KR20010091847A

KR20010091847A - 키토산 및 키토산 제조 방법

Info

Publication number: KR20010091847A
Application number: KR1020000042436A
Authority: KR
Inventors: 웨이유 판; 존에이. 보흘만; 제임스알. 트링클; 제임스디. 스테인크; 황기오; 조셉피. 헨닝
Original assignee: 패트릭 알 그루버; 카르길,인코포레이티드
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2000-07-24
Publication date: 2001-10-23
Also published as: US20020025945A1; US7413881B2; AR024921A1; PE20010609A1; EP1272528A1; US6972284B2; AU2000266079A1; CA2313836A1; US20050245482A1; BR0003114A; WO2001068714A1; EP1272528B1; MXPA02009042A; CA2313836C

Abstract

미생물 생물량으로부터 얻는 양질의 디아세틸화 키토산, 미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법 및 키토산을 생산하기 위한 생물량을 개시하였다. 그 방법은 키틴-함유 생물량을 제공하고, 생물량의 키틴을 키토산으로 전환시키기 위해 적어도 10시간 동안, 95℃ 이상의 반응 온도에서 25% 이상의 알칼리 가성용액에서 키틴-함유 생물량을 반응시키고, 그 가성용액으로부터 키토산을 분리하는 것을 포함한다.

Description

키토산 및 키토산 제조 방법{Chitosan and Method of Preparing Chitosan}

본 발명은 키토산 및 키틴-함유 생물량으로부터 키토산을 유도하는 방법에 관한 것이다.

키틴은 갑각류, 곤충류, 연체 동물 및 균류 같은 미생물을 포함하는 해양 및 육지 생물에 존재하는 천연 다당류이다. 키틴의 구조는 2-아세토아미도-2-디옥시-D-글루코오스(N-아세틸-D-글루코자민)의 잔기 없는 중합체이고 일련의 반복 구조로 나타낼 수 있다.

키틴은 대체로 물, 묽은 산 및 알칼리에서 대게 불용해성인 무정형 고체이다. 키틴은 다양한 상업적 적용이 가능하지만 특히, 키틴을 디아세틸화 산물인 키토산으로 전환하는 것이 상업적으로 유용하다. 키토산은 키틴 중합체의 N-디아세틸화에 의해 야기되며, 그 구조는 다음의 일반식으로 나타낼 수 있고, 여기서 아세틸아민기 중 약간은 적어도 아민기로 전환된다.

키토산은 또한 물에서 대게 불용해성인 무정형 고체이나 포름산 및 아세트산 같은 수용성 유기산에서는 용해성이다. 그러나, 디아세틸화 반응은 대체로 완전하지 않아서, 아세틸기의 약간은 대부분의 키토산 성분에 남아 있다. 상기 식에서는, 이전의 아세틸화 아민기 전부가 아민기로 전환되었다.

키토산은 생물학적으로 분해 가능한 비-독성 중합체를 요구하는 많은 산업적, 의학적, 약품학적 및 영양학적 분야에서 사용된다. 예컨대, 키토산은 다전해질성 응고제 및 폐수 처리에서 침전물 탈수 보조 물질로 사용된다. 의학적, 약학적 및 영양학적 용도는 기능적 및 미적인 이유로 양질의 키토산이 종종 요구된다. 이들 용도는 항응고제, 항바이러스제, 약품 운반제, 화장품 첨가제, 분리막, 기형교정 물질, 상처 붕대, 음식 안정제 및 틱크너(thickener), 향 및 영양물 운반제, 식이 섬유 같은 적용을 포함한다.

키토산의 질은 N-아세틸기의 치환 정도, 중합 정도, 제조 공정, 색, 투명함, 일관성, 균일성 및 근원 물질에 따라 다양하다. 대부분의 키토산은 수생 갑각류의껍질로부터 탄산칼슘을 용해하여서 유리 키틴을 얻어 디아세틸화하여 형성되고, 그 키토산을 회복 및 건조한다. 갑각류로부터의 회복의 문제는 균일하고 양질의 키토산을 얻는 것이 매우 어렵다는 것이다. 갑각류는 대체로 크기, 나이 및 종이 다양, 다양한 환경 조건 하에서 서식하며, 다른 장소에서 채집했기 때문에 균일성의 문제가 부분적으로 발생한다. 질의 문제는 충분히 균일한 키토산을 얻을 수 없을 뿐 아니라. 갑각류로부터 얻은 키토산이 높은 회(ash)를 포함하고, 그들의 수중환경으로부터 갑각류에 농축된 중금속을 포함할 수 있기 때문에 부분적으로 발생한다. 또한, 채집한 갑각류로부터의 키토산이 바람직하지 않은 단백질 및 알레르겐을 포함할 수 있는 가능성의 문제가 있다.

