JP2826899B2 - Chitosan derivative, process for producing the same, detergent builder and humectant comprising the same - Google Patents

Chitosan derivative, process for producing the same, detergent builder and humectant comprising the same

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規なキトサン誘導体、更に詳細には特定の
N,N−ジカルボキシメチルグルコサミン誘導体を構成単
位として有し、高いイオン捕捉能と保湿作用を有するキ
トサン誘導体、その製造方法及びそれよりなる洗剤用ビ
ルダー及び保湿剤に関する。
The present invention relates to novel chitosan derivatives, and more particularly to specific chitosan derivatives.
The present invention relates to a chitosan derivative having an N, N-dicarboxymethylglucosamine derivative as a constituent unit and having a high ion-trapping ability and a moisturizing effect, a method for producing the same, a detergent builder and a moisturizer comprising the same.

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by conventional technology and invention]

一般に洗浄剤は、界面活性剤と洗剤用ビルダー及びそ
の他の添加物を配合することにより製造されている。こ
の洗剤用ビルダーとしては性能及び価格の面からトリポ
リリン酸ソーダ(STPP)等の縮合リン酸化合物が広く使
用されてきたが、地表及び水中のリン化合物量増大に起
因する河川等の富栄養化による環境問題が生じてきたこ
とから、近年その代替化が急速に進められている。
Generally, detergents are produced by blending a surfactant with a detergent builder and other additives. As a detergent builder, condensed phosphate compounds such as sodium tripolyphosphate (STPP) have been widely used in terms of performance and price, but due to eutrophication of rivers and the like caused by an increase in the amount of phosphorus compounds on the surface and in water. Due to the occurrence of environmental problems, their replacement has been rapidly advanced in recent years.

このSTPPの代替として、近年富栄養化や安全性の面で
問題のないゼオライトが使用されるようになってきた
が、ゼオライトは水に不溶性であり、STPPが持つような
分散能を有さない。そのため、これを配合した洗浄剤は
キレート能と分散能を持つSTPPを配合した洗浄剤に比較
して洗浄力が劣り、また液体洗浄剤には配合できないと
いう欠点があった。
As an alternative to this STPP, zeolites that have no problem in terms of eutrophication and safety have come to be used in recent years, but zeolites are insoluble in water and do not have the dispersing ability that STPP has . Therefore, the detergent containing this has a disadvantage that the cleaning power is inferior to the detergent containing STPP having chelating ability and dispersing ability, and that it cannot be incorporated into a liquid detergent.

また、金属イオンに対するキレート能を持つ水溶性の
低分子化合物について検討がなされてきており、クエン
酸、コハク酸等の多価カルボン酸類やニトリロトリ酢酸
等の窒素含有カルボン酸類などが提供されてきた。しか
し、これら低分子化合物もキレート能は有用するもの
の、水に対する分散能を持たないため、これを配合した
洗浄剤は洗浄力を劣っていた。
In addition, studies have been made on water-soluble low molecular weight compounds having chelating ability for metal ions, and polyvalent carboxylic acids such as citric acid and succinic acid, and nitrogen-containing carboxylic acids such as nitrilotriacetic acid have been provided. However, although these low molecular compounds also have a useful chelating ability, they do not have a dispersing ability in water, so that a detergent containing this compound has inferior detergency.

更に、近年アニオン性高分子化合物が洗剤用ビルダー
として用いられており、これはキレート能と高分子の保
護コロイド効果に由来する分散能を共に有するため、こ
れを用いれば洗浄力の高い洗浄剤を得ることができる。
しかし、合成のアニオン性高分子化合物は、生分解性に
乏しく、環境汚染の点で問題があり、カルボキシメチル
セルロースなどの天然高分子由来のアニオン性高分子化
合物は生分解性はある程度有するものの、製造する際の
カルボキシメチル化の度合いには限界があり、またそれ
ぞれのカルボキシル基のカルシウムイオンキレート能が
弱いため充分なカルシウムイオン封鎖能を有さないとい
う問題があった。
Furthermore, in recent years, anionic polymer compounds have been used as detergent builders, which have both a chelating ability and a dispersing ability derived from the protective colloid effect of the polymer. Obtainable.
However, synthetic anionic polymer compounds are poor in biodegradability and have a problem in terms of environmental pollution, and although anionic polymer compounds derived from natural polymers such as carboxymethyl cellulose have some degree of biodegradability, However, there is a problem in that the degree of carboxymethylation during the reaction is limited, and the ability of each carboxyl group to chelate calcium ions is weak, so that it does not have a sufficient ability to sequester calcium ions.

