JP2013527329A - セルロース繊維の使用 - Google Patents

Abstract

本発明は、用いるときに生存哺乳動物の皮膚と０．００１Ｎ／ｃｍ²≦ｐ＜０．２４Ｎ／ｃｍ²の平均圧力ｐで接触する物品の調製のための、キトサン及び／若しくはキトサン塩が組み込まれており且つ／又は表面上にキトサン及び／若しくはキトサン塩を有するセルロース繊維の使用であって、前記セルロース繊維が、用いるときに皮膚と接触する物品の領域の少なくとも一部に備えられている使用に関する。

Description

本発明は、キトサンで修飾したセルロース繊維の使用に関する。

「キトサンで修飾したセルロース繊維」は、本発明においては、キトサン及び／若しくはキトサン塩が組み込まれており且つ／又は表面上にキトサン及び／若しくはキトサン塩を有するセルロース繊維と理解すべきである。それらの表面上のキトサン（又はキトサン塩）を特徴とする繊維は、以下において「キトサンを含浸した」繊維と称する。

キトサンは、ポリ−（１，４）−２−アミノ−２−デスオキシ−ベータ−Ｄ−グルコースからなり、キチン（ポリ−（１，４）−２−アセトアミド−２−デスオキシ−ベータ−Ｄ−グルコース）の脱アセチル化により調製される。キチンは水、有機溶媒、希酸及び塩基に溶けないという溶解度の理由から、希酸、水性メタノール及びグリセリンに溶けるキトサンは、キチンに比べて著しく重要である。

キトサンで修飾したセルロース繊維は、一般的に以下の点が公知である。

組み込まれるキチン／キトサンを有するビスコース繊維は、例えば、Ｃｒａｂｙｏｎ（オーミケンシ株式会社）及びＣｈｉｔｏｐｏｌｙ（富士紡績株式会社）の商品名のもとで入手できる。これらの繊維は、例えば、１０μｍ未満の粒径を有する粉末状のキトサン又はアセチル化キトサンを０．５〜２重量％の量で水中に分散させ、それをビスコース紡糸液（ＵＳ５，３２０，９０３）に添加することにより調製する。したがって、該繊維は、一般的なビスコース又はポリノジック法により製作される。「Ｃｒａｂｙｏｎ」という商品名を有する繊維を含む、糖尿病に罹患している人用の靴下が市販されている。

キトサンを組み込んだビスコース繊維を調製するさらなる方法は、それぞれＵＳ−Ａ５，７５６，１１１（ビスコース溶液への添加のためのアルカリ性キチン−キトサン溶液を得るための極低温での複合前及び後溶解工程）、ＵＳ−Ａ５，６２２，６６６（微結晶キトサン並びに天然ポリマー水溶液及び／又はキトサンとのイオン結合を形成し得るアルカリ、例えば、アルギン酸ナトリウムのビスコース紡糸液への分散体としての添加）並びにＰＣＴ／ＦＩ９０／００２９２及びＦＩ７８１２７（紡糸塊（spinning mass）への微結晶キトサンの添加）に記載されている。

ＤＥ１９５４４０９７に、第２の溶媒も含み得る、水と混和性である有機多糖溶媒（好ましくはＮＭＭＯ）にセルロース及び他の第２の多糖を溶解することによる多糖混合物からの成形体の調製の方法が記載されている。

さらに、ＫＲ−Ａ９６１４０２２に、ジメチルイミダゾリン／ＬｉＣｌ、ジクロロ酢酸／塩素化炭化水素、ジメチルアセトアミド／ＬｉＣｌ、Ｎ−メチルピロリドン／ＬｉＣｌの群に属する溶媒にキチン及びセルロースを溶解することによる、「キツロース（ｃｈｉｔｕｌｏｓｅ）」とも称されるキチン−セルロース繊維の調製、及び続く湿式紡糸法でのヤーンの調製が記載されている。

ＥＰ−Ａ０８８３６４５においては、とりわけ、食品の包装材の滑らかさを増すための修飾化合物としてのキトサンの溶液への添加が特許請求されている。修飾化合物は、セルロース／ＮＭＭＯ／水の溶液と混和性でなければならない。

