JPH039926A - 微小キトサン粒子の製造法 - 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） 本発明は微小キトサン粒子の製造法に関する。

さらに詳しくは、クロマトグラフィー充填剤、固定化酵
素用担体等に好適な微小球状キトサン粒子の製造法に関
する。

（従来の技術） キチンはＮ−アセチル−Ｄ−ゲルコサ電ンがβ−（１→
４）結合した多糖で、かに、えびなどの甲皮に多く存在
し、キトサンはキチンのＮ−脱アセチル化物で、Ｃ−２
位のアセトアミド基が遊離アミノ基となり、通常、この
脱アセチル化度は１０〜９０％程度である。このキチン
とキトサンを総称してキチン質という。キチンはア疋ノ
アセチル基という極めて強固な分子間力による結晶構造
のため、一般有機溶媒に溶けないが、キトサンは希酢酸
、希蟻酸などに溶ける。従ってキチン質の成形体は、キ
トサン溶液から成形する方法が容易であり、キチン質の
微粒子化も、キトサン溶液を微粒子化することによって
キトサンの粒子を製造する６穏の方法が提案されている
。

キトサンの粒子を製造する方法として、特開昭５６−１
８１４８号公報、特開昭５８−５７４０１号公報には、
キトサンの酸性水溶液に乳化剤を含む疎水性溶剤を加え
てエマルジーンを形成し、これをアルカリ水溶液に江刺
してキトサンを粒状体に凝固析出させる製造方法が開示
されている。Ｃれらの方法は、疎水性溶剤中でキトサン
を微粒子化するため、キトサン酸性水溶液中のキトサン
濃度を低くする必要があり、得られた粒状物は強度か弱
く、かつ粒子形態も均一なものが得られ難いという欠点
があった。

特ＭＩ昭６１−４０３８７１を公ｅ＆、特開昭１１１−
７８５０４号公報には、キトサン酸性溶液を塩基性溶液
中に落下せしめ、凝固させることにより、非常に粒度の
揃った粒子状キトサンを製造する方法が開示されている
。これらの方法では、キトサン酸性溶液をノズルから液
滴状に凝固浴へ落下せしめ、２　（）　〜４２　Ｊ　ッ
！／　ｘ　（８４Ｇ　−３６０１１ｍ）の比較的大きい
粒子が得られることが明示されている。

特開昭６２−２１０１０１号公報には、キトサン酸性水
溶液を高温雰囲気中に噴霧して乾燥させた後、塩基性溶
液中で中和させて２０μｍ以下の多孔質超微小粒状体が
得られることが明示されている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、粒子径が５００μｍ以下で且つ粒度の
揃りた微小キトサン粒子を得るものであり、キトサン酸
性溶液と水溶性のカチオン性高分子化合物とを混合し、
キトサンの微小粒子を生成する新規な製造方法を提供す
るものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、キトサン酸性溶液と水溶性のカチオン性高分
子化合物を混合し、キトサンの微粒子分散液を生成せし
め、凝固剤と混合することによってキトサン微粒子を凝
固させ、次いでアルカリで中和することを特徴とする微
小キトサン粒子の製造法によって達成される。

本発明の構成要件について詳述する。

本発明において使用するキトサンは、カニ、エビの甲殻
を水洗いしたのち希塩酸で炭酸カルシウムを除き、水酸
化ナトリウム水溶液中で加熱し、タンパク質を除去した
キチンをアルカリ処理することによって得られるもので
、ゲル形状に必要な重合度を有するものであって、且つ
脱アセチル化度が７０％以上のものが挙げられる。

本発明におけるキトサン酸性溶液とは、上記キトサンを
酸性の水溶液に溶解している均一な溶液をいう。酸性の
水溶液としては、酢酸、ジクロル酢酸、塩酸、蟻酸、ス
ルファミン酸の単独あるいは混合物からなる水溶液があ
げられる。これらの酸性水溶液へのキトサンの溶解は公
知の方法で行なうことができ、キトサン濃度は用いるキ
トサンの重合度にもよるが、通常は０．０１〜１０ｗｔ
％である。

