KR102010558B1 - 금속 미네랄 디아미네이트 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속 미네랄 디아미네이트 및 이의 신규한 제조방법에 관한 것으로 금속 미네랄원과 단분자 아미노산을 수용액상에서 반응시키고 선택적으로 여과, 농축하고 감압건조 혹은 분무건조(spray-drying) 등 건조하여 부산물이 발생되지 않는 금속 미네랄 디아미네이트를 제조하는 방법에 관한 것이다.
더욱 구체적으로는 수용액에서 금속 미네랄원과 산성 아미노산을 반응시켜 제조하거나, 산성의 수용액 상에서 금속 미네랄원과 아미노산을 반응시켜 제조함으로써, 전기적으로 중성이고 부산물이 없는 금속 미네랄 디아미네이트를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

금속 미네랄 디아미네이트 및 이의 제조방법{METAL MINERAL DIAMINATE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 금속 미네랄 디아미네이트 및 이의 신규한 제조방법에 관한 것으로 금속 미네랄원과 단분자 아미노산을 수용액상에서 반응시키고 선택적으로 여과, 농축하고 감압건조 혹은 분무건조(spray-drying) 등 건조하여 부산물이 발생되지 않는 금속 미네랄 디아미네이트를 제조하는 방법에 관한 것이다.
더욱 구체적으로는 수용액에서 금속 미네랄원과 산성 아미노산을 반응시켜 제조하거나, 산성의 수용액 상에서 금속 미네랄원과 아미노산을 반응시켜 제조함으로써, 전기적으로 중성이고 부산물이 없는 금속 미네랄 디아미네이트를 제조하는 방법에 관한 것이다.
미네랄은 몸을 구성하는 주요 성분으로서, 세포막의 투과성 조절, 대사작용 등 중요한 생리조절 기능의 역할을 하는 필수 영양물질이다.
그러나 현대인들은 식품에 첨가된 식이로 체내에 필요한 미네랄을 모두 섭취하기 어렵기 때문에 보충제로서 많이 섭취하는 실정이다.
이러한 미네랄 보충제로서 섭취 시 가장 중요한 것은 생체 내 흡수율 및 이용률이며, 미네랄이 소장에서 금속이온으로 흡수 되기 위해서는 단일 물질보다 이온화된 미네랄이 잘 흡수된다.
또한 최근 연구에 따르면 미네랄과 단백질 또는 아미노산으로 결합할 경우, 아미노산의 흡수 경로에 따라 소장으로 흡수되는 것으로 밝혀졌다.
이에 따라 미네랄과 아미노산의 결합에 대한 많은 연구가 진행되고 있는 실정이며, 생체흡수율이 증진된 금속 미네랄 킬레이트 또는 미네랄 디아미네이트가 개발되고 있다.
금속 미네랄 디아미네이트는 2분자의 아미노산 단분자와 2가 미네랄이온이 이온 및 배위결합하는 화합물이며, 미네랄 킬레이트는 아미노산 수가 6~10개 정도인 올리고펩티드와 미네랄이온이 이온 및 배위결합을 통해 환상의 구조를 가지며 미네랄을 완전히 감싼 구조를 의미한다.
상기 미네랄 디아미네이트는 미네랄이 1개의 아미노산과 결합한 형태인 단순염보다 강한 결합력을 갖지만, 미네랄 킬레이트과 같이 미네랄을 완전히 포위하는 형태인 킬레이트보다는 약한 결합력을 가지고 있다.
이러한 결합력의 차이는 미네랄 킬레이트 화합물과 유사한 생체 흡수율을 나타내지만, 생체 이용률에 있어서는 미네랄 킬레이트 화합물보다 미네랄 디아미네이트가 높다.
또한, 미네랄 디아미네이트는 단분자 아미노산을 미네랄 단일 원소에 결합시켰기 때문에 분자크기가 세포막을 투과하기에 용이하며, 장벽을 통해 직접 흡수되므로 생체 내 흡수율와 생체 이용률이 높다.
특히 금속 미네랄 디아미네이트는 이온결합과 배위결합의 이중 결합구조로 소화기관을 거치는 중에 분해가 되지 않고 소장에서 활성 흡수가 일어나며, 무기태와 같은 이온화 과정을 거치지 않고, 위장을 통과하여 소장에서 최대 흡수되며, 전기적으로 중성이고, 분자량이 400이하인 소립자로서 장벽에서 쉽게 흡수되어 생체 이용률이 높다. 뿐만 아니라, 분자량이 400이하이므로 피부를 통한 흡수도 가능하므로 경구제나 주사제 외에도 연고나 화장품 등 피부제품으로의 응용이 용이하다.
즉, 금속 미네랄 디아미네이트는 운반분자로서 아미노산을 사용하여 금속 미네랄을 흡수시키게 되면, 흡수를 위하여 활성부위에 대한 경쟁과 관련된 문제와, 금속 미네랄간의 특수미량요소의 흡수저해를 회피할 수 있는 장점이 있다.
따라서 이러한 금속 미네랄 디아미네이트에 제조방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.
기존의 금속 미네랄 디아미네이트의 제조방법은, 염화물 또는 황산염과 같은 수용성의 염의 형태를 갖고 있는 물질을 사용하면, 반응공정을 알칼리 상태로 반응이 원활히 이루어지도록 한다.
그러나 부산물이 금속 미네랄 디아미네이트에 함유 될 수 있으며, 또한 부산물은 금속 미네랄 디아미네이트 제조반응에 간섭을 주거나 흡수에 영향을 줄 수 있다.
선행기술 대한민국 등록특허 제10-0481326호 '유기태 킬레이트의 제조방법'을 살펴본 바에 의하면, 청구항 1에 있어서, 1) 아미노산과 배위결합시킬 금속 미네랄을 포함하는 염을 물에 녹인 후 NaOH나 KOH를 사용하여 수산화금속을 석출시키는 단계; 2) 상기 수용액에서 수용성인 K2SO4, Na2SO4 또는 KCl, NaCl염을 필터프레스로 제거하는 단계; 3) 걸러진 M(OH)2 (여기서 M은 금속이온임)의 수산화금속을 염산으로 용해시키는 단계; 4) 아미노산을 상기 용액에 완전 용해시켜 혼합하는 단계; 5) 상기 혼합 후, NaOH로 아미노산의 pI값까지 서서히 적정하는 단계; 및 6) 생성된 입자를 여과 건조하는 단계로 구성된 다음 화학식 1의 유기태 킬레이트의 제조 방법으로 기재되어 있다.
하기 반응식에서, X 는 2가 금속이온이고, AA 는 아미노산이다.
XCO3 + 2H(AA) → X(AA)2 + CO2 + H2O
하기 반응식에서, X 는 2가 금속이온이고, M 은 X 이외의 2가 금속이온이며, AA 는 아미노산이다.
XCO3 + 2H(AA) + MSO4 → M(AA)2 + CO2 + H2O + XSO4
하기 반응식에서, X 는 2가 금속이온이고, AA 는 아미노산이다.
