JPWO2008156109A1 - Chitin slurry and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

本発明は、キチンを所望の広範囲な溶媒中に良分散させ得るキチンスラリー、その製造方法、該キチンスラリーを用いた化粧用、食品用、医療材料用などの各種添加剤を提供する。本発明は、キチンが、有機溶媒、酸および/またはアルカリ水溶液中に分散したキチンスラリー、およびその製造方法に関する。The present invention provides a chitin slurry in which chitin can be well dispersed in a desired wide range of solvents, a production method thereof, and various additives for cosmetics, foods, medical materials, and the like using the chitin slurry. The present invention relates to a chitin slurry in which chitin is dispersed in an organic solvent, an acid and / or alkaline aqueous solution, and a method for producing the same.

Description

本特許出願は、日本国特許出願第2007−161220号に基づくパリ条約上の優先権を主張するものであり、ここに引用することによって、上記出願に記載された内容の全体は、本明細書の一部分を構成する。
本発明は、キチンが、有機溶媒、酸および/またはアルカリ中に均一分散したキチンスラリー、およびその製造方法に関する。
This patent application claims priority under the Paris Convention based on Japanese Patent Application No. 2007-161220. By quoting here, the entire contents described in the above application are described in this specification. Part of
The present invention relates to a chitin slurry in which chitin is uniformly dispersed in an organic solvent, acid and / or alkali, and a method for producing the same.

キチンは、カニやエビなどの甲殻類の殻、昆虫の表皮、キノコなどの細菌細胞壁から得られる天然ムコ多糖類であって、地球上に大量に存在する生物資源である。このようなキチンには、保湿性、生理活性、生体適合性など、様々な優れた特性を有することが明らかとなってきた。このため、キチンの優れた特性を、繊維、フィルム、化粧品、食品、医薬、医用材料等の分野に利用するために、多くの研究がなされている。例えば、キチンを医療用材料として応用した例としては、創傷被覆材としてのユニチカ株式会社から市販されているベスキチン(登録商標)が知られている。これは、キチンからなる成形体に軟膏剤を含浸させて創傷被覆材を形成したものである(特許文献1参照)。   Chitin is a natural mucopolysaccharide obtained from crustacean shells such as crabs and shrimps, insect epidermis, and bacterial cell walls such as mushrooms, and is a biological resource that exists in large quantities on the earth. It has been clarified that such chitin has various excellent properties such as moisture retention, physiological activity and biocompatibility. For this reason, many studies have been made in order to utilize the excellent characteristics of chitin in the fields of fibers, films, cosmetics, foods, medicines, medical materials and the like. For example, as an example in which chitin is applied as a medical material, vesquitin (registered trademark) commercially available from Unitika Ltd. as a wound dressing material is known. This is a wound dressing formed by impregnating a molded body made of chitin with an ointment (see Patent Document 1).

しかしながら、キチンは、その化学構造に由来する強固な水素結合によって、硬い結晶構造を形成しているため、難溶性を示すことが知られている。この難溶性のため、キチンを溶解または良分散させた溶液または分散体を形成することができず、その利用分野は、キチンの粉体を基材中へ物理的に練り込んで成形体とすることによる用途など、極めて限定されたものであった。また、キチンの難溶性のため、キチンに化学修飾を施そうとしてもそれがスムースに進行せず、これまで、キチンの上記優れた特性を生かすことができなかった。   However, chitin is known to exhibit poor solubility because it forms a hard crystal structure due to a strong hydrogen bond derived from its chemical structure. Due to this poor solubility, it is impossible to form a solution or dispersion in which chitin is dissolved or well dispersed, and the application field thereof is to physically knead chitin powder into a substrate to form a molded body. It was extremely limited, such as the purpose of use. In addition, due to the poor solubility of chitin, even if chemical modification is applied to chitin, it does not proceed smoothly, and until now it has not been possible to make use of the above-mentioned excellent characteristics of chitin.

そこで、本発明者らは、上記のように難溶性であるキチンを溶媒中に溶解または良分散させることができれば、キチンの上記優れた特性の利用が容易となることに着眼して鋭意検討を行ったところ、メタノールと塩化カルシウム二水塩を用いた特定の溶媒を用いると、キチンを溶解させることができることを見出すとともに、溶液中に存在するキチンの分子量やアミノ基含量の特性を評価することに成功した(非特許文献1,2参照)。   Accordingly, the present inventors have made extensive studies with a focus on the fact that the above-described excellent characteristics of chitin can be easily used if chitin, which is hardly soluble as described above, can be dissolved or well dispersed in a solvent. We found that chitin can be dissolved by using a specific solvent using methanol and calcium chloride dihydrate, and evaluate the characteristics of the molecular weight and amino group content of chitin present in the solution. (See Non-Patent Documents 1 and 2).

上記のようにして得られたキチン溶液は、高塩濃度とメタノールの毒性のため、これをそのままの形態で一般的な用途に展開することはできず、従って、例えば、化粧品、食品、医薬、医用材料等の分野において、キチンを直接利用し、あるいは、必要に応じてキチンに化学修飾を施した後にこれを利用するためには、上記キチン溶液を所望の各用途において必要とされる溶媒中に完全に溶解または良分散させる技術の開発が求められていた。   The chitin solution obtained as described above cannot be developed for general use as it is because of the high salt concentration and the toxicity of methanol. Therefore, for example, cosmetics, foods, pharmaceuticals, In the field of medical materials, in order to use chitin directly, or to use it after chemically modifying chitin as necessary, the above chitin solution is used in a solvent required for each desired application. The development of a technology that completely dissolves or disperses finely in the water has been demanded.

特開2003−265591号公報JP 2003-265591 A Akihiro Shirai, Kiyohisa Takahashi, Ratana Rujiravanit, Norio Nishi and Seiichi Tokura, Title: Chitin and Chitosan: The Versatile Environmentally Friendly Modern Materials "Regeneration of Chitin Using New Solvent System", Ed. Mat B Zakaria, Wan Mohamed Wan Muda, Md Pauzi Abdullah, Pb. Universiti Kebangsaan Malaysia Press, 1995Akihiro Shirai, Kiyohisa Takahashi, Ratana Rujiravanit, Norio Nishi and Seiichi Tokura, Title: Chitin and Chitosan: The Versatile Environmentally Friendly Modern Materials "Regeneration of Chitin Using New Solvent System", Ed. Mat B Zakaria, Wan Mohamed Wan Muda, Md Pauzi Abdullah, Pb. Universiti Kebangsaan Malaysia Press, 1995 Seiichi Tokura and Norio Nishi, Title: Chitin and Chitosan: The Versatile Environmentally Friendly Modern Materials "Specification and Characterization of Chitin and Chitosan", Ed. Mat B Zakaria, Wan Mohamed Wan Muda, Md Pauzi Abdullah, Pub. Universiti Kebangsaan Malaysia Press, 1995Seiichi Tokura and Norio Nishi, Title: Chitin and Chitosan: The Versatile Environmentally Friendly Modern Materials "Specification and Characterization of Chitin and Chitosan", Ed. Mat B Zakaria, Wan Mohamed Wan Muda, Md Pauzi Abdullah, Pub. Universiti Kebangsaan Malaysia Press, 1995

本発明は、キチンを所望の広範囲な溶媒中に良分散させ得るキチンスラリー、その製造方法、該キチンスラリーを用いた化粧用、食品用などの各種添加剤を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a chitin slurry in which chitin can be well dispersed in a wide range of desired solvents, a method for producing the same, and various additives for cosmetics and foods using the chitin slurry.

本発明の主たる態様および好ましい態様は、以下を包含する。
〔1〕 キチンと有機溶媒、酸およびアルカリ水溶液からなる群から選択される溶媒を含んでなり、透過率が10〜90%であることを特徴とするキチンスラリー。
〔2〕 溶媒は、一価または多価アルコールおよび苛性アルカリ類からなる群から選択される、〔1〕に記載のキチンスラリー。
〔3〕 溶媒は、水酸化ナトリウム水溶液、グリセリン、トルエン、シリコーンオイル、エチレングリコールおよびブチレングリコールからなる群から選択される、〔1〕に記載のキチンスラリー。
〔4〕 化粧用添加剤としての〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のキチンスラリー。
〔5〕 食品用添加剤としての〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のキチンスラリー。
〔6〕 医療材料用添加剤としての〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のキチンスラリー。
〔7〕 〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載のキチンスラリーを製造する方法であって、
a)ハロゲン化カルシウム水和物の飽和アルコール中にキチンを溶解してキチン溶液を得る工程;
b)キチン溶液を水で希釈し、必要に応じて生成したキチンの沈殿を水洗し、溶液中に含まれるカルシウムイオンとアルコールを水分子で置換して、キチン水和物スラリーを得る工程;
c)キチン水和物スラリーに親水性溶媒を添加し、キチン水和物スラリー中に含まれる水分子を該親水性溶媒で置換して、キチンゲルを得る工程;および
d)キチンゲルに有機溶媒、酸およびアルカリ水溶液からなる群から選択される溶媒を添加し、キチンゲル中に含まれる親水性溶媒を該溶媒で置換して、キチンスラリーを得る工程
を含んでなる、方法。
〔8〕 工程c)における親水性溶媒は、メタノールおよびエタノールからなる群から選択されるアルコールである、〔7〕に記載の方法。
〔9〕 工程d)における溶媒は、水酸化ナトリウム水溶液およびエチレングリコールからなる群から選択される、〔7〕〜〔8〕のいずれかに記載のキチンスラリー。
The main and preferred embodiments of the present invention include the following.
[1] A chitin slurry comprising a solvent selected from the group consisting of chitin and an organic solvent, an acid and an alkaline aqueous solution, and having a transmittance of 10 to 90%.
[2] The chitin slurry according to [1], wherein the solvent is selected from the group consisting of monohydric or polyhydric alcohols and caustics.
[3] The chitin slurry according to [1], wherein the solvent is selected from the group consisting of an aqueous sodium hydroxide solution, glycerin, toluene, silicone oil, ethylene glycol, and butylene glycol.
[4] The chitin slurry according to any one of [1] to [3] as a cosmetic additive.
[5] The chitin slurry according to any one of [1] to [3] as a food additive.
[6] The chitin slurry according to any one of [1] to [3] as an additive for medical materials.
[7] A method for producing a chitin slurry according to any one of [1] to [6],
a) dissolving chitin in saturated alcohol of calcium halide hydrate to obtain a chitin solution;
b) a step of diluting the chitin solution with water, washing the produced chitin precipitate as necessary, and substituting calcium ions and alcohol contained in the solution with water molecules to obtain a chitin hydrate slurry;
c) a step of adding a hydrophilic solvent to the chitin hydrate slurry and substituting water molecules contained in the chitin hydrate slurry with the hydrophilic solvent to obtain a chitin gel; and d) an organic solvent, an acid in the chitin gel; And a step of adding a solvent selected from the group consisting of an aqueous alkali solution and replacing the hydrophilic solvent contained in the chitin gel with the solvent to obtain a chitin slurry.
[8] The method according to [7], wherein the hydrophilic solvent in step c) is an alcohol selected from the group consisting of methanol and ethanol.
[9] The chitin slurry according to any one of [7] to [8], wherein the solvent in step d) is selected from the group consisting of an aqueous sodium hydroxide solution and ethylene glycol.