使用する水溶性のカチオン性高分子化合物としては、例
えば下記式（１） ここで　１１　　および１は、同一もしくは異なり、水
素原子、炭素数１〜６の低級アルキル基又はベンジル基
であり、 ｘｌ　　は−当愈のアニオンであり、そしてｎは重合度
を表わす数である、 で表わされるアンモニウム塩；下記式（夏）ここテ、Ｒ
Ｉは水素原子又はメチル基であり、Ｒ４，１１およびＲ
６は、同一もしくは異なり、水素原子、炭素数１〜６の
低級アルキル基又はベンジル基であり、 Ｘ！は一当量のアニオンであり、そしてｍは重合度を表
わす数である、 で表わされるアンモニウム塩；および下記式（■）１　
　、炉 ８ ここで　ＢＦ　　Ｂ、ａおよびＲ・は、同一もしくは異
なり、水素原子、炭素数１〜５の低級アルキル基又はベ
ンジル基であり、 ＸＩ　は−当量のアニオンであり、モしてＩは重合度を
表わす数である、 で表わされるアンモニウム塩を挙げることができる。

上記式（Ｉ）において、Ｒ１およびＲ１は、同一もしく
は異なり、水素原子、炭素数１〜Ｓの低級アルキル基又
はベンジル基である。低級アルキル基は直航状もしくは
分岐鎮状であってもよく、例えばメチル、エチル、ｎ−
プロピル、１８０−プロピル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチ
ル、５ｅｃ−ブチル、１ＳＯ−ブチル、ｔ−ブチル、お
よびｎ−ペンチル等を挙げることができる。低級アルキ
ル基としてはメチルおよびエチルが好ましい。

ｘｌ　　は−当量のアニオンであり、例えば塩素イオン
、臭素イオン、１／２硫酸イオン等である。またｎは重
合度を表わす数であり、例えば５〜１５００、好ましく
は８〜１２００である。

上記式（１）におけるＲ４、Ｂｌ又はＲＳ　　が表わす
炭素数１〜６の低級アルキル基およびＸ！が表わす一当
量のアニオンの具体例は、上記式（１）における炭素数
１〜６の低級アルキル基および一当量のアニオンの上記
具体例と同じである。上記式（１）において、ｍは重合
度を表わす数であり、例えばＳ〜１０００、好ましくは
６〜８０Ｇである。

上記式（１）におけるＢＴ　　Ｒ１又はＲ・が表わす炭
素数１〜Ｓの低級アルキル基およびＸＩが表わスー当量
のアニオンの具体例は、上記式（Ｉ）における炭素数１
〜ｌＳの低級アルキル基および一当量のアニオンの上記
具体例と同じである。上記式（１）において、ｌは重合
度を表わす数であり、例えばＳ〜１０００、好ましくは
６〜８００である。

カチオン性高分子化合物（上記式（１）　、（１）　　
および（１）のアンモニウム塩を含む）としては、例え
ばポリ（Ｎ、Ｎ−ジメチル−３，６−メチレン−ピペリ
ジウムクロライド）、ポリ（Ｎ、Ｎ−ジエチル−５，６
−メチレンピペリジウムクロライド）、プリビニルベン
ジルトリメチル−アンモニウムクロライド、ポリビニル
ベンジルトリエチルアンモニウムクロライド、ポリメタ
クリロオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド
、ボリメタクリロオキシエチルトリエチルアンモニウム
クロライド等を挙げることができる。

上記カチオン性高分子化合物は、例えばｓＯＯ〜１５万
、好ましくはｔｏｏｏ〜１０万、より好ましくは５ｏｏ
ｏ〜１万の数平均分子量を有している。

上記本発明方法によれば、キトサン酸性溶液と水溶性の
カチオン性高分子化合物は先ず混合せしめられる。混合
はキトサンの微粒子分散液が生成するならば如何なる手
段を用いることもできる。

例えば、撹拌翼や邪魔板等による機械的撹拌、超音波撹
拌あるいはスタテックミキサーによる混合を単独である
いは組合せて実施することができる。

水溶性のカチオン系高分子化合物は、好ましくは水溶液
として、より好ましくは該カチオン系高分子化合物の濃
度が６〜５０重景％重量に好ましくは７〜２５重量％、
就中１０〜２０重量％の水溶液として用いられる。

