JPH02261802A - 多孔質キチン材料の製造方法 - Google Patents

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、多孔質キチン材料の製造方法に関するもので
ある。更に詳しく述べるならば、本発明は、濾過材、酵
素固定化基材、保水材、生体組織欠損部補填材などとし
て有用な、三次元網状の連続空孔を有する多孔質キチン
材料の製造方法に係るものである。

〔従来の技術〕

キチンは、Ｎ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの１．４−
β結合体よりなる高分子物質であって、自然界には、セ
ルロースに匹敵する量で存在していると云われている。

しかしながら、キチンは、極めて結晶性が高（、しかも
、アミノアセチル基結合が極めて強固で安定なため、こ
れを溶解、分散、又は、膨潤させ得る良溶媒が見出され
ていない。このため、キチン資源の有用利用に関する開
発が困難であって、その進行は極めて遅々としている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、キチン資源の有効利用に関する上述のような
状況に鑑み、天然キチン資源を利用して、多孔質キチン
材料を容易に、かつ効率よく製造し得る方法を提供しよ
うとするものである。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明の多孔質キチン材料の製造方法は、キチンの脱Ｎ
−アセチル化処理生成物を、酸水溶液に溶解し、このキ
チンの脱Ｎ−アセチル化処理生成物酸性水溶液を凍結乾
燥して、多孔質体を形成させ、この多孔質体に、有機酸
無水物を含有するアシル化剤による処理を施してこれを
キチン化することによりキチン多孔質体を形成し、この
キチン多孔質体を乾燥することを特徴とするものである
。

上記本発明方法においてキチン質多孔質体の乾燥に当り
、その乾燥方法を種々に変化させることにより紙状から
スポンジ状までの種々の多孔質構造と特性とを有する多
孔質キチン材料を製造することができる。

本発明者らは、キチンを脱Ｎ−アセチル化処理に供する
と、得られるキチンの脱Ｎ−アセチル化処理生成物は酸
の水溶液に可溶性となり、この酸性水溶液を凍結乾燥す
ると多孔質体が得られること、および、この多孔質体を
有機酸無水物で処理するとキチン化され、水、酸、アル
カリおよび一般の有機溶媒に不溶となり、さらにこれを
種々の方法で乾燥させるとその多孔質体構造が変化する
ことを見いだし、これらの現象を利用して、本発明方法
を完成した。

本発明方法において、キチンの脱Ｎ−アセチル化処理生
成物を酸水溶液に溶解し、その酸性水溶液を調製する。

本発明方法に用いられるキチンの脱Ｎ−アセチル化処理
生成物は市販品を用いてもよく、或はカニ、エビなどの
甲かく類から常法により分離精製したキチンを脱Ｎ−ア
セチル化したものを用いてもよい。

脱Ｎ−アセチル化処理は、既知の方法、例えば、濃アル
カリによる処理によって行うことができる。

この脱Ｎ−アセチル化度には厳密な制限はないが、その
酸水溶液への溶解性および酸性水溶液の粘度などを勘案
して、一般に５０〜１００％であることが好ましり、５
０〜９９％であることがより一層好ましい。

本発明方法において、キチンの脱Ｎ−アセチル化処理生
成物の溶解に用いられる酸水溶液の種類には、それがキ
チンの脱Ｎ−アセチル化処理生成物を分解、又は変質さ
せるものでない限り格別の制限はないが、一般に酢酸、
乳酸、および塩酸などの水溶液を用いることが好ましく
、その濃度は、例えば酢酸水溶液では０．５〜１５％、
乳酸水溶液の場合は１〜２０％、塩酸水溶液では０．５
〜８％である。また、キチンの脱Ｎ−アセチル化処理生
成物の酸性水溶液内における濃度については、それがキ
チンの脱Ｎ−アセチル化処理生成物を流動性のある溶液
になし得る限り格別厳密な制限はない。

しかし、一般には、０．５〜１５％の範囲で用いられる
ことが好ましい。

本発明方法において、キチンのＵＮ−アセチル化処理生
成物の酸性水溶液は、凍結乾燥に供される。この工程に
用いられる凍結乾燥機には格別の制約がなく、一般に市
販されているもの、或は使用されているものから選択す
ることができる。

この凍結乾燥工程は、キチンの脱Ｎ−アセチル化処理生
成物の酸性水溶液を、所望形状の容器に充填し、これを
予備凍結温度空に減圧する操作を含むものである。この
予備凍結温度に特に制限はないが、好ましくは一１０℃
〜−８０℃である。

この凍結乾燥によって、酸性水溶液からキチンの脱Ｎ−
アセチル化処理生成物が凝析して、複雑な三次元網状の
連続気孔を有する多孔質体を形成し、一方酸水溶液は昇
華分離する。この多孔質体、自体も複雑な三次元網状構
造の連続体を形成している。

