JP2020527643A

JP2020527643A - 新規な水溶性天然多糖抗菌材料及びその調製方法

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Publication number: JP2020527643A
Application number: JP2020522768A
Authority: JP
Inventors: 牛忠偉; 蒋士冬
Original assignee: 中国科学院理化技術研究所
Priority date: 2017-07-10
Filing date: 2018-05-24
Publication date: 2020-09-10
Also published as: WO2019011061A1; CN107383236A; US20200181292A1; CN107383236B

Abstract

【課題】本発明は、新規な水溶性天然多糖抗菌材料を開示する。【解決手段】前記新規な水溶性天然多糖抗菌材料は、分子にグアニジル基とアミノ酸基の両方を有するため、キトサンの抗菌性を向上させるとともに、生物学的安全性を備え、細胞毒性が低く、環境にやさしい抗菌製品である。本発明は、さらに上記材料の調製方法を開示し、キトサンを希酸溶液に溶解して、キトサンの希酸水溶液を得るステップ１）と、ステップ１）で得られたキトサンの希酸水溶液にシアナミド又はジシアンジアミドを加え、反応させるステップ２）と、アミノ酸活性化溶液をステップ２）の反応系に加えて、アミド化を行うステップ３）と、塩酸ヒドロキシルアミンを加えて反応を停止するステップ４）と、反応液をろ過した後、脱イオン水で透析し、マイクロ波真空乾燥させて、新規な水溶性天然多糖抗菌材料を得るステップ５）と、を含む。該方法は、反応釜において１回反応させることで製造を完了し、使用される主原料が入手しやすく安価であり、工業的生産に適している。【選択図】図２

Description

本発明は、キトサン調製の分野に関し、具体的には、新規な水溶性天然多糖抗菌材料及びその調製方法に関する。

キトサンは、化学名がポリグルコサミン（１−４）−２−アミノ−Ｂ−Ｄグルコースであり、エビやカニなどの甲殻類動物の殻及び真菌細胞壁に含まれるキチンを脱アセチル化して得られる天然アルカリ多糖である。キトサンは、優れた生体親和性及び生分解性を有し、さまざまな誘導体を容易に調製できる。入手しやすく、塩酸、酢酸やほかの有機酸に溶解できるため、工業や医薬の分野に幅広く使用されている。キトサンは、生分解性、生体適合性、生物に対する非毒性や抗菌活性などの特徴を有するため、近年天然抗菌剤として開発が盛んに行われている。しかしながら、キトサンの分子内及び分子間に大量の水素結合が存在し、結晶度が高く、水に溶解にくく、一部の希酸溶液にしか溶解できず、その結果、従来の抗菌剤に比べてキトサンの抗菌活性が低く、それにより、抗菌剤としてのキトサンの普及及び使用が大幅に制限される。

キトサンの水溶性を向上させるために、いろいろ工夫している。たとえば、キトサンの脱アセチル化度を５０−６０％に制御したり、キトサンを各種の無機酸又は有機酸塩として調製したり、キトサンを化学的に変性したりなどして、これらのいずれによっても、水溶性キトサン又は水溶性誘導体が得られる。これら方法は、キトサンの水溶性の問題を効果的に解決できるが、抗菌性の向上が不十分である。キトサン分子上に反応可能なヒドロキシ基及びアミノ基を含み、ヒドロキシ基又はアミノ基との反応条件を制御しながら、たとえばアシル化、カルボキシル化、エーテル化、ＮＨ₂アルキル化、エステル化、加水分解などの反応［Ｊ．Ａｄｖ．Ｄｒｕｇ．Ｄｅｌｉｖ．Ｒｅｖ．，２００１，５０，５９１．］を行うことにより、ほかの基を導入して一連の水溶性キトサン誘導体を調製し、その物理化学的特性を変えることで、さまざまな分野のニーズに応えるようにキトサンへより多くの特定の機能を付与し、キトサンの適用範囲をさらに広げる。

