JPH06293801A - アルカリ域でも水溶解性を示すキトサン及びその製造方法 - Google Patents
アルカリ域でも水溶解性を示すキトサン及びその製造方法Info
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- JPH06293801A JPH06293801A JP11630193A JP11630193A JPH06293801A JP H06293801 A JPH06293801 A JP H06293801A JP 11630193 A JP11630193 A JP 11630193A JP 11630193 A JP11630193 A JP 11630193A JP H06293801 A JPH06293801 A JP H06293801A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルカリ域でも水溶解性を示す、分散度が狭
い、低分子量のキトサン及びその製造方法の提供。 【構成】 アルカリ域でも水溶解性を示す、分散度が狭
い、低分子量のキトサン。好ましくはアルカリ域でも水
溶解性を示す、平均分子量4000〜6000、分散度
が1.10±0.5のキトサン。キトサンを酸に溶解
し、キトサンの20〜50重量%の過酸化水素を添加し
て製造する。原料キトサンはキチンを部分又は完全に脱
アセチル化したものであり、その脱アセチル化度は問題
としないが酸に解ける程度である60%以上に脱アセチ
ル化していることが好ましい。 【効果】 水溶性を利用して食品、化粧品、植物用肥
料、飼料に用いるのに適した水溶性キトサンを提供する
ことができる。安全で、水不溶のキトサンの副生が少な
い製造物が得られ製造方法を提供することができる。
い、低分子量のキトサン及びその製造方法の提供。 【構成】 アルカリ域でも水溶解性を示す、分散度が狭
い、低分子量のキトサン。好ましくはアルカリ域でも水
溶解性を示す、平均分子量4000〜6000、分散度
が1.10±0.5のキトサン。キトサンを酸に溶解
し、キトサンの20〜50重量%の過酸化水素を添加し
て製造する。原料キトサンはキチンを部分又は完全に脱
アセチル化したものであり、その脱アセチル化度は問題
としないが酸に解ける程度である60%以上に脱アセチ
ル化していることが好ましい。 【効果】 水溶性を利用して食品、化粧品、植物用肥
料、飼料に用いるのに適した水溶性キトサンを提供する
ことができる。安全で、水不溶のキトサンの副生が少な
い製造物が得られ製造方法を提供することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ域でも水溶解
性を示す、分散度が狭い、低分子量のキトサン及びその
製造方法に関する。詳細には、本発明は、アルカリ域で
も水溶解性を示す、分散度が狭い、平均分子量2000
〜10000のキトサン及びその製造方法に関する。さ
らに詳細には、本発明は、アルカリ域でも水溶解性を示
す、分散度が1.10±0.5、平均分子量4000〜
6000のキトサン及びその製造方法に関する。本発明
のキトサンは、その水溶性を利用して食品、化粧品、植
物用肥料、飼料に用いるのに適している。
性を示す、分散度が狭い、低分子量のキトサン及びその
製造方法に関する。詳細には、本発明は、アルカリ域で
も水溶解性を示す、分散度が狭い、平均分子量2000
〜10000のキトサン及びその製造方法に関する。さ
らに詳細には、本発明は、アルカリ域でも水溶解性を示
す、分散度が1.10±0.5、平均分子量4000〜
6000のキトサン及びその製造方法に関する。本発明
のキトサンは、その水溶性を利用して食品、化粧品、植
物用肥料、飼料に用いるのに適している。
【0002】
【従来の技術】キトサンは抗菌性、保湿性、植物成長促
進作用といった作用効果を有するが、水溶性にするため
に酸との塩を形成しなければならない、即ち酸性側でな
ければ水に溶けないといった点がその利用を制限してい
る。また、キトサンのオリゴマー(グルコサミン 6量
体)は抗菌活性、抗ガン活性を持つが重合度の低い2
糖、3糖ではその効果は低いといわれている。これらの
ことからキトサンを水溶性にすること、並びに、6量体
以上の比較的平均分子量の高い重合度のオリゴマーを得
ることが望まれている。
進作用といった作用効果を有するが、水溶性にするため
に酸との塩を形成しなければならない、即ち酸性側でな
ければ水に溶けないといった点がその利用を制限してい
る。また、キトサンのオリゴマー(グルコサミン 6量