ＫＲ−Ａ−２００２０３６３９８は、製造がかなり困難な、第四級アンモニウム基を有するキトサン誘導体の繊維への組込みを記載している。

ＤＥ−Ａ１０００７７９４は、生分解性ポリマー並びに海洋植物及び／又は海洋動物の殻からの材料を含むポリマー組成物の調製並びにその成形体の調製を記載している。また、リヨセル（Lyocell）法により調製したセルロース溶液への、粉末、粉末懸濁液又は液体の形態での海洋植物、海洋動物からの材料の添加が特許請求されている。

さらに、最終報告書「Erzeugnisse aus Polysaccharidverbunden」（Taeger E.、Kramer H.、Meister F.、Vorwerg W.、Radosta S、TITK - Thuringisches Institut fur Textil- und Kunststoff-Forschung、１９９７年、１〜４７頁、Report-Nr. FKZ95/NR036F）にキトサンを希有機酸及び希無機酸に溶解し、次に水性ＮＭＭＯ溶液中で析出させることが記載されている。このようにして、セルロース溶液中微細キトサン結晶の懸濁液が得られ、次にこれが紡糸工程に供される。

キトサンで修飾したセルロース繊維を調製するさらなる方法が、ＷＯ２００４／００７８１８、ＷＯ２００９／０９２１２１並びにＰＣＴ／ＡＴ２００９／０００３３４（前公開されず）に記載されている。

ＥＰ１２４３６８８は、繊維、ヤーン、編布又は織布の調製のためのキトサンナノ粒子の使用を記載している。ナノキトサンは、粒子径が小さいために小繊維の間に埋め込むことができる、１０〜３００ｎｍの範囲の平均直径を有するほぼ球形の固体である。ナノキトサンの調製は、噴霧乾燥、蒸発法又は超臨界流体膨張法により行われる。

ＷＯ０１／３２７５１に、水性酸キトサン溶液のｐＨを界面活性剤の存在下で、キトサンが析出するようなレベルに上昇させる、１０〜１０００ｎｍの粒径を有する化粧品及び医薬品用のナノ粒子キトサンの調製方法が記載されている。さらに、ＷＯ９１／００２９８に、水性酸キトサン溶液のｐＨを、キトサンが析出するようなレベルに上昇させる、０．１〜５０μｍの粒径を有する微結晶キトサン分散体及び粉末の調製が記載されている。

ＷＯ９７／０７２６６は、０．５％酢酸キトサン溶液によるリヨセル繊維の処理を記載している。

ＡＴ８３８８Ｕは、キトサン若しくはキトサン塩を組み込んでおり且つ／又は表面上にキトサン若しくはキトサン塩を有するセルロース繊維の、不織布及び／又は吸収性衛生用品への使用を記載している。

機能性物質、例えば、化粧剤を含む繊維製品（textile article）を提供することは一般的に公知である。

これに関連して提案された手段は、物質を含むマイクロカプセルの繊維製品への導入などである。

ＷＯ０９／１２４６８６Ａは、マイクロカプセルと対照的に、用いるときに破壊されず、物質を「再装入できる」と記載されている、いわゆる「マイクロスフェア」による繊維製品の修飾を記載している。

ＤＥ１９９４０２３９Ａは、内側に治療上有効な層を交換可能に固定し得る保護又は治療用の包帯を記載している。

物質又は化粧剤で処理したさらなる繊維製品が、例えば、ＵＳ２００４／０８２２３９Ａ、ＷＯ０６／１０６５４６Ａ及びＷＯ０６／０６８４１８Ａに記載されている。

これまでに提案されたこのように修飾された布（textile）については、実際的に好ましい効果はこれまでに示されておらず、このような布は、有効性、すなわち導入された物質の機能性、を定期的に再構成（「再装入」）しなければならないという欠点を有する。

これに関連して、次のパラメーターによって皮膚の状態を明らかにすることは、医薬及び化粧品の分野における最先端技術である：皮膚水分量、経表皮水分喪失量、皮膚弾性、皮膚表面プロファイル、皮膚の粗さ、しわの深さ、顕微鏡評価、皮膚のｐＨ、皮膚常在細菌叢スワブ。これらのパラメーターは、例えば、化粧処理の効果の評価を行うために測定する。

