KR102086994B1 - 천연 활택제와 천연 결합제를 포함하는 정제 타정용 첨가제 조성물 및 이를 이용하여 타정된 정제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 활택제로서 카카오 분말을 포함하고, 결합제로서 구아검, 콜라겐분말, 타피오카 전분, 펙틴 및 코코넛당 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 정제 타정용 첨가제 조성물 및 상기 정제 타정용 첨가제 조성물로 타정된 정제에 관한 것이다.

Description

천연 활택제와 천연 결합제를 포함하는 정제 타정용 첨가제 조성물 및 이를 이용하여 타정된 정제{Additives composition for tableting comprising natural lubricant and natural binder and tablets using the same}

본 발명은 천연 활택제와 천연 결합제를 포함하는 정제 타정용 첨가제 조성물 및 이를 이용하여 타정된 정제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 활택제로서 카카오 분말을 포함하고, 결합제로서 구아검, 콜라겐분말, 타피오카 전분, 펙틴 및 코코넛당 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 정제 타정용 첨가제 조성물 및 상기 첨가제 조성물로 타정된 정제에 관한 것이다.

정제 생산시 적용하는 첨가제로는 정제의 무게를 증량하고자 할 때 사용되는 부형제, 경구체의 붕해를 촉진을 돕는 붕해제, 습기를 제거하고자 도입하는 흡착제, 핵심 성분의 차등 방출을 가능하게 하는 방출 제어제, 타정시 입자간 마찰과 점착 방지를 위해 사용되는 활택제 및 원료 입자간 결합력을 제공하는 결합제가 있다.

이 중 정제의 타정에 중요한 역할을 하는 것은 활택제와 결합제로서, 상기 활택제로는 현재 화학 합성품인 스테아린산 마그네슘과 이산화규소가 약 0.5%~1%의 함량 수준으로 사용되고, 또한 상기 결합제로는 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC)가 2~7%의 수준의 함량으로 주류를 이루고 있다.

이들 화학 활택제와 결합제는 유용성, 효율성, 그리고 가격 경쟁력 면에서 우수하여 의약품 및 건강기능식품의 타정에 널리 사용되어 오고 있는 물질이다. 그러나, 최근 화학성분에 대한 소비자의 거부감이 확산됨에 따라, 자연친화적인 물질을 도입한 타정 기술이 꾸준히 개발되고 있다 (특허문헌 1, 특허문헌 2, 특허문헌 3).

그런데, 과립의 형성은 원료가 설비에 달라붙지 않고 부드럽게 타정기에 공급될 수 있게 유동성(흐름성) 확보 차원으로 도입하는데, 원활한 정제의 생산을 위해서 필수 전제조건인 셈으로서, 자연 재료는 성분의 복잡성으로 인해 과립이 잘 형성되지 않는다는 단점을 가지고 있다.

예컨대, 본 출원인의 생산 공장인 ㈜네이쳐퓨어코리아는 화학 활택제와 결합제를 배제한 정제를 생산하는 우리나라의 유일한 회사로서, 각각 전지분유와 치커리화이버를 사용하고 있다. 그러나 활택제 대체물질인 전지분유는 유동성 확보가 잘 되지 않아 과립 형성을 위해 2차 교반 시스템을 필요로 하고 있다.

결합제로서의 치커리화이버는 함수성이 높아 과립 형성시 주정을 사용하거나 상당한 건조 과정을 거쳐야 하기 때문에, 유동성 확보에 많은 시간이 소요되고 있는데, 이러한 한계점은 생산성을 떨어뜨리고 설비투자 등으로 인한 원가상승 요인으로 작용하고 있다.

따라서, 생산성을 높이면서도 소비자의 요구를 만족시키는 자연친화적인 활택제와 결합제 조합에 대한 개발의 필요성이 절실히 요구되고 있다.

또한, 다양한 성분으로 구성되어 있는 천연물질은, 단일 성분으로 이루어진 화학합성 물질과 비교하여 핵심 성분의 함량이 낮아 타정에 필요한 양이 증가된다.

이에 따라, 정제에서 차지하는 비율이 높아져 천연물질 과다로 인한 부패 문제가 있을 수 있고, 대개 말토덱스트린 충진제와 혼합체로 공급되는 주원료와 부원료의 양이 한정되게 되어 복용 정제수의 증가를 가져올 수 있다. 이는 소비자의 복용 편리를 상당부분 저해할 수도 있는 문제점이 있다.

