キトサン含有組成物とその製造方法
【課題】医薬品添加物、飲食物及び化粧品に応用できる産業上有用な、水溶液の状態で中性〜弱アルカリ性のｐＨ域である透明な水溶液、ゲル及びこれらの乾燥粉末のいずれかの状態のキトサン含有組成物、並びにその製造方法の提供。
【解決手段】キトサンに酸を加えて溶解しキトサン酸性水溶液を作製するＡ工程と、前記キトサン酸性水溶液に酸性高分子化合物を混合し、次いで、混合により生成した、水に不溶性のキトサンと酸性高分子化合物との塩から水溶性の塩を取り除くＢ工程と、前記水に不溶性のキトサンと酸性高分子化合物との塩を、直接又は乾燥固形化した後に弱塩基性溶液に溶解し、水溶液又はゲルの状態のキトサン含有組成物を得るＣ工程と、を有することを特徴とするキトサン含有組成物の製造方法。該製造方法により得られるキトサン含有組成物。
【解決手段】キトサンに酸を加えて溶解しキトサン酸性水溶液を作製するＡ工程と、前記キトサン酸性水溶液に酸性高分子化合物を混合し、次いで、混合により生成した、水に不溶性のキトサンと酸性高分子化合物との塩から水溶性の塩を取り除くＢ工程と、前記水に不溶性のキトサンと酸性高分子化合物との塩を、直接又は乾燥固形化した後に弱塩基性溶液に溶解し、水溶液又はゲルの状態のキトサン含有組成物を得るＣ工程と、を有することを特徴とするキトサン含有組成物の製造方法。該製造方法により得られるキトサン含有組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キトサンを含み、透明性の高い溶液、ゲル及びこれらの乾燥粉末のいずれかの状態であり、水溶液の状態で中性から弱アルカリ性であるキトサン含有組成物、並びにその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
キトサンは、アミノ基を有する多糖であり、これまでに食品、化粧品、整髪料への利用が知られている。さらにキトサンは、医薬分野、特に、創傷治療での利用及び機能性製剤の基剤として注目されている物質である。
【０００３】
キトサンを構成するグルコサミンのオリゴ糖は、水に溶解することは知られているが、従来、キトサンの溶液としては酢酸、塩酸、乳酸等の塩またはこれらの酸性溶液を用い溶解した酸性溶液しか知られていない。したがって、キトサン溶液は、酸性であるため、食品または機能性食品においては、酸味のあるものしか製造できず、中性或いは弱塩基性においては溶解せず懸濁液となるため、透明な液或いはゲルを作製できなかった。
【０００４】
また、非特許文献１には、キトサンと酸性高分子化合物であるコンドロイチン硫酸、デキストラン硫酸との塩が開示されており、非特許文献２には、キトサンとカラギナンとの塩が開示されているが、これを溶解し中性から弱アルカリ性の透明性の高い溶液、高粘性溶液又はゲルができることは知られていない。
【非特許文献１】化学工学会第３６回秋季大会講演要旨集 講演番号 Ｗ２Ａ０２，１１４８頁
【非特許文献２】山形大学大学工学部 機能高分子工学科、物質工学科平成１５年度卒業研究発表要旨、Ｃ−３２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
キトサンを中性ないし弱アルカリ性に溶解した溶液、粘性溶液及びゲルを用いることにより、透明な外観を持つ飲食物、機能性食品または、特に酸性で不安定な医薬品の医薬品添加物としての利用が期待されているが、キトサンを中性ないし弱アルカリ性に溶解した溶液、粘性溶液及びゲルについてのその調製方法及び性質は知られていない。
【０００６】
本発明は、前記事情に鑑みてなされ、医薬品添加物、飲食物及び化粧品に応用できる産業上有用な、キトサン、酸性高分子化合物及び炭酸塩からなり、水溶液の状態で中性〜弱アルカリ性のｐＨ域である透明な水溶液、ゲル及びこれらの乾燥粉末のいずれかの状態のキトサン含有組成物、並びにその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、キトサンと、酸性高分子化合物と、炭酸塩とを含み、水溶液、ゲル又はそれらを乾燥して得られる乾燥粉末のいずれかの状態であり、水溶液の状態でｐＨ７．０〜９．５の範囲であることを特徴とするキトサン含有組成物を提供する。
【０００８】
本発明のキトサン含有組成物において、前記酸性高分子化合物が、カラギナン、コンドロイチン硫酸ナトリウム、デキストラン硫酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸からなる群から選択される１種又は２種以上であることが好ましい。
【０００９】
本発明のキトサン含有組成物において、前記炭酸塩が、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウムからなる群から選択される１種又は２種以上であることが好ましい。
【００１０】
本発明のキトサン含有組成物において、前記キトサン含有組成物が水溶液の状態であることが好ましい。
【００１１】
本発明のキトサン含有組成物において、前記キトサン含有組成物がゲルの状態であってもよい。
【００１２】
本発明のキトサン含有組成物において、前記キトサン含有組成物が前記水溶液又はゲルを乾燥して得られる乾燥粉末の状態であってもよい。
【００１３】
また本発明は、キトサンに酸を加えて溶解しキトサン酸性水溶液を作製するＡ工程と、
前記キトサン酸性水溶液に酸性高分子化合物を混合し、次いで、混合により生成した、水に不溶性のキトサンと酸性高分子化合物との塩から水溶性の塩を取り除くＢ工程と、
前記水に不溶性のキトサンと酸性高分子化合物との塩を、直接又は乾燥固形化した後に弱塩基性溶液に溶解し、水溶液又はゲルの状態のキトサン含有組成物を得るＣ工程と、を有することを特徴とするキトサン含有組成物の製造方法を提供する。
【００１４】
本発明のキトサン含有組成物の製造方法において、前記Ｃ工程で得られた水溶液又はゲルの状態のキトサン含有組成物を、乾燥処理して乾燥粉末状態のキトサン含有組成物を得る工程を有していてもよい。
【００１５】
本発明のキトサン含有組成物の製造方法において、前記酸性高分子化合物が、カラギナン、コンドロイチン硫酸ナトリウム、デキストラン硫酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸からなる群から選択される１種又は２種以上であることが好ましい。
【００１６】
本発明のキトサン含有組成物の製造方法において、前記弱塩基性溶液が、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウムからなる群から選択される１種又は２種以上を含む水溶液であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、キトサンを含有し、水溶液の状態で中性から弱アルカリ性のｐＨ域で透明性の高い水溶液、ゲル及びそれらを乾燥して得られる乾燥粉末のいずれかの状態のキトサン含有組成物を提供でき、これにより、食品、飲料、化粧品、医薬品などの分野において、キトサンを含み、透明性が高く、酸味のない使用感に優れた製品を提供することができる。
また本発明は、食品、飲料、化粧品、医薬品などの分野において、酸性で安定性の低い化合物へのキトサンの配合のための手段を提供する。
また本発明のキトサン含有組成物の製造方法は、前述した通り、産業上有用な前記キトサン含有組成物を簡便に製造することができる。
