JPS6144083B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は新規な微粒子状キチンの製造方法に関
するものである。 キチンはエビ、カニなどの甲殻類、カブトム
シ、コオロギなどの昆虫類、茸、菌類の細胞壁な
ど、生物体の骨格や外皮の形成にあづかつている
主要有機成分であり、自然界に広く且つ豊富に分
布している物質である。これはＮ−アセチル−Ｄ
−グルコサミンのβ−１−４結合よりなる多糖類
であつて、化学的には極めて安定なため、温和な
条件下では殆どの試薬と反応せず、これまでキチ
ンをそのまゝの形で溶かす適当な溶剤も見出され
ていなかつたので極めて取扱いにくいものとされ
ていた。 このキチンは近年医薬品、化粧品、或いは生理
活性物質としての用途開発が進められ、それにつ
れて微粒子状、或いは懸濁液状で有効に用いうる
ことが明らかになつてきた。 例えば米国特許第3914413号明細書によれば、
傷の活療を促進する物質としてキチンを微粒子状
で直接傷口に適用するか、或いは生理的食塩水に
分散させて筋肉注射や静脈注射によつて投与する
と活癒効果があつたとされている。又米国特許第
3590126号明細書には、キチンの懸濁液を皮下注
射された犬が排毒作用を示しキチンによつて作ら
れた抗体を持つ温血動物の血清が他の動物の寄生
虫およびそれによつて惹起された疾患に対して免
疫作用があることが記載されている。 しかし傷口に投与する場合も微粒子状にする必
要があるが、特に筋肉注射、静脈注射等による場
合はキチンの分散液或は懸濁液が細い注射針をよ
く通過するよう、キチンの粒子径を150ミクロン
以下望ましくは50ミクロン以下の粒度とすること
が必要である。ところがこのような細かいキチン
の微粒子は通常の粉砕方法によつて得ることは極
めて困難であり凍結粉砕を行なつても粒径200ミ
クロンが限度であつた。しかも夾雑物を含まない
高純度のキチンを得ることもいたつて困難であつ
た。 高純度のキチンを得る古典的精製方法としては
ハツクマン（Hackman）法或はオツフアー・ア
ルダーハルデン（Offer−alderhalden）法などが
知られているが、これらはいずれもカニ殻を酸又
はアルカリで反覆処理してそれらに可溶の部分を
抽出除去するにとどまり、これらの薬剤に不溶な
夾雑物はそのままキチンに含まれたままであつ
た。 その後これらの夾雑物を除去するため次の如き
溶剤に溶解する方法が検討された。即ち、濃鉱
酸、苛性アルカリ、苛性ソーダと二硫化炭素、ト
ルクロル酢酸とハロゲン化炭化水素混合物、塩化
リチウムを含むジメチルアセトアミド、トリクロ
ル酢酸と抱水クロラール、ジクロル酢酢酸やメタ
ンスルホン酸を含む塩化物、ヘキサフルオロアセ
トンやヘキサフルオルイソプロピルアルコールな
どの溶剤を用いることが知られているが、これら
によるときは著しい分子崩壊をともなうか、キチ
ン誘導体に変化して溶解するか、或は高価な薬剤
を使用するため実用化が困難などの難点を有して
いた。 例えばキチンに濃度80％以上の濃硫酸を作用さ
せると黒褐色となり均一に溶解するが、特公昭51
−6720に記載の如く例外なく硫酸化され、分子崩
壊も起つており、もはやキチンとして再結晶化す
ることがない。又類似技術として濃塩酸に溶解し
て再結晶させる方法（塩酸法）も公知であるが、
キチンを濃塩酸で処理するとグルコシドの切断と
ともに脱アセチル反応を起し、グルコサミン塩酸
塩を生ずることからも明らかなように、析出した
キチン中に遊離アミノ基を有するポリマー或はオ
リゴマーの混入は避けられない。 又キチンを苛性ソーダで処理してアルカリキチ
ンの溶液とし、水で稀釈してキチンを再結晶させ
る方法も公知（特開昭51−122100）であるが、や
はり部分的脱アセチル反応は避けられず、また微
粒子状の結晶も得られない。 かくて本発明は適当な細かさと高い純度を有す
る微粒子状キチン懸濁液を、高価な薬剤を用いず
温和な条件下でしかも高収率で製造する方法を提
供することを目的とするものであつて、本発明者
らの実験、研究によれば、はからずも、天然物よ
り得られる粗製キチンを液温40℃以下で濃度45〜
