KR102171287B1 - Composition for delivery of probiotics in intestine and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 장내 미생물 전달용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 카르복실기가 도입된 pH 민감성 이눌린 고분자는 프로바이오틱스를 담지하여 위산에 의한 낮은 pH, 소화 장관의 각종 영양소 분해 효소로부터 프로바이오틱스를 보호하여 장까지 살아있는 상태로 안전하게 전달할 수 있는 바, pH 민감성 이눌린 고분자 및 프로바이오틱스를 포함하는 본 발명의 조성물은 인체 및 가축의 경구 투여로 사용될 수 있고, 장내 전달율 및 저장성을 증진시킬 수 있으며, 장내 미생물 균총의 안정화 및 장내 면역력 증진에 기여할 수 있다. 또한, 상기 조성물은 프로바이오틱스의 보호 효과 외에도 저장성을 향상시켜 유통기한을 증가시킬 수 있는 바, 생산자뿐만 아니라 사료에 첨가하여 급여할 축산 농가까지 편의성과 경제성을 제공할 수 있는 이점이 있다.The present invention relates to a composition for delivery of intestinal microorganisms and a method for producing the same, according to the present invention, a pH-sensitive inulin polymer into which a carboxyl group is introduced supports probiotics to reduce pH due to gastric acid, and to prepare probiotics from various nutrient-degrading enzymes in the digestive intestine. The composition of the present invention comprising a pH-sensitive inulin polymer and probiotics can be used for oral administration of humans and livestock, and can improve the delivery rate and storage properties in the intestine, and can be safely delivered to the intestine. It can contribute to the stabilization of the flora and enhancing the intestinal immunity. In addition, the composition has an advantage of providing convenience and economics to not only producers but also livestock farmers to be fed by adding to feed, since the composition can increase shelf life by improving shelf life in addition to the protective effect of probiotics.

Description

장내 프로바이오틱스 전달용 조성물 및 이의 제조방법{Composition for delivery of probiotics in intestine and manufacturing method thereof}Composition for delivery of probiotics in intestine and manufacturing method thereof

본 발명은 장내 프로바이오틱스 전달용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for delivery of intestinal probiotics and a method for preparing the same.

항생제 사용의 금지로 인하여 효과적인 항생제 대체제의 개발이 필요한 실정이며, 최근 프로바이오틱스(probiotics) 사용에 대한 관심이 증가하고 있다. 이는 프로바이오틱스가 일반적으로 안전하다고 간주되며 숙주(host)에게 건강상의 이점을 부여하기 때문이다. 프로바이오틱스는 항생제의 대용 및 항염증제로서 사용되고 있다. 항생제 및 합성 항생제의 과용(overdose)은 항생제 내성균의 생산 및 항생제 관련 설사와 같은 부작용을 일으킬 수 있다. 프로바이오틱스는 항균 분자[예 : 젖산 및 박테리오신(bacteriocin)] 및 효소를 생산하며, 이로 인해 병원균에 대한 항균 효과, 병원체 군집화(colonization) 억제, 면역체계 조절, 영양소 흡수 향상을 통하여 효과적인 항생제의 대안으로 각광받고 있다. 프로바이오틱스 중 락토바실러스(Lactobacillus)는 가축의 주요한 병원체인 살모넬라 종(Salmonella spp.) 및 대장균(Escherichia coli.)에 대한 탁월한 항균 활성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 락토바실러스는 체중 감소를 억제하고, 사료 섭취를 개선하며, 동물의 성장 능력을 향상시킨다. 돼지 배설물에서 분리된 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri)가 K88-양성 대장균 및 살모넬라 엔테리카(Salmonella enterica subsp)에 대해 높은 항균 효과를 나타낸 연구 결과가 보고된 바 있다.Due to the ban on the use of antibiotics, there is a need to develop an effective antibiotic substitute, and interest in the use of probiotics is increasing recently. This is because probiotics are generally considered safe and present health benefits to the host. Probiotics are used as a substitute for antibiotics and as an anti-inflammatory agent. Overdose of antibiotics and synthetic antibiotics can cause side effects such as the production of antibiotic-resistant bacteria and antibiotic-related diarrhea. Probiotics produce antibacterial molecules (e.g., lactic acid and bacteriocin) and enzymes, and as a result, antimicrobial effect against pathogens, suppression of pathogen colonization, immune system regulation, and nutrient absorption enhancement, are in the spotlight as an effective antibiotic alternative. Receiving. Among probiotics, Lactobacillus is known to exhibit excellent antibacterial activity against Salmonella spp. and Escherichia coli., which are major pathogens of livestock. Lactobacillus inhibits weight loss, improves feed intake, and improves the ability of animals to grow. Studies have been reported that Lactobacillus reuteri isolated from pig feces showed a high antibacterial effect against K88-positive E. coli and Salmonella enterica subsp.

치료제 및/또는 항생제의 대안으로 숙주에게 유익한 효과를 제공하는 프로바이오틱스는 전달을 위한 주요 공간으로 장(intestine)을 표적으로 하였다. 많은 후보들 중 장내 미생물이 항균능력 뿐만 아니라 염증, 비만, 당뇨, 아토피, 암에 이르기까지 다양한 질병과 관련이 깊다는 연구 결과를 기반으로 하여 건강한 장내 미생물 균총을 유지하기 위해 프로바이오틱스를 급여함으로써 항생제를 대체하고 항생제 내성균을 극복하고자 노력하고 있다. 장은 중성 pH를 가지며, 운반 시간이 길고, 숙주 효소의 활성이 낮기 때문에 장 특이 약물 전달 시스템은 프로바이오틱스의 생체 이용률을 증가시킬 수 있다. 그러나 프로바이오틱스가 가혹한 위의 산성 조건에서 파괴되거나 세포 사멸을 일으키는 문제점을 가지고 있어 프로바이오틱스의 경구 전달은 매우 어렵다. 따라서 위를 통과하여 장으로 프로바이오틱스를 안전하게 전달하는 것은 숙주에 치료 효과를 나타내는 중요한 측면이 될 수 있다. Probiotics that provide beneficial effects to the host as an alternative to therapeutic agents and/or antibiotics have targeted the intestine as a major space for delivery. Among the many candidates, antibiotics are replaced by feeding probiotics to maintain a healthy gut microbiota based on research findings that gut microbiota is deeply associated with various diseases ranging from inflammation, obesity, diabetes, atopy, and cancer as well as its antibacterial ability. And trying to overcome antibiotic-resistant bacteria. Because the intestine has a neutral pH, the delivery time is long, and the activity of the host enzyme is low, the intestinal-specific drug delivery system can increase the bioavailability of probiotics. However, oral delivery of probiotics is very difficult because probiotics are destroyed in severe acidic conditions of the stomach or cause cell death. Therefore, the safe delivery of probiotics through the stomach and into the intestines can be an important aspect of exhibiting therapeutic effects to the host.