実施例3において、異なったエタノール置換度による熱特性プロファイル(示唆熱)を示す(縦軸は示唆熱(DTA)でArbitrary Unit、横軸は温度、EtOHの%は推定エタノール含有量を表す)。Example 3 shows thermal characteristic profiles (suggested heat) with different degrees of ethanol substitution (the vertical axis is the suggested heat (DTA), the Arbitrary Unit, the horizontal axis is the temperature, and the EtOH percentage represents the estimated ethanol content). 実施例3において、エタノール置換前の純粋な水和キチンスラリーの熱特性プロファイルを示す。In Example 3, the thermal property profile of a pure hydrated chitin slurry before ethanol replacement is shown. 実施例3において、エタノール置換度21%のキチンスラリーの熱特性プロファイルを示す。In Example 3, the thermal characteristic profile of the chitin slurry whose ethanol substitution degree is 21% is shown. 実施例3において、エタノール置換度46%のキチンスラリーの熱特性プロファイルを示す。In Example 3, the thermal characteristic profile of the chitin slurry whose ethanol substitution degree is 46% is shown. 実施例3において、エタノール置換度63%のキチンスラリーの熱特性プロファイルを示す。In Example 3, the thermal characteristic profile of the chitin slurry of ethanol substitution degree 63% is shown. 実施例3において、エタノール置換度85%のキチンスラリーの熱特性プロファイルを示す。In Example 3, the thermal characteristic profile of the chitin slurry whose ethanol substitution degree is 85% is shown. 実施例3において、エタノール置換度91%のキチンスラリーの熱特性プロファイルを示す。In Example 3, the thermal characteristic profile of the chitin slurry of ethanol substitution degree 91% is shown. 実施例3において、エタノール置換度95%のキチンスラリーの熱特性プロファイルを示す。In Example 3, the thermal characteristic profile of the chitin slurry of ethanol substitution degree 95% is shown. 実施例3において、エタノール置換度97%のキチンスラリーの熱特性プロファイルを示す。In Example 3, the thermal characteristic profile of the chitin slurry with an ethanol substitution degree of 97% is shown. 実施例3において、エタノール置換度100%のキチンスラリーの熱特性プロファイルを示す。In Example 3, the thermal characteristic profile of the chitin slurry of ethanol substitution degree 100% is shown.

上記のように、メタノールと塩化カルシウム二水塩を用いた特定の溶媒(以下、カルシウム溶媒とも称する)を用いて得られたキチン溶液中では、溶媒がキチンの硬い結晶構造を崩してキチン分子内部まで浸透した結果、溶解状態が得られたものであって、溶媒和の効果による溶解であることが判明した。そこで、本発明者らは、第一の発見において、まずキチン溶液を水で希釈することによって、カルシウム溶媒が水分子と置換したキチン水和物スラリー(以下、水和キチンゲル、水和キチンスラリーと称することもある)が生成することを見出した。   As described above, in a chitin solution obtained using a specific solvent using methanol and calcium chloride dihydrate (hereinafter also referred to as calcium solvent), the solvent breaks down the hard crystal structure of chitin and the inside of the chitin molecule. As a result, it was found that a dissolved state was obtained and the dissolution was due to the effect of solvation. Therefore, in the first discovery, the present inventors first diluted the chitin solution with water to thereby obtain a chitin hydrate slurry (hereinafter referred to as hydrated chitin gel, hydrated chitin slurry) in which the calcium solvent is replaced with water molecules. (Sometimes referred to as).

第二の発見として、次に、上記の水和キチンゲルにおいて、キチン分子の周囲に凝集している水分子を特定のアルコールで置換してアルコール和したキチンスラリーを得ることによって、このキチンスラリーを利用して、その後に、キチンスラリー中のアルコールを、該アルコールと親和性の高い他の有機溶媒と順次置換することが可能となり、所望の様々な用途に展開することのできる各種の溶媒和したキチンを分散させ得ることを見出した。   As a second discovery, in the hydrated chitin gel described above, this chitin slurry is utilized by substituting specific alcohol for the water molecules aggregated around the chitin molecule to obtain an alcohol-mixed chitin slurry. Thereafter, the alcohol in the chitin slurry can be sequentially replaced with another organic solvent having a high affinity with the alcohol, and various solvated chitins that can be developed for various desired uses. It was found that can be dispersed.

このような溶媒は、極性、非極性を問わず、多種多様な溶媒の組み合わせが可能であり、後述のとおり、例えば、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、ニトロベンゼン、エチレングリコール等がこれに含まれる。このように、極性、非極性を問わず、多種多様な溶媒を組み合わせることにより、キチン分子の環境を任意に変えることが可能となり、その結果、キチンの化学修飾に好適な環境を提供できることがわかった。   Such solvents can be combined with a wide variety of solvents regardless of polarity or non-polarity. For example, dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylacetamide (DMAc), nitrobenzene, as described later. This includes ethylene glycol and the like. As described above, it is understood that the environment of chitin molecules can be arbitrarily changed by combining various solvents regardless of polarity or non-polarity, and as a result, an environment suitable for chemical modification of chitin can be provided. It was.

本発明において、溶媒中に分散させるべきキチンとは、一般に、カニやエビなどの甲殻類の殻、昆虫の表皮、イカなどの骨格、キノコなどの細菌細胞壁から得られる多糖類(ポリN−アセチル−D−グルコサミン)であって、通常は、粉体の性状を有している。本発明では、市販されている任意のキチンを使用することができ、微生物を利用して製造されたものであってもよい。また、α型およびβ型を含むいかなる立体構造を有するものであってもよい。本発明におけるキチンの重量平均分子量は、好ましくは5×10〜5×10、より好ましくは5×10〜5×10、さらに好ましくは5×10〜5×10の範囲である。In the present invention, chitin to be dispersed in a solvent generally includes a crustacean shell such as crab and shrimp, an insect epidermis, a skeleton such as squid, and a polysaccharide (poly N-acetyl) obtained from bacterial cell walls such as mushrooms. -D-glucosamine), which usually has powder properties. In the present invention, any commercially available chitin can be used, and it may be produced using a microorganism. Further, it may have any three-dimensional structure including α type and β type. The weight average molecular weight of chitin in the present invention is preferably in the range of 5 × 10 3 to 5 × 10 6 , more preferably 5 × 10 4 to 5 × 10 6 , and still more preferably 5 × 10 4 to 5 × 10 5 . is there.

本発明のキチンスラリーにおいて、キチンを分散させ得る媒体は、キチンスラリーの用途や使用目的に応じて、有機溶媒、酸および/またはアルカリ水溶液が選択される。
キチンスラリーの用途や使用目的としては、例えば、繊維、フィルム、不織布、化粧品、食品、医薬、医用材料等の用途において配合物中に添加すべき形態におけるキチンの分散溶媒として使用するものであってもよいし、若しくは、キチンをさらに化学修飾するための原料(環境調整剤)として使用するものであってもよい。
In the chitin slurry of the present invention, an organic solvent, an acid and / or an alkaline aqueous solution are selected as a medium in which chitin can be dispersed according to the use and purpose of use of the chitin slurry.
The use and purpose of use of the chitin slurry is, for example, used as a dispersion solvent for chitin in a form to be added to the composition in uses such as fibers, films, non-woven fabrics, cosmetics, foods, medicines, and medical materials. Alternatively, it may be used as a raw material (environmental modifier) for further chemically modifying chitin.

有機溶媒としては、極性溶媒および非極性のいずれを使用することも可能であり、例えば、アルコール類、ベンゼン、ニトロベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、エチルベンゼン、スチレン、アニリン、ニトロベンゼンなどの芳香族化合物、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、塩化メチレン、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、シリコーンオイル等がこれに含まれる。
このようなアルコール類としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、イソブチルアルコール、2−ブタノール、t−ブタノール、アリルアルコール等の一価アルコール、並びにエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコールなどのグリコール類およびグリセリン等の多価アルコールがこれに含まれる。
As the organic solvent, any of a polar solvent and a nonpolar solvent can be used. For example, alcohols, benzene, nitrobenzene, toluene, xylene, naphthalene, ethylbenzene, styrene, aniline, nitrobenzene and other aromatic compounds, diethyl This includes ether, tetrahydrofuran, methylene chloride, acetonitrile, N, N-dimethylformamide, dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylacetamide (DMAc), silicone oil, and the like.
Examples of such alcohols include monohydric alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, isobutyl alcohol, 2-butanol, t-butanol, and allyl alcohol, as well as ethylene glycol, propylene glycol, This includes glycols such as dipropylene glycol and butylene glycol and polyhydric alcohols such as glycerin.

酸は、アシル化、アルキル化等、触媒反応の目的などで使用されるものであって、例えば過塩素酸、塩酸、硫酸、メタンスルホン酸等が挙げられる。
アルカリは、アシル化、アルキル化反応中間体合成の目的などで使用されるものであって、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化リチウム、水酸化バリウム等が挙げられる。
The acid is used for the purpose of catalytic reaction such as acylation, alkylation and the like, and examples thereof include perchloric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, methanesulfonic acid and the like.
Alkali is used for the purpose of acylation and alkylation reaction intermediate synthesis, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, lithium hydroxide, and barium hydroxide. Can be mentioned.

