JP2005232138A

JP2005232138A - 生体内有害物質用吸着剤

Info

Publication number: JP2005232138A
Application number: JP2004046991A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Okuma; 恒雄大熊; Kazuhiro Ishikawa; 和裕石川; Norifumi Fukasaka; 典史深坂
Original assignee: Hokkaido Soda Co Ltd
Current assignee: Hokkaido Soda Co Ltd
Priority date: 2004-02-23
Filing date: 2004-02-23
Publication date: 2005-09-02

Abstract

【課題】生体の消化器系内に入っても、腸障害を生じることのない生体内有害物質用吸着剤を提供する。
【解決手段】活性炭と、該活性炭表面に担持されたキトサンとからなり、該キトサン中の水分が２０重量％以下であることを特徴とする生体内有害物質用吸着剤。
【選択図】なし

Description

本発明は、生体の消化器系内に存在する有害物質用吸着剤及び該吸着剤を含有する食品及び飼料に関する。

活性炭は、比表面積が大きく高い吸着能を示し、吸着剤として各種用途に使用されている。また、生体内の有害物質用吸着剤としても知られているが、便秘など腸障害をおこすことも知られている。
従って、生体の消化器系内に入っても、便秘等の腸障害を生じることのない吸着剤が強く要望されている。

本発明は、生体の消化器系内に入っても、腸障害を生じることのない生体内有害物質用吸着剤、該吸着剤を含有する食品及び飼料を提供することをその課題とする。

本発明によれば、以下に示す生体内有害物質用吸着剤、食品及び飼料が提供される。
（１）活性炭と、該活性炭表面に担持されたキトサンとからなり、該キトサン中の水分が２０重量％以下であることを特徴とする生体内有害物質用吸着剤。
（２）該キトサンが酸を含有する前記（１）に記載の吸着剤。
（３）前記（１）又は（２）に記載の吸着剤を含有する食品。
（４）前記（１）又は（２）に記載の吸着剤を含有する飼料。

本発明の吸着剤は、ヒトや動物の体内に存在する有害物質に対し強い吸着能を示す。そして、該吸着剤をヒトや動物の体内に取入れると、該有害物質は該吸着剤に吸着されるとともに、該吸着剤に担持されているキトサンが溶解し、該吸着剤表面は、高粘性のキトサン溶液により被覆される。その結果、該吸着剤は体外へ円滑に排出される。従って、この場合には、便秘等の腸障害を生じるようなことはない。
本発明の吸着剤は、そのまま生体内へ導入することができる他、ヒトに対して投与する場合、加工食品（水産練り製品、食肉加工品、野菜加工品、乳製品、穀物加工品、菓子類等）中に含有させ、該食品とともに体内へ導入することができる。動物に対して投与する場合、飼料中に含有させ、該飼料とともにその体内へ導入することができる。

発明のを実施するための最良の形態

本発明で用いる活性炭は、従来良く知られているものであり、石油系、石炭系、セルロース系、高分子繊維系等の各種の材料から得られたものであることができる。この活性炭において、そのＢ．Ｅ．Ｔ比表面積は８００ｍ^２／ｇ以上、好ましくは１，０００ｍ^２／ｇ以上であり、表面積の大きいものの使用が好ましい。

該活性炭において、その形状及び寸法は、生体内に摂取容易な形状及び寸法であればよく、特に制約されない。この場合の形状には、例えば、粉末状、顆粒状、球形状、円柱状、円筒状、短繊維状等が包含される。また、その寸法は、長径の長さで、０．００１〜１０ｍｍ、好ましくは０．０２〜１ｍｍである。

本発明で用いるキトサンは、カニ・エビ等甲殻類の甲皮から酸、アルカリで抽出される天然高分子化合物で、近年健康食品にも使用されている。
キトサンは、生体内で免疫腑活等生理活性能を有するものである。
該キトサンにおいて、その脱アセチル化度は、７０〜１００％、好ましくは８５〜９５％である。また、その重量平均分子量は１万〜１００万、好ましくは５万〜５０万である。

