(57)【要約】【課題】キチンナノファイバーの特性を維持しつつ、取り扱いが容易なキチンナノファイバーの新たな取り扱い態様を提供する。【解決手段】  複合粒子は、少なくとも１種類のポリマーを含むコア粒子を含み、前記コア粒子の表面に微細化キチンにより構成された微細化キチン層を有する複合粒子である。複合粒子の製造方法は、キチンおよび／またはキトサン原料を溶媒中で解繊して微細化キチン分散液を得る第１工程と、前記分散液中においてモノマー液および／またはポリマー液を含む液滴表面を前記微細化キチンで被覆し、エマルションとして安定化させる第２工程と、前記液滴を固体化して前記微細化キチンでポリマーが被覆された複合粒子を得る第３工程と、を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種類のポリマーを含むコア粒子を含み、前記コア粒子の表面に微細化キチンにより構成された微細化キチン層を有する複合粒子である、
複合粒子。
【請求項２】
前記コア粒子と前記微細化キチンとが結合して不可分の状態である、
請求項１に記載の複合粒子。
【請求項３】
前記微細化キチンがイオン性官能基を有する、
請求項１または請求項２に記載の複合粒子。
【請求項４】
前記微細化キチン層を構成する前記微細化キチンが有するイオン性官能基含有量が、前記微細化キチン層を構成する前記微細化キチンの乾燥重量に対して０．１ｍｍｏｌ／ｇ以上、３．０ｍｍｏｌ／ｇ以下である、
請求項３に記載の複合粒子。
【請求項５】
前記微細化キチン層を構成する前記微細化キチンが有するイオン性官能基含有量が、前記複合粒子の乾燥重量に対して０．０００２ｍｍｏｌ／ｇ以上、０．２ｍｍｏｌ／ｇ以下である、
請求項３または請求項４に記載の複合粒子。
【請求項６】
前記ポリマーが重合性官能基を有する重合性モノマーを重合して得られたものである、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の複合粒子。
【請求項７】
前記重合性モノマーがジビニルベンゼンである、
請求項６に記載の複合粒子。
【請求項８】
前記ポリマーが生分解性ポリマーである、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の複合粒子。
【請求項９】
キチンおよび／またはキトサン原料を溶媒中で解繊して微細化キチン分散液を得る第１工程と、
前記分散液中においてモノマー液および／またはポリマー液を含む液滴表面を前記微細化キチンで被覆し、エマルションとして安定化させる第２工程と、
前記液滴を固体化して前記微細化キチンでポリマーが被覆された複合粒子を得る第３工程と、を具備する
複合粒子の製造方法。
【請求項１０】
前記第２工程が、前記微細化キチン分散液に重合性モノマー液を添加しエマルション化させる工程であり、
第記３工程が、前記重合性モノマーを重合することにより前記液滴を固体化して複合粒子を得る工程である、
請求項９に記載の複合粒子の製造方法。
【請求項１１】
前記第２工程が、前記微細化キチン分散液への相溶性が低い溶媒にポリマーを溶解した溶解ポリマーを前記微細化キチン分散液に添加しエマルション化させる工程である、
請求項９に記載の複合粒子の製造方法。
【請求項１２】
前記第２工程が、前記微細化キチン分散液に常温にて固体であるポリマーを融点以上に加熱し融解させた溶融ポリマーを添加しエマルション化させる工程である、
請求項９に記載の複合粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細化キチン／コア粒子を含む複合粒子および当該複合粒子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生物は生合成過程でセルロースやキチンなどの高結晶性のナノファイバーを生産している。セルロースやキチンなどの高結晶性のナノファイバーは、地球上で最も多量に生物生産されているナノファイバーである。これらのナノファイバーは、生体の維持に不可欠な構造多糖であり、高強度を発現する。
【０００３】
キチンナノファイバー（微細化キチン）は、カニ殻等から採取したキチン／キトサンを極細繊維に粉砕したナノファイバーである。キチンナノファイバーは、循環型資源であり、抗菌性や生分解性を有しており、食品や化粧品への添加、フィルムなどの補強繊維、農業資源への利用、医療用途への利用などが期待される。
【０００４】
しかし、キチン／キトサンは強い水素結合で互いに密に結合しているため、キチン／キトサンから完全に一本一本のナノファイバーを調製することは容易ではない。特許文献１に記載されたキチンナノファイバーとその製造方法によれば、簡便な工程で、一本一本に分離されたキチンナノファイバーを含む分散液を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１８０３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたキチンナノファイバーとその製造方法によれば、一本一本に分離されたキチンナノファイバーを含む分散液を得ることができるが、単純に熱乾燥などでキチンナノファイバーを含む分散液の溶媒を除去してしまうと、極細繊維同士が凝集・角質化し、あるいは膜化してしまう。さらにキチンナノファイバーの固形分濃度が低いため、乾燥による溶媒除去工程自体に多大なエネルギーがかかってしまうことも事業性を損なう一因となる。
【０００７】
このように、キチンナノファイバーを分散液の状態で取り扱うこと自体が事業性を損なう原因となりうるため、キチンナノファイバーを容易に取り扱うことができる新たな取り扱い様態を提供することが強く望まれている。
【０００８】
本発明はかかる事情を鑑みてなされたものであり、キチンナノファイバーの特性を維持しつつ、取り扱いが容易なキチンナノファイバーの新たな取り扱い態様を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の第一の態様に係る複合粒子は、少なくとも１種類のポリマーを含むコア粒子を含み、前記コア粒子の表面に微細化キチンにより構成された微細化キチン層を有する複合粒子である。
【００１０】
本発明の第二の態様に係る複合粒子の製造方法は、キチンおよび／またはキトサン原料を溶媒中で解繊して微細化キチン分散液を得る第１工程と、前記分散液中においてモノマー液および／またはポリマー液を含む液滴表面を前記微細化キチンで被覆し、エマルションとして安定化させる第２工程と、前記液滴を固体化して前記微細化キチンでポリマーが被覆された複合粒子を得る第３工程と、を具備する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の複合粒子の一態様によれば、キチンナノファイバー（微細化キチン）の特性を維持しつつ、取り扱いが容易な新たな取り扱い態様を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る複合粒子の概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る微細化キチンを用いたＯ／Ｗ型ピッカリングエマルションと、エマルション内部のモノマーを重合して固体化する複合粒子の製造方法の概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る微細化キチンを用いたＯ／Ｗ型ピッカリングエマルション内部の有機溶媒を除去して溶解ポリマーを固体化する複合粒子の製造方法の概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係る微細化キチンを用いたＯ／Ｗ型ピッカリングエマルションと、エマルション内部の溶融ポリマーを固体化する複合粒子の製造方法の概略図である。
【図５】タラバガニの殻を５ｍｍ程度に砕いた原料から作製した複合粒子の光学顕微鏡写真である。
【図６】ヤリイカの軟甲を１ｃｍ程度に砕いた原料から作製した複合粒子の光学顕微鏡写真である。
【図７】微細化キチン分散液の光線透過率の測定結果を示すグラフである。
【図８】複合粒子の電子顕微鏡観察図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下に説明する各図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適宜省略する。また、本実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、各部の材質、形状、構造、配置、寸法等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１４】
＜複合粒子５＞
まず、本発明の一実施形態に係る微細化キチン及び樹脂粒子の複合粒子５について説明する。尚、樹脂のことをポリマーともいう。図１は微細化キチン１を用いたＯ／Ｗ型ピッカリングエマルションと、エマルション内部の重合性モノマー液滴および／またはポリマー液滴２（以下、単に「液滴２」とも称する）を固体化することで得られる複合粒子５の概略図である。
【００１５】
複合粒子５は、少なくとも一種類の樹脂（ポリマー）を有するコア粒子３を含み、コア粒子３の表面に、微細化キチン１により構成された微細化キチン層１０を有し、コア粒子３と微細化キチン１とが結合して不可分の状態にある複合粒子である。
【００１６】
複合粒子５の製造方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、重合性モノマーから、重合過程で粒子形成を行う重合造粒法（乳化重合法、懸濁重合法、シード重合法、放射線重合法等）、微小液滴化したポリマー溶液から粒子形成を行う分散造粒法（スプレードライ法、液中硬化法、溶媒蒸発法、相分離法、溶媒分散冷却法等）が挙げられる。製造方法の詳細は後述する。
例えば、親水性溶媒４に分散したコア粒子の液滴２の界面に微細化キチン１が吸着することによって、Ｏ／Ｗ型ピッカリングエマルションが安定化し、安定化状態を維持したままエマルション内部の液滴２を固体化することによって、エマルションを鋳型とした複合粒子５が作製することができる。
