KR102621276B1 - 항산화성 조성물 및 그 제조 방법 - Google Patents

항산화성 조성물 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

항산화 효과가 우수한 항산화성 조성물 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 항산화성 조성물의 제조 방법은 (a) 금속을 분쇄하는 단계; (b) 상기 분쇄된 금속 입자에 코팅막을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 코팅막이 형성된 금속 입자와 산 화합물을 혼합하여 항산화성 조성물을 제조하는 단계;를 포함하고, 상기 항산화성 조성물은 코팅막이 형성된 금속 입자와 산 화합물을 혼합하는 동안 생성되는 수소를 포함한다.

Description

항산화성 조성물 및 그 제조 방법{ANTIOXIDANT COMPOSITION AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 항산화성 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
수소(H2 화학식으로 나타나는 분자)의 항산화 효과가 밝혀짐에 따라, 건강증진, 다양한 질병의 치료 효과와 예방 효과가 기대되고 있다. 또한, 수소는 항염증 작용ㆍ항알러지 작용이 있고, 피부의 주름을 경감시키는 등 노화의 억제 효과가 있다고 나타나 있다.
분자상 수소를 용해한 물이나 음료수 또는 화장품이 시판되어 널리 이용되고 있다. 그러나, 수소를 용존시킨 용액은 운반이 불편하고, 대량으로 수소를 발생시키게 되면 연소ㆍ폭발의 안전성의 위험이 있다.
피부에 도포하는 수소 함유 화장수는 수소가 대기 중으로 발산되기 때문에 피부 내로 수소가 흡수 내지 침투하기 어렵고, 화장수에 장시간 보유하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 항산화 효과를 갖는 항산화성 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 조성물에 수소 함량이 최대한 유지되도록 하는 항산화성 조성물의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 경구용, 투여용, 피부 외용으로 활용될 수 있는 항산화성 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 항산화성 조성물의 제조 방법은 (a) 금속을 분쇄하는 단계; (b) 상기 분쇄된 금속 입자에 코팅막을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 코팅막이 형성된 금속 입자와 산 화합물을 혼합하여 항산화성 조성물을 제조하는 단계;를 포함하고, 상기 항산화성 조성물은 코팅막이 형성된 금속 입자와 산 화합물을 혼합하는 동안 생성되는 수소를 포함한다.
상기 금속은 마그네슘을 포함할 수 있다.
상기 (a) 단계는 (a1) -190℃ 내지 -210℃에서 금속을 냉각하는 단계; 및 (a2) 상기 냉각된 금속을 비활성 가스 분위기에서 0.1 ~ 50㎛ 크기로 분쇄하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 (b) 단계에서, 상기 금속 입자를 식물성 왁스류, 식물성 오일류 및 생분해성 고분자 중 1종 이상과 혼합하여 코팅막을 형성할 수 있다.
상기 수소의 용존 농도는 0.01 ~ 30ppm(v/v)일 수 있다.
본 발명에 따른 항산화성 조성물은 금속 화합물; 및 상기 금속 화합물에 흡장된 수소;를 포함하고, 상기 금속 화합물은 표면에 코팅막을 포함하는 제1금속 입자와 표면에 음이온이 결합된 제2금속 입자를 포함한다.
본 발명에 따른 항산화성 조성물의 제조 방법은 조성물에 수소 함량이 최대한 유지되도록 함으로써, 항산화 효과를 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 항산화성 조성물은 경구용, 투여용, 피부 외용으로 적용될 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 쥐의 인지 기능 기억력 실험의 공간 기억력 측정 결과이다.
도 2는 쥐의 미로 탈출 실험의 측정 결과이다.
도 3 및 도 4는 쥐가 음지 및 양지에 머무는 시간을 실험한 측정 결과이다.
도 5는 쥐의 호기심을 바탕으로 한 행동 테스트의 측정 결과이다.