体)は抗菌活性、抗ガン活性を持つが重合度の低い2
糖、3糖ではその効果は低いといわれている。これらの
ことからキトサンを水溶性にすること、並びに、6量体
以上の比較的平均分子量の高い重合度のオリゴマーを得
ることが望まれている。
【0003】キトサンを水溶性にする方法としては亜
硝酸塩による方法(特開昭62−184002)過酢
酸による方法(特開平2−41301)過酸化水素に
よる方法(特開平2−22301)キトサナーゼ、セ
ルラーゼ等の酵素を用いる方法があるが、では亜硝酸
塩による脱窒素が問題であり調製されたキトサンの窒素
量が減少するし、では反応時に有毒な刺激性ガスが発
生しこのガスを消去する必要があり、では固体(キト
サン)と液体の反応であり、しかも完全な水溶性にする
ためには多量の過酸化水素と高温を必要とし、収率も低
く、そして、では主成分が単糖、2糖を主体とするオ
リゴマーであり、また、酵素の除去やコストも問題であ
る。
硝酸塩による方法(特開昭62−184002)過酢
酸による方法(特開平2−41301)過酸化水素に
よる方法(特開平2−22301)キトサナーゼ、セ
ルラーゼ等の酵素を用いる方法があるが、では亜硝酸
塩による脱窒素が問題であり調製されたキトサンの窒素
量が減少するし、では反応時に有毒な刺激性ガスが発
生しこのガスを消去する必要があり、では固体(キト
サン)と液体の反応であり、しかも完全な水溶性にする
ためには多量の過酸化水素と高温を必要とし、収率も低
く、そして、では主成分が単糖、2糖を主体とするオ
リゴマーであり、また、酵素の除去やコストも問題であ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような技術的背景
の下、本発明は、アルカリ域でも水溶解性を示す、分散
度が狭い、低分子量のキトサンを提供することを目的と
する。さらに本発明は、安全で、水不溶のキトサンの副
生が少なく、しかも、アルカリ域でも水溶解性を示す、
分散度が狭い、低分子量のキトサンを製造する方法を提
供することを目的とする。
の下、本発明は、アルカリ域でも水溶解性を示す、分散
度が狭い、低分子量のキトサンを提供することを目的と
する。さらに本発明は、安全で、水不溶のキトサンの副
生が少なく、しかも、アルカリ域でも水溶解性を示す、
分散度が狭い、低分子量のキトサンを製造する方法を提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明で用いるキトサン
はキチンを部分又は完全に脱アセチル化したものであ
り、その脱アセチル化度は問題としないが酸に溶ける程
度である60%以上に脱アセチル化していることが好ま
しい。平均分子量にも制限はない。反応液中のキトサン
濃度も限定されないが、キトサンを均一に溶解させるこ
とから1〜60%、好ましくは1〜30%である。
はキチンを部分又は完全に脱アセチル化したものであ
り、その脱アセチル化度は問題としないが酸に溶ける程
度である60%以上に脱アセチル化していることが好ま
しい。平均分子量にも制限はない。反応液中のキトサン
濃度も限定されないが、キトサンを均一に溶解させるこ
とから1〜60%、好ましくは1〜30%である。
【0006】反応に用いる酸はキトサンを溶解するもの
ならば何でもよく塩酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、ア
スコルビン酸等が好ましい。酸濃度はキトサンのアミノ
基に対して50%以上あれば問題ない。反応に用いる過
酸化水素の濃度は20%以上であれば問題ないが20%
未満では反応に時間がかかるうえに反応液中の非水溶部
の割合が大きく中和後の分離がスムースに行えない。
又、着色も大である。50%以上だと反応後に残存する
過酸化水素が多く、過酸化水素が無駄になると共に中和
時に激しい発泡を伴う。好ましくは25〜40%であ
る。
ならば何でもよく塩酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、ア
スコルビン酸等が好ましい。酸濃度はキトサンのアミノ
基に対して50%以上あれば問題ない。反応に用いる過
酸化水素の濃度は20%以上であれば問題ないが20%
未満では反応に時間がかかるうえに反応液中の非水溶部
の割合が大きく中和後の分離がスムースに行えない。
又、着色も大である。50%以上だと反応後に残存する
過酸化水素が多く、過酸化水素が無駄になると共に中和
時に激しい発泡を伴う。好ましくは25〜40%であ
る。
【0007】キトサン、酸、過酸化水素、水の投入順序
