JPH02149335A - キトサン・ゼラチン架橋ゲル - Google Patents

キトサン・ゼラチン架橋ゲル

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JPH02149335A
JPH02149335A JP30364288A JP30364288A JPH02149335A JP H02149335 A JPH02149335 A JP H02149335A JP 30364288 A JP30364288 A JP 30364288A JP 30364288 A JP30364288 A JP 30364288A JP H02149335 A JPH02149335 A JP H02149335A
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JP
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JP30364288A
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Hiroshi Doi
浩 土井
Koki Murakami
村上 弘毅
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Nippon Oil and Fats Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パップ剤、パック剤または化粧品等に利用で
きるキトサン・ゼラチン架橋ゲル、さらに詳しくは、ゼ
ラチン、キトサンおよび膠化遅延剤を含む水溶液とポリ
エーテル化合物とを反応させて得られるキトサン・ゼラ
チン架橋ゲルに関する。
〔従来の技術〕
従来、パップ剤やパック剤の基材としては、ゼラチンを
ポリエーテル化合物で架橋したゼラチン架橋ゲルが用い
られている。
このようなゼラチン架橋ゲルとしては、例えば特開昭6
1−282314号公報には、膠化遅延剤を加えたゼラ
チン水溶液とN−ヒドロキシイミドエステル化合物とを
反応させて得たゼラチン架橋ゲルを自着性パップ剤等の
基材とすることが報告されている。 また、特開昭63
−68510号には、ゲル化遅延剤を加えたゼラチン水
溶液とN−ヒドロキシイミドエステル化合物とを反応さ
せて得たゼラチン架橋ゲルを、粘着性および経時粘着性
にすぐれたシート状パック剤の基材とすることが報告さ
れている。
しかし、上記の従来技術により製造されたゼラチン架橋
ゲルにおいて、さらに経時的な耐熱安定性に優れ、例え
ばゲルを40℃で長期間保存した場合でも、ゲルが軟化
または溶解しないようなゼラチン架橋ゲルが要望されて
いる。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、上記の問題点を解決するため、従来の
ゲルが備えている強力な粘着性およびその持続性に加え
、40℃の条件下における保形性など経時的な耐熱安定
性に優れたゲルを提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、下記−般式(T
)〜〔IV〕で示されるポリエーテル化合物でゼラチン
およびキトサンを部分的に架橋して得られる生成物が経
時的に熱安定性の高い性質を持つことを見出し本発明を
完成した。
すなわち、本発明は次のキトサン・ゼラチン架−1,0 橋ゲルである。
(1)ゼラチン、キトサンおよび膠化遅延剤を含む水溶
液と、下記の一般式〔I〕で示される化合物とを反応さ
せて得られる生成物を主成分とする水性で粘着性を有す
るキトサン・ゼラチン架橋ゲル・・・(ゲルI)。
およびその部分置換体、 (ただし式中、 Xlは炭素数が2〜6で、2〜6個の水酸基を持つ化合
物の残基、 A1はオキシエチレン基、オキシプロピレン基、および
オキシブチレン基から選ばれる1種または2種以上の基
、 Ylは二塩基酸の残基、 zlは、 およびその部分置換体、 およびその部分置換体、 \ / およびその部分置換体、 \ ル・ (ゲル■)。
およびその部分置換体、 \ およびその部分置換体、ならびに \ およびその部分置換体から選ばれる1種または2種以上
の基、 mlは1〜500、 nlは2〜6 を示す。) (2)ゼラチン、キトサンおよび膠化遅延剤を含む水溶
液と、下記の一般式[11]で示される化合物とを反応
させて得られる生成物を主成分とする水性で粘着性を有
するキトサン・ゼラチン架橋ゲ(ただし式中、 x2は炭素数が2〜6で、2〜6個の水酸基を持つ化合
物の残基、 A2はオキシエチレン基、オキシプロピレン基、および
オキシブチレン基から選ばれる1種または2種以上の基
、 v2はA2とエーテル結合をした二塩基酸の残基、z2
は およびその部分置換体、 およびその部分置換体、ならびに \ およびその部分置換体、 およびその部分置換体。
\ / およびその部分置換体、 \ およびその部分置換体から選ばれる1種または2種以上
の基、 m2は1−500、 R2は2〜6 を示す。) (3)ゼラチン、キトサンおよび膠化遅延剤を含む水溶
液と、下記の一般式〔III〕で示される化合物とを反
応させて得られる生成物を主成分とする水性で粘着性を
有するキトサン・ゼラチン架橋ゲル・・・(ゲルIII
)。
およびその部分置換体、 \ しfi2 / (ただし式中、 x3は炭素数が2〜6で、2〜6個の水酸基を持つ化合