도 6은 쥐의 수동회피실험의 측정 결과이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 항산화성 조성물 및 그 제조 방법을 설명하도록 한다.
본 발명에서는 수소가 갖는 항산화 기능에 관한 기존 임상 연구 결과를 토대로 체내에 유효한 항산화 효과를 내는 수소를 생성하기 위해, 금속 마그네슘에 유기산 또는/및 무기산을 혼합하여 수소가스가 발생되는 원리를 적용하였다.
반응되는 동안 발생하는 수소가스의 발생량은 산 종류에 따라 약간의 차이가 있으나, 금속 마그네슘과 유기산 또는/및 무기산이 반응하여 수소가스를 발생시키는 원리이기 때문에 마그네슘의 질량은 수소가스 발생량에 큰 영향을 미치는 요소이다.
또한 산도에 따라 수소가스의 발생량에 차이가 있을 수 있으나, 약산에서는 이온화가 되는데 많은 시간이 소요되기 때문에 약산을 이용하여 수소가스를 천천히 발생시킴으로써 조성물에 최대한 많은 양의 수소가스가 유지되도록 한다.
본 발명에서 언급되는 "흡장"은 금속 표면 또는 내부로 수소가 흡수되는 현상을 의미한다.
본 발명에서 언급되는 "수소가스" 또는 "수소"는 분자상 수소와 원자상 수소를 합친 것을 의미한다. 또한 본 발명의 조성물에 포함되는 "수소"는 흡장된 수소 뿐만 아니라, 금속 표면에 존재하는 수소, 조성물 내에 존재하는 수소를 모두 포함한다.
본 발명의 항산화성 조성물의 제조 방법은 금속을 분쇄하는 단계, 상기 분쇄된 금속 입자에 코팅막을 형성하는 단계 및 상기 코팅막이 형성된 금속 입자와 산 화합물를 혼합하여 항산화성 조성물을 제조하는 단계를 포함한다.
그리고 상기 항산화성 조성물은 코팅막이 형성된 금속 입자와 산 화합물을 혼합하는 동안 생성되는 수소를 포함한다.
금속을 분쇄하는 단계는 -190℃ 내지 -210℃에서 금속을 냉각하는 단계, 및 상기 냉각된 금속을 비활성 가스 분위기에서 0.1 ~ 50㎛ 크기로 분쇄하는 단계를 포함할 수 있다.
고체인 금속을 산 화합물과 반응시킬 때 반응 효율을 향상시키기 위해 금속의 비표면적을 증가시키는 것이 바람직하다.
이를 위해 액체질소를 이용하여 -200℃ 내지 -205℃에서 금속을 먼저 냉각한 후 금속의 탄성이 낮게 유지되어 인장 강도가 보다 낮아질 때 물리적으로 분쇄할 수 있다.
물리적으로 분쇄하는 경우, 믹서기, 볼밀 등을 이용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 질소, 헬륨, 아르곤 등의 비활성 가스 분위기에서 5분 내지 24시간 동안 분쇄하면서 산소와 수증기의 결합 방지, 즉 금속의 산화를 방지할 수 있다.
이때 금속의 비표면적을 증가시켜 산 화합물과의 반응 효율을 향상시키기 위해 금속을 마이크로미터 크기로 분쇄하는 것이 바람직하다. 금속 입자는 평균 입경이 작을수록 항산화 효과를 보다 효율적으로 나타낼 수 있다. 이에 따라 금속의 평균 입경은 1 ~ 50㎛일 수 있다. 금속 입자의 평균 입경이 50㎛를 초과하는 경우 항산화 효과를 나타내기에 불충분할 수 있다.
상기 분쇄된 금속 입자를 이용하여 표면에 코팅막이 형성된 제1금속 입자와, 표면에 음이온이 결합된 제2금속 입자를 마련할 수 있다.