XCO3 + 2H(AA) → X(AA)2 + CO2 + H2O ------ (1)
X(AA)2 + MSO4 → M(AA)2 + XSO4 ----------- (2)
따라서 선행 기술에서는 상기 반응식들에서 볼 수 있는 바와 같이, 금속의 탄산염과 아미노산을 반응한 뒤, 금속의 황산염을 이용한 치환반응을 거쳐야 하므로 반응공정이 부산물의 제거공정이 거쳐야 하는 문제가 발생한다.
이에 본 발명자는 부산물이 생성되는 상기 문제점을 극복한 금속 미네랄 디아미네이트를 제조방법을 개발함으로서 본 발명을 완성하였다.
대한민국 등록특허공보 제10-0481326호(2005.03.28)
본 발명은 금속 미네랄 디아미네이트 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
더욱 구체적으로는 수용액에서 금속 미네랄원과 산성 아미노산을 반응시켜 제조하거나 산성의 수용액 상에서 금속 미네랄원과 아미노산을 반응시켜 제조하고, 제조된 용액을 선택적으로 여과, 농축하고 감압건조 혹은 분무건조(spray-drying) 등 건조하여 전기적으로 중성이고 부산물이 없는 금속 미네랄 디아미네이트 및 이를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 금속 미네랄 디아미네이트를 약리학적 유효량, 식품영양학적 유효량 또는 화장학적 유효량으로 함유하고 있는 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 우리딘 또는 우리딘 유도체와 금속 미네랄 디아미네이트를 포함하는 화장료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 금속 미네랄원과 아미노산을 0.1 내지 70중량%의 농도로 물에 첨가하여 금속 미네랄·단분자 아미노산 수용액을 제조하거나 각각의 수용액을 제조하여 혼합하는 단계; 상기 제조된 금속 미네랄아미노산 수용액을 일정시간 산성의 조건하에서 반응시키는 단계; 선택적으로 반응 수용액을 여과하거나 농축하는 단계; 및 건조하여 분말화하는 단계; 를 포함하는 금속 미네랄 디아미네이트의 제조방법을 과제 해결을 위한 수단으로 제공한다.
또한 본 발명은 금속 미네랄원과 아미노산을 0.1 내지 70중량%의 농도로 물에 첨가하여 금속 미네랄·단분자 아미노산 수용액을 제조하거나 각각의 수용액을 제조하여 혼합하는 단계; 상기 금속 미네랄·아미노산 수용액을 일정시간 교반하면서 40 내지 100℃로 가온하여 반응하는 단계; 선택적으로 반응 수용액을 여과하거나 농축하는 단계; 및 건조하여 분말화하는 단계; 를 포함하는 금속 미네랄 디아미네이트의 제조방법을 과제 해결을 위한 또 다른 수단으로 제공한다.
본 발명은, 상기 금속 미네랄원 용액과 아미노산 용액은 금속 미네랄원의 미네랄과 아미노산의 몰비를 기준으로 1 : 1 내지 4의 비율로 혼합된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은, 상기 아미노산이 알칼리성 아미노산인 경우, 상기 금속 미네랄·아미노산 수용액의 산도를 완충용액을 사용하여 pH4~8로 조절는 것임을 특징으로 하는 금속 미네랄 디아미네이트의 제조방법을 제공함으로서 기술적 문제를 해결하고자 한다.
본 발명은, 상기 금속 미네랄·아미노산 수용액을 감압건조, 동결건조 또는 분무건조(spray-drying)하여 분말화하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 미네랄 디아미네이트의 제조방법을 제공함으로서 기술적 문제를 해결하고자 한다.
본 발명은, 상기 금속 아미노산은 산성아미노산인 것을 특징으로 하는 금속 미네랄 디아미네이트의 제조방법을 제공함으로서 기술적 문제를 해결하고자 한다.
본 발명은, 상기 금속 미네랄원과 아미노산이 각각 1종 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 미네랄 디아미네이트의 제조방법을 제공함으로서 기술적 문제를 해결하고자 한다.
본 발명은, 금속 미네랄 디아미네이트는 구리 글루타메이트/아스파테이트(cooper glutamate/aspartate), 구리 비스글루타메이트(cooper bisglutamate), 구리 비스아스파테이트(cooper bisaspartate), 아연 글루타메이트/아스파테이트(zinc glutamate/aspartate), 아연 비스글루타메이트(zinc bisglutamate), 아연 비스아스파테이트(zinc bisaspartate), 철 글루타메이트/아스파테이트(iron glutamate/aspartate), 철 비스글루타메이트(iron bisglutamate), 철 비스아스파테이트(iron bisaspartate), 철 비스글루타메이트/아스파테이트(iron bisglutamate/aspartate), 철 글루타메이트/비스아스파테이트(iron glutamate/ bisaspartate), 크롬 글루타메이트/아스파테이트(chromium glutamate/aspartate), 크롬 비스글루타메이트(chromium bisglutamate), 크롬 비스아스파테이트(chromium bisaspartate), 크롬 비스글루타메이트/아스파테이트(chromium bisglutamate/aspartate), 크롬 글루타메이트/비스아스파테이트 (chromium glutamate/ bisaspartate), 코발트 글루타메이트/아스파테이트(covalt glutamate/aspartate), 코발트 비스글루타메이트(covalt bisglutamate), 코발트 비스아스파테이트(covalt bisaspartate), 마그네슘 글루타메이트/스파테이트(magnesium glutamate/aspartate), 마그네슘 비스글루타메이트(magnesium bisglutamate), 마그네슘 비스아스파테이트(magnesium bisaspartate), 망간 글루타메이트/아스파테이트(manganese glutamate/aspartate), 망간 비스글루타메이트(manganese bisglutamate) 또는 망간 비스아스파테이트(manganese bisaspartate)에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금속 미네랄 디아미네이트의 제조방법을 제공함으로서 기술적 문제를 해결하고자 한다.
본 발명은, 상기 방법으로 제조된 전기적으로 중성인 금속 미네랄 디아미네이트를 제공함으로서 기술적 문제를 해결하고자 한다.
본 발명은, 상기 금속 미네랄 디아미네이트는 구리 글루타메이트/아스파테이트(cooper glutamate/aspartate), 구리 비스글루타메이트(cooper bisglutamate), 구리 비스아스파테이트(cooper bisaspartate), 아연 글루타메이트/아스파테이트(zinc glutamate/aspartate), 아연 비스글루타메이트(zinc bisglutamate), 아연 비스아스파테이트(zinc bisaspartate), 철 글루타메이트/아스파테이트(iron glutamate/aspartate), 철 비스글루타메이트(iron bisglutamate), 철 비스아스파테이트(iron bisaspartate), 철 비스글루타메이트/아스파테이트(iron bisglutamate/aspartate), 철 글루타메이트/비스아스파테이트(iron glutamate/ bisaspartate), 크롬 글루타메이트/아스파테이트(chromium glutamate/aspartate), 크롬 비스글루타메이트(chromium bisglutamate), 크롬 비스아스파테이트(chromium bisaspartate), 크롬 비스글루타메이트/아스파테이트(chromium bisglutamate/aspartate), 크롬 글루타메이트/비스아스파테이트 (chromium glutamate/ bisaspartate), 코발트 글루타메이트/아스파테이트(covalt glutamate/aspartate), 코발트 비스글루타메이트(covalt bisglutamate), 코발트 비스아스파테이트(covalt bisaspartate), 마그네슘 글루타메이트/아스파테이트(magnesium glutamate/aspartate), 마그네슘 비스글루타메이트(magnesium bisglutamate), 마그네슘 비스아스파테이트(magnesium bisaspartate), 망간 글루타메이트/아스파테이트(manganese glutamate/aspartate), 망간 비스글루타메이트(manganese bisglutamate) 또는 망간 비스아스파테이트(manganese bisaspartate)에서 선택된 어느 하나 인것을 특징으로 하는 금속 미네랄 디아미네이트를 제공함으로서 기술적 문제를 해결하고자 한다.
