JPH02274257A - ラミネート型多孔質キチン材料およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はラミネート型多孔質キチン材料、およびその製
造方法に関するものである。更に詳しく述べるならば、
本発明は保水材、或は創傷被覆材等として有用な、ラミ
ネート型多孔質キチン材料、および、それを効率よく製
造する方法に係るものである。

〔従来の技術〕

キチンは、Ｎ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの１．４−
β結合体からなる高分子物質であり、自然界には、セル
ロースに匹敵する量で存在している。しかしながら、キ
チンは、極めて結晶性が高く、かつその分子内でアミノ
アセチル基が、極めて強固な結合を形成しているので、
これを溶媒中に溶解、分散、或いは膨潤させることが極
めて困難であり、このため、キチン資源の有効利用法の
開発が、著しく遅れている。

従って、キチン資源の有効利用を促進するためには、キ
チン材料の溶解および凝固を自由に行うことができ、そ
れによって、キチン材料を所望の形状、構造に変換する
技術の開発が強く望まれている。

一方、悲傷及び物理的、外科的な皮膚欠損部の創傷面を
一定期間安全に被覆保護する目的で創傷被覆材が使用さ
れている。

例えば熱傷の治療に、現在各種の創傷被覆材が使用され
ているが、広範囲熱傷において効果的に感染を防止でき
る創傷被覆材はいまだ開発されていない。

悲傷による死亡の最も多い原因は、細菌感染による敗血
症である。それゆえ、外部からの細菌の侵入を阻止し、
創傷面に既に存在する細菌の増殖を抑制できる創傷被覆
材の開発は、臨床医療により強く望まれている。

このような要求に答えるためには、創傷被覆材はつぎの
ような性質を具備することが重要である。

すなわち、創傷面において著しい異物反応を起こさない
非刺激性の材料であること、および、創傷面との密着性
が良好であることなどである。良好な密着が得られなけ
れば浸出液の貯留を生じ、細菌の増殖を促進する結果と
なる。創傷面との確実な密着を得るためには、多孔質構
造体を用いることが好ましい。しかし、一方、外部から
の細菌の侵入を阻止するためには、均一非多孔質膜が適
していると思われる。

このような創傷被覆材として、キチンを利用しようとす
る試みが知られているが、このような用途に適合した、
組織構造を有するキチン誘導体材料およびその製造方法
が知られていなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、保水材および創傷被覆材などの用途に適した
組織および構造を有するラミネート型多孔質キチン材料
、および、その製造方法を提供しようとするものである
。

〔課題を解決するための手段・作用〕

本発明のラミネート型キチン多孔質積層材料は、キチン
からなり、かつ、三次元網状の連続空孔を有する三次元
網状構造体から構成された多孔質層と、この多孔質層の
少なくとも一面上に形成され、かつキチンからなる非多
孔質簿膜層と、からなることを特徴とするものである。

上記多孔質材料を製造するための本発明方法は、キチン
の脱Ｎ−アセチル化生成物を酸水溶液に溶解して、酸性
水溶液を調製し、 前記キチンの脱Ｎ−アセチル化生成物酸性水溶液の一部
分をシート状に展延し、これを凍結乾燥して、キチンの
脱Ｎ−アセチル化生成物からなる多孔質シートを形成し
、 別に、前記酸性水溶液の他の一部分を薄膜状に展延し、
これを蒸発乾燥して、キチンの脱Ｎ−アセチル化生成物
からなる非多孔質薄膜を作成し、前記キチンの脱Ｎ−ア
セチル化生成物非多孔質薄膜を、それが完全に乾燥しな
いうちに、又は、その乾燥体の一面を水で湿潤して、こ
れを、前記キチンの脱Ｎ−アセチル化生成物多孔質シー
トの一面に積層貼着し、 前記積層体に、有機酸無水物を含むアシル化剤によるア
シル化処理を施して、前記キチンの脱Ｎ−アセチル化生
成物をキチン化し、 得られたキチン積層体を乾燥する、 ことを特徴とするものである。