키토산을 생산하는 다른 방법으로 U.S. Patent No. 4,806,474에 의해 개시된 미생물 생물량으로부터의 회복이다. 불행하게도, 미생물로부터의 키토산을 회복하는 방법은 약품학적, 영향학적 및 화장품용으로 더 적당한 양질의 키토산을 생산하기 위해 개선이 요구된다. 예컨대, 현재의 방법에서 보다 높은 수준의 디아세틸화 뿐만 아니라 개선된 일과성 및 용해성을 요구한다. 본 과정은 충분히 높은 수준의 디아세틸화뿐만 아니라 일관성 및 제어된 천연 재료의 근원 물질로부터 양질의 키토산을 제공한다. 예컨대, 75% 이하의 디아세틸화 수준이 U.S. Patent No. 4,806,474에서 개시된 방법으로 얻어지나 더 높은 수준의 디아세틸화가 바람직하다. 이런 높은 수준의 디아세틸화가 얻어질 때 키토산의 다른 성질이 얻어지거나 개선되는 것이 바람직하다. 다른 방법으로 U.S. Patent No. 4,282,351에서 키토산-β-글루칸 복합체를 생산하는 방법이 개시되었다.

그러므로, 개선된 방법을 이용하여 얻어진 개선된 키토산 물질에 대한 요구가 있다.

본 발명은 미생물 생물량으로부터 얻는 키토산에 관한 것으로 미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법 및 양질의 키토산을 생산하기 위한 생물량에 관한 것이다. 본 발명의 키토산은 대체로 적어도 85%, 빈번하게는 키틴에서 아세틸기의 90% 및 종종 95% 이상의 디아세틸화 수준을 갖는다. 이렇게 해서, 그 구성은 대체로 15% 이하, 빈번하게는 10% 이하 및 종종 5% 이하의 아세틸화 수준을 갖는다. 이 수준의 디아세틸화는 약산성 용액에서 쉽게 용해될 수 있는 일관된 성질을 갖는 양질의 키토산을 제공한다.

본 발명에서 회복된 키토산은 또한 플랑크톤 같은 수중의 무척추동물의 껍질로부터 뿐만 아니라, 미생물 생물량으로부터 생산된 이전의 키토산 이상의 개선된 성질을 갖는다. 본 발명에 따라 제조된 키토산은 종래의 알려진 것에 비교하여 높은 용해성 및 낮은 점도를 가질 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 특이한 키토산 물질은 1% 키토산 용액이 25℃에서 1% 수용성 아세트산 용액에 용해될 때, 25 센티포아즈(centipoise) 미만의 점도를 갖고, 이 조건 하에서 어떤 도구가 주어지면 15 센티포아즈 이하의 점도를 갖는다.

본 발명의 키토산을 생산하는 방법은 일관된 키틴-함유 생물량을 제공하고, 적어도 10시간 동안 95℃ 이상의 온도에서 25% 이상의 알칼리 가성수용액에서 키틴-함유 생물량을 반응시켜서 생물량의 키틴을 키토산으로 전환시키고, 가성용액으로부터 키토산을 분리하는 것을 포함한다. 본 발명의 한 실시형태에서, 생물량의 키틴을 키토산으로 전환하기 위해 키틴-함유 생물량을 10 ∼ 16시간 동안 반응 온도 105 ∼ 125℃로 25% 이상의 알칼리 가성용액에서 반응시킨다. 더 일반적으로는, 키틴-함유 생물량은 대체로 30 ∼ 40%의 알칼리 가성용액에서 반응시킨다. 생물량을 반응시키기 위한 적당한 온도는 일반적으로 125℃ 미만, 반응 시간은 일반적으로 10 ∼ 20시간이고, 대체로 10 ∼ 16시간이다. 미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법은 또한 가성용액으로 디아세틸화 생물량을 워싱, 키토산을 회복, 침전 및 침전된 키토산을 건조하는 것을 포함한다.