また、本発明のキトサン含有組成物の製造方法により得られるキトサン含有組成物の乾燥粉末は、医薬品製造のゲル化用添加物として利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明者らは、まず、キトサンの酸性溶液を種々の方法で中性〜弱アルカリ性とする試みを実施したが、キトサンが析出してしまい、透明な中性〜弱アルカリ性キトサン水溶液を得ることはできなかった。また、キトサンを溶解するための酸を中和するために、単にアルカリ中和剤を添加していくと、その溶液の塩濃度が高くなってしまい、食品、飲料、化粧品、医薬品などの分野で使用する場合を考えると、望ましくない。
【００１９】
そこで、析出を防止するため、酸性高分子化合物の増粘剤またはゲル化剤を用い、水に難溶性の塩とし、キトサンを溶解するために用いた酸を水による洗浄により除き、この水に難溶性の塩を弱塩基性溶液に溶解すること及びこの溶解液及びこの溶解液の凍結乾燥物を見出し、本発明を完成した。
【００２０】
すなわち、本発明は、キトサンに酸を加えて溶解しキトサン酸性水溶液を作製するＡ工程と、
前記キトサン酸性水溶液に酸性高分子化合物を混合し、次いで、混合により生成した、水に不溶性のキトサンと酸性高分子化合物の塩から水溶性の塩を取り除くＢ工程と、
前記水に不溶性のキトサンと酸性高分子化合物との塩を、直接又は乾燥固形化した後に弱塩基性溶液に溶解し、水溶液又はゲルの状態のキトサン含有組成物を得るＣ工程と、必要に応じて、得られた水溶液又はゲルの状態のキトサン含有組成物を、乾燥処理して乾燥粉末状態のキトサン含有組成物を得る工程を有することを特徴とするキトサン含有組成物の製造方法であり、且つ本製造方法により得られ、キトサン、酸性高分子化合物及び炭酸塩からなり、水溶液の状態でｐＨ７．０〜９．５の範囲である水溶液、ゲル及びこれらの乾燥粉末のいずれかの状態のキトサン含有組成物である。
【００２１】
本発明のキトサン含有組成物は、水溶液の状態でｐＨ７．０〜９．５の範囲であることを特徴としており、好ましくはｐＨ７．２〜９．２の範囲であり、さらに好ましくはｐＨ７．３〜９．１の範囲である。このｐＨが７．０〜９．５の範囲内であれば、キトサンの析出が少ないので好ましい。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態において、キトサン含有組成物は、キトサン濃度が０．２質量％から２質量％の水溶液の状態で、光路長１０ｍｍの石英セルに入れ、波長６００ｎｍで測定し、キトサン濃度１％に補正した透過率が１０％以上、好ましくは２０％以上、さらに好ましくは４０％以上であるような高い透明性を有している。前記条件の水溶液での透過率が１０％以上であれば白濁感が感じられないので好ましい。
【００２３】
本発明の製造方法のＡ工程では、キトサンに酸を加え溶解させてキトサン酸性水溶液を作製する。キトサンを溶解させる方法としては、キトサンに水をあらかじめ加えた後、酸または、酸溶液を加えてもよいし、キトサンに直接酸溶液を加えてもよい。また、キトサンの水溶性塩を水に溶解してもよい。この溶解時の温度は、０℃から１００℃で温度を変化させてもよく、必要に応じて撹拌し、溶解液が透明になるまで溶解させることが望ましい。また、必要に応じて、溶液中に塩化ナトリウム等の塩類を添加してもよい。
【００２４】
本発明に用いられるキトサンは、主にカニ、エビなどの甲殻類の殻に含まれるキチンの脱アセチル化物であり、アミノ基を有する多糖であり、公知の物質である。キトサンの市販品としては、例えば、甲陽ケミカル株式会社製の商品名「コーヨーキトサンＦＬ−８０」、「コーヨーキトサンＦＭ−４０」、「コーヨーキトサンＦＭ−８０」、「コーヨーキトサンＦＨ−８０」、「コーヨーキトサンＦＭ−２００」、和光純薬株式会社製の商品名「キトサン５」、「キトサン５０」、「キトサン５００」、「キトサン１０００」等が挙げられ、これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて使用することも可能である。また、水溶性塩の市販されている例としては、甲陽ケミカル株式会社製の商品名「コーヨーキトサンＦＬＡ−４０」等が挙げられる。
【００２５】
前記Ａ工程において、キトサンの溶解のために用いる酸としては、酢酸、塩酸、蟻酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、アジピン酸等の有機酸、塩酸、硫酸等の無機酸からなる群から選択される酸が挙げられ、これらの中から１種を単独で、又は２種以上を組み合わせ、直接又は水溶液にして用いることができる。
【００２６】
本発明の製造方法のＢ工程において、キトサン酸性水溶液に加える酸性高分子化合物溶液は、酸性高分子化合物に水を加え溶解させたものを用いることが望ましい。このときの温度は、０℃から１００℃の範囲とし、温度を変化させてもよく、必要に応じて撹拌し、溶解液が透明になるまで溶解させることが望ましい。また、必要に応じ塩化ナトリウム等の塩類を溶液中に添加してもよい。この酸性高分子化合物の量は、キトサン酸性水溶液中のキトサンを、可能な限り不溶性の塩として析出させる十分な量とすることが好ましい。
【００２７】
本発明に用いられる酸性高分子化合物としては、分子量１０００以上、好ましくは分子量５０００以上で、硫酸基、カルボキシル基及びこれらのナトリウム、カリウム、カルシウム、アンモニウム等の塩を１つ以上含む化合物が挙げられる。具体的な化合物の例としては、カラギナン、コンドロイチン硫酸ナトリウム、デキストラン硫酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸からなる群から選択される１種又は２種以上が挙げられる。
【００２８】
本発明において酸性高分子化合物として用いるカラギナンは、イューキュマ・コトニ、イューキュマ・スピノサム等の海藻（紅藻類）を原料に得られる公知の物質であり、その構造によりカッパ、ラムダ、イオタの各タイプが知られているが、そのいずれでもよく、２種以上の混合物でもよい。市販品としては、例えば、大日本住友製薬株式会社製の商品名「シーピーガムＦＡ」、伊那食品工業株式会社製の商品名「カラギナンＰＡ−１」、「カラギナンＰＡ−２」、「カラギナンＰＡ−３」、「カラギナンＣＳ−１」、「カラギナンＣＳ−２」、「カラギナンＣＳ−３」等が挙げられ、これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて使用することも可能である。
【００２９】
本発明において酸性高分子化合物として用いるコンドロイチン硫酸ナトリウムは、サメ、イカ等の軟骨を原料に得られる公知の物質であり、市販品としては、例えば、生化学工業株式会社製の商品名「コンドロイチン硫酸ナトリウム」、キューピー株式会社製の商品名「コンドロイチンＱ」等が挙げられる。
【００３０】
本発明において酸性高分子化合物として用いるポリアクリル酸は、合成高分子であり、カルボキシビニルポリマーとも称される公知の物質でありる。市販品としては、例えば、日光ケミカルズ株式会社製の商品名「カーボポール９８０」、「カーボポール９８１」、「カーボポール２９８４」、「カーボポール５９８４」、「カーボポールＵｌｔｒｅｚ １０」等が挙げられ、これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて使用することも可能である。
【００３１】
