JPS6160701A - カチオン性キトサン誘導体の製造方法 - Google Patents
カチオン性キトサン誘導体の製造方法Info
- Publication number
- JPS6160701A JPS6160701A JP18046084A JP18046084A JPS6160701A JP S6160701 A JPS6160701 A JP S6160701A JP 18046084 A JP18046084 A JP 18046084A JP 18046084 A JP18046084 A JP 18046084A JP S6160701 A JPS6160701 A JP S6160701A
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- JP
- Japan
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- chitosan
- agent
- cationic
- manufacturing
- cationizing agent
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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】
五亙立互
本発明は、未利用天然資源であるキチンを脱アセチル化
することにより安価かつ多量に得られるキトサンを出発
原料とする新規カチオン性キトサン誘導体の製造方法に
関する。
することにより安価かつ多量に得られるキトサンを出発
原料とする新規カチオン性キトサン誘導体の製造方法に
関する。
災米立挟夏
えび、カニ等の甲殻などに含まれるキチンを濃アルカリ
水溶液中で脱アセチル化することによりキトサンが得ら
れる。キトサンは遊離の7ミノ基を塩酸、酢酸、乳酸な
どの酸で中和することにより水溶性のキトサン塩となり
、このキトサン塩は一部工場廃水や都市下水の凝集剤と
して使用されている。しかしながら、キトサン塩は中性
あるいはアルカリ側において不溶となって析出してくる
ため、その用途はがなり限定されているのが実状である
。
水溶液中で脱アセチル化することによりキトサンが得ら
れる。キトサンは遊離の7ミノ基を塩酸、酢酸、乳酸な
どの酸で中和することにより水溶性のキトサン塩となり
、このキトサン塩は一部工場廃水や都市下水の凝集剤と
して使用されている。しかしながら、キトサン塩は中性
あるいはアルカリ側において不溶となって析出してくる
ため、その用途はがなり限定されているのが実状である
。
水溶性に優れたキトサンを得る方法として、キトサンに
酸化エチレンまたはグリシドールを反応させる方法が提
案されているが(特開昭59−8701) 、 M化エ
チレンまたはグリシドールの大部分はキトサンの構成成
分であるグルコサミンのアミノ基に導入されるため、カ
チオン活性が低下してしまうという欠点があった。
酸化エチレンまたはグリシドールを反応させる方法が提
案されているが(特開昭59−8701) 、 M化エ
チレンまたはグリシドールの大部分はキトサンの構成成
分であるグルコサミンのアミノ基に導入されるため、カ
チオン活性が低下してしまうという欠点があった。
l豆坐■血
本発明は水に溶解するとともに優れたカチオン活性を有
するキトサン誘導体を容易に製造することのできる方法
を提供することを目的とする。
するキトサン誘導体を容易に製造することのできる方法
を提供することを目的とする。
13廊11腹
本発明の1はキトサンと、第4級アンモニウム塩型の窒
素を分子内にもつカチオン化剤とを反応させることを特
徴とするカチオン性キトサン誘導体の製造方法である。
素を分子内にもつカチオン化剤とを反応させることを特
徴とするカチオン性キトサン誘導体の製造方法である。
本発明の他の1は、キトサンとカチオン化剤との反応生
成物に対し、さらにヒドロキシアルキル化剤を反応させ
ることを特徴とするカチオン性キトサン誘導体の製造方
法にある。