従って、優れたキレート能と分散能を有し、かつ生分
解性が良好で環境汚染の問題のない洗剤用ビルダーの開
発が望まれていた。
Therefore, development of a detergent builder which has excellent chelating ability and dispersing ability, has good biodegradability and has no problem of environmental pollution has been desired.

また、化粧品の保湿剤や医薬品原料としてヒアルロン
酸が注目されていている。ヒアルロン酸は多量の水と結
合することにより皮膚の水分を保持し、皮膚を柔軟にす
る作用を有し、また関接の潤滑作用と関連を持つため化
粧品、眼科・外科用医薬品原料として広く用いられてい
る。
Also, hyaluronic acid has attracted attention as a humectant for cosmetics and as a raw material for pharmaceuticals. Hyaluronic acid binds to a large amount of water to retain moisture in the skin and has the effect of softening the skin.It is also widely used as a raw material for cosmetics, ophthalmology and surgical drugs because it has a relationship with the lubricating effect of contact. Have been.

従来、ヒアルロン酸の製造方法としてはニワトリのト
サカ等の生体内の組織から単離・精製する方法と、微生
物を利用した発酵法(特開昭58−56692号公報)が知ら
れているが、前者の方法はコストがかかりすぎ、後者の
方法は特殊な設備と技術を必要とする等の欠点があっ
た。
Conventionally, as a method for producing hyaluronic acid, there are known a method of isolating and purifying from a tissue in a living body such as chicken squirrel and a fermentation method using a microorganism (Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-56692). The former method is too costly, and the latter method has disadvantages such as requiring special equipment and technology.

従って、ヒアルロン酸と同程度以上の性能を有する安
価な保湿剤の開発が望まれていた。
Therefore, the development of an inexpensive humectant having performance equal to or higher than that of hyaluronic acid has been desired.

一方、キトサンの原料であるキチンはN−アセチル−
D−グルコサミンが1,4−結合してなる多糖類であり、
甲殻類、昆虫類、菌類などの支持組織中に存在し、自然
界における生産量はセルロースに次いで多いものであ
る。しかし、キチンは分子中にアセトアミド基を有し、
組織状のキチンは極めて安定が化合物であるためにその
結晶構造の強固さはセルロースの比ではなく、著しく加
工性と反応性に乏しい多糖類である。ゆえにセルロース
などとほぼ同時期から研究が始まったにもかかわらず、
ほとんど利用価値が見出されておらず、天然キチンのほ
とんどが廃棄されている。従って、キチンを資源化する
ことができれば、未使用の天然高分子の有効利用という
観点からしても極めて有利である。
On the other hand, chitin, which is a raw material of chitosan, is N-acetyl-
D-glucosamine is a polysaccharide consisting of 1,4-linked,
It is present in supporting tissues such as crustaceans, insects, and fungi, and has the second highest production in nature after cellulose. However, chitin has an acetamido group in the molecule,
Since chitin in a textured form is a compound that is extremely stable, its crystal structure is not as strong as that of cellulose, but is a polysaccharide with extremely poor processability and reactivity. Therefore, despite the fact that research began at about the same time as cellulose,
Little utility has been found, and most of the natural chitin is discarded. Therefore, if chitin can be recycled, it is extremely advantageous from the viewpoint of effective use of unused natural polymers.

また、キチンから得られるキトサンは、天然高分子由
来のカチオン性高分子化合物として凝集剤などに利用さ
れているだけであった。
In addition, chitosan obtained from chitin has only been used as a flocculant or the like as a cationic polymer compound derived from a natural polymer.