また、上記多孔質材料を製造するための他の本発明方法
は、キチンの脱Ｎ−アセチル化生成物を酸水溶液に溶解
して、酸性水溶液を調製し、このキチンの脱Ｎ−アセチ
ル化生成物酸性水溶液をシート状に展延し、 このシート状層の表面に塩基性物質のガス流、又は噴霧
流を接触させて、このシート状層の表面部分を中和・凝
固させてキチンの脱Ｎ−アセチル化生成物からなる非多
孔質薄膜を形成し、かつ、シート状層を凍結乾燥して、
残余のキチンの脱Ｎ−アセチル化生成物の酸性水溶液か
ら多孔質シートを形成し、キチンの脱Ｎ−アセチル化生
成物からなる、非多孔質簿膜層と多孔質シート層との積
層体を形成し、 この積層体に、有機酸無水物を含むアシル化剤によるア
シル化処理を施して、キチンの脱Ｎ−アセチル化生成物
をキチン化し、 得られたキチン積層体を乾燥する、 ことを特徴とするものである。

本発明の創傷被覆材は、上記のラミネート型キチン多孔
譬材料を有効主要素とするものである。

本発明者らは、上述の状況に鑑み、キチン材料の利用開
発に関して鋭意研究の結果、キチンの脱Ｎ−アセチル化
生成物であるキトサンは、酸水溶液に溶解し、この酸性
水溶液は、アルカリで中和すると凝固して皮膜を形成す
ること、またこのキトサン酸性水溶液を凍結乾燥すると
容易に多孔質化し、これを風乾すると容易に薄膜化する
ことができること、湿潤状態において両者はたやすく接
着、一体化してラミネート化することができること、お
よびキトサン材料をアシル化剤で処理するとキチン化し
て酸、アルカリ、−Ｉｎの有機溶媒に不７容となること
などを見い出し、本発明に到達したのである。

本発明のラミネート型多孔質キチン材料は、多孔質キチ
ン層と、その少なくとも１面上に形成・結着しているキ
チン非多孔質簿膜層とからなるものである。

上記キチン多孔質層は、三次元網状の連続空孔を有する
ものであり、このような複雑な形状の連続空孔をとりか
こむ、キチンからなる実体部分（マトリフクス）も三次
元網状の複雑な連続構造を有するものである。また、キ
チンからなる非多孔質簿膜層は、実質的に連続空孔を有
しない、又は少ない均質層であり、多孔質層よりも高い
密度を有するものである。

多孔質層および、非多孔質薄ＩＩ！ｉＩ層の厚さは、キ
チン材料の用途や必要性能に応じて適宜定められるもの
であって、格別の限定はない。しかし、般に、多孔質層
は０．１〜５０ｍｍの厚さ、およびｏ、ｏｏｓ〜０．１
５ｇ／Ｃ１ｊの密度を有するものであることが好ましく
、また、非多孔質層は、０．３〜１００−の厚さ、およ
び０．８〜１．３　ｇ　／ｃ４の密度を有するものであ
ることが好ましい。

本発明のラミネート型多孔質キチン材料は、上記の本発
明方法により製造することができる。

本発明方法に用いられるキチンの脱Ｎ−アセチル化生成
物は、市販品から入手したものでもよく、或は、カニ、
エビなどの甲かく類の殻から常法により分離精製して得
られたキチンを濃アルカリとともに加熱して脱Ｎ−アセ
チル化反応を行わせて得られたものであってもよい。一
般に、本発明に用いられるキチンの脱Ｎ−アセチル化生
成物は、それが酸水溶液に可溶である限り、その脱Ｎ−
アセチル化度に格別の限定はない、しかし、一般に、脱
Ｎ−アセチル化度は、５０〜１００％であることが好ま
しく、５０〜９９％であることがより好ましい。

