WO1997042226A1 - Derives de chitine ayant des groupes alkyle inferieur carboxyles en tant que substituants hydrophiles et substituants hydrophobes, supports micellaires a poids moleculaire eleve comportant ces derives et composition aqueuse micellaire correspondante - Google Patents

Derives de chitine ayant des groupes alkyle inferieur carboxyles en tant que substituants hydrophiles et substituants hydrophobes, supports micellaires a poids moleculaire eleve comportant ces derives et composition aqueuse micellaire correspondante Download PDF

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chitin
lower alkyl
micelle
degree
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Hiroyuki Kawahara
Shuji Jinno
Yuji Okita
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Nippon Suisan Kaisha, Ltd.
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C08L5/08Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0024Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid beta-D-Glucans; (beta-1,3)-D-Glucans, e.g. paramylon, coriolan, sclerotan, pachyman, callose, scleroglucan, schizophyllan, laminaran, lentinan or curdlan; (beta-1,6)-D-Glucans, e.g. pustulan; (beta-1,4)-D-Glucans; (beta-1,3)(beta-1,4)-D-Glucans, e.g. lichenan; Derivatives thereof
    • C08B37/00272-Acetamido-2-deoxy-beta-glucans; Derivatives thereof
    • C08B37/003Chitin, i.e. 2-acetamido-2-deoxy-(beta-1,4)-D-glucan or N-acetyl-beta-1,4-D-glucosamine; Chitosan, i.e. deacetylated product of chitin or (beta-1,4)-D-glucosamine; Derivatives thereof

Definitions

  • a chitin derivative having a carboxyl lower alkyl ⁇ ⁇ as a hydrophilic S-substituted ⁇ ⁇ and a hydrophobic substitution comprising the chitin derivative (3 ⁇ 4molecular micelle type carrier and its micelle-like water fk composition
  • the present invention relates to a chitin derivative having a hydrophilic (carboxyl lower alkyl group as a substituent and a hydrophobic substituent), a micelle-forming substance comprising the same, a polymer micelle-type carrier, and a micelle-like aqueous composition obtained by using the same. More specifically, the present invention provides a chitin derivative having a carboxyl lower alkyl group and a hydrophobic substituent as hydrophilic substituents, which are suitable for a crush improver, a protein coagulant, and a micelle forming agent.
  • the present invention relates to a micelle-forming substance having a carboxyl lower alkyl group and a hydrophobic substituent as a hydrophilic ffl substituent, a polymeric micelle-type carrier, and a micelle-like aqueous composition using the same.
  • the chitin is poly3-1,4N-acetylglucosamine (poly-1,4N-acetylglucosamine).
  • chitin is a member of the crustacean shells and squid soft shells.For example, about 15% of shells are produced in large quantities as by-products during snowy moth processing. It is included and is a material for which effective use is desired. Since it is degraded in the living body and has good biocompatibility, it has attracted attention as a surgical suture, wound covering, and as a biodegradable or degradable material.
  • san has a function as a physical fiber in the intestinal tract, and it is needless to say that it is safe for the human body. This is an average of 200,000 hours or less.
  • Chitin arranges molecule S according to the purpose of use.
  • a method of reducing the molecular weight a method of treating with a strong acid is generally used. For example, 5 to 10% hydrochloric acid is added to Chionoecetacean (average molecular weight: 40,000) and heated. Then, after neutralization with water, 60-90 in 10-20% caustic soda solution. At C, departure processing is performed.
  • chitin having a molecular weight of 100,000 or less.
  • Methods for reducing the molecular weight of chitin are as described above.
  • ffl of drench such as rhizome.
  • chitin and their derivatives have been used as soil improvers and protein agglomerates.
  • Molecules with hydrophilic and hydrophobic substitutions S have been used as the wood improvers.
  • An object of the present invention is to provide a chitin derivative having a carboxyl lower alkyl group and a hydrophobic exchange group as hydrophilic substituents useful for, for example, Ji-yong improvement, protein coagulation and micelle formation.
  • An object of the present invention is to provide a micelle-forming substance of a chitin derivative having a carboxyl lower alkyl group and a hydrophobic substituent as a hydrophilic substituent.
  • An object of the present invention is to provide a polymeric micelle-type carrier of a quinone derivative having a carboxyl lower alkyl group and a hydrophobic group as hydrophilic S substituents.
  • An object of the present invention is to provide a micelle-like aqueous composition in which a chitin derivative having a carboxyl lower alkyl group and a hydrophobic i-exchange group as a hydrophilic group is used as a polymeric micellar type support.
  • the gist of the present invention is a chitin derivative having a carboxyl lower alkyl group represented by the following formula (1).
