KR20160102256A

KR20160102256A - 수불용성 고분자 화합물의 분해물의 연속적 제조 방법

Info

Publication number: KR20160102256A
Application number: KR1020167019784A
Authority: KR
Inventors: 사토시 시노하라; 다카유키 바바; 고지 기히라
Original assignee: 가부시키가이샤 구라게 겡큐쇼; 마루와 유지 가부시키가이샤
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2016-08-29
Also published as: EP3088409A1; JP6431851B2; CN106061991B; US20160326213A1; AU2014371389A1; EP3088409B1; AU2014371389B2; EP3088409A4; JPWO2015098634A1; CN106061991A; WO2015098634A1; US10239915B2; KR102312148B1

Abstract

본 발명은 수불용성 단백질이나 수불용성 다당류 등의 수불용성 고분자 화합물을 용이한 조작으로, 또한 효율적으로 가용화 및 저분자화하여, 새로운 기능성 재료를 제조하는 것을 과제로 한다. 본 발명에 따르면, 다음의 각 공정: 수불용성 고분자 화합물에 고체 산 촉매를 접촉시켜 가열 처리를 행한 후, 상청액을 회수하는 공정, 상청액 회수 후의 고체 산 촉매에 수성 매체를 가하여 교반하고, 가열 처리한 후, 상청액을 더 회수하는 공정, 해당 고체 산 촉매를 수성 매체로 세정하고, 세정액을 회수하는 공정, 회수한 상청액과 세정액을 합하여 고체 산 촉매에 비흡착의 화분을 얻는 공정, 해당 고체 산 촉매로부터 흡착한 성분을 용출하고, 용출액을 회수하여 고체 산 촉매에 흡착한 화분을 얻는 공정을 포함하는, 수불용성 고분자 화합물의 분해물의 제조 방법이 제공된다.

Description

수불용성 고분자 화합물의 분해물의 연속적 제조 방법 {CONTINUOUS PRODUCTION METHOD FOR DECOMPOSITION PRODUCT FROM WATER-INSOLUBLE MACROMOLECULAR COMPOUND}

본 발명은 수불용성 고분자 화합물(단백질 또는 다당류)을 가용화 및 저분자화하고, 수불용성 고분자 화합물(단백질 또는 다당류)의 분해물을 연속적으로 제조하는 방법에 관한 것이다.

최근, 의약품, 식음료, 화장품의 재료로서, 기능성 단백질이나 기능성 펩티드가 주목되고 있다. 그 중에서도, 뼈ㆍ관절 질환에 수반하는 증상의 완화 작용, 피부 미용 작용, 뼈 형성 작용 등을 갖는 콜라겐 및 그 분해물인 콜라겐 펩티드는 그 대표예로서 들 수 있다. 콜라겐 또는 콜라겐 펩티드의 원료는 주로 생선, 소, 돼지, 닭 껍질, 뼈, 힘줄 등이지만, 해파리류도 그 중 하나로서 사용되고 있고, 해파리류를 동결ㆍ해동ㆍ저온 저장ㆍ교반 등의 처리 공정을 거쳐서 해파리류로부터 미변성의 콜라겐을 효율적으로 회수하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 1, 2 등).

해파리류는, 최근, 일본 연안 각지에서의 다량 발생이 심각한 사회 문제가 되고 있고, 어업에 큰 손해를 초래하는 것 외에, 공장이나 발전소 등의 취수구에 모여, 그 제거나 폐기 처리에 비용이 들기 때문에, 상기와 같이 콜라겐 원료로서 해파리의 유효 이용을 도모하는 것이 바람직하다. 지금까지 콜라겐 원료로서 사용되는 해파리류는 소형이고 액화하기 쉬운 무럼해파리(Aurelia aurita)가 주이고, 숲뿌리해파리(Rhopilema esculenta) 등의 대형이고 수불용성 단백질이 많은 해파리류는 유효하게 이용되고 있지 않은 실정이다.

일반적으로, 수불용성 단백질의 가용화 및 저분자화는 가열 처리, 산 또는 알칼리 처리, 단백질 분해 효소(프로테아제) 처리 등에 의해 행해지고 있다. 그러나, 가열 처리는 단백질의 종류에 따라 열변성을 받는다는 문제가 있다. 산 또는 알칼리 처리에서는 아미노산을 파괴해 버릴 우려가 있고, 처리 후의 폐액 처리에도 비용이나 노동력이 든다. 또한, 단백질 분해 효소 처리는 사용하는 효소의 지적 조건에 맞추기 위해 온도나 pH의 설정ㆍ제어가 필요하고, 처리물에 효소가 잔존하면 실활이나 효소 제거의 조작도 필요해진다.

