KR20150095698A - 커큐민 가용화물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 10 중량 % 이하, 바람직하게는 7.5 중량% 이하, 특히 바람직하게는 6 중량% 이하의 양의 커큐민과, 13 내지 18 사이의 HLB 값을 갖는 적어도 하나의 유화제, 특히 폴리소르베이트 80 또는 폴리소르베이트 20 또는 폴리소르베이트 80과 폴리소르베이트 20의 혼합물로 구성되는 가용화물로서, 커큐민이 충전된 마이셀의 평균 지름이 5 nm 내지 40 nm, 특히 바람직하게는 7 nm 내지 10 nm 인 것인 가용화물에 관한 것이다.

Description

커큐민 가용화물 {CURCUMIN SOLUBILISATE}
커큐민은 공개된 다수의 연구 결과를 통해 향신료, 식품 착색제 (E100), 전통 의학에서의 의약으로 수십년 간 전 세계적으로 잘 알려져 있으며, 또한 최근 수십년 간은 주류 의학에서 면역학, 골형성, 혈관형성, 신경 형성 및 암 생성에 있어서 효과적인 유효 성분으로 알려진 심황 추출물이다.
커큐민은 캡슐 내에, 또는 액체 혼탁 음료 내에서, 천연 형태 (분말)로, 또는 오일, 글리세린, 에탄올, 인지질 또는 레시틴, 시클로덱스트린, 아라비아 고무, 젤라틴, 펙틴, 지방산의 당 에스테르 또는 사포닌과 같은 부가 성분과 함께 결합된 형태로 최종 제품 (영양제)으로서 제공된다. 그러나, 이들 제제들은 투명하지 않고, 맑은 수성액으로 제공되지 못하고, 매우 낮은 흡수도, 즉 생체이용율을 갖는다는 문제점이 있다.
예컨대 에멀전 또는 리포솜과 같은 캐리어 시스템의 제조 시에 생체이용율을 향상시키기 위해 커큐민에 부가되는 추가 성분의 사용이 알려져 있다. 에멀전에서 커큐민은 친유성 상에서 용해되고, 수성 환경에서 액적 형태로 안정되는 반면, 리포솜에서 커큐민은 인지질 층 내에 유지될 수 있다. 생체이용율은 최대 50% 까지 증가될 수 있지만, 리포솜과 같은 형태의 제제는 기계적으로 매우 불안정하며, 또한 위장 내의 환경을 견디지 못한다.
커큐민은 특히, 신경 생성 (그 중에서도 알츠하이머병) 및 암 생성 (암)과 관련되어 주류 의학의 특별한 관심을 끌고 있다. 경제적인 충격을 경고하기 시작한, 이와 같은 주로 노화와 관련된 통상적인 질환들에 대해 예방 조치가 가능하도록 하기 위해, 본 발명의 목적은 적절하고, 적합한 제제에 의한 커큐민의 흡수, 즉 생체 이용율을 최적화하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은, 대응하는 최종 제품, 예컨대 식이 보충제 및 영양제에서 커큐민의 안정하며, 균일하고 미세한 분포를 가능하게 하는 것이다.
본 발명은 인체 연구에서 천연 커큐민과 비교해서 적어도 230배 높은 것으로 확인된 생체 이용율에 근거해서 마이셀 커큐민 제제를 제공한다. 본 발명은 10 중량% 이하, 바람직하게는 7.5 중량% 이하, 특히 바람직하게는 6 중량% 이하의 양의 커큐민과, 3 내지 18 범위의 HLB 값을 갖는 적어도 하나의 유화제, 특히 폴리소르베이트 80 또는 폴리소르베이트 20 또는 폴리소르베이트 20과 폴리소르베이트 80의 혼합물로 구성되는 가용화물을 제공하며, 커큐민이 적재된 마이셀의 평균 직경은 5 nm 내지 40 nm이며, 바람직하게는 6 nm 내지 20 nm, 특히 바람직하게는 7 nm 내지 10 nm이다.
따라서 마이셀 버스팅 (micelle bursting) 없이 유리하게 커큐민을 고용량으로 마이셀에 탑재할 수 있고, 커큐민은 물로 희석될 때 침전에 의해 방출된다.