成物に対し、さらにヒドロキシアルキル化剤を反応させ
ることを特徴とするカチオン性キトサン誘導体の製造方
法にある。
キトサンは、一般式(1)
で表わされるN−アセチル化−〇−グルコサミンがβ−
1,4で結合したキチンの説アセチル化物である1本発
明では脱アセチル化率50〜99%のものが適当である
。このようなキトサンは、たとえば、キチンを30〜5
0%のアルカリ水溶液中で50〜130℃の温度で説ア
セチル化することにより得ることができる。キトサンは
微粉末状でカチオン化剤と反応させることが好ましい。
1,4で結合したキチンの説アセチル化物である1本発
明では脱アセチル化率50〜99%のものが適当である
。このようなキトサンは、たとえば、キチンを30〜5
0%のアルカリ水溶液中で50〜130℃の温度で説ア
セチル化することにより得ることができる。キトサンは
微粉末状でカチオン化剤と反応させることが好ましい。
本発明で用いられるカチオン化剤は、分子中に第4級ア
ンモニウム塩型の窒素を有する化合物であり、グルコサ
ミンに対する活性基を有するものである。このようなカ
チオン化剤の中でも、3−クロル−2−ヒドロキシプロ
ピルトリアルキルアンモニウムハライド、および、2゜
3−エポキシプロピルトリアルキルアンモニウムハライ
ドが好適であり、特にクロライドが好ましい、3−クロ
ル−2−ヒドロキシプロピルトリアルキルアンモニウム
ハライドの具体例としては3−クロル−2−ヒドロキシ
プロピルトリメチルアンモニウムクロライド、3−クロ
ル−2−ヒドロキシプロピルトリエチルアンモニウムク
ロライド、3−クロル−2−ヒドロキシプロピルトリプ
ロビルアンモニウムクロライドが例示される。また、2
,3−エポキシプロピルトリアルキルアンモニウムハラ
イドとしては2.3−エポキシプロビルトリメチルアン
モニウムクロライド、2,3−エポキシプロビルトリエ
チルアンモニウムクロライド、2,3−エポキシプロピ
ルトリプロビルアンモニウムクロライドが挙げられる。
ンモニウム塩型の窒素を有する化合物であり、グルコサ
ミンに対する活性基を有するものである。このようなカ
チオン化剤の中でも、3−クロル−2−ヒドロキシプロ
ピルトリアルキルアンモニウムハライド、および、2゜
3−エポキシプロピルトリアルキルアンモニウムハライ
ドが好適であり、特にクロライドが好ましい、3−クロ
ル−2−ヒドロキシプロピルトリアルキルアンモニウム
ハライドの具体例としては3−クロル−2−ヒドロキシ
プロピルトリメチルアンモニウムクロライド、3−クロ
ル−2−ヒドロキシプロピルトリエチルアンモニウムク
ロライド、3−クロル−2−ヒドロキシプロピルトリプ
ロビルアンモニウムクロライドが例示される。また、2
,3−エポキシプロピルトリアルキルアンモニウムハラ
イドとしては2.3−エポキシプロビルトリメチルアン
モニウムクロライド、2,3−エポキシプロビルトリエ
チルアンモニウムクロライド、2,3−エポキシプロピ
ルトリプロビルアンモニウムクロライドが挙げられる。
これらの中でも、3−クロル−2−ヒドロキシプロピル
トリメチルアンモニウムクロライドおよび2.3−エポ
キシプロピルトリメチルアンモニウムアンモニウムクロ
ライド ロキシブロビルトリメチルアンモニウムクロライドの場
合は、あらかじめ等モル量の5〜50%のアルカリ水溶
液により2,3−エポキシプロビルトリメチルアンモニ
ウムクロライドにしてから反応に供した方が望ましい。
トリメチルアンモニウムクロライドおよび2.3−エポ
キシプロピルトリメチルアンモニウムアンモニウムクロ
ライド ロキシブロビルトリメチルアンモニウムクロライドの場
合は、あらかじめ等モル量の5〜50%のアルカリ水溶
液により2,3−エポキシプロビルトリメチルアンモニ
ウムクロライドにしてから反応に供した方が望ましい。
キトサンと、カチオン化剤との反応は、有機溶媒下で2
0〜120℃、望ましくは40〜80”Cの温度で2〜
20時間スラリー状態を保ちつつ攪拌することによって
行われる。望ましくは、反応は水の存在下で行われる6
反応時の水濃度は5〜50%望ましくは10〜30%で