최근에 고분자 전달 시스템은 약물을 표적 부위에 전달할 수 있는 능력 때문에 생물학적 물질, 단백질, 유전자 및 화학 요법 전달에서 각광을 받고 있다. 프로바이오틱스를 경구로 전달하기 위한 많은 전략들 중 하이드록시프로필 메틸셀룰로스 프탈레이트(hydroxypropyl methylcellulose phthalate; HPMCP), 하이드록시프로필 메틸 셀룰로스 아세테이트 석신에이트(hydroxypropyl methyl cellulose acetated succinate), 셀룰로스 아세테이트 프탈레이트(cellulose acetate phthalate; CAP)와 같은 pH 민감성 고분자는 프로바이오틱스를 담지할 수 있고, 카르복실산의 비양자화(deprotonated)로 인해 산성 pH 조건에서 방출되지 않아 가혹한 위 조건에서 프로바이오틱스를 보호할 수 있다.Recently, polymeric delivery systems have gained popularity in the delivery of biological substances, proteins, genes and chemotherapy due to their ability to deliver drugs to target sites. Among the many strategies for oral delivery of probiotics, hydroxypropyl methylcellulose phthalate (HPMCP), hydroxypropyl methyl cellulose acetated succinate, cellulose acetate phthalate (CAP). A pH-sensitive polymer such as) can support probiotics and is not released under acidic pH conditions due to deprotonated carboxylic acid, thus protecting probiotics under severe gastric conditions.

한편, 이눌린(inulin)은 많은 천연 자원(예 : 치커리 뿌리, 예루살렘 아티초크, 부추, 양파)에서 발견되기 때문에 산업용 프리바이오틱 자원(prebiotic source)으로 사용되고 있다. 이눌린은 사슬 말단에 글루코실 잔기를 포함하는 β(2 → 1) 결합으로 연결된 과당(fructose) 고분자로 구성되어 있다. 이눌린의 β(2 → 1) 결합으로 인해 장내 미생물총(microbiota)이 이눌린을 발효시켜 단쇄 지방산(short chain fatty acids; SCFAs)을 생산하고, 유익한 미생물의 성장을 유도할 수 있고, 장내 미생물유전체(microbiome)에서 유기체의 조성을 변화시키고, 숙주 면역계에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 보조제 또는 약물 전달 시스템으로서 이눌린의 사용에 대한 관심이 증가하고 있다. 흥미롭게도 미립자 형태의 델타 이눌린은 인플루엔자, B형 간염에 대한 백신으로 면역 활성 증진 능력을 나타내었다.On the other hand, inulin is found in many natural resources (eg, chicory root, Jerusalem artichoke, leek, onion) and is therefore used as an industrial prebiotic source. Inulin is composed of a fructose polymer linked by a β (2 → 1) bond containing a glucosyl residue at the end of the chain. Due to the β (2 → 1) binding of inulin, the intestinal microbiota ferment inulin to produce short chain fatty acids (SCFAs), which can induce the growth of beneficial microorganisms, and the intestinal microbiota ( microbiome) and can affect the host immune system. In addition, there is an increasing interest in the use of inulin as an adjuvant or drug delivery system. Interestingly, delta inulin in particulate form showed the ability to enhance immune activity as a vaccine against influenza and hepatitis B.

본 발명은 프로바이오틱스를 가혹한 위 조건으로부터 보호하기 위해 프탈릴 이눌린(phthalyl inulin; PI) 등의 새로운 pH 민감성 제제를 개발하여 낮은 pH에서 프로바이오틱스를 보호하고, 소장의 중성 pH에서 잘 방출되도록 하면서 동시에 저장성을 향상시켜 프로바이오틱스의 수를 오랜 기간 유지시키는 기술을 제공하고자 한다.The present invention protects probiotics at low pH by developing new pH-sensitive formulations such as phthalyl inulin (PI) to protect probiotics from severe gastric conditions, and allows them to be well released at neutral pH of the small intestine and at the same time storage properties. It is intended to provide a technology that improves and maintains the number of probiotics for a long period of time.

대한민국 등록특허 제10-1370143호 (2014.02.26 등록)Korean Patent Registration No. 10-1370143 (registered on Feb. 26, 2014)

본 발명의 목적은 장내 프로바이오틱스 전달용 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 데에 있다.It is an object of the present invention to provide a composition for delivery of probiotics in the intestine and a method for preparing the same.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 조성물을 유효성분으로 함유하는 경구 투여용 제제를 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide a formulation for oral administration containing the composition as an active ingredient.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다당류의 수산기에 카르복실기가 도입되어 형성된 pH 민감성 고분자; 및 프로바이오틱스;를 포함하며, 상기 프로바이오틱스는 pH 민감성 고분자에 담지되는 것을 특징으로 하는 장내 프로바이오틱스 전달용 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a pH-sensitive polymer formed by introducing a carboxyl group into the hydroxyl group of a polysaccharide; And probiotics, wherein the probiotics are supported on a pH-sensitive polymer.

또한, 본 발명은 상기 조성물을 유효성분으로 함유하는 경구 투여용 제제를 제공한다.In addition, the present invention provides a formulation for oral administration containing the composition as an active ingredient.

또한, 본 발명은 이눌린을 유기용매에 용해하고, 유기산 및 촉매를 첨가하여 카르복실기가 도입된 pH 민감성 이눌린 고분자를 제조하는 제 1단계; 동결 건조된 프로바이오틱스를 미세 분말로 분쇄하는 제 2단계; 상기 제 1단계의 카르복실기가 도입된 pH 민감성 이눌린 고분자 및 상기 제 2단계의 분말화된 프로바이오틱스를 혼합하는 제 3단계;를 포함하는 장내 프로바이오틱스 전달용 조성물의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is a first step of dissolving inulin in an organic solvent and adding an organic acid and a catalyst to prepare a pH-sensitive inulin polymer into which a carboxyl group is introduced; A second step of pulverizing the freeze-dried probiotics into fine powder; It provides a method for preparing a composition for delivery of intestinal probiotics comprising; a third step of mixing the pH-sensitive inulin polymer into which the carboxyl group of the first step is introduced and the powdered probiotics of the second step.