또한, 고체 산 촉매를 사용하여 단백질을 가수분해하는 방법이 알려져 있고(특허문헌 3), 해파리 콜라겐 펩티드의 제조에도 사용되고 있다(특허문헌 4). 그러나, 이들의 예는 모두 가용성 단백질을 대상으로 하는 것이고, 수불용성 단백질의 가용화 및 저분자화를 행한 것은 아니다.

한편, 목질계 바이오매스 자원의 유효 활용으로서, 셀룰로오스, 헤미셀룰로스, 리그닌으로 구성되는 리그노셀룰로오스의 분해 기술이 검토되고 있지만, 상기의 수불용성 단백질과 동일한 문제가 존재한다. 예를 들어, 리그노셀룰로오스의 분해 기술로서, 산 당화법이나 효소 당화법이 있지만, 황산을 사용한 산 당화법에서는 반응이 빠르다는 이점은 있지만, 생성물(단당)의 과분해가 문제가 되어, 산의 폐액 처리에는 환경 부하의 문제가 있다. 또한, 셀룰라아제 효소를 사용한 효소 당화법에서는, 환경 부하가 적다는 이점은 있지만, 셀룰로오스는 β-글루코오스 분자가 1,4글루코시드 결합에 의해 중합한 고분자끼리 수소 결합하고, 물에 불용성의 견고한 결정 구조를 갖고 있으므로, 셀룰라아제 효소와의 접촉 면적이 적고, 반응이 느리다는 문제가 있다.

일본 특허 공개 제2007-051191호 일본 특허 공개 제2008-031106호 일본 특허 공개 제2009-120511호 일본 특허 공개 제2013-95708호

따라서, 본 발명은 수불용성 단백질이나 수불용성 다당류 등의 수불용성 고분자 화합물을 용이한 조작으로, 또한 효율적으로 가용화 및 저분자화하여, 새로운 기능성 재료를 제조하는 것을 과제로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 수불용성 단백질을 고체 산 촉매에 의해 처리한바, 수불용성 단백질 분해물이, 놀랍게도, 주로 고체 산 촉매의 비흡착 화분에 얻어지는 것을 발견하였다. 그리고, 비흡착 화분을 회수하는 조작을 반복한 후, 고체 산 촉매로 용출시킨 흡착 화분도 더 합함으로써, 수불용성 단백질 분해물을 고수율로 연속적으로 제조하는 것에 성공하고, 본 발명을 완성시키는 데 이르렀다.

즉, 본 발명은 이하의 발명을 포함한다.

(1) 이하의 공정을 포함하는 수불용성 고분자 화합물의 분해물의 제조 방법:

(A) 수불용성 고분자 화합물에 고체 산 촉매를 접촉시킨 후, 가열 처리를 행하고, 상청액을 회수하는 공정,

(B) 공정 (A)에 이어서, 해당 고체 산 촉매에 수성 매체를 가하여 교반하고, 가열 처리한 후, 상청액을 회수하는 공정,

(C) 공정 (B)에 이어서, 해당 고체 산 촉매를 수성 매체로 세정하고, 세정액을 회수하는 공정,

(D) 공정 (A)에서 회수한 상청액과, 공정 (B)에서 회수한 상청액과, 공정 (C)의 세정액을 합하여 고체 산 촉매에 비흡착의 화분을 얻는 공정,

(E) 공정 (D)에 이어서, 해당 고체 산 촉매로부터 흡착한 성분을 용출하고, 용출액을 회수하여 고체 산 촉매에 흡착한 화분을 얻는 공정.

(2) 수불용성 고분자 화합물이 수불용성 단백질 또는 수불용성 다당류인, (1)에 기재된 방법.

(3) 수불용성 고분자 화합물을 고체 산 촉매에 접촉시키기 전에 수성 매체에 침윤시키는 공정을 더 포함하는, (1) 또는 (2)에 기재된 방법.

(4) 수불용성 고분자 화합물의 양이, 고체 산 촉매에 대해 질량비로 0.01 내지 0.5배인, (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 방법.

(5) 상기 공정 (A)에 있어서, 수불용성 고분자 화합물과 고체 산 촉매의 접촉 시의 수성 매체의 양을 고체 산 촉매에 대해 질량비로 1 내지 50배가 되도록 조정하는, (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 방법.

(6) 상기 공정 (A) 및 (B)의 가열 처리를 40 내지 160℃에서 0.1 내지 168시간 행하는, (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 방법.

(7) 상기 공정 (A) 및 (B)의 조작을, 비흡착 화분에 있어서의 수불용성 고분자 화합물의 분해물의 수율이 50% 이상이 될 때까지 각각 복수회 반복하는, (1) 내지 (6) 중 어느 한 항에 기재된 방법.

