KR101553334B1

KR101553334B1 - 알파 리포산염 수용액의 제조방법 및 이의 용도

Info

Publication number: KR101553334B1
Application number: KR1020130143715A
Authority: KR
Inventors: 박봉준
Original assignee: 박봉준
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2015-09-15
Also published as: KR20150059942A

Abstract

본 발명은 알파 리포산염 수용액(aqueous α-lipoic acid salt solution)의 제조방법 및 이의 용도를 제공하는 것이며, 상세하게, 알칼리제; 및 소디움 벤조에이트, 소디움 프로피오네이트 또는 이들의 혼합물;을 사용하여 현저히 증가된 열안정성을 가지는, 알파 리포산염 수용액 및 이의 동물사료용 첨가제 및 동물 사료로서의 용도에 관한 것이다.

Description

알파 리포산염 수용액의 제조방법 및 이의 용도 {Method for producing an aqueous α-lipoic acid salt solution and use thereof}

본 발명은 알파 리포산염 수용액(aqueous α-lipoic acid salt solution)의 제조방법 및 이의 용도에 관한 것으로, 상세하게 열안정성을 가지는 알파 리포산염 수용액의 제조방법 및 이를 함유하는 동물사료용 첨가제 및 동물 사료로서의 용도에 관한 것이다.

알파 리포산(α-lipoic acid)은 6,8-디티옥탄산 또는 티옥트산 라고도 불리며, 비타민 유사물질로 체내 여러 효소 복합체의 보인자 또는 조효소로서 작용하여 체내 대사에 관여한다. 세포 내 미량 존재하는 미지성장인자로서 ‘젖산균 발육인자’로 주목받기 시작한 알파 리포산은 비타민 유사물질로서 효소복합체의 조효소 및 보결인자로 작용하여 체내 에너지 및 단백질 대사를 조절하는 한편, 강력한 항산화 활성을 발휘하여 산화적 스트레스 저감, 노화 방지, 염증 및 조직 손상 저하 등을 효과를 가진다. 그 밖에도 중추신경조절, 지방축적 저하, 비타민 C, E, 글루타치온(glutathione), 코큐텐(CoQ 10)과 같은 항산화물질 절약 및 재합성 등 다양한 생리 활성 효과가 과학적으로 입증된 바 있다.

그러나 알파 리포산은 화학적-물리적인 특성으로 인해 다음과 같은 문제점을 가진다고 알려져 있다; pH 및 열에 따른 외부인자에 의해 안정성이 저하되는 경향을 가지며, 물에 대한 용해도가 매우 낮고(practically insoluble), 점착성 아교를 발생시키는, -S-S- 결합의 열림에 의해 중합되며, "지독한" 냄새와 풍미를 가진다; 상기의 문제점으로 인해 알파 리포산은 제조, 보관, 유통 및 사용기간 중 변성의 우려가 있어, 제제화에 어려움이 따른다.

이에 본 출원인은 알파 리포산(α-lipoic acid)의 생체이용성, 안정성 및 취급용이성 증진시키고자, 알파 리포산의 제제화 방법을 제공한 바 있다.

상세하게, 본 출원인은 알파 리포산을 친수성 용매를 사용하여 용해하거나 알칼리제를 사용하여 용해하는 방법을 제공하였다. 이는 사료 조성물에 알파 리포산을 균일하게 혼합하기 위한 방법으로 상기의 알파 리포산의 문제점 중 낮은 용해도를 개선시키고자 함이다. 그러나 상기의 (특허문헌 1) 대한민국 공개특허 제2013-0100945호에 개시하고 있는 방법으로는 알파 리포산의 용해도를 높여 취급 용이성을 개선하였으나 이외 나머지의 문제점인 pH 및 열에 따른 안정성 저하의 개선은 기술적으로 어려움이 있다.

놀랍게도 본 출원인은 알파 리포산염 수용액(aqueous α-lipoic acid salt solution)을 제조함에 있어서, 소디움 벤조에이트, 소디움 프로피오네이트 또는 이들의 혼합물을 첨가함으로써 이의 열안정성이 달라짐을 밝혀냈으며, 알칼리제에 의해 pH 6.00~7.00 으로 조절됨으로써 이의 열안정성이 현저하게 증가한다는 것을 밝혀냈다.

