JP2005023281A - 多糖類複合体 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、加工が容易で、生分解性、安全性、生体親和性に優れる多糖類複合体を提供することにあり、また、湿潤持、特に水中或いはリン酸緩衝生理食塩水中においても、物理的強度を維持して、溶解や崩壊することなく数日間形態を維持する多糖類複合体を提供するものである。
【解決手段】 アニオン性多糖類とカチオン性多糖類とがポリイオンコンプレックス構造を形成している多糖類複合体であって、該アニオン性多糖類として、少なくともキチン・キトサンを酸化して、構成単糖であるＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類を含み、該カチオン性多糖類として、少なくともキトサンを含むことを特徴とする多糖類複合体とるるものである。
【選択図】なし

Description

本発明は、天然物由来の多糖類からなる複合体に関するものであり、さらに生分解性、生体親和性、安定性、及び湿潤時のゲル物性に優れる多糖類複合体に関するものである。

近年、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、数々の知見が報告されている。例えば、ポリイオンコンプレックスを形成した多糖類複合体を用いた医療用接着剤（特許文献１参照）や、キトサン、アルギン酸、キチンを用いた創傷治療剤（特許文献２参照）等が挙げられる。

特にキチン、キトサンは生物活性効果のある生体親和性材料として注目されている。

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、また菌類の細胞膜にも存在する天然物で、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。キトサンは、その脱アセチル化合物であり、分子内にアミノ基を多数有し、唯一の天然カチオン性多糖類としても利用されている。一般のキトサンは酢酸、乳酸、塩酸などの酸と塩を形成して水に溶解するが、中性からアルカリ性では溶解しない。

一方で、ポリカチオン性物質とポリアニオン性物質を水の共存下で混合すると、速やかにポリイオンコンプレックスを形成して水に不溶化することはよく知られており、医薬品、医療用具をはじめ広い分野で利用されている。ポリイオンコンプレックスを形成する材料としては、様々な水溶性高分子が利用されているが、特に多糖類からなるポリイオンコンプレックスでは、ポリアミノ酸やタンパク質、或いは合成高分子材料等からなるポリイオンコンプレックスに比べて、安価で、感染症の危険性が低く、生分解性に優れるなどの特長を有する。

従来から、キトサンと、ヒアルロン酸やコンドロイチン、アルギン酸やペクチンなどの天然の酸性多糖類を用いてポリイオンコンプレックスを形成した多糖類複合体が報告されている（例えば、特許文献１、特許文献３参照）。しかしこれらの天然多糖類は主にヘテロ多糖類が多く、天然物故に糖残基の分布や導入される側鎖の影響など、制御不能な部分が多かった。

また、天然の多糖類にアニオン性の官能基を導入した多糖類誘導体とキトサンとを用いてポリイオンコンプレックスを形成した複合体も知られているが、これらの多糖類は分子間、分子内での置換基分布が制御し難い上、導入した置換基が生体内に影響を与える可能性もある。

一方、多糖類を酸化して生体適合性の高いウロン酸構造を形成し、多糖類に水溶性を付与する方法が知られているが、従来の四酸化二窒素を用いた酸化方法では、酸化剤の毒性が強く、また、酸化の制御が困難で分子間、分子内での置換基の分布が制御し難いという問題があった。

さらに、医薬品や医療用具として応用する場合に、生体内において、溶解や崩壊することなく数日間形態を維持して存在し、その後、最終的には分解・吸収されて消失する特性が求められる場合がある。上記した多糖類からなるポリイオンコンプレックス材料は、体液やリン酸緩衝生理食塩水等のイオン種を多く含む水中では、特に膨潤が大きく、物理的強度が低下して、短期間のうちに崩壊してしまうことが多い。またムコ多糖類からなる多糖類複合体では、リゾチーム等の酵素の作用を受けて早期に分解してしまう場合もあった。従って、上記のような要求に対応する場合は、最終的な分解・吸収性が不明確ではありながら、合成高分子材料や架橋ゲルなどが一般的に用いられていた。

またこれらの生体内で数日間形態を維持することを特徴とする用途においては、フィルム状或いは布状等に成形された材料を適用するのが一般的であるが、適用患部組織が複雑な三次元形状を有する場合には、適用が困難で使い勝手が悪い等の問題もあり、粉体や液体で供給して、患部で湿潤してゲル被膜を形成し、かつ上記の要求特性を満たすような材料が強く求められているが、十分な性能を満たす材料が無かった。
特開２０００−５２９６号公報 特開平８−２２４２９３号公報 特開２０００−１１６７６５号公報

本発明の目的は、加工が容易で、生分解性、安全性、生体親和性に優れる多糖類複合体を提供することにあり、また、湿潤持、特に水中或いはリン酸緩衝生理食塩水中においても、物理的強度を維持して、溶解や崩壊することなく数日間形態を維持する多糖類複合体を提供するものである。

さらに、リゾチームの存在下においても、数日間形態を維持する多糖類複合体を提供するものである。

さらに、乾燥時は保管や取り扱いが容易な粉末状でありながら、水中で湿潤させると結着して十分な物理的強度を有するゲル被膜を形成する多糖類複合体を提供するものである。

請求項１の発明は、アニオン性多糖類とカチオン性多糖類とがポリイオンコンプレックス構造を形成している多糖類複合体であって、該アニオン性多糖類として、少なくともキチン・キトサンを酸化して、構成単糖であるＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類を含み、該カチオン性多糖類として、少なくともキトサンを含むことを特徴とする多糖類複合体である。

請求項２の発明は、前記酸化多糖類が、結晶性を低下させたアルカリ再生キチン或いはＮ−アセチル化キトサンを原料に、水系で、Ｎ−オキシル化合物触媒の存在下、酸化剤を用いて酸化する方法により得られたものであることを特徴とする請求項１に記載の多糖類複合体である。

請求項３の発明は、前記酸化多糖類が、下記一般式（１）に示す化学構造からなることを特徴とする請求項１または２に記載の多糖類複合体である。

請求項４の発明は、前記一般式（１）中の（ａ＋ｃ）：（ｂ＋ｄ）の比率が８：２から１０：０の範囲にあり、（ａ＋ｂ）：（ｃ＋ｄ）の比率が７：３から１０：０の範囲にあることを特徴とする請求項３記載の多糖類複合体である。

請求項５の発明は、前記カチオン性多糖類として含まれるキトサンが、その構成単糖であるＤ−グルコサミンとＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの比率が、４０：６０から６０：４０の範囲にあることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の多糖類複合体である。

