JP2003026703A - 酸化キチン又は酸化キトサン及びそれらの製造方法 - Google Patents
酸化キチン又は酸化キトサン及びそれらの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】医薬分野あるいは化粧品分野等様々な分野にお
いて有用な、高い親水性や幅広いｐＨ領域での水溶性が
付与された高純度の酸化キチン又は酸化キトサンおよ
び、これらの酸化キチン又は酸化キトサンを簡便な精製
工程で容易かつ安価に得ることのできる製造方法を提供
する。 【解決手段】 キチン／キトサンの構成単糖であるＮ−
アセチルグルコサミン、またはグルコサミンのピラノー
ス環中、６位炭素のみを酸化しカルボキシル基に変換し
た構造を有することを特徴とする酸化キチン又は酸化キ
トサンおよびそれらの製造方法を提供するものである。
いて有用な、高い親水性や幅広いｐＨ領域での水溶性が
付与された高純度の酸化キチン又は酸化キトサンおよ
び、これらの酸化キチン又は酸化キトサンを簡便な精製
工程で容易かつ安価に得ることのできる製造方法を提供
する。 【解決手段】 キチン／キトサンの構成単糖であるＮ−
アセチルグルコサミン、またはグルコサミンのピラノー
ス環中、６位炭素のみを酸化しカルボキシル基に変換し
た構造を有することを特徴とする酸化キチン又は酸化キ
トサンおよびそれらの製造方法を提供するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、天然物由来のキチ
ン又はキトサンの酸化物及びその製造方法に関するもの
であり、この製造方法によると水系で簡便な手法にて、
容易に水に溶解する構造のはっきりとした人体無害な酸
化キチン、酸化キトサンを製造する事が可能である。
ン又はキトサンの酸化物及びその製造方法に関するもの
であり、この製造方法によると水系で簡便な手法にて、
容易に水に溶解する構造のはっきりとした人体無害な酸
化キチン、酸化キトサンを製造する事が可能である。
【０００２】
【従来の技術】キチンはカニやエビなどの甲殻類、カブ
トムシやコオロギなどの昆虫類の骨格物質として、また
菌類や細胞壁にも存在し、Ｎ−アセチルＤ−グルコサミ
ン残基が多数、β−（１，４）−結合した多糖類であ
る。そして地球上でもっとも豊富な有機化合物であるセ
ルロ−スと類似の構造を有し、２位の炭素に結合してい
る水酸基の代わりにアセトアミド基が付加したアミノ多
糖類（ムコ多糖類）である。キトサンはキチンの脱アセ
チル化合物でグルコサミンのβ−（１，４）−結合した
多糖類である。キチン又はキトサンはセルロースと構造
が類似しており、同じ頃に研究が始まったにも関わら
ず、未だ十分な研究が進んではおらず、有効に利用しき
れていない。キチン又はキトサンは一般に水不溶性であ
る上、適正な溶媒が少ない事がこれらの研究の阻害要因
となっていた。
トムシやコオロギなどの昆虫類の骨格物質として、また
菌類や細胞壁にも存在し、Ｎ−アセチルＤ−グルコサミ
ン残基が多数、β−（１，４）−結合した多糖類であ
る。そして地球上でもっとも豊富な有機化合物であるセ
ルロ−スと類似の構造を有し、２位の炭素に結合してい
る水酸基の代わりにアセトアミド基が付加したアミノ多
糖類（ムコ多糖類）である。キトサンはキチンの脱アセ
チル化合物でグルコサミンのβ−（１，４）−結合した
多糖類である。キチン又はキトサンはセルロースと構造
が類似しており、同じ頃に研究が始まったにも関わら
ず、未だ十分な研究が進んではおらず、有効に利用しき
れていない。キチン又はキトサンは一般に水不溶性であ
る上、適正な溶媒が少ない事がこれらの研究の阻害要因
となっていた。
【０００３】一方、近年これらの天然多糖類は、新しい
タイプの生分解性高分子材料として、また生体親和性材
料として注目され、その利用について多くの研究がなさ
れ、数々の知見が得られている。特にキチン又はキトサ
ンはこの分野においての研究が盛んで、創傷治癒促進効
果、抗凝血作用、免疫賦活活性、静菌・抗菌活性などさ
まざまな生物活性効果が報告されている。更にまた、細
胞認識やそれに伴う情報伝達機構など生体機能発現にお
いて、糖鎖が鍵物質として重要な役割を演じていること
も明らかになりつつある。
タイプの生分解性高分子材料として、また生体親和性材
料として注目され、その利用について多くの研究がなさ