グアニジル基は、現在自然界で発見された正電性が最も強い生物学的活性有機アルカリであり、生理的ｐＨの媒体でプロトン化でき、中性、酸性及びアルカリ性のいずれの条件にも正に帯電した基を形成できる。グアニジル化合物は、天然産物に幅広く存在しており、溶解性が高く、高いアルカリ性及び正電性を有する。グアニジル基は、抗炎症、血圧・血中血脂降下、抗ウイルス、抗腫瘍などの生物学的活性を有するとともに、強アルカリ性、高い安定性、優れた生物学的活性を有し、さらに水素鎖を形成しやすく、このため、優れている抗菌性を有し、医薬、農業、建物、服装、化学産業などの分野に幅広く使用されている。グアニジル基は、一般的には、完全にプロトン化した状態であり、正電性を保持している［韋長梅、グアニジル化合物の合成及び結晶構造の研究、博士論文、２００４．］。グアニジル基は、静電気又は水素結合を介して受容体及びリガンドに作用できるため、優れている医薬品としての作用を果たし、グアニジル化合物は、医薬品として使用されている場合、主に降圧薬、血糖降下薬及び抗ウイルス薬の３種類がある。キトサン上のアミノ基が高い反応活性を有するので、アミノ基を介してキトサンに対してグアニジル化変性を行うことによりキトサンにグアニジン類化合物のような性能を付与し、キトサンの制菌・抗菌性を向上させる。Ｈｕらは、三酸化チオ尿素とキトサンを反応させてグアニジルキトサン亜硫酸水素塩を得た［ＨｕＹ．，ｅｔ．ａｌ．，Ｃａｒｂｏｈｙｄ．Ｐｏｌｙｍ．，２００７，６７，６６．］。Ｓｕｎらは、トリポリリン酸ナトリウムを架橋剤、ポリヘキサメチレングアニジンリン酸塩をグアニジン化試薬としてグアニジル化キトサンを合成した［Ｂｉｏｒｅｓｏｕｒ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，２０１０，１０１，５６９３．］。Ｚｈａｉらは、シアナミドをグアニジル化試薬としてキトサンと反応させて、モノグアニジンキトサンを得た［ＺｈａｉＸ．，ｅｔ．ａｌ．，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，２０１１，１２１，３５６９．］。

また、Ｘｉａｏらは、アルギニンをグアニジル化試薬、１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ・ＨＣｌ）及びＮ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）を触媒として、アルギニンとキトサンを２−（Ｎ−モルフォリノ）エタンスルホン酸（ＭＥＳ）緩衝液において常温で反応させ、グアニジル化キトサンを得た［ＸｉａｏＢ．，ｅｔ．ａｌ．，Ｃａｒｂｏｈｙｄ．Ｐｏｌｙｍ．２０１１，８３，１４４．］。ロイシン、イソロイシン、リジンは、アルギニンと同様に、人体に必須なアミノ酸である。この３種のアミノ酸に含まれるカルボキシル基は、すべて一定の化学活性を有し、キトサン分子上のアミノ基と反応可能であり、キトサンの機能化変性に適している。

本発明の第１目的は、新規な水溶性天然多糖抗菌材料を提供することである。

前記天然多糖抗菌材料の分子構造式は、式１で示される。

本発明による新規な水溶性天然多糖抗菌材料は、アミノ酸とグアニジル基の両方を含むため、キトサン誘導体の制菌効果を向上させて、適用範囲を広げるとともに、キトサンモノグアニジン又はジグアニジン塩酸塩誘導体よりも細胞毒性を低下させ、生物学的安全性を向上させる。

本発明の別の目的は、上記新規な水溶性天然多糖抗菌材料の調製方法を調製することである。

以上の目的を達成させるために、本発明は、以下の技術案を採用する。
キトサンを希酸溶液に溶解して、キトサンの希酸水溶液を得るステップ１）と、
ステップ１）で得られたキトサンの希酸水溶液にシアナミド又はジシアンジアミドを加え、反応させるステップ２）と、
アミノ酸活性化溶液をステップ２）の反応系に加えて、アミド化反応を行うステップ３）と、
塩酸ヒドロキシルアミンを加えて反応を停止するステップ４）と、
反応液をろ過した後、脱イオン水で透析し、マイクロ波真空乾燥させて、新規な水溶性天然多糖抗菌材料を得るステップ５）と、を含む。マイクロ波真空乾燥技術の使用は、エネルギー消費量が低く、効率が高い。

好ましくは、ステップ１）では、前記キトサンは、数平均分子量が１０²−１０⁷であり、脱アセチル化度が５０−１００％であり、好ましくは、前記希酸は、塩酸又は酢酸であり、酸の濃度が０−０．５ｍｏｌ／Ｌであり、前記キトサンの希酸水溶液の濃度は、０．００１−０．１ｇ／ｍＬである。

好ましくは、ステップ１）では、前記溶解条件は、６０−１１０℃の間の一定の温度で撹拌することである。

好ましくは、ステップ２）では、前記シアナミド又はジシアンジアミドとキトサンとのモル比は、０．５−５：１であり、反応条件は、６０−１１０℃の間の一定の温度で６−４８時間撹拌することである。

