【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
【産業上の利用分野］
本発明は、クロマトグラフィー用充Ｉａ材、固定化生ｌ
！￥！活性物賞用坦体、化粧用素材、及び医薬用助剤等
に極めて好適な亀微小粒状キトサンの製造方法に関する
ものである。
【従来の技術１
キトサンは海老、Ｐｌｌ等の甲殻類の外皮の構成物質で
あるキチンから得られ、クロマトグラフィー用充填材、
各種物質用坦体として用いられる。、亀微小粒状キトザ
ンを１ワる方法として、キトサンフレークを礪械的に粉
砕する方法が知られて訃るが、この場合には、キトサン
フレークは球状体となるものは少なく、多くは不規則な
形状の微粒となり、この中から球状のものを選別す−る
ことは不可能に近い。又、得られた超微小キトサン粒子
は凝集してしまい１分散性のよいものを得ることは出来
ない欠点がある。
又、特公昭５９−３０７２２号公報に開示された方法は
、キトサンの酸性水溶液に乳化剤を含む疎水性溶剤を入
れ、Ｗ１拌して１マルジョン化し、このものをアルカリ
水溶液中で攪拌しながら凝固析出する方法であって、こ
の方法で得られるものは粒径が２〜３００μｍとかなり
広い範囲に分布したものしか得られない欠点があり、製
品の洗浄工程が煩雑であって工業的でない。
本発明者等は、先に時願昭５９−１６１１９号の発明を
なし、キトサンの酸性水溶液を塩基性溶液中に落下させ
凝固再生することによって粒状化し、中性になる迄充分
に洗かし、乾燥して粒状キトサンを得る方法を提案した
。該方法によっても超微小球状キトサンを得ることは出
来るが、この方法では、粒径が１００μｍ以下のものの
場合は、中和洗浄等の操作が′Ｗ４′ｍとなる欠点があ
り、又、成る粒径以下の超微小球状キトサンは個々に分
離しにくく、付着する傾向があり１個々の球状形態が失
われる欠点があった。
【発明が解決しようとする問題点】
本発明は、上記した従来法における間欠点を解決し、平
均球径が２０μｍ以下であって、しかも粒度分布の小さ
な微小球状キトサンを得ることを目的とする。本発明方
法は、更に製造工程における作業性を改善し、得られた
超微小球状キトサンの分散性が高い超微小球状キトサン
を製造する方法を提供することを目的とする。[Industrial Application Field] The present invention is directed to a chromatography filler material, an immobilized bioluminescent material,
! ¥! The present invention relates to a method for producing chitosan in the form of fine particles, which is extremely suitable for use as carriers for active substances, cosmetic materials, pharmaceutical aids, and the like. [Prior art 1] Chitosan is obtained from chitin, which is a component of the outer skin of crustaceans such as shrimp and Pll, and is used as a packing material for chromatography.
Used as a carrier for various substances. However, in this case, the chitosan flakes rarely become spherical, and most of them are irregular. The particles become shaped like particles, and it is almost impossible to sort out the spherical particles from among them. In addition, the obtained ultrafine chitosan particles have the disadvantage that they aggregate, making it impossible to obtain particles with good monodispersity. In addition, the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-30722 involves adding a hydrophobic solvent containing an emulsifier to an acidic aqueous solution of chitosan, stirring W1 to form a single emulsion, and coagulating and precipitating this product while stirring in an aqueous alkaline solution. However, this method has the drawback that only particles with particle sizes distributed over a fairly wide range of 2 to 300 μm can be obtained, and the washing process of the product is complicated, making it unsuitable for industrial use. The present inventors previously made the invention of Tokihan No. 59-16119, in which an acidic aqueous solution of chitosan is dropped into a basic solution, solidified and regenerated into granules, and thoroughly washed until it becomes neutral. proposed a method to obtain granular chitosan by drying. Although it is possible to obtain ultrafine spherical chitosan by this method, this method has the disadvantage that operations such as neutralization and washing are required for 'W4'm when the particle size is 100 μm or less, and Ultrafine spherical chitosan having a particle size or smaller is difficult to separate into individual chitosan particles and tends to adhere to each other, resulting in loss of individual spherical form. [Problems to be Solved by the Invention] The purpose of the present invention is to solve the shortcomings of the above-mentioned conventional methods and to obtain microspherical chitosan having an average spherical diameter of 20 μm or less and a small particle size distribution. . The method of the present invention further aims to improve the workability in the production process and to provide a method for producing ultrafine spherical chitosan with high dispersibility.