  • the chitin nucleus molecular weight is preferably 100,000 or less
  • the present invention relates to a micelle-forming substance comprising the above-mentioned chitin-inducible molecule
  • the present invention also provides a high molecular micelle-type carrier characterized by comprising chitin, 'isomer.
  • the present invention also provides a micelle-like aqueous composition using the above chitin derivative as a high molecular micelle-type carrier.
  • the micelle-like aqueous composition contains a hydrophobic compound in polymer micelle-type suspended micelles that form ⁇ molecular micelles in an aqueous solution.
  • hydrophobic compound include sparingly soluble fragrances, soluble pigments, and fats and oils.
  • Chitin Wing were introduced hydrophilic group and a hydrophobic represented by the formula (1) - chitin in order to produce a conductor may be natural chitin either 0 :, beta 7 type c Regenerated chitin or chitosan (deacetylated chitin) may be used.
  • Molecule H The degree of deacetylation is not limited. The diameter is not fixed, but it should be selected according to the purpose because the finer the particle, the faster it disperses.
  • freeze-alternating force When the chitin is thawed, press it between filter papers to remove excess alcohol and remove the weight loss of 55% aqueous sodium hydroxide solution. In addition, it swells.
  • the chitosan solution used in the present invention is obtained by completely or partially deacetylating chitin or chitosan, which is contained in many feet in the outer shell of shrimp, shrimp and squid soft shell.
  • the resulting chitosan is used.
  • the aqueous micelle-like composition is a solution composition in which a hydrophobic substance is uniformly dispersed in an aqueous dispersion, becomes visually transparent or milky, and a hydrophobic substance is solubilized: To taste.
  • the aqueous solvent used here include distilled water.
  • ⁇ salts, salts, acids, ethyl alcohol and the like may be appropriately added thereto.
  • the means for solubilization is not particularly limited, but it is preferable to apply a temperature in the range of 20 to 100 ° C. when the chitin derivative swells.
  • a hydrophobic substance is added to form polymer micelles, it is preferable to perform ultrasonic treatment for 10 to 120 minutes.
  • 100 mg of various chitin derivatives, 45 g of water and 5 g of 0.5% / S-potassium oil are added, stirred, and ultrasonically irradiated with an ultrasonic device for 1 hour.
  • the obtained emulsified solution is allowed to stand, and then centrifuged to remove an oil layer and a precipitate, thereby obtaining an aqueous layer.
  • a micelle-like aqueous composition in which oil is uniformly dispersed is obtained.
  • the measurement of the / 9 chin in the water layer is performed by measuring the b value (yellowish) using a color difference meter.
  • the mode of the micelle-like composition may be either a water-soluble composition or a dry composition thereof, but a dry composition is more preferable because a hydrophobic substance is stably stored.
  • the dry composition is obtained by drying the water-soluble composition.
  • the drying means is not particularly limited, and examples thereof include a freeze drying method, a spray drying method, and a reduced pressure drying method.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the effect of press treatment of alkali chitin on carboxymethylation reaction.
  • Fig. 2 shows the results of preservation tests for those derived from chitosan and laurylated carboxymethyl chitin in a transparent sample bottle at room temperature under natural light.
  • Fig. 3 is a diagram illustrating the relationship between the substitution of lauryl ⁇ and the solubilizing ability
  • Fig. 4 illustrates the effect of the number of carbon atoms in the alkyl chain of the alkylated carboxymethyl chitin derivative on solubilization). That is.
  • Example 1 is one embodiment of the present invention and does not limit the present invention.
  • Example 1 is one embodiment of the present invention and does not limit the present invention.
  • Molecule m molecular weight of carboxymethyl chitin
  • the physical properties (molecular weight, degree of deacetylation, degree of propyloxymethylation, degree of laurylation) of chitin and its derivatives were measured by the following methods, respectively. And the molecule of Inoue et al. (Inoue, Y., Kaneko, ⁇ . And ⁇ kura, S .: R ep. Pro 25, 759 (1 982).).
  • the degree of deacetylation, the degree of decarboxylation, and the degree of radicalization are as follows. 400 (BRU KER) and calculated (e.g., JA: Example 2).
  • Example 1 The carboquine methylchitin (4 g) obtained in Example 1 was subjected to 1 hour at room temperature in concentrated hydrochloric acid (10 O ml). Tilchitin was obtained. Using this as a charge, the following method was used: Example 1 and M-like method were used to obtain the galvanizing agent ruboquin methylquintin (() .8 g). Table 2 shows the physical properties of the obtained peroxylated ruboximemethyltin. Physical properties were measured according to the method of Example 1. Two
  • Example 1 was repeated, except that powdered ikachin was replaced by powdered nikitin (Kyowa Technos: low molecular weight chitin, passed through a mesh, molecular weight 50,000) as a starting material.
