Ⅰ型コラーゲンに対するタンニン酸の影響 (Effect of tannic acid on type I collagen)

Ⅰ型コラーゲンに対するタンニン酸の影響 (Effect of tannic acid on type I collagen)

日本大学大学院 松戸歯学研究科 歯学専攻

會田 悦子

（指導：會田 雅啓 教授）

和 文 抄 録

本 研 究 は ，Ⅰ 型 コ ラ ー ゲ ン で あ る ウ シ ア キ レ ス 腱 由 来 の コ ラ ー ゲ ン に 対 す る タ ン ニ ン 酸 の 影 響 に つ い て 調 べ る こ と を 目 的 と し た ．

蒸 留 水 に 溶 解 し ， 0.1， 1 ， 10 ， 20%に 調 整 し た タ ン ニ ン 酸 溶 液 中 に ， ウ シ ア キ レ ス 腱 由 来 の コ ラ ー ゲ ン を 一 定 時 間 浸 漬 し た の ち ，洗 浄 お よ び 乾 燥 し ，示 差 走 査 熱 量 測 定 装 置 を 用 い て コ ラ ー ゲ ン の 熱 変 性 温 度 を 測 定 し た ． ま た ， 40% リ ン 酸 ま た は 10%ク エ ン 酸 を 作 用 さ せ た 場 合 の 変 化 の 様 子 に つ い て 肉 眼 で 確 認 す る と と も に ， 熱 変 性 温 度 を 測 定 し た ．

タ ン ニ ン 酸 溶 液 の 濃 度 と 浸 漬 時 間 に よ っ て 異 な る が ，タ ン ニ ン 酸 溶 液 に 浸 漬 し

た ウ シ ア キ レ ス 腱 由 来 の コ ラ ー ゲ ン は 熱 変 性 温 度 が 高 く な り ，酸 処 理 に よ っ て ゼ

ラ チ ン に 変 化 し な か っ た ．ゼ ラ チ ン に 変 化 し な か っ た ウ シ ア キ レ ス 腱 由 来 の コ ラ

ー ゲ ン を 示 差 走 査 熱 量 分 析 し た と こ ろ ，変 性 し て い な い こ と が わ か っ た ．以 上 の

結 果 か ら ，タ ン ニ ン 酸 は ，Ⅰ 型 コ ラ ー ゲ ン で あ る ウ シ ア キ レ ス 腱 由 来 の コ ラ ー ゲ

ン を 強 化 す る こ と が 分 か っ た ．

英 文 抄 録

The aim of the present study was to examine the effects of tannic acid on type I collagen derived from bovine Achilles tendon.

Tannic acid was dissolved in distilled water and adjusted to final concentrations of 0.1, 1, 10, and 20%. The collagen samples were immersed in these tannic acid solutions for varying durations, rinsed with distilled water, and then dried. The thermal denaturation temperature was determined using differential scanning calorimetry (DSC).

Next, the collagen samples were etched with 40% phosphoric acid or 10% citric acid.

Macroscopic changes in the samples were visually confirmed, and the thermal denaturation temperature was determined again by using DSC.

The results showed that the thermal denaturation temperature of the collagen samples increased after treatment with tannic acid, although the temperature varied according to the tannic acid concentration and the immersion time. Collagen was not converted into gelatin after acid treatment; moreover, DSC showed that collagen was not denatured.

These results suggest that tannic acid can strengthen type I insoluble collagen and

improve the adhesion of adhesive resin cement to dentin.

緒 言

う 蝕 や 外 傷 な ど に よ る 実 質 欠 損 に 対 し ，機 能 の 回 復 と 審 美 性 の 確 保 の 目 的 で ， 人 工 物 に よ る 歯 冠 補 綴 治 療 が 頻 繁 に 行 わ れ て い る ．歯 冠 補 綴 装 置 は 長 期 間 ，口 腔 内 に 維 持 さ れ る こ と が 重 要 で あ り ，合 着 用 セ メ ン ト を 用 い て 歯 に 合 着 す る ．歯 冠 補 綴 治 療 を 行 う 場 合 は ，一 般 的 に ，エ ナ メ ル 質 の ほ と ん ど を 削 除 し ，象 牙 質 が 露 出 し た 状 態 と な る ．し た が っ て ，象 牙 質 と 合 着 用 セ メ ン ト と の 接 着 は 重 要 で あ る ．

合 着 用 セ メ ン ト と し て ，リ ン 酸 亜 鉛 セ メ ン ト ，カ ル ボ キ シ レ ー ト セ メ ン ト ，酸 化 亜 鉛 ユ ー ジ ノ ー ル セ メ ン ト ，グ ラ ス ア イ オ ノ マ ー セ メ ン ト ，レ ジ ン モ デ ィ フ ァ イ ド グ ラ ス ア イ オ ノ マ ー セ メ ン ト ，接 着 性 レ ジ ン セ メ ン ト が あ る

．近 年 ，前 処 理 を 行 わ な い 接 着 性 レ ジ ン セ メ ン ト と し て ，セ ル フ ア ド ヒ ー シ ブ レ ジ ン セ メ ン ト が 市 販 さ れ て い る が ，そ の 接 着 信 頼 性 は ま だ 十 分 と は い え な い ．そ の た め ，接 着 性 モ ノ マ ー に よ る 歯 質 と の 化 学 的 な 接 着 を 期 待 し て ，主 に ，前 処 理 を 伴 う 接 着 性 レ ジ ン セ メ ン ト が 歯 冠 補 綴 装 置 の 合 着 に 使 用 さ れ て い る

．

接 着 性 レ ジ ン セ メ ン ト を 用 い て 歯 冠 補 綴 装 置 を 象 牙 質 に 合 着 す る 場 合 ，酸 を 用

い て 象 牙 質 面 を 処 理 す る ．酸 は 象 牙 質 を 切 削 す る 際 に 生 成 さ れ た ス ミ ア ー 層 を 除

去 す る と と も に ，ス ミ ア ー 層 直 下 の 健 全 象 牙 質 を 脱 灰 す る ．そ の 後 ，酸 処 理 面 の

洗 浄 と 乾 燥 を 行 う が ，そ の 際 ，露 出 し た 象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン は 収 縮 し ，レ ジ ン セ メ

ン ト の 浸 透 を 困 難 に す る こ と か ら ，プ ラ イ マ ー 処 理 を 行 い ，収 縮 し た 象 牙 質 コ ラ

ー ゲ ン の 膨 潤 性 を 回 復 さ せ る ．次 に ，ボ ン デ ィ ン グ 材 を 塗 布 し ，露 出 コ ラ ー ゲ ン

お よ び 脱 灰 象 牙 質 内 に 浸 透 さ せ ，接 着 性 レ ジ ン セ メ ン ト を 用 い て 歯 冠 補 綴 装 置 を

合 着 す る ．こ れ に よ っ て ，象 牙 質 面 に 樹 脂 含 浸 層 が 形 成 さ れ ，接 着 効 果 を 発 揮 す る

．

し か し ，多 く の 研 究 者 は ，象 牙 質 と 接 着 性 レ ジ ン セ メ ン ト と の 接 着 性 は 経 時 的 に 低 下 す る と 報 告 し て い る ．そ の 原 因 の 1 つ と し て ，歯 冠 補 綴 装 置 を 接 着 性 レ ジ ン セ メ ン ト で 合 着 す る 際 に ，象 牙 質 面 に 対 し て 行 わ れ る 酸 処 理 が 影 響 し て い る と 考 え ら れ て い る ．す な わ ち ，酸 処 理 に よ っ て 影 響 を 受 け た 樹 脂 含 浸 層 内 ま た は 樹 脂 含 浸 層 直 下 の コ ラ ー ゲ ン が 歯 冠 補 綴 装 置 合 着 後 の 長 期 に わ た る 水 の 浸 入 に よ り ， 加 水 分 解 し て し ま う こ と が 原 因 で あ る と さ れ て い る

