JPH0551401A - 抗菌剤を含むキチン成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 キチン成形体に抗菌剤を含有させる。 【効果】 キチンの生体親和性を有すると共に、感染の
防止及び殺菌効果を有するので、医療、農業、衣料など
様々な分野に有効に使用できる

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、農業、衣料、化粧品及
び医療などの抗菌性を必要とする分野において、感染の
防止又は、殺菌のために使用される抗菌性を有するキチ
ン成形体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】甲殻類の外骨格などの抽出によって得ら
れるキチンは、新しい特徴のある材料として、近年多く
の用途について検討が進められている。その中の大きな
特徴の一つとして、生体親和性の高いことが認められ、
吸収性縫合糸（特開昭59-18116号公報参照）、創傷被覆
保護材（ベスキチンＷ 製造元：ユニチカ株式会社）
等、創傷治癒の目的で研究が進められ、既に実用化され
ている。

【０００３】これらのキチンから作成された医療品は確
かに生体適合性に優れ、創傷を治癒させる目的には優れ
た効果を示している。しかしこれらを医療品として使用
するためには、いくつかの問題点がある。その一つは、
感染である。感染は、キチンを使用するに限らず創傷治
癒を行う際、常に問題になることであり、感染防止がそ
の治療の成功のポイントを握っているといっても過言で
はない。特に熱傷のように感染を受けやすい疾患におい
ては、患部表面だけでなく深部にも菌が入り込むために
この対策として多量の抗菌剤を必要とし、人体に悪影響
を及ぼす危険性がある。

【０００４】このような感染防止対策として、キチンの
医療品を使用する際にも種々の抗菌剤を溶液や軟膏の形
で併用して、使用することが試みられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、キチン
の医療品と抗菌剤とを併用する方法は感染対策として、
一応の効果があるが、これらを使用することにより、キ
チン自体の特徴を失わせる場合もあった。例えば、キチ
ンが創面と密着しなくなったり、局所的に創傷治癒が遅
延することもあった。

【０００６】本発明は、医療、農業、衣料などの様々な
分野に使用できる抗菌性を有するキチン成形体としての
良好な材料を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するため鋭意研究を重ねた結果、キチンの成形
体に事前に抗菌剤を含ませておけば、キチンの特性を生
かし、かつ感染防止性も高くなることを見いだし、さら
に患部に直接当てることにより、深部に達した細菌にも
有効であり従来法よりも少量の抗菌剤で治療できること
を見いだし本発明に至った。

【０００８】すなわち、本発明は、抗菌剤を含むキチン
成形体を要旨とするものである。

【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。本来、キ
チンは甲殻類及び昆虫類等の外骨格を塩酸処理並びにカ
性ソーダ処理して灰分及び蛋白物質を除去して得られる
ポリ（Ｎ−アセチル−Ｄ−グルコサミン）であるが、本
発明で用いられるキチンには、ポリＮ−アセチル−Ｄ−
グルコサミン（キチン）及びその脱アセチル化物および
キトサン、さらにはキチンと酸類とで形成された塩、例
えば酢酸塩、塩酸塩、硝酸塩、りん酸塩など、さらには
グルコサミン残基の−ＯＨ基又は−ＣＨ₂ ＯＨ基がエス
テル化、エーテル化、カルボキシメチル化、ヒドロキシ
メチル化、あるいはＯ−エチル化されたキチン誘導体も
含まれる。

【００１０】本発明で脱アセチル化キチンを使用する場
合のキチンの脱アセチル化は、キチンをアルカリ処理す
るという周知の方法により行うことが出来る。この際使
用するアルカリ濃度、処理温度あるいは処理時間などを
適宜変えることによって、脱アセチル化度を容易に調整
することが出来る。

【００１１】ここでいう脱アセチル化度とは、次のよう
な方法で測定された値をいう。試料約２ｇを２Ｎ−塩酸
水溶液２００ｍｌ中に投入し、室温で３０分間撹拌す
る。ついで、ガラスフィルターで濾過して塩酸水溶液を
除去したのち、２００ｍｌのメタノール中に投入して３
０分間撹拌する。このものを、さらにガラスフィルター
で濾過し、フレッシュなメタノール２００ｍｌ中に投入
し３０分間撹拌する。このメタノールによる洗浄操作を
４回繰り返したのち、風乾及び真空乾燥し、ついでその
約０．２ｇを精秤し、１００ｍｌを三角フラスコに取
り、イオン交換水４０ｍｌを加えて３０分間撹拌する。
ついで、この溶液をフェノールフタレインを指示薬とし
て０．１Ｎ−カ性ソーダ水溶液で中和滴定する。脱アセ
チル化度（Ａ）は次式によって求められる。