본 발명에 따르면, 카르복실기가 도입된 pH 민감성 이눌린 고분자는 프로바이오틱스를 담지하여 위산에 의한 낮은 pH, 소화 장관의 각종 영양소 분해 효소로부터 프로바이오틱스를 보호하여 장까지 살아있는 상태로 안전하게 전달할 수 있는 바, pH 민감성 이눌린 고분자 및 프로바이오틱스를 포함하는 본 발명의 조성물은 인체 및 가축의 경구 투여로 사용될 수 있고, 장내 전달율 및 저장성을 증진시킬 수 있으며, 장내 미생물 균총의 안정화 및 장내 면역력 증진에 기여할 수 있다. 또한, 상기 조성물은 프로바이오틱스의 보호 효과 외에도 저장성을 향상시켜 유통기한을 증가시킬 수 있는 바, 생산자뿐만 아니라 사료에 첨가하여 급여할 축산 농가까지 편의성과 경제성을 제공할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, the pH-sensitive inulin polymer into which a carboxyl group has been introduced protects probiotics from low pH caused by gastric acid and various nutrient-degrading enzymes in the digestive intestine by supporting probiotics and can be safely delivered to the intestine. The composition of the present invention comprising polymers and probiotics can be used for oral administration of humans and livestock, can improve intestinal delivery and storage properties, and can contribute to stabilization of intestinal microflora and enhancing intestinal immunity. In addition, the composition has an advantage of providing convenience and economics to not only producers but also livestock farmers to be fed by adding to feed, since the composition can increase shelf life by improving shelf life in addition to the protective effect of probiotics.

도 1은 프탈릴 이눌린(PI)의 구조 및 특성에 관한 것으로, (A) PI의 화학 반응 및 (B) PI의 NMR 스펙트럼 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 다른 압력 조건(5, 10 및 15 KP)으로 정제 후 압력 조건에 따른 락토바실러스 루테리(LR)의 생존력을 확인한 결과이다.
도 3은 다른 압력 조건(5, 10 및 15 KP)으로 제조된 락토바실러스 루테리가 담지된 PI 정제를 모의 위액(SGF)에서 2시간 동안 배양한 후 팽창 비율을 확인한 결과이다.
도 4는 락토바실러스 루테리가 담지된 PI 정제를 (A) 펩신이 첨가된 모의 위액(pH 2.0) 및 (B) 펩신이 첨가되지 않은 모의 위액(pH 2.0)에서 37℃의 온도 조건으로 2시간 동안 배양한 후 락토바실러스 루테리의 생존력을 확인한 결과이다.
도 5는 다른 압력 조건으로 제조된 락토바실러스 루테리가 담지된 PI 정제를 PBS(pH 6.8)에서 배양한 후 압력 조건에 따른 분해 시간을 확인한 결과이다.
도 6은 락토바실러스 루테리가 담지된 PI 정제를 모의 위액(SGF) 및 모의 장액(SIF)에서 37℃의 온도 조건으로 7시간 동안 순차적으로 배양한 후 락토바실러스 루테리의 (A) 방출 세포 수 및 (B) 생존 세포 수를 확인한 결과이다.
도 7은 락토바실러스 루테리가 담지된 PI 정제를 4℃의 온도 조건으로 6개월 동안 배양한 후 락토바실러스 루테리의 저장 안정성을 확인한 결과이다.
Figure 1 relates to the structure and properties of phthalyl inulin (PI), (A) shows the chemical reaction of PI and (B) NMR spectrum results of PI.
2 is a result of confirming the viability of Lactobacillus luteri (LR) according to pressure conditions after purification under different pressure conditions (5, 10 and 15 KP).
3 is a result of confirming the swelling ratio after incubating PI tablets carrying Lactobacillus luteri prepared under different pressure conditions (5, 10 and 15 KP) in simulated gastric juice (SGF) for 2 hours.
Figure 4 is a Lactobacillus luteri-supported PI purification in (A) simulated gastric juice to which pepsin is added (pH 2.0) and (B) simulated gastric juice to which pepsin is not added (pH 2.0) at 37°C for 2 hours. This is the result of confirming the viability of Lactobacillus luteri after incubation.
5 is a result of confirming the decomposition time according to the pressure conditions after culturing PI tablets carrying Lactobacillus luteri prepared under different pressure conditions in PBS (pH 6.8).
Figure 6 is a Lactobacillus luteri (A) release cells number and ( B) This is the result of checking the number of viable cells.
7 is a result of confirming the storage stability of Lactobacillus luteri after culturing PI tablets carrying Lactobacillus luteri for 6 months under a temperature condition of 4°C.

프로바이오틱스는 위산에 의한 낮은 pH, 소화 장관의 각종 영양소 분해 효소 등에 의해 쉽게 사멸하여 장내까지 살아있는 채로 전달되어 활성을 가지기가 매우 어려운 바, 본 발명의 발명자들은 프로바이오틱스의 경구 투여 시, 소화 장관 전달율과 저장성을 높이기 위해, 이눌린에 카르복실기(-COOH)를 가지는 소수성 잔기를 도입하여 pH 민감성 고분자를 제조하였으며, 상기 고분자에 프로바이오틱스를 담지하여 장까지 안전하게 전달할 수 있는 제제를 제조하며 본 발명을 완성하였다.Probiotics are very difficult to have activity because they are easily killed by low pH due to gastric acid and various nutrient-degrading enzymes in the digestive intestine and are delivered alive to the intestine.The inventors of the present invention believe that when probiotics are administered orally, the delivery rate and storage properties of the digestive tract In order to increase the inulin, a pH-sensitive polymer was prepared by introducing a hydrophobic moiety having a carboxyl group (-COOH) in inulin, and a preparation capable of safely delivery to the intestine was prepared by carrying probiotics on the polymer, thereby completing the present invention.

이눌린은 수십 년 동안 프리바이오틱으로 광범위하게 사용되어 왔으며, 이눌린 자체는 구강 결장 약물 전달 시스템에 사용되기 어려우나 물에 잘 녹는 특성을 가지고 있어 비강, 비경구, 정맥내 및 피하 투여를 위한 약물 전달 시스템에 사용되고 있다. 따라서 유드라짓(Eudragit)과 같은 소수성 코팅 물질을 혼합하거나 소수성 잔기를 결합시켜 물에 대한 이눌린의 용해도를 줄이기 위한 전략들이 시도된 바 있다. 본 발명에서는 이눌린에 프탈릴기를 결합시켜 이눌린의 수용성을 낮추었으며, 정제 후 낮은 pH 조건에서 프로바이오틱스를 보호하는 것을 확인할 수 있었다.Inulin has been widely used as a prebiotic for decades, and inulin itself is difficult to be used in oral colon drug delivery systems, but has a water-soluble property, so it is a drug delivery system for nasal, parenteral, intravenous and subcutaneous administration. Is used in Therefore, strategies for reducing the solubility of inulin in water by mixing a hydrophobic coating material such as Eudragit or by binding a hydrophobic moiety have been attempted. In the present invention, it was confirmed that the water solubility of inulin was reduced by binding a phthalyl group to inulin, and probiotics were protected under low pH conditions after purification.

이에, 본 발명은 다당류의 수산기에 카르복실기가 도입되어 형성된 pH 민감성 고분자 및 프로바이오틱스를 포함하며, 상기 프로바이오틱스는 pH 민감성 고분자에 담지되는 것을 특징으로 하는 장내 프로바이오틱스 전달용 조성물을 제공한다.Accordingly, the present invention includes a pH-sensitive polymer and probiotics formed by introducing a carboxyl group into a hydroxyl group of a polysaccharide, and the probiotics provide a composition for delivery of intestinal probiotics, characterized in that the probiotics are supported on the pH-sensitive polymer.