キトサン酸性溶液とカチオン性高分子化合物とは、キト
サン１重量部当りカチオン性高分子化合物１〜５０重量
部、より好ましくは６〜１６重量部、特に好ましくは６
〜１０重量部で用いられ、混合せしめられる。混合の際
の温度はｓＧ℃以上で実施され、好ましくは６０〜８０
℃の範囲で実施される。６０℃よりも低い温度では、望
ましい微小キトサン粒子を与えることのできる基礎とな
るキトサンの微粒子分散液を得ることができない。

本発明方法によれば、生成したキトサン微粒子分散液は
凝固および中和せしめられ、キトサンの微粒子を生成す
る。凝固および中和は同時に実施しても経時的に実施し
てもよい。

凝固と中和を経時的に実施する場合には、凝固は分散液
を冷却するかあるいは分散液と凝固剤と混合することに
よって行うことができ、次いで中和はアルカリと接触せ
しめることによって行われる。

上記凝固の反応は、生成した分散液に混合操作を加えな
がら実施されるが、混合操作を停止し凝固剤を添加する
かあるいは凝固剤を含有する溶液中に分散液を添加して
凝固することもできる。

また、上記凝固の反応は上記分散液生成の際の温度より
も低い温度で実施される。

凝固剤として、メタノール、エタノール等のアルコール
、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ性物
質あるいはこれらの混合物が用いられる。

次いで、凝固キトサン粒子を含む酸性分散液は中和せし
められる。中和は水酸化ナトリウム等のアルカリ性物質
で行ない凝固キトサン粒子を完全に中和して、再生する
。

凝固キトサン粒子を酸性分散液から戸別し、凝固キトサ
ン粒子を中和することもできる。

このようにして得られた微小キトサン粒子は、濾過し水
で洗浄して乾燥する。乾燥方法としては、減圧乾燥や、
凍結乾燥する方法等が挙げられる。

（実施例） 実施例１ キトサン（共和油脂■製ニアロンフロック）７０ｆを６
０℃、６　ｗ　ｔ％塩酸水溶液９５０ｇ中に溶解した。

この溶液６０１とぎりメタクリロオキシエチルアンモニ
ウムクロライド（分子ｊ１２万８千）２０ｗｔ％水溶液
１４ＯＮとを温度６０℃にて撹拌回転数２０Ｏｒｐｍで
１０分間撹拌混合し、キトサンの微粒子分散液を得た。

撹拌をとめ２時間かけて！６℃迄冷却し、その後再度撹
拌回転数５Ｑ！”ｐｍで撹拌しながらメタノールを添加
し、凝固させＧ４のガラスフィルターにて凝固微粒子を
戸別し、５ｗｔ％ＮａＯＨ水溶液にて洗浄して中和した
。さらに６０℃温水にて十分に洗浄し、６０℃真空乾燥
機にて乾燥した。得られたキトサン微粒子は平均粒子径
２０μｍであつた。

実施例２ キトサン（共和油脂■製ニアロンフロック）７０Ｆを６
０℃、５　ｗ　ｔ％塩酸水溶液９５０ｆ中に溶解した。

この溶液６０１と分子量５万のポリ（Ｎ、Ｎ−ジメチル
−５，５−メチレン−ピペリジウムクロライド）の！　
Ｏｗｔ％水溶液１４０ｇとを温度６０℃にて撹拌回転数
２０Ｏｒｐｍで１０分間撹拌混合し、キトサンの微粒子
分散液を得た。

撹拌をとめ２時間かけて２５℃迄冷却し、その後再度撹
拌回転数６Ｏｒｐｍで撹拌しながらメタノールを添加し
、凝固させＧ４のガラスフィルターにて凝固微粒子を戸
別し、ｇ　ｗ　ｔ％Ｎａ０）１水溶液にて洗浄して中和
した。さらに６０℃温水にて十分に洗浄し、６０℃真空
乾燥機にて乾燥した。

得られたキトサン微粒子は平均粒子径！Ｏμｍであった
。

（発明の効果） 本発明の製造方法に従りて得られる微小キトサン粒子は
粒子径が！ＯＯμｍ以下で且つ粒度分布の狭い均一なも
のであり、クロマトグラフィー充填剤、固定化酵素用担
体等に好適である。

−１９・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. キトサン酸性溶液と水溶性のカチオン性高分子化合物を
   混合し、キトサンの微粒子分散液を生成せしめ、凝固剤
   と混合することによってキトサン微粒子を凝固させ、次
   いでアルカリで中和することを特徴とする微小キトサン
   粒子の製造法。