本発明における上記溶媒としては、好適には、一価または多価アルコールおよび苛性アルカリ類からなる群から選択される。なかでも、中性で均一分散性を発現させる観点から、エチレングリコール、水酸化ナトリウムを使用することが好ましい。また、水酸化ナトリウム等のアルカリ類は、キチンのアシル化やアルキル化への中間体であるが、脱アセチル化を起こさないために、出来るだけ低濃度とすることが好ましい。   The solvent in the present invention is preferably selected from the group consisting of mono- or polyhydric alcohols and caustic alkalis. Especially, it is preferable to use ethylene glycol and sodium hydroxide from a viewpoint of expressing neutral and uniform dispersibility. Moreover, although alkalis, such as sodium hydroxide, are intermediates for acylation or alkylation of chitin, it is preferable to make the concentration as low as possible in order not to cause deacetylation.

キチンスラリー中のキチン含量は、その使用目的や用途に応じて任意に設定し得るが、通常は0.1重量%以上、好ましくは0.5重量%以上、より好ましくは1重量%以上、さらに好ましくは2重量%以上に設定し、通常は15重量%以下、好ましくは6重量%以下、より好ましくは5重量%以下、さらに好ましくは3重量%以下に設定する。   The chitin content in the chitin slurry can be arbitrarily set according to the purpose and application of use, but is usually 0.1% by weight or more, preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, Preferably, it is set to 2% by weight or more, usually 15% by weight or less, preferably 6% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, and further preferably 3% by weight or less.

従来、キチンの難溶性ゆえに、キチンを溶媒中に分散させることは極めて困難とされていたが、本発明によるキチンスラリーは、通常、溶媒中にキチンが膨潤状態で均一に良分散したものである。
そのような本発明のキチンスラリーは、可視域分光光度計によって測定される550nmでの可視光線透過率は、10〜90%であるという特徴を有する。好適には、本発明のキチンスラリーの可視光線透過率は40%以上であり、より好ましくは60%以上である。本発明のキチンスラリーの可視光線透過率は、通常90%以下であるが、ある場合には80%以下、別の場合には70%以下であり得る。
Conventionally, it has been considered extremely difficult to disperse chitin in a solvent due to the poor solubility of chitin, but the chitin slurry according to the present invention is usually a well-distributed chitin in a solvent in a swollen state. .
Such a chitin slurry of the present invention has a characteristic that the visible light transmittance at 550 nm measured by a visible range spectrophotometer is 10 to 90%. Suitably, the visible light transmittance | permeability of the chitin slurry of this invention is 40% or more, More preferably, it is 60% or more. The visible light transmittance of the chitin slurry of the present invention is usually 90% or less, but may be 80% or less in some cases and 70% or less in other cases.

スラリー中に分散するキチンの粒度は、好ましくは1〜100μm、より好ましくは5〜50μm、さらに好ましくは5〜10μmである。スラリー中に分散するキチンの粒度は、例えば顕微鏡によって測定することができる。   The particle size of chitin dispersed in the slurry is preferably 1 to 100 μm, more preferably 5 to 50 μm, and still more preferably 5 to 10 μm. The particle size of chitin dispersed in the slurry can be measured, for example, with a microscope.

本発明のキチンスラリーは、繊維、フィルム、不織布、化粧品、食品、医薬、医用材料の用途を含む、様々な用途に使用でき、そのような用途には、各種添加剤としての用途、もしくは、キチンをさらに化学修飾するための原料(環境調整剤)としての用途が含まれる。
このような添加剤としては、保湿性、生理活性、生体適合性など、キチンの様々な優れた特性を付与し得る、化粧用、食品用または医療材料用の添加剤として本発明のキチンスラリーを使用するのが特に有利である。
The chitin slurry of the present invention can be used for various applications including applications of fibers, films, nonwoven fabrics, cosmetics, foods, medicines, and medical materials. For such applications, the use as various additives or chitin Is used as a raw material (environmental modifier) for further chemical modification.
As such an additive, the chitin slurry of the present invention can be used as an additive for cosmetics, foods or medical materials, which can impart various excellent characteristics of chitin such as moisture retention, physiological activity, and biocompatibility. It is particularly advantageous to use it.

キチンのさらなる化学修飾としては、キチンを直接または間接に化学修飾して、例えばカルボキシル基、アミノ基、水酸基、ハロゲン基、アミノエチル基、リン酸基、硫酸基、芳香族誘導体などの官能基を導入することが含まれる。O−アルキル化反応でカルボキシル基やメチル基等を導入することも、本発明におけるキチンの化学修飾の範囲に含まれる。例えば、O−アルキルキチン誘導体を脱N−アセチル化してO−アルキルキトサンとすること、O−アルキルキトサンのアミノ基をさらに化学修飾して別種の官能基を導入することも、本発明におけるキチンの化学修飾の範囲に含まれる。   As a further chemical modification of chitin, chitin may be directly or indirectly chemically modified to have functional groups such as carboxyl group, amino group, hydroxyl group, halogen group, aminoethyl group, phosphate group, sulfate group, aromatic derivative, etc. Introducing. Introducing a carboxyl group or a methyl group by O-alkylation reaction is also included in the scope of chemical modification of chitin in the present invention. For example, de-N-acetylation of an O-alkylchitin derivative to form O-alkylchitosan, or the amino group of O-alkylchitosan may be further chemically modified to introduce another type of functional group. Included in the scope of chemical modification.

次に、本発明のキチンスラリーを製造する方法について説明する。本発明のキチンスラリーの好適な製造方法は、
a)ハロゲン化カルシウム水和物の飽和アルコール中にキチンを溶解してキチン溶液を得る工程;
b)キチン溶液を水で希釈し、必要に応じて生成したキチンの沈殿を水洗し、好適には水洗をくり返し、溶液中に含まれるカルシウムイオンとアルコールを水分子で置換して、キチン水和物スラリーを得る工程;
c)キチン水和物スラリーに親水性溶媒を添加し、キチン水和物スラリー中に含まれる水分子を該親水性溶媒で置換して、キチンゲルを得る工程;および
d)キチンゲルに有機溶媒、酸およびアルカリ水溶液からなる群から選択される溶媒を添加し、キチンゲル中に含まれる親水性溶媒を該溶媒で置換して、キチンスラリーを得る工程
を含んでなる。
Next, a method for producing the chitin slurry of the present invention will be described. A preferred method for producing the chitin slurry of the present invention is:
a) dissolving chitin in saturated alcohol of calcium halide hydrate to obtain a chitin solution;
b) diluting the chitin solution with water, washing the produced chitin precipitate with water if necessary, and preferably repeating the water wash, replacing calcium ions and alcohol contained in the solution with water molecules, and hydrating chitin Obtaining a product slurry;
c) a step of adding a hydrophilic solvent to the chitin hydrate slurry and substituting water molecules contained in the chitin hydrate slurry with the hydrophilic solvent to obtain a chitin gel; and d) an organic solvent, an acid in the chitin gel; And a step of adding a solvent selected from the group consisting of an aqueous alkali solution and replacing the hydrophilic solvent contained in the chitin gel with the solvent to obtain a chitin slurry.

上記の工程a)では、ハロゲン化カルシウム水和物で飽和させたアルコール中にキチンを溶解してキチン溶液を得る。溶媒としてハロゲン化カルシウム水和物で飽和させたアルコールを用いることにより、難溶性を示すキチンの硬い結晶構造を崩して溶媒をキチン分子内部まで浸透させることが可能となり、溶媒和が生じた結果拡がった分子構造になり、溶解状態のキチン溶液を得ることができる。
ある実施形態においては、キチン粉末を上記の溶媒中に、好ましくは0.1〜5%(w/v)、より好ましくは0.5〜2%(w/v)となるような濃度で添加し、好ましくは20〜70℃、より好ましくは40℃〜70℃の温度で、還流下充分撹拌しながら溶解させる。使用するキチンの分子量の大きさに応じて、溶媒中のキチン濃度を調節することが好ましい。
In step a) above, chitin is dissolved in alcohol saturated with calcium halide hydrate to obtain a chitin solution. By using an alcohol saturated with calcium halide hydrate as a solvent, it becomes possible to break down the hard crystal structure of chitin, which is hardly soluble, and to allow the solvent to penetrate into the chitin molecule. It is possible to obtain a dissolved chitin solution.
In certain embodiments, chitin powder is added to the above solvent at a concentration that is preferably 0.1-5% (w / v), more preferably 0.5-2% (w / v). The solution is preferably dissolved at a temperature of 20 to 70 ° C., more preferably 40 to 70 ° C. with sufficient stirring under reflux. It is preferable to adjust the chitin concentration in the solvent according to the molecular weight of the chitin used.

上記の工程b)では、工程a)で得たキチン溶液を水で希釈し、必要に応じて生成したキチンの沈殿を水洗し、溶液中に含まれるカルシウムイオンとアルコールを水分子で置換して、キチン水和物スラリーを得る。
ある実施形態においては、工程a)で得たキチン溶液を室温に冷却後、濾布(ネル)で不溶部を除去する。その後、蒸留水で希釈する。その際の希釈濃度は、好ましくは0.001〜0.5%(w/v)、より好ましくは0.001〜0.01%(w/v)である。蒸留水で希釈すると通常キチンが沈澱するので、これを集めて十分水洗をして、アルコール(メタノール)とカルシウムイオンを除去する。最終的に、遠心法によって、通常は0.1%(w/v)以上、好ましくは1(w/v)以上、より好ましくは2(w/v)以上であって、通常は15%(w/v)以下、好ましくは6(w/v)以下、より好ましくは5(w/v)以下、さらに好ましくは4(w/v)以下に、水分を調節して、キチン水和物スラリーないしは水和キチンゲルを得ることができる。
In the above step b), the chitin solution obtained in step a) is diluted with water, and the chitin precipitate produced is washed with water as necessary, and the calcium ions and alcohol contained in the solution are replaced with water molecules. To obtain a chitin hydrate slurry.
In an embodiment, the chitin solution obtained in step a) is cooled to room temperature, and then the insoluble part is removed with a filter cloth (nel). Then, dilute with distilled water. The dilution concentration at that time is preferably 0.001 to 0.5% (w / v), more preferably 0.001 to 0.01% (w / v). When diluted with distilled water, chitin usually precipitates, which are collected and washed thoroughly with water to remove alcohol (methanol) and calcium ions. Finally, by centrifugation, usually 0.1% (w / v) or more, preferably 1 (w / v) or more, more preferably 2 (w / v) or more, usually 15% ( w / v) or less, preferably 6 (w / v) or less, more preferably 5 (w / v) or less, and even more preferably 4 (w / v) or less, to adjust the water content, and chitin hydrate slurry Or a hydrated chitin gel can be obtained.

