生物亲和性材料及其制造方法

专利名称：：生物亲和性材料及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及以易于被哺乳动物那样的生物体消化吸收的方式形成的使用了鱼鳞的生物亲和性材料及其制造方法。
背景技术：
：已知钙是构成人类的骨骼、牙齿的重要成分，并且在循环系统和神经传导方面也非常重要。此外，还已知胶原存在于人类的骨骼、软骨、牙齿、皮肤、血管、脏器等几乎所有的组织，是人体的构成中不可欠缺的重要成分。但是，所述的钙、胶原会由于各种原因在体内减少，从而会以骨质疏松症的发病和代谢功能的降低等所谓的老化现象而显现出来。羟基磷灰石(Hydroxyapatite)是由转和磷酸构成的无机化合物的总称，以化学式Cau)(P04)6(OH)2表示，其是骨骼、牙齿的主要成分。作为所述羟基磷灰石的制造方法，有提案提出了以鱼鳞为原料的制造方法。作为记载了这种来源于鱼鳞的羟基磷灰石的公知文献，有日本国特开2001-211895号公开专利公报所记载的羟基磷灰石。另一方面，胶原是一种蛋白质，大多从牛或猪等哺乳动物的胶原组织中提取，但是利用通常的灭菌或杀菌方法难以除去的朊病毒等病原体的感染的危险性一直存在，因此有提案提出了由没有这种顾虑的鱼来制造胶原。这种由鱼制造胶原的方法中以鱼皮为原料，而这种以鱼皮为原料的胶原有鱼腥味，而且产生白浊具有透过率低这样的问题。因此，作为解决鱼特有的鱼腥味的手段，已提出了几种由鱼鳞制造胶原的方法。作为记载这种由鱼鳞制造胶原的方法的公知文献，有日本国特开平05-155900号公开专利公报、日本国特开2003-327599号公开专利公报以及日本国特开2003-238598号公开专利公报所记载的制造方法。如上所述的羟基磷灰石和现有的钙难以被人体吸收，但众所周知，当这些成分具有生物亲和性并被人体吸收时，能够补充人体所缺乏的这些成分。于是，本发明人为了使钙易于被人体消化吸收进行了深入研究，结果发现，对于以往认为难以被吸收的钙而言，通过将羟基磷灰石与胶原制成复合物，胶原起到了根基的作用，在胶原上吸附结合的羟基磷灰石易于被人体吸收，根据这一认识完成了本发明。
发明内容本发明的目的在于提供一种生物亲和性材料，该生物亲和性材料由来源于鱼鳞的羟基磷灰石和来源于鱼鳞的胶原构成，以易于被人体消化吸收的方式形成。本发明的另一目的在于以尽可能简单的方法提供一种生物亲和性材料的制造方法，该生物亲和性材料易被人体消化吸收，由来源于鱼鳞的羟基磷灰石与来源于鱼鳞的胶原构成。为了实现上述目的，本发明的特征在于，所述生物亲和性材料含有以来源于鱼鳞的羟基磷灰石和同样地来源于鱼鳞的胶原为主成分的复合物。此外，本发明的特征在于，上述复合物以约8:2的重量比含有来源于鱼鳞的羟基磷灰石和同样地来源于鱼鳞的胶原。进而，本发明的特征在于，100g上述复合物中含有4.2g水分、20.4g胶原、390mg钠、14.2g磷、70.2g羟基磷灰石、323mg镁。此外，本发明的特征在于，上述羟基磷灰石的分子量为1000。此外，本发明的特征在于，上述胶原的分子量为5001000。此外，本发明的特征在于，100g上述羟基磷灰石中含有33.5g钙、17.2g磷、390mg镁、900mg钠、O.lg以下的蛋白质、3.4g水分。此外，本发明的特征在于，100g上述胶原中含有4.5g水分、0.2g脂质、0.2g灰分、52.6mg钠。此外，本发明的制造方法的特征在于，要得到上述复合物时，以约8:2的重量比将来源于鱼鳞的羟基磷灰石的提取液(含水率为7075重量％)和来源于鱼鳞的胶原的提取液(含水率为4060重量％)混合搅拌，然后对该混合物进行热风干燥，从而制成复合物。此外，本发明的制造方法的特征在于，上述复合物的制造被整合在来源于鱼鳞的羟基磷灰石的制造工序之中。此外，本发明的制造方法的特征在于，上述复合物的制造被整合在来源于鱼鳞的胶原的制造工序之中。如上所述，本发明的生物亲和性材料具有如下特征由于其原料为鱼鳞，因此该材料是安全的，并且，特别是通过使羟基磷灰石与胶原彼此的提取液混合搅拌沉积而形成复合物，从而使胶原在羟基磷灰石的结晶结构的空隙间吸附结合，复合物中的胶原起到根基的作用，吸附结合在胶原上的羟基磷灰石易于被人体吸收。此外，现状是，日本人的钙摄取量低于营养需要量，由于通过饮食摄取的钙不足或是老年性钙吸收能力的降低等而发病的骨质疏松症患者逐年增加，但本发明的生物亲和性材料作为解决该现状的一种手段是有效的。此外，根据本申请发明的制造方法，由于该方法可以被整合在来源于鱼鳞的羟基磷灰石或胶原的制造工序之中，因此可以容易地制造本申请发明的生物亲和性材料。