れ、数々の知見が得られている。特にキチン又はキトサ
ンはこの分野においての研究が盛んで、創傷治癒促進効
果、抗凝血作用、免疫賦活活性、静菌・抗菌活性などさ
まざまな生物活性効果が報告されている。更にまた、細
胞認識やそれに伴う情報伝達機構など生体機能発現にお
いて、糖鎖が鍵物質として重要な役割を演じていること
も明らかになりつつある。
【０００４】このように医用材料として利用する場合
も、取扱い上の利便性、各種化学薬品、薬剤との相溶
性、薬効の均一性、加工性等の観点から、広範なｐＨ領
域に於いて水溶性であることが望ましい。キトサンは酸
性の水には塩を形成し溶解する事が知られている。しか
し、中性からアルカリ性では沈殿してしまう。キチン又
はキトサンの水溶化の方法として、様々な誘導体化が知
られているが、その殆どは置換基分布もばらばらで、構
造が均一ではない。また、誘導体化により導入した官能
基が、生体に悪い影響を及ぼす可能性もある。また、脱
アセチル化率４５％から５５％のキチンが水溶性である
事も知られているが、工業的に大量に生産するには困難
である。
も、取扱い上の利便性、各種化学薬品、薬剤との相溶
性、薬効の均一性、加工性等の観点から、広範なｐＨ領
域に於いて水溶性であることが望ましい。キトサンは酸
性の水には塩を形成し溶解する事が知られている。しか
し、中性からアルカリ性では沈殿してしまう。キチン又
はキトサンの水溶化の方法として、様々な誘導体化が知
られているが、その殆どは置換基分布もばらばらで、構
造が均一ではない。また、誘導体化により導入した官能
基が、生体に悪い影響を及ぼす可能性もある。また、脱
アセチル化率４５％から５５％のキチンが水溶性である
事も知られているが、工業的に大量に生産するには困難
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、医薬
分野あるいは化粧品分野等様々な分野において有用な、
高い親水性や幅広いｐＨ領域での水溶性が付与された高
純度の酸化キチン又は酸化キトサンおよび、これらの酸
化キチン又は酸化キトサンを簡便な精製工程で容易かつ
安価に得ることのできる製造方法を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、グルコサミン残基の１級水酸
基が選択的に酸化されたグルコサミノウロン酸残基を有
する酸化キチン又は酸化キトサンおよびその製造方法を
提供することにある。本発明のさらに他の目的は、より
安全な試薬を用いて、温和な反応条件下で、キチン又は
キトサンを均一かつ効率よくカルボキシル化でき、高い
水溶性を付与できる方法を提供することにある。
分野あるいは化粧品分野等様々な分野において有用な、
高い親水性や幅広いｐＨ領域での水溶性が付与された高
純度の酸化キチン又は酸化キトサンおよび、これらの酸
化キチン又は酸化キトサンを簡便な精製工程で容易かつ
安価に得ることのできる製造方法を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、グルコサミン残基の１級水酸
基が選択的に酸化されたグルコサミノウロン酸残基を有
する酸化キチン又は酸化キトサンおよびその製造方法を
提供することにある。本発明のさらに他の目的は、より
安全な試薬を用いて、温和な反応条件下で、キチン又は
キトサンを均一かつ効率よくカルボキシル化でき、高い
水溶性を付与できる方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、キチ
ン又はキトサンの構成単糖であるＮ−アセチルグルコサ
ミン、またはグルコサミンのピラノース環中、６位炭素
のみを酸化しカルボキシル基に変換した構造を有するこ
とを特徴とする酸化キチン又は酸化キトサンである。
ン又はキトサンの構成単糖であるＮ−アセチルグルコサ
ミン、またはグルコサミンのピラノース環中、６位炭素
のみを酸化しカルボキシル基に変換した構造を有するこ
とを特徴とする酸化キチン又は酸化キトサンである。
【０００７】請求項２の発明は、前記カルボキシル基
が、キチン又はキトサンの構成単糖であるＮ−アセチル
グルコサミンとグルコサミンのモル数に対し６０％以上
（酸化度６０％以上）であることを特徴とする請求項１
に記載の酸化キチン又は酸化キトサンである。
が、キチン又はキトサンの構成単糖であるＮ−アセチル