  • powdered nikitin Karlin-modified chitin
  • a radially-modified carboxymethyltin was obtained (degree of carboxymethylation: 11%, degree of deacetylation: 92%, degree of laurylation: 64%).
  • the mixture was frozen again at -20 ° C, thawed at low temperature, added with 100 ml of 2-propanol, and added with stirring until the monoacetic acid was neutralized.
  • the precipitate to which methanol was added was sequentially washed with methanol, hydrated methanol and acetate, dialyzed, dried, and then dried with laurylated carboxymethyl chitin (carboxymethyl). Of chilled degree 158.3%> was obtained.
  • a myristyl carboxymethyl chitin was prepared in the same manner as in Example 1 except that myristyl aldehyde was used in place of polyalkyl aldehyde (degree of myristation: 22. 6%)-Example ⁇
  • a decylated carboxymethyl chitin was prepared in the same manner as in Example 1 except that decyl aldehyde was used instead of lauryl aldehyde in Example 1 (decylation degree: 29.7%).
  • Example 1 was repeated except that octyl aldehyde was used instead of lauryl aldehyde. Was prepared (octylated skin 36.2%).
  • Hexylated carboxymethyl chitin was prepared in the same manner as in Example 1 except that hexyl aldehyde was used instead of lauryl aldehyde (degree of hexylation: 32.7%).
  • the b-value (yellow) was measured to determine the amount of 3-carotene in the aqueous layer.
  • the c- b value was measured using a colorimeter (MIN 0 LTA, CR—200, cell 029 mm, sample amount 4 g) Used.
  • Rnl, 2, 4, and 5 are required for both hydrophobic group (raulyl group) and hydrophilic group (carboxymethyl group). There is no difference in the solubilizing ability between Ika and Riki.
  • Table 4 shows the results of the average particle size. 4 Table 4
  • a part of the aqueous layer was freeze-dried, reconstituted in a small amount of water, and evaluated.
  • the alkylated carboxymethyl chitin derivative having 6 and 12 carbon atoms was subjected to autocrap treatment at 121 ° C for 10 minutes using a retort patch and evaluated.
  • the residual ratio of b-value in the water layer was 79.6% at 6 carbon atoms and 97.3% at 12 carbon atoms, indicating retort resistance.