皮膚水分量及び経表皮水分喪失量などのパラメーターについては、以下のように皮膚の状態を評価する特に求めるべき領域である。

したがって、身体に密着して、特に皮膚に密着して、皮膚への特定の圧力で（弾性）着用される布及び場合によるボディシェーピング用の布も特に必要であることが明らかである。身体にかなり密着して着用される布が主要なパラメーターに影響を及ぼすことが公知である。通常の着用条件下で皮膚を布で覆うことにより、皮膚水分量が減少する傾向があり、経表皮水分喪失量は増加する。ポリエステルなどのかなり低い水吸収能力／水蒸気透過性を有する繊維から調製された布が、いわゆる閉塞、すなわち皮膚を経る水及び熱の放出の遮断並びに結果として角層の膨潤を引き起こし、これが皮膚の水分レベルを同時に増加させるが、皮膚バリア機能を損傷し、皮膚の経表皮水分喪失量を増加させることが一般的に公知である。この効果は、最初は健常な皮膚でさえも、損傷（刺激性皮膚疾患）をもたらし、既に損傷した又は乾燥した皮膚の場合、この効果はさらに著しい。理想的には、身体に密着して着用される布は、上述の皮膚パラメーターに対して悪影響を及ぼすべきでない。

本発明は、用いるときに、生存哺乳動物の皮膚と０．００１Ｎ／ｃｍ²≦ｐ＜０．２４Ｎ／ｃｍ²の圧力ｐで接触し、皮膚に対して、特に例えば、皮膚水分量及び経表皮水分喪失量のようなパラメーターに対して好ましい影響を有する物品を提供することを目的とする。

この目的は、そのような物品の調製のための、キトサン及び／若しくはキトサン塩が組み込まれており且つ／又は表面上にキトサン及び／若しくはキトサン塩を有するセルロース繊維の使用であって、前記セルロース繊維が、用いるときに、皮膚と接触する物品の領域の少なくとも一部に備えられている使用によって解決される。

キトサンで修飾したセルロース繊維から作製した布は、上述の主要パラメーターに対して悪影響を及ぼさず、これらのパラメーターは、むしろそれによる好ましい影響を受けることが驚くべきことに見いだされた。健常皮膚の初期の状態によって、キトサンで修飾したセルロース繊維を有する布が身体に密着して着用される場合、経表皮水分喪失量は、一定のままである又は減少するが、同時に、皮膚水分量が維持され、皮膚の粗さが減少することが見いだされた。

キトサンで修飾したセルロース繊維の存在によって皮膚上の自然の微小水分膜が維持されることは、皮膚の弾性が維持され、顕微鏡レベルでの皮膚の状態が改善されるという効果もある。さらに、皮膚の常在細菌叢の状態も影響を受けない。

損傷皮膚の場合、さらに、新たな皮膚細胞の発生が促進される。

好ましくは、キトサンで修飾したセルロース繊維が使用される物品は、繊維製品である。

繊維製品は、用いるとき、０．００１Ｎ／ｃｍ²≦ｐ＜０．２４Ｎ／ｃｍ²の平均圧力ｐが皮膚上に加わるコルセット、ベッド用リネン製品、シーツ、ナイトウェア、例えば、パジャマ又はナイトドレス、下着、靴下、枕、レギンス、ジーンズ、Ｔシャツ、安眠マスク、ボディシェーピングガーメント、靴インサート、包帯、ガーゼ、弾性包帯、サポート包帯、及びジャージーチューブ包帯からなる群から、特に好ましく選択される。

一方で、圧力ｐは、すなわち物品が弾性構造を備える場合、物品自体によって加えられる可能性がある。加えられる圧力の程度は、それぞれ布の構造及び用いる弾性材料の種類に依存する。