物の残基、 A3はオキシエチレン基、オキシプロピレン基、および
オキシブチレン基から選ばれる1種または2種以上の基
、 R1は炭素数が1〜4のアルキル基およびその部分置換
体から選ばれる1種または2種以上の基。
m3は1〜500、 R3は2〜6 を示す。) (4)ゼラチン、キトサンおよび膠化遅延剤を含む水溶
液と、下記の一般式(IVIで示される化合物とを反応
させて得られる生成物を主成分とする水性で粘着性を有
するキトサン・ゼラチン架橋ゲル・・・(ゲル■)。
(ただし式中、 ×4は炭素数が2〜6で、2〜6個の水酸基を持つ化合
物の残基、 A4はオキシエチレン基、オキシプロピレン基、および
オキシブチレン基から選ばれる1種または2種以上の基
、 ■4は炭素数が1〜20の直鎖または分枝状の飽和炭化
水素の残基およびそれらの部分置換体、ならびに炭素数
が1〜20の直鎖または分枝状の飽和カルボン酸のアシ
ル基およびそれらの部分置換体(結合する際の方向はA
4とエステル結合する)から選ばれる1種または2種以
上の基、 R2は水素原子、ならびに炭素数1〜4のアルキル基お
よびその置換体から選ばれる1種または2種以上の基、 R3は水素原子、炭素数が1〜20の直鎖または分枝状
の飽和炭化水素の残基およびそれらの部分置換体、炭素
数が1〜20の直鎖または分枝状の飽和カルボン酸のア
シル基およびそれらの部分置換体、ならびにベンゼン環
を有する化合物の残基およびその部分置換体から選ばれ
る1種または2種以上の基、 m4は1−500、 R4は2〜6 を示す。) ゲルI〜ゲル■に使用するゼラチンは特に制限はなく、
任意の起源のものが使用できる。
ゲルI〜ゲル■に使用するキトサンはキチンを脱アセチ
ル化して得られるが、その脱アセチル化の程度は30〜
100%、好ましくは60〜100%の範囲である。
ゲル1〜ゲル■のいずれのゲルにおいても、キトサンと
ゼラチンとの合計量は、反応系全重量に対し6〜24重
量%の割合で配合するのが好ましい。
また、キトサン/ゼラチンの重量割合は99/1〜1/
99、好ましくは50150〜3/97の範囲である。
ゲル1〜ゲル■に使用する膠化遅延剤は、加温溶解した
ゼラチン水溶液が温度の低下とともに次第に膠化する速
度を遅延させ、かつ膠化温度を低下させる化合物で、水
溶液として安定なものである。このような膠化遅延剤と
しては、例えば塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化カ
ルシウム、塩化マグネシウム、塩化マグネシウム・アン
モニウム、塩化アンモニウム、塩化亜鉛、塩化亜鉛・ア
ンモニウム、塩化マンガン、塩化バリウム、塩化ニッケ
ル、塩化リチウム、塩化コバルト、塩化アルミニウム、
塩化アンチモン、塩化スズ(II)、塩化スズ(IV)
、塩化チタン(II)、塩化チタン(IV)、塩化鉄(
II)、塩化鉄(m)、塩化銅(II)などの塩素を含
む無機化合物、臭化カリウム、臭化ナトリウム、臭化カ
ルシウム、臭化マグネシウム、臭化アンモニウム、臭化
亜鉛、臭化マンガン、臭化バリウム、臭化ニッケル、臭
化リチウム、臭化アルミニウム、臭化スズ(II)、臭
化鉄(II)、臭化鉄(m)、臭化銅(II)などの臭
素を含む無機化合物、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、
硝酸カルシウム、硝酸アンモニウム、硝酸亜鉛、硝酸バ
リウム、硝酸ニッケル、硝酸アルミニウム、硝酸コバル
ト、硝酸マグネシウム、硝酸マンガン、硝酸リチウム、
硝酸鉄(II)、硝酸鉄(m)、硝酸銀、硝酸銅などの
硝酸基を含む無機化合物、チオシアン酸カリウム、チオ
シアン酸ナトリウム、チオシアン酸カルシウム、チオシ
アン酸アンモニウム、チオシアン酸バリウム、チオシア
ン酸鉄(m)などのチオシアン酸基を含む無機化合物、
もしくはレゾルシン、ヒドロキノン、ピロカテキン、ピ
ロガロール、フルフラール、尿素、エタノール、メタノ
ール変性エタノール、イソプロパツール、クロロブタノ
ール、エリスリトール、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、グリセリンなどの非電解質などが挙げら
れる。これらは1種または2種以上を使用することがで
きる。
膠化遅延剤は、反応系全重量に対して0.3〜25重量
%の割合で配合するのが好ましい。
ゲル■において、前記一般式(13で示されるポリエー
テル化合物は架橋剤として用いられる(以下架橋剤Iと
称する場合がある)。
架橋剤Iにおいて、xlは炭素数が2〜6で、2〜6個
の水酸基を持つ化合物、例えばエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、トリ
メチロールエタン、トリメチロールプロパン、エリトリ
トール、ペンタエリトリトール、ソルビトール、マンニ
トール、グルコース、マンノース、キシロース、ソルビ
タンなどの多価アルコールから生ずるアルコール残基で
ある。
nlはxlのアルコールの水酸基に対応して2〜6の値
を示す(ただしn1≦x1の水酸基数)。
A1はオキシエチレン基、オキシプロピレン基、および
オキシブチレン基の中から選ばれる1種もしくは任意の
組合せの2種以上の基で、エチレンオキシド、プロピレ
ンオキシド、ブチレンオキシドまたはテトラヒドロフラ
ンに起因する単量体単位であり、mlはその平均付加モ
ル数を示す。