グルコサミンとグルコサミンのモル数に対し６０％以上
（酸化度６０％以上）であることを特徴とする請求項１
に記載の酸化キチン又は酸化キトサンである。
【０００８】請求項３の発明は、前記カルボキシル基
が、キチン又はキトサンの構成単糖であるＮ−アセチル
グルコサミンとグルコサミンのモル数に対し９０％以上
（酸化度９０％以上）であることを特徴とする請求項３
の酸化キチン又は酸化キトサンである。
が、キチン又はキトサンの構成単糖であるＮ−アセチル
グルコサミンとグルコサミンのモル数に対し９０％以上
（酸化度９０％以上）であることを特徴とする請求項３
の酸化キチン又は酸化キトサンである。
【０００９】請求項４の発明は、キチン又はキトサンの
構成単糖であるＮ−アセチルグルコサミン、またはグル
コサミンのピラノース環中、６位炭素のみを酸化しカル
ボキシル基に変換することを特徴とする酸化キチン又は
酸化キトサンの製造方法である。
構成単糖であるＮ−アセチルグルコサミン、またはグル
コサミンのピラノース環中、６位炭素のみを酸化しカル
ボキシル基に変換することを特徴とする酸化キチン又は
酸化キトサンの製造方法である。
【００１０】請求項５の発明は、前記６位炭素のみを酸
化しカルボキシル基に変換する酸化方法が、水に溶解又
は分散させたキチン又はキトサンを水系で処理する方法
であることを特徴とする上記請求項４の酸化キチン又は
酸化キトサンの製造方法である。
化しカルボキシル基に変換する酸化方法が、水に溶解又
は分散させたキチン又はキトサンを水系で処理する方法
であることを特徴とする上記請求項４の酸化キチン又は
酸化キトサンの製造方法である。
【００１１】請求項６の発明は、前記６位炭素のみを酸
化しカルボキシル基に変換する酸化方法が、Ｎ−オキシ
ル化合物などの触媒の存在下で処理することを特徴とす
る請求項５に記載の酸化キチン又は酸化キトサンの製造
方法である。
化しカルボキシル基に変換する酸化方法が、Ｎ−オキシ
ル化合物などの触媒の存在下で処理することを特徴とす
る請求項５に記載の酸化キチン又は酸化キトサンの製造
方法である。
【００１２】請求項７の発明は、前記Ｎ−オキシル化合
物が、２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジン
−Ｎ−オキシルであり、水中で臭化アルカリ金属または
ヨウ化アルカリ金属の存在下、次亜ハロゲン酸、亜ハロ
ゲン酸、過ハロゲン酸およびそれらの塩のうち少なくと
も１種の酸化剤を用いて、アルカリを添加してｐＨを一
定に保ちながら酸化することを特徴とする請求項４〜６
のいずれかに記載の酸化キチン又は酸化キトサンの製造
方法である。
物が、２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジン
−Ｎ−オキシルであり、水中で臭化アルカリ金属または
ヨウ化アルカリ金属の存在下、次亜ハロゲン酸、亜ハロ
ゲン酸、過ハロゲン酸およびそれらの塩のうち少なくと
も１種の酸化剤を用いて、アルカリを添加してｐＨを一
定に保ちながら酸化することを特徴とする請求項４〜６
のいずれかに記載の酸化キチン又は酸化キトサンの製造
方法である。
【００１３】請求項８の発明は、前記ハロゲン化アルカ
リ金属の添加量により酸化度を制御できることを特徴と
する上記請求項４〜７のいずれかに記載の酸化キチン又
は酸化キトサンの製造方法である。
リ金属の添加量により酸化度を制御できることを特徴と
する上記請求項４〜７のいずれかに記載の酸化キチン又
は酸化キトサンの製造方法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を説明する。
【００１５】本発明では、キチンは、その構成単糖であ
るＮ−アセチルグルコサミンがβ−１、４グリコシド結
合した多糖のことをいう。また、キトサンは、Ｎ−アセ
チルグルコサミンとグルコサミンからなる多糖類で、グ
ルコサミンの割合が０〜１００％（０を含まない）であ
る多糖のことをいう。
るＮ−アセチルグルコサミンがβ−１、４グリコシド結
合した多糖のことをいう。また、キトサンは、Ｎ−アセ
チルグルコサミンとグルコサミンからなる多糖類で、グ
ルコサミンの割合が０〜１００％（０を含まない）であ
る多糖のことをいう。
【００１６】本発明は、キチン又はキトサンの構成単糖
であるＮ−アセチルグルコサミン、またはグルコサミン
