JP2013220328A - キチンシートとその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便に生分解性・生体吸収性材料であるキチンをシート状に成形する方法を提供する。
【解決手段】塩化カルシウム・２水和物飽和メタノールにα−キチンを溶解して調製したキチン溶液を型に塗布した後、このキチン溶液を前記型とともにアルコールに浸漬し、その後、生成したシート状のキチンゲルを水で洗浄することにより、キチンシートを得た。加熱や冷却の操作は必要とせず、少ない工程数で簡便に生分解性・生体吸収性材料であるキチンシートを製造することができる。得られたキチンシートは柔軟性のある透明なシートであり、タンパク質の吸脱着特性を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、タンパク質などに対する吸着材料としての利用、及び、キチンの生体吸収性と創傷治癒効果を利用した医療用材料としての利用が期待される、キチンシートとその製造方法に関する。

キチンをシート状に成形する技術はすでにいくつか知られている。

例えば、有機溶媒（ハロゲン化炭化水素とトリクロル酢酸の混合物、Ｎ−メチルピロリドン又はＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドと塩化リチウムとの混合物、など）にキチンを溶解して紡糸し、不織布状に成形することが知られている（特許文献１）。また、エレクトロスピニング装置（特許文献２）や加圧噴射装置（特許文献３）を用いてキチンナノファイバーを作製してから、不織布状に成形する方法も知られている。しかし、これらの方法は、ファイバーへの加工を伴うため、工程数が多くなるという欠点があった。

一方、ファイバーへの加工を伴わないでキチンをシート状に成形する方法においても、まず、塩化カルシウム・２水和物飽和メタノールにα−キチンを溶解してキチン溶液を調製し（特許文献４）、つづいて、このキチン溶液に大過剰の水を加えてゲルを調製し、透析によるカルシウムの除去後、蒸留水に懸濁して紙漉きにかけ、プレス乾燥によってシート状とする（非特許文献１）といった操作が必要である。なお、水の代わりにメタノールを用いてゲル粒子を作製する方法も提案されている（特許文献５）が、遠心脱水機でゲルを捕集し、その後も紙漉き操作やプレス乾燥を行うが必要がある。

このように、従来の方法は、工程数が多いという欠点があった。

特開２００３−２６５５９１号公報 特開２００７−２３６５５１号公報 特開２０１１−１６７２３７号公報 特開平６−１７９７０２号公報 特開２００５−３５９３４号公報

田村裕，古池哲也：機能材料，32巻，2号，15-21，2012年

そこで本発明では上記問題点に鑑み、簡便に生分解性・生体吸収性材料であるキチンをシート状に成形する方法を提供することをその目的とする。

上記課題を達成するため種々検討した結果、塩化カルシウム・２水和物飽和メタノールにα−キチンを溶解して調製したキチン溶液を型に流し込み、型とともにアルコールに浸漬し、その後、水で洗浄するという簡便な方法でキチンシートが得られることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明のキチンシートの製造方法は、塩化カルシウム・２水和物飽和メタノールにα−キチンを溶解して調製したキチン溶液を型に塗布した後、このキチン溶液を前記型とともにアルコールに浸漬し、その後、生成したシート状のキチンゲルを水で洗浄することを特徴とする。

本発明のキチンシートは、塩化カルシウム・２水和物飽和メタノールにα−キチンを溶解して調製したキチン溶液を型に塗布した後、このキチン溶液を前記型とともにアルコールに浸漬し、その後、生成したシート状のキチンゲルを水で洗浄することによって得られたことを特徴とする。

本発明のキチンシートの製造方法によれば、加熱や冷却の操作は必要とせず、簡便に生分解性・生体吸収性材料であるキチンをシート状に成形することができる。

本発明のキチンシートは、柔軟性のある透明なシートであり、タンパク質の吸脱着特性を有する。
この簡便な方法により得られたキチンシートを提供することができる。

実施例１において作製した本発明のキチンシートを示す写真である。 実施例１において作製した本発明のキチンシートの牛血清アルブミンの吸脱着特性を示すグラフである。

本発明のキチンシートの製造方法は、塩化カルシウム・２水和物飽和メタノールにα−キチンを溶解して調製したキチン溶液を型に塗布した後、このキチン溶液を前記型とともにアルコールに浸漬し、その後、生成したシート状のキチンゲルを水で洗浄するものである。なお，浸漬に用いるアルコールとしては、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどが利用可能である。以下、本発明のキチンシートの製造方法について説明する。なお、以下の操作はすべて２５℃程度の室温で実施することができ、とくに加熱や冷却の操作は必要としない。