상기 다당류는 이눌린, 플루란, 덱스트란 및 전분으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.The polysaccharide may be selected from the group consisting of inulin, fluran, dextran, and starch, but it is specified that the polysaccharide is not limited thereto.

상기 카르복실기는 프탈산, 글루탐산, 석신산 및 머캅토석신산으로 이루어진 군에서 선택된 유기산으로부터 도입될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.The carboxyl group may be introduced from an organic acid selected from the group consisting of phthalic acid, glutamic acid, succinic acid, and mercaptosuccinic acid, but is not limited thereto.

상기 프로바이오틱스는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus luteri) 및 락토바실러스 살리바리(Lactobacillus salivarius)로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.The probiotics may be selected from the group consisting of Lactobacillus luteri and Lactobacillus salivarius, but are not limited thereto.

상기 조성물은 위산의 낮은 pH 및 소화 장관의 영양소 분해 효소로부터 프로바이오틱스를 보호하며, 프로바이오틱스의 장내 전달율 및 저장성을 증가시키고, 장내 미생물 균총의 안정화 및 장내 면역력을 증진시킬 수 있다.The composition protects probiotics from low pH of gastric acid and nutrient-degrading enzymes in the digestive intestine, increases the delivery rate and storage of probiotics in the intestine, and can stabilize the intestinal microbial flora and improve intestinal immunity.

또한, 본 발명은 상기 조성물을 유효성분으로 함유하는 경구 투여용 제제를 제공한다.In addition, the present invention provides a formulation for oral administration containing the composition as an active ingredient.

상기 조성물은 정제, 산제, 과립제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용할 수 있다. The composition can be formulated and used in the form of oral dosage forms such as tablets, powders, granules, capsules, suspensions, emulsions, syrups, aerosols, etc., external preparations, suppositories, or sterile injectable solutions.

또한, 본 발명은 이눌린을 유기용매에 용해하고, 유기산 및 촉매를 첨가하여 카르복실기가 도입된 pH 민감성 이눌린 고분자를 제조하는 제 1단계; 동결 건조된 프로바이오틱스를 미세 분말로 분쇄하는 제 2단계; 상기 제 1단계의 카르복실기가 도입된 pH 민감성 이눌린 고분자 및 상기 제 2단계의 분말화된 프로바이오틱스를 혼합하는 제 3단계;를 포함하는 장내 프로바이오틱스 전달용 조성물의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is a first step of dissolving inulin in an organic solvent and adding an organic acid and a catalyst to prepare a pH-sensitive inulin polymer into which a carboxyl group is introduced; A second step of pulverizing the freeze-dried probiotics into fine powder; It provides a method for preparing a composition for delivery of intestinal probiotics comprising; a third step of mixing the pH-sensitive inulin polymer into which the carboxyl group of the first step is introduced and the powdered probiotics of the second step.

상기 제 1단계의 유기용매는 N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide) 및 디메틸 설폭사이드(dimethyl sulfoxide)로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.An organic solvent of the first step is N, N - may be selected from the group consisting of dimethylformamide (N, N -dimethylformamide) and dimethyl sulfoxide (dimethyl sulfoxide), and specifies a not limited thereto.

상기 제 1단계의 유기산은 프탈산, 글루탐산, 석신산 및 머캅토석신산으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.The organic acid of the first step may be selected from the group consisting of phthalic acid, glutamic acid, succinic acid, and mercaptosuccinic acid, but it is specified that the organic acid is not limited thereto.

상기 제 1단계의 촉매는 아세트산 나트륨 및 디메틸아미노피리딘으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.The catalyst of the first step may be selected from the group consisting of sodium acetate and dimethylaminopyridine, but is not limited thereto.

상기 제 1단계는 35 내지 45℃에서 20 내지 30시간 동안 질소 가스 하에서 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.It should be noted that the first step may be performed under nitrogen gas at 35 to 45° C. for 20 to 30 hours, but is not limited thereto.

상기 제 3단계의 카르복실기가 도입된 pH 민감성 이눌린 고분자 및 분말화된 프로바이오틱스는 1:1 내지 10:1의 중량비로 혼합될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.The pH-sensitive inulin polymer into which the carboxyl group of the third step is introduced and the powdered probiotic may be mixed in a weight ratio of 1:1 to 10:1, but it is specified that the present invention is not limited thereto.

상기 조성물은 경구 복용으로 투여될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.It should be noted that the composition may be administered orally, but is not limited thereto.

본 발명의 조성물이 약학 조성물인 경우, 투여를 위하여, 상기 기재한 유효성분 이외에 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있다. 상기 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 소르비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.When the composition of the present invention is a pharmaceutical composition, for administration, it may include a pharmaceutically acceptable carrier, excipient, or diluent in addition to the above-described active ingredients. Examples of the carrier, excipient and diluent include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, gum acacia, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methyl cellulose, microcrystalline cellulose, Polyvinylpyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate, and mineral oils.

본 발명의 약학 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용할 수 있다. 상세하게는 제형화할 경우 통상 사용하는 충진제, 중량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 경구투여를 위한 고형 제제로는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 고형 제제는 상기 유효성분 외에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘 카보네이트, 수크로오스, 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구를 위한 액상물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등을 첨가하여 조제될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제는 멸균된 수용액, 비수성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제 및 과제를 포함한다. 비수성 용제 및 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 오일, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔, 마크로솔, 트윈 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤젤라틴 등이 사용될 수 있다.The pharmaceutical compositions of the present invention can be formulated and used in the form of oral dosage forms such as powders, granules, tablets, capsules, suspensions, emulsions, syrups, aerosols, etc., external preparations, suppositories, or sterile injectable solutions according to a conventional method. . Specifically, when formulated, it may be prepared using diluents or excipients such as fillers, weight agents, binders, wetting agents, disintegrants, and surfactants that are commonly used. Solid preparations for oral administration include, but are not limited to, tablets, pills, powders, granules, capsules, and the like. Such a solid preparation may be prepared by mixing at least one excipient, for example, starch, calcium carbonate, sucrose, lactose, gelatin, etc. in addition to the active ingredient. Further, in addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate and talc may also be used. It can be prepared by adding various excipients, such as wetting agents, sweetening agents, fragrances, preservatives, and the like, in addition to oral liquids and liquid paraffin. Formulations for parenteral administration include sterile aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, lyophilized formulations, and tasks. As the non-aqueous solvent and suspending agent, propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, injectable esters such as ethyl oleate, and the like may be used. As a base for suppositories, witepsol, macrosol, Tween 61, cacao butter, laurin, glycerol gelatin, and the like can be used.

