JPS6140303A - 低分子化キトサンの製造方法 - Google Patents

低分子化キトサンの製造方法

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JPS6140303A
JPS6140303A JP16119184A JP16119184A JPS6140303A JP S6140303 A JPS6140303 A JP S6140303A JP 16119184 A JP16119184 A JP 16119184A JP 16119184 A JP16119184 A JP 16119184A JP S6140303 A JPS6140303 A JP S6140303A
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chitosan
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sodium perborate
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aqueous solution
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Itsuo Kurahashi
倉橋 五男
Hiroaki Yabe
谷邊 博昭
Yoshihide Kawamura
佳秀 川村
Hiroshi Seo
瀬尾 寛
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Fuji Spinning Co Ltd
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Fuji Spinning 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、天然界に存在するキチンから得られる高分子
量のキトサンから、任意の分子量を有する低分子化キト
サンを簡単な操作で安定して得る製造方法に関する。本
発明によって得られる低分子化キトサンは、繊維、フィ
ルム又はクロマトグラフィー充填剤、固定化酵素の担体
等を製造する場合に好適である。
〔従来の技術〕
従来、低分子化キトサンを得るためには、原料であるキ
チンをアルカリ処理で脱アセチル化を行うときに分子構
造のグルコシド結合切断を行って低分子化をする。方法
或いは原料キチンを希塩酸等の希酸で処理してグルコシ
ド結合を切断してから脱アセチル化を計る方法があるが
、任意の低分子量キトサンを得ることが極めて困難でっ
て、得られたキトサンの1チ酢酸溶液で粘度50Cp以
下のものを得ることも離かしく、しかも副反応を生じる
結果得られたキトサンが着色し上述の繊維、フィルム或
は担体物質として利用するのに好ましくない性質となる
。これらの問題を解決するために特公昭56−3340
1号に開示されている如き方法も提案されている。この
方法は天然のキチンを脱アセチル化してキトサンとし%
pH6〜12に輝整したα007〜α35%の過酸化水
素水溶液中で処理することによシ低分子キトサンを得る
方法でおるが、無着色の良好な低分子キトサンとしては
、分子量が16,000位のものまでしか得られず、そ
れ以下の分子量のものを得るには再現性に乏しく、アミ
7基含量の低下や着色を生じて好ましくないこと、及び
任意の分子量のキトサンを得るには、過酸化水素の濃度
のみかその溶液のpHも最適値を選定し、更に反応が長
時間にわたる場合は、PHの維持のための操作が煩雑で
ある等の問題がちる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、キトサンから任意の低分子量キトサンを得る
方法において、従来の技術に較べてよシ簡単な操作でア
ミン基含量の低下や着色のない所望の低分子量キトサン
を製造する方法を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者等は天然のキチンを常法により処理して得られ
るキトサンを原料として任意の低分子量キトサンを得る
方法について鋭意検討した結果、過硼酸ソーダにて処理
することで従来の技術に比べてより簡単に所望の低分子
量キトサンを製造する方法を見出した。
即ち、本発明は、キトサンを過、硼酸ソーダ水溶液中で
加温処理することで、任意の分子量を有する低分子量キ
トサンを得る。低分子化キトサンの製造方法に関するも
のである。
本発明に用いられる過硼酸ソーダは常温で非常に安定な
アルカリ性の白色結晶状粉末でこれを水に溶解させると
直ちに過酸化水素とメタ硼酸ソーダに解離し、 pI−
