KR20010089932A - Process for Preparing Chiroinositol Extract from Edible Materials - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 식용자원으로부터 카이로이노시톨의 추출물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 식용자원의 수용성 분획으로부터 단백질과 카이로이노시톨을 제외한 당을 제거하고, 산분해시켜 산분해액의 염 또는 산을 제거하고, 소수성 컬럼을 수행하여 카이로이노시톨 분획을 수득한 다음, 전기 분획을 농축여과 또는 건조시키는 공정을 포함하는 카이로이노시톨 추출물의 제조방법 및 전기 방법으로 부터 제조된 카이로이노시톨 추출물에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing an extract of chiroinositol from an edible source. More specifically, the present invention removes sugars other than protein and chiroinositol from water-soluble fractions of edible resources, and acid-decomposes to remove salts or acids of the acid decomposition solution, and performs a hydrophobic column to obtain a chiroinositol fraction. Next, the present invention relates to a method for preparing chiroinositol extract comprising a step of concentrating filtration or drying of the above fraction and a chiroinositol extract prepared from the above method.
현재 한국의 당뇨병 유병율은 지역과 연구자에 따라 차이가 있으나, 최고 전 인구의 약 10%에 달하며 지난 20여 년전과 비교하면, 약 10배 이상의 급격한 증가를 보이고 있는 실정이다. 이러한 양상은 지난 20여 년간 급속한 경제발전에 수반되는 환경적 요인이 큰 역할을 하였을 것으로 사료되며, 선진국은 물론 다른 개발도상국에서도 공통적으로 나타나는 현상이다. 따라서, 앞으로 21세기에는 대부분의 국가에서 당뇨병이 심각한 건강장애 질환이 될 것으로 예견되고 있다.Currently, the prevalence of diabetes in Korea varies according to region and researcher, but it reaches about 10% of the highest population and shows a sharp increase of more than 10 times compared to the last 20 years. This aspect is thought to have played a large role in the environmental factors accompanying rapid economic development over the past two decades, and is common to both developed and other developing countries. Therefore, diabetes is expected to become a serious health disorder in most countries in the 21st century.
당뇨병은 혈당을 정상으로 유지하는데 필수적인 호르몬인 인슐린의 분비장애와 인슐린 작용기능의 결함으로 탄수화물 대사장애와 이에 동반되는 단백질 및 지질대사 장애가 발생되어, 눈, 신장, 심혈관, 신경장애 등의 급성 혹은 만성 합병증이 동반되는 건강에 치명적인 장애를 초래하는 만성질환으로 요약될 수 있다.Diabetes is acute or chronic, such as eye, kidney, cardiovascular, and neurological disorders due to carbohydrate metabolic disorders and accompanying protein and lipid metabolism disorders caused by insulin secretion and insulin function which are essential hormones to keep blood sugar normal. It can be summarized as a chronic disease resulting in a fatal disorder with health complications.
한편, 당뇨병에는 두 가지 종류가 있는데, 제 I형 당뇨병은 인슐린 의존형 당뇨병(insulin-dependent diabetes mellitus, IDDM)이라고 불리며, 유전적인 요인에 의해 생기는 질병으로 주로 어릴때 발병하게 된다. 전기 당뇨병에 걸린 사람들은 인슐린을 거의 생산하지 못하므로, 인슐린 주사를 투여받지 않으면 사망하게 된다. 제 II형 당뇨병은 인슐린 비의존형 당뇨병(non-insulin-dependent diabetes mellitus, NIDDM)으로 불리며 이는 주로 성인에게서 나타난다. 65세 이상 미국인구의 10%가 당뇨병에 걸렸으며, 전체 당뇨병 환자 중 90%가 제 II형 당뇨병 환자이다. 전기 당뇨병은 혈중 인슐린의 농도는 충분히 높으나 인슐린의 신호전달체계의 결함때문에 발생하게 된다. 즉, 인슐린이 세포막의 인슐린 수용체에 결합하면 포스포리파제 C(phospholipase C) 혹은 포스포리파제 D의 작용으로 글라이코실포스파티딜 이노시톨(glycosylphosphatidyl inositol)이 분해되어 이노시톨 포스포글리칸 매개자(inositol phosphoglycan mediator)를 생성하는 것으로 알려져 있다. 전기 이노시톨 포스포글리칸 매개자는 포도당 신진대사를 조절하는 초성포도산염 탈수소효소 탈인산화효소(pyruvate dehydrogenase phosphatase)와 글리코겐 합성효소 탈인산화효소(glycogen synthase phosphatase)를 활성화하여 포도당의 대사를 촉진하는데, 인슐린 비의존형 당뇨병의 경우, 전기 두 효소의 활성화 경로에 결함이 있는것으로 밝혀졌다. 이때, 인슐린의 신호전달체계에서 발견되는 이노시톨 포스포글리칸 매개자는 일반적으로 카이로이노시톨(chiroinositol)과 갈락토사민(galactosamine)을 함유하고 있다. 인슐린 비의존형 당뇨병 환자의 경우, 근육골격과 소변에서 카이로이노시톨이 결핍되어 있고, 환자의 혈족에서도 역시 소변 중에 낮은 카이로이노시톨 함량을 보이고 있으며, 카이로이노시톨의 결핍은 직접적으로 인슐린 저항성(insulin resistance)과 연관되어 있는 것으로 알려졌다(참조: Saltiel, A. R., FASEB. J., 8:1034-1040, 1994; Larner,J., Endocrine J., 2:167-171, 1994; Kennington, A. S. et al.,New Eng. J. Med., 323:373-378, 1990; Pak, Y et al.,J. Biol. Chem., 267:16904-16910, 1992; Pak, Y et al.,Mol. Cells8:301-309, 1998). 또한, 이러한 인슐린 비의존형 당뇨병 환자에게 카이로이노시톨을 외부에서 투여함으로써 혈당량을 떨어뜨려 정상화시킬 수 있는 것으로 알려졌다(참조: Ortmeyer, H. K. et al.,Endocrinol., 132:640-645, 1993; Fonteles et al.,Diabetologia, 39:731-734, 1996). 이러한 배경에서 카이로이노시톨은 인슐린 비의존형 당뇨병을 치료할 수 있는 물질로서 많은 사람들이 관심이 주목되고 있다. 특히, 최근에는 카이로이노시톨이 비만, 다낭포성 난소증 등의 치료에도 효과가 있는 것으로 알려졌다(참조: Nestler J. E. et al.,New Eng. J.Med., 340:1314-1320, 1999).On the other hand, there are two types of diabetes, type I diabetes is called insulin-dependent diabetes mellitus (IDDM), a disease caused by genetic factors that occur mainly in childhood. People with prediabetes rarely produce insulin and die if they do not receive insulin injections. Type II diabetes is called non-insulin-dependent diabetes mellitus (NIDDM), which occurs mainly in adults. 