本発明方法において、キチンの脱Ｎ−アセチル化生成物
を酸の水溶液に溶解し、酸性水溶液を調製する。この工
程に用いられる酸には、それがキチンの脱Ｎ−アセチル
化生成物を分解或は変質させない限り、格別の限定はな
いが、例えば酢酸、乳酸、および塩酸から選ばれる。こ
のとき用いられる酸水溶液の酸濃度には、キチンの脱Ｎ
−アセチル化生成物を溶解し得る限り格別の限定はない
が、一般に、０．５〜１５％酢酸水溶液、１〜２０％乳
酸水溶液、および０．５〜８％塩酸水溶液を用いること
が好ましい。また、このような酸水溶液に溶解されるキ
チンの脱Ｎ−アセチル化生成物の濃度は、それから得ら
れる溶液が、所望の流動性を有する限り、任意に設定す
ることができるが、一般には、０．５〜１５％（重量）
の範囲にあることが好ましい。

本発明方法において上記キチンの脱Ｎ−アセチル化生成
物酸性水溶液の一部分を、所定容器中、又は基台（ガラ
ス板、又はポリテトラフルオロエチレン板など）の上で
シート状に展延し、これを例えば−１Ｏ〜−８０°Ｃで
予備凍結した後、凍結乾燥する。すると、キチンの脱Ｎ
−アセチル化生成物は、析出凝固して、三次元網状の連
続構造体を形成し、その中に形成された三次元網状の連
続空孔内に含浸された酸水溶液凍結体は昇華連敗し、従
って、多孔質シートが得られる。

上記凍結乾燥は、通常の凍結乾燥機を用いて容易に行う
ことができる。キチンの脱Ｎ−アセチル化生成物の酸性
水溶液には、その粘度を低下又は調整するために、メタ
ノール、エタノール、Ｎ　−プロパツール、およびイソ
プロパツールの少なくとも１種を含む粘度調節剤を、例
えば、０．５〜５０％添加配合されていてもよい。

別に、上記酸性水溶液の他の一部分を容器中、又は基台
上に薄膜状に展延し、これを蒸発乾燥法により乾燥すれ
ば、キチンの脱Ｎ−アセチル化生成物の非多孔質薄膜が
得られる。このときの蒸発乾燥条件に格別の制限はなく
、一般に５〜１１０°Ｃの温度で、徐々に蒸発乾燥させ
ればよい。

上記のキチンの脱Ｎ−アセチル化生成物の非多孔質薄膜
を、それが完全に乾燥しないうち（若干湿潤しているう
ち）に、又は、その乾燥体の一面を水（例えば液体水、
水蒸気、又は湯気など）で湿潤し、これを、前記キチン
の脱Ｎ−アセチル化生成物の多孔質シートの一面に積層
貼着して前駆積層体を形成する。

本発明方法において、上記前駆積層体は、下記のように
して作成してもよい。すなわち、キチンの脱Ｎ−アセチ
ル化生成物の酸性水溶液を容器中、又は基台上にシート
状に展延し、このシート状層の表面に塩基性物質のガス
流、又は噴霧流を接触させる。すると、シート状層の表
面部分は中和される。このため、この表面部分に存在す
るキチンの脱Ｎ−アセチル化生成物は、析出凝固して、
シート伏層表面にキチンの脱Ｎ−アセチル化生成物から
なる非多孔質薄膜を形成する。

この工程に用いられる中和剤は、例えば気体アンモニア
を含むガス流、又は、アンモニア或は、他のアルカリ物
質（例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸
ナトリウム、および炭酸カリウムなど）の水溶液の微細
噴霧粒子を含むガス流などから選ぶことができる。

次に、このシート状層を凍結乾燥して、非多孔質化して
いない残余のキチンの脱Ｎ−アセル化生成物をその酸性
水溶液から析出凝固させ多孔質シート層を形成する。こ
の多孔質シート層は、前述のように、三次元網状の連続
空孔を有する。このようにしてキチンの脱Ｎ−アセチル
化生成物からなる非多孔質簿膜層と、それに連続する多
孔質シート層とからなる前駆積層体が得られる。