更に、キチン及びキトサンのカルボキシメチル化は、
一般に中性領域における水への溶解性を確保するために
行われ、例えば、米国特許第4619995号にはイソプロピ
ルアルコール中、強アルカリ下でキトサンにモノクロル
酢酸を反応させてN,O−ジカルボキシメチル化キトサン
を得る方法が、Pure & Appl.Chem.,54,(11),2141
(1982)には、キトサンとグリオキシル酸とを反応させ
てイミン構造となし、次いでNaBH3CNらの還元剤で還元
してN−カルボキシメチル化キトサンを得る方法が開示
されており、その他Italian Patent Appl.22780A/81(1
981)、Carbohydr.Polym.,(2),87(1987)にも同
様の方法が記載されているが、いずれのキトサン誘導体
も充分なキレート能は有さない。また、キトサンをO−
カルボキシメチル化して重金属とのキレート能を改善し
たものも開発されてきた〔Polym.J.,15,(8),597(1
983)〕が、これも未だ満足のゆくものではなかった。
In addition, carboxymethylation of chitin and chitosan
In general, this is performed to ensure solubility in water in the neutral region.For example, U.S. Pat.No. 4,699,195 discloses that N, O-dicarboxymethyl is obtained by reacting monochloroacetic acid with chitosan under strong alkali in isopropyl alcohol. Pure & Appl. Chem., 54 , (11), 2141
(1982) discloses a method in which chitosan and glyoxylic acid are reacted to form an imine structure, and then reduced with a reducing agent such as NaBH 3 CN to obtain N-carboxymethylated chitosan. Appl.22780A / 81 (1
7 , (2), 87 (1987), but none of the chitosan derivatives has sufficient chelating ability. In addition, chitosan is O-
Carboxymethylated compounds having improved chelating ability with heavy metals have also been developed [Polym. J., 15 , (8), 597 (1)
983)], but this was still not satisfactory.

また、従来キトサンのN,N−ジカルボキシメチル化物
は得られていない。
In addition, N, N-dicarboxymethylated chitosan has not been obtained.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

斯かる実情において本発明者らは鋭意研究を行った結
果、キトサン又はその誘導体に一定のpH範囲にて、モノ
ハロゲノ酢酸又はその塩を反応せしめれば、新規なN,N
−ジカルボキシメチル化キトサン誘導体を製造すること
ができ、更に得られたキトサン誘導体は高いイオン封鎖
能と保湿作用を有し、かつ生分解性が良好で環境汚染の
問題がないことを見出し、本発明を完成した。
Under these circumstances, the present inventors have conducted intensive studies and as a result, when a monohalogenoacetic acid or a salt thereof is reacted with chitosan or a derivative thereof in a certain pH range, a novel N, N
-It has been found that a dicarboxymethylated chitosan derivative can be produced, and that the obtained chitosan derivative has high ion-sequestering ability and moisturizing action, has good biodegradability, and has no problem of environmental pollution. Completed the invention.

すなわち、本発明は次の一般式(I) 〔式中、M1は水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウ
ム基、ヒドロキシ基が置換していてもよいアルキルアン
モニウム基又は4級アンモニウム基を示す〕 で表わされるN,N−ジカルボキシメチルグリコサミン誘
導体を構成単位として有するキトサン誘導体及びその製
造方法並びにそれよりなる洗剤用ビルダー及び保湿剤を
提供するものである。
That is, the present invention provides the following general formula (I) [Wherein, M 1 represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an ammonium group, an alkylammonium group or a quaternary ammonium group which may be substituted with a hydroxy group], an N, N-dicarboxymethylglycosamine derivative represented by And a method for producing the same, and a detergent builder and a humectant comprising the same.

本発明キトサン誘導体は前記一般式(I)で示される
N,N−ジカルボキシメチルグルコサミン誘導体を分子中
に構成単位として含有する。
The chitosan derivative of the present invention is represented by the above general formula (I)
An N, N-dicarboxymethylglucosamine derivative is contained as a structural unit in the molecule.

(I)式中、M1で示されるアルカリ金属原子として
は、例えばリチウム原子、ナトリウム原子、カリウム原
子等が挙げられ、ヒドロキシ基が置換していてもよいア
ルキルアンモニウム基としては、例えばジエタノールア
ンモニウム基、トリエタノールアンモニウム基、トリイ
ソプロパノールアンモニウム基等が挙げられる。
(I) In the formula, examples of the alkali metal atom represented by M 1 include a lithium atom, a sodium atom, and a potassium atom. Examples of the alkyl ammonium group which may be substituted with a hydroxy group include a diethanol ammonium group. , A triethanolammonium group and a triisopropanolammonium group.