10% of Americans age 65 and older have diabetes, and 90% of all diabetics have type II diabetes. Electrodiabetes is caused by a high level of insulin in the blood but a deficiency in the insulin signaling system. In other words, when insulin binds to the insulin receptor on the cell membrane, glycosylphosphatidyl inositol is decomposed by the action of phospholipase C or phospholipase D to inositol phosphoglycan mediator. It is known to produce. Inositol phosphoglycan mediators activate glucose metabolism by activating pyruvate dehydrogenase phosphatase and glycogen synthase phosphatase, which regulate glucose metabolism. In non-dependent diabetes mellitus, the activation pathways of both enzymes have been found to be defective. At this time, the inositol phosphoglycan mediators found in insulin signaling system generally contain chiroinositol and galactosamine. In the case of insulin-independent diabetes patients, there is a deficiency of chiroinositol in the musculoskeletal and urine, the bloodline of the patient also shows a low content of chiroinositol in the urine, and the lack of chiroinositol is directly related to insulin resistance. (Refer to Saltiel, AR, FASEB. J., 8: 1034-1040, 1994; Larner, J., Endocrine J. , 2: 167-171, 1994; Kennington, AS et al., New Eng J. Med. , 323: 373-378, 1990; Pak, Y et al., J. Biol. Chem. , 267: 16904-16910, 1992; Pak, Y et al., Mol. Cells 8: 301- 309, 1998). In addition, it has been known that blood glucose levels can be normalized by externally administering chiroinositol to such insulin-independent diabetic patients (Ortmeyer, HK et al., Endocrinol. , 132: 640-645, 1993; Fonteles et al. , Diabetologia , 39: 731-734, 1996). Against this background, many people are interested in chiroinositol as a substance capable of treating insulin-independent diabetes. In particular, in recent years, chiroinositol is known to be effective in the treatment of obesity, polycystic ovary, etc. (Nestler JE et al., New Eng. J. Med., 340: 1314-1320, 1999).
상기한 바와 같이, 중요한 생리활성을 가진 카이로이노시톨을 효과적으로 생산하여 치료제 및 치료보조제로 사용하기 위한 연구가 진행되고 있는 실정이다. 카이로이노시톨의 제조방법에는 스트렙토마이세스 카수가엔시스(Streptomyceskasugaensis)를 발효하여 수득한 카수가마이신으로부터 추출, 정제함으로써 제조하는 방법(참조: 미합중국 특허 제 5,091,596호) 및 화학합성법으로 제조하는 방법(참조: 미합중국 특허 제 5,602,263호; 미합중국 특허 제5,516,950호)이 알려져 있다.As described above, research is being conducted to effectively produce chiroinositol having important physiological activity and use it as a therapeutic agent and a therapeutic aid. Methods for preparing chiroinositol include a method of preparing by extracting and purifying from kasugamycin obtained by fermenting Streptomyces kasugaensis (see US Pat. No. 5,091,596) and a method of preparing by chemical synthesis (see US Patent No. 5,091,596). US Patent No. 5,602,263; US Patent No. 5,516,950) is known.
그러나, 이러한 방법들을 통해서 제조된 카이로이노시톨은 인슐린 비의존형 당뇨병 환자를 위한 식이보조 치료제로 이용하기에는 화학합성시 정제 과정에서 독성이 강한 출발물질, 합성 전구체 및 반응 부산물의 잔류로 인한 안전성에 문제가 있고, 생산가격이 높은 단점이 있다. 따라서, 천연물인 식용자원으로부터 수득되어 안전하며, 생산단가를 낮출 수 있는 카이로이노시톨 추출물의 제조방법을 개발한다면, 매우 중요한 의미를 지닌다고 할 것이다.However, chiroinositol prepared by these methods has a problem in safety due to the residual of toxic starting materials, synthetic precursors and reaction by-products during purification during chemical synthesis to use as a dietary supplement for insulin-independent diabetes patients. The disadvantage is that the production price is high. Therefore, if you develop a method for preparing chiroinositol extract, which is safe from natural edible resources and can lower production costs, it will be very important.
이에, 본 발명자들은 안전성과 생산단가의 문제점을 해결할 수 있는 카이로이노시톨 추출물의 제조방법을 개발하고자 예의 연구노력한 결과, 식품으로 상용하고 있는 여러 가지 식용자원을 탐색하여 카이로이노시톨 함량이 높은 원료를 선발하였으며, 이로부터 카이로이노시톨을 제조할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have made intensive research efforts to develop a method for preparing chiroinositol extract that can solve the problems of safety and production cost, and have selected raw materials having a high content of chiroinositol by searching for various edible resources that are commonly used as food. From this, it was confirmed that cairoinositol can be manufactured, and this invention was completed.
결국, 본 발명의 주된 목적은 식용자원으로부터 카이로이노시톨 추출물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.After all, the main object of the present invention is to provide a method for preparing chiroinositol extract from edible resources.
본 발명의 다른 목적은 전기 방법으로 추출된 카이로이노시톨 추출물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a chiroinositol extract extracted by the above method.