【問題点を解決するための手段】[Means to solve the problem]
本発明方法は、キトサンを酸性水溶液中に溶解し、該酸
性溶液を塩基性溶液中に加えて凝固再生し、生成した凝
固物を中性になる迄充分に洗浄後洗浄に用いた液を分散
媒としてキトサンを粉砕分散せしめて懸濁液とし、該懸
濁液を高温雰囲気中に加圧空気と共に吐出し、乾燥させ
ることにより超微小球状キトサンを得るものである。
キトサンは、天然に存在する蟹、海老等の甲殻類から得
なキチンを説アセチル化して得ることが出来る。キトサ
ンは通常のフレーク状キトサンも使用することが出来る
が、平均分子量が１００００〜２３００００の低分子量
キトサンを用いると、添加剤等を加えずに高濃度の酸性
水溶液が得られるので、低分子化して使用することが好
ましい。キトサンは、酢酸、ジクロル酢酸、蟻酸の単独
、若しくは混合物の水溶液に溶解して該溶解液を落下等
の手段により塩基性水溶液中に加えて凝固再生させる。
キトサン酸性水溶液を凝固再生させる塩基性水溶液の組
成は、凝固したキトサンを粉砕する際に懸濁し、乳状液
となり易い状態、即ち、脆い状態のキトサン凝固物が得
られるようなものが好ましく、アンモニア、エチレンジ
アミン、苛性ソーダ等の水溶液、又は、これら塩基性物
質にメタノール。
エタノール等の極性を有するアルコールを添加したもの
であっても良い。キトサン酸性溶液を塩基性溶液中で凝
固析出させて得る凝固物の大きさは、特に制限されるべ
きものではないが、粒状のものである場合は、中和洗浄
等の作業性から粒径が１〜２關のものが好ましい。
上記のようにして得られたキトサン凝固物は水 くで中
性になる迄充分洗浄し、洗浄後、水中で粉砕。
分散せしめて乳状の懸濁液を得る。粉砕にはホモジナイ
ザーを使用することができる。粉砕後の懸濁液は、ノズ
ル周辺から吐出される加圧空気と共に高温雰囲気中に吐
出乾燥される。高温雰囲気の温度は、超微小球状キトサ
ンが乾燥されるに充分な温度で１００〜１８０℃の範囲
で自由に選択出来る。
吐出は、懸濁液の分散性を保持しながら行うことが必要
で、例えば、ホモジナイザーで分散を行いながら吐出す
ることも可能である。吐出されたキトサン懸濁液は、分
散媒である水の表面張力等によって高温雰囲気中で乾燥
される際に、微小な球状体に成形される。得られる球状
体の球径は、高温雰囲気中に吐出する際の叶出吊と加え
た空気圧力とを適宜刷面することによって任意に選択す
ることが出来る。
［実 施 例］
次に、本発明の方法を実施例を挙げて説明する。
尚、実施例中に記載の部は全て一重ｆｆｉ部とする。
〉実施例１
脱アセチル化度７７％、平均分子ｆｉ１４２０００のキ
トナン２５ｇを酢酸１２．５９を含む水９７５ｇを加え
て溶解し、キトサン酸性溶液を得た。この溶液の２０℃
における粘度は、回転粘度計で測定したところ２１００
ｃｐであった。このキトサン酸性溶液を５％のアンモニ
ア水溶液中に落下させて紐状にキトサンを凝集再生させ
た。この凝固物を中性になるまで充分水で洗浄した後、
水中でホモジナイザー（日本精は株式会社製、 ＡＭ−
３型）を用いて１５０００ｒｏｎの回転数で７分間粉砕
して分散させ、乳状の懸濁液とした。これを１２０メツ
シユのフルイで租大片を濾別し、濾液を４ 、 ＯＩＲ
ｇ／ ｃｔＡの１１０圧空気と共にｆｉｊ分１７．６ｄ
の液借で１７０〜１７５°Ｃの高温雰囲気中に吐出して
乾燥し、乾燥物をサイクロンコレクターに補集した。補
集した粒状物の粒径を走査型電子顕微鏡で測定したとこ
ろ、平均球径５μｍ２球径分布１〜１０μｍの超微小球
状キトサン１９ｇを得た。
◇実施例２
脱アセチル化度９５％、平均分子量４６（１００のキト
サンθＯｇを３０ｇの＠酸を含む水９４０ｇに溶解して
キトサン酸性溶液を得た。この溶液の２０℃における粘
度は、回転粘度計で測定したところ２８００ｃｐであっ
た。このキトサン酸性溶液を１０％苛性ソーダと３０％
メチルアルコール及び水６０％から成る塩基性水溶液中
に孔径０．２５ ｍ／ｍのノズルより落下させてキトサ
ンを凝固再生し、中性になるまで充分水で洗浄して粒径
０．７〜２．０ｍ／ｍの粒状物を１！？た。該粒状物６
００ｄをとり、実施例１と同様にホモジナイザーを用い
て１５０００ｒｐｎの回転数で７分間攪拌して乳状の懸
濁液とし、更に水を加えて１′／Ｌとした。これを１０
０メツシユのフルイでａ過後、濾液をホモジナイザーで
攪拌しながら分散状態を保ちつつ、３．０Ｋｆｌ ／
ｃｄの加圧空気と共に毎分１７．６−の液量で１７５℃
の高温雰囲気中に吐出して乾燥し、乾燥物をサイクロン
コレクターで捕集した。
この捕集した球状物の球径を走査型電子顕微鏡で測定し
たところ、平均球径１０μｍ２球径分布５〜１５μｍの
超微小球状キ１〜サン２５．５ｇを得た。
【発明の効果）
本発明の方法は、キト）ナン酸性水溶液を塩基性溶液中
で分散に望ましい脆い状態のキトサンとして凝固再生し
、このものを充分に洗浄後粉砕分散せしめ、該分散液を
高温雰囲気中に加圧空気と共に吐出乾燥するものであっ
て、キトサンは微細片に破砕され、礼状の＠濁液として
高温雰囲気中に噴出され、乾燥される際に、はぼ球状の
平均球径が２０μ７ＦＬ以下の追徴小球を形成する。こ
のようにして得られた陥微小球状キトサンは、実施例に
記載のように球状で粒度が揃った粒径分布の小さいもの
であり、しかも各電機小球体が″Ｉｋ集、集積接着こと
がないので、クロマトグラフィー用充填材。
固定化生１！！！活性物實用坦体、化粧用木材、医薬用
助剤等の各種用途に極めて好適なものである。 更に、
本発明方法においては、従来法におけるように製造工程
において各種の添加剤をｈ口える必要がなく、特にキト
サンを微小球状体とした後に、これを洗浄する必要がな
いので製造時間を短縮することが出来、工業的に極めて
有利である。The method of the present invention involves dissolving chitosan in an acidic aqueous solution, adding the acidic solution to a basic solution to coagulate and regenerate, thoroughly washing the resulting coagulate until it becomes neutral, and then dispersing the liquid used for washing. Chitosan is pulverized and dispersed as a medium to form a suspension, and the suspension is discharged into a high temperature atmosphere together with pressurized