上記非多孔質簿膜層の形成工程と、前記凍結乾燥による
多孔質シート層形成工程とを、上記順序に別個に行って
もよいが、非多孔質薄膜形成工程が、前記凍結乾燥操作
の初期段階に重複するように行ってもよい。

上記のようにして得られた前駆積層体にをＪＲ，酸無水
物を含むアシル化剤によるアシル化処理を施して、キチ
ンの脱Ｎ−アセチル化生成物をキチン化し、得られたキ
チン複合体を乾燥する。

上記アシル化剤に含まれる有機酸無水物は、例えば酢酸
、プロピオン酸、酪酸、吉草酸などの脂肪族酸の無水物
から選ばれた少なくとも１種を含むことが好ましい。ア
シル化剤は、上記のような有機酸無水物を水、メタノー
ル、又は水／メタノール混合物からなる溶媒に溶解して
調製される。

溶剤は、アシル化工程において、前駆積層体を溶解した
り、或は過度に膨潤させることのないものであることが
必要であって、好ましくは水とメタノールとのＯ−１：
１の混合物が用いられる。アシル化剤の使用量は、有機
酸無水物の量で、キチンの脱Ｎ−アセチル化生成物の脱
Ｎ−アセチル化度に応じて、その１〜１００倍モルにす
ることが好ましく、５〜２０倍モルにすることが好まし
い。

アシル化工程は、前駆積層体を５〜６０°Ｃにおいてア
シル化剤中に浸漬するだけでよいが、必要に応じ、真空
脱気、或は、超音波振動による脱気を行うことにより、
シアル化反応を均一に促進することができる。

アシル化工程が完了したならば、積層体を十分に水洗し
、その後これを乾燥する。乾燥方法に格別の制限はなく
、一般に５°Ｃ〜１１０“Ｃにおける熱風乾燥、親水性
有機溶媒による脱水、又は凍結乾燥などを用いることが
できる。

〔実施例〕

本発明を実施例により更に説明する。

尖施血上 脱Ｎ−アセチル化度８０％のキチンの脱Ｎ−アセチル化
生成物を２％酢酸水溶液に常温で溶解して、濃度２重量
％のキチンの脱Ｎ−アセチル化生成物酸性水溶液を調製
した。

上記酸性水溶液の一部分を、縦・横寸法が、５Ｘ５ＣＴ
１１、厚さ１　＋ｎｍの正方形型枠に流延し、これに凍
結乾燥を施して、多孔質シートを作製した。

別に、上記酸性水溶液の残余分を、エタノールと等溶量
で混合し、この混合液をガラス板上に、厚さ２００卿の
液層を形成するように、展延し、これを徐々に風乾して
、非多孔質薄膜を形成した。

この非多孔質３膜の一表面を、湯浴上にかざして水草気
によりこれを湿潤した。この湿潤面が接着するように、
この非多孔質薄膜を多孔質シートに積層し、これを水２
０緘とメタノール６０戚との混合溶液中に浸漬し、真空
脱気を施し、この混合液中にＩｄの無水酢酸を添加し、
振盪しながら９０分間のアシル化処理を施した。

得られたラミネート型多孔質キチン材料を十分に水洗し
た後、その一部分を採取して凍結乾燥し、この試料を走
査型電子顕微鏡で観察した。得られたラミネート型多孔
質キチン材料は、厚さ約１１１ＩＩｌのキチン多孔質層
と、厚さ約３μのキチン非多孔質７ｉｔ膜とを有し、多
孔質層の連続空孔は５０〜１１０μの不均一なサイズを
有するものであった。

側１例１ 実施例１と同様の操作を行った。但し、キチンの脱Ｎ−
アセチル化生成物の酢酸水溶液中２重世％）８液を、前
記型枠にシート状に流延し、その表面上をアンモニアガ
ス流に２分間曝露した。すると、シート状体の表面部分
は中和凝固して非多孔質薄膜を形成した。このシート状
体を一３０°Ｃで予備凍結後、凍結乾燥したところ非多
孔質簿膜層と多孔質シート層とからなる前駆積層体が得
られた。この前駆積層体に、実施例１記載と同様のアシ
ル化処理を施した。