上記の工程c)では、工程b)で得たキチン水和物スラリーに親水性溶媒を添加し、キチン水和物スラリー中に含まれる水分子を該親水性溶媒で置換して、溶媒和したキチンゲルを得る。
工程c)において、キチン水和物スラリーに添加すべき親水性溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、イソブチルアルコール、2−ブタノール、t−ブタノール、アリルアルコール等の一価アルコールを挙げることができるが、これらに限定されない。本発明においては、特にメタノールおよびエタノールからなる群から選択されるアルコールを使用すると、キチン水和物スラリー中に含まれる水分子との置換を好適に完結させることができる。
In the above step c), a hydrophilic solvent is added to the chitin hydrate slurry obtained in step b), and water molecules contained in the chitin hydrate slurry are replaced with the hydrophilic solvent to be solvated. Obtain a chitin gel.
Examples of the hydrophilic solvent to be added to the chitin hydrate slurry in step c) include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, isobutyl alcohol, 2-butanol, t-butanol, and allyl alcohol. The monohydric alcohol can be exemplified, but is not limited thereto. In the present invention, when an alcohol selected from the group consisting of methanol and ethanol is used, the substitution with water molecules contained in the chitin hydrate slurry can be preferably completed.

ある実施形態においては、工程b)で得たキチン水和物スラリーに好ましくは10〜100%(v/v)、より好ましくは90〜100%(v/v)となるような濃度でアルコールを添加して充分に撹拌し、30分〜1時間静置した後、遠心分離して、所定容量のスラリーに調節する。この操作を数回、好ましくは2〜4回繰り返して、キチン水和物スラリー中に含まれる水分子との置換を完結させることにより、アルコール溶媒中のキチンゲルを得ることができる。   In some embodiments, the chitin hydrate slurry obtained in step b) is preferably alcohol in a concentration such that it is 10-100% (v / v), more preferably 90-100% (v / v). Add and agitate well, let stand for 30 minutes to 1 hour, then centrifuge to adjust to a predetermined volume of slurry. By repeating this operation several times, preferably 2 to 4 times, to complete the substitution with water molecules contained in the chitin hydrate slurry, a chitin gel in an alcohol solvent can be obtained.

ある実施形態においては、上記の遠心分離操作に代えて、またはこれに加えて、置換前の溶媒の沸点と置換後の溶媒の沸点の差異を利用して蒸留によって溶媒置換を実施することができる。蒸留による溶媒置換は、とりわけ、高粘度の溶媒を用いる場合およびキチンの濃度を高めたい場合に、効率よく溶媒置換を行うことができることから好ましい。蒸留による溶媒置換を実施する場合、置換後の溶媒が置換前の溶媒より沸点が明確に高い領域にあることが重要である。例えば、キチン水和物スラリーからエタノール和キチンに溶媒置換し、溶媒を低沸点のエタノールとすることによって、蒸留による溶媒置換を容易に活用することができる。   In an embodiment, instead of or in addition to the above centrifugation operation, the solvent replacement can be carried out by distillation using the difference between the boiling point of the solvent before substitution and the boiling point of the solvent after substitution. . Solvent replacement by distillation is particularly preferable because solvent replacement can be performed efficiently when a highly viscous solvent is used and when the concentration of chitin is desired to be increased. When carrying out solvent substitution by distillation, it is important that the solvent after substitution is in a region where the boiling point is clearly higher than the solvent before substitution. For example, solvent replacement by distillation can be easily utilized by replacing the solvent from chitin hydrate slurry with ethanol-chitin and using low-boiling ethanol as the solvent.

以上の操作によって得たアルコール溶媒中のキチンゲルを溶媒置換素地キチンとして、アルコールと親和性の高い他の有機溶媒、酸およびアルカリ水溶液からなる群から選択される溶媒と順次置換することによって、本発明による最終的なキチンスラリーを好適に得ることができる。   By replacing the chitin gel in the alcohol solvent obtained by the above operation as a solvent-substituted base chitin with a solvent selected from the group consisting of another organic solvent having high affinity with alcohol, an acid and an aqueous alkali solution, the present invention The final chitin slurry can be suitably obtained.

上記の工程d)では、工程c)で得たキチンゲルに、有機溶媒、酸およびアルカリ水溶液からなる群から選択される溶媒を添加し、キチンゲル中に含まれる親水性溶媒を該溶媒で置換して、溶媒和したキチンスラリーを得る。
工程d)で使用する有機溶媒、酸およびアルカリ水溶液としては、キチンを分散させたキチンスラリーの用途や使用目的に応じて、適宜選択される。
キチンスラリーの用途や使用目的としては、例えば、繊維、フィルム、不織布、化粧品、食品、医薬、医用材料等の用途において配合物中に添加すべき形態におけるキチンの分散溶媒として使用するものであってもよいし、若しくは、キチンをさらに化学修飾するための原料(環境調整剤)として使用するものであってもよい。
特に、キチンを溶媒中に良分散させて本発明のキチンスラリーを構成することによって、キチンを配合すべき所望の目的物に対して、保湿性、生理活性、生体適合性など、キチンの様々な優れた特性を付与し得る。なかでも、化粧用、食品用または医療材料用の添加剤として本発明のキチンスラリーを使用するのが特に有利である。
In the above step d), a solvent selected from the group consisting of an organic solvent, an acid and an aqueous alkaline solution is added to the chitin gel obtained in step c), and the hydrophilic solvent contained in the chitin gel is replaced with the solvent. To obtain a solvated chitin slurry.
The organic solvent, acid and alkaline aqueous solution used in step d) are appropriately selected according to the use and purpose of use of the chitin slurry in which chitin is dispersed.
The use and purpose of use of the chitin slurry is, for example, used as a dispersion solvent for chitin in a form to be added to the composition in uses such as fibers, films, non-woven fabrics, cosmetics, foods, medicines, and medical materials. Alternatively, it may be used as a raw material (environmental modifier) for further chemically modifying chitin.
In particular, the chitin is well dispersed in a solvent to form the chitin slurry of the present invention, so that various kinds of chitin such as moisturizing property, physiological activity, biocompatibility, etc. can be obtained for a desired object to be mixed with chitin. Excellent properties can be imparted. Among these, it is particularly advantageous to use the chitin slurry of the present invention as an additive for cosmetics, foods or medical materials.

有機溶媒としては、極性溶媒および非極性のいずれを使用することも可能であり、例えば、アルコール類、ベンゼン、ニトロベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、エチルベンゼン、スチレン、アニリン、ニトロベンゼンなどの芳香族化合物、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、塩化メチレン、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、シリコーンオイル等がこれに含まれる。
このようなアルコール類としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、イソブチルアルコール、2−ブタノール、t−ブタノール、アリルアルコール等の一価アルコール、並びにエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコールなどのグリコール類およびグリセリン等の多価アルコールがこれに含まれる。
As the organic solvent, any of a polar solvent and a nonpolar solvent can be used. For example, alcohols, benzene, nitrobenzene, toluene, xylene, naphthalene, ethylbenzene, styrene, aniline, nitrobenzene and other aromatic compounds, diethyl This includes ether, tetrahydrofuran, methylene chloride, acetonitrile, N, N-dimethylformamide, dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylacetamide (DMAc), silicone oil, and the like.
Examples of such alcohols include monohydric alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, isobutyl alcohol, 2-butanol, t-butanol, and allyl alcohol, as well as ethylene glycol, propylene glycol, This includes glycols such as dipropylene glycol and butylene glycol and polyhydric alcohols such as glycerin.

酸は、アシル化、アルキル化等、触媒反応の目的などで使用されるものであって、例えば過塩素酸、塩酸、硫酸、メタンスルホン酸等が挙げられる。
アルカリは、アシル化、アルキル化反応中間体合成の目的などで使用されるものであって、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化リチウム、水酸化バリウム等が挙げられる。
The acid is used for the purpose of catalytic reaction such as acylation, alkylation and the like, and examples thereof include perchloric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, methanesulfonic acid and the like.
Alkali is used for the purpose of acylation and alkylation reaction intermediate synthesis, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, lithium hydroxide, and barium hydroxide. Can be mentioned.

本発明における上記溶媒としては、好適には、一価または多価アルコールおよび苛性アルカリ類からなる群から選択される。なかでも、中性で均一分散性を発現させる観点から、エチレングリコール、水酸化ナトリウムを使用することが好ましい。また、水酸化ナトリウム等のアルカリ類は、キチンのアシル化やアルキル化への中間体であるが、脱アセチル化を起こさないために、出来るだけ低濃度とすることが好ましい。   The solvent in the present invention is preferably selected from the group consisting of mono- or polyhydric alcohols and caustic alkalis. Especially, it is preferable to use ethylene glycol and sodium hydroxide from a viewpoint of expressing neutral and uniform dispersibility. Moreover, although alkalis, such as sodium hydroxide, are intermediates for acylation or alkylation of chitin, it is preferable to make the concentration as low as possible in order not to cause deacetylation.

キチンスラリー中のキチン含量は、その使用目的や用途に応じて任意に設定し得るが、通常は0.1重量%以上、好ましくは05重量%以上、より好ましくは1重量%以上、さらに好ましくは2重量%以上に設定し、通常は15重量%以下、好ましくは6重量%以下、より好ましくは5重量%以下、さらに好ましくは4重量%以下、よりさらに好ましくは3重量%以下、特に好ましくは2重量%以下に設定する。   The chitin content in the chitin slurry can be arbitrarily set according to the purpose and application of use, but is usually 0.1% by weight or more, preferably 05% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, and further preferably 2% by weight or more, usually 15% by weight or less, preferably 6% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, further preferably 4% by weight or less, still more preferably 3% by weight or less, particularly preferably Set to 2 wt% or less.

本発明において、キチン水和物スラリーから他の溶媒へ、そして最終目的の溶媒まで溶媒置換を実施する際、以下に示す溶媒置換進展測定法を用いることによって、目的とする溶媒への置換の進展(すなわち置換の度合い)および目的とする溶媒への置換の完了を確認することができる。   In the present invention, when carrying out solvent substitution from a chitin hydrate slurry to another solvent and to the final target solvent, the progress of substitution to the target solvent by using the solvent substitution progress measurement method shown below. (Ie, the degree of substitution) and the completion of substitution with the target solvent can be confirmed.