상기 금속은 마그네슘을 포함할 수 있다. 마그네슘은 물 속에서 극히 일부만 이온화되기 때문에 마그네슘이 산과 반응할 때 다른 알칼리금속에 비해 반응이 격렬하지 않아 안정성이 우수하다. 또한 산과 반응에 참여하지 못한 마그네슘이 물에 남아있더라도 pH11 이상의 강 알칼리로 변하지 않기 때문에 인체 내부 또는 피부에 항산화제로 사용하기에 유리한 이점이 있다.
분쇄된 상기 금속 입자를 식물성 왁스류, 식물성 오일류 및 생분해성 고분자 중 1종 이상과 혼합하여 코팅막을 형성할 수 있다.
분쇄된 금속 입자의 산화를 방지하기 위해 히드록시기(OH)가 쉽게 떨어지지 않고 수분이 없는 왁스류, 오일류 및 고분자 중 적어도 어느 하나를 이용하여 금속 입자 표면에 코팅막을 형성할 수 있다.
여기서 코팅막은 박막과 같이 극히 얇은 두께를 가지며, 24 ~ 50℃에서 혼합 및 교반되어 형성될 수 있다. 코팅막의 두께는 대략 0.01 ~ 1nm일 수 있고, 바람직하게는 0.01 ~ 0.5nm일 수 있다.
식물성 왁스류, 식물성 오일류, 생분해성 고분자 중 1종 이상으로 코팅된 금속 입자는 인체에 무해할 것이다.
식물성 왁스는 식물에서 유래된 것으로 상온에서 고체로 존재하다가 온도를 가하면 유동성이 증가된 액체 상태로 되어 금속 입자의 표면에 코팅될 수 있다.
식물성 왁스는 시어버터, 코코아버터, 코코넛 오일, 베이베리 왁스, 칸델리라 왁스, 카르나우바 왁스, 피마자 왁스, 에스파르토 왁스 및 오우리커리 왁스 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
식물성 오일은 생체 내에 무해한 성분이라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 식물성 오일은 꽃, 잎, 종자, 열매, 껍질, 뿌리 등에서 추출한 성분으로 피부에 자극이 없는 식물성 오일을 사용하는 것이 바람직하며, 특히 식물성 오일 중에서도 올리브유, 피마자유, 아보카도유, 아몬드유, 살구씨유, 맥아유, 달맞이꽃종자유, 호호바 오일, 로즈힙오일, 야자유 및 마카다미아 넛트 오일 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
올리브유는 올리브 열매에서 추출한 것으로 수용성에 대하여 용해성이 우수하다. 올리브유는 올레인산이 대부분이며, 수분증발 억제와 촉감 향상에 효과적이며, 식물성 오일 중에서는 비교적 흡수가 좋다.
피미자유는 우리나라에서 예로부터 머릿기름으로 썼던 아주까리를 말하는 피미자에서 추출한 것으로 색소와 잘 혼합이 되는 성질을 가진다. 피미자유는 리시놀을 많이 함유하고 있으며, 친수성이 높으면서 점성이 큰 특성이 있다.
호호바오일은 호호바 나무에서 추출하는 오일이며 주성분이 고급 불포화지방산의 에스터로서, 피부의 밀착감과 안정성이 우수하다.
아보카도유는 아보카도의 열매에서 추출하는 오일이며 비타민이 함유되어 있기 때문에 건성피부에 특히 효과적이고, 구성은 올레인산, 리놀레인산으로 침투성과 에몰리엔트 효능이 우수하다고 알려져 있으며, 특히 피부 친화성이 좋은 오일이다.
살구씨유는 살구씨에서 추출하며 감촉이 우수하여 에몰리엔트제로 사용되고 있다. 맥아유는 밀의 배아에서 추출하며 비타민 E를 함유하고 있기 때문에 항산화 작용을 하는 것으로 알려져 있으며, 혈액순환을 돕는다.