この圧力は、医用弾性ストッキングについて一般的に公知の方法、例えば、ＨＯＳＹ測定装置（Ｉｎｓｔｉｔｕｔ Ｈｏｈｅｎｓｔｅｉｎ）による検査であるＤｅｕｔｓｃｈｅｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔ ｆｕｒ Ｇｕｔｅｓｉｃｈｅｒｕｎｇ ｕｎｄ Ｋｅｎｎｚｅｉｃｈｎｕｎｇ、Ｍｅｄｉｃａｌ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｈｏｓｉｅｒｙ Ｑｕａｌｉｔｙ Ａｓｓｕｒａｎｃｅ ＲＡＬ−ＧＺ３８７／１と同様に測定することができる。或いは、圧力は、市販の圧力センサー、例えば、ＴＴ ＭｅｄｉＴｒａｄｅ ＡｐＳ社によるＫｉｋｕｈｉｍｅ圧力パッドセンサー又は製造業者がＭＩＰＭ ＭａｍｍｅｎｄｏｒｆであるＭＣＤＭタイプのピエゾ抵抗型圧力プローブにより個別に直接測定することもできる。

ドレスデン技術大学の機械工学科のＤｉｐｌ．−Ｉｎｇ．Ｔｕｎｄｅ Ｋｉｒｓｔｅｉｎによる博士論文「Ｐｒｏｄｕｋｔｅｎｔｗｉｃｋｌｕｎｇ ｆｕｒ ｋｏｒｐｅｒｎａｈｅ Ｂｅｋｌｅｉｄｕｎｇ ｕｎｔｅｒ Ｂｅｒｕｃｋｓｉｃｈｔｉｇｕｎｇ ｄｅｒ ｔｅｘｔｉｌｅｎ Ｍａｔｅｒｉａｌｅｉｇｅｎｓｃｈａｆｔｅｎ」において、身体に密着して着用される衣服のさらなる特徴並びに測定の方法が記載されている。

他方で、例えば、横臥時に睡眠用敷物（シーツ）上又はパジャマのような衣服上に圧力がかかる場合、本発明により規定されている範囲において、圧力ｐも加わり得る。またこれらの使用及び用途において、キトサンで修飾したセルロース繊維の使用は、有益であるとわかる。好ましい応用分野は、褥瘡防止用品、例えば、褥瘡防止マットレス、クッション、マップレイヤ、シーツ等である。

横臥の人によってかけられる接触圧力は、例えば、圧力センサー、例えば、ピエゾ抵抗型圧力記録計により測定することができる。

局所圧力ピーク（例えば横臥の人の臀部領域）を考慮に入れるために、平均圧力を求めることに基づいて、述べた試験方法の大部分において、異なる位置の圧力を測定する。本発明により規定されている圧力範囲は、各物品において異なる圧力を有する領域が存在し得る限り、この平均圧力に関連する。

皮膚上への物品の平均圧力ｐについて、次のことが適用される：０．０１Ｎ／ｃｍ²≦ｐ、好ましくは０．０５Ｎ／ｃｍ²≦ｐ、特に好ましくは０．１Ｎ／ｃｍ²≦ｐ。

本発明によれば、キトサンで修飾したセルロース繊維は、「布」と一般的にみなされていないが、特定の圧力下で皮膚に接触する物品、例えば、ギブス包帯の内側にも用いることができる。

本発明により用いられるセルロース繊維は、好ましくは人造セルロース繊維である。これに関連して特に好ましいのは、ビスコース繊維、ポリノジック繊維、モダール繊維及びリヨセル繊維並びにそれらの混合物からなる群から選択されるセルロース繊維の使用である。

ビスコース繊維は、キサントゲン酸セルロース（ビスコース）のアルカリ溶液からセルロースの析出及び再生により得られる繊維である。

モダール繊維は、ＢＩＳＦＡにより公表された定義によれば、高レベルの湿潤強度及び高い湿潤モジュラス（湿潤状態の繊維を５％膨張させるために必要な力）を特徴とするセルロース繊維である。

一般名「リヨセル」は、ＢＩＳＦＡ（国際人造繊維標準化局）により公表され、有機溶媒中のセルロース溶液から調製されるセルロース繊維を意味する。好ましく用いる溶媒は、第３級アミンオキシド、特にＮ−メチル−モルホリン−Ｎ−オキシド（ＮＭＭＯ）である。リヨセル繊維を調製する方法は、例えば、米国公開特許第４，２４６，２２１号に記載されている。