图1为显示本发明的羟基磷灰石和胶原的复合物的制造方法的一个实施例的流程图。图2为显示本发明的羟基磷灰石和胶原的复合物的制造方法的其他实施例的流程图。图3是利用扫描型电子显微镜观察市售的羟基磷灰石和胶原的混合物所得到的图像。图4是利用扫描型电子显微镜观察本发明的复合物所得到的图像。图5是利用扫描型电子显微镜观察市售的羟基磷灰石所得到的图像。图6是显示由模型小鼠摘出的大腿骨的解析设定部位的说明图。图7是OVX对照的模型小鼠和使用了本发明的复合物的模型小鼠的图6所示解析设定部位的pQCT图像。图8是OVX对照模型小鼠和Sham(假手术)模型小鼠的骨小梁结构的横断面与纵断面的三维图像。图9是分别使用了利塞膦酸盐、MK4、MK7以及本发明的复合物的模型小鼠的骨小梁结构的横断面和纵断面的三维图像。实施例以下，对整合在羟基磷灰石的制造工序之中来制造本发明的生物亲和性材料的情况进行说明，但是也可以整合在后述的胶原的制造工序之中来制造本发明的生物亲和性材料。如上所述，图1是显示以羟基磷灰石的制造路线为主来制造复合物的制造方法的一个例子的流程图。如图所示，该实施例1的复合物的制造方法包括如下工序浸渍工序l，使干燥鱼鳞浸渍在水中；酸处理工序2，将该浸渍于水中后沥干的鱼鳞在1535"C的酸性水溶液中浸渍1030分钟以进行酸处理，从而提取鱼鳞中含有的羟基磷灰石；第l固液分离工序3，对由该酸处理工序2得到的包含固体物质的羟基磷灰石提取液进行固液分离。该第1固液分离工序3中分离出的分离液进入到作为羟基磷灰石的制造工序的第1过滤工序5，固体物质(经脱灰的鱼鳞)被移送到用于由该固体物质制造胶原的胶原制造工序的第1清洗工序23。作为鱼鳞，没有特别限定，海水鱼、淡水鱼等鱼种均可，可以举出例如，鲤鱼、罗非鱼、舻鱼、沙丁鱼、鲷鱼、鲑鱼、鰺鱼等，从鱼鳞的羟基磷灰石与胶原含量和获得的容易度等方面考虑，优选鲤鱼、罗非鱼、鲈鱼等。但是，实际使用的鱼鳞有时是各种鱼鳞的混合物。此外，鱼鳞既可以是干燥鱼鳞，也可以是未干燥鱼鳞，从处理容易度的方面考虑，优选干燥鱼鳞。使用干燥鱼鳞时，进行酸处理前要进行浸渍(水处理)工序，即，使干燥鱼鳞浸渍于水，将其泡发。在本实施例中使用干燥鱼鳞。如上所述，浸渍工序1是使干燥鱼鳞浸渍于水中将其泡发的工序，例如将干燥鱼鳞放在通液性的尼龙网中，将该尼龙网放入盛有相对于干燥鱼鳞为2.54.0倍的水的罐内，浸渍1014小时，由此将干燥鱼鳞泡发。优选使用网眼尺寸为lmm以下的尼龙网。将结束了该浸渍工序1的鱼鳞沥干，进入接下来的酸处理工序2。该酸处理工序2是由鱼鳞分离出以羟基磷灰石为主成分的灰分的工序。从尼龙网中取出己沥干的鱼鳞，放入酸性水溶液之中，从所述鱼鳞中分离出所述灰分。作为酸性水溶液，没有特别限定，既可以是有机酸的水溶液，也可以是无机酸的水溶液，优选为盐酸水溶液。该盐酸水溶液的优选条件根据鱼鳞的种类而改变，例如，优选在相对于鱼鳞为2.54.0倍的水中投入纯度35%的盐酸(相对于鱼鳞为65重量％，盐酸浓度为5.7%)而得到的盐酸水溶液。使鱼鳞浸渍于酸性水溶液中而进行酸处理时的浸渍时间根据鱼鳞的种类而异，例如，在上述盐酸水溶液的盐酸浓度的条件下，例如浸渍时间优选为1030分钟，特别优选为15分钟。在此期间内使用搅拌机来搅拌。如果该浸渍时间小于10分钟，则鱼鳞的脱灰不充分，并且羟基磷灰石的收率降低，浸渍时间也不必超过30分钟。并且，对酸性水溶液的温度没有特别限定，例如优选为1530°C，特别优选为25°C(±5°C)。上述盐酸水溶液的盐酸浓度和浸渍时间的条件中，如果该酸性溶液的温度小于15°C，则鱼鳞的脱灰不充分，并且羟基磷灰石的收率降低，如果温度大于3(TC，则胶原的收率降低。当进行该酸处理时，优选使鱼鳞浸渍于酸性水溶液的同时进行搅拌。对搅拌手段没有特别限定，例如，除搅拌机以外还可以使用刮铲等进行搅拌。结束该酸处理工序2后，将该结束了酸处理工序2的处理提取液移送至接下来的第1固液分离工序3。所述第1固液分离工序3是使用振动筛机等由结束了酸处理工序2的处理提取液分离出鱼鳞等固体物质的工序，此处分离出的鱼鳞等固体物质被送至胶原制造工序，包含羟基磷灰石(灰分)的处理提取液被送至第l过滤工序5并被在此过滤。所述第1过滤工序5是用于由羟基磷灰石提取液之中除去微粒异物的工序，例如，可以使用金属网等。对金属网的网眼没有特别限定，优选使用2O200目的网眼。该第1过滤工序5中过滤出的羟基磷灰石提取液在接下来的脱臭工序6中被脱臭处理。对所述脱臭工序6中的脱臭处理没有特别限定，例如，可以使用活性炭来进行脱臭处理。