JPS6317902A - キトサン粒体の製造方法 - 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） 本発明はキトサン粒体の製造方法に関し、更に詳しくは
、医療品担体、注射薬材料、クロマトグラフィー用吸着
材、バイオリアクタ担体等として有用な種々の粒径の高
純度キトサン粒体の提供を目的とする。

（従来の技術） 従来、キチンを脱アセチル化して得られるキトサンは公
知であり、そのユニークな性質からして各種の吸着材、
医療品担体、医療材料としての研究が行なわれている。

例えば、各種担体として利用する場合には、キトサンを
粒状化する技術が重要であり、このような粒状化技術と
しては、キトサンが酸の水溶液に可溶であり、アルカリ
によって凝固するという性質を利用して、キトサンの水
溶液を調製し、これをアルカリにより中和して粒状化す
る技術が最も多く提案されている。

これらの粒状化方法によれば、平均粒径が数ｍｍから数
１００μｍ程度の粒状キトサンが提供される。

（発明が解決しようとしている問題点）上記の公知の方
法は、いずれも水性媒体中において、キトサンの凝固を
行うものであり、比較的平均粒径の大なる粒状キトサン
は得られるものの、例えば、数１０μｍ程度のキトサン
粒体を得るのは非常に困難であり、更に数μｍ程度のキ
トサン粒体な得ることはできない。これは、キトサンの
粒状化を水性媒体中で行う結果、キトサン粒子が微小で
あるとそれらが水性媒体中で凝集を生じ易いこと、およ
び、このような微小な状態で凝集を生じることなく乾燥
するのは極めて困難なためである。

また、従来方法の場合には、水性媒体中における凝固方
法を使用する結果、操作が煩雑で且つ条件設定が困難で
あるため、一定の粒度および品質の粒体を得るのが困難
であった。更に、キトサンの粒状化に際しては、アルカ
リ等の凝固剤、界面活性剤等の懸濁剤等が必要であるた
め、これらの各種補助剤が、得られるキトサン粒体中に
混入し、不純物を含んだキトサン粒体となるという問題
がある。この問題は、キトサン粒体を医療分野で使用し
ようとする時には非常に重要であり、従来方法によるキ
トサン粒体は殆ど医療分野では利用することができなか
った。

また、最近では、キトサンが免疫活性効果があること、
また生理活性物の徐放性担体としての利用可能性等が報
告されているが、このような用途においては、キトサン
の平均粒径はμｍオーダーであること、および不純物を
含有しないことが要求されるため、従来技術によるキト
サン粒体は殆ど利用可能性が見い出し得ないものであっ
た。

従って、その平均粒径が１０μｍ以下のものから任意の
平均粒径の球状のキトサン粒体を提供できる方法が強く
要望されている。

（問題点を解決するための手段） 本発明者は上記の如き従来技術の問題点を解決し、上記
の要望に応えるべく鋭意研究の結果、本発明を完成した
。

すなわち、本発明は、キトサンの酸水溶液をアンモニア
雰囲気中で噴霧乾燥することを特徴とするキトサン粒体
の製造方法である。

次に本発明を更に詳細に説明する。本発明者は従来から
キトサンの粒状化について鋭意研究のところ、キトサン
を酸の水溶液に適当な濃度で溶解し、従来技術の如く、
凝固浴中に加えて凝固させるのではなく、得られたキト
サン水溶液を種々の条件で加熱アンモニア雰囲気中に噴
霧して乾燥する、すなわちスプレードライ方式で乾燥す
る時は、噴霧乾燥条件に従って種々の平均粒径のキトサ
ン粒体が極めて容易に得られることを知見したものであ
る。しかも、このようにして得られる種々の平均粒径の
キトサン粒体は、その形状が殆ど角のない球状であり、
しかも、乾燥時固体になるような凝固剤等を使用しない
ため、得られるキトサン粒体は非常に高純度であり、吸
着材等の一般的用途は勿論、平均粒径が１０μｍ以下の
ものは特に医療分野における担体材料等として非常に適
しているものであった。