【００１２】

【００１３】ただし、ａは試料の重量（ｇ）、ｆは０．
１Ｎ−カ性ソーダ水溶液の力価、ｂは０．１Ｎ−カ性ソ
ーダ水溶液の滴定量（ｍｌ）である。

【００１４】本発明の抗菌剤を含むキチンはキチンを粉
末のままで使用することもできるし、また、成形体とし
て使用することもできる。成形体とは例えば繊維、フィ
ブリル、フィルム、多孔体、マイクロビーズなどであ
る。

【００１５】上記のようなキチン成形体はキチン粉末を
溶剤に溶かしドープとし、凝固することにより作成する
ことが出来る。

【００１６】溶剤としてはハロゲン炭化水素とトリクロ
ル酢酸、Ｎーメチルピロリドンまたはジメチルアセトア
ミドと塩化リチウムとの混合物などが好ましい。例えば
ジメチルアセトアミド塩化リチウムの混合物を溶剤とし
て用いる場合その好ましい混合比は９０：１０〜９９：
１程度である。

【００１７】凝固剤としては、水、アルコール類、ケト
ン類等が好ましい。

【００１８】キチン成形体はこれらの溶剤及び凝固剤
で、既存の方法で湿式成形することが出来る。例えばキ
チン繊維を湿式成形する際はキチンを上記の溶剤に溶解
し、メッシュステンレスネットにて濾過して透明の溶液
にする。ついでこのドープを加圧下で送液し、ノズルか
ら熱水中に吐き出して凝固させ、ボビンに巻き取り製造
する。

【００１９】脱アセチル化キチンの成形体を作成するに
は、脱アセチル化度の低いキチンの成形体を上記のよう
な方法によりまず作成し、その成形体を濃アルカリ処理
することによって脱アセチル化を行い、その条件によっ
て調整することが出来る。その処理方法は例えばキチン
の脱アセチル化の方法と同じ方法でよく、それは濃アル
カリ溶液中に成形体を浸漬し、室温又は高温である一定
時間放置することによって行う。脱アセチル化度は温度
及び放置時間を変えることによって自由に選択すること
が出来る。

【００２０】また脱アセチル化度の高いキチンであるキ
トサンの成形体を作成する場合には酸溶液に溶解し成形
後、酸を除く方法で容易に成形できる。ここで酸溶液に
は酢酸溶液が好ましい。例えばキトサンフィルムを成形
する場合、キトサンを２％酢酸水溶液に溶解しガラス板
上に流延し、室温又は高温下で水分及び酢酸を蒸発させ
フィルムを製造することが出来る。

【００２１】本発明に使用される抗菌剤は一般的に殺
菌、又は感染を予防するために使用する抗菌剤でよく、
主要な抗生物質であるペニシリン系ではペニシリンＧ、
アンピシリン、カーペニシリン、アモキシシリン、バカ
ンピシリン、メチシリン、セファロスポリン系ではセフ
ァレキシン、セフロキサジン、セファクロール、セフラ
ジン、セファロスポリン、セファマイシン、オキサセフ
ェム誘導体、アミノグリコシド系ではストレプトマイシ
ン、カナマイシン、ジベカシン、ゲンタマイシン、アミ
カシン、マクロライド系ではエリスロマイシン、オレア
ンドマイシン、スピラマイシン、リンコマイシン、クリ
ンダマイシン、テトラサイクリン系ではテトラサイクリ
ン、ドキシサイクリン、ミノサイクリン、ピリドンカル
ボン酸系ではシノキサシン、ノルフロキサシン、オフロ
キサシン、シプロフロキサシン、リファンピシン、ミノ
マイシン、ドキシサイクリン、フォスフォマイシン、フ
ロキサシン、ノルフロキサシン、ミロキサシン等があ
る。

【００２２】その他にはヨード、ヨードホル、さらし
粉、塩化イソシアヌール酸、次亜塩素酸ナトリウム、過
酸化水素、エタノール、イソプロパノール、ホルマリ
ン、グルタールアルデヒドフェノール、クレゾール、ヘ
キサクロロヘン、アクリノール、塩化ベンザルコニウ
ム、塩化ベンゼトニウム、クロルヘキシジン、サルファ
マイロン、また硝酸銀、シルバースルファジアジン等の
銀化合物などであり、これらはその用途によって自由に
選択できる。