본 발명의 약학 조성물의 적합한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 시간에 따라 다르지만, 당 업자에 의해 적절하게 선택될 수 있는 바, 상기 조성물의 일일 투여량은 바람직하게는 0.001 mg/kg 내지 50 mg/kg이며, 필요에 따라 일일 1회 내지 수회로 나누어 투여할 수 있다.A suitable dosage of the pharmaceutical composition of the present invention varies depending on the condition and weight of the patient, the severity of the disease, the form of the drug, and the time, but may be appropriately selected by a person skilled in the art, and the daily dosage of the composition is preferably It is 0.001 mg/kg to 50 mg/kg, and it can be administered once to several times a day as needed.

이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for describing the present invention in more detail, and it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples according to the gist of the present invention. .

실시예 1: 물질Example 1: Materials

락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri LRT18; LR, KCTC3594)는 이전 논문(Microb Ecol. 2017 Oct;74(3):709-721)을 참고하여 분리하였다. 실험에 사용된 모든 재료와 화학 물질은 달리 명시되지 않는 한 Sigma-Aldrich(St. Louis, MO, USA)에서 구입하였다. 세균 배양을 위한 MRS(개발자: De Man, Rogosa 및 Sharpe) 배지 및 MRS 한천은 BD Difco(Sparks, MD, USA)에서 구입하였다.Lactobacillus reuteri LRT18 (LR, KCTC3594) was isolated by referring to a previous paper (Microb Ecol. 2017 Oct;74(3):709-721). All materials and chemicals used in the experiments were purchased from Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA) unless otherwise specified. MRS (developer: De Man, Rogosa and Sharpe) medium and MRS agar for bacterial culture were purchased from BD Difco (Sparks, MD, USA).

실시예 2: 프탈릴 이눌린(phthalyl inulin; PI)의 합성Example 2: Synthesis of phthalyl inulin (PI)

프탈릴 이눌린은 이전 논문(Sci Rep. 2018 Apr 12;8(1):5878)을 참고하여 합성하였다. 간략하게, 이눌린(MW : 5000 g/mol) 1 g을 N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide) 5 mL에 용해시키고, 상기 용액에 무수 프탈산(phthalic anhydride) 2.0 g을 첨가하고, 5%(w/v) 아세트산 나트륨을 촉매로 사용하였다. 반응은 40℃에서 24시간 동안 질소 가스 하에서 수행하였다. 이후 PI는 차가운 물에서 24시간 동안 투석하고, 동결 건조하여 실험에 사용하기 전까지 -20℃에서 보관하였다. PI에 프탈릴기의 결합은 600 MHz 1H-NMR 분광법(AVANCE600, Bruker, Germany)으로 확인하였다.Phthalyl inulin was synthesized by referring to a previous paper (Sci Rep. 2018 Apr 12;8(1):5878). Briefly, 1 g of inulin (MW: 5000 g/mol) was dissolved in 5 mL of N,N -dimethylformamide , and 2.0 g of phthalic anhydride was added to the solution, 5% (w/v) sodium acetate was used as a catalyst. The reaction was carried out at 40° C. for 24 hours under nitrogen gas. Thereafter, PI was dialyzed in cold water for 24 hours, freeze-dried, and stored at -20°C until use in the experiment. The binding of the phthalyl group to the PI was confirmed by 600 MHz 1 H-NMR spectroscopy (AVANCE600, Bruker, Germany).

실시예 3: 정제 제조Example 3: Preparation of tablets

LR 배양물은 MRS 배지에서 37℃의 온도 조건으로 24시간 동안 배양하고 원심분리하여 수집하였다. 획득된 세포는 인산염완충 용액으로 3회 세척하고, 10% 탈지유(skim milk)에 현탁하였다. 그 후 세포를 -20℃에서 12시간 동결시키고, 감압 하에 동결 건조시켰다. 동결 건조된 프로바이오틱스를 미세 분말로 분쇄하고 실험에 사용하기 전까지 4℃에서 보관하였다. 정제는 단일 프레스(single press)를 사용하여 직접 압축하여 상온에서 제조하였다. 정제를 위해, LR과 PI의 혼합물(LR 대 PI의 중량비 = 1:1)을 4 mm의 직경 다이(die)에 채우고, 평평한 표면에서 3 내지 10 킬로파스칼(kilopascal; KP)의 상이한 압력 하에 정제를 제조하였다.The LR culture was collected by incubating for 24 hours in MRS medium at 37°C and centrifuging. The obtained cells were washed 3 times with a phosphate buffer solution, and suspended in 10% skim milk. Thereafter, the cells were frozen at -20°C for 12 hours and freeze-dried under reduced pressure. Freeze-dried probiotics were pulverized into fine powder and stored at 4°C until use in experiments. Tablets were prepared at room temperature by direct compression using a single press. For purification, a mixture of LR and PI (weight ratio of LR to PI = 1:1) is filled into a 4 mm diameter die and purified under different pressures of 3 to 10 kilopascals (KP) on a flat surface. Was prepared.

실시예 4: 프로바이오틱(LR) 생존력 및 정제의 분해 시간 분석Example 4: Analysis of probiotic (LR) viability and digestion time of tablets

정제에서 LR의 생존력은 콜로니 형성 단위(colony forming units; CFU)로 분석하였다. 간략하게, 정제를 깨뜨려 1 mL의 인산염 완충 용액(PBS, pH 7.2)에 분산시킨 다음 연속 희석된 현탁액을 MRS 한천 플레이트에 떨어 뜨려 37℃에서 배양하여 LR 콜로니를 계수하였다. 또한, 정제를 5 mL PBS(pH 6.8)로 옮겨 완전한 붕해 시간을 측정하였다.The viability of LR in tablets was analyzed in colony forming units (CFU). Briefly, the tablets were broken and dispersed in 1 mL of a phosphate buffer solution (PBS, pH 7.2), and then the serially diluted suspension was dropped onto an MRS agar plate and incubated at 37°C to count LR colonies. In addition, the tablet was transferred to 5 mL PBS (pH 6.8), and the complete disintegration time was measured.

실시예 5: 정제의 팽창비 분석Example 5: Analysis of the expansion ratio of tablets

정제를 5 mL의 모의 위액(simulated gastric fluid; SGF)으로 옮긴 후, 하기 식을 이용하여 팽창비를 계산하였다.After transferring the tablet to 5 mL of simulated gastric fluid (SGF), the swelling ratio was calculated using the following equation.

[계산식 1][Calculation 1]

Q = (Ms-Md) / MdQ = (Ms-Md) / Md

팽창비는 Q이며, Md는 건조된 상태의 정제 질량이고, Ms는 팽창된 상태의 정제의 질량이다. 실험 초기에 정제 외부의 과도한 물은 제거하였다.The expansion ratio is Q, Md is the mass of the tablet in the dried state, and Ms is the mass of the tablet in the expanded state. At the beginning of the experiment, excess water outside the tablet was removed.

