KR0136552B1 - 대롱 수염 새우 갑각으로부터 생체 임상의학용 키틴 및 키토산의 제조 - Google Patents

대롱 수염 새우 갑각으로부터 생체 임상의학용 키틴 및 키토산의 제조

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Abstract

본 발명은 키틴 및 키토산의 제조 방법, 특히 대롱 수염 새우(solenocera prominentis)의 갑각으로부터 고순도 및 고백색도의 고분자량 및 저분자량 키틴을 동시에 얻고 이로부터 고순도, 고탈아세틸화도 및 고 백색도를 갖는 고분자량 또는 저분자량의 생체 임상의학용 키토산을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

대롱 수염 새우 갑각으로부터 생체 임상의학용 키틴 및 키토산의 제조
본 발명은 키틴 및 키토산의 제조 방법, 특히 대롱 수염 새우(Solenocera prominentis)의 갑각으로부터 고순도 및 고백색도의 고분자량 및 저분자량 키틴을 동시에 얻고 이로부터 고 순도, 고 탈아세틸화도 및 고 백색도를 갖는 고분자량 또는 저분자량의 생체 임상의학용 키토산을 제조하는 방법에 관한 것이다.
키틴은 지구상에 섬유소 다음으로 풀부한 천연 고분자 물질로서, 감각류 동물의 갑각으로부터 상업적으로 추출되는 고부가 가치의 생 고분자이다. 이러한 키틴은 수불용성이므로 활용에 큰 장애가 되고 있다. 따라서, 키틴을 탈아세틸화시켜 약산성 액성에서 수용성이 발현되는 키토산으로 전환시킬 수 있으며, 이러한 수용성 키토산이 산업적으로 키틴보다 더 유용하게 이용되고 있다. 최근들어 게 및 새우의 대량 어획으로 수산 폐기물인 갑각의 처분에 관심을 가지게 되면서 이로부터 추출 가능한 키틴의 이용도를 다양하게 개발하려 하게 되었다.
이들 키틴 및 키토산은 초기이는 식품 공장 폐수내의 유효물질(단백질 등)을 회수하는 응집제로 쓰였으나, 최근 들러서는 식품 분야, 의료의학 분야, 기능성막, 효소 및 미생물의 고정화 담체 등과 같은 생물공학 분야, 화장품 분야, 농업분야, 화공 분야, 환경분야 등 전 분야에 걸쳐 폭넓게 이용되고 있다.
구체적으로 키틴 및 키토산은 분자량에 따라 1000 센티포이즈(CPS) 이상의 고결정성, 고분자량인 경우는 섬유 형성능 또는 필름 형성능이 우수하고 강도가 뛰어나므로 키틴/키토산 섬유의 제조, 분리용 분리막의 제조 등에 효과적으로 사용할 수 있고, 평균 분자량 5000 내지 10000 범위의 비교적 저분자량인 경우는 식품보존제, 항암제, 체내콜레스테롤 강하제, 화장품 첨가제, 체내 중금속 제거제, 항균방취제 등으로 사용할 수 있다.
1990년대에 들어서면서 세계적으로 키틴/키토산의 수요가 중대되고 있는데 저품위보다는 고품위의 수요가 급증하고 있다. 1990년 이전에는 주로 수처리, 농업용으로 이용되는 저급품의 키틴/키토산이 응용분야에서 주류를 이루어왔다고 볼 수 있으나 최근에는 식품분야에 응용될 수 있는 중품위와 의약 및 화장품 분야에서 효과적으로 응용될 수 있는 고품위가 요구되고 있다.
고품위의 경우 세계적으로 제조기술을 보유하고 있는 국가가 극히 한정되어 있으며 공업화에 성공하여 상업적 시판을 이룩한 국가는 더욱 드물다. 생체 임상의학용의 제조과정에서 요구되는 고품위 키틴/키토산이 갖추어야 할 조건은 다음과 같다.