본 발명은, 우리딘 또는 우리딘 유도체와 금속 미네랄 디아미네이트를 포함하는 항염증 의약 조성물을 제공함으로서 기술적 문제를 해결하고자 한다.
본 발명은, 우리딘 또는 우리딘 유도체와 금속 미네랄 디아미네이트를 포함하는 화장료 조성물을 제공함으로서 기술적 문제를 해결하고자 한다.
본 발명은 신규한 금속 미네랄 디아미네이트의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수용액에서 금속 미네랄원과 산성 아미노산을 반응시켜 제조하거나 산성의 수용액 상에서 금속 미네랄원과 아미노산을 반응시켜 제조하고, 제조된 용액을 감압건조, 동결건조 또는 분무건조(spray-drying)하여 전기적으로 중성이고 부산물이 없는 금속 미네랄 디아미네이트를 제조하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 금속 미네랄 디아미네이트는 온도 및 pH에서 안정성을 유지하고, 제품의 물성과 맛에 영향을 미치지 않으며, 높은 체내 흡수율을 나타내므로, 의약품, 음료, 화장품, 일반식품, 사료, 식물성장 촉진제로서 널리 활용될 수 있다.
도 1은 금속 미네랄 디아미네이트의 결합 및 구조식을 나타낸 도면이다.
도 2는 분무건조를 이용하여 제조한 아연 아스파르트산 디아미네이트의 사진이다.
도 3은 분무건조를 이용하여 제조한 망간 아스파르트산 디아미네이트의 사진이다.
도 4는 분무건조를 이용하여 제조한 칼슘 글루탐산 디아미네이트의 사진이다.
도 5는 아연 아스파테이트 디아미네이트가 리포폴리사카라이드가 처리된 RAW 264.7 세포의 산화질소 생성에 미치는 효과를 나타낸 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 제조예, 실험예, 실시예 및 도면에 기술된 사항은 본 발명의 가장 바람직한 일 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
실시예 1. 분무건조 방법으로 금속 미네랄 디아미네이트 제조
금속 미네랄원과 아미노산을 0.1 내지 70중량%의 농도로 용매 물에 첨가하여 금속 미네랄 수용액 및 아미노산 수용액을 각각 제조하여 혼합하거나 또는 혼합하여 수용액을 제조하는 단계; 상기 각 금속 미네랄 수용액 및 아미노산 수용액을 혼합하여 제조한 수용액 또는 각각 제조한 수용액을 혼합한 수용액을 여과하여 금속 미네랄·아미노산 수용액을 제조하는 단계; 상기 금속 미네랄·아미노산 수용액을 필요에 따라 교반하면서 40 내지 100℃로 가온하여 반응하는 단계; 및 금속 미네랄·아미노산 수용액을 분무건조하여 분말화 하는 단계를 포함하는 금속 미네랄 디아미네이트의 제조방법으로 제조한다.
상기 금속 미네랄원의 미네랄과 아미노산의 몰비를 1 : 1 ~ 4로 혼합하며, 용매로는 바람직하게 물이 사용될 수 있지만, 기타 반응물에 영향을 미치지 않으면서 반응 후 용이하게 제거될 수 있는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니다.
용매는 물, 알칼리성 용매, 산성용매 또는 유기용매를 사용할 수 있다.
또한, 수용액에서 공정의 효율성을 높이기 위하여 중성 또는 알카리성의 아미노산을 사용하는 경우, 산성의 수용액조건을 충족하기 위하여 완충액 용액을 첨가할 수 있다.
pH는 원활한 반응성과 생성물의 중성을 유지하기 위하여, pH 4 내지 8로 조절하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직한 반응 pH 는 5 내지 7.5 이다.
반응온도는 0 내지 100℃인 것이 바람직하며, 온도가 너무 낮으면 반응성이 떨어지고, 반면에 온도가 너무 높으면 과도한 에너지 사용의 문제점과 일부 아미노산이 변질된 가능성이 있으므로 바람직하지 않다.
1) 금속 미네랄원과 아미노산
본 발명에 사용될 수 있는 금속 미네랄원은 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 칼슘, 구리, 아연, 철, 크롬, 코발트, 망간, 마그네슘, 셀레늄 등의 2가 또는 그 이상의 원자가를 가진 금속들의 염을 포함하며, 경우에 따라서는, 이들의 둘 또는 그 이상의 혼합물이 사용될 수도 있다. 상기 금속 미네랄원의 구체적인 예로는, 황산동, 글구콘산동, 산화마그네슘, 젖산마그네슘, 탄산마그네슘, 황산마그네슘, 글로콘산마그네슘, 염화마그네슘, 황산망간, 염화망간, 산화아연, 황산아연, 글루콘산아연, 구연산철, 젖산철, 황산제일철, 푸마르산제일철, 인산철, 산화칼슘, 젖산칼슘, 탄산칼슘, 구연산칼슘, 제이인산칼슘, 수산화칼슘, 제삼인산칼슘, 글루콘산칼슘, 염화크롬을 들 수 있다.
본 발명의 금속 미네랄원은 자연계에 존재하는 천연이거나, 인위적으로 합성한 비천연의 금속 미네랄원이거나, 그것이 의약원료, 식품원료, 화장품원료이거나 또는 공업용원료인 경우에도 무방하며, 경우에 따라서는 이들의 둘 또는 그 이상의 혼합 형태로 사용될 수도 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 아미노산은 특별히 한정되는 것은 아니나, 산성의 반응조건을 충족하기 위하여 아미노산은 예를 들어, 글루타민산, 아스파르트산이 바람직하며, 경우에 따라서는 이들의 둘 또는 그 이상의 혼합 형태로 사용될 수도 있다. 아미노산이 글루타민산과 아스파르트산과 같은 산성아미노산이 아닌 경우에는 산성의 수용액을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 경우에 따라서 원활한 디아미네이트의 제조를 위하여 가온공정이 필요로 될 수 있다.
2) 금속 미네랄원과 아미노산의 반응
본 발명의 금속 미네랄원과 아미노산을 이용한 디아미네이트 반응은 하기 반응식 1과 같이 표현될 수 있다.
반응식 1 (산화금속 미네랄인 경우)
XO + 2H(AA) → X(AA) 2 + H2O
상기 반응식에서, X 는 2가 금속이온이고, AA 는 아미노산이다.
반응식 2 (젖산금속 미네랄인 경우)
X·+ 2H(AA) → X(AA) 2 + 2 lactic acid
상기 반응식에서, X 는 2가 금속이온이고, AA 는 아미노산이다.
반응식 3 (구연산금속 미네랄인 경우)
X·+ 2H(AA) → X(AA) 2 + 2 citric acid
상기 반응식에서, X 는 2가 금속이온이고, AA 는 아미노산이다.