請求項６の発明は、前記アニオン性多糖類中に占める、キチン・キトサンを酸化して、構成単糖であるＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類の比率が、重量比で８０％から１００％であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の多糖類複合体である。

請求項７の発明は、前記アニオン性多糖類が、少なくともキチン・キトサンを酸化して、構成単糖であるＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類を含み、さらにキチン・キトサン以外の多糖類を酸化してその多糖類のピラノース環の６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の多糖類複合体である。

請求項８の発明は、前記アニオン性多糖類が、でんぷんを酸化して、Ｄ−グルコースの６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類を含むことを特徴とする請求項７に記載の多糖類複合体である。

請求項９の発明は、前記アニオン性多糖類が、再生セルロースを酸化して、Ｄ−グルコースの６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類を含むことを特徴とする請求項７に記載の多糖類複合体である。

請求項１０の発明は、前記アニオン性多糖類中の、キチン・キトサンを酸化して、構成単糖であるＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類と、キチン・キトサン以外の多糖類を酸化してその多糖類のピラノース環の６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類の比率が重量比で８：２から１：９であることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の多糖類複合体である。

本発明によれば、水不溶性の多糖類複合体を簡便な方法で容易かつ安価に得ることができる。また本発明の多糖類複合体は、主に化学構造が制御された生体適合性の高いウロン酸構造を有する酸化多糖類と、Ｎ−アセチルグルコサミン及びグルコサミンよりなるキトサンからなるポリイオンコンプレックスであるため、容易に生分解し、安全性、生体親和性が高く、また様々な要求物性に対応する材料設計が可能なことから、医薬品や医療用具、および食品や化粧品、機能性繊維等、様々な分野での応用が期待できる。

また、本発明の多糖類複合体は、水湿潤下では可塑性、結着性、粘着性等を有し、かつリン酸緩衝生理食塩水等のイオン種を多く含む水中においても溶解や崩壊することなく数日間形態を維持し、高い物理的強度も有する。さらに、上記特性を維持したまま、リゾチームに対する分解速度を遅らせる等の制御も可能である。

さら、本発明の多糖類複合体は乾燥下では安定に存在し、粉砕して粉末状とし、保管や供給が容易な形態にしても、再度湿潤すると結着して湿潤ゲルとしての物性を再現し、物理的強度を有するゲル被膜を形成することも可能である。

以下、本発明の詳細を説明する。

本発明の多糖類複合体は、ポリアニオン成分として、キチン・キトサンを原料に、選択性の高い酸化方法によりピラノース環の６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類を主として用い、ポリカチオン成分として、カチオン性のアミノ基を有するキトサンを主として用い、両者がポリイオンコンプレックスを形成していることを特徴とするるものである。

本発明の多糖類複合体のアニオン性多糖類として用いられる酸化多糖類は、天然多糖類のピラノース環の６位を選択的に酸化し、カルボキシル基またはその塩を導入した生体適合性の高いウロン酸構造を有する多糖類であり、さらにキチン・キトサンを原料に、構成単糖であるＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類を主とするものである。

多糖類のピラノース環６位の選択的な酸化手法としては、酸化度の制御が可能で、かつピラノース環の２位や３位を酸化することなく殆ど全てのピラノース環６位をカルボキシル基まで酸化することも可能な、水系で、Ｎ−オキシル化合物触媒の存在下、酸化剤を用いて酸化する方法が好ましい。

上記Ｎ−オキシル化合物としては、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）などが好ましく用いられる。また上記酸化剤としては、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ものである。さらに本酸化反応において、臭化物やヨウ化物の共存下で酸化を行うと、温和な条件下でも酸化反応を円滑に進行させ、カルボキシル基の導入効率を大きく改善できるため、より好ましい。

本多糖類の酸化手法では、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特に好ましい。

ここで、Ｎ−オキシル化合物は触媒としての量で済み、例えば、多糖類の構成単糖のモル数に対し、１０ｐｐｍ〜５％あれば充分であるが、０．０５％から３％が好ましく、また臭化物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、多糖類の構成単糖のモル数に対し０〜１００％、より好ましくは１〜５０％である。

また、構成単糖の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。さらに、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９〜１２、より好ましくはｐＨ１０〜１１に保つとよい。

さらにこの酸化方法は、酸化剤の量およびｐＨを一定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することができる。例えば、アルカリが糖残基と等モル量添加されれば、ほぼ全てのピラノース環６位の一級水酸基がカルボキシル基にまで酸化され、水溶性のポリウロン酸が得られる。

また、キチンなど結晶性の高い多糖類を原料として本酸化反応を行う場合は、前処理として結晶性を低下させる再生処理を行うことが好ましい。キチンの再生処理としては、例えばアルカリ再生処理が挙げられる。キチンを高濃度のアルカリに浸漬後、氷を加えながら低温下で希釈していくことにより、粘調な液体となる。ここに塩酸を加えて中和すると、フレーク状のキチンが析出するが、ほぼ非晶質化したキチンが得られ、これを充分に水洗して乾燥させずに上記酸化反応に供することにより、分子量低下を極力抑え、ほぼ全てのピラノース環６位の一級水酸基のみカルボキシル基にまで酸化することができる。但し、アルカリ雰囲気下では、キチンの脱アセチル化の反応も進行することから、アルカリによる溶解および中和処理、さらに酸化反応中の系内の温度は５℃以下の低温に維持することが重要である。

また或いは、キチンの脱アセチル化物であるキトサンを原料に、均一反応下でＮ−アセチル化した材料を上記酸化反応に供してもよい。例えばキトサンを酢酸に溶解し、メタノールで希釈後、キトサン中のアミノ基量に対して１．５〜３倍モル量の無水酢酸を添加することで、容易にＮ−アセチル化して、再びキチンの化学構造に戻すことができる。この操作を経て、充分に水洗したものを乾燥させずに、或いは凍結乾燥して上記酸化反応に供することにより、アルカリ再生キチン同様に６位の１級水酸基のみ選択性高く酸化される。

