JP3017435B2 - キトサン微粒子の製造方法 - Google Patents

キトサン微粒子の製造方法

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JP3017435B2 JP7327888A JP32788895A JP3017435B2 JP 3017435 B2 JP3017435 B2 JP 3017435B2 JP 7327888 A JP7327888 A JP 7327888A JP 32788895 A JP32788895 A JP 32788895A JP 3017435 B2 JP3017435 B2 JP 3017435B2
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誠幸 小林
和重 家田
隆徳 山南
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は微粒子状のキトサン
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】キチンを脱アセチル化して得られるキト
サンは、そのユニークな性質を利用して種々の分野への
応用が試みられている。例えば、医療分野では創傷被覆
剤として、化粧品分野では粉体特性の改良剤として、塗
料分野では増粘剤、分散剤あるいは被膜形成剤としての
利用等が試みられている。特に化粧品の分野では、パウ
ダー化粧品等の粉体特性改良剤として微粒子状のキトサ
ンに対する要望が強い。
【0003】キトサンは、希酸水溶液に常温で溶解する
ことはよく知られている。また、サリチル酸、リン酸等
の水溶液には難溶性であるが、加熱すると溶解するが、
冷却してもキトサンは析出せずに安定な水溶液のままで
存在することもよく知られている。これらの水溶液から
固体粒子状のキトサンを単離するには、凍結乾燥や噴霧
乾燥等の費用のかかる方法の使用が必要であり、安価に
粒子状のキトサンを得るには適していない。
【0004】また、特開昭58−57401号公報、特
開昭60−215003号公報、特開昭61−4033
7号公報、特開昭62−62827号公報や特開平1−
140961号公報等にもキトサン微小球の製造方法が
開示されているが、これらの方法では高価な試薬を使用
したり、煩雑な操作が必要であり、これらの方法も安価
にキトサン微粒子を製造する方法としては適していな
い。
【0005】
【本発明が解決しようとする課題】本発明者等は、費用
がかかる上記の従来技術に鑑み、キトサンの酸水溶液か
らキトサン微粒子を容易に析出、単離できる安価で単純
な方法を開発すべく種々検討した結果、キトサンの有機
酸及び/又は硫酸以外の無機酸の水溶液に、硫酸又は硫
酸塩を添加することによってキトサンを容易に析出させ
ることができることを見い出し、本発明を完成するに至
った。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の本発明の目的は以
下の本発明によって達成される。即ち、本発明はキトサ
ンの有機酸及び/又は硫酸以外の無機酸の水溶液に、硫
酸及び/又は硫酸塩を添加してキトサンを析出させるこ
とを特徴とするキトサン微粒子の製造方法である。
【0007】
【発明の実施形態】以下に好ましい実施形態を挙げて本
発明を更に詳しく説明する。本発明において使用するキ
トサンは、カニ、エビ、昆虫等の甲殻あるいはキノコ等
に含まれている天然高分子物の一種であるキチンの脱ア
セチル化物であり、2−アミノ−2−デオキシ−D−グ
ルコースを1構成単位とする塩基性多糖類である。この
ような脱アセチル化キチンであるキトサンは、既に工業
的に生産されており、種々のグレードのものが入手でき
るが、脱アセチル化度は、通常約70%以上である。本
発明においては脱アセチル化度は特に制限されない。ま
た、キトサンの分子量も特に制限されない。用途に応じ
てキトサンに要求される特性を満足するように、最適な
脱アセチル化度や分子量を有するキトサンを適宜選択す
ればよい。
【0008】本発明においてキトサンを溶解するために
使用する酸としては、酢酸、蟻酸、クエン酸、酪酸、乳
酸、リンゴ酸、サリチル酸、コハク酸等の水溶性有機
酸、塩酸、硝酸、リン酸等の硫酸以外の無機酸が挙げら
れる。これらの酸は1種又は2種以上組み合わせて使用
される。これらの酸は水溶液として使用されるが、濃度
は特に限定されないが、通常0.1〜30重量%程度で
ある。又、キトサンの濃度も特に限定されないが、通
常、0.1〜30重量%程度である。