본 발명의 식용자원으로부터 카이로이노시톨 추출물을 제조하는 방법은 식용자원을 파쇄하고 중량당 2 내지 6배의 물을 가하여 추출한 다음, 원심분리법을 이용하여 상등액을 수득하는 공정; 전기 상등액을 용매침전법 또는 산침전법을 수행하여 단백질을 제거하고, 흡착컬럼을 수행하여 카이로이노시톨을 제외한 당을 제거한 다음, 산을 가하여 산분해시켜 산분해액을 수득하는 공정; 전기 산분해액을 가성소다를 이용하거나, 이온교환수지를 사용하여 염 또는 산을 제거하고, 염 또는 산이 제거된 액을 수득하는 공정; 및, 전기 염 또는 산이 제거된 액을 소수성 컬럼을 수행하여 카이로이노시톨 분획을 수득한 다음, 전기 분획을 농축여과 또는 건조시키는 공정을 포함한다.Method for producing a chiroinositol extract from the edible resources of the present invention is a step of crushing the edible resources and extracted by adding 2 to 6 times the weight of water, and then obtaining a supernatant by centrifugation; Removing the protein by performing a solvent precipitation method or an acid precipitation method on the supernatant, and performing an adsorption column to remove sugars excluding chiroinositol, and then acid-decomposing the acid to obtain an acid decomposition solution; A step of removing the salt or the acid by using caustic soda or an ion exchange resin for the electric acid decomposition solution and obtaining a solution from which the salt or the acid is removed; And performing a hydrophobic column of the liquid from which the electric salt or the acid has been removed to obtain a Cairoinositol fraction, and then concentrated filtration or drying the fraction.
이하, 본 발명의 식용자원으로부터 카이로이노시톨 추출물을 제조하는 방법을 공정별로 나누어 구체적으로 설명하고자 한다.Hereinafter, the method for preparing the chiroinositol extract from the edible resource of the present invention will be described in detail by the process.
제 1공정: 식용자원의 추출 Step 1 : Extraction of Edible Resources
식용자원을 파쇄하고 중량비로 2 내지 6배의 물을 가하여 추출한 다음, 원심분리법 또는 여과법을 이용하여 상등액을 수득한다: 이때, 식용자원은 약콩, 속청, 대두, 콩잎, 대두배아, 탈지대두, 두부순물, 대두올리고당, 콩깍지, 콩나물, 솔잎, 솔순, 소나무 속껍질 또는 소나무 톱밥을 사용할 수 있으며, 파쇄는 10 내지 200 매쉬의 체를 통과할 수 있도록 분쇄하고, 추출은 65 내지 100℃로 가열하면서 10분 내지 2시간 동안 수행하고, 원심분리는 8,000 내지 12,000rpm에서 10분 내지 1시간 동안 수행한다. 식용자원이 액체인 경우에는 파쇄하는 과정을 생략하고 농축후 다음 단계를 수행한다.The edible resources are crushed and extracted by adding 2-6 times water by weight, and then the supernatant is obtained by centrifugation or filtration: wherein the edible resources are weak beans, soy sauce, soybeans, soybean leaves, soybean germ, skim soybeans, and tofu. Pure water, soy oligosaccharide, soybean pods, bean sprouts, pine needles, pine needles, pine bark or pine sawdust may be used, crushed to pass through a sieve of 10 to 200 mesh, extraction is heated for 10 minutes while heating to 65 to 100 ℃ To 2 hours, and centrifugation is performed at 8,000 to 12,000 rpm for 10 minutes to 1 hour. If the edible resource is a liquid, the crushing process is skipped and the next step after concentration is carried out.
제 2공정: 추출액으로부터 단백질 및 당성분의 제거 Second Step : Removal of Proteins and Sugars from Extracts
전기 상등액을 용매침전법 또는 산침전법을 수행하여 단백질을 제거하고, 흡착컬럼을 수행하여 카이로이노시톨을 제외한 당을 제거한 다음, 산을 가하여 산분해시켜 산분해액을 수득한다: 이때, 용매침전법은 에탄올, 메탄올 또는 이소프로판올을 사용하여 단백질을 침전시키고, 산침전법은 산을 가하여 pH를 3.0 내지 5.0으로 조정하고, 60 내지 100℃로 가열하여 단백질을 응고시킨다. 전기 응고된 단백질을 흡착컬럼을 사용하여 분리하는데, 흡착컬럼은 활성탄 또는 음이온교환수지가 충진된 컬럼을 수행하여 분획을 수득한다. 산분해는 2 내지 6N의 염산을 이용하여 75 내지 120℃에서 5 내지 48시간 동안 수행한다.The supernatant was subjected to solvent precipitation or acid precipitation to remove proteins, and an adsorption column was carried out to remove sugars except for chiroinositol, and then acid-decomposed by addition of acid to obtain an acid decomposition solution. The protein is precipitated using silver ethanol, methanol or isopropanol, and the acid precipitation method adjusts the pH to 3.0 to 5.0 by adding acid, and coagulates the protein by heating to 60 to 100 ° C. The electrocoagulated protein is separated using an adsorption column, which is subjected to a column filled with activated carbon or anion exchange resin to obtain a fraction. Acid decomposition is performed at 75 to 120 ° C. for 5 to 48 hours with 2 to 6 N hydrochloric acid.
제 3공정: 중화 Third Process : Neutralization
전기 산분해액을 가성소다를 이용하거나, 이온교환수지를 사용하여 염 또는 산을 제거하고, 중화시킨다: 이때, 가성소다를 이용하여 중화한 경우에는 양이온교환수지와 음이온교환수지 컬럼을 차례로 통과시키거나 전기투석을 사용하여 염을 제거하고, 이온교환수지 컬럼을 이용하여 중화시키는 경우에는 음이온교환수지와 양이온교환수지 컬럼을 차례로 통과시켜 염을 제거한다.The acidic acid decomposition solution is removed using sodium hydroxide or an ion exchange resin to remove salts or acids and neutralizes. In this case, when neutralized with sodium hydroxide, the cation exchange resin and anion exchange resin column are passed through. Alternatively, the salt may be removed by electrodialysis and neutralized by using an ion exchange resin column, followed by passing through an anion exchange resin and a cation exchange resin column to remove the salt.
