JPS6279201A - 多孔質粒状ｎ−アシル化キトサンの製造法 - 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】

（産業上の利用分野１ 本発明はアフィニティクロマトグラフィー用坦体、生理
活性Ｓａ固定化用坦体、クロマトグラフィー川用填材等
に極めて好適な多孔質粒状Ｎ−アシル化キトサンの￥Ｊ
造法に関するものである。

【従来の技＃４１ キ１〜サンは、蟹、海老等の甲殻類の外皮構成物質であ
るキチンを苛性ソーダ水溶液と強熱処理して得られるＤ
−グルコサミンを単位としたβ−（１，４）Ｆａ合の多
糖類である。 このギトサンを原料としてＮ−アセチルキトサンを得る
方法については特公昭５９−３０１［３３号公報に開示
されているが、この方法はキトサンを酸性溶液中に溶解
し、特に有利な方法として非イオン性界面活性剤を添加
し分散乳化させた乳化液として、該溶液をアルカリ性水
溶液と接触させ粉粒体とし、水洗後年活性溶剤中に分散
させ、アシル化剤でＮ−アシル化処理する方法が挙げら
れている。。 即ら、実施例の記載から明らかな如くＮ−アシル化処理
を行う前の粉粒体キトサンの成形方法は、キトサンの酸
性水溶液に界面活性剤を含有するベンぜン溶液を加え、
充分に攪拌して乳化液とし、次いでこの乳化液をアルカ
リ水溶液中に激しく掻き混ｔ’ながら注入しａ！！過し
、キトサンの粉粒体沈澱物の凝固再生品を得るもので、
キトザンの酸性水溶液に過剰の乳化剤含有疎水性溶液を
加えて高分子量キトサン溶液の粘度低下を計ることとし
て居り、該溶液のキトサン濃度は０．５〜２，０％の範
囲にすぎない。 そして、高分子量キトサンを用いているために、キトサ
ン本来の性質から酢酸、！１ｉ酸等の酸性水溶液に習解
させると、数％濃度でもその溶液の粘度が極端に高くな
ってゲル化状態となるので、特に粒状物を得るためには
ゲル化状態を避けるために相当の分散を行う必要が生ず
る。このために懸濁剤、細孔調節剤、乳化剤、界面活性
剤等を用いて分散させて低温度のキトサン溶液としてい
る。 しかしながら、このような添加剤を用いると、その使用
割合によって得られる多孔性粒状体の粒径、微小孔の状
態が変化して、均一な粘度分布のものが得られず、又強
度的にも脆くなる。このような粒状体キトサンを用いて
Ｎ−アシル化処理をしても、粒状体キトサンそのものの
性能が欠点として残り、坦体、充填材等として使用する
とＮ−アシル化キトサンが破壊し、口塞り等の問題を生
ずる欠点があった。 【発明が解決しようとする問題点】 本発明は上記した従来法における欠点を解決し、非常に
粒度の揃ったしかも球状割断面に均一な微細孔を具備し
た、強度に優れた多孔質粒状キトサンを用いてＮ−アセ
チル化することにより、従来法の如く各種添加剤を用い
ず工程を簡略化して、良質な多孔質粒状Ｎ−アセチル化
キトサンをｊがることを目的とする。 （問題点を解決するための手段］ 本発明は、低分子量キトサンを酸性水溶液中に溶解し、
該溶液を塩基性溶液中に落下して凝固させ多孔質粒状キ
トサンとし、これを有ｎ溶媒中でアシル化剤と接触反応
させて多孔質粒状Ｎ−アシル化キトサンを得るものであ
る。 高分子量キトサンは１本発明者が先に出願した特願昭５
９−１６１１９１＠の方法によって低分子ｍキ１へサン
とすることができ、又、同じく本発明名の出願に係る特
願昭６０−１６１１９２号の方法により、低分子量キト
サンを用いて多孔質粒状キトサンを得ることができる。 即ち、高分子量キトサンは過硼酸ソーダ水溶液中で加温
処理することにより任意の分子層の低分子量キトサンと
することができ、本発明に用いられる低分子量キトサン
の平均分子量は１００００〜２３００００、好ましくは
３００００〜２０００００であり、その脱アセチル化度
は、酸性水溶液にだ解させる時の容易性とアシル化処理
によるアシル化度を高める点から、７０％以上であるこ
とが好ましい。低分子量キトサンは酢酸、ジクロル酢酸
、蟻酸、酪Ｍ等の単独又は混合物の水溶液に溶解させる
