JPS6121102A - キトサンオリゴ糖の製造法 - 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】 本発明は、キトサンの部分加水分解物であるキトサンオ
リゴ糖の製造法に関するものである。

キトサンはＤ−グルコサミンがβ−１，４−グルコシド
結合で縮重合した塩基性多糖類で、カニ、エビなどの甲
殻や、きのこ、カビなどの菌類の細部壁や、昆虫の外皮
に含まれる多糖類であるキチンを、濃アルカリ溶液中で
加熱し、脱アセチル化して得られるもので、その構造は
、で示されるものである。このように、キトサンはその
分子内に、反応性に富んだ遊離アミノ基を有し、化学的
に非常に興味深い高分子であり、キトサンや、その誘導
体などの研究開発は盛んに行なわれている。しかし現在
、工業的に実用化されたものは、はとんどなく、その大
部分は、キトサンの形で、カチオン系の天然凝集剤とし
て、廃水処理に用いられているにすぎない。一方、キト
サンを部分加水分解して得られるキトサンオリゴ糖は、
数個のＤ−グルコサミンが、β−１，４−グルコシド結
合で縮重合したもので、これらの研究開発は、高分子の
キトサンに比較して遅れており、その諸性質などは、明
らかにされていないが、医薬、試薬、化粧品、食品等の
分野で非常に有望な物質であると考えられている。とこ
ろで、キトサンオリゴ糖の調製法として、従来は、キト
サンを溶解し、多量の塩酸を用いて比較的長時間、部分
加水分解し、分解物を、陽イオン交換樹脂カラムに吸着
させた後、塩酸による濃度勾配溶出法でクロマトグラフ
ィーを行ないＤ−グルコサミンと、ビオース、トリオー
ス、テトラオース、ペンタオース、ヘキサオース等のキ
トサンオリゴ糖を分離する方法が行なわれてきた。しか
し、この方法では、加水分解に当って、予めキトサンを
溶解するため、キトサン塩酸塩の調製や、大量の希酸あ
るいは、水を必要とし、さらに加水分解の塩酸濃度を高
めるのに多量の濃塩酸を必要としていた。

このため、分解するキトサンの量に対して、大規模な加
水分解製雪が必要で、加水分解時間も、長時間を要し、
工業的に大量のキトサンオリゴ糖を得るには、経済性や
、効率が、非常に悪く、実用的でない。例えば、現在ま
で、キトサンオリゴ糖を調製する方法として、いくつか
の報告がなされているが、それらの加水分解法を示すと
次のようである。

キトサンを希酸に溶解後、キトサン重量の２００倍量の
１０．８規定の塩酸を加え、５３℃で４８時間加水分解
する方法（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＡｍｅｒｉｃａｎ　Ｃ
ｈｅｍｉｃａｌ　５ｏｃｉｅｔｙ、　７９．５０４６−
５０４９（１９５７）　）。

キトサン塩酸塩を調製し、これを水に溶解後、キトサン
重量の１８０倍量の１２規定塩酸を加え、５０〜５５℃
で４８時間加水分解する方法（Ｍ　ｅｔｈｏｄｓｉｕ　
Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、　Ｉ
ｓ　３０５　（１９６２）　）。

キトサン塩酸塩を鯛製し、これを水に溶解後、１００倍
量の３．６規定の塩酸溶液とし、１００℃で３４時間加
水分解する方法［Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＣＡｅｍｉｃ
ａｌＳｏｃｉｅｔｙ’、　２２１Ｂ−２２２７（１９５
Ｂ））。

これらは、加水分解に用いる塩酸量が、キトサン重量の
１００〜２００倍量と非常に多く、また加水分解時間も
１〜２日と長時間を要しており、工業的規模でのキトサ
ンオリゴ糖の製造には適さない方法である。そこで本発
明者等は、大量のキトサンオリゴ糖の製造を経済的かつ
効率的に行なうことを目的とし、種々研究の結果本発明
に到達した。

即ち、本発明は、キトサンに濃塩酸を加え高温で短時間
部分加水分解することを特徴とするキトサンオリゴ糖の
製造法を新規に提案するものである。

本発明方法において用いるキトサンは、常法により調製
したもので良く、調製例を示すと、次の通りである。カ
ニガラより得たキチンを４５〜５０％の水酸化ナトリウ
ム溶液中で９０℃５時間処理した後、水洗し乾燥したも
のが用いられる。また、加水分解するに当ってキトサン
は、希酸に溶解したり、キトサン塩酸塩に調製し水に溶
解する必要はないが、加水分解操作の容易性を考慮して
、キトサンは５メツシュ以上のフレークとするのが適当
である。加水分解は、１０規定以上の塩酸を、キトサン
重量の５〜３０倍輸加え、６０〜１００℃で、１〜４時
間行えばよいが、特に好ましくは、１０規定以上の塩酸
をキトサン重量の１０〜２０倍量加え、７０〜９０℃で
２〜３時間である。塩酸濃度が１０規定以下あるいは温
度が６０℃以下であると加水分解は長時間を要し、しか
もキトサンオリゴ糖の収量は低くなる。また塩酸濃度が
１０規定以下で、１００℃以上の高温あるいは４時間以
上であると、単糖のＤ−グルコサミンの生成量が増加し
キトサンオリゴ糖の収量は低くなってしまう。