得られたキチン積層体は、厚さ約１０卿の非多孔質簿膜
層と、それに連続している厚さ約１　ｍｍの多孔質層と
からなり、多孔質中には不均一な孔径を有する三次元網
状の連続空孔が形成されていた。

実施Ｍユ 実施例１と同様の操作を行った。但し、アシル化工程を
、前駆積層体を、水１５％、メタノール８５％の混合溶
液１００戚に浸漬し、これに真空脱気を施した後、１　
ｍｌの無水酢酸を添加することによって行った。

得られたキチン材料を、エチレンオキサイドガスで滅菌
し、これを、モルモットｔｙ＞溝；造＝はぼ２　Ｘ　３
　ｃｍ、深さ１　ｍｍの大きさの創傷面に貼りつけ、ガ
ーゼ、包帯を用いて固定した。手術後２週間目に、ガー
ゼ、包帯を取り除いたところ、創傷部は、径約５ｍｍの
かさぶたを残して、治癒していた。

〔発明の効果〕

本発明のラミネート型多孔質キチン材料は、極めて薄い
非多孔質簿膜層と、それに結着、又は連続している多孔
質シート状層とからなるものであって、保水材、創傷被
覆材および濾過材等として有用なものである。また、本
発明方法によりこのような多孔質キチン材料を効率よく
製造することが可能になった。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．キチンからなり、かつ、三次元網状の連続空孔を有
   する三次元網状構造体から構成された多孔質層と、この
   多孔質層の少なくとも一面上に形成され、かつキチンか
   らなる非多孔質薄膜層と、からなるラミネート型キチン
   多孔質材料。
2. ２．キチンの脱Ｎ−アセチル化生成物を酸水溶液に溶解
   して、酸性水溶液を調製し、 前記キチンの脱Ｎ−アセチル化生成物酸性水溶液の一部
   分をシート状に展延し、これを凍結乾燥して、キチンの
   脱Ｎ−アセチル化生成物からなる多孔質シートを形成し
   、 別に、前記酸性水溶液の他の一部分を薄膜状に展延し、
   これを蒸発乾燥して、キチンの脱Ｎ−アセチル化生成物
   からなる非多孔質薄膜を作成し、前記キチンの脱Ｎ−ア
   セチル化生成物非多孔質薄膜を、それが完全に乾燥しな
   いうちに、又は、その乾燥体の一面を水で湿潤して、こ
   れを、前記キチンの脱Ｎ−アセチル化生成物多孔質シー
   トの一面に積層貼着し、 前記積層体に、有機酸無水物を含むアシル化剤によるア
   シル化処理を施して、前記キチンの脱Ｎ−アセチル化生
   成物をキチン化し、 得られたキチン積層体を乾燥する、 ことを特徴とする、ラミネート型キチン多孔質材料の製
   造方法。
3. ３．キチンの脱Ｎ−アセチル化生成物を酸水溶液に溶解
   して、酸性水溶液を調製し、 このキチンの脱Ｎ−アセチル化生成物酸性水溶液をシー
   ト状に展延し、 このシート状層の表面に塩基性物質のガス流、又は噴霧
   流を接触させて、このシート状層の表面部分を中和・凝
   固させてキチンの脱Ｎ−アセチル化生成物からなる非多
   孔質薄膜を形成し、 かつ、シート状層を凍結乾燥して、残余のキチンの脱Ｎ
   −アセチル化生成物の酸性水溶液から多孔質シートを形
   成し、キチンの脱Ｎ−アセチル化生成物からなる、非多
   孔質簿膜層と多孔質シート層との積層体を形成し、 この積層体に、有機酸無水物を含むアシル化剤によるア
   シル化処理を施して、キチンの脱Ｎ−アセチル化生成物
   をキチン化し、 得られたキチン積層体を乾燥する、 ことを特徴とするラミネート型キチン多孔質材料の製造
   方法。
4. ４．請求項１記載のラミネート型キチン多孔質材料を有
   効主要素とする創傷被覆材。