  • the present invention can provide a chitin derivative having a carboxyl lower alkyl group and a hydrophobic substituent as a hydrophilic fi-substituent useful for a soil conditioner, a protein flocculant, a micelle forming agent, and the like. It is possible to provide a polymer micelle-type carrier comprising the chitin conductor and a micelle-like aqueous composition of a hardly soluble fragrance, a hardly soluble dye or a fat or oil using the same.

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Description

明 細 ¾
親水性 S換 Sとしてカルボキシル低級アルキル ¾および疎水性置換 を 有するキチン誘導体、 当該キチン誘導体からなる (¾分子ミセル型担体お よびそのミ セル様水 fk組成物 技術分野
本発明は親水性 ( 換基としてカルボキシル低級アルキル基および疎水 性置換 ¾を有するキチ ン誘導体、 それからなる ミ セル形成性物質、 高分 子ミ セル型担体およびそれを川いたミ セル様水性組成物に閱する。 詳細 には本発明は上壞改良剤、 タ ンバク凝染剂ぉよびミ セル形成剤などに冇 な親水性置換基としてカルボキシル低級アルキル基および疎水性置換 基を有するキチ ン誘 体に関する。 さらに本発明は親水性 ffl換基として カルボキシル低級アルキル基および疎水性置換 ¾を有する ミ セル形成性 物質、 高分子ミセル型担体およびそれを用いた ミ セル様水性組成物に関 する。
背景技術
キチ ンはボ リ 3— 1、 4 N —ァセチルグルコサ ミ ン (ボ リ 一 1 , 4 N—ァセチル グルコサミ ン) である。 一般に、 キチンとは甲殻類の殻、 イカの軟甲などを構成している多 ¾類であり、 例えば、 ズワイガ二の加 ェ時に副産物として大量に産出される殻に 1 5 %程度の比率で含まれて おり、 その有効利用が望まれている素材である。 生体内で分解され、 生 体適合性がよいので、 手術用縫合糸、 創傷被投剂などとして、 さらに、 微生物崩壊性あるいは分解性材料として注目されている。 キチ ン、 キ ト サ ンは摂盘した際には、 腸管内で 物繊維としての機能を持ち、 人体に とって安全なことは^うまでもないが、 一般的に贪品などに用いられる ものは 4 0万〜 2 0 0万以 hの平均分了设である。 キチ ンは使用目的により分子 Sを 整する。 低分子化する方法として は、 強酸により処理する方法が一般的である。 例えば、 ズワ イガニキチ ン (平均分子 : 4 ()万) に 5〜 1 0 %の塩酸を添加し加温する。 ついで 水洗中和後、 1 0〜 2 0 %苛性ソ ーダ¾液中で 6 0 - 9 0。Cにて脱夕 ン バク処理を行う。 次に水洗中和後、 乾燥粉砕する こ とにより分子遗 1 0 万以下の低分了-化したキチ ンが得られる。 キチ ンを低分子化する方法は . 上記の他にも、 アルカ リ処现、 過酸、 塩酸、 酢酸、 ブロ ビオ ン酸、 乳酸. ァスコル ビン酸等の酸を fflいる方法、 キチナーゼ (微生物由来、 植物由 来) 、 リ ゾチ一厶等の醉素を fflいる方法などがある。 従来よりキチ ンおよびそれら誘導体は、 上壌改良剤、 タ ンパク凝集剂. 木材改良剤として用いられており、 親水性および疎水性置換 Sを有する 分子 造体が上; iぃミセル形成能を打し疎水性化 ^ 物を可;¾化すること は報告されている。 しかし、 カルボキシル低級アルキルキチ ン誘導体に ついては物質およびその製造法について報告例はない。 その他の知見としてカルボキシルメ チル基を導人したキチ ンは硫酸基 を導入したものに比べマク ロ フ ァ ージ活性能が強いことは知られている ( 例えば、 編者キチ ン, キ トサ ン研究会 Γキチ ン, キ トサンの応用」 1 9 9 0年 2月 2 0 0 1版 1刷、 技報堂出版株式会社発行、 笫 1 9 5 〜 1 9 7頁には、 キチ ン誘導体の免疫活性について、 キチ ン誘導体を免疫增 強剤および医用材料として開発することを目的に、 種々のキチ ン誘導体 の免疫増強活性、 抗腿瘍活性、 感染抵抗性増強能および薬物担体として の可能性について検討したことが記載されており、 7 0 %脱ァセチルキ チ ン ( D A C — 7 0 ) に著名なマク ロ フ ァ ージ 性能が認められたが、 力ルボキシメチル基を導入したキチンには、 これに匹敵する活性能が認 められることが記載されている。 一方、 硫酸基を導人したキチンには活 性能が認められていないことが記戟されている。