好ましくは、ステップ３）では、前記アミノ酸活性化溶液は、
アミノ酸、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド及び１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩を２−（Ｎ−モルフォリノ）エタンスルホン酸緩衝液に溶解し、０−３５℃の間の一定の温度で０．５−３時間撹拌して活性化させる方法によって得られ、
前記２−（Ｎ−モルフォリノ）エタンスルホン酸緩衝液は、濃度３０ｍｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ５．０±０．５であり、
１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩とアミノ酸とのモル比は、０．５−５：１であり、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドと１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩とのモル比は、１：１である。

好ましくは、前記アミノ酸は、ロイシン、イソロイシン又はリジンである。

好ましくは、キトサンとアミノ酸とのモル比は、１−５０：１であり、ステップ３）では、アミド化反応温度は、０−３５℃である。

好ましくは、ステップ５）では、脱イオン水による透析過程に、５−１０時間あたり１回、合計６−８回、水を交換する。

本発明の有益な効果は、以下のとおりである。
本発明で調製された新規な水溶性天然多糖抗菌材料は、キトサン水溶性を改善するとともに、キトサンの制菌・抗菌性を向上させる。次に、該新規水溶性キトサン抗菌材料は、分子にグアニジル基を有するとともに、アミノ酸を有するため、キトサンの抗菌性を向上するとともに、その生物学的安全性を備え、細胞毒性が低く、環境にやさしい抗菌製品である。
反応させて得た新規な水溶性天然多糖抗菌材料に対して、イオン水による透析方法で処理することによって、小分子副生物又は不純物を除去して、サンプルを精製する。エタノール沈殿法により不純物が完全に除去できないという欠点を解決し、また、マイクロ波真空乾燥方法でサンプルを処理することによって、従来のドライ過程に制菌基が分解することにより制菌効果が低下することを回避し、さらに乾燥効率を大幅に向上させ、工業的生産に適している。
本発明の前記新規な水溶性天然多糖抗菌材料の調製方法は、操作しやすく、反応釜において１回反応させることで製造を完了し、使用される主原料であるキトサンは、入手しやすい天然高分子キトサンであり、使用される装置は、簡単であり、したがって、工業的生産に適している。
以下、図面を参照しながら本発明の具体的な実施形態を詳細に説明する。

原料であるキトサン及び本発明の実施例１で調製される新規な水溶性天然多糖抗菌材料の赤外線スペクトルである。本発明の実施例１で調製される新規な水溶性天然多糖抗菌材料についてＧＢ１５９７９−２００２『使い捨て衛生用品の衛生基準』に記載の混釈平板法を用いて抗菌性を検出する方法によって黄色ブドウ球菌に対して抗菌性試験を行った結果の写真である。ＭＥ３Ｔ３−Ｅ１細胞に対する、本発明の実施例１で調製される新規な水溶性天然多糖抗菌材料と市販の四級アンモニウム塩キトサン誘導体抗菌材料の毒性の比較試験結果である。

以下、実施例にて本発明を詳しく説明するが、なお、本実施例は、本発明をさらに説明するために過ぎず、本発明の特許範囲を制限するものではなく、当業者であれば、以上の発明内容に基づいて非本質的な改良及び調整を行うことができる。