のピラノース環中２位や３位の炭素、を酸化することな
く、６位炭素のみを酸化しカルボキシル基に変換した構
造を有することを特徴とする酸化キチン又は酸化キトサ
ン及びその製造方法であり、具体的には例えば下記一般
式（１）のような構造を有する化合物及びその製造法法
に関する。
であるＮ−アセチルグルコサミン、またはグルコサミン
のピラノース環中２位や３位の炭素、を酸化することな
く、６位炭素のみを酸化しカルボキシル基に変換した構
造を有することを特徴とする酸化キチン又は酸化キトサ
ン及びその製造方法であり、具体的には例えば下記一般
式（１）のような構造を有する化合物及びその製造法法
に関する。
【００１７】
【化１】
【００１８】（Ｒ：ＣＯＯＸ、Ｘ：Ｈ又はアルカリ金属
又はアルカリ土類金属、Ｙ：ＮＨＣＯＣＨ3又はＮＨ2、
ｎは自然数）
又はアルカリ土類金属、Ｙ：ＮＨＣＯＣＨ3又はＮＨ2、
ｎは自然数）
【００１９】本発明の原料となるキチンは、Ｎ−アセチ
ルＤ−グルコサミンがβ−（１，４）−結合した多糖類
で、蟹やエビ、さらには菌類などのキチンを含む共存物
質から、脱灰、除タンパク、脂質および色素の除去など
の工程を経て精製される。原料や精製方法、重合度等に
ついては特に限定されるものではない。キチンを原料と
する場合、キチンの高い結晶性が酸化反応を阻害し、グ
リコシド結合の分解等の副反応を起こす可能性が高い。
この副反応を抑えるためにも、予めアルカリなどにより
結晶性を下げた後、酸化反応を行うのが好ましい。ま
た、これらを酸やアルカリで加水分解して脱アセチル化
したキトサンも原料として用いることができる。脱アセ
チル化の程度は特に限定されるものではない。
ルＤ−グルコサミンがβ−（１，４）−結合した多糖類
で、蟹やエビ、さらには菌類などのキチンを含む共存物
質から、脱灰、除タンパク、脂質および色素の除去など
の工程を経て精製される。原料や精製方法、重合度等に
ついては特に限定されるものではない。キチンを原料と
する場合、キチンの高い結晶性が酸化反応を阻害し、グ
リコシド結合の分解等の副反応を起こす可能性が高い。
この副反応を抑えるためにも、予めアルカリなどにより
結晶性を下げた後、酸化反応を行うのが好ましい。ま
た、これらを酸やアルカリで加水分解して脱アセチル化
したキトサンも原料として用いることができる。脱アセ
チル化の程度は特に限定されるものではない。
【００２０】更に、本発明における酸化方法はＮ−オキ
シル化合物などの触媒の存在下で、水に溶解又は分散さ
せたキチンやキトサンを水系で処理することを特徴とす
る。
シル化合物などの触媒の存在下で、水に溶解又は分散さ
せたキチンやキトサンを水系で処理することを特徴とす
る。
【００２１】本発明の酸化キチン又は酸化キトサンは、
Ｎ−オキシル化合物（オキソアンモニウム塩）の存在
下、酸化剤を用いて、原料のキチン又はキトサンを酸化
することにより得ることができる。Ｎ−オキシル化合物
には、２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジン
−Ｎ−オキシル（以下ＴＥＭＰＯと称する）、などが含
まれる。この酸化方法では、酸化の程度に応じて、カル
ボキシル基を均一かつ効率よく導入できる。本酸化反応
は、前記Ｎ−オキシル化合物と、臭化物又はヨウ化物と
の共存下で行うのが有利である。臭化物又はヨウ化物と
しては、水中で解離してイオン化可能な化合物、例え
ば、臭化アルカリ金属やヨウ化アルカリ金属などが使用
できる。酸化剤としては、ハロゲン、次亜ハロゲン酸，
亜ハロゲン酸や過ハロゲン酸又はそれらの塩、ハロゲン
酸化物、窒素酸化物、過酸化物など、目的の酸化反応を
推進し得る酸化剤であれば、いずれの酸化剤も使用でき
る。
Ｎ−オキシル化合物（オキソアンモニウム塩）の存在
下、酸化剤を用いて、原料のキチン又はキトサンを酸化
することにより得ることができる。Ｎ−オキシル化合物
には、２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジン
−Ｎ−オキシル（以下ＴＥＭＰＯと称する）、などが含
まれる。この酸化方法では、酸化の程度に応じて、カル
ボキシル基を均一かつ効率よく導入できる。本酸化反応
は、前記Ｎ−オキシル化合物と、臭化物又はヨウ化物と
の共存下で行うのが有利である。臭化物又はヨウ化物と