vlは二塩基酸残基、例えばシュウ酸、マロン酸、コハ
ク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、コルク酸
、アゼライン酸、セパチン酸、ノナン−ジカルボン酸、
デカン−ジカルボン酸、ウンデカン−ジカルボン酸、イ
ソコハク酸、メチルコハク酸、エチルマロン酸、ジメチ
ルマロン酸、リンゴ酸、タルトロン酸、マレイン酸、フ
マール酸、オキサル酢酸、酒石酸、メソシュウ酸、アセ
トンジカルボン酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコ
ン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ホモフ
タル酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸
、ジヒドロフタル酸、0−フェニレン二酢酸、m−フェ
ニレン二酢酸、P−フェニレン二酢酸、0−フェニレン
酢酸−β−プロピオン酸、ナフタレン−2,3−ジカル
ボン酸、ナフタレン−1,2−ジカルボン酸、ナフタレ
ン−1,8−ジカルボン酸、ジフェン酸、アスパラギン
酸、グルタミン酸、α−ケトグルタル酸、α−オキシグ
ルタル酸なとの二塩基酸の残基を示す。
zlは前記式(I a)〜(Ig)の構造の外、その部
分置換体として、例えば 式(I a)の場合、式(I
d)の場合、 式(Ie)の場合、 式〔1f〕の場合、 などの構造を示すものである。
以上の各構成からなる架橋剤Iは、ゼラチンまたはキト
サンのアミノ基と特異的に反応する際、N−ヒドロキシ
イミド基を遊離しゼラチンまたはキトサンのアミノ基と
反応して付加生成物を作るので、下記の反応式(Ih)
に示すように、ゼラチンまたはキトサンのアミノ基に対
して架橋剤として働き、水溶液中で架橋反応を行い、ゼ
ラチンおよびキトサンの混合物を高分子化して良好なゲ
ルを形成する。
=24− 上記の架橋反応において、Xlがエチレングリコール、
プロピレングリコールなどのジオールから生ずるアルコ
ール残基の場合、nlは2であって架橋剤■は2官能の
架橋剤となり、比較的柔かいゲルを形成する。またxl
がペンタエリトリトールまたはソルビトールなどのポリ
オールから生ずるアルコール残基の場合には、nlは4
または6であって架橋剤Iは多官能の架橋剤となり、こ
れらによってゲルを作る場合、架橋密度の高い剛直なゲ
ルを形成する。
またA1がオキシエチレン基の場合には、オキシプロピ
レン基、オキシブチレン基の場合より架橋剤Iの親水性
は大きく、オキシエチレン基とオキシプロピレン基、も
しくはオキシエチレン基とオキシブチレン基、さらにオ
キシエチレン基とオキシプロピレン基とオキシブチレン
基の共重合体の場合、親水性の程度はそれぞれの成分の
比率によって変わるので、これによってゲルIの親水性
の度合を調整することができる。
l111は1〜500の範囲を取り得るが、111が小
さいほど架橋剤1の単位重量当りの架橋密度は高くなる
ため、ゲルIは剛直なゲルとなりやすく、かつ架橋剤1
の親木性は小さくなる。l111が500を越えると、
架橋剤Iの単位重量当りの架橋密度が低くなり過ぎ、架
橋剤としての作用が著しく小さくなって実用に適さない
なおYlを残基とする二塩基酸は、アルコールのオキシ
アルキレン付加物および酸イミドとのエステル化の容易
さなどから任意に選択される。
また酸イミドとしては、zlの部分構造が一般式(I 
a)およびその部分置換体であるフタルイミド、一般式
[1d]およびその部分置換体であるマレイミド、なら
びに一般式(Ie)およびその部分置換体であるスクシ
ンイミドが工業的に製造し易く。
かつ安価であるので望ましい。
上記架橋剤Iは、反応系全重量に対して2〜24重量%
の割合で配合するのが好適である。
ゲル■において、前記一般式(II)で示されるポリエ
ーテル化合物は架橋剤として用いられる(以下架橋剤■
と称する場合がある)。
架橋剤■において、x2は炭素数が2〜6で、2〜6個
の水酸基を持つ化合物、例えばエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、トリ
メチロールエタン、トリメチロールプロパン、エリトリ
トール、ペンタエリトリトール、ソルビトール、マンニ
トール、グルコース、マンノース、キシロース、ソルビ
タンなどの多価アルコールから生ずるアルコール残基で
ある。
n2はx2のアルコールの水酸基に対応して2〜6の値
を示す(ただしn2≦x2の水酸基数)。
Amはオキシエチレン基、オキシプロピレン基、および
オキシブチレン基の中から選ばれる1種もしくは任意の
組合せの2種以上の基で、エチレンオキシド、プロピレ
ンオキシド、ブチレンオキシドまたはテトラヒドロフラ
ンに起因する単量体単位であり、m2はその平均付加モ
ル数を示す。
■2はA2とエーテル結合した一塩基酸残基を示し、例
えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロ
ン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミ
チン酸、ステアリン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、
トウハク酸、リンデル酸、フイセトレン酸、パルミトレ
イン酸、エルカ酸、ヒドロキシラウリン酸、ヒドロキシ