本発明のキトサン誘導体には前記一般式(I)で表わ
される構成単位以外に以下の一般式(IV)で表わされる
構成単位が含まれていてもよい。
The chitosan derivative of the present invention may contain a structural unit represented by the following general formula (IV) in addition to the structural unit represented by the general formula (I).

〔式中、R2及びR3は同一又は異なって水素原子、基−CH
2COOM1、基EOPOqH、 (式中、M1は水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウ
ム基、ヒドロキシ基が置換していてもよいアルキルアン
モニウム基又は4級アンモニウム基を示し、EOはエチレ
ンオキシドを示し、POはプロピレンオキシドを示し、p
は0〜5の数を示し、qは0〜5の数を示す。但し、p
とqが同時に0となることはない)を示し、R4及びR5
同一又は異なって水素原子、基−COCH3、基EOP
OqH、基−CH2COOM1(式中、M1、EO、PO、p及びqは前記と同じ意味を有す
る)を示す〕 本発明のキトサン誘導体は、その分子中に、前記一般
式(I)で表わされる構成単位を50〜100重量%含有す
ることが好ましい。
Wherein R 2 and R 3 are the same or different and are a hydrogen atom, a group --CH
2 COOM 1 , group EO p PO q H, (Wherein, M 1 represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an ammonium group, an alkylammonium group or a quaternary ammonium group which may be substituted with a hydroxy group, EO represents ethylene oxide, PO represents propylene oxide, p
Represents a number of 0 to 5, and q represents a number of 0 to 5. Where p
And q are not simultaneously 0), and R 4 and R 5 are the same or different and are a hydrogen atom, a group —COCH 3 , a group EO p P
O q H, group --CH 2 COOM 1 , (Wherein, M 1 , EO, PO, p and q have the same meanings as described above). The chitosan derivative of the present invention contains 50 structural units represented by the above general formula (I) in its molecule. Preferably, it is contained in an amount of up to 100% by weight.

斯かる本発明の構成単位(I)を有するキトサン誘導
体は、例えば次の反応式に従って構成単位(II)を有す
るキトサン誘導体にモノハロゲノ酢酸又はその塩(II
I)を反応させ、必要により塩交換を行うことにより製
造することができる。
The chitosan derivative having the structural unit (I) of the present invention can be prepared by, for example, adding a monohalogenoacetic acid or a salt thereof (II) to a chitosan derivative having the structural unit (II) according to the following reaction formula.
It can be produced by reacting I) and, if necessary, performing salt exchange.

〔式中、M1は前記と同じ意味を有し、M2は水素原子、ア
ルカリ金属原子、ヒドロキシ基が置換していてもよいト
リアルキルアンモニウム基又は4級アンモニウム基を示
し、R1は水素原子又は基−CH2COOM2(M2は前記と同じ意
味を有する)を示し、Xはハロゲン原子を示す〕 上記式(III)中、Xで示されるハロゲン原子として
は、例えば塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げら
れる。
Wherein M 1 has the same meaning as described above, M 2 represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, a trialkylammonium group or a quaternary ammonium group which may be substituted with a hydroxy group, and R 1 represents hydrogen An atom or group —CH 2 COOM 2 (M 2 has the same meaning as described above), and X represents a halogen atom. In the formula (III), examples of the halogen atom represented by X include a chlorine atom and a bromine Atoms, iodine atoms and the like.

上記式(II)の構成単位を有するキトサン誘導体とし
ては、キトサン、脱アセチル化キチン、N−モノカルボ
キシメチル化キトサンが挙げられる。
Examples of the chitosan derivative having the structural unit of the above formula (II) include chitosan, deacetylated chitin, and N-monocarboxymethylated chitosan.

