JPH04117401A - スルフォン化キトサンの製造法 - Google Patents
スルフォン化キトサンの製造法Info
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- JPH04117401A JPH04117401A JP2235611A JP23561190A JPH04117401A JP H04117401 A JPH04117401 A JP H04117401A JP 2235611 A JP2235611 A JP 2235611A JP 23561190 A JP23561190 A JP 23561190A JP H04117401 A JPH04117401 A JP H04117401A
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
- C08B37/0024—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid beta-D-Glucans; (beta-1,3)-D-Glucans, e.g. paramylon, coriolan, sclerotan, pachyman, callose, scleroglucan, schizophyllan, laminaran, lentinan or curdlan; (beta-1,6)-D-Glucans, e.g. pustulan; (beta-1,4)-D-Glucans; (beta-1,3)(beta-1,4)-D-Glucans, e.g. lichenan; Derivatives thereof
- C08B37/0027—2-Acetamido-2-deoxy-beta-glucans; Derivatives thereof
- C08B37/003—Chitin, i.e. 2-acetamido-2-deoxy-(beta-1,4)-D-glucan or N-acetyl-beta-1,4-D-glucosamine; Chitosan, i.e. deacetylated product of chitin or (beta-1,4)-D-glucosamine; Derivatives thereof
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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。
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Ｃ３位／Ｃ６位の水酸基が選択的にスルフォン
化されたスルフォン化キトサンの製造法に関する。
化されたスルフォン化キトサンの製造法に関する。
（従来の技術〕
キトサンはカニ、エビ等の甲殻類、昆虫類、きのこ類等
に含まれるキチンの脱アセチル化により得られる天然由
来のアミン多糖であり、生体内非消化性の抗原性を持ら
、マクロファージ活性化能による腫瘍の成長阻害、抗菌
性による虫歯予防剤等の医薬方面や、キレート化剤とし
て重金属イオンの捕集、カチオン系凝集剤として水処理
関係への応用、酵素固定化担体としての利用、また適度
な安定した粘度と保水性、光沢性から、化粧品分野への
利用等多方面に用いられている。
に含まれるキチンの脱アセチル化により得られる天然由
来のアミン多糖であり、生体内非消化性の抗原性を持ら
、マクロファージ活性化能による腫瘍の成長阻害、抗菌
性による虫歯予防剤等の医薬方面や、キレート化剤とし
て重金属イオンの捕集、カチオン系凝集剤として水処理
関係への応用、酵素固定化担体としての利用、また適度
な安定した粘度と保水性、光沢性から、化粧品分野への
利用等多方面に用いられている。
このように多方面に利用されている多くのキトサン誘導
体中、スルフォン化物は抗凝血性剤であるヘパリンと類
似の構造を持ち、安価な抗凝血性多糖類とし・で注目さ
れ最も早くから研究されてきた。その構造と活性の関係
は十分明らかにされていないが、各種の生理活性がスル
フォン化位置に影響されることは明らかであり、アミノ
基にスルフォン基が導入されると全く活性を示さないケ
ースも知られている。このような場合には反応中アミノ
基に入ったスルフォン基を選択的に脱離させる必要があ
る。また、このスルフォン化キトサンにはさらに水溶性
両性高分子としての特性を活かした紙力増強剤、凝集剤
、分離剤、免疫体保持剤、水溶性薬物保持剤、その他多
くの用途があるが、これらの用途に対してもアミン基が
フリーであることが要求されている。
体中、スルフォン化物は抗凝血性剤であるヘパリンと類
似の構造を持ち、安価な抗凝血性多糖類とし・で注目さ
れ最も早くから研究されてきた。その構造と活性の関係
は十分明らかにされていないが、各種の生理活性がスル
フォン化位置に影響されることは明らかであり、アミノ
基にスルフォン基が導入されると全く活性を示さないケ
ースも知られている。このような場合には反応中アミノ
基に入ったスルフォン基を選択的に脱離させる必要があ
る。また、このスルフォン化キトサンにはさらに水溶性
両性高分子としての特性を活かした紙力増強剤、凝集剤