なお、重合性モノマー液滴および／またはポリマー液滴２を固体化とは、（１）重合性モノマー液滴を重合すること、（２）ポリマー液滴を固体化すること、（３）重合性モノマー液滴およびポリマー液滴を固体化することを含む。
【００１７】
ここで言う「不可分」とは、複合粒子５を含む分散液を遠心分離処理して上澄みを除去し、さらに溶媒を加えて再分散することで複合粒子５を精製・洗浄する操作、あるいはメンブレンフィルターを用いたろ過洗浄によって繰り返し溶媒による洗浄する操作を繰り返した後であっても、微細化キチン１とコア粒子３とが分離せず、微細化キチン１によるコア粒子３の被覆状態が保たれることを意味する。被覆状態の確認は走査型電子顕微鏡による複合粒子５の表面観察により確認することができる。複合粒子５において微細化キチン１とコア粒子３の結合メカニズムについては定かではないが、複合粒子５が微細化キチン１によって安定化されたＯ／Ｗ型エマルションを鋳型として作成されるため、エマルション内部の液滴２に微細化キチン１が接触した状態で液滴２の固体化が進むために、物理的に微細化キチン１が固体化する液滴２に固定化されて、最終的にコア粒子３と微細化キチン１とが不可分な状態に至ると推察される。
ここで、Ｏ／Ｗ型エマルションは、水中油滴型（Ｏｉｌ−ｉｎ−Ｗａｔｅｒ）とも言われ、水を連続相とし、その中に油が油滴（油粒子）として分散しているものである。
【００１８】
また、複合粒子５は微細化キチン１によって安定化されたＯ／Ｗ型エマルションを鋳型として作製されるため、複合粒子５の形状はＯ／Ｗ型エマルションに由来した真球状となることが特徴である。詳細には、真球状のコア粒子３の表面に微細化キチン１からなる微細化キチン層１０が比較的均一な厚みで形成された様態となる。微細化キチン層１０の平均厚みは複合粒子５を包埋樹脂で固定したものをミクロトームで切削して走査型電子顕微鏡観察を行い、画像中の複合粒子５の断面像における微細化キチン層１０の厚みを画像上で１００箇所ランダムに測定し、平均値を取ることで算出できる。また、複合粒子５は比較的揃った厚みの微細化キチン層１０で均一に被覆されていることが好ましく、具体的には上述した微細化キチン層１０の厚みの値の変動係数は０．５以下となることが好ましく、０．４以下となることがより好ましい。
【００１９】
本実施形態においては、微細化キチン１はキチンナノファイバー（微細化キチン）は、カニ殻等から採取したキチン／キトサンを極細繊維に粉砕したナノファイバーである。微細化キチン１は、生分解性を有する。
【００２０】
特に限定されないが、微細化キチン１は、イオン性官能基を含むことが好ましい。微細化キチン１が有するイオン性官能基がカチオン性であることが好ましい。微細化キチン層１０を構成する微細化キチン１が有するイオン性官能基含有量が、微細化キチン層１０を構成する微細化キチン１の乾燥重量に対して０．１ｍｍｏｌ／ｇ以上、３．０ｍｍｏｌ／ｇ以下であることが好ましい。微細化キチン１のイオン性官能基含有量がこの範囲であると、粒子径の揃った分散性の高い複合粒子５を得ることができる。
また、微細化キチン層１０を構成する微細化キチン１が有するイオン性官能基含有量が、複合粒子５の乾燥重量に対して０．０００２ｍｍｏｌ／ｇ以上、０．２ｍｍｏｌ／ｇ以下であることが好ましい。
【００２１】
さらに、微細化キチン１は、ミクロフィブリル構造由来の繊維形状であることが好ましい。具体的には、微細化キチン１は繊維状であって、数平均短軸径が１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、数平均長軸径が５０ｎｍ以上であり、かつ数平均長軸径が数平均短軸径の５倍以上であることが好ましい。微細化キチン１の結晶化度は５０％以上であることが好ましい。
なお、微細化キチン１の数平均短軸径は、透過型電子顕微鏡観察および原子間力顕微鏡観察により１００本の繊維の短軸径（最小径）を測定し、その平均値として求められる。一方、微細化キチン１の数平均長軸径は、透過型電子顕微鏡観察および原子間力顕微鏡観察により１００本の繊維の長軸径（最大径）を測定し、その平均値として求められる。
【００２２】
特に、微細化キチン１は、Ｎ−アセチル化度が６０％以上８５％以下のアルファキチンからなることが好ましい。Ｎ−アセチル化度がこの範囲であると、数平均短軸径が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、数平均長軸径が３００ｎｍ以上５μｍ以下の、一本一本が分離された幅の細いナノファイバーを得ることができる。
【００２３】
ポリマーは特に限定されず、例えば、アクリル系ポリマー、エポキシ系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、アミノ系ポリマー、シリコーン系ポリマー、フッ素系ポリマー、ウレタン・イソシアネート系ポリマー等が挙げられる。
【００２４】
特に限定されないが、ポリマーは生分解性ポリマーであることが好ましい。生分解性とは、土壌や海水中などの地球環境において分解して消滅するポリマー、または／および生体内で分解して消滅するポリマーのことである。一般的に、土壌や海水中では微生物がもつ酵素によりポリマーが分解されるのに対し、生体内では酵素を必要とせず物理化学的な加水分解により分解される。
生分解性ポリマーは、天然由来の天然高分子、或いは合成高分子があり、天然高分子としては、例えば、植物が生産する多糖（セルロース、デンプン、アルギン酸等）、動物が生産する多糖（キチン、キトサン、ヒアルロン酸等）、タンパク質（コラーゲン、ゼラチン、アルブミン等）、微生物が生産するポリエステル（ポリ（３−ヒドロキシアルカノエート））、多糖（ヒアルロン酸等）等が挙げられる。生分解性ポリマーについては後述する。
【００２５】
＜複合粒子５の製造方法＞
次に、本実施形態に係る複合粒子５の製造方法について説明する。本実施形態に係る複合粒子５の製造方法は、キチンおよび／またはキトサン原料を溶媒中で解繊して微細化キチン１の分散液を得る工程（第１工程）と、微細化キチン１の分散液中において重合性モノマー液滴および／またはポリマー液滴２の表面を微細化キチン１で被覆し、エマルションとして安定化させる工程（第２工程）と、液滴２を固体化して微細化キチン１でコア粒子３が被覆された複合粒子５を得る工程（第３工程）と、を具備する複合粒子５の製造方法である。
【００２６】
図２は、微細化キチン１を用いたＯ／Ｗ型ピッカリングエマルションと、エマルション内部のモノマーを重合して固体化する複合粒子５の製造方法の概略図である。
図３は、微細化キチン１を用いたＯ／Ｗ型ピッカリングエマルション内部の有機溶媒を除去して溶解ポリマーを固体化する複合粒子５の製造方法の概略図である。
図４は、微細化キチン１を用いたＯ／Ｗ型ピッカリングエマルションと、エマルション内部の溶融ポリマーを固体化する複合粒子５の製造方法の概略図である 。
【００２７】
上記製造方法により得られた複合粒子５は分散体として得られる。さらに溶媒を除去することにより乾燥固形物として得られる。溶媒の除去方法は特に限定されず、例えば遠心分離法やろ過法によって余剰の水分を除去し、さらにオーブンで熱乾燥することで乾燥固形物として得ることができる。この際、得られる乾燥固形物は膜状や凝集体状にはならず、肌理細やかな粉体として得られる。この理由としては定かではないが、通常微細化キチン１の分散体から溶媒を除去すると、微細化キチン１同士が強固に凝集、膜化することが知られている。一方、複合粒子５を含む分散液の場合、微細化キチン１が表面に固定化された真球状の複合粒子であるため、溶媒を除去しても微細化キチン１同士が凝集することなく、複合粒子間の点と点で接するのみであるため、その乾燥固形物は肌理細やかな粉体として得られると考えられる。このように本発明の複合粒子は、生分解性及び生体適合性を有する微細化キチンを肌理細やかな粉体として利用可能であるため、例えばパウダータイプのファンデーション向け組成物等、化粧品用途や医療用途に好適である。
また、複合粒子５同士の凝集がないため、乾燥粉体として得られた複合粒子５を再び溶媒に再分散することも容易であり、再分散後も複合粒子５の表面に結合された微細化キチン１に由来した分散安定性を示す。この際、用いる微細化キチン１の結晶表面にイオン性官能基が導入されていると、複合粒子の表面にイオン性官能基が選択的に配置されることになり、浸透圧効果により複合粒子間に溶媒が侵入しやすくなり分散安定性がより向上するため好ましい。
【００２８】
なお、複合粒子５の乾燥粉体は溶媒をほとんど含まず、さらに溶媒に再分散可能であることを特長とする乾燥固形物であり、具体的には固形分率を８０％以上とすることができ、さらに９０％以上とすることができ、さらに９５％以上とすることができる。溶媒をほぼ除去することができるため、輸送費の削減、腐敗防止、添加率向上、といった観点から好ましい効果を得る。なお、乾燥処理により固形分率を８０％以上にした際、微細化キチン１は吸湿しやすいため、空気中の水分を吸着して固形分率が経時的に低下する可能性がある。しかしながら、複合粒子５は乾燥粉体として容易に得られ、さらに再分散させ得ることが特長である本発明の技術思想を考慮すると、複合粒子５を含む乾燥粉体の固形分率を８０％以上とする工程を含む乾燥固形物であれば、本発明の技術的範囲に含まれると定義する。
【００２９】
以下に、各工程について、詳細に説明する。
【００３０】
（第１工程）
第１工程はキチンおよび／またはキトサン原料を溶媒中で解繊して微細化キチン１の分散液を得る工程である。特に限定されないが、次の方法を用いることにより、一本一本に分離されたキチンナノファイバーを含む分散液を得ることができる。このようなキチンナノファイバーを用いることで、分散性が良好で、粒子径の揃った複合粒子５を得ることができる。
具体的には、（１）キチンおよび／またはキトサン原料の精製とイオン性官能基の導入（２）浸漬処理、（３）解繊処理、の工程により微細化キチン１の分散液を作製した。