本発明の生体内有害物質用吸着剤（以下、単に吸着剤とも言う）は、活性体表面にキトサンを担持させた構造を有する。この場合、キトサンは、該活性炭表面に連続状又は非連続状の被膜として担持させるのが好ましい。キトサンの担持量は、活性炭（絶乾基準）に対して３〜５０重量％、好ましくは５〜２０重量％である。キトサンの担持割合が少なすぎると、生体内に入ってそのキトサンが溶解したときに、該活性炭表面に、その溶解状態のキトサン被膜の形成が不十分になり、腸障害防止効果が不満足のものとなる。一方、前記範囲より大きくなると、有害物質に対する吸着効果が低くなるので好ましくない。
該キトサンを担持させた活性炭において、該キトサンは、非含水ゲルの状態で存在し、その水分量は、２０重量％以下、好ましくは１５重量％以下である。

本願発明の吸着剤は、生体内に入ったときに、そのキトサンが生体内の酸性液により溶解されたり、ゲル化されたり、あるいは生体内微生物で低分子化される等して、活性炭表面に該キトサンの液状膜やゲル化膜が形成される。そして、このキトサン膜が活性炭の腸内での乾燥（脱水化）を防ぎ、該活性体を生体外へ円滑に排出させる。これにより、便秘等の腸障害の発生が防止される。

本発明においては、活性炭に担持されたキトサンには、その生体内での可溶化を促進させるために、酸を含有させるのが好ましい。この場合の酸は、生理的に許容されるもの（生体に害を与えないもの）であればよく、従来公知の各種のものを用いることができる。本発明で用いる酸は、常温において、液体状又は固体状のものであることができる。このような酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の炭素数１〜６の脂肪酸や、乳酸、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸等の炭素数２〜６のオキシ脂肪酸の他、アスコルビン酸、アジピン酸、フマル酸、塩酸等が挙げられる。
酸の割合は、キトサンに対して１０〜２００重量％、好ましくは５０〜１００重量％にするのがよい。

本発明の吸着剤を製造するための第１の方法においては、酸水溶液にキトサンを溶解させてキトサンを含む酸水溶液を作り、この溶液を活性炭に加えて混練し、乾燥して塊状物を作る。次いで、この塊状物を粉砕して粉末状吸着剤とする。
この吸着剤において、キトサンの担持量は、活性炭に対し３〜５０重量％、好ましくは５〜２０重量％である。また、酸の含有量は、酸が常温において液状である場合、キトサンに対して１０〜２００重量％、好ましくは５０〜１００重量％である。酸が常温において固体である場合、キトサンに対して１０〜２００重量％、好ましくは５０〜１００重量％である。

本発明の吸着剤を製造するための第２の方法においては、前記第１の方法において、酸水溶液の代りに常温で液状の酸を用いる。
この場合の吸着剤において、キトサンの担持量は、活性炭に対し３〜５０重量％、好ましくは５〜２０重量％である。また、酸の含有量は、キトサンに対して１０〜２００重量％、好ましくは５０〜１００重量％である。

本発明の吸着剤を製造するための第３の方法においては、常温で固体状の酸を加熱し、溶融させ、この溶融液にキトサンを溶解させ、これを活性炭に加えて混練した後、冷却固化し、得られた固化物を粉砕して粉末状吸着剤とする。
この吸着剤において、キトサンの担持量は、活性炭に対し３〜５０重量％、好ましくは５〜２０重量％である。また、酸の含有量は、キトサンに対して１０〜２００重量％、好ましくは５０〜１００重量％である。

顆粒状や球形状、円柱状、円筒状等の形状を有する吸着剤は、前記のようにして得られる粉末状吸着剤を成形原料として用い、これを従来の成形方に従って、所要形状に成形することによって得ることができる。この場合、必要に応じ、成形助剤として、バインダーとして各種の高分子を用いることができる。

本発明の吸着剤において、その形状が顆粒状等の成形物の場合、該吸着剤成形物は、水崩壊性を有するものであることが好ましい。このような水崩壊性の吸着剤成形物は、生体内に入ったときに、生体内で容易に崩壊し、粉末状の吸着剤となることから、生体内の有害物質を効率よく吸着除去する。