、分離剤、免疫体保持剤、水溶性薬物保持剤、その他多
くの用途があるが、これらの用途に対してもアミン基が
フリーであることが要求されている。
しかし、キトサンのスルフォン化に関しては多数の報告
がみられるものの、最も一般的な方法であるピリジン中
でクロロスルフォン酸（（、Ｑ Ｈ３Ｏ３）を作用させ
るか、或いはジメチルフォルムアミド（ＤＭＦ）中で三
酸化硫黄（Ｓ０３）を作用させるものは、いずれも水！
２基とアミノ基の両方がスルフォン化されてしまう（Ｈ
，Ｌ、 Ｗｏｌｆｒｏｍ、 Ｔ、 Ｈ，５ｈｅｎ Ｈａ
ｎ、 ： ＪＡＣ３８１１７６４（１９５９） ）。
がみられるものの、最も一般的な方法であるピリジン中
でクロロスルフォン酸（（、Ｑ Ｈ３Ｏ３）を作用させ
るか、或いはジメチルフォルムアミド（ＤＭＦ）中で三
酸化硫黄（Ｓ０３）を作用させるものは、いずれも水！
２基とアミノ基の両方がスルフォン化されてしまう（Ｈ
，Ｌ、 Ｗｏｌｆｒｏｍ、 Ｔ、 Ｈ，５ｈｅｎ Ｈａ
ｎ、 ： ＪＡＣ３８１１７６４（１９５９） ）。
又、ピリジン／三酸化硫黄の系でスルフォン化を行うと
、アミノ基だけが選択的にスルフォン化される（Ｄ、
Ｔ、 ｗａｒｎｅｒ、 ｔ、 Ｌ。
、アミノ基だけが選択的にスルフォン化される（Ｄ、
Ｔ、 ｗａｒｎｅｒ、 ｔ、 Ｌ。
Ｃｏｌｅｍａｎ、 ：Ｊ、 Ｏｒｇ、 Ｃｈｅｍ、、
２３．１１３３（１９５８））。このような中で比較的
最近、ソ連の化学者により、２−プロパツールと硫′酸
またはＤＭＦとクロロスルフミン酸の系では、水酸基の
みが選択的に反応するという報告がなされた（Ｌ、 １
． Ｂａｔｕｒａ、 Ｇ、 Ａ。
２３．１１３３（１９５８））。このような中で比較的
最近、ソ連の化学者により、２−プロパツールと硫′酸
またはＤＭＦとクロロスルフミン酸の系では、水酸基の
みが選択的に反応するという報告がなされた（Ｌ、 １
． Ｂａｔｕｒａ、 Ｇ、 Ａ。
Ｖｉｋｈｏｒｅｖａ、 Ｒ，Ｎｏｒｅｉｋａ、 Ｌ、
Ｓ、 Ｇａｌ’ｂｒａｉｋｈ１、＾、 Ｒｅｇｏｖｉ
ｎ、 ： Ｃｅｅｌ、 Ｃｈｅｍ、 Ｔｅｃｈ、、
１５．４８７（１９８１））。
Ｓ、 Ｇａｌ’ｂｒａｉｋｈ１、＾、 Ｒｅｇｏｖｉ
ｎ、 ： Ｃｅｅｌ、 Ｃｈｅｍ、 Ｔｅｃｈ、、
１５．４８７（１９８１））。
しかし、この方法は実験室的な方法であり、且つ高価な
りロロスルフォン酸を使う点で工業的方法としては問題
がある。
りロロスルフォン酸を使う点で工業的方法としては問題
がある。
そこで、従来から行なわれている方法は、前処理したキ
トサンを理論量の５〜／Ｃ倍のスルフォン化剤（ＳＯ２
−ＤＭＦ錯体）のＤＭＦ溶液中に溶解し、１２時間以上
攪拌下にスルフガン化反応せしめ、大量のアルコール及
び大量のアルカリ水溶液を加えて、生成したスルフォン
化キトサン（アミノ基もスルフォン化されている）およ
び副生じたＮａ２ＳＯ４、未反応キトリンを析出させた
後、これを濾別してＤＭＦ、アルコール、水を含む濾液
とスルフォン化キトサン、未反応キトサン、Ｎａ２ＳＯ
４を含む沈澱物に分ける。後者はさらに大量のアルコー
ルによる洗浄及び水への溶解、ざらに濾別をくりかえし
た後、ろ液より同伴するＮａ２ＳＯ４を透析除去し、ざ
らに精製処理して、ようやくスルフォン化キトサンを取
り出す。しかし、これはＣ２位のアミン基もスルフォン
化されているので、メタノール／ＤＭＳＯ混合液中で５
０°Ｃ／１．５時間程度、攪拌上溶解し、水で希釈後ア
ルカリ水溶液で中和したものを３〜４日透析し、濃縮、
凍結乾燥という脱スルフｉン化工程を行って、はじめて
目的とする水酸基のみがスルフォン化されたキトサンを
得ていた。
トサンを理論量の５〜／Ｃ倍のスルフォン化剤（ＳＯ２
−ＤＭＦ錯体）のＤＭＦ溶液中に溶解し、１２時間以上
攪拌下にスルフガン化反応せしめ、大量のアルコール及
び大量のアルカリ水溶液を加えて、生成したスルフォン
化キトサン（アミノ基もスルフォン化されている）およ
び副生じたＮａ２ＳＯ４、未反応キトリンを析出させた
後、これを濾別してＤＭＦ、アルコール、水を含む濾液
とスルフォン化キトサン、未反応キトサン、Ｎａ２ＳＯ
４を含む沈澱物に分ける。後者はさらに大量のアルコー
ルによる洗浄及び水への溶解、ざらに濾別をくりかえし
た後、ろ液より同伴するＮａ２ＳＯ４を透析除去し、ざ
らに精製処理して、ようやくスルフォン化キトサンを取
り出す。しかし、これはＣ２位のアミン基もスルフォン
化されているので、メタノール／ＤＭＳＯ混合液中で５
０°Ｃ／１．５時間程度、攪拌上溶解し、水で希釈後ア
ルカリ水溶液で中和したものを３〜４日透析し、濃縮、
凍結乾燥という脱スルフｉン化工程を行って、はじめて
目的とする水酸基のみがスルフォン化されたキトサンを
得ていた。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記の従来法には反応に理論量の５〜／
Ｃ倍のスルフォン化剤と多量の溶媒を用いなければなら
ず、又、反応後、溶解しているスルフォン化キトサンを
アルカリによる中和と多植のアルコールを非溶媒として
投入することにより、析出させているため経済性が悪い
他、目的生成物と一緒に中和で沈澱した多量の硫酸ナト
リウムがＤＭＦ中で粘稠なため、濾別にも多大の労力を
