JPH0212961B2

JPH0212961B2 -

Info

Publication number: JPH0212961B2
Application number: JP62043998A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Yabe; Mitsunori Itoyama; Yoshihide Kawamura
Original assignee: Fuji Spinning Co Ltd
Current assignee: Fuji Spinning Co Ltd
Priority date: 1987-02-26
Filing date: 1987-02-26
Publication date: 1990-04-03
Also published as: JPS63210101A

Description

【発明の詳細な説明】〓産業上の利用分野〓本発明は、クロマトグラフイー用充填材，固定
化生理活性物質用担体，及び医薬用助剤等に好適
な多孔質超微小粒状体の製造方法に関するもので
ある。

〓従来の技術〓キチンは海老，蟹等の甲殻類の外皮他自然界に
広く分布して存在し、該キチン及びキチンより得
られるキトサンは、クロマトグラフイー用充填
材，各種物質用担体として用いることができる。
キチン及びキトサンの超微小粒状体を得る方法と
しては種々の試みがなされており、超微小粒状キ
トサンを得る方法として、キトサンフレークを機
械的に粉砕する方法，特公昭59−30722号公報に
開示されたキトサンの酸性水溶液に乳化剤を含む
疎水性溶剤を入れ、撹拌してエマルジヨン化し、
このものをアルカリ水溶液中で撹拌しながら凝固
析出する方法が知られているが、何れも形状が不
規則，若しくは粒径の分布が広い範囲に分布した
ものとなる等の欠点がある。又、キチンの超微小
球状物を得る方法としては特開昭58−127736号公
報及び特開昭59−86640号公報に記載のようにキ
チンを機械的に粉砕する方法が知られているが、
このようにして得られたキチンは不規則な形態の
粒子であり、分散性に欠けるものであつた。

〓発明が解決しようとする問題点〓本発明者等は、キトサンを酸性水溶液中に溶解
して得た溶解液を塩基性溶液中で凝固再生し、生
成した凝固物を水中に粉砕分散せしめ、該分散液
を高温雰囲気中に加圧空気と共に吐出乾燥する超
微小球状キトサンの製造方法を発明し、特願昭60
−203006号として出願を行つた。また、超微小球
状キチンの製造方法として、上記のようにして凝
固再生したキトサンを更にアセチル化して得た再
生キチン等の再生キチンを水中に粉砕分散せし
め、該分散液を高温雰囲気中に吐出乾燥する方法
を発明し、特願昭60−240896号として出願を行つ
た。これらの方法により、一旦再生したキトサン
又はキチンを水中に分散せしめて該分散液を高温
雰囲気中に吐出乾燥する方法によると、平均粒径
が20μｍ以下であつて、しかも粒度分布の小さな
超微小球状キトサン又はキチンを得ることができ
る。しかしながら得られた超微小球状キトサン又
はキチンは比表面積が小さく、例えば酵素，蛋白
質等の固定化担体としては、その固定化量が少な
くなり、その結果バイオリアクターとしての活性
が低いという欠点がある。

本発明は、このような欠点をなくし、平均粒子
径が20μｍ以下であつて、しかも比表面積の大き
いキトサン又はキチンの多孔質超微小粒状体の製
造方法を提供することを目的とする。

〓問題点を解決するための手段〓本発明の方法は、キトサンを酸性水溶液中に溶
解し、該酸性水溶液を高温雰囲気中に噴霧し、乾
燥させることにより超微小粒状キトサン酸塩を
得、該超微小粒状キトサン酸塩を塩基性溶液中で
中和し、更に中性になるまで充分に水洗すること
によつて多孔質超微小粒状キトサンを得るもので
ある。また、上記のようにして塩基性溶液中で中
和し、中性になるまで充分に水洗した多孔質超微
小粒状キトサンを、アルコールで水置換後、有機
溶媒中でアセチル化試薬と接触反応させて再度ア
ルコールで洗浄後水洗すれば多孔質超微小粒状キ
チンを製造することができる。

本発明方法において用いるキトサンは、通常フ
レーク状のものを使用し、平均分子量10000〜
230000の低分子量キトサンを使用すると、添加剤
等を加えずに高濃度の酸性水溶液が得られるので
好ましい。キトサンは、酢酸，ジクロール酢酸，
蟻酸の単独，若しくは混合物の水溶液に溶解す
る。キトサン酸性水溶液の濃度は１〜20％が好ま
しい。