반응식 4 (글루콘산금속 미네랄인 경우)
X·+ 2H(AA) → X(AA) 2 + 2 gluconic acid
상기 반응식에서, X 는 2가 금속이온이고, AA 는 아미노산이다.
반응식 5 (염화금속 미네랄인 경우)
X·+ 2H(AA) → X(AA) 2 + 2 HCl
상기 반응식에서, X 는 2가 금속이온이고, AA 는 아미노산이다.
반응식 7 (황산금속 미네랄인 경우)
X·+ 2H(AA) → X(AA) 2 + H2SO4
상기 반응식에서, X 는 2가 금속이온이고, AA 는 아미노산이다.
상기 반응식들에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 방법으로 금속 미네랄 디아미네이트를 제조하면, 황산나트륨을 포함한 부반응물이 발생하지 않으며, 부산물 또한 각각 휘발되거나 그 자체로서 생성물에 영향을 끼치지 않으므로 생성물의 분리가 용이하고, 전기적으로 중성 형태의 금속 미네랄 디아미네이트가 제조될 수 있다. 무엇보다 매개 또는 치환공정이 전혀 없으며, 단일 반응만으로 제조할 수 있어 경제적으로 매우 효과적인 장점이 있다.
즉, 본 발명은 상기방법으로 제조된 하기 화학식 1 또는 화학식 2로서 표시되는 금속 미네랄 디아미네이트에 관한 것이다.
화학식 1
M(AA) 2
상기 식에서, M 은 2가 금속이온이고, AA 는 아미노산이다.
상기 화학식 1의 구조식을 도 1에 도시하였다.
화학식 2
M'(AA) 3
상기 식에서 M' 는 3가 금속이온이고, AA 는 아미노산이다.
3) 분무건조
분무건조(Spray drying) 기술은 액상, 유기용액, 에멀젼, 분산액(dispersion) 또는 현탁액(suspension)과 같은 액상시료를 분무, 미립화하여서 열풍기류 속에 접촉시키면 증발후 건조되어서 분말화 된다.
분무건조장치(Spray dryer)는 액상 시료를 분무하여, 미세한 droplet 형태로 만든 후, 뜨거운 건조 가스를 이용하여 물(수분)이나 유기용매를 증발시켜서 분말을 제조하는 장치이다.
분무건조(Spray drying)는 액상의 건조 분말화 단일 단계에서 이루어지며, 비용 절감, 손쉬운 Scale-up, 처리 공정의 단순화와 같은 이점을 가지고 있다.
더불어, 효소(enzyme), 단백질 또는 항생물질(antibiotic)과 같이 온도에 민감한 물질은 분무건조(Spray drying) 기술을 사용하여, 열적 변형이 없이 분말화가 가능하기 때문에, 본 발명에서는 상기 미네랄원 용액과 아미노산 용액을 분말건조를 통해 미네랄 킬레이트 제조 및 분말화 하였다.
① 시료
시료 용액은 반드시 펌프로 이송이 가능하여야 하며, 균일하여야 하며 불순물이 없는 수용액, 에멀젼, 현탁액(suspension) 또는 유기용액이어야 한다.
또한, 시료 용액의 전처리는 최종 분무 생성물의 입자 크기, 형태, 입자 코팅에 많은 영향을 미치게 된다.
윤활제(lubricant), 해교제(defloccant) 또는 다른 특별한 물질과 같은 첨가제는 매우 작은 양을 시료용액에 배합해야 한다.
본 발명에서는 각 금속 미네랄 수용액과 아미노산 수용액을 교반하여 제조한 금속 미네랄·아미노산 수용액을 시료로 사용하였다.
② 분무 / 건조 가스 접촉
시료 용액을 분주하여 보다 미세한 물방울(droplet)을 얻기 위해서 다양한 방식의 nozzle을 사용한다. 일반적으로 사용되는 노즐(nozzle)의 형태는 이중 노즐(two fluid nozzle), 압력 노즐(pressure nozzle), 회전 디스크 애토마이저(rotary disk atomizer) 또는 초음파 노즐(ultrasonic nozzle)이 있다.
주입구(inlet) 온도(건조 가스의 온도)는 50~550℃로 분무건조 가능하며 바람직하게는 50~150℃의 온도로 금속 미네랄·아미노산 수용액을 분무 건조한다.
분주 장치의 선택은 처리하고자 하는 시료 용액의 양과 특성 그리고 만들고자 하는 분무 건조물의 특성을 고려한다.
본 발명에서는 최종 산물인 미네랄 디아미네이트의 입자크기에 따라 노즐을 선택하여 제조한다.
③ 증발(evaporation), 입자 형태 생성 및 건조
분사 장치에서 분사된 시료 용액은 droplet을 생성하고, 이 droplet가 뜨거운 건조 공기와 접촉하자 마자 droplet 표면에 포화된 기화 가스가 얇은 막을 형성한다. 이 얇은 막에서 증발(evaporation)이 발생한다.
높은 비표면적, 적정 온도, 열에 의한 수분 변화율, 질량 변화에 따라서 효과적인 건조가 가능하며, 증발(evaporation)은 가스의 온도를 떨어뜨리며, 최종 생산물의 열에 의한 피해를 최소화한다.
본 발명에서는 금속 미네랄 수용액과 아미노산 수용액을 교반하여 제조한 금속 미네랄·아미노산 수용액을 상기 분무건조장치를 이용하여 분말화 함으로써, 금속 미네랄 디아미네이트를 제조하였다.
4) 제조된 금속 미네랄 킬레이트
본 발명의 반응을 통해 제조될 수 있는 대표적인 아미노산 금속 미네랄디아미네이트의 종류를 보면 다음과 같지만, 이로 제한되는 것은 아니다.
상기 제시된 방법으로 제조한 금속 미네랄 킬레이트는 칼슘 글루타메이트/아스파테이트 (calcium glutamate/aspartate), 칼슘 글루타메이트/메치오닌(calcium glutamate/methionine), 칼슘 글루타메이트/글리신(calcium glutamate/glycine), 칼슘 아스파테이트/메치오닌(calcium aspartate/methionine), 칼슘 아스파테이트/글리신(calcium aspartate/glycine), 칼슘 메치오닌/글리신(calcium methionine/glycine), 칼슘 비스글루타메이트(calcium bisglutamate), 칼슘 비스아스파테이트(calcium bisaspartate), 칼슘 비스메치오닌 (calcium bismethionine) 또는 칼슘 비스글리신(calcium bisglycine)으로 제조되며, 또한, 이들을 하나 이상 조합하여 새로운 금속 미네랄 디아미네이트 혼합물을 제조할 수 있다.