以上の如き本発明方法は次の如くして行われ種々の平均
粒径のキトサン粒体が提供される。

本発明において使用するキトサンとは、カニやエビの甲
殻類の外皮中に存在するキチンを脱アセチル化して得ら
れるものであり、それ自体としては周知の材料であり、
種々の脱アセチル化度、種々の分子量ものが市場から入
手できるし、また容易に製造し得るものである。本発明
において使用するキトサンは、これらの公知のキトサン
中で、酸の水溶液に溶解できるものはいずれの脱アセチ
ル化度でもいずれの分子量のものでも使用できる。

キトサンを溶解するための酸の水溶液は、酢酸、乳酸等
の有機酸および塩酸等の無機酸のいずれの水溶液でもよ
い。

酸の水溶液の酸濃度は、溶解するキトサンの濃度にもよ
るが、＝一般的には０．１〜１０重量％重量％機度が好
ましく、またキトサンの濃度はいずれの濃度でもよいが
、一般的には０．０５〜２０重量％、好ましくは０．１
〜１０重量％重量％機る。濃度が上記範囲未満であると
経済性が劣り、また上記濃度を越えると、キトサン水溶
液の粘度が高くなり、取扱不便となる。このようなキト
サンの濃度を調製することによって、サブミクロンのも
のから１００μｍオーダーの種々のキトサン粒体を提供
することができる。

上記のキトサンの水溶液はキトサンの溶解によってｐＨ
は７に近くなるが、更に無害な塩基性物質を加えてｐＨ
を更に７に近づけることによって、−層容易にキトサン
粒体を得ることができる。またキトサンが凝固しない程
度にアルコール等の有機溶剤を添加してもよい。更に、
キトサン水溶液中には予め有用な薬剤、例えば、酵素、
生理活性物質等を適当量添加させておくこともできる。

本発明で使用する噴霧乾燥方法自体は、アンモニア雰囲
気中行うことを除き公知の方法であり、いずれの公知の
噴霧乾燥装置も有用である。

このような噴霧乾燥機中で上記の如きキトサンの水溶液
を５０〜１５０℃程度のアンモニア雰囲気中に噴霧する
ことにより、溶液は微細な液滴が凝固するとともに水分
が蒸発し、本発明方法によるキトサン粒体が得られる。

使用するアンモニア雰囲気は、いずれの濃度でもよいが
、一般的には約１００〜１１００００ｐｐの濃度である
。アンモニア濃度が低すぎると、キトサンの凝固が遅れ
るため、乾燥温度を高めることが必要となり、その結果
、形成されるキトサン粒体が凝集したり、変質したりす
る可能性が生じるので好ましくない。また上記範囲以上
のアンモニア濃度でも経済性を考慮しなければ何等問題
はない。このようにして得られた本発明のキトサン粒体
は、角の殆ど無い球状体であり、その平均粒径は噴霧乾
燥条件に従って１０μｍ以下のものから１００μｍオー
ダーのものである。得られたキトサン粒体には若干酸と
アンモニアからなる塩が残っていることもあるので、更
に水洗して残っている酸を十分に除去してもよく、少量
の塩が残留しても問題のない用途ではそのままでもよい
。

また得られたキトサン粒体は、用途によフてはポリイソ
シアネート、ポリエポキシ化合物等の架橋剤によフて架
橋処理を行い、その耐水性等を高めてもよい。

（作用・結果） 以上の如き本発明方法によれば、従来方法では提供でき
なかった球状のキトサン粒体が提供でき、また噴霧乾燥
条件を変化させることによって平均粒径が１０μｍ以下
の微小のものから１００μｍオーダーの粒体が提供でき
る。従って、本発明方法によるキトサン粒体は、従来公
知の平均粒径の犬なキトサン粒子と同様にゲルクロマト
グラフィー、イオン交換クロマトグラフィー等の交換材
、透析材、イオン交換体、バイオリアクタの担体等とし
て有用であることは勿論、従来技術において球状の形状
が要求される用途においても有用である。更に平均粒径
が１０μｍ以下のキトサン微小粒体の場合には、高純度
であることから、従来では使用できなかった医療分野で
の用途、例えば、生理活性物質の担体や静脈注射剤の材
料等としての有用である。