공개특허공보 제10-2018-0015437호 공개특허공보 제10-2013-0123532호 공개특허공보 제10-2012-0132049호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 최소량을 사용하여 완벽한 정제 타정이 될 수 있는 천연 활택제와 천연 결합제의 조합을 포함하는 정제 타정용 첨가제 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기의 자연친화적인 첨가제 조성물을 사용하여 타정함으로써, 화학성분에 대한 소지자의 거부감을 해소할 수 있는 정제를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 활택제로서 카카오 분말을 포함하고, 결합제로서 구아검, 콜라겐분말, 타피오카 전분, 펙틴 및 코코넛당 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 정제 타정용 첨가제 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 첨가제 조성물로 타정된 정제를 제공한다.

본 발명에 의하면, 무난한 과립 형성으로 유동성이 잘 확보될 수 있기 때문에, 생산성을 저해하지 않는 자연친화적인 활택제와 결합제를 채택함으로써, 스테아린산 마그네슘, 이산화규소, HPMC 등과 같은 화학성분에 대한 소비자의 거부감을 해소하여 고급 정제 제품으로 자리매김(market positioning)할 수 있다.

도 1은 부형제로 말토덱스트린을 사용하고, 활택제로서 카카오 분말 2 중량%를 도입하여 타정한 정제를 나타낸 것이다.
도 2는 부형제로 말토덱스트린을 사용하고, 활택제로서 카카오 분말 5 중량%를 도입하여 타정한 정제를 나타낸 것이다.

본 발명의 일구현예는 활택제로서 카카오 분말을 포함하고, 결합제로서 구아검, 콜라겐분말, 타피오카 전분, 펙틴 및 코코넛당 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 정제 타정용 첨가제 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 상기 정제 타정용 첨가제 조성물은 상기 활택제 및 결합제를 상기 첨가제 조성물의 총 중량에 대하여, 3~20 중량% 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 정제 타정용 첨가제 조성물은 상기 결합제가 콜라겐분말 및 펙틴이고, 상기 카카오 분말과 상기 콜라겐분말 및 상기 펙틴을 1:1:1의 중량비로 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 정제 타정용 첨가제 조성물은 상기 결합제가 콜라겐분말이고, 상기 카카오 분말과 상기 콜라겐분말을 1:5의 중량비로 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 정제 타정용 첨가제 조성물은 상기 결합제가 펙틴 및 타피오카 전분이고, 상기 카카오 분말과 상기 펙틴 및 상기 타피오카 전분을 2:1:15의 중량비로 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 정제 타정용 첨가제 조성물은 상기 결합제가 콜라겐분말 및 타피오카 전분이고, 상기 카카오 분말과 상기 콜라겐분말 및 상기 타피오카 전분을 2:2:15의 중량비로 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 정제 타정용 첨가제 조성물은 담체로서 말토덱스트린을 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1> 활택제 대체물질의 선정

타정시 마찰을 감소시킬 수 있는 대체 물질은 지방함량이 높은 물질인데, 상온 유통 중의 부패를 최소화시키고 원가상승 부담을 줄이기 위해, 포화지방 함량은 높고 저렴한 물질을 선택하는 것이 유리할 것으로 보고 후보물질을 선정하였다.

또한, 타정 후 정제의 상, 하층 및/또는 측면 분리 현상인 캡핑 현상이 없고, 정제의 벽면 긁힘 현상이 없는 상태를 기준점으로 1kg의 물질을 단발 타정기 (HSX0506261, 효성, Korea)로 타정하여 부적합율이 0%가 될 때 "타정성 있음"으로 정의하였다.

타정된 정제 10정을 4분동안 마손도 측정기(TF-25, Wintron, Korea)에서 회전하여 최종 질량의 감소가 3%보다 작을 경우 마손도의 합격점으로 간주하였다(㈜ 네이쳐퓨어코리아 기준).

또한, 식품의약품안전처의 기준에 의거한 붕해 시험의 경우, 붕해기(KDIT-200, KUKJE ENG CO., Korea)를 이용하여 물을 시험액으로 온도를 37±2℃로 유지한 후, 보조판을 넣고 30분간 상하 운동을 시킨 다음, 검체의 상태를 관찰할 때 검체의 잔류물이 유리관 내에 없거나 혹시 있더라도 해면상의 물질이던가 또는 연질의 물질이 약간 있을 때에는 적합한 것으로 간주하였다.