1차 디아세틸화 반응에 추가하여, 전-처리 단계는 키틴을 디아세틸화하기 위해 더 높은 알칼리성 용액에서 반응시키기 전에 보다 낮은 알칼리성 용액에서 미생물 생물량을 열처리하는 것이 또한 이용된다. 대체로, 알칼리성 농도는 처음의 전-처리 단계 동안에는 10% 이하, 그 후에는 1차 반응을 위해 25% 이상으로 올린다. 특이적 전-처리 형태로, 생물량은 먼저, 100 ∼ 120℃의 온도에서 0.5 ∼ 4.0시간 동안 약 2 ∼ 5% 알칼리 가성 농도에서 열처리된다. 이 전-처리는 양질의 키토산을 제공하기 위해 과도한 단백질과 다양한 오염물을 제거하는데 도움이 된다.

키토산은 미생물 생물량 및 특정한 균류 생물량에 함유된 키틴으로부터 제조된다. 적당한 미생물 생물량들로, 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger), 아스퍼질러스 테레우스(Aspergillus terreus), 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae), 락타리우스 벨르레우스(Lactarius vellereus), 뮤코 룩시(Mucor rouxii), 페니실리움 크리소게눔(Penicillium chrysogenum), 페니실리움 노타툼(Penicilliumnotatum), 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)가 있고, 특히, 칸디다 길레르몬디(Candida guillermondii), 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger), 및 아스퍼질러스 테레우스(Aspergillus terreus)가 적당하다.

바람직하게는 생물량은 시트르산 같은 유기산의 상업적 생산처럼 상업적 발효 반응으로부터 회복된다. 여기서 사용된 미생물이라는 용어는 파이토-플랑크톤 및 갑각류 또는 연체동물을 포함하지 않는다.

본 발명의 상기 요약은 본 발명의 각각의 개시된 실시형태를 상술하기 위한 의도가 아니다. 이것은 다음에 따르는 상세한 기술 및 청구항의 목적이다.

본 발명은 미생물 생물량으로부터 얻은 키토산, 미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법 및 키토산을 생산하기 위한 미생물에 관한 것이다. 키토산은 대게 실질상 균일한 균류 근원 물질로부터 유도되고, 종래의 산물에 상대적으로 뛰어난 성질을 갖는다. 본 방법은 키틴-함유 생물량을 제공하고, 생물량의 키틴을 키토산으로 전환시키기 위해 적어도 10시간 동안, 95℃ 이상의 반응 온도에서 25% 이상의 알칼리 가성용액에서 키틴-함유 생물량을 반응시키고, 가성용액으로부터 키토산을 분리하는 것을 포함한다.

본 발명의 키토산, 생물량 및 방법의 특이적 면은 하기에 기술된다.

키토산

본 발명에서 생산된 키토산은 미생물 생물량으로부터 생산된 종래의 키토산 이상의 개선된 성질을 갖는다. 본 발명에 의해 제조된 키토산은 종래의 것과 비교하여 높은 용해성 및 낮은 점도를 갖는다. 예컨대, 본 발명의 키토산 물질은 1% 아세트산에서 분리된 키토산 1% 용액에서 용해될 때 25 센티포아즈 미만의 점도를 갖고, 어떤 실시형태에서는 15 센티포아즈 미만의 점도를 갖는다.

본 발명의 키토산은 대체로 키틴에서 아세틸기의 적어도 85%, 빈번하게는 적어도 90%, 종종 95% 이상 디아세틸화 된다. 이런 수준의 디아세틸화는 약산성 용액에 쉽게 용해할 수 있는 양질의 키토산을 제공한다. 놀랍게도, 이런 수준의 디아세틸화는 키토산 분자에 과도한 손상 없이 얻어진다. 이렇게 해서 그 분자는 통합성을 유지하면서 성능을 향상시킬 수 있다.

게다가, 본 발명의 키토산은 대체로 종래의 키토산에서 관찰된 것보다 높은 균일성을 갖는다. 이 균일성은 예컨대, 점도, 색 및 디아세틸화 수준을 포함한다. 본 키토산의 그 외의 개선점은 대게 0.50% 미만인 낮은 회의 양이다.