使用该活性炭时，优选使用相当于羟基磷灰石提取液的1.5%的量的活性炭。例如可以使用木质系、椰子壳系的活性炭来进行该脱臭处理。进而在第2过滤工序7中对经脱臭处理的羟基磷灰石提取液进行过滤。对所述第2过滤工序7中的过滤方法没有特别限定，例如，可以使用下述过滤装置等使用该过滤装置时，在羟基磷灰石提取液中加入硅藻土，搅拌该液体的同时使该液体通过涂布有硅藻土的滤布。在磷灰石析出工序8中对所述过滤后的酸处理液进行磷灰石析出处理。所述磷灰石析出工序8中的析出处理是在羟基磷灰石提取液中加入碱而使羟基磷灰石析出的处理。作为所述碱，没有特别限定，可以举出例如氢氧化钠、氢氧化钾等。对碱的添加方法没有特别限定。在羟基磷灰石提取液中添加碱并进行搅拌，直到液体的pH为69，此时羟基磷灰石析出。在第2固液分离工序9中，将该析出的羟基磷灰石从液体中分离。需要说明的是，此处使羟基磷灰石析出时添加了碱，但是也可以加入碱性水溶液来代替碱而使羟基磷灰石析出。所述第2固液分离工序9是将析出的羟基磷灰石和残液分离的工序，只要能进行固液分离，对该工序就没有特别限定，例如，可以使用压滤机、离心分离机等进行固液分离。将通过上述第2固液分离工序9固液分离出的羟基磷灰石回收到罐中，在第1脱盐工序10中使该羟基磷灰石脱盐，进而在第3固液分离工序11中进行固液分离，然后进行水分调整，将其与胶原提取液混合。对上述第1脱盐工序10没有特别限定，例如，本发明使用离子交换装置等将液体中所含有的钠离子除去，但也可以通过用水进行清洗来进行该脱盐。脱盐时进行该清洗工序时，能够降低制造成本。如上所述，优选使用在羟基磷灰石的制造路线中的第1固液分离工序3中分离出的经酸处理的鱼鳞，经过如下说明的制造工序来制造胶原提取液。所述胶原提取液的制造工序的特征在于包括如下工序第1清洗工序23,通过该工序对经过第1固液分离工序3而被固液分离的鱼鳞进行pH调整；加热处理工序24，向进行了pH调整的鱼鳞中加水，对该加水后的鱼鳞进行加热处理，提取出鱼鳞中含有的胶原；第1冷却工序25，将由该加热处理工序24得到的包含固体物质的加热处理液冷却到常温；第4固液分离工序26，对在该第1冷却工序25中经冷却的胶原提取液和固体物质进行固液分离；第1杀菌工序27，对在该第4固液分离工序26中分离出的胶原提取液进行加热以进行杀菌；第2冷却工序28，将在该第1杀菌工序27中经加热杀菌的胶原提取液冷却到常温；第2清洗工序29，用碱对在该第2冷却工序28中进行了冷却的胶原提取液进行pH调整；酶解处理工序30，向在该第2清洗工序29中进行了pH调整的胶原提取液中加入酶，用酶进行分解处理。此外，在再加热处理工序40中，对第4固液分离工序26中分离出的鱼鳞进行再次加热处理，提取胶原提取液，经过第3冷却工序41后，在第5固液分离工序42中分离胶原提取液，然后将其加入到在之前的第4固液分离工序26中分离出的胶原提取液中，从而能够没有浪费地利用鱼鳞。加热处理后经冷却被固液分离出的胶原提取液在第1杀菌工序27中进行杀菌处理。对杀菌处理没有特别限定，例如，将加热处理液加热到708(TC(特别是75。C)进行杀菌处理。该杀菌处理后的加热处理液经过第2冷却工序28冷却到可使后述的酶活化的温度(例如，60°C)，然后经过第2清洗工序29，将加热处理液的pH调整到58、特别是调整到6.5(士0.2)。对该pH的调整没有特别限定，例如，可以添加氢氧化钠、氢氧化钾等碱来进行。在该第2清洗工序29中进行了pH调整的胶原提取液通过接下来的酶解处理工序30来进行处理。该酶解处理工序30是向在第2清洗工序29中进行了pH处理的胶原提取液中加入酶以实现胶原的低分子化的工序。进行该酶解处理的目的是得到例如平均分子量优选为5003000、特别优选为5002000、最优选为5001000的胶原。作为酶，没有特别的限制，只要能够对加热处理液进行酶解处理即可，例如可以举出，来源于地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)的碱性酶(Genencor社制造、商品名Protex6L)等。对酶的添加量没有特别限制，例如酶的添加量优选为底物的0.01%0.1%，特别优选为0.08%。酶解处理的温度根据酶的不同而不同，例如，优选307(TC，特别优选6(TC。酶解处理时间根据酶的不同而不同，例如，优选310小时，特别优选68小时，最优选8小时。如果该酶解处理时间小于6小时，则不能充分进行所期望的胶原的低分子化，而即使酶解处理时间大于IO小时，分子量也不变化。并且，酶解处理优选在搅拌下进行。对该搅拌手段没有特别限定，例如，可以使用搅拌机等进行搅拌。