しては、水中で解離してイオン化可能な化合物、例え
ば、臭化アルカリ金属やヨウ化アルカリ金属などが使用
できる。酸化剤としては、ハロゲン、次亜ハロゲン酸，
亜ハロゲン酸や過ハロゲン酸又はそれらの塩、ハロゲン
酸化物、窒素酸化物、過酸化物など、目的の酸化反応を
推進し得る酸化剤であれば、いずれの酸化剤も使用でき
る。
【００２２】本発明の酸化では、グルコサミン骨格中の
６位の炭素を選択的に酸化するものである。Ｎ−オキシ
ル化合物は触媒量で済み、例えば、キチンやキトサンの
構成単糖のモル数に対し、１０ｐｐｍ〜４％あれば充分
であるが、０．０５％から２％が好ましい。
６位の炭素を選択的に酸化するものである。Ｎ−オキシ
ル化合物は触媒量で済み、例えば、キチンやキトサンの
構成単糖のモル数に対し、１０ｐｐｍ〜４％あれば充分
であるが、０．０５％から２％が好ましい。
【００２３】本発明の酸化反応条件などは特に限定され
ず、原料の性状、使用する設備などによって最適化され
るべきであるが、臭化物やヨウ化物との共存下で酸化反
応を行うと、温和な条件下でも酸化反応を円滑に進行さ
せることができ、カルボキシル基の導入効率を大きく改
善できる。
ず、原料の性状、使用する設備などによって最適化され
るべきであるが、臭化物やヨウ化物との共存下で酸化反
応を行うと、温和な条件下でも酸化反応を円滑に進行さ
せることができ、カルボキシル基の導入効率を大きく改
善できる。
【００２４】臭化物及び／又はヨウ化物の使用量は、酸
化反応を促進できる範囲で選択でき、例えば、キチンや
キトサンの構成単糖のモル数に対し０〜１００％であ
る。しかし、反応効率の点から、１〜５０％が好まし
い。
化反応を促進できる範囲で選択でき、例えば、キチンや
キトサンの構成単糖のモル数に対し０〜１００％であ
る。しかし、反応効率の点から、１〜５０％が好まし
い。
【００２５】本発明におけるキチン又はキトサンの酸化
反応は、例えばＮ−オキシル化合物にはＴＥＭＰＯを用
い、臭化ナトリウムの存在下、酸化剤として次亜塩素酸
ナトリウムを用いて行うのが好ましい。
反応は、例えばＮ−オキシル化合物にはＴＥＭＰＯを用
い、臭化ナトリウムの存在下、酸化剤として次亜塩素酸
ナトリウムを用いて行うのが好ましい。
【００２６】本発明における酸化キチン又は酸化キトサ
ンの酸化反応では、グルコサミン残基の１級水酸基への
酸化の選択性を上げ、副反応を抑える目的で、反応温度
は室温以下、より好ましくは系内を５℃以下で反応させ
ることが望ましい。
ンの酸化反応では、グルコサミン残基の１級水酸基への
酸化の選択性を上げ、副反応を抑える目的で、反応温度
は室温以下、より好ましくは系内を５℃以下で反応させ
ることが望ましい。
【００２７】また、本発明の酸化キチン又は酸化キトサ
ンの製造方法では、その反応効率の為に反応中は系内を
アルカリ性に保つことが好ましい。この時のｐＨは９〜
１３、より好ましくはｐＨ１０〜１１．５に保つとよ
い。更に、本発明ではこのｐＨを一定値に保つ際に添加
されるアルカリの量により酸化度を制御できる事を特徴
としている。グルコサミン残基１モルに対し、添加する
アルカリが１モルであると、全てのグルコサミン残基が
酸化され、６位の炭素の一級水酸基がカルボキシル基と
なる。
ンの製造方法では、その反応効率の為に反応中は系内を
アルカリ性に保つことが好ましい。この時のｐＨは９〜
１３、より好ましくはｐＨ１０〜１１．５に保つとよ
い。更に、本発明ではこのｐＨを一定値に保つ際に添加
されるアルカリの量により酸化度を制御できる事を特徴
としている。グルコサミン残基１モルに対し、添加する
アルカリが１モルであると、全てのグルコサミン残基が
酸化され、６位の炭素の一級水酸基がカルボキシル基と
なる。
【００２８】このように酸化された酸化キチン又は酸化
キトサンは非常に高い選択性で１級水酸基と還元末端の
みが酸化されており、２級水酸基やアミンの酸化は殆ど
見られない。酸化キチンはＮ−アセチルグルコサミン残
基のＣ６位がカルボキシル基に変換されたウロン酸構造
を有しており、保湿剤をはじめ広く利用されているヒア
ルロン酸とよく似た構造をもつ、天然物由来の高分子と
同じ構成となる。酸化キトサンはグルコサミン残基の６
位の炭素が酸化されたウロン酸構造を有する為、１分子
内、１ユニット内にアニオン性とカチオン性の両方の官
能基をもち、両性高分子としての利用が期待できる。更