前記Ｂ工程において、キトサン酸性水溶液と酸性高分子化合物溶液とを混合する場合、キトサン酸性水溶液を酸性高分子化合物溶液に加えてもよいし、キトサンに酸性高分子化合物溶液を加えてもよい。このときの温度は、０℃から１００℃の範囲とし、温度を変化させてもよく、必要に応じて撹拌してもよい。また、必要に応じて塩化ナトリウム等の塩類を溶液中に加えてもよい。混合溶液は、キトサンと酸性高分子化合物との不溶性の塩を生成させるため、必要に応じて撹拌又は静置する。このときの温度は、０℃から１００℃の範囲とし、温度を変化させてもよい。
【００３２】
キトサンと酸性高分子化合物との不溶性の塩（以下、固形物と記す。）が十分に生成した後、固形物を液相から分離することによって、固形物と液相中に溶解している水溶性塩とを分離する。この分離処理は、濾過、遠心分離、圧搾、透析等のいずれかの処理方法を用いて行うことができる。また必要に応じて、分離した固形物に繰り返し水を加え、濾過、遠心分離、圧搾等の方法で固形物から水溶性の塩をさらに分離（固形物の洗浄）してもよい。
【００３３】
前記の固形物の分離操作により、湿潤状態の固形物が得られる。この湿潤状態の固形物は、特に脱水・乾燥することなく、次のＣ工程の材料として直接用いてもよい。また、必要に応じてこれを粉砕してもよい。この湿潤状態の固形物は、風乾、凍結乾燥、真空乾燥、噴霧乾燥等により、乾燥固形化してもよく、さらに、必要に応じ乾燥物を粉砕してもよい。
【００３４】
本発明の製造方法におけるＣ工程では、Ｂ工程で得た種々の状態（湿潤状態や乾燥状態）の固形物を弱塩基性溶液に溶解し、ｐＨ７．０〜９．５の範囲である中性から弱アルカリ性の透明性の高い水溶液又はゲルのいずれかのキトサン含有組成物を作製する。前記固形物を弱塩基性溶液に溶解させる方法は、固形物に弱塩基性溶液を加えてもよいし、固形物を弱塩基性溶液中に加えてもよいし、固形物を水と混合した後に弱塩基性塩を加えてもよい。このとき必要に応じて撹拌してもよい。
【００３５】
このＣ工程において用いる前記弱塩基性溶液としては、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウムからなる群から選択される１種又は２種以上を含む水溶液であることが好ましい。この弱塩基性溶液は、固形物の溶解後に得られる水溶液又はゲルのｐＨが前記範囲内に収まるよう、混合物のｐＨを測定しながら、適量を添加することが望ましい。
【００３６】
このように本発明によれば、キトサンを含有し、水溶液の状態で中性から弱アルカリ性のｐＨ域で透明性の高い水溶液やゲル状のキトサン含有組成物を提供でき、これにより、食品、飲料、化粧品、医薬品などの分野において、キトサンを含み、透明性が高く、酸味のない使用感に優れた製品を提供することができる。
また本発明は、食品、飲料、化粧品、医薬品などの分野において、酸性で安定性の低い化合物へのキトサンの配合のための手段を提供する。
また本発明のキトサン含有組成物の製造方法は、前述した通り、産業上有用な前記キトサン含有組成物を簡便に製造することができる。
【００３７】
また本発明では、前記Ｃ工程で得られた水溶液又はゲルの状態のキトサン含有組成物を、乾燥処理して乾燥粉末状態のキトサン含有組成物を得ることもできる。これにより得られるキトサン含有組成物の乾燥粉末は、医薬品製造のゲル化用添加物として利用できる。
【００３８】
以下、実施例により本発明をより具体的に例示するが、以下の実施例は本発明の単なる例示にすぎず、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
【実施例】
【００３９】
［実施例１］
精製水９７ｍＬにキトサン（和光純薬株式会社製、商品名「キトサン５００」）２．７ｇを加え懸濁し、これに酢酸３ｍＬ、塩化ナトリウム５．４４ｇを加え、９０℃で１５分撹拌し、均一に溶解させてキトサン酸性水溶液を作製した。
これとは別に、精製水１００ｍＬに塩化ナトリウム５．４４ｇ及びカラギナン（和光純薬株式会社製、商品名「κ−カラギーナン」）４．３ｇを加え、９０℃で１５分撹拌してカラギナン溶液を作製した。
これら２液を混合し、更に９０℃で１５分撹拌した。次いで、荒熱をとり、冷蔵庫で１夜冷却した。
次いで、生成した固形物を圧搾し、水溶性塩を分離し、更に精製水３００ｍＬを加え、圧搾し、水溶性塩をさらに分離した。
水溶性塩を分離した固形物の半量を０．１０ｍｏｌ／Ｌの炭酸水素ナトリウム溶液２５０ｍＬに溶解し、透明な粘性の高い溶液を作製した。この溶液のｐＨは９．０３であった。また、この溶液を光路長１０ｍｍの石英セルに入れ、波長６００ｎｍで透過率を測定した結果、キトサン濃度１％に補正した透過率は６８．６８％であった。
【００４０】
［実施例２］
精製水９７ｍＬにキトサン（和光純薬株式会社製、商品名「キトサン５００」）２．７ｇを加え懸濁し、これに酢酸３ｍＬ、塩化ナトリウム５．４４ｇを加え、９０℃で１５分撹拌し、均一に溶解させてキトサン酸性水溶液を作製した。
これとは別に、精製水１００ｍＬに塩化ナトリウム５．４４ｇ及びカラギナン（和光純薬株式会社製、商品名「κ−カラギーナン」）４．３ｇを加え、９０℃で１５分撹拌してカラギナン溶液を作製した。
これら２液を混合し、更に９０℃で１５分撹拌した。次いで、荒熱をとり、冷蔵庫で１夜冷却した。
次いで、生成した固形物を圧搾し、水溶性塩を分離し、更に精製水３００ｍＬを加え、圧搾し、水溶性塩をさらに分離した。
水溶性塩を分離した固形物の半量を凍結乾燥後、粉砕して固形物乾燥粉末とした。この固形物乾燥粉末０．０１７ｇに、０．２ｍｏｌ／Ｌ炭酸水素ナトリウム溶液１．４ｍＬ及び精製水０．３５ｍＬを加え、ｐＨ８．１９の均一で透明な粘度のある溶液を得た。この溶液を光路長１０ｍｍの石英セルに入れ、波長６００ｎｍで透過率を測定した結果、キトサン濃度１％に補正した透過率は１５．００％であった。
【００４１】
［実施例３］
実施例２で作製した固形物乾燥粉末０．０５ｇに、０．２ｍｏｌ／Ｌ炭酸アンモニウム溶液２ｍＬ及び精製水３ｍＬを加え、ｐＨ９．１２のほぼ透明な粘度のある溶液を得た。この溶液は、実施例２とほぼ同等の外観を有していた。
【００４２】
［実施例４］
精製水１０ｍＬにキトサン（甲陽ケミカル株式会社製、商品名「コーヨーキトサンＦＬ−８０」）０．２７ｇを加え懸濁し、クエン酸０．３４ｇを加え９０℃で１５分撹拌し、均一に溶解させてキトサン酸性水溶液を作製した。
これとは別に、精製水１０ｍＬにκ−カラギナン（和光純薬株式会社製、商品名「κ−カラギーナン」）０．４３ｇを加え、９０℃で１５分撹拌してカラギナン溶液を作製した。
これら２液を混合し、更に９０℃で１５分撹拌した。次いで、荒熱をとり、冷蔵庫で１夜冷却した。
次いで、生成したゲル状の固形物を圧搾し、水溶性塩を分離し、更に精製水３０ｍＬを加え、圧搾して水溶性塩をさらに分離した。得られた固形物を凍結乾燥し、粉砕して固形物乾燥粉末とした。
この固形物乾燥粉末０．０５ｇに０．２ ｍｏｌ／Ｌ炭酸水素ナトリウム溶液４ｍＬ及び精製水１ｍＬを加え、ｐＨ７．４０の均一で透明な溶液を得た。この溶液は、実施例２とほぼ同等の外観を有していた。
【００４３】
［実施例５］
実施例４で作製した固形物乾燥粉末０．０５ｇに、０．２ｍｏｌ／Ｌ炭酸水素アンモニウム溶液５ｍＬを加え、ｐＨ７．６７のほぼ透明な溶液を得た。この溶液は、実施例２とほぼ同等の外観を有していた。
【００４４】
［実施例６］
精製水１０ｍＬにキトサン（甲陽ケミカル株式会社製、商品名「コーヨーキトサンＦＭ−４０」）０．２７ｇを加え懸濁し、１ｍｏｌ／Ｌの塩酸２ｍＬを加え９０℃で１５分撹拌し、均一に溶解させてキトサン酸性水溶液を作製した。