発明の開示
本発明は Ji壌改良剂、 タ ンバク凝粜剂およびミセル形成剂などに有用 な親水性置換基としてカルボキシル低級アルキル ¾および疎水性 ¾換¾ を有するキチ ン誘導体の提供を□的としている。 本発明は親水性 Ϊ1換基 としてカルボキシル低級アルキル基および疎水性置換^を冇するキチン 誘導体のミ セル形成性物質の提供を目的としている。 本発明は親水性 S 換基としてカルボキシル低級アルキル ¾および疎水性 ίδ換基を有するキ 千 ン誘導体の高分子ミセル型担体の提供を y的としている。 本発明は親 水性置換基としてカルボキシル低級アルキル基および疎水性 i 換基を有 するキチン誘 体を高分子ミ セル型担休とする ミ セル様水性組成物の提 供を目的としている。 本発明は、 下記式 ( 1 ) で示されるカルボキ シル低級アルキル基を有 するキチ ン誘導休を要旨としている。
Figure imgf000005_0001
〔式屮、 R ,は、 ( C II 2 ) η C Η 3で η = 1から 2 0のアルキル ¾、 C O ( C H 2) ,, C H 3で n = 1から 1 9のアルキルカルボ二ル ¾、 ( C H 2) nC OOHで n = lから 5のカルボキシル低及アルキル基およびその塩、 Hまたは C 0 C H 3で規定され、 R2は ( C H 2) „ C 00 IIで n = 1力、 ら 5のカルボキシル低級アルキル基およびその塩または Hで規定され、 キチンの Nァセチル基の脱ァセチル化度が 70 - 1 00 %であり ( 1単 糖につき 1個脱ァセチル化された場合を 1 00 %とする) 、 の上記 アルキル基あるいはアルキルカルボニル基への! 'ι¾换度が 1 0— 1 0 0 % であり ( 1単掂にっき 1個 換された場合を 1 () 0 %とする) 、 R2の 上記カルボキシル低級アルキル^への iS換^が 5 0— 200 %であり
( 1単糖につき 2個置換された場合を 2 00 %とする) 、 キチ ン母核分 子量が 1 5万以下である。 〕 、 式 ( 1〉 中、 キチ ン 核分子量は好まし く は 1 0万以下である。 また、 本発明は上記のキチン誘導休からなることを特徴とする ミ セル 形成性物質あるいは、 上記のキチン, ' 体からなることを特徴とする高 分子ミセル型担体を耍 と している。 さらにまた、 本発明は、 上 ¾のキ チン誘導体を高分子ミ セル型担体とする ミセル様水性絍成物を要旨とし ている。 上記ミ セル様水性組成物は、 水溶液中で^分子ミ セルを形成し ている高分子ミ セル型担休のミセルの中に疎水性化合物を包摂している ものである。 疎水性化合物としては難溶性香料、 溶性色素または油脂 が例示される。 原料および製法について説明する。
式 ( 1 ) で示される親水基と疎水 を導入したキチ ン詠-導体を製造す るためのキチ ンは、 天然キチンであって 0:、 β 7型のいずれでもよい c 再生キチン、 キ トサン (脱ァセチル化キチン) でもよい。 分子 H:、 脱ァ セチル化度等は限定されない。 拉径は 1 定されないが、 細かいほど早く 分散するため目的に応じて適宜選択する。 粉砕が十分でないキチンを用 いる場合、 凍結アル力 リキチンを融解したときに濾紙に挟みプレスを行 い余分なアル力リを除き、 重量減少分の 5 5 %水酸化ナ ト リ ゥム水溶液 を加え、 膨潤しゃすくする。
本発明で使用するキ トサ ン ¾液は、 力二、 ェビ の外殻およびイカ軟 甲などに多 ftに含有されているキチン又はキ 卜サンを、 完全あるいは部 分的に脱ァセチル化して得られるキ 卜サンを、 使用する。 本発明において、 ミセル様水性組成物は、 疎水性物^が水性 ¾液中に 均一に分散し肉眼的には透明又は乳白色になり、 疎水性物質が可溶化し た溶液状の組成物を: 味する。 ここで用いる水性溶媒としては蒸留水等 が挙げられる。 さらに、 これに適宜 ίτ塩、 掂類、 酸、 エチルアルコール などが添加されていてもよい。 可溶化手段は特に限定されないが、 キチン誘導体の膨潤の際は 2 0な いし 1 0 0 °Cの範 ϋで温度をかけたほうが好ましい。 疎水性物 ®を添加 し高分子ミセルを形成させるときは、 1 0ないし 1 2 0分間、 超音波処 理することが好ましい。 例えば、 各種キチン誘導体 1 0 0 m g、 水 4 5 gおよび 0 . 5 % /S —力 ロチ ン油 5 gを加え搅拌し、 超音波装置にて 1 時間超音波照射する。 得られた乳化 ¾液を静置後遠心分離し油層および 沈殿物を除去し水層を得る。 β —力 口 千 ン油が均一に分散したミ セル様 水性組成物が得られる。 水層中の /9 一力口テ ンの測定は、 色差計を用い て b値 (黄色み) を測定することによって行う。 ミ セル様組成物の態様は水溶性組成物あるいはその乾燥組成物のいず れでも良いが、 乾燥組成物は疎水性物質が安定に保存されることからよ り好ま しい。 乾燥組成物は、 水溶性組成物を乾燥することにより得られ る。 乾燥手段は特に限定はなく、 凍結乾燥法、 スプレー ドライ法、 減圧 乾燥法が例示される。