이에 본 출원인은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 알파 리포산염 수용액(aqueous α-lipoic acid salt solution)을 제조함에 있어서, 열안정성인 알파 리포산염 수용액(aqueous α-lipoic acid salt solution)을 제조하는 방법을 발견하여, 본 발명을 출원하기에 이르렀다.

대한민국 공개특허 제2013-0100945호

본 발명은 알파 리포산염 수용액(aqueous α-lipoic acid salt solution)의 제조방법 및 이의 용도를 제공하는 것이며, 상세하게, 알칼리제; 알파 리포산; 및 소디움 벤조에이트, 소디움 프로피오네이트 또는 이들의 혼합물;을 사용하여 현저히 증가된 열안정성을 가지며 상업적으로 용이하고 간단하게 제조 가능한 알파 리포산염 수용액 및 이의 용도를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 알파 리포산염 수용액(aqueous α-lipoic acid salt solution)의 제조방법은, 소디움 벤조에이트, 소디움 프로피오네이트 또는 이들의 혼합물;과 알파 리포산(α-lipoic acid);을 함유하는 수기반 현탁액을 제조하는 제1 단계; 및 상기 현탁액에 알칼리제를 투입한 후 교반하여 수용액을 제조하는 제2 단계; 를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 현탁액은 알파 리포산(α-lipoic acid)을 0.5~20.0 중량% 으로 함유 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 현탁액은 소디움 벤조에이트, 소디움 프로피오네이트 또는 이들의 혼합물을 상기 알파 리포산 100 중량부를 기준으로 0.01~4.00 중량부로 함유 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 알칼리제는 소디움 바이카보네이트, 소디움 카보네이트 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 알파 리포산염 수용액(aqueous α-lipoic acid salt solution)은 상기 알칼리제에 의해 pH 6.00~7.00 로 조절될 수 있다.

본 발명에 따른 상기의 알파 리포산, 제조방법으로 제조된 상기 알파 리포산염 수용액(aqueous α-lipoic acid salt solution)을 함유하는 동물사료용 첨가제를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 알칼리제; 알파 리포산; 및 소디움 벤조에이트, 소디움 프로피오네이트 또는 이들의 혼합물;을 함유하는 동물사료용 첨가제를 함유하는 동물 사료를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 동물은 소, 돼지, 염소, 개 또는 토끼를 포함하는 가축류 및 병아리, 닭, 오리, 꿩 또는 거위를 포함하는 가금류일 수 있다.

본 발명에 따른 알파 리포산염 수용액(aqueous α-lipoic acid salt solution)의 제조방법은, 소디움 벤조에이트, 소디움 프로피오네이트 또는 이들의 혼합물;과 알파 리포산(α-lipoic acid);을 함유하는 수기반 현탁액을 제조한 후, 상기 현탁액에 알칼리제를 투입하여 수용액을 제조하는 극히 간단한 방법을 통해 열안정성을 가지는 알파 리포산염 수용액을 제조할 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 알파 리포산염 수용액의 제조방법 및 이의 용도를 상세하게 설명하고자 한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 기재된 것으로서 본 발명의 범위는 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 여러 가지 변형 또는 수정할 수 있음은 이 분야에서 당업자에게는 명백한 것이다.

이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.

본 발명에서 알파 리포산염 수용액(aqueous α-lipoic acid salt solution)을 제조함에 있어서, 언급되는 용어 “열안정성”은 당업계의 통상적인 동물 사료 제조시에 적용되는 온도, 즉 40 내지 200℃, 보다 바람직하게는 50 내지 160℃에서의 안정성을 의미한다.

이때, 상기에 언급되는 용어 “안정성”은 화학적-물리적 분해에 실질적으로 안정하다는 것을 의미한다.

본 출원인은 알파 리포산염 수용액(aqueous α-lipoic acid salt solution)을 제조함에 있어서, 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 놀랍게도, 알파 리포산염 수용액(aqueous α-lipoic acid salt solution)에 소디움 벤조에이트, 소디움 프로피오네이트 또는 이들의 혼합물을 첨가함으로써 이의 열안정성이 달라짐을 밝혀냈으며, 알칼리제를 사용하여 특정 pH, 나아가 pH 6.00~7.00 으로 조절됨으로써 이의 열안정성이 현저하게 증가됨을 발견하고, 본 발명을 출원하기에 이르렀다.