これとは別に、精製水１０ｍＬにι−カラギナン（東京化成株式会社製、商品名「ι−カラギーナン」）０．４３ｇを加え、９０℃で１５分撹拌してカラギナン溶液を作製した。
これら２液を混合し、更に９０℃で１５分撹拌した。次いで、荒熱をとり、冷蔵庫で１夜冷却した。
次いで、生成したゲル状の固形物を圧搾し、水溶性塩を分離し、更に精製水３０ｍＬを加え、圧搾し水溶性塩をさらに分離した。得られた固形物を凍結乾燥し、粉砕して固形物乾燥粉体とした。
この乾燥粉末０．０５ｇに０．２ｍｏｌ／Ｌ炭酸水素ナトリウム溶液５ｍＬを加え、ｐＨ７．３６の均一で透明な溶液を得た。この溶液は、実施例２とほぼ同等の外観を有していた。
【００４５】
［実施例７］
精製水５ｍＬにキトサン（甲陽ケミカル株式会社製、商品名「コーヨーキトサンＦＬ−８０」）０．１３ｇを加え懸濁し、クエン酸０．１７ｇを加え室温で１５分撹拌し、均一に溶解させてキトサン酸性水溶液を作製した。
これとは別に、精製水５ｍＬにコンドロイチン硫酸ナトリウム（生化学工業株式会社製、商品名「コンドロイチン硫酸ナトリウム」）０．２１ｇを加え、室温で１５分撹拌した。
これら２液を混合し、更に１５分撹拌した。次いで、生成した固形物を遠心分離し、上清を捨て、精製水２０ｍＬを加え、洗浄、脱塩を３回繰り返した。
洗浄した固形物に精製水を加え、全容量を２０ｍＬにし、これに炭酸水素ナトリウム０．５ｇを加え、固形物を溶解した。得られた溶液を凍結乾燥し、乾燥状態のキトサン含有組成物０．６８５５ｇを得た。
更に、これに精製水１０ｍＬを加え、透明な溶液を得た。この溶液は、実施例２とほぼ同等の外観を有していた。
【００４６】
［実施例８］
精製水５ｍＬにキトサン（甲陽ケミカル株式会社製、商品名「コーヨーキトサンＦＬ−８０」）０．１３ｇを加え懸濁し、クエン酸０．１７ｇを加え１５分撹拌し、均一に溶解させてキトサン酸性水溶液を作製した。
これとは別に、精製水１０ｍＬにアルギン酸ナトリウム（和光純薬株式会社製、商品名「アルギン酸ナトリウム８０−１２０」）０．２１ｇを加え１５分撹拌した。
これら２液を混合し、更に１５分撹拌した。これに塩化ナトリウム１ｇを加え、更に１時間撹拌した。次いで、生成した固形物を遠心分離し、上清を捨て、精製水２０ｍＬを加え、洗浄、脱塩を３回繰り返した。
洗浄した固形物に精製水を加え、全容量を２０ｍＬにし、これに炭酸水素ナトリウム０．５ｇを加え、固形物を溶解した。得られた溶液を凍結乾燥し、乾燥状態のキトサン含有組成物０．５２９８ｇを得た。
更に、これに精製水１０ｍＬを加え、透明な溶液を得た。この溶液は、実施例２とほぼ同等の外観を有していた。
【００４７】
［実施例９］
精製水５ｍＬにキトサン（甲陽ケミカル株式会社製、商品名「コーヨーキトサンＦＬ−８０」）０．１３ｇを加え懸濁し、クエン酸０．１７ｇを加え１５分撹拌し、均一に溶解させてキトサン酸性水溶液を作製した。
これとは別に、精製水５ｍＬにデキストラン硫酸ナトリウム（和光純薬株式会社製、商品名「デキストラン硫酸ナトリウム５０００」）０．２１ｇを加え１５分撹拌した。
これら２液を混合し、塩化ナトリウム１ｇを加え、更に３時間撹拌した。生成した固形物を遠心分離し、上清を捨て、精製水１０ｍＬを加え、洗浄、脱塩を３回繰り返した。
洗浄した固形物に精製水１０ｍＬを加え懸濁し、凍結乾燥し、乾燥固形物０．１６０ｇを得た。
次いで、得られた乾燥固形物に精製水１０ｍＬ及び炭酸水素ナトリウム０．５ｇを加え溶解し、透明でやや粘性のあるｐＨ７．８９の溶液を得た。この溶液を光路長１０ｍｍの石英セルに入れ、波長６００ｎｍで透過率を測定した結果、キトサン濃度１％に補正した透過率は４８．０８％であった。
【００４８】
［比較例］
精製水１０ｍＬにキトサン（甲陽ケミカル株式会社製、商品名「コーヨーキトサンＦＬ−８０」）０．２７ｇを加え懸濁し、これにクエン酸０．３４ｇを加え、９０℃で１５分撹拌し、均一に溶解させてキトサン酸性水溶液を作製した。このキトサン酸性水溶液のｐＨは２．７９であった。
このキトサン酸性水溶液に、溶液のｐＨをモニタしながら、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム溶液を滴下し、中和処理を行った。
溶液のｐＨが３．７９以上になると、キトサンが析出し、溶液が白濁した。溶液のｐＨが７．４５となった時点で、水酸化ナトリウム溶液の滴下を止め、その白濁溶液を光路長１０ｍｍの石英セルに入れ、波長６００ｎｍで透過率を測定した結果、溶液の透過率は０．５％以下であった。
得られた白濁溶液は、含有する水溶性塩の濃度が高く、外観が悪いため、飲料製造などの食品用途などでは実用化が困難なものであった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キトサンを含み、透明性の高い溶液、ゲル及びこれらの乾燥粉末のいずれかの状態であり、水溶液の状態で中性から弱アルカリ性であるキトサン含有組成物、並びにその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
キトサンは、アミノ基を有する多糖であり、これまでに食品、化粧品、整髪料への利用が知られている。さらにキトサンは、医薬分野、特に、創傷治療での利用及び機能性製剤の基剤として注目されている物質である。
【０００３】
キトサンを構成するグルコサミンのオリゴ糖は、水に溶解することは知られているが、従来、キトサンの溶液としては酢酸、塩酸、乳酸等の塩またはこれらの酸性溶液を用い溶解した酸性溶液しか知られていない。したがって、キトサン溶液は、酸性であるため、食品または機能性食品においては、酸味のあるものしか製造できず、中性或いは弱塩基性においては溶解せず懸濁液となるため、透明な液或いはゲルを作製できなかった。
【０００４】
また、非特許文献１には、キトサンと酸性高分子化合物であるコンドロイチン硫酸、デキストラン硫酸との塩が開示されており、非特許文献２には、キトサンとカラギナンとの塩が開示されているが、これを溶解し中性から弱アルカリ性の透明性の高い溶液、高粘性溶液又はゲルができることは知られていない。
【非特許文献１】化学工学会第３６回秋季大会講演要旨集 講演番号 Ｗ２Ａ０２，１１４８頁
【非特許文献２】山形大学大学工学部 機能高分子工学科、物質工学科平成１５年度卒業研究発表要旨、Ｃ−３２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
キトサンを中性ないし弱アルカリ性に溶解した溶液、粘性溶液及びゲルを用いることにより、透明な外観を持つ飲食物、機能性食品または、特に酸性で不安定な医薬品の医薬品添加物としての利用が期待されているが、キトサンを中性ないし弱アルカリ性に溶解した溶液、粘性溶液及びゲルについてのその調製方法及び性質は知られていない。
【０００６】
本発明は、前記事情に鑑みてなされ、医薬品添加物、飲食物及び化粧品に応用できる産業上有用な、キトサン、酸性高分子化合物及び炭酸塩からなり、水溶液の状態で中性〜弱アルカリ性のｐＨ域である透明な水溶液、ゲル及びこれらの乾燥粉末のいずれかの状態のキトサン含有組成物、並びにその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、キトサンと、酸性高分子化合物と、炭酸塩とを含み、水溶液、ゲル又はそれらを乾燥して得られる乾燥粉末のいずれかの状態であり、水溶液の状態でｐＨ７．０〜９．５の範囲であることを特徴とするキトサン含有組成物を提供する。
【０００８】