ミリスチン酸、ケイ皮酸などの一塩基酸の残基を示す。
z2は前記式[11a]〜(IIg)の構造の外、その
部分置換体として、例えば 式(Ila)の場合、式(
ud)の場合、 式[11elの場合、 式(Ilflの場合、 などの構造を示すものである。
以上の各構成からなる架橋剤■は、架橋剤Iと同様にゼ
ラチンまたはキトサンのアミノ基と特異的に反応する際
、N−ヒドロキシイミド基を遊離しゼラチンまたはキト
サンのアミノ基と反応して付加生成物を作るので、下記
の反応式(■h)に示すように、ゼラチンまたはキトサ
ンのアミノ基に対して架橋剤として働き、水溶液中で架
橋反応を行い、ゼラチンおよびキトサンの混合物を高分
子化して良好なゲルを形成する。
し−シl−12 上記の架橋反応において、x′lがエチレングリコール
、プロピレングリコールなどのジオールから生ずるアル
コール残基の場合、R2は2であって架橋剤■は2官能
の架橋剤となり、比較的柔かいゲルを形成する。また×
2がペンタエリトリトールまたはソルビトールなどのポ
リオールから生ずるアルコール残基の場合には、R2は
4または6であって架橋剤■は多官能の架橋剤となり、
これらによってゲルを作る場合、架橋密度の高い剛直な
ゲルを形成する。
またA2がオキシエチレン基の場合には、オキシプロピ
レン基、オキシブチレン基の場合より架橋剤■の親水性
は大きく、オキシエチレン基とオキシプロピレン基、も
しくはオキシエチレン基とオキシブチレン基、さらにオ
キシエチレン基とオキシプロピレン基とオキシブチレン
基の共重合体の場合、親水性の程度はそれぞれの成分の
比率によって変わるので、これによってゲル■の親水性
の度合を調整することができる。
1112は1〜500の範囲を取り得るが、l112が
小さいはど架橋剤Hの単位重量当りの架橋密度は高くな
るため、ゲル■は剛直なゲルとなりやすく、かつ架橋剤
■の親水性は小さくなる。m2が500を越えると、架
橋剤■の単位重量当りの架橋密度が低くなり過ぎ、架橋
剤としての作用が著しく小さくなって実用に適さない。
なおY2を残基とする一塩基酸は、アルコールのオキシ
アルキレン付加物および酸イミドとのエステル化の容易
さなどから任意に選択される。
また酸イミドとしては、Z2の部分構造が一般式[11
alおよびその部分置換体であるフタルイミド、一般式
(Ild)およびその部分置換体であるマレイミド、な
らびに一般式[11e〕およびその部分置換体であるス
クシンイミドが工業的に製造し易く、かつ安価であるの
で望ましい。
上記架橋剤■は、反応系全重量に対して2〜24重量%
の割合で配合するのが好適である。
ゲル■において、前記一般式〔酊〕で示されるポリエー
テル化合物は架橋剤として用いられる(以下架橋剤■と
称する場合がある)。
架橋剤■において、x3は炭素数が2〜6で、2〜6個
の水酸基を持つ化合物、例えばエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、トリ
メチロールエタン、トリメチロールプロパン、エリ・ト
リトール、ペンタエリトリトール、ソルビトール、マン
ニトール、グルコース、マンノース、キシロース、ソル
ビタンなどの多価アルコールから生ずるアルコール残基
である。
R3はx3のアルコールの水酸基に対応して2〜6の値
を示す(ただしn3≦x3の水酸基数)。
A3はオキシエチレン基、オキシプロピレン基、および
オキシブチレン基の中から選ばれる1種もしくは任意の
組合せの2種以上の基で、エチレンオキシド、プロピレ
ンオキシド、ブチレンオキシドまたはテトラヒドロフラ
ンに起因する単量体単位であり、l113はその平均付
加モル数を示す。
R1は炭素数が1〜4のアルキル基およびその部分置換
体から選ばれる1種または2種以上の基で、例えばメチ
ル基、エチル基、n−プロピル基、イソ凋一 プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、5ec−ブ
チル基、tart−ブチル基などが挙げられる。また、
部分置換体の置換基としては、例えばハロゲン原子、水
酸基、カルボキシル基、アミノ基またはシアノ基などが
挙げられる。
以上の各構成からなる架橋剤■は、酸性溶液中でアルコ
ールを放出してポリオキシアルキレンのジアルデヒドに
変化する。このポリオキシアルキレンのアルデヒド基は
ゼラチンまたはキトサン分子のアミノ基と容易に反応す
る。下記反応式(mh)に示すように、側鎖にアミノ基
を有するゼラチンまたはキトサンは、水溶液中でこのポ
リオキシアルキレンのアルデヒド基と反応して分子間に
架橋構造ができ、高分子化して良好なゲルを形成する。
(R’0)2CHCH20(A’)I113CH2CH
(OR’)2OCHCH20(A”)、3CH2CHO
++ 4R”OH 上記の架橋反応において、x3がエチレングリコール、
プロピレングリコールなどのジオールから生ずるアルコ
ール残基の場合、R3は2であって架橋剤■は2官能の
架橋剤となり、比較的柔かいゲルを形成する。またx3
がペンタエリトリトールまたはソルビトールなどのポリ
オールから生ずるアルコール残基の場合には、R3は4
または6であって架橋剤■は多官能の架橋剤となり、こ
れらによってゲルを作る場合、架橋密度の高い剛直なゲ
ルを形成する。
またA3がオキシエチレン基の場合には、オキシプロピ
レン基、オキシブチレン基の場合より架橋剤■の親木性