要し、且つ濾別後も目的物と硫酸ナトリウムを分離する
ため、透析その他の分離操作を必要とするという問題点
があった。
Ｃ倍のスルフォン化剤と多量の溶媒を用いなければなら
ず、又、反応後、溶解しているスルフォン化キトサンを
アルカリによる中和と多植のアルコールを非溶媒として
投入することにより、析出させているため経済性が悪い
他、目的生成物と一緒に中和で沈澱した多量の硫酸ナト
リウムがＤＭＦ中で粘稠なため、濾別にも多大の労力を
要し、且つ濾別後も目的物と硫酸ナトリウムを分離する
ため、透析その他の分離操作を必要とするという問題点
があった。
しかも、その上に脱スルフガン化工程が必要であり、工
程が多く工業的には満足のいく方法ではなかった。
程が多く工業的には満足のいく方法ではなかった。
本発明は、安価なスルフォン化剤を用い、キトサンの水
酸基のみを選択的にスルフォン化でき、且つ未反応のス
ルフォン化剤や溶媒を、分溜等の処理をすることなく、
そのまま循環再利用できるＣ３／Ｃ６位の水酸基が選択
的にスルフォン化されたスルフォン化キトサンの経済的
な製造法を提供することを課題とするものである。
酸基のみを選択的にスルフォン化でき、且つ未反応のス
ルフォン化剤や溶媒を、分溜等の処理をすることなく、
そのまま循環再利用できるＣ３／Ｃ６位の水酸基が選択
的にスルフォン化されたスルフォン化キトサンの経済的
な製造法を提供することを課題とするものである。
本発明者は上記課題を解決するため検討を進めたところ
、スル７Ａン化剤としてｓｏ３−ＤＭＦ錯体又はＣＮ
Ｈ３Ｏ３−ＤＭＦＳＭ体を用いることとし、その良溶媒
で且つ目的生成物の非溶媒である非極性溶媒を見出し、
且つ基本的には不均一系であっても均一系に近い状態で
反応が進行できるようにするための前処理条件と溶媒系
、並びにキトサンのアミノ基のスルフォン化を防止する
ためのアミン基の４級化処理とその反応系を見出し本発
明を完成した。
、スル７Ａン化剤としてｓｏ３−ＤＭＦ錯体又はＣＮ
Ｈ３Ｏ３−ＤＭＦＳＭ体を用いることとし、その良溶媒
で且つ目的生成物の非溶媒である非極性溶媒を見出し、
且つ基本的には不均一系であっても均一系に近い状態で
反応が進行できるようにするための前処理条件と溶媒系
、並びにキトサンのアミノ基のスルフォン化を防止する
ためのアミン基の４級化処理とその反応系を見出し本発
明を完成した。
すなわち、本発明は、キトサンを酢酸水溶液に溶解また
は強膨潤した後、アルカリ水溶液で再生し、次いでこれ
を水洗し、さらにアルコール類で洗浄してから極性溶媒
で浸漬・圧搾した後、非極性溶媒中でＳｏ３−ＤＭＦ錯
体またはＣｌＨ３Ｏ３−ＤＭＦ錯体により、キトサンの
０３／Ｃ６位の水酸基を選択的にスルフォン化すること
を特徴とするスルフォン化キトサンの製造法を提供する
ものである。
は強膨潤した後、アルカリ水溶液で再生し、次いでこれ
を水洗し、さらにアルコール類で洗浄してから極性溶媒
で浸漬・圧搾した後、非極性溶媒中でＳｏ３−ＤＭＦ錯
体またはＣｌＨ３Ｏ３−ＤＭＦ錯体により、キトサンの
０３／Ｃ６位の水酸基を選択的にスルフォン化すること
を特徴とするスルフォン化キトサンの製造法を提供する
ものである。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明に於てはキトサンをスルフォン化する前に特定の
前処理を施しておくことか必要である。
前処理を施しておくことか必要である。
該前処理は次のように行なわれる。
■キトサンを１〜２％の酢酸水溶液に溶解または強膨潤
させる。
させる。
■それをアルカリ水溶液で再生する。
ここで用いるアルカリの例としては、ＮａＯＨ。
Ｎａ２ ｃｏ３ 、ＫＯＨ，等通常アルカリとして使用
されているものが挙げられるが、好ましくはＮａＯＨで
ある。
されているものが挙げられるが、好ましくはＮａＯＨで
ある。
再生はキトサンか溶解しているものは中和析出によって
行なわれるが、強膨潤しているものは脱膨潤によって行
なわれる。
行なわれるが、強膨潤しているものは脱膨潤によって行
なわれる。
■次に、それを水洗し、さらにアルコール類で洗浄する
。
。
ここで用いられるアルコール類としてはメタノール、エ
タノール等が好ましい。
タノール等が好ましい。
■洗浄したものを極性溶媒に浸漬・圧搾して置換する。
極性溶媒としてはジメチルフォルムアミド（ＤＭＦ＞又
はジメチルスルフΔキシド（ＤＭＳＯ＞が好適に用いら
れる。
はジメチルスルフΔキシド（ＤＭＳＯ＞が好適に用いら
れる。
以上の前処理を行なうことにより、次に行なわれるスル
フォン化工程が基本的には不均一系であっても均一系に
近い状態で反応が進行されるという利点が得られる。
フォン化工程が基本的には不均一系であっても均一系に
近い状態で反応が進行されるという利点が得られる。
したがって、該前処理を行なわないとベンゼン、トルエ
ン等の反応生成物（スルフォン化キトサン）の非溶媒を
溶媒とする不拘−系スルフｌン化は、固体表面からの反
応となり、２４時間以上反応させても水溶性スルフォン
化キトサンは原料の数％しか得られない（比較例１参照
）。しかし、この不均一反応に該前処理を行なったキト
サンを用いれば、室温１時間の反応で／Ｃ０％近い収率
でスルフォン化キトサンを得ることができる（実施例１
