KR101556362B1 - 10-하이드록시스테아르산 반응혼합물의 제조 및 분리정제 방법 - Google Patents

10-하이드록시스테아르산 반응혼합물의 제조 및 분리정제 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 올레산을 함유한 식물성 오일 및 생물전환을 이용하여 제조된 올레산 수화효소를 온도, pH 조건 하에서 교반하여 고수율의 10-하이드록시스테아르산 반응혼합물을 제조하는 방법을 제공하고, 알칼리 용액을 첨가하여 반응하지 않은 다른 지방산 및 올레산을 염의 형태로 제거한 후, 중화 및 세척 과정을 거쳐 산성 용액을 첨가하여 10-하이드록시스테아르산을 얻고 이를 다시 중화하고 탈수, 건조하여 고순도의 10-하이드록시스테아르산을 분리정제하는 방법을 제공한다.

Description

10-하이드록시스테아르산 반응혼합물의 제조 및 분리정제 방법{Method for manufacturing and purifying 10-Hydroxystearic acid}
본 발명은 올레산 수화효소를 이용하여 10-하이드록시스테아르산 반응혼합물을 제조하는 방법, 상기 반응혼합물을 분리정제하여 10-하이드록시스테아르산을 얻는 방법에 관한 것이다.
최근 산업 바이오기술의 발전과 더불어 식물성 오일 등 저가의 천연자원으로부터 고부가가치 화합물 및 연료 생산, 생분해성 고분자, 효소 등의 생산 및 응용에 대해 활발한 연구가 수행되고 있다. 식물성 오일은 다른 원료물질들에 비해 비교적 값싼 물질로써 생물 산업분야에서 매우 매력적인 원료이다. 미국의 경우 매년 약 18억 파운드의 콩기름이 생산되고 이 가운데 300만 파운드 이상이 소비되지 않고 남아 이를 어떻게 유용한 고부가가치 제품으로 만드는지에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 식물성 오일의 주성분인 올레산(oleic acid)과 리놀렌산(linoleic acid)과 같은 불포화 지방산의 함량은 대두유(soybean oil)의 경우 각각 22와 55%, 옥수수유(corn oil)의 경우 26과 60%, 올리브유(olive oil)의 경우 78과 7%에 달한다. 미생물 전환을 통해 불포화 지방산의 탄소 이중결합에 수산기(hydroxy)나 케톤기(keto group)와 같은 작용기(functional group)들을 도입하여 산화불포화 지방산으로 변환시키는 연구가 오래 전부터 보고되어 왔다. 수산기나 케톤기로 치환된 불포화 지방산들은 다른 지방산에 비해 높은 점도와 반응성 등의 특별한 화학적 특성 때문에 수지, 나일론, 왁스, 플라스틱, 부식방지제, 화장품, 코팅, 윤활유 등 폭넓은 분야에 사용된다.
10-하이드록시스테아르산은 윤활제로 사용되고, 가소체 그리고 레진을 합성하는데 사용되는 세바스산(sebacic acid)을 생산하는 중요한 물질이다. 그러나 이 물질은 몇몇 과일에 소량으로 존재하기 때문에 유기합성에 의한 합성이 되고 있는데, 세계적으로나 국내의 국민 소득의 증가와 천연 음식 및 향장 소재의 요구, 소비재의 고급화 추세로 인한 천연물질이 안정성과 기호도에서 선호되는 경향으로 생물전환을 이용한 방법이 요구되고 있으며, 고순도의 물질을 얻기 위한 분리정제 방법 또한 요구된다.
본 발명은 올레산 수화효소를 이용하여 고수율의 10-하이드록시스테아르산 반응혼합물을 제조하고, 상기 반응혼합물을 분리정제하여 고순도의 10-하이드록시스테아르산을 얻고자 한다. 즉. 고수율, 고순도의 수산화 지방산 제조 및 분리정제방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예인 10-하이드록시스테아르산 반응혼합물의 제조 및 분리정제 방법은 다음과 같다. 식물성 오일, 비이온성 계면활성제, 올레산 수화효소를 첨가한 후 온도 및 pH 조건 하에서 교반하여 10-하이드록시스테아르산 반응혼합물을 제조하는 지방산 제조단계; 상기 반응혼합물에 알칼리 용액을 첨가하여 반응하지 않은 다른 지방산과 올레산을 염의 형태로 제거하는 미반응물 제거단계; 상기 미반응물이 제거된 반응혼합물을 중화, 세척한 후 산성 용액을 첨가하고 교반하여 10-하이드록시스테아르산 염으로부터 10-하이드록시스테아르산을 얻고 다시 중화시키는 정제단계; 및 상기 정제된 반응혼합물을 탈수장치를 이용하여 탈수시킨 후, 건조하는 건조단계를 포함하는 10-하이드록시스테아르산 제조 및 분리정제방법을 제공한다.