は大きく、オキシエチレン基とオキシプロピレン基、も
しくはオキシエチレン基とオキシブチレン基、ざらにオ
キシエチレン基とオキシプロピレン基とオキシブチレン
基の共重合体の場合、親水性の程度はそれぞれの成分の
比率によって変わるので、これによってゲル■の親水性
の度合を調整することができる。
m3は1〜500の範囲を取り得るが、113が小さい
ほど架橋剤■の単位重量当りの架橋密度は高くなるため
、ゲル■は剛直なゲルとなりやすく、かつ架橋剤■の親
水性は小さくなる。m3が500を越えると、架橋剤■
の単位重量当りの架橋密度が低くなり過ぎ、架橋剤とし
ての作用が著しく小さくなって実用に適さない。
R1は前記した炭素数が1〜4のアルキル基およびその
部分置換体の中から任意に選択する。
上記架橋剤■は、反応系全重量に対して2〜24重量%
の割合で配合するのが好適である。
ゲル■において、前記一般式〔IV〕で示されるポリエ
ーテル化合物は架橋剤として用いられる(以下架橋剤■
と称する場合がある)。
架橋剤■において、x4は炭素数が2〜6で、2〜6個
の水酸基を持つ化合物、例えばエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、トリ
メチロールエタン、トリメチロールプロパン、エリトリ
トール、ペンタエリトリトール、ソルビトール、マンニ
トール、グルコース、マンノース、キシロース、ソルビ
タンなどの多価アルコールから生ずるアルコール残基で
ある。
R4はx4のアルコールの水酸基に対応して2〜6の値
を示す(ただしn4≦x4の水酸基数)。
■4はオキシエチレン基、オキシプロピレン基、および
オキシブチレン基の中から選ばれる1種もしくは任意の
組合せの2種以上の基で、エチレンオキシド、プロピレ
ンオキシド、ブチレンオキシドまたはテトラヒドロフラ
ンに起因する単量体重位であり、m4はその平均付加モ
ル数を示す。
Z4は炭素数が1〜20の直鎖または分枝状の飽和炭化
水素の残基およびそれらの部分置換体、ならびに炭素数
が1〜20の直鎖または分枝状の飽和カルボン酸のアシ
ル基およびその部分置換体(結合する際の方向はA4と
エステル結合する)から選ばれる1種または2種以上の
基を示す。上記飽和炭化水素の残基または部分置換体と
しては、例えばメタン、エタン、プロパン、ブタン、ペ
ンタン、ヘキサン、ペンタン、ノナン、デカン、これら
の異性体および部分置換体から生じる残基などを例示で
きる。また、アシル基およびそれらの部分置換体として
は、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、
カプロン酸、カプリル酸5ラウリン酸、ミリスチン酸、
パルミチン酸、ステアリン酸、これらの異性体および部
分置換体から生じる残基などを例示できる。また、部分
置換体の置換基としては、例えばハロゲン原子、水酸基
、アミノ基、カルボキシル基またはシアノ基などを例示
できる。
R2は水素原子、ならびに炭素数1〜4のアルキル基お
よびその部分置換体から選ばれる1種または2種以上の
基で、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イ
ソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、5ec−
ブチル基、およびtert−ブチル基などが挙げられる
。また、部分置換体の置換基としては、例えばハロゲン
原子、水酸基、アミノ基、カルボキシル基またはシアノ
基などが挙げられる。
R3は水素原子、炭素数が1〜20の直鎖または分枝状
の飽和炭化水素の残基およびそれらの部分置換体、炭素
数が′1〜20の直鎖または分枝状の飽和カルボン酸の
アシル基およびそれらの部分置換体、ならびにベンゼン
環を有する化合物の残基およびその部分置換体から選ば
れる1種または2種以上の基を示す。
上記飽和炭化水素の残基および部分置換体としては、例
えばメタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘ
キサン、ペンタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデ
カン、ドデカン、これらの異柱体および部分置換体から
生じる残基などを例示できる。アシル基および部分置換
体としては、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、
吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリス
チン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、これらの異性体
および部分置換体から生じる残基などを例示できる。ベ
ンゼン環を有する化合物の残基および部分置換体として
は、例えばベンゼン、クロロベンゼン、O−ジクロロベ
ンゼン、フェノール、クレゾール、トルエン、P−キシ
レン、m−キシレン、エチルベンゼン、アニリン、p−
アミノアニリン、P−ニトロアニリン、安息香酸、安息
香酸エチル、p−アミノ安息香酸、アセトアニリド、N
、N−ジメチルアニリン、P−トルイジン、ベンゼンス
ルホン酸、ナフタレン、アントラセン、ピレンおよびこ
れらの部分置換体から生じる残基などを例示できる。
また、部分置換体の置換基としては、例えばハロゲン原