제 4공정: 소수성 컬럼 Fourth Step : Hydrophobic Column
전기 염 또는 산이 제거된 액을 소수성 컬럼에 적용하여 카이로이노시톨 분획을 수득한 다음, 전기 분획을 농축여과 또는 건조시켜 카이로이노시톨을 제조한다: 이때, 소수성 컬럼은 소수성 이온교환수지를 충진시켜 수행하고, 농축여과는 50 내지 70℃에서 감압농축하고, 공극크기가 0.25 내지 0.55㎛인 여과막을 사용하여 수행한다. 이와 같이 제조된 카이로이노시톨 추출물은 식용자원의 종류에 따라서 다르나, 대략 카이로이노시톨을 2.0% 이상 50% 이하로 함유한다.The electroless salt or acid-free solution is applied to a hydrophobic column to obtain a chiroinositol fraction, and then the electric fraction is concentrated filtered or dried to prepare a chiroinositol: wherein the hydrophobic column is performed by filling a hydrophobic ion exchange resin, Concentrated filtration is concentrated under reduced pressure at 50 to 70 ℃, it is carried out using a filter membrane having a pore size of 0.25 to 0.55㎛. The chiroinositol extract thus prepared varies depending on the type of edible resources, but contains approximately 2.0% or more and 50% or less of chiroinositol.
이하, 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 with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention in more detail, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples in accordance with the gist of the present invention. .
실시예 1: 카이로이노시톨 고함유 식용자원의 선발 Example 1 : Selection of high edible resources of Cairoinositol
여러 가지 식품 및 식용물질로부터 카이로이노시톨 고함유 원료를 확보하기 위하여 190종을 분석하였다. 분석결과 대부분의 시료에서 1mg/g 시료 이하의 낮은 카이로이노시톨 함량을 보였으며, 비교적 카이로이노시톨이 다량 함유된 식품의 종류는 표 1에 나타내었다.In order to secure a high content of chiroinositol from various foods and foods, 190 species were analyzed. As a result, most of the samples showed low chiroinositol content of less than 1mg / g sample, and the types of foods containing relatively high amounts of chiroinositol are shown in Table 1.
카이로이노시톨의 분석은 크게 4 단계로 나누어 실시하였다: 시중에서 구입한 시료를 최종농도가 6N 염산용액이 되도록 염산 원액을 처리하여 110℃에서 48시간 동안 산분해시켰다; 산으로 분해된 시료를 동결건조나 분무건조법을 사용하여 건조시켰다; 시료 중에 함유되어 있는 불순물을 제거하고 카이로이노시톨의 순도를높이는 단계로서 분말화된 시료를 2 내지 5 배의 증류수에 용해시키고, 원심분리하여 수용성 성분인 상등액만을 취한 다음, 얻어진 수용성 성분 중에서 이온성 물질을 제거하기 위하여, 양이온 및 음이온 교환수지를 통과시키고, 탄소-18 세팩 카트리지(C18 Sep-Pak cartridge)를 통과시켜 소수성 불순물을 흡착시켜 제거한다; 세팩 카트리지를 통과한 카이로이노시톨 함유용액을 동결건조시켜 재분말화시키고, 다시 적당량의 증류수에 현탁시킨 후 HPLC로 각 시료에 함유된 카이로이노시톨을 정량하였다. 전기 카이로이노시톨을 HPLC로 분석하기 위하여, 먼저 각 시료들을 0.2㎛ 나일론 막(nylon membrane, 0.2㎛, Costar Spin-x 8169, Cambridge, MA)에 통과시켰다. HPLC에 사용된 칼럼은 다이오넥스 카보팩 MA-1(Dionex Carbopak MA-1, Dionex사, U.S.A.)이고, 펄스 전자화학 검출기(Pulsed electrochemical detector)로 확인하였다. 사용한 완충용액은 60mM NaOH이었으며 분당 0.4㎖의 유출속도로 26분간 용출시켰다. 표준물질은 0.018mg/g의 농도로 제조된 마이오이노시톨과 카이로이노시톨을 사용하여 25㎕ 주입하였다. 전기 물질은 일정한 시간대의 체류시간(retention time)을 가지며 전형적으로 3 내지 4분 간격의 체류시간을 유지하였다. 모든 시료들의 분석량은 세번의 실험을 평균하여 값으로 나타내었다.Analysis of Cairoinositol was largely divided into four steps: commercially available samples were acid-degraded at 110 ° C. for 48 hours by treating the stock solution with hydrochloric acid so that the final concentration was 6N hydrochloric acid solution; Samples digested with acid were dried using lyophilization or spray drying; As a step of removing impurities contained in the sample and increasing the purity of the chiroinositol, the powdered sample is dissolved in 2 to 5 times distilled water, and centrifuged to take only the supernatant which is a water-soluble component. In order to remove the ions, the cation and anion exchange resins are passed through a carbon-18 Sep-Pak cartridge, and the hydrophobic impurities are adsorbed and removed. The chiroinositol-containing solution passed through the Sepak cartridge was lyophilized to re-powder, suspended in an appropriate amount of distilled water, and then quantified the chiroinositol contained in each sample by HPLC. In order to analyze the electro Cairoinositol by HPLC, each sample was first passed through a 0.2 μm nylon membrane (nylon membrane, 0.2 μm, Costar Spin-x 8169, Cambridge, Mass.). The column used for HPLC was Dionex Carbopak MA-1 (Dionex Carbopak MA-1, U.S.A.) and confirmed by a pulsed electrochemical detector. The buffer used was 60 mM NaOH and eluted for 26 minutes at 0.4 ml per minute. The standard material was injected with 25 μl of myoinositol and chiroinositol prepared at a concentration of 0.018 mg / g. The electrical material had a retention time of a certain time zone and typically maintained a residence time of 3 to 4 minutes. Analytical quantities of all samples were expressed as the average of three experiments.