は特に限定されないが、より早く均一にキトサンを分散
させる為に最初水にキトサンを分散させた後に酸又は過
酸化水素を添加するのが好ましい。反応は低温でも進行
するが30℃以下だと長時間を必要とし、又必要とする
過酸化水素も多くなり、しかも反応液中の非水溶部が多
く、操作性、経済性から実際的ではない。65℃以上だ
と短時間で済むが同時に副反応も進み、できた水溶性キ
トサンが褐色を帯びてくる。これらのことから反応は4
0℃〜60℃の間で行うことが好ましい。
は特に限定されないが、より早く均一にキトサンを分散
させる為に最初水にキトサンを分散させた後に酸又は過
酸化水素を添加するのが好ましい。反応は低温でも進行
するが30℃以下だと長時間を必要とし、又必要とする
過酸化水素も多くなり、しかも反応液中の非水溶部が多
く、操作性、経済性から実際的ではない。65℃以上だ
と短時間で済むが同時に副反応も進み、できた水溶性キ
トサンが褐色を帯びてくる。これらのことから反応は4
0℃〜60℃の間で行うことが好ましい。
【0008】反応の停止は、水で過酸化水素濃度を20
%以下にする、温度を30℃以下にする等があげられる
が、水酸化ナトリウム等でpHをアルカリ側(pH>
9)にすると、残存過酸化水素が分解し、しかもキトサ
ンのアミノ基が塩の形からフリーの形になるため最も好
ましい。過剰のアルカリは中和又は透析することにより
除去できる。中和で生じた塩は透析を行うことで除去で
きる。反応液を中性にする(アミノ基をフリーにする)
ことにより少量の水不溶キトサンが析出するが、これは
遠心、ろ過等により固液分離して除去し完全な水溶性キ
トサンを得る。この水溶性キトサンはこのまま溶液とし
て出荷することもできるが濃縮、乾燥、噴霧乾燥、凍結
乾燥、溶剤分別乾燥により粉体として出荷することも可
能であり、目的に応じて製品形態は選べる。
%以下にする、温度を30℃以下にする等があげられる
が、水酸化ナトリウム等でpHをアルカリ側(pH>
9)にすると、残存過酸化水素が分解し、しかもキトサ
ンのアミノ基が塩の形からフリーの形になるため最も好
ましい。過剰のアルカリは中和又は透析することにより
除去できる。中和で生じた塩は透析を行うことで除去で
きる。反応液を中性にする(アミノ基をフリーにする)
ことにより少量の水不溶キトサンが析出するが、これは
遠心、ろ過等により固液分離して除去し完全な水溶性キ
トサンを得る。この水溶性キトサンはこのまま溶液とし
て出荷することもできるが濃縮、乾燥、噴霧乾燥、凍結
乾燥、溶剤分別乾燥により粉体として出荷することも可
能であり、目的に応じて製品形態は選べる。
【0009】
【実施例】実施例で本発明を説明する。実施例1 キトサン(1%粘度12cps)20gをとり、180
mlの水を加える。水浴中にて攪拌下(150rpm)
50℃まで加温し、35%過酸化水素水13.7g及び
酢酸4gを加える。これはキトサンに対し過酸化水素割
合24.0%に相当する。50℃に保ちつつ攪拌下18
時間反応させる。この反応液を水酸化ナトリウムにより
pH10に調製した後、5℃に18時間放置する。遠心
(2000rpm×15min)により上清と沈殿に分
け、上清部を流水下にて3日透析する。透析終了した透
析内液をエバポレーターにて20mlまで濃縮し、この
濃縮液を400mlのアセトンに滴下し、析出した沈殿
を東洋ろ紙No.2にろ取後乾燥し、淡黄色の水溶性キ
トサン10.6gを得た。この水溶性キトサン5gを3
0mlの水に溶解させたところ完全に溶解し、そのpH
は7.1であった。また、水溶性キトサンの分子量をゲ
ル濾過法[カラム:Asahipak GS−320、
移動相:0.1M酢酸、0.1M酢酸ナトリウム、流
速:0.6ml/min、カラム温度:55℃、検出
器:示差屈折計((株)TOSO RI−8)、分子量
標準:プルラン、HPLC装置:(株)TOSO HL
C−803D、記録計:(株)SIC クロマトコーダ
ー11(GPCカートリッジ030538−V1)]で
測定したところ、数平均分子量5084、重量平均分子
量5602、分散度1.10であった。中和後の沈殿に
は50mlの水を加え、遠心分離(2000rpm×1
5min)の操作を2回繰り返し、残った沈殿を乾燥
し、750mgの水不溶キトサンを得た。原料キトサン
に対する水溶性キトサンと水不溶性キトサンの収率は各
々53%、3.8%であった。
mlの水を加える。水浴中にて攪拌下(150rpm)
50℃まで加温し、35%過酸化水素水13.7g及び
酢酸4gを加える。これはキトサンに対し過酸化水素割
