KR101388166B1 - 동질이상 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 항산화 활성을 지닌 폴리페놀 분자를 층상형 금속 수산화물 나노입자의 층간에 배열함으로써 폴리페놀의 결정 상태를 준결정, 혹은 준무정형 상태로 조절하여 용해도 및 확산에 의한 폴리페놀 분자의 방출 속도를 조절하기 위한 폴리페놀과 층상형 금속 수산화물과의 혼성체 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 항산화 활성을 지닌 폴리페놀과 층상형 금속 수산화물과의 혼성체는 층상형 나노 구조 내에 음이온성을 갖는 폴리페놀 분자를 결정과 무정형의 중간 상태로 재배열시킬 수가 있으며, 이에 따라 폴리페놀의 녹는점, 열적 거동, 수용액 상에서의 용출 거동과 같은 물리화학적 성질을 조절할 수 있으므로, 다양한 약제학적 조성이나 화장품 조성 등에 활용함에 있어서 용도에 맞게 효과적으로 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 항산화 활성을 지닌 폴리페놀과 층상형 금속 수산화물과의 혼성체는 층상형 나노 구조 내에 음이온성을 갖는 폴리페놀 분자를 결정과 무정형의 중간 상태로 재배열시킬 수가 있으며, 이에 따라 폴리페놀의 녹는점, 열적 거동, 수용액 상에서의 용출 거동과 같은 물리화학적 성질을 조절할 수 있으므로, 다양한 약제학적 조성이나 화장품 조성 등에 활용함에 있어서 용도에 맞게 효과적으로 이용될 수 있다.
Description
본 발명은 폴리페놀과 층상형 금속 수산화물의 혼성체에 관한 것이다.
폴리페놀 분자는 견과류나 카카오 열매, 혹은 베리류의 과실 등의 식물에서 발견되는 항산화 성분으로서 분자당 페놀 그룹이 한 개 이상 존재하는 것이 특징이다. 폴리페놀은 여러 가지 방법으로 분류될 수 있는데, 우선 폴리페놀은 베이스가 되는 유닛에 따란 갈릭 산 (gallic acid), 플라본 (flavone), 시나믹 산(cinnamic acid)을 기반으로 한 폴리페놀들로 분류될 수 있다. 또한, 페놀계 기능기의 종류와 숫자에 따라서도 분류될 수 있는데, 페놀, 피로카테콜, 피로갈롤, 레소시놀, 플로로글루시놀, 하이드로퀴논 등의 페놀계 기능기에 따라 분류되기도 한다. 이러한 폴리페놀 류의 분자들은 최근 암, 염증을 포함한 다양한 병증에 대한 치료 기능 (E. Barone, V. Calabrese, C. Mancuso, "Ferulic acid and its therapeutic potential as a hormetin for age-related diseases", Biotechnology (2009) 10: 97-108, M. Larrosa, C. Luceri, E. Vivoli, C. Pagliuca, M. Lodovici, G. Moneti, P. Dolara, "Polyphenol metabolites from colonic microbiota exert anti-inflammatory activity on different inflammation models" Mol. Nutr. Food Res. (2009) 53:1044-1054) 이 알려짐에 따라 기능성 분자로서의 관심도가 날로 높아지고 있다.
이러한 폴리페놀 분자의 항산화 효율이나 치료제로서의 효과를 극대화하기 위하여는 폴리페놀의 물리화학적인 거동을 조절할 필요가 있다. 특히 효과시간 지속을 위한 서방형 소재개발이 필요하다.
본 발명은 폴리페놀 분자의 배열이 조절된 신규 나노 혼성체를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 항산화 효과를 갖는 폴리 페놀 화합물이 층상형 금속 수산화물의 층 내에 도입되어 혼성화된, 폴리 페놀 화합물의 층상형 금속 수산화물과의 나노 혼성체를 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 본 발명은 염기 용액 내에 폴리 페놀 화합물을 용해하여 음이온 형태로 제조한 다음, 다양한 나노입자 전구체를 이용하여 폴리페놀-나노 혼성체를 제조한다.
본 발명은 또한 폴리페놀 및 금속 수산화물을 포함하는 나노 혼성체로서, 상기 금속 수산화물은 층상형 구조를 가지며, 상기 폴리페놀은 상기 층상형 구조의 층간에 도입되고, 상기 혼성체의 입도는 100 nm ± 20 nm인, 하기 화학식 1로 표시되는, 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체를 제공한다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리페놀과 층상형 금속 수산화물의 나노 혼성체는 다양한 방법으로 폴리페놀 분자의 결정 구조를 재배열할 수 있는 방법이다. 본 발명에 의하여 층상형 나노 구조 내에 음이온성을 갖는 폴리페놀 분자를 결정과 무정형의 중간 상태로 재배열시킬 수가 있으며, 이에 따라 폴리페놀의 녹는점, 열적 거동, 수용액 상에서의 용출 거동과 같은 물리화학적 성질을 조절할 수 있으므로, 다양한 약제학적 조성이나 화장품 조성 등에 활용함에 있어서 용도에 맞게 효과적으로 이용될 수 있다. 이는 특히, 항산화 효과를 지속시키기 위한 서방성 응용에 뛰어나다.