또한, 구리 글루타메이트/아스파테이트(cooper glutamate/aspartate), 구리 비스글루타메이트(cooper bisglutamate), 구리 비스아스파테이트(cooper bisaspartate), 아연 글루타메이트/아스파테이트(zinc glutamate/aspartate), 아연 비스글루타메이트(zinc bisglutamate), 아연 비스아스파테이트(zinc bisaspartate), 철 글루타메이트/아스파테이트(iron glutamate/aspartate), 철 비스글루타메이트(iron bisglutamate), 철 비스아스파테이트(iron bisaspartate), 철 비스글루타메이트/아스파테이트(iron bisglutamate/aspartate), 철 글루타메이트/비스아스파테이트(iron glutamate/ bisaspartate), 크롬 글루타메이트/아스파테이트(chromium glutamate/aspartate), 크롬 비스글루타메이트(chromium bisglutamate), 크롬 비스아스파테이트(chromium bisaspartate), 크롬 비스글루타메이트/아스파테이트(chromium bisglutamate/aspartate), 크롬 글루타메이트/비스아스파테이트(chromium glutamate/ bisaspartate), 코발트 글루타메이트/아스파테이트(covalt glutamate/aspartate), 코발트 비스글루타메이트(covalt bisglutamate), 코발트 비스아스파테이트(covalt bisaspartate), 마그네슘 글루타메이트/아스파테이트(magnesium glutamate/aspartate), 마그네슘 비스글루타메이트(magnesium bisglutamate), 마그네슘 비스아스파테이트(magnesium bisaspartate), 망간 글루타메이트/아스파테이트(manganese glutamate/aspartate), 망간 비스글루타메이트(manganese bisglutamate) 또는 망간 비스아스파테이트(manganese bisaspartate)으로 제조되며, 또한, 이들을 하나 이상 조합하여 새로운 금속 미네랄 디아미네이트 혼합물을 제조할 수 있다.
5) 금속 미네랄 디아미네이트 분석
상기 금속 미네랄 디아미네이트는 ① FT-IR 적외선분광법(금속 미네랄 디아미네이트 구조), ③ ICP발광분석법(원소 함량측정), ③아미노산분석법(아미노산 함량측정)의 방법으로 금속 미네랄 디아미네이트를 분석하였다.
실시예2. 금속 미네랄 디아미네이트의 안정성 실험
실시예 1에서 얻어진 금속 미네랄 디아미네이트 화합물에 대해 수용액상에서의 장기보존에 따른 안전성 실험을 행하였다.
실험조건 :
1) 증류수의 pH를 각각 3, 5, 7, 및 9로 조절하고 상기 화합물을 첨가한 시료,
2) 완충액을 사용하여 pH를 각각 3, 5, 7, 및 9로 조절하고 상기 화합물을 첨가한 시료,
3) 시판되고 있는 음료(비타500, 박카스, 오렌지쥬스)에 상기 화합물을 첨가한 시료,
4) 시판되고 있는 화장품 중 스킨로션에 상기 화합물을 첨가한 시료,
5) 시판되고 있는 식물생장촉진제에 상기 화합물을 첨가한 시료.
이들 시료를 4, 25 및 50℃에 각각 보관한 후, 침전 및 pH의 변화를 측정하였다.
상기의 실험 조건에서 안정성을 3 개월 동안 확인한 결과, 침전 현상이나 유의적인 pH의 변화가 없었다.
따라서, 본 발명에 의하여 제조된 아미노산 금속 미네랄디아미네이트가 수용액상에서 다양한 pH와 온도의 조건에서 매우 안정한 화합물임을 입증되었다.
실시예3. 금속 미네랄 디아미네이트를 함유한 조성물 제조
본 발명은 상기 화학식 1 또는 2 의 아미노산 디아미네이트를 약제학적 또는 식품영양학적 또는 화장학적 유효량으로 함유하는 조성물에 관한 것이다.
1) 약학적 제제
화학식 1 또는 2의 금속 미네랄 디아미네이트는 목적하는 바에 따라 다양한 약제학적 투여 형태로 제형화될 수 있다.
본 발명에 따른 약제학적 조성물을 제조함에 있어서, 화학식 1 또는 2의 디아미네이트를 제조하고자 하는 제형에 따라 선택될 수 있는 다양한 약제학적으로 허용되는 담체와 함께 혼합하여 사용할 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 약제 조성물은 목적하는 바에 따라 주사용 제제, 경구용 제제로 제형화될 수 있다.
활성성분으로서 화학식 1 또는 2의 금속 미네랄 디아미네이트는 공지된 제약용 담체와 부형제를 이용하는 공지의 방법으로 제제화되어 단위 용량 형태 또는 다용량 용기에 내입될 수 있다.
제제 형태는 오일 또는 수성 매질 중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태일 수 있으며, 통상의 분산제, 현탁제 또는 안정화제를 함유할 수 있다.
또한, 예를 들어, 무균, 발열물질이 제거된 물로 사용 전에 녹여 사용하는 건조 분말의 형태일 수도 있다.
화학식 1 또는 2의 금속 미네랄 디아미네이트는, 또한, 코아버터 또는 기타 글리세리드와 같은 통상의 좌약기제를 이용하여 좌약으로 제제될 수도 있다.
경구 투여용 고체투여 형태는 캅셀제, 정제, 환제, 산제 및 입제가 가능하고, 특히 캅셀제와 정제가 유용하다.
정제 및 환제는 장피제로 제조하는 것이 바람직하다.
고체투여 형태에는 활성성분인 화학식 1 또는 2의 금속 미네랄 디아미네이트는 슈크로오즈, 락토오즈, 전분 등과 같은 하나 이상의 불활성 희석제 및 마그네슘 스테아레이트와 같은 윤활제, 붕해제, 결합제등과 같은 딤체와 혼합시킴으로써 제조할 수 있다.
필요한 경우, 본 발명에 따른 화학식 1 또는 2의 금속 미네랄 디아미네이트 또는 그것을 함유하는 조성물은, 기타의 약제와 조합하여 투여할 수도 있다.
상기 약리학적 유효량(therapeutically effective amount)이란, 치료를 요하는 질병의 증상을 경감 또는 줄이거나 예방을 요하는 질병의 임상학적 마커 또는 증상의 개시를 줄이거나 지연시키는데 유효한 활성성분의 량을 의미한다.
약리학적 유효량은 치료를 요하는 질병에 대한 공지된 생체내(in vivo) 및 생체외(in vitro) 모델 시스템에서 화합물을 실험함으로써 경험적으로 결정될 수 있다.
단위 용량 형태로 제형화하는 경우, 활성성분으로서 화학식 1 또는 2의 금속 미네랄 디아미네이트는 약 0.1 내지 1000 ㎎의 단위 용량으로 함유되는 것이 바람직하다.
투여량은 환자의 체중, 나이 및 질병의 특수한 성질과 심각성과 같은 요인에 따라 의사의 처방에 따른다.
그러나, 성인 치료에 필요한 투여량은 투여의 빈도와 강도에 따라 하루에 약 1 내지 1000 ㎎ 범위 가 보통이다.
성인에게 근육내 또는 정맥내 투여시 일회 투여량으로 분리하여 하루에 보통 약 1 내지 500 ㎎의 전체 투여량 이면 충분할 것이나, 일부 환자의 경우 더 높은 일일 투여량이 바람직할 수 있다.
2) 식품영학적 유효량
상기 식품영양학적 유효량(sitologically effective amount)이란, 질병에 이르는 정도는 아니지만 객체의 영양 신진대사를 보충하는데 유효하면서, 동시에 과량 투여에 따른 부작용을 유발하지 않는 활성성분의 량을 의미한다.