合24.0%に相当する。50℃に保ちつつ攪拌下18
時間反応させる。この反応液を水酸化ナトリウムにより
pH10に調製した後、5℃に18時間放置する。遠心
(2000rpm×15min)により上清と沈殿に分
け、上清部を流水下にて3日透析する。透析終了した透
析内液をエバポレーターにて20mlまで濃縮し、この
濃縮液を400mlのアセトンに滴下し、析出した沈殿
を東洋ろ紙No.2にろ取後乾燥し、淡黄色の水溶性キ
トサン10.6gを得た。この水溶性キトサン5gを3
0mlの水に溶解させたところ完全に溶解し、そのpH
は7.1であった。また、水溶性キトサンの分子量をゲ
ル濾過法[カラム:Asahipak GS−320、
移動相:0.1M酢酸、0.1M酢酸ナトリウム、流
速:0.6ml/min、カラム温度:55℃、検出
器:示差屈折計((株)TOSO RI−8)、分子量
標準:プルラン、HPLC装置:(株)TOSO HL
C−803D、記録計:(株)SIC クロマトコーダ
ー11(GPCカートリッジ030538−V1)]で
測定したところ、数平均分子量5084、重量平均分子
量5602、分散度1.10であった。中和後の沈殿に
は50mlの水を加え、遠心分離(2000rpm×1
5min)の操作を2回繰り返し、残った沈殿を乾燥
し、750mgの水不溶キトサンを得た。原料キトサン
に対する水溶性キトサンと水不溶性キトサンの収率は各
々53%、3.8%であった。
【0010】実施例2 反応温度を60℃にした他は実施例1の通り行い、12
時間の反応時間で黄褐色の水溶性キトサン12.1g、
水不溶性キトサン70mgを得た。各々の収率は60.
5%、0.35%であった。
時間の反応時間で黄褐色の水溶性キトサン12.1g、
水不溶性キトサン70mgを得た。各々の収率は60.
5%、0.35%であった。
【0011】実施例3 100l反応容器にキトサン(0.5%粘度、110c
ps)15kgをとり、80lの水を加え、攪拌下電熱
器により50℃まで加温し35%過酸化水素14.0k
g、酢酸3kgを加える(対キトサン過酸化水素濃度3
2.7%)。50℃に保ちつつ攪拌下10時間反応させ
る。この反応液を水酸化ナトリウムにてpH10に調製
した後、室温にて18時間放置する。シャープレス遠心
機(25000rpm)にて不溶部(水不溶キトサン)
を除去後、電気透析(セレミオン電気透析器旭硝子製形
式DS−III)にかけた。1時間後電圧40V電流1
Aとなった時点で終了し62kgの反応脱塩液を得た。
この脱塩液の水溶性キトサンの割合は12.2%であっ
た。この分析値を基に水溶性キトサンの収率を求める
と、50.4%となった。尚、シャープレス遠心機内部
の残った不溶部を乾燥したところ350gであり、収率
は2.3%であった。
ps)15kgをとり、80lの水を加え、攪拌下電熱
器により50℃まで加温し35%過酸化水素14.0k
g、酢酸3kgを加える(対キトサン過酸化水素濃度3
2.7%)。50℃に保ちつつ攪拌下10時間反応させ
る。この反応液を水酸化ナトリウムにてpH10に調製
した後、室温にて18時間放置する。シャープレス遠心
機(25000rpm)にて不溶部(水不溶キトサン)
を除去後、電気透析(セレミオン電気透析器旭硝子製形
式DS−III)にかけた。1時間後電圧40V電流1
Aとなった時点で終了し62kgの反応脱塩液を得た。
この脱塩液の水溶性キトサンの割合は12.2%であっ
た。この分析値を基に水溶性キトサンの収率を求める
と、50.4%となった。尚、シャープレス遠心機内部
の残った不溶部を乾燥したところ350gであり、収率
は2.3%であった。
【0012】比較例1 35%過酸化水素水を6.5gにした他は全て実施例1
に準じて行った(対キトサン過酸化水素濃度11.4
%)。反応16時間では、中和時にpH5.5を過ぎた
点から不溶部が多く析出し全体がゲル状になった。水溶
性キトサンの収量は820mg(対キトサン4.1%)
不溶部の割合は17.9g(対キトサン89.5%)で
あった。
に準じて行った(対キトサン過酸化水素濃度11.4
%)。反応16時間では、中和時にpH5.5を過ぎた
点から不溶部が多く析出し全体がゲル状になった。水溶
性キトサンの収量は820mg(対キトサン4.1%)
不溶部の割合は17.9g(対キトサン89.5%)で
あった。
【0013】比較例2 反応時間を48時間にした他は全て比較例1に準じて行
った。中和時にpH5.5を過ぎた点から不溶部に多く
析出し全体に粘性がでてきた。水溶性キトサンの収量は
2.3g(対キトサン6.5%)不溶部の割合は15.
