JPS61271296A - Ｎ−アセチルキトオリゴ糖の製造方法 - 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、Ｎ−アセチルキトオリゴ糖の製造方法に関し
１、更に詳しく言えば、キチンの酸による部分加水分解
工程、アルカリによる中和工程及び中和溶液からの特定
の脱塩工程からなるＮ−アセチルキトオリゴ糖の新規な
製造方法に関する。

〔従来の技術及び問題点〕

Ｎ−アセチルキトオリゴ糖は、Ｎ−７セチルグルコサミ
ンがβ−１，４結合で２〜７個結合した少糖Ｈ（オリゴ
糖）であり、カニ、エビ、オキアミ等の甲皮に含まれる
多糖類キチンを部分加水分解することによって得られる
ものである。

また、オリゴ糖は、グルコース、７ラクトース等の単糖
が数個結合した糖類であり、最近新しい物質として注目
を集めてきている。例えば、シュクロースのグルコース
分子にグルコースが１〜８個結合したカップリングシュ
が−、シュクロースに７ラクトースが１〜４個結合した
７ラクトオリゴ糖、グルコースがα−１，４結合で３〜
１０個結合したマルトオリゴ糖等が挙げられる。これら
は、低う触性（虫歯になりにくい性質）あるいは非消化
性等の特性を生かした甘味剤としての利用、乳製品中へ
のビフィズス因子としての利用、試薬や医薬への利用等
、その将来性は大きいものである。Ｎ−アセチルキトオ
リゴ糖も同様の物質であり、次に示す構造かららＪト常
に興味深い物質である。

（ｎ＝０〜５） 従′米より、Ｎ−アセチルキトオリゴ糖の製造方法とし
ては、キチンを酸で部分加水分解し、その部分加水分解
液をアルカリで中和し、得られる中和液から副生塩を分
離除去する方法が知られている。而して、中和液からの
ａ生塩の分離除去には、例えば活性炭とセライトの１対
１の混合物を用いた吸着分離方法が提案されでいる。活
性炭は一般に、単糖であるＮ−アセチルグルコサミン、
Ｄ−グルコサミン、及び中和によりＭ１ノ生する塩類は
吸着せず、オリゴ糖のみを＠着する特性を有しているの
で、上記吸着分離方法によれば、中和液中のＮ−アセチ
ルキトオリゴ糖のみを吸着させ、多量の塩類などと分離
することができるのである。活゛性炭に吸着したＮ−−
アセチルキトオリゴ糖は、アルコール等の溶剤を用いて
吸着を打破して溶出させ、さらに溶出液を濃縮してアル
コール等を追い出すことにより、固体として得ることが
できる。

しかしながら、上記の如き吸着分離方法においては、活
性炭のＮ−アセチルキトオリゴ糖の吸着量が少ないため
、大量の活性炭を必要とすることや、あるいはＮ〜ルア
セチルキトオリゴの溶出に大量の溶剤を使用すること等
の問題があり、またキチンの部分加水分解液中に相当量
で生成する有用なＮ−アセチルグルコサミンを回収する
ことができない難点も認められる。

本発明の目的は、前述の如き問題点、難点をＭ消し、キ
チンを原料として慴糖であるＮ−７セチルグルコサミン
をも含めて大量のＮ−アセチルキトオリゴ糖を効率良く
円滑有利に製造し得る方法を提供することに存る。

〔発明の構成〕

本発明は、キチンを酸により部分加水分解し、アルカリ
により中和してＮ−アセチルキトオリゴ糖を生成せしめ
、該中和溶液からＩＩＩ生塩を分離除去することからな
るＮ−アセチルキトオリゴ糖の製造方法において、上記
中和溶液からの脱塩をイオン交換膜電気透析法で行うこ
とを特徴とするＮ−アセチルキトオリゴ糖の９Ｊ遣法を
新規に提供するものである。

本発明においては、中和溶液からの脱塩をイオン交換膜
電気透析法で行うことが重要である。

すなわち、中和溶液をイオン文換咬電気透析にかけると
、副生塩が効率良く分離除去され、有用なＮ−７セチル
グルコサミンをも含めて生成したＮ−アセチルキトオリ
ゴ糖を全部回収することができる。従来の吸着分離方法
では回収できなりかったＮ−７セチルグルコサミンが円
滑有利に回収ＩＩＴ能となるだけでなく、活性炭による
吸着及びアルコール等による溶出という方法に見られる
損失等の難点らなく、生成したＮ　−アセチルキトオリ
ゴ糖のほぼ全部を取得できるものである。

以下、本発明につい′Ｃ東に詳細に説明する。

本発明において用いられるキチンは、エビ、カニ、オキ
アミ等、甲殻類の甲皮を塩酸処理でカルシウム分を除去
し、さらに水酸醇化ナトリウム処理により蛋白質を除去
するなどによｒ）調製される。勿論、その他の入手経路
、調製手段などにより得られるキチンであっても良い。