さらにこの場合、無水酢酸の添加量により酸化原料のＮ−アセチル化度をコントロールすることも可能である。

上記のように条件を制御して、キチン・キトサンを酸化すると下記一般式（１）に示す構造のポリウロン酸（以下キトウロン酸と称する）が得られる。該キトウロン酸は、本発明の多糖類複合体のアニオン性多糖類として特に好ましい。ここで（化１）中の（ａ＋ｃ）／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）は、キトウロン酸のＮ−アセチル化度を表しており、Ｎ−アセチル化度が低くい、つまり分子中のアミノ基量が多いと、酸化反応時の安定性が低下して分子量低下を招いたり、キトウロン酸の水溶性が低下するため好ましくない。本発明に用いる場合はＮ−アセチル化度が８０％以上であることが好ましい。また、（化１）中の（ａ＋ｂ）／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）は、キトウロン酸のカルボキシル化度（酸化度）を表している。酸化度が低いと水溶性とはならず、カチオン性多糖類とイオンコンプレックスを形成する際の均一性が低下するため好ましくない。本発明においては、７０％以上の酸化度を有することが望ましい。従って（ａ＋ｃ）：（ｂ＋ｄ）の比率を８：２から１０：０の範囲に、（ａ＋ｂ）：（ｃ＋ｄ）の比率を７：３から１０：０の範囲に調製することが望ましく、本発明の多糖類複合体とした時、後述するような特長的な物性が得られる。

さらに、前記Ｎ−オキシル化合物による酸化方法は、他の多糖類にも適用できる。例えば、でんぷんやプルラン、ヒアルロン酸等の水溶性の多糖類については水に溶解して、そのまま酸化処理が可能であり、またセルロース等の水不溶の多糖類については、キチン同様に結晶性を低下させれば、水に分散させて酸化処理が可能である。セルロースの場合レーヨン等の再生セルロースが市販されており、それらを利用することも出来る。ここで、でんぷんを上記酸化手法により酸化してＤ−グルコースの６位にカルボキシル基を導入したポリウロン酸をアミロウロン酸、再生セルロースを酸化してＤ−グルコースの６位にカルボキシル基を導入したポリウロン酸をセロウロン酸と呼ぶことにする。

また、上記酸化多糖類の６位カルボキシル基は、ナトリウム塩など塩で存在する方が安定であり、これらの酸化多糖類の塩は特に水溶性が高い。またこの酸化多糖類塩の水溶液に塩酸などの酸を添加するか、イオン交換樹脂で処理することにより、脱塩したＣＯＯＨ型の酸化多糖類を得ることができる。特に、前記したキトウロン酸やアミロウロン酸は、ＣＯＯＨ型でも水溶性を示し、広いｐＨ域で高い水溶性を有する。

ここで、本発明の多糖類複合体はアニオン性多糖類として、キチン・キトサンを酸化して、構成単糖であるＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類を主に含むことを特徴とするものであり、後述するようにカチオン性のキトサンとポリイオンコンプレックスを形成した際、非常に特徴的な物性の多糖類複合体が得られる。例えば湿潤時に可塑性を有して様々な形状に変形できたり、一度乾燥粉末としたものを湿潤させると、結着性良く、物理的強度を有した被膜を形成したりする特性の発現に、前記キチン・キトサンを酸化した酸化多糖類を用いることの寄与が大きい。特にこれらの特性を有する多糖類複合体とするためには、アニオン性多糖類中に占める、キチン・キトサンを酸化して、構成単糖であるＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類の比率が重量比で８０％〜１００％であることが好ましい。

また、本発明の多糖類複合体では、アニオン性多糖類として他のアニオン成分を含有していても構わないが、特に上記Ｎ−オキシル化合物により酸化した酸化多糖類を含有成分として含む多糖類複合体は、その安全性、生体適合性を維持して、更に広範な物性の多糖類複合体が得られることから特に好ましい。例えば、キチン・キトサンを酸化して、構成単糖であるＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類とキトサンからなる多糖類複合体では、リゾチームの作用により容易に分解するが、アニオン性多糖類として、前記のアミロウロン酸やセロウロン酸を含有させると、リゾチームに対する耐性が上がり、多糖類複合体の分解速度を遅くすることも可能である。この場合、アニオン性多糖類中の、キチン・キトサンを酸化して、構成単糖であるＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類と、キチン・キトサン以外の多糖類を酸化してその多糖類のピラノース環の６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類の比率は、多糖類複合体の要求物性に応じて適宜設定することが可能であるが、好ましくは重量比で８：２から１：９である。

以上のように、本発明に用いられるアニオン性の酸化多糖類は、カルボキシメチル化など多糖類への誘導体化によるカルボキシル基の導入とは異なり、１つのピラノース環内に１つだけ６位に選択的にカルボキシル基が導入され、分子間、分子内での分布が均一であり、生体内外で分解された後の置換基の影響がない等の特長を有する。

また、天然にもアルギン酸、ペクチン、ヒアルロン酸などウロン酸類は存在し、本発明のアニオン性多糖類として利用することも出来るが、これらは主にヘテロ多糖類が多く、天然物故に糖残基の分布など、制御不能な部分が多いため、多糖類複合体の物性制御に悪影響を与えない範囲で利用することが望ましい。

続いて、本発明の多糖類複合体のカチオン性多糖類として用いられるキトサンについて説明する。

先に説明したように、Ｎ−アセチル−Ｄ−グルコサミンと、Ｄ−グルコサミンがβ−１、４グリコシド結合した多糖で、一般にＤ−グルコサミンの割合が高いものをキトサン、Ｎ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの割合が高いものをキチンという。キチンは蟹やエビの骨格物質として、また菌類などの細胞膜に存在し、脱灰、除タンパク、脂質および色素の除去などの精製工程を経て得られるものであり、キトサンはこれらの工程と同時か、或いは上記工程で得られたキチンを、さらに酸やアルカリで加水分解して脱アセチル化処理することにより得られるのが一般的である。また、構成単糖であるＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンとＤ−グルコサミンは生体内にも存在し、生体内外において容易に分解し、その安全性は高いと言える。

本発明の多糖類複合体のカチオン性多糖類として用いられるキトサンとしては、上記した一般的なキトサンが適用可能であり、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く、それぞれの用途における要求物性に応じて選択されるものである。また、構成単糖中のＤ−グルコサミンとＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの比率も特に限定されるものではないが、水或いは酸に対する溶解性の点から、４０：６０〜１００：０の範囲であることが好ましい。Ｄ−グルコサミンはカチオン性のアミノ基を一つ有するため、この比率は本発明の多糖類複合体の物性を制御する上で重要な因子の一つである。

上記のＤ−グルコサミンとＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの割合、つまりアミノ基とＮ−アセチル基の割合は、酸やアルカリでの加水分解による脱アセチル化や、逆に無水酢酸などを用いたＮ−アセチル化の手法により制御が可能である。脱アセチル化反応においては加水分解の反応時間により、Ｎ−アセチル化反応においては試薬の添加量により、アミノ基の割合を制御できる。