【0009】キトサンを上記の酸水溶液に添加し、十分
に攪拌して溶解させる。室温での溶解が困難な場合には
加熱して溶解させる。加熱温度はキトサンが溶解する温
度であればよく、特に制限されない。キトサンを溶解さ
せた後、不溶解分を濾過等の任意の手段で除去する。
【0010】キトサンを室温あるいは加熱下に溶解させ
た場合であっても、キトサンの酸水溶液を冷却してもキ
トサンは析出しない。キトサンを析出させるために、不
溶解分を取り除いたキトサンの酸水溶液に硫酸及び/又
は硫酸塩を添加することが必要である。硫酸塩をキトサ
ンの酸水溶液に添加する場合には、硫酸塩は固体のまま
添加して溶解させてもよいし、水溶液として添加しても
よい。又、硫酸及び/又は硫酸塩の水溶液にキトサンの
酸水溶液を添加してもよい。キトサンを加熱下に溶解さ
せた場合、キトサンを析出させるためには硫酸及び/又
は硫酸塩をキトサンの溶液に添加してから、或いは添加
しながら冷却することが必要である。又、硫酸及び/又
は硫酸塩は、加熱下にキトサンを溶解する際に添加する
こともできる。
【0011】いずれの場合とも、硫酸及び/又は硫酸塩
の添加量は特に制限されないが、キトサンに対して20
〜300重量%程度が好ましい。硫酸塩としては、硫酸
のナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属
塩、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属
塩、アンモニウム塩或いは有機アミン塩等が好ましいも
のとして挙げられる。
【0012】上記のように硫酸及び/又は硫酸塩を添加
して析出させたキトサンは、少なくとも50℃に再度加
熱することによって溶解し、冷却するとキトサンは再び
析出する。この加熱溶解、冷却析出を繰り返すことによ
り、、繰り返さない場合に比してキトサンには微粒子の
粒度分布が非常にシャープとなる利点が生じる。析出し
たキトサン微粒子は、遠心分離、濾過等の公知の方法で
単離される。
【0013】本発明における他のキトサン微粒子の製造
方法は、キトサンを50重量%以上の硫酸に溶解し、こ
の硫酸水溶液を水中に注入するか、若しくはこの溶液に
水を添加してキトサンを析出させる方法である。この方
法において、硫酸の濃度が50重量%未満ではキトサン
の溶解が不十分となり好ましくない。より好ましくは6
0重量%以上であるが、90重量%以上となるとスルホ
ン化や着色等の副反応が起こるのでと好ましくない。
又、キトサンを硫酸で変質させずに溶解させるために
は、キトサンの濃度は0.5〜30重量%の範囲が好ま
しい。
【0014】キトサンの微粒子を析出させるには、不溶
解分を除去したキトサンの硫酸水溶液を大過剰の水中に
注入するか、キトサンの硫酸溶液に大過剰の水を添加す
る。この場合の温度は、特に制限されないが、通常室温
である。析出したキトサンは、遠心分離、濾過等の公知
の方法で単離される。
【0015】以上の本発明の方法では、キトサン微粒子
は、キトサン及び/又はその酸の塩の形で析出する。従
って、キトサン微粒子を酸の塩の形で使用することが不
都合な場合には、単離した微粒子を水酸化ナトリウムや
アンモニア等のアルカリの水溶液で中和すれば、本来の
キトサンとすることができる。
【0016】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明する。特に断らない限り文中の部及び%は重量基準
である。
【0017】実施例1.5リットルビーカーに、キトサ
ン(1%濃度で5cps、溶媒1%酢酸水溶液、以下も
同様:脱アセチル化度98%)120gと酢酸120g
及びイオン交換水3760gをとり、室温で2時間撹拌
し溶解した。溶解後グラスフィルターで濾過して不溶解
分を除去した後、撹拌下硫酸ナトリウム60gを添加し
た。添加後すぐにキトサンが微粒子状に析出してくる。
濾過後、濾過残査を1.5リットルのイオン交換水に解
膠し、2%水酸化ナトリウムでpH8〜9まで中和し
た。濾過、水洗を繰り返して塩類を洗浄除去した。凍結
乾燥した濾過残査をピンミルで粉砕すると、平均粒子径
10μmの乾燥微小粒子110gが得られた。本品を皮
膚上に置き、指で引き延ばすと極めてスムーズに皮膚上
に広がり、良好な感触が得られ、パウダー化粧品として
有効であることがわかった。
【0018】実施例2.5リットルビーカーに、キトサ
ン(1%濃度で8cps、脱アセチル化度85%)12
0gと50%乳酸240g及びイオン交換水3640g
をとり、室温で2時間撹拌し溶解した。溶解後グラスフ
ィルターで濾過して不溶解分を除去した後、濾液を5リ