air and dried to obtain ultrafine spherical chitosan. Chitosan can be obtained by acetylating naturally occurring chitin from crustaceans such as crabs and shrimps. Ordinary flaky chitosan can also be used, but when using low molecular weight chitosan with an average molecular weight of 10,000 to 230,000, a highly concentrated acidic aqueous solution can be obtained without adding any additives. It is preferable to use Chitosan is dissolved in an aqueous solution of acetic acid, dichloroacetic acid, or formic acid alone or in a mixture, and the dissolved solution is added to a basic aqueous solution by means such as dropping to solidify and regenerate. The composition of the basic aqueous solution for coagulating and regenerating the chitosan acidic aqueous solution is preferably such that when the coagulated chitosan is crushed, it is suspended and easily becomes an emulsion, that is, a brittle chitosan coagulated product is obtained. Aqueous solutions of ethylenediamine, caustic soda, etc., or methanol to these basic substances. It may also contain a polar alcohol such as ethanol. The size of the coagulated product obtained by coagulating and precipitating a chitosan acidic solution in a basic solution should not be particularly limited, but if it is granular, the particle size may be limited due to workability such as neutralization washing. 1 to 2 items are preferred. The chitosan coagulate obtained as above was thoroughly washed with water until it became neutral, and after washing, it was ground in water. Disperse to obtain a milky suspension. A homogenizer can be used for grinding. The pulverized suspension is dried by being discharged into a high-temperature atmosphere together with pressurized air discharged from around the nozzle. The temperature of the high-temperature atmosphere can be freely selected within the range of 100 to 180°C, which is sufficient to dry the ultrafine spherical chitosan. Discharging must be performed while maintaining the dispersibility of the suspension; for example, it is also possible to discharge while dispersing with a homogenizer. The discharged chitosan suspension is formed into minute spheres when dried in a high temperature atmosphere due to the surface tension of water, which is a dispersion medium. The spherical diameter of the resulting spherical body can be arbitrarily selected by appropriately controlling the air pressure and the air pressure applied when discharging the spherical body into a high-temperature atmosphere. [Example] Next, the method of the present invention will be explained by giving examples. It should be noted that all parts described in the examples are single ffi parts. 〉Example 1 25 g of chitonan with a degree of deacetylation of 77% and an average molecular fi of 142,000 was dissolved in 975 g of water containing 12.59 acetic acid to obtain an acidic chitosan solution. 20℃ of this solution
The viscosity was 2100 when measured with a rotational viscometer.
