JP5138532B2 - 難溶性カチオン性多糖類フィルム - Google Patents
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Description
しかしながら、キトサン単独で作られたフィルムは、水溶性のため湿潤状態で長時間その形状を保持することは不可能である。そこで、キトサン自体の優れた性能が湿潤状態においてもフィルム状態で長時間維持できるように、難溶性又は不溶性キトサンフィルムが望まれ、様々な方法が開発されている。
特許文献1には、キトサンの有機酸水溶液を塗布後、アルカリ水溶液を塗布して乾燥することにより、不溶性キトサンフィルムを得る方法が開示されている。しかしながら、このフィルムの製造には2ステップが必要であり、また、フィルム自体が不均一フィルムの為、フィルム湿潤時に不均一な膨張によりカールする等の問題が発生する。
特許文献3には、水溶性キトサン誘導体フィルムの片面を、コラーゲン膜などを用いて難水溶化又は不溶化することが記載されているが、フィルム自体が不均一なフィルムの為、フィルム湿潤時に不均一な膨張によりカールする等の問題がある。
すなわち、本発明は、カチオン性多糖類及びゲル化性中性多糖類を含むフィルムにかかる。
本発明で使用するカチオン性多糖類とは、カチオン基を有する多糖類である。カチオン基としては、アミノ基、4級アンモニウム塩などを挙げることができるが、それらに限定されない。
カチオン性多糖類としては、キトサン、ヒドロキシプロピルキトサン、カチオン化グアーガム、カチオン化セルロース、カチオン化デンプン等が挙げられる。この中でも、キトサン、カチオン化グアーガムが好ましく、キトサンがより好ましい。
本発明に用いるゲル化性中性多糖とは、アニオン基及びカチオン基をその分子内に含有しない多糖類であり、且つゲル化性を有する多糖類をいう。ここで、ゲル化性とは、用いる中性多糖単独使用において、10質量%以下の加熱水溶液を室温下に放置した時、保型性を有する状態、又は流動性のない状態を示す性能をいう。
本発明で使用されるゲル化性中性多糖類は限定されないが、例えば、アガロース、カードラン等を挙げることができる。この中でも、取扱いの容易さからアガロースがより好ましい。
本発明では、まず多糖類の溶液を調製する。カチオン性多糖類の溶液及びゲル化性中性多糖類の溶液をそれぞれ作成した後、それらを混合することもできるし、それぞれの多糖類を同時に(一つの溶媒に)溶解することによって混合溶液を得ることもできる。
ここで使用する溶媒としては、所望のフィルムが得られる限り限定されず、当業者が適宜選択することができる。溶媒としては、水が必要であるが、本発明のフィルムの効果を奏する限り、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、アエトン等の水混和性有機溶剤、無機塩等を含んでもよい。水の種類も限定されず、水道水、イオン交換水、蒸留水、超純水等を使用することができる。
カチオン性多糖類の溶液の作成方法としては、カチオン性多糖類が溶媒に溶解すれば限定されない。カチオン性多糖類の種類によっては、溶液を酸性に調整することにより、カチオン性多糖類の溶解を促進することができる。例えば、キトサンは構成単位であるグルコサミン残基に遊離の一級アミノ基を持つ高分子電解質であり、酸性溶媒に溶解しやすい。
ゲル化性中性多糖類の溶液の作成方法としては、ゲル化性中性多糖類が溶媒に溶解すれば限定されない。
加熱時間も温度などに合わせて適宜選択することができ、例えば、0.5〜5時間程度が好ましい。さらに、ゲル化性中性多糖類、必要に応じて攪拌下に溶解させることができる。攪拌の方法についても限定されず、当業者が適宜選択することができる。
本発明のフィルムは、更に多価アルコールを含んでいてもよい。フィルムが多価アルコールを含むことによって、フィルムに柔軟性を付与することができ、また、フィルムのハンドリング性を向上させることができるからである。