而して、キチンの酸による部分加水分解は、塩酸、蟻酸
、酢酸、硫酸等を用いて行なわれるが、好ましくは濃塩
酸を用い、３０〜５０″Ｃで２〜３時間攪拌しながら行
なわれる。次に、加水分解反応を終了させるために、部
分加水分解液と同容量程度の水で希釈し、さらに温度が
上昇しないように例えば２５〜５０％水酸化す）　ＩＪ
ウム水溶液などを用いて、アルカリによる中和を行う。

得られる中和水溶液は、糖の分解により多少褐色味を呈
し、また未分解の不溶性キチンら残存しているが、これ
らは少量の活性炭及び濾紙を用いた吸引濾過により除去
することができ、無色透明な中和溶液として得ろ二とが
できる。本発明にす９いては、ｆＪ＋の酸による部分加
水分解及び７ルカリによる中和は、特に限定されること
なく、従来より公知及全周知の各種手段、条件などを適
宜採用して実施することができる。

かくして得られる中和溶液は、キチンの部分加水分解に
使用する酸の種類や使用量あるいは希釈水量、中和に使
用するアルカリの種類や使用量、各工程における採用条
件などにより多少異なるが、好適な実施態様においては
、固型分１５〜２０％、塩分１０−・１５％のらのが例
示され得る。

この中和溶液は、本発明に従ってイオン交換膜電気透析
法に上り脱塩処理にかけられる。イオン交換膜電気透析
装置は、一般的に、陰イオン交換膜と陽イオン交換膜が
又互に多数配列され、両端に一対の電極が配置されたも
のである。

そして、電極間に直流電流を通じると、中和溶液中の陽
イオンは陰極の方へ移動し、陰イオンは陽極へ向かって
移動する。ところが、陽イオンは陽イオン交換膜を透過
するが陰イオン交換膜を透過せず、また一方、陰イオン
は陰イオン交換膜を透過するが陽イオン交換膜を透過し
ない。その結果、イオンの濃縮される室（濃縮室）と、
イオンが除去される室（脱塩室）ができる。

中和溶液中の塩類、例えば食塩やＮ〜ルアセチルグルコ
サミン税アセチル化物であるＤ−グルコサミン塩酸塩、
脱アセチル化反応により生成する酢酸ナトリウムなどは
イオンの濃縮される室に移動し、電荷をもたないＮ−７
セチルグルコサミン、Ｎ−アセチルキトオリゴ糖は脱塩
室に残り、中和溶液の脱塩が行なわれる。

本発明において使−用する、二とのできるイオン交換膜
は、特に限定されずに、従来より公知乃至周知のものが
種々例示され得る。例えば、ネオセプタＣＬ−２５７，
ＣＭ−１〜２．ＡＭ−１〜３（徳山曹達株式会社製）セ
レミオンＣＭＶ、ＡＭＶ（旭硝子株式会社製）などがあ
げられる。また各メーカーでは、これらをシステム化し
たイオン交換膜電気透析装置ら販売しているので容易に
扱うことができる。本発明によれば、キチンを酸で加水
分解し、中和した溶液中の食塩をほぼ１００％除去する
ことができる。かくして得られた脱塩溶液は、そのまま
凍結乾燥機あるいはスプレードライヤーを用い粉末化し
ても良いが、好ましくは、完全な脱色や高純度精製のた
め、イオン交換樹脂による前処理をするのが好まし１．
１　。

本発明により得られるＮ−アセチルキトオリゴ糖は、単
糖であるＮ−アセチルグルフサミンを含有し、Ｎ−７セ
チルキトビオ一人からＮ−アセチルキトヘプタオースま
で含む特徴的なもので、しかも大量かつ容易に製造でき
るものである。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について更に具体的に説明するが
、かかる説明によって本発明が何ら限定されるものでな
いことは勿論である。なお、以下の実施例において、割
合は特に明示しない限り重量基準である。

［実施例１１ キチン４００Ｆ、（２０メツシュ粉砕品）を濃塩酸１．
２９に加え、４０″Ｃで３時間攪拌しながら加水分解を
おこなった。加水分解終ｒ後、同容量の水で希釈１．．
２５％水酸化す）　＋７ウム水溶液でＰＨ７，０まで中
和した。この中和溶液に１００ｇの活性炭を加え、東洋
濾紙Ｎｏ、　２で吸引濾過後、さらに少量の水で残渣を
洗浄し、この洗液も合わせて無色透明の洗液４　、Ｏｆ
！−得た。