달맞이꽃종자유는 달맞이꽃의 종자에서 추출하며 필수지방산을 풍부하게 함유하고 있으며, 아토피성의 피부염에 치유효과를 나타내며 노화억제와 보습 그리고 세포의 재생에 효과가 있다.
로즈힙오일은 야생장미의 씨방에서 추출하며 상처의 치유에 효능을 나타낸다고 알려져 있으며, 주성분은 리놀렌산과 리시놀레산이다.
마카다미아 넛트 오일은 마카다미아의 열매에서 추출하며, 트리글리세리드의
지방산 조성이 인체의 피지와 유사하며 피부에의 친화성이 좋고 감촉이 우수하다.
생분해성 고분자는 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리-L-락트산(poly(L-lactic acid)PLA), 폴리글리콜산(polyglycolic acid, PGA) 및 폴리락트산-글리콜산 공중합체(poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA) 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌글리콜은 혈장 대체물로도 이용되고 있다.
금속 입자 100중량부에 대하여, 코팅 성분 10 ~ 50중량부를 혼합할 수 있다. 10 ~ 50 중량부를 혼합함으로써, 금속 입자 표면에 코팅이 원활하게 이루어질 수 있다.
이어서 코팅막이 형성된 금속 입자와 산 화합물을 혼합하여 항산화성 조성물을 제조함으로써, 항산화성 조성물은 코팅막이 형성된 금속 입자와 산 화합물을 혼합하는 동안 생성되는 수소를 포함한다. 이 과정을 통해, 항산화성 조성물은 표면에 코팅막을 포함하는 제1금속 입자와 표면에 음이온이 결합된 제2금속 입자를 포함한다.
금속 입자로서 마그네슘과, 산 화합물로서 아세트산을 반응시키면 산 화합물에서 분리된 음이온부가 마그네슘과 결합하여, 금속 화합물로서 마그네슘 아세테이트를 형성하고, 동시에 수소가스를 발생시킨다.
항산화성 조성물은 코팅막이 형성된 제1금속 입자 및 음이온이 결합된 제2금속 입자를 포함하고, 표면에 코팅막과 음이온이 함께 결합된 제3금속 입자도 포함할 수 있다.
또한 항산화성 조성물은 코팅막이 형성되지 않은 분쇄된 금속 입자 또는/및 음이온이 결합되지 않은 분쇄된 금속 입자를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 코팅막이 형성된 제1금속 입자에 흡장된 수소를 포함할 수 있고, 음이온이 결합된 제2금속 입자에 흡장된 수소를 포함할 수 있다.
이 단계에서는 코팅막이 형성된 금속 입자 0.1 ~ 100g과 산 화합물 0.1 ~ 100g을 혼합할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
특히 약산에서는 이온화가 되는데 많은 시간이 소요되므로, 수소가스를 최대한 천천히 발생시킬 수 있고 최대한 많은 양의 수소가스를 조성물 내에 유지되도록 할 수 있다.
약산에서 반응이 진행되도록 하기 위해 산 화합물 0.1 ~ 10g을 혼합할 수 있으며, 산 화합물의 농도는 5 ~ 60%일 수 있고, 10 ~ 40%일 수 있다.
상기 산 화합물은 포름산, 아세트산, 프로피온산, 메탄산(포름산), 에탄산(아세트산), 프로파논산(프로피온산), 부탄산(부티르산), n-부티르산, 이소부티르산, 펜탄산(발레르산), n-발레르산, 이소발레르산, 2-메틸부티르산, 피발산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 하이드록시아세트산(글리콜산), 하이드록시프로피온산(락트산); D-락트산, L-락트산, 베타-하이드록시프로피온산, 알파-하이드록시발레르산, 베타-하이드록시발레르산, 감마-하이드록시발레르산, 하이드록시말론산(타르트론산); D-하이드록시숙신산, L-하이드록시숙신산, 디하이드록시숙신산(타르타르산), 프로펜산(아크릴산), 푸마르산, 말레산, 구연산, 메속살산, 아세톤디카르복실산, 옥살아세트산, 아코니틴산, 트리카르발리산 및 아스코르빈산 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물에서 음이온의 농도는 0.01 ~ 100ppm(v/v) 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 조성물에서 음이온의 농도는 중요한 요소가 아니며, 투여할 대상 및 증상에 따라 조절될 수 있다.