ある。有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イ
ソプロピルアルコールなどのアルコール類、アセトン、
メチルエチルケトンなどのケトン類が用いられる。
0〜120℃、望ましくは40〜80”Cの温度で2〜
20時間スラリー状態を保ちつつ攪拌することによって
行われる。望ましくは、反応は水の存在下で行われる6
反応時の水濃度は5〜50%望ましくは10〜30%で
ある。有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イ
ソプロピルアルコールなどのアルコール類、アセトン、
メチルエチルケトンなどのケトン類が用いられる。
それらの使用量はキトサンに対して1〜20倍重量であ
る。
る。
反応混合物は、濾過または遠心分離などの固液分離手段
により固形物と溶液とに分離され。
により固形物と溶液とに分離され。
固形物として粉末状のカチオン性キトサンが回収される
。また、必要に応じて、固形物は50〜100%のケト
ンまたはアルコール水溶液で洗浄され、減圧下または常
圧下で50〜120”Cの温度で乾燥される。得られる
カチオン性キトサンの第4級アンモニウム塩型の窒素含
量が0.5〜10%、好ましくは1〜6%となるように
カチオン化剤の添加量などのパラメータを調整すること
が好ましい。
。また、必要に応じて、固形物は50〜100%のケト
ンまたはアルコール水溶液で洗浄され、減圧下または常
圧下で50〜120”Cの温度で乾燥される。得られる
カチオン性キトサンの第4級アンモニウム塩型の窒素含
量が0.5〜10%、好ましくは1〜6%となるように
カチオン化剤の添加量などのパラメータを調整すること
が好ましい。
また、キトサンとカチオン化剤との反応生成物に、さら
にヒドロキシアルキル化剤を作用させて水溶性を高める
こともできる。
にヒドロキシアルキル化剤を作用させて水溶性を高める
こともできる。
ヒドロキシアルキル化剤としては酸化エチレン、酸化プ
ロピレン、グリシドールなどが用いられる。ヒドロキシ
アルキル化反応は、キトサンとカチオン性キトサンを分
離、回収し、あるいは必要に応じて精製したのち行うこ
ともできるし、反応混合物に直ちにヒドロキシル化剤を
添加することによっても行うことができる。
ロピレン、グリシドールなどが用いられる。ヒドロキシ
アルキル化反応は、キトサンとカチオン性キトサンを分
離、回収し、あるいは必要に応じて精製したのち行うこ
ともできるし、反応混合物に直ちにヒドロキシル化剤を
添加することによっても行うことができる。
ヒドロキシアルキル化条件は前記のキトサンのカチン化
の場合と同様であるが、塩基性触媒の存在下に行うこと
が好ましい、塩基性触媒としては、トリメチルアミン、
トリエチルアミンなどのアルキルアミン、アルカリ金属
またはアルカリ土類金属の水酸化物などが用いられる。
の場合と同様であるが、塩基性触媒の存在下に行うこと
が好ましい、塩基性触媒としては、トリメチルアミン、
トリエチルアミンなどのアルキルアミン、アルカリ金属
またはアルカリ土類金属の水酸化物などが用いられる。
触媒の使用量はカチオン性キトサンに対してO,S〜2
0すt%、好ましくは2〜10vt%である。
0すt%、好ましくは2〜10vt%である。
ヒドロキシアルキル化はヒドロキシアルキル基含量が5
〜80%、好ましくは10〜50%となるようにするの
が適当である。
〜80%、好ましくは10〜50%となるようにするの
が適当である。
見匪立夏来
本発明によって得られるカチオン性キトサンは、水溶性
でカチオン活性も高く、また成膜性が損なわれることも
ない、よって、化粧品基材。
でカチオン活性も高く、また成膜性が損なわれることも
ない、よって、化粧品基材。
凝集剤、帯電防止剤などの用途に利用できる。
実施例1
脱アセチル化率87モル%の粉末キトサン(水分7.8
%)20gをイソプロピルアルコール140gに分散さ
せた。3−クロル−2−ヒドロキシプロピルトリメチル
アンモニウムクロライド水溶液(純分50%) 55.