このキトサンのＤ−グルコサミンとＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの比率は、一般に脱アセチル化度或いはＮ−アセチル化度（（Ｎ−アセチル化度（％））＝１００％−（脱アセチル化度（％）））として示されるが、元素分析や、コロイド滴定、ＫＢｒ錠剤法による赤外分光法（ＩＲ）、或いは酸性溶液に溶解して核磁気共鳴分光法（ＮＭＲ）などにより求めることができる。

ここで、キトサンは希酸溶液に対して塩を形成して溶解するが、中性からアルカリ性では水不溶である。しかしＤ−グルコサミンとＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの比率が、４０：６０から６０：４０の範囲では幅広いｐＨ領域で水に可溶であることが知られている。この水溶性キトサンを調製する場合は、均一系でのＮ−アセチル化或いは脱アセチル化を行い、分子間、分子内でのＤ−グルコサミンとＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの分布をより均一にすることが重要となる。

この水溶性キトサンは、酸性からアルカリ性までの幅広いｐＨ領域の水に可溶なため、前記したキトウロン酸やアミロウロン酸などの広いｐＨ領域で水可溶なアニオン性多糖類と水中で混合して生じる水不溶の生成物は、単独成分が不溶化したものを含むことのない均一性の高いポリイオンコンプレックスであると言える。従って本発明の多糖類複合体のカチオン性多糖類として、Ｄ−グルコサミンとＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの比率が、４０：６０から６０：４０の範囲にあるキトサンは特に好ましく用いられる。

本発明の多糖類複合体は、前記したように、ポリアニオン成分として用いられる酸化多糖類のベース材料及びその酸化度（カルボキシル基導入量）、平均分子量、分子量分布、及びポリアニオン成分の組成等により、また前記したように、ポリカチオン成分に用いられるキトサンの脱アセチル化度、平均分子量、分子量分布、及びポリカチオン成分の組成等により、さらにはアニオン性多糖類とカチオン性多糖類の配合比、またさらにポリイオンコンプレックスの生成条件等により、様々な物性のポリイオンコンプレックスゲルを形成でき、広範な用途における様々な要求物性に対応しやすいものである。

ここでアニオン性多糖類とカチオン性多糖類の配合比としては、アニオン性のカルボキシル基とカチオン性のアミノ基のモル比が５：１〜１：５程度の比率であることが好ましい。本発明において生成する（回収される）ポリイオンコンプレックスは、必ずしもカルボキシル基とアミノ基が１：１で得られるとは限らない。つまり、ポリアニオン成分中の全てのカルボキシル基およびポリカチオン成分中の全てのアミノ基がイオン結合を形成している訳ではなく、遊離のカルボキシル基或いは遊離のアミノ基が複合体中に存在すると言える。従ってアニオン性多糖類とカチオン性多糖類の配合比率は、要求物性を満たすように様々に設定することができるが、極端に配合比を偏らせることはポリイオンコンプレックスとしての回収効率が低下するため、あまり好ましくない。

さらに本発明の多糖類複合体では、ポリイオンコンプレックスを形成するための上記アニオン性多糖類とカチオン性多糖類の他に、多糖類複合体の物性を調整するための成分や、多糖類複合体に機能性を付与するための成分や、ポリイオンコンプレックスを形成する際に二次的に生成する成分等を含んでいても構わない。

本発明の多糖類複合体のポリイオンコンプレックス生成方法としては、水を主とする媒体に、前記アニオン性多糖類、及び前記カチオン性多糖類を溶解し、両溶液を混合することにより、或いは混合液に酸又はアルカリを添加して中性域にｐＨをコントロールすることにより、水に不溶化したポリイオンコンプレックスを形成し、本発明の多糖類複合体を得ることができる。またこの際の水溶液濃度についても、ポリイオンコンプレックスが形成する範囲にあれば特に限定されるものではなく、多糖類複合体の要求物性に応じて選択できるものである。

ここで、例えばカチオン性多糖類として前記水溶性キトサンを用いて対イオンなく水に溶解させたものと、アニオン性多糖類として前記脱塩処理したＣＯＯＨ型のポリウロン酸を用いて、両溶液を混合すると、即座にポリイオンコンプレックスが形成する。この場合対イオン同士の塩の生成がないことから、対イオンの除去工程を省略できるとともに、塩の混在を嫌う用途には特に適するものである。

また、例えば両成分の混合溶液を酸性或いはアルカリ性にして、均一な溶液としてから、攪拌しながらｐＨを中性に戻してやると、より均一なポリイオンコンプレックスを形成できる。この場合副生成物として対イオン同士の塩が混在するが、生成したポリイオンコンプレックスゲルを水洗処理等することにより、この塩を除いた多糖類複合体とすることもできる。

さらに本発明の多糖類複合体の形態としては、特に限定されるものではなく、用途に適した形態をとることができる。例えばブロック状、シート状、フィルム状、繊維状、スポンジ状、カプセル状、フレーク状、粉末状等の形態をとることができる。本発明の多糖類複合体は、水中でポリイオンコンプレックスを形成して、先ず湿潤ゲルとして得られ、作成条件により、形状を維持できるだけの物理的強度を有したり、可塑的な特性を有して様々な形態に成形することも可能である。さらに一度乾燥させた乾燥ゲルを再び湿潤させても、湿潤ゲルとしてのほぼ同様の物性を再現して、変形させることも可能であったり、またさらには、乾燥後粉砕粉末としてから水中で湿潤させても、粘着性、結着性を発現して再びブロックやシート形状に戻すこともできる。例えば十分に湿潤している三次元表面に前記粉末を堆積させると、該三次元表面上にゲル被膜を形成でき、かつ湿潤ゲルとしての物性を再現したりする非常に特徴的な特性を有するものである。