子、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、またはシアノ
基などを例示できる。
以上の構成からなる架橋剤■は、ゼラチンまたはキトサ
ンのアミノ基と特異的に反応して付加生成物を作るので
、下記の反応式(IVh)の例に示すように、ゼラチン
またはキトサンのアミノ基に対して架橋剤として働き、
水溶液中で架橋反応を行い、ゼラチンおよびキトサン混
合物を高分子化して良好なゲルを形成する。
・・・印^〕 上記の架橋反応において、x4がエチレングリコール、
プロピレングリコールなどのジオールから生ずるアルコ
ール残基の場合、R4は2であって。
架橋剤は2官能の架橋剤となり、比較的柔かいゲルを形
成する。またx4がペンタエリトリトールやソルビトー
ルなどのポリオールがら生ずるアルコール残基の場合に
は、R4は4または6であって、架橋剤は多官能の架橋
剤となり、これらによってゲルを作る場合、架橋密度の
高い剛直なゲルを形成する。
またA4がオキシエチレン基の場合には、オキシプロピ
レン基、オキシブチレン基の場合より架橋剤の親水性は
大きい。従って、Y4がオキシエチレン基、オキシプロ
ピレン基およびオキシブチレン基から選ばれる2種以上
の共重合体の場合、ゲルの親水性の程度はこれらの比率
を変えることによって調整することができる。
Cは1〜500の範囲を取り得るが、Cが小さいほど架
橋剤の単位重量当りの架橋密度は高くなるため、ゲルは
剛直なゲルが得やすく、かつ架橋剤の親木性は小さくな
る。m4が500を越えると、架橋剤中のエポキシ部分
の単位重量当りの架橋密度が小さくなり過ぎ、架橋剤と
しての作用が著しく小さくなって実用に適さない。
架橋剤の親水性の程度はY4によっても調整できる。す
なわち、■4が例えばメタン、エタン、ギ酸または酢酸
などの比較的炭素数の少ない炭化水素やカルボン酸のア
シル基から生ずる残基の場合。
親水性は大きく、Y4の炭素数が大きくなるにつれて親
水性が小さくなる。この性質を利用してゲルの親水性を
調整することができる。
ゼラチンおよびキトサン混合物のゲル化時間は、R2ま
たはR3により調整できる。すなわち、R2が水素原子
のときに架橋反応に係わるエポキシ基の反応性は最も小
さく、炭素数が増加するにつれて反応性が増加する。従
って、この性質を利用して架橋剤の反応性を調整し、ゲ
ル化時間を調整することができる。また、R3が水素原
子のときに架橋反応に係わるエポキシ基の反応性は最も
大きく、炭素数が増加するにつれ、エポキシ基の立体障
害が大きくなり、エポキシ基の反応性は小さくなる。
従って、この性質を利用して架橋剤の反応性を調節する
ことができ、ゲル化時間を調整することができる。
上記のような一般式[IV]で示される架橋剤は安定な
化合物であり、常温で長期間保存できる。また、ゼラチ
ンまたはキトサンとの反応速度を自由に調節できる。
上記架橋剤は、反応系全重量に対して2〜24重量%の
割合で配合するのが好ましい。
本発明においては、ゼラチン、キトサン、膠化遅延剤、
架橋剤の外に必要に応じて、粘着性付与剤兼親水性溶媒
、添加剤、p)l調整剤、顔料、薬効成分、水などを使
用できる。
粘着性付与剤兼親水性溶媒は、膠化遅延剤とともに最終
的に生成するキトサン・ゼラチン架橋ゲルに粘着性を付
与するものであり、例えばグリセリン、ポリエチレング
リコールなどを例示できる。
これらは1種または2種以上混合して使用できる。
このような粘着性付与剤兼親水性溶媒は、反応系全重量
に対して1〜80重量%の割合で配合するのが好ましい
また、本発明において必要に応じて使用される添加剤と
しては、たとえばカチオン、アニオン、ノニオン系の界
面活性剤;イミダゾール誘導体、アミノ酸誘導体、ハロ
ゲン誘導体などの防菌防黴剤;ポリビニルアルコール、
アラビアゴム、ポリアクリル酸、ポリブテン、エステル
ガム、カルボキシメチルセルロースなどの物性改質剤な
どがある。
また、pHを調整するために水酸化ナトリウム、重炭酸
すI・リウム、塩化水素、酢酸、炭酸などのp)l調整
剤を使用できる。
また、酸化チタン、カオリンなどの顔料を使用できる。
さらに、Ω−メントール、dQ−カンフル、サリチル酸
グリコール、トコフェロール、アスコルビン酸、グルタ
チオン、インドメタシン、ビタミンC、ビタミンE、パ
ラオキシ安息香酸、グルタチオンなどの薬効成分を使用
できる。
水は、反応系全重量に対して0.1〜70重量%の割合
で配合するのが好ましい。添加剤、pH調整剤、顔料、
薬効成分の配合量は適宜量である。
ゲルI〜ゲル■は、次のような操作で製造できる。まず
、ゼラチンを温水中に溶解し、これにキトサンと膠化遅
延剤を加える。キトサンはそのまま加えてもよいし、キ
トサンの水溶液にして加えてもよい。さらに必要に応じ
て粘着性付与剤兼親水性溶媒、pH調整剤、薬効成分、
界面活性剤、顔料、などを加え均一なキトサン・ゼラチ
ン水溶液を調製する。
次に、別途合成した前記一般式(1)〜〔IV〕で示し
た架橋剤を先のキトサン・ゼラチン水溶液とは別の容器
に入れ、そのまま、または必要に応じて粘着性付与剤兼
親水性溶媒を加えて架橋剤を調製する。次にキトサン・
ゼラチン水溶液と架橋剤を均一に混合し、反応時間5〜
60分、反応温度20〜100℃の反応条件で反応を行
いゲルI〜ゲル■を製造する。この反応は上記混合液を
用途に応じた支持体上に塗布して行うことができる。
このようにして製造した架橋ゼラチンゲルは、水性で従