3) 화장학적 유효량
상기 화장학적 유효량(cosmetically effective amount)이란, 피부의 건강상태 및 모발의 건강상태 등 객체의 미용과 관련된 영양 상태를 향상시키는데 유효하면서, 동시에 과량 투여에 따른 부작용을 유발하지 않는 활성성분의 양을 의미한다.
상기 식품영양학적 유효량과 화장학적 유효량은 사용될 조성물의 용도 및 성상 등 다양한 요인들에 의해 가변적으로 결정될수 있으므로, 유효량을 특별히 한정지을 필요는 없다.
따라서, 본 발명에 따른 조성물에는 그것의 용도에 따라, 예를 들어, 약학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약제 조성물, 식품영양학적으로 허용되는 담체를 포함하는 식품, 사료첨가제 또는 음료 조성물, 화장학적으로 허용되는 담체를 포함하는 화장품 조성물 등 다양한 용도로 응용되어 사용될 수 있다.
이하 실시예를 참조하여 본 발명의 내용을 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실험예 1] 아연-아스파르트산 금속 미네랄 디아미네이트의 제조
산화아연 8g과 아스파르트산 27g 을 각각 500 ㎖의 용매 물에 용해하였다.
상기 용해된 산화아연 용액과 아스파르트산 용액을 혼합한 뒤 불순물을 제거하기 위해 여과하였다.
여과된 아연 아스파르트산 용액을 60℃에서 교반하면서 반응시켰다.
그런 다음, 반응액을 분무건조하여 약 30 g의 아연-아스파르트산 금속 미네랄 디아미네이트 분말을 얻었다.
도 2는 분무건조를 이용하여 제조한 아연 아스파르트산 디아미네이트의 사진이다.
[실험예 2] 아연-글루탐산 금속 미네랄 디아미네이트의 제조
산화아연 8g과 글루탐산 30g 을 각각 500 ㎖의 용매 물에 용해하였다.
상기 용해된 산화아연 용액과 글루탐산 용액을 혼합한 뒤 불순물을 제거하기 위해 여과하였다.
여과된 아연과 글루탐산 용액을 60℃에서 교반하면서 반응시켰다.
그런 다음, 반응액을 분무건조하여 약 25 g의 아연-글루탐산 금속 미네랄 디아미네이트 분말을 얻었다.
[실험예 3] 아연-메치오닌 금속 미네랄 디아미네이트의 제조
산화아연 8g과 메치오닌 30g 을 각각 500 ㎖의 용매 물에 용해하였다.
상기 용해된 산화아연 용액과 메치오닌 용액을 혼합한 뒤 불순물을 제거하기 위해 여과하였다.
pH가 4.5~6.5범위가 되도록 염산(HCl) 적정량을 점적하면서 반응액을 산성조건으로 만들었다.
여과된 아연과 메치오닌 용액을 60℃에서 교반하면서 반응시켰다.
그런 다음, 반응액을 분무건조하여 약 28 g의 아연-메치오닌 금속 미네랄 디아미네이트 분말을 얻었다.
[실험예 4] 아연-글리신 금속 미네랄 디아미네이트의 제조
산화아연 8g과 글리신 16g 을 각각 500 ㎖의 용매 물에 용해하였다.
상기 용해된 산화아연 용액과 글리신 용액의 불순물을 제거하기 위해 여과하였다.
pH가 4.5~6.5범위가 되도록 염산(HCl) 적정량을 점적하면서 반응액을 산성조건으로 만들었다.
여과된 아연과 글리신 용액을 60℃에서 교반하면서 반응시켰다.
그런 다음, 반응액을 분무건조하여 약 17 g의 아연-글리신 금속 미네랄 디아미네이트 분말을 얻었다.
[실험예 5] 아연-아스파르트산 금속 미네랄 디아미네이트의 제조
글루콘산아연 46 g과 아스파르트산 27 g을 각각 500 ㎖의 용매 물에 용해하였다.
상기 용해된 글루콘산아연 용액과 아스파르트산 용액의 불순물을 제거하기 위해 여과하였다.
여과된 아연과 아스파르트산 용액을 60℃에서 교반하면서 반응시켰다.
반응액을 분무건조하여 약 55 g의 아연-아스파르트산 금속 미네랄 디아미네이트 분말을 얻었다.
[실험예 6] 철-아스파르트산 금속 미네랄 디아미네이트의 제조
젖산철 24 g과 아스파르트산 27 g을 각각 500 ㎖의 용매 물에 용해하였다.
상기 용해된 젖산철 용액과 아스파르트산 용액의 불순물을 제거하기 위해 여과하였다.
여과된 철과 아스파르트산 용액을 60℃에서 교반하면서 반응시켰다.
반응액을 분무건조하여 약 35 g의 철-아스파르트산 금속 미네랄 디아미네이트 분말을 얻었다.
[실험예 7] 철-글루탐산 금속 미네랄 디아미네이트의 제조
젖산철 24 g과 글루탐산 30 g을 각각 500 ㎖의 용매 물에 용해하였다.
상기 용해된 젖산철 용액과 글루탐산 용액의 불순물을 제거하기 위해 여과하였다.
여과된 철과 글루탐산 용액을 60℃에서 교반하면서 반응시켰다.
반응액을 분무건조하여 약 30 g의 철-글루탐산 금속 미네랄 디아미네이트 분말을 얻었다.
[실험예 8] 철-메치오닌 금속 미네랄 디아미네이트의 제조
젖산철 24 g과 메치오닌 30 g을 각각 500 ㎖의 용매 물에 용해하였다.
상기 용해된 젖산철 용액과 메치오닌 용액의 불순물을 제거하기 위해 여과하였다.
여과된 철과 메치오닌 용액을 60℃에서 교반하면서 반응시켰다.
반응액을 분무건조하여 약 28 g의 철-메치오닌 금속 미네랄 디아미네이트 분말을 얻었다.
[실험예 9] 철-글리신 금속 미네랄 디아미네이트의 제조
젖산철 24 g과 글리신 16 g을 각각 500 ㎖의 용매 물에 용해하였다.
상기 용해된 젖산철 용액과 글리신 용액의 불순물을 제거하기 위해 여과하였다.
여과된 젖산철과 글리신 용액을 60℃에서 교반하면서 반응시켰다.
반응을 분무건조하여 약 22 g의 철-글리신 금속 미네랄 디아미네이트 분말을 얻었다.
[실험예 10] 철-아스파르트산 금속 미네랄 디아미네이트의 제조
구연산철 25 g과 아스파르트산 27 g을 각각 500 ㎖의 용매 물에 용해하였다.
상기 용해된 젖산철 용액과 아스파르트산 용액의 불순물을 제거하기 위해 여과하였다.
여과된 철과 아스파르트산 용액을 60℃에서 교반하면서 반응시켰다.
반응을 분무건조하여 약 13 g의 철-아스파르트산 금속 미네랄 디아미네이트 분말을 얻었다.
[실험예 11] 마그네슘-아스파르트산 금속 미네랄 디아미네이트의 제조
수산화마그네슘 6 g과 아스파르트산 27 g을 각각 500 ㎖의 용매 물에 용해하였다.
상기 용해된 수산화마그네슘 용액과 아스파르트산 용액의 불순물을 제거하기 위해 여과하였다.