本発明の前記反応は、以下のとおりである。

実施例１：
キトサン０．５ｇを濃度０．１ｍｏｌ／Ｌの希塩酸１００ｍｌに加えて、６０℃の油浴条件下、半時間機械的に撹拌して、キトサンを完全に溶解し、濃度０．００５ｇ／ｍＬの均一なキトサン溶液を得て、油浴を１１０℃に昇温し、ジシアンジアミドとキトサンとのモル比が５：１となるように、キトサン溶液にジシアンジアミド１．３ｇを一括して加え、所定の温度を保持しながら６時間撹拌し、反応液を室温に降温し、次に、室温で２時間活性化させたリジン、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）及び１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ・ＨＣｌ）の混合溶液（溶媒は、濃度３０ｍｍｏｌ／Ｌの２−（Ｎ−モルフォリノ）エタンスルホン酸（ＭＥＳ）の緩衝溶液であり、ｐＨ５．０程度である）２０ｍＬを上記反応液に加え、室温で持続的に２４時間撹拌しながら反応させ、ここで、キトサン、リジン、ＮＨＳ、ＥＤＣのモル比は、５：１：２：２であり、反応液をろ過した後、透析袋に入れて、透析袋の両端を縛って脱イオン水に入れて透析処理を行い、４時間おきに水を１回交換し、水を８回交換した後、透析液をマイクロ波真空乾燥機に入れて処理し、前記新規な水溶性抗菌材料を得た。
図１は、原料であるキトサン及び本発明の実施例１で調製される新規な水溶性天然多糖抗菌材料の赤外線スペクトルを示す。２本のスペクトル線（黒色スペクトル線は、原料であるキトサン、赤色スペクトル線は、新規な水溶性天然多糖抗菌材料に対応する）を比較した結果、原料であるキトサンは、３４３８ｃｍ^-1に現れるピーク幅が−ＮＨ₂及び−ＯＨの伸縮振動に対応し、一方、変性した後にこの部位でのピークの位置が赤方に偏移し且つ広くなった。また、この位置でのピークが広くなることは、これら−ＮＨ₂及び−ＯＨには強度が異なる分子内及び分子間の水素結合があることを示し、ピーク幅の差異は、水素結合の強度を反映している。変性したキトサンのスペクトルにおいては、ピーク位置が赤方に偏移しかつ広くなることは、水素結合が消えることを示し、キトサンが誘導化反応を行ったことを反映し、また、元の原料であるキトサンの１５９７ｃｍ^-1に現れた−ＮＨ₂−屈曲振動が消え、変性したキトサンのスペクトルにおいて、１６５９ｃｍ^-1及び１５５３ｃｍ^-1に現れるピークは、それぞれＣ＝Ｎの伸縮振動ピーク及びＮ−Ｈの屈曲振動ピークに属する。両方のスペクトルにおけるこれら変化は、変性機能基がアミノ基を介してキトサンの分子鎖にグラフトされていることを示している。
図２は、本発明の実施例１で調製される新規な水溶性天然多糖抗菌材料についてＧＢ１５９７９−２００２『使い捨て衛生用品の衛生基準』に記載の混釈平板法によって黄色ブドウ球菌に対して抗菌性試験を行った結果の写真であり、左側から右側へ順次濃度０．５ｍｇ／ｍｌ、０．２５ｍｇ／ｍｌ、０．１２５ｍｇ／ｍｌの本実施例で調製される新規な水溶性天然多糖抗菌材料（中性の脱イオン水に溶解した）及びブランクコントロール群（あらゆる抗菌剤も添加せず）の培地に菌体を塗布した後、３７℃の恒温恒湿インキュベータにおいて３６時間培養した後の抗菌試験結果である。該結果から明らかなように、本実施例で調製される新規な水溶性天然多糖抗菌材料は、黄色ブドウ球菌に対して良好な阻害性能を有した。
混釈平板法による、本実施例で調製される製品の黄色ブドウ球菌制菌率のデータ統計結果は、下表で示される。
図３は、本発明の実施例１で調製される新規な水溶性天然多糖抗菌材料と市販の四級アンモニウム塩キトサン誘導体の抗菌材料の、ＭＥ３Ｔ３−Ｅ１細胞に対する毒性の比較試験結果である。該試験結果データから明らかなように、新規な水溶性天然多糖抗菌材料は、細胞毒性が低く、細胞毒性が市販の四級アンモニウム塩キトサン誘導体抗菌材料より明らかなに優れている。
以上の各データの結果から明らかなように、新規な水溶性天然多糖抗菌材料は、良好な抗菌性を有するとともに、有効制菌濃度で細胞が正常に成長し、良好な生物学的安全性を有した。

実施例２：
キトサン１．０ｇを濃度０．１ｍｏｌ／Ｌの希塩酸１００ｍｌに加えて、６０℃の油浴条件下、１時間機械的に撹拌して、キトサンを完全に溶解し、濃度０．０１ｇ／ｍＬの均一なキトサン溶液を得て、油浴を１０５℃に昇温し、シアナミドとキトサンとのモル比が４：１となるように、キトサン溶液系にシアナミド１．０５ｇを一括して加え、所定の温度を保持しながら６時間撹拌し、次に、油浴内の反応液を室温に降温し、氷水混合浴において３時間活性化させたロイシン、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）及び１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ・ＨＣｌ）の混合溶液（溶媒は、３０ｍｍｏｌ／Ｌの２−（Ｎ−モルフォリノ）エタンスルホン酸（ＭＥＳ）の緩衝溶液である）２０ｍｌを上記反応液に加え、室温で持続的に１０時間撹拌しながら反応させ、ここで、キトサン、ロイシン、ＮＨＳ、ＥＤＣのモル比は、５０：１：５：５であり、反応液をろ過した後、透析袋に入れて、透析袋の両端を縛って脱イオン水に入れて透析処理を行い、４時間おきに水を１回交換し、水を８回交換した後、透析液をマイクロ波真空乾燥機に入れて処理し、前記新規な水溶性天然多糖抗菌材料を得た。