본 발명에 의한 연성 및 경성 젤라틴 캡슐 등의 상술한 부가 성분 없는 투명하고, 완벽하게 안정된 수용성 커큐민 제제는 pH와 무관하게 젤라틴을 포함하지 않는 캡슐 (경성 및/또는 연성) 및 음료 또는 액체, 수계 제품 내에서 안정한 투명성과 현저하게 개선된 생체이용성을 갖는다. 이와 같은 투명성과 수용해성을 갖고, 특히 커큐민 제제의 높은 생체 이용성을 갖는 제품에 대해서는, 캡슐 충전제로서 및 투명한 커큐민 음료로서 혁신적인 제품에 대한 관련 산업에서 긴급한 요구가 존재한다. 본 발명자들이 아는 범위에서는, 이와 같은 요건을 만족하는 커큐민 제제는 아직까지 존재하지 않는다.
본 발명에 의한 가용화물에서 마이셀의 특히 작은 크기는 맑고, 항구적으로 투명한 제품을 가능하게 한다. 마이셀의 직경 분포가 약 4 nm 내지 30 nm 범위에 불과하기 때문에 좁은 입자 크기 분포 역시 이에 기여한다.
마이셀의 입자 크기 분포는 780 nm의 파장을 갖는 레이저광을 이용하여 180 백스캐터링 시스템 (backscattering system) 내에서 다이나믹 광산란의 원칙에 따라 측정되었다. 작은 입자 크기로 인해, 맑은, 특히 인간의 눈에 맑게 인식되는 액체 제제가 유리하게 얻어진다. 용매화물의 투명성은 또한 낮은 혼탁도로 나타낼 수 있다.
이를 위해, 다음의 작업 가설이 사용된다: 가용화물의 수용액 또는 커큐민의 다른 제제가 더 투명하면 할수록 그 가용성이 더 커진다. 가용성이 커질수록 생체이용성이 더 높아진다.
본 발명에 의한 가용화물은 또한 가용화물 형태의 커큐민 500 mg의 경구 투여 한 시간 후에 측정한 인간 혈장에서 커큐미노이드의 총 농도가 혈장 mL 당 약 500 ng 커큐미노이드 ± 혈장 mL 당 100 ng 커큐미노이드인 것을 특징으로 한다. 이와는 대조적으로, 천연 커큐민을 분말 형태로 섭취한 경우 한 시간 후 혈장 mL 당 약 1.3 ng만이 얻어진다.
이들 값이 기반하는 인간 연구가 천연 커큐민 500 mg 또는 본 발명에 의한 가용화물 형태의 커큐민 500 mg을 단일 경구 투여받은 19세 내지 29세 사이의 24명의 건강한 사람을 대상으로 수행되었다. 혈액 샘플은 커큐민 섭취 후 24시간에 걸쳐 다양한 시간 동안 채취되었다. 소화된 음식으로 인한 영향을 최소화하기 위해 실험 대상은 표준 식사를 제공받았다. 천연 형태의 커큐민 섭취 1 시간 후, 1 nmol/mL 미만이 측정되었다; 투여 8시간 후, 2.4 nmol/mL이 측정되고, 투여 24시간 후, 2.4 nmol/mL이 측정되었다. 반면, 본 발명에 의한 가용화물로부터의 커큐민에 대해서는, 투여 1시간 후, 1,964 nmol/mL이 혈장 내에서 측정되고, 투여 8시간 후, 307.1 nmol/mL이 측정되었으며; 투여 24시간 후, 67.7 nmol/mL이 측정되었다. 66.5 중량%의 커큐민을 함유하는 가용화물이 사용되었다 (본 출원인에 의한 제품 "6% NovaSOL Curcumin"). 따라서, 혈장 내에서 커큐민 농도는 천연 커큐민과 비교하여 본 발명에 의한 가용화물 제제화의 결과, 36 내지 2800 배 증가한 것으로 나타났다.
24시간 동안 측정된 혈장 내에서 총 커큐민 농도의 곡선 아래 면적 (총 커큐민 혈장 농도-시간 곡선 (AUC) 아래의 면적)은 천연 커큐민의 투여의 경우 42.6 nmol h/L이었고, 본 발명에 의한 가용화물 투여의 경우 9,821.4 nmol h/L로 나타났다. 어느 정도 일반화된 용어로는, 24시간 동안 본 발명에 의한 가용화물의 커큐민의 혈장 AUC는 약 9,500 내지 10,000 nmol h/L의 범위에 있다고 말할 수 있다.
따라서, 65.5 % 커큐민 가용화물의 생체이용율은 천연 형태의 경우보다 훨씬 뛰어나다. 24시간 동안의 혈장 AUC로부터 본다면, 본 발명의 가용화물에 의한 제제화의 결과 생체이용율은 약 230 배 높아졌다.