항산화성 조성물은 금속 입자와 산 화합물을 혼합하는 동안 생성되는 수소를 포함하며, 수소의 용존 농도는 0.01 ~ 30ppm(v/v)일 수 있다. 바람직하게는 0.01 ~ 10ppm일 수 있다.
수소의 용존 농도가 0.01 ~ 30ppm(v/v)를 만족함으로써, 생체 내에서 우수한 항산화 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명에 따른 항산화성 조성물은 금속 화합물, 상기 금속 화합물에 흡장된 수소를 포함한다.
상기 금속 화합물은 표면에 코팅막을 포함하는 제1금속 입자와 표면에 음이온이 결합된 제2금속 입자를 포함한다.
상기 금속은 마그네슘을 포함할 수 있으며, 전술한 바와 같다.
상기 코팅막은 식물성 왁스류, 식물성 오일류 및 생분해성 고분자 중 1종 이상을 포함할 수 있으며, 전술한 바와 같다.
상기 음이온은 산 화합물의 음이온을 포함할 수 있으며, 산 화합물에 대한 사항은 전술한 바와 같다.
본 발명의 항산화성 조성물은 경구용, 투여용, 피부 외용으로 활용될 수 있다.
본 발명의 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여 투여될 수 있다. 본 발명의 조성물은 목적하는 바에 따라 근육 내 투여, 자궁 내 투여, 경막 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경구 투여, 비내 투여, 직장 내 투여될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 또한 상기 조성물은 활성 물질이 표적 세포로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수 있다.
본 발명의 조성물은 개별 치료제로 투여되거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있다. 그리고 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명의 조성물은 단독으로, 또는 수술, 호르몬 치료, 약물 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.
조성물을 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다.
경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 하나 이상의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로오스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한 단순한 부형제 이외에 스테아린산 마그네슘, 탈크 등과 같은 윤활제들도 사용될 수 있다.
경구투여를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함될 수 있다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜 (propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테로 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔 (witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물은 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등의 경구투여제; 및 멸균된 주사용액으로서 수용액, 비수성용제, 현탁제, 및 유제, 동결건조제제, 좌제 등의 비경구 투여제 등의 형태로 알맞게 제형화하여 사용될 수 있다.
경구용일 경우 조성물을 단독으로 섭취하거나 식품에 조성물이 첨가된 상태로 섭취할 수 있다. 여기서 식품은 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스텍류, 과
자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올음료, 비타민 복합제, 건강 기능 식품 및 건강 식품 등이 있으며, 통상적인 의미의 식품을 모두 포함할 수 있다.
항산화성 조성물의 일일 투여량, 일일 유효량, 일일 섭취량은 사람/동물의 상태 및 체중, 질병 정도, 투여 경로 및 시간에 따라 다를 수 있으며, 적절한 양으로 투여될 수 있다.
예를 들어 일일 투여량은 0.1 ~ 500mg/day 일 수 있고, 바람직하게는 0.1 ~ 200mg/day일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일일 유효량 및 일일 섭취량도 0.1 ~ 500mg/day 일 수 있고, 바람직하게는 0.1 ~ 200mg/day일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이와 같이 항산화성 조성물 및 그 제조 방법에 대하여 그 구체적인 실시예를 살펴보면 다음과 같다.
도 1 내지 도 6에서 비교예 1은 일반쥐이고, 비교예 2는 위약을 먹인 쥐(전분 말토덱스트린 섭취), 비교예 3은 농도 1.5ppm의 수소수를 주입한 쥐, 실시예는 본 발명의 조성물 2mg을 주입한 쥐이다.