또한 키토산은 낮은 수준의 중금속을 갖는데, 특히 종래의 갑각류로부터 생산된 키토산과 비교하여 대게 1/1,000,000, 바람직하게는 1/2,000,000 이하이다. 개선된 색 균일성, 회 부재, 낮은 중금속 수준은 그 적용에 중요한 이점을 갖는다. 예컨대, 키토산의 화장품 용도로서 색 균일성 및 투명도는 매우 바람직하다. 유사하게, 회의 부재는 개선된 투명도 및 순도를 갖게 하고, 이것은 의학적 및 음식물에 적용하는데 있어서 이점을 제공한다. 낮은 중금속 수준은 또한 키토산이 의학적 또는 음식물 용도로 사용될 때 중요한 이점을 제공한다.

키틴-함유 생물량

본 발명은 미생물, 특히 효모 및 필라멘트성 균류를 포함하는 균류 생물량으로부터 회복된 키토산에 관한 것이다. 적당한 미생물 생물량은 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger), 아스퍼질러스 테레우스(Aspergillus terreus), 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae), 칸디다 길레르몬디(Candida guillermondii), 락타리우스 벨르레우스(Lactarius vellereus), 뮤코 룩시(Mucor rouxii), 페니실리움 크리소게눔(Penicillium chrysogenum), 페니실리움 노타툼(Penicillium notatum), 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)가 있고, 특히, 칸디다 길레르몬디(Candida guillermondi), 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger), 및 아스퍼질러스 테레우스(Aspergillus terreus)가 적당하다. 키토산을 얻기 위한 의도로 단독으로 생물량을 산출하는 것이 가능할 지라도 생물량은 대부분 다른 생산 과정의 부산물이다. 예컨대, 시트르산 발효 과정은 시트르산을 생산하기 위해 균류를 사용한다.

종래의 시트르산 발효로부터의 균류 생물량은 버려지거나 연료, 사료, 또는 비료로 사용된다. 그러나, 본 발명은 이 균류의 생물량으로부터 양질의 키토산 추출을 가능하게 한다.

본 발명의 용도에 적당한 생물량은 키틴-함유 미생물 생물량의 대부분의 타입, 특히 균류의 생물량을 포함한다. 본 발명은 키틴이 건조 생물량의 중량의 5%를 넘지 않는 것을 사용하는 것이 적당하다. 그러한 생물량은 생물량의 건조 중량을 기준으로 보통 5 ∼ 25%의 키틴이고, 대체로 10 ∼ 20%이다. 양질의 키토산을 제조하기 위해 생물량의 성장 동안 상대적으로 균일한 온도 및 영양 수준을 갖는 실질적으로 조절된 방식에서 미생물 생물량이 생산되는 것이 바람직하다.

키틴-함유 미생물 생물량으로부터의 키토산을 얻는 방법

본 발명은 또한, 부분적으로, 키틴-함유 생물량으로부터 키토산을 생산하는 개선된 방법에 관한 것이다. 개선된 방법에 의해 생산된 키토산은 다양한 적용을 위해 매우 적당한 키토산을 생산하는 바람직한 성질을 나타낸다. 어떤 실시형태에서 이 성질은 디아세틸화, 점도, 색 및/또는 회의 적당한 수준을 포함한다.

일반적으로 그 방법은 가성용액에서 키틴-함유 생물량을 반응시키고 그 용액으로부터 키토산을 회복하는 것을 포함한다. 본 발명의 한 실시형태에서는, 생물량의 키틴을 키토산으로 전환시키기 위해 키틴-함유 생물량을 10 ∼ 16시간 동안 105 ∼ 125℃의 반응 온도에서 25% 이상의 알칼리 가성용액에서 미생물의 생물량을 반응시킨다. 더 일반적으로 키틴-함유 생물량은 대체로 30 ∼ 40% 알칼리 가성용액에서 반응시킨다. 키틴-함유 생물량을 반응시키기 위한 적당한 반응 온도는 일반적으로 125℃ 미만이고, 반응 기간은 일반적으로 10 ∼ 12시간 및 대체로 10 ∼ 16시간이다.