【００２３】本発明の成形体中に含有される抗菌剤の濃
度は、分野及び用途により様々な値を取ることができ、
一定の範囲に規定されるものではない。例えば医療用の
場合、人体に悪影響を及ぼさない範囲であればよい。

【００２４】本発明のキチン成形体の製造方法としては
例えば以下のようにすればよい。まず、キチン又はキチ
ン成形体と直接反応する抗菌剤を使用する場合、 抗菌剤とキチンを直接反応させ、化学的又は物理的に
結合させる方法。例えばキチンの高脱アセチル化物であ
るキトサンのアミノ基と反応性の高い官能基を持つ抗菌
剤を溶液中で攪拌し、反応させればよい。

【００２５】また、抗菌剤がキチン又はキチン成形体と
直接反応しない場合、 抗菌剤を溶媒に溶解し、キチン成形体を浸漬した後、
真空乾燥する方法。このとき溶媒は、使用する抗菌剤に
適したものであればよい。例えば水溶性の抗菌剤を水溶
液として、その中にキチンの不織布を約１時間浸漬して
真空乾燥する方法がある。

【００２６】キチン成形品を成形する際に、抗菌剤を
練り込む方法。例えばキチンドープに抗菌剤を同時に溶
解し射出成形する方法がある。

【００２７】アルデヒド等の架橋剤を用い、キチン又
はキチン成形体を抗菌剤と結合させる方法。例えば脱ア
セチル化度５０％のキチンのアミノ基にグルタルアルデ
ヒドを反応させ、さらに抗菌剤を反応させる方法があ
る。また上記、の反応には白金、鉄触媒などの反応
促進剤を使用することも可能である。

【００２８】また本発明のチキン成形体は、成形体全部
が抗菌性を有するキチンからなるものの他、キチン以外
の材料からなる成形品に本発明の抗菌性を有するキチン
がコーティングされた成形品も含む。そのような抗菌性
を有するキチンがコーティングされた成形品を作製する
には、上記のドープ中にコーティングしたい物を浸漬
し、その後取り出して乾燥させる方法や、キトサンの酸
溶液中に浸漬し、その後取り出して乾燥させる方法、さ
らには既知のコーティング方法を用いることが出来る。
ここで成形品とは、繊維、フィブリル、フィルム、スポ
ンジ、粒状物及びこれらの加工品である不織布シート、
織編物、綿状物又は他材へコーティングされたものなど
が好ましい。

【００２９】本発明の抗菌剤を含むキチンは、高い抗菌
性及び生体親和性を有し、生体材料として使用した場合
にも高い安定性を持っている。本発明の抗菌剤を含むキ
チンの用途は各種創傷被覆保護材、特に感染頻度の高い
褥瘡や歯科用に好ましく用いられ、綿又は粉末、ドレー
プ、医用材料（カテ−テル、縫合糸等）のコーティング
物等、医療の場で殺菌又は抗菌性を必要とする材料とし
て好ましく使用することが出来る。また医療以外におい
ても、殺菌又は抗菌剤として使用することができ、例え
ば、農業園芸用の殺菌剤、抗菌性シーツ、抗菌性靴下等
にも使用することが出来る。

【００３０】

【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 実施例１、比較例１ 粗キチン粉末（新日本化学製）を１００メッシュに粉砕
し、１Ｎ−塩酸にて４℃、１時間処理し、さらに３％カ
性ソーダ水溶液中で９０℃、３時間加熱処理し、粗キチ
ン粉末中に含まれているカルシウム分及びタンパク質を
除去した。このキチン粉末の脱アセチル化度は５．２％
であった。

【００３１】これをジメチルアセトアミドと塩化リチウ
ムとの９：１混合液に６wt％溶解し、１４８０メッシュ
ステンレスネットにて濾過して透明の溶液を作成した。
このドープをタンクに入れ、減圧脱泡した後、加圧下で
ギアーポンプにて送液し、径が０．０７mmφで５００ホ
ールのノズルがら８０℃の熱水中に吐き出して凝固した
後、１０ｍ／min の速度でボビンに巻取り、単糸デニー
ルが約１ｄ（総デニール、約５００ｄ）のキチン繊維を
製造した。このキチン繊維を２０wt％苛性ソーダ水溶液
９５℃で２時間処理したところ、脱アセチル化度は４１
％で、耐水性の高い良質な繊維であった。これらをヒビ
テン（商標名）溶液（グルコン酸クロルヘキシジン）中
で浴比１：１００で室温にて１時間浸漬処理したとこ
ろ、キチン繊維中には５．２wt％のヒビテンが吸着して
いた。