ffi 1〜5 ’Ir水溶液の時に1αト1α4のア
ルカリ性過酸化水素溶液となり、メタ硼酸ソーダの緩衝
作用によシこのpH領域に極めて安定に保たれる性質を
具備している。従って、過硼酸ソーダでキトサンを処理
すると高分子量キトサンのアミン基に影響することなく
選択的にグルコシド結合のみを切断し、処理条件である
過硼酸ソーダ水溶液の濃度、処理時間と温度を決定する
だけで自由に任意の良質な低分子量キトサンを得ること
が出来る。
本発明の実施に際しては、キトサンを過硼酸ソーダ水溶
液に添加攪拌し溶解させ反応させるが、好ましい過硼酸
ソーダ水溶液の濃度はp07〜172μの範囲である。
以下の実施例の記載からも明らかなように、過硼酸ソー
ダ水溶液の濃度がαo5t/4以下では50℃に加温し
た状態でも反応が充分でなく、所望の低分子量キトサン
が得られず。
一方17 f/lf超える濃度では低分子化に対する反
応は速かとなるが、アミン基含量の低下や低分子量キト
サンに着色が認められ、好ましくない。
又、反応温度は好ましくは25℃〜50℃である。
反応温度60℃以上では極めて低分子化されたキトサン
が得られるがアミノ基含量の低下や着色が認められ好ま
しくなく、20℃以下では過硼酸ソーダの性質からその
溶解度が低下し、所望の過硼酸ソーダ水溶液濃度の調整
が困難である。反応時間については特に限定されず、本
発明においては上記した過硼酸ソーダの性質から反応時
間が長い場合も溶液のpHは処理前のpI(とほぼ同じ
に保たれ、好適な条件が維持されるので、反応時間全任
意に選定することによって、同一条件下で任意の分子量
を有するキトサンを安定して得ることができる。
〔実施例〕
以下において実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明す
る。
本発明における分子量の測定は、分子量の測定が煩雑な
操作を伴うので、品質を規定するのに粘度を以って表示
することが好ましく、粘度を測定し、粘度と分子量の相
関関係を用いて測定された粘度から極限粘度を求め、し
かる後シュタウジンガーの粘度式に基づいて重合度を算
出し、キトサンの単位量を乗じて分子量を決定した。又
、キトサンの粘度はキトサンを乾燥、粉砕し粉末とし、
キトサンと同量の酢酸を添加抜水を加え1チ水溶液とし
回転粘度計で20℃恒温で測定した。更に、アミ7基含
量は、キトサンを希酸に溶解しメチレンブルーを指示薬
として既知濃度のポリビニル流酸カリでコロイド追走し
て測定した。また、以下の実施例においては過硼酸ソー
ダとして三菱瓦斯化学工業株式会社製の商品名ベルボン
を使用した。
実施例1 75QmJの水を50℃に加温した温湯水中に過硼酸ソ
ーダ水溶液濃度20fμ、17 t/l、 15171
% l f/L−α2Vム α07 f/ム α05 
t/lとなるように過硼酸ソーダを添加溶解した溶液中
に、平均分子量、225,000.アミノ基含量794
チ。
、1チ酢酸溶液の粘度790cpのフレーク状キトサン
509を攪拌し乍ら分散させ、1時間、2時間、3時間
、そして4時間後毎に試料を採取し、採取した液の粘度
、アミン基含量、平均分子量と得られた製品の色相を調
べ、第1表の如き結果を得た。
本実施例の結果から明らかな如く、過硼酸ソーダ濃度が
005 t/lでは反応が不充分で所望する低分子キト
サンを得ることが出来ないが、濃度が0.07T?μ以
上では、任意の時間に反応を停止させるととによって、
所望の分子量のキトサンが得られる。又、過硼酸ソーダ
濃度が高いと低分子化の反応は速かであるが、17 f
/lk越えるとアミン基含量が低下したシ、着色が生じ
、用途によって不適当となる。
以  下  余  白 実施例2 過硼酸ソーダ濃度が17 f/lとなるように過硼酸ソ
ーダを20℃、25℃、40℃、50’C160℃、7
0℃に加温した温湯水中に溶解し、各々に平均分子量2
25,000.アミノ基含量794転 1チ酢酸溶液の
粘度が790cpのフレーク状キトサン50fを添加攪
拌し、充分に溶解させた後、これを分散反応させ、1時
間と3時間後に反応したキトサンを取り出し、実施例1
と同様に粘度」アミノ基含量、平均分子量、色相を調べ
、第2表の結果を得た。本実施例の結果から、3時間処
理後、反応液の温度が60℃以上だと極めて低分子化し
たキトサンが得られるが、アミノ基含量の低下、着色が
生じ好ましくなく、又、20℃以下だと過硼酸ソーダの
溶解度が低下し、所定の濃度水溶液が得られない。
以 ′下 余 白 筑    2    奔 実施例3 15tの水を30℃に加温調整した後、過硼酸ソーダ1
80fを添加攪拌し乍ら十分溶解した後、平均分子量2
35..000.iq6酢酸溶液の粘度900cpのフ
レー2状キトサンIKg’を分散させ、30℃を保ちな