本発明のキトサン含有組成物において、前記酸性高分子化合物が、カラギナン、コンドロイチン硫酸ナトリウム、デキストラン硫酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸からなる群から選択される１種又は２種以上であることが好ましい。
【０００９】
本発明のキトサン含有組成物において、前記炭酸塩が、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウムからなる群から選択される１種又は２種以上であることが好ましい。
【００１０】
本発明のキトサン含有組成物において、前記キトサン含有組成物が水溶液の状態であることが好ましい。
【００１１】
本発明のキトサン含有組成物において、前記キトサン含有組成物がゲルの状態であってもよい。
【００１２】
本発明のキトサン含有組成物において、前記キトサン含有組成物が前記水溶液又はゲルを乾燥して得られる乾燥粉末の状態であってもよい。
【００１３】
また本発明は、キトサンに酸を加えて溶解しキトサン酸性水溶液を作製するＡ工程と、
前記キトサン酸性水溶液に酸性高分子化合物を混合し、次いで、混合により生成した、水に不溶性のキトサンと酸性高分子化合物との塩から水溶性の塩を取り除くＢ工程と、
前記水に不溶性のキトサンと酸性高分子化合物との塩を、直接又は乾燥固形化した後に弱塩基性溶液に溶解し、水溶液又はゲルの状態のキトサン含有組成物を得るＣ工程と、を有することを特徴とするキトサン含有組成物の製造方法を提供する。
【００１４】
本発明のキトサン含有組成物の製造方法において、前記Ｃ工程で得られた水溶液又はゲルの状態のキトサン含有組成物を、乾燥処理して乾燥粉末状態のキトサン含有組成物を得る工程を有していてもよい。
【００１５】
本発明のキトサン含有組成物の製造方法において、前記酸性高分子化合物が、カラギナン、コンドロイチン硫酸ナトリウム、デキストラン硫酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸からなる群から選択される１種又は２種以上であることが好ましい。
【００１６】
本発明のキトサン含有組成物の製造方法において、前記弱塩基性溶液が、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウムからなる群から選択される１種又は２種以上を含む水溶液であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、キトサンを含有し、水溶液の状態で中性から弱アルカリ性のｐＨ域で透明性の高い水溶液、ゲル及びそれらを乾燥して得られる乾燥粉末のいずれかの状態のキトサン含有組成物を提供でき、これにより、食品、飲料、化粧品、医薬品などの分野において、キトサンを含み、透明性が高く、酸味のない使用感に優れた製品を提供することができる。
また本発明は、食品、飲料、化粧品、医薬品などの分野において、酸性で安定性の低い化合物へのキトサンの配合のための手段を提供する。
また本発明のキトサン含有組成物の製造方法は、前述した通り、産業上有用な前記キトサン含有組成物を簡便に製造することができる。
また、本発明のキトサン含有組成物の製造方法により得られるキトサン含有組成物の乾燥粉末は、医薬品製造のゲル化用添加物として利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明者らは、まず、キトサンの酸性溶液を種々の方法で中性〜弱アルカリ性とする試みを実施したが、キトサンが析出してしまい、透明な中性〜弱アルカリ性キトサン水溶液を得ることはできなかった。また、キトサンを溶解するための酸を中和するために、単にアルカリ中和剤を添加していくと、その溶液の塩濃度が高くなってしまい、食品、飲料、化粧品、医薬品などの分野で使用する場合を考えると、望ましくない。
【００１９】
そこで、析出を防止するため、酸性高分子化合物の増粘剤またはゲル化剤を用い、水に難溶性の塩とし、キトサンを溶解するために用いた酸を水による洗浄により除き、この水に難溶性の塩を弱塩基性溶液に溶解すること及びこの溶解液及びこの溶解液の凍結乾燥物を見出し、本発明を完成した。
【００２０】
すなわち、本発明は、キトサンに酸を加えて溶解しキトサン酸性水溶液を作製するＡ工程と、
前記キトサン酸性水溶液に酸性高分子化合物を混合し、次いで、混合により生成した、水に不溶性のキトサンと酸性高分子化合物の塩から水溶性の塩を取り除くＢ工程と、
前記水に不溶性のキトサンと酸性高分子化合物との塩を、直接又は乾燥固形化した後に弱塩基性溶液に溶解し、水溶液又はゲルの状態のキトサン含有組成物を得るＣ工程と、必要に応じて、得られた水溶液又はゲルの状態のキトサン含有組成物を、乾燥処理して乾燥粉末状態のキトサン含有組成物を得る工程を有することを特徴とするキトサン含有組成物の製造方法であり、且つ本製造方法により得られ、キトサン、酸性高分子化合物及び炭酸塩からなり、水溶液の状態でｐＨ７．０〜９．５の範囲である水溶液、ゲル及びこれらの乾燥粉末のいずれかの状態のキトサン含有組成物である。
【００２１】
本発明のキトサン含有組成物は、水溶液の状態でｐＨ７．０〜９．５の範囲であることを特徴としており、好ましくはｐＨ７．２〜９．２の範囲であり、さらに好ましくはｐＨ７．３〜９．１の範囲である。このｐＨが７．０〜９．５の範囲内であれば、キトサンの析出が少ないので好ましい。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態において、キトサン含有組成物は、キトサン濃度が０．２質量％から２質量％の水溶液の状態で、光路長１０ｍｍの石英セルに入れ、波長６００ｎｍで測定し、キトサン濃度１％に補正した透過率が１０％以上、好ましくは２０％以上、さらに好ましくは４０％以上であるような高い透明性を有している。前記条件の水溶液での透過率が１０％以上であれば白濁感が感じられないので好ましい。
【００２３】
本発明の製造方法のＡ工程では、キトサンに酸を加え溶解させてキトサン酸性水溶液を作製する。キトサンを溶解させる方法としては、キトサンに水をあらかじめ加えた後、酸または、酸溶液を加えてもよいし、キトサンに直接酸溶液を加えてもよい。また、キトサンの水溶性塩を水に溶解してもよい。この溶解時の温度は、０℃から１００℃で温度を変化させてもよく、必要に応じて撹拌し、溶解液が透明になるまで溶解させることが望ましい。また、必要に応じて、溶液中に塩化ナトリウム等の塩類を添加してもよい。
【００２４】
本発明に用いられるキトサンは、主にカニ、エビなどの甲殻類の殻に含まれるキチンの脱アセチル化物であり、アミノ基を有する多糖であり、公知の物質である。キトサンの市販品としては、例えば、甲陽ケミカル株式会社製の商品名「コーヨーキトサンＦＬ−８０」、「コーヨーキトサンＦＭ−４０」、「コーヨーキトサンＦＭ−８０」、「コーヨーキトサンＦＨ−８０」、「コーヨーキトサンＦＭ−２００」、和光純薬株式会社製の商品名「キトサン５」、「キトサン５０」、「キトサン５００」、「キトサン１０００」等が挙げられ、これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて使用することも可能である。また、水溶性塩の市販されている例としては、甲陽ケミカル株式会社製の商品名「コーヨーキトサンＦＬＡ−４０」等が挙げられる。
【００２５】