【００３２】この繊維を７ｍｍの長さにカットし、綿状
とした後、エチレンオキサイドガスにて滅菌し、０．５
ｇづつ分包して褥瘡治療に使用した。創は仙骨部に発生
したもので、たて５ｃｍ、よこ４ｃｍの楕円状で、深さ
は約３ｍｍ，滲出液の多い創であり、デブリドマンによ
り壊死組織を切除した後、治療を開始した。キチン綿
は、毎日１回交換することとし、交換時はコットン綿な
どで滲出液を十分に除去した後、患部に付与した。

【００３３】キチン綿は、付与後、滲出液の吸着により
ゲル状態となるとともに、滲出液をキチン綿の上部にあ
てられた局方ガーゼ、スポンジ等に吸い上げる役目を
し、創部に密着した状態で安定して付着していた。ま
た、経日的に良質な肉芽が形成し、創面積の縮小がみら
れた。治療を続けたところ、４２日目に完全な創閉鎖が
あり、治癒した。また、その間、創内に感染は全くな
く、菌培養しても菌は全く検出されなかった。

【００３４】比較として、実施例１の脱アセチル化が４
１％で、ヒビテン（商標名）処理しないキチン繊維（比
較例１）をカットしてキチン綿を作成し、滅菌して褥瘡
の治療に使用した。患部は、仙骨部に発生した、たて
４．０ｃｍ、よこ３．５ｃｍの楕円の創で、深さは２．
５ｍｍで滲出液が多かった。デブリドマンを行い、表面
の壊死組織を十分に切除した後、治療を開始し、０．５
ｇのキチン綿を毎日交換した。

【００３５】治療の初期は、順調に良質の肉芽が形成
し、創面積も縮小していったが、１５日目に急速にキチ
ン綿が溶解して浮き上がり、創が悪化して面積が拡大し
た。培養により菌を検出したところ、緑膿菌が検出され
た。創を再度洗浄してデブリドマンを行った後、本発明
の実施例１のヒビテン（商標名）処理されたキチン綿の
治療に変更したところ、創面積は順調に縮小し、感染な
どが発生することなく、３５日目に完全に創閉鎖し、治
癒が完了した。

【００３６】実施例２、比較例２ 実施例１のキチン粉末を使用した。これをジメチルアセ
トアミドと塩化リチウムの混合溶液に溶解し、同時に銀
化合物であるシルバースルファジアジンを混合した。こ
のときシルバースルファジアジンの濃度は３wt％であっ
た。このドープを実施例１と同様の方法で成形し、単糸
デニールが約１ｄ（総デニール５００ｄ）のキチン繊維
を製造した。

【００３７】この繊維を５ｍｍの長さにカットして１０
％のポバール繊維を混合して抄紙を行い、厚さ０．１２
ｍｍの不織布を作成し、エチレンオキサイドガスにて滅
菌した（実施例２）。これを１０cm×１２cmにカットし
動物実験に使用した。

【００３８】実験にはラビットを用い、その背部の皮膚
を２カ所採皮し、人工的に採皮創を作成した。その部位
を上下２カ所にわけ、上部には実施例２の不織布を用
い、下部にはシルバースルファジアジンを添加せず作成
したキチン不織布を用いてこれを比較例２とした。実験
開始２日後に、採皮創に緑膿菌を植え付けその後の経過
をたどったところ、３日後に比較例２の部位では感染が
起こり、キチン不織布が溶解してしまった。それに比べ
実施例２の部位では、感染は起こらず順調な表皮形成が
みられ、１４日後に治癒が完了した。

【００３９】

【発明の効果】本発明の抗菌剤を含むキチン成形体は、
医療、農業、衣料など様々な分野に使用できる抗菌剤を
含むキチン成形体として、キチンの生体親和性を有する
と共に、感染の防止及び殺菌効果を有する材料として有
効に用いることが出来る。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ａ６１Ｋ 45/00 ＡＤＢ 8415−4Ｃ 47/34 Ｎ 7329−4Ｃ Ａ６１Ｌ 15/16 15/44 (72)発明者 谷本 信行 京都府宇治市宇治小桜23番地 ユニチカ株 式会社中央研究所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 抗菌剤を含有することを特徴とするキチ
   ン成形体。