在酶失活工序31中，在例如8085'C(特别是85t:)对在酶解处理工序30中进行了处理的胶原提取液(有时称为酶处理液)加热15分钟，使酶失活。经第4冷却工序32，将该酶失活后的液体冷却到例如60。C。冷却后，进行第3过滤工序33，除去酶处理液中的固体物质。对该第3过滤工序33没有特别限定，只要能够除去固体物质即可，例如，优选利用压滤机进行澄清过滤等。对于澄清过滤，例如可以使用下述过滤装置等使用该过滤装置时，在酶处理液中加入硅藻土，搅拌该液体的同时使该液体通过涂布有硅藻土的滤布。此外，优选在第3过滤工序33中进行脱臭处理。该脱臭处理例如可以使用木质系、椰子壳系的活性炭来进行。经澄清过滤的滤液(有时称为处理液)经过第2脱盐工序34除去液体中所含有的盐。对该脱盐处理没有特别限定，例如，本发明使用离子交换装置等将液体中所含有的钠离子除去，但也可以通过进行清洗来进行该脱盐。若进行该清洗工序来脱盐，则能够降低制造成本。通过以上的脱盐工序，可得到无味、无臭的胶原。经脱盐处理的处理液在第2杀菌工序35中于例如12(TC加热3秒，进行杀菌处理，然后在第5冷却工序36中被冷却到例如75'C以下。在浓缩工序37中，于例如6065'C的蒸发温度将冷却后的处理液浓缩处理至白利度(brk)为40(±1.0)。由此，可得到胶原提取液。在经水分调整的胶原提取液中加入经水分调整的上述羟基磷灰石提取液，以固体成分计，添加时使羟基磷灰石与胶原为约80重量％比约20重量％的重量比，在混合搅拌沉积工序43中进行搅拌混合。这样，胶原沉积在羟基磷灰石中，从而在干燥工序44中对该沉积结合物进行热风干燥时，就能形成固体状的羟基磷灰石和胶原的复合物。进而在接下来的粉碎工序45中粉碎该复合物，然后经过过筛(mesh-pass)工序46使其通过网眼，由此能够得到粉状的羟基磷灰石与胶原的复合物。需要说明的是，在以上说明中，对由羟基磷灰石的制造工序分离开来制造胶原提取液的情况进行了说明，但从将干燥鱼鳞泡发直至进行酸处理的步骤在胶原的制造方法中也是相同的，因此由于两者经过相同的工序，当然也可以使制造路线的主体为胶原的制造路线，采用如图2所示的方法，在浸渍工序20中泡发干燥鱼鳞，接下来在酸处理工序21中进行酸处理，然后经过第1固液分离工序22，分离羟基磷灰石提取液，然后再岔到羟基磷灰石的制造路线。该制造方法示于图2，指示符号相同的工序与图1中所示的工序相同，因此省略说明。接下来，由上述的羟基磷灰石提取液得到微粉状的羟基磷灰石的单质时，特别要如图1所示那样在干燥工序12中进行干燥处理。对该干燥工序12没有特别限定，只要能够进行羟基磷灰石提取液的干燥即可，例如，可以是热风干燥等。对热风的温度没有特别的限制，优选为65°CIO(TC，特别优选为7(TC。对干燥时间没有特别限定，优选为1524小时，特别优选为18小时。由此可得到干燥后的微粉状的羟基磷灰石。另外，由上述的胶原提取液得到微粉状的单质时，特别要如图2所示那样经过干燥工序48，对经浓缩的胶原提取液进行例如冷冻干燥或使用喷雾干燥等方法进行干燥，由此能够得到经粉体化的微粉状的胶原粉末。这样得到的微粉状的胶原无味、无臭，是分子量为5001000的高品质的低分子胶原。胶原包含很多氨基酸，胶原的性质因这些氨基酸的组成不同而不同。与其他蛋白质相比，胶原的氨基酸组成、序列是特异的，三根多肽链形成右转螺旋，保持稳定的结构。此外，胶原形成特有的稳定螺旋结构必须要存在羟基脯氨酸，因此可以认为该羟基脯氨酸的含量是判断胶原的品质的标准。即，如果羟基脯氨酸的含量较多，则可以认为胶原的品质优异。利用氨基酸自动分析法对由本发明的胶原的制造方法得到的胶原之中所含有的氨基酸的组成进行分析，其结果列于表1。各结果均为在100g胶原中的含量。此外，如表1所示，也同样利用氨基酸自动分析法对来源于猪皮的胶原、A公司的胶原和B公司的胶原进行了氨基酸的分析。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>由上表1可知，与利用其他材料和制造方法制造出的胶原相比，利用本申请发明所述的制造方法制造的胶原的羟基脯氨酸的含量多。并且，该胶原可以通过酶解处理来实现低分子化(分子量5001000)，因此其生物体吸收率高。接下来，如以下说明那样对构成本发明的生物亲和性材料的粉状的羟基磷灰石与胶原的复合物进行制造。首先，由羟基磷灰石提取液开始说明，将鲤鱼的2kg干燥鱼鳞放入网眼尺寸为lmm以下的尼龙网中。在PE(聚乙烯)罐中放入干燥鱼鳞的3.3倍的6.6kg的水，使装有干燥鱼鳞的尼龙网在该罐内的水中完全浸渍12小时，使鱼鳞泡发。