構成単位(II)を有するキトサン誘導体とモノハロゲ
ノ酢酸又はその塩(III)との反応は溶媒中で、pH6〜11
にて行われる。pHが6未満、即ち酸性側にはずれると、
キトサン又はその誘導体中のアミノ基がアンモニウム基
となり、モノハロゲノ酢酸(塩)との反応性が低下す
る。一方、pHが11を超えアルカリ性側になると、モノハ
ロゲノ酢酸(塩)とキトサン又はその誘導体中の水酸基
との反応が支配的になり、アミノ基への反応が阻害され
る。本反応においては反応の進行に伴って塩酸等の酸が
精製してくるため、反応系のpHを前記範囲に維持する目
的で塩基を使用することが好ましく、この塩基として
は、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエ
タノールアミン等が挙げられる。
The reaction of the chitosan derivative having the structural unit (II) with the monohalogenoacetic acid or the salt thereof (III) is carried out in a solvent at pH 6 to 11.
It is performed in. If the pH is less than 6, that is to say the acid side,
The amino group in chitosan or a derivative thereof becomes an ammonium group, and the reactivity with monohalogenoacetic acid (salt) decreases. On the other hand, when the pH exceeds 11 and becomes alkaline, the reaction between monohalogenoacetic acid (salt) and the hydroxyl group in chitosan or its derivative becomes dominant, and the reaction to the amino group is inhibited. In this reaction, an acid such as hydrochloric acid is purified with the progress of the reaction.Therefore, it is preferable to use a base for the purpose of maintaining the pH of the reaction system in the above-mentioned range. , Potassium hydroxide, triethanolamine and the like.

また、用いられる反応溶媒としては水系溶媒、特に水
が好ましい。反応は撹拌下行われることが好ましく、室
温〜還流温度、好ましく60〜100℃の反応温度におい
て、2〜14時間でほぼ終了する。
The reaction solvent used is preferably an aqueous solvent, particularly preferably water. The reaction is preferably carried out with stirring, and is almost completed in 2 to 14 hours at a reaction temperature from room temperature to reflux temperature, preferably from 60 to 100 ° C.

反応終了後、得られた反応液を、必要により遠心分離
することによって不溶性の未反応キトサン誘導体を除去
し、次いで、これを親水性有機溶媒に注加すれば、目的
とするN,N−ジカルボキシメチルグルコサミン誘導体
(I)をを構成単位として有するキトサン誘導体を沈澱
物として得ることができる。ここで使用する親水性有機
溶媒としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン等
のケトン類;メタノール、エタノール、n−プロパノー
ル、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノー
ル等のアルコール類などが挙げられる。
After completion of the reaction, the resulting reaction solution is centrifuged as necessary to remove insoluble unreacted chitosan derivative, and then poured into a hydrophilic organic solvent to obtain the desired N, N-diamine. A chitosan derivative having the carboxymethylglucosamine derivative (I) as a structural unit can be obtained as a precipitate. Examples of the hydrophilic organic solvent used here include ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; and alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol and isobutanol.

更に、斯くして得られたN,N−ギカルボキシメチルグ
ルコサミン誘導体(I)を構成単位として有するキトサ
ン誘導体は、このまま用いることもできるが、必要によ
り、塩交換を行ってから使用してもよい。式(I)にお
いてM1がアンモニウム基又はジエタノールアンモニウム
基等のヒドロキシ基が置換していてもよいアルキルアン
モニウム基であるものは、上記塩交換により製造するの
が好ましい。
Furthermore, the thus obtained chitosan derivative having the N, N-gicarboxymethylglucosamine derivative (I) as a constitutional unit can be used as it is, but if necessary, may be used after performing salt exchange. . In the formula (I), those in which M 1 is an alkylammonium group which may be substituted by a hydroxy group such as an ammonium group or a diethanolammonium group are preferably produced by the above salt exchange.

本発明のキトサン誘導体は、生分解性が良好で、高い
イオン捕捉能を持ち、その安定度定数も高いため、水中
に存在するカルシウムイオン等を強く封鎖することがで
き、また、高分子電解質であるため保護コロイドを形成
しやすく、固体粒子等の水中での分散能に優れている。
従って、洗剤用ビルダーとして好適に用いることができ
る。
The chitosan derivative of the present invention has good biodegradability, high ion-trapping ability, and a high stability constant, so that it can strongly block calcium ions and the like present in water, and can be used as a polymer electrolyte. Therefore, it is easy to form a protective colloid, and is excellent in dispersibility of solid particles and the like in water.
Therefore, it can be suitably used as a detergent builder.