来のものと同程度の粘着力を有しているので、パップ剤
やパック剤などの粘着剤や化粧品の原料として利用でき
る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、膠化遅延剤を含むゼラチン水溶液にキ
トサンを加え、これを特定の架橋剤を用いて反応させる
ようにしたので、優れた粘着力を長期間維持し、かつ例
えば40℃の高温の条件下で長期間保形性を有する経時
的な耐熱安定性に優れたゲルを得ることができる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について説明する。
製造例1 付加モル数141モルのポリエチレングリコールに、2
モルの無水マレイン酸を反応させてハーフエステルを作
り、これに2モルのN−ヒドロキシスクシンイミドを反
応させて架橋剤I−1を得た。
製造例2 D−マンニトール1モルに900モルのエチレンオキシ
ドと900モルのプロピレンオキシドの混合物を付加重
合させたD−マンニトールのポリアルキレングリコール
エーテルに6モルの無水コハク酸を反応させてハーフエ
ステルを作り、これに6モルのN−ヒドロキシフタルイ
ミドを反応させて架橋剤I−2を得た。
製造例3 ペンタエリスリトール1モルに1800モルのエチレン
オキシドを付加重合させ、これに4モルのモノクロロ酢
酸を反応させて末端をカルボキシル基とし、これにN−
ヒドロキシマレイミドを反応させて架橋剤11−1を得
た。
製造例4 D−グルコース1モルに300モルのエチレンオキシド
と300モルのテトラヒドロフランの混合物を付加重合
させ、これにモノクロロステアリン酸を反応させて末端
をカルボキシル基とし、これにN−ヒドロキシグルタル
イミドを反応させ架橋剤11−2を得た。
ルムアミド溶液とし、これに水酸化ナトリウムを加え、
4モルのヨードアセトアルデヒドジエチルエーテルと反
応させ架橋剤m−2を得た。
製造例5 グリセリン1モルに、9モルのエチレンオキシド、9モ
ルのプロピレンオキシドおよび9モルのブチレンオキシ
ドの混合物を付加重合させた共重合体をジメチルホルム
アミド溶液とし、これに水酸化ナトリウムを加え、3モ
ルのヨードアセトアルデヒドジエチルエーテルと反応さ
せ架橋剤m−tを得た。
製造例7 付加モル数61モルのポリエチレングリコールに2モル
のエピクロルヒドリンを反応させて架橋剤IV−1を得
た。
製造例6 エリトリトール1モルにプロピレンオキシド800モル
を付加重合させた共重合体をジメチルホM7;セ2CH
2昨πα2−α−CH \1 製造例8 ペンタエリスリトール1モルに480モルのプロピレン
オキシドと480モルのテトラヒドロフランの混合物を
付加重合させ、この共重合体に4モルのオレイン酸を反
応させてエステル化し、これに3モルの過酢酸を加えて
オレイン酸の二重結合をエポキシ化し、架橋剤IV−2
を得た。
実施例1〜4 〈キトサン・ゼラチン水溶液および架橋剤の調製〉第1
表に示した配合割合に基づき、ゼラチンに水を加え約5
0℃に加温溶解したのち、5重電%キトサン水溶液を加
え、さらに4重量%水酸化ナトリウム水溶液、膠化遅延
剤を加えて撹拌溶解した。
つづいて、グリセリン、酸化チタン、薬効成分およびノ
ニオン界面活性剤を加えて、デイシルバーで撹拌分散さ
せて実施例1〜4のキトサン・ゼラチン水溶液を調製し
た。
キトサン・ゼラチン水溶液とは別に、架橋剤とポリエチ
レングリコールを混合して実施例1〜4の架橋剤を調製
した。
くパップ剤の作製〉 各実施例ごとにキトサン・ゼラチン水溶液と架橋剤とを
均一に混合した後、プロピレンのライナー上に0 、8
mmの厚さに塗布し、50℃に加温してゲル状にしたの
ち不織布を挿着して実施例1〜4のパップ剤を得た。
〈耐熱保形性試験〉 上記のようにして得た各パック剤について、下記の方法
により耐熱保形性試験を行った。
パック剤を5X3cmの大きさに切り、アルミニウムは
くのラミネートシールで密封し、40℃のインキュベー
ター中で6か月間保管して物性の経時的な変化を観察し
た。
結果を第2表に示す。
比較例1〜4 5重量%キトサン水溶液を使用しなかった以外は、実施
例1〜4と同様に行った。
結果を第2表に示す。
実施例5〜8 くキトサン・ゼラチン水溶液および架橋剤の調製〉第1
表に示した配合割合に基づき、実施例1〜4と同様にし
て各実施例のキトサン・ゼラチン水溶液および架橋剤を
調製した。
〈シート状パック剤の作製〉 各実施例ごとにキトサン・ゼラチン水溶液と架橋剤とを
均一に混合した後、ポリプロピレン支持フィルム上に0
.61111の厚さに塗布し、50℃に加温してゲル状
にしたのち、コロナ放電処理をしたポリエチレン薄膜を
挿着し、各実施例のシート状パック剤を得た。
く耐熱保形性試験〉 実施例1〜4と同様にして耐熱保形性試験を行った・ 結果を第2表に示す。
比較例5〜8 5重量%キトサン水溶液を使用しなかった以外は実施例
5〜8と同様に行った。
結果を第2表に示す。
−55= 第2表の結果からも明らかに様に、実施例1〜8のゲル
は、40℃雰囲気中で6か月間初期の粘着性ならびに形
状を保ち続けた。しかしキトサンを配合していない比較
例1〜8のゲルは、1か月から3か月の間で溶解し液化
した。このことから実施例1〜8のゲルは比較例1〜8
のゲルに比べて飛躍的に熱安定性が向上し、長期間の保
存に耐え得ることが分る。
代理人 弁理士 柳  原    成