또한 본 발명의 일실시예로서 상기 정제단계를 거친 반응혼합물을 미반응 제거단계로 재순환시키는 순환단계를 더 포함하는 10-하이드록시스테아르산 제조 및 분리정제방법을 제공한다.
더욱 바람직하게는 식물성 오일은 올리브 오일을 사용하고, 비이온성 계면활성제는 트윈-80(폴리옥시에틸렌(20)소르비탄 모토올레이트)을 사용하며, 올레산 수화효소는 리시니바실러스 후시포르미스 균주로부터 유래한 올레산 수화효소 유전자를 포함하는 재조합 발현벡터로 형질전환된 미생물을 배양하여 올레산 수화효소 유전자가 발현된 재조합 단밸질을 분리 및 정제하여 제조된 것인 10-하이드록시스테아르산 제조 및 분리정제방법을 제공한다.
본 발명은 식물성 오일, 폐식물성 오일로부터 리시니바실러스 후시포르미스 균 유래의 올레산 수화효소를 사용하여 친환경적이면서도 높은 수율로 10-하이드록시스테아르산을 제조하며, 알칼리 처리 및 산 처리를 통해 고순도의 10-하이드록시스테아르산을 분리 정제하는 방법을 제공한다.
이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.
한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예 및 이에 따른 효과를 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 10-하이드록시스테아르산(10-Hydroxystearic acid)의 제조방법은 식물성 오일에 계면활성제, 올레산 수화효소를 첨가한 후 교반하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
식물성 오일은 올리브유(olive oil), 동백유(camellia oil), 카놀라유(canola oil), 평지씨유(rapeseed oil), 목화씨유(cottonseed oil), 대두유(soybean oil), 옥수수유(corn oil), 아마씨유(linseed oil)로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 올레산(oleic acid)을 포함하는 식물성 오일이라면 모두 사용할 수 있다. 또한 상기한 식물성 오일의 폐식물성 오일을 사용할 수 있다. 바람직하게는 올리브유 또는 동백유를 사용할 수 있다. 올리브유, 동백유는 10-하이드록시스테아르산을 생성하기 위한 전구체인 올레산(oleic acid)을 각각 78%, 90% 정도 함유하고 있어 10-하이드록시스테아르산을 생성하는데 있어 높은 수율을 얻을 수 있다.
전체 반응물 100 중량부에 대하여 식물성 오일은 15 내지 25 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 15 미만인 경우 기질로서 사용되는 식물성 오일, 즉 올레산이 제한 물질로 작용하여 원하는 수율을 달성할 수 없는 문제점이 있고, 25 초과하는 경우 식물성 오일 내의 전환되지 않은 올레산이 많이 남게 되어 제조 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 18 내지 22 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
계면활성제는 비이온성 계면활성제를 사용할 수 있고, 적절한 비이온성 계면활성제는 중심 소수성 폴리머(폴리옥시프로필렌(폴리(프로필렌 옥사이드)))와 각 측면에 친수성 폴리머로 이루어진 Pluronic(L-31, L-35, L-61, L-81, L-64, L-121, P-123. F-68, F-108), 폴리에틸렌 에테르를 포함하는 Brij(30, 35, 52, 56, 58, 72, 76, 78, 92V, 93, 96V, 97, 98, 700), 소르비탄 에스테르를 포함하는 Span(20, 40, 60, 65, 80, 85), 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르를 포함하는 트윈(20, 40, 60, 65, 80, 85), 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르를 포함하는 