미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법은 가성용액으로 디아세틸화 생물량을 워싱, 키토산을 회복, 침전 및 그 침전된 키토산을 건조하는 것을 포함한다. 전-처리 단계로 높은 가성용액에서 반응시키기 전에 낮은 %의 알칼리 가성용액에서 열처리하는 것이 사용된다. 대체로 가성 농도는 처음에는 10% 이하이고, 그 후에는 전-워싱 단계 동안 25% 이상으로 올린다.

키틴-함유 생물량으로부터 키토산을 얻는 실시 방법

다음의 실시예는 본 발명의 실시형태로 키틴으로부터 키토산을 회복하는 과정이 제공된다. 기술된 실시예에서, 키토산은 실험실 조건 하에서 회복된다. 그러나, 본 발명은 미생물 생물량의 특정의 균일한 근원 물질이 얻어질 수 있는 대량 제조에서 키토산의 생산에 특히 적용 할 수 있다. 아스퍼질러스 나이거의 미생물 생물량 250 g를 수용성 수산화나트륨 용액 4중량%의 대략 250 ml과 혼합한다.

알칼리 생물량 용액은 생물량을 전-처리 및 단백질, 지질 및 다수의 색소 불순물을 제거하기 위해 120℃의 온도에서 30분 동안 오오토클레에브에서 열처리된다. 열처리 후, 따뜻한 용액이 여과되고, 그 물이 실질상 투명해질 때까지 이온 교환수로 고체를 워싱한다. 이 전-처리된 생물량은 즉시 키틴을 디아세틸화 하거나 저장될 수 있다.

예컨대, 종종 80 ∼ 86% 물을 포함하는 전-처리된 생물량의 대략 200 g는 탑 로드 밸런스 위의 폴리프로필렌 병에 놓이고, 수산화나트륨 50% 수용액의 180 g 및 수산화나트륨 펠렛 60 g를 추가한다. 반응 혼합물은 대체로 32 ∼ 38%의 수산화나트륨, 55 ∼ 65% 물 및 3 ∼ 9%의 건조 전-처리된 생물량을 포함한다.

강한 발열성 반응이 일어나고 수산화나트륨 펠렛은 생물량 및 물과 용액으로 용해된다. 알칼리 수산화나트륨 용액의 생물량을 포함하는 폴리프로필렌 병은 대략 120℃에서 전-열처리된 오븐에 놓인다. 그 병은 기체 방출을 위해 느슨하게 덮는다.

16시간 동안 120℃ 온도에서 방치한 후, 오븐에서 꺼내고, 거의 끓는 물 200 ml을 천천히 그 용액에 추가한다. 이 뜨거운 혼합물은 여과천을 통하여 여과되고, 그 고체는 추가로 뜨거운 이온 교환수로 헹군다. 키토산-글루칸 복합체를 함유하는그 고체는 여과된 용액의 pH가 9 이하가 될 때까지 대략 10배의 물 500 ml로 헹군다.

헹군 후, 그 고체를 비이커로 옮기고 pH 3.5 ∼ 5.0이 될 때까지 차가운 아세트산이 추가된다. 그 혼합물은 글루칸으로부터 키토산을 추출하기 위해 대략 10분 동안 교반되고, 원심분리된다. 그 상층액은 에를렌마이어 플라스크에 수집된다. 또한, 원심분리기 컨테이너에 남아 있는 잔류물은 여분의 키토산을 제거하기 위해 약산성 용액으로 헹궈지고 다시 원심분리된다. 두 번의 원심분리 단계로부터 용해된 키토산을 포함하는 상층액은 합해져서 다음으로 진행된다.

그 상층액의 용액은 약간 탁해서, 1.5 ㎛ 막 필터와 0.7 ㎛ 막 필터를 통하여 여과된다. 0.7 ㎛를 통하는 여과는 눈에 보이는 부유물이 용액에서 관찰되지 않을 때까지 반복된다. 여과 후, pH가 10.5 ∼ 11.5가 될 때까지 여과된 키토산-함유 용액에 10% 수산화나트륨 용액을 추가하고, 이때, 키토산을 함유하는 하얀색 고체가 그 용액으로부터 침전된다. 침전물이 그 용액으로부터 완전히 분리될 때까지 그 혼합물을 10분 동안 방치한다. 그 혼합물을 데칸트하고, 과도한 수산화나트륨을 제거하기 위해 물로 헹군다. 그 알칼리성의 혼합물을 원심분리 병에 놓고 원심분리하고 데칸트한다. 원심분리 잔류물에 이온 교환수를 추가하고, 모든 고체를 부유시키기 위해 흔들고 다시 원심분리하여 데칸트한다. 원심분리, 데칸팅 및 워싱의 이 단계들은 pH가 9.0 이하가 될 때까지 반복된다. 탈중합 또는 분해를 막기 위해 오랜 시간 동안 과도하게 높거나 낮은 pH 상태로 키토산이 존재하지 않도록 주의한다. 그 결과의 잔류물은 냉동 건조된다.