【００３１】
（１）キチンおよび／またはキトサン原料の精製とイオン性官能基の導入
まず、キチンおよび／またはキトサン原料を用意する。例えば、カニ、エビ等の甲殻類に見られる逆平行鎖のアルファキチン、イカの甲などに見出される平行鎖のベータキチンを用いることができる。
キチンおよび／またはキトサンは分子構造がセルロースに類似した多糖類である。ピラノース環の２位の炭素にセルロースでは水酸基、キチンではＮ―アセチル基、キトサンではアミノ基がそれぞれ結合しており、その他の部分は同じ構造である。キチンおよび／またはキトサンはピラノース環のＣ２位にＮ−アセチル基及びアミノ基が１００％結合しているわけではなく、一般には混在している。
キチンおよびまたは／キトサン原料は、カニ、エビなどの甲殻類や昆虫、クモなど、節足動物やイカの腱のように動物の体を支え、守るための直鎖状の構造多糖であり、結晶性があり（分子が規則的に並んでいる部分がある）、一部はタンパク質と結合している。キチンは、Ｎ−アセチルグルコサミンを主な構成糖とした多糖である。キチンおよび／またはキトサン原料を単離−精製すると、１００％がＮ−アセチルグルコサミンからなる精製キチンはほとんどなく、一部はグルコサミンを構成成分として含んだキチンおよび／またはキトサンを得られる。
【００３２】
例えば、乾燥状態のタラバガニの殻を５ｍｍ程度に砕いた原料ａと、湿潤状態のヤリイカの軟甲を１ｃｍ程度に砕いた原料ｂの２種類がキチンおよび／またはキトサン原料を用いることができる。
【００３３】
キチンおよび／またはキトサン原料は、次の方法で精製することができる。まず、キチンおよび／またはキトサン原料を脱脂し、次に脱ミネラル後、脱タンパク処、漂白処理を数回繰り返し、最後に洗浄する。
【００３４】
キチンおよび／またはキトサン原料は、脱脂するため、クロロホルム／メタノール（２／１）溶液に一日浸漬される。
【００３５】
次に、脱脂された原料は、脱ミネラルを行うために、１Ｍ塩酸で３時間処理が行われる。処理された原料は、脱タンパクを行うために、窒素バージした１０％水酸化ナトリウム水溶液で一晩処理が行われる。その後、処理された原料は、０．３％亜塩素酸ナトリウム水溶液に浸され、７０℃に設定したオイルバス中にマグネチックスターラーを用いて４時間、撹拌することで漂白が行われる。
脱ミネラル、脱タンパクおよび漂白の一連の処理が４回繰り返された後、脱脂された原料は、１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液で洗浄され、表面のアミノ基を脱プロント化し、その後、水で洗浄される。
【００３６】
キチンおよび／またはキトサン原料の精製後、必要に応じてイオン性官能基を導入する。キチンおよび／またはキトサン原料を精製したものを、精製キチンと呼ぶ。導入されるイオン性官能基は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、アミノ基、カルボキシ基等を導入することができる。特に、部分脱アセチル化処理によりアミノ基を導入する方法は、安全であるため、化粧品や医療用途で用いるのに適している。
【００３７】
乾燥状態のタラバガニの殻を５ｍｍ程度に砕いた原料ａ（アルファキチン）に対して上記の精製処理を行ったものは、上記の精製処理の後、イオン性官能基を導入することが好ましい。
一方、湿潤状態のヤリイカの軟甲を１ｃｍ程度に砕いた原料ｂ（ベータキチン）に対して上記の精製処理を行ったものは、上記の精製処理により、アミノ基がキチン結晶表面に露出するため、精製後に更にイオン性官能基を導入しなくても、容易に解繊することができる。
【００３８】
部分脱アセチル化処理の方法は、特に限定されないが、次の方法で部分脱アセチル化することができる。精製キチンは、好ましくは０℃以上１４０℃以下、より好ましくは８７℃〜９９℃に保持し、好ましくは２０％以上５０％以下の水酸化ナトリウム水溶液に、好ましくは０．５時間以上４８時間以下、より好ましくは１時間以上５時間以下時間浸漬され、部分脱アセチル化処理される。その後、部分脱アセチル化処理された精製キチンは、濾過−水洗浄によって、ろ液が中性になるまで十分洗浄される。原料ａは、部分脱アセチル化によりＮ−アセチル化度が低下して、ナノファイバー化に適した状態となる。原料ａに含まれるキチンは、部分脱アセチル化により一部がキトサン構造となり、アミノ基を有する。
【００３９】
（２）浸漬処理
次に、上記（１）の工程で得られた精製したキチンおよび／またはキトサンをｐＨを調整した液体に浸漬する。導入したイオン性官能基に合わせて適したｐＨの液体に浸漬することで、キチンミクロフィブリル間の荷電反発により解繊しやすくなる。
部分脱アセチル化処理によりアミノ基を導入した場合には、精製したキチンおよび／またはキトサンをｐＨを５以下に調整した酸性液体に浸漬することが好ましい。
【００４０】
酸性液体としては、所望の範囲のｐＨが得られる限度で任意の酸を用いることができる。すなわち、酸は、有機酸であってもよく、無機酸であってもよく、特に制限されない。また、酸性液体の溶媒にも特に限定はなく、水以外のものを用いてもよい。
【００４１】
有機酸としては、例えば、蟻酸、酢酸、クエン酸、リンゴ酸、シュウ酸、サリチル酸、アスコルビン酸、酒石酸、グルコン酸、乳酸、フマル酸、コハク酸、コハク酸ナトリウム、フィチン酸、アジピン酸、プロピオン酸、グリオキシル酸、ピルビン酸、アセト酢酸、レブリン酸、ヘプタン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリル酸、グリコール酸、グリセリン酸、アクリル酸、安息香酸、パラニトロ安息香酸、パラトルエンスルホン酸、ピクリン酸、マレイン酸、などが挙げられる。無機酸としては、リン酸、塩酸、硫酸、硝酸、ピロリン酸二水素二ナトリウムなどが挙げられる。
【００４２】
ただし、得られたキチンナノファイバーを医療、食品、薬剤などの生体に取り込む用途に用いる場合には、酢酸やクエン酸、リンゴ酸などの食用に供される酸を用い、溶媒に水を用いることが好ましい。ナノファイバーの作製に用いた酸や溶媒の除去が不要又は極めて容易になり、安全性の面でも有効だからである。
【００４３】
本実施形態において、浸漬する液体のｐＨ調整は極めて重要である。アミノ基を導入した精製キチンは、浸漬する酸性液体のｐＨが５以下であると、解繊処理により容易にキチンナノフィブリルを一本一本に分離することができる。これは、キチンを構成するグルコサミンへの荷電付与が十分となり、キチンミクロフィブリル間の荷電反発により解繊しやすくなるためと考えられる。
また、精製キチンを浸漬した酸性液体における固形分濃度は５％以下とすることが好ましい。グルコサミンへの荷電付与が不十分になるのを回避するためである。
【００４４】
（３）解繊処理
次に、精製キチンが浸漬された液体を解繊処理に供する。この解繊処理により、微細化されたキチン（微細化キチン１）の分散液が得られる。精製キチンを部分脱アセチル化処理し、ｐＨを調整した酸性液体に浸漬後、解繊して得られた分散液に含まれるキチンナノファイバーは、化学変性していないキチンからなり、幅が５ｎｍから５０ｎｍであり、かつ、３００ｎｍ以上の長さを有するキチンナノファイバーである。
【００４５】
解繊処理は、家庭用ミキサー（プロペラミキサー、カッターミキサー）、超音波印加装置、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、二軸混練機などの解繊、粉砕装置を用いて行うことができる。またこれらの装置による解繊処理を複数組み合わせてもよい。例えば、家庭用ミキサーによる解繊処理の後、超音波印加装置による解繊処理を行ってもよい。
【００４６】
キチンナノフィブリル間の荷電反発を利用してナノファイバー化を行うので、解繊処理で精製したキチンに付与するエネルギーを低く抑えることができる。そのため、家庭用ミキサーのような簡便な装置であっても十分に適用できるのである。また、解繊処理の時間も数分間でよいため、極めて優れた効率でナノファイバーを製造することができる。
【００４７】
なお、解繊処理に際して、精製キチンを浸漬したｐＨを調整した液体を希釈してもよい。解繊処理により精製アルファキチンがナノファイバー化されると高粘度の分散液となるので、希釈することであらかじめ固形分濃度を低下させておくことが好ましい。これにより解繊処理における攪拌を円滑に行えるようになる。希釈後の固形分濃度としては、１％以下とすることが好ましく、より好ましくは０．５％以下で、さらに好ましくは０．２％以下である。
【００４８】
希釈に際しては、水等の溶媒や酸溶液を酸性液体に加える。溶媒を加えると酸性液体等のｐＨを調整した液体のｐＨが変化するが、浸漬処理において精製したキチンのグルコサミン成分に十分に荷電が付与されていれば、解繊処理の歩留まりにはほとんど影響しない。また、水以外の溶媒を含んでもよい。水以外の溶媒としては親水性溶媒が好ましい。親水性溶媒については特に制限はないが、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類；テトラヒドロフラン等の環状エーテル類が好ましい。
また、必要に応じて、解繊処理で分散せず残ってしまった精製したキチンを、濾過、遠心分離などにより除去することが好ましい。
【００４９】
以上の（１）〜（３）の工程により、キチンおよび／またはキトサン原料を溶媒中で解繊して微細化キチン１の分散液を得る。
特に、精製したキチンを部分脱アセチル化処理してＮ−アセチル化度を低下させ、これをｐＨ調整された酸性液体に浸漬した後、解繊処理するという極めて簡便な工程で、一本一本に分離されたキチンナノファイバーを含む分散液を得ることができる。このようなキチンナノファイバーを用いることで、分散性が良好で、粒子径の揃った複合粒子５を得ることができる。
【００５０】