Myrj(45, 49, 52, 53) Cremophor(REL, RH40, RH60, RO) 등이 있고, 다른 예의 비이온성 계면활성제는 디아세틸 모노글리세리드, 디에틸렌 글리콜 모노팔미토스테아레이트, 에틸렌 글리콜 모노팔미토스테아레이트, 글리세릴 베헤네이트, 글리세릴 디스테아레이트, 글리세릴 모노리놀레이트, 글리세릴 모노-올레이트, 글리세릴 모노스테아레이트, 세토마크로골 1000 및 폴리옥시20 세토스테아릴 에테르와 같은 마크로골 세토 스테아릴 에테르, 마크로골 15 히드록시스테아레이트(Solutol HS 15), 라우레스 4 및 라우로마크로골 400과 같은 마크로골 라우릴 에테르, 마크로골 모노메틸 에테르, 폴리옥실 10 올레일 에테르와 같은 마크로골 올레일 에테르, 폴리옥실 40 스테아레이트와 같은 마크로골 스테아레이트, 멘페골, 모노 및 디글리세리드, 노녹시놀-9, 노녹시놀-10 및 노녹시놀-11과 같은 노녹시놀, 옥토시놀 9 및 옥토시놀 10과 같은 옥토시놀, 폴리옥살렌, 폴리옥사머 188, 폴리옥사머 407과 같은 폴리옥사머, 폴리옥실 35 피마자 오일과 같은 폴리옥실 피마자 오일, 폴리옥실 40 수소화된 피자마 오일과 같은 폴리옥실 수소화된 피마자 오일, 프로필렌 글리콜 디아세테이트, 프로필렌 글리콜 디라우레이트 및 프로필렌 글리콜 모노라우레이트와 같은 프로필렌 글리콜 라우레이트를 포함하지만 이에 국한되는 것은 아니다. 트윈-80(폴리옥시에틸렌(20)소르비탄 모토올레이트)을 사용하는 것이 바람직하다.
전체 반응물 100 중량부에 대하여 계면활성제는 0.1 내지 1.0 중량부 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.4 내지 0.6 중량부를 포함하는 것이다.
올레산 수화효소는 리시니바실러스 후시포르미스 (Lysinibacillus fusiformis), 마크로코코스 카제리티쿠스 (Macrococcus caseolyticus), 프로피오니박테리움 아크네스 (Propionibacterium acnes), 스테노트로포모나스 말토필리아 (Stenotrophomonas maltophilia) 균주로부터 유래한 것을 사용할 수 있다. 바람직하게는 리시니바실러스 후시포르미스 균 유래의 올레산 수화효소를 사용할 수 있다.
올레산 수화효소는 올레산 수화효소 유전자를 포함하는 재조합 발현벡터로 형질전환된 대장균을 배양하여 재조합 효소 유전자의 발현을 유도한 다음 발현된 단백질을 회수하여 사용할 수 있다. 상기 올레산 수화효소를 사용하면 부산물의 생성없이 올레산으로부터 10-하이드록시스테아르산만을 선별적으로 얻을 수 있다.
더욱 구체적으로는 ⅰ) 리시니바실러스 후시포르미스 (lysinibacillus fusiformis), 마크로코커스 카제리티쿠스 (Macrococcus caseolyticus), 프로피오니박테리움 아크네스 (Propionibacterium acnes), 스테노트로포모나스 말토필리아 (Stenotrophomonas maltophilia) 균주의 게놈 DNA(genomic DNA)를 주형으로 하고, 서열번호 1 및 2, 서열번호 3 및 4 , 서열번호 5 및 6, 서열번호 7 및 8의 프라이머를 가지고 PCR을 실시하여 올레산 수화효소 유전자를 포함하는 DNA 절편을 증폭한 후 ⅱ) 증폭된 올레산 수화효소 유전자를 포함하는 DNA 절편에 제한효소 Nhe 와 Xho , Nhe 와 Xho , Nde 와 Hind , Nhe와 Xho 으로 각각 처리한 후 발현벡터인 pEt 28(+)(Novagen社)에 클로닝하여 재조합 발현벡터 pET28(+)a/올레산 수화효소를 제작하고 ⅲ) 이를 통상적 형질전환방법으로 대장균 ER 2566 균주에 형질전환 하고 형질전환 된 대장균을 배양한 다음 과발현을 유도하여 올레산 수화효소를 생산하고 ⅳ) 발현된 올레산 수화효소는 상기 형질전환 된 균주의 배양액의 세포 용액을 파쇄한 후 원심분리하여 상등액을 얻고, 고속 단백질 액체 크로마토그래피(fast protein liquid chromatography)로 분리하는 과정을 통해 효소액을 분리하여 정제한다.