그 회복된 키토산은 다음의 특징을 갖는다.

점도(센티포아즈) 1 ∼ 10

혼탁도 5 ∼ 20 NTU

회 비율 0.20 ∼ 0.40

색 120 ∼ 170 APHA

디아세틸화 92 ∼ 97%

점도는 작동 시에 움직이는 진자를 사용하여 유동 저항성을 측정하는 Brookfield DV-Ⅱ 점도계를 사용하여 측정된다. 1% 키토산 및 1% 아세트산 수용액은 모든 키토산이 용액 상태로 될 때까지 혼합된다. 점도계를 큰 스핀들 및 25℃ 온도로 고정한 후, 샘플 16 ml을 샘플 튜브 안에 넣는다. 이 샘플 튜브는 점도계의 설비 통로에 위치하고 대략 5분 후에 점도가 측정된다.

혼탁도는 수용성 아세트산 1중량%에서 샘플 키토산 1중량%(건조 중량)를 HACK Ratio/XR 혼탁도 측정계를 사용하여 측정된다.

회 함유량은 간접 가열장치 및 핫 플레이트를 사용하여 측정된다. 간접 가열장치는 550℃(25 정도의 범위 내에서)까지 가열되고 키토산의 샘플은 중량을 아는 도가니(crucible)에 추가된다. 이 샘플 및 도가니는 완전히 회가 될 때까지 10시간 동안 간접 가열장치에서 가열되고, 그 후에 도가니는 건조기에서 60분 동안 식힌다. 냉각 후에 도가니의 중량이 측정되고 다음의 식을 통해 회의 %가 계산된다.

회% = ((최종 도가니 중량) -(초기 도가니 중량))/(샘플 중량)×100

색은 수용성 아세트산 1중량%에서 샘플 키토산 1중량%(건조 중량)를 Orbeco-Hellige의 Aquatester를 사용하여 측정된다.

디아세틸화는 핵 자기 공명(NMR) 분광계를 사용하여 측정된다. 전-샘플은 약 2 ∼ 3시간 이상 둔다. 전-샘플을 준비하기 위해 키토산-함유 물질의 대략 50 mg을 10 ml 시험관에 이온 교환수(5 ml)와 혼합한다. 포름산 대략 1 ∼ 2 방울을 고체를 용해하기 위해 샘플에 추가하고, 시험관은 키토산을 용해하기 위해 강하게 흔들어준다. 키토산이 용해된 후, 대략 수산화나트륨 10%를 키토산을 침전시키기 위해 추가한다. 그 고체는 원심분리되고 그 상층액은 데칸트된다. 대략 1 ml의 이온 교환수를 잔류물에 추가한다. 그 관을 고체의 잔류물이 용액으로 혼합되도록 강하게 흔들어주고 원심분리 한다. 흔들어주고 원심분리 하는 단계는 상층액 pH가 중성에 가까울 때까지 반복되고, 그 시점에서 물 5 ml가 수집된 고체에 추가되고 적은 양의 포름산을 고체를 완전히 용해하기 위해 추가한다. 이 단계들을 반복한다. 얻은 용액은 냉동 건조된다.

샘플은 건조된 샘플의 대략 15 ∼ 20 mg을 작은 병에 넣어 준비된다. 수산화중수소(D₂O) 약 1.5 ml를 샘플에 추가하고 완전히 용해하기 위해 강하게 흔들어 주고, NMR 스펙트럼을 분석하여 디아세틸화의 정도를 확인하는데 사용한다.

상기 명세서의, 실시예 및 데이터는 본 발명의 구성 및 방법의 기술을 제공한다. 본 발명의 많은 실시형태가 본 발명의 관점에서 벗어남 없이 시행될 수 있기 때문에, 본 발명은 다음의 청구항에 있다.