まず実施例、比較例に用いる原料となるアニオン性多糖類、カチオン性多糖類の製造例について説明する。
＜製造例１＞
（Ｎ−アセチル化キトサンの調製（１））
脱アセチル化度１００％のキトサンとして、大日精化工業（株）製 ダイキトサン１００Ｄ（ＶＬ）を用い、このキトサン１０ｇを１０％酢酸１９０ｇに溶解し、メタノール１Ｌで希釈し、攪拌しながら無水酢酸１２．６８ｇ（２ｅｑ．）を加えると、数分でゲル化した。これを１５時間放置後、さらにメタノール１Ｌを加えてホモジナイザーで攪拌し、２Ｎ−ＮａＯＨ水溶液を加えてｐＨ７に中和し、これを濾過して、メタノール及び水：アセトン＝１：７よりなる溶液で洗浄した後、脱イオン水で十分に洗浄し、凍結乾燥させてＮ−アセチル化キトサン１１．６ｇを得た。元素分析によるＮ−アセチル化度は９５％であった。
＜製造例２＞
（Ｎ−アセチル化キトサンの調製（２））
製造例１における無水酢酸の添加量を５．７１ｇ（０．９ｅｑ．）と変えた以外製造例１と同様に処理して、Ｎ−アセチル化キトサン１１．４ｇを得た。元素分析によるＮ−アセチル化度は８０％であった。
＜製造例３＞
（Ｎ−アセチル化キトサンの調製（３））
脱アセチル化度１００％のキトサンとして、大日精化工業（株）製 ダイキトサン１００Ｄ（ＶＬ）を用い、このキトサン１０ｇを１０％酢酸１９０ｇに溶解し、メタノール１Ｌで希釈し、攪拌しながら無水酢酸３．１７ｇ（０．５ｅｑ．）を加え、室温で１５時間攪拌した。ここに２Ｎ−ＮａＯＨ水溶液を加えてｐＨ７に中和すると、フレーク状のキトサンが析出し、これを濾過して、メタノール及び水：アセトン＝１：７よりなる溶液で十分に洗浄した後、アセトンで脱水して、４０℃で減圧乾燥させてＮ−アセチル化キトサン１０．３ｇを得た。このキトサンは水溶性を示し、１ｗｔ％の水溶液でｐＨ８．２であった。さらに酸やアルカリを加えてｐＨを変動させても溶解していた。塩化重水素酸重水溶液に溶解して測定した^１Ｈ−ＮＭＲ分析の結果から、Ｎ−アセチル化度は４５％であった。図１に^１Ｈ−ＮＭＲのスペクトルを示す。
＜製造例４＞
（キトウロン酸ナトリウム塩の調製（１））
前記製造例１にて調製したＮ−アセチル化キトサン１０ｇを蒸留水４００ｇに懸濁し、蒸留水１００ｇにＴＥＭＰＯ ０．１５ｇ、臭化ナトリウム２．０ｇを溶解した溶液を加え、５℃以下まで冷却した。ここに１１％濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液８４ｇを滴下により添加し、酸化反応を開始した。反応温度は常に５℃以下に維持した。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、ｐＨ１０．７５に調整した。そして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で、エタノールを添加し、反応を停止させ、２Ｌのエタノール中に反応液を投入して生成物を析出させ、水：アセトン＝１：７よりなる溶液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、白い粉末状の酸化度１００％のキトウロン酸ナトリウム塩１０．８ｇを得た。図２に^１３Ｃ−ＮＭＲのスペクトルを示す。この水に対する溶解性は高く、５ｗｔ％水溶液でｐＨ６であった。さらに酸やアルカリを加えてｐＨを変動させても溶解していた。ＧＰＣ法により求めたプルラン換算の重量平均分子量は３２，０００であった。
＜製造例５＞
（キトウロン酸ナトリウム塩の調製（２））
前記製造例２にて調製したＮ−アセチル化キトサン１０ｇを蒸留水４００ｇに懸濁し、蒸留水１００ｇにＴＥＭＰＯ ０．１５ｇ、臭化ナトリウム２．０ｇを溶解した溶液を加え、５℃以下まで冷却した。ここに１１％濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液８４ｇを滴下により添加し、酸化反応を開始した。反応温度は常に５℃以下に維持した。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、ｐＨ１０．７５に調整した。そして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で、エタノールを添加し、反応を停止させ、２Ｌのエタノール中に反応液を投入して生成物を析出させ、水：アセトン＝１：７よりなる溶液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、白い粉末状の酸化度１００％のキトウロン酸ナトリウム塩１０．６ｇを得た。図３に^１３Ｃ−ＮＭＲのスペクトルを示す。この水に対する溶解性は高く、５ｗｔ％水溶液でｐＨ６．５であった。さらに酸やアルカリを加えてｐＨを変動させても溶解していた。ＧＰＣ法により求めたプルラン換算の重量平均分子量は２６，０００であった。
＜製造例６＞
（キトウロン酸ナトリウム塩の調製（３））
和光純薬工業（株）製キチン１０ｇを、４５％水酸化ナトリウム水溶液１５０ｇに浸漬し、室温以下で２時間攪拌した。これに、砕いた氷を８５０ｇ、周りを氷水などで冷やし、攪拌しながら添加した。このアルカリ処理によりキチンはほぼ溶解する。塩酸で中和し、十分に水洗した後、乾燥ないものを酸化原料とした。