상기 프라이머는 다음과 같다. 서열번호 1 (정방향프라이머) : 5'-GCTAGCATGTATTACAGTAATGGTAACTATGAA-3', 서열번호 2 (역방향 프라이머) : 5'-GGCTCGAGCTATATTAGTTTACTTTCTTTCA-3', 서열번호 3(정방향 프라이머) : 5'-GGGGCTAGCATGTACTATAGTAATGGA-3, 서열번호 4(역방향 프라이머) : 5'-AGGCTCGAGTTATATCAAATTTGCTTC-3', 서열번호 5(정방향 프라이머) : 5'-GGGCATATGACGAACTTCCAACAC-3', 서열번호 6(역방향 프라이머) : 5'-TTTAAGCTTTCACGGCAGGATGTC-3', 서열번호 7(정방향 프라이머) : 5'-GGGGCTAGCATGTACTACAGCAGTGGC-3',서열번호 8(역방향 프라이머) : 5'-AAACTCGAGTCAGTCCTCCTGCACCAG-3', 상기 서열번호 1 내지 4 및 7 내지 8 프라이머는 Nhe 과 Xho, 서열번호 5 내지 6 프라이머는 Nde 과 Hind 제한효소 절단부분으로 사용된다.
상기 재조합 발현 벡터는 10-하이드록시스테아르산의 생산에 사용될 수 있는 것이라면 발현 벡터 pEt 28(+)를 포함하여 유전자 재조합 방법에 이용되는 벡터 모두 사용가능하고, 상기 재조합 발현 벡터로 형질전환 되는 미생물로는 대장균 ER 2566을 사용하는 것이 바람직하나 재조합 발현 벡터로 형질전환 되어 목적하는 유전자를 과발현하고 활성이 있는 효소 단백질을 생산할 수 있는 균주라면 어느 것이라도 사용가능하다.
상기 방법에 의해 올레산 수화효소를 대량 제조가 가능하고, 이를 이용하여 친환경적인 과정으로 부산물의 생성 없이 10-하이드록시스테아르산을 고수율로 제조할 수 있다.
전체 반응물 100 중량부에 대하여 올레산 수화효소는 0.01 내지 15.0 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5.0 중량부를 포함한다.
교반 조건은 30 내지 35℃의 온도 및 5.5 내지 6.0의 pH 조건 하에서, 15 내지 20시간 교반한다. 더욱 바람직하게는 30℃, pH 5.5 에서 20시간 교반한다.
상기 제조방법에 의하여 제조되는 10-하이드록시스테아르산의 수율은 70 내지 95 %이다. 수율은 식물성 오일에서 실제로 생산되는 10-하이드록시스테아르산의 양을 식물성 오일로부터 이론상 기대할 수 있는 최대 생산량으로 나눈 값을 의미한다.
본 발명의 제조방법은 효소 농도 및 온도, pH를 조절하여 특이적으로 10-하이드록시스테아르산만을 생산할 수 있으므로, 종래 화학적인 방법과 비교하여 환경 친화적인 조건으로 생산할 수 있으며, 식물체에 다량 함유된 불포화 지방산(올레산)을 원료로 사용하여 생산 비용을 효과적으로 절감시키면서 생산 효율을 극대화시킬 수 있으며, 특이적으로 10-하이드록시스테아르산을 고수율로 얻을 수 있다.
상기 제조방법에 의하여 제조되는 10-하이드록시스테아르산은 불용성으로서 수용액 상에 분산되어 존재하고 반응하지 않은 다른 지방산과 올레산을 포함한다.(이를 10-하이드록시스테아르산 반응혼합물이라고 한다) 따라서 10-하이드록시스테아르산 반응혼합물 내의 반응하지 않은 다른 지방산과 올레산을 10-하이드록시스테아르산 반응혼합물로부터 분리하여 정제하는 공정이 추가적으로 요구된다.