。キトサンは低分子量化されているためキトサン溶液の
濃度を上昇せしめ、しかも溶液の粘度を低く保つことが
可能であり、該溶液の濃度を２〜２０％とすることがで
きる。該酸性溶液は水酸化ナトリウム、水酸化カリウム
、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、アンモニア、エチレ
ンジアミン等のアルカリ性物質を含み、必要に応じてメ
タノール。 エタノール等の極性を有するアルコールを加えた塩基性
水溶液よりなる凝固浴中に落下させ、多孔質粒状キトサ
ンを凝固再生せしめる。このようにして得られた多孔質
粒状キトサンは、アシル化剤を用いて１９−アシル化反
応をさせ、多孔質粒状Ｎ−アシル化キトサンを得る。ア
シル化度を向上させるためには、アシル化に供せられる
多孔性粒状キトサンのＪｔ表面積は、１５〜９０１１ｔ
／９位が好ましい。アシル化剤としては無水酢酸、無水
モノクロル酢酸、無水ジクロル酢酸、無水プロピオン酸
。 無水安息香酸、無水ｎ−カプロン酸、無水ｎ−酪酸等が
用いられる。アシル化する時の有機溶媒はアシル化反応
で、アシル化剤や反応生成物に対して不活性で、アシル
化反応に対し何らの影響を与えることのない不活性溶剤
で、例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、ベンゼン。 ジオキサン、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノール
等を単独又は混合して使用出来る。 （実　施　例］ 本発明方法における多孔質粒状キトサン及び多孔質粒状
Ｎ−アシル化キトサンの比表面積は、試料を液体窒素中
で急冷凍結し１０トール、−４０℃。 ８時間真空乾燥し、１４０℃、４０分間脱ガス後比表面
積自Ｖ」測定装置（島津マイクロメリテイックス２２０
０型）にてＢＥＴ法で測定する。本発明の方法により得
られた多孔質粒状Ｎ−アシル化キトサンのアシル基の＠
換度は、元素分析で炭素元素に対する窒素元素の組成比
（Ｎ／Ｃ値）を求め算出する。 例えば、アセチル化キｌ〜サンについてのアセチル化度
（Ｏ８）は、Ｏ８・（０，５８３１／ｆＮ／Ｃ））−３
、プロピオニル化キ１〜サンのアセチル化度（ＤＳ）は
、Ｏ３＝［０，３８８９／［Ｎ／Ｃ））−２から算出さ
れ、式中の数値はアシル化剤により決定される。又、ア
シル化キトサンの０−アシル化度を赤外線吸収スペクト
ルを用いて確認出来ｆＤ１７５０１０１６７０）値から
推定出来る。 以下１本発明を実施例を挙げて詳細に説明する。 ◇実施例１ 平均分子ｆｉ　３８０００で脱アセチル化度８０％のキ
トサン７４ｇを酢１３７１を含む水９２６９に溶解した
、この溶液の粘度は２０℃で２５００ｃｐであった。こ
の溶液を１０％Ｎａ０ｔｌ、　３０％メタノール、６０
％水の塩基性溶液に０．２５　ｍ、／ｍφのノズルから
球状になる如く落下せしめて、凝固再生させた後、中性
になる迄水洗をした。 得られた多孔質粒状キトサンの平均粒径は０゜８ＴｒＬ
／ｍでその比表面積は７８．６ｍ／ｇであった。 この多孔質粒状キトサンを５０威のジメチルホルムアミ
ド中でキトサンのグルコサミン残塁１モルに対し、アシ
ル化剤として無水酢酸を３モル入れ、烹濡で２４時間Ｎ
−アシル化反応させた。 これを５０ｍ２のジメチルホルムアミドで３回洗浄後充
分水洗し多孔質粒状アセチル化キトサンを得た。同様な
方法でアシル化剤としてグルコサミン残基１モルに３モ
ルの無水プロピオン酸、ｎ−無水酪酸、無水安息香酸、
無水モノクロル酢酸を用いて多孔質粒状Ｎ−アシル化キ
１〜サンを得た。これらのアシル化度、比表面積、　ｆ
Ｄ１７５０１０１６７０）　（ｌｆｆを第１表に示した
。 以下余白 第　　１　　表 ◇実施例２ 平均分子ｆｉ　９１０００．脱アセチル化度９５％のキ
トサン３０ｇを、１１１５ｇを含む水９７０ｇに溶解さ
せたこの溶液の粘度は４ｏｏｏｃｐであった。該溶液を
１０％Ｎａ０１１．５０％エタノール、４０％水のＦＡ
基注性溶液０．２５７７Ｌ／７７Ｌφのノズルより落下