キトサン酸性水溶液は高温雰囲気中に噴霧し、
乾燥される。高温雰囲気中の温度は、超微小粒状
キトサンが乾燥されるに充分な温度で、100〜200
℃の範囲で自由に選択できる。得られる粒状物の
粒径は、高温雰囲気中に噴霧する際、二流体ノズ
ル方式においては吐出量と吐出圧、デイスク型遠
心噴霧方式においては供給量と回転数を適宜調節
することによつて、任意に選択することができ
る。乾燥凝固した超微小キトサン酸塩は塩基性溶
液中で中和して多孔質の超微小粒状キトサンを再
生する。中和を行う塩基性溶液の組成は、苛性ソ
ーダ，エチレンジアミン，水酸化カリウム等の塩
基性物質にメタノール，エタノール，ジメチルホ
ルムアミド等の極性を有する有機溶媒を添加して
調製する。該塩基性溶液は、水を加えずに調製す
る。水を加えるとキトサン粒状体が膨潤し、互い
に粘着，凝集をしてしまう。このようにして得た
多孔質超微小粒状キトサンは、水で中性になるま
で充分洗浄する。

また、多孔質超微小粒状キチンを得るには、上
記のようにして得られた多孔質超微小粒状キトサ
ンを、水洗後アルコールで水置換し、例えばエタ
ノール中で無水酢酸を用いて反応させ、Ｎ―アセ
チル化を行つて再生キチンを得る。得られた多孔
質超微小粒状キチンはアルコールで洗浄後、水洗
する。

このようにして得られた本発明のキトサン又は
キチン多孔質超微小粒状体は、平均粒径が20μｍ
以下であつて、しかも粒度分布の小さい多孔性の
粒状体である。

〓実施例〓実施例１脱アセチル化度95％，平均分子量42000のキト
サン70ｇを、35ｇの酢酸を含む水930ｇに溶解し
て、キトサン酸性溶液を得た。この溶液の20℃に
おける粘度は、回転粘度計で測定したところ
2300cpであつた。このキトサン酸性溶液を4.0
Kg／cm²の加圧空気と共に17.6ml／分の液量で、
180〜185℃の高温雰囲気中に噴霧して乾燥し、乾
燥物64ｇをサイクロンコレクターに補集した。こ
の凝固物１ｇを、エチレンジアミン10％，エタノ
ール90％からなる塩基性溶液20ml中で、室温で60
分間中和した後、これをトミー精工(株)RD―20
型遠心分離機を用いて、1500rpmで10分間遠心
し、上澄み液を除去した。これに水20mlを加え
て、同じ操作を中性になるまで繰り返し、超微小
粒状多孔質キトサン0.7ｇを得た。これを走査型
電子顕微鏡で調べたところ、平均粒径10μｍ，粒
径分布３〜20μｍであつた。又、比表面積は78.0
m²／ｇであつた。比表面積は、試料を液体窒素中
で急冷凍結し、10^-4トール（Torr），−40℃，８
時間真空乾燥し、140℃，40分間脱ガス後比表面
自動測定装置（島津マイクロメリテツクス220形）
にてBET法で測定した。

実施例２脱アセチル化度82％，平均分子量58000のキト
サン55ｇに、ジクロル酢酸を含む水950ｇを加え
て溶解し、キトサン酸性溶液を得た。この溶液の
20℃における粘度は、回転粘度計で測定したとこ
ろ5000cpであつた。このキトサン酸性溶液を180
〜190℃の高温雰囲気中に、回転数29000rpmのデ
イスクよりフイード量17ml／分で遠心噴霧し、乾
燥微小粒状体47ｇを、サイクロンコレクターで補
集した。この粒状体１ｇを、50mlの遠沈管に入
れ、水酸化カリウム10％及びメタノール90％から
なる塩基性溶液20mlを加え、室温で60分間振とう
して中和した後、中性になるまで充分水洗して、
超微小粒状多孔質キトサン0.6ｇを得た。これを
走査型電子顕微鏡で調べたところ、平均粒径15μ
ｍ，粒径分布５〜30μｍであつた。又比表面積は
27.4m²／ｇであつた。