参照〉。
ン等の反応生成物（スルフォン化キトサン）の非溶媒を
溶媒とする不拘−系スルフｌン化は、固体表面からの反
応となり、２４時間以上反応させても水溶性スルフォン
化キトサンは原料の数％しか得られない（比較例１参照
）。しかし、この不均一反応に該前処理を行なったキト
サンを用いれば、室温１時間の反応で／Ｃ０％近い収率
でスルフォン化キトサンを得ることができる（実施例１
参照〉。
さらに驚くべきことには、この前処理を行なうと、４級
化したアミノ基は中和後もそのまま存在するためアミノ
基のスルフォン化が起こらず、選択的に０３／Ｃ６位の
水酸基にのみスルフォン化を起こすことができ、脱スル
フォン化によるアミノ基の再生工程が不要となる。
化したアミノ基は中和後もそのまま存在するためアミノ
基のスルフォン化が起こらず、選択的に０３／Ｃ６位の
水酸基にのみスルフォン化を起こすことができ、脱スル
フォン化によるアミノ基の再生工程が不要となる。
次にスルフォン化工程について説明する。
スルフォン化工程はスルフォン化剤としてＳｏ −Ｄ
ＭＦ錯体もしくはＣｌＨ３Ｏ３ＤＭＦ錯体を用い、溶媒
として非極性溶媒を用い、Ｏ〜／Ｃ０’Ｃ，好ましくは
５〜８０’Ｃの温度で０．１〜４８時間、攪拌下行なわ
れる。
ＭＦ錯体もしくはＣｌＨ３Ｏ３ＤＭＦ錯体を用い、溶媒
として非極性溶媒を用い、Ｏ〜／Ｃ０’Ｃ，好ましくは
５〜８０’Ｃの温度で０．１〜４８時間、攪拌下行なわ
れる。
また反応条件により、０６位のみ、またはＣ６位とＣ３
位を任意の割合で反応させることが容易にできる（実施
例２．３参照）という効果が得られる。
位を任意の割合で反応させることが容易にできる（実施
例２．３参照）という効果が得られる。
即ち、０６位を選択的に反応させるには反応温度を高く
すればよく、一方、比較的低い反応温度で長時間反応さ
せるとＣ３位のスルフォン化率が向上することが本発明
者によって見出されている。
すればよく、一方、比較的低い反応温度で長時間反応さ
せるとＣ３位のスルフォン化率が向上することが本発明
者によって見出されている。
Ｓｏ３−ＤＭＦ鏡体はＤＭＦ中にＳ０３を吸収溶解させ
て調製する。又、Ｃ，９Ｈ３Ｏ３−ＤＭＦ錯体はＤＭＦ
中にクロロスルフォン酸くＣｆｌＨ８０３）を滴下して
調製する。
て調製する。又、Ｃ，９Ｈ３Ｏ３−ＤＭＦ錯体はＤＭＦ
中にクロロスルフォン酸くＣｆｌＨ８０３）を滴下して
調製する。
非極性溶媒は芳香族系溶媒が好ましく、特にベンゼン又
はトルエンが好ましい。
はトルエンが好ましい。
本発明のスルフォン化工程に於ては、キトサンの０３／
Ｃ６位の水酸基が選択的にスルフォン化されるとともに
生成する水溶性スルフォン化キトサンかベンゼン等の非
極性溶媒に不溶であり、反応後濾別して分離することが
できる。また、従来法と比べて、硫酸ナトリウムが副生
じないため、スルフォン化キトサンの洗浄は少量のメタ
ノール等で容易に行なうことができる。
Ｃ６位の水酸基が選択的にスルフォン化されるとともに
生成する水溶性スルフォン化キトサンかベンゼン等の非
極性溶媒に不溶であり、反応後濾別して分離することが
できる。また、従来法と比べて、硫酸ナトリウムが副生
じないため、スルフォン化キトサンの洗浄は少量のメタ
ノール等で容易に行なうことができる。
さらに、濾液は消費された３０３あるいはＣｌＨ３Ｏ３
を送入または滴下して再生できる。
を送入または滴下して再生できる。
従って、ＤＭＦ、メタノール、スルフォン化剤等の使用
歯が非常に少なくでき軽済的である。
歯が非常に少なくでき軽済的である。
スルフォン化工程の後は、濾別し、未反応スルフォン化
剤、極性及び非極性溶媒等からなる濾液はフィードバッ
クして再使用し、スルフォン化キトサン（目的物）と微
量（１％以下）の未反応のキトサンからなる残渣はメタ
ノール等で洗浄し、水に再溶解して、未反応キトサン（
不溶）を除去し、アセトン析出又は凍結乾燥により精製
して製品（スルフガン化キトサン）を得る。
剤、極性及び非極性溶媒等からなる濾液はフィードバッ
クして再使用し、スルフォン化キトサン（目的物）と微
量（１％以下）の未反応のキトサンからなる残渣はメタ
ノール等で洗浄し、水に再溶解して、未反応キトサン（
不溶）を除去し、アセトン析出又は凍結乾燥により精製
して製品（スルフガン化キトサン）を得る。
この分離、精製の工程は従来法に比べ極めて工程か少な
く、且つ使用する溶媒類の量も少量ですむため製法全体
の経済性を大きく向上させている。
く、且つ使用する溶媒類の量も少量ですむため製法全体
の経済性を大きく向上させている。
（実 施 例）
次に本発明を実施例及び比較例により説明する。
実施例 １
くキトサンの前処理〉
予め市販キトサン（東京化成工業製）を４０％ＮａＯＨ
で９５°Ｃ／４時間処理した後、濾別、中和を２回繰り
返し、脱アセチル化度８７．２％の精製キトサンを得た
。この精製キトサン５ｇを２％酢酸水溶液２０ｇに溶解
した後、２％ＮａＯＨ水溶液を攪拌下に添加して中和析
出させた。さらに、この再生キトサンを水、メタノール
で順次洗浄した後、ＤＭＦに３時間浸漬し圧搾処理して
前処理されたキト９ンを得た。
で９５°Ｃ／４時間処理した後、濾別、中和を２回繰り
返し、脱アセチル化度８７．２％の精製キトサンを得た