5g(対キトサン77.5%)であった。
った。中和時にpH5.5を過ぎた点から不溶部に多く
析出し全体に粘性がでてきた。水溶性キトサンの収量は
2.3g(対キトサン6.5%)不溶部の割合は15.
5g(対キトサン77.5%)であった。
【0014】
【発明の効果】本発明は、アルカリ域でも水溶解性を示
す、分散度が狭い、低分子量のキトサン及びその製造方
法を提供することができる。本発明のキトサンは、その
水溶性を利用して食品、化粧品、植物用肥料、飼料に用
いるのに適している。本発明の製造方法は安全で、水不
溶のキトサンの副生が少ないという利点がある。
す、分散度が狭い、低分子量のキトサン及びその製造方
法を提供することができる。本発明のキトサンは、その
水溶性を利用して食品、化粧品、植物用肥料、飼料に用
いるのに適している。本発明の製造方法は安全で、水不
溶のキトサンの副生が少ないという利点がある。
Claims (7)
- 【請求項1】 アルカリ域でも水溶解性を示す、分散度
が狭い、低分子量のキトサン。 - 【請求項2】 低分子量が平均分子量2000〜100
00である請求項1記載のキトサン。 - 【請求項3】 低分子量が平均分子量4000〜600
0であり、分散度が1.10±0.5である請求項1記
載のキトサン。 - 【請求項4】 キトサンを酸に溶解し、キトサンの20
〜50重量%以上の過酸化水素を添加して反応させ、ア
ルカリ域でも水溶解性を示す分散度が狭い低分子量のキ
トサンを製造することを特徴とするキトサンの製造方
法。 - 【請求項5】 低分子量が平均分子量2000〜100
00である請求項4記載のキトサンの製造方法。 - 【請求項6】 低分子量が平均分子量4000〜600
0であり、分散度が1.10±0.5である請求項4記
載のキトサンの製造方法。 - 【請求項7】 非水溶性キトサンの副生する割合が少な
い請求項4、請求項5又は請求項6記載のキトサンの製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11630193A JPH06293801A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | アルカリ域でも水溶解性を示すキトサン及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11630193A JPH06293801A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | アルカリ域でも水溶解性を示すキトサン及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06293801A true JPH06293801A (ja) | 1994-10-21 |
Family
ID=14683631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11630193A Pending JPH06293801A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | アルカリ域でも水溶解性を示すキトサン及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06293801A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002069101A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-03-08 | Kyowa Technos:Kk | 中性付近のキトサン水溶液、その乾燥物、およびそれらの製造法 |
JP2003510358A (ja) * | 1999-10-01 | 2003-03-18 | デグサ アクチエンゲゼルシャフト | α−リポン酸(−誘導体)を含有する遅延形 |
CN1108311C (zh) * | 2000-04-17 | 2003-05-14 | 武汉大学 | 一种制备低聚水溶性壳聚糖的方法 |
WO2003057736A1 (en) * | 2002-01-09 | 2003-07-17 | Abbott Laboratories De Costa Rica Ltd | Methods of producing modified microcrystalline chitosan and uses therefor |
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KR100481793B1 (ko) * | 2002-05-24 | 2005-04-11 | 주식회사 만나피아 | 수용성 키토산의 제조방법 |
CN102786607A (zh) * | 2011-05-19 | 2012-11-21 | 浙江海洋学院 | 水溶性壳低聚糖的制备方法 |
KR20190061828A (ko) | 2017-11-27 | 2019-06-05 | 이보균 | 조사료용 키토산의 제조방법 |
-
1993
- 1993-04-07 JP JP11630193A patent/JPH06293801A/ja active Pending
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