はじめに、塩化カルシウム・２水和物飽和メタノールに１〜３％程度になるようにキチン粉末を加えた後、しばらく撹拌してキチンを溶解する。なお、塩化カルシウム・２水和物およびキチンの溶解度を高めるためにメタノールに対して０〜２％程度の水を添加してもよい。

つづいて、上記で得られたキチン溶液を型に塗布する。

ここで用いられる型としては、例えば、平面のガラス板を用いることができ、或いは、連続型の製造装置を利用する場合には、曲面のロール型を用いてもよい。また、型の材質は、特定のものに限定されない。なお、適度な厚さと強度を有するキチンシートを得るために、キチン溶液を例えば０．５〜２ｍｍ程度の厚さの薄膜状になるように型に塗布するのが好ましい。

そして、キチン溶液を型とともにアルコールに浸漬する。その結果、型上にシート状のキチンゲルが生成する。その後、生成したキチンゲルを型から剥離し、水で洗浄することによって、キチンシートが得られる。

以上のように、本発明のキチンシートの製造方法によれば、加熱や冷却の操作は必要とせず、少ない工程数で簡便に生分解性・生体吸収性材料であるキチンをシート状に成形することができる。すなわち、塩化カルシウム・２水和物飽和メタノール溶媒を用いる従来の方法では、ゲル粒子を調製後に紙漉き操作によりシート状に成形し、その後、プレス乾燥により結合させる必要があったが、本発明によれば、これらの紙漉き操作とプレス乾燥が不要となる。

また、本発明のキチンシートは、柔軟性のある透明なシートであり、タンパク質の吸脱着特性を有する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の思想を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。

キチンシートの作製は室温で実施した。キチン溶液は市販のα-キチン（Chitin from crab shells, practical grade, powder, C7170-100G, SIGMA社）を０．６％の水を含む塩化カルシウム・２水和物飽和メタノールに２％になるように溶解して調製した。調製したキチン溶液をガラス板上に１ｍｍになるようにキャスト後、エタノールに浸漬した。シート状に成形されたキチンゲルをゲル化したキチンをガラス板から剥離し、水で洗浄後、キチンシートとした。

図１にキチンシートの写真を示す。水での洗浄時に縦横が型の寸法の２分の１程度に収縮した。この収縮率を考慮することにより、必要な型の大きさが決定できる。作製したキチンシートは柔軟性のある透明なシートであった。高い柔軟性はキチンシートで腕などの曲線部分の創傷を被覆に利用する場合に有効である。高い透明性は患部に貼り付ける際に有用である。

図２には作製したキチンシートのタンパク質の吸脱着特性の例を示す。吸着実験用のタンパク質としては牛血清アルブミンを用い、１０ｍＭのクエン酸−リン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ３〜８）に２００ｍｇ／ｍＬになるように溶解した。作製したゲルを５×５ｍｍに切断したものを４枚、タンパク質溶液に浸漬し、２４時間後に上清のタンパク質濃度を市販のビシンコニン酸法タンパク質定量キットを用いて測定した。また、タンパク質の溶出（脱着）には上記緩衝液に塩化ナトリウムを４００ｍＭになるように加えた溶液を溶出液として用い、２４時間後に溶出したタンパク質の濃度をビシンコニン酸法により測定した。図２より、作製したキチンシートはｐＨ５〜７においてタンパク質を吸着し、塩濃度を高めることにより、タンパク質を溶出可能であることが示された。この吸脱着特性は作製したキチンシートを医薬品などの製造におけるタンパク質の回収・除去や薬物徐放材料として用いる場合に有用である。

ガラス板上にキャストしたキチン溶液の浸漬に用いるアルコールを、エタノールの代わりにメタノールとしたほかは実施例１と同様に操作したところ、実施例１と同様にキチンシートが得られた。

ガラス板上にキャストしたキチン溶液の浸漬に用いるアルコールを、エタノールの代わりにイソプロパノールとしたほかは実施例１と同様に操作したところ、実施例１と同様にキチンシートが得られた。

Claims (2)

1. 塩化カルシウム・２水和物飽和メタノールにα−キチンを溶解して調製したキチン溶液を型に塗布した後、このキチン溶液を前記型とともにアルコールに浸漬し、その後、生成したシート状のキチンゲルを水で洗浄することを特徴とするキチンシートの製造方法。
2. 塩化カルシウム・２水和物飽和メタノールにα−キチンを溶解して調製したキチン溶液を型に塗布した後、このキチン溶液を前記型とともにアルコールに浸漬し、その後、生成したシート状のキチンゲルを水で洗浄することによって得られたことを特徴とするキチンシート。