여과된 마그네슘과 아스파르트산 용액을 60℃에서 교반하면서 반응시켰다.
반응액을 분무건조하여 약 25 g의 마그네슘-아스파르트산 금속 미네랄 디아미네이트 분말을 얻었다.
[실험예 12] 망간-아스파르트산 금속 미네랄 디아미네이트의 제조
황산망간 15 g과 아스파르트산 27 g을 각각 500 ㎖의 용매 물에 용해하였다.
상기 용해된 황산망간 용액과 아스파르트산 용액의 불순물을 제거하기 위해 여과하였다.
여과된 망간과 아스파르트산 용액을 60℃에서 교반하면서 반응시켰다.
반응액을 분무건조하여 약 27 g의 칼슘-글루탐산 금속 미네랄 디아미네이트 분말을 얻었다.
도 3은 분무건조를 이용하여 제조한 망간 아스파르트산 디아미네이트의 사진이다.
[실험예 13] 칼슘-글루탐산 금속 미네랄 디아미네이트의 제조
산화칼슘 6 g과 글루탐산 30 g을 각각 500 ㎖의 용매 물에 용해하였다.
상기 용해된 산화칼슘 용액과 글루탐산 용액의 불순물을 제거하기 위해 여과하였다.
여과된 칼슘과 글루탐산 용액을 60℃에서 교반하면서 반응시켰다.
반응액을 분무건조하여 약 75 g의 망간-아스파르트산 금속 미네랄 디아미네이트 분말을 얻었다.
도 4는 분무건조를 이용하여 제조한 칼슘 글루탐산 디아미네이트의 사진이다.
[실험예 14] 구리-아스파르트산 금속 미네랄 디아미네이트의 제조
황산동 16 g과 아스파르트산 27 g을 각각 500 ㎖의 용매 물에 용해하였다.
상기 용해된 황산동 용액과 아스파르트산 용액의 불순물을 제거하기 위해 여과하였다.
여과된 구리와 아스파르트산 용액을 60℃에서 교반하면서 반응시켰다.
반응액을 분무건조하여 약 28 g의 구리-아스파르트산 금속 미네랄 디아미네이트 분말을 얻었다.
[실험예 15] 크롬-아스파르트산 금속 미네랄 디아미네이트의 제조
염화크롬 13 g과 아스파르트산 27 g을 각각 500 ㎖의 용매 물에 용해하였다.
상기 용해된 염화크롬 용액과 아스파르트산 용액의 불순물을 제거하기 위해 여과하였다.
여과된 크롬과 아스파르트산 용액을 60℃에서 교반하면서 반응시켰다.
반응액을 분무건조하여 약 20 g의 크롬-아스파르트산 금속 미네랄 디아미네이트 분말을 얻었다.
[실험예 16] 미네랄 복합체-아미노산 미네랄 디아미네이트의 제조
산화아연, 젖산철, 수산화마그네슘, 황산망간, 황산동 및 염화크롬 각 5g씩 30g을 2,000 ㎖의 물에 넣어 충분히 교반하여 용해하였다.
또한, 아스파르트산, 글루탐산, 메치오닌 및 글리신 각 10g씩 40 g을 넣어 물에 넣어 충분히 교반하여 용해하였다.
미네랄원과 아미노산 용액은 pH가 4.5~6.5범위가 되도록 염산(HCl) 적정량을 점적하면서 산성조건으로 만들었다.
충분히 용해한뒤, 불순물을 여과하여 제거하였다.
여과된 각 용액을 60℃에서 교반하면서 반응시켰다.
반응액을 분무건조하여 약 70 g의 수용성 복합 미네랄-아미노산 미네랄 디아미네이트를 얻었다.
[실험예 17] 관능 시험
시판되고 있는 미에로화이바(현대약품)에 실험예 1 내지 16에서 얻어진 미네랄 디아미네이트 화합물을 첨가하여, 물성 및 맛에 미치는 영향을 확인하였다.
미네랄 디아미네이트 화합물을 1% 첨가하였을 때 미치는 영향을 검증하기 위하여, 전문 관능 검사요원 10 명을 상대로 실험예 1 내지 16에서 얻은 시료 수용액의 맛, 외관 및 종합적 평가에 대한 관능시험을 실시하였다.
이때 맛은 쓴맛, 떫은맛 및 텁텁한 맛에 각각 매우 약함(1), 약함(2), 보통(3), 강함(4), 아주 강함(5)의 5 점을 배점하는 방식으로 실시하였고, 외관은 색깔 및 청징도와 종합적 평가를 각각 아주 나쁨(1), 나쁨(2), 보통(3), 좋음(4), 아주 좋음(5)의 5 점을 배점하는 방식으로 실시하였다.
맛의 평가는 하기 표 1에 나타내었으며, 외관의 평가는 하기 표 2에 나타내었다.
맛 평가
조성물 맛의 특성
 종합적 평가
쓴맛 떫은맛 텁텁한맛
1 1.5 1.4 1.4 1.43
2 1.0 1.2 1.1 1.10
3 1.3 1.2 1.2 1.23
4 0.8 0.9 0.9 0.87
5 1.2 1.1 1.1 1.13
6 1.3 1.1 1.2 1.20
7 1.4 1.2 1.5 1.37
8 1.0 1.3 0.8 1.03
9 0.8 1.5 0.7 0.90
10 1.1 0.7 1.0 0.93
11 1.2 1.1 1.1 1.13
12 1.2 1.4 1.3 1.30
13 1.5 1.0 1.0 1.17
14 1.1 1.4 1.4 1.30
15 1.2 1.2 1.0 1.03
16 1.0 1.2 0.8 1.00
미에로
화이바		 0.9 1.1 1.0 1.00
외관 평가
조성물 맛의 특성
 종합적 평가
색 청정도
1 4.5 4.2 4.35
2 4.1 4.0 4.05
3 4.4 4.1 4.25
4 4.3 4.0 4.15
5 4.5 4.6 4.55
6 4.6 4.3 4.45
7 4.5 4.4 4.45
8 4.1 4.2 4.15
9 4.2 4.0 4.10
10 4.5 4.6 4.55
11 4.7 4.5 4.60
12 4.6 4.1 4.35
13 4.6 4.0 4.30
14 4.5 4.2 4.35
15 4.3 4.3 4.30
16 4.2 4.2 4.20
미에로
화이봐		 4.5 4.4 4.45
그 결과, 본 발명에 따른 미네랄 디아미네이트 화합물은 첨가하는 대상물의 물성(맛, 외관 등)에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다.
[실험예 18] 칼슘-글루탐산 미네랄 디아미네이트의 식품 첨가물로서의 응용
실험예 13의 디아미네이트 화합물 99.5 중량%에 5-리보뉴클레오티드 0.5 중량%를 혼합하여 분말 상 혼합물을 만들고, 그 것의 맛을 확인하여 본 결과, 기존 조미료인 글루타민산나트륨과 동일한 맛을 발휘함을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 디아미네이트 화합물은 조미료로서의 활용에 문제가 없음이 확인되었다.
[실험예 19] 칼슘-글루탐산 미네랄 디아미네이트의 음료에의 적용
우유 100 g에 실험예 13에서 얻어진 미네랄 디아미네이트 화합물을 혼합하여 장시간 유지한 결과, 침전이 전혀 형성되지 않으며 맛에도 영향을 주지 않았다.