본 발명에 의해 제조된 키토산은 종래의 것과 비교하여 높은 용해성, 낮은점도 및 높은 균일성을 갖는다. 이 균일성은 예컨대, 점도, 색 및 디아세틸화 수준을 포함한다. 본 키토산의 그 외의 개선점은 대게 0.50% 미만인 낮은 회의 양이다.

Claims

균류 생물량으로부터 유도된 물질을 포함하는 키토산에 있어서,

상기 키토산은 키틴의 N-아세틸기를 85% 이상 디아세틸화하는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 키토산.
제1항에 있어서, 1% 수용성 아세트산에서 키토산 1중량% 용액은 25℃에서 25 센티포아즈 미만의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 균류 생물량으로부터 유도된 물질을 포함하는 키토산.
제1항에 있어서, 1% 수용성 아세트산에서 키토산 1중량% 용액은 25℃에서 15 센티포아즈 미만의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 균류 생물량으로부터 유도된 물질을 포함하는 키토산.
제1항에 있어서, 키틴의 N-아세틸기를 90% 이상 디아세틸화 하는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 키토산.
제1항에 있어서, 키틴의 N-아세틸기를 93% 이상 디아세틸화 하는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 키토산.
제1항에 있어서, 키틴의 N-아세틸기를 95% 이상 디아세틸화 하는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 키토산.
제1항에 있어서, 0.50% 이하의 회를 갖는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 키토산
제1항에 있어서, 1% 수용성 아세트산에서 키토산 1중량% 용액은 40 NTU 미만의 혼탁도를 갖는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 키토산.
제1항에 있어서, 실질상 균일한 미생물 균류 근원 물질로부터 유도된 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 키토산.
제1항에 있어서, 칸디다 길레르몬디(Candida guillermondii), 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger), 아스퍼질러스 테레우스(Aspergillus terreus) 및 그 조합으로부터 유도된 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 키토산.
제1항에 있어서, 아민기의 15% 미만이 아세틸화 하고 상기 물질은 미생물 생물량으로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 키토산.
미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법에 있어서,

(a) 키틴-함유 생물량을 제공하고,

(b) 생물량의 키틴을 키토산으로 전환시키기 위해 적어도 10시간 동안 95℃ 이상의 반응 온도에서 25% 이상의 알칼리 가성용액에서 키틴-함유 생물량을 반응시키고,

(c) 가성용액으로부터 키토산을 분리하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법.
제12항에 있어서, 가성용액은 30 ∼ 40%의 알카리인 것을 특징으로 하는 미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법.
제12항에 있어서, 반응 온도는 105 ∼ 125℃인 것을 특징으로 하는 미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법.
제12항에 있어서, 반응 온도는 125℃ 미만인 것을 특징으로 하는 미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법.
제12항에 있어서, 반응 시간은 10 ∼ 20시간인 것을 특징으로 하는 미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법.
제12항에 있어서, 1% 아세트산에서 분리된 키토산의 1% 용액은 25℃에서 25센티포아즈 미만의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법.
제12항에 있어서, 키틴은 적어도 85% 디아세틸화 하는 것을 특징으로 하는 미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법.
제12항에 있어서, 키틴은 적어도 90% 디아세틸화 하는 것을 특징으로 하는 미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법.
제12항에 있어서, 키틴은 적어도 95% 디아세틸화 하는 것을 특징으로 하는 미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법.
제12항에 있어서, 키토산의 분리는 가성용액으로 디아세틸화 생물량을 워싱, 키토산을 회복, 침전, 및 침전된 키토산을 건조하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법.
제12항에 있어서, 미생물 생물량은 칸디다 길레르몬디(Candida guillermondii), 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger), 아스퍼질러스 테레우스(Aspergillus terreus) 및 그 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법.
제10항에 있어서, 25% 이상의 알칼리 가성용액에서 그것을 반응시키기 전에 25% 미만의 알칼리 가성농도에서 미생물 생물량을 열처리하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법.
제23항에 있어서, 가성농도는 10% 미만의 알칼리인 것을 특징으로 하는 미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법.
제24항에 있어서, 100 ∼ 120℃의 온도에서, 4시간 미만으로 2 ∼ 5% 알칼리의 가성농도에서 미생물 생물량을 열처리하는 것을 특징으로 하는 미생물 생물량으로부터 키토산을 얻는 방법.