该浸渍工序之后，暂时排出PE(聚乙烯)罐内的水，重新加入6.6kg水，将该水温保持在20°C(±2°C)，同时投入1300g纯度为35%的盐酸，制成盐酸水溶液。将泡发的鱼鳞在该盐酸水溶液中浸渍25分钟，并同时进行搅拌，从而进行酸处理。对通过对该鱼鳞进行酸处理而得到的羟基磷灰石提取液进行固液分离，使用过滤装置进行过滤。使用椰子壳系活性炭对该过滤后的羟基磷灰石提取液进行脱臭处理。脱臭处理后，使用压滤机进行澄清过滤，除去处理液中的微细的固体物质。在该过滤后的羟基磷灰石提取液中添加氢氧化钠(48重量％NaOH)，同时使用液体的搅拌机进行搅拌，进行处理，将液体的pH调整到7。通过该作业，羟基磷灰石溶出，析出了羟基磷灰石的颗粒。析出后，使用压滤机进行固液分离，将分离出的羟基磷灰石放入罐中，在该罐中加入处理液量的34倍的3648kg的水，进行搅拌并清洗，由此进行脱盐处理。接着加热到7(TC，维持30分钟杀菌处理后，使用压滤机，在搅拌下进行固液分离。这样得到的羟基磷灰石提取液的含水率为75重量％，以重量计为1，800g。接下来，如以下说明那样制造胶原提取液。将鲤鱼的150kg干燥鱼鳞放入网眼尺寸为lmm以下的尼龙网。连同该尼龙网一起放入盛有干燥鱼鳞的3.3倍的495千升水的PE(聚乙烯)罐中，完全浸渍12小时，使鱼鳞泡发。接下来，在另外的PE(聚乙烯)罐中加入干燥鱼鳞的3.3倍的495千升的水，将该水温保持在2(TC(士2。C)，同时投入93千升纯度为35%的盐酸，制成盐酸水溶液。连同尼龙网将泡发的鱼鳞在该盐酸水溶液中浸渍15分钟，并同时进行搅拌，从而进行酸处理。在清洗罐内散开装有酸处理后的鱼鳞的尼龙网，用600千升水进行5分钟清洗，并不使鱼鳞流出，该操作进行5次，将鱼鳞的pH调整到4.0(±0.2)。将清洗后的鱼鳞放入盛有相对于鱼鳞为8倍的水的釜中，在98。C以上的温度对鱼鳞进行3小时的1次加热处理。进行该1次加热处理，使液体的最终浓度达到1012的白利度。加热处理中水分蒸发，当釜中水分变少时要补给水。在这种情况中，在釜中设置刻度等记号，补给水时使水面达到基准的记号即可。l次加热处理后，冷却到75。C以下，然后用具有20'200目的2段振动筛的振动筛机对作为液体的1次加热处理液与固体物质进行固液分离。向通过该固液分离而分离出的固体物质中加入相对于固体物质(即鱼鳞)为4倍的水，将鱼鳞和水在98°C以上的温度进行2小时的2次加热处理。进行该2次加热处理，以使液体的最终浓度达到1012的白利度。加热处理中水分蒸发，当釜中水分变少时补给水即可。2次加热处理后，冷却到75i:以下，然后用具有20'200目的2段振动筛的振动筛机对作为液体的2次加热处理液与固体物质进行固液分离。对通过该固液分离而分离出的作为液体的2次加热处理液与1次加热处理液一起于75。C进行15分钟杀菌处理。杀菌处理后，冷却到60。C，然后进行酶解处理。该酶解处理如下进行利用氢氧化钠将加热处理液的pH调整到6.5(士0.2)后，将来源于地衣芽孢杆菌的碱性酶(Genencor社制造、商品名Protex6L)以底物的0.08。/。的量加入到加热处理液中，在60。C(士1。C)使用搅拌机搅拌8小时。酶解处理后，将经酶解处理的液体(处理液)在85t:保持IO分钟，使酶失活后，冷却到6(TC。冷却后，使用椰子壳系活性炭对处理液进行脱臭处理，然后使用压滤机进行澄清过滤，除去处理液中的固体物质。需要说明的是，优选在第3过滤工序33中进行脱臭处理。该脱臭处理可以使用例如木质系、椰子壳系的活性炭来进行。除去固体物质后，使用离子交换装置对处理液进行脱盐处理。脱盐处理后，于120。C加热处理液3秒，加热进行杀菌处理后冷却到75°C以下。在浓縮罐中使蒸发温度为6065°C，对冷却后的处理液进行浓縮处理，以使白利度达到40(±1.0)，从而得到胶原提取液。接下来，以固体物质计，分别准备l,800g上述在羟基磷灰石的制造工序的第3固液分离工序11中分离出的含水率为75重量％的羟基磷灰石提取液及220g上述在胶原的制造工序中得到的送至干燥工序之前的含水率为50重量％的低分子的胶原提取液，将两提取液一起放入处理罐中，在常温混合搅拌1020分钟，结果析出了2,020g羟基磷灰石和胶原的沉积结合物。在7(TC的热风气氛下将该沉积结合物热风干燥18小时，结果得到了520.6g含水率为5.8。/。的羟基磷灰石与胶原的复合物。并且，该复合物的颜色为淡黄白色，稍有微臭。在该实施例中，对上述在胶原的制造工序中得到的送至干燥工序48之前的经浓縮的低分子的胶原提取液进行水分调整，使其含水率为50重量％，准备220g该含水率为50。