〔溶媒置換進展測定法〕
1.本発明の方法に従って得られた水和キチンスラリーを、示差熱測定装置(株式会社 島津製作所製、「島津示差熱・熱重量同時測定装置」DTG−60)を使用して、空気雰囲気下で室温から400℃(昇温速度5℃/min)まで熱特性を測定し、加熱重量減分析(TGA)および示差熱分析(DTA)を行う(以下、DTA−TGとも称する。)。
2.置換目的の溶媒について、上記と同様にして熱特性を測定する。
3.本発明の方法に従って溶媒置換を実施する。
4.上記溶媒置換によって得られたキチンのスラリーまたはゲルについて、上記と同様にして熱特性を測定する。
5.示差熱分析(DTA)によって得られた溶液の吸熱ピークから、置換度合いを確認する。
6.最終目的の溶媒まで上記の溶媒置換と熱測定を繰り返すことによって、最終目的とする溶媒への置換が完了したことを確認する。
[Solvent substitution progress measurement method]
1. The hydrated chitin slurry obtained according to the method of the present invention was measured at room temperature in an air atmosphere using a differential heat measurement device (manufactured by Shimadzu Corporation, “Shimadzu differential heat / thermogravimetric measurement device” DTG-60). To 400 ° C. (temperature increase rate 5 ° C./min), and heat loss analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTA) are performed (hereinafter also referred to as DTA-TG).
2. For the solvent for substitution, the thermal characteristics are measured in the same manner as described above.
3. Solvent replacement is performed according to the method of the present invention.
4). The chitin slurry or gel obtained by the solvent replacement is measured for thermal properties in the same manner as described above.
5). The degree of substitution is confirmed from the endothermic peak of the solution obtained by differential thermal analysis (DTA).
6). By repeating the above solvent substitution and thermal measurement until the final target solvent, it is confirmed that the substitution to the final target solvent is completed.

また、以下の方法を用いることによって、本発明によるキチンスラリーが最終目的の溶媒まで置換されて溶媒和した状態であることを確認することができる。
1.本発明の方法に従って得られたキチン水和物スラリーまたはキチンゲルについて、上記と同様にして熱特性を測定し示差熱プロファイルを得る。同様にして、キチン水和物スラリーまたはキチンゲルに用いられた水または溶媒の示差熱プロファイルを得る。さらに、最終目的とする溶媒の示差熱プロファイルを得る。
2.本発明の方法に従って溶媒置換を実施する。
3.上記溶媒置換によって得られた最終目的のキチンスラリーを24時間以上室温で静置し、分離が生じないことを目視で確認する。
4.最終目的のキチンスラリーの熱特性を測定し示差熱プロファイルを得る。
5.上記の各示差熱プロファイルを比較することによって、最終目的の溶媒に置換されていることを確認する。
6.最終目的のキチンスラリーを室温にて30日以上静置し、分離や沈殿などがないことを目視にて確認し、安定な状態の溶媒和したキチンスラリーとなっていることを確認する。
Further, by using the following method, it can be confirmed that the chitin slurry according to the present invention is in a state of being solvated by being substituted to the final target solvent.
1. For the chitin hydrate slurry or chitin gel obtained according to the method of the present invention, the thermal characteristics are measured in the same manner as described above to obtain a differential thermal profile. Similarly, a differential thermal profile of the water or solvent used in the chitin hydrate slurry or chitin gel is obtained. Further, a differential heat profile of the final target solvent is obtained.
2. Solvent replacement is performed according to the method of the present invention.
3. The final target chitin slurry obtained by the solvent replacement is allowed to stand at room temperature for 24 hours or more, and it is visually confirmed that no separation occurs.
4). The thermal characteristics of the final chitin slurry are measured to obtain a differential thermal profile.
5). By comparing each of the differential thermal profiles described above, it is confirmed that the final target solvent is substituted.
6). The final chitin slurry is allowed to stand at room temperature for 30 days or more, and visually confirmed that there is no separation or precipitation, and it is confirmed that the chitin slurry is in a stable state.

本発明のキチンスラリーには、必要に応じて、甘味料、着色料、保存料、増粘安定剤、酸化防止剤、漂白剤、調味料、苦味料等、酸味料、強化剤、香料、香辛料、製造用剤、酵素、ガムベース、光沢剤、乳化剤、増粘剤、皮膜形成剤、金属イオン封鎖剤、アルカリ剤、油性原料、保湿剤、薬剤、植物抽出エキス等の添加物を配合させることができる。この場合の添加物の添加量は、目的に応じて適宜選択することができる。   In the chitin slurry of the present invention, a sweetener, a coloring agent, a preservative, a thickening stabilizer, an antioxidant, a bleaching agent, a seasoning, a bittering agent, an acidulant, a fortifying agent, a fragrance, and a spice as needed. Additives such as manufacturing agents, enzymes, gum bases, brighteners, emulsifiers, thickeners, film formers, sequestering agents, alkaline agents, oily raw materials, moisturizers, drugs, plant extracts, etc. it can. The addition amount of the additive in this case can be appropriately selected according to the purpose.

本発明のキチンスラリーは、キチンおよびキトサンの適用分野に適用することが可能である。すなわち、以下の適用分野に適用することができる。
(1)化粧品分野:ヘルスケア、スキンケア、ヘアケア、オーラルケア、アンチエイジング用等のクリーム、クレンジング等(保湿剤、増粘剤、炎症抑制、紫外線、ヘアダメージ抑制、皮膚ダメージ抑制、皮膚再生)、忌避剤等、
(2)食品分野:腸内代謝改善(乳酸菌増殖、乳糖の消化に必要なβガラクシトーゼの生産促進)、免疫力増強、パンのふくらみ向上、ヒアルロン酸産生促進、変形関節症の予防・改善用等の健康食品、機能性食品等、
(3)医療分野:創傷治癒剤(材)、不織布、人工皮膚、手術用縫合糸、クリーム、医薬品(薬、不織布形状でがん細胞増殖抑制、免疫増強作用(がん細胞増殖抑制や日和見感染菌−Lisera monocytogenesに対する防御効果)、乳酸菌増殖、乳糖の消化に必要なβガラクシトーゼの生産促進、ヒアルロン酸産生促進、変形関節症の予防・改善、炎症改善、治癒(口内炎、歯肉炎、歯槽膿漏等も含む)、鎮痛抑制剤、止血剤、殺菌剤)、生体材料(骨、歯等)等、
(4)植物分野:土壌改良材、植物防除材等、
(5)バイオ分野:細胞増殖用基材等、
(6)成形材料分野:プラスチック製品へのフィラー(増粘剤、生分解素材)、天然素材成形品、フィルム等、
(7)増粘剤等。
The chitin slurry of the present invention can be applied to the application fields of chitin and chitosan. That is, it can be applied to the following application fields.
(1) Cosmetics field: Health care, skin care, hair care, oral care, anti-aging cream, cleansing, etc. (humectant, thickener, inflammation suppression, ultraviolet light, hair damage suppression, skin damage suppression, skin regeneration), Repellents, etc.
(2) Food field: Improvement of intestinal metabolism (proliferation of lactic acid bacteria, promotion of production of β-galactosase necessary for lactose digestion), immunity enhancement, improvement of bread bulge, promotion of hyaluronic acid production, prevention and improvement of osteoarthritis, etc. Health food, functional food, etc.
(3) Medical field: Wound healing agent (material), non-woven fabric, artificial skin, surgical suture, cream, pharmaceuticals (medicine, non-woven fabric shape cancer cell proliferation suppression, immune enhancement effect (cancer cell growth suppression and opportunistic infection) (Protective effect against fungus-Lysera monocytogenes), growth of lactic acid bacteria, promotion of production of β-galactose required for digestion of lactose, promotion of hyaluronic acid production, prevention and improvement of osteoarthritis, improvement of inflammation, healing (stomatitis, gingivitis, alveolar pyorrhea Etc.), analgesic suppressants, hemostatic agents, bactericides), biomaterials (bones, teeth, etc.),
(4) Plant field: soil improvement material, plant control material, etc.
(5) Biotechnology field: Cell growth substrate, etc.
(6) Molding material field: Fillers for plastic products (thickeners, biodegradable materials), natural material molded products, films, etc.
(7) Thickener and the like.

以下、本発明の有効性について実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の実施例における物性の評価方法は以下の通りである。   Hereinafter, the effectiveness of the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, the evaluation method of the physical property in the following examples is as follows.

1.キチンスラリーの透過率
キチンスラリーの透過率は、以下の条件で、550nmでの可視光線透過率を測定することにより行った。
セル:0.1cmまたは1.0cmのガラスセル
測定方法:生成するゲルを上記ガラスセル中に注入、または、ゲルを所定のガラス板に塗布して、550〜600nmの可視光中で光透過性を測定した。
1. Transmittance of chitin slurry The transmittance of the chitin slurry was measured by measuring the visible light transmittance at 550 nm under the following conditions.
Cell: Glass cell of 0.1 cm or 1.0 cm Measuring method: The gel to be produced is injected into the glass cell, or the gel is applied to a predetermined glass plate, and is light transmissive in visible light of 550 to 600 nm. Was measured.

〔調製例1:カルシウム溶媒の調製〕
100mLの市販一級メタノールに、塩化カルシウム・2水塩約84gを加えて40〜50℃で約4時間撹拌し、その後約15時間、室温にて放置した。次に、濾布を使ったろ過によって不溶部を除去し、得られた溶液を、カルシウム溶媒とした。
[Preparation Example 1: Preparation of calcium solvent]
About 84 g of calcium chloride dihydrate was added to 100 mL of commercially available primary methanol and stirred at 40-50 ° C. for about 4 hours, and then allowed to stand at room temperature for about 15 hours. Next, the insoluble part was removed by filtration using a filter cloth, and the obtained solution was used as a calcium solvent.