この洗液（固型分１９．６％、塩分１３．４％）を、陽
イオン交換Ｎ文′ネオセブタＣＭ−１”、陰イオン交換
膜１ネオセプタＡ　Ｍ　−１”の１０対で構成される脱
塩室１０室、有効膜面積２ｄ１／枚のＴ　Ｓ−２−１０
型電気透析装置（惚１１１曹達株式会社製）を使用して
、脱塩室に前記洗液４文を、濃縮室に１３％食塩水４Ｑ
を、電極室に２％食塩水４Ｑをそれぞれ使用し、液温１
４〜３５℃、電流８〜１．５Ａ、電圧１０〜２４Ｖの条
件で、２１０分間電気透析を行った。電気透析の終了し
た脱塩液量は１．７　、Ｃｊ固型分５．６％、食塩濃度
０．００２％であり、脱塩率は９９．９８％となる。

次に、ヒ記脱塩液を、陽イオン交換樹脂′アンバーライ
トＩ　Ｒ１２０Ｂ　”　（オル〃／　会社峯）を充填し
たカラム（φ４゜５Ｘ３０ｃｍ）と陰イオン交換樹脂１
アンバーライトＩＲＡ４００″（オルが）全社製）を充
填したカラム（φ４，５Ｘ３０ｃｍ）に通すことにより
、完全な脱色と精製を行った。さらに、この液を減圧濃
縮して３００１とし、凍結乾燥機を用いて乾燥させ、白
色の粉末１７６ｇを得た。

原料キチン４００ｇ基準の収率は４４．０％であった。

また１、に記白色粉末の組成は、Ｎ−アセチルグルコサ
ミン３１％、Ｎ−アセチルキトビオース１９％、Ｎ−ア
セチルキトトリオース１９％、Ｎ−７セチルキトテトラ
オ一ス１５％、Ｎ−７セチルキトベンタオ一ス１０％、
Ｎ−７セチルキトヘキサオ一ス５％、Ｎ−アセチルキト
へブタオース１％であった。

［実施例２１ キチン１　ｋｇ（２０メツシュ粉砕品）を製塩１！！３
．０に加え、４０℃で３時間攪拌しながら加水分解を行
った７分解終了後、同容量の水で希釈し２５％水酸化ナ
トリウム溶液でＰＨ７，０まで中和した。

この中和溶液に、２５０ｇの活性炭を加え東洋濾紙Ｎｏ
、２で吸引濾過後、さらに少量の水で残渣を洗浄しこの
洗液も合わせて無色透明の洗液１２夏を得た。

この洗液（固形分１５．４％、塩分１１．０％）を実施
例１と同じＴ　Ｓ　−２−１０型″電気透析装置（徳山
台達株式会社Ｓ！りを使用して、脱塩室に前記洗液４皇
を、濃縮室に１０％食塩水４Ｑを、電極液に２％食塩水
４文を使用し、液温１９〜２８℃、電流８〜０．５Ａ、
電圧９〜２３Ｖの条件下で１８０分間電気透析を行った
。電気透析の終了した脱塩液１は２．１夏、固形分８．
４％、食塩濃度０．００１％で、脱塩率９９．９９％と
なる。以ヒの脱塩操作を３回分行い、脱塩室の洗液と合
わせて合計８．５９の脱塩液を得た。

この脱塩液を実施例１と同様にイオン交換８（脂を通し
て完全な脱色と精製を行った。この液をスプレードライ
ヤーを用いて乾燥させ、白色の粉末４４８ｇを得た。キ
チン１ｋｇからの収率は、４４．８％であった。またそ
の組成は、Ｎ−アセチルグルコサミン２６％、Ｎ−アセ
チルキトビオース１６％、Ｎ−７セチルキトトリオ一ス
１７％、Ｎ−アセチルキトテトラオース１５％、Ｎ−ア
セチルキトペンタオース１３％、Ｎ−７セチルキトヘキ
サオ一ス９％、Ｎ−アセチルキトテトラオース４％であ
った。

〔発明の効果〕

本発明によれば、キチンの部分加水分解及び中和により
生成するＮ−アセチルキトオリゴ糖を円滑有利に回収す
る事ができ、効率良く脱塩が行なわれるという優れた効
果を達成可能である。また、従来の吸着分離方法では回
収出来なかった有用なＮ−アセチルグルコサミンをも一
緒に回収できるという効果も達成される。本発明によれ
ば、従来の吸着分離方法における吸着剤の大量使用、溶
出溶剤の大量使用などの難点が解消され、キチンを原料
としてＮ−７セチルグルフサミンをも含めて多量のＮ−
アセチルキトオリゴ糖を効率良く製造可能である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. キチンを酸により部分加水分解し、アルカリにより中和
   してＮ−アセチルキトオリゴ糖を生成せしめ、該中和溶
   液から副生塩を分離除去することからなるＮ−アセチル
   キトオリゴ糖の製造方法において、上記中和溶液からの
   脱塩をイオン交換膜電気透析法で行うことを特徴とする
   Ｎ−アセチルキトオリゴ糖の製造方法。