도 1은 폴리페놀 분자를 층상형 나노공간에 배열하는 다양한 방법과 그에 대한 모식도이다. ((a) 공침법, (b) 이온교환법, (c) 재구조법, (d) 박리화-재조합법)
도 2는 폴리페놀 및 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 각각의 다양한 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 혼성체에 대한 X-선 회절 패턴이다. ((a) 고체상태 폴리페놀, (b) 층상형 금속 수산화물 나노캡슐, (c) 공침법, (d) 이온교환법, (e) 재구조법, (f) 박리화-재조합법으로 캡슐화된 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 혼성체)
도 3A는 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 각각의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체의 z축 방향의 전자 밀도를 나타난 1차원 전자 밀도 그래프이다. ((a) 공침법, (b) 이온교환법, (c) 재구조법, (d) 박리화-재조합법)
도 3B는 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체 내의 폴리페놀의 배열을 나타낸 모식도와 1차원 전자 밀도 그래프를 대응시켜 놓은 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 각각의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체의 적외선 분광분석 스펙트럼이다. ((a) 고체상태 폴리페놀, (b) 공침법, (c) 이온교환법, (d) 재구조법, (e) 박리화-재조합법으로 캡슐화된 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 혼성체)
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 각각의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체의 주사 전자현미경 사진이다. ((a) 층상형 금속 수산화물 나노캡슐 (CO3 2 -가 층간삽입된 형태), (b) 층상형 금속 수산화물 나노캡슐 (NO3 -가 층간삽입된 형태) (c) 공침법, (d) 이온교환법, (e) 재구조법, (f) 박리화-재조합법으로 캡슐화된 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 혼성체)
도 6는 용액 및 고체 상태의 폴리페놀 및 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 각각의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체의 자외선-가시광선 흡광 분광 스펙트럼이다. ((a) 수용액 상태의 폴리페놀, (b) 고체상태의 폴리페놀 (c) 공침법, (d) 이온교환법, (e) 재구조법, (f) 박리화-재조합법으로 캡슐화된 고체상태의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 혼성체)
도 7A는 고체 상태의 폴리페놀 및 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 각각의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체의 열분석 결과이다. ((a) 고체상태의 폴리페놀 (b) 공침법, (c) 이온교환법, (d) 재구조법, (e) 박리화-재조합법으로 캡슐화된 고체상태의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 혼성체)
도 7B는 고체 상태의 폴리페놀 및 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 각각의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체의 열분석 결과를 1차 미분하여 온도에 따른 중량감소가 나타나는 부분을 분석한 그래프이다. ((a) 고체상태의 폴리페놀 (b) 공침법, (c) 이온교환법, (d) 재구조법, (e) 박리화-재조합법으로 캡슐화된 고체상태의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 혼성체)
도 7C는 고체 상태의 폴리페놀 및 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 각각의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체의 시차 주사 열량 분석 결과이다. ((a) 고체상태의 폴리페놀 (b) 공침법, (c) 이온교환법, (d) 재구조법, (e) 박리화-재조합법으로 캡슐화된 고체상태의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 혼성체)
도 8A는 고체 상태의 폴리페놀 및 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 각각의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체의 증류수 상에서의 시간에 따른 용해도를 나타낸 그래프이다.
도 8B는 고체 상태의 폴리페놀 및 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 각각의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체의 식염수 수용액 상에서의 시간에 따른 폴리페놀 방출 패턴을 나타낸 그래프이다.
도 2는 폴리페놀 및 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 각각의 다양한 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 혼성체에 대한 X-선 회절 패턴이다. ((a) 고체상태 폴리페놀, (b) 층상형 금속 수산화물 나노캡슐, (c) 공침법, (d) 이온교환법, (e) 재구조법, (f) 박리화-재조합법으로 캡슐화된 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 혼성체)
도 3A는 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 각각의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체의 z축 방향의 전자 밀도를 나타난 1차원 전자 밀도 그래프이다. ((a) 공침법, (b) 이온교환법, (c) 재구조법, (d) 박리화-재조합법)
도 3B는 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체 내의 폴리페놀의 배열을 나타낸 모식도와 1차원 전자 밀도 그래프를 대응시켜 놓은 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 각각의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체의 적외선 분광분석 스펙트럼이다. ((a) 고체상태 폴리페놀, (b) 공침법, (c) 이온교환법, (d) 재구조법, (e) 박리화-재조합법으로 캡슐화된 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 혼성체)
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 각각의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체의 주사 전자현미경 사진이다. ((a) 층상형 금속 수산화물 나노캡슐 (CO3 2 -가 층간삽입된 형태), (b) 층상형 금속 수산화물 나노캡슐 (NO3 -가 층간삽입된 형태) (c) 공침법, (d) 이온교환법, (e) 재구조법, (f) 박리화-재조합법으로 캡슐화된 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 혼성체)
도 6는 용액 및 고체 상태의 폴리페놀 및 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 각각의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체의 자외선-가시광선 흡광 분광 스펙트럼이다. ((a) 수용액 상태의 폴리페놀, (b) 고체상태의 폴리페놀 (c) 공침법, (d) 이온교환법, (e) 재구조법, (f) 박리화-재조합법으로 캡슐화된 고체상태의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 혼성체)
도 7A는 고체 상태의 폴리페놀 및 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 각각의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체의 열분석 결과이다. ((a) 고체상태의 폴리페놀 (b) 공침법, (c) 이온교환법, (d) 재구조법, (e) 박리화-재조합법으로 캡슐화된 고체상태의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 혼성체)
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도 8A는 고체 상태의 폴리페놀 및 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 각각의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체의 증류수 상에서의 시간에 따른 용해도를 나타낸 그래프이다.
도 8B는 고체 상태의 폴리페놀 및 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 각각의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체의 식염수 수용액 상에서의 시간에 따른 폴리페놀 방출 패턴을 나타낸 그래프이다.
폴리페놀의 활성을 조절하기 위해서는 분자의 배열 상태를 적절히 조절하여 다양한 동질이상(polymorphism)을 구현하는 것이 중요한데, 이는 동질이상형에 따라서 물질의 결정성, 녹는점, 용해도, 수용액상에서의 방출 특성 등이 매우 다양하게 조절될 수 있기 때문이다.
폴리페놀 분자는 고체상에서 결정 구조로 존재하는데, 폴리페놀의 일종인 페룰산(ferulic acid)은 분자와 분자사이의 수소 결합에 의하여 결정 구조를 이루는 것으로 알려져 있다. (M. Nethaji, V. Pattabhi, “Structure of 3-(4-Hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-propenoic Acid (Ferulic Acid)” Acta Cryst. (1988) C44: 275-277) 또한, 폴리페놀은 다량의 히드록시 기의 존재 때문에 물이나 에탄올 등의 용매에 쉽게 용해되어 단분자 상태로 존재할 수도 있다.