실시예 2: 탈지대두를 이용한 카이로이노시톨의 제조 Example 2 Preparation of Cairoinositol Using Defatted Soybeans
실시예 2-1: 탈지대두를 이용한 카이로이노시톨의 제조(I) Example 2-1 Preparation of Cairoinositol Using Defatted Soybeans (I)
탈지대두를 분쇄하여 20매쉬를 통과시킨 분말 200g에 물 800㎖을 첨가하여 80℃에서 30분간 열수 추출하였다. 전기 추출물을 10,000rpm에서 원심분리하여 탈지대두 수용액 605㎖(고형분 8.3%, w/v)을 수득하고, 진공 회전농축기를 이용하여 68℃에서 170㎖이 될 때까지 농축하였다. 여기에 12N의 염산 134g을 가하여 110℃에서 48시간 산분해시키고, 전기 산분해된 액을 96%의 NaOH 42㎖을 가하고 중화시켜서 염이 포함된 액을 236㎖ 수득하였다. 이것을 H+-양이온교환수지(SK1B, 삼양사) 2.5ℓ에 시간당 60㎖의 부피로 통과시킨 후 5ℓ의 물로 세척하여 5.2ℓ의 용액을 얻었다. 이어, OH--음이온교환수지(SA20AP, 삼양사) 2.5ℓ를 통과시킨 후 2ℓ의 물로 세척하여 7.5ℓ를 수득하였다. 여기에 활성탄소 1.4g과 규조토 1g을 가하여 80℃에서 30분간 교반하면서 탈색, 탈취시켜서 필터프레스를 이용하여 여과하였다. 전기 여과액을 60℃에서 감압농축하여 500㎖의 농축액을 만들고, -70℃에서 동결한 후 냉동건조하여 카이로이노시톨 2.8%가 함유된 건조물 47g을 제조하였다.Degreasing soybeans were pulverized and 800 ml of water was added to 200 g of the powder passed through 20 meshes, followed by hot water extraction at 80 ° C. for 30 minutes. The extract was centrifuged at 10,000 rpm to give 605 ml (8.3% solids, w / v) in defatted soybean solution, and concentrated to 68 ml at 68 ° C. using a vacuum rotary concentrator. 134 g of 12 N hydrochloric acid was added thereto, followed by acid decomposition at 110 ° C. for 48 hours, and 42 ml of 96% NaOH was added to neutralize the acid, which was 236 ml. This was passed through 2.5 L of H + -Cation Exchange Resin (SK1B, Samyang) in a volume of 60 ml per hour and washed with 5 L of water to obtain 5.2 L of a solution. Subsequently, after passing 2.5 L of OH - anion exchange resin (SA20AP, Samyang), washing with 2 L of water gave 7.5 L. 1.4 g of activated carbon and 1 g of diatomaceous earth were added thereto, decolorized and deodorized with stirring at 80 ° C. for 30 minutes, and filtered using a filter press. The filtrate was concentrated under reduced pressure at 60 ° C. to prepare a concentrated solution of 500 ml, frozen at −70 ° C. and freeze-dried to prepare 47 g of a dried product containing 2.8% of chiroinositol.
실시예 2-2: 탈지대두를 이용한 카이로이노시톨의 제조(II) Example 2-2 Preparation of Cairoinositol Using Defatted Soybean (II)
20매쉬의 체를 통과할 수 있도록 분쇄된 탈지대두 150g을 물 600㎖을 첨가한 뒤 완전히 현탁시켜서 90℃에서 20분간 열수 추출하였다. 전기 추출액을 원심분리하여 수득한 상등액 450㎖을 진한 염산을 이용하여 pH 4.0으로 맞추고 10분간 교반하면서 단백질을 침전시키고, 0.9g의 활성탄과 0.5g의 규조토를 투입하여 80℃에서30분간 가온한 다음, 필터프레스를 이용하여 여과하였다. 전기 여과액 310㎖(고형분 5.9%, w/v)을 60℃에서 73㎖까지 감압농축하고 35%의 염산 68.4㎖을 투입하여 4.5N의 염산용액으로 제조하고, 100℃에서 40시간 동안 산분해시켰다. 산분해시킨 용액을 10,000rpm의 속도로 원심분리하여 산분해후 생성된 불용성 이물질 즉, 침전물을 제거하였다. 전기 침전물이 제거된 상등액을 OH--음이온교환수지(SA20AP, 삼양사) 800㎖에 통과시키고, 물 1.5ℓ로 칼럼을 세척하여 카이로이노시톨을 용출시켰다. 전기 용출액을 H+-양이온교환수지(SK1B, 삼양사) 800㎖에 통과시키고, 물 1.5ℓ로 칼럼을 세척하여 카이로이노시톨을 용출시켰다. 이렇게 정제된 액 3,080㎖를 소수성이온교환수지(HP20, 삼양사) 1ℓ에 통과하여 수용액중의 소수성 물질들을 제거시켰다. 그 후 활성탄 3g과 규조토 1.5g을 가하여 80℃에서 30분간 탈색, 탈취하여 필터프레스를 이용하여 여과하였다. 전기 여과액을 60℃에서 회전식 감압농축기로 감압농축하여 308g의 농축액을 만들어 -70℃에서 동결하고 냉동건조하여 카이로이노시톨이 8.9% 함유된 건조물 10.7g을 수득하였다.150 g of pulverized skim soybeans were passed through 20 mesh sieves, and 600 ml of water was added thereto, followed by complete suspension and hydrothermal extraction at 90 ° C. for 20 minutes. 450 ml of the supernatant obtained by centrifugation of the extract was adjusted to pH 4.0 with concentrated hydrochloric acid, and the protein was precipitated while stirring for 10 minutes. 0.9 g of activated carbon and 0.5 g of diatomaceous earth were added thereto, followed by warming at 80 ° C. for 30 minutes. It filtered using the filter press. 310 ml of an electric filtrate (solid content 5.9%, w / v) was concentrated under reduced pressure from 60 ° C. to 73 ml, and 68.4 ml of 35% hydrochloric acid was added thereto to prepare 4.5 N hydrochloric acid solution, followed by acid decomposition at 100 ° C. for 40 hours. I was. The acid-decomposed solution was centrifuged at a speed of 10,000 rpm to remove insoluble foreign matter, that is, precipitates generated after acid decomposition. The supernatant from which the precipitate was removed was passed through 800 mL of OH - anion exchange resin (SA20AP, Samyang), and the column was washed with 1.5 L of water to elute the chiroinositol. The eluate was passed through 800 ml of H + -cation exchange resin (SK1B, Samyang), and the column was washed with 1.5 L of water to elute the chiroinositol. 3,080 ml of this purified solution was passed through 1 L of hydrophobic ion exchange resin (HP20, Samyang) to remove hydrophobic substances in aqueous solution. Thereafter, 3 g of activated carbon and 1.5 g of diatomaceous earth were added thereto, decolorized and deodorized at 80 ° C. for 30 minutes, and filtered using a filter press. The filtrate was concentrated under reduced pressure with a rotary vacuum concentrator at 60 ° C. to make 308 g of a concentrate, frozen at −70 ° C., and freeze-dried to obtain 10.7 g of dried product containing 8.9% of chiroinositol.