．

一 方 ， 歯 質 強 化 を 目 的 と し て タ ン ニ ン ・ フ ッ 化 物 合 剤 （ 以 下 ， HY 材 ） が 開 発 さ れ ， 多 く の 研 究 が 行 わ れ て い る

．HY 材 は 構 成 成 分 中 の タ ン ニ ン 酸 が タ ン パ ク を 収 斂 凝 固 さ せ ，抗 菌 性 や 抗 酵 素 性 を も た ら し ，亜 鉛 は タ ン ニ ン 酸 亜 鉛 と し て 象 牙 細 管 を 封 鎖 し ，ス ト ロ チ ウ ム と フ ッ 素 が 無 機 質 の 耐 酸 性 を 与 え ，象 牙 質 の 有 機 成 分 及 び 無 機 成 分 の 両 面 か ら 強 化 す る と さ れ て い る ．ま た ，タ ン ニ ン 酸 は 古 く か ら 皮 な め し や 整 腸 剤 な ど に 使 用 さ れ ，タ ン パ ク 収 斂 作 用 を 有 し て い る こ と が 知 ら れ て い る

．

そ こ で ，タ ン ニ ン 酸 を 利 用 し て ，象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン を 強 化 す る こ と が で き れ ば ， 象 牙 質 と 接 着 性 レ ジ ン セ メ ン ト と の 接 着 耐 久 性 の 低 下 の 原 因 と さ れ て い る 象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン の 加 水 分 解 を 抑 制 し ，そ の 結 果 と し て ，接 着 耐 久 性 を 向 上 す る こ と が で き る の で は な い か と 考 え た ．

本 研 究 は ，ウ シ ア キ レ ス 腱 由 来 の コ ラ ー ゲ ン を 用 い て ，そ れ ら を タ ン ニ ン 酸 で

処 理 し た 場 合 の 影 響 ，お よ び ，タ ン ニ ン 酸 処 理 し た ウ シ ア キ レ ス 腱 由 来 の コ ラ ー ゲ ン を 酸 処 理 し た 場 合 の 影 響 に つ い て ，示 差 走 査 熱 量 分 析 装 置 を 用 い て 調 べ る こ と を 目 的 と し ，そ の 結 果 か ら ，接 着 性 レ ジ ン セ メ ン ト を 用 い て 歯 冠 補 綴 装 置 を 合 着 す る 場 合 の ヒ ト 象 牙 質 の 酸 処 理 に よ る 象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン へ の 影 響 ，お よ び ，象 牙 質 と 接 着 性 レ ジ ン セ メ ン ト と の 接 着 耐 久 性 に つ い て 考 察 し た ．

材 料 お よ び 方 法 １ ． 材 料

本 研 究 で は ， コ ラ ー ゲ ン と し て ， ウ シ ア キ レ ス 腱 コ ラ ー ゲ ン 由 来 の COLLAGEN

（ 和 光 ， LOT NO: M4672， 以 下 ， テ ン ド ン ） を 用 い た ． タ ン ニ ン 酸 は タ ン ニ ン 酸

（ 和 光 ， Lot No:PDQ0376 ， 以 下 ， タ ン ニ ン 酸 ） を 用 い た ．

２ ． タ ン ニ ン 酸 溶 液 の 調 整

蒸 留 水 に タ ン ニ ン 酸 を 溶 解 し ， 0.1， 1， 10， 20wt%の 溶 液 を 作 製 し た ．

３ ． 熱 変 性 温 度 の 測 定

細 か く 裁 断 し た テ ン ド ン 0.05g を 0.1 ， 1， 10 ， 20%の タ ン ニ ン 酸 溶 液 5ml 中 に ， そ れ ぞ れ 30 秒 ，1，10 ，30 分 ，1，3 ，6 ，12 ，24 時 間 37 ℃ 恒 温 槽 中 で 浸 漬 し た ． そ の 後 ， こ れ ら の タ ン ニ ン 酸 溶 液 に 浸 漬 し た テ ン ド ン （ 以 下 ， そ れ ぞ れ ， 0.1%

タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン ， 1%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン ， 10% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン

ド ン ，20% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン ）を 取 り 出 し ，濾 液 の pH が 中 性 に な る ま で 蒸 留 水 を 用 い て 洗 浄 お よ び 濾 過 を 繰 り 返 し 行 っ た 後 ，自 然 乾 燥 さ せ た ．こ れ ら の タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン を 示 差 走 査 熱 量 測 定 装 置 （ DSC8230 ， Rigaku： 以 下 ， DSC) を 用 い て ， 熱 変 性 温 度 を 測 定 し ， テ ン ド ン に 対 す る タ ン ニ ン 酸 の 影 響 を 調 べ た ． ま た ，対 照 と し て ，タ ン ニ ン 酸 溶 液 に 浸 漬 し な い テ ン ド ン（ 以 下 ，タ ン ニ ン 酸 処 理 な し テ ン ド ン ）を 用 い た ．な お ，表 1 に 測 定 条 件 を 示 す ．タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン は タ ン ニ ン 酸 の 濃 度 と 浸 漬 時 間 ご と に 試 料 数 を 3 個 と し ，そ れ ぞ れ 1 回 測 定 し た ．

４ ． タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン に 対 す る 酸 の 影 響

タ ン ニ ン 酸 処 理 な し テ ン ド ン ， 30 秒 ， 30 分 ， 24 時 間 浸 漬 し た 1%ま た は 10%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン に 対 し ，40%リ ン 酸 溶 液 を 15 秒 間 ， ま た は ，10% ク エ ン 酸 溶 液 を 10 秒 間 作 用 さ せ ，そ の 後 ，直 ち に 蒸 留 水 に て ，濾 液 の pH が 中 性 に な る ま で 洗 浄 お よ び 濾 過 を 繰 り 返 し 行 っ た 後 ，テ ン ド ン の 変 化 を 肉 眼 に て 観 察 し た ．ま た ， 酸 処 理 後 の こ れ ら の タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン を 自 然 乾 燥 さ せ ， 「 材 料 お よ び 方 法 」 に お け る 「 ３ ． 熱 変 性 温 度 の 測 定 」 と 同 様 の 方 法 お よ び 条 件 に て ， DSC に よ る 熱 変 性 温 度 を 測 定 し た ．

結 果

１ ． タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン の 熱 変 性 温 度 の 測 定

30 秒 ， 1， 10 ，30 分 ， 1， 3 ，6 ， 12， 24 時 間 浸 漬 し た 0.1% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン ，1% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン ，10%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン ，20%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン の DSC に よ る 熱 変 性 温 度 の 測 定 結 果 を 表 2 に ，ま た ，そ の 代 表 例 を 図 1 に 示 す ．

タ ン ニ ン 酸 処 理 な し テ ン ド ン の 場 合 ， 熱 変 性 温 度 の ピ ー ク が 65.6～ 65.8 ℃ で あ っ た ．

0.1%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン の 場 合 ， 浸 漬 時 間 が 30 秒 間 で は 熱 変 性 温 度 の ピ ー ク は 65.3 ～ 66.3 ℃ で ，タ ン ニ ン 酸 処 理 な し テ ン ド ン と ほ ぼ 同 じ で あ っ た が ， ピ ー ク は 低 く ， 低 温 側 か ら 高 温 側 へ と ブ ロ ー ド 状 に 広 が っ て お り ， 1， 3 ， 6 ， 12 ， 24 時 間 浸 漬 さ せ た テ ン ド ン で は 64.4～ 68.9 ℃ の ピ ー ク に 加 え て 78.6～