図面の節単な説明
第 1図はカルボキシメチル化反 におけるアルカリキチンのプレス処 理効果を説明する図而である。
第 2図はキ トサンとラウ リル化カルボキシメチルキチン由来のものに ついて保存テ ス トを透明なサンプル瓶にて自然光下室温で行った結果を 示した図面である。
第 3図はラウ リル¾の置換^と可溶化能の閗係を説明する図面である ( 第 4図はアルキル化カルボキシメチルキチン誘導体のアルキル鎖の炭 素数が可溶化におよぼす影響を説明する図而である。
発明を実施するための最良の形態
本発明を実施例によって説明する。 実施例は実施の 1態様であり、 本 発明を限定するものではない。 実施例 1
粉砕したキチン (ムラサキイ カ甲由来) 2 g に 5 5 %水酸化ナ 卜 リゥ ム ( 8 m 1 ) 、 8 % ドデシル硫酸ナ ト リ ウム ( 2 0 0〃 1 ) を加え、 4 °Cで 2 1^問撹拌し、 アルカ リキチ ンを調製する。 これを一 2 0 °Cで 8時 問凍結後室温で融解し、 再度- 2 0°Cで 8時間 ¾結、 融解する。 これに 2—プロパノ ール ( 3 0 m l ) を加え、 ffi拌しながらモ ノ ク ロ口酢酸を 中和するまで加えて粗カルボキシ メ チルキチ ンを得る。 これをメ タ ノ ール洗^、 透析、 ろ過することで ίひられた 製カルボキ シメ チルキチ ンに 4 5 %水酸化ナ ト リ ウム ( 4 0 m 1 ) 、 2 —プロバノ ール (4 O m l ) を加え、 1 1 0。Cで 1時間 ^流を行う。 2 —プロバノ ールを除去し、 これを透析して ί られた^製力ルポキシメ チルキ トサン に 4 0 m 1 の水とメ タ ノ ール ( 4 0 m l ) を加える。 これにラウ リ ルァ ルデヒ ド ( 4 g ) を加えて 3 0分 ffi掙した後、 水素化ホゥ素ナ 卜 リ ゥ ム ( 1. 3 g〉 を加えて室温で 8 ]搅拌する。 これにアセ ト ンを加え て得られた沈殿をメ タ ノ ール、 へキサンなどで洗浄し、 透析、 凍結乾燥 してラウ リ ル化カルボキシメ チルキチン ( 0. 7 5 g ) を た。
得られたラウ リ ル化カルボキシメチルキチ ンの物性は ¾ 1のとおり。
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000009_0002
*分子 m : カルボキシメ チルキチ ンの分子量 なお、 キチンおよびその誘導体の物性 (分子量、 脱ァセチル化度、 力 ルポキシメ チル化度、 ラウ リ ル化度〉 はそれぞれ次の方法で測定した。 カルボキシメ チルキチ ンの分子 は井上らの方法 ( I n 0 u e , Y. , K a n e k o , Μ. a n d Τ ο k u r a , S .: R e p . P r o P o 1 y m. P h y s . J a p..2 5, 7 5 9 ( 1 982 ). ) で測定し た。 脱ァセチル化度、 力ルボキシ メ 千ル化度、 ラゥ リ ル化度はキチ ンお よびその ¾導体を元素分析計 ( 24 00 C H N元素分析計 パーキンェ ルマ一社製) , Ή-NMR (ADVA N C E D P X 400 , B RU K E R社) で測定し、 ( 換 JA:を算出した。 実施例 2
実施例 1で得られたカルボキン メ チルキチ ン (4 g ) を濃塩酸 ( 1 0 O m l ) 中、 室温で 1時 \' Wする ,, これを中 ίΠし、 折出した低分子化 カルボキシ メ チルキチ ンを得た。 これを :料として、 以下^施例 1 と M 様の方法でラ ゥ リル化力ルボキン メ チルキチ ン ( () . 8 g ) を た。 得られたラ ゥ リ ル化力ルボキシメ チルキチ ンの物性は表 2のとおり。 物性の測定は ¾施例 1の方法に準じた。 2
Figure imgf000010_0001
*分子]! : カルボキシ メ チルキチ ンの分子- 実施例 3
力ルボキシ メ チル化反応におけるアル力 リ キチ ンのプレス処迎効果 粉砕が十分でないキチ ンを fflいる場合は、 凍 :ΐアル力 リ キチ ンを融解 したときに ¾紙に挟みブレ ス ( 400 k g f Z c m 2, 30秒) を行い 余分なアル力 リを除き、 重量減少分の 5 5 %水酸化ナ 卜 リ ゥム水溶液を 加え、 膨潤しゃすく した。 この操作を繰り返したアル力 リ キチンについ て実施例 1 で述べたカルボキシメ チル化反応を行った。 ブレ ス回数と収 量の関係を第 1図に した。 ブレス [ΡΊ数の增加に伴い水に^ける画分の 量が增加し、 得られたカルボキシ メ チルキチ ンを出発原料と して、 突施 例 1 と同も ¾のノ 法でラゥ リル化カルボキシメ チルキチ ンを得た (力ルボ キシメ チル化度 9 9 %、 脱ァセチル化度 8 3 %、 ラウ リ ル化度 4 1 9-6 ) c 実施例 4