得られるキチンナノファイバーは、化学変性していないキチンおよび／またはキトサンからなるものであり、安全性確認が不要であることから、特に、食品、医療、薬剤、ヘルスケア分野など、体内に取り込んで使用される用途における応用展開が格段に容易になる。また上記工程で得られるキチンナノファイバー分散液についても、透明な高粘度の液体であり、添加する酸の種類によっては、そのままの状態で食品や医療材料に用いることができるものである。
【００５１】
また、微細化キチン１の分散体は、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、他の成分を含有してもよい。上記他の成分としては、特に限定されず、複合粒子５の用途等に応じて、公知の添加剤のなかから適宜選択できる。具体的には、アルコキシシラン等の有機金属化合物またはその加水分解物、無機層状化合物、無機針状鉱物、消泡剤、無機系粒子、有機系粒子、潤滑剤、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、安定剤、磁性粉、配向促進剤、可塑剤、架橋剤、磁性体、医薬品、農薬、香料、接着剤、酵素、顔料、染料、消臭剤、金属、金属酸化物、無機酸化物等が挙げられる。
【００５２】
（第２工程）
第２工程は、微細化キチン１の分散液４中において重合性モノマー液滴および／またはポリマー液滴２の表面を微細化キチン１で被覆して、エマルションとして安定化させる工程である。      
【００５３】
具体的には図２から図４に示すように、第１工程で得られた微細化キチン１の分散液４に重合性モノマーおよび／またはポリマー液を添加し、さらに重合性モノマーおよび／またはポリマー液を微細化キチン１の分散液４中に液滴２として分散させ、さらに液滴２の表面を微細化キチン１によって被覆し、微細化キチン１によって安定化されたＯ／Ｗ型エマルションを作製する工程である。ポリマー液は、特に限定されないが、ポリマーを溶融或いは溶媒に溶解させることにより得ることができる。
【００５４】
Ｏ／Ｗ型エマルションを作製する方法としては特に限定されないが、一般的な乳化処理、例えば各種ホモジナイザー処理や機械攪拌処理を用いることができ、具体的には高圧ホモジナイザー、超高圧ホモジナイザー、万能ホモジナイザー、ボールミル、ロールミル、カッターミル、遊星ミル、ジェットミル、アトライター、グラインダー、ジューサーミキサー、ホモミキサー、超音波ホモジナイザー、ナノジナイザー、水中対向衝突、ペイントシェイカーなどの機械的処理が挙げられる。また、複数の機械的処理を組み合わせて用いてもよい。
【００５５】
例えば超音波ホモジナイザーを用いる場合、第１工程にて得られた微細化キチン１の分散液４に対し重合性モノマーおよび／またはポリマー液を添加して混合溶媒とし、混合溶媒に超音波ホモジナイザーの先端を挿入して超音波処理を実施する。超音波ホモジナイザーの処理条件としては特に限定されないが、例えば周波数は２０ｋＨｚ以上が一般的であり、出力は１０Ｗ／ｃｍ２以上が一般的である。処理時間についても特に限定されないが、通常１０秒から１時間程度である。
【００５６】
上記超音波処理により、微細化キチン１の分散液４中に重合性モノマー液滴および／またはポリマー液滴２が分散してエマルション化が進行し、さらに液滴２と微細化キチン１の分散液４の液／液界面に選択的に微細化キチン１が吸着することで、液滴２が微細化キチン１で被覆されＯ／Ｗ型エマルションとして安定した構造を形成する。このように、液／液界面に固体物が吸着して安定化したエマルションは、学術的には「ピッカリングエマルション」と呼称されている。前述のように微細化キチン１の繊維によってピッカリングエマルションが形成されるメカニズムは定かではないが、キチンおよびキトサンはその分子構造において水酸基に由来する親水性サイトと炭化水素基に由来する疎水性サイトとを有することから両親媒性を示すため、両親媒性に由来して疎水性モノマーと親水性溶媒の液／液界面に吸着すると考えられる。
【００５７】
Ｏ／Ｗ型エマルション構造は、光学顕微鏡観察により確認することができる。Ｏ／Ｗ型エマルションの粒径サイズは特に限定されないが、通常０．１μｍ〜１０００μｍ程度である。
【００５８】
Ｏ／Ｗ型エマルション構造において、液滴２の表層に形成された微細化キチン層１０の厚みは特に限定されないが、通常３ｎｍ〜１０００ｎｍ程度である。微細化キチン層１０の厚みは、例えばクライオＴＥＭを用いて計測することができる。
【００５９】
図２に示す第２工程で用いることができる重合性モノマーの種類としては、ポリマーの単量体であって、その構造中に重合性の官能基を有し、常温で液体であって、水と相溶せず、重合反応によってポリマー（高分子重合体）を形成できるものであれば特に限定されない。重合性モノマーは少なくとも一つの重合性官能基を有する。重合性官能基を一つ有する重合性モノマーは単官能モノマーとも称する。また、重合性官能基を二つ以上有する重合性モノマーは多官能モノマーとも称する。重合性モノマーの種類としては特に限定されないが、例えば、（メタ）アクリル系モノマー、ビニル系モノマーなどが挙げられる。また、エポキシ基やオキセタン構造などの環状エーテル構造を有する重合性モノマー（例えばε-カプロラクトン等、）を用いることも可能である。
なお、「（メタ）アクリレート」の表記は、「アクリレート」と「メタクリレート」との両方を含むこと示す。
【００６０】
単官能の（メタ）アクリル系モノマーとしては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、Ｎ−ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリールアクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート、リン酸（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸（メタ）アクリレート、フェノキシ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性フェノキシ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性フェノキシ（メタ）アクリレート、ノニルフェノール（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシプロピレングリコール（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２−ヒドロキシプロピルフタレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、２−アダマンタンおよびアダマンタンジオールから誘導される１価のモノ（メタ）アクリレートを有するアダマンチルアクリレートなどのアダマンタン誘導体モノ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００６１】
２官能の（メタ）アクリル系モノマーとしては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコ−ルジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートなどのジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００６２】
３官能以上の（メタ）アクリル系モノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス２−ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート等のトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等の３官能の（メタ）アクリレート化合物や、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンヘキサ（メタ）アクリレート等の３官能以上の多官能（メタ）アクリレート化合物や、これら（メタ）アクリレートの一部をアルキル基やε−カプロラクトンで置換した多官能（メタ）アクリレート化合物等が挙げられる。
【００６３】
単官能のビニル系モノマーとしては例えば、ビニルエーテル系、ビニルエステル系、芳香族ビニル系、特にスチレンおよびスチレン系モノマーなど、常温で水と相溶しない液体が好ましい。
単官能ビニル系モノマーのうち（メタ）アクリレートとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、アルキル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、ヘプタフルオロデシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
また、単官能芳香族ビニル系モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、エチルスチレン、イソプロペニルトルエン、イソブチルトルエン、ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルビフェニル、１，１−ジフェニルエチレンなどが挙げられる。
【００６４】
多官能のビニル系モノマーとしてはジビニルベンゼンなどの不飽和結合を有する多官能基が挙げられる。常温で水と相溶しない液体が好ましい。