また、本発明のキトサン誘導体は、ヒアルロン酸と同
等の高い保湿作用を有し、化粧品や医薬品等に配合する
保湿剤としても有用なものである。
In addition, the chitosan derivative of the present invention has a high moisturizing action equivalent to that of hyaluronic acid, and is also useful as a humectant to be incorporated in cosmetics, pharmaceuticals, and the like.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明のキトサン誘導体は、N,N−ジカルボキシメチ
ル基を有する新規なキトサン誘導体である。これは、生
分解性が良好であるため環境汚染をひきおこすことがな
く、また高いイオン封鎖能を有するために洗剤用ビルダ
ーとして有用であり、更に高い保湿作用をも有するため
に化粧品、医薬品等の保湿剤としても有用なものであ
る。
The chitosan derivative of the present invention is a novel chitosan derivative having an N, N-dicarboxymethyl group. It has good biodegradability and does not cause environmental pollution, is also useful as a detergent builder because it has a high ion-sequestering ability, and has a high moisturizing effect, so that it can be used in cosmetics and pharmaceuticals. It is also useful as a humectant.

〔実施例〕〔Example〕

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、
本発明はこれら実施例によって何ら限定されるものでは
ない。
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples.
The present invention is not limited by these examples.

実施例1 キトサン4.0g(24.8mmol)、水50ml、モノクロル酢酸
Na 11.7g(100mmol)を300mlフラスコに秤取し、80℃に
て撹拌した。反応はキトサンの粉末がモノクロル酢酸ナ
トリウム水溶液中に分散している状態で進行した。反応
の進行に伴い系が酸性になってくるので滴下ロートより
5N水酸化ナトリウム水溶液を徐々に添加し系のpHを7に
保った。80℃にて6時間反応を行うとpH7にて不溶性の
キトサンがほとんど消失し、水酸化ナトリウムを添加し
なくても系のpHが酸性側に移行していかなくなるので反
応を停止した。反応液を300mlに水で希釈し、遠心分離
により少量残っている不溶性のキトサンゲルを除去し
た。上澄液をグラスフィルターで濾過した後、母液を濃
縮しNaOHによりpHを11に調整した後、大量のメタノール
中に投入し再沈澱させた。沈澱物を取り出し減圧乾燥し
てN,N−ジカルボキシメチルキトサンナトリウム塩5.5g
を淡褐色粉末として得た。
Example 1 4.0 g (24.8 mmol) of chitosan, 50 ml of water, monochloroacetic acid
11.7 g (100 mmol) of Na was weighed into a 300 ml flask and stirred at 80 ° C. The reaction proceeded with the chitosan powder dispersed in an aqueous solution of sodium monochloroacetate. The system becomes acidic as the reaction progresses.
The pH of the system was maintained at 7 by slowly adding a 5N aqueous sodium hydroxide solution. When the reaction was carried out at 80 ° C. for 6 hours, the insoluble chitosan almost disappeared at pH 7, and the reaction was stopped because the pH of the system did not shift to the acidic side without adding sodium hydroxide. The reaction solution was diluted to 300 ml with water and centrifuged to remove a small amount of insoluble chitosan gel. After the supernatant was filtered through a glass filter, the mother liquor was concentrated and adjusted to pH 11 with NaOH, and then poured into a large amount of methanol for reprecipitation. The precipitate is taken out and dried under reduced pressure, N, N-dicarboxymethyl chitosan sodium salt 5.5 g
Was obtained as a light brown powder.

得られた、N,N−ジカルボキシメチルキトサンナトリ
ウム塩はpH0.7〜pH2.0の領域においては水に溶解しなか
ったが、他のpH領域においては完全に水に溶解した。
The obtained sodium salt of N, N-dicarboxymethylchitosan did not dissolve in water in the pH range of 0.7 to 2.0, but completely dissolved in water in other pH ranges.

