレッシング材、ＢはシラノールＰＯＳＳ・ＮａｎｏＨＡＰ創傷ドレッシング材、Ｃはアテロコラーゲン、ＤはシラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン創傷ドレッシング材、Ｅは欠損部である。
【００４２】
なお、写真は示していないが、ｆＡＰ、および多層ｆＡＰ・ＰＯＳＳ創傷ドレッシング材も、ＮａｎｏＨＡＰおよびシラノールＰＯＳＳ・ＮａｎｏＨＡＰ創傷ドレッシング材と同様の実験結果を示した。また、ｆＡＰと同じ構成要素でできている、ＦＡＰおよびシラノールＰＯＳＳ・ＦＡＰ創傷ドレッシング材も、同様の作用を持つものと推測される。
【００４３】
また、実験は行っていないが、本発明で使用したＮａｎｏＨＡＰ以外にも、同じ組成から成り、一般に市販されている針状、多孔性、針状、顆粒状および板状などの様々な形状のＨＡＰが報告されているが、同様の作用を有するものと推測される。さらに、ＨＡＰと同じ燐酸およびカルシュウムから出来ている無定形燐酸カルシュウムも、ＨＡＰと同じ作用を持つことが推測される。
【００４４】
次に、各種創傷ドレッシング剤による治癒過程を詳細に検証する目的で、光学顕微鏡による組織学的な検索を行った。すなわち、前記各種創傷ドレッシング材を、ヘアレスマウスの皮膚欠損部に填入した実験結果を、経時的に撮影した光学顕微鏡写真と、対照実験の光学顕微鏡写真とを、図４〜図９に示す。図４のａ〜図４のｃは、シラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン創傷ドレッシング材を填入後1日目の光学顕微鏡写真である。図４のｂ、図４のｃは、図４のａの強拡大写真である。皮膚欠損部には、創傷ドレッシング材(ＡＣＰ)がみられる。創傷ドレッシング材の周辺部には、アテロコラーゲンが吸収され、配列も乱れている(ＡＣＰ)。この部位には、血小板や白血球などの血液に由来する炎症性細胞が侵入している。創傷ドレッシング材の下層には血液に由来する細胞が集積し、フィブリンと共に一層の細胞層(ＣＬ)を形成しており、この層の厚さはアテロコラーゲンを填入したものよりも厚い。
【００４５】
図４のｄは、対照実験においてアテロコラーゲンを填入後1日目の光学顕微鏡写真である。皮膚欠損部には、創傷ドレッシング材がみられる(矢印)。アテロコラーゲン(ＡＣ)の周辺部は規則的で、吸収も少ない。また、血小板や白血球などの血液に由来する炎症性細胞が侵入も少ない。アテロコラーゲンの細胞層(ＣＬ）は創傷ドレッシング材填入したものよりも薄い。
【００４６】
図５のａは、シラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン創傷ドレッシング材を、皮膚欠損部に填入後２日目の光学顕微鏡写真である。皮膚欠損部には、創傷ドレッシング材がみられる(矢印)。創傷ドレッシング材の周辺部の吸収が、填入１日目よりも多く、創傷ドレッシング材下層の細胞層(ＣＬ)も厚い。
【００４７】
図５のｂは、対照実験においてアテロコラーゲン(ＡＣ)を填入後２日目の光学顕微鏡写真である。填入したアテロコラーゲンの配列は規則的で、吸収も少ない。また、アテロコラーゲン下層の細胞層(ＣＬ)は、創傷ドレッシング材を填入したものよりも薄い。
【００４８】
図６は、シラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン創傷ドレッシング材を、皮膚欠損部に填入後４日目の光学顕微鏡写真である。皮膚の再生が開始されたことが確認され、真皮(ＤＲ）が新生されており (矢印)、シラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン創傷ドレッシング材(ＡＣＰ)下方には、皮膚欠損部周縁から新生された表皮（矢印）が伸び出している。また、表皮の下層では炎症が少ない。
【００４９】
図７は、対照実験において、アテロコラーゲンを皮膚欠損部に填入後４日目の光学顕微鏡写真である。アテロコラーゲン(ＡＣ)下層では、炎症が見られるが、表皮の新生は行われていない。
【００５０】
図８は、シラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン創傷ドレッシング材を、皮膚欠損部に填入後７日目の光学顕微鏡写真である。皮膚欠損部は、新生された表皮(矢印)によって、完全に閉鎖されている。その下層の真皮(ＥＰ)には、神経(Ｎ)、動脈(Ａ)および静脈(Ｖ)が再生されている。また、皮膚の付属器官である毛根(Ｈ)や皮脂腺も再生されている。
【００５１】