본 발명에서는 층상형 고체 나노입자를 이용하여 폴리페놀 분자를 나노 공간 내에 배열시킴으로서 고체 결정과 수용액상의 단분자 형태의 중간 상태인 준경절 (quasi-crystalline) 혹은 준무정형 (quasi-amorphous) 상태로 제조하는 것을 포함한다. 이와 같이 층상형 고체 나노입자를 이용하여 결정 구조 배열이 조절된 폴리페놀은 분말 형태로 얻어지게 되지만, 배열은 결정 상태의 것과 상당히 다르고 이에 따라 폴리페놀 분자가 갖고 있는 고유의 물리화학적 성질인 녹는점이나 수용액 상에서의 용해도, 방출 속도가 달라질 수 있다.
본 발명은 폴리페놀을 층상형 금속 수산화물 나노입자의 나노공간 내에 배열하는 나노혼성체에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 폴리페놀과 층상형 금속 수산화물과의 나노혼성체에 의하여 결정 내의 폴리페놀 분자의 배열 상태를 조절하는 것, 그리고 이에 따른 폴리페놀의 수용액 내 용해도나 방출 속도 조절에 관한 것이다.
폴리페놀 분자를 배열하는 데 사용되는 층상형 금속 수산화물(Layered Double Hydroxide: LDH)은 하이드로탈사이트(hydrotalcite) 유사 화합물이라고도 불리며, 마그네슘과 알루미늄의 층상형 수산화물 구조로 이루어진 하이드로탈사이트와 유사한 구조를 가지면서 마그네슘과 알루미늄 외에도 다른 2가와 3가의 금속으로 치환될 수 있는 화합물을 말한다. 금속 이중층 수산화물은 층 내의 3가 금속 이온의 존재 때문에 층 자체가 양전하로 하전되어 있어, 층 내에 다양한 음이온을 도입시킬 수 있으며, 합성방법을 적절히 적용함에 따라서 층 안에 존재하는 음이온 물질이나 분자들의 배열을 조절할 수 있으며, 본 발명에서는 합성방법을 조절함에 따라 분자들의 배열을 조절하고자 한다.
이에 본 발명자들은 항산화 활성을 갖고 있는 폴리페놀 분자의 분자 배열을 조절하여 새로운 고체 분말로 얻어내어 녹는점, 열적 특성, 용해도, 수용액상의 방출 특성 등을 조절하는 방법에 대해 연구한 결과, 폴리페놀 분자를 층상형 금속 수산화물의 층 내에 도입하여 정렬시키면 폴리페놀 분자의 배열이 고체나 수용액상에서의 배열과 달라져서 물리화학적 특성이 변화될 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명이 제공하는 폴리페놀과 층상형 금속 수산화물의 나노 혼성체는 폴리페놀 분자가 음이온 형태로 층상형 금속 수산화물의 층 내에 도입되어 혼성화된 형태를 가지며, 합성 방법에 따라 나노공간에 폴리페놀이 배열된 형태와 물리화학적 성질이 변화하는 것을 특징으로 한다.
상기 나노 혼성체를 구성하는 층상형 금속 수산화물은 약염기성 또는 중성의 무기 화합물로 생체 독성이나 피부 자극 등의 부작용이 없는 생체 친화성이 우수한 물질이다. 이러한 층상형 금속 수산화물과 혼성화된 혼성체는 대표적으로 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
[M2 + (1-x)N3 + x(OH)2]x+(An -)x/n ˙ yH2O
상기 화학식 1에서,
M2 +는 2가 금속 양이온이고;
N3 +는 3가 금속 양이온이고;
A는 폴리페놀이며;
n은 폴리페놀의 전하수이며;
x는 0.01 내지 0.5의 수이고;
y는 0을 초과하는 양수이다.
상기 2가 금속 양이온(M2 +)으로는 마그네슘(Mg2 +), 칼슘(Ca2 +), 아연(Zn2 +) 및 이들의 조합 등이 있고 , 상기 3가 금속 양이온(N3 +)으로는 알루미늄(Al3 +), 철(Fe3+)및 이들의 조합 등이 있으나, 상기 2가 금속 양이온 및 상기 3가 금속 양이온은 상기 종류로 한정되는 것은 아니며, 당해 기술분야에서 층상형 금속 수산화물로서 공지된 것에 해당하는 것을 모두 포함할 수 있다.
상기 나노 혼성체에 배열되는 폴리페놀 화합물로는 층상형 금속 수산화물과 혼성체를 형성하기 위해서, 수용액에서 음전하를 띠거나 알칼리 조건 하에서 음이온을 나타내는 폴리페놀이 이용될 수 있다. 이러한 폴리페놀 화합물로는 페룰산 (ferulic acid), 카페인산(caffeic acid), 쿠마린산 (coumaric acid) 등이 대표적으로 이용될 수 있다.