。この精製キトサン５ｇを２％酢酸水溶液２０ｇに溶解
した後、２％ＮａＯＨ水溶液を攪拌下に添加して中和析
出させた。さらに、この再生キトサンを水、メタノール
で順次洗浄した後、ＤＭＦに３時間浸漬し圧搾処理して
前処理されたキト９ンを得た。
〈スル７ｔン化剤の調製〉
０ＭＦ２２．４９に５ｏ３２４．５ｇを吸収溶解させＳ
Ｏ２−ＤＭＦ錯体４６．９ｇを得た。
Ｏ２−ＤＭＦ錯体４６．９ｇを得た。
〈スルフォン化キト１ノンの合成〉
前記ｓｏ３−ＤＭＦ錯体４６．９９をベンゼン２００９
に溶解した後、前記前処理されたキトサンの全量を加え
、室温で１時間攪拌した。沈澱物を濾別した後、少量の
メタノールで洗浄し、水に溶解して再び濾過を行ない、
濾液を凍結乾燥してスルフォン化キトサン８．３９を得
た。元素分析より求めたスルフミン化度は置換度１．１
２であり、収率はキトサン基準で９８．４％である。
に溶解した後、前記前処理されたキトサンの全量を加え
、室温で１時間攪拌した。沈澱物を濾別した後、少量の
メタノールで洗浄し、水に溶解して再び濾過を行ない、
濾液を凍結乾燥してスルフォン化キトサン８．３９を得
た。元素分析より求めたスルフミン化度は置換度１．１
２であり、収率はキトサン基準で９８．４％である。
このスルフガン化キトサンのＩＲを第１図に、重水溶液
の１３ＣＮＭＲスペクトルを第２図に示す。
の１３ＣＮＭＲスペクトルを第２図に示す。
第１図に於て、１２４０ｃｚ−’に一５＝Ｏ伸縮、８０
０ｃｍ”にＣ−０−Ｓ伸縮振動の吸収がみられ、スルフ
ミン化されたことを示している。
０ｃｍ”にＣ−０−Ｓ伸縮振動の吸収がみられ、スルフ
ミン化されたことを示している。
又第２図では、キトサンのＣ３およびＣ６のジグプルか
部分的に低磁場シフトしているのがみられ、Ｃ３とＣ６
位の水酸基が部分的にスルフォン化されたことを示して
いる。しかしＣ２のシグノ。
部分的に低磁場シフトしているのがみられ、Ｃ３とＣ６
位の水酸基が部分的にスルフォン化されたことを示して
いる。しかしＣ２のシグノ。
ルは全く変化せず、Ｃ２位のＮ１−１２基はスルフン化
されていないことを示している。
されていないことを示している。
実施例 ２
〈キトサンの前処理〉
実施例１と同様にして前処理されたキトサンを得た。
〈スルフォン化剤の調製〉
０ＭＦ２２．４ｇにクロロスルフォン酸３５．７ｇを４
０℃以下で滴下してＣｐＨ３Ｏ３−ＤＭＦ錯体５８．１
９を得た。
０℃以下で滴下してＣｐＨ３Ｏ３−ＤＭＦ錯体５８．１
９を得た。
〈スルフガン化キトサンの合成〉
前記ＣｐＨ３Ｏ３−ＤＭＦ錯体５８．すをベンビン２０
０７に溶解した後、前記前処理されたキトサンの全量を
加え、室温で１時間攪拌した。沈澱物を濾別した後、少
量のメタノールで洗浄し、水に溶解して再び濾過を行な
い、濾液を凍結乾燥してスルフォン化キトサン８．０ｇ
を得た。元素分析より求めたスルフォン化度は置換度０
．９８であり、収率はキトサン基準で９９．３％である
。
０７に溶解した後、前記前処理されたキトサンの全量を
加え、室温で１時間攪拌した。沈澱物を濾別した後、少
量のメタノールで洗浄し、水に溶解して再び濾過を行な
い、濾液を凍結乾燥してスルフォン化キトサン８．０ｇ
を得た。元素分析より求めたスルフォン化度は置換度０
．９８であり、収率はキトサン基準で９９．３％である
。
このスルフォン化キトサンの重水溶液の１３ＯＮＭＲス
ペクトルを第３図に示す。Ｃ３およびＣ６のシグナルが
部分的に低磁場シフトしているのがみられ、この位置の
水酸基が部分的にスルフォン化されたことを示す。しか
しＣ２のシグナルは全く変化せず、Ｃ２位のアミノ基は
スルフォン化されなかったことを示している。
ペクトルを第３図に示す。Ｃ３およびＣ６のシグナルが
部分的に低磁場シフトしているのがみられ、この位置の
水酸基が部分的にスルフォン化されたことを示す。しか
しＣ２のシグナルは全く変化せず、Ｃ２位のアミノ基は
スルフォン化されなかったことを示している。
実施例 ３
スルフォン化キトサンの合成条件を５０’Ｃ／３時間と
した以外はすべて実施例２と同じ条件で操作を行なった
。
した以外はすべて実施例２と同じ条件で操作を行なった
。
得られた生成物のスルフォン化度は、置換度０．８８で
収率は９９．５％であった。生成物の１３ＯＮＭＲスペ
クトルを第４図に示す。Ｃ６のシグナルがほぼ完全に低
磁場側にシフトしているが、Ｃ３およびＣ２のシグナル
は変化せず、０６位の水酸基のみが選択的に反応したこ
とを示している。
収率は９９．５％であった。生成物の１３ＯＮＭＲスペ
クトルを第４図に示す。Ｃ６のシグナルがほぼ完全に低
磁場側にシフトしているが、Ｃ３およびＣ２のシグナル
は変化せず、０６位の水酸基のみが選択的に反応したこ
とを示している。
以上より明らかなように、Ｃ３と０６位の水酸基の割合
は反応条件（温度、時間）により、自由に調節すること
ができる。
は反応条件（温度、時間）により、自由に調節すること
ができる。
（比 較 例〕
比較例 １
実施例１による精製キトサン５ｇをＤＭＦ ／Ｃ０ｄに
室温で２４時間浸漬後全型量が／Ｃｇになるまで圧搾除
液した。このキトリンをスルフォン化に供した以外は実
施例１と同様の操作を行なったところ、室温で２４時間