図９は、対照実験において、アテロコラーゲンのみを皮膚欠損部に填入した光学顕微鏡写真である。アテロコラーゲン(ＡＣ)には、多くの細胞浸潤がみられ(矢印)、また填入したアテロコラーゲン下層には、炎症(Ｉ)がみられる。表皮および真皮組織の新生は行われていない。
【００５２】
以上のことから、真皮を形成する線維芽細胞と接着し、分化を促進する作用を有するシラノールＰＯＳＳと、真皮を形成する原料となるアテロコラーゲンとの複合体であるシラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン創傷ドレッシング材は、アテロコラーゲン単独を移植したものよりも早い時期に表皮が再生し、皮膚の再生能があることが確認された。創傷ドレッシング材は、皮膚の再生を行った後に、大部分は体外に排出された。更に、再生された真皮には、神経、動脈および静脈が再生され、皮膚の付属器官である毛根や皮脂腺も再生され、真皮の過剰な再生によって生じる瘢痕組織の形成もみられなかった。
【００５３】
すなわち、本発明創傷ドレッシング材は、瘢痕組織を形成することなく、再生される前の皮膚と同じ形態の皮膚が再生することができることから、生体のどの部位においても皮膚の再生治療に使用することが可能である。そして、前記実験はマウスについてのものであるが、当然人間においても同様の効果があるものと考えられる。
【００５４】
また、実験は行っていないが、末端ペプチドを切断されていない通常のコラーゲンは、真皮マトリックスタンパクの主成分であり、且つ真皮の形成が行われる際に、皮膚マトリックスの原材料として線維芽細胞に吸収され、再合成されるという特性を有しているので、該特性を有するウシ２型と、４〜３０型アテロコラーゲン、またはコラーゲンを、前記アテロコラーゲンの代わりに使用して、シラノールＰＯＳＳ・コラーゲン複合体としても、前記シラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン複合体と、ほぼ同一の作用を有するものであると考えられる。また、ヒト、ブタ、ラット、マウス、ウサギ、ヒツジ、モルモットおよびヤギの同型アテロコラーゲンおよびコラーゲンも、ほぼ同一の作用を有するものであると推測される。さらに、生体吸収性高分子ポリＬ−乳酸（ＰＬＬＡ）、乳酸・グリコール酸との共重合体（ＰｏｌｙＤＬ−ｌａｃｔｉｃ  ｃｏ−ｇｌｙｃｏｌｉｃ  ａｃｉｄ，ＰＬＧＡ）、ポリカプロラクトン(Ｐｏｌｙｃａｐｒｏｌａｃｔｏｎｅ  ＰＣＬ) は線維芽細胞に親和性を持ち、コラーゲンとともに吸収されることから、アテロコラーゲンに被覆したものでも、同様の効果があると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】シラノール多面体シルオキシヘキサンの立体構造図である。
【図２】ＮａｎｏＨＡＰの走査型電子顕微鏡写真である。
【図３】各種創傷ドレッシング材を、ヘアレスマウスの皮膚欠損部に填入した実験結果を、経時的に撮影した肉眼観察写真である。
【図４】シラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン創傷ドレッシング材およびアテロコラーゲンをヘアレスマウスの皮膚欠損部に填入後1日目の光学顕微鏡写真である。
【図５】シラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン創傷ドレッシング材およびアテロコラーゲンを、ヘアレスマウスの皮膚欠損部に填入後２日目の光学顕微鏡写真である。
【図６】シラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン創傷ドレッシング材を、ヘアレスマウスの皮膚欠損部に填入後４日目の光学顕微鏡写真である。
【図７】アテロコラーゲンを、ヘアレスマウスの皮膚欠損部に填入後４日目の光学顕微鏡写真である。
【図８】シラノールＰＯＳＳ・アテロコラーゲン創傷ドレッシング材を、ヘアレスマウスの皮膚欠損部に填入後7日目の光学顕微鏡写真である。
【図９】対照実験において、アテロコラーゲンを、ヘアレスマウスの皮膚欠損部に填入後7日目の光学顕微鏡写真である。
【図１】
2009101147.tif 000002
【図２】
2009101147.tif 000003
【図３】
2009101147.tif 000004
【図４】
2009101147.tif 000005
【図５】
2009101147.tif 000006
【図６】
2009101147.tif 000007
【図７】
2009101147.tif 000008
【図８】
2009101147.tif 000009
【図９】
2009101147.tif 000010