이는 특히 가용화물의 낮은 혼탁도로부터 유추할 수 있으며, 이것은 생체이용율의 지표로서 이해될 수 있다. 본 발명에 의한 가용화물의 혼탁도는 30 FNU 미만이며, 바람직하게는 20 FNU, 특히 바람직하게는 0.5 내지 2 FNU 범위이며, 이는 1:1000의 비율로 물로 희석된 가용화물에서 ISO 7027 표준 조건에 따른 적외광에 의한 산란광 측정에 의해 결정되는 것이다.
본 발명에 의한 가용화물은 21℃, pH 7에서 25시간 보존 후 및 pH 1.1, 37 ℃에서 1시간 보존 후에도, 즉 수용성 희석 하의 실온에서 및 위를 통과하는 경로와 같은 보존 조건 하에서 이와 같은 낮은 혼탁도를 유지한다. 따라서, 본 발명자들의 지식에 의하면, 본 발명에 의한 가용화물에서 커큐민은 위를 통과한 후에도 매우 작은 안정된 마이셀 형태를 유지하고, 따라서 그 이후의 소화관에서 특히 잘 흡수될 수 있다.
실험적으로 혼탁도를 측정하기 위해, 혼탁도 측정 장치는 표준 서스펜션으로 보정된다. 따라서 측정값은 측정된 광 강도의 형태로 제시되지 않으며, 보정 서스펜션의 농도로서 제공된다. 주어진 서스펜션의 측정 중, 따라서 측정값은 해당 액체가 지시된 농도의 표준 서스펜션과 동일한 광 산란을 야기하는 것을 나타낸다. 국제적으로 확립된 혼탁도 표준은 포르마진이다. 가장 흔하게 사용되는 단위는 "FNU" (formazine nephelometric unit)이다. 이것은 ISO 7072 표준의 요건에 따라 90 °에서 측정을 위해 예컨대 수처리에서 사용되는 단위이다. 본 발명에 의한 가용화물의 혼탁도는 30 FNU 미만이며, 바람직하게는 20 FNU 미만이고 특히 바람직하게는 0.5 FNU 내지 2 FNU 범위이고, 이는 1:1000의 비율로 물로 희석된 가용화물에서 ISO 7027 의 요건에 따라 적외광에 의한 산란광 측정에 의해 결정된다.
용도에 따라, 본 발명에 의한 가용화물은 최대 5 중량%의 물 및/또는 12 내지 20 중량%의 글리세린을 함유할 수 있다.
본 발명에 의한 가용화물은 캡슐을 공격하지 않기 때문에 경구 투여를 위해 캡슐로서 용이하게 제공될 수 있음이 유리하게 밝혀졌다. 따라서 본 발명은 가용화물로 충전된 캡슐을 제공하며, 상기 캡슐은 연성 젤라틴 캡슐 또는 경성 젤라틴 캡슐의 형태이거나 또는, 연성 젤라틴-프리 캡슐 또는 경성 젤라틴-프리 캡슐의 형태일 수 있다.
다른 투여 형태로는 본 발명의 가용화물을 함유하는 액체가 있을 수 있으며, 상기 액체는 음식, 음료, 크림, 로션, 특히 연고와 같은 화장품이거나 또는 약품일 수 있다. 특히, 상기 액체는 가용화물의 수성 희석액을 포함할 수 있다. 액체 내에서 본 발명의 이용가능성은 그 점도에 제한되지 않는다. 가용화물은 친수성 및 친유성 매체 내에 포함될 수 있다.
본 발명에 의한 가용화물의 예시적인 실시 형태가 이하에 설명된다.
입자 크기 측정은 ParticleMetrixNANOTRAC 후방산란 입자 분석기를 이용하여 수행되었다. 측정 원리는 180 헤테로다인 후방 산란 시스템에서 다이나믹 광산란 (DLS)에 기반한다. 이 기하학에서, 레이저 빔 부분은 산란광과 혼합된다. 이것은 푸리에 분광기에서 모든 광 파장의 중첩과 신호/잡음 비율에 대해 동일하게 긍정적인 효과를 갖는다. 샘플의 색은 측정의 질에 영향을 미치지 않는다. 측정은 1:1000 수성 희석액에서 수행되었다. 이를 위해 가용화물은 교반과 동시에 물에 용해되었다. 가용화물은 수용성이며, 완전하게 투명하다. 이 용액은 안정하고 투명하다.
도 1은 다양한 커큐민 제제의 샘플 사진을 나타낸다.
실시예 1: 폴리소르베이트 80 함유 커큐민 가용화물
930 g의 폴리소르베이트 80과 70 g의 95% 커큐민 분말만이 가용화물의 제조에 사용된다. 상기 70 g의 커큐민은 95% 커큐민을 함유, 즉 65.5 g의 커큐민을 함유한다.