反応させても０．２ｇ（収率４％）の水溶性スルフォン
化キトサンしか得られなかった。
室温で２４時間浸漬後全型量が／Ｃｇになるまで圧搾除
液した。このキトリンをスルフォン化に供した以外は実
施例１と同様の操作を行なったところ、室温で２４時間
反応させても０．２ｇ（収率４％）の水溶性スルフォン
化キトサンしか得られなかった。
比較例 ２
〈キトサンの前処理〉
比較例１と同様にして前処理されたキトサンを得た。
〈スルフォン化剤の調整〉
実施例コと同様にしてＳＯ２−ＤＭＦ錯体４６．９９を
得た。
得た。
〈スルフォン化キトサンの合成〉
前記３０３−ＤＭＦ錯体にＤＭＦ ２００ｙを加えて溶
解し、前記前処理されたキトサンの仝蟻を加えて、室温
で１時間または２０時間攪拌して反応させた。メタノー
ル２４０ ｇ、ＩＯＮ Ｎａ０８８０ｇを加えて生成
物を析出させ、沈澱物を濾別した後、大量のメタノール
で洗浄し、水に溶解して再び濾過を行ない、濾液を透析
して硫酸ノトリウム、メタノールを除いた後、濃縮し凍
結乾燥してスルフガン化キトサンをそれぞれ５．７ｇあ
るいは６．８９得た。元素分析より求めたスルフォン化
度は、反応時間１時間および２０時間においてそれぞれ
置換度で１．１７または１．３９であった。これより計
粋された収率は、それぞれ６６．４％または７３．６％
である。
解し、前記前処理されたキトサンの仝蟻を加えて、室温
で１時間または２０時間攪拌して反応させた。メタノー
ル２４０ ｇ、ＩＯＮ Ｎａ０８８０ｇを加えて生成
物を析出させ、沈澱物を濾別した後、大量のメタノール
で洗浄し、水に溶解して再び濾過を行ない、濾液を透析
して硫酸ノトリウム、メタノールを除いた後、濃縮し凍
結乾燥してスルフガン化キトサンをそれぞれ５．７ｇあ
るいは６．８９得た。元素分析より求めたスルフォン化
度は、反応時間１時間および２０時間においてそれぞれ
置換度で１．１７または１．３９であった。これより計
粋された収率は、それぞれ６６．４％または７３．６％
である。
反応２０時間のスルフォン化キトサンのＩＲを第５図に
、反応１時間および２０時間のスルフォン化キトサンの
重水溶液の１３０ ＮＭＲスペクトルを第６．第７図
に示す。第６．第７図におけるこれらスルフォン化キト
サンのＮＭＲスペクトルでは、第２．第３図および第４
図に示したスルフォン化キトサンのスペクトルとは異な
り、Ｃ２シグナルの低磁場側へのシフトが見られ、Ｃ２
位のアミン基がスルフォン化されたことを示している。
、反応１時間および２０時間のスルフォン化キトサンの
重水溶液の１３０ ＮＭＲスペクトルを第６．第７図
に示す。第６．第７図におけるこれらスルフォン化キト
サンのＮＭＲスペクトルでは、第２．第３図および第４
図に示したスルフォン化キトサンのスペクトルとは異な
り、Ｃ２シグナルの低磁場側へのシフトが見られ、Ｃ２
位のアミン基がスルフォン化されたことを示している。
またＣ６およびＣ３ジグプルも部分的に変化しており、
アミノ基と二つの水酸基がいずれも部分的にスルフォン
化したことを示している。ざらに、第５図のＩＲスペク
トルにおいても、第１図におけると同様なスルフガン化
を示す吸収の他に、１／Ｃ０Ｃ，−１にＣ−Ｎ−３振動
の吸収ピークが現れ、アミノ基のスルフォン化を示して
いる。
アミノ基と二つの水酸基がいずれも部分的にスルフォン
化したことを示している。ざらに、第５図のＩＲスペク
トルにおいても、第１図におけると同様なスルフガン化
を示す吸収の他に、１／Ｃ０Ｃ，−１にＣ−Ｎ−３振動
の吸収ピークが現れ、アミノ基のスルフォン化を示して
いる。
（発明の効果）
本発明は、スルフォン化剤はよく溶解するか生成するス
ルフォン化キトサンは溶解せず、容易に濾別分離できる
ような溶媒と、この溶媒中で非常に膨潤し反応を均一に
進行させると同時にアミノ基のスルフカン化阻止効宋を
与えるような前処理との組合せに依って、はぼ／Ｃ０％
の収率で、Ｃ３位とＣ６位の水酸基のみがスルフォン化
された生成物を簡単な濾別操作のみで取り出し、未反応
のスルフォン化剤、溶媒をそのまま循環利用し、消費ス
ルフォン化剤のみ補充すれば足りるという効果を達成で
きた。このため、従来法における溶解生成物の析出、分
離、洗浄、透析精製等の生成物単離操作が著しく簡便化
した。またスルフガン化剤、析出用薬品、洗浄溶媒等の
大量の薬品使用量を減少または不要にし、且つ溶媒の分
溜等による回収操作を不要にした。更にＳ０３のような
安価なスルフォン化剤でも水ＭＭのみの選択的スルフォ
ン化を可能にし、アミノ基に導入されたスルフミン基の
選択的脱離反応を不要にさせた。
ルフォン化キトサンは溶解せず、容易に濾別分離できる
ような溶媒と、この溶媒中で非常に膨潤し反応を均一に
進行させると同時にアミノ基のスルフカン化阻止効宋を
与えるような前処理との組合せに依って、はぼ／Ｃ０％
の収率で、Ｃ３位とＣ６位の水酸基のみがスルフォン化
された生成物を簡単な濾別操作のみで取り出し、未反応
のスルフォン化剤、溶媒をそのまま循環利用し、消費ス
ルフォン化剤のみ補充すれば足りるという効果を達成で
きた。このため、従来法における溶解生成物の析出、分
離、洗浄、透析精製等の生成物単離操作が著しく簡便化
した。またスルフガン化剤、析出用薬品、洗浄溶媒等の