〔調製例2:溶媒置換素地キチンの調製〕
キチン粉末(品番:キチンTC−L、重量平均分子量1×10、株式会社共和テクノス製)2gを100mLのカルシウム溶媒に40〜50℃で還流下に充分撹拌しながら溶解させた。室温に冷却後、濾布(ネル)で不溶部を除去した後、1Lの蒸留水で希釈した。キチンが沈澱したため、これを集めて十分に水洗し、メタノールとカルシウムイオンを除去した。その後、遠心脱水機(H−1.22、株式会社コクサン製)を用いて遠心法により、水洗し、カルシウム塩を完全に除去した。水分を調節して、100mLの水和キチンゲル(キチン水和物スラリー)を得た。カルシウム塩の完全除去については、電導計を用い、濾液の電導度が脱イオン水と同じであることを確認した。
[Preparation Example 2: Preparation of solvent-substituted base chitin]
2 g of chitin powder (product number: chitin TC-L, weight average molecular weight 1 × 10 5 , manufactured by Kyowa Technos Co., Ltd.) was dissolved in 100 mL of a calcium solvent at 40 to 50 ° C. with sufficient stirring under reflux. After cooling to room temperature, the insoluble part was removed with a filter cloth (nel), and then diluted with 1 L of distilled water. Since chitin precipitated, it was collected and washed thoroughly with water to remove methanol and calcium ions. Then, it was washed with water by a centrifugal method using a centrifugal dehydrator (H-1.22, manufactured by Kokusan Co., Ltd.) to completely remove calcium salts. The water content was adjusted to obtain 100 mL of a hydrated chitin gel (chitin hydrate slurry). For complete removal of the calcium salt, a conductivity meter was used to confirm that the conductivity of the filtrate was the same as deionized water.

次に、このキチン水和物スラリー100mLに50mLのエタノールを加えて充分撹拌し、30〜60分間静置後、遠心分離機(CN−820、アズワン株式会社製)を用いて遠心分離を行い、100mLのスラリーに容量を調節した。この操作を3〜5回繰り返して水分子との置換を完結させ、キチンが均一分散したキチンゲルを得た。   Next, 50 mL of ethanol was added to 100 mL of this chitin hydrate slurry and sufficiently stirred. After standing for 30 to 60 minutes, centrifugation was performed using a centrifuge (CN-820, manufactured by ASONE Corporation), The volume was adjusted to 100 mL slurry. This operation was repeated 3 to 5 times to complete the substitution with water molecules to obtain a chitin gel in which chitin was uniformly dispersed.

〔実施例1:EG溶媒和スラリーとしてのキチンスラリーの調製〕
調製例2で得た100mLのキチンゲル(溶媒和素地キチン)に、室温下で、50mLのエチレングリコールを加えて充分撹拌した。0.5〜1時間静置した後、遠心分離機(CN−820、アズワン株式会社製)を用いて遠心分離を行い、100mLの試料を得た。この操作を20回繰り返して溶媒置換を完結させた。得られた溶媒和スラリーとしてのキチンスラリーは、0.1cm厚のガラス板にこのスラリーを塗布後パワーメーター(407A,Spectra−Physics社製)を用いて透過率を測定した結果、以下の特性を有していた。
透過率:エチレングリコールを対照として71%
化粧用、食品用または医療材料用の添加剤として使用するため、キチンスラリーを30分間オートクレーブ処理(120℃)して滅菌した。
[Example 1: Preparation of chitin slurry as EG solvation slurry]
50 mL of ethylene glycol was added to 100 mL of the chitin gel (solvated base chitin) obtained in Preparation Example 2 at room temperature and sufficiently stirred. After leaving still for 0.5 to 1 hour, centrifugation was performed using a centrifuge (CN-820, manufactured by ASONE Co., Ltd.) to obtain a 100 mL sample. This operation was repeated 20 times to complete the solvent replacement. The obtained chitin slurry as a solvation slurry was measured for transmittance using a power meter (407A, manufactured by Spectra-Physics) after applying this slurry to a 0.1 cm thick glass plate. Had.
Transmittance: 71% using ethylene glycol as a control
The chitin slurry was sterilized by autoclaving (120 ° C.) for 30 minutes for use as an additive for cosmetics, foods or medical materials.

〔実施例2:アルカリを溶媒とするキチンスラリーの調製〕
調製例2で得た100mLのキチンゲル(溶媒和素地キチン)に、4〜35%(w/w)の範囲で各種濃度の水酸化ナトリウム水溶液を加えた。これを−20℃の温度で一夜凍結させた後、室温で解凍してから、550nmでの透過率を測定した。
その結果を表1に示す。
[Example 2: Preparation of chitin slurry using alkali as solvent]
Various concentrations of aqueous sodium hydroxide solution were added to the 100 mL chitin gel (solvated base chitin) obtained in Preparation Example 2 within a range of 4 to 35% (w / w). This was frozen at −20 ° C. overnight and then thawed at room temperature, and the transmittance at 550 nm was measured.
The results are shown in Table 1.

Figure 2008156109
Figure 2008156109

表1に示すように、キチンスラリー含有水酸化ナトリウム水溶液は、6%(w/w)NaOH濃度で早くもほぼ透明になり、マーセル化が進んだことを示唆した。
一方、キチン粉末を、直接、水酸化ナトリウム水溶液に分散させようと試みたが、18%(w/w)NaOH濃度としても、透過率は2%程度であり、透明液は得られなかった(比較例1)。すなわち、本発明によるキチンスラリーでは、水和が充分に進行していることを示唆している。
As shown in Table 1, the chitin slurry-containing sodium hydroxide aqueous solution became almost transparent as early as possible at a 6% (w / w) NaOH concentration, suggesting that mercerization was advanced.
On the other hand, an attempt was made to directly disperse chitin powder in an aqueous sodium hydroxide solution, but even with an 18% (w / w) NaOH concentration, the transmittance was about 2%, and a transparent liquid was not obtained ( Comparative Example 1). That is, the chitin slurry according to the present invention suggests that hydration is sufficiently advanced.

〔実施例3:エタノールを溶媒とするキチンスラリーの調製〕
調製例1および調製例2と同様にして、キチン水和物スラリー(キチン濃度5.6重量%)を得た。このキチン水和物スラリー80gを遠心分離機(卓上遠心機H103N、株式会社コクサン製)にて2600r.p.m.で遠心分離を行い、水を分離した(上部に水、下部にキチン)。その後、上澄み部分の水を廃棄した。次に、廃棄された水と同重量のエタノールを下部のキチンに添加して混合した。得られたスラリー中のエタノールと水の割合(重量比)は0.21:0.79であった。そして、上記と同じ条件で遠心分離を行った。分離された上澄み液を廃棄し、廃棄された液と同重量のエタノールを添加して混合した。
分離した上澄み液の水とエタノールの構成比は遠心分離前のキチンスラリー中の同構成比と同じであると仮定して、エタノールを添加および混合後のキチンスラリー中の水とエタノールの構成比を計算すると0.54:0.46であった。
[Example 3: Preparation of chitin slurry using ethanol as solvent]
In the same manner as in Preparation Example 1 and Preparation Example 2, a chitin hydrate slurry (chitin concentration 5.6% by weight) was obtained. 80 g of this chitin hydrate slurry was centrifuged at 2600 rpm with a centrifuge (desk centrifuge H103N, manufactured by Kokusan Co., Ltd.) to separate water (water at the top and chitin at the bottom). Thereafter, the supernatant water was discarded. Next, ethanol having the same weight as the discarded water was added to the lower chitin and mixed. The ratio (weight ratio) of ethanol and water in the obtained slurry was 0.21: 0.79. And it centrifuged on the same conditions as the above. The separated supernatant was discarded, and ethanol having the same weight as the discarded liquid was added and mixed.
Assuming that the composition ratio of water and ethanol in the separated supernatant is the same as the composition ratio in the chitin slurry before centrifugation, the composition ratio of water and ethanol in the chitin slurry after addition and mixing of ethanol is calculated. The calculation was 0.54: 0.46.

ここで、上記の計算方法について、下記例を挙げて説明する。
a.100gの純粋なキチンスラリーから水50gを分離し(単純化のため、キチンの構成比を0とする)、エタノール50gを添加および混合したとすると、エタノール50重量%・水50重量%が混合されたキチンとなる。
b.さらに遠心分離して溶液50gを分離したとすると、この分離した溶液の構成比は遠心分離前の溶液(エタノール50重量%・水50重量%混合キチン)と同じで、水25g、エタノール25gであったと仮定する。さらにエタノール50gを添加すると、水が25g、エタノールが75gであるため、エタノール75重量%(水25重量%)のキチンと計算される。
c.上記の計算を繰り返す。
Here, the above calculation method will be described with reference to the following example.
a. When 50 g of water is separated from 100 g of pure chitin slurry (for simplification, the composition ratio of chitin is 0), and 50 g of ethanol is added and mixed, 50 wt% ethanol and 50 wt% water are mixed. Become chitin.
b. Further, if 50 g of the solution is separated by centrifugation, the composition ratio of the separated solution is the same as that of the solution before centrifugation (50 wt% ethanol / 50 wt% water mixed chitin), which is 25 g water and 25 g ethanol. Assuming that When 50 g of ethanol is further added, since water is 25 g and ethanol is 75 g, it is calculated as chitin of ethanol 75 wt% (water 25 wt%).
c. Repeat the above calculation.

上記の操作を繰り返しながら、上述の方法に従って熱特性を測定し(DTA−TGA)、対応する示差熱プロファイルを得た。エタノール置換前(エタノール置換度0%)および様々なエタノール置換度のキチンスラリーにおける熱特性プロファイルを図1〜図5に示す。エタノール置換度は、遠心分離機でキチン水和物スラリーを濃縮後にエタノールを加え、よく撹拌後一分静置し、さらに遠心分離機による濃縮およびエタノールの追加を繰り返した際の、上澄み液を差し引いたエタノール分率の計算値である。図1では、右から、水→エタノールキチンへとエタノール置換度に応じて示差熱ピークが移動したことが判る。なお、縦軸の熱量は測定量によって変化するため、ここでは、ピーク温度(横軸)が移動したことが重要である。
これらの結果から、キチンスラリーの温度ピークが水側からエタノール側に移動していることが判り、最終的に、ピークとしての水部分がほぼなくなっていることが確認できた。従って、置換の進展が熱特性の測定によって確認された。
このように、溶媒置換の進展に伴って、示差熱のピークが置換前の溶媒(この場合は水)から置換後の溶媒(この場合はエタノール)へ移動することが確認された。この実施例によって得られた溶媒和したキチン(キチンスラリー)の透過率は81%であった。
While repeating the above operation, the thermal characteristics were measured according to the above-described method (DTA-TGA) to obtain a corresponding differential thermal profile. Thermal characteristic profiles of chitin slurry before ethanol substitution (ethanol substitution degree 0%) and various ethanol substitution degrees are shown in FIGS. The degree of ethanol substitution was determined by concentrating the chitin hydrate slurry with a centrifuge, adding ethanol, stirring well, allowing to stand for 1 minute, and subtracting the supernatant liquid after repeated concentration with a centrifuge and addition of ethanol. It is the calculated value of ethanol fraction. In FIG. 1, it can be seen from the right that the differential thermal peak moved from water to ethanol chitin depending on the degree of ethanol substitution. Since the amount of heat on the vertical axis varies depending on the measured amount, it is important here that the peak temperature (horizontal axis) has moved.
From these results, it was found that the temperature peak of the chitin slurry was moved from the water side to the ethanol side, and it was finally confirmed that the water portion as a peak was almost eliminated. Therefore, the progress of substitution was confirmed by measurement of thermal properties.
Thus, it was confirmed that the differential heat peak moves from the solvent before substitution (in this case, water) to the solvent after substitution (in this case, ethanol) as the solvent substitution progresses. The transmittance of solvated chitin (chitin slurry) obtained by this example was 81%.