TEGO SMO 20 V, InCoPa, 또는 크릴렛 4/트윈 80 (Crillet 4/Tween 80)-LQ-(SG), 크로다 (Croda), 또는 라메소르브 (Lamesorb) SMO 80, 코그니스 (Cognis) 와 같은 시판 제제들이 폴리소르베이트 80으로 이용될 수 있다. 또한 시판 제제들이 95% 커큐민으로 이용될 수 있으며, 예를 들면, 올레오레신 투메릭 (Oleoresin Turmeric) 95% (커큐민 분말) 주피터 레이즈 (Jupiter Leys), 또는 커큐민 BCM-95-CG 유로켐 (Eurochem), 또는 커쿠마 올레오레신 (Curcuma Oleoresin) 95% 헨리 라모트 (Henry Lamotte)가 사용될 수 있다.
폴리소르베이트 80은 약 48 ℃ 내지 약 52 ℃로 가열된다. 커큐민 분말을 폴리소르베이트 80에 교반하면서 천천히 가하고, 약 87 ℃ 내지 91 ℃로의 추가적인 가열이 행해진다. 얻어진 가용화물을 60 ℃ 미만으로 냉각하고, 충전을 준비한다.
가용화물은 옐로우-오렌지 내지 레디쉬의 매우 어둡고, 강한 색채를 나타내며, 또한 투명하다.
커큐민 부분은 폴리소르베이트 80 부분 대신 약 10 중량부까지 증가될 수 있다.
실시예 2: 폴리소르베이트 20 함유 커큐민 가용화물
894 g의 폴리소르베이트 20과 106 g의 95% 커큐민 분말만이 가용화물의 제조에 사용된다. 상기 106 g의 커큐민은 95% 커큐민을 함유, 즉 100.7 g의 커큐민을 함유한다.
TEGO SMO 20 V, InCoPa, 또는 트윈 20, 크릴렛, 1-LQ-(SG), 크로다 (Croda), 또는 라메소르브 (Lamesorb) SMO 20, 코그니스 (Cognis) 와 같은 시판 제제들이 폴리소르베이트 80으로 이용될 수 있다. 또한 시판 제제들이 95% 커큐민으로 이용될 수 있으며, 예를 들면, 올레오레신 투메릭 (Oleoresin Turmeric) 95% (커큐민 분말) 주피터 레이즈 (Jupiter Leys), 또는 커큐민 BCM-95-CG 유로켐 (Eurochem), 또는 커쿠마 올레오레신 (Curcuma Oleoresin) 95% 헨리 라모트 (Henry Lamotte)가 사용될 수 있다.
폴리소르베이트 20은 약 63 ℃ 내지 약 67 ℃로 가열된다. 커큐민 분말을 폴리소르베이트 20에 교반하면서 천천히 가한다. 커큐민 분말의 부가 중에, 약 83 ℃ 내지 87 ℃로의 추가적인 가열이 행해진다. 얻어진 가용화물을 45 ℃ 미만으로 냉각하고, 충전을 준비한다.
가용화물은 옐로우-오렌지 내지 레디쉬의 매우 어둡고, 강한 색채를 나타내며, 또한 투명하다.
커큐민 부분은 폴리소르베이트 80 부분 대신 약 10 중량부까지 증가될 수 있다.
다양한 커큐민 제제 샘플의 사진들이 첨부 도 1에 도시된다. 도면의 좌측은 중성 조건 (pH 7) 하에서 21 ℃에서 물을 부가한 후 24시간 동안의 샘플을 나타낸다. 도면의 오른쪽은 위장 조건 (pH 1.1)에서 37 ℃에서 물을 부가한 후 1시간 동안 생리 조건 하에서의 샘플을 나타낸다. 각각의 경우, 충분한 물이 출발 제제에 부가되어 도시된 샘플은 커큐민 농도 11.4 g/L를 갖게 된다.
특히, 다음 제제가 비교된다:
샘플 A:
커큐민 추출물, 천연 형태, 분말, 95 % 커큐민 (BCM 95). 12g의 분말이 1리터의 물에 부가되었다.
샘플 B:
17.5% 커큐민 미분화물 (micronisate), 분말 Raps. 65.1 g의 분말이 1리터의 물에 부가되었다.
샘플 C:
13% 커큐민 제제, 분말 Wacker Chemie. 87.7 g의 분말이 1리터의 물에 부가되었다.
샘플 D:
본 발명의 실시예 1에 의한 본 발명에 의한 커큐민 가용화물. 액체 가용화물 200 g이 1리터의 물에 부가되었다.
