专利名称：脱乙酰壳多糖溶出器的制作方法
技术领域：
本发明是关于脱乙酰壳多糖慢慢溶出到饮用水中的器具，特别是关于由多孔性膜制作的袋状或圆筒状的脱乙酰壳多糖溶出器。
脱乙酰壳多糖是将壳多糖进行脱氨基化的多糖类B-(1,4)-多-N-乙酰-D-氨基葡糖，是从蟹、虾的壳获得的物质，这种脱乙酰壳多糖不仅用作废水处理中的阳离子凝聚剂，而且，由于当被人体吸收时能发挥生理或生化功能，且抗菌功能优良，所以也用作医药品或食品，除此之外，作为其他用途，也是一种待积极进行开发研究的物质。
作为有关脱乙酰壳多糖的专利的实例，有USP 5,620,587和日本特开平9-151,104中公开的一种用途，将脱乙酰壳多糖用于电解水的实例，去除阴极产生氯的用途和长期防止饮用水污染的用途，在日本特开平9-087,302中公开，脱乙酰壳多糖具有能降低人体血液中LDL胆固醇、甘油三酯浓度的效果，除此之外还能发挥其他有用的效果。
脱乙酰壳多糖可以以含有脱乙酰壳多糖的糖浆形式或含有脱乙酰壳多糖的饮用水形式而进行摄取。日本特开平9-085,227中公开了一种能使脱乙酰壳多糖进入饮用水中的装置，在水流通过的管道中安装了可调节的阀门一类的机械装置。
在该专利中记载了一种方法，在水流管的一侧再安装一条管道，将固体脱乙酰壳多糖块填装在该管道中，使脱乙酰壳多糖慢慢溶出到净水管道中。由主流管流出一定量的水进入安装在旁边的支管(Side line)中，在这里有溶解的脱乙酰壳多糖，这种脱乙酰壳多糖溶液再流入主流管中。这种方法存在的问题是必须常常将脱乙酰壳多糖放入贮存罐内，这对消费者来说是极为不便的。
另一方面，在家庭中水常常使用如碳过滤器、反渗透膜(RO)、超过滤膜(UF)、精密过滤膜(MF)一类的薄膜过滤器以净化水。特别是反渗透膜可去除分子量为100以上的分子。
然而，在这种净化水中有时也能检测出微生物。之所以在过滤系统内能检测出微生物，是因为微生物通过过滤器的缺陷部分而进入，或者设置净水机时，污染了贮藏罐和净水管道等。
可使用氯、氯胺、臭氧、过氧化氢等杀菌剂去除微生物。然而，由于在家庭中处理这样的化学药品很不容易，所以要求更安全、更方便的杀菌剂或抗菌剂。
因此，本发明的目的是提供一种脱乙酰壳多糖溶出器，能使脱乙酰壳多糖慢慢溶出到饮用水中，可使对人体发挥有用功能的脱乙酰壳多糖和水一起被摄取，同时又能利用脱乙酰壳多糖的抗菌作用以抑制细菌的生长或发生。
为达到上述目的，本发明提供的脱乙酰壳多糖溶出器是用多孔性膜的材料制成，内部装有脱乙酰壳多糖的袋状或圆筒状器具，可使脱乙酰壳多糖慢慢溶出到饮用水中。
以下根据附图具体说明本发明。
本发明由多孔性膜制成的圆筒状或袋状的脱乙酰壳多糖溶出器，脱乙酰壳多糖可在各个方向释放出，圆筒状或袋状最适于水向过滤系统下方流动的管道。即，根据本发明的脱乙酰壳多糖溶出器，通过使用具有符合脱乙酰壳多糖分子大小的多种孔径的膜，脱乙酰壳多糖分子能以较为恒定的速度通过膜孔慢慢扩散出。
通常，脱乙酰壳多糖，在水中溶解的程度随分子量而不同，所以选择所使用的膜时，要考虑适合脱乙酰壳多糖的分子量。例如，分子量为400～2000范围的脱乙酰壳多糖，由于比较容易溶解于水，所以最好使用具有0.005μm孔径的膜，分子量为2000～50000范围的脱乙酰壳多糖，在水中溶解量少(约5％左右)，所以最好使用具有0.005～0.02μm孔径的膜。分子量在50000以上的脱乙酰壳多糖，由于几乎不溶于水，所以可使用像琥珀酸、柠檬酸一类的有机酸溶液进行溶解。这时使用的膜，最好是使用孔径为0.02μm～1μm的膜。