75％の硫酸に溶解し、夾雑物を除去したのち、硫
酸濃度を30％以下とすることにより再結晶し、水
洗を反復して夾雑物を含まない高純度のキチンを
安定な微粒子状懸濁液として得ることができ、上
記目的を達成しうることが見出されたのである。 即ち本発明では極めて一般的な薬剤である硫酸
を使用し、従来通説となつていた著しい分子崩壊
や硫酸化などの反応をともなうことなく硫酸濃度
の調節のみと云う極めて実用的な方法で高純度の
微粒子状キチン懸濁液を収率よく得ることができ
たのである。 以下本発明について更に詳しく説明すれば本発
明の原料として用いるキチンは前述のようにエ
ビ、カニなどの甲殻類、カブトムシ、コオロギな
どの昆虫類、茸、菌類から得られるものがいずれ
も用いられる。しかし通常は資源的に豊富で入手
しやすいカニあるいはエビの殻から、これを常法
により塩酸及び苛性ソーダで順次脱灰、脱蛋白処
理して得られる。この粗製キチンは爾後の反応の
迅速性と均一性を考慮すれば粒径３mm以下に粉砕
したものが好ましい。 この粗製キチンを本発明では濃度45〜75％の硫
酸に溶解させるのである。これ以上の濃度、特に
80％以上の濃度では上述のように溶液が黒褐色に
なつて均一に溶解するが、硫酸化、低分子化が行
なわれて硫酸化低分子化キチンとなり、後の再結
晶でもそのままの形のキチンの析出は見られな
い。この場合硫酸は溶剤としてよりも寧ろ硫酸化
剤又は酸化剤として働く。一方45％未満、特に40
％以下の濃度の硫酸では殆ど溶解せず、60℃に加
温し、60分処理した場合でも上澄液中のキチン濃
度は0.1％以下にすぎなかつた。 これに対して驚くべきことに45〜75％の硫酸で
は溶剤としての作用が強く働き、特に50〜70％の
硫酸で処理した場合はよく溶解し、しかも分子崩
壊等を起さず、後の再結晶により収率よく微粒子
状キチンを得ることができることが見出されたの
である。しかもこの溶解は温和な条件下即ち40℃
以下望ましくは20〜30℃の範囲の温度に保つて行
なう。溶解に要する時間は周囲の条件により変動
するが10〜120分、通常30〜60分程度であり、溶
解すると均一、粘稠な溶液がえられる。硫酸に対
するキチンの溶解度は上記の如き条件下では約５
〜15％である。 溶解後は速かに再結晶させる。それにはまず速
かに夾雑物を除き、次いでこの液を予め30％以
下の硫酸濃度とするのに必要な計算量の水中に注
入すると微粒子状のキチンが析出してくる。再結
晶の際の硫酸濃度が30％を超えるときはキチンの
再結晶化が不完全である。 析出した微粒子状キチンは過あるいは遠心分
離、水洗を繰返して微粒子状キチンの懸濁液とす
る。懸濁液のキチン濃度は処理条件により異なる
が通常５〜10％であり、その粒子径は100ミクロ
ン以下である。 硫酸溶液を稀釈して微粒子状キチンを生成させ
るためには、通常の無機物を再結晶させる際、微
粒子状の沈澱を生成させる技術的手段が適用でき
るが、本発明の特徴とするところは、これらに加
えて適度なグルコシド結合の切断を必要とする。
即ち、グルコシド結合の切断が比較的少なく、高
分子で溶解している場合には粒子径が大きくなる
傾向があり、逆に切断が過度に進行すると稀釈時
再結晶が起らなくなる。所が、本発明の範囲内に
おいては前記諸目的に適応した粒径が得られるの
である。 微粒子状キチンの収率は原料の粗製キチンに対
して60〜90％である。而して上述のように溶解後
の分離操作により夾雑物が除去されるが更に蛋白
分解物等の水溶性不純物も稀釈再結晶の際の母液
中に溶解し、水洗よつて完全に除去されるので、
析出した微粒子状キチンは原料キチンと比較して
極めて高い純度を有する。 尚必要に応じて分散状で粉砕して10ミクロン以
下とすることや凍結乾燥して微粉末状の精製キチ
ンを得ることも容易である。 次にカニの甲殻から得られた粗製キチンを本発
明の如く処理して微粒子状キチンの懸濁液を得た
ときの（規定範位内外の）各種処理条件と収率或
は品質との関係を示せば次のとおりである。尚稀
釈再結晶時の硫酸濃度はいずれも30％である。 (1) 25℃における硫酸濃度と収率との関係

【表】 (2) 60％硫酸処理による温度と収率の関係