실시예 2-3: 탈지대두를 이용한 카이로이노시톨의 제조(III) Example 2-3 Preparation of Cairoinositol Using Defatted Soybean (III)
20매쉬의 체를 통과할 수 있도록 분쇄된 탈지대두 120g을 물 500㎖을 첨가한 뒤 완전히 현탁시켜서 90℃에서 20분간 열수 추출하였다. 이것을 원심분리하여 추출액을 얻었다. 이 추출액 360㎖을 진한 염산을 이용하여 pH 4.0으로 맞추고 10분간 교반하면서 단백질을 침전시킨 뒤 0.9g의 활성탄과 0.5g의 규조토를 투입하여 80℃에서 30분간 가온한 후 필터프레스를 이용하여 여과하였다. 이 여과액 250㎖(고형분 5.9%, w/v)을 60℃에서 100㎖까지 회전식감압농축기로 감압농축하고 35%의 염산 93.5㎖을 투입하여 4.5N의 염산용액이 되게하고 100℃에서 40시간 산분해하였다. 산분해시킨 용액을 10,000rpm의 속도로 원심분리하여 산분해후 생성된 불용성 이물질을 제거하였다. 전기 상등액을 가성소다 32.7g을 가하여 중화시키고, 전기 투석기를 이용하여 탈염시켰다. 이렇게 탈염된 액 147㎖를 소수성이온교환수지(HP20, 삼양사) 50㎖에 통과하여 수용액중의 소수성 물질들을 제거시켰다. 그 후 활성탄 0.2g과 규조토 0.1g을 가하여 80℃에서 30분간 탈색, 탈취하여 필터프레스를 이용하여 여과시키고, -70℃에서 동결한 후 냉동건조하여 카이로이노시톨이 8.4% 함유된 건조물 8.7g을 얻었다.120 g of ground skim soybeans were added to 500 ml of water and completely suspended, and then hot water extracted at 90 ° C. for 20 minutes. This was centrifuged to obtain an extract. 360 ml of the extract was adjusted to pH 4.0 using concentrated hydrochloric acid, and the protein was precipitated while stirring for 10 minutes. 0.9 g of activated carbon and 0.5 g of diatomaceous earth were added thereto, warmed at 80 ° C. for 30 minutes, and then filtered using a filter press. . 250 ml of this filtrate (solid content 5.9%, w / v) was concentrated under reduced pressure using a rotary pressure reducer from 60 to 100 ml, and 93.5 ml of 35% hydrochloric acid was added to make 4.5N hydrochloric acid solution. Acid decomposition. The acid-decomposed solution was centrifuged at a speed of 10,000 rpm to remove insoluble foreign matter generated after acid decomposition. The supernatant was neutralized by adding 32.7 g of caustic soda and desalted using an electrodialysis machine. 147 ml of the desalted solution was passed through 50 ml of hydrophobic ion exchange resin (HP20, Samyang) to remove hydrophobic substances in the aqueous solution. Then, 0.2 g of activated carbon and 0.1 g of diatomaceous earth were added, decolorized and deodorized at 80 ° C. for 30 minutes, filtered using a filter press, frozen at −70 ° C., and freeze-dried to obtain 8.7 g of a dried product containing 8.4% of chiroinositol. .