例えば多官能性ビニル系モノマーとしては、具体的には、（１）ジビニルベンゼン、１，２，４−トリビニルベンゼン、１，３，５−トリビニルベンゼン等のジビニル類、（２）エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、１，３−プロピレングリコールジメタクリレート、１，４−ブチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサメチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、２，２−ビス（４−メタクリロキシジエトキシフェニル）プロパン等のジメタクリレート類、（３）トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリエチロールエタントリメタクリレート等のトリメタクリレート類、（４）エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、１，３−ジプロピレングリコールジアクリレート、１，４−ジブチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキシレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、２，２−ビス（４−アクリロキシプロポキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アクリロキシジエトキシフェニル）プロパン等のジアクリレート類、（５）トリメチロールプロパントリアクリレート、トリエチロールエタントリアクリレート等のトリアクリレート類、（６）テトラメチロールメタンテトラアクリレート等のテトラアクリレート類、（７）その他に、例えばテトラメチレンビス（エチルフマレート）、ヘキサメチレンビス（アクリルアミド）、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレートが挙げられる。
例えば官能性スチレン系モノマーとしては、具体的には、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルナフタレン、ジビニルキシレン、ジビニルビフェニル、ビス（ビニルフェニル）メタン、ビス（ビニルフェニル）エタン、ビス（ビニルフェニル）プロパン、ビス（ビニルフェニル）ブタン等が挙げられる。
【００６５】
また、これらの他にも重合性の官能基を少なくとも１つ以上有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等を使用することができ、特にその材料を限定しない。
【００６６】
上記重合性モノマーは単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６７】
第２工程において用いることができる微細化キチン１の分散液４と重合性モノマーの重量比については特に限定されないが、微細化キチン１が１００質量部に対し、重合性モノマーが１質量部以上５０質量部以下であることが好ましい。重合性モノマーが１質量部以下となると複合粒子５の収量が低下するため好ましくなく、５０質量部を超えると重合性モノマー液滴２Ａを微細化キチン１で均一に被覆することが困難となり好ましくない。
【００６８】
また、重合性モノマーには予め重合開始剤が含まれていてもよい。一般的な重合開始剤としては有機過酸化物やアゾ重合開始剤などのラジカル開始剤が挙げられる。
【００６９】
有機過酸化物としては、例えばパーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシカーボネート、パーオキシエステルなどが挙げられる。
【００７０】
アゾ重合開始剤としては、例えばＡＤＶＮ，ＡＩＢＮが挙げられる。
例えば２,２−アゾビス（イソブチロニトリル）（ＡＩＢＮ）、２,２−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（ＡＭＢＮ）、２,２−アゾビス（２,４−ジメチルバレロニトリル）（ＡＤＶＮ）、１,１−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボニトリル）（ＡＣＨＮ）、ジメチル−２,２−アゾビスイソブチレート（ＭＡＩＢ）、４,４−アゾビス（４−シアノバレリアン酸）（ＡＣＶＡ）、１,１−アゾビス（１−アセトキシ−１−フェニルエタン）、２,２−アゾビス（２−メチルブチルアミド）、２,２−アゾビス（４−メトキシ−２,４−ジメチルバレロニトリル）、２,２−アゾビス（２−メチルアミジノプロパン）二塩酸塩、２,２−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］、２,２−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド］、２,２−アゾビス（２,４,４−トリメチルペンタン）、２−シアノ−２−プロピルアゾホルムアミド、２,２−アゾビス（Ｎ−ブチル−２−メチルプロピオンアミド）、２,２−アゾビス（Ｎ−シクロヘキシル−２−メチルプロピオンアミド）等が挙げられる。
【００７１】
第２工程において予め重合開始剤が含まれた状態の重合性モノマーを用いれば、Ｏ／Ｗ型エマルションを形成した際にエマルション粒子内部の重合性モノマー液滴２Ａ中に重合開始剤が含まれるため、後述の第３工程においてエマルション内部のモノマーを重合させて固体化する際に重合反応が進行しやすくなる。
【００７２】
第２工程において用いることができる重合性モノマーと重合開始剤の重量比については特に限定されないが、通常、重合性モノマー１００質量部に対し、重合性開始剤が０．１質量部以上であることが好ましい。重合性モノマーが０．１質量部未満となると重合反応が充分に進行せずに複合粒子５の収量が低下するため好ましくない。
【００７３】
また、図３に示すように、第２工程で用いることができる液滴２としては、既存ポリマーを各種溶媒を用いて溶解させた、溶解ポリマー液滴２Ｂを用いることも可能である。例えば既存のポリマーを微細化キチン１の分散液４への相溶性が低い溶媒で溶解させて溶解液とし、該溶解液を前述のように超音波ホモジナイザー等による機械処理を加えながら分散液４に添加することによって、分散液４中でポリマー液滴をＯ／Ｗ型エマルションとして安定化することが好ましい。
【００７４】
具体的なポリマーとしては、例えばセルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート等のセルロースアセテート誘導体、キチン、キトサン等の多糖類、ポリ乳酸、乳酸と他のヒドロキシカルボン酸との共重合体等のポリ乳酸類；ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート等の二塩基酸ポリエステル類、ポリカプロラクトン、カプロラクトンとヒドロキシカルボン酸との共重合体等のポリカプロラクトン類、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシブチレートとヒドロキシカルボン酸との共重合体等のポリヒドロキシブチレート類、ポリヒドロキシ酪酸、ポリヒドロキシ酪酸と他のヒドロキシカルボン酸との共重合体等の脂肪族ポリエステル類、ポリアミノ酸類、ポリエステルポリカーボネート類、ロジン等の天然樹脂等が挙げられ、これらは１種又は２種以上を併用して用いることができる。
【００７５】
特に限定されないが、ポリマーは生分解性ポリマーであることが好ましい。生分解性とは、土壌や海水中などの地球環境において分解して消滅するポリマー、または／および生体内で分解して消滅するポリマーのことである。一般的に、土壌や海水中では微生物がもつ酵素によりポリマーが分解されるのに対し、生体内では酵素を必要とせず物理化学的な加水分解により分解される。
ポリマーの分解は、ポリマーが低分子化或いは水溶性化して形態を消失することである。ポリマーの分解は、特に限定されないが、主鎖、側鎖、架橋点の加水分解や、主鎖の酸化分解により起こる。
【００７６】
生分解性ポリマーは、天然由来の天然高分子、或いは合成高分子がある。
天然高分子としては、例えば、植物が生産する多糖（セルロース、デンプン、アルギン酸等）、動物が生産する多糖（キチン、キトサン、ヒアルロン酸等）、タンパク質（コラーゲン、ゼラチン、アルブミン等）、微生物が生産するポリエステル（ポリ（３−ヒドロキシアルカノエート））、多糖（ヒアルロン酸等）等が挙げられる。
合成高分子としては、例えば、脂肪族ポリエステル、ポリオール、ポリカーボネート等が挙げられる。
脂肪酸ポリエステルとしては、例えば、グリコール・ジカルボン酸重縮合系（ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート等）、ポリラクチド類（ポリグリコール酸、ポリ乳酸等）、ポリラクトン類（β−カプロラクトン、ε−カプロラクトン等）、その他（ポリブチレンテレフタレート・アジペート等）が挙げられる。
ポリオールとしては、例えば、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
ポリカーボネートとしては、例えば、ポリエステルカーボネート等が挙げられる。
その他、ポリ酸無水物、ポリシアノアクリレート、ポリオルソエステル、ポリフォスファゼン等も生分解性の合成高分子である。
中でも 、生分解性を有し、医療用材料としても使用されているポリラクチド類、ポリラクトン類であることが好ましい。
【００７７】
また、前記ポリマーを溶解させる溶媒としては、微細化キチン１の分散液４への相溶性が低い溶媒が好ましい。水への溶解度が高い場合、溶解ポリマー液滴層から水相へ溶媒が容易に溶解してしまうため、エマルション化が困難となる。一方で、水への溶解性がない溶媒の場合、溶解ポリマー液滴相から溶媒が微細化キチン１の分散液相に移動することができないため、複合粒子を得ることができない。また、前記溶媒は沸点が９０℃以下が好ましい。沸点が９０℃より高い場合、前記溶媒よりも先に微細化キチン１の分散液４が蒸発してしまい複合粒子を得ることができない。用いることができる溶媒として、具体的にはジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン、ベンゼンなどが挙げられる。
【００７８】
さらに、図４に示すように、第２工程においては溶媒を用いずにポリマーそのものを溶融させた溶融ポリマー液滴２Ｃを用いることも可能である。例えば常温で固体のポリマーを溶融させて液体とし、該溶融液を前述のように超音波ホモジナイザー等による機械処理を加えながら、ポリマーの溶融状態を維持可能な温度にまで加熱された分散液４に添加することによって、分散液４中でポリマー液滴をＯ／Ｗ型エマルションとして安定化することが好ましい。