첫째, 가장 필수적인 요건으로서 불순물의 함량이 낮아야 한다. 제조된 키틴/키토산에 잔류하는 대표적인 불순물로서 석회질(CaCO3가 주류를 이루고 있음), 단백질, 지질, 색소, 중금속 등을 열거할 수 있는데, 석회질의 경우 대략 0.2%이하, 단백질의 경우 0.1%이하, 중금 속의 경우 대략 5ppm이하가 만족되어야만 의약품, 화장품 분야에서의 응용이 가능하다. 석회질이나 단백질의 잔류함량을 최소로 저하시키려면 이론적으로는 Hcl 수용액에 의한 석회질 제거시와 NaOH 수용액에 의한 단백질 제거시에 격렬한 처리조건을 사용함으로써 간단히 해결될 수 있지만, 이와 동시에 급격한 분자쇄의 절단이 초래되어 분자량이 현저히 낮아질 뿐만 아니라 수득되어 키틴/키토산의 분자량 분포가 넓지며 진한 갈색의 착색이 수반되는 경우가 대부분이다. 키틴/키토산 제조시 나타나는 착색 현상은 분자쇄가 파괴될 때 나타나는 현상으로 추축되고 있는데, 에탄올/H2O 등의 혼합용매 처리에 의하여 제거되므로 착색현상은 제조되는 키틴/키토산 내부에 일종의 불순물이 함유되는 현상으로 해석될 수 있다.
결과적으로 분자량의 저하방지와 분자량 저하에서 유발되는 착색현상을 방지하기 위해서는 기존의 키틴/키토산 제조법이 면밀하고 광범위하게 재검토되어야 할 것으로 판단된다. 발생된 착색을 제거하기 위하여 기공고된 특허나 논문들에서는 산화제를 사용하는 경우가 다소 발견되고 있다(P. Broussignac, Chim. Ind. Genie Chim. 99, 1241(1968); 구현철, 장병권, 최규석, J. of Korean Ind. Eng. Chemistry Vol. 4, No. 2, June 1933, P325).
착색된 키틴이나 키토산으로부터 산화제를 사용하여 백도를 상승시킬 수는 있으나 이러한 산화제 처리에 의한 백도의 상승은 일시적이기 때문에 시간이 경과되면 (대략 10일 이후) 서서히 백도가 저하되기 시작하고 일정시간 경과후에는 산화제 처리전보다 착색이 더욱 강해지는 경우가 대부분이다. 그러므로, 산화제 처리에 의하여 백도를 상승시키는 방법은 고품위의 키틴/키토산 제조에서는 배제되어야 한다. 키틴의 경우는 특정종류의 용매처리에 의해서도 산화제 처리와 유사한 점진적인 착색이 유발되는 경우도 있다.
또한, 고품위의 키틴/키토산의 제조에서는 분자량의 크기가 다양하고 고유특성을 갖는 차별화된 제품을 제조하기 위해서 키틴/키토산을 얻게 되는 근원(게, 새우, 오징어, 번데기, 곤충류, 균류) 자체도 차별화되어야만 한다. 최근에 이르러 키틴/키토산의 응용범위가 날로 확장되기 시작하면서 분자량 제어의 기술이 절실이 요구되고 있다.
상기에서, 키틴 제조시 격렬한 반응 조건의 사용은 잔류불순물의 함량을 현저히 낮출 수 있지만 분자량의 저하가 유발되므로 고분자량의 제품 제조에는 부적합함이 지적된 바 있으나, 저분자량 제품의 제조에서는 격렬한 반응조건의 부여가 무리가 없을 것으로 판단된다.
그러나 분자량의 저하와 함께 착색의 유발이 필연적이라 할 수 있다. 저분자량 제품에서 유발되는 착색현상이 식품분야의 응용에서는 크게 문제시 되지 않으나 화장품 첨가제, 의약품 등의 분야에서는 적용될 수 없기 때문에 저분자량의 키틴/키토산 제품이면서도 착색의 정도가 낮은 제품의 개발이 절실히 요구되고 있다. 키틴/키토산을 얻을 수 있는 원료근원(게, 새우, 갑오징어)에 따라서 함유된 석회질과 단백질의 양이 상이하고 키틴과의 결합상태에서 차이가 있기 때문에 석회질제거 반응조건과 단백질제거 반응조건이 근원에 따라서 차별화되어야 한다.