8gに等モル量の30.4%カセイソーダ水溶液19.
52gを室温で加えて混合したのち、上記分散液に添加
した。60±1℃で5時間反応を行った。ついで、濾過
し、80wt%イソプロピルアルコールによる洗浄をく
り返したのち、濾過残を100±5℃で2時間乾燥して
粉末のカチオン性キトサン3g、3. (乾物換算)を
得た。
%)20gをイソプロピルアルコール140gに分散さ
せた。3−クロル−2−ヒドロキシプロピルトリメチル
アンモニウムクロライド水溶液(純分50%) 55.
8gに等モル量の30.4%カセイソーダ水溶液19.
52gを室温で加えて混合したのち、上記分散液に添加
した。60±1℃で5時間反応を行った。ついで、濾過
し、80wt%イソプロピルアルコールによる洗浄をく
り返したのち、濾過残を100±5℃で2時間乾燥して
粉末のカチオン性キトサン3g、3. (乾物換算)を
得た。
このカチオン性キトサンは冷水に溶解し、コロイド滴定
による分析の結果、第4gアンモニウム塩型の窒素含量
は4.8%であった。
による分析の結果、第4gアンモニウム塩型の窒素含量
は4.8%であった。
実施例2
脱アセチル化率87モル%の粉末キトサン(水分7.8
%) 20gを80%イソプロピルアルコール水溶液1
40gに分散させ、2,3−エポキシプロビルトリメチ
ルアンモニウムクロライド(純分75%)20gを添加
し、60±1℃で5時間反応させた。
%) 20gを80%イソプロピルアルコール水溶液1
40gに分散させ、2,3−エポキシプロビルトリメチ
ルアンモニウムクロライド(純分75%)20gを添加
し、60±1℃で5時間反応させた。
ついで濾過し、80wt%イソプロピルアルコールによ
る洗浄をくり返したのち、濾過残を100±5℃で2時
間乾燥して粉末性のカチオン性キトサン30g (乾物
換算)を得た。このカチオン性キトサンは冷水に溶解し
、コロイド滴定による分析の結果、第四級アンモニウム
塩型の窒素含量は3.5%であった。
る洗浄をくり返したのち、濾過残を100±5℃で2時
間乾燥して粉末性のカチオン性キトサン30g (乾物
換算)を得た。このカチオン性キトサンは冷水に溶解し
、コロイド滴定による分析の結果、第四級アンモニウム
塩型の窒素含量は3.5%であった。
実施例3
脱アセチル化率87モル%の粉末キトサン(水分7.8
%)20gを80%イソプロピルアルコール水溶液14
0gに分散させ、2,3−エポキシプロビルトリメチル
アンモニウムクロライド水溶液(純分75%)20gを
添加し60±1℃で5時間反応させた1次に室温まで冷
却し、15%カセイソーダ水溶液8.0gを加えたのち
、酸化エチレン1龍を加え、60±1℃で5時間反応を
行った。
%)20gを80%イソプロピルアルコール水溶液14
0gに分散させ、2,3−エポキシプロビルトリメチル
アンモニウムクロライド水溶液(純分75%)20gを
添加し60±1℃で5時間反応させた1次に室温まで冷
却し、15%カセイソーダ水溶液8.0gを加えたのち
、酸化エチレン1龍を加え、60±1℃で5時間反応を
行った。
反応後、酢酸2.3gを加えて遊離のカセイソーダを中
和し、濾過し、80%イソプロピルアルコール水溶液に
よる洗浄をくの返した。濾過残を100±5℃で2時間
乾燥して粉末のヒドロキシアルキル化カチオン性キトサ
ン40.5g(乾物換算)を得た。このカチオン性キト
サンは冷水に溶解し、コロイド滴定による分析の結果、
第4Allアンモニウム塩型の窒素含量は2.5%であ
り、また1モルガン法による分析の結果、ヒドロキシエ
チル基含量は25.9%であった。
和し、濾過し、80%イソプロピルアルコール水溶液に
よる洗浄をくの返した。濾過残を100±5℃で2時間
乾燥して粉末のヒドロキシアルキル化カチオン性キトサ
ン40.5g(乾物換算)を得た。このカチオン性キト
サンは冷水に溶解し、コロイド滴定による分析の結果、
第4Allアンモニウム塩型の窒素含量は2.5%であ
り、また1モルガン法による分析の結果、ヒドロキシエ
チル基含量は25.9%であった。
実施例4
脱アセチル化率87モル%の粉末キトサン(水分7.8
%) 20gを90%イソプロピルアルコール水溶液1
40gに分散させた。3−クロル−2−ヒドロキシプロ
ピルトリメチルアンモニウムクロライド水溶液(純分5
0%)20gに等モル量の30.3%カセイソーダ水溶
液7.0gを室温で加え混合したのち、上記分散液に添
加した。 60±1℃で5時間反応を行った0次に室温
まで冷却した後、15%カセイソーダ水溶液8gを加え
