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環境低負荷型溶媒によるキチン・キトサンの生医学材料化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14350504
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 高分子構造物性(含繊維)
研究機関関西大学

研究代表者

戸倉 清一  関西大学, 工学部, 教授 (40000806)

研究分担者 田村 裕  関西大学, 工学部, 助教授 (20163694)
浦上 忠  関西大学, 工学部, 教授 (80067701)
宮田 隆志  関西大学, 工学部, 助教授 (50239414)
木船 紘爾  甲陽ケミカル(株), 製造部長(研究職)
前田 睦浩  順天堂大学, 医学部, 講師 (10201766)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
2004年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2003年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2002年度: 11,400千円 (直接経費: 11,400千円)
キーワードキチン / 塩化カルシウム・2水塩 / 溶解性 / 不織布 / 繊維 / 医薬輸送担体 / 脱アセチル化度 / キトサン
研究概要

これまでLi DMAc、蟻酸、これらより穏和な溶媒系(塩化カルシウム二水和物飽和メタノール)を見つけた。さらに、この溶媒系がキチンの脱アセチル化誘導体キトサン酢酸塩紡糸に際して凝固液になることも見つけたので溶解の機構についてカルシウム以外の他のイオンについても検討した。キチンの溶解挙動をさらに詳細に検討したところ、カルシウム、メタノール、水の組成がキチン溶解に大きく影響していることが判った。キチン溶液が延糸性を示すことから、メタノールとアセトンの混合溶液でを凝固浴としてキチン繊維の紡糸を行った。α-キチンの場合、0.1mm径の30穴ノズルを用い、新たに考案したV字型凝固浴に押し出し回転ローラーで巻き取った。繊維にはカルシウムが残存しているので、メタノール中で充分洗浄して脱カルシウム操作を行った後、風乾して直径約40μmのα-キチン繊維を得た。β-キチンの塩化カルシウム2水和物飽和メタノール溶液はα-キチン溶液よりも遙かに粘度が高いため、シングルノズルを用いさらにエアギャップを設けることで繊維化が可能であった。塩化カルシウム2水和物飽和メタノール溶液に溶解させたキチン溶液に水を加えた際に析出した物質は含水率が約96%と高度に膨潤したヒドロゲル状であった。また、キチン溶液にメタノールを加えることでもゲル状物質が得られた。しかしこの場合、ゲルを得るには水の場合よりも多くのメタノールを必要とし、さらに透析によるカルシウム除去に長期間かかることより、メタノール媒体中でキチンの溶解状態が異なることが示唆された。
さらにキチンヒドロゲルからは容易にフィルムを調製することができた。これはバインダーを含まないキチン100%から成るフィルムであり、生体適合性、生体消化性に優れていることからバイオマテリアルとして有望であると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (14件) 図書 (7件) 産業財産権 (3件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Preparation of Chitosan Filament applying New Coagulation System2004

    • 著者名/発表者名
      H.Tamura, Y.Tsuruta, K.Itoyama, W.Worakitkanchanakul, R.Rujiravanit, S.Tokura
    • 雑誌名

      Carbohydrate Polymer Vol.56, No.2

      ページ: 205-211

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dehydration of an Ethanol/Water Azeotrope by Novel Organic-Inorganic Hybrid Membranes Based on Quaternized Chitosan and Tetraethoxysilane2004

    • 著者名/発表者名
      T.Uragami, T.Katayama, T.Miyata, H.Tamura, T.Shiraiwa, A.Higuchi
    • 雑誌名

      Biomacromolecules Vol.5

      ページ: 1567-1574

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cartilage-scaffold composites produced by bioresorbable β-chitin sponge with cultured rabbit chondrocytes2004

    • 著者名/発表者名
      M.Abe, M.Takahashi, S.Tokura, H.Tamura, A.Nagano
    • 雑誌名

      Tissue Engineering Vol.10, No.4

      ページ: 585-594

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Feasibility of Polysaccharide Hybrid Materials for Scaffolds in Cartilage Tissue Engineering : Evaluation of Chondrocyte Adhesion to Polyion Complex Fibers Prepared from Alginate and Chitosan2004

    • 著者名/発表者名
      N.Iwasaki, S.Yamane, T.Majima, A.Minami, K.Harada, S.Nonaka, N.Maekawa, H.Tamura, S.Tokura, K.Monde, S.Nishimura
    • 雑誌名

      Biomacromolecules Vol.5, No.3

      ページ: 828-833

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of Chitosan Filament applying New Coagulation System2004

    • 著者名/発表者名
      H.Tamura, Y.Tsuruta, K.Itoyama, W.Worakitkanchanakul, R.Rujiravanit, S.Tokura
    • 雑誌名

      Carbohydrate Polymer 56(2)

      ページ: 205-211

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dehydration of an Ethanol/Water Azeotrope by Novel Organic-Inorganic Hybrid Membranes Based on Quaternized Chitosan and Tetraethoxysilane2004

    • 著者名/発表者名
      T.Uragami, T.Katayama, T.Miyata, H.Tamura, T.Shiraiwa, A.Higuchi
    • 雑誌名

      Biomacromolecules 5

      ページ: 1567-1574

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cartilage-scaffold composites produced by bioresorbable β-chitin sponge with cultured rabbit chondrocytes2004

    • 著者名/発表者名
      Masashi Abe, Masaaki Takahashi, S.Tokura, H.Tamura, Akira Nagano
    • 雑誌名

      Tissue Engineering 10(4)

      ページ: 585-594

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Feasibility of Polysaccharide Hybrid Materials for Scaffolds in Cartilage Tissue Engineering : Evaluation of Chondrocyte Adhesion to Polyion Complex Fibers Prepared from Alginate and Chitosan2004