前記Ａ工程において、キトサンの溶解のために用いる酸としては、酢酸、塩酸、蟻酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、アジピン酸等の有機酸、塩酸、硫酸等の無機酸からなる群から選択される酸が挙げられ、これらの中から１種を単独で、又は２種以上を組み合わせ、直接又は水溶液にして用いることができる。
【００２６】
本発明の製造方法のＢ工程において、キトサン酸性水溶液に加える酸性高分子化合物溶液は、酸性高分子化合物に水を加え溶解させたものを用いることが望ましい。このときの温度は、０℃から１００℃の範囲とし、温度を変化させてもよく、必要に応じて撹拌し、溶解液が透明になるまで溶解させることが望ましい。また、必要に応じ塩化ナトリウム等の塩類を溶液中に添加してもよい。この酸性高分子化合物の量は、キトサン酸性水溶液中のキトサンを、可能な限り不溶性の塩として析出させる十分な量とすることが好ましい。
【００２７】
本発明に用いられる酸性高分子化合物としては、分子量１０００以上、好ましくは分子量５０００以上で、硫酸基、カルボキシル基及びこれらのナトリウム、カリウム、カルシウム、アンモニウム等の塩を１つ以上含む化合物が挙げられる。具体的な化合物の例としては、カラギナン、コンドロイチン硫酸ナトリウム、デキストラン硫酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸からなる群から選択される１種又は２種以上が挙げられる。
【００２８】
本発明において酸性高分子化合物として用いるカラギナンは、イューキュマ・コトニ、イューキュマ・スピノサム等の海藻（紅藻類）を原料に得られる公知の物質であり、その構造によりカッパ、ラムダ、イオタの各タイプが知られているが、そのいずれでもよく、２種以上の混合物でもよい。市販品としては、例えば、大日本住友製薬株式会社製の商品名「シーピーガムＦＡ」、伊那食品工業株式会社製の商品名「カラギナンＰＡ−１」、「カラギナンＰＡ−２」、「カラギナンＰＡ−３」、「カラギナンＣＳ−１」、「カラギナンＣＳ−２」、「カラギナンＣＳ−３」等が挙げられ、これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて使用することも可能である。
【００２９】
本発明において酸性高分子化合物として用いるコンドロイチン硫酸ナトリウムは、サメ、イカ等の軟骨を原料に得られる公知の物質であり、市販品としては、例えば、生化学工業株式会社製の商品名「コンドロイチン硫酸ナトリウム」、キューピー株式会社製の商品名「コンドロイチンＱ」等が挙げられる。
【００３０】
本発明において酸性高分子化合物として用いるポリアクリル酸は、合成高分子であり、カルボキシビニルポリマーとも称される公知の物質でありる。市販品としては、例えば、日光ケミカルズ株式会社製の商品名「カーボポール９８０」、「カーボポール９８１」、「カーボポール２９８４」、「カーボポール５９８４」、「カーボポールＵｌｔｒｅｚ １０」等が挙げられ、これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて使用することも可能である。
【００３１】
前記Ｂ工程において、キトサン酸性水溶液と酸性高分子化合物溶液とを混合する場合、キトサン酸性水溶液を酸性高分子化合物溶液に加えてもよいし、キトサンに酸性高分子化合物溶液を加えてもよい。このときの温度は、０℃から１００℃の範囲とし、温度を変化させてもよく、必要に応じて撹拌してもよい。また、必要に応じて塩化ナトリウム等の塩類を溶液中に加えてもよい。混合溶液は、キトサンと酸性高分子化合物との不溶性の塩を生成させるため、必要に応じて撹拌又は静置する。このときの温度は、０℃から１００℃の範囲とし、温度を変化させてもよい。
【００３２】
キトサンと酸性高分子化合物との不溶性の塩（以下、固形物と記す。）が十分に生成した後、固形物を液相から分離することによって、固形物と液相中に溶解している水溶性塩とを分離する。この分離処理は、濾過、遠心分離、圧搾、透析等のいずれかの処理方法を用いて行うことができる。また必要に応じて、分離した固形物に繰り返し水を加え、濾過、遠心分離、圧搾等の方法で固形物から水溶性の塩をさらに分離（固形物の洗浄）してもよい。
【００３３】
前記の固形物の分離操作により、湿潤状態の固形物が得られる。この湿潤状態の固形物は、特に脱水・乾燥することなく、次のＣ工程の材料として直接用いてもよい。また、必要に応じてこれを粉砕してもよい。この湿潤状態の固形物は、風乾、凍結乾燥、真空乾燥、噴霧乾燥等により、乾燥固形化してもよく、さらに、必要に応じ乾燥物を粉砕してもよい。
【００３４】
本発明の製造方法におけるＣ工程では、Ｂ工程で得た種々の状態（湿潤状態や乾燥状態）の固形物を弱塩基性溶液に溶解し、ｐＨ７．０〜９．５の範囲である中性から弱アルカリ性の透明性の高い水溶液又はゲルのいずれかのキトサン含有組成物を作製する。前記固形物を弱塩基性溶液に溶解させる方法は、固形物に弱塩基性溶液を加えてもよいし、固形物を弱塩基性溶液中に加えてもよいし、固形物を水と混合した後に弱塩基性塩を加えてもよい。このとき必要に応じて撹拌してもよい。
【００３５】
このＣ工程において用いる前記弱塩基性溶液としては、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウムからなる群から選択される１種又は２種以上を含む水溶液であることが好ましい。この弱塩基性溶液は、固形物の溶解後に得られる水溶液又はゲルのｐＨが前記範囲内に収まるよう、混合物のｐＨを測定しながら、適量を添加することが望ましい。
【００３６】
このように本発明によれば、キトサンを含有し、水溶液の状態で中性から弱アルカリ性のｐＨ域で透明性の高い水溶液やゲル状のキトサン含有組成物を提供でき、これにより、食品、飲料、化粧品、医薬品などの分野において、キトサンを含み、透明性が高く、酸味のない使用感に優れた製品を提供することができる。
また本発明は、食品、飲料、化粧品、医薬品などの分野において、酸性で安定性の低い化合物へのキトサンの配合のための手段を提供する。
また本発明のキトサン含有組成物の製造方法は、前述した通り、産業上有用な前記キトサン含有組成物を簡便に製造することができる。
【００３７】
また本発明では、前記Ｃ工程で得られた水溶液又はゲルの状態のキトサン含有組成物を、乾燥処理して乾燥粉末状態のキトサン含有組成物を得ることもできる。これにより得られるキトサン含有組成物の乾燥粉末は、医薬品製造のゲル化用添加物として利用できる。
【００３８】
以下、実施例により本発明をより具体的に例示するが、以下の実施例は本発明の単なる例示にすぎず、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
【実施例】
【００３９】
［実施例１］
精製水９７ｍＬにキトサン（和光純薬株式会社製、商品名「キトサン５００」）２．７ｇを加え懸濁し、これに酢酸３ｍＬ、塩化ナトリウム５．４４ｇを加え、９０℃で１５分撹拌し、均一に溶解させてキトサン酸性水溶液を作製した。
これとは別に、精製水１００ｍＬに塩化ナトリウム５．４４ｇ及びカラギナン（和光純薬株式会社製、商品名「κ−カラギーナン」）４．３ｇを加え、９０℃で１５分撹拌してカラギナン溶液を作製した。
これら２液を混合し、更に９０℃で１５分撹拌した。次いで、荒熱をとり、冷蔵庫で１夜冷却した。
次いで、生成した固形物を圧搾し、水溶性塩を分離し、更に精製水３００ｍＬを加え、圧搾し、水溶性塩をさらに分離した。