に、酸化キチン又は酸化キトサンは天然物由来の高分子
で、生成したウロン酸も安全性が高く、食品、化粧品な
どの分野ではもちろん、生体材料などとして、医療・医
薬分野での利用も期待できる。
キトサンは非常に高い選択性で１級水酸基と還元末端の
みが酸化されており、２級水酸基やアミンの酸化は殆ど
見られない。酸化キチンはＮ−アセチルグルコサミン残
基のＣ６位がカルボキシル基に変換されたウロン酸構造
を有しており、保湿剤をはじめ広く利用されているヒア
ルロン酸とよく似た構造をもつ、天然物由来の高分子と
同じ構成となる。酸化キトサンはグルコサミン残基の６
位の炭素が酸化されたウロン酸構造を有する為、１分子
内、１ユニット内にアニオン性とカチオン性の両方の官
能基をもち、両性高分子としての利用が期待できる。更
に、酸化キチン又は酸化キトサンは天然物由来の高分子
で、生成したウロン酸も安全性が高く、食品、化粧品な
どの分野ではもちろん、生体材料などとして、医療・医
薬分野での利用も期待できる。
【００２９】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。 ＜実施例１＞原料となるキチンには蟹ガラから脱灰、除
タンパク、脂質および色素の除去などの工程を経て得ら
れた市販のキチンを用いた。これらのキチンは予めアル
カリで膨潤させ、結晶性を低くしたものを用いてもよい
が、ここでは市販のキチンをそのまま酸化に用いた。
明する。 ＜実施例１＞原料となるキチンには蟹ガラから脱灰、除
タンパク、脂質および色素の除去などの工程を経て得ら
れた市販のキチンを用いた。これらのキチンは予めアル
カリで膨潤させ、結晶性を低くしたものを用いてもよい
が、ここでは市販のキチンをそのまま酸化に用いた。
【００３０】キチン１０ｇを水に懸濁させ、ＴＥＭＰ
Ｏ、０．１２５ｇ、臭化ナトリウム、１．２５ｇを溶解
させた水溶液を加え、キチンの固形重量の全体に対する
濃度が約１．３ｗｔ％になるよう調製した。反応系を冷
却し、次に次亜塩素酸ナトリウム水溶液（Ｃｌ＝５％）
１００ｍｌを添加し、酸化反応を開始する。反応温度は
常に５℃に維持した。反応中は系内のｐＨが低下する
が、０．５Ｎ−ＮａＯＨ水溶液を逐次添加し、ｐＨ１
０．８付近に調整した。６位の１級水酸基の全モル数に
対し、１００％のモル数に対応するアルカリ添加量に達
した時点、約２時間後エタノールを添加し、反応を停止
させ、水：アルコール＝２：８により充分洗浄した後、
アセトンで脱水し、４０℃で減圧乾燥させ、酸化度１０
０％の酸化キチンを得た。
Ｏ、０．１２５ｇ、臭化ナトリウム、１．２５ｇを溶解
させた水溶液を加え、キチンの固形重量の全体に対する
濃度が約１．３ｗｔ％になるよう調製した。反応系を冷
却し、次に次亜塩素酸ナトリウム水溶液（Ｃｌ＝５％）
１００ｍｌを添加し、酸化反応を開始する。反応温度は
常に５℃に維持した。反応中は系内のｐＨが低下する
が、０．５Ｎ−ＮａＯＨ水溶液を逐次添加し、ｐＨ１
０．８付近に調整した。６位の１級水酸基の全モル数に
対し、１００％のモル数に対応するアルカリ添加量に達
した時点、約２時間後エタノールを添加し、反応を停止
させ、水：アルコール＝２：８により充分洗浄した後、
アセトンで脱水し、４０℃で減圧乾燥させ、酸化度１０
０％の酸化キチンを得た。
【００３１】＜実施例２＞次亜塩素酸ナトリウム水溶液
の添加量を６０ｍｌとする以外は実施例１を繰り返し、
アルカリの添加量が６０％に達した時点で反応を停止さ
せ、酸化度６０％の酸化キチンを得た。
の添加量を６０ｍｌとする以外は実施例１を繰り返し、
アルカリの添加量が６０％に達した時点で反応を停止さ
せ、酸化度６０％の酸化キチンを得た。
【００３２】＜実施例３、４＞原料を市販のキトサン
（脱アセチル化率約１００％）とする他は実施例１、２
を繰り返し、酸化度１００％、６０％の酸化キトサンを
得た。
（脱アセチル化率約１００％）とする他は実施例１、２
を繰り返し、酸化度１００％、６０％の酸化キトサンを
得た。
【００３３】＜測定＞実施例１のサンプルを重水に溶解
させ、１３Ｃ−ＮＭＲを測定し、結果のグラフを図１に
示す。
させ、１３Ｃ−ＮＭＲを測定し、結果のグラフを図１に
示す。
【００３４】図１に示した通り、酸化キチン（Ｂ）で
は、酸化前のキチン（Ａ）のピラノース環炭素６位の水
酸基をもつ炭素に由来するピークが消え、カルボキシル