일반적으로 게류의 갑각은 조직이 치밀하고 키틴의 결정화도가 지극히 높기 때문에 고분자량의 키틴/키토산을 얻기에는 용이하다. 그러나 저분자량을 얻기 위해서는 격렬한 반응조건이 부여되어야만 하는 결과 게 갑각에서 얻어지는 저분자량의 제품은 착색의 정도가 지극히 심하여 백도가 우수한 저분자량의 제조에서는 부적합하다.
한편, 새우류의 갑각은 게 갑각에 적용되었던 조건보다 훨씬 온화한 조건으로도 석회질의 제거가 가능하기 때문에 고분자량의 키틴/키토산의 제조가 용이할 것으로 판단되었다. 그렇지만 일반적으로 새우류에서 유래된 키틴/키토산은 그 자체가 결정화도가 낮고 분자량이 낮기 때문에 게갑각에서 얻어진 바와같은 고분자량의 키틴/키토산을 얻기는 불가능한 것으로 밝혀졌다.
오히려 새우류에서는 게갑각류에서 적용되었던 만큼의 격렬한 Hcl 처리 조건이 부여되지 않고도 저분자량의 키틴/키토산을 얻을 수 있으므로 게갑각에서 얻은 것보다 착색도가 훨씬 낮은 저분자량의 키틴/키토산을 쉽게 얻을 수 있다.
기존에 사용되어 온 키틴의 제조방법으로서는 핵크만(Hackman)법 (Austr. J. Biol, Sci. 7, 168-178(1954) ), 휘스러 (Whistler) 및 베밀러 (BeMiller)법 (J. O. C. 27, 1161-1163 (1962) ), 호로위쯔 (Horowitz), 로즈맨 (Roseman) 및 블루멘탈 (Blumenthal) 법 (JACS, 179, 5046-5049(1957) ) 및 브루시냑 (Broussignac)법 (Chim, Ind. Genie Chim. 99, 1241-1247(1968) )등이 있으나 상기 방법들은 일반적으로 제조공정이 번거롭고 처리시간이 너무 길거나 처리조건이 과격하여, 새우로부터 고분자량의 키틴/키토산을 고수율로 얻기에는 부적합한 방법들이다.
또한 브루시냑 법에서는 탈색을 위해 산화제 H2O2를 사용하는데 이는 일정시간 경과 후 백도의 저하를 유발하며 생체 임상의학용의 키틴/키토산 제조공정으로서는 문제가 있다. 키토산은 상기 여러 방법들에 의해 수득된 불용성 키틴을 탈아세틸화함으로써 수득할 수 있는데, 일반적으로 30 내지 50%의 수산화나트륨 용액을 키틴량의 약20배 정도로 사용하여 5 내지 20시간 동안 처리함으로써 얻을 수 있다.
이제까지 설명한 바와같이 게갑각으로부터는 저분자량의 키틴/키토산을 얻기 어려우며 새우 갑각으로부터는 고분자량의 키틴/키토산을 얻기 어려운 것으로 알려져 왔으나 본 발명자는 새우류에 대한 광범위한 연구를 통해 대롱수염새우 (Solenocera prominentis)로부터 고분자량과 저분자량의 키틴/키토산을 동시에 용이하게 수득할 수 있다는 사실을 발견하고, 보다 간단한 공정으로, 짧은 시간에 고순도 및 고백도의 키틴/키토산을 수득하는 방법을 개발하여 본 발명을 완성하게 되었다.