본 발명의 일실시예에 따른 10-하이드록시스테아르산(10-Hydroxystearic acid) 반응혼합물의 분리정제방법은 10-하이드록시스테아르산 반응혼합물에 알칼리 용액을 첨가하여 반응하지 않은 다른 지방산과 올레산을 염의 형태로 제거하는 미반응물 제거단계; 미반응물이 제거된 반응혼합물을 중화, 세척한 후 산성용액을 첨가하여 10-하이드록시스테아르산 염으로부터 10-하이드록시스테아르산을 얻고 다시 중화시키는 정제단계; 및 정제된 반응혼합물을 탈수하고 건조시키는 건조단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 정제단계를 거친 반응혼합물을 미반응 제거단계로 재순환시키는 순환단계를 더 포함할 수 있다.
미반응물 제거단계에서 10-하이드록시스테아르산 반응혼합물 내에 포함된 반응하지 않은 다른 지방산과 올레산을 제거하는 방법은 우선 10-하이드록시스테아르산 반응혼합물에 알칼리 용액을 첨가하여, 반응혼합물 내에 존재하는 10-하이드록시스테아르산 및 다른 지방산, 올레산 등의 지방산을 염의 형태로 만든다. 10-하이드록시스테아르산 염은 불용성이고 다른 지방산 염 및 올레산 염은 가용성이므로 물을 첨가하여 다른 지방산 염과 올레산 염을 여과를 통해 분리한다.
첨가되는 알칼리 용액은 NaOH, KOH, Ca(OH)2로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 NaOH를 사용할 수 있다. 알칼리 용액은 반응혼합물의 pH가 8 내지 12로 조절되도록 첨가된다. pH 8 미만인 경우 지방산의 염을 형성하는데 문제가 있어 고순도로 10-하이드록시스테아르산을 분리 정제할 수 없는 문제점이 있다.
정제단계는 우선 반응하지 않은 다른 지방산 및 올레산이 제거된 반응혼합물에 물을 첨가하여 pH 8 내지 12로 유지되던 반응혼합물을 중화시키고, 10-하이드록시스테아르산 염 표면에 부착한 미량의 불순물을 제거하기 위해 물로 세척하는 것이 바람직하다.
중화 및 세척되는 온도는 5 내지 40℃가 바람직하고, 40℃를 초과하는 경우 정제수율이 낮아지는 문제점이 있고, 5℃미만인 경우 불순물 세척이 어려운 문제점이 있다. 중화 및 세척에 사용되는 물의 양은 10-하이드록시스테아르산 반응혼합물 중량 대비 2 내지 10배를 사용하는 것이 바람직하다.
중화 및 세척된 반응혼합물에 존재하는 10-하이드록시스테아르산 염으로부터 10-하이드록시스테아르산을 얻기 위하여 산성 용액을 첨가한다. 산성 용액을 첨가함으로서 비누화 반응의 역반응이 일어나면서 불용성의 10-하이드록시스테아르산을 얻는다. 첨가되는 산성 용액의 종류는 염산(HCl), 황산(H2SO4), 질산(HNO3), 초산(CH3COOH)로 이루어지는 군에서 선택되어지는 어느 하나를 사용할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 산성 용액은 반응혼합물의 pH가 1 내지 3으로 조절되도록 첨가된다. pH가 낮을수록 고순도의 10-하이드록시스테아르산을 얻을 수 있다.
더욱 구체적으로는 반응하지 않은 다른 지방산 및 올레산이 제거된 상태의 10-하이드록시스테아르산 반응혼합물 내에 존재하는 10-하이드록시스테아르산 염으로부터 10-하이드록시스테아르산을 얻기 위하여, 교반기가 장착된 반응기 내에서 산성 용액을 적당량 투입하여 pH를 1 내지 3으로 조절되도록 교반하면서 적절한 온도로 조절하여 유지 반응시킴으로써, 상온 및 상압 조건 하에서 10-하이드록시스테아르산을 얻도록 한다.
10-하이드록시스테아르산이 얻어지는 온도는 10 내지 30℃인 것이 바람직하다. 반응 시간은 1 내지 2시간인 것이 바람직하다. 반응 시간이 너무 짧으면 고순도의 10-하이드록시스테아르산을 얻을 수 없고, 지나치게 길어지면 불필요한 에너지 손실을 초래할 수 있다. 교반속도는 100 내지 250rpm 인 것이 바람직하다.
산성 용액을 첨가하여 pH가 1 내지 3인 반응혼합물을 중화시키고 포함된 불순물들을 제거하기 위하여 다시 물을 첨가한다. 상기 미반응물 제거단계에서 제거되지 못한 다른 불순물을 물에 분산시킨 후 여러 번 세척한다.