実施例2 脱アセチル化キチン(脱アセチル度0.8)4.0g(23.6m
mol)、水50ml、モノクロル酢酸ナトリウム11.7g(100m
mol)を300mlフラスコに秤取し、80℃にて撹拌した。反
応は脱アセチル化キチンの粉末がモノクロル酢酸ナトリ
ウム水溶液中に分散している状態で進行した。反応の進
行に伴い系が酸性になってくるので滴下ロートより5N水
酸化ナトリウム水溶液を徐々に添加し系のpHを7に保っ
た。80℃にて6時間反応を行うとpH7にて不溶性の脱ア
セチル化キチンがほとんど消失し、水酸化ナトリウムを
添加しなくても系のpHが酸性側に移行していかなくなる
ので反応を停止した。反応液を300mlに水で希釈し、遠
心分離により小量残っている不溶性の脱アセチル化キチ
ンゲルを除去し、上澄液をグラスフィルターで濾過した
後、母液を濃縮し水酸化ナトリウムによりpHを11に調整
した後、大量のメタノール中に投入し再沈澱させた。沈
澱物を取り出し減圧乾燥して部分N,N−ジカルボキシメ
チル化キチンナトリウム塩5.5gを淡褐色粉末として得
た。
Example 2 Deacetylated chitin (deacetylation degree: 0.8) 4.0 g (23.6 m
mol), water 50ml, sodium monochloroacetate 11.7g (100m
mol) was weighed into a 300 ml flask and stirred at 80 ° C. The reaction proceeded with the deacetylated chitin powder dispersed in an aqueous solution of sodium monochloroacetate. Since the system became acidic with the progress of the reaction, a 5N aqueous sodium hydroxide solution was gradually added from the dropping funnel to maintain the pH of the system at 7. When the reaction was carried out at 80 ° C. for 6 hours, the insoluble deacetylated chitin almost disappeared at pH 7, and the reaction was stopped because the pH of the system did not shift to the acidic side without adding sodium hydroxide. . The reaction solution was diluted with water to 300 ml, and a small amount of the remaining insoluble deacetylated chitin gel was removed by centrifugation.The supernatant was filtered through a glass filter, the mother liquor was concentrated, and the pH was adjusted to 11 with sodium hydroxide. Then, the mixture was poured into a large amount of methanol and reprecipitated. The precipitate was taken out and dried under reduced pressure to obtain 5.5 g of partially N, N-dicarboxymethylated chitin sodium salt as a light brown powder.

構造の確認はIR及びNMRにより行い、分子量の測定はG
PCにより測定した。その結果を以下に示す。
The structure is confirmed by IR and NMR, and the molecular weight is measured by G
Measured by PC. The results are shown below.

◎ IR COONa:1410、1600cm-1 −OH :3200〜3500cm-1 ◎ 平均分子量:9.3×10413C−NMR a:182ppm b:181ppm c:100〜105ppm d:65〜80ppm e1,e2:58〜64ppm (e1とe2とは分別して同定できず。) f:54ppm g:25ppm 試験例1 カルボキシル基の定量 コロイド滴定によるカルボキシル基含量の定量を行っ
た。その結果を第1表に示す。
◎ IR COONa: 1410, 1600 cm -1 -OH: 3200-3500 cm -1 ◎ Average molecular weight: 9.3 × 10 413 C-NMR a: 182 ppm b: 181 ppm c: 100-105 ppm d: 65-80 ppm e 1 , e 2: 58~64ppm (the e 1 and e 2 can not be identified and separated.) f: 54ppm g: 25ppm Test Example 1 Determination of carboxyl group The content of carboxyl group was determined by colloid titration. Table 1 shows the results.

試験例2 カルシウムイオンキレート能の測定 カルシウムイオン電極を用い、pH10にてカルシウムイ
オンキレート能を測定した。その結果を第2表に示す。
Test Example 2 Measurement of calcium ion chelating ability Calcium ion chelating ability was measured at pH 10 using a calcium ion electrode. Table 2 shows the results.

第2表の結果から、本発明によって得られたキトサン
誘導体は、優れたカルシウムイオン捕捉能を有すること
がわかる。
From the results shown in Table 2, it can be seen that the chitosan derivative obtained according to the present invention has excellent calcium ion trapping ability.

試験例3 吸湿増加率及び水分残存率の測定 下記方法により、吸湿増加率及び水分残存率の測定を
行った。その結果を第3表に示す。
Test Example 3 Measurement of the rate of increase in moisture absorption and the rate of residual moisture The rate of increase in moisture absorption and the rate of residual moisture were measured by the following methods. Table 3 shows the results.