즉, 우리나라 남해안과 제주도 근해에서 포획되는 대롱수염새우(Solenocera prominentis)는 석회질의 함량이 다른 종류의 새우보다 월등히 높고 수득되는 키틴자체의 분자량도 현저히 높기 때문에 게갑각에 적용되었던 방법보다 훨씬 간단한 방법을 적용하여 고분자량의 키틴/키토산을 손쉽게 얻을 수 있을 뿐만아니라 저분자량의 제조시 게갑각에 적용되었던 처리조건보다 훨씬 온화한 조건으로도 손쉽게 저분자량을 수득할 수 있다. 또한, 대롱수염새우는 일반 새우들이 지니고 있는 붉은 색소를 거의 지니고 있지 않기 때문에 탈색 공정이 생략되어도 백도가 지극히 우수한 키틴/키토산을 수득할 수 있다.
본 발명의 목적은 대롱수염새우로부터 고순도, 고백도 및 고분자량의 키틴과, 고순도,고백도 및 저분자량의 키틴을 동시에 손쉽게 수득할 수 있는 키틴의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기에서 수득한 키틴으로 부터 고순도 및 고백도의 고분자량 키토산 및 저분자량 키토산을 동시에 수득하는 키토산의 제조방법을 제공하는 것이다.
즉, 본 발명은 새우 갑각을 썩지 않도록 보관하는 단계, 건조된 새우 갑각을 분쇄하는 단계, 분쇄된 새우 갑각을 염산 수용액중에서 처리하여 석회질을 제거하는 단계, 석회질이 제거된 새우갑각을 NaOH수용액중에서 처리하여 단백질을 제거하는 단계 및 제조된 조키틴을 여과, 세척, 중화 및 건조시키는 단계를 포함하는 생체 임사의학용 키틴의 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 키틴을 NOaH수용액중에서 탈아세틸화하고, 수세 및 여과하는 단계를 포함하는 키토산의 제조방법에 관한 것이다.
본발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선 흐르는 물로 새우갑각을 세척함으로써 새우갑각에 잔류하는 육즙이나 부유물을 효과적으로 제거한다.
잔류하는 육즙이나 부유물은 새우갑각을 단시간내에 부패시켜 키틴/키토산의 품위를 손상시키고 잔류 불순뮬로 작용할 가능성이 있기 때문에 완벽히 제거되어야만 한다.
세척된 새우갑각을 탈수기로 탈수시킨다음 아세톤, 에탄올, 메탄올, 메틸이텔케톤 및 디옥산 등의 유기용매에 24-48시간동안 침지시킨 후 탈수기로 탈수하여 그늘에서 건조시킴으로써 새우갑각의 부패를 촉진시키는 수분을 제거할 수 있으며 유기 용매자체에 의한 부패방지 효과를 얻을 수 있다.
용매 처리로부터 건조된 새우갑각을 직경 0.5-3mm의 크기로 분해하여 50g을 2l 용량의 3구 플라스크에 넣은후 -40℃ 내지 +30℃의 1-6N염산 수용액을 서서히 가한 다음 염산 수용액 표면에 부유된 새우갑각이 전부 밑으로 가라 앉으면 50-200rpm 속도로 1.5내지 24시간 교반함으로써 석회질을 제거한다. 이때 -10℃ 이하의 온도에서는 염산 수용액의 결빙을 방지하기 위해 염산 수용액에 유기 용매를 혼합하는 것이 유리하며, 바람직한 유기 용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 아세톤 및 메틸에틸케톤이다. 또한, 상기 염산 수용액 처리시 염산 수용액의 농도에 따라 최종적으로 얻을 수 있는 키틴/키토산의 분자량이 달라지며, 저온(+10℃이하)에서는 비교적 고분자량의 키틴/키토산을, 고온(+20℃이상)에서는 비교적 저분자량의 키틴/키토산을 얻을 수 있다. 대롱 수염새우는 게갑각 또는 다른 종류의 새우류에 비해서 석회질의 함량이 월등히 커서 기포 발생이 격렬하기 때문에 용기 밖으로 내용물이 넘치지 않도록 각별한 주의가 필요하다.
염산 수용액 처리에 의해서 석회질의 제거가 완료되면 여과,세척 및 중화시킨 다음 게갑각이나 다른 종류의 새우에서 요구되는 색소제거를 위한 용매처리등 모든 공정이 생략될 수 있으며 즉시 탈단백 공정에 들어갈 수 있다.