It was cp. This acidic chitosan solution was dropped into a 5% ammonia aqueous solution to coagulate and regenerate chitosan in the form of a string. After washing this coagulated material with enough water until it becomes neutral,
Underwater homogenizer (Nippon Sei Co., Ltd., AM-
3 type) at a rotational speed of 15,000 ron for 7 minutes to obtain a milky suspension. This was filtered to remove large pieces using a 120-mesh sieve, and the filtrate was subjected to OIR
fij min 17.6d with 110 pressure air of g/ctA
The liquid was discharged into a high temperature atmosphere of 170 to 175°C to dry it, and the dried material was collected in a cyclone collector. When the particle size of the collected granules was measured using a scanning electron microscope, 19 g of ultrafine spherical chitosan with an average spherical diameter of 5 μm and a spherical diameter distribution of 1 to 10 μm was obtained. ◇Example 2 A chitosan acidic solution was obtained by dissolving chitosan θOg with a degree of deacetylation of 95% and an average molecular weight of 46 (100) in 940 g of water containing 30 g of @acid. The viscosity of this solution at 20°C is the rotational viscosity When measured with a meter, it was 2800 cp.This chitosan acid solution was mixed with 10% caustic soda and 30%
The chitosan is coagulated and regenerated by dropping it into a basic aqueous solution consisting of methyl alcohol and 60% water through a nozzle with a pore size of 0.25 m/m, and the chitosan is thoroughly washed with water until it becomes neutral and the particle size is 0.7 to 2. .0m/m particulate matter 1! ? Ta. The granular material 6
00d was taken and stirred for 7 minutes using a homogenizer at a rotational speed of 15,000 rpm in the same manner as in Example 1 to obtain a milky suspension, and water was further added to make a suspension of 1'/L. This is 10
After passing through a 0 mesh sieve, the filtrate was stirred with a homogenizer to maintain a dispersed state at 3.0 Kfl/
175°C at a liquid flow rate of 17.6-per minute with pressurized air at cd
It was discharged into a high-temperature atmosphere and dried, and the dried material was collected with a cyclone collector. When the spherical diameter of the collected spherical particles was measured using a scanning electron microscope, 25.5 g of ultrafine spherical particles having an average spherical diameter of 10 μm and a spherical diameter distribution of 5 to 15 μm were obtained. Effects of the Invention) The method of the present invention involves coagulating and regenerating a chito)nan acidic aqueous solution as chitosan in a brittle state that is desirable for dispersion in a basic solution, thoroughly washing this material, pulverizing and dispersing it, and dispersing the dispersion at a high temperature. The chitosan is spouted into the atmosphere together with pressurized air to dry it, and the chitosan is crushed into fine pieces and spouted as a cloudy liquid into the high-temperature atmosphere. Forms additional globules of 20 μ7 FL or less. The recessed microspherical chitosan thus obtained is spherical, has a uniform particle size, and has a small particle size distribution, as described in the examples, and each electric microsphere does not have "Ik collection" or "aggregate adhesion." Therefore, it is a packing material for chromatography. Immobilized raw materials 1!!! It is extremely suitable for various uses such as carriers for active substances, decorative wood, and pharmaceutical auxiliaries.
In the method of the present invention, unlike conventional methods, there is no need to add various additives during the production process, and in particular, there is no need to wash the chitosan after it is made into microspheres, so the production time can be shortened. This is extremely advantageous industrially.