特に好ましいセルロース繊維は、０．１重量％以上、好ましくは０．２重量％〜１重量％、特に好ましくは０．４重量％〜０．６重量％のキトサンの含量を有するリヨセル繊維である。０．１〜１％と低いキトサン含量を有するリヨセル繊維が既に美容効果を有し、さらに、ＰＣＴ／ＡＴ２００９／０００３３４（前公開されず）に記載されたように、創傷治癒促進効果も有することが示されている。しかし、皮膚細胞に対する好ましい影響は、より高い含量のキトサン（特に１重量％よりかなり高い含量を有する）の場合に低下する。驚くべきことに、キトサンで修飾したリヨセル繊維に０．１重量％〜１重量％というかなり低い含量で、美容効果、すなわち皮膚の化粧処理、並びに皮膚細胞に対する好ましい影響、例えば、創傷治癒の改善及び瘢痕化現象の低減に関して相乗効果も存在する。

キトサンで修飾したセルロース繊維は、ＷＯ２００４／００７８１８、ＷＯ２００９／０９２１２１並びにＰＣＴ／ＡＴ２００９／０００３３４（前公開されず）に記載されている方法により好ましくは調製することができる。

ＰＣＴ／ＡＴ２００９／０００３３４は、キトサンが少なくとも８０％の脱アセチル化の程度、少なくとも７重量％、好ましくは少なくとも７．５重量％の窒素含量、１０ｋＤａ〜１０００ｋＤａ、好ましくは１０ｋＤａ〜１６０ｋＤａの重量平均分子量Ｍ_w（Ｄ）及び１０００ｍＰａｓ以下、好ましくは４００ｍＰａｓ以下、特に好ましくは２００ｍＰａｓ以下の２５℃での１重量％酢酸中１重量％溶液の粘度を有することを特徴とする、成形体をキトサンの酸溶液と接触させる、セルロース成形体を処理する方法を記載している。成形体は、特に繊維の形で、また処理のために好ましくは未乾燥の形で供給される。

キトサンで修飾したセルロース繊維は、他の繊維、例えば、木綿、ポリエステル、エラスタン及びポリアミドとの混合物で提供することができる。特に弾性製品について、弾性（繊維）材料を添加することが必要である。

特に繊維業界における弾性製品の調製は、当業者に周知である。

該物品は、数層からなる構造を有していてもよく、キトサンで修飾したセルロース繊維は、皮膚と接触することが意図される物品の側面に備えつけるべきである。

本発明はまた、用いるときに皮膚と接触する物品の領域の少なくとも一部に、キトサン及び／若しくはキトサン塩が組み込まれており且つ／又はその表面上にキトサン及び／若しくはキトサン塩を有するセルロース繊維を含む、０．００１Ｎ／ｃｍ²≦ｐ＜０．２４Ｎ／ｃｍ²の平均圧力ｐで生存哺乳動物の皮膚と接触させるための物品に関する。

物品及び用いたセルロース繊維の詳細に関する上で示した説明及び記述は、したがって、本発明による物品にも有効である。

本発明はさらに、皮膚の化粧処理並びに創傷治癒及び瘢痕化現象の低減のための本発明による物品の使用に関する。

４人の被験者が手首から肘を越えるまで腕を覆い、０．０２Ｎ／ｃｍ²の平均圧力を加える注文仕立てで、ぴったりしたアームウォーマーを１週間にわたり夜間に少なくとも１０時間着用した。最終日には、これらのアームウォーマーは、ただ測定のため以外は、外さなかった。アームウォーマーは、使用中は洗浄しなかった。被験者は、腕にクリームをつけることを許容されず、水で腕を洗うことだけが許容された。左腕と右腕との比較を行った。測定の部位は、前腕の内側であった。

用いた材料はそれぞれ、それぞれポリエステル（ＰＥＳ）及びリヨセル繊維（商標「Ｔｅｎｃｅｌ」）から並びにリヨセル繊維「Ｔｅｎｃｅｌ Ｃ」（＝０．４％キトサンコーティング付きリヨセル繊維）から作製されたシングルジャージーであった。