상세하게, 본 발명에 따른 알파 리포산염 수용액(aqueous α-lipoic acid salt solution)의 제조방법은, 소디움 벤조에이트, 소디움 프로피오네이트 또는 이들의 혼합물;과 알파 리포산(α-lipoic acid);을 함유하는 수기반 현탁액을 제조하는 제1 단계; 및 상기 현탁액에 알칼리제를 투입한 후 교반하여 수용액을 제조하는 제2 단계; 를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법에 있어서, 상기 현탁액은 알파 리포(α-lipoic acid)의 함량을 0.5~20.0 중량%, 구체적으로 1.0~15.0 중량%, 보다 구체적으로 5.0~13.0 중량% 으로 함유할 수 있다. 상기 알파 리포산의 함량이 0.5 중량% 미만으로 함유되면, 효과를 기대하기에는 충분하지 못하며, 20.0 중량% 초과시 용액상에서 결정으로 석출 발생 소지가 있어 바람직하지 않다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법에 있어서, 상기 소디움 벤조에이트, 소디움 프로피오네이트 또는 이들의 혼합물은 통상적으로 살균 보존제 또는 착향제로서 이의 효능을 가지는 물질로 사용되어져 왔지만, 본 발명에 따른 상기 소디움 벤조에이트, 소디움 프로피오네이트 또는 이들의 혼합물은 상기 알파 리포산염 수용액(aqueous α-lipoic acid salt solution)의 열안정성을 현저히 증가시켜 주는 기능으로 작용할 수 있다. 후술하는 실시예 및 비교예로 뒷받침된다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법에 있어서, 상기 현탁액은 소디움 벤조에이트, 소디움 프로피오네이트 또는 이들의 혼합물을 상기 알파 리포산 100 중량부를 기준으로 0.01~4.00 중량부, 구체적으로 0.1~3.0 중량부, 보다 구체적으로 0.5~2.5 중량부로 함유할 수 있다. 상기 소디움 벤조에이트, 소디움 프로피오네이트 또는 이들의 혼합물의 함량이 0.01 중량부 미만으로 함유되면, 열안정화 효과를 기대하기에는 충분하지 못하며, 2.00 중량부 초과시 용액내 pH 변화 및 침전물 발생 소지가 있어 바람직하지 않다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법에 있어서, 상기 알칼리제는 소디움 바이카보네이트, 소디움 카보네이트 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 알파 리포산염 수용액(aqueous α-lipoic acid salt solution)은 상기 알칼리제에 의해 pH 6.00~7.00, 구체적으로 pH 6.20~6.90, 보다 구체적으로 pH 6.30~6.50 일 수 있다. 상기 pH가 6.00 미만이 되면, 알파 리포산이 알칼리염화 되지 않아 용해도가 개선되지 않으며, pH 7.00 초과가 되면, 열안정성이 급격하게 저하되어 공정 수율이 낮아지므로 바람직하지 않다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법에 있어서, 상기 소디움 벤조에이트, 소디움 프로피오네이트 또는 이들의 혼합물을 사용함과 동시에 상기 알칼리제를 투입하여 pH 6.00~7.00으로 조절될 수 있다. 이때 상기 알파 리포산염 수용액(aqueous α-lipoic acid salt solution)의 열안정성은 보다 현저하게 증가될 수 있다.

또한 본 발명은 상기의 알칼리제; 알파 리포산; 및 소디움 벤조에이트, 소디움 프로피오네이트 또는 이들의 혼합물; 을 함유하는 동물사료용 첨가제를 포함한다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 동물사료용 첨가제는, 상기 기재한 성분 이외에 추가로 구연산, 후말산, 아디픽산, 젖산 등의 유기산이나 인산칼륨, 인산나트륨, 중합 인산염 등의 인산염이나 폴리페놀, 카테친, 토코페롤, 비타민 C, 녹차 추출물, 키토산, 탄니산 등의 천연 항산화제 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항인플루엔자제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제, 보존제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화 할 수 있다.

본 발명은 상기의 동물사료용 첨가제를 함유하는 동물 사료를 포함한다.

구체적으로, 본 발명의 동물사료용 첨가제를 사료 첨가물로 사용할 경우, 상기 동물사료용 첨가제를 그대로 첨가하거나 다른 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다.