水溶性塩を分離した固形物の半量を０．１０ｍｏｌ／Ｌの炭酸水素ナトリウム溶液２５０ｍＬに溶解し、透明な粘性の高い溶液を作製した。この溶液のｐＨは９．０３であった。また、この溶液を光路長１０ｍｍの石英セルに入れ、波長６００ｎｍで透過率を測定した結果、キトサン濃度１％に補正した透過率は６８．６８％であった。
【００４０】
［実施例２］
精製水９７ｍＬにキトサン（和光純薬株式会社製、商品名「キトサン５００」）２．７ｇを加え懸濁し、これに酢酸３ｍＬ、塩化ナトリウム５．４４ｇを加え、９０℃で１５分撹拌し、均一に溶解させてキトサン酸性水溶液を作製した。
これとは別に、精製水１００ｍＬに塩化ナトリウム５．４４ｇ及びカラギナン（和光純薬株式会社製、商品名「κ−カラギーナン」）４．３ｇを加え、９０℃で１５分撹拌してカラギナン溶液を作製した。
これら２液を混合し、更に９０℃で１５分撹拌した。次いで、荒熱をとり、冷蔵庫で１夜冷却した。
次いで、生成した固形物を圧搾し、水溶性塩を分離し、更に精製水３００ｍＬを加え、圧搾し、水溶性塩をさらに分離した。
水溶性塩を分離した固形物の半量を凍結乾燥後、粉砕して固形物乾燥粉末とした。この固形物乾燥粉末０．０１７ｇに、０．２ｍｏｌ／Ｌ炭酸水素ナトリウム溶液１．４ｍＬ及び精製水０．３５ｍＬを加え、ｐＨ８．１９の均一で透明な粘度のある溶液を得た。この溶液を光路長１０ｍｍの石英セルに入れ、波長６００ｎｍで透過率を測定した結果、キトサン濃度１％に補正した透過率は１５．００％であった。
【００４１】
［実施例３］
実施例２で作製した固形物乾燥粉末０．０５ｇに、０．２ｍｏｌ／Ｌ炭酸アンモニウム溶液２ｍＬ及び精製水３ｍＬを加え、ｐＨ９．１２のほぼ透明な粘度のある溶液を得た。この溶液は、実施例２とほぼ同等の外観を有していた。
【００４２】
［実施例４］
精製水１０ｍＬにキトサン（甲陽ケミカル株式会社製、商品名「コーヨーキトサンＦＬ−８０」）０．２７ｇを加え懸濁し、クエン酸０．３４ｇを加え９０℃で１５分撹拌し、均一に溶解させてキトサン酸性水溶液を作製した。
これとは別に、精製水１０ｍＬにκ−カラギナン（和光純薬株式会社製、商品名「κ−カラギーナン」）０．４３ｇを加え、９０℃で１５分撹拌してカラギナン溶液を作製した。
これら２液を混合し、更に９０℃で１５分撹拌した。次いで、荒熱をとり、冷蔵庫で１夜冷却した。
次いで、生成したゲル状の固形物を圧搾し、水溶性塩を分離し、更に精製水３０ｍＬを加え、圧搾して水溶性塩をさらに分離した。得られた固形物を凍結乾燥し、粉砕して固形物乾燥粉末とした。
この固形物乾燥粉末０．０５ｇに０．２ ｍｏｌ／Ｌ炭酸水素ナトリウム溶液４ｍＬ及び精製水１ｍＬを加え、ｐＨ７．４０の均一で透明な溶液を得た。この溶液は、実施例２とほぼ同等の外観を有していた。
【００４３】
［実施例５］
実施例４で作製した固形物乾燥粉末０．０５ｇに、０．２ｍｏｌ／Ｌ炭酸水素アンモニウム溶液５ｍＬを加え、ｐＨ７．６７のほぼ透明な溶液を得た。この溶液は、実施例２とほぼ同等の外観を有していた。
【００４４】
［実施例６］
精製水１０ｍＬにキトサン（甲陽ケミカル株式会社製、商品名「コーヨーキトサンＦＭ−４０」）０．２７ｇを加え懸濁し、１ｍｏｌ／Ｌの塩酸２ｍＬを加え９０℃で１５分撹拌し、均一に溶解させてキトサン酸性水溶液を作製した。
これとは別に、精製水１０ｍＬにι−カラギナン（東京化成株式会社製、商品名「ι−カラギーナン」）０．４３ｇを加え、９０℃で１５分撹拌してカラギナン溶液を作製した。
これら２液を混合し、更に９０℃で１５分撹拌した。次いで、荒熱をとり、冷蔵庫で１夜冷却した。
次いで、生成したゲル状の固形物を圧搾し、水溶性塩を分離し、更に精製水３０ｍＬを加え、圧搾し水溶性塩をさらに分離した。得られた固形物を凍結乾燥し、粉砕して固形物乾燥粉体とした。
この乾燥粉末０．０５ｇに０．２ｍｏｌ／Ｌ炭酸水素ナトリウム溶液５ｍＬを加え、ｐＨ７．３６の均一で透明な溶液を得た。この溶液は、実施例２とほぼ同等の外観を有していた。
【００４５】
［実施例７］
精製水５ｍＬにキトサン（甲陽ケミカル株式会社製、商品名「コーヨーキトサンＦＬ−８０」）０．１３ｇを加え懸濁し、クエン酸０．１７ｇを加え室温で１５分撹拌し、均一に溶解させてキトサン酸性水溶液を作製した。
これとは別に、精製水５ｍＬにコンドロイチン硫酸ナトリウム（生化学工業株式会社製、商品名「コンドロイチン硫酸ナトリウム」）０．２１ｇを加え、室温で１５分撹拌した。
これら２液を混合し、更に１５分撹拌した。次いで、生成した固形物を遠心分離し、上清を捨て、精製水２０ｍＬを加え、洗浄、脱塩を３回繰り返した。
洗浄した固形物に精製水を加え、全容量を２０ｍＬにし、これに炭酸水素ナトリウム０．５ｇを加え、固形物を溶解した。得られた溶液を凍結乾燥し、乾燥状態のキトサン含有組成物０．６８５５ｇを得た。
更に、これに精製水１０ｍＬを加え、透明な溶液を得た。この溶液は、実施例２とほぼ同等の外観を有していた。
【００４６】
［実施例８］
精製水５ｍＬにキトサン（甲陽ケミカル株式会社製、商品名「コーヨーキトサンＦＬ−８０」）０．１３ｇを加え懸濁し、クエン酸０．１７ｇを加え１５分撹拌し、均一に溶解させてキトサン酸性水溶液を作製した。
これとは別に、精製水１０ｍＬにアルギン酸ナトリウム（和光純薬株式会社製、商品名「アルギン酸ナトリウム８０−１２０」）０．２１ｇを加え１５分撹拌した。
これら２液を混合し、更に１５分撹拌した。これに塩化ナトリウム１ｇを加え、更に１時間撹拌した。次いで、生成した固形物を遠心分離し、上清を捨て、精製水２０ｍＬを加え、洗浄、脱塩を３回繰り返した。
洗浄した固形物に精製水を加え、全容量を２０ｍＬにし、これに炭酸水素ナトリウム０．５ｇを加え、固形物を溶解した。得られた溶液を凍結乾燥し、乾燥状態のキトサン含有組成物０．５２９８ｇを得た。
更に、これに精製水１０ｍＬを加え、透明な溶液を得た。この溶液は、実施例２とほぼ同等の外観を有していた。
【００４７】
［実施例９］
精製水５ｍＬにキトサン（甲陽ケミカル株式会社製、商品名「コーヨーキトサンＦＬ−８０」）０．１３ｇを加え懸濁し、クエン酸０．１７ｇを加え１５分撹拌し、均一に溶解させてキトサン酸性水溶液を作製した。
これとは別に、精製水５ｍＬにデキストラン硫酸ナトリウム（和光純薬株式会社製、商品名「デキストラン硫酸ナトリウム５０００」）０．２１ｇを加え１５分撹拌した。
これら２液を混合し、塩化ナトリウム１ｇを加え、更に３時間撹拌した。生成した固形物を遠心分離し、上清を捨て、精製水１０ｍＬを加え、洗浄、脱塩を３回繰り返した。
洗浄した固形物に精製水１０ｍＬを加え懸濁し、凍結乾燥し、乾燥固形物０．１６０ｇを得た。
次いで、得られた乾燥固形物に精製水１０ｍＬ及び炭酸水素ナトリウム０．５ｇを加え溶解し、透明でやや粘性のあるｐＨ７．８９の溶液を得た。この溶液を光路長１０ｍｍの石英セルに入れ、波長６００ｎｍで透過率を測定した結果、キトサン濃度１％に補正した透過率は４８．０８％であった。
【００４８】
［比較例］
精製水１０ｍＬにキトサン（甲陽ケミカル株式会社製、商品名「コーヨーキトサンＦＬ−８０」）０．２７ｇを加え懸濁し、これにクエン酸０．３４ｇを加え、９０℃で１５分撹拌し、均一に溶解させてキトサン酸性水溶液を作製した。このキトサン酸性水溶液のｐＨは２．７９であった。
このキトサン酸性水溶液に、溶液のｐＨをモニタしながら、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム溶液を滴下し、中和処理を行った。