着用試験の前に、皮膚の水分量及び経表皮水分喪失量＝ＴＥＷＬを測定した。測定は、２４℃／湿度５０％の空調の３０分後に実施した。さらに、前腕の内側における皮膚常在細菌叢スワブを行った。

着用試験の後、スリーブを環境制御室内で外し、空調の３０分後に皮膚の水分量及びＴＥＷＬを測定し、前腕の内側における皮膚常在細菌叢スワブを実施した。

Claims (14)

1. 用いるときに生存哺乳動物の皮膚と０．００１Ｎ／ｃｍ²≦ｐ＜０．２４Ｎ／ｃｍ²の平均圧力ｐで接触する物品の調製のための、キトサン及び／若しくはキトサン塩が組み込まれており且つ／又は表面上にキトサン及び／若しくはキトサン塩を有するセルロース繊維の使用であって、前記セルロース繊維が、用いるときに皮膚と接触する物品の領域の少なくとも一部に備えられている使用。
2. 前記物品がコルセット、ベッド用リネン製品、シーツ、ナイトウェア、例えば、パジャマ又はナイトドレス、下着、靴下、枕、レギンス、ジーンズ、Ｔシャツ、安眠マスク、ボディシェーピングガーメント、靴インサート、包帯、ガーゼ、弾性包帯、サポート包帯、及びジャージーチューブ包帯からなる群から選択される繊維製品であることを特徴とする、請求項１に記載の使用。
3. 前記物品が弾性であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の使用。
4. 前記セルロース繊維がビスコース繊維、ポリノジック繊維、モダール繊維及びリヨセル繊維並びにそれらの混合物からなる群から選択される人造繊維であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の使用。
5. 前記セルロース繊維が０．１重量％以上、好ましくは０．２重量％〜１重量％、特に好ましくは０．４重量％〜０．６重量％のキトサン含量を有するリヨセル繊維であることを特徴とする、請求項４に記載の使用。
6. 皮膚上に加えられる物品の平均圧力ｐについて、０．０１Ｎ／ｃｍ²≦ｐ、好ましくは０．０５Ｎ／ｃｍ²≦ｐ、特に好ましくは０．１Ｎ／ｃｍ²≦ｐが適用されることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の使用。
7. 用いるときに皮膚と接触する物品の領域の少なくとも一部に、キトサン及び／若しくはキトサン塩が組み込まれており且つ／又は表面上にキトサン及び／若しくはキトサン塩を有するセルロース繊維を含む、生存哺乳動物の皮膚に０．００１Ｎ／ｃｍ²≦ｐ＜０．２４Ｎ／ｃｍ²の平均圧力ｐで接触させるための物品。
8. コルセット、ベッド用リネン製品、シーツ、ナイトウェア、例えば、パジャマ又はナイトドレス、下着、靴下、枕、レギンス、ジーンズ、Ｔシャツ、安眠マスク、ボディシェーピングガーメント、靴インサート、包帯、ガーゼ、弾性包帯、サポート包帯、及びジャージーチューブ包帯からなる群から選択される繊維製品の形態の、請求項７に記載の物品。
9. 前記物品が弾性であることを特徴とする、請求項８に記載の物品。
10. 前記セルロース繊維がビスコース繊維、ポリノジック繊維、モダール繊維及びリヨセル繊維並びにそれらの混合物からなる群から選択される人造セルロース繊維であることを特徴とする、請求項７又は８に記載の物品。
11. 前記セルロース繊維が０．１重量％以上、好ましくは０．２重量％〜１重量％、特に好ましくは０．４重量％〜０．６重量％のキトサン含量を有するリヨセル繊維であることを特徴とする、請求項１０に記載の物品。
12. 皮膚上に加えられる物品の平均圧力ｐについて、０．０１Ｎ／ｃｍ²≦ｐ、好ましくは０．０５Ｎ／ｃｍ²≦ｐ、特に好ましくは０．１Ｎ／ｃｍ²≦ｐが適用されることを特徴とする、請求項７から１１のいずれかに記載の物品。
13. 皮膚の化粧処理のための、請求項７から１２のいずれかに記載の物品の使用。
14. 創傷治癒及び瘢痕化の低減のための、請求項７から１２のいずれかに記載の物品の使用。