중성 조건, 실온에서 및 산성 조건 하에서 샘플 A, B 및 C에서 침전과 상 분리가 관찰되었으며, 반면 샘플 D는 투명하고, 균일하였다. 본 발명에 의한 가용화물은 0 내지 100 ℃의 전체 온도 범위에서 상 분리나 침전을 나타내지 않았다. 또한, 샘플 D는 노르스름한 오렌지 색을 갖는 샘플 A, B, 및 C에 비해 흑백 사진에서 더 진하게 나타나는 결과로, 실온, 중성 및 37 ℃, 산성 조건에서 모두 상당히 강한 붉은 색을 나타낸다.
본 발명이 상술한 예시적 실시 형태에 제한되지 않으며, 다양한 방법으로 변형된다는 것은 당업자에게 명확하게 이해된다. 특히, 개별 구체예의 특징은 다른 구체예와 결합되거나 또는 상호 교환가능하다.

Claims (12)

10 중량 % 이하, 바람직하게는 7.5 중량% 이하, 특히 바람직하게는 6 중량% 이하의 양의 커큐민과, 13 내지 18 사이의 HLB 값을 갖는 적어도 하나의 유화제, 특히 폴리소르베이트 80 또는 폴리소르베이트 20 또는 폴리소르베이트 80과 폴리소르베이트 20의 혼합물로 구성되는 가용화물로서,
커큐민이 탑재된 마이셀의 평균 지름이 5 nm 내지 40 nm, 특히 바람직하게는 7 nm 내지 10 nm 인 것인 가용화물.
제1항에 있어서, 마이셀의 지름 분포의 폭이 약 4 nm 내지 약 30 nm 인 것이 가용화물.
전술한 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 전술한 항들 중 어느 하나의 항에 의한 가용화물 형태의 500 mg 의 커큐민의 경구 투여 한 시간 후 측정한 인간 혈장 내에서 전체 커큐미노이드의 농도가 mL 혈장 당 약 500 ng ± 혈장 mL당 100 ng 인 것인 가용화물.
전술한 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 전체 커큐민 혈장 농도-시간 곡선 아래 면적 (총 커큐민 혈장 농도-시간 곡선 AUC)으로서 24시간 동안 측정된 인간 혈장 내의 전체 커큐미노이드 농도가 약 9,500 내지 10,000 nmol h/L의 범위인 것인 가용화물.
전술한 항들 중 어느 하나의 항에 있어서,
1:1000의 비율로 물에서 희석된 가용화물의 ISO 7027 표준 조건에 따라 적외선에 의한 산란광 측정으로 측정된 상기 가용화물의 혼탁도는 30 FNU 미만, 바람직하게는 20 FNU 미만, 특히 바람직하게는 0.4 FNU 내지 2 FNU의 범위인 것인 가용화물.
전술한 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 1:1000의 비율로 물에서 희석된 가용화물의 ISO 7027 표준 조건에 따라 적외선에 의한 산란광 측정으로 측정된 21 ℃ 및 pH 7에서 24시간 보존 후 가용화물의 혼탁도는 30 FNU 미만, 바람직하게는 20 FNU 미만, 특히 바람직하게는 0.5 FNU 내지 2 FNU의 범위인 것인 가용화물.
전술한 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 1:1000의 비율로 물에서 희석된 가용화물의 ISO 7027 표준 조건에 따라 적외선에 의한 산란광 측정으로 측정된 37 ℃ 및 pH 1.1에서 1 시간 보존 후 가용화물의 혼탁도는 30 FNU 미만, 바람직하게는 20 FNU 미만, 특히 바람직하게는 0.5 FNU 내지 2 FNU의 범위인 것인 가용화물.
전술한 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 가용화물은 최대 5 중량%까지 물을 함유하는 것인 가용화물.
전술한 항들 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 가용화물은 12 중량% 내지 20 중량% 범위의 글리세린을 함유하는 것인 가용화물.
전술한 항들 중 어느 하나의 항에 의한 가용화물을 충전한 캡슐로서, 상기 캡슐은 연성 젤라틴 캡슐 또는 경성 젤라틴 캡슐, 또는 연성 젤라틴-프리 캡슐 또는 경성 젤라틴-프리 캡슐로서 형성되는 것인 캡슐.
제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 의한 가용화물을 함유하는 유체로서, 상기 유체는 식품, 음료, 화장품 및 약품을 포함하는 군으로부터 선택되는 것인 유체.
제11항에 있어서, 상기 유체는 가용화물의 수성 희석액을 포함하는 것인 유체.
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