実施例３：
キトサン２．０ｇを濃度０．１５ｍｏｌ／Ｌの希塩酸１００ｍｌに加えて、６０℃の油浴条件下、１時間機械的に撹拌して、キトサンを完全に溶解し、濃度０．０２ｇ／ｍＬの均一なキトサン溶液を得て、油浴を１００℃に昇温し、ジシアンジアミドとキトサンとのモル比が２：１となるように、キトサン油浴液系にジシアンジアミド２．０８ｇを一括して加え、１００℃の油浴条件下、温度を保持しながら１２時間撹拌し、次に、油浴内の反応液を室温に降温し、氷水混合浴において３時間活性化させたイソロイシン、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）及び１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ・ＨＣｌ）の混合溶液（溶媒は、濃度３０ｍｍｏｌ／Ｌの２−（Ｎ−モルフォリノ）エタンスルホン酸（ＭＥＳ）の緩衝溶液であり、ｐＨ５．０程度である）２０ｍｌを上記反応液に加え、室温で持続的に２４時間撹拌しながら反応させ、キトサン、イソロイシン、ＮＨＳ、ＥＤＣのモル比は、２０：１：４：４であり、反応液をろ過した後、透析袋に入れて、透析袋の両端を縛って脱イオン水に入れて透析処理を行い、４時間おきに水を１回交換し、水を８回交換した後、透析液をマイクロ波真空乾燥機に入れて処理し、前記新規な水溶性天然多糖抗菌材料を得た。

実施例４：
キトサン５．０ｇを濃度０．１５ｍｏｌ／Ｌの希塩酸１００ｍｌに加えて、６０℃の油浴条件下、１時間機械的に撹拌して、キトサンを完全に溶解し、濃度０．０５ｇ／ｍＬの均一なキトサン溶液を得て、油浴を８０℃に昇温し、シアナミドとキトサンとのモル比が３：１となるように、キトサン水溶液系にシアナミド３．９１ｇを一括して加え、８０℃の条件下、２４時間反応させ、次に、油浴内の反応液を室温に降温し、室温で２時間活性化させたリジン、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）及び１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ・ＨＣｌ）の混合溶液（溶媒は、濃度３０ｍｍｏｌ／Ｌの２−（Ｎ−モルフォリノ）エタンスルホン酸（ＭＥＳ）の緩衝溶液であり、ＰＨ５．０程度である）２０ｍｌを上記反応液に加え、室温で持続的に２４時間撹拌しながら反応させ、キトサン、リジン、ＮＨＳ、ＥＤＣのモル比は、５：１：２：２であり、反応液をろ過した後、透析袋に入れて、透析袋の両端を縛って脱イオン水に入れて透析処理を行い、５時間おきに水を１回交換し、水を８回交換した後、透析液をマイクロ波真空乾燥機に入れて処理し、前記新規な水溶性天然多糖抗菌材料を得た。

実施例５：
キトサン７．０ｇを濃度０．３ｍｏｌ／Ｌの希塩酸１００ｍｌに加えて、７０℃の油浴条件下、２時間機械的に撹拌し、キトサンを完全に溶解し、濃度０．０７ｇ／ｍＬの均一なキトサン溶液を得て、７０℃の油浴条件下、シアナミドとキトサンとのモル比が１：１となるように、キトサン水溶液系にシアナミド１．８３ｇを一括して加え、恒温で３６時間保持し、次に、油浴内の反応液を室温に降温し、室温で２時間活性化させたロイシン、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）及び１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ・ＨＣｌ）の混合溶液（溶媒は、濃度３０ｍｍｏｌ／Ｌの２−（Ｎ−モルフォリノ）エタンスルホン酸（ＭＥＳ）の緩衝溶液であり、ＰＨ５．０程度である）２０ｍｌを上記反応液に加え、室温で持続的に２４時間撹拌しながら反応させ、キトサン、ロイシン、ＮＨＳ、ＥＤＣのモル比は、５：１：４：４であり、反応液をろ過した後、透析袋に入れて、透析袋の両端を縛って脱イオン水に入れて透析処理を行い、４時間おきに水を１回交換し、水を８回交換した後、透析液をマイクロ波真空乾燥機に入れて処理し、前記新規な水溶性天然多糖抗菌材料を得た。