비교예 2, 3 및 실시예의 실험쥐는 뇌혈관으로 가는 혈류를 고의로 막아 혈관성 치매를 일으킨 쥐를 사용하였다.
상기 실시예에서 사용된 조성물은 다음과 같이 제조하였다.
먼저 믹서기를 이용하여 마그네슘 금속을 -200℃에서 냉각한 후 질소 분위기에서 5분 동안 분쇄하여 40 ~ 50㎛ 크기의 마그네슘 입자를 마련하였다.
이어서, 올리브유, 아보카도유, 아몬드유, 살구씨유, 달맞이꽃종자유, 호호바 오일, 로즈힙오일을 같은 비율로 혼합한 식물성 오일을 마련하였다.
상기 마그네슘 입자 100중량부에 대하여, 상기 식물성 오일 50중량부를 30℃에서 혼합한 후 코팅막이 형성된 마그네슘 입자를 마련하였다. 그리고 상기 분쇄된 마그네슘 입자도 함께 마련하였다.
코팅막이 형성된 마그네슘 입자 100g를 아세트산 10g과 반응시켜 마그네슘에 수소가 흡장된 제1조성물을 제조하였다.
이때 발생된 수소 용존 농도는 10ppm(v/v)였다.
도 1은 쥐의 인지 기능 기억력 실험의 공간 기억력 측정 결과이다.
인지 기능 기억력 실험을 위해, 3일 동안 쥐를 훈련시킨 후, 4일째 공간 기억력을 측정하였다.
도 1을 참조하면, 4가지 타입의 실험쥐 모두 4일 후 탈출구로 통과하였으나, 동선에서 차이가 있음을 보여준다.
수소 성분이 투여된 비교예 3 및 실시예의 실험쥐는 비교예 1, 2의 실험쥐에 비해 4일 후 동선이 짧고 탈출구로 통과한 경로를 보인다.
이는 수소 성분이 인지 기능 기억력에 도움을 주는 것을 나타낸다.
도 2는 쥐의 미로 탈출 실험의 측정 결과이다.
그래프에서 움직인 총 거리, 멈춰있는 시간이 짧을수록 우수하다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 조성물을 투여한 실험쥐는 대조군에 비해 움직인 총 거리와 멈춰 있는 시간이 상대적으로 짧은 결과를 보였다. 그리고 본 발명의 조성물을 투여한 실험쥐는 실험 4일 동안 움직이는 속도가 크게 변화하지 않고 유지하는 경향을 보였다. 이는 본 발명의 조성물을 투여한 경우 인지 기능 기억력을 개선시켜주는 것을 의미한다.
*P<0.05 : 비교예 2 vs 비교예 3
#P<0.05 : 비교예 2 vs 실시예
도 3 및 도 4는 쥐가 음지 및 양지에 머무는 시간을 실험한 측정 결과이다.
정상적인 쥐는 음지 쪽에 머무는 시간이 많은 경향을 보인다. 즉 밝게 표시된 지역에서 머무는 시간이 길어야 정상적인 본능에 기인한 행동이라고 판단할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 조성물을 투여한 실험쥐는 비교예 2, 3의 실험쥐에 비해 음지 쪽에 머무는 시간이 많은 것을 확인할 수 있다.
**P<0.01 vs 비교예 1
#P<0.05 vs 비교예 2
도 5는 쥐의 호기심을 바탕으로 한 행동 테스트의 측정 결과이다.
Y-자형 미로 실험은 선행문헌[J Alzheimers Dis(31, 207-223)]에 기재된 바에 따라 수행하였다. Y-maze의 구성은 Y-자 형태의 암(arm)으로 되어 있고 길이 25cm X 25cm X 14cm의 검은 플라스틱 상자로 되어 있다.