/。的低分子的胶原提取液，并且对上述在羟基磷灰石的制造工序的第3固液分离工序11中分离出的羟基磷灰石进行水分调整，使其含水率为75%，准备1，800g该含水率为75重量％的羟基磷灰石，将所述胶原提取液和所述羟基磷灰石一起放入处理罐中，在常温混合搅拌1020分钟，结果析出了2,020g羟基磷灰石和胶原的沉积结合物。在接下来的干燥工序中，在7(TC的热风气氛下对该沉积结合物进行18小时热风干燥，结果得到520.6g含水率5.8%的羟基磷灰石与胶原的沉积结合物。并且，该沉积结合物的颜色为淡黄白色，稍有微臭。使用扫描型电子显微镜，对如上得到的复合物进行扫描，对市售的粉末状的磷灰石与胶原的混合物进行扫描，比较两者的扫描结果，如图4所示，可确认到复合物A仅为一种无定形的物质，如图3所示，可确认到市售品的混合物B处于球形的物质(胶原)与无定形的物质(羟基磷灰石)这两种物质仅相互附着的状态。由此可以认为复合物A中2种物质结合形成一体。为了参考，对羟基磷灰石单质进行了扫描，结果如图5所示，可以清晰地观察到比复合物A还细微的结晶，可以认为复合物A是在该羟基磷灰石的结晶构造的空隙间结合了胶原而成的。此外，对上述的复合物进行了分析，得到表2所示的分析结果。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>由上述表2可知，100g复合物中分别含有4.2g水分(利用常压加热干燥法测定)、20.4g胶原(利用基耶达尔法(氮-蛋白质换算系数6.25)测定)、14.2g磷(利用ICP发光分析法测定)、70.2g羟基磷灰石(利用ICP发光分析法(由Ca进行换算的换算系数2.5067)测定)、390mg钠(利用原子吸光光度法进行测定)、323mg镁(利用ICP发光分析法进行测定)，该复合物的pH为6.6(利用玻璃电极法在10%的悬浮液中测定)。此外，使用ICP发光分析法在70.2g羟基磷灰石中确认到28.0g的钙。求出该28.0g钙的计算式如下。Ca5(PO4)3OH=5x40.078+3x(30.973762+4xl5.9994)+15.9994+1.00794=502.311426由Ca进行换算的换算系数Ca5(PO4)3OH/(5xCa)=502.311426/(5x40.078)=2.506669125—2.506770.2g丄2.5067N28.0g此外，作为该复合物的商品规格，优选下表3所示的规格。在表3中，复合物分别含有10%以下水分(利用常压加热干燥法进行测定)、15%以上胶原(利用基耶达尔法(氮-蛋白质换算系数5.55)进行测定)、10%以上磷(利用ICP发光分析法进行测定)、65%以上羟基磷灰石(利用ICP发光分析法(由Ca进行换算的换算系数2.5067)进行测定)、0.5°/。以下钠(利用原子吸光光度法进行测定)、20ppm以下重金属(以Pb计，利用硫化钠比色法测定)、2ppm以下砷(以As203计，利用原子吸光光度法测定)，该复合物的pH为6.08.0(利用玻璃电极法在10%水溶液中测定)，一般细菌数(活菌数)为3000个/g以下(利用标准琼脂培养法测定)，大肠菌群为阴性(利用BGLB法测定。)。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>(注l)氮-蛋白质换算系数5.55(注2)由Ca进行换算的换算系数2.5067(注3)对10%的水溶液进行测定此外，将如上得到的复合物对骨质疏松症模型小鼠进行给药，对骨骼的改善效果进行实验。实验中使用ICR系10周龄雌性模型小鼠(体重20g)。对这些模型小鼠实施卵巢摘除术(OVX组)和假手术(sham组)，用常规饲料饲养2个月，以每组10只分成6组。这些组中，OVX对照组与sham组用以碳酸钙为钙源的含有1.51.8%的钙的饲料饲养。此外作为比较对象，对于OVX小鼠，设定二膦酸盐制剂(利塞膦酸盐)给药组，二膦酸盐制剂是显示出明显提高骨密度的骨质疏松症治疗药。其他3组用含有食品和食品添加剂的特殊饲料饲养。以下将在本次实验中使用的食品和食品添加剂的混合状況列于下表4。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>用这些饲料饲养2个月后，通过断头取血法来采血，分离血清后对钙、磷、镁浓度和碱性磷酸酶值进行测定。进而，摘出大腿骨后，针对骨小梁结构的改善效果，使用pQCT(PeripheralQuantitativeComputedTomography,外周骨定量CT)、^CT(微焦X射线CT)以大腿骨远端骨端部和骨干部为对象进行三维骨密度测定和骨结构解析。