た。グリシドール30gを加え、60±1℃で5時間反
応を行った0反応後、酢酸2.3gを加え遊離のカセイ
ソーダを中和し、濾過したのち、80%イソプロピルア
ルコール水溶液による洗浄をくり返した。濾過残を10
0±5℃で2時間乾燥してヒドロキシアルキル化カチオ
ン性キトサン39.9g(乾物換算)を得た。このカチ
オン性キトサンは冷水に溶解し、コロイド滴定による分
析の結果、第41&アンモニウム塩型の窒素含量は1.
5%で収量増加量よりグリセリル基含量37.6%であ
った。
%) 20gを90%イソプロピルアルコール水溶液1
40gに分散させた。3−クロル−2−ヒドロキシプロ
ピルトリメチルアンモニウムクロライド水溶液(純分5
0%)20gに等モル量の30.3%カセイソーダ水溶
液7.0gを室温で加え混合したのち、上記分散液に添
加した。 60±1℃で5時間反応を行った0次に室温
まで冷却した後、15%カセイソーダ水溶液8gを加え
た。グリシドール30gを加え、60±1℃で5時間反
応を行った0反応後、酢酸2.3gを加え遊離のカセイ
ソーダを中和し、濾過したのち、80%イソプロピルア
ルコール水溶液による洗浄をくり返した。濾過残を10
0±5℃で2時間乾燥してヒドロキシアルキル化カチオ
ン性キトサン39.9g(乾物換算)を得た。このカチ
オン性キトサンは冷水に溶解し、コロイド滴定による分
析の結果、第41&アンモニウム塩型の窒素含量は1.
5%で収量増加量よりグリセリル基含量37.6%であ
った。
実施例5
脱アセチル化率87モル%のキトサン(水分7.8%)
2職を80%イソプロピルアルコール水溶液140gに
分散させ、2,3−エポキシプロビルトリメチルアンモ
ニウムクロライド水溶M(純分75%)20gを加え、
60±1℃で5時間反応させた。
2職を80%イソプロピルアルコール水溶液140gに
分散させ、2,3−エポキシプロビルトリメチルアンモ
ニウムクロライド水溶M(純分75%)20gを加え、
60±1℃で5時間反応させた。
次に室温まで冷却し、15%カセイソーダ水溶液13g
を加えた。酸化プロピレン15gを加え60±1℃で8
時間反応を行った0反応後、酢酸3gを加えて遊離のカ
セイソーダを中和し、濾過残を100±5℃で2時間乾
燥して粉末のヒドロキシアルキル化カチオン性キトサン
35.3g (乾物換g)を得た。このカチオン性キト
サンは冷水に溶解し、コロイド滴定法による分析の結果
、第4級アンモニウム塩型の窒素含量は2.6%であり
、また、モルガン法による分析の結果、ヒドロキシプロ
ピル含量は17.8%であった。
を加えた。酸化プロピレン15gを加え60±1℃で8
時間反応を行った0反応後、酢酸3gを加えて遊離のカ
セイソーダを中和し、濾過残を100±5℃で2時間乾
燥して粉末のヒドロキシアルキル化カチオン性キトサン
35.3g (乾物換g)を得た。このカチオン性キト
サンは冷水に溶解し、コロイド滴定法による分析の結果
、第4級アンモニウム塩型の窒素含量は2.6%であり
、また、モルガン法による分析の結果、ヒドロキシプロ
ピル含量は17.8%であった。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、キトサンと、第4級アンモニウム塩型の窒素を分子
内にもつカチオン化剤とを反応させることを特徴とする
カチオン性キトサン誘導体の製造方法。 2、カチオン化剤が、アルキル基の炭素数が1〜3の3
−クロル−2−ヒドロキシプロピルトリアルキルアンモ
ニウムハライドである特許請求の範囲第1項に記載の製
造方法。 3、カチオン化剤が、アルキル基の炭素数が1〜3の2
,3−エポキシプロピルトリアルキルアンモニウムハラ
イドである特許請求の範囲第1項に記載の製造方法。 4、キトサンと、第4級アンモニウム塩の窒素を分子内
にもつカチオン化剤との反応生成物に、さらにヒドロキ
シアルキル化剤を反応させることを特徴とするカチオン
性キトサン誘導体の製造方法。 5、カチオン化剤が、アルキル基の炭素数が1〜3の3
−クロル−2−ヒドロキシプロピルトリアルキルアンモ
ニウムハライドである特許請求の範囲第4項に記載の製
造方法。 6、カチオン化剤が、アルキル基の炭素数が1〜3の2
,3−エポキシプロピルトリアルキルアンモニウムハラ
イドである特許請求の範囲第4項に記載の製造方法。 7、ヒドロキシアルキル化剤が酸化エチレンである特許
請求の範囲第4項、第5項または第6項のいずれか1項
に記載の製造方法。 8、ヒドロキシアルキル化剤が酸化プロピレンである特