본 발명이 제공하는 폴리페놀의 층상형 금속 수산화물과의 나노 혼성체의 입도는 다양하게 조절될 수 있으나, 용해도 등의 특성에 크게 영향을 미치지 않으면서 적당한 나노공간을 제공하기 위하여 약 100 nm 정도의 크기를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 나노 혼성체가 너무 작아 약 50 nm에도 미치지 못할 경우에는 나노입자들간의 상호 정전기적 인력으로 폴리페놀의 물리화학적 성질 조절이 힘들 수 있으며, 입자가 너무 큰 경우에는 폴리페놀 분자의 수용액상 용해나 방출 특성에 있어서 저해 효과를 가져올 수 있다. 한 구현예에서 본 발명의 나노 혼성체의 입도는 약 50nm에서 200nm 사이의 크기이다. 다른 구현예에서 본 발명의 나노 혼성체의 입도는 약 100nm±20nm이다. 세포내로 LDH가 흡수되는 비율은 LDH 크기와 관련성을 가지며, 약 50nm에서 200nm 사이의 크기를 가질 때 클라트린 매개 엔도시토시스(clathrin-mediated endocytosis)를 통해 특히 세포안으로 내재화비율이 커진다(Jae-Min Oh, Soo-Jin Choi, Go-Eun Lee, Jung-Eun Kim, and Jin-Ho Choy, "Inorganic Metal Hydroxide Nanoparticles for Targeted Cellular Uptake Through Clathrin-Mediated Endocytosis", CHEMISTRY-AN ASIAN JOURNAL (2009) 4: 67-73 )
상기 본 발명이 제공하는 폴리페놀 분자가 배열된 나노 혼성체는 여러 가지 방법에 의하여 제조될 수 있는데, 도면 1에서 제시된 것처럼, 1) 염기 용액 내에 폴리페놀 분자를 용해시킨 다음 금속 염으로 적정하는 공침법, 2) 미리 제조된 층상형 금속 수산화물에 폴리페놀 분자를 직접 도입하는 이온교환법, 3) 층상형 금속 수산화물 전구체를 열처리한 후 폴리페놀 분자와 동시에 섞어서 나노구조체를 만드는 재구조법, 4) 층상형 금속 수산화물 전구체를 낱장으로 떼어 낸 후 폴리페놀 분자 존재하에 재적층 시키는 박리화-재조합법을 이용하여 제조될 수 있다.
상기 염기 용액은 수산화나트륨 또는 암모니아의 수용액이 이용될 수 있으며, 이러한 염기 용액은 폴리페놀 분자를 음이온화 할 수 있을 정도의 충분한 농도 (0.01~1M)를 갖는 것이 바람직하다.
상기 혼성체에 사용되는 층상형 금속 수산화물을 제조하기 위한 금속 전구체는 2가와 3가의 금속염 혼합 용액을 이용하며, 바람직하게는 질산염, 염산염, 황산염이 이용될 수 있다.
상기 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노혼성체 중 공침법으로 제조하는 혼성체는, 우선 염기 용액 내에 폴리페놀 화합물을 원하는 용도로 용해한 다음, 2가 금속염 및 3가 금속염의 수용액으로 적정하여 pH 9~10 으로 하면, 층상형 금속 수산화물이 형성됨과 동시에 상기 폴리페놀 화합물이 층상형 금속 수산화물의 층내에 도입되어 혼성화됨으로써 고체 분말 형태의 혼성체를 얻을 수 있다. 상기 붕소 화합물의 염기 용액의 pH가 낮으면 충분한 양의 나노 혼성체가 형성되지 않고 pH가 높은 경우에는 나노 혼성체의 2가/3가 금속 비율이 원하는 대로 얻어지지 않는 문제가 발생할 수 있다.
상기 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노혼성체 중 이온교환법으로 제조하는 혼성체는 2가와 3가의 금속염 용액만을 염기 용액으로 적정하여 층상형 구조를 얻은 후, 염기 용액에 용해되어 있는 폴리페놀 수용액과 직접 반응시켜 얻을 수 있다. 이 때 먼저 생성되어 있던 층상형 금속 수산화물의 층간에 존재하던 NO3 -, Cl- 등의 이온이 폴리페놀과의 이온교환 반응을 거쳐 빠져 나오고 폴리페놀 분자들은 층안에서 분자 배열을 할 수 있다. 이 때 폴리페놀 수용액의 당량이 교환하고자 하는 NO3 -나 Cl- 이온보다 1.5배 이상 많지 않으면 효율적인 이온 교환이 일어나지 않을 수 있다.
상기 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노혼성체 중 재구조법으로 제조하는 혼성체는 2가와 3가의 금속염 용액과 탄산 이온을 함께 염기용액으로 적정한 나노입자 전구체로부터 시작할 수 있다. 2가와 3가 금속 수산화물 층간에 탄산 이온이 존재하는 금속이중층 수산화물을 400 ℃에서 가열하게 되면 탈수 반응과 탈이산화탄소 반응을 통하여 2가/3가 금속의 산화물이 얻어지게 된다. 이 산화물을 폴리페놀 수용액에 섞에 되면 수화 반응이 일어나면서 층상형 금속 수산화물이 얻어지게 되고, 동시에 폴리페놀이 층간에 배열되게 된다.
상기 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노혼성체 중 박리화-재조합법으로 제조하는 혼성체는 2가와 3가의 금속염 용액과 질산 이온을 함께 염기용액으로 적정한 나노입자 전구체로부터 시작할 수 있다. 2가와 3가 금속 수산화물 층간에 질산이온이 존재하는 금속이중층 수산화물을 포름아미드 용액에 분산하여 24시간 이상 교반하게 되면 0.5 nm 정도의 두께를 갖는 금속 이중층 수산화물의 층이 박리화되고, 박리화된 콜로이드 용액에 폴리페놀 수용액을 첨가하게 되면, 나노층과 폴리페놀 분자 사이의 정전기적 인력에 의하여 재적층 현상이 일어나게 되고 동시에 폴리페놀이 층간에 배열하게 된다.
앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 나노혼성체는 층상의 나노공간 내에 폴리페놀 분자를 적절히 배열하여 폴리페놀의 물리화학적 성질을 조절하는 것으로서 폴리페놀 분자의 배열과 무관하게 입자 크기에 따라 물성이 영향을 받을 수 있다. 따라서, 상기 본 발명의 나노 혼성체를 제조시 원하는 입도를 균일하게 획득하는 것이 중요하다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 나노 혼성체는 바람직하게는 100 nm 정도의 크기를 갖는 것이 바람직하며, 이러한 입도의 나노 혼성체를 균질하게 얻기 위해서는 폴리페놀의 염기 용액으로 2 가 금속염 및 3 가 금속염의 수용액을 적정하여 나노 혼성체를 침전시키는 공침반응에서는 총 반응시간을 총 12-72시간 사이로, 반응 온도는 상온-60℃ 정도로 하는 것이 바람직하다. 이온교환, 재구조, 박리화-재조합법을 위한 층상형 금속 수산화물 전구체를 균일한 입도로 얻기 위해서는 2 가 금속염 및 3 가 금속염의 수용액을 염기 용액으로 적정한 분산물질을 100-150 ℃ 정도의 온도에서 24-72시간 정도의 시간으로 수열처리 하는 것이 바람직하다. 공침방법에서는 수열처리에 의하여 폴리페놀 분자의 변성이 일어날 수 있으므로, 피하는 것이 좋다. 또한, 금속이온의 농도는 효율적인 침전 반응이 일어날 수 있으며 분산물질의 점도가 너무 높지 않도록 하기 위하여 0.01-0.5M 정도로 조절하는 것이 바람직하며, 2가 금속의 3가 금속에 대한 비율은 폴리페놀 분자의 도입을 위하여 2:1~4:1의 범위로 하는 것이 바람직하다.
상기 본 발명이 제공하는 폴리페놀의 층상형 금속 수산화물과의 나노 혼성체는 혼성화 전의 폴리페놀 고체에 비하여 분자 배열이 달라지기 때문에 녹는점이나 수용액 상에서의 용해도 등이 조절될 수 있다. 따라서, 본 발명은 또한 상기 폴리페놀-층상형 금속 수산화물과의 나노 혼성체 내에 존재하는 폴리페놀 분자의 열적 거동과 수용액 상에서의 용해/방출 특성을 제공한다.
상기 본 발명에 의하여 열적 거동이 조절된 폴리페놀 분자들은 녹는점, 열분해 온도, 수용액 상에서 용해/방출 특성이 특정하게 조절되어야 하는 조성물에 이용될 수 있다. 특히 수용액 상에서 방출이 조절되어 천천히 폴리페놀을 방출해야 하는 서방 기능이 필요한 조성물 등에 이용될 수 있다. 이러한 조성물로서는 약학 조성물, 화장품 조성물, 식품 조성물 등이 있을 수 있으며, 이러한 조성물에 허용 가능한 첨가제로는 용해 보조제, 완충제, 안정화제, 또는 보존제 등이 있을 수 있다.
본 발명의 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 혼성체는 폴리페놀의 항산화 효과나 항암/항염증 효율이 이용되는 치료제, 화장품 등에 이용될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
하기 실시예에서는 폴리페놀 분자들이 2차원 나노공간에 적절히 배열된 폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체를 본 발명의 일 구현예에 따라 제조하고, 폴리페놀의 배열에 대한 구조분석을 위해 X-선을 이용한 회절분석, 적외선 분광분석, 자외선-가시광선 분광분석을 실시하였으며 주사 전자현미경을 통해 나노 혼성체의 입형 및 입도를 분석하였다.
또한, 새롭게 배열된 폴리페놀 분자들과 고체 결정 상태의 폴리페놀 분자들의 녹는점, 열분해 온도 등과 같은 열적 거동을 비교하기 위하여 열분석, 시차주사열량 분석을 하였으며, 수용액 상에서 폴리페놀 분자들이 용해되는 정도와 염용액 내에서 방출되는 정도를 비교 평가하기 위하여 용출 패턴을 분석하였다.
폴리페놀 분자들의 용해와 방출 평가는 3차 증류수와 0.9% NaCl 용액 (식염수) 조건에서 평가되었으며, HPLC 분석을 통하여 용해된 양 및 방출된 양을 정량하였다.
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실시예
1>
공침법에
의한 폴리페놀-
층상형
금속 수산화물 나노 혼성체 제조
공침법에 의한 합성을 위하여 폴리페놀 중의 하나인 페룰산 (ferulic acid)를 0.1 M 수산화소듐 용액으로 용해하여 음이온 형태로 제조한 후, 마그네슘과 알루미늄 질산염을 2:1 비율이 되도록 제조한 0.5 M 수용액과 섞어 교반하였다. 여기에 0.1 M 수산화소듐 용액을 이용하여 pH가 9.5 정도로 되도록 약 1시간에 걸쳐 적정하였으며, 상온에서 24시간동안 반응하여 얻어진 침전물을 건조하여 본 발명에 따른 공침법 나노혼성체를 제조하였다.
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실시예
2> 이온교환법에 의한 폴리페놀-
층상형
금속 수산화물 나노 혼성체 제조
이온교환법, 재구조법, 박리화-재조합법에 사용되는 층상형 금속 수산화물 전구체 합성을 위하여 우선 마그네슘과 알루미늄 질산염을 2:1 비율이 되도록 제조한 0.5 M 수용액에 0.1M 탄산소듐을 포함한 0.1 M 수산화소듐 용액을 이용하여 pH가 9.5가 되도록 약 1시간에 걸쳐 적정하였다. 얻어진 흰색 분산체는 수열합성 용기에 넣어 100 ℃ 온도에서 24시간 동안 수열처리 하였다. 이렇게 얻어진 전구체는 탄산 이온을 층간에 포함하고 있으며, 후처리를 통하여 혼성체 제조에 이용되었다.
탄산이온을 포함하는 층상형 금속 수산화물 전구체를 0.1M 질산/1M 질산소듐 수용액에 재분산하여 12시간 이상 교반하여 입도와 입형에는 영향이 없이 질산이온으로 탄산이온을 치환하였다. 질산이온이 치환된 층상형 금속 수산화물을 다시 0.5 M 페룰산 수용액에 분산하여 질소 기체 조건 하에서 24시간 교반하여 질산이온이 페룰산 분자로 치환된 이온교환 혼성체를 얻었다.