탈단백 공정에서는 5-10%(w/w) NaOH 수용액을 사용하여 90℃ 내지 100℃에서 1차로 0.5시간 내지 6시간, 2차로 0.5시간 내지 5시간 동안 2회 가열처리함으로써 잔류단백질을 완전히 제거할 수 있다.
상기 방법에 의해서 수득된 키틴을 질소 기류를 통과시키면서 70℃ 내지 120℃에서 2내지 8시간동안 40-50% 농도의 NaOH수용액으로 2 내지 4회 처리함으로써 탈아세틸화시켜 고순도, 고백도, 고점도(또는 저점도)를 갖는 키토산을 얻는다.
이하, 본 발명을 하기 실시예 및 비교예로써 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에서, 키틴 중의 잔류 CaCO3 함량은 키틴을 800℃에서 1시간 연소시킨 후의 강열 감량으로서 측정하였으며, 단백질 함량은 바이오-래드(Bio-Rad)사의 단백질 분석 키트(kit)를 아용하여 브래드포드(Bradford)법에 따라 미국 휴렛-팩커드(Hewlett-packard)사의 UV/VIS 분광분석계로 측정하였다. 또한, 금속함량은 일본 세이코사의 ICP-AES 및 미국 퍼킨-엘머(Perkin-Elmer)사의 AA분광계를 사용함으로써 측정하였다. 탈아세틸화도는 논문[J.Appl. polym. Sci. 28, 1909(1983)]에 게제된 IR이용법(Mima법)에 의거하여 측정하였다. 경시 백색도는 30일 이상 경과한 후의 외관상태를 육안으로 판별하여 우수(백색)와 불량(황색을 띰)으로 나누어 평가하였다. 또한, 점도는 브룩필드(Brookfield) 점도계에서 #4스핀들을 이용하여 60rpm으로 1% 아세트산용액 중의 0.5%키토산 용액으로써 측정하였다.
실시예 1
단계 1 : 키틴의 제조
육질이 제거된 새우 갑각을 흐르는 물로 세척한 후 탈수하고 에탄올속에 24시간동안 침지한 후 건조시켰다.
용매처리, 건조된 새우 갑각(수분율 10% 내외) 60g을 2-3mm의 입경으로 고르게 분쇄하여 기계적 교반기가 장
치된 2ι 용량의 3구 플라스크에 넣은 다음 -10℃로 냉각된 2N 농도의 염산 수용액 1.0ι를 서서히 가한 후 염산 수용액 표면에 부유된 새우갑각이 전부 밑으로 가라앉을 때까지 -10℃를 유지하면서 방치하였다.
부유된 새우 갑각이 전부 밑으로 가라 앉으면 50-200rpm의 속도로 6시간 교반함으로써 석회질을 제거하고 여과, 중화 및 건조시켜 석회질이 제거된 새우갑각 16.8g을 얻었다. 석회질이 제거된 새우갑각 16.8g을 5%(w/w) 농도의 NaOH 수용액 1ι에 침지시킨 후 질소 가스를 주입시키면서 2시간동안 95℃를 유지하면서 가열시키는 제 1차 NaOH 수용액처리를 행하였다. 2시간 가열후 여과하고 탈이온수로 2-3회 세척후 즉시 제2차 NaOH 수용액 처리를 행하였는데 95℃를 유지하면서 1.5시간 가열시킨 후 내용물을 여과, 세척, 중화 및 건조시켜 백도가 우수하고 투명성을 갖는 12.8g의 키틴을 수득하였다.