지방 함량으로 본 후보 물질은 카카오 분말, 해바라기씨 분말, 아보카도 분말이었다. 아보카도 100% 분말은 색이 진하지 않아 최종 산물이 심미적으로 양호하다는 장점이 있었으나, 입자가 크고 오일이 쉽게 묻어 나와 과립의 형성이 어려웠다. 이에, 70% 분말을 실험해 보았으나, 주원료(충진제)인 말토덱스트린에 흡착되어 윤활제로서의 기능을 하지 못할 것으로 판단되어, 아보카도 분말을 최종적으로 후보 물질에서 제외하였다.

해바라기씨 분말은 여타의 공정에서 도입되기도 하고 비용이 저렴하다는 장점이 있었지만, 역시 과립형성에 문제가 있어 유동성을 획득할 수 없었다. 그러나 카카오 분말은 손쉬운 과립 형성으로 유동성이 확보되어 활택제 후보로 정하였다.

< 실시예 2> 카카오 분말의 농도 설정

활택력 있는 카카오 분말의 농도를 구하기 위해 부형제로 말토덱스트린을 사용하고, 주정 25%, 50℃, 6시간 조건에서 과립을 형성하여 과립 전후의 LOD(Loss of Dry weight) 기준치인 ±1%를 만족시켰으므로(㈜ 네이쳐퓨어코리아 도입 기준치), 타정실험을 실시하였다.

이하에서, "%"는 특별한 언급이 없는 한, 중량%를 의미한다.

가장 적은 양으로 활택력을 알아보기 위해 카카오 분말 1%, 2%, 5%를 도입한 실험에서 2% 이상일 때만 타정성이 있음을 확인할 수 있었고, 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 2%가 5%보다 색상면에서 심미적으로 양호한 것으로 나타났다.

다만, 카카오가 경도면에서 약하다는 것 때문에 마손도 기준치를 통과하지 못하였으나, 결합제와의 조합으로 해결 가능성이 있기 때문에, 최소 농도인 2% 카카오 분말을 활택제로 선정하고, 결합제와의 타정 실험을 진행하였다.

< 실시예 3> 결합제 대체물질의 선정

기존의 화학 결합제가 셀루로오즈 등 당을 함유한 점에 착안하여 대체물질 후보로 타피오카 전분, 코코넛당, 구아검, 펙틴을 선정하였고, 인체내 결합조직의 성분인 콜라겐분말도 후보물질에 포함시켜 각 후보물질을 1%, 2%, 5%, 10% 의 비율 증가시키면서 카카오 분말 2% 존재하에 결합제로서의 가능성을 타진하였다.

타정 시 요구되는 유동성을 확보하기 위하여, 주원료를 말토덱스트린으로 하고 카카오 분말 2%와 각각의 결합제를 특정 비율로 섞은 혼합물을 주정 25%로 50℃에서 6시간 처리 후 과립을 형성하였는데, 이 때 과립 전후의 LOD(Loss of Dryweight)의 목표치를, 하기 표 1(결합제 종류에 따른 과립전 후의 LOD값)과 같이 ㈜네이쳐퓨어코리아의 도입 기준치인 ±1% 수준으로 정하였다.

정제 타정의 성공 여부는 혼합물의 유동성, 생산된 정제의 마손도와 붕해도, 그리고 경도를, 식약처 기준치 혹은 ㈜네이처퓨어코리아의 적용 기준치를 도입하여 판단하였다.

하기 표 2는 활택제로서의 카카오 분말 2% 존재하에서, 결합제 후보물질의 농도에 따른 유동성, 타정성, 마손도, 붕해도 및 경도를 나타낸 것이다.

상기 표 2에서, "++"는 적합, 캡핑 현상 없음, 정제 벽면 긁힘 현상 없음을 의미하고, "+"는 미흡, 정제 벽면 긁힘 현상 있음을 의미하며, "-"는 부적합을 의미하고, "N"은 조사하지 않음(유동성이나 타정성이 미흡하여 정제 생산에 문제가 있는 경우로서, 마손도, 붕해도 및 경도를 측정하지 않음)을 의미한다.

또한, 상기 표 2에서, 빨간색(구아검 1%)은 이상적인 조합이고, 보라색(콜라겐분말 10%, 펙틴 2%, 펙틴 5%, 펙틴 10%)은 타정성에서 다소 미흡하지만, 원료에 따라 차등 적용이 가능한 조합이며, 주황색(콜라겐분말 1%, 콜라겐분말 2%, 콜라겐분말 5%)은 유동성 개선을 위한 결합제 혼합 물질의 타진이 가능한 조합(예컨대, 콜라겐분말과 펙틴의 조합, 콜라겐분말과 타피오카 전분의 조합)이다.