基に変換していることが分かる。２位、３位の炭素に由
来するピークは変化せず、ケトンなどのピークは確認さ
れなかった。即ちＮアセチルグルコサミンのピラノース
環中、６位炭素のみを酸化し、カルボキシル基に変換し
たことが確認できた。
は、酸化前のキチン（Ａ）のピラノース環炭素６位の水
酸基をもつ炭素に由来するピークが消え、カルボキシル
基に変換していることが分かる。２位、３位の炭素に由
来するピークは変化せず、ケトンなどのピークは確認さ
れなかった。即ちＮアセチルグルコサミンのピラノース
環中、６位炭素のみを酸化し、カルボキシル基に変換し
たことが確認できた。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、温和な反応条件下で簡
便な方法により、キチン又はキトサンを均一かつ効率よ
くその構成単糖であるＮ−アセチルグルコサミンまた
は、グルコサミンのピラノース環中２位や３位の炭素を
酸化することなく、６位炭素のみを酸化し、カルボキシ
ル基に変換でき、医薬分野あるいは化粧品分野など様々
な分野において有用な、高い親水性や幅広いｐＨ領域で
の水溶性が付与された高純度の酸化キチン又は酸化キト
サンを得る事ができる。
便な方法により、キチン又はキトサンを均一かつ効率よ
くその構成単糖であるＮ−アセチルグルコサミンまた
は、グルコサミンのピラノース環中２位や３位の炭素を
酸化することなく、６位炭素のみを酸化し、カルボキシ
ル基に変換でき、医薬分野あるいは化粧品分野など様々
な分野において有用な、高い親水性や幅広いｐＨ領域で
の水溶性が付与された高純度の酸化キチン又は酸化キト
サンを得る事ができる。
【００３６】
【図１】本発明の実施例１で合成したサンプルの１３Ｃ
−ＮＭＲの測定結果を示すグラフである。
−ＮＭＲの測定結果を示すグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ａ６１Ｐ 37/02 Ａ６１Ｐ 37/02
(72)発明者 山脇 健太郎
東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印
刷株式会社内
Ｆターム(参考） 4C086 AA04 EA23 MA01 MA04 MA63
ZA53 ZA89 ZB07 ZB35
4C090 AA03 BA46 BA47 BB17 BB18
BC27 BD03 CA34 DA23
Claims (8)
- 【請求項１】キチン又はキトサンの構成単糖であるＮ−
アセチルグルコサミン、またはグルコサミンのピラノー
ス環中、６位炭素のみを酸化しカルボキシル基に変換し
た構造を有することを特徴とする酸化キチン又は酸化キ
トサン。 - 【請求項２】前記カルボキシル基が、キチン又はキトサ
ンの構成単糖であるＮ−アセチルグルコサミンとグルコ
サミンのモル数に対し６０％以上（酸化度６０％以上）
であることを特徴とする請求項１に記載の酸化キチン又
は酸化キトサン。 - 【請求項３】前記カルボキシル基が、キチン又はキトサ
ンの構成単糖であるＮ−アセチルグルコサミンとグルコ
サミンのモル数に対し９０％以上（酸化度９０％以上）
であることを特徴とする請求項３の酸化キチン又は酸化
キトサン。 - 【請求項４】キチン又はキトサンの構成単糖であるＮ−
アセチルグルコサミン、またはグルコサミンのピラノー
ス環中、６位炭素のみを酸化しカルボキシル基に変換す
ることを特徴とする酸化キチン又は酸化キトサンの製造
方法。 - 【請求項５】前記６位炭素のみを酸化しカルボキシル基
に変換する酸化方法が、水に溶解又は分散させたキチン
又はキトサンを水系で処理する方法であることを特徴と
する請求項４の酸化キチン又は酸化キトサンの製造方
法。 - 【請求項６】前記６位炭素のみを酸化しカルボキシル基
に変換する酸化方法が、Ｎ−オキシル化合物などの触媒
の存在下で処理することを特徴とする請求項５に記載の
酸化キチン又は酸化キトサンの製造方法。 - 【請求項７】前記Ｎ−オキシル化合物が、２，２，６，
６−テトラメチル−１−ピペリジン−Ｎ−オキシルであ
り、水中で臭化アルカリ金属またはヨウ化アルカリ金属
の存在下、次亜ハロゲン酸、亜ハロゲン酸、過ハロゲン
酸およびそれらの塩のうち少なくとも１種の酸化剤を用
いて、アルカリを添加してｐＨを一定に保ちながら酸化