力ニキチ ンからの調 ¾
実施例 1 において粉 イ カキチ ンの代わりに精製力ニキチ ン (共和テ ク ノ ス製 : 低分子化キチ ン 1 0 0 メ ッ シ ュ通過、 分子量 5万) を出発原 料として、 実施例 1 と同様の方法でラゥ リル化カルポキシメ チルキチ ン を得た (カルボキシメ チル化度 1 1 1 %、 脱ァセチル化度 9 2 %、 ラウ リル化度 6 4 %〉 。 実施例 5
キ 卜サ ンからの調製
キ トサ ン (共和テク ノ ス製 : フ ロー十 ッ ク C— 1 0 0 M、 脱ァセチル 化度 7 5 . 7 % ) 1 0 gに水 1 5 0 m 1 および少量の希酢酸を加え ¾解 した。 これにメ タ ノ ール 1 5 0 m 1 加え^温で 1時間撹拌し、 ラウ リ ル アルデヒ ドを 3 0 g加えさ らに 1時問室温で搅拌した。 水素化ホウ素ナ ト リ ウム 1 0 gを水 1 0 m l に溶解した水 液を少しづつ滴下し、 滴下 終了後室温で一晚撹袢した。 これにメ タ ノ ールを加え得られた沈殿物を メ タ ノ ール、 含水メ タ ノ ール、 へキサン、 アセ ト ンで順次洗净し真空乾 燥してラ ウ リ ル化キ トサ ン (ラウ リ ル化度 5 8 . 2 % ) を 1 6 . 8 g得 た。 ラウ リ ル化キ トサン 1 0 gに 5 δ %水酸化ナ 卜 り ゥム水溶液 1 1 0 g , 8 % ドデシル硫酸ナ ト リ ゥム水¾液 3 m 1 加え 0でで 1 . 5時間搅袢し. - 2 0 °Cで凍結後、 室温で融解した。 再度 - 2 0てで凍結、 ¾温で融解 し、 2 —プロパノ ール 1 0 0 m 1 加え、 搅拌しながらモノ ク ロ口酢酸を 中和するまで加えた。 これにメ ク ノ ールを加え^られた沈殿物をメ 夕 ノ 一ル、 含水メ タ ノ ール、 アセ ト ンで順次洗^し透析後乾燥してラウ リル 化カルボキシメ チルキチン (カルボキシメ チル化度 1 5 8 . 3 %〉 を 1 0 g得た。 実施例 6
ミ リ スチル化カルボキシ メ チルキチ ンの ,调製 ( 素数 1 4 )
実施例 1 においてラゥ リ ルアルデヒ 卜の代わりに ミ リ スチルアルデヒ ドを用いる以外は実施例 1 と同様にして ミ リ スチ .'し化カルボキシメ チル キチンを調製した ( ミ リ ステル化度 2 2 . 6 % ) - 実施例 Ί
キ トサンからの^!製
デシル化カルボキシ メ チルキチンの調製 (炭素数 1 0 )
実施例 1 においてラウ リルアルデヒ ドの代わりにデシルアルデヒ ドを 用いる以外は実施例 1 と Iff]様に してデシル化カルボキシメ チルキチンを 調製した (デシル化度 2 9 . 7 % ) 。 実施例 8
ォクチル化カルボキシメ チルキチンの調製 ( 素数 8 )
実施例 1 においてラウ リ ルアルデヒ ドの代わりにォクチルアルデヒ ド を用いる以外は ¾施例 1 と同様にしてォクチル化カルボキンメ チルキチ ンを調製した (ォクチル化皮 3 6. 2 % ) 。
実施例 9
へキシル化カルボキン メ チルキチンの調製 (炭素数 6 )
実施例 1 においてラウ リ ルアルデヒ ドの代わりにへキシルアルデヒ ド を用いる以外は実施例 1 と同様にしてへキシル化カルボキシメ チルキチ ンを調製した (へキシル化度 3 2. 7 %) 。
¾施例 1 0
《可 化试験》
β —力 亍 ン油の" J溶化方法
各種キチン誘導体 1 0 0 m gに蒸留水 4 5 gおよび 0. 5 % β—力 口テ ン油 5 gを加え搅拌し、 超音波装 E ( n i s s e i製, N S - 6 0 5 , 2 8 k H Z ) にて 1時間超音波照射した。 得られた乳化溶液を静置 後遠心分離 ( 3, 0 0 () r . p. m. , 2 0分) し油層および沈殿物を除去 し水層を得た。 また、 キチン, ·導体を加えることなく同様に処理したも のをコ ン ト ロールとした。
水層中の /3—力口テン測定法
b値 (黄色み) を測定することによって水層の 3—カロテン量とした c b値の測定は色差計 (M I N 0 L T A, C R— 2 0 0, セル 02 9 mm, サンプル量 4 g ) を用いて った。
可溶化試験 1
目的 :原料による違いおよび各 ©换¾の必要性を調べる。 結果を表 3 に示した。 ¾ 3
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000014_0002
R u n l , 2, 4, 5カヽら疎水茈 ( ラ ウ リ ル基) 、 親水 ¾ (カ ルボキ シ メ チル基) と もに必要である。 また、 イ カ および力二でも可溶化能に は違いはない。