大量の薬品使用量を減少または不要にし、且つ溶媒の分
溜等による回収操作を不要にした。更にＳ０３のような
安価なスルフォン化剤でも水ＭＭのみの選択的スルフォ
ン化を可能にし、アミノ基に導入されたスルフミン基の
選択的脱離反応を不要にさせた。
したがって本発明は水溶性スルフォン化キトサンを得る
ための製造コストを著しく減少ざ甘、利用分野を大きく
拡大させるものであり、発明の効果は極めて高い。
ための製造コストを著しく減少ざ甘、利用分野を大きく
拡大させるものであり、発明の効果は極めて高い。
第１図は実施例１のスルフォン化キトサンのＩＲスペク
トル図であり、第２図はその１３ＣＮＭＲスペクトル図
である。第３図は実施例２の１３ＣＮＭＲスペクトル図
であり、第４図は実施例３の１３ＣＮＭＲスペクトル図
であり、第５図は比較例２における反応２０時間のスル
フォン化キトサンのＩＲスペクトル図であり、第６図及
び第７図は比較例２における反応１時間及び２０時間の
スルフォン化キトサンの１３０ ＮＭＲスペクトル図
である。
トル図であり、第２図はその１３ＣＮＭＲスペクトル図
である。第３図は実施例２の１３ＣＮＭＲスペクトル図
であり、第４図は実施例３の１３ＣＮＭＲスペクトル図
であり、第５図は比較例２における反応２０時間のスル
フォン化キトサンのＩＲスペクトル図であり、第６図及
び第７図は比較例２における反応１時間及び２０時間の
スルフォン化キトサンの１３０ ＮＭＲスペクトル図
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、キトサンを酢酸水溶液に溶解または強膨潤した後、
アルカリ水溶液で再生し、次いでこれを水洗し、さらに
アルコール類で洗浄してから極性溶媒で浸漬・圧搾した
後、非極性溶媒中でＳＯ＿３−ＤＭＦ錯体またはＣｌＨ
ＳＯ＿３−ＤＭＦ錯体により、キトサンのＣ３／Ｃ６位
の水酸基を選択的にスルフォン化することを特徴とする
スルフォン化キトサンの製造法。 ２、極性溶媒がジメチルフォルムアミド又はシメチルス
ルフォキシドである請求項１記載のスルフォン化キトサ
ンの製造法。 ３、非極性溶媒が芳香族系溶媒である請求項１記載のス
ルフォン化キトサンの製造法。 ４、芳香族系溶媒がベンゼン又はトルエンである請求項
３記載のスルフォン化キトサンの製造法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2235611A JPH04117401A (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | スルフォン化キトサンの製造法 |
| CA002050873A CA2050873C (en) | 1990-09-07 | 1991-09-06 | Process for preparing a sulfonated chitosan |
| US07/754,988 US5229504A (en) | 1990-09-07 | 1991-09-06 | Process for preparing a sulfonated chitosan |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2235611A JPH04117401A (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | スルフォン化キトサンの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04117401A true JPH04117401A (ja) | 1992-04-17 |
Family
ID=16988575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2235611A Pending JPH04117401A (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | スルフォン化キトサンの製造法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5229504A (ja) |
| JP (1) | JPH04117401A (ja) |
| CA (1) | CA2050873C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109160960A (zh) * | 2018-11-07 | 2019-01-08 | 中南大学 | 一种类肝素物质磺化二羟丙基壳聚糖及其制备方法 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2940563B2 (ja) * | 1990-12-25 | 1999-08-25 | 日本ピー・エム・シー株式会社 | リファイニング助剤及びリファイニング方法 |
| ITPD940054A1 (it) * | 1994-03-23 | 1995-09-23 | Fidia Advanced Biopolymers Srl | Polisaccaridi solfatati |