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실시예
3> 재구조법에 의한 폴리페놀-
층상형
금속 수산화물 나노 혼성체 제조
탄산 이온을 포함하는 층상형 금속 수산화물 전구체를 400℃에서 4시간동안 열처리하여 탈수/탈이산화탄소가 진행된 금속산화물을 제조하였고, 이 금속산화물을 0.5M 페룰산 수용액에 분산하여 24시간 이상 질소 기체 조건 하에서 교반하여 재수화 반응을 통해서 층상형 금속 수산화물이 재생성되었고, 동시에 페룰산 분자들이 층간 공간에 배열된 재구조 혼성체를 얻었다.
< 실시예 4> 박리화-재조합법에 의한 폴리페놀- 층상형 금속 수산화물 나노 혼성체 제조
탄산이온을 포함하는 금속이중층수산화물 전구체를 0.1M 질산/1M 질산소듐 수용액에 재분산하여 12시간 이상 교반하여 질산이온으로 치환된 층상형 금속 수산화물을 얻고, 이것 0.1g을 100mL 포름아미드 (formamide)에 분산하여 층상 구조의 낱장이 박리화된 콜로이드를 얻었다. 이 콜로이드에 0.5M 페룰산 용액과 함께 교반하여 금속이중층수산화물을 재적층하여 페룰산 분자들이 층간 공간에 재배열된 박리화-재조합 혼성체를 얻었다.
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실시예
5> 폴리페놀-
층상형
금속 수산화물 나노 혼성체의 X선
회절
분석
상기 실시예 1 내지 4에서 제조된 각각 나노 혼성체의 층간에서의 폴리페놀 분자의 배열을 확인하기 위하여 측정한 X-선 회절 패턴을 도 2에 나타내었다(a: 고체상태 페룰산, b: 탄산이온을 포함하는 층상형 금속 수산화물 전구체, c:공침 혼성체, d: 이온교환 혼성체, e: 재구조 혼성체, f: 박리화-재조합 혼성체).
X-선 회절분석을 위해 Rigaku, D/Max2200을 이용해 고체 분말 형태로 시료를 건조상태로 전처리해 Cu-Kα 선(λ=1.5418Å)을 이용해 측정하였다.
상기 X-선 회절 패턴과 적외선 분광분석 결과에 따르면, 상기 제조된 각각의 나노 혼성체는 도 2에 나타낸 바와 같이 고체상태의 폴리페놀과는 다른 패턴을 갖고 있으며, 층상형 금속 수산화물의 패턴과 비슷한 형태를 지니고 있음을 알 수 있다. 이는 폴리페놀이 층상형 금속 수산화물 내에 배열됨에 따라서 본래의 고체 결정 구조를 잃게 되고, 층상형 금속 수산화물의 층간에 맞게 배열됨을 의미한다. (003)으로 표시된 피크는 층상형 금속 수산화물의 층간거리를 반영하는 피크로서 브래그 법칙을 통하여 스펙트럼으로부터 층간거리를 계산할 수 있는데, 층상형 금속 수산화물 전구체의 경우 약 7.5 Å의 층간거리를 갖고 있으며, 혼성체의 경우 공침, 이온교환, 재구조, 박리화-재조합법에 의하여 제조된 것들이 각각 16.3, 17.1, 17.3, 17.3 Å의 층간거리를 갖고 있는 것을 확인할 수 있다. 층간 거리가 확장된 것으로 폴리페놀 분자가 층상형 금속 수산화물의 층간에 존재함을 간접적으로 확인할 수 있다.
층상형 금속 수산화물의 층간에 폴리페놀이 정렬되어 있는 형태를 정확하게 분석하기 위하여 X-선 회절 스펙트럼 중 z축 방향의 결정성을 반영하는 피크들만을 모아서 1차원 전자 밀도 지도를 그릴 수 있다. 도 3A는 페룰산 분자배열에 따른 1차원 전자 밀도 지도를 나타낸 것이다. (a: 공침, b: 이온교환, c: 재구조, d: 박리화-재조합법) 도면에 나타나 있는 바대로 층간 공간에서 전자 밀도가 높게 관찰되는 곳이 규칙적으로 3군데 발견되는데, 이는 폴리페놀 분자들이 어느 정도 규칙성을 갖고 배열되어 있음을 의미한다. 세 군데의 피크 중 가운데의 피크가 조금 더 높은 전자 밀도를 갖는 것으로부터 층간 공간의 정 가운데에 전자밀도가 밀집되어 있음을 알 수 있다. 도 3B는 층간 공간에 페룰산 분자가 정렬되어 있는 모델 구조를 통하여 얻어진 1차원 전자 밀도 지도와 대칭시킨 모식도이다. 모델에서 얻어진 바에 따르면, 폴리페놀인 페룰산 분자는 음이온성을 지닌 카복실기를 금속수산화물 나노층 쪽으로 배향하고, 층간 공간의 가운데 전자가 풍부한 벤젠 고리들을 정렬시킨 구조를 하고 있다. 또한, X-선 회절 분석에서 얻은 층간 거리와 폴리페놀의 분자 길이를 감안할 때, 폴리페놀 분자들은 나노층에 대하여 약 40° 정도 기울어진 상태로 정렬되어 있음을 알 수 있다. 이러한 분자 배열은 페룰산이 고체 상태에서 카복실기와 수산화기 사이에 존재하는 수소결합을 기반으로 결정화되어 있는 것과는 다른 형태를 보이고 있다.
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실시예
6> 폴리페놀-
층상형
금속 수산화물 나노 혼성체의 적외선 분광 분석
상기 실시예 1 내지 4에서 제조된 각각 나노 혼성체의 층간에서의 폴리페놀 분자의 화학적 상태를 확인하기 위하여 측정한 적외선 분광분석 결과를 도 4에 나타내었다(a: 고체상태 페룰산, b: 탄산이온을 포함하는 금속이중층수산화물 전구체, c:공침 혼성체, d: 이온교환 혼성체, e: 재구조 혼성체, f: 박리화-재조합 혼성체).