85.3 ℃ に も ピ ー ク が 出 現 し た （ 図 1-a）．

1%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン の 場 合 ，浸 漬 時 間 が 30 秒 間 で は 熱 変 性 温 度 の ピ ー ク は 65.4～ 69.5℃ で ，コ ン ト ロ ー ル と ほ ぼ 同 じ で あ っ た が ピ ー ク は 低 く ，ブ ロ ー ド 状 に 広 が っ て い た ． 1 分 間 以 上 の 浸 漬 時 間 で は 78.4 ～ 85.0 ℃ に 2 つ 目 の ピ ー ク が 出 現 し ， 1 時 間 以 上 の 作 用 時 間 で は 熱 変 性 温 度 が 高 温 側 の み の 比 較 的 シ ャ ー プ な ピ ー ク と な り ， 85.0 ～ 86.0 ℃ を 示 し た （ 図 1-b）．

10%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン の 場 合 ， 0.1%ま た は 1% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン

の 場 合 と 異 な り ， 30 秒 ， 1 分 間 の 浸 漬 の 場 合 で は ， 66.2 ～ 69.1℃ の 熱 変 性 温 度

の ピ ー ク を 示 し ， 10 ，30 分 ， 1 時 間 の 浸 漬 時 間 で は 69.7 ～ 75.7℃ と な り ， 高 温

側 へ の 移 動 が 速 か っ た も の の ， ピ ー ク は 低 く ブ ロ ー ド 状 で あ っ た ． そ の 後 ， ピ

ー ク は シ ャ ー プ に な り ，2 つ に な る こ と が な く ，3 時 間 以 上 の 浸 漬 時 間 で は ，熱 変 性 温 度 の ピ ー ク が 83.4～ 84.6℃ で ほ ぼ 一 定 の ピ ー ク を 示 し た ．（ 図 1-c）．

20%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン の 場 合 ， 30 秒 間 の 浸 漬 時 間 で も ， タ ン ニ ン 酸 処 理 な し テ ン ド ン と 比 べ て 69.8 ～ 72.2 ℃ と や や 高 い 熱 変 性 温 度 の ピ ー ク を 示 し ， 浸 漬 時 間 の 延 長 と と も に ピ ー ク が 高 温 側 へ と 移 動 し た も の の ， 熱 変 性 温 度 の ピ ー ク は 75.8 ～ 79.9℃ で あ り ， や や 広 い ブ ロ ー ド 状 を 示 し た ．（ 図 1-d ）．

２ ． タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン に 対 す る 酸 の 影 響 １ ） 肉 眼 的 観 察

タ ン ニ ン 酸 処 理 な し テ ン ド ン ， 30 秒 ， 30 分 ， 24 時 間 浸 漬 さ せ た 1% ま た は 10%

タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン に 対 し ， 40%リ ン 酸 溶 液 を 15 秒 間 ， ま た は ， 10%ク エ ン 酸 溶 液 を 10 秒 間 作 用 さ せ た 場 合 の テ ン ド ン の 変 化 を 図 2 に 示 す ． ま た ， こ れ ら の 酸 処 理 に よ っ て ゼ ラ チ ン と な っ た も の を ×，原 型 を 留 め て い る も の を ○ ，一 部 ゼ ラ チ ン と な っ た も の を △ と し ， 表 3 に 示 し た ．

40%リ ン 酸 溶 液 を 15 秒 間 作 用 さ せ た 場 合 ， タ ン ニ ン 酸 処 理 な し ， 30 秒 間 浸 漬 し た 1% お よ び ，10%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン は ，ゼ ラ チ ン と な っ た ．ま た ， 30 分 間 浸 漬 し た 1% お よ び ， 10%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン で は ， 一 部 ， ゼ ラ チ ン と な っ た ．24 時 間 浸 漬 し た 1% お よ び ，10% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン で は ，ゼ ラ チ ン に な る こ と な く ， 原 型 を 維 持 し て い た ．

10%ク エ ン 酸 溶 液 を 10 秒 間 作 用 さ せ た 場 合 ，タ ン ニ ン 酸 処 理 な し テ ン ド ン ，30

秒 間 ま た は 30 分 間 浸 漬 し た 1% お よ び ， 10%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン で は ，一 部 ， ゼ ラ チ ン と な っ た ．ま た ，24 時 間 浸 漬 し た 1% お よ び ，10%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン で は ， ゼ ラ チ ン に な る こ と な く ， 原 型 を 維 持 し て い た ．

２ ） 熱 変 性 温 度 の 測 定

タ ン ニ ン 酸 処 理 な し テ ン ド ン ， 30 秒 ， 30 分 ， 24 時 間 浸 漬 さ せ た 1% ま た は 10%

タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン に 対 し ， 40%リ ン 酸 溶 液 を 15 秒 間 ， ま た は ， 10%ク エ ン 酸 溶 液 を 10 秒 間 作 用 さ せ た 後 の 熱 変 性 温 度 の 測 定 結 果 を 図 3 に 示 す ．

40%リ ン 酸 溶 液 を 15 秒 間 作 用 さ せ た 場 合 に ，ゼ ラ チ ン と な っ た タ ン ニ ン 酸 処 理 な し テ ン ド ン ，30 秒 間 浸 漬 し た 1% お よ び ，10% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン で は ，熱 変 性 温 度 の 測 定 は で き な か っ た ．一 部 ゼ ラ チ ン と な っ た 30 分 間 浸 漬 し た 1% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン で は 熱 変 性 温 度 の ピ ー ク が 77.9℃ で あ っ た が ， ピ ー ク は 低 か っ た ．ゼ ラ チ ン と な ら な か っ た 24 時 間 浸 漬 し た 1% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン で は 熱 変 性 温 度 の ピ ー ク が 76.7 ℃ で あ り ， ピ ー ク は 低 か っ た ． 一 部 ゼ ラ チ ン と な っ た 30 分 間 浸 漬 し た 10%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン で は 61.9 ℃ で あ っ た が ， 広 い ブ ロ ー ド 状 を 示 し ， ピ ー ク は シ ャ ー プ で な か っ た ． ゼ ラ チ ン に な ら な か っ た 24 時 間 浸 漬 し た 10% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン で は ピ ー ク は 78.7℃ で あ っ た（ 図 3-a）．

10%ク エ ン 酸 を 10 秒 間 作 用 さ せ た 場 合 ，一 部 ゼ ラ チ ン と な っ た タ ン ニ ン 酸 処 理

な し テ ン ド ン で は 59.6 ℃ ， 30 秒 間 浸 漬 し た 1% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン で は

62.9 ℃ の 熱 変 性 温 度 の ピ ー ク を 示 し た が ，ピ ー ク は ブ ロ ー ド 状 で あ り シ ャ ー プ で

は な か っ た ． 同 様 に ， 一 部 ゼ ラ チ ン と な っ た 30 分 間 浸 漬 し た 1% タ ン ニ ン 酸 処 理

テ ン ド ン で は 80.0 ℃ で ， ピ ー ク も や や シ ャ ー プ で あ っ た ． ゼ ラ チ ン と な ら な か っ た 24 時 間 浸 漬 し た 1% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン で は 81.4 ℃ で あ っ た ．ま た ， 10%

タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン の 場 合 は ， 一 部 ゼ ラ チ ン と な っ た 30 秒 間 浸 漬 し た 場 合 で 63.1 ℃ ， 30 分 間 浸 漬 し た 場 合 で 63.5 ℃ で ， ピ ー ク も 低 く ， ブ ロ ー ド 状 を 示 し た ． ゼ ラ チ ン と な ら な か っ た 24 時 間 浸 漬 し た 場 合 で は ， 熱 変 性 温 度 の ピ ー ク が 72.6 ℃ で あ っ た が ， 1%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン と 比 べ て ， ピ ー ク が 低 く ， や や ブ ロ ー ド 状 を 示 し た ．

考 察

本 研 究 は ，ウ シ ア キ レ ス 腱 由 来 の コ ラ ー ゲ ン を 用 い て ，そ れ ら を タ ン ニ ン 酸 で 処 理 し た 場 合 の 影 響 ，お よ び ，タ ン ニ ン 酸 処 理 し た ウ シ ア キ レ ス 腱 由 来 の コ ラ ー ゲ ン を 酸 処 理 し た 場 合 の 影 響 に つ い て ，示 差 走 査 熱 量 測 定 装 置 を 用 い て 調 べ る こ と を 目 的 と し ，そ の 結 果 か ら ，歯 冠 補 綴 装 置 を 接 着 性 レ ジ ン セ メ ン ト を 用 い て 装 着 す る 場 合 の ヒ ト 象 牙 質 の 酸 処 理 に よ る 象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン へ の 影 響 ，お よ び ，象 牙 質 と 接 着 性 レ ジ ン セ メ ン ト と の 接 着 耐 久 性 に つ い て 考 察 し た ．

こ れ ま で に ， 象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン を 対 象 と し た 実 験 は 比 較 的 多 く 行 わ れ て お り ，

そ の ほ と ん ど は ，ウ シ 歯 象 牙 質 か ら 無 機 成 分 を 取 り 除 い た 抽 出 物 を 象 牙 質 コ ラ ー

ゲ ン と し て 使 用 し て い る ．一 般 的 に 象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン は ，エ ナ メ ル 質 を 除 去 し た

後 ， 象 牙 質 を ダ イ ヤ モ ン ド バ ー に て 切 削 す る か 象 牙 質 片 を 切 り 出 し ， あ る い は ，

生 後 1 年 の 仔 牛 の 前 歯 部 顎 骨 か ら 歯 胚 お よ び 未 萌 出 歯 を 摘 出 し

， 凍 結 さ せ た

の ち 粉 砕 し た 粉 末 か ら 抽 出 す る ． こ の 粉 末 か ら 酢 酸 や リ ン 酸 ， あ る い は EDTA な

ど を 用 い て 無 機 成 分 を 除 去 し た 後 ，洗 浄 濾 過 し ，残 っ た 抽 出 物 を 象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン と し て 使 用 し て い る こ と が 多 い ．し か し ，象 牙 質 の 粉 砕 法 ，象 牙 質 か ら コ ラ ー ゲ ン を 抽 出 す る た め に 使 用 す る 処 理 液 の 種 類 ，象 牙 質 粉 末 と 処 理 液 と の 割 合 ，処 理 時 間 な ど が 詳 細 に 定 め ら れ て い な い こ と か ら ，再 現 性 が 困 難 で あ り ，処 理 液 に よ る 影 響 が 懸 念 さ れ る

．一 方 ，ウ シ ア キ レ ス 腱 コ ラ ー ゲ ン で あ る テ ン ド ン は 象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン と 同 種 の Ⅰ 型 コ ラ ー ゲ ン で あ り ，均 一 な 条 件 で 調 整 さ れ て お り ，象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン を 対 象 と し た 実 験 の 試 料 と し て 広 く 用 い ら れ て い る こ と か

ら

， 本 実 験 は テ ン ド ン を 用 い た

．

物 質 の 温 度 を 変 化 さ せ な が ら 温 度 差 ，熱 エ ネ ル ギ ー ，質 量 ，長 さ ，弾 性 率 な ど を 測 定 す る 技 法 を 一 般 的 に 熱 分 析 と い う ．こ の 中 で ，熱 エ ネ ル ギ ー の 変 化 を 測 定 す る DSC は ，物 質 の 転 移 温 度 や 熱 量 ，熱 容 量 を 測 定 す る こ と が で き る ．す な わ ち ， コ ラ ー ゲ ン の 場 合 で は ，コ ラ ー ゲ ン が 熱 変 性 す る 際 の 吸 熱 変 化 を 捉 え ，熱 変 性 温 度 を 測 定 す る こ と が で き る 装 置 で あ る ．コ ラ ー ゲ ン は 熱 変 性 す る こ と で ゼ ラ チ ン と な る こ と か ら ，DSC に よ る 測 定 は コ ラ ー ゲ ン が ゼ ラ チ ン と な る 温 度 を 測 定 す る こ と に な る ．

タ ン ニ ン 酸 処 理 な し テ ン ド ン で は ， 熱 変 性 の ピ ー ク 温 度 が 65.6～ 65.8 ℃ で あ

り ， ピ ー ク が シ ャ ー プ で あ る こ と か ら ， 試 料 の ほ と ん ど が 65.6 ～ 65.8℃ で 変 性

す る 性 質 の も の で あ る こ と を 示 し て い る ．こ れ に 対 し ，0.1% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン

ド ン で は ，タ ン ニ ン 酸 処 理 な し テ ン ド ン と 比 較 し て ，30 秒 ，1，10 ，30 分 間 浸 漬

し た 場 合 の 熱 変 性 の ピ ー ク 温 度 に ほ と ん ど 変 化 が 無 か っ た が ，ピ ー ク の 高 さ が 低

く ， 高 温 側 へ ブ ロ ー ド 状 に 広 が っ て お り ， 2 つ 目 の ピ ー ク ら し き 変 化 が 認 め ら れ た ．こ れ は ，タ ン ニ ン 酸 処 理 な し テ ン ド ン の 場 合 と 異 な り ，ピ ー ク 温 度 付 近 で 変 性 す る 性 質 を 持 つ テ ン ド ン に 加 え て ，そ れ 以 上 の 温 度 で 変 性 す る 性 質 を 備 え た 部 分 が わ ず か な が ら 出 現 し つ つ あ る こ と を 示 し て お り ，タ ン ニ ン 酸 溶 液 に 浸 漬 し た こ と に よ る 変 化 ，す な わ ち ，テ ン ド ン が 一 部 ，強 化 さ れ つ つ あ る こ と を 示 し た 変 化 で あ る ． さ ら に ， 浸 漬 時 間 を 延 長 す る と ， 62.5 ～ 67.9 ℃ に あ っ た ピ ー ク に 加 え て ，シ ャ ー プ さ は な い も の の ，78.6～ 85.3 ℃ の 2 つ 目 の ピ ー ク が 出 現 し た こ と か ら ， テ ン ド ン が 62.5 ～ 67.9℃ の 低 温 で 熱 変 性 す る 部 分 と 78.6～ 85.3 ℃ で 熱 変 性 す る 部 分 の 大 き な 2 つ の 構 成 に 変 化 し つ つ あ る こ と が わ か る ．し か し ，高 温 側 で の ピ ー ク の 高 さ が ，低 温 側 の ピ ー ク よ り 低 い こ と か ら ，強 化 さ れ た テ ン ド ン の 割 合 は 少 な く ， 十 分 な 強 化 は で き て い な い も の と 思 わ れ る ．

1% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン で は ， 0.1% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン を 1 時 間 浸 漬 し

た 場 合 に 現 れ た の と 同 様 な 変 化 が 浸 漬 時 間 が わ ず か 1 分 で 出 現 し ，シ ャ ー プ で は

な い も の の ， 高 温 側 に 熱 変 性 温 度 の ピ ー ク が 出 現 し た ． ま た ， そ の ピ ー ク は 10

分 後 に は 低 温 側 の ピ ー ク よ り 高 く な り ， 1 時 間 浸 漬 で は シ ャ ー プ と な り ， 3 時 間

以 上 に な る と ， シ ャ ー プ な ま ま ， 高 温 側 の み の ピ ー ク と 変 化 し た ． 1 ％ タ ン ニ ン

酸 処 理 テ ン ド ン で は ，0.1% の 場 合 と 異 な り ， 3 時 間 の 浸 漬 時 間 で ， 65.4～ 72.2 ℃

で 熱 変 性 を 示 し て い た タ ン ニ ン 酸 処 理 な し テ ン ド ン の 性 質 が ， 85.0～ 85.7 ℃ に

熱 変 性 を 示 す 性 質 に ，す べ て 変 化 し た こ と を 示 し て い る ．1% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン

ド ン で は ，0.1%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン と 比 較 し て ，強 化 ま で の 時 間 が 短 く ，効

果 的 に 行 わ れ て い る こ と を 示 し て い る ．

10%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン で は ，終 始 ， 2 つ の ピ ー ク が 共 存 す る こ と が な く ， 特 に ， 1 時 間 ま で の 浸 漬 で は ， ピ ー ク 温 度 が 66.2 ～ 75.7 ℃ か ら 83.4 ～ 84.6 ℃ に ま で 移 動 し ，高 温 側 に も 2 つ 目 の ピ ー ク ら し き 変 化 が み ら れ る こ と か ら ，強 化 の 速 度 は 0.1% ま た は 1% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン の 場 合 よ り 速 い こ と を 示 し て い る ． し か し ， 強 化 の 程 度 は 平 均 的 で あ り ， 特 に 高 度 に 強 化 さ れ た テ ン ド ン の 割 合 は 1%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン よ り 少 な い も の で あ っ た ． 3 時 間 以 上 の 浸 漬 に な る と ， 1%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン の 1 時 間 以 上 の 浸 漬 の 場 合 と 同 様 な 変 化 を 示 し ，ほ ぼ ， 同 じ 強 化 の 程 度 で あ っ た ．

20%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン で は ， 10%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン の 場 合 と ほ ぼ 同 様 な 変 化 を 示 し た が ， 10%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン と 比 べ て ， や や シ ャ ー プ な ピ ー ク を 示 し た ．し か し ，ピ ー ク は シ ャ ー プ に な る こ と な く ，69.8 ～ 79.9℃ に 留 ま っ て い た ． 1% ま た は 10% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン の 場 合 と 比 較 し て ， 強 化 の 速 度 は 速 く 現 れ る も の の ， 強 化 の 程 度 は 低 い も の で あ る こ と が わ か っ た ．

こ れ ら の 結 果 は ，テ ン ド ン に 対 し て タ ン ニ ン 酸 を 作 用 さ せ た 場 合 ，タ ン ニ ン 酸

が テ ン ド ン に 熱 物 性 変 化 を 与 え ，ゼ ラ チ ン に 変 化 す る 熱 変 性 温 度 を 高 く し た ，す

な わ ち ， 変 性 し に く い 状 態 に な り テ ン ド ン が 強 化 さ れ た こ と を 示 し て い る ． ま

た ，強 化 の 程 度 に は ，適 切 な 濃 度 と 浸 漬 時 間 が 存 在 し ，今 回 の 実 験 か ら ，テ ン ド

ン を 効 果 的 に 強 化 す る た め に は ， 1%タ ン ニ ン 酸 溶 液 に 1 時 間 以 上 浸 漬 す る こ と ，

お よ び ， 10% タ ン ニ ン 酸 溶 液 に 6 時 間 以 上 浸 漬 す る こ と が 必 要 と 思 わ れ る ．

タ ン ニ ン 酸 に よ る コ ラ ー ゲ ン の 強 化 は ，タ ン ニ ン 酸 の 水 酸 基 が ，コ ラ ー ゲ ン タ ン パ ク 質 の － NH

， － NH － ， － CONH － な ど の ア ミ ノ 基 に 水 素 結 合 を 形 成 す る と 考 え ら れ て い る

． 一 般 的 に ， タ ン ニ ン 酸 の 濃 度 が 高 け れ ば ， こ の 反 応 が 促 進 さ れ る よ う に 思 わ れ た が ，今 回 の DSC の 結 果 か ら は ，タ ン ニ ン 酸 溶 液 の 濃 度 が 高 い と ， 浸 漬 の 早 期 に 強 化 の 反 応 が 起 こ っ て い る も の の ， そ の 後 の 強 化 の 程 度 は ， 浸 漬 時 間 が 延 長 し て い る に も 関 わ ら ず ， 低 い も の で あ っ た ．

タ ン ニ ン 酸 を 利 用 し た 操 作 に ，古 来 よ り 行 わ れ て い る「 皮 な め し 」が あ る ．こ れ は ， タ ン ニ ン 酸 溶 液 で 処 理 し ，「 皮 」 を 「 革 」 に 変 え る 操 作 で あ る

． な め さ れ て い な い も の を 「 皮 」 と い い ， な め し が 行 わ れ た も の を 「 革 」 と い う ．「 な め し 」の 定 義 は ，耐 熱 性 を 付 与 す る こ と ，耐 酸 性 や 耐 薬 品 性 を 付 与 す る こ と ，皮 を や わ ら か く し ，革 ら し さ を 付 与 す る こ と と さ れ て い る ．こ の 操 作 は ，始 め に ，濃 度 の 低 い タ ン ニ ン 酸 溶 液 に 一 定 時 間 ，浸 漬 し た 後 ，徐 々 に 濃 度 の 高 い タ ン ニ ン 酸 溶 液 に 浸 漬 し て 行 わ れ る ．最 初 か ら 濃 度 の 高 い タ ン ニ ン 酸 溶 液 に 浸 漬 す る と ，表 面 の み に タ ン ニ ン 酸 が 定 着 す る「 死 ジ ュ ウ 」と い う 現 象 を 起 こ し ，タ ン ニ ン 酸 の 浸 透 を 妨 げ て し ま い ，十 分 な「 な め し 」が 行 え な く な る ．一 方 ，タ ン ニ ン 酸 溶 液 の 濃 度 が 薄 い 場 合 は ， こ の 現 象 が 起 こ ら ず ， 内 部 に ま で 浸 透 し ，「 な め し 」 の 効 果 が 発 揮 さ れ る

．

本 実 験 に お け る 20%タ ン ニ ン 酸 溶 液 で は ， 浸 漬 早 期 に ， わ ず か に 強 化 の 傾 向 が

見 ら れ た が ，そ の 後 ，熱 変 性 温 度 の ピ ー ク の 上 昇 が 1% ま た は 10%タ ン ニ ン 酸 処 理

テ ン ド ン の よ う に 高 く な ら ず ，テ ン ド ン の 強 化 が 十 分 に 行 わ れ て い な か っ た こ と

か ら ， こ の よ う な 現 象 が 起 こ っ た も の と 考 え ら れ る ．

歯 科 臨 床 に お い て ，接 着 性 レ ジ ン セ メ ン ト を 使 用 す る 場 合 ，象 牙 質 面 を 酸 処 理 す る が ，こ の 酸 処 理 に よ っ て ，健 全 象 牙 質 を 脱 灰 す る と と も に ，象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン も 影 響 を 受 け ，こ の 象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン が 口 腔 内 で 長 期 に わ た る 水 分 の 浸 入 に よ っ て 加 水 分 解 す る こ と が ，象 牙 質 と 接 着 性 レ ジ ン セ メ ン ト と の 接 着 耐 久 性 を 低 下 さ せ る 原 因 の 1 つ と さ れ て い る