| GB2358637A (en) * | 2000-01-27 | 2001-08-01 | Btg Int Ltd | Chitosan condensation products with a bisulphite addition compound |
| FR2832708B1 (fr) * | 2001-11-29 | 2004-02-13 | Organes Tissus Regeneration Re | Procede de sulfonation de composes comprenant des groupements hydroxyle (oh) libres ou des amines primaires ou secondaires |
| US6908907B2 (en) * | 2002-04-22 | 2005-06-21 | El-Naggar Mawaheb M. | Prevention and treatment of tumor growth, metastasis, and thromboembolic complications in cancer patients |
| US20050283004A1 (en) * | 2004-06-18 | 2005-12-22 | Hopax Chemicals Manufacturing Co., Ltd. | Alkylsulfonated polyaminosaccharides |
| US9221963B2 (en) * | 2008-11-27 | 2015-12-29 | Speciality Fibres And Materials Ltd. | Absorbent material |
| TWI328565B (en) * | 2008-12-19 | 2010-08-11 | Taiwan Textile Res Inst | Dispersions of conductive carbon materials and methods for preparing the same |
| RU2736036C1 (ru) * | 2020-05-18 | 2020-11-11 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) | Ингибитор гидратообразования и коррозии на основе сульфированного хитозана |
| CN111748048B (zh) * | 2020-08-03 | 2020-12-11 | 西南石油大学 | 一种改性壳聚糖酸化缓蚀剂的制备方法 |
| RU2751893C1 (ru) * | 2020-12-24 | 2021-07-19 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) | Ингибитор роста гидратов метана на основе сульфированного хитозана |
| TWI841149B (zh) | 2022-12-27 | 2024-05-01 | 財團法人工業技術研究院 | 組合物、負極及包含其之電池 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1184161B (it) * | 1985-03-14 | 1987-10-22 | Franco Conti | Derivati del chitosano costituiti da complessi di coordinazione con ioni ferrosi |
| IT1229167B (it) * | 1989-04-10 | 1991-07-22 | Texcontor Ets | Complessi del ferro o di altri metalli con derivati solfonati del chitosano |
-
1990
- 1990-09-07 JP JP2235611A patent/JPH04117401A/ja active Pending
-
1991
- 1991-09-06 CA CA002050873A patent/CA2050873C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-06 US US07/754,988 patent/US5229504A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109160960A (zh) * | 2018-11-07 | 2019-01-08 | 中南大学 | 一种类肝素物质磺化二羟丙基壳聚糖及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2050873C (en) | 1998-06-30 |
| CA2050873A1 (en) | 1992-03-08 |
| US5229504A (en) | 1993-07-20 |
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