실시예 2-4: 탈지대두를 이용한 카이로이노시톨의 제조(IV) Example 2-4 Preparation of Cairoinositol Using Defatted Soybeans (IV)
탈지대두를 분쇄하여 20매쉬의 체를 통과하여 150g을 얻어 이것을 80% 에탄올용액 600㎖에 넣어 골고루 현탁시키고 상온에서 40분간 교반하면서 카이로이노시톨을 포함한 당성분을 추출하였다. 이것을 10,000rpm의 속도로 원심분리하여 추출액과 침전물을 분리하여 상등액 450㎖을 얻고 이 침전물에 다시 80%의 에탄올용액 600㎖를 가하여 골고루 현탁시킨 다음, 상기와 같은 방법으로 당성분을 추출하였다. 이 용액을 10,000rpm에서 원심분리하여 상등액 585㎖을 얻어 1차, 2차의 80%에탄올 추출액을 혼합하였다. 전기 혼합액을 60℃에서 감압식 회전농축기를 이용하여 에탄올을 제거하고 200㎖의 농축액을 만들었다. 전기 농축액에 진한 염산을 가하여 pH 4.0으로 조절한 후 30분 동안 교반하면서 단백질을 침전시켰다. 여기에 활성탄 0.5g, 규조토 0.3g을 투입하여 80℃에서 20분간 교반하면서 가온하여 필터프레스로 여과하여 응집된 단백질을 제거하였다. 이 여과액 150㎖(고형분 9.5%, w/v)에 진한 염산 110㎖을 투입하여 4N의 염산용액이 되도록 조정한 후 38시간 동안 산분해시켰다. 산분해액을 필터프레스를 이용하여 여과한 다음, OH--음이온교환수지(SA20AP, 삼양사) 1.5ℓ와 H+-양이온교환수지(SK1B, 삼양사) 1ℓ를 차례로 통과시킨 후, 물 3ℓ로 세척하여 카이로이노시톨을 포함하는 용액을 수득하였다. 이렇게 정제된 액 2,080㎖를 소수성 이온교환수지(HP20, 삼양사) 1.2ℓ에 통과하여 소수성 물질들을 제거시켰다. 소수성 칼럼을 통과한 용액에 활성탄 4g과 규조토 2g을 가하여 80℃에서 30분간 교반시킨 후 필터프레스를 이용하여 여과하였다. 이 용액을 감압식회전농축기를 사용하여 60℃ 이하에서 감압농축하여 203㎖의 농축액을 만든 다음, -70℃에서 동결시켜 냉동건조하여 카이로이노시톨이 12.5% 함유된 건조물 7.5g을 수득하였다.Degreased soybeans were pulverized and passed through a 20-mesh sieve to obtain 150 g, which was then added to 600 ml of 80% ethanol solution and evenly suspended, and extracted with sugar components including chiroinositol while stirring at room temperature for 40 minutes. Centrifugation was carried out at 10,000 rpm to separate the extract and the precipitate to obtain 450 ml of supernatant. The precipitate was further added to 600 ml of 80% ethanol solution and evenly suspended, and the sugar components were extracted in the same manner as above. The solution was centrifuged at 10,000 rpm to obtain 585 mL of the supernatant, and the first and second 80% ethanol extracts were mixed. The mixture was ethanol removed using a vacuum concentrator at 60 ° C. to prepare a concentrated solution of 200 ml. Concentrated hydrochloric acid was added to the concentrate to adjust to pH 4.0, and protein was precipitated with stirring for 30 minutes. 0.5 g of activated carbon and 0.3 g of diatomaceous earth were added thereto, warmed with stirring at 80 ° C. for 20 minutes, and filtered through a filter press to remove aggregated protein. 110 mL of concentrated hydrochloric acid was added to 150 mL of the filtrate (solid content 9.5%, w / v), and adjusted to 4 N hydrochloric acid solution, followed by acid decomposition for 38 hours. The acid decomposition solution was filtered using a filter press, followed by passing 1.5 l of OH -- anion exchange resin (SA20AP, Samyang) and 1 l of H + -cation exchange resin (SK1B, Samyang), followed by washing with 3 l of water. A solution containing chiranoinositol was obtained. 2,080 ml of this purified solution was passed through 1.2 L of hydrophobic ion exchange resin (HP20, Samyang) to remove hydrophobic substances. 4 g of activated carbon and 2 g of diatomaceous earth were added to the solution passed through the hydrophobic column, stirred at 80 ° C. for 30 minutes, and filtered using a filter press. The solution was concentrated under reduced pressure at 60 ° C. or lower using a vacuum rotary condenser to make 203 ml of concentrated solution, and then frozen at −70 ° C. and freeze-dried to obtain 7.5 g of dried product containing 12.5% of chiroinositol.
실시예 3: 두부의 순물을 이용한 카이로이노시톨의 제조 Example 3 Preparation of Cairoinositol Using Pure Tofu
두부의 순물(두부제조시 응고제를 투입하여 압착, 성형시 생성되는 되두의수용성 성분을 함유하고 있는 액체) 3,000㎖을 60℃에서 250㎖(고형분 30%, w/v)이 될 때까지 감압농축하고, 진한 염산을 가하여 pH 4.0으로 조절한 후 80℃에서 10분간 가온하여 단백질을 응집시켰다. 전기 용액에 활성탄 0.5g과 규조토 0.2g을 가하여 80℃로 가온하면서 30분간 교반하여 필터프레스로 여과하였다. 전기 여과액 220㎖(고형분 29%, w/v)을 활성탄 110g이 들어있는 칼럼을 통과하여 물 500㎖로 수세하면서 카이로이노시톨 이외의 당을 일부 흡착시킨 액 647㎖을 얻는다. 이 용액에 35%의 염산 540㎖을 가하여 90℃에서 40시간 산분해시킨다. 산분해된 액을 필터프레스를 이용하여 여과한 후, OH--음이온교환수지(SA20AP, 삼양사) 5ℓ와 H+-양이온교환수지(SK1B, 삼양사) 3ℓ를 차례로 통과시켰다. 이렇게 이온교환수지를 통과하여 정제된 액 10.6ℓ를 소수성 이온교환수지(HP20, 삼양사) 2.5ℓ에 통과시켜 소수성 물질들을 제거시켰다. 여기에 활성탄 20g과 규조토 10g을 넣어 80℃에서 30분간 교반하면서 탈색, 탈취하여 필터프레스로 여과시켰다. 여과된 12.8ℓ을 송풍온도 167℃, 배풍온도 90℃에서 분무건조하여 카이로이노시톨이 2.5% 함유된 추출물 51g을 얻었다.Concentrated under reduced pressure until 3,000 ml of tofu pure water (liquid containing water-soluble components of red bean produced by pressing and coagulant during tofu production) became 250 ml (30% of solid content, w / v) at 60 ℃. Then, concentrated hydrochloric acid was added to adjust pH to 4.0, and then warmed at 80 ° C. for 10 minutes to aggregate the protein. 0.5 g of activated carbon and 0.2 g of diatomaceous earth were added to the solution, and the mixture was stirred for 30 minutes while being heated to 80 ° C. and filtered through a filter press. 220 ml (29% solids, w / v) of the electric filtrate was passed through a column containing 110 g of activated carbon and washed with 500 ml of water, thereby obtaining 647 ml of a liquid obtained by partially adsorbing sugars other than Cairoinositol. 540 ml of 35% hydrochloric acid was added to the solution, followed by acid decomposition at 90 캜 for 40 hours. The acid-decomposed liquid was filtered using a filter press, and then 5 L of OH -- anion exchange resin (SA20AP, Samyang) and 3 L of H + -cation exchange resin (SK1B, Samyang) were sequentially passed. Thus, 10.6 L of the purified solution through the ion exchange resin was passed through 2.5 L of hydrophobic ion exchange resin (HP20, Samyang) to remove hydrophobic substances. 20 g of activated carbon and 10 g of diatomaceous earth were added thereto, decolorized and deodorized with stirring at 80 ° C. for 30 minutes, and filtered by a filter press. The filtered 12.8 L was spray dried at a blowing temperature of 167 ° C. and a blowing air temperature of 90 ° C. to obtain 51 g of an extract containing 2.5% of chiroinositol.