【００７９】
第２工程で用いることができる溶融ポリマー液滴２Ｃとしては、微細化キチン１の水分散液４への溶解性が低いものが好ましい。水への溶解度が高い場合、溶融ポリマー液滴層から水相へポリマーが容易に溶解してしまうため、エマルション化が困難となる。また、溶融ポリマーは融点が９０℃以下が好ましい。融点が９０℃より高い場合、微細化キチン１の分散液４中の水が蒸発してしまい、エマルション化が困難となる。具体的には、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ステアリルステアレート、ステアリン酸バチル、ステアリン酸ステアリル、ミリスチン酸ミリスチル、パルミチン酸セチル、ジステアリン酸エチレングリコール、ベヘニルアルコール、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、炭化水素ワックス、脂肪酸アルキルエステル、ポリオール脂肪酸エステル、脂肪酸エステルとワックスの混合物、脂肪酸エステルの混合物、グリセリンモノパルミテート(／ステアリン酸モノグリセライド)、グリセリンモノ・ジステアレート（／グリセリンステアレート）、グリセリンモノアセトモノステアレート（／グリセリン脂肪酸エステル）、コハク酸脂肪族モノグリセライド（／グリセリン脂肪酸エステル）、クエン酸飽和脂肪族モノグリセライド、ソルビタンモノステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル、ソルビタントリベヘネート、プロピレングリコールモノベヘネート（／プロピレングリコール脂肪酸エステル）、アジピン酸ペンタエリスリトールポリマーのステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ジペンタエリスリトールヘキサステアレート、ステアリルシトレート、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、超淡色ロジン、ロジン含有ジオール、超淡色ロジン金属塩、水素化石油樹脂、ロジンエステル、水素化ロジンエステル、特殊ロジンエステル、ノボラック、結晶性ポリαオレフィン、ポリアルキレングリコール、ポリアルキレングリコールエステル、ポリオキシアルキレンエーテル、ポリ乳酸、乳酸と他のヒドロキシカルボン酸との共重合体等のポリ乳酸類；ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート等の二塩基酸ポリエステル類、ポリカプロラクトン、カプロラクトンとヒドロキシカルボン酸との共重合体等のポリカプロラクトン類、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシブチレートとヒドロキシカルボン酸との共重合体等のポリヒドロキシブチレート類、ポリヒドロキシ酪酸、ポリヒドロキシ酪酸と他のヒドロキシカルボン酸との共重合体等の脂肪族ポリエステル類、ポリアミノ酸類、ポリエステルポリカーボネート類、ロジン等の天然樹脂等を用いることができる。
【００８０】
また、重合性モノマー液滴および／またはポリマー液滴２には予め重合開始剤以外の他の機能性成分が含まれていてもよい。具体的には磁性体、医薬品、農薬、香料、接着剤、酵素、顔料、染料、消臭剤、金属、金属酸化物、無機酸化物、等が挙げられる。重合性モノマーに、予め重合開始剤以外の他の機能性成分が含まれている場合、複合粒子５として形成した際の粒子内部に上述の機能性成分を含有させることができ、用途に応じた機能発現が可能となる。
【００８１】
さらに、重合性モノマーおよび溶解・溶融ポリマーを併用して用いて液滴２を形成し、エマルション化することも可能である。また、本複合粒子のコアとなるポリマー種として生分解性樹脂を選択した場合、得られる複合粒子は内部コアの生分解性樹脂および外部シェルのナノファイバーで構成されることにより、生分解性材料を有する環境調和性の高い複合粒子として提供することも可能である。
【００８２】
（第３工程）
第３工程は、重合性モノマー液滴および／またはポリマー液滴２を固体化して微細化キチン１でコア粒子３が被覆された複合粒子５を得る工程である。
【００８３】
重合性モノマー液滴を固体化する方法については特に限定されず、用いた重合性モノマーの種類および重合開始剤の種類によって適宜選択可能であるが、例えば懸濁重合法が挙げられる。
【００８４】
具体的な懸濁重合の方法についても特に限定されず、公知の方法を用いて実施することができる。例えば第２工程で作製された、重合開始剤を含むモノマー液滴が微細化キチン１によって被覆され安定化したＯ／Ｗ型エマルションを攪拌しながら加熱することによって実施することができる。攪拌の方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができ、具体的にはディスパーや攪拌子を用いることができる。また、攪拌せずに加熱処理のみでもよい。また、加熱時の温度条件については重合性モノマーの種類および重合開始剤の種類によって適宜設定することが可能であるが、２０度以上１５０度以下が好ましい。２０度未満であると重合の反応速度が低下するため好ましくなく、１５０度を超えると微細化キチン１が変性する可能性があるため好ましくない。重合反応に供する時間は重合性モノマーの種類および重合開始剤の種類によって適宜設定することが可能であるが、通常１時間〜２４時間程度である。また、重合反応は電磁波の一種である紫外線照射処理によって実施してもよい。また、電磁波以外にも電子線などの粒子線を用いても良い。
【００８５】
また、ポリマー液滴を固体化する方法については特に限定されない。例えば溶媒を用いた溶解ポリマー液滴２Ｂを用いる場合、微細化キチン１の分散液４中でＯ／Ｗ型エマルションを形成した後、前述のように水への溶解性の低い溶媒が経時的に水相へと拡散して行くことで、溶解ポリマーが析出して粒子として固体化させることができる。また、例えばポリマーを加熱して液体化した溶融ポリマー液滴２Ｃを用いる場合、微細化キチン１の分散液４中でＯ／Ｗ型エマルションを形成した後、該エマルションを冷却することにより溶融ポリマー液滴２Ｃを粒子として固体化することができる。
【００８６】
なお、液滴２の固体化処理終了直後の状態は、複合粒子５の分散液中に多量の水と複合粒子５の微細化キチン層１０に形成に寄与していない遊離した微細化キチン１が混在した状態となっている。そのため、作製した複合粒子５を回収・精製する必要があり、回収・精製方法としては、遠心分離による洗浄またはろ過洗浄が好ましい。遠心分離による洗浄方法としては公知の方法を用いることができ、具体的には遠心分離によって複合粒子５を沈降させて上澄みを除去し、水・メタノール混合溶媒に再分散する操作を繰り返し、最終的に遠心分離によって得られた沈降物から残留溶媒を除去して複合粒子５を回収することができる。ろ過洗浄についても公知の方法を用いることができ、例えば孔径０．１μｍのＰＴＦＥメンブレンフィルターを用いて水とメタノールで吸引ろ過を繰り返し、最終的にメンブレンフィルター上に残留したペーストからさらに残留溶媒を除去して複合粒子５を回収することができる。
【００８７】
回収した複合粒子５のｐＨを調整し、分散しやすくすることが好ましい。アミノ基を有する微細化キチン１を用いる場合は、酢酸等によりｐＨを２から７の範囲に調整する。加えた酸と微細化キチン１の表面のアミノ基とをイオン結合させることにより、アミノ基がプラスのチャージを持ちやすくなり、複合粒子５同士が分散しやすくなる。特に、ｐＨを３．３程度に調整することで、複合粒子５を好適に分散させることができる。
【００８８】
上述の工程を経て、コア粒子３が微細化キチン１によって被覆された真球状の複合粒子５を作製することができる。図５は、乾燥状態のタラバガニの殻を５ｍｍ程度に砕いた原料ａから作製した複合粒子５の光学顕微鏡写真である。図６は、湿潤状態のヤリイカの軟甲を１ｃｍ程度に砕いた原料ｂから作製した複合粒子５の光学顕微鏡写真である。
【００８９】
残留溶媒の除去方法は特に限定されず、風乾やオーブンなどの簡便な熱乾燥にて実施することが可能である。こうして得られた複合粒子５を含む乾燥固形物は上述のように膜状や凝集体状にはならず、肌理細やかな粉体として得られる。
【００９０】
なお、複合粒子５は、複合粒子５を含む組成物として提供可能である。
例えば前記複合粒子５を適当な分散媒に分散させた分散液として提供可能である。さらに前記分散液は複合粒子５以外の成分を含んでも良く、例えばアルコキシシラン等の有機金属化合物またはその加水分解物、無機層状化合物、無機針状鉱物、消泡剤、無機系粒子、有機系粒子、潤滑剤、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、安定剤、磁性粉、配向促進剤、可塑剤、架橋剤、磁性体、医薬品、農薬、香料、接着剤、酵素、顔料、染料、消臭剤、金属、金属酸化物、無機酸などが挙げられる。
【００９１】
例えば複合粒子５を、溶媒を含まない肌理細やかな粉体として、皮膚塗布用途での提供が可能である。さらに具体的には化粧料のパウダー型ファンデーション用組成物として提供可能である。さらに前記粉体は複合粒子５以外の成分を含んでも良く、例えばアルコキシシラン等の有機金属化合物またはその加水分解物、無機層状化合物、無機針状鉱物、消泡剤、無機系粒子、有機系粒子、潤滑剤、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、安定剤、磁性粉、配向促進剤、可塑剤、架橋剤、磁性体、医薬品、農薬、香料、接着剤、酵素、顔料、染料、消臭剤、金属、金属酸化物、無機酸などが挙げられる。
なお、複合粒子５を含む組成物は、肌に塗布する製品だけではなく、口腔で使用する歯磨き粉等の製品、毛髪に使用するヘアケア製品の成分としても使用することができる。
【００９２】