実施例３実施例１と同様にして得た超微小粒状多孔質キ
トサン１ｇを、50mlの遠沈管に入れ、エタノール
で四回置換（水をアルコールに置換）した後、三
倍モルの無水酢酸を用いて常温で24時間反応させ
た。無水酢酸による反応を三回繰り返した後、エ
タノールで洗浄水洗し、0.5N苛性ソーダでエス
テル結合切断の為、室温で１時間反応させ水洗し
て超微小粒状多孔質キチン0.6ｇを得た。これを
走査型電子顕微鏡で調べたところ、平均粒径8μ
ｍ，粒径分布３〜18μｍであつた。又、比表面積
は72.6m²／ｇであつた。

比較例１実施例１と同様にして得たキトサン酸性溶液
を、10％苛性ソーダと30％メチルアルコール、及
び水60％からなる塩基性水溶液中に、孔径0.25mm
のノズルより落下させて、キトサンを凝固再生
し、中性になるまで十分水洗して、粒径0.7〜2.0
mmの粒状物を得た。該粒状物600mlをとり、日本
精機(株)製AM・３型ホモジナイザーを用いて、
15000rpmの回転数で７分間撹拌して、乳状の懸
濁液とし、更に水を加えて全量を1000mlとした。
これを撹拌しながら分散状態を保ちつつ、3.0
Kg／cm²の加圧空気と共に、毎分17.6mlの液量で、
180℃の高温雰囲気中に噴霧して乾燥し、平均粒
径10μｍの微小粒状キトサン35ｇを得た。これの
比表面積は1.2m²／ｇであつた。

比較例２比較例１で得た粒径0.7〜2.0mmの粒状物400ml
を、400mlのエタノールで４回撹拌（水をアルコ
ールに置換）したのち、３倍モルの無水酢酸を用
いて常温で24時間反応させた。この操作を３回繰
り返した後、エタノールで洗浄、水洗し、0.5N
苛性ソーダでエステル結合切断のため室温で１時
間反応させて水洗した。該再生キチン200mlに水
100mlを加えてホモジナイザーで17000rpm4分間
撹拌し、更に水を加えて400mlとし、濃度3.5％の
懸濁液とした。これを14.5ml／min.の吐出量で、
４Kg／cm²の加圧空気とともに、180℃の高温雰囲
気中に噴霧し乾燥して、平均粒径3μｍの微小粒
状キチン11.2ｇを得た。これの比表面積は、1.0
m²／ｇであつた。

〓発明の効果〓本発明によるキトサン又はキチン多孔質超微小
粒状体は、キトサン酸性水溶液から超微小粒状キ
トサン酸塩を得、このものを塩基性溶液中で中和
することによつて多孔質の超微小粒状キトサンを
再生せしめ、必要に応じて、更にアセチル化を行
えば、多孔質の超微小粒状キチンが得られるもの
である。

従つて、実施例にも記載のように、本発明の方
法によつて得られたキトサン又はキチン多孔質超
微小粒状体は、平均粒子径が20μｍ以下という超
微小粒子で、粒径分布の小さい粒度の揃つたもの
であり、しかも比表面積が極めて大きいので、ク
ロマトグラフイー用充填材，固定化生理活性物質
用担体，医薬用助剤等に極めて好適なものであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１キトサン酸性水溶液を高温雰囲気中に噴霧し
て乾燥させた後、塩基性溶液中で中和させること
を特徴とする多孔質超微小粒状体の製造方法。２該塩基性溶液が、塩基性物質を極性を有する
有機溶媒中に添加したものである特許請求の範囲
第１項に記載の多孔質超微小粒状体の製造方法。３極性を有する有機溶媒が、メタノール，エタ
ノール，ジメチルホルムアミドの何れか、又はこ
れらの混合物からなる特許請求の範囲第２項に記
載の多孔質超微小粒状体の製造方法。４キトサン酸性水溶液を高温雰囲気中に噴霧し
て乾燥させた後、塩基性溶液中で中和させ、次い
でアセチル化することを特徴とする多孔質超微小
粒状体の製造方法。５該塩基性溶液が、塩基性物質を極性を有する
有機溶媒中に添加したものである特許請求の範囲
第４項に記載の多孔質超微小粒状体の製造方法。６極性を有する有機溶媒が、メタノール，エタ
ノール，ジメチルホルムアミドの何れか、又はこ
れらの混合物からなる特許請求の範囲第５項に記
載の多孔質超微小粒状体の製造方法。