실시예 6: 모의 위액(SGF)에서 펩신 유무에 따른 정제의 안정성 분석Example 6: Stability analysis of tablets with or without pepsin in simulated gastric juice (SGF)

정제의 안정성 분석은 이전 논문(J Microbiol Biotechnol. 2017 Apr 28;27(4):739-746)을 참고하여 수행하였다. 펩신(1000 단위/mL)이 첨가된 또는 첨가되지 않은 모의 위액은 1 M HCl을 이용하여 pH 2.0으로 조정된 PBS로 제조하였다. 정제 및 LR 분말을 5 mL의 모의 위액(펩신 첨가 또는 미첨가)으로 옮기고, LR의 생존력은 37℃에서 100 rpm으로 배양하면서 배양 시간(0, 30, 60, 90, 120분) 끝에 콜로니를 계수하여 분석하였다.The stability analysis of the tablet was performed by referring to the previous paper (J Microbiol Biotechnol. 2017 Apr 28;27(4):739-746). Simulated gastric juice with or without pepsin (1000 units/mL) was prepared with PBS adjusted to pH 2.0 with 1 M HCl. Purified and LR powder was transferred to 5 mL of simulated gastric juice (with or without pepsin), and the viability of LR was incubated at 37°C at 100 rpm and colonies were counted at the end of the incubation time (0, 30, 60, 90, 120 minutes). And analyzed.

실시예 7: 모의 위액(SGF) 및 모의 장액(SIF) 배지에서 순차적 노출에 의한 정제의 생존력 분석Example 7: Viability analysis of tablets by sequential exposure in simulated gastric fluid (SGF) and simulated intestinal fluid (SIF) medium

모의 위액과 모의 장액에 순차적으로 노출된 정제에서 LR의 세포 생존력은 다음 방법으로 분석하였다. 정제를 5 mL의 모의 위액에서 37℃, 100 rpm으로 2시간 동안 배양한 다음 정제를 5 mL의 모의 장액(simulated intestinal fluid; SIF) (PBS, pH 6.8)으로 신속하게 옮기고 37℃, 100 rpm으로 4시간 동안 배양하였다. 생존 세포는 각 배양 시간에서 비분해된 정제뿐만 아니라 상등액에서도 계수하여 생존력을 분석하였다.The cell viability of LR in the tablets sequentially exposed to simulated gastric juice and simulated intestinal fluid was analyzed by the following method. After incubating the tablets in 5 mL of simulated gastric fluid at 37°C and 100 rpm for 2 hours, the tablets were quickly transferred to 5 mL of simulated intestinal fluid (SIF) (PBS, pH 6.8), and then at 37°C and 100 rpm. Incubated for 4 hours. Viability was analyzed by counting viable cells in the supernatant as well as non-degraded tablets at each culture time.

실시예 8: 정제 안정성 분석Example 8: Tablet stability analysis

정제를 4℃에서 최대 6개월 동안 보관하면서 안정성을 분석하였다. 세포의 생존력은 상기 기재된 방법으로 매달 계수하였다.The tablets were stored at 4° C. for up to 6 months for stability analysis. Cell viability was counted monthly by the method described above.

실시예 9: 통계 분석Example 9: Statistical Analysis

데이터는 세 번의 독립적인 실험의 평균 ± SEM으로 나타내었다. one-way ANOVA와 Tukey 's test(* p < 0.05, ** p < 0.01, *** p < 0.001)를 이용하여 PI와 다른 군간의 통계적 유의성을 분석하였다.Data are presented as the mean±SEM of three independent experiments. Statistical significance between PI and other groups was analyzed using one-way ANOVA and Tukey's test (* p <0.05, ** p <0.01, *** p <0.001).

실험예 1: PI의 합성 및 특성 분석Experimental Example 1: Synthesis and Characterization of PI

pH 민감성 고분자를 제조하기 위해, 이눌린의 수산기와 프탈산의 카르복실산 사이의 에스테르 결합으로 프탈릴기를 이눌린에 도입하였다. PI 합성의 반응식은 도 1A에 나타내었다. PI를 합성한 후, 1H-NMR 분석을 통해 PI 중의 프탈릴기의 정도를 측정하였다. In order to prepare a pH-sensitive polymer, a phthalyl group was introduced into the inulin as an ester bond between the hydroxyl of inulin and the carboxylic acid of phthalic acid. The reaction scheme of PI synthesis is shown in Figure 1A. After synthesizing PI, the degree of phthalyl group in PI was measured through 1 H-NMR analysis.

도 1B에 나타난 바와 같이, 이눌린의 다섯 번째 양성자는 3.8 ppm에서 나타나고, PI에서 프탈릴기의 양성자는 7.4 내지 7.7 ppm에서 나타나는 것을 확인하였다. 이눌린 및 프탈릴기 모두에서 양성자의 통합에 기초하여, PI에서 프탈릴기의 정도는 36.4 mol%인 것을 확인하였다.As shown in Figure 1B, it was confirmed that the fifth proton of inulin appears at 3.8 ppm, and the proton of the phthalyl group in PI appears at 7.4 to 7.7 ppm. Based on the integration of protons in both inulin and phthalyl groups, it was confirmed that the degree of phthalyl group in PI was 36.4 mol%.

실험예 2: 압력이 LR 생존력 및 정제 특성에 미치는 영향 분석Experimental Example 2: Analysis of the effect of pressure on LR viability and purification properties

압력에 따른 LR의 생존력을 분석하기 위해 정제 후 LR의 생존력을 측정하였다. 도 2에 나타난 바와 같이, 사용된 압력은 정제에서 LR의 생존력에 영향을 미치지 않았다. In order to analyze the viability of LR according to pressure, the viability of LR was measured after purification. As shown in Figure 2, the pressure used did not affect the viability of LR in the tablet.

산성의 위 조건에서 LR의 보호 효과를 분석하기 위해, 모의 위액에서 정제의 팽창비 및 LR의 생존력을 측정하였다. 도 3에 나타난 바와 같이, 상이한 압력에 따라 제조된 정제의 팽창비는 모의 위액에서 매우 낮은 것을 확인하였다. 또한, 정제는 위 조건에서 2시간 이내에 완전히 붕괴되지 않았다. 특히, 군 중 가장 높은 압력(15 KP)으로 제조된 정제군에서 가장 적은 팽창비를 나타내었다. In order to analyze the protective effect of LR in acidic gastric conditions, the swelling ratio of the tablet and the viability of LR were measured in simulated gastric juice. As shown in Figure 3, it was confirmed that the expansion ratio of the tablets prepared according to different pressures was very low in the simulated gastric juice. In addition, the tablet did not completely disintegrate within 2 hours under the above conditions. In particular, it showed the smallest expansion ratio in the tablet group manufactured with the highest pressure (15 KP) among the groups.