쥐를 한쪽 암의 끝에 놓고 8분 동안 암 사이를 자유롭게 왕래하도록 한다. 쥐가 각각의 암에 들어가는 횟수를 비디오 카메라로 찍는다. 공간 교체행동(Alternation behavior)의 평가 지표는 3개의 암을 모두 들어가는 경우에 1점을 획득하는 것으로 하여 대조군과 비교했다. 쥐의 교체 스코어는 실제 쥐가 획득한 스코어를 가능한 교체 스코어로 나누어 100%로 환산한다.
Y-자 형태의 암 개략도에서는 정확한 교대가 이루어진 예(왼쪽)와 잘못된 교대가 이루어진 예(오른쪽)를 보여준다.
동물은 일반적으로 이전에 방문한 곳으로 돌아가기 보다는 미로의 새로운 암을 탐색하는 경향이 있다. 해마, 중격, 기저 전뇌 및 전두엽 피질을 포함한 뇌의 많은 부분이 이 작업에 관여한다.
그래프에서 자발적으로 교대가 이루어진 비율, 시간당 총 방문횟수가 클수록 우수하다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 조성물을 투여한 실험쥐는 대조군에 비해 공간교체행동을 정확하게 수행하였다.
***P<0.001 vs 비교예 1
#P<0.05, #P<0.01 vs 비교예 2
도 6은 쥐의 수동회피실험의 측정 결과이다.
수동회피시험은 선행문헌[Behav Brain Res(155, 185-196)]에 기재된 바에 따라 Gemini Avoidance System(SanDiego Instrument, San Diego, CA)를 이용하여 수행하였다. 상기 시스템은 바닥에 쇼크발생기가 장치되어진 2개의 공간으로 이루어져 있으며 두 공간의 사이에는 기요틴 도어(guillotine door)가 있다.
학습단계(Acquisition trial)에서는 쥐를 한 공간(start chamber)에 넣은 후 20초간 적응시키고, 20초 후 쥐가 넣어진 공간에 불이 켜지면서 가운데의 기요틴 도어(guillotine door)가 열리게 된다. 쥐가 불이 켜지지 않은 반대편 공간으로 들어가는 즉시 기요틴 도어(guillotine door)가 닫히면서 전기 쇼크(03 mA, 3s, 1회)가 주어지게 된다.
24시간 후 보류 시험(retention trial)에서는 쥐를 시작 챔버(start chamber)에 다시 넣고 불을 켠 후, 반대쪽 공간으로 가는 시간(step-through latency)를 기록한다(최고 300초).
수동회피실험은 고통스럽거나 불쾌한 자극에 대한 주의력과 기억력을 확인하는 실험이다. 쥐는 기본적으로 밝은 곳 보다는 어두운 곳을 좋아한다. 밝은 상자와 어두운 상자를 만들어 놓으면 어두운 상자로 들어간다. 어두운 상자에 들어온 쥐에게 전기 쇼크를 주면 다음부터는 밝은 상자에 있더라도 어두운 상자로 들어가는 것을 주저한다. 밝은 빛 보다 더 고통스러운 전기 쇼크를 받았던 아픈 기억이 있기 때문에 공포 자극이나 고통스러운 자극에 대한 기억과 집중력을 잘 유지하는 쥐는 반복 실험을 하여도 어두운 상자에 잘 들어가지 않는다. 반면 기억과 집중력이 떨어지는 쥐는 시간이 지나면 다시 어두운 상자로 주저없이 들어가게 되는 원리로 실험하였다.