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ゼラチン、キトサンおよび膠化遅延剤を含む水溶
    液と、下記の一般式〔 I 〕で示される化合物とを反応
    させて得られる生成物を主成分とする水性で粘着性を有
    するキトサン・ゼラチン架橋ゲル。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔 I 〕 (ただし式中、 X^1は炭素数が2〜6で、2〜6個の水酸基を持つ化
    合物の残基、 A^1はオキシエチレン基、オキシプロピレン基、およ
    びオキシブチレン基から選ばれる1種または2種以上の
    基、 Y^1は二塩基酸の残基、 Z^1は、 1)式〔 I a〕▲数式、化学式、表等があります▼ およびその部分置換体、 2)式〔 I b〕▲数式、化学式、表等があります▼ およびその部分置換体、 3)式〔 I c〕▲数式、化学式、表等があります▼ およびその部分置換体、 4)式〔 I d〕▲数式、化学式、表等があります▼ およびその部分置換体、 5)式〔 I e〕▲数式、化学式、表等があります▼ およびその部分置換体、 6)式〔 I f〕▲数式、化学式、表等があります▼ およびその部分置換体、ならびに 7)式〔 I g〕▲数式、化学式、表等があります▼ およびその部分置換体から選ばれる1種または2種以上
    の基、 m^1は1〜500、 n^1は2〜6 を示す。)
  2. (2)ゼラチン、キトサンおよび膠化遅延剤を含む水溶
    液と、下記の一般式〔II〕で示される化合物とを反応さ
    せて得られる生成物を主成分とする水性で粘着性を有す
    るキトサン・ゼラチン架橋ゲル。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔II〕 (ただし式中、 X^2は炭素数が2〜6で、2〜6個の水酸基を持つ化
    合物の残基、 A^2はオキシエチレン基、オキシプロピレン基、およ
    びオキシブチレン基から選ばれる1種または2種以上の
    基、 Y^2はA^2とエーテル結合をした一塩基酸の残基、
    Z^2は、 1)式〔IIa〕▲数式、化学式、表等があります▼ およびその部分置換体、 2)式〔IIb〕▲数式、化学式、表等があります▼ およびその部分置換体、 3)式〔IIc〕▲数式、化学式、表等があります▼ およびその部分置換体、 4)式〔IId〕▲数式、化学式、表等があります▼ およびその部分置換体、 5)式〔IIe〕▲数式、化学式、表等があります▼ およびその部分置換体、 6)式〔IIf〕▲数式、化学式、表等があります▼ およびその部分置換体、ならびに 7)式〔IIg〕▲数式、化学式、表等があります▼ およびその部分置換体から選ばれる1種または2種以上
    の基、 m^2は1〜500、 n^2は2〜6 を示す。)
  3. (3)ゼラチン、キトサンおよび膠化遅延剤を含む水溶
    液と、下記の一般式〔III〕で示される化合物とを反応
    させて得られる生成物を主成分とする水性で粘着性を有
    するキトサン・ゼラチン架橋ゲル。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔III〕 (ただし式中、 X^3は炭素数が2〜6で、2〜6個の水酸基を持つ化
    合物の残基、 A^3はオキシエチレン基、オキシプロピレン基、およ
    びオキシブチレン基から選ばれる1種または2種以上の
    基、 R^1は炭素数が1〜4のアルキル基およびその部分置
    換体から選ばれる1種または2種以上の基、m^3は1
    〜500、 n^3は2〜6 を示す。)
  4. (4)ゼラチン、キトサンおよび膠化遅延剤を含む水溶
    液と、下記の一般式〔IV〕で示される化合物とを反応さ
    せて得られる生成物を主成分とする水性で粘着性を有す
    るキトサン・ゼラチン架橋ゲル。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔IV〕 (ただし式中、 X^4は炭素数が2〜6で、2〜6個の水酸基を持つ化
    合物の残基、 A^4はオキシエチレン基、オキシプロピレン基、およ
    びオキシブチレン基から選ばれる1種または2種以上の
    基。 Y^4は炭素数が1〜20の直鎖または分枝状の飽和炭
    化水素の残基およびそれらの部分置換体、ならびに炭素
    数が1〜20の直鎖または分枝状の飽和カルボン酸のア
    シル基およびそれらの部分置換体(結合する際の方向は
    A^4とエステル結合する)から選ばれる1種または2
    種以上の基、 R^2は水素原子、ならびに炭素数1〜4のアルキル基
    およびその置換体から選ばれる1種または2種以上の基
    、 R^3は水素原子、炭素数が1〜20の直鎖または分枝
    状の飽和炭化水素の残基およびそれらの部分置換体、炭
    素数が1〜20の直鎖または分枝状の飽和カルボン酸の
    アシル基およびそれらの部分置換体、ならびにベンゼン
    環を有する化合物の残基およびその部分置換体から選ば
    れる1種または2種以上の基、 m^4は1〜500、 n^4は2〜6 を示す。)
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