첨가되는 물의 양은 10-하이드록시스테아르산 반응혼합물 중량 대비 2 내지 10배를 사용하는 것이 바람직하다.
건조단계는 우선 탈수장치를 이용하여 20 내지 30분 동안 탈수함으로써 고순도의 10-하이드록시스테아르산을 얻을 수 있다. 탈수장치는 원통형의 회전체 벽면에 구멍이 뚫어져 있으며 원심력에 의해서 액이 구멍을 통해 빠져나가는 원심탈수기인 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 탈수장치의 회전 속도는 100 내지 1000rpm이고, 구멍의 평균 크기는 200메쉬(mesh)인 것이 바람직하다.
탈수 후 10-하이드록시스테아르산을 건조함으로써 최종적인 순수한 10-하이드록시스테아르산을 얻는다. 이때 건조는 60 내지 70℃에서 10 내지 40시간 동안 수행되며, 건조방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 통상의 건조방법을 제한 없이 이용할 수 있다.
한편, 정제단계를 거친 반응혼합물을 미반응 제거단계로 재순환시키는 순환단계를 더 포함할 수 있다. 재순환 횟수는 10회 이하인 것이 바람직하다. 10회를 초과할 경우 얻어지는 10-하이드록시스테아르산의 순도가 높아지는 것 대비, 투자되는 시간 및 정제비용의 효율이 좋지 않을 수 있다.
본 발명이 제공하는 10-하이드록시스테아르산은 본 발명의 분리정제방법에 의해 얻어지는 것으로 99.9% 이상의 고수율 및 고순도로 얻어지며, 처리조건을 조절함으로써 용도 및 경우에 따른 10-하이드록시스테아르산을 얻을 수 있다.
전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (3)

  1. 반응물 전체 100 중량부에 대하여 식물성 오일 15 내지 25 중량부, 비이온성 계면활성제 0.1 내지 1.0 중량부, 올레산 수화효소 0.01 내지 15.0 중량부를 첨가한 후 30 내지 35℃의 온도 및 5.5 내지 6.0의 pH 조건 하에서, 20 내지 25시간 교반하여 10-하이드록시스테아르산 반응혼합물을 제조하는 지방산 제조단계;
    상기 반응혼합물에 전체 반응혼합물 100중량부에 대하여 NaOH, KOH, Ca(OH)2로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 알칼리 용액을 반응혼합물의 pH가 8 내지 12로 조절되도록 첨가하여 반응하지 않은 다른 지방산과 올레산을 염의 형태로 제거하는 미반응물 제거단계;
    상기 미반응물이 제거된 반응혼합물을 중화, 세척한 후 염산, 황산, 질산, 초산으로 이루어지는 군에서 선택되어지는 어느 하나의 산성 용액을 반응혼합물의 pH가 1 내지 3으로 조절되도록 첨가하고 10 내지 30℃에서 1 내지 2시간 동안 100 내지 250rpm으로 교반하여 10-하이드록시스테아르산 염으로부터 10-하이드록시스테아르산을 얻고 다시 중화시키는 정제단계; 및
    상기 정제된 반응혼합물을 200메쉬의 필터를 사용하며 100 내지 1000rpm의 회전속도를 가지는 탈수장치를 이용하여 20 내지 30분 동안 탈수시킨 후, 60 내지 70℃에서 10 내지 40시간 동안 건조하는 건조단계를 포함하는 10-하이드록시스테아르산 제조 및 분리정제방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 식물성 오일은 올리브 오일을 사용하고,
    상기 비이온성 계면활성제는 트윈-80(폴리옥시에틸렌(20)소르비탄 모토올레이트)을 사용하며,
    상기 올레산 수화효소는 리시니바실러스 후시포르미스 균주로부터 유래한 올레산 수화효소 유전자를 포함하는 재조합 발현벡터로 형질전환된 미생물을 배양하여 올레산 수화효소 유전자가 발현된 재조합 단밸질을 분리 및 정제하여 제조된 10-하이드록시스테아르산 제조 및 분리정제방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 정제단계를 거친 반응혼합물을 미반응물 제거단계로 재순환시키는 순환단계를 더 포함하는 10-하이드록시스테아르산 제조 및 분리정제방법.




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