本発明の吸着剤は、ヒトや動物の体内に存在する有害物質吸着剤として適用される。この場合、有害物質としては、人の場合には、重金属、アレルゲン、食品添加物、農薬、自然毒等が挙げられる。動物（牛、馬、羊、犬、猫、トリ、ウサギ等）の場合、重金属、飼料添加物、農薬、自然毒、食品添加物等が挙げられる。

本発明の吸着剤は、生体内に存在する有害物質を吸着除去するとともに、その吸着剤に担持されていたキトサンが溶解して吸着剤表面を連続状又は不連続状の被膜で被覆することから、便秘等の腸内障害を生じることなく、円滑に生体外へ排出される。

次に本発明を実施例によりさらに詳述する。

実施例１
粉末活性炭（水分約５０％、平均粒径３５μｍ）１，０００ｇを、キトサン３０ｇとリンゴ酸３０ｇを水５００ｇに溶解した液に混合し、混練する。混練物を９０℃で乾燥して、平均粒径５０μｍの粉末状吸着剤（水分１５重量％以下）６００ｇを得た。

実施例２
粉末活性炭（水分約５０％、平均粒径３５μｍ）１，０００ｇを、キトサン１００ｇとクエン酸１００ｇを水５００ｇに溶解した液に混合、混練する。混練物をオムニミキサーで造粒し、９０℃で乾燥し、平均粒径４ｍｍの粒状吸着剤（水分１５重量％以下）８００ｇを得た。

実施例３
顆粒状活性炭（水分約５０％、平均粒径１ｍｍ）１，０００ｇを、キトサン１００ｇとリンゴ酸１００ｇを水５００ｇに溶解した液に混合、混練する。この混練物に粘結剤としてプロピレングリコール５０ｇを加え、オムニミキサーで造粒し、９０℃で乾燥させ、直径が７ｍｍの粒状吸着剤（水分１５重量％以下）８００ｇを得た。

比較例１
粉末活性炭（水分約５０％、平均粒径３５μｍ）１，０００ｇを９０℃で乾燥させ、平均粒径３５μｍの粉末状吸着剤（水分１５重量％以下）５００ｇ得た。

比較例２
粉末活性炭（水分約５０％、平均粒径３５μｍ）１０００ｇに粘結剤としてプロピレングリコール５０ｇと水１００ｇを加え、オムニミキサーで造粒し、９０℃で乾燥させ、平均粒径４ｍｍの粒状吸着剤（水分１５重量％以下）６００ｇを得た。

前記実施例１〜３及び比較例１〜２で得られた吸着剤について以下に示すその性状を評価した。その結果を表１に示す。

（１）強度
粒状吸着剤の圧縮強度を測定し、評価した。
強い：圧縮強度が２ｋｇ／ｃｍ^２以上のもの
脆い：圧縮強度が２ｋｇ／ｃｍ^２より低いもの

（２）メチレンブルー吸着能
吸着剤のメチレンブルー吸着能を常法により測定し、評価した。
優れる：メチレンブルー吸着能が１５０ｍｇ／ｇ以上のもの
劣る：メチレンブルー吸着能が１５０ｍｇ／ｇより低いもの

（３）赤色１０２染料吸着能
吸着能の赤色１０２染料吸着能を濃度１０ｍｇ／ｌ１００ｍｌに吸着剤０．１５％添加し測定し、評価した。
優れる：赤色１０２染料吸着能が８５％のもの
劣る：赤色１０２染料吸着能が８５％より低いもの

（４）水崩壊性
水中に３０分間浸漬し、浸とうしたときに崩壊するものを「あり」とし、崩壊をしないものを「なし」とする。

（５）表面粘着性
吸着剤を０．１Ｎ塩酸（胃液に相当）中に１０分間浸漬したときに、その吸着剤にキトサンの溶解による粘性を生じるものを「有り」とし、生じないものを「なし」とする。

Claims

活性炭と、該活性炭表面に担持されたキトサンとからなり、該キトサン中の水分が２０重量％以下であることを特徴とする生体内有害物質用吸着剤。
該キトサンが酸を含有する請求項１に記載の吸着剤。
請求項１又は２に記載の吸着剤を含有する食品。
請求項１又は２に記載の吸着剤を含有する飼料。