．そ こ で ，タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン に 対 し て ， 市 販 の 酸 処 理 剤 に 使 用 さ れ て い る 40% リ ン 酸 溶 液 ま た は 10% ク エ ン 酸 溶 液 を 用 い て ，タ ン ニ ン 酸 処 理 を し た テ ン ド ン に 対 す る 酸 処 理 の 影 響 に つ い て 調 べ た ．な お ， こ の 酸 処 理 を 行 う 実 験 に つ い て は ， 熱 変 性 温 度 の 測 定 結 果 か ら ，4 種 類 の 濃 度 の タ ン ニ ン 酸 の 中 で ，タ ン ニ ン 酸 の 効 果 が 高 い と 思 わ れ た 1% お よ び 10%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン を 用 い た ．

図 2 お よ び 表 3 に 示 す よ う に ， タ ン ニ ン 酸 処 理 な し テ ン ド ン ， 30 秒 間 浸 漬 し た 1% ま た は 10% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン で は ， 40%リ ン 酸 溶 液 を 15 秒 間 作 用 さ せ る こ と に よ り ゼ ラ チ ン と な っ た が ， 30 分 間 浸 漬 し た 1% ま た は 10%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン の 場 合 で は 一 部 ゼ ラ チ ン と な り ， 浸 漬 時 間 が 24 時 間 で は ゼ ラ チ ン は 確 認 で き ず 原 型 を 維 持 し て お り ，浸 漬 時 間 が 長 く な る と と も に 40%リ ン 酸 溶 液 に 対 す る 耐 酸 性 を 備 え て い る こ と が わ か る ．

一 方 ，10%ク エ ン 酸 溶 液 を 10 秒 間 作 用 さ せ た 場 合 で は ，タ ン ニ ン 酸 処 理 な し テ

ン ド ン ，30 秒 ま た は 30 分 間 浸 漬 し た 1% お よ び 10% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン で 一

部 ゼ ラ チ ン に な っ た が ， 24 時 間 の 浸 漬 時 間 に な る と 1% お よ び 10%タ ン ニ ン 酸 処

理 テ ン ド ン で ゼ ラ チ ン は 確 認 で き ず 原 型 を 維 持 し て お り ， 10%ク エ ン 酸 に 対 す る 耐 酸 性 を 備 え た こ と が わ か っ た ．

ま た ， DSC の 測 定 結 果 と 併 せ て 考 察 す る と ， タ ン ニ ン 酸 溶 液 に 浸 漬 す る こ と に よ る テ ン ド ン の 熱 変 性 温 度 の 上 昇 は ，テ ン ド ン の 耐 酸 性 の 向 上 を 示 し た 結 果 と な っ て お り ，タ ン ニ ン 酸 溶 液 に よ る テ ン ド ン の 強 化 が ，酸 に 対 す る 抵 抗 性 を も 獲 得 し て い る こ と を 示 し て い る ．

ゼ ラ チ ン は コ ラ ー ゲ ン が 変 性 し た こ と を 示 す 変 化 で あ る ．変 性 は コ ラ ー ゲ ン の 分 子 構 造 で あ る 三 重 ら せ ん 構 造 が 開 裂 し ，ポ リ ペ プ チ ド 鎖 の 状 態 に な っ て い る こ と を 示 し て い る ．し か し ，ゼ ラ チ ン は 変 性 温 度 を 下 回 る と ，再 び ，ポ リ ペ プ チ ド 鎖 が 寄 り 集 ま っ て ， 部 分 的 に 三 重 ら せ ん を 構 築 す る と さ れ て い る

． そ こ で ， 酸 処 理 後 の タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン の 状 況 を 把 握 す る た め ，酸 処 理 に よ っ て 生 成 し た ゼ ラ チ ン の 熱 変 性 温 度 を DSC に よ っ て 測 定 し た （ 図 3 ）．

40%リ ン 酸 溶 液 を 作 用 さ せ る こ と に よ っ て ゼ ラ チ ン と な っ た タ ン ニ ン 酸 処 理 な し テ ン ド ン ，30 秒 間 浸 漬 し た 1% お よ び ，10%タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン で は ，熱 変 性 を 示 す ピ ー ク 温 度 が 示 さ れ な か っ た ．こ れ は コ ラ ー ゲ ン の 三 重 ら せ ん 構 造 が 開 裂 し た 状 態 と な っ て い る こ と を 示 し ，酸 処 理 に よ っ て ゼ ラ チ ン と な っ た こ れ ら の テ ン ド ン が 再 び 三 重 ら せ ん 構 造 を 構 築 す る こ と な く ，開 裂 し た ま ま の 状 態 で あ る こ と を 示 し て い る ． こ れ は 1% お よ び 10% タ ン ニ ン 酸 に 30 秒 間 浸 漬 処 理 で は ， テ ン ド ン が 強 化 さ れ て い な い こ と を 裏 付 け る も の で あ っ た ．

一 方 ， 40% リ ン 酸 溶 液 を 作 用 さ せ る こ と に よ っ て ゼ ラ チ ン に な ら な か っ た 24 時

間 浸 漬 し た 1% ま た は ， 10% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン ， お よ び ， 10%ク エ ン 酸 溶 液 を 作 用 さ せ る こ と に よ っ て ゼ ラ チ ン と な ら な か っ た 24 時 間 浸 漬 し た 1% ま た は ， 10% タ ン ニ ン 酸 処 理 テ ン ド ン で は ， 72.6 ～ 81.4 ℃ で 熱 変 性 温 度 の ピ ー ク が 示 さ れ ， 酸 処 理 を 行 っ て い な い タ ン ニ ン 酸 処 理 な し テ ン ド ン で 示 さ れ た 65.6～ 81.4 ℃ と 比 較 し て 高 い 温 度 で あ っ た こ と か ら ，酸 処 理 に よ っ て も 強 化 さ れ た 状 態 が 維 持 さ れ て い た ．し か し ，前 述 の 如 く ，ピ ー ク は シ ャ ー プ で は な く ，ブ ロ ー ド 状 で あ っ た こ と ，ま た ，熱 変 性 を 示 す ピ ー ク 温 度 が ，酸 処 理 前 と 比 較 し て ，低 温 側 に 移 動 し た こ と か ら ，酸 処 理 に よ っ て 侵 襲 を 受 け ，三 重 ら せ ん 構 造 の 開 裂 は 無 い も の の ， 三 重 ら せ ん 構 造 を 維 持 し て い る 水 素 結 合 が 減 少 し て い る も の と 思 わ れ る ．

ま た ，一 部 ゼ ラ チ ン と な っ た テ ン ド ン の 場 合 で は ，熱 変 性 を 起 こ す ピ ー ク 温 度 が 61.9～ 80.0 ℃ で あ り ， 酸 処 理 を 行 っ て い な い タ ン ニ ン 酸 処 理 な し の テ ン ド ン で 示 さ れ た 65.6 ～ 65.8℃ と 同 程 度 で あ り ， タ ン ニ ン 酸 に よ る 強 化 が 示 さ れ て い る も の の ， 酸 処 理 に 抵 抗 で き る ほ ど の 強 化 で は な い も の で あ っ た ．