この再生キチン２．５％濃度の懸濁液２００ｇに、蒸留水５０ｇにＴＥＭＰＯ０．０８ｇ、臭化ナトリウム１．０ｇを溶解した溶液を加え、５℃以下まで冷却した。ここに１１％濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液３５ｇを滴下により添加し、酸化反応を開始した。反応温度は常に５℃以下に維持した。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、ｐＨ１０．７５に調整した。そして６位の１級水酸基の全モル数に対し、８０％のモル数に対応するアルカリ添加量に達した時点で、エタノールを添加し、反応を停止させ、１Ｌのエタノール中に反応液を投入して生成物を析出させ、水：アセトン＝１：７よりなる溶液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、白い粉末状の酸化度８０％のキトウロン酸ナトリウム塩５．２ｇを得た。図４に^１３Ｃ−ＮＭＲのスペクトルを示す。この水に対する溶解性は高く、５ｗｔ％水溶液でｐＨ６であった。さらに酸やアルカリを加えてｐＨを変動させても溶解していた。ＧＰＣ法により求めたプルラン換算の重量平均分子量は３５，０００であった。
＜製造例７＞
（アミロウロン酸ナトリウム塩の調製）
コンスターチ１０ｇを蒸留水４００ｇに加熱溶解させ、冷却した。この溶液に、蒸留水１００ｇにＴＥＭＰＯ０．１８ｇ、臭化ナトリウム２．５ｇを溶解した溶液を加え、１１％濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液１０４ｇを滴下により添加し、酸化反応を開始した。反応温度は常に５℃以下に維持した。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、ｐＨ１０．７５に調整した。そして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で、エタノールを添加し、反応を停止させ、２Ｌのエタノール中に反応液を投入して生成物を析出させ、水：アセトン＝１：７よりなる溶液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、白い粉末状の酸化度１００％のアミロウロン酸ナトリウム塩１１．７ｇを得た。図５に^１３Ｃ−ＮＭＲのスペクトルを示す。この水に対する溶解性は高く、５ｗｔ％水溶液でｐＨ７であった。さらに酸やアルカリを加えてｐＨを変動させても溶解していた。ＧＰＣ法により求めたプルラン換算の重量平均分子量は５８，０００であった。
＜製造例８＞
（セロウロン酸ナトリウム塩の調製）
再生セルロースとして旭化成工業（株）製ベンリーゼを用い、再生セルロース１０ｇを蒸留水４００ｇに懸濁し、蒸留水１００ｇにＴＥＭＰＯ０．１８ｇ、臭化ナトリウム２．５ｇを溶解した溶液を加え、５℃以下まで冷却した。ここに１１％濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液１０４ｇを滴下により添加し、酸化反応を開始した。反応温度は常に５℃以下に維持した。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、ｐＨ１０．７５に調整した。そして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で、エタノールを添加し、反応を停止させ、２Ｌのエタノール中に反応液を投入して生成物を析出させ、水：アセトン＝１：７よりなる溶液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、白い粉末状の酸化度１００％のセロウロン酸ナトリウム塩１１．６ｇを得た。図６に^１３Ｃ−ＮＭＲのスペクトルを示す。この水に対する溶解性は高く、５ｗｔ％水溶液でｐＨ７であった。この溶液に酸を加えてｐＨ３以下にすると白濁したが、均一な分散液であった。ＧＰＣ法により求めたプルラン換算の重量平均分子量は５２，０００であった。
＜試験例１＞
製造例４、７、８の酸化多糖類、及び製造例３のＮ−アセチル化キトサン、および微結晶セルロース粉末、さらにＡＬＤＲＩＣＨ製カルボキシメチルセルロースナトリウム塩 Ｍｗ＝２５０，０００ ＤＳ＝０．７について、下記の方法にて、土壌中の好気性微生物による生分解性を評価した。結果を図７に示す。カルボキシルメチルセルロースナトリウム塩が殆ど分解しないのに対して、本発明の原料となる酸化多糖類およびキトサンは、ほぼセルロースと同様に分解することが分かる。
（生分解性の評価方法）
八幡物産（株）製の微生物酸化分解測定装置（ＭＯＤＡ）を用い、試験土壌として、水分６０％に調整した標準コンポスト（八幡物産（株）製 ＹＫ−２）２５０ｃｃと、水分１８％に調整した海砂２５０ｃｃを混合したものを用いた。試料１０ｇを試験土壌と均一に混合して、カラム状の反応筒に充填し、反応筒内の温度を３５℃で一定に保持した。さらに反応筒下方より水蒸気を飽和した脱炭酸空気を４０ｍｌ／分で通気し、反応筒上部からはガス漏れなく配管されて、アンモニアガスを除くために硫酸水浴中を通り、水分を除くためにシリカゲルと塩化カルシウムを充填した吸湿筒を通り、さらにソーダタルク及びソーダライムを充填した吸収筒に導かれる。試料が好気的に生分解して発生する二酸化炭素は全て、吸収筒に吸収されるため、吸収筒の重量変化から生分解により発生した二酸化炭素量を定量できるものである。なお試料を入れない試験土壌のみの空試験を同時に行い、空試験で発生した二酸化炭素量を差し引いて、分解により発生した二酸化炭素量を求めた。試料１０ｇ中の炭素含量から理論的に発生する二酸化炭素量を算出し、理論量に対する発生二酸化炭素量の割合を生分解度として、図７に示した。

次に実施例１の多糖類複合体について説明する。

脱アセチル化度７５％のキトサン、大日精化工業（株）製 ダイキトサンＰ（ＶＬ）１．８ｇを希塩酸水溶液に溶解し、固形分濃度２％、ｐＨ２のキトサン溶液とした。ここに、攪拌しながら、製造例４で作成したキトウロン酸ナトリウム塩１．４ｇを２％濃度の水溶液として添加した。この混合液に２Ｎ−塩酸を加えｐＨを１．５に調整すると透明な溶液となった。さらに１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液によりｐＨを６．５に調整するとゲルが析出し、攪拌を止めてしばらく静置するとゲルは容器底面に堆積して結着し、湿潤ゲルシートとなった。上澄み液を捨て、実施例１の多糖類複合体を得た。この湿潤した多糖類複合体は粘土状或いは樹脂状の可塑性を示した。この多糖類複合体を一度塊状にしてから一軸方向に引張ると、糸を引くように伸びる特徴的な物性を示した。

製造例３で作成したＮ−アセチル化キトサン２ｇを希塩酸溶液に溶解し、固形分濃度２％、ｐＨ１のキトサン溶液とした。ここに、攪拌しながら、製造例４で作成したキトウロン酸ナトリウム塩１ｇを加え、その後１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液によりｐＨを７に調整するとゲルが析出した。攪拌を止めてしばらく静置するとゲルは容器底面に堆積して結着し、湿潤ゲルシートとなった。上澄み液を捨て、実施例２の多糖類複合体を得た。この湿潤した多糖類複合体は粘土状或いは樹脂状の可塑性を示した。
＜比較例１＞
製造例３で作成したＮ−アセチル化キトサン２ｇを希塩酸溶液に溶解し、固形分濃度２％、ｐＨ１のキトサン溶液とした。ここに、攪拌しながら、製造例８で作成したセロウロン酸ナトリウム塩１ｇを加え、その後１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液によりｐＨを７に調整するとゲルが析出した。攪拌を止めてしばらく静置するとゲルは容器底面に堆積した。上澄み液を捨て、比較例１の多糖類複合体を得た。この多糖類複合体は結着力が弱く、変形応力を加えるとボロボロに形態が崩れるものであった。
＜比較例２＞
製造例３で作成したＮ−アセチル化キトサン２ｇを希塩酸溶液に溶解し、固形分濃度２％、ｐＨ１のキトサン溶液とした。ここに、攪拌しながら、ＡＬＤＲＩＣＨ製カルボキシメチルセルロースナトリウム塩 Ｍｗ＝２５０，０００ ＤＳ＝０．７ １ｇを１％濃度の水溶液として添加し、その後１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液によりｐＨを７に調整すると白色のゲルが析出した。攪拌を止めてしばらく静置するとゲルは容器底面に堆積した。上澄み液を捨て、比較例２の多糖類複合体を得た。この多糖類複合体は結着力が弱く、容易にボロボロに形態が崩れるものであった。

製造例３で作成したＮ−アセチル化キトサン２ｇを希塩酸溶液に溶解し、固形分濃度３％、ｐＨ１のキトサン溶液とした。ここに、攪拌しながら、製造例４で作成したキトウロン酸ナトリウム塩１ｇを加え、その後１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液によりｐＨを７に調整するとゲルが析出した。そのまま１分間攪拌後、速やかに底面積が１２７．５ｃｍ^２のポリスチレン製容器に混合液を注ぎ込み一晩静置した。析出したゲルは容器底面に堆積して結着し、湿潤ゲルシートとなった。上澄み液を捨てて、風乾後、ゲルシートを脱イオン水で十分に洗浄して実施例３の多糖類複合体を得た。本多糖類複合体は、乾燥時の膜厚が１００〜２００μｍの黄褐色の透通ったシートで、脱イオン水での洗浄時もシート形状が崩れることはなく、対イオン同士の塩であるＮａＣｌを除くことが可能であった。