本実施形態に係る複合粒子５は、複合粒子５の表面の微細化キチン１に由来した、生体親和性が高く溶媒中でも凝集することない良好な分散安定性を有する、新規な複合粒子を提供することができる。
【００９３】
また、本実施形態に係る複合粒子５を含む乾燥固形物は肌理細やかな粉体として得られ、粒子同士の凝集がないため、乾燥粉体として得られた複合粒子５を再び溶媒に再分散することも容易であり、再分散後も複合粒子５の表面に結合されたキチンナノファイバーの微細化キチン層１０に由来した分散安定性を示すため、キチンナノファイバーの特性を活用するとともに溶媒過多の問題を解決された新規な複合粒子を提供することができる。
【００９４】
以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の一実施形態および変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。
【実施例】
【００９５】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明の技術範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。以下の各例において、「％」は、特に断りのない限り、質量％（ｗ／ｗ％）を示す。
【００９６】
＜実施例＞
（第１工程：微細化キチン分散液を得る工程）
キチンおよび／またはキトサン原料を溶媒中で解繊して微細化キチン１の分散液を得た。具体的には、（１）キチンおよび／またはキトサン原料の精製と部分脱アセチル化処理、（２）浸漬処理、（３）解繊処理、の工程により微細化キチン１の分散液を作製した。
【００９７】
（１−１）キチンおよび／またはキトサン原料の精製
まず、キチンおよび／またはキトサン原料として乾燥状態のタラバガニの殻を５ｍｍ程度に砕いた原料aと湿潤状態のヤリイカの軟甲を１ｃｍ程度に砕いた原料ｂの２種類を用意した。原料ａおよび原料ｂを脱脂するため、クロロホルム／メタノール（２／１）溶液に一日浸漬した。
【００９８】
次に、脱脂された原料は、脱ミネラルを行うために、１Ｍ塩酸で３時間処理を行った。処理された原料は、脱タンパクを行うために、窒素バージした１０％水酸化ナトリウム水溶液で一晩処理を行った。その後、処理された原料を、０．３％亜塩素酸ナトリウム水溶液に浸し、７０℃に設定したオイルバス中にマグネチックスターラーを用いて４時間、撹拌することで漂白した。
脱ミネラル、脱タンパクおよび漂白の一連の処理を４回繰り返した後、脱脂された原料を、１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、表面のアミノ基を脱プロント化し、その後、水で洗浄した。
【００９９】
（１−２）精製キチンの部分脱アセチル化
原料ａに対して上記の精製処理を行った精製キチン原料を、９０℃に保持した３３％水酸化ナトリウム水溶液に１時間または４時間浸漬し、部分脱アセチル化処理した。その後、部分脱アセチル化処理された原料ａを、濾過−水洗浄によって、ろ液が中性になるまで十分洗浄した。原料ａは、部分脱アセチル化によりＮ−アセチル化度が低下して、ナノファイバー化に適した状態となる。原料ａに含まれるキチンは、脱アセチル化に部分的にキトサン構造となる。
一方、原料ｂに対して上記の精製処理を行った精製キチンには部分脱アセチル化を行わなかった。
【０１００】
（２）浸漬処理
次に、上記で得られた精製キチンに水を加えて固形分濃度０．１％の精製キチン水分散液を調製した。その後、上記の水分散液に酢酸を添加することでｐＨを３．３に調整した水分散液試料を作製した。
【０１０１】
（３）解繊処理
次に、得られた精製キチン水分散液試料０．２５％を家庭用ミキサーで１分間解繊処理した後、超音波ホモジナイザーで１分間解繊処理した。
以上の（１）〜（３）の工程により、精製キチンを原料とするナノファイバー水分散液を得た。
【０１０２】
（微細化キチン１の評価）
得られた精製キチン、微細化キチン１について、アミノ基量、結晶化度、長軸の数平均軸径、光線透過率の測定や算出を次のように行った。得られた微細化キチンの評価結果を表１に示す。
【０１０３】
（アミノ基量測定）
分散処理前の精製キチンについて、アミノ基量を以下の方法にて算出した。
精製キチンの乾燥重量換算０．２ｇをビーカーに採り、イオン交換水８０ｍＬを添加した。
そこに、攪拌しながら、０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液を加えて、全体がｐＨ８となるように調整した。
そこに、自動滴定装置（商品名：ＡＵＴ−７０１、東亜ディーケーケー社製）を用いて、０．１ｍｏｌ／Ｌ塩酸を０．０５ｍＬ／３０秒で注入し、３０秒毎の電導度とｐＨ値を測定し、ｐＨ２．０まで測定を続けた。
得られた電導度曲線から、塩酸の滴定量を求め、アミノ基量（ｍｍｏｌ／ｇ）を算出した。
【０１０４】
（結晶化度の算出）
精製キチンについて、試料水平型多目的Ｘ線回折装置（商品名：ＵｌｔｉｍａIII、Ｒｉｇａｋｕ社製）を用い、Ｘ線回折パターンを測定した。Ｘ線回折パターンから、精製キチンの結晶化度を算出した。
【０１０５】
（微細化キチン１の長軸の数平均軸径の算出）
原子間力顕微鏡を用いて、微細化キチンの長軸の数平均軸径を算出した。
まず、微細化キチン水分散液を０．００１％となるように希釈した後、マイカ板上に２０μＬずつキャストして風乾した。
乾燥後に原子間力顕微鏡（商品名：ＡＦＭ５４００Ｌ、日立ハイテクノロジーズ社製）を用い、ＤＦＭモードで微細化キチンの形状を観察した。
微細化キチンの長軸の数平均軸径は、原子間力顕微鏡による観察画像から１００本の繊維の長軸径（最大径）を測定し、その平均値として求めた。
【０１０６】
（微細化キチン１水分散液の光線透過率の測定）
０．２５％の微細化キチン水分散液について、光線透過率を測定した。
石英製のサンプルセルの一方にはリファレンスとして水を入れ、もう一方には気泡が混入しないように微細化キチン水分散液を入れ、光路長１ｃｍにおける波長２２０ｎｍから１３００ｎｍまでの光線透過率を分光光度計（商品名：ＮＲＳ−１０００、日本分光社製）にて測定した。図５に光線透過率測定結果を示す。
【０１０７】
【表１】
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【０１０８】
表１から明らかなように、微細化キチン１水分散液は高い透明性を示した。また、微細化キチン１水分散液に含まれる微細化キチンの数平均短軸径は５０ｎｍ以下であり、結晶化度は５０％以上と高かった。
【０１０９】
（第２工程）
次に、重合性モノマーであるジビニルベンゼン（以下、ＤＶＢとも称する。）１０ｇに対し、重合開始剤である２、２−アゾビス−２、４−ジメチルバレロニトリル（以下、ＡＤＶＮとも称する。）を１ｇ溶解させた。
【０１１０】
前記重合性モノマー混合液全量を、微細化キチン濃度０．２５％の微細化キチン分散液４０ｇに対し添加したところ、重合性モノマー混合液と微細化キチン分散液はそれぞれ透明性の高い状態で２相に分離した。
【０１１１】
次に、上記２相分離した状態の混合液における上相の液面から超音波ホモジナイザーのシャフトを挿入し、周波数２４ｋＨｚ、出力４００Ｗの条件で、超音波ホモジナイザー処理を３分間行った。超音波ホモジナイザー処理後の混合液の外観は白濁した乳化液の様態であった。混合液一滴をスライドグラスに滴下し、カバーガラスで封入して光学顕微鏡で観察したところ、１〜数μｍ程度のエマルション液滴が無数に生成し、Ｏ／Ｗ型エマルションとして分散安定化している様子が確認された。
【０１１２】
（第３工程：複合粒子５を得る工程）
Ｏ／Ｗ型エマルション分散液を、ウォーターバスを用いて７０℃の湯浴中に供し、攪拌子で攪拌しながら８時間処理し、重合反応を実施した。８時間処理後に上記分散液を室温まで冷却した。重合反応の前後で分散液の外観に変化はなかった。得られた分散液に対し、遠心力７５,０００ｇで５分間処理したところ、沈降物を得た。デカンテーションにより上澄みを除去して沈降物を回収し、さらに孔径０．１μｍのＰＴＦＥメンブレンフィルターを用いて、純水とメタノールで繰り返し洗浄した。
こうして得られた精製・回収物を１％濃度とし、酢酸を用いてｐＨを３．３に調節して分散させ、粒度分布計（ＮＡＮＯＴＲＡＣ  ＵＰＡ−ＥＸ１５０、日機装株式会社）を用いて粒径を評価した。
次に精製・回収物を風乾し、さらに室温２５度にて真空乾燥処理を２４時間実施したところ、肌理細やかな乾燥粉体（複合粒子５）を得た。
【０１１３】
＜実施例１＞
上記実施例にてキチンおよび／またはキトサン原料として乾燥状態のタラバガニの殻を５ｍｍ程度に砕いた原料ａを用い、９０℃に保持した３３％水酸化ナトリウム水溶液に１時間浸漬し、部分脱アセチル化処理して作製した微細化キチン１Ａを用い、複合粒子５を作製した。
【０１１４】
＜実施例２＞
実施例１においてＤＶＢの代わりにジエチレングリコールジアクリレート（商品名ＦＡ−２２２Ａ、日立化成、以下、ＦＡ−２２２Ａとも称する。）を用いたこと以外は、実施例１と同様の条件で複合粒子５を作製した。
【０１１５】
＜実施例３＞
実施例１においてＤＶＢの代わりにヘキサンジオールジアクリレート（商品名Ａ−ＨＤ−Ｎ、新中村化学工業、以下、Ａ−ＨＤ−Ｎとも称する。）を用いたこと以外は、実施例１と同様の条件で複合粒子５を作製した。
【０１１６】
＜実施例４＞
実施例１において、９０℃に保持した３３％水酸化ナトリウム水溶液に４時間浸漬し、部分脱アセチル化処理して作製した微細化キチン１Ｂを用いた以外は実施例１と同様の条件で複合粒子５を作製した。
【０１１７】
＜実施例５＞
実施例１において、キチンおよび／またはキトサン原料として乾燥状態のタラバガニの殻を５ｍｍ程度に砕いた原料aの代わりに、ヤリイカの軟骨（湿潤状態）を１ｃｍ程度に砕いた原料ｂ（ベータキチン）を用い、精製キチンの部分脱アセチル化処理を施さずに作製した微細化キチン１Ｃを用いた以外は実施例１と同様の条件で複合粒子５を作製した。
【０１１８】
＜実施例６＞
実施例１の第１工程と同様に、微細化キチン分散液を得た。