以 上 の よ う に ，タ ン ニ ン 酸 は 適 切 に 作 用 さ せ る こ と に よ っ て Ⅰ 型 コ ラ ー ゲ ン で あ る テ ン ド ン を 強 化 し ， 耐 酸 性 を 向 上 さ せ る こ と が 分 か っ た ．

Ⅰ 型 コ ラ ー ゲ ン で あ る テ ン ド ン は 熱 や 酸 に よ っ て 変 性 し ゼ ラ チ ン と な る ．今 回

の 実 験 は 象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン を 使 用 し た も の で は な い ．し か し ，象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン

が テ ン ド ン と 同 じ Ⅰ 型 コ ラ ー ゲ ン で あ る こ と か ら ，接 着 性 レ ジ ン セ メ ン ト を 使 用

す る 際 の 酸 処 理 に よ っ て ，ゼ ラ チ ン と な る 可 能 性 が 考 え ら れ る ．ゼ ラ チ ン は 親 水

性 と 溶 解 性 が 高 く な る こ と か ら

， こ の よ う な 状 態 で 歯 冠 補 綴 装 置 を 装 着 し

た 場 合 ，接 着 耐 久 性 の 低 下 に よ っ て 早 期 に 脱 離 す る 可 能 性 も あ る ．し か し ，タ ン ニ ン 酸 を 象 牙 質 に 適 切 に 作 用 さ せ る こ と に よ っ て 象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン を 強 化 し て お け ば ，酸 処 理 に よ る 影 響 を 抑 制 し ，長 期 に わ た る 歯 冠 補 綴 装 置 の 維 持 に 寄 与 で き る 可 能 性 が 考 え ら れ る ．テ ン ド ン を 用 い た 今 回 の 実 験 で は ， 1% タ ン ニ ン 酸 溶 液 に 1 時 間 以 上 ，ま た は 10%タ ン ニ ン 酸 溶 液 に 6 時 間 以 上 浸 漬 す る こ と で テ ン ド ン が 大 き く 強 化 さ れ た ． し か し ， 象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン は 無 機 成 分 中 に 存 在 し て お り ， タ ン ニ ン 酸 の 浸 透 が 容 易 に 行 わ れ な い 可 能 性 を 考 慮 す る と ，歯 科 臨 床 に お い て は プ ロ ビ ジ ョ ナ ル レ ス ト レ ー シ ョ ン や 歯 冠 補 綴 装 置 の 仮 着 期 間 を 利 用 し ，仮 着 用 セ メ ン ト に 添 加 す る な ど ，で き る 限 り 作 用 時 間 を 長 く す る 方 法 で の 応 用 が 考 え ら れ る ． さ ら に ， タ ン ニ ン 酸 に よ る Ⅰ 型 コ ラ ー ゲ ン の 強 化 は ， 熱 変 性 温 度 を 高 く し ， 酸 に 対 す る 抵 抗 性 を 獲 得 し て お り ， ゼ ラ チ ン へ の 変 化 を 抑 制 し た こ と か ら ，3 重 ら せ ん 構 造 を 維 持 し て い る 水 素 結 合 を 増 加 さ せ て い る 可 能 性 が 示 さ れ た ．

結 論

本 研 究 は ，牛 ア キ レ ス 腱 由 来 の コ ラ ー ゲ ン を 用 い て ，そ れ ら を タ ン ニ ン 酸 で 処

理 し た 場 合 の 影 響 ，お よ び ，タ ン ニ ン 酸 処 理 し た 牛 ア キ レ ス 腱 由 来 の コ ラ ー ゲ ン

を 酸 処 理 し た 場 合 の 影 響 に つ い て ，示 差 走 査 熱 量 分 析 装 置 を 用 い て 調 べ る こ と を

目 的 と し ，そ の 結 果 か ら ，歯 冠 補 綴 装 置 を 接 着 性 レ ジ ン セ メ ン ト を 用 い て 装 着 す

る 場 合 の ヒ ト 象 牙 質 の 酸 処 理 に よ る 影 響 ，お よ び ，象 牙 質 と 接 着 性 レ ジ ン セ メ ン

ト と の 接 着 耐 久 性 に つ い て 考 察 し た ．

そ の 結 果 ，タ ン ニ ン 酸 は ，Ⅰ 型 コ ラ ー ゲ ン で あ る テ ン ド ン の 熱 変 性 温 度 を 高 く し ，強 化 す る こ と が わ か っ た が ，そ の 効 果 に は ，適 切 な 濃 度 と 時 間 が あ り ，効 果 的 に 強 化 す る た め に ， テ ン ド ン を 用 い た 今 回 の 実 験 で は ，1% タ ン ニ ン 酸 溶 液 に 1 時 間 以 上 浸 漬 ，ま た は 10%タ ン ニ ン 酸 溶 液 に 6 時 間 以 上 浸 漬 す る 必 要 が あ る と い う 結 論 を 得 た ． ま た ， タ ン ニ ン 酸 で 強 化 さ れ た テ ン ド ン は 耐 酸 性 を 示 し た ． 更 に ，象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン が テ ン ド ン と 同 じ Ⅰ 型 コ ラ ー ゲ ン で あ る こ と か ら ，象 牙 質 に タ ン ニ ン 酸 を 作 用 さ せ る こ と に よ っ て ，象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン が 強 化 さ れ ，歯 冠 補 綴 装 置 を 接 着 性 レ ジ ン セ メ ン ト で 合 着 す る 場 合 に 行 わ れ る 象 牙 質 面 の 酸 処 理 の 影 響 を 軽 減 し ，象 牙 質 と 接 着 性 レ ジ ン セ メ ン ト と の 接 着 耐 久 性 の 向 上 に 寄 与 す る 可 能 性 が 示 唆 さ れ た ．

参 考 文 献

1) 楳 本 貢 三 ， 中 嶌 裕 ， 西 山 典 宏 ， 宮 崎 隆 ， 米 山 隆 之 : ス タ ン ダ ー ド 歯 科 理 工 学

第 5 版 － 生 体 材 料 と 歯 科 材 料 － . 学 建 書 院 : 東 京 ,2014,pp.231-250.

2) 會 田 雅 啓 : 私 の 選 択 (1)－ 歯 質 と の 接 着 性 か ら の 検 討 － . DE 137:5-10,2001.

3) 中 林 宣 男 : 接 着 界 面 の 象 牙 質 側 に 生 成 し た 樹 脂 含 浸 象 牙 質 に つ い て . 歯 材 器 1:78-81,1982.

4) 中 林 宣 男 : 歯 質 と レ ジ ン の 接 着 機 構 . 接 着 歯 学 1:12-20,1983.

5) 清 村 正 弥 : 4-META/MMA-TBB レ ジ ン の ウ シ 象 牙 質 へ の 接 着 － 長 期 安 定 性 と 水 の 影 響 － . 歯 材 器 6:860-872,1987.

6) 橋 本 正 則 ， 戸 島 洋 和 ， 井 田 有 亮 ， 建 部 二 三 ， 遠 藤 一 彦 : 特 集 「 歯 質 に 対 す る 接 着 耐 久 性 を 考 え る 」 レ ジ ン / 象 牙 質 接 着 界 面 の 劣 化 . 日 歯 理 工 誌 32:265-268,2013.