【表】 (3) 再結晶時の硫酸濃度と収率との関係 （硫酸濃度65％、液温25℃、処理時間50分）

【表】 (4) 微粒子状キチンの品質

【表】 上記第１表において明らかなように、硫酸溶解
時の硫酸濃度を本発明の規定範囲内とするときは
収率は良好であるが、範囲外とするときは全く再
結晶は生ぜず、収率は０となる。一方第２表から
硫酸溶解時の温度は40℃以下、特に20〜30℃の範
囲が適当であることが明らかである。又第３表か
らは再結晶時の硫酸濃度を30％以下とすれば事実
上常に一定の収率で精製キチンが得られることが
明らかである。 更に第４表によれば従来公知の前記塩酸法に比
して本発明による硫酸法では１でも２でも従来公
知の前記塩酸法と比較してアミノ態窒素が殆んど
生成していないことから脱アセチル反応による遊
離アミノ基の生成が事実上皆無となつていること
が明らかである。しかも本発明の硫酸法では硫酸
を使用しているのにかかわらず、製品中に硫黄が
殆んど含まれていないことから、硫酸エステル或
いは硫酸塩の生成が起つているとは考えられな
い。 かくして本発明のように天然物より得られる粗
製キチンを温度40℃以下濃度45〜75％の硫酸に溶
解し、夾雑物を除去したのち、硫酸濃度を30％以
下として再結晶させ、これを反復水洗することに
より微粒子状キチンの懸濁液を好収率で得ること
ができる。尚以下の実施例を含めてここに用いら
れた粗製キチンは乾燥したカニ殻を公知の方法に
より、室温で稀塩酸に浸漬して脱灰後、水洗し、
更に稀苛性ソーダで煮沸して除蛋白し、水洗、乾
燥、粉砕して得られたもので、その品質は水分
9.5％、灰分1.6％、アルカリ可溶分2.4％、微粒子
状分86.5％である。 以下の実施例により本発明を更に詳しく説明す
るが、これらは本発明を限定するものではない。 実施例 １ 濃度65％の硫酸100ｇを20℃に保ち撹拌しなが
らこれに上記粗製キチン10ｇを徐々に加えこの温
度で60分間処理した。得られた溶液はグラスフイ
ルターで過して夾雑物を除いたのち硫酸濃度が
30％になるように稀釈するため水117ml中に液
を注入し、析出した懸濁液のキチンを過により
分離し、洗液が中性近くになるまで過・水洗を
反復して、粒径80ミクロン以下、濃度8.3％の微
粒子状キチンの懸濁液100ｇを得た。その品質は
無水物に換算して灰分0.2％、アルカリ可溶分0.2
％、キチン分99.6％、全窒素6.78％、アミノ態窒
素0.03％、硫黄0.05％であり、収率は83.0％であ
つた。 実施例 ２ 濃度60％の硫酸100ｇを30℃に保ち撹拌しなが
らこれに上記粗製キチン10ｇを徐々に添加し、同
温度で50分処理した。得られた溶液は夾雑物を
別したのち硫酸濃度が20％になるように稀釈する
ため水200ml中に液を注入した。以後実施例１
と同様に処理し、粒径50ミクロン以下、濃度7.8
％の微粒子状キチンの懸濁液115ｇを得た。品質
は無水物換算で灰分0.3％、アルカリ可溶分0.2
％、キチン分99.5％、全窒素6.80％、アミノ態窒
素0.06％、硫黄0.05％であり、収率は89.7％であ
つた。 実施例 ３ 濃度60％の硫酸100ｇを40℃に保ち、撹拌しな
がらこれに上記粗製キチン10ｇを徐々に添加し、
同温度で40分間処理した。得られた溶液は以後実
施例２と同様に処理して粒径20ミクロン以下、濃
度5.1％の微粒子状キチン懸濁液110ｇがえられ
た。品質は実施例１と略同じであつたが、収率は
62.7％であつた。 実施例 ４ 濃度70％の硫酸100ｇを20℃に保ち、撹拌しなが
らこれに上記粗製キチン10ｇを徐々に添加し、同
温度で30分間処理した。得られた溶液は以後実施
例２と同様に処理して粒径15ミクロン以下、濃度
9.0％の微粒子状キチン懸濁液77ｇを得た。品質
は実施例１と略同様であつたが収率は69.3％であ
つた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 天然物より得られる粗製キチンを濃度45〜75
   ％の硫酸に溶解し、夾雑物を除去したのち硫酸濃
   度を30％以下とすることにより再結晶し、水洗し
   て高純度の微粒子状キチンを得ることを特徴とす
   る微粒子状キチンの製造方法。