次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。な
お、文中、部または％とあるのは特に断りのない限り重
量基準である。

実施例１ １％の酢酸水溶液中に脱アセチル化６３％のキトサン（
分子量約２３万）を０．１％の濃度に溶解してキトサン
の水溶液を調製し、これを入口温度５０℃、噴霧空気圧
１ｋｇ／ｃｒｎ’、送液量１〜２ｍｕ／ｍｉｎ、および
１１０００ＰＰのアンモニア濃度の条件で噴霧乾燥した
。得られたキトサン粒体をエタノール中に分散させ、遠
心分離器により分離し、乾燥して、本発明のキトサン粒
体を得た。

このキトサン粒体の１００個を任意に取り出し、顕微鏡
下で観察したところ殆どが真球状であり、平均粒径は２
μｍであった。このキトサン粒体は各種吸着材や静脈注
射剤の材料として有用である。

実施例２〜６ 実施例１におけるキトサン、酸および噴霧乾燥条件を下
記第１表の如く変えたことを除いて、他は実施例１と同
様にして本発明のキトサン粒体を得た。これらのキトサ
ン粒体はいずれも各種吸着材や静脈注射剤の材料として
有用である。

第１表 ｕμ キトサン：脱アセチル化度８５％ 分子量３万 溶液濃度１０％ 酸：　　　８％酢酸 噴霧乾燥：入口温度８０℃ 噴霧空気圧１にｇｆ／ｃｎｆ 送液速度１〜２ｍｆｌ／ｍｉｎ。

アンモニア濃度；　１１００００ｐｐ キトサン微小粒体の平均粒径：１００μｍ丈族例１ キトサン：脱アセチル化度７２％ 分子量５万 溶液濃度５％ 酸：　　　２％塩酸 噴霧乾燥：入口温度９０℃ 噴霧空気圧Ｉ　Ｋｇｆ／ｃ　ｒｎ２ 送液速度１〜２ｍｌ／ｍｉｎ。

アンモニア濃度；１１００ｐｐ キトサン微小粒体の平均粒径：５０μｍ丈施珂Ａ キトサン：脱アセチル化度９９％ 分子量２３万 溶液濃度１％ 酸：　　　１％酢酸 噴霧乾燥：入口温度７０℃ 噴霧空気圧Ｉ　Ｋｇｆ／ｃ　ｒｎ’ 送液速度１〜２ｍｕ／ｍｉｎ。

アンモニア濃度；５００ｐｐｍ キトサン微小粒体の平均粒径ニアμｍ 丈施劇ｊ　゛ キトサン：脱アセチル化度５０％ 分子量２０万 溶液濃度０．１％ 酸：　　　０．４％酢酸 噴霧乾燥：人口温度８０℃ 噴霧空気圧Ｉ　Ｋｇｆ／ｃ　ｒｎ” 送液速度２〜３ｍ１ｌ／ｍｉｎ。

アンモニア濃度；１１０００ｐｐ キトサン微小粒体の平均粒径；２μｍ 夾嵐１− キトサン：脱アセチル化度８５％ 分子量３万 溶液濃度０．５％ 酸：　　　０．５％酢酸 噴霧乾燥；人口温度１００℃ 噴霧空気圧ＩＫｇｆ／ｃｒｎ’ 送液速度４〜５　ｍ　Ｉｌ、　／　ｍｉｎ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）キトサンの酸水溶液をアンモニア雰囲気中で噴霧
   乾燥することを特徴とするキトサン粒体の製造方法。
2. （２）アンモニア濃度が、１００〜１００００ｐｐｍで
   あるである特許請求の範囲第（１）項に記載のキトサン
   粒体の製造方法。
3. （３）キトサンの水溶液濃度が０．１〜２０重量％であ
   る特許請求の範囲第（１）項に記載のキトサン粒体の製
   造方法。
4. （４）キトサンの水溶液濃度を制御して、得られるキト
   サン粒体の平均粒径を制御する特許請求の範囲第（１）
   項に記載のキトサン粒体の製造方法。