7) 谷 崎 幸 司 : タ ン ニ ン ・ フ ッ 化 物 合 剤 に よ る 二 次 う 蝕 の 抑 制 に 関 す る 基 礎 的 研 究 . 日 歯 保 誌 21:279-296,1978.

8) 會 田 雅 啓 : タ ン ニ ン・フ ッ 化 物 合 剤 配 合 リ ン 酸 セ メ ン ト に 関 す る 基 礎 的 研 究 . 日 大 口 腔 科 学 7:357-369,1981.

9) 山 賀 ま り 子 ， 小 出 武 : タ ン ニ ン ・ フ ッ 化 物 合 剤 を 配 合 し た グ ラ ス ア イ オ ノ マ ー セ メ ン ト を 作 用 さ せ た 象 牙 質 の F， Zn お よ び Sr の 取 り 込 み に つ い て . 歯 科 医 学 55:403-418,1992.

10) 會 田 悦 子 ，鈴 木 英 明 ，若 見 昌 信 ，庫 山 未 希 ，池 見 宅 司 ，會 田 雅 啓 : タ ン ニ ン

酸 ，フ ッ 化 ス ト ロ ン チ ウ ム ，フ ッ 化 亜 鉛 ，タ ン ニ ン ・ フ ッ 化 物 合 剤 を 配 合 し

た 試 作 カ ル ボ キ シ レ ー ト 系 仮 着 用 セ メ ン ト の 抗 菌 性 に つ い て . 日 歯 理 工 誌

32:300-305,2013.

11) 山 賀 禮 一 : 生 物 学 的 性 質 を も つ 予 防 歯 科 材 料 . 材 料 技 術 10:1-9,1985.

12) 水 沼 徹 : レ ジ ン の 象 牙 質 に 対 す る 接 着 と 象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン の 構 造 変 化 － 塩 化 第 二 鉄 が コ ラ ー ゲ ン に 与 え る 影 響 － . 歯 材 器 5:54-64,1986.

13) 永 井 裕 ， 藤 本 大 三 郎 ： コ ラ ー ゲ ン 実 験 法 . 講 談 社 : 東 京 ,1985,pp.27-28.

14) 岡 本 芳 明 ，石 川 潔 ，橋 本 朋 子 ，廖 文 銘 ，新 谷 英 章 : 酸 処 理 に よ る 牛 象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン の 変 化 に 及 ぼ す タ ン ニ ン 酸 の 効 果 １ ．脱 灰 象 牙 質 コ ラ ー ゲ ン の 場 合 . 広 大 歯 誌 20:309-312,1988.

15) 千 葉 大 輔 : 象 牙 質 内 に 見 出 さ れ る 細 胞 伸 展 関 連 物 質 に 関 す る 研 究 . 広 大 歯 誌 33:71-83,2001.

16) 三 木 尚 : コ ラ ー ゲ ン の 酸 処 理 に 関 す る 化 学 的 研 究 . 日 歯 保 誌 38:275-286,1995.

17) 岡 本 芳 明 : コ ン ポ ジ ッ ト ・ レ ジ ン が 象 牙 質 有 機 成 分 に 及 ぼ す 影 響 . QE 4:1097-1101,1985.

18) 化 学 大 辞 典 編 集 委 員 会 : 化 学 大 辞 典 5. 共 立 出 版 : 東 京 ,1969,pp.763-765.

19) 神 戸 博 太 郎 ， 小 澤 丈 夫 ： 新 版 熱 分 析 . 講 談 社 サ イ エ ン テ ィ フ ィ ク : 東 京 ,1998,pp.266-270.

20) 久 保 亮 五 ，長 倉 三 郎 ，井 口 洋 夫 ，江 沢 洋 : 岩 波 理 化 学 辞 典 第 4 版 . 岩 波 書 店 : 東 京 ,1987,pp.696-697.

21) 松 村 明 : 大 辞 林 第 3版 . 三 省 堂 : 東 京 ,2006,p.1412.

表 1 示差走査熱量測定の条件

雰囲気：大気中 昇温速度：5℃/分

サンプル容器：アルミナ（蓋付き）

リファレンス：α－アルミナ

試料量：テンドン 2mg，蒸留水 10ml

解析ソフト：Thermo Plus シリーズ

熱分析基本ソフト

66.3 - 71.4 - 65.7 - 67.1 - 64.4 79.6 68.4 79.0 67.3 79.8 65.6 85.3 67.4 78.6 65.7 - 62.5 - 67.9 - 64.5 - 64.9 79.0 68.4 79.0 66.4 78.9 66.1 83.5 68.9 79.6 65.3 - 65.4 - 67.3 - 67.5 - 66.2 79.5 66.6 79.7 65.5 79.2 65.5 80.0 67.2 79.2 69.5 - 69.0 79.3 69.0 81.3 67.0 83.1 69.6 84.2 - 85.7 - 85.7 - 85.7 - 85.6 66.5 - 69.3 79.0 68.4 80.9 69.4 83.2 71.6 84.8 - 85.2 - 86.0 - 84.7 - 85.6 65.4 - 68.4 78.4 70.0 81.1 66.0 82.6 72.2 85.0 - 85.0 - 85.0 - 85.2 - 85.6 69.1 - 68.6 - 69.7 - 73.7 - 75.1 - - 83.7 - 84.3 - 83.5 - 83.4 66.2 - 67.6 - 71.7 - 72.9 - 74.5 - - 84.6 - 84.6 - 83.7 - 83.6 68.2 - 68.7 - 72.2 - 74.0 - 75.7 - - 83.8 - 83.8 - 83.9 - 84.0 72.2 - 69.5 - 69.5 - 71.1 - 72.5 - 74.4 - - 77.5 - 76.8 - 77.5 70.8 - 68.6 - 71.1 - 71.8 - 73.7 - 74.9 - - 75.8 - 79.9 - 78.8 69.8 - 69.1 - 71.0 - 71.8 - 73.8 - 75.2 - - 77.6 - 77.3 - 78.0

タンニン酸処理なし： 65.6 65.7 65.8 表2　0.1%，1%，10%，20%タンニン酸溶液に30秒間，1，10，30分間，1，3，6，12，24時間

　　　　　　 浸漬したテンドンの示差走査熱量測定装置による熱変性温度の測定（ピーク温度：℃）

20％タンニン 酸溶液

3時間 6時間 12時間 24時間

1%タンニン 酸溶液

10％タンニン 酸溶液 0.1%タンニン

酸溶液

30秒 1分 10分 30分 1時間

表3　1%または10%タンニン酸溶液に30秒，30分，24時間浸漬したテンドンを 　　　　　　　 　40%リン酸溶液または10%クエン酸溶液に浸漬した場合のテンドンの変化

（○：変化なし，△：一部ゼラチン，×：ゼラチン）

24時間 1%タンニン酸溶液 10%タンニン酸溶液 タンニン酸

処理なし

30秒 30分 24時間 30秒 30分

△ ○

10%クエン酸溶液 △ △ △ ○ △ △ ○

40%リン酸溶液 × × △ ○ ×

b. 10%

タンニン酸処理テンドンに

リン酸を作用させた場合

タンニン酸処理テンドンに

クエン酸を作用させた場合

タンニン酸処理テンドンに

クエン酸を作用させた場合

タンニン酸処理テンドンに

リン酸を作用させた場合

図

または

タンニン酸溶液に

秒，

分，

時間浸漬したテンドンを，

40%

リン酸溶液または

クエン酸溶液に浸漬した場合の示差走査熱量 測定装置による熱変性温度の測定（ピーク温度：℃）

a b c d

タンニン酸 浸漬時間 0sec 30sec 30min 24H