또한 상기 동물 사료는 팽창기 또는 압축기를 사용하여 제조될 수 있으며, 동물 사료 조성물을 증기와 압력 그리고 높은 온도에 의해 익히고 압축되어 최종 생산물의 형태인 팝콘 같이 작은 입자로 가공될 수 있다. 특히 상기 공정은 펠렛팅, 익스펜딩, 건식 익스트루딩, 습식 익스트로딩의 가공형태로 나눌 수 있다. 상기 가공형태별로 가해지는 공정온도의 범위는 60~100℃, 90~130℃, 110~140℃ 또는 60~160℃로 다양하게 변형될 수 있다.

사료 첨가제의 투여 형태는 비독성 제약상 허용 가능한 담체와 조합하여 즉시 방출 또는 서방성 제형으로 제조 할 수 있다. 이러한 식용 담체는 옥수수 전분, 락토스, 수크로스와 콩 플레이트 프로필렌 글리콜일 수 있다. 고체 담체의 경우에는 정제, 산제, 토로키제로 사용될 수 있으며 액체형 담체의 경우 시럽제, 액체 현탁액제, 에멀젼제, 용액제 투여 형태일 수 있다. 또한, 투여제는 보존제, 윤화제 또는 용액 촉진제를 함유할 수 있으며 다른 유용한 물질을 함유 할 수도 있다.

또한, 투여량은 투여될 동물의 종류 및 기타 사료 성분의 종류를 고려하여 적절하게 변경될 수 있으나, 일반적으로 평균적인 수준으로 고려할 때 상기 동물 사료 중 알파 리포산의 함량은 0.0005~2.0 중량%로 첨가하는 것이 바람직하다. 다만 상기 함량에 관한 수치는 전술한 바와 같이 상활에 따라 다소의 개변은 가능하며 이는 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않음은 당 기술분야의 당업자에게 있어 자명한 사항이라 할 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 동물은 상업적으로 중요한 가축류, 포유류, 가금류, 어류 및 갑각류에서 하나 또는 둘 이상 선택되는 다수의 동물 식이 즉, 사료에 적용할 수 있다. 보다 구체적으로 상업용으로 중요한 소, 돼지, 염소, 개 및 토끼를 포함하는 가축류, 호랑이, 사자, 코끼리 및 낙타를 포함하는 포유류, 병아리, 닭, 오리, 꿩 및 거위를 포함하는 가금류, 송어와 새우와 같은 상업적으로 사육되는 어류 및 갑각류일 수 있다.

이하, 실 실시예 및 비교예를 기반하여, 본 발명을 상술하나, 이는 본 발명의 우수함을 실험적으로 입증함과 동시에 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것일 뿐이며, 이하 제시되는 실시예에 의해 본 발명이 한정될 수 없음은 물론이다.

(실시예 1~8)알파 리포산염 수용액의 제조방법

증류수 85g, 알파 리포산 10.2g, 소디움 벤조에이트 0.1g 및 소디움 프로피오네이트 0.1g을 비이커에 투입하고 상온에서 교반하여 현탁액을 제조하였다. 상기 수기반 현탁액에 소디움 바이카보네이트를 80mg/sec 속도로 투입하여 pH를 6.00 내지 7.50으로 조절한다. 상기의 반응액을 200rpm으로 상온에서 1시간 동안 교반하여 알파 리포산염 수용액을 제조하였다(표1 참조).

(비교예1)

소디움 벤조에이트 및 소디움 프로피오네이트를 첨가하지 않은 것을 제외하고 (실시예 4)와 동일하게 실시하였다(표2 참조).

(비교예2~5)

소디움 벤조에이트 및 소디움 프로피오네이트 대신, 안식향산, 에틸파라벤, 메틸파라벤 또는 프로필파라벤이 사용되고 (실시예 4)와 동일하게 실시하였다(표2 참조).

구분	pH	비고
비교예 1	6.50	-
비교예 2	6.50	안식향산
비교예 3	6.50	에틸파라벤
비교예 4	6.50	메틸파라벤
비교예 5	6.50	프로필파라벤

(시험예 1)알파 리포산염의 경시변화 측정

알파 리포산염 수용액의 pH에 따른 온도별 경시변화를 확인하기 위해 상온에서 제조된 상기 실시예 및 비교예를 50℃ 및 100℃의 온도조건 하에서 1시간 동안 보관 후 알파 리포산염 수용액 중 알파 리포산의 함량변화를 확인하였다. 이의 함량 분석은 고속액체크로마토그래프법(High Performance Liquid Chromatography)을 이용하여 하기와 같은 결과를 얻었다(표3 참조).