〔実施例4:蒸留法を使用した、グリセリンを溶媒とする高濃度キチンスラリーの調製〕
実施例3と同様にして、エタノールを溶媒とするキチンスラリー(キチン濃度3.5重量%)を得た。このエタノール和キチン18.20gとグリセリン(シグマアルドリッチジャパン製 試薬特級 グリセロール)28.94gを混合した。次いで、ホットプレートを用いて上記混合溶液をグリセリン和キチンの濃度が6.6重量%になるように110℃で1時間20分間加熱蒸留し、混合溶液の重量が30gとなるように調節した。実施例3と同様にして熱特性を測定したところ(DTA−TGA)、エタノールからグリセリンへ溶媒置換されていることが確認された。この実施例によって得られた溶媒和したキチン(キチンスラリー)の透過率は90%であった。
[Example 4: Preparation of high-concentration chitin slurry using glycerin as a solvent, using a distillation method]
In the same manner as in Example 3, a chitin slurry using ethanol as a solvent (chitin concentration 3.5% by weight) was obtained. 18.20 g of this ethanolic chitin and 28.94 g of glycerin (reagent special grade glycerol manufactured by Sigma-Aldrich Japan) were mixed. Subsequently, the above mixed solution was heated and distilled at 110 ° C. for 1 hour and 20 minutes so that the concentration of glycerin-chitin was 6.6% by weight using a hot plate, and the weight of the mixed solution was adjusted to 30 g. When the thermal characteristics were measured in the same manner as in Example 3 (DTA-TGA), it was confirmed that the solvent was substituted from ethanol to glycerin. The transmittance of solvated chitin (chitin slurry) obtained by this example was 90%.

〔実施例5:真空ロータリーエバポレーターを使用する蒸留による溶媒置換〕
調製例1および調製例2と同様にして、キチン水和物スラリー(キチン濃度4重量%)を得た。このキチン水和物スラリー500gとエタノール1350gを混合し遠心分離を行うことによって、エタノール和キチン1677gを作製した。得られたエタノール和キチンにグリセリン713gを混合した。混合物を2つに分け、真空ロータリーエバポレータ(EYELA社製)を用いて、各混合物を真空および80℃にて蒸留することにより、グリセリン和キチン(キチン濃度2〜4重量%)670gを得た。実施例3と同様にして熱特性を測定したところ(DTA−TGA)、グリセリンへ溶媒置換されていることが確認された。この実施例によって得られた溶媒和したキチン(キチンスラリー)の透過率は90%であった。
上記実施例の結果、大量のグリセリン和キチンを作製するために、真空ロータリーエバポレーターを使用した蒸留による溶媒置換が有効であることが判った。
[Example 5: Solvent replacement by distillation using a vacuum rotary evaporator]
In the same manner as in Preparation Example 1 and Preparation Example 2, a chitin hydrate slurry (chitin concentration 4% by weight) was obtained. By mixing 500 g of this chitin hydrate slurry and 1350 g of ethanol and centrifuging, 1677 g of ethanol-chitin was produced. 713 g of glycerin was mixed with the obtained ethanol sum chitin. The mixture was divided into two parts, and each mixture was distilled at 80 ° C. in vacuum using a vacuum rotary evaporator (manufactured by EYELA) to obtain 670 g of glycerin sum chitin (chitin concentration 2 to 4 wt%). When the thermal characteristics were measured in the same manner as in Example 3 (DTA-TGA), it was confirmed that the solvent was replaced with glycerin. The transmittance of solvated chitin (chitin slurry) obtained by this example was 90%.
As a result of the above examples, it was found that solvent substitution by distillation using a vacuum rotary evaporator is effective for producing a large amount of glycerin-chitin.

〔実施例6:蒸留法を使用した、ブチレングリコールを溶媒とする高濃度キチンスラリーの調製〕
調製例1および調製例2と同様にして、キチン水和物スラリー(キチン濃度2重量%)を得た。このキチン水和物スラリー20.0833gとブチレングリコール4.64gを混合した。混合物をホットプレート上で65℃にて加熱し、4.79gグラムまで蒸留を行うことにより、キチン濃度が8%の高濃度ブチレングリコールキチンを得た。実施例3と同様にして熱特性を測定したところ(DTA−TGA)、ブチレングリコールへ溶媒置換されていることが確認された。この実施例によって得られた溶媒和したキチン(キチンスラリー)の透過率は51%であった。
[Example 6: Preparation of high concentration chitin slurry using butylene glycol as solvent, using distillation method]
In the same manner as in Preparation Example 1 and Preparation Example 2, a chitin hydrate slurry (chitin concentration 2% by weight) was obtained. 20.0833 g of this chitin hydrate slurry and 4.64 g of butylene glycol were mixed. The mixture was heated on a hot plate at 65 ° C. and distilled to 4.79 g grams to obtain high-concentration butylene glycol chitin having a chitin concentration of 8%. When the thermal characteristics were measured in the same manner as in Example 3 (DTA-TGA), it was confirmed that the solvent was substituted with butylene glycol. The transmittance of solvated chitin (chitin slurry) obtained by this example was 51%.

〔実施例7:トルエンを溶媒とするキチンスラリーの調製〕
実施例3と同様にして、エタノールを溶媒とするエタノール和キチンスラリー(キチン濃度5重量%)を得、実施例3と同様の手順で以下のようにしてエタノールとトルエンの置換を行った。得られたエタノール和キチン58gを遠心分離機(卓上遠心機H103N、株式会社コクサン製)にて2600r.p.m.で遠心分離を行い、水を分離した(上部にエタノール、下部にキチン)。その後、上澄み部分のエタノールを廃棄した。次に、廃棄されたエタノールと同重量のトルエンを下部のキチンに添加して混合した。そして、上記と同じ条件で遠心分離を行った。分離された上澄み液を廃棄し、廃棄された液と同重量のトルエンを添加して混合した。
上記の操作を繰り返しながら、上述の方法に従って熱特性を測定し(DTA−TGA)、対応する示差熱プロファイルを得、最終的に、ピークとしてのエタノール部分がほぼなくなっていることが確認できた。この実施例によって得られた溶媒和したキチン(キチンスラリー)の透過率は81%であった。
[Example 7: Preparation of chitin slurry using toluene as solvent]
In the same manner as in Example 3, an ethanol-containing chitin slurry using ethanol as a solvent (chitin concentration 5% by weight) was obtained, and ethanol and toluene were replaced in the same manner as in Example 3 as follows. The obtained ethanol-gated chitin (58 g) was centrifuged at 2600 rpm with a centrifuge (desk centrifuge H103N, manufactured by Kokusan Co., Ltd.) to separate water (ethanol at the top and chitin at the bottom). Thereafter, ethanol in the supernatant was discarded. Next, toluene having the same weight as the discarded ethanol was added to the lower chitin and mixed. And it centrifuged on the same conditions as the above. The separated supernatant was discarded, and toluene having the same weight as the discarded liquid was added and mixed.
While repeating the above operation, the thermal characteristics were measured according to the above-mentioned method (DTA-TGA) to obtain the corresponding differential thermal profile, and finally it was confirmed that the ethanol portion as a peak was almost eliminated. The transmittance of solvated chitin (chitin slurry) obtained by this example was 81%.

〔実施例8:シリコーンオイルを溶媒とするキチンスラリーの調製〕
実施例3と同様にして、エタノールを溶媒とするエタノール和キチンスラリー(キチン濃度6.5重量%)を得た。このエタノール和キチン4gとシリコーンオイル4mlを混合し遠心分離を行った後、上澄みを廃棄した。得られた分離物にシリコーンオイル4mlを添加し、遠心分離後、上澄み液を廃棄した。この操作を4回繰り返した後、得られた分離物にシリコーンオイル4mlを添加し、ホットプレート(65℃)上でエタノールを蒸留した。実施例3と同様にして熱特性を測定したところ(DTA−TGA)、シリコーンオイルへ溶媒置換されていることが確認された。この実施例によって得られた溶媒和したキチン(キチンスラリー)の透過率は39%であった。
[Example 8: Preparation of chitin slurry using silicone oil as solvent]
In the same manner as in Example 3, an ethanol sum chitin slurry (chitin concentration 6.5% by weight) using ethanol as a solvent was obtained. After mixing 4 g of this ethanolic chitin and 4 ml of silicone oil and performing centrifugation, the supernatant was discarded. 4 ml of silicone oil was added to the obtained separated product, and after centrifugation, the supernatant was discarded. After repeating this operation four times, 4 ml of silicone oil was added to the obtained separated product, and ethanol was distilled on a hot plate (65 ° C.). When the thermal characteristics were measured in the same manner as in Example 3 (DTA-TGA), it was confirmed that the solvent was replaced with silicone oil. The permeability of solvated chitin (chitin slurry) obtained by this example was 39%.