적외선 분광분석(Fourier Transform Infrared (FT-IR) Spectroscopy)을 위해 Jasco, Jasco FT/IR-6100을 이용해 시료를 KBr과 혼합시켜 디스크 형태로 압축한 후 측정하였다.
적외선 분광분석 결과 페룰산에서 관찰되는 aliphatic C=C (1620 cm-1), aryl C=C (1600 cm-1), aromatic C-H (1520 cm-1) 에 해당하는 밴드들이 페룰산과 혼성체 모두에서 관찰됨을 확인할 수 있다. 특징적으로 페룰산에서 관찰되는 카복실기의 밴드 (1690 cm-1)가 나노혼성체에서는 카복실산 음이온의 대칭/비대칭 스트레칭으로 분리되어 각각 1550 과 1400cm-1 정도에서 보이는 것이다. 이는 혼성체에서 페룰산이 음이온 형태로 존재함을 나타낸다. 특징적으로 혼성체 내에 존재하는 페룰산의 카복실산 음이온의 대칭/비대칭 스트레칭의 에너지 차이는 카복실산이 얼마나 양이온과 강하게 상호작용하는지를 나타내는 척도가 되는데, 이 에너지 차가 공침, 이온교환, 재구조, 박리화-재조합 혼성체에 대하여 각각 138, 146, 147, 147 cm- 1 를 나타내고 있다. 이는 특히 공침법에 의하여 합성된 혼성체 내에 존재하는 페룰산이 층상형 금속 수산화물에 약하게 결합되어 있음을 의미한다. 이러한 음이온의 층상형 금속 수산화물 층에 대한 결합 정도는 폴리페놀의 층간 배열과 함께 물리화학적 성질을 조절하는 변수가 될 수 있다.
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실시예
7> 폴리페놀-
층상형
금속 수산화물 나노 혼성체의 주사전자 현미경 분석
상기 실시예 1 내지 4에서 제조된 각각 나노 혼성체의 입자 모양과 입자 사이즈는 주사전자현미경을 통해서 확인할 수 있다. 도 5는 나노 혼성체의 전구체가 되는 층상형 금속 수산화물과 나노 공간 내에 폴리페놀 분자가 배열된 나노 혼성체의 주사전자 현미경 사진을 나타내고 있다 (a: 탄산이온이 삽입되어 있는 층상형 금속 수산화물, b: 질산이온이 삽입되어 있는 금속이중층 수산화물, c:공침 혼성체, d: 이온교환 혼성체, e: 재구조 혼성체, f: 박리화-재조합 혼성체).
주사전자현미경 분석을 위해 JEOL JSM-6700F를 이용해 혼성체의 표면 영상을 촬영하였다.
도 5에 따르면, 층상형 금속 수산화물 전구체와 혼성체 모두 100nm 정도의 입자 크기와 원형 판상의 입자 모양을 갖고 있는 것으로 나타났다.
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실시예
8> 폴리페놀-
층상형
금속 수산화물 나노 혼성체의 자외선-가시광선 분광 분석
상기 제조된 각각 나노 혼성체의 층간에서의 폴리페놀 분자의 배열상태를 좀 더 구체적으로 확인하기 위하여 측정한 자외선-가시광선 분광분석 결과를 도 6에 나타내었다 (a: 수용액 상태의 페룰산, b: 고체상태 페룰산, c:공침 혼성체, d: 이온교환 혼성체, e: 재구조 혼성체, f: 박리화-재조합 혼성체).
자외선-가시광선 분광분석을 위해 Typhoon 9400을 이용해 측정하였다. 자외선-가시광선 분광분석 결과 나타난 흡광띠 중에 도 6에 화살표로 표시된 흡광띠는 페룰산의 컨쥬게이트 카복실산의 π → π* 및 n → π* 전자 전이에 의한 것들이다. 수용액 상태의 페룰산은 분자 하나하나가 독립되어 있어 순수하게 카복실산의 π → π* 및 n → π* 전자 전이에 의하여 흡광띠가 생성되는 반면에 페룰산 분자들간의 상호작용이 강해지게 되면 분자 궤도함수의 π 및 π* 궤도함수 에너지 준위 간의 간격이 좁아져 더 낮은 에너지 (더 장파장의 빛) 에서도 흡광띠가 나타날 수 있다. 혼성체에서의 페룰산의 π → π* 및 n → π* 전자 전이가 수용액상의 것보다 훨씬 장파장에서 나타나고, 그 값이 고체 페룰산의 것과 비슷하다는 스펙트럼 결과는 및 혼성체 내의 페룰산이 2차원 나노 공간에 배열되어 있다 하더라도 강한 분자간 상호작용으로 배열되어 새로운 준결정 구조 (quasi-crystal)을 이루고 있음을 나타낸다.
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실시예
9> 폴리페놀-
층상형
금속 수산화물 나노 혼성체의
열분석
및 시차주사열량 분석
폴리페놀 분자 및 상기 제조된 각각 나노 혼성체 내의 폴리페놀의 열적 거동을 확인하기 위하여 측정한 열분석 및 시차주사열량 분석 결과를 도 7에 나타내었다. (a: 고체상태 페룰산, b:공침 혼성체, c: 이온교환 혼성체, d: 재구조 혼성체, e: 박리화-재조합 혼성체).
열분석 및 시차주사열량 분석을 위해 Perkin-Elmer TG-DTA를 이용해, 상압조건에서 5℃/min 조건으로 측정하였다.