することを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の
酸化キチン又は酸化キトサンの製造方法。 - 【請求項８】前記ハロゲン化アルカリ金属の添加量によ
り酸化度を制御できることを特徴とする上記請求項４〜
７のいずれかに記載の酸化キチン又は酸化キトサンの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001211860A JP2003026703A (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 酸化キチン又は酸化キトサン及びそれらの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2001211860A JP2003026703A (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 酸化キチン又は酸化キトサン及びそれらの製造方法 |
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|---|---|
| JP2003026703A true JP2003026703A (ja) | 2003-01-29 |
Family
ID=19047111
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|---|---|---|---|
| JP2001211860A Pending JP2003026703A (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 酸化キチン又は酸化キトサン及びそれらの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003026703A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006282926A (ja) * | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Toppan Printing Co Ltd | 水溶性ポリウロン酸およびその製造方法 |
| CN114634585B (zh) * | 2017-11-28 | 2023-09-15 | 考麦德制药公司 | 带负电荷的壳聚糖 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995007303A1 (en) * | 1993-09-07 | 1995-03-16 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Method for oxidising carbohydrates |
| JPH10251302A (ja) * | 1997-03-12 | 1998-09-22 | Daicel Chem Ind Ltd | セルロース誘導体およびその製造方法 |
| JP2000256404A (ja) * | 1999-03-08 | 2000-09-19 | Taki Chem Co Ltd | 酸化キトサン化合物 |
| JP2001019704A (ja) * | 1999-07-07 | 2001-01-23 | Taki Chem Co Ltd | 好中球活性抑制剤 |
| WO2001034657A1 (en) * | 1999-11-08 | 2001-05-17 | Sca Hygiene Products Zeist B.V. | Process of oxidising primary alcohols |
-
2001
- 2001-07-12 JP JP2001211860A patent/JP2003026703A/ja active Pending
Patent Citations (5)
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|---|
| JPN6013034396; 実験化学講座 ２３ 生物化学 Ｉ , 19590501, ３６５頁 |
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