그래프에서 자발적으로 망설이는 시간, 밝은 쪽으로 나와있는 시간이 길수록 우수하다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 조성물이 투여된 실험쥐는 망설이는 시간이 상대적으로 길고, 밝은 쪽으로 나와있는 시간이 긴 것으로 보아 기억과 집중력을 잘 유지한 것으로 예상된다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (9)

  1. (a) 금속을 분쇄하는 단계;
    (b) 상기 분쇄된 금속 입자에 코팅막을 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 코팅막이 형성된 금속 입자와 산 화합물을 혼합하여 항산화성 조성물을 제조하는 단계;를 포함하고,
    상기 (a) 단계는
    (a1) -190℃ 내지 -210℃에서 금속을 냉각하는 단계; 및
    (a2) 상기 냉각된 금속을 비활성 가스 분위기에서 1 ~ 50㎛ 크기로 분쇄하는 단계;를 포함하며,
    상기 항산화성 조성물은 코팅막이 형성된 금속 입자와 산 화합물을 혼합하는 동안 생성되는 수소를 포함하며,
    상기 금속은 마그네슘을 포함하는 기억력 개선용 항산화성 조성물의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서, 상기 금속 입자를 시어버터, 코코아버터, 코코넛 오일, 베이베리 왁스, 칸델리라 왁스, 카르나우바 왁스, 피마자 왁스, 에스파르토 왁스 및 오우리커리 왁스 중 1종 이상의 식물성 왁스류, 올리브유, 피마자유, 아보카도유, 아몬드유, 살구씨유, 맥아유, 달맞이꽃종자유, 호호바 오일, 로즈힙오일, 야자유 및 마카다미아 넛트 오일 중 1종 이상의 식물성 오일류, 및 생분해성 고분자 중 1종 이상과 혼합하여 코팅막을 형성하는 기억력 개선용 항산화성 조성물의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서, 코팅막이 형성된 금속 입자 0.1 ~ 100g과 산 화합물 0.1 ~ 100g을 혼합하는 기억력 개선용 항산화성 조성물의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수소의 용존 농도는 0.01 ~ 30ppm(v/v)인 기억력 개선용 항산화성 조성물의 제조 방법.
  5. 마그네슘을 포함하는 금속 화합물; 및
    상기 금속 화합물에 흡장된 수소;를 포함하고,
    상기 금속 화합물은
    표면에 코팅막을 포함하는 제1금속 입자와 표면에 산 화합물의 음이온이 결합된 제2금속 입자를 포함하며,
    상기 금속 화합물의 평균 입경은 1 ~ 50㎛인, 기억력 개선용 항산화성 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 산 화합물은 포름산, 아세트산, 프로피온산, 메탄산(포름산), 에탄산(아세트산), 프로파논산(프로피온산), 부탄산(부티르산), n-부티르산, 이소부티르산, 펜탄산(발레르산), n-발레르산, 이소발레르산, 2-메틸부티르산, 피발산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 하이드록시아세트산(글리콜산), 하이드록시프로피온산(락트산); D-락트산, L-락트산, 베타-하이드록시프로피온산, 알파-하이드록시발레르산, 베타-하이드록시발레르산, 감마-하이드록시발레르산, 하이드록시말론산(타르트론산); D-하이드록시숙신산, L-하이드록시숙신산, 디하이드록시숙신산(타르타르산), 프로펜산(아크릴산), 푸마르산, 말레산, 구연산, 메속살산, 아세톤디카르복실산, 옥살아세트산, 아코니틴산, 트리카르발리산 및 아스코르빈산 중 1종 이상을 포함하는 기억력 개선용 항산화성 조성물.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 코팅막은 시어버터, 코코아버터, 코코넛 오일, 베이베리 왁스, 칸델리라 왁스, 카르나우바 왁스, 피마자 왁스, 에스파르토 왁스 및 오우리커리 왁스 중 1종 이상의 식물성 왁스류, 올리브유, 피마자유, 아보카도유, 아몬드유, 살구씨유, 맥아유, 달맞이꽃종자유, 호호바 오일, 로즈힙오일, 야자유 및 마카다미아 넛트 오일 중 1종 이상의 식물성 오일류, 및 생분해성 고분자 중 1종 이상을 포함하는 기억력 개선용 항산화성 조성물.
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