단계 2 : 키토산의 제조
상술한 방법으로 제조된 키틴 15g을 1l용량의 3구 플라스크에 넣고 40% NaOH 수용액 600ml를 가하고 질소 가스를 연속적으로 주입시키면서 100℃에서 5시간 탈아세틸화 반응을 진행시켰다. 제1차 탈아세틸화 반응이 완료되면 NaOH수용액을 여과하고 탈이온수로 2-3회 세척후 즉시 제1차 탈아세틸화 반응과 동일한 방법으로 제2차 탈아세틸화 반응을 진행시켰는데 제2차 탈아세틸화 반응에서는 반응시간을 3시간으로 변화시켰다. 제2차 탈아세틸화 반응이 완료되면 여과하고 탈이온수로 중성이 될 때까지 세척한 다음 80/20(v/v)에탄올/물 용액에 20시간 방치 후 여과 건조시켜 11.69g의 키토산을 수득하였다. 수득된 키토산의 점도는 2400cpc (1%초산용액,0.5%키토산용액, Brookfield Viscometer, Spindle #4,60rpm)이었다.
실시예 2
실시예 1의 단계 1에서 염산 수용액에 의한 석회질의 제거 시간을 9시간으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 11.58g의 키토산을 얻었으며 키토산의 점도는 1500cps 이었다.
실시예 3
실시예 1의 단계 1에서 염산 수용액 농도를 6N로 변화시키고 염산수용액의 처리온도를 -20℃로, 처리시간을 6시간으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 11.87g의 키토산을 얻었으며 점도는 1740cps이었다.
실시예 4
실시예 1의 단계 1에서 염산 수용액의 농도를 6N로 변화시키고 염산수용액의 처리온도를 -20℃로, 처리시간을 1.5시간으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 11.92g의 키토산을 얻었으며 점도는 2440cps이었다.
실시예 5
실시예1의 단계 1에서 염산 수용액의 농도를 6N로 변화시키고 염산 수용액의 처리온도를 -30℃로, 처리시간을 3시간으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 12.03g의 키토산을 얻었으며 점도는 2390cps이었다.
실시예 6
실시예1의 단계 1에서 염산수용액의 농도를 6N로 변화시키고 염산수용액의 처리온도를 -30℃로, 처리시간을 9시간으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 11.98g의 키토산을 얻었으며 점도는 2100cps이었다.
실시예 7
실시예1의 단계 1에서 염산 수용액의 농도를 6N로 변화시키고 염산 수용액의 처리온도를 -40℃로, 처리시간을 6시간으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 12.07g의 키토산을 얻었으며 점도는 1560cps이었다.
실시예 8
실시예1의 단계 1에서 염산 수용액의 농도를 6N로 변화시키고 염산 수용액의 처리온도를 -40℃로, 처리시간을 9시간으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 12.03g의 키토산을 얻었으며 점도는 2040cps이었다.
실시예 9
실시예1의 단계 1에서 염산 수용액의 처리온도를 0℃로, 처리시간을 3시간으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 11.42g의 키토산을 얻었으며 점도는 2690cps이었다.
실시예 10
실시예1의 단계 1에서 염산 수용액의 처리온도를 0℃로, 처리시간을 6시간으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 11.28g의 키토산을 얻었으며 점도는 2200cps이었다.
실시예 11
실시예1의 단계 1에서 염산 수용액의 처리온도를 10℃로, 처리시간을 3시간으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 11.23g의 키토산을 얻었으며 점도는 2260cps이었다.
실시예 12
실시예1의 단계 1에서 염산 수용액의 처리온도를 10℃로, 처리시간을 9시간으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 11.17g의 키토산을 얻었으며 점도는 1290cps이었다.
실시예 13
실시예1의 단계 1에서 염산 수용액의 처리온도를 20℃로, 처리시간을 6시간으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 11.21g의 키토산을 얻었으며 점도는 782cps이었다.
실시예 14
실시예1의 단계 1에서 염산 수용액의 처리온도를 20℃로, 처리시간을 9시간으로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 11.18g의 키토산을 얻었으며 점도는 671cps이었다.