상기 표 2의 타정 결과에서 보는 바와 같이, 코코넛당은 최종 정제에 반점을 남겨 심미적 관능검사에서 탈락하였고, 구아검 2~10% 조합에서는 과립을 형성하지만 유동성이 좋지 않고, 구아검의 첨가량이 증가할수록 정제의 경도가 약해졌다.

모든 항목에서 적합으로 판정된 것은 구아검 1%로, 카카오 분말 2%와 구아검 1% 조합으로 정제 타정이 가능함을 알 수 있었다(상기 표 2의 빨간색 참조).

그러나, 주원료(충진제)를 여타의 기능 성분이 없는 100% 말토덱스트린을 사용한 실험이기 때문에, 도입될 주원료의 성분 함량에 따라 결합력의 변동이 생겨 실험에서 이상 조합으로 판정된 카카오-구아검 조합이 타정에 오히려 불리할 가능성이 예측되었다.

따라서, 결합력 미비로 마손도에서 다소 미흡한 타피오카 전분이나 타정성이 다소 미흡한 펙틴(상기 표 2의 보라색 참조)이 적용할 수 있는 주원료의 범위가 넓을 수 있다고 판단되었다. 특히 타정성이나 마손도면에 양호하지만 유동성면에서 다소 미흡한 콜라겐분말(상기 표 2의 주황색 참조)은 유동성이 좋은 타피오카 전분과의 혼합으로 유동성을 개선하고 마손도가 기준치 이상으로 향상되어, 안전한 결합제로의 역할을 할 수 있을 것으로 예측되었다.

이들 결합제를 도입하였을 때 화학 결합제인 HPMC와 비교하여 경도면에서 공히 더 우수한 정제를 생산할 수 있음을 알 수 있었다. 자연친화적 정제 타정에 도입될 수 있는 최종 활택제와 결합제의 조합을 하기 표 3에 나타내었다.

< 실시예 4> 자연 칼슘제의 타정 실험

실제 정제의 생산시 각 후보 조합이 어떤 타정 결과를 초래하는지 알아보기 위하여, 자연유래의 칼슘 원료인 산호 칼슘과 해조 칼슘을 주원료로 식약처 기준치의 100%~130%(식약처 권장량, 700mg/일)을 만족시키고 활택제로서의 카카오 분말 2% 존재 하에서, 결합제로서 구아검 1%, 콜라겐분말 2%+펙틴 2%, 콜라겐분말 10%, 펙틴 2%, 혹은 콜라겐분말 2%+타피오카전분 15%를 적용하여 유동성, 타정성, 마손도, 붕해도 및 경도를 측정하였다.

하기 표 4에서 보는 바와 같이, 동일한 활택제와 결합제의 조합에도 일부 칼슘 정제의 마손도나 타정성 항목에서 미흡하였음을 볼 수 있는데, 이는 비슷한 32~35% 칼슘 함량이라 하더라도 산호 칼슘이나 해조 칼슘에 들어 있는 성분 때문으로 분석되었다.

즉, 카카오+콜라겐분말 조합과 카카오+펙틴+타피오카 조합 및 카카오+콜라겐분말+타피오카 조합 세 가지를 사용했을 경우 칼슘 정제의 타정에 문제가 없었으나, 산호 칼슘은 카카오+구아검 조합을 제외하고 모든 후보 조합으로 타정이 가능하였다. 여기서도 두 가지 칼슘 원료에 들어있는 칼슘 이외의 성분의 차이에서 발생하는 결합력의 변동으로 인한 결과라고 판단된다.

< 실시예 5> 멀티비타민제 , 멀티비타민+미네랄제의 타정 실험

화학합성 원료인 비타민 A(retinol acetate), 비타민 B군[B1(티아민-HCl 혹은 티아민-모노나이트레이트), B2(리보플라빈), B3(니코틴아미드), B6(피리독신-HCl), B7(비오틴), B9(엽산), B12(사이아노코발아민)], 비타민 C(칼슘 아스코베이트), 비타민 D(칼시페롤 팔미테이트), 판토텐산(칼슘 판토테네이트), 철분 (ferrous fumarate), 셀렌(selenium fortified yeast; 셀렌 함량, 0.2%), 마그네슘 (산화마그네슘)을 원료로 하고, 식약처 기준치를 적용하여 상기 표 3의 1~6번의 결합제 조합으로 타정한 멀티 비타민제제와 멀티 비타민과 미네랄 정제의 유동성, 타정성, 마손도, 붕해도 및 경도 실험을 한 결과를 하기 표 5에 나타내었다.