製造例３で作成したＮ−アセチル化キトサン２ｇを希塩酸溶液に溶解し、固形分濃度３％、ｐＨ１のキトサン溶液とした。ここに、攪拌しながら、製造例５で作成したキトウロン酸ナトリウム塩１ｇを加え、その後１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液によりｐＨを７に調整するとゲルが析出した。そのまま１分間攪拌後、速やかに底面積が１２７．５ｃｍ^２のポリスチレン製容器に混合液を注ぎ込み一晩静置した。析出したゲルは容器底面に堆積して結着し、湿潤ゲルシートとなった。上澄み液を捨てて、風乾後、ゲルシートを脱イオン水で十分に洗浄して実施例４の多糖類複合体を得た。本多糖類複合体は、乾燥時の膜厚が１００〜２００μｍの黄褐色の透通ったシートで、脱イオン水での洗浄時もシート形状が崩れることはなく、対イオン同士の塩であるＮａＣｌを除くことが可能であった。

製造例３で作成したＮ−アセチル化キトサン２ｇを希塩酸溶液に溶解し、固形分濃度３％、ｐＨ１のキトサン溶液とした。ここに、攪拌しながら、製造例６で作成したキトウロン酸ナトリウム塩１ｇを加え、その後１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液によりｐＨを７に調整するとゲルが析出した。そのまま１分間攪拌後、速やかに底面積が１２７．５ｃｍ２のポリスチレン製容器に混合液を注ぎ込み一晩静置した。析出したゲルは容器底面に堆積して結着し、湿潤ゲルシートとなった。上澄み液を捨てて、風乾後、ゲルシートを脱イオン水で十分に洗浄して実施例５の多糖類複合体を得た。本多糖類複合体は、乾燥時の膜厚が１００〜２００μｍの黄褐色の透通ったシートで、脱イオン水での洗浄時もシート形状が崩れることはなく、対イオン同士の塩であるＮａＣｌを除くことが可能であった。
＜比較例３＞
製造例３で作成したＮ−アセチル化キトサン２ｇを希塩酸溶液に溶解し、固形分濃度３％、ｐＨ１のキトサン溶液とした。ここに、攪拌しながら、和光純薬工業（株）製 アルギン酸ナトリウム ５００〜６００ｃＰ １ｇを１％濃度の水溶液として加え、その後１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液によりｐＨを７に調整すると全体がゲル状となった。この高膨潤のゲルを底面積が１２７．５ｃｍ^２のポリスチレン製容器に移し、一晩静置したが、上澄みが僅かに生成したが、高膨潤な状態であった。このゲルを風乾して、比較例３の多糖類複合体を得た。本多糖類複合体は、乾燥時の膜厚が５０〜３００μｍのシートとなったが、ムラのあるもので、水中に投じると膨潤してシート形状をとどめるものではなかった。

実施例３の多糖類複合体の乾燥シートを凍結粉砕して、粉末状とした。この粉末１ｇを蒸留水１００ｇ中に攪拌しながら添加した。３分間攪拌後、速やかに底面積が３６．３ｃｍ^２のポリスチレン製容器に注ぎ込み一晩静置した。容器底面に堆積した湿潤ゲルは結着して、抗張力を有する湿潤ゲルシートとなった。

実施例４の多糖類複合体の乾燥シートを凍結粉砕して、粉末状とした。この粉末１ｇを蒸留水１００ｇ中に攪拌しながら添加した。３分間攪拌後、速やかに底面積が３６．３ｃｍ^２のポリスチレン製容器に注ぎ込み一晩静置した。容器底面に堆積した湿潤ゲルは結着して、抗張力を有する湿潤ゲルシートとなった。
＜比較例４〜６＞
比較例１〜３の多糖類複合体の乾燥ゲルを凍結粉砕して、粉末状とした。それぞれ、粉末１ｇを蒸留水１００ｇ中に攪拌しながら添加した。３分間攪拌後、速やかに底面積が３６．３ｃｍ^２のポリスチレン製容器に注ぎ込み一晩静置した。容器底面に堆積した湿潤ゲルは結着せず、湿潤状態ではシートにはならなかった。

製造例３で作成したＮ−アセチル化キトサン２ｇを希塩酸溶液に溶解し、固形分濃度３％、ｐＨ１のキトサン溶液とした。ここに、攪拌しながら、製造例５で作成したキトウロン酸ナトリウム塩０．７ｇと製造例８で作成したセロウロン酸ナトリウム塩０．３ｇを共に蒸留水２０ｇに溶解して加え、その後１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液によりｐＨを７に調整するとゲルが析出した。そのまま１分間攪拌後、速やかに底面積が１２７．５ｃｍ^２のポリスチレン製容器に混合液を注ぎ込み一晩静置した。析出したゲルは容器底面に堆積して結着し、湿潤ゲルシートとなった。上澄み液を捨てて、風乾後、ゲルシートを脱イオン水で十分に洗浄して実施例８の多糖類複合体を得た。本多糖類複合体は、乾燥時の膜厚が１００〜２００μｍの黄褐色のシートで、脱イオン水での洗浄時もシート形状が崩れることはなく、対イオン同士の塩であるＮａＣｌを除くことが可能であった。

製造例３で作成したＮ−アセチル化キトサン２ｇを希塩酸溶液に溶解し、固形分濃度３％、ｐＨ１のキトサン溶液とした。ここに、攪拌しながら、製造例５で作成したキトウロン酸ナトリウム塩０．３ｇと製造例８で作成したセロウロン酸ナトリウム塩０．７ｇを共に蒸留水２０ｇに溶解して加え、その後１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液によりｐＨを７に調整するとゲルが析出した。そのまま１分間攪拌後、速やかに底面積が１２７．５ｃｍ^２のポリスチレン製容器に混合液を注ぎ込み一晩静置した。析出したゲルは容器底面に堆積して結着し、湿潤ゲルシートとなった。上澄み液を捨てて、風乾後、ゲルシートを脱イオン水で十分に洗浄して実施例９の多糖類複合体を得た。本多糖類複合体は、乾燥時の膜厚が１００〜２００μｍの黄褐色のシートで、脱イオン水での洗浄時もシート形状が崩れることはなく、対イオン同士の塩であるＮａＣｌを除くことが可能であった。