許請求の範囲4項、第5項または 第6項のいずれか1項に記載の製造方法。 9、ヒドロキシアルキル化剤がグリシドールである特許
請求の範囲第4項、第5項または第6項のいずれか1項
に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59180460A JPH0649725B2 (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | カチオン性キトサン誘導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59180460A JPH0649725B2 (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | カチオン性キトサン誘導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6160701A true JPS6160701A (ja) | 1986-03-28 |
| JPH0649725B2 JPH0649725B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=16083608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59180460A Expired - Lifetime JPH0649725B2 (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | カチオン性キトサン誘導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0649725B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0199646A (ja) * | 1987-10-13 | 1989-04-18 | Daicel Chem Ind Ltd | 生化学物質の分離剤 |
| EP0382150A2 (de) | 1989-02-09 | 1990-08-16 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von aktivierten Chitosanen und deren Verwendung bei der Herstellung von Chitosanderivaten |
| EP0400364A3 (en) * | 1989-05-17 | 1991-04-17 | Farmhispania S.A. | New process for preparing chitosan and its derivatives containing quaternary ammonium groups |
| EP1179337A3 (en) * | 1994-06-09 | 2003-08-20 | Rachel Ann Quayle | Use of polymers as film-forming barrier materials |
| JP2008179728A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ |
| CN102702387A (zh) * | 2012-06-18 | 2012-10-03 | 广东工业大学 | 一种杀菌型污泥脱水剂的制备方法及其使用方法 |
| CN103012619A (zh) * | 2013-01-11 | 2013-04-03 | 河北工业大学 | 一种水溶性磺化-季铵化壳聚糖及其制备方法 |
| CN114097785A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-03-01 | 中国科学院化学研究所 | 一种多糖基光热杀菌材料及在种子保护和粮食存储中的应用 |
| CN117402665A (zh) * | 2023-09-27 | 2024-01-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种抑菌型复合磺酸钙润滑脂组合物及制备方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0649725B2 (ja) | 1994-06-29 |
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