〔実施例9:シリコーンオイルを溶媒とするキチンスラリーの調製〕
実施例3と同様にして、エタノールを溶媒とするエタノール和キチンスラリー(キチン濃度6.5重量%)を得た。このエタノール和キチン4gと変性シリコーンオイル(東レ・ダウコーニング株式会社製 SH556 Fluid、フェニル変性)4mlを混合し遠心分離を行った後、上澄みを廃棄した。得られた分離物に変性シリコーンオイル4mlを添加し、遠心分離後、上澄み液を廃棄した。この操作を4回繰り返した後、得られた分離物に変性シリコーンオイル4mlを添加し、ホットプレート(65℃)上でエタノールを蒸留した。実施例3と同様にして熱特性を測定したところ(DTA−TGA)、変性シリコーンオイルへ溶媒置換されていることが確認された。この実施例によって得られた溶媒和したキチン(キチンスラリー)の透過率は82%であった。
[Example 9: Preparation of chitin slurry using silicone oil as solvent]
In the same manner as in Example 3, an ethanol sum chitin slurry (chitin concentration 6.5% by weight) using ethanol as a solvent was obtained. After mixing 4 g of this ethanolic chitin and 4 ml of modified silicone oil (SH556 Fluid, phenyl-modified by Toray Dow Corning Co., Ltd.) and performing centrifugation, the supernatant was discarded. 4 ml of modified silicone oil was added to the obtained separated product, and after centrifugation, the supernatant was discarded. After repeating this operation 4 times, 4 ml of modified silicone oil was added to the obtained separated product, and ethanol was distilled on a hot plate (65 ° C.). When the thermal characteristics were measured in the same manner as in Example 3 (DTA-TGA), it was confirmed that the solvent was replaced with the modified silicone oil. The permeability of solvated chitin (chitin slurry) obtained by this example was 82%.

〔比較例1〕
調製例1および調製例2と同様にして、キチン水和物スラリー(キチン濃度 5.9重量%)を得た。50ml試験管に、このキチン水和物スラリー20mlと、これと同量のトルエンを加えた。ホットプレートを用いて加熱し沸騰した水中に試験管を入れ、保温しながら1時間撹拌した。しかしながら、キチン水和物スラリーとトルエンが混合せず、トルエン中で小さな凝集物となったため、トルエンを溶媒とするキチンスラリーは得られなかった。
この結果から、キチン水和物スラリーからエタノール置換してエタノール和キチンを得ることなく、キチン水和物スラリーから直接トルエンへの置換を試みた場合には、溶媒和の状態が得られず、トルエンを溶媒とするキチンスラリーは得られないことが判った。すなわち、予め、キチン水和物スラリーからエタノール置換してエタノール和キチンを得ることが溶媒置換のために有効であることが判った。
[Comparative Example 1]
In the same manner as in Preparation Example 1 and Preparation Example 2, a chitin hydrate slurry (chitin concentration 5.9% by weight) was obtained. 20 ml of this chitin hydrate slurry and the same amount of toluene were added to a 50 ml test tube. The test tube was placed in water heated and boiled using a hot plate and stirred for 1 hour while keeping warm. However, since the chitin hydrate slurry and toluene did not mix and became a small aggregate in toluene, a chitin slurry using toluene as a solvent could not be obtained.
From this result, it was found that when the chitin hydrate slurry was directly replaced with toluene without replacing the chitin hydrate slurry with ethanol to obtain ethanol-hydrated chitin, the solvation state was not obtained. It was found that a chitin slurry using as a solvent could not be obtained. That is, it was found that it is effective for solvent replacement to obtain ethanol-chitin by substituting ethanol from a chitin hydrate slurry in advance.

〔比較例2〕
調製例1および調製例2と同様にして、キチン水和物スラリー(キチン濃度5.9重量%)を得た。50ml試験管に、このキチン水和物スラリー20mlと、これと同量のトルエンを加えた。ホットプレートを用いて加熱し沸騰した水中に試験管を入れ、保温しながら1時間撹拌した。キチン水和物スラリーとトルエンの混合物中にエタノールを添加し、10分間撹拌した。溶媒中に大きな凝集はなく分散していたが、撹拌を止めると沈殿が生じたため、最終的にトルエンを溶媒とするキチンスラリーは得られなかった。
この結果から、キチン水和物スラリーからエタノール置換してエタノール和キチンを得ることなく、単にエタノールをトルエンと混合しても、トルエンへの溶媒置換はできないことが判った。すなわち、予め、キチン水和物スラリーからエタノール置換してエタノール和キチンを得ることが溶媒置換のために有効であることが判った。
[Comparative Example 2]
In the same manner as in Preparation Example 1 and Preparation Example 2, a chitin hydrate slurry (chitin concentration 5.9% by weight) was obtained. 20 ml of this chitin hydrate slurry and the same amount of toluene were added to a 50 ml test tube. The test tube was placed in water heated and boiled using a hot plate and stirred for 1 hour while keeping warm. Ethanol was added to the mixture of chitin hydrate slurry and toluene and stirred for 10 minutes. Although there was no large agglomeration in the solvent and it was dispersed, precipitation was generated when the stirring was stopped, so that a chitin slurry using toluene as a solvent was not finally obtained.
From this result, it was found that even if ethanol was simply mixed with toluene without replacing the chitin hydrate slurry with ethanol to obtain ethanol-based chitin, the solvent could not be replaced with toluene. That is, it was found that it is effective for solvent replacement to obtain ethanol-chitin by substituting ethanol from a chitin hydrate slurry in advance.

〔比較例3〕
調製例1および調製例2と同様にして、キチン水和物スラリー(キチン濃度8.9重量%)を得た。このキチン水和物スラリー50gと、これと同量のグリセリンを混合した。次いで、実施例4と同様にして、ホットプレートを用いて上記混合溶液を110℃で3時間10分間加熱し、蒸留を行った。実施例3と同様にして熱特性を測定したところ(DTA−TGA)、グリセリン和キチンのDTA曲線に加えて水と推定される吸熱のショルダーが観察された。
この結果から、グリセリンの場合には、水和キチンスラリーから直接グリセリン和キチンに置換されうるが、水和状態も残っていると判断した。これは水和が強固のためにグリセリンへの置換が効率的に行われないためであると考えられる。よってグリセリンの場合、エタノール和キチンを介さなくとも置換自体は可能であるが、非効率であり、また水和状態が解消されない低品質のグリセリン和キチンとなった。すなわち、予め、キチン水和物スラリーからエタノール置換してエタノール和キチンを得ることが溶媒置換のために有効であることが判った。
[Comparative Example 3]
In the same manner as in Preparation Example 1 and Preparation Example 2, a chitin hydrate slurry (chitin concentration 8.9% by weight) was obtained. 50 g of this chitin hydrate slurry and the same amount of glycerin were mixed. Next, in the same manner as in Example 4, the mixed solution was heated at 110 ° C. for 3 hours and 10 minutes using a hot plate to perform distillation. When thermal characteristics were measured in the same manner as in Example 3 (DTA-TGA), an endothermic shoulder presumed to be water was observed in addition to the DTA curve of glycerin sum chitin.
From this result, in the case of glycerin, it was judged that the hydrated chitin slurry can be directly replaced with glycerin-chitin, but the hydrated state remains. This is considered to be because the substitution to glycerin is not performed efficiently due to the strong hydration. Therefore, in the case of glycerin, the substitution itself is possible without using ethanol-chitin, but it is inefficient and low-quality glycerin-chitin that does not eliminate the hydration state. That is, it was found that it is effective for solvent replacement to obtain ethanol-chitin by substituting ethanol from a chitin hydrate slurry in advance.

Claims (9)

キチンと有機溶媒、酸およびアルカリ水溶液からなる群から選択される溶媒を含んでなり、透過率が10〜90%であることを特徴とするキチンスラリー。   A chitin slurry comprising a solvent selected from the group consisting of chitin and an organic solvent, an acid and an alkaline aqueous solution, and having a transmittance of 10 to 90%. 溶媒は、一価または多価アルコールおよび苛性アルカリ類からなる群から選択される、請求項1に記載のキチンスラリー。   The chitin slurry according to claim 1, wherein the solvent is selected from the group consisting of monohydric or polyhydric alcohols and caustics. 溶媒は、水酸化ナトリウム水溶液、グリセリン、トルエン、シリコーンオイル、エチレングリコールおよびブチレングリコールからなる群から選択される、請求項1に記載のキチンスラリー。   The chitin slurry according to claim 1, wherein the solvent is selected from the group consisting of an aqueous sodium hydroxide solution, glycerin, toluene, silicone oil, ethylene glycol, and butylene glycol. 化粧用添加剤としての請求項1〜3のいずれかに記載のキチンスラリー。   The chitin slurry according to any one of claims 1 to 3 as a cosmetic additive. 食品用添加剤としての請求項1〜3のいずれかに記載のキチンスラリー。   The chitin slurry according to any one of claims 1 to 3 as a food additive. 医療材料用添加剤としての請求項1〜3のいずれかに記載のキチンスラリー。   The chitin slurry in any one of Claims 1-3 as an additive for medical materials. 請求項1〜6のいずれかに記載のキチンスラリーを製造する方法であって、
a)ハロゲン化カルシウム水和物の飽和アルコール中にキチンを溶解してキチン溶液を得る工程;
b)キチン溶液を水で希釈し、必要に応じて生成したキチンの沈殿を水洗し、溶液中に含まれるカルシウムイオンとアルコールを水分子で置換して、キチン水和物スラリーを得る工程;
c)キチン水和物スラリーに親水性溶媒を添加し、キチン水和物スラリー中に含まれる水分子を該親水性溶媒で置換して、キチンゲルを得る工程;および
d)キチンゲルに有機溶媒、酸およびアルカリ水溶液からなる群から選択される溶媒を添加し、キチンゲル中に含まれる親水性溶媒を該溶媒で置換して、キチンスラリーを得る工程
を含んでなる、方法。
A method for producing the chitin slurry according to claim 1,
a) dissolving chitin in saturated alcohol of calcium halide hydrate to obtain a chitin solution;
b) a step of diluting the chitin solution with water, washing the produced chitin precipitate as necessary, and substituting calcium ions and alcohol contained in the solution with water molecules to obtain a chitin hydrate slurry;
c) a step of adding a hydrophilic solvent to the chitin hydrate slurry and substituting water molecules contained in the chitin hydrate slurry with the hydrophilic solvent to obtain a chitin gel; and d) an organic solvent, an acid in the chitin gel; And a step of adding a solvent selected from the group consisting of an aqueous alkali solution and replacing the hydrophilic solvent contained in the chitin gel with the solvent to obtain a chitin slurry.
工程c)における親水性溶媒は、メタノールおよびエタノールからなる群から選択されるアルコールである、請求項7に記載の方法。   8. The method according to claim 7, wherein the hydrophilic solvent in step c) is an alcohol selected from the group consisting of methanol and ethanol. 工程d)における溶媒は、水酸化ナトリウム水溶液およびエチレングリコールからなる群から選択される、請求項7〜8のいずれかに記載のキチンスラリー。   The chitin slurry according to any one of claims 7 to 8, wherein the solvent in step d) is selected from the group consisting of an aqueous sodium hydroxide solution and ethylene glycol.
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