溶液のｐＨが３．７９以上になると、キトサンが析出し、溶液が白濁した。溶液のｐＨが７．４５となった時点で、水酸化ナトリウム溶液の滴下を止め、その白濁溶液を光路長１０ｍｍの石英セルに入れ、波長６００ｎｍで透過率を測定した結果、溶液の透過率は０．５％以下であった。
得られた白濁溶液は、含有する水溶性塩の濃度が高く、外観が悪いため、飲料製造などの食品用途などでは実用化が困難なものであった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キトサンと、酸性高分子化合物と、炭酸塩とを含み、水溶液、ゲル又はそれらを乾燥して得られる乾燥粉末のいずれかの状態であり、水溶液の状態でｐＨ７．０〜９．５の範囲であることを特徴とするキトサン含有組成物。
【請求項２】
前記酸性高分子化合物が、カラギナン、コンドロイチン硫酸ナトリウム、デキストラン硫酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸からなる群から選択される１種又は２種以上であることを特徴とする請求項１に記載のキトサン含有組成物。
【請求項３】
前記炭酸塩が、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウムからなる群から選択される１種又は２種以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のキトサン含有組成物。
【請求項４】
前記キトサン含有組成物が水溶液の状態であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のキトサン含有組成物。
【請求項５】
前記キトサン含有組成物がゲルの状態であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のキトサン含有組成物。
【請求項６】
前記キトサン含有組成物が前記水溶液又はゲルを乾燥して得られる乾燥粉末の状態であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のキトサン含有組成物。
【請求項７】
キトサンに酸を加えて溶解しキトサン酸性水溶液を作製するＡ工程と、
前記キトサン酸性水溶液に酸性高分子化合物を混合し、次いで、混合により生成した、水に不溶性のキトサンと酸性高分子化合物との塩から水溶性の塩を取り除くＢ工程と、
前記水に不溶性のキトサンと酸性高分子化合物との塩を、直接又は乾燥固形化した後に弱塩基性溶液に溶解し、水溶液又はゲルの状態のキトサン含有組成物を得るＣ工程と、を有することを特徴とするキトサン含有組成物の製造方法。
【請求項８】
前記Ｃ工程で得られた水溶液又はゲルの状態のキトサン含有組成物を、乾燥処理して乾燥粉末状態のキトサン含有組成物を得る工程を有することを特徴とする請求項７に記載のキトサン含有組成物の製造方法。
【請求項９】
前記酸性高分子化合物が、カラギナン、コンドロイチン硫酸ナトリウム、デキストラン硫酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸からなる群から選択される１種又は２種以上であることを特徴とする請求項７又は８に記載のキトサン含有組成物の製造方法。
【請求項１０】
前記弱塩基性溶液が、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウムからなる群から選択される１種又は２種以上を含む水溶液であることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のキトサン含有組成物の製造方法。
【請求項１】
キトサンと、酸性高分子化合物と、炭酸塩とを含み、水溶液、ゲル又はそれらを乾燥して得られる乾燥粉末のいずれかの状態であり、水溶液の状態でｐＨ７．０〜９．５の範囲であることを特徴とするキトサン含有組成物。
【請求項２】
前記酸性高分子化合物が、カラギナン、コンドロイチン硫酸ナトリウム、デキストラン硫酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸からなる群から選択される１種又は２種以上であることを特徴とする請求項１に記載のキトサン含有組成物。
【請求項３】
前記炭酸塩が、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウムからなる群から選択される１種又は２種以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のキトサン含有組成物。
【請求項４】
前記キトサン含有組成物が水溶液の状態であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のキトサン含有組成物。
【請求項５】
前記キトサン含有組成物がゲルの状態であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のキトサン含有組成物。
【請求項６】
前記キトサン含有組成物が前記水溶液又はゲルを乾燥して得られる乾燥粉末の状態であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のキトサン含有組成物。
【請求項７】
キトサンに酸を加えて溶解しキトサン酸性水溶液を作製するＡ工程と、
前記キトサン酸性水溶液に酸性高分子化合物を混合し、次いで、混合により生成した、水に不溶性のキトサンと酸性高分子化合物との塩から水溶性の塩を取り除くＢ工程と、
前記水に不溶性のキトサンと酸性高分子化合物との塩を、直接又は乾燥固形化した後に弱塩基性溶液に溶解し、水溶液又はゲルの状態のキトサン含有組成物を得るＣ工程と、を有することを特徴とするキトサン含有組成物の製造方法。
【請求項８】
前記Ｃ工程で得られた水溶液又はゲルの状態のキトサン含有組成物を、乾燥処理して乾燥粉末状態のキトサン含有組成物を得る工程を有することを特徴とする請求項７に記載のキトサン含有組成物の製造方法。
【請求項９】
前記酸性高分子化合物が、カラギナン、コンドロイチン硫酸ナトリウム、デキストラン硫酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸からなる群から選択される１種又は２種以上であることを特徴とする請求項７又は８に記載のキトサン含有組成物の製造方法。
【請求項１０】
前記弱塩基性溶液が、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウムからなる群から選択される１種又は２種以上を含む水溶液であることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のキトサン含有組成物の製造方法。
【公開番号】特開２００９−１６７１２４（Ｐ２００９−１６７１２４Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６８４３（Ｐ２００８−６８４３）
【出願日】平成２０年１月１６日（２００８．１．１６）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１６日（２００８．１．１６）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【Ｆターム（参考）】
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