    • 著者名/発表者名
      N.Iwasaki, S.Yamane, T.Majima, A.Minami, K.Harada, S.Nonaka, N.Maekawa, H.Tamura, S.Tokura, K.Monde, S.Nishimura
    • 雑誌名

      Biomacromolecules 5(No.3)

      ページ: 828-833

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cartilage-scaffold composites produced by bioresorbable β-chitin sponge with cultured rabbit chondrocytes2004

    • 著者名/発表者名
      M.Abe, M.Takahashi, S.Tokura, H.Tamura, A.Nagano
    • 雑誌名

      Tissue Engineering Vol.10,No.4

      ページ: 585-594

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Feasibility of Polysaccharide Hybrid Materials for Scaffolds in Cartilage Tissue Engineering : Evaluation of Chondrocyte Adhesion to Polyion Complex Fibers Prepared from Alginate and Chitosan2004

    • 著者名/発表者名
      N.Iwasaki, S.Yamane, T.Majima, A.Minami, K.Harada, S.Nonaka, N.Maekawa, H.Tamura, S.Tokura, K.Monde, S.Nishimura
    • 雑誌名

      Biomacromolecules Vol.5,No.3

      ページ: 828-833

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Chitosan-alginate Multilayer Beads for Gastric Passage and Controlled Intestinal Release of Protein2003

    • 著者名/発表者名
      T Anil.K.Anal, Deepak Bhopatkar, S.Tokura, H.Tamura, Willem F.Stevens
    • 雑誌名

      Drug Development and Industrial Pharmacy Vol.29, No.6

      ページ: 713-724

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Mismatch Hybridization of α-chitin Gel with β-chitin Gel on the Preparation of Non-woven Fabrics2003

    • 著者名/発表者名
      H.Tamura, S.Koiwa, S.Okazaki, S.Tokura
    • 雑誌名

      J.Chitin Chitosan Vol.8, No.4

      ページ: 220-221

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chitosan-alginate Multilayer Beads for Gastric Passage and Controlled Intestinal Release of Protein2003

    • 著者名/発表者名
      Anil.K.Anal, Deepak Bhopatkar, S.Tokura, H.Tamura, Willem F.Stevens
    • 雑誌名

      Drug Development and Industrial Pharmacy 29(6)

      ページ: 713-724

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Mismatch Hybridization of α-chitin Gel with β-chitin Gel on the Preparation of Non-woven Fabrics2003

    • 著者名/発表者名
      H.Tamura, S.Koiwa, S.Okazaki, S.Tokura
    • 雑誌名

      J.Chitin Chitosan 8(4)

      ページ: 220-221

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] Design of Water Cleaning System by Biodegradable Fiber2004

    • 著者名/発表者名
      H.Tamura, S.Okazaki, K.Yamamoto, H.Kuniyasu, S.Tokura
    • 総ページ数
      586
    • 出版者
      Suda Printing.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] Destruction of Rigid Crystalline Structure to prepare Chitin Solution2004

    • 著者名/発表者名
      H.Tamura, T.Hamaguchi, S.Tokura
    • 総ページ数
      740
    • 出版者
      Suda Printing
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] Design of Water Cleaning System by Biodegradable Fiber2004

    • 著者名/発表者名
      H.Tamura, S.Okazaki, K.Yamamoto, H.Kuniyasu, S.Tokura
    • 総ページ数
      586
    • 出版者
      Suda Printing
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] Advances in Chitin Science Vol.VII2004

    • 著者名/発表者名
      H.Tamura, T.Hamaguchi, S.Tokura
    • 総ページ数
      305
    • 出版者
      Suda Printing
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] Advances in Chitin Science Volume VI2003

    • 著者名/発表者名
      S.Tokura, H.Tamura
    • 総ページ数
      350
    • 出版者
      Tapir Uttrykk
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] キチン・キトサンの開発と応用2003

    • 著者名/発表者名
      戸倉清一, 田村 裕
    • 総ページ数
      284
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] Dissolution of chitin using mild solvent system and its application2003

    • 著者名/発表者名
      S.Tokura, H.Tamura
    • 総ページ数
      284
    • 出版者
      CMC
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 中性のキトサンヒドロゲルおよびその製造方法2004

    • 発明者名
      戸倉 清一, 田村 裕
    • 権利者名
      関西大学
    • 産業財産権番号
      2004-369515
    • 出願年月日
      2004-12-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 甲殻類の殻からキチンゲルを製造する簡便法2003

    • 発明者名
      戸倉 清一, 田村 裕
    • 権利者名
      キトサンコーワ
    • 産業財産権番号
      2003-274794
    • 出願年月日
      2003-07-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] キチン粉末からキチンゲルを製造する簡便法2003

    • 発明者名
      戸倉 清一, 田村 裕
    • 権利者名
      キトサンコーワ
    • 産業財産権番号
      2003-274797
    • 出願年月日
      2003-07-15
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tamura, M.Sawada, T.Higuchi, S.Tokura: "Regulation of Crystalline Structure for Chitin and Chitosan"Carbohydrate Polymers. (in press).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 戸倉清一, 田村 裕: "平野茂博監修"キチン・キトサンの開発と応用" 第3章「温和な溶媒を使ったキチンの溶解とその応用」"シーエムシー出版. 284 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tokura, H.Tamura: "Design of Water Cleaning System by Biodegradable Fiber"Tropical Peatlands. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tokura, H.Tamura: ""Advances in Chitin Science Volume IV", Technical Applications of Chitosan"Tapir Uttrykk. 350 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tamura, M.Sawada, S.Tokura: ""Advances in Chitin Science Volume IV", Conversion of chitosan crystal structure with calcium ion"Tapir Uttrykk. 350 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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