キ ト サ ン との違いを明 らかにするため、 R u n 3および 5について保 存テス 卜を透明なサ ンプル瓶にて 然光下室温で行った。 結果を笫 2図 に示した。 キ トサンでも水層への可 ¾化は認められたが安定性が く 3 日後にはほとんど退色してしまった。 一方、 ラウ リル化カルボキシメチ ルキチンの垛合は安定性が良く退色はほとんどみられなかった。 可溶化試験 2
目的 : ラ ウ リ ル基の ft換度と可溶化能について検討する。 結果を第 3 図に示した。 ラ ウリル ¾ (炭素数 1 2 ) の ¾換度の高い方が可 S化能が 高いことが分かった。
可 ¾化試験 3
目的 : アルキル化カルボキシメチルキチ ン誘導体のアルキル鎖の炭素 数が可溶化におよぼす影響を調べる。 結果を第 4図に示した。 r 換度が 同じ程度では炭素数が減少するほど可溶化能が高かった。 炭素数が短い と水溶性が增し水への分散性が良く水層中のキチ ン誘導体の数が多くな り、 —カロテ ンを多く取り込めるのではないかと考えられる。 実際、 炭素数 6の誘導体のみ水に溶解することを確認した。 この効果は保湿剤 等として利用しうる。
拉度分布の測定法
島律遠心沈降式拉度分布測定装置 S A - C P 3を用いて、 遠心浮上モ ―ド、 粒子密度 1 . 4、 溶質密度 0 . 9 9 7、 ¾質粘度 0 . 9 1 6、 室 温にて測定した。
平均粒子経の結果を表 4に示した。 4 表 4
Figure imgf000016_0001
今冋の調製法では、 アルキル化カルボキシメ チルキチンの拉子経はコ ン ト ロールに比べ小さ力、つた。 凍結乾燥耐性試験
水層の一部を凍結乾燥し问量の水に再 ¾解し評価した。
炭素数 6 と炭素数 1 2のアルキル化カルボキシメ チルキチン誘導体に ついて凍結乾燥による ミセルの耐性を調べたところ、 炭素数 6は再溶解 時の分散性が良く、 涑結前の溶液の b値とほぼ^じ値であった ( b値残 存率 9 3. 3 %) 。 しかし、 炭素数 1 2については再溶解時の分散性が 悪く一部油の分離が認められ油滴を除いた b値の残存率も 3 2. 5 %と 低く なつてしまった。
レ トル ト耐性試験
炭素数 6 と炭素数 1 2のアルキル化カルボキシメ チルキチ ン誘導体に ついてレ トル トパゥチを用いて 1 2 1 °C 1 0分オー ト ク レープ処理し評 価した。
水層の b値残存率は炭素数 6で 7 9. 6 %、 炭素数 1 2で 9 7. 3 % とレ トルト耐性が認められた。
産業上の利用可能性 土壌改良剤、 タンパク凝集剤およびミセル形成剤などに有用な親水性 fi換基と してカルボキシル低級ァルキル基および疎水性置換基を有する キチン誘導体を提供することができる。 当該キチン诱導体からなる高分 子ミ セル型担体およびそれを用いた難溶性香料、 難 ¾性色素または油脂 の ミ セル様水性組成物を提供することができる。

Claims

¾ 求 の : iii 囲
1. ド記式 ( 1 ) で^されるカルボキシル低級アルキル *を有するキチ ン誘導体。
Figure imgf000018_0001
〔式中、 R ,は、 ( C H 2) „ C H 3で n = 1から 2 0のアルキル基、 C〇 ( C H 2) C H 3で n = 1から 1 9のアルキルカルボニル基、 (C H2) n C 00 Hで n - 1力、ら 5のカルボキンル低級アルキル ¾およびその塩、 Hまたは C 0 C H 3で規定され、 R2は ( C H 2) nC OOHで n = l力、 ら 5のカルボキシル低級アルキル ¾およびその塩または Hで規定され、 キチンの Nァセチル基の脱ァセチル化度が 70— 1 00 %であり ( 1単 糖につき 1個脱ァセチル化された場合を 1 00 %とする) 、 の上記 アルキル基あるいはアルキルカルボニル基への S換度が 1 0— 1 00 % であり ( 1単糖につき 1個置換された場合を 1 00 %とする〉 、 R2の 上記カルボキシル低級アルキル基への IS換度が 5 0— 200 %であり ( 1単糖につき 2個置換された場合を 2 00 %とする) 、 キチン母核分 子量が 1 5万以下である。 〕
2. 式中、 キチン母核分子 ¾が 1 0万以下である^求項 1のキチン誘導 体。
3. 請求項 1または 2のキチン誘導休からなることを特徴とする高分子 ミセル型担体。
4. 請求項 1または 2のキチン誘導体を高分子ミ セル型担体とし、 水溶 液中で高分子ミ セルを形成している当該高分子ミセル ¾担体のミ セルの 中に疎水性化合物を包摂していることを特徴とする ミ セル様水性組成物。
5 . 疎水性化合物が難溶性香料、 難溶性色素または油脂である請求項 4 のミセル様水性組成物。
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