ットルセパラブルフラスコに移し、撹拌下硫酸カリウム
240gを添加した。キトサンは析出するが、80℃ま
で加熱昇温するとキトサンは再溶解した。そのまま1時
間保持した後、室温まで冷却するとキトサンが微粒子状
に析出してきた。濾過後、濾過残査を2.5リットルの
イオン交換水に解膠し、2%水酸化ナトリウムでpH8
〜9まで中和した。濾過、水洗を繰り返して塩類を洗浄
除去した。平均粒子径5μmの湿潤微小粒子550gが
得られた。本品を手のひらに取り、両手ですりあわせた
後、流水で洗い流した。その結果、手の汚れが落ちたば
かりでなく、手にしっとり感が持続した
【0019】実施例3 5リットルビーカーに、キトサン(1%濃度で10cp
s、脱アセチル化度75%)120gと35%塩酸80
g及びイオン交換水3700gをとり、室温で2時間撹
拌し溶解した。溶解後グラスフィルターで濾過して不溶
解分を除去した後、濾液を5リットルセパラブルフラス
コに移し、昇温して80℃とする。撹拌下硫酸アンモニ
ウム240gを添加した。そのまま0.5時間保持した
後、室温まで冷却するとキトサンが微粒子状に析出し
た。濾過後、濾過残査を2.5リットルのイオン交換水
に解膠し、2%水酸化ナトリウムでpH7〜8まで中和
した。濾過、水洗を繰り返して塩類を洗浄除去した。濾
過残査をイソプロピルアルコール2.5リットルに解膠
してアルコール置換した。濾過後、50℃で10時間乾
燥した。平均粒子径15μmの乾燥微小粒子105gが
得られた。
【0020】実施例4 1リットルビーカーに、キトサン(1%濃度で50cp
s、脱アセチル化度90%)30gと60%硫酸800
gをとり、室温で8時間撹拌し溶解した。溶解後グラス
フィルターで濾過して不溶解分を除去した後、濾液をイ
オン交換水8リットルに投入して希釈した。キトサンが
微粒子状に析出した。濾過後、濾過残査を1リットルの
イオン交換水に解膠し、濾過水洗を繰り返して過剰の硫
酸を洗浄除去した。濾過残査をイオン交換水1リットル
に解膠してスラリーとなし、スプレー乾燥した。平均粒
子径3μmの乾燥微小粒子23gが得られた。
【0021】
【発明の効果】以上の本発明によれば、安価かつ極めて
簡単な操作でキトサンの微粒子が得られる。本発明方法
で得られるキトサン微粒子は、パウダー化粧品の皮膚上
での延び、皮膚への付着性改良等の粉体改良剤として、
またスクラブ化粧品のスクラブ成分として有用である。
さらに、咀嚼時に違和感を与えない食品添加物素材等と
しても有用である。これらの用途以外にも農業用保水ゲ
ル等の種々の用途に用いることができる。
フロントページの続き (72)発明者 山南 隆徳 東京都中央区日本橋馬喰町1−7−6 大日精化工業株式会社内 (72)発明者 堀口 正二郎 東京都中央区日本橋馬喰町1−7−6 大日精化工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08B 37/08

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キトサンの有機酸又は硫酸以外の無機酸
    の水溶液に、硫酸及び/又は硫酸塩を添加してキトサン
    を析出させることを特徴とするキトサン微粒子の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 前記酸水溶液中に析出したキトサンを加
    熱して溶解させ、次いで、得られた酸水溶液を冷却して
    キトサンを析出させる請求項1に記載のキトサン微粒子
    の製造方法。
  3. 【請求項3】 加熱下にキトサンを溶解させて得られた
    前記の酸水溶液に硫酸及び/又は硫酸塩を添加した後、
    この水溶液を冷却してキトサンを析出させる請求項1に
    記載のキトサン微粒子の製造方法。
  4. 【請求項4】 硫酸塩が硫酸のアルカリ金属塩、アルカ
    リ土類金属塩、アンモニウム塩又は有機アミン塩である
    請求項1に記載のキトサン微粒子の製造方法。
  5. 【請求項5】 キトサンを50重量%以上の濃度の硫酸
    に溶解し、得られた硫酸水溶液を水中に注入するか若し
    くはこの溶液に水を添加してキトサンを析出させること
    を特徴とするキトサン微粒子の製造方法。
  6. 【請求項6】 析出したキトサン微粒子をアルカリで中
    和する請求項1〜5のいずれか1項に記載のキトサン微
    粒子の製造方法。
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