상기 표 3의 결과에서 확인 할 수 있듯이, 상기 알칼리제로 소디움 바이카보네이트를 사용하였을 경우, 바람직하게 pH 6.0~7.0 범위일 때 초기 함량 및 온도에 따른 초기 함량 유지율이 90% 이상 측정되어 열안정성이 있음을 확인하였다. 또한 상기 소디움 벤조에이트, 소디움 프로피오네이트 또는 이들의 혼합물을 사용함으로써, 동일 pH 조건에서 비교예와의 비교시 150%이상으로 열안정성이 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다.

(실시예 11~18)동물사료용 첨가제의 제조

상기 실시예 1~8에서 제조된 알파 리포산염 수용액을 동결건조기(Japan Vacuum Technology Co., Ltd.제)의 동결건조용 스테인리스 트레이에 부어 넣고 -50℃에서 동결한 후, 최종 선반(棚段; shelf board) 온도 25℃의 조건으로 36시간 동결건조함으로써 분말 건조된 알파 리포산염을 수득하였다. 이를 하기 (표 4)와 같이 배합하여 동물사료용 첨가제를 제조하였다.

성분	중량%
알파 리포산염 동결건조물	1
탈지강	49.9
옥수수분	44
덱스트린	5
제올라이트	0.1
합계	100

(시험예2) 동물사료용 첨가제의 경시변화 측정

분말 건조된 알파 리포산염을 함유하는 동물사료용 첨가제의 pH에 따른 온도별 경시변화를 확인하기 위해, 상기 실시예 및 비교예를 함유한 동물 사료용 첨가제를 50℃, 100℃ 및 160℃ 온도조건 하에서 1시간 동안 보관 후 알파 리포산의 함량변화를 확인하였다. 이의 함량 분석은 고속액체크로마토그래프법(High Performance Liquid Chromatography)을 이용하여 하기와 같은 결과를 얻었다(표5 참조).

상기 표 5의 결과에서 확인 할 수 있듯이, 상기 실시예 및 비교예로 제조된 알파 리포산염을 함유하는 동물사료용 첨가제의 경우, 상기 알칼리제로 소디움 바이카보네이트를 사용하였을 때, 바람직하게 pH 6.0~7.0 범위일 때 초기 함량 및 온도에 따른 초기 함량 유지율이 94% 이상 측정되어 열안정성이 있음을 확인하였다.

Claims

(1) 소디움 벤조에이트, 소디움 프로피오네이트 또는 이들의 혼합물;과 알파 리포산(α-lipoic acid);을 함유하는 수기반 현탁액을 제조하는 제1 단계; 및
(2) 상기 현탁액에 소디움 바이카보네이트를 투입한 후 교반하여 수용액을 제조하는 제2 단계; 를 포함하는 알파 리포산염 수용액(aqueous α-lipoic acid salt solution)의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 현탁액은 알파 리포산(α-lipoic acid)을 0.5~20.0 중량%로 함유하는 알파 리포산염 수용액의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 현탁액은 소디움 벤조에이트, 소디움 프로피오네이트 또는 이들의 혼합물을 상기 알파 리포산 100 중량부를 기준으로 0.01~4.00 중량부로 함유하는 알파 리포산염 수용액의 제조방법.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 알파 리포산염 수용액(aqueous α-lipoic acid salt solution)은 상기 알칼리제에 의해 pH 6.00~7.00 로 조절된 알파 리포산염 수용액의 제조방법.
소디움 바이카보네이트; 알파 리포산; 및 소디움 벤조에이트, 소디움 프로피오네이트 또는 이들의 혼합물;을 함유하는, 동물사료용 첨가제.
제 6항에 따른 상기 동물사료용 첨가제를 함유하는 동물 사료.
제 7항에 있어서,
상기 동물은 소, 돼지, 염소, 개 또는 토끼를 포함하는 가축류 및 닭, 오리, 꿩 또는 거위를 포함하는 가금류인 동물 사료.