도 7A는 온도에 따른 질량 감소를 나타낸 열분석 결과 그래프로서, 고체 상태의 페룰산은 200℃ 이상에서 질량감소가 일어나고, 혼성체는 100℃ 정도에서 질량감소가 일어남을 알 수 있다. 열분석 결과를 좀 더 자세하게 분석하기 위하여 그래프를 1차 미분한 결과를 도 7B에서 나타내고 있는데, 이에 따르면 100℃와 200℃ 근처에서 혼성체가 질량 감소를 나타내고 있는데, 이는 혼성체 내에 포함되어 있는 수분이 탈수되면서 나타나는 질량 감소임을 알 수 있다. 이 두 과정에서 탈수가 일어남은 도 7C의 시차주사열량 분석 결과 해당 부분에 강한 흡열 피크가 나타남으로 확인할 수 있다. 도 7B에서 △와 ◇로 나타난 부분은 페룰산이 순차적으로 분해되는 과정을 나타내는데, △로 나타난 부분은 카복실산이 분해되면서 탈이산화탄소가 일어나는 과정이고, ◇로 나타난 부분은 페룰산의 나머지 부분에서 산화적 분해가 일어나는 과정을 의미한다. 고체 페룰산에 비해서 혼성체 내에 존재하는 페룰산의 탈이산화탄소 과정과 산화적 분해 과정이 더 낮은 온도에서 일어나고 있음은 페룰산이 혼성체 내에서 3차원적인 규칙적 배열을 하지 않고, 차원이 낮은 2차원적인 준결정 배열을 하고 있음을 나타낸다. 또한, 특징적으로 도 7C의 페룰산 고체에서 보이는 170℃ 근처의 강한 흡열 단계 피크는 페룰산 고체의 용융을 나타내는데, 이 과정이 혼성체에서는 발견되지 않는다 (도 7C(a)의 ☆ 부분). 이러한 사실 역시 혼성체 내에 존재하는 페룰산 분자가 3차원적인 결정 특성을 잃고, 층상형 나노공간 내에 무정형에 가까운 준결정 형태로 존재함을 나타낸다.
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실시예
10> 폴리페놀-
층상형
금속 수산화물 나노 혼성체의 용해도 및 용출 분석
고체 상태의 페룰산과 상기 제조된 각각 나노 혼성체가 증류수에서 용해되는 정도와 염용액에서 페룰산을 용출하는 정도를 비교하기 위하여 용해도 및 용출 실험을 수행한 결과를 도 8에 나타내었다.
폴리페놀 분자들의 용해와 방출 평가는 3차 증류수와 0.9% NaCl 용액 (식염수) 조건에서 평가되었으며, HPLC 분석을 통하여 용해된 양 및 방출된 양을 정량하였다.
증류수 및 0.9 % NaCl 수용액 (식염수) 500 mL에 페룰산 고체 및 혼성체를 각각 0.1g 씩 넣고, 100 rpm으로 천천히 교반하는 가운데, 10, 20, 40, 60, 90, 120 분의 시간마다 분산액을 분취하여 0.20 ㎛ 멤브레인 필터를 이용하여 거른 후 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC)를 이용하여 녹아나온 페룰산의 양을 측정하였다. HPLC는 C-18 컬럼을 이용하였으며, 0.1 % H3PO4 수용액과 아세토니트릴 용매를 3:7 비율로 섞은 것을 이동상으로 사용하였다.
도 8A에 나타난 결과는 증류수에서 각 혼성체 및 페룰산 고체로부터 시간별로 녹아나온 페룰산의 용해도를, 도 8B에 나타난 결과는 식염수에서 각 혼성체 및 페룰산 고체로부터 시간별로 녹아나온 페룰산의 용출도를 도시한 것이다. 두 경우에서 모두 페룰산은 초기 시간 (10분) 에 빠른 용해 및 용출을 나타내는 반면에 혼성체 내에 존재하는 페룰산은 혼성화 방법에 따라 초기 (10분) 에 용해 혹은 용출하는 양이 차이가 크며, 이후 시간에서의 페룰산의 용출 속도 또한 서서히 증가한다.
혼성화되어 나노공간에 배열된 페룰산은 나노구조 내에 캡슐화되어 있으므로 나노입자로부터 확산 메커니즘을 통하여 방출될 것으로 예상되는데, 2차원 나노 공간에 배열될 때 무정형에 가까운 준결정 형태로 배열되기 때문에 초기 시간 (10분) 에 상당량이 방출되고 이후 시간에는 서서히 확산 메커니즘을 통해 방출된다. 초기 시간에 방출되는 양은 페룰산이 나노입자 내에 존재하는 배열 및 나노입자와의 상호작용 정도에 따라 결정될 수 있는데, 도 4에 나타난 적외선 분광 스펙트럼 결과에서 금속 수산화물 나노층과의 상호작용이 가장 약한 것으로 나타난 공침 혼성체가 가장 많은 초기 방출 값을 갖는 것으로 나타내고 페룰산과 금속수산화물 나노층의 상호작용이 상대적으로 강한 이온교환, 재구조, 박리화-재조합 혼성체의 초기 방출량은 상대적으로 낮다. 초기 방출 이후의 용출 속도는 나노캡슐로부터 분자가 확산을 통하여 방출되는 Elovich 확산 모델로 잘 설명이 됨을 발견하였다. Elovich 확산 모델은 화학적 흡착이 관여되는 경우의 확산 키네틱 모델로서
(Ct: 용출된 양, C0: 최대 용출양, t: 시간, a와 b: 흡착 모형에 관계하는 상수)
와 같은 식으로 표현될 수 있으며, 많은 층상형 나노구조체로부터 분자들이 확산되어 나오는 방출 모델을 설명할 수 있는 것으로 알려져 있다.
Claims (4)
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- 탄산이온을 포함하는 금속이중층수산화물 전구체를 0.1M 질산 및 1M 질산소듐 수용액에 재분산하고 12시간 이상 교반하여 질산이온으로 치환된 층상형금속수산화물을 얻는 단계;
상기 질산이온으로 치환된 층상형금속수산화물 0.1g을 100mL 포름아미드(formamide)에 분산하여 층상 구조의 낱장이 박리화된 콜로이드를 얻는 단계; 및
상기 콜로이드를 0.5M 페룰산 용액과 함께 교반하여 금속이중층수산화물을 재적층하여 페룰산 분자들이 층간 공간에 재배열되는 단계를 포함하는,
폴리페놀-층상형 금속 수산화물 나노 혼성체의 제조방법.
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