本发明中采用的方法是，使用多孔性膜制造圆筒状或袋状的溶出器，在溶出器的侧面和底面用超声波熔融器或粘接剂进行粘合，在其中装入固体脱乙酰壳多糖或脱乙酰壳多糖溶液后，以和上面相同的方法进行密封。同样可使用将这样制造的装置安装在过滤器系统的中央阀或碳过滤器内，或者设置在净水机的净水罐内，使脱乙酰壳多糖慢慢溶出到净化水中的方法。
图1是盛装脱乙酰壳多糖的圆筒状溶出器的示意图，平面的两端用超声波熔融器封口，或用粘合剂粘合，形成中空的管状，这种中空管也可用机械加工进行制造。用粘接剂将以相同材料的膜制作的形成管底面的底盖2粘接在本体1上，通过上部开口处装入脱乙酰壳多糖4后，再用粘合剂将以相同材料的膜制成的上盖3进行密封。
图2和图3是盛装脱乙酰壳多糖的由多孔性膜制成的袋状溶出器的断面图和侧面图，将平展的膜折叠成2，折叠膜的右侧部分6和左侧部分5用超声波熔融器或粘接剂进行密封，通过没有密封的上部分7装入脱乙酰壳多糖4后，上部分7再用超声波熔融器或粘接剂进行密封。这时袋的形状，可以是三角形、多角形、球形、椭圆形、纺锤形等任何一种形状。
作为多孔性膜，可使用纳米级过滤膜、超过滤膜或微米级过滤膜等，作为这些膜的材料，可使用醋酯纤维素、聚砜、聚酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯腈、或聚乙基异丁烯酸酯等，由于用聚酰胺和醋酯纤维素制造的膜，大部分呈疏水性，所以为了克服这一问题，最好是将膜浸渍在乙二醇、丙二醇、和丙三醇中，干燥后再使用。这时，由于乙二醇和丙二醇是有害物质，所以作为湿润剂(humectant)，使用丙三醇会更好。
本发明中所使用的固体脱乙酰壳多糖或脱乙酰壳多糖溶液，虽然可单独使用脱乙酰壳多糖，但也可以根据情况，与具有和脱乙酰壳多糖相溶性的有机酸进行混合使用。这时，可以液状混合物使用，或者，将上述混合物进行干燥，使用所得到的固体物质。
另一方面，本发明中使用的作为可溶解分子量为50,000以上脱乙酰壳多糖的或者与脱乙酰壳多糖混合使用而对人体无害的有机酸的实例，有琥珀酸、酒石酸、戊二酸、谷氨酸、天冬氨酸、己二酸、柠檬酸等。
以下根据实施例更具体地说明本发明。
实施例1在40℃下，将聚砜溶解在82重量％的N,N-二甲基甲酰胺中以形成18重量％的溶液后，再将该溶液浇铸在聚酯无纺布上，在常温下浸渍在水中，制成聚砜UF膜。再将该膜在含有5重量％丙三醇的水溶液中再浸渍30分钟，除去过剩的溶液后，在40℃的干燥炉内干燥30分钟。
以上述得到的片状膜，如图2和图3所示，制成填装脱乙酰壳多糖的袋状溶器。接着，将5g平均分子量为40,000的脱乙酰壳多糖装入袋状溶出器后，用超声波熔融器密封住溶出器的入口部分。
将得到的脱乙酰壳多糖溶出器浸渍在500ml蒸馏水中，常温下，定期地更换新鲜的蒸馏水，同时在30天内定期地测量脱乙酰壳多糖的释放量。这时，在用TOC分析仪(Shimatzu 5000)测量脱乙酰壳多糖释放量时，由袋状溶出器释放的脱乙酰壳多糖量每天平均为14ppm，30天内都以较恒定的量释放。根据本发明方法，可知，由该结果进行计算，盛装5g脱乙酰壳多糖时，可在360天内脱乙酰壳多糖持续不断地慢慢释放。