実施例６：
キトサン１０ｇを濃度０．５ｍｏｌ／Ｌの希塩酸１００ｍｌに加えて、６０℃の油浴条件下、２時間機械的に撹拌し、キトサンを完全に溶解し、濃度０．１ｇ／ｍＬの均一なキトサン溶液を得て、６０℃の油浴条件下、ジシアンジアミドとキトサンとのモル比が０．５：１となるように、キトサン水溶液系にジシアンジアミド２．６１ｇを一括して加え、６０℃の条件下、４８時間反応させ、次に、油浴内の反応液を室温に降温し、室温で２時間活性化させたイソロイシン、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）及び１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ・ＨＣｌ）の混合溶液（溶媒は、濃度３０ｍｍｏｌ／Ｌの２−（Ｎ−モルフォリノ）エタンスルホン酸（ＭＥＳ）の緩衝溶液であり、ＰＨ５．０程度である）３０ｍｌを上記反応液に加え、３５℃の水浴において持続的に２４時間撹拌しながら反応させ、キトサン、イソロイシン、ＮＨＳ、ＥＤＣのモル比は、４：１：３：３であり、反応液をろ過した後、透析袋に入れて、透析袋の両端を縛って脱イオン水に入れて透析処理を行い、４時間おきに水を１回交換し、水を８回交換した後、透析液をマイクロ波真空乾燥機に入れて処理し、前記新規な水溶性天然多糖抗菌材料を得た。

明らかなように、本発明の上記実施例は、本発明を明瞭に説明するための例示に過ぎず、本発明の実施形態を限定するものではなく、当業者であれば、上記説明に基づいてほかの形態のさまざまな変化又は変更を行うことができ、ここですべて実施形態を上げることが不可能であるが、本発明の技術案に基づく明らかな変化又は変更であれば、本発明の特許範囲に属する。

Claims

分子構造式が式１で示される、
ことを特徴とする新規な水溶性天然多糖抗菌材料。
キトサンを希酸溶液に溶解して、キトサンの希酸水溶液を得るステップ１）と、
ステップ１）で得られたキトサンの希酸水溶液にシアナミド又はジシアンジアミドを加え、反応させるステップ２）と、
アミノ酸活性化溶液をステップ２）の反応系に加えて、アミド化反応を行うステップ３）と、
塩酸ヒドロキシルアミンを加えて反応を停止するステップ４）と、
反応液をろ過した後、脱イオン水で透析し、マイクロ波真空乾燥させて、新規な水溶性天然多糖抗菌材料を得るステップ５）と、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の新規な水溶性天然多糖抗菌材料の調製方法。
ステップ１）では、前記キトサンは、数平均分子量が１０²−１０⁷であり、脱アセチル化度が５０−１００％であり、
前記希酸は、塩酸又は酢酸であり、酸の濃度が０−０．５ｍｏｌ／Ｌであり、
前記キトサンの希酸水溶液の濃度は、０．００１−０．１ｇ／ｍＬである、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
ステップ１）では、前記溶解条件は、６０−１１０℃の間の一定の温度で撹拌することである、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
ステップ２）では、前記シアナミド又はジシアンジアミドとキトサンとのモル比は、０．５−５：１であり、
反応条件は、６０−１１０℃の間の一定の温度で６−４８時間撹拌することである、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
ステップ３）では、前記アミノ酸活性化溶液は、
アミノ酸、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド及び１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩を２−（Ｎ−モルフォリノ）エタンスルホン酸緩衝液に溶解して、０−３５℃の間の一定の温度で０．５−３時間撹拌して活性化させる方法によって得られ、
前記２−（Ｎ−モルフォリノ）エタンスルホン酸緩衝液は、濃度３０ｍｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ５．０±０．５である、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
前記１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩とアミノ酸とのモル比は、０．５−５：１であり、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドと１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩とのモル比は、１：１である、
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記アミノ酸は、ロイシン、イソロイシン又はリジンである、
ことを特徴とする請求項２−７のいずれか１項に記載の方法。
前記キトサンとアミノ酸とのモル比は、１−５０：１であり、
ステップ３）では、アミド化反応の温度は、０−３５℃である、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
ステップ５）では、脱イオン水による透析過程に、５−１０時間あたり１回、合計６−８回水を交換する、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。