させ、凝固再生させ、これを充分中性になる迄水洗し多
孔質粒状キトサンを得た。得られた多孔質粒状キトサン
の粒径は２５０〜１４９μｍの範囲にあり、比表面積は
６２、Ｏボッｇであった。。 この多孔質粒状キトサンを５０−のジメチルホルムアミ
ド中でグルコサミン残基１モル当り２モルの無水ｎ−カ
プロン酸を加え、室温で２４時間反応させた後、５０−
のジメチルホルムアミドで３回洗浄し、更に水で充分洗
浄し多孔質粒状カプロイル化キトサンを得た。 このアシル化度は０．７５　、比表面積は７６．４ｉ／
９　、　（０１７５０１０１６７０）値はＯであった。 ◇比較例 比較例として平均分子１ｆｉ　２３００００．脱アセチ
ル化度７８％の高分子量キトサンと、これを低分子１ヒ
した平均分子ｆｉ　２８０００のキトサンを用いて、イ
れぞれ多孔質粒状カプロイル化キトサンを製造して両者
を比較した。 高分子量キトサン１３ｇを酢酸６．５ｇを含む水９８７
９に溶解し、キトサン１１度１．３％の溶液とした。こ
の２０℃における粘度は３４ｏｏｃｐであった。又低分
子量キトサン６５９を酢酸３２．５９を含む水９３５ｇ
に溶解し、キトサン濃度６．５％の溶液とした。 このものの２０℃における粘度は８３０　Ｃ１ｌであっ
た。 両溶液をそれぞれＮａＯＨ１０％、　ＣＩｌ　ＯＨ３０
％、水６０％からなる塩基性溶液中にノズルより落下せ
しめ、粒状キトサンを凝固再生させて中性になる迄充分
に水洗し、多孔質粒状キトサンを得た。これら粒状キト
サンの平均粒径は１．０ｍ／ｍで、比表面積は高分子量
キトサンより得られたものが３８．７Ｔ！ｔ／りで低分
子量キトサンより得られたものは６７、３　ｍ７ｇであ
った。 これら粒状キトサンをそれぞれ５０ｒｄずつとり、ジメ
チルホルムアミド５０ｄ中でグルコサミン残塁１モル当
り２モルの無水−〇−カプロン酸を入れ、室温で２４時
間反応させ、ジメチルホルムアミド５０−で３回洗浄後
水で充分洗浄してそれぞれの多孔質粒状カプロイル化キ
トサンを得た。それうのアシル化度、比表面積（０１７
５０１０１６７０）値は第２表の通りであった。又、高
分子量キトサンと低分子量主１−サンを用いた粒状体を
それぞれ２戒とって、これに２ｄのｙｆ４酸バッフ１−
溶液にα−アミラーゼを蛋白質として３８ＩＩＩｇを含
む様に調節した溶液を加えて遠心費に入れ、室温で２時
ＪＢＩＩ反応させた後、吸着量からその吸着量を調べ、
その結果を同じく第２表に示した。 以下余白 第２表 【発明の効果１ 本発明方法においては、低分子量キトサンを用いて多孔
質粒状体を製造するので、キトサン酸性溶液の濃度を高
くすることができるため、粒状体の強度が増加し、Ｎ−
アシル化キトサンとして坦体、充填材等に使用する場合
も粒状体が使用に際して破壊するようなことがなしＸ、
。又、参考例に記載のように、高分子量キトサンを使用
してＮ−アシル化キトサン粒状体を製造すると、単位容
量当りのキトサン濃度が低いので、吸着に関与するカブ
ロイル基の導入段も当然低く、従って吸＠但も低分子量
キトサンを用いて高濃度で製造されたものに比較して低
下していることがわかる。このように高性能の坦体を製
造するには低分子Φのキトサンを用い、高濃度の多孔質
粒状Ｎ−アシル化キトサンとすることが有利である。 本発明の方法により、多孔質粒状キトリソに反応性を有
した、例えばモノクロルアセチル基、ジクロルアセチル
塁、サクシニル基、或いは疎水性基として、アセチル基
、ピロピオニル基、プチル基、カプロイル基等、用途に
適したアシル化剤を選択導入することによりアフィニテ
ィクロマトグラフィー用坦体、生理活性物質固定化用坦
体、クロマトグラフィー用充填材等の用途に供すること
が出来る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 低分子量キトサンを酸性水溶液中に溶解し、該溶液を塩
   基性溶液中に落下して凝固させ多孔質粒状キトサンとし
   、これを有機溶媒中でアシル化剤と接触反応させること
   を特徴とする多孔質粒状Ｎ−アシル化キトサンの製造法
   。