本発明方法において得られた。キトサンの部分加水分解
液は、不溶物を遠心分離で除去し、その上清液に活性炭
を加え脱色し、さらに減圧濃縮で塩酸を除去し調製する
。このキトサンの部分加水分解物は、常法の陽イオン交
換樹脂カラムクロマトグラフィーにより、Ｄ−グルコサ
ミンと一連のキトサンオリゴ糖の塩酸塩を分離すること
ができる。

本発明方法は、キトサンオリゴ糖の調製法のうち部分加
水分解工程を著しく改良したもので、大量のキトサンオ
リゴ糖を、経済的かつ効率的に製造できる。

次に本発明を実施例に基づき、詳細に説明するが、かか
る説明によって本発明が何ら限定されないことは勿論で
ある。

実施例（１） １０メツシユに粉砕したキトサン２０ｆＩに１１．５規
定の塩酸２００−を加え、８０℃の湯浴上で１時間加水
分解した。

この加水分解物に水２００＋／を加えた後、遠心分離で
不溶物を除去した。得られた上清液に活性炭を加え脱色
し、減圧濃縮乾固して分解物を得た。この分解物を１０
０ｇ／のイオン交換樹脂カラム（Ｄｏｗｅｘ　５０ｗ　
）に吸着させ、Ｏから４規定の塩酸による直線濃度勾配
を用いて溶出した。

Ｄ−グルコサミン、キトサンオリゴ糖の検出は、ニンヒ
ドリン発色で、５７０　ｎｍの吸光度を測定して行なっ
た。

なお、それぞれの画分を濃縮後、乾燥して、キトサンオ
リゴ糖を得た。

実施例（２） 実施例（１）と同様な条件で２時間加水分解した。

以後の操作も実施例（１）と同様にして行なった。

実施例（３） 実施例（１）と同条件で４時間加水分解した。以後の操
作も実施例（１）と同様に行なった。

比較例 比較例（１１、（２１として、実施例（１）と同条件で
６時間および７時間加水分解した。

比較例（３）として１０メツシユに粉砕したキトサン２
０Ｆに６規定塩酸６８０１１１を加え７０℃で３８時間
加水分解した。

比較例（４）としてキトサン２Ｏｆに１１．５規定の塩
酸２１を加え、５３℃で３８時間加水分解した。

実施例（１）〜（３）および比較例（１）〜（４）にお
けるキトサンの分解率、キトサンオリゴ糖塩酸塩および
Ｄ−グルコサミン塩酸塩の収率を下記第１表に示した。

なお、キトサン分解率、キトサンオリゴ糖収率およびＤ
−グルコサミンの収率はキトサンを１００係として計算
した。

また塩酸量は用いたキトサン重量を１とじたときの値で
示した。

実施例４ １０メツシユに粉砕したキトサン４０ｆに１１．５規定
の塩酸４００−を加え、８０℃の湯浴上で２時間加水分
解した。この加水分解溶液に４００ｗ１の水を加えた後
、遠心分離で不溶物を除去した。

得られた上清液に活性炭を加え脱色し、減圧濃縮乾固し
て、分解物を３１．Ｏｆ得た。この分解物を、１０００
ｇ／のイオン交換樹脂カラム（ＤＯＷ−ＥＸ　５０Ｗ　
）に吸着させ、実施例１と同様な操作を行ない、Ｄ−グ
ルコサミンと一連のキトサンオリゴ糖を得た。本発明方
法におけるキトサンオリゴ糖の塩酸塩とＤ−グルコサミ
ン塩酸塩の収量及び収率を下記第２表に示す。なお収率
は分解に供したキトサン重量を１００　（＠として算出
した。

第　　２　　表 手続補正書 昭和５９年８月７３日 特許庁長官　　志　賀　　　学　殿 １、事件の表示 昭和５９年特許顯第１４３７８３号 ２、発明の名称 キトサンオリゴ糖の製造法 ３、補正をする者 代表者　　松　　本　　圭　−部 ４、代理人 住　所　　東京都新宿区西新宿４丁目２２ノ１２号（１
）　　　　　　゛”＝、、、”’ ７、補正の内容 （１）明細書第２頁下から第１１行の「ものは、はとん
どなく」とある記載を「ものはほとんどなく」と補正す
る。

（２）同第２頁下から第１０行、第９行の１キトサンの
形で、カチオン系の天然凝集剤として、廃水処理に・・
・」とある記載を「キトサンの形でカチオン系の天然凝
集剤として廃水処理に・・・」と補正する。

（３）同第６頁第３行の「規定以下で、」とある記載を
「規定以上で、」と補正する。

（４）同第１１頁第６行の「キトサンーラトラオース」
とある記載を「キトサン−テトラオース」と補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）キトサンに、１０規定以上の濃塩酸をキトサン重
   量の５〜３０倍量加え、６０〜１００℃の温度で１〜４
   時間キトサンを部分加水分解することを特徴とするキト
   サンオリゴ糖の製造方法。