为了解析该骨小梁结构，使用具有焦点为8x8pm的微焦X射线管的微焦X射线CT(MCT-CB130F，HitachiMedico社制造)，获得大腿骨远端骨端部的三维立体图像信息。拍摄条件为管电压40kV、管电流100jLiA、体素大小(Voxelsize)17,8xl7.8xl7.8|im，分别获得50张体数据(Volumedata)。基于所得到的50张海绵骨与皮质骨的二维图像，进行了图像的三维构建。以这些三维图像为对象，使用骨小梁结构测定软件(TRI/3D-BONE:RatocSystemEngineering),测定三维参数。测定得到的结构参数列于下表5。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>用于各组间比较的统计处理使用学生t检验(Student，st-test)。关于参数，仅针对OVX对照组与sham组相比存在显著差异的参数，将OVX组与另外5组进行比较。接下来，使用pQCT进行摘出大腿骨骨端部和骨干部的三维骨密度测定，此外由利用pQCT得到的横断图像区分海绵骨和皮质骨，对作为物理量的体积骨密度(mg/cmS)进行解析，同时基于皮质骨宽、截面二次矩、截面系数等形态的指标，求出骨强度指标。解析参数列于表6。用于各组间比较的统计处理使用学生t检验。图6显示出解析的设定部位。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>接下来，由各组的实验模型小鼠采集血液，对血清中的矿物质浓度和ALP活性进行测定。半麻醉下通过断头来进行血液的采集。采集的血液在冰浴下放置1小时后，以1000rpm对血清离心分离10分钟。钙的测定利用螯合物显色法进行。将5(Hil血清加进已调整到pH41的5ml0.88M单乙醇胺缓冲液中，加入邻甲酚酞络合酮和8-羟基喹啉的混合液作为显色试剂。充分搅拌并放置5分钟后，利用分光光度计测定570nrn的吸光度。磷的测定利用钼蓝直接光度法进行。在5ml显色试剂中加入0.2ml血清，在室温放置15分钟后，用分光光度计测定690nm的吸光度。将在钼酸铵、硫酸亚铁铵、硫酸的混合液中添加有表面活性剂的试剂作为显色试剂。镁的测定利用二甲苯胺蓝法进行。在20pl血清中加入3ml显色试剂，在室温放置10分钟后，利用分光光度计测定520nm的吸光度。将在二甲苯偶氮紫I和乙二醇双(2-氨基乙基)四乙酸的混合液中添加有表面活性剂的试剂作为显色试剂。碱性磷酸酶的测定利用磷酸苯酯底物法进行。在2ml底物缓冲液中加入血清，在37。C加热15分钟后，加入2ml36mM的铁氰化钾作为显色试剂。充分搅拌后，用分光光度计测定570nm的吸光度。底物缓冲液为在调整到pH=10.5的50mM碳酸盐缓冲液中加入4-氨基安替比林和磷酸苯酯的混合液而得到的溶液。这些测定均使用和光纯药工业制造的临床生物化学检测试剂盒。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>上述表7给出模型小鼠的血清中的矿物质浓度和碱性磷酸酶(ALP)活性。血中Ca、P、Mg在所有实验组间均未能确认到显著差异。另一方面，ALP活性在骨代谢异常时显示出较高的值，但在本实验结果中，在所有组中均可发现ALP活性低于OVX的倾向，但未确认到显著差异。下表8给出利用pQCT测定得到的大腿骨远端骨端部和骨干部的OVX对照组与实验组的显著差异比较。在OVX对照组和sham组中，骨端部、骨干部总共11项的参数显示出显著差异，证实了OVX对照组为明显的骨质疏松症小鼠模型。并且，与OVX对照组相比，利塞膦酸盐(其是骨质疏松症治疗药)给药组在骨端部的全骨密度、海绵骨密度、皮质骨厚、皮质骨截面积、在骨干部的皮质骨厚、皮质骨截面积显著提高。如此地表现出以骨密度上升为特征的利塞膦酸盐的效果，从而显示出以高精度实施了本次实验。此外，在实验组内，复合物组显示出与利塞膦酸盐给药组最接近的效果。另一方面，与OVX对照组相比，MK7组在大腿骨远端骨端部的皮质骨厚、皮质骨截面积、骨膜周长、骨强度指标方面显著提高。但是，在骨干部未发现与OVX对照组有显著差异。并且，MK4组仅骨端部骨膜周长相对于OVX对照组显著提高。表8<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>图7显示出模型小鼠的大腿骨的远端骨端部(A)、骨干部(B)的代表性的OVX对照组与复合物的pQCT图像。