製造例３で作成したＮ−アセチル化キトサン２ｇを希塩酸溶液に溶解し、固形分濃度３％、ｐＨ１のキトサン溶液とした。ここに、攪拌しながら、製造例５で作成したキトウロン酸ナトリウム塩０．５ｇと製造例７で作成したアミロウロン酸ナトリウム塩０．５ｇを共に蒸留水２０ｇに溶解して加え、その後１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液によりｐＨを７に調整するとゲルが析出した。そのまま１分間攪拌後、速やかに底面積が１２７．５ｃｍ^２のポリスチレン製容器に混合液を注ぎ込み一晩静置した。析出したゲルは容器底面に堆積して結着し、湿潤ゲルシートとなった。上澄み液を捨てて、風乾後、ゲルシートを脱イオン水で十分に洗浄して実施例９の多糖類複合体を得た。本多糖類複合体は、乾燥時の膜厚が１００〜２００μｍの黄褐色の透通ったシートで、脱イオン水での洗浄時もシート形状が崩れることはなく、対イオン同士の塩であるＮａＣｌを除くことが可能であった。
＜試験例２＞
実施例３〜１０の多糖類複合体の乾燥ゲルシートを１ｃｍ角の試験片とし、それぞれ２０ｍｌ容ガラス瓶に入れたリン酸緩衝生理食塩水１０ｍｌ中に浸漬した。３７℃で３日間保存し、形態変化を観察した。いずれも膨潤してもシート形状を維持していた。さらに３７℃保存中容器を激しく攪拌すると実施例３および６のゲルシートは壊れて断片化したが、それ以外は壊れることなくシート状を維持した。
＜試験例３＞
実施例３〜１０の多糖類複合体の乾燥ゲルシートを１ｃｍ角の試験片とし、それぞれ２０ｍｌ容ガラス瓶に入れたリン酸緩衝生理食塩水１０ｍｌ中に浸漬した。ここに、それぞれ和光純薬工業（株）製リゾチーム（卵白由来）１０μｇを添加し、３７℃で２日間保存し、形態変化を観察した。その後残存したゲルシートを取り出し洗浄・乾燥して、重量減少（％）＝（１００−試験後の乾燥重量／試験前の乾燥重量×１００）を求めた。

実施例３〜７のゲルシートはいずれも断片が残るのみで、重量減少は９０〜９８％と殆ど分解していたのに対し、アニオン性多糖類としてセロウロン酸或いはアミロウロン酸を含有する実施例８〜１０のゲルシートはシート形状を維持しており、重量減少は実施例８が８０％、実施例９が５０％、実施例１０が４０％であった。

本発明の多糖類複合体は、優れた生分解を有し、安全性、生体親和性が高く、また様々な要求物性に対応する材料設計が可能なことから、医薬品や医療用具、および食品や化粧品、機能性繊維等、様々な分野での応用が期待できる。例えば、生体内において溶解や崩壊することなく数日間形態を維持して存在し、その後、最終的には分解・吸収されて消失するような特性が求められる医薬品や医療用具として、特に粉体で患部組織に供給し、患部組織表面で湿潤ゲル化して被膜を形成するような材料として応用が期待できる。

製造例３のＮ−アセチル化キトサンを塩化重水素酸重水溶液に溶解して測定した^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。 製造例４のキトウロン酸ナトリウム塩を重水に溶解して測定した^１３Ｃ−ＮＭＲのスペクトルである。 製造例５のキトウロン酸ナトリウム塩を重水に溶解して測定した^１３Ｃ−ＮＭＲのスペクトルである。 製造例６のキトウロン酸ナトリウム塩を重水に溶解して測定した^１３Ｃ−ＮＭＲのスペクトルである。 製造例７のアミロウロン酸ナトリウム塩を重水に溶解して測定した^１３Ｃ−ＮＭＲのスペクトルである。 製造例８のセロウロン酸ナトリウム塩を重水に溶解して測定した^１３Ｃ−ＮＭＲのスペクトルである。 酸化多糖類、及びキトサン、及びカルボキシメチルセルロースの、試験例１に従い測定した生分解度を示すグラフである。

Claims (10)

1. アニオン性多糖類とカチオン性多糖類とがポリイオンコンプレックス構造を形成している多糖類複合体であって、該アニオン性多糖類として、少なくともキチン・キトサンを酸化して、構成単糖であるＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類を含み、該カチオン性多糖類として、少なくともキトサンを含むことを特徴とする多糖類複合体。
2. 前記酸化多糖類が、結晶性を低下させたアルカリ再生キチン或いはＮ−アセチル化キトサンを原料に、水系で、Ｎ−オキシル化合物触媒の存在下、酸化剤を用いて酸化する方法により得られたものであることを特徴とする請求項１に記載の多糖類複合体。
3. 前記酸化多糖類が、下記一般式（１）に示す化学構造からなることを特徴とする請求項１または２に記載の多糖類複合体。
   
4. 前記一般式（１）中の（ａ＋ｃ）：（ｂ＋ｄ）の比率が８：２から１０：０の範囲にあり、（ａ＋ｂ）：（ｃ＋ｄ）の比率が７：３から１０：０の範囲にあることを特徴とする請求項３記載の多糖類複合体。
5. 前記カチオン性多糖類として含まれるキトサンが、その構成単糖であるＤ−グルコサミンとＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの比率が、４０：６０から６０：４０の範囲にあることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の多糖類複合体。
6. 前記アニオン性多糖類中に占める、キチン・キトサンを酸化して、構成単糖であるＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類の比率が、重量比で８０％から１００％であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の多糖類複合体。
7. 前記アニオン性多糖類が、少なくともキチン・キトサンを酸化して、構成単糖であるＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類を含み、さらにキチン・キトサン以外の多糖類を酸化してその多糖類のピラノース環の６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の多糖類複合体。
8. 前記アニオン性多糖類が、でんぷんを酸化して、Ｄ−グルコースの６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類を含むことを特徴とする請求項７に記載の多糖類複合体。
9. 前記アニオン性多糖類が、再生セルロースを酸化して、Ｄ−グルコースの６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類を含むことを特徴とする請求項７に記載の多糖類複合体。
10. 前記アニオン性多糖類中の、キチン・キトサンを酸化して、構成単糖であるＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類と、キチン・キトサン以外の多糖類を酸化してその多糖類のピラノース環の６位にカルボキシル基又はその塩を導入した酸化多糖類の比率が重量比で８：２から１：９であることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の多糖類複合体。