비교예 (1954. 헥크만법에 의거)
220g의 새우갑각에 2N 농도의 염산 수용액 5ℓ를 가하고 25℃를 유지하면서 5시간 방치후 여과, 세척 및 중화시킨다. 상기의 방법에 의하여 얻은 새우갑각에 2N농도의 염산 수용액 500ml를 첨가하고 0℃를 유지시키면서 48시간동안 석회질 제거공정을 행한 후 여과, 세척, 중화 및 건조하여 48.4g의 탈석회질화 새우갑각을 얻었다. 상기의 방법에 의하여 수득된 탈석회질화 새우갑각을 1N농도의 NaOH수용액 500ml에 첨가하고 100℃를 유지하면서 12시간 동안 가열하여 단백질을 제거하였다. 위와 동일한 방법의 단백질 제거공정을 4회 반복한 후 여과 및 중화시킨 다음 에탄올 및 에테르로 세척 및 건조하여 33g의 키틴을 얻었다. 상기의 방범에 의하여 수득된 키틴 40g을 40% NaOH수용액중에서 100℃를 유지하면서 1차로 5시간 및 2차로 3시간에 걸쳐서 2회 탈아세틸화시켜 28.38g의 키토산을 얻었으며 그의 점도는 432cps이었다. 수득된 키토산의 백색도는 황색을 띄고 있으며 불투명한 상태이다.
상기 실시예1 내지 14 및 비교에서 사용된 반응조건 및 그로부터 수득된 키틴 및 키토산의 특성이 표1 및표2에 각각 나타나있다.
표 1
표 2
1) -40℃, -30℃ 및 -20℃에 사용된 6N Hcl 수용액의 제조법 : 진한 HCl 1600ml, 탈리 온수 1400ml 및 에탄올 200ml를 혼합하여 제조하였다.
2) -10℃에 사용된 2N Hcl의 제조법 : 상기 방법에 의하여 제조된 6N Hcl 수용액을 H2O : 에탄올=1/1(v/v) 혼합액으로 3배 희석하여 2N Hcl 수용액을 제조하였다.
상기 표 1 및 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 방법에 따라 고순도 및 고백도의 고분자량 및 저분자량 키틴/키토산을 동시에 수록할 수 있으며, 본 발명의 방법으로 제조된 키틴/키토산은 순도가 중요시되는 생체 임상의학분야에 특히 유용하다.

Claims (7)

  1. (가) 새우갑각을 건조시켜 분쇄하는 단계.
    (나) 분쇄된 새우갑각을 1 내지 6N농도의 염산 수용액중에서 -40℃내지 +30℃의 온도로 1.5내 지 24시간 동안 처리하여 석회질을 제거하는 단계, 및
    (다) 석회질이 제거된 새우 갑각을 90℃ 내지 100℃의 5내지 10%(w/w)NaOH수용액중에서 1차 로 0.5내지 6시간, 2차로 0.5내지 5시간동안 러치하여 단백질을 제거하는 단게를 포함하는, 대롱수염새우(Solenocesa prominentus)로부터 생체 임상의학용 키틴을 제조하는 방법.
  2. 제 1항에 잇어서, 상기(가)단계에서 새우갑각을 수세하고 유기 용매에서 24내지 48시간동안 침지시킨 후 탈수하고 그늘에서 건조시키는 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 유기용매가 메탄올, 에탄올, 부탄올, 이소프로탄올, 아세톤, 메틸에틸케톤 및 디옥산으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기(가)단게에서 분쇄된 새우 갑각의 크기가 직경 0.5내지 3mm인 방법.
  5. 제 1항의 방법으로 수득된 키틴에 40-50 중량%의 NaOH수용액을 키틴 10%에 대하여 400내지 700ml의 양으로 가한 후, 질소가스를 주입하면서 70내지 120℃의 온도에서 2내지 8시간 동안 탈아세틸화시키는 단계 및 여과 및 세척 단계를 2 내지 4회 반복하는 것을 포함하는 키토산의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서, -10℃ 이하의 염산 수용액 처리시에 염산 수용액의 결빙을 방지하기 위해 상기 단계(나)의 염산수용액을 농염산,탈이온수 및 유기용매를 혼합하여 제조하는 것을 특징으로하는 방법.
  7. 제 8항에 있어서, 상기 유기용매가 매탄올,에탄올,부탄올,이소프로판올, 아세톤 및 메틸에틸케톤으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로하는 방법.
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