다음으로 모의 위액(펩신 첨가 또는 미첨가)에서 LR의 생존력을 측정하였다. 5, 10 및 15 KP 압력으로 제조된 정제 및 유리 프로바이오틱스(분말)를 모의 위액에 2시간 동안 담지하였다. 그 결과, 도 4에 나타난 바와 같이, 유리 프로바이오틱스의 생존력은 모의 위액 조건 및 특히 펩신 존재 하에서 급격하게 감소하는 것을 확인하였다. 그러나, LR이 담지된 PI 정제는 펩신의 유무에 관계 없이 모의 위액으로부터 프로바이오틱스의 사멸을 보호하였다. 정제 및 자유 LR 사이의 LR의 생존력은 펩신 존재 하에 2시간 후 모의 위액에서 유의한 차이를 나타내었으며(도 4B), 이는 PI 정제가 가혹한 위 조건에서 LR을 보호할 수 있음을 시사한다. 또한, 높은 압력은 위 조건에서 LR의 생존력을 증가시켰다. 15 KP 압력으로 제조된 정제의 LR 생존력은 30분에 펩신이 첨가되지 않은 모의 위액에서 유리 LR보다 유의하게 높았다(도 4A). 펩신이 첨가된 모의 위액에서, 15 KP 압력으로 제조된 정제에서 유리 LR과 담지된 LR 사이의 LR의 생존력의 차이는 60분에서 유의하게 더 높았다(도 4B). 더욱이, 15 KP 압력으로 제조된 정제에 담지된 LR의 생존력은 특히 펩신의 존재 하에서 2시간 후 5 KP 또는 10 KP 압력으로 제조된 정제에 담지된 LR보다 유의하게 높았으며, 이는 높은 압력이 위에서 프로바이오틱스를 더 잘 보호할 수 있음을 나타낸다. Next, the viability of LR was measured in simulated gastric juice (with or without pepsin). Tablets and free probiotics (powder) prepared at 5, 10 and 15 KP pressure were immersed in simulated gastric juice for 2 hours. As a result, as shown in FIG. 4, it was confirmed that the viability of free probiotics rapidly decreased under simulated gastric juice conditions and particularly in the presence of pepsin. However, the PI purification with LR protected the death of probiotics from simulated gastric juice with or without pepsin. The viability of LR between purified and free LR showed a significant difference in simulated gastric juice after 2 hours in the presence of pepsin (FIG. 4B ), suggesting that PI purification could protect LR under severe gastric conditions. In addition, high pressure increased the viability of LR under gastric conditions. The LR viability of the tablets prepared at 15 KP pressure was significantly higher than the free LR in the simulated gastric juice to which pepsin was not added at 30 minutes (Fig. 4A). In simulated gastric juice to which pepsin was added, the difference in viability of LR between free LR and supported LR in tablets prepared at 15 KP pressure was significantly higher at 60 minutes (Fig. 4B). Moreover, the viability of LR supported on tablets prepared at 15 KP pressure was significantly higher than LR supported on tablets prepared at 5 KP or 10 KP pressure, especially after 2 hours in the presence of pepsin, which means that the high pressure is higher than that of probiotics in the stomach. To better protect

실험예 3: 모의 위액 및 모의 장액에서 LR이 담지된 PI 정제로부터의 LR 방출 및 세포 생존력 분석Experimental Example 3: LR release and cell viability analysis from PI tablets carrying LR in simulated gastric juice and simulated intestinal fluid

모의 위액 및 모의 장액에서 LR이 담지된 PI 정제로부터의 LR의 방출 및 세포 생존력을 모의 위액 및 모의 장액에 정제를 순차적으로 담가 분석하였다. 모의 위액 및 모의 장액에서 정제로부터 방출된 LR을 계산한 결과, 도 6A에 나타난 바와 같이, 모의 위액에서는 생존 세포가 관찰되지 않았으며, 모의 장액에서는 5 KP 및 10 KP 압력으로 제조된 정제가 15 KP 압력으로 제조된 정제보다 생존 세포를 빠르게 방출하는 것을 확인하였다. 압력이 더 큰 정제는 다른 2개의 정제에 비해 정제에서 LR의 방출을 지연시켰다. 그러나 5시간 후 모든 군의 정제에서 거의 모든 프로바이오틱스가 방출되었다. The release of LR and cell viability from PI tablets carrying LR in simulated gastric juice and simulated intestinal fluid were analyzed by sequentially immersing the tablets in simulated gastric juice and simulated intestinal fluid. As a result of calculating the LR released from the tablet in the simulated gastric juice and the simulated intestinal fluid, as shown in Fig.6A, no viable cells were observed in the simulated gastric juice, and the tablet prepared at 5 KP and 10 KP pressure in the simulated intestinal fluid was 15 KP. It was confirmed that viable cells were released faster than tablets prepared with pressure. Tablets with higher pressure delayed the release of LR in the tablets compared to the other two tablets. However, after 5 hours, almost all of the probiotics were released in all groups of tablets.

LR의 생존력은 정제를 모의 위액 및 모의 장액에 연속적으로 노출시켜 분석하였다. 도 6B에 나타난 바와 같이, 정제가 모의 위액에 노출되었을 때 LR의 생존력은 시간이 지남에 따라 감소되는 것을 확인하였다. LR의 생존력은 5시간 후에 모의 장액에서 약간 변화되었으나 낮은 압력보다 높은 압력으로 제조된 정제 내에서 더 많은 생존 세포가 유지되었다. 모의 위액과 모의 장액에서 7시간 후 15 KP 압력으로 제조된 정제 내 LR의 생존력은 다른 2개의 정제보다 유의하게 높았다. The viability of LR was analyzed by continuously exposing the tablets to simulated gastric juice and simulated intestinal fluid. As shown in FIG. 6B, it was confirmed that the viability of LR decreased with time when the tablet was exposed to simulated gastric juice. The viability of LR was slightly changed in the simulated intestinal fluid after 5 hours, but more viable cells were maintained in tablets prepared at higher pressure than lower pressure. The viability of LR in tablets prepared at 15 KP pressure after 7 hours in simulated gastric juice and simulated intestinal fluid was significantly higher than that of the other two tablets.

결론적으로, PI의 pH 민감성으로 인해 PI 정제는 가혹한 위 조건으로부터 LR을 보호하고 장내 조건에서 LR을 방출하는 것을 확인하였다.In conclusion, due to the pH sensitivity of PI, it was confirmed that PI tablets protect LR from severe gastric conditions and release LR in intestinal conditions.