[실험예 20] 화장품에의 적용
실험예 1에서 얻어진 미네랄 디아미네이트 화합물을 함유한 화장품(lotion type)을 제조하여 장시간 유지한 결과, 변색이 없었으며, 피부에 사용하여도 전혀 문제점이 없었다.
실시예 4. 우리딘이 포함된 금속 미네랄 디아미네이트 복합조성물의 항염증 실험
리포폴리사카라이드(lipopolysaccharide, LPS)는 그람 음성균의 외막 구성성분으로, 세포에 처리되면 염증을 유발하여 세포 내 산화질소(nitricoxide, NO) 생성을 유도하게 된다.
생성된 산화질소는 주변 세포에게 염증반응을 유도하여 전염증성 자극을 유발하기 때문에 산화질소 생성을 억제하는 것은 염증성 질환의 치료에 있어서 중요하다.
따라서, 우리딘이 포함된 금속 미네랄 디아미네이트 복합조성물의 항염증 효과를 검토하기 위해, 복합조성물이 처리된 RAW 264.7 세포에 리포폴리사카라이드를 처리한 뒤 생성되는 산화질소 정도를 관찰하였다.
1) 세포 배양
항염증 효과 검증 실험에 사용한 RAW 264.7 대식세포는 한국 세포주 은행(Korean Cell Line Bank)으로부터 분양받았다.
RAW264.7 대식세포를 10% 소태아혈청 (fetal bovine serum, FBS), 1% 페니실린(penicillin) 및 1% 스트렙토마이신(streptomycin)이 첨가된 둘베코 변형 이글스 최소영양배지(dulbecco··modified Eagle··minimal essential medium, DMEM)에 접종한 뒤, 37℃의 5% 이산화탄소 조건에서 24시간동안 배양하였다.
배지는 2일 마다 교체해주었다.
2) 아연 아스파테이트 디아미네이트 제조
상기 실험예 1의 아연 아스파테이트 제조방법과 동일한 방법으로 제조하였다.
제조된 아연 아스파테이트 디아미네이트에 3차 증류수를 첨가하여 1 mg/ml이 되도록하여 저장용액 (stock solution)으로 사용하였으며, 4℃ 에서 보관하였다.
3) 산화질소(nitric oxide, NO) 생성 억제 효과 검증
RAW 264.7 세포를 24 웰 플레이트(well plate)에 2.5 ×105 cells/ml로 분주하고 37℃의 5% 이산화탄소 조건에서 24시간동안 배양하였다.
배양액에 아연 아스파테이트 디아미네이트를 각각 25, 50, 100 및 200 ug/ml가 되도록 처리하고, 우리딘 100 ug/ml가 되도록 첨가하였다.
그런 다음, 1시간 후에 리포폴리사카라이드(lipopolysaccharide, LPS)를 200 ng/ml로 처리하여 24시간 배양하였다.
배양액 100 ul와 그리스(griess) 시약(2.5 % 인산 용액 내에 1% 술파닐아미드 및 0.1% 나프틸에틸렌 디아민 함유) 100 ul를 혼합하여 어두운 곳에서 10분 동안 반응시킨 후 분광광도계를 사용하여 540nm에서 흡광도를 측정하였다.
그리스 시약은 배양액에 생성된 산화질소를 아질산염(nitrite)으로 전환시키며, 분광광도계를 사용하여 전환된 아질산염을 540 nm 파장에서 흡광도를 측정함으로 산화질소의 생성정도(%)를 비교할 수 있다.
아무것도 처리하지 않은 RAW 264.7 세포를 음성대조군, 리포폴리사카라이드200 ng/ml만 처리한 RAW 264.7 세포를 양성대조군, 아연 아스파테이트 디아미네이트 각각 25, 50, 100 및 200 ug/ml에 우리딘 100 ug/ml을 처리하고 1시간 후에 리포폴리사카라이드 200 ng/ml를 처리한 RAW 264.7 세포를 각각 실험군 1, 2, 3 및 4라고 정하였다.
도 5는 아연 아스파테이트 디아미네이트가 리포폴리사카라이드가 처리된 RAW 264.7 세포의 산화질소 생성에 미치는 효과를 나타낸 도면이다.
그 결과, 양성대조군과 비교하였을 때, 실험군 3 및 실험군 4에서 산화질소 생성이 약 60% 억제되었다.
따라서, 우리딘이 포함된 아연 아스파르트산 디아미네이트 복합조성물을 염증반응이 유도된 RAW 264.7 세포에 처리하였을 때, 염증반응을 유도하는 산화질소의 생성이 억제되었으므로 항염증에 우수한 효과가 있는 것을 확인하였다.
상기 우리딘 이외에 우리딘 유도체인 우리딘인산, 우라실(uracil), 우리딘모노포스페이트(uridine monophosphate), 우리딘디포스페이트(uridine diphosphate), 트리아세틸 우리딘(triacetyl uridine), 트리벤조닐 우리딘(tribenzonyl uridine), 5-에틸 우리딘(5-ethyl uridine), 2-데옥시우리딘(2-deoxyuridine) 또는 아이소프로필리딘 우리딘 (isopropylidene uridine) 등을 사용할 수 있다.

Claims (16)

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  13. 우리딘(uridine) 또는 우리딘 유도체와, 금속 미네랄 디아미네이트를 유효성분으로 포함하고,
    RAW 264.7 세포 2.5×105cells/ml 기준으로 상기 금속 미네랄 디아미네이트는 100 내지 200 ug/ml, 상기 우리딘은 100 ug/ml을 처리하고,
    상기 금속 미네랄 디아미네이트는 아연 글루타메이트/아스파테이트(zinc glutamate/aspartate), 아연 비스글루타메이트(zinc bisglutamate), 아연 비스아스파테이트(zinc bisaspartate) 중에 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 항염증 식품 조성물.
  14. 우리딘(uridine) 또는 우리딘 유도체와, 금속 미네랄 디아미네이트를 유효성분으로 포함하고,
    RAW 264.7 세포 2.5×105cells/ml 기준으로 상기 금속 미네랄 디아미네이트는 100 내지 200 ug/ml, 상기 우리딘은 100 ug/ml을 처리하고,
    상기 금속 미네랄 디아미네이트는 아연 글루타메이트/아스파테이트(zinc glutamate/aspartate), 아연 비스글루타메이트(zinc bisglutamate), 아연 비스아스파테이트(zinc bisaspartate) 중에 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 항염증 의약 조성물.
  15. 우리딘(uridine) 또는 우리딘 유도체와, 금속 미네랄 디아미네이트를 유효성분으로 포함하고,
    RAW 264.7 세포 2.5×105cells/ml 기준으로 상기 금속 미네랄 디아미네이트는 100 내지 200 ug/ml, 상기 우리딘은 100 ug/ml을 처리하고,
    상기 금속 미네랄 디아미네이트는 아연 글루타메이트/아스파테이트(zinc glutamate/aspartate), 아연 비스글루타메이트(zinc bisglutamate), 아연 비스아스파테이트(zinc bisaspartate) 중에 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 항염증 화장료 조성물.
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