实施例2作为脱乙酰壳多糖，使用将10g脱乙酰壳多糖溶解于含有3g琥珀酸的100ml水中，在60℃下干燥10小时所获得的固体脱乙酰壳多糖混合物，除此之外，其他和实施例一样，制造脱乙酰壳多糖溶出器，使用和实施例1相同的方法测量脱乙酰壳多糖的释放量，30天中，每天都以100ppm的量恒定释放。
实施例3为评价实施例例1,2中释放的脱乙酰壳多糖溶液的抗菌性，使用如下扩散法中的一种纸盘法。即，在经过灭菌的陪氏培养皿(Petri dish)中注入20ml的Mueller Hinton琼脂培养基，制作成平板后，将在30℃下液体培养12～24小时的试验菌株的菌液，用无菌棉签涂抹在Millter Hinton琼脂平板培养基上，进行接种。随后，再将无菌的纸盘(直径8mm,Advantec ToyoCo，日本)置于Mueller Hinton琼脂培养基上后，注入一定量的实施例1，2释放的脱乙酰壳多糖溶液后，30℃下培养72小时，评价纸盘周围的清洁区域(mm)有无抗菌性。抗菌性实验中使用的菌株，作为革兰氏阴性细菌使用大肠杆菌(Escherichia coli)ACTT25992，同样作为革兰氏阳性细菌使用枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)KCTC 1021。结果示于表1，与对照样比较时，两种菌株都呈现抗菌性，但革兰氏阴性菌E.coli比革兰氏阳性菌B.subtilus具有更高的抗菌效果，脱乙酰壳多糖浓度更高的实施例2的情况，显示出比实施例1更高的抗菌效果。
表1盘的清洁区(mm)
从上述实施例可知，根据本发明制造的脱乙酰壳多糖溶出器，由于脱乙酰壳多糖能以恒定速度慢慢溶出到饮用水中，所以使用这样的脱乙酰壳多糖溶出器，能够摄取到对人体有有效作用的脱乙酰壳多糖，同时又能获得抑制饮用水中细菌产生和生长的有效性能。
图1是本发明圆筒状溶出器示意图。
图2是本发明袋状溶出器示意图。
图3是本发明袋状溶出器的侧面图。
符号说明1．本体， 2．底盖， 3．上盖， 4．脱乙酰壳多糖
权利要求
1．一种脱乙酰壳多糖溶出器，其特征是，其内部装有脱乙酰壳多糖，并由具有能使脱乙酰壳多糖分子释放到外部水中大小孔径的多孔性膜所制成的袋状或圆筒状的溶出器。
2．根据权利要求1记载的脱乙酰壳多糖溶出器，其特征是，上述多孔性膜选自纳米级过滤膜、超过滤膜、微米级过滤膜。
3．根据权利要求1记载的脱乙酰壳多糖溶出器，其特征是，内部装有的脱乙酰壳多糖是单独的脱乙酰壳多糖物质，或是脱乙酰壳多糖和有机酸的混合物。
4．根据权利要求3记载的脱乙酰壳多糖溶出器，其特征是，脱乙酰壳多糖和有机酸的混合物，可以是溶液状，也可以是将混合物干燥而获得的固体状。
5．根据权利要求3或4记载的脱乙酰壳多糖溶出器，其特征是，上述有机酸选自酒石酸、戊二酸、谷氨酸、天冬氨酸和柠檬酸。
全文摘要
为抑制微生物生长或抗菌,本发明提供一种能使脱乙酰壳多糖慢慢溶出到饮用水中的脱乙酰壳多糖溶出器,它是一种在其内部装有固体脱乙酰壳多糖或脱乙酰壳多糖溶液,并由具有能够释放脱乙酰壳多糖分子大小孔径的多孔性膜制成袋状或圆筒状的溶出器。
文档编号C02F1/68GK1301670SQ99125638
公开日2001年7月4日 申请日期1999年12月28日 优先权日1999年12月28日
发明者具滋永, 崔定德, 金淳植, 李绣莲, 朴钟商 申请人:世韩工业株式会社