白色部分为皮质骨，处于该皮质骨的内侧与外侧的部分显示出海绵骨。经复合物给药的小鼠的皮质骨变厚，能够从视觉上确认骨密度的提高。下述表9给出由模型小鼠的)LiCT得到的大腿骨远端骨端部的骨内部结构的三维结构解析结果。用粗线包围的部分的各实验组的参数显示出高于OVX对照组的平均值，说明骨内部结构的改善效果较好。另一方面，未用粗线包围的部分的参数显示出低于OVX对照组的平均值，说明该值越低越具有骨内部结构的改善效果。g口，显示出Tb.SP、TBspace、TBPf、VmSpace、N.Tm、TmTm/TSL、TmTm/TV的值越低，骨内部结构的改善效果越好。相对于OVX对照组，sham组中ll个参数、利塞膦酸盐组中12个参数显示出显著的骨小梁改善效果，这显示出此次的实验体系以高精度实施。此外，MK7、复合物、MK4的各组依次显示出骨小梁改善效果。表9<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>图8给出OVX对照组与sham组的代表性的骨小梁结构的横断面和纵断面的三维构建图像。图9同样地显示出利塞膦酸盐、MK4、MK7、复合物的各组代表性的横断面与纵断面的三维构建图像。如以上详细说明的那样，对于复合物的骨密度和骨小梁结构改善效果，使用OVX小鼠，基于在图8和图9中显示的图像，以大腿骨远端骨端部和骨干部为对象，进行三维图像解析，结果得到以下结论。1.复合物同时显示出骨密度的提高与骨内部结构改善效果，但确认到骨密度上升为更主要的效果。此外，只有复合物显示出骨干部的皮质骨密度的提高。2.MK-7同时显示出骨密度的提高与骨内部结构改善效果，但确认到骨内部结构改善为更主要的效果。3.MK-4确认到骨内部结构改善为主要效果。以上效果表明，复合物在骨密度提高方面显示出显著效果，并且还能够期待内部结构改善效果，对骨质疏松症的预防和骨结构劣化的改善是有效的。如上所述，构成本发明的生物亲和性材料的羟基磷灰石和胶原的复合物几乎无臭无味，并且以鱼鳞为原料，因此是安全的，此外具有优异的骨质改善效果，因此通过直接摄取所述复合物或将其混合在其他各种食物、点心、口香糖、饮料水等中来摄取，能够在改善和预防缺钙导致的以骨质疏松症为首的各种疾病和症状方面发挥出作用。并且，本发明的生物亲和性材料的制造方法可以被整合在来源于鱼鳞的羟基磷灰石和胶原的制造工序之中，因此易于制造。权利要求1.一种生物亲和性材料，其特征在于，所述生物亲和性材料含有以来源于鱼鳞的羟基磷灰石和同样地来源于鱼鳞的胶原为主成分的复合物。2.如权利要求1所述的生物亲和性材料，其特征在于，所述复合物以约8:2的重量比含有来源于鱼鳞的羟基磷灰石和同样地来源于鱼鳞的胶原。3.如权利要求1所述的生物亲和性材料，其特征在于，100g所述复合物中含有4.2g水分、20.4g胶原、390mg钠、14.2g磷、70.2g羟基磷灰石、323mg镁。4.如权利要求1所述的生物亲和性材料，其特征在于，所述羟基磷灰石的分子量为1000。5.如权利要求1所述的生物亲和性材料，其特征在于，所述胶原的分子量为5001000。6.如权利要求1所述的生物亲和性材料，其特征在于，100g所述羟基磷灰石中含有33.5g钙、17.2g磷、390mg镁、900mg钠、O.lg以下的蛋白质、3.4g水分。7.如权利要求1所述的生物亲和性材料，其特征在于，100g所述胶原中含有4.5g水分、0.2g脂质、0.2g灰分、52.6mg钠。8.—种生物亲和性材料的制造方法，其特征在于，要得到权利要求1所述的复合物时，以约8:2的重量比将来源于鱼鳞的羟基磷灰石的提取液和来源于鱼鳞的胶原的提取液混合搅拌后，对该混合物进行热风干燥，从而制成复合物，所述羟基磷灰石的提取液的含水率为7075重量％，所述胶原的提取液的含水率为4060重量％。9.如权利要求8所述的生物亲和性材料的制造方法，其特征在于，所述复合物的制造被整合在来源于鱼鳞的羟基磷灰石的制造工序之中。10.如权利要求8所述的生物亲和性材料的制造方法，其特征在于，所述复合物的制造被整合在来源于鱼鳞的胶原的制造工序之中。全文摘要本发明涉及生物亲和性材料及其制造方法。所述生物亲和性材料由来源于鱼鳞的羟基磷灰石和来源于鱼鳞的胶原构成，以易于被人体消化吸收的方式形成，该生物亲和性材料包含以来源于鱼鳞的羟基磷灰石和同样地来源于鱼鳞的胶原为主成分的复合物。文档编号A61K33/42GK101417124SQ200810174949公开日2009年4月29日申请日期2008年10月24日优先权日2007年10月26日发明者冈田芳明申请人:Rbs株式会社