실시예 4: 솔잎을 이용한 카이로이노시톨의 제조 Example 4 Preparation of Chiroinositol Using Pine Needle
솔잎 1,000g을 물로 수세한 후 초파를 이용하여 파쇄하고 여기에 물 4ℓ을 넣어 60℃에서 교반하면서 1시간 열수 추출하고 200매쉬의 여과포로 여과하여2,640㎖ (고형분 1.8%, w/v)의 추출액을 얻었다. 여기에 활성탄 5.2g, 규조토 2.7g을 가하여 80℃에서 20분간 가온한 뒤 10,000rpm으로 원심분리하여 상등액 2,010㎖(고형분 1.2%, w/v)을 얻었다. 이 상등액을 음이온교환수지(SA20-OH, 삼양사) 5ℓ에 물 5ℓ와 같이 통과하여 카이로이노시톨을 제외한 당들을 제거한 액을 6,840㎖ 받아 60℃에서 420㎖이 될 때까지 회전식감압농축기를 사용하여 감압농축하였다. 이 농축액에 35%의 염산 412mℓ을 넣어 6N이 되도록 조정하고 110℃에서 48시간 산분해하였다. 산분해된 액을 필터프레스를 이용하여 여과하고, 이 여과액을 OH--음이온교환수지(SA20AP, 삼양사) 5.5ℓ와 H+-양이온교환수지(SK1B, 삼양사) 3ℓ를 차례로 연결하여 통과시킨 후 물 10ℓ로 칼럼을 세척하여 카이로이노시톨이 포함된 용액을 회수하였다. 전기 용액 10.2ℓ를 소수성 이온교환수지(HP20, 삼양사) 3ℓ에 통과시켜 수용액중의 소수성 물질을 제거시켰다. 여기에 활성탄 20g과 규조토 10g을 넣어 80℃ 온도에서 30분간 교반하면서 탈색, 탈취하여 필터프레스로 여과하였다. 전기 여과액 9,840㎖을 송풍온도 165℃, 배풍온도 87℃에서 분무건조하여 카이로이노시톨이 8.2% 함유된 추출물 41g을 수득하였다.1,000 g of pine needles were washed with water, and then crushed using Chopper. 4 liters of water was added thereto, and hot water was extracted for 1 hour with stirring at 60 ° C. Got. 5.2 g of activated carbon and 2.7 g of diatomaceous earth were added thereto, followed by warming at 80 ° C. for 20 minutes, followed by centrifugation at 10,000 rpm to obtain 2,010 ml of a supernatant (1.2% solids, w / v). This supernatant was passed through 5 liters of anion exchange resin (SA20-OH, Samyang) together with 5 liters of water, and 6,840 ml of sugar was removed except for chiroinositol. It was. 412 mL of 35% hydrochloric acid was added to the concentrate, and adjusted to 6N, followed by acid decomposition at 110 ° C for 48 hours. The acid-decomposed liquid was filtered using a filter press, and the filtrate was passed through 5.5 L of OH -- anion exchange resin (SA20AP, Samyang) and 3 L of H + -cation exchange resin (SK1B, Samyang). The column was washed with 10 liters of water to recover the solution containing chiranoinositol. 10.2 L of the electrolytic solution was passed through 3 L of hydrophobic ion exchange resin (HP20, Samyang) to remove the hydrophobic material in the aqueous solution. 20 g of activated carbon and 10 g of diatomaceous earth were added thereto, decolorized and deodorized with stirring at 80 ° C. for 30 minutes, and filtered through a filter press. 9,840 ml of the electric filtrate was spray-dried at a blowing temperature of 165 캜 and an air blowing temperature of 87 캜 to obtain 41 g of an extract containing 8.2% of chiroinositol.
이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명은 식품으로 상용하고 있는 여러 가지 식용자원을 탐색하여 카이로이노시톨 함량이 높은 원료를 선발하고, 그로부터 카이로이노시톨 추출물을 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명에 의해 제조된 카이로이노시톨 추출물은 식용자원을 원료로 사용하여 제조하기 때문에 안전성에 문제가 없으며, 카이로이노시톨의 함량이 높아 가격적인 면에서 보다 저렴하게 공급될 수 있어, 당뇨병 환자를 위한 치료제, 식이보조치료제나 음료, 제과, 제빵, 빙과, 껌류 등의 일반식품의 소재로 유용하게 활용될 수 있을 것이다.As described and demonstrated in detail above, the present invention searches for a variety of edible resources that are commonly used as foods to select a raw material having a high content of chiroinositol, and provides a method for producing a chiroinositol extract therefrom. The chiroinositol extract prepared by the present invention has no problem in safety because it is prepared by using an edible resource as a raw material, the content of the chiroinositol can be supplied cheaply in terms of cost, a therapeutic agent for diabetics, Dietary supplements, beverages, confectionery, bakery, ice cream, chewing gum and other general food materials can be usefully used.
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