次に、第２工程において、ポリ乳酸（ＰＬＡ）１０ｇを１００ｇのジクロロエタンに溶解し、フェニトロチオン（スミチオン、ＭＥＰ）２ｇ添加して混合し、溶解ポリマー液を調製した。
ポリマー液全量を、微細化キチン１濃度０．２５％の微細化キチン分散液５００ｇに対し添加したところ、溶解ポリマー液と微細化キチン分散液はそれぞれ透明性の高い状態で２相に分離した。
【０１１９】
次に、上記２相分離した状態の混合液における上層の液面から超音波ホモジナイザーを用いて実施例１の第３工程と同様に超音ホモジナイザー処理した。光学顕微鏡にて１〜数μｍ程度のエマルション液滴が無数に生成し、Ｏ／Ｗ型エマルションとして分散安定化している様子が確認された。
【０１２０】
次に第３工程において、Ｏ／Ｗ型エマルション液を７００ｍｇＨｇの減圧条件下で４０℃で３時間減圧乾燥してジクロロエタンを完全に揮発させた。ジクロロエタンの揮発前後で分散液の外観に変化はなかった。
得られた分散液を実施例１と同様の条件で分離・精製した。得られた複合粒子５の平均粒径は１．８μｍであった。実施例１と同様の条件で回収物を乾燥したところ、肌理細やかな乾燥粉体（複合粒子５）を得た。
【０１２１】
＜実施例７＞
実施例６において、第１工程と同様の条件で微細化キチン１分散液を調製し、第２工程にて、ポリ−ε−カプロラクトン（ＰＣＬ、和光純薬製）１０ｇを加熱して溶融ポリマー液を調製し、第３工程と同様の条件でＯ／Ｗ型エマルション液を調製後、第４ｂ工程にてＯ／Ｗ型エマルション液を冷却した。それ以外は実施例６と同様の条件で複合粒子５を得た。
【０１２２】
＜比較例１＞
実施例１において、微細化キチン分散液の代わりに純水を用いたこと以外は、実施例１と同様の条件で複合粒子の作製を試みた。
【０１２３】
＜比較例２＞
実施例１において、微細化キチン分散液の代わりにカルボキシメチルキチン水溶液を用いたこと以外は、実施例１と同様の条件で複合粒子の作製を試みた。
【０１２４】
＜比較例３＞
実施例６において、第ｂ１工程において、微細化キチン分散液の代わりにカルボキシメチルキチン水溶液を８質量部、ラウリン酸ポリグリセリル−１０（ＰＧＬＥ  ＭＬ１０）０．５質量部を純水５００ｇに溶かした水溶液を用い、第２工程及び第３工程は実施例６と同様の条件でＯ／Ｗ型エマルション液を調製した。得られたＯ／Ｗ型エマルション液をスプレードライヤー装置を用いて乾燥温度１００℃で噴霧乾燥し、粒子を作製した。
【０１２５】
＜比較例４＞
比較例３において、ラウリン酸ポリグリセリル−１０（ＰＧＬＥ  ＭＬ１０）を添加しなかった以外は比較例４と同様の条件で粒子の作製を試みた。
【０１２６】
＜評価方法＞
【０１２７】
（液滴安定化可否評価）
液滴安定化形成可否は、目視および光学電子顕微鏡による形状観察により判断した。得られた複合粒子分散液をスライドガラスに滴下し、カバーガラスを被せて光学顕微鏡にて観察した。
第２工程のエマルション安定化可否については、以下のように判定した。
○：目視で２相が分離することなく、光学顕微鏡にて微小な液滴が観察された。
×：目視で２相が分離していた、または光学顕微鏡にて液滴の平均径が５０μｍ以上であった。
【０１２８】
（複合粒子形成可否評価）
複合粒子の形成可否は、走査型電子顕微鏡による形状観察により判断した。得られた乾燥粉体を走査型電子顕微鏡にて観察した。複合粒子の形成可否は、以下のように判定した。
○：粒子が得られ、粒子表面に微細化キチンが被覆されていた。
△：粒子が得られたが、粒子表面に微細化キチンが被覆されていなかった。
×：上記粒子は得られなかった。
【０１２９】
（再分散性の評価）
再分散性の評価は、第４工程で得られた複合粒子の粒度分布と、乾燥、再分散後の粒度分布を比較して再分散性を評価した。
第４工程で得られた複合粒子を１％濃度とし、酢酸を用いてｐＨを３．３に調節して分散させ、粒度分布計（ＮＡＮＯＴＲＡＣ  ＵＰＡ−ＥＸ１５０、日機装株式会社）を用いて測定した平均粒径を、再分散前の平均粒径（Ｄ１）とし、複合粒子５の乾燥粉体を１％の濃度で純水に添加し、攪拌子で攪拌しながら酢酸水溶液を添加してｐＨを３．３に調節して再分散させて測定した粒子径を再分散後の平均粒径（Ｄ２）とする。再分散性の評価は、以下のように判定した。
〇：０．５  ≦  Ｄ２／Ｄ１  ≦１．５
×：Ｄ２／Ｄ１  ＜  ０．５、１．５  ＜  Ｄ２／Ｄ１
【０１３０】
（再分散性の評価は）
ＪＩＳ規格「ＪＩＳ  Ｋ６９５０：２０００  プラスチックー水系培養液中の好気的究極生分解度の求め方ー閉鎖呼吸計を用いる酸素消費量の測定による方法」生分解性を評価した。複合粒子５と活性汚泥をそれぞれ１００ｍｇ／Ｌ、３０ｍｇ／Ｌになるように無機塩培地に添加し、酸素の消費量を測定し、酸素消費生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ；化学物質又は有機物が、特定条件下で、水中での好気的生物酸化によって消費された溶存酸素の質量濃度）を算出する。
コントロールとして複合粒子５が入っていない無機塩培地を用いる。機能性成分を除いた複合粒子５の全てが水と炭酸ガスにまで変換されるのに必要な酸素量（理論酸素要求量、ＴｈＯＤ）をポリマー組成式から算出した。生分解度は、理論酸素要求量に対する生物化学的酸素要求量として算出した（生分解度＝ＢＯＤ／ＴｈＯＤ×１００）。再分散性の評価は、以下のように判定した。
〇：試験開始から２８日後の生分解度が８０％以上であった。
×：試験開始から２８日後の生分解度が８０％未満であった。
【０１３１】
以上の実施例および比較例を用いた評価結果を図７、図８及び表２に示す。図７は実施例１および実施例４により得られた複合粒子の光学顕微鏡観察図である。図８は複合粒子５の乾燥粉体を操作型電子顕微鏡にて観察した結果である。表２において液滴安定化剤とは第２工程においてＯ／Ｗ型エマルションを安定化させるために用いた添加剤のことであって、例えば本発明における微細化キチン１が相当する。また表２比較例中の各セルにおける斜線表記は、各工程実施中に工程の遂行が不可能となり、その後の工程を実施していないことを示している。
【０１３２】
図７及び図８から明らかなように、Ｏ／Ｗ型エマルション液滴を鋳型とし、液滴を固体化させることにより、エマルション液滴の形状に由来した、真球状の複合粒子５が無数に形成していることが確認され、さらに図８に示されるように、その表面は幅数ｎｍの微細化キチン１によって均一に被覆されていることが確認された。また、ろ過洗浄によって繰り返し洗浄したにも拘らず、複合粒子５の表面は等しく均一に微細化キチン１によって被覆されていることから、本発明の複合粒子５において、複合粒子内部のモノマーと微細化キチン１は結合しており、不可分の状態にあることが示された。
【０１３３】
【表２】
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【０１３４】
表２の実施例１〜７の評価結果において明らかなように、微細化キチン１の種類によらず、液滴を安定化し、各種モノマーの重合物や生分解性ポリマー及び各種機能性成分をコア粒子３とする複合粒子５を作製可能であることが確認された。得られた複合粒子５は再分散性が良好であった。また、生分解性ポリマーを用いることで、生分解性を有する複合粒子５を得られた。
【０１３５】
一方、比較例１においては、第２工程の遂行が不可能であった。具体的には、超音波ホモジナイザー処理を実施してもモノマー相と微細化キチン分散液相が２相分離したまま状態となり、Ｏ／Ｗ型エマルションの作製自体が不可能であった。
比較例４においても、第２工程の遂行が不可能であった。具体的には、超音波ホモジナイザー処理を実施してもポリマー相と微細化キチン分散液相が２相分離したまま状態となり、Ｏ／Ｗ型エマルションの作製自体が不可能であった。
【０１３６】
また、比較例２および比較例４においては、第ａ２工程におけるＯ／Ｗ型エマルションの形成は可能であった。これはカルボキシメチルキチンが微細化キチンと同様に両親媒性を示したため、エマルションの安定化剤として機能したと考えられる。しかしながら、続く第３工程において液滴を固体化させると、エマルションが崩壊してしまい、Ｏ／Ｗ型エマルションを鋳型とした複合粒子を得ることができなかった。この理由としては定かではないが、カルボキシメチルキチンは水溶性であるため、液滴の固体化中もエマルション形状を維持するための微細化キチン層１０としては脆弱である可能性が高く、そのため液滴の固体化にエマルションが崩壊したと考えられる。
【０１３７】
また、比較例３においては粒子を作製できたが、表面に微細化キチン１が被覆されていなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明の複合粒子は、添加剤としての添加効率、樹脂との混練効率が向上し、また輸送効率向上や腐敗防止の観点からコスト削減にも寄与するなど、産業実施の観点から好ましい効果が得られる。
本発明の複合粒子は、更に、コア粒子３内に磁性体、医薬品、農薬、香料、接着剤、酵素、顔料、染料、等の機能性材料を取込ませた上でマイクロカプセル化することで、該機能性材料の保護や、放出挙動の制御などが可能となる。コア粒子３を覆う微細化キチン層１０に機能性材料をさらに付与することも可能である。
微細化キチン１は、生分解性および生体適合性を有しているため、本発明の複合粒子５は、コア粒子３に生分解性ポリマー、生体適合性ポリマーを用いることにより、ドラッグデリバリーシステム等医療用途や化粧品や貼付剤等のヘルスケア用途、食品用途に好適である。
【符号の説明】
【０１３９】
１    微細化キチン（キチンナノファイバー）
１０    微細化キチン層
２    液滴
２Ａ  液滴（モノマー液滴）
２Ｂ  液滴（溶解ポリマー液滴）
２Ｃ  液滴（溶融ポリマー液滴）
３    コア粒子（ポリマー、樹脂）
４    分散液
５    複合粒子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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