次に、この多孔質体は、有機酸無水物を含有するアシル
化剤による処理に供される。この工程により、キチンの
脱Ｎ−アセチル化処理生成物の多孔質体は、キチン化さ
れる。

この処理に用いられる有機酸無水物は、一般に脂肪族酸
無水物、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸な
どの無水物から選ばれることが好ましい。アシル化剤は
上述のような有機酸無水物の１種からなるものであって
もよく、又は、それらの２種以上の混合物からなるもの
であってもよい。

またアシル化剤は、水、メタノールのいづれか、又はこ
れらの混合物に溶解して用いてもよい。このとき水−メ
タノール混合液の混合割合は、そのアシル化剤溶液と接
触する多孔質体が、溶解、又は、過度に膨張しないよう
に設定すればよく、般には、メタノール１　（容積）に
対し、水０〜１（容積）の割合で用いられる。また、ア
シル化処理前に、多孔質体を、水／メタノール混合物、
又はメタノール中に浸漬して脱気し、これにアシル化剤
を添加してアシル化を行ってもよい。

アシル化剤の使用量については特に限定はないが、一般
にキチンの脱Ｎ−アセチル化処理生成物の脱アセチル化
度に対して、１〜１００倍モル量を用いることが好まし
く、５〜２０倍モル量を用いることがより好ましい。

アシル化処理温度は、５〜８０℃であることが好ましく
、５〜６０℃であることがより好ましい。アシル化処理
温度は、脱アセチル化度に応じて設定され、脱アセチル
化度が６０％以上のときは、比較的高い温度を用いるこ
とが好ましい。本発明方法におけるアシル化処理は、多
孔質体を、アシル化処理液と接触、又は浸漬することに
よって行われ、このとき、必要に応じて真空脱気、又は
、超音波振動による脱気処理を施してもよい。アシル化
処理が十分に進行した後、得られたキチン多孔質体を十
分に水洗し、これを乾燥する。

上記乾燥工程は、風乾法、凍結乾燥法、および親水性有
機溶媒による脱水法のいづれか１法、又はその少なくと
も２法の組み合わせによって行われることが好ましい。

風乾法においては、乾燥温度に格別の限定はないが、一
般に室温〜１１０℃であることが好ましい。また親水性
有機溶媒としては、メタノーノペエタノールおよびアセ
トンのいづれか１種、又はその２種以上の混合物を用い
ることが好ましい。

本発明方法の乾燥工程において、その乾燥方法および乾
燥条件を適宜に設定することによって、得られる多孔質
キチン材料は紙状からスポンジ状までの各種多孔質構造
を有することができる。

〔実施例〕

次に、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。

実施例１ 脱Ｎ−アセチル化度８０％のキチンの脱Ｎ−アセチル化
処理生成物２ｇを、２％酢酸水溶液１００ｒｒ＋１’に
溶解した。この酸性水溶液を、長さ５ｃｍ、幅５Ｃｍ、
厚さ１關の型枠に流し込み、これを−３０℃で予備凍結
後減圧下で凍結乾燥した。得られた多孔質体を、蒸留水
２０ｍｆｌ！、メタノール６０ｍ１ｌ！の混合溶液に浸
漬、真空脱気した。次に、この混合液に無水酢酸１ｍｌ
を加え、振盪しながら１時間半アシル化処理を行なった
。得られたキチン多孔質体を洗浄水が中性になるまで水
洗を繰り返したのち、これをガラス板に載せて３０℃に
て風乾を行なった。得られた多孔質キチン成形体は、厚
さ約５０μの半透明の紙状多孔質体であり、２％酢酸水
溶液に不溶性であった。また、その元素分析値は、Ｃ：
４６．２％、Ｈ：　６．６％、Ｏ：４０．５％、Ｎ　：
　６．７％であって、はぼキチンの元素分析値と一致し
た。

実施例２ 実施例］と同一の処理を行った。但し、水洗を行ったキ
チン多孔質体をガラス板に載せて凍結乾燥を行なった。

得られた多孔質キチン成形体は、厚さ約１　ｍａ＋で、
孔径的５０μの連続空孔を有するスポンジ状多孔体であ
った。

〔発明の効果〕

本発明方法により、紙状からスポンジ状迄の各種多孔質
構造を有するキチン材料を容易に製造することが可能に
なった。本発明方法により得られる多孔質キチン材料は
、複雑な三次元網状の連続空孔を有し、広範な産業用途
、例えば、濾過材、保水剤、酵素固定化基材、生体組織
欠損部補填材、および止血材などに有用なものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、キチンの脱Ｎ−アセチル化処理生成物を、酸水溶液
   に溶解し、このキチンの脱Ｎ−アセチル化処理生成物酸
   性水溶液を凍結乾燥して、多孔質体を形成させ、この多
   孔質体に、有機酸無水物を含有するアシル化剤による処
   理を施して、これをキチン化してキチン多孔質体を形成
   し、このキチン多孔質体を乾燥する、ことを特徴とする
   多孔質キチン材料の製造方法。