실험예 4: 장기 저장을 위한 LR이 담지된 PI 정제의 LR 생존력 분석Experimental Example 4: LR viability analysis of PI tablets carrying LR for long-term storage

프로바이오틱스의 안정적인 생존력은 프로바이오틱스의 산업화를 위한 주요 지표이다. 따라서 LR이 담지된 PI 정제를 4℃의 온도 조건으로 6개월 동안 배양한 후 LR의 저장 안정성을 확인하였다. 대부분의 프로바이오틱 제품은 냉장고 보관을 권장하기 때문에 상기 온도가 선택되었다. 도 7에 나타난 바와 같이, 6개월 동안의 LR의 안정성은 정제 하나 당 생존 CFU로 계산되었다. 3개월이 지난 후 가루 형태의 유리 프로바이오틱스가 급격히 감소하였으나 정제에서의 LR 생존력은 6개월 후에도 현저하게 안정적인 것을 확인하였다. 특히, 보다 높은 압력으로 제조된 정제(10 및 15 KP)는 5 KP 정제보다 6개월 말에 유의하게 높은 생존 세포를 나타내었다. 전체적으로, PI 기반 정제는 LR의 생존력을 안정화시킬 수 있고, 정제 시 높은 압력은 세포의 안정성을 증가시킬 수 있다.The stable viability of probiotics is a major indicator for industrialization of probiotics. Therefore, after culturing the PI tablets carrying LR for 6 months under a temperature condition of 4°C, the storage stability of LR was confirmed. This temperature was chosen because most probiotic products recommend storage in the refrigerator. As shown in Figure 7, the stability of LR for 6 months was calculated as the survival CFU per tablet. After 3 months, the free probiotics in powder form rapidly decreased, but it was confirmed that the LR viability in tablets was remarkably stable after 6 months. In particular, tablets prepared at higher pressure (10 and 15 KP) showed significantly higher viable cells at the end of 6 months than the 5 KP tablets. Overall, PI-based purification can stabilize the viability of LR, and high pressure during purification can increase the stability of cells.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술한 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.As the specific parts of the present invention have been described in detail above, it is obvious that these specific techniques are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereto for those of ordinary skill in the art. Therefore, it will be said that the substantial scope of the present invention is defined by the appended claims and their equivalents.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (14)

다당류의 수산기에 카르복실기가 도입되어 형성된 pH 민감성 고분자; 및 프로바이오틱스;를 포함하며, 상기 다당류는 이눌린이고, 상기 카르복실기는 프탈산, 글루탐산, 및 석신산으로 이루어진 군에서 선택된 유기산으로부터 도입되고, 상기 프로바이오틱스는 pH 민감성 고분자에 담지되는 것을 특징으로 하는 장내 프로바이오틱스 전달용 정제 조성물.A pH-sensitive polymer formed by introducing a carboxyl group into the hydroxyl group of a polysaccharide; And probiotics; wherein the polysaccharide is inulin, the carboxyl group is introduced from an organic acid selected from the group consisting of phthalic acid, glutamic acid, and succinic acid, and the probiotics are supported on a pH-sensitive polymer for delivery of intestinal probiotics Tablet composition. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 프로바이오틱스는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus luteri) 및 락토바실러스 살리바리(Lactobacillus salivarius)로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 장내 프로바이오틱스 전달용 정제 조성물.The tablet composition for delivery of intestinal probiotics according to claim 1, wherein the probiotics are selected from the group consisting of Lactobacillus luteri and Lactobacillus salivarius. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 위산의 낮은 pH 및 소화 장관의 영양소 분해 효소로부터 프로바이오틱스를 보호하는 것을 특징으로 하는 장내 프로바이오틱스 전달용 정제 조성물.The tablet composition of claim 1, wherein the composition protects probiotics from low pH of gastric acid and nutrient decomposition enzymes in the digestive intestine. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 장내 전달율 및 저장성을 증가시키고, 장내 미생물 균총의 안정화 및 장내 면역력을 증진시키는 것을 특징으로 하는 장내 프로바이오틱스 전달용 정제 조성물.The tablet composition for delivery of intestinal probiotics according to claim 1, wherein the composition increases intestinal delivery and storage, stabilizes intestinal microflora and improves intestinal immunity. 제 1항, 제4항, 제5항 및 제 6항 중 어느 한 항에 따른 정제 조성물을 유효성분으로 함유하는 경구 투여용 제제.A formulation for oral administration containing the tablet composition according to any one of claims 1, 4, 5 and 6 as an active ingredient. 이눌린을 유기용매에 용해하고, 유기산 및 촉매를 첨가하여 카르복실기가 도입된 pH 민감성 이눌린 고분자를 제조하는 제 1단계;
동결 건조된 프로바이오틱스를 미세 분말로 분쇄하는 제 2단계;
상기 제 1단계의 카르복실기가 도입된 pH 민감성 이눌린 고분자 및 상기 제 2단계의 분말화된 프로바이오틱스를 혼합하는 제 3단계;를 포함하고,
상기 제 1단계의 유기산은 프탈산, 글루탐산, 및 석신산으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 장내 프로바이오틱스 전달용 정제 조성물의 제조방법.
A first step of dissolving inulin in an organic solvent and adding an organic acid and a catalyst to prepare a pH-sensitive inulin polymer into which a carboxyl group is introduced;
A second step of grinding the freeze-dried probiotics into fine powder;
A third step of mixing the pH-sensitive inulin polymer into which the carboxyl group of the first step is introduced and the powdered probiotics of the second step; and
The organic acid of the first step is a method of producing a tablet composition for delivery of intestinal probiotics, characterized in that it is selected from the group consisting of phthalic acid, glutamic acid, and succinic acid.
제 8항에 있어서, 상기 제 1단계의 유기용매는 N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide) 및 디메틸 설폭사이드(dimethyl sulfoxide)로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 장내 프로바이오틱스 전달용 정제 조성물의 제조방법.10. The method of claim 8, wherein the organic solvent of the first step is N, N - intestinal probiotics for transmission, characterized in that selected from the group consisting of dimethylformamide (N, N -dimethylformamide) and dimethyl sulfoxide (dimethyl sulfoxide) Method for producing a tablet composition. 삭제delete 제 8항에 있어서, 상기 제 1단계의 촉매는 아세트산 나트륨 및 디메틸아미노피리딘으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 장내 프로바이오틱스 전달용 정제 조성물의 제조방법.The method of claim 8, wherein the catalyst in the first step is selected from the group consisting of sodium acetate and dimethylaminopyridine. 제 8항에 있어서, 상기 제 1단계는 35 내지 45℃에서 20 내지 30시간 동안 질소 가스 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 장내 프로바이오틱스 전달용 정제 조성물의 제조방법.The method of claim 8, wherein the first step is performed under nitrogen gas at 35 to 45°C for 20 to 30 hours. 제 8항에 있어서, 상기 제 3단계의 카르복실기가 도입된 pH 민감성 이눌린 고분자 및 분말화된 프로바이오틱스는 1:1 내지 10:1의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 장내 프로바이오틱스 전달용 정제 조성물의 제조방법. The method for preparing a tablet composition for delivery of intestinal probiotics according to claim 8, wherein the pH-sensitive inulin polymer and powdered probiotics into which the carboxyl group of the third step is introduced are mixed in a weight ratio of 1:1 to 10:1 . 제 8항에 있어서, 상기 조성물은 경구 복용으로 투여되는 것을 특징으로 하는 장내 프로바이오틱스 전달용 정제 조성물의 제조방법.The method of claim 8, wherein the composition is administered by oral administration.
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