〔吸湿増加率〕(Moisture absorption increase rate)

硫酸アンモニウム飽和水溶液により相対湿度81%とし
たデシケーターと炭酸カリウム飽和水溶液により相対湿
度43%としたデシケーター20℃恒温室に用意し乾燥試料
を直径3cmのビーカーに0.5g精秤しデシケーターに放置
した。放置後の試料重量から吸湿増加率を次式により求
めた。
A desiccator having a relative humidity of 81% with a saturated aqueous solution of ammonium sulfate and a desiccator having a relative humidity of 43% with a saturated aqueous solution of potassium carbonate were prepared in a constant temperature room at 20 ° C. The rate of increase in moisture absorption was determined from the weight of the sample after standing according to the following equation.

吸湿増加率(%)=[(Wn−WO)/WO]×100 WO:放置前の重量 Wn:放置後の重量 〔水分残存率〕 各試料を直径3cmのビーカーに0.5g精秤したのち試料
に対して約10重量%の水を試料に加え、炭酸カリウム飽
和水溶液により相対湿度43%としたデシケーター中に20
℃で40時間放置した。放置後、各試料を精秤し保湿性の
指標として次式の水分残存率を求めた。
Rate of increase in moisture absorption (%) = [(Wn−WO) / WO] × 100 WO: weight before standing Wn: weight after standing [water remaining rate] 0.5 g of each sample was precisely weighed in a beaker having a diameter of 3 cm, and then the sample was weighed. About 10% by weight of water was added to the sample, and the mixture was placed in a desiccator adjusted to 43% relative humidity with a saturated aqueous solution of potassium carbonate.
Left at 40 ° C. for 40 hours. After standing, each sample was precisely weighed, and the residual moisture ratio of the following formula was determined as an index of moisture retention.

水分残存率(%)=(Hn/HO)×100 =[(Wn−S)/(WO−S)]×10
0 HO:添加水分量 Hn:放置後の水分量 WO:放置前の含水試料重量 Wn:放置後の試料重量 S:乾燥試料重量 第3表の結果から、本発明によって得られたキトサン
誘導体は、ヒアルロン酸と同程度の保水性を有すること
がわかる。
Water remaining rate (%) = (Hn / HO) × 100 = [(Wn−S) / (WO-S)] × 10
0 HO: Water content added Hn: Water content after standing WO: Weight of water-containing sample before standing Wn: Sample weight after standing S: Dry sample weight From the results shown in Table 3, it can be seen that the chitosan derivative obtained according to the present invention has the same level of water retention as hyaluronic acid.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】次の一般式(I) 〔式中、M1は水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウ
ム基、ヒドロキシ基が置換していてもよいアルキルアン
モニウム基又は4級アンモニウム基を示す〕 で表わされるN,N−ジカルボキシメチルグリコサミン誘
導体を構成単位として有するキトサン誘導体。
1. The following general formula (I) [Wherein, M 1 represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, an ammonium group, an alkylammonium group or a quaternary ammonium group which may be substituted with a hydroxy group], an N, N-dicarboxymethylglycosamine derivative represented by A chitosan derivative having as a constituent unit.
【請求項2】次の一般式(II) 〔式中、R1は水素原子又は基−CH2COOM2(M2は水素原
子、アルカリ金属原子、ヒドロキシ基が置換していても
よいトリアルキルアンモニウム基又は4級アンモニウム
基を示す)を示す〕 で表わされる構成単位を有するキトサン誘導体に、 次の一般式(III) X−CH2COOM2 (III) 〔式中、Xはハロゲン原子を示し、M2は前記と同じ意味
を有する〕 で表わされるモノハロゲノ酢酸又はその塩をpH6〜11に
て反応させることを特徴とする請求項1記載のキトサン
誘導体の製造方法。
2. The following general formula (II) [Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or a group —CH 2 COOM 2 (M 2 represents a hydrogen atom, an alkali metal atom, a trialkylammonium group or a quaternary ammonium group which may be substituted with a hydroxy group)] A chitosan derivative having a structural unit represented by the following general formula (III): X-CH 2 COOM 2 (III) wherein X represents a halogen atom and M 2 has the same meaning as described above. The method for producing a chitosan derivative according to claim 1, wherein the represented monohalogenoacetic acid or a salt thereof is reacted at pH 6 to 11.
【請求項3】請求項1記載のキトサン誘導体からなる洗
剤用ビルダー。
3. A detergent builder comprising the chitosan derivative according to claim 1.
【請求項4】請求項1記載のキトサン誘導体からなる保
湿剤。
4. A humectant comprising the chitosan derivative according to claim 1.
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