多価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ソルビトール、マンニトール、マルチトール、キシリトール等の還元澱粉糖化物の糖アルコール、グルコース、フラクトース、ガラクトース、キシロース等の単糖類、サッカロース、マルトース、ラクトース等のニ糖類、澱粉の分解物等のオリゴ糖を例示できる。これらの中でも、グリセリン、ソルビット等が好ましい。
本発明におけるフィルムを作製するためには、まず、カチオン性多糖類及びゲル化性中性多糖類を含む溶液を調製する。
ここで、本明細書中の難溶化とは、水道水、イオン交換水、超純水等を含む水、種々の水溶液、水溶性のバッファー等に溶けにくいことを意味する。具体的には、フィルムを40℃のイオン交換水1時間浸漬した時に、フィルムが全く崩壊しないことを難溶化の態様として例示することができる。
次に、得られた多糖類の混合溶液を基板上に流延する。当該基板としては、所望のフィルムを得ることができれば限定されない。例えば、ガラス、金属、テフロン(登録商標)ベルト、PET等の合成フィルム等が挙げられる。フィルムの大きさや厚さも限定されず、適宜選択することができる。フィルムの厚さは、例えば、0.1μm〜1000μm程度、好ましくは1μm〜300μm程度、より好ましくは10μm〜100μm程度である。基板上に流延する量も限定されず、フィルムの大きさ、厚さ、基板の大きさ等に合わせて適宜選択することができる。
このようにして得られたフィルムは、カチオン性多糖類及びゲル化性多糖類を含む溶液を調製してから作られるので、フィルムの性質が均質であり、また、生体に有害な物質を用いて架橋などを行わないので、生体内に用いても安全である。
本発明のフィルムは、難溶性であること、カチオン基を有すること、生体安全性・適合性等を特徴とする。そこで、これらの特徴を活かした様々な用途が考えられる。化粧品分野、医薬品分野、食品分野、農業分野等において使用することができる。
キトサン(和光純薬 「キトサン1000」)を絶乾重量当たり4gとグリセリン1.2gをイオン交換水400g中に分散し、80℃まで加熱し、攪拌溶解した。尚、この間、1N塩酸を使用し、pHを4.0に調整した。1時間攪拌溶解後水溶液総重量をイオン交換水で400gに調整した。若干の未溶解物が認められた為、JIS60mesh篩を使用し、未溶解物を除去し、キトサン1.0質量%水溶液Aを得た。
[実施例2]
実施例1と同様にして、キトサン1.0質量%水溶液A、及びアガロース1.0質量%水溶液Bを得た。
[比較例1]
実施例1と同様にして、キトサン1.0%水溶液Aを得た。
水溶液A300gをガラス基板上に流延した。水溶液を流延したガラス基板を70℃送風乾燥機に投入し、7時間放置し乾燥した。乾燥機より取り出したガラス基板より、フィルムを剥離し、厚み62μの透明な柔軟性を有する均一フィルムを得た。当該フィルムは、試験例1に従い水溶性の評価を実施した。
[比較例2]
実施例1と同様にして、キトサン1.0質量%水溶液Aを得た。ゲル化性酸性多糖として、1.0質量%カッパカラギナン水溶液(C−a)、1.0質量%アルギン酸ソーダ水溶液(C−b)、1.0質量%寒天水溶液(C−c)、ペクチン水溶液(C−d)、及び1.0質量%ジェランガム水溶液(C−e)を公知の方法で作成した。
[試験例1]
フィルムの溶解性は次項の通り評価した。
浸漬フィルム状況については、吸水したフィルムを手で伸ばすことによってその変化を観察した。
Claims (3)
- キトサン、ゲル化性中性多糖類及び多価アルコールからなり、
(1)キトサン1質量部に対して、ゲル化性中性多糖類を0.2〜5.0質量部含み、且つ、
(2)カチオン性多糖類及びゲル化性中性多糖類の合計1質量部に対して0.1〜1質量部の多価アルコールを含む、フィルム。 - ゲル化性中性多糖類がアガロースである請求項1記載のフィルム。
- 多価アルコールがグリセリンである請求項1又は2記載のフィルム。
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