상기 표 5에서 보는 바와 같이, 생성된 멀티 비타민 제제는 모든 조합에서 기준치를 통과함을 알 수 있다.

< 실시예 6> 고함량 단일 비타민제의 타정 실험

단일 성분이 유기물로서 고함량일 때 타정에 변수가 생기는지를 알아보기 위하여, 식약처 권장량의 1000%를 도입하여 상기 표 3의 결합제 1~6 번의 조합으로 타정한 고함량 단일 비타민 정제의 유동성, 타정성, 마손도, 붕해도 및 경도 실험을 한 결과를 하기 표 6에 나타내었다.

상기 표 6에서 보는 바와 같이, 유기 비타민 단일 성분인 비타민 B군 혼합제제[B1(티아민-HCl 혹은 티아민-모노나이트레이트), B2(리보플라빈), B3(니코틴아미드), B6(피리독신-HCl), B7(비오틴), B9(엽산), B12(사이아노코발아민)], 비타민 C(칼슘 아스코베이트), 비타민 D(칼시페롤 팔미테이트)는 흔히 도입하는 식약처 기준치의 1000%일 때도 유동성, 타정성, 마손도, 붕해도 및 경도 면에서 모두 양호하게 나타났다.

< 실시예 7> 천연 원료의 타정 실험

천연 정제의 경우, 원료 원천에서부터 천연 컨셉으로 기획하는 경우가 많기 때문에, 천연 비타민 원료로 정제를 생산함에 있어서 자연친화적 타정법을 적용하여 타정한 천연원료 비타민 C+셀렌+아연 정제의 유동성, 타정성, 마손도, 붕해도 및 경도 실험을 한 결과를 하기 표 7에 나타내었다.

천연 원료는 주로 말토덱스트린을 담체로 하여 주성분의 함량이 50% 미만이고, 본 실험에서 도입한 비타민 C는 암라 추출물(비타민 C 함량, 50%), 아연은 구아바잎 추출물(아연 함량, 3.6%), 셀렌은 머스타드 추출물(셀렌 함량, 0.63%) 등 으로부터 공급되었다.

상기 표 7에서 보는 바와 같이, 타정된 정제의 타정성과 마손도는 적용하는 결합제의 종류에 따라 차이를 보였으나, 경도면에서는 기준치인 3kg/㎤을 모두 통과하였고, 카카오-펙틴+타피오카 조합과 카카오-콜라겐+타피오카 조합으로 양호한 타정이 됨을 알 수 있다.

따라서, 멀티 비타민과 미네랄, 비타민이나 미네랄 단일 성분, 혹은 말토덱스린을 담체로 한 천연원료, 화학합성에 의한 원료를 식약처 기준치 혹은 고함량으로 타정시 스테아린산 마그네슘과 이산화규소, HPMC로 타정하는 대신 본 발명에서 개발된 물질들로 대체하여 화학 활택제 및 화학 결합제가 없는 정제를 생산할 수 있.

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 통상의 기술자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 의하면, 무난한 과립 형성으로 유동성이 잘 확보될 수 있기 때문에, 생산성을 저해하지 않는 자연친화적인 활택제와 결합제를 채택함으로써, 스테아린산 마그네슘, 이산화규소, HPMC 등과 같은 화학성분에 대한 소비자의 거부감을 해소하여 고급 정제 제품을 제공할 수 있기 때문에, 본 발명이 속하는 기술분야에 유용하게 적용될 수 있다.

Claims (7)

1. 활택제로서 카카오 분말을 포함하고,
   결합제로서 타피오카 전분, 펙틴 및 타피오카 전분, 또는 콜라겐분말 및 타피오카 전분을 포함하며,
   상기 활택제 및 결합제를 조성물의 총 중량에 대하여, 18~20 중량% 포함하는 정제 타정용 첨가제 조성물.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 결합제가 펙틴 및 타피오카 전분이고, 상기 카카오 분말과 상기 펙틴 및 상기 타피오카 전분을 2:1:15의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 정제 타정용 첨가제 조성물.
6. 제1항에 있어서, 상기 결합제가 콜라겐분말 및 타피오카 전분이고, 상기 카카오 분말과 상기 콜라겐분말 및 상기 타피오카 전분을 2:2:15의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 정제 타정용 첨가제 조성물.
7. 제1항에 있어서, 담체로서 말토덱스트린을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정제 타정용 첨가제 조성물.

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