がら4時間処理した。反応終了後水洗、乾燥したところ
、平均分子量16,000,1%酢酸溶液粘度5cpの
無着色の低分子量フレーク状キトサン08胸が得られた
実施例4 aootの水を50℃に加温調整した後、過硼散ソーグ
L 5 Kgを添加攪拌し乍ら十分溶解した後、平均分
子量225,000.1%酢酸溶液の粘度790cpの
フレーク状キトサン20Kge分散させ50℃に保ちな
がら3時間処理を行った。反応終了後水洗、乾燥して平
均分子量42,000.1%酢酸溶液の粘度12epの
無着色の低分子量フレーク状キトサン1 a5に4を得
た。
実施例5 過硼酸ソーダ水溶液でキトサンを処理した場合の処理液
のpHの変化と生成物について実験を行った。
過硼酸ソーダ濃度が5 f/lと1 f/lとなるよう
に750−の40℃に加温した温湯水中に平均分子量2
25,000.1チ酢酸溶液の粘度が790Cp、アミ
ノ基含量794チのフレーク状キトサン50fを添加攪
拌し分散させて1時間、3時間、6時間、9時間、12
時間後にそれぞれの試料のI)H値を測定すると共に反
応物を十分洗浄、乾燥後に分析に供試した。尚、処理前
pI(とは、過硼酸ソーダ溶液にキトサンを添加し、均
一溶液となった時のpH値である。
更に、比較のため、上記過硼酸ソーダ溶液と同値の有効
酸素量となる如く調した過酸化水素溶液a572μと0
.70 y/l−を用い、上記と同じ実験を行った。有
効酸素量は過マンガン酸カリウムを用い酸化還元適定法
で測定した。また、処理前pHはキトサンを添加攪拌し
た時の値でらるが、過硼酸ソーダ溶液のpH値と合せる
ため過酸化水素溶液に2N−NaOHを必要量添加した
もの(表中蒼印を附した値)、及びNaOHを添加しな
いものとについて実験を行った。結果を第3表及び第4
表に示す。尚、第4表における過酸化水素α72μのN
aOH添加前のpHは735でおった。
以  下  余  白 〔発明の効果〕 上記したように本発明方法によシ過硼酸ソーダでキトサ
ンを処理すると、高分子量キトサンのアミノ基に影響す
ることなく、選択的にグルコシド結合のみを切断し、処
理条件である過硼酸ソーダ水溶液の濃度、処理時間と温
度を決定するだけで自由に任意の良質な低分子量キトサ
ンが得られることが第1表、第2表の結果から明らかで
ある。
また、従来法であるpHを調整した過酸化水素水溶液で
キトサンを処理する場合は第3表、第4表の結果かられ
かるように処理時間が長くなるにつれて処理液のpHが
変化するのでpHMfA整を経時反応時もしなければな
らず、処理が煩雑でらる。
更に、過酸化水素溶液のpHをNaOHを用いて調整し
た処理液による場合は分子量低下度合が過硼酸ソーダ処
理に比べて少なく、同一分子量とするにはかなシの時間
が必要となる。また、過酸化水素のみで処理をすると分
子量の低分子化は促進されるが着色し好ましくない。従
って、本発明によれば簡単な操作によジアミノ基含量の
低下や着色のない所望の低分子量キトサンを製造するこ
とが出来る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)キトサンを過硼酸ソーダ水溶液中で加温処理し、
    低分子量のキトサンを得ることを特徴とする低分子化キ
    トサンの製造方法。
  2. (2)過硼酸ソーダ水溶液の濃度範囲が0.07〜17
    g/l、加温処理条件が25℃〜50℃の範囲である特
    許請求の範囲第1項に記載の製造方法。
JP16119184A 1984-07-31 1984-07-31 低分子化キトサンの製造方法 Granted JPS6140303A (ja)

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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0676415A2 (de) * 1994-04-05 1995-10-11 Hoechst Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung niedermolekularer Polysaccharidether
KR20190061828A (ko) 2017-11-27 2019-06-05 이보균 조사료용 키토산의 제조방법

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KR20190061828A (ko) 2017-11-27 2019-06-05 이보균 조사료용 키토산의 제조방법

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