(8) 고체 산 촉매가, 양이온 교환체, 제올라이트 및 규조토로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인, (1) 내지 (7) 중 어느 한 항에 기재된 방법.

본 발명에 따르면, 수불용성 고분자 화합물의 분해물의 제조 방법이 제공된다. 본 발명의 방법을 사용함으로써, 지금까지 유효하게 이용할 수 없었던 재료로 수불용성 고분자 화합물의 분해물을 고효율이고 또한 저비용으로 연속적으로 제조하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 방법은 종래의 가열 처리, 산 또는 알칼리 처리, 단백질 분해 또는 당 분해 효소 처리와는 달리, 고분자 화합물의 불필요한 변성이 없고 확실한 가수분해 처리를 행할 수 있고, 제조 공정에 있어서 번잡한 조작이나 특별한 제어의 필요도 없다.

본원은 2013년 12월 25일에 출원된 일본 특허 출원 2013-267662호의 우선권을 주장하는 것이고, 해당 특허 출원의 명세서에 기재되는 내용을 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 형태인 수불용성 단백질 분해물의 연속적 제조 방법의 공정도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 형태인 수불용성 단백질 분해물의 연속적 제조 방법에 있어서의 고체 산 촉매 비흡착 화분(상청액)의 회수 방법의 일 형태를 나타낸다.
도 3은 고체 산 촉매 비흡착 화분에 있어서의 수불용성 단백질 분해물(숲뿌리해파리 우산부 콜라겐 펩티드)의 회수량의 추이(도 3의 a: 반응 시간 24시간, 도 3의 b: 반응 시간 48시간) 및 반응 시간에 의한 흡수량의 비교(도 3의 c)를 나타낸다.
도 4의 a는 고체 산 촉매 비흡착 화분에 있어서의 수불용성 단백질 분해물(숲뿌리해파리 우산부 콜라겐 펩티드)의 분자량 분포를 나타낸다(반응 시간 24시간, 위의 도: 회수액 1 내지 6회째, 아래의 도: 회수액 7 내지 12회째, 풀루란(pullulan) 표준품 분자량 M1: 112kDa, M2: 47.3kDa, M3: 22.8kDa, M4: 11.8kDa, M5: 5.9kDa). 도 4의 b는 고체 산 촉매 비흡착 화분에 있어서의 수불용성 단백질 분해물(숲뿌리해파리 우산부 콜라겐 펩티드)의 분자량 분포를 나타낸다(반응 시간 48시간, 풀루란 표준품 분자량 M1: 112kDa, M2: 47.3kDa, M3: 22.8kDa, M4: 11.8kDa, M5: 5.9kDa).
도 5는 고체 산 촉매 흡착 화분에 있어서의 수불용성 단백질 분해물(숲뿌리해파리 우산부 콜라겐 펩티드)의 분자량 분포를 나타낸다(위의 도: 반응 시간 24시간, 아래의 도: 반응 시간 48시간, 풀루란 표준품 분자량 M1: 112kDa, M2: 47.3kDa, M3: 22.8kDa, M4: 11.8kDa, M5: 5.9kDa).
도 6은 고체 산 촉매 비흡착 화분에 있어서의 수불용성 단백질 분해물(세리신 펩티드)의 회수량의 추이를 나타낸다.
도 7은 고체 산 촉매 비흡착 화분에 있어서의 수불용성 단백질 분해물(세리신 펩티드)의 분자량 분포를 나타낸다(위의 도: 회수액 1 내지 6회째, 아래의 도: 회수액 7 내지 12회째, 풀루란 표준품 분자량 M1: 112kDa, M2: 47.3kDa, M3: 22.8kDa, M4: 11.8kDa, M5: 5.9kDa).
도 8은 고체 산 촉매 흡착 화분에 있어서의 수불용성 단백질 분해물(세리신 펩티드)의 분자량 분포를 나타낸다(풀루란 표준품 분자량 M1: 112kDa, M2: 47.3kDa, M3: 22.8kDa, M4: 11.8kDa, M5: 5.9kDa).
도 9는 고체 산 촉매 비흡착 화분에 있어서의 수불용성 단백질 분해물(케라틴 펩티드)의 분자량 분포를 나타낸다(위의 도: 회수액 1 내지 5회째, 아래의 도: 회수액 6 내지 8회째, 풀루란 표준품 분자량 M1: 112kDa, M2: 47.3kDa, M3: 22.8kDa, M4: 11.8kDa, M5: 5.9kDa).
도 10은 고체 산 촉매 흡착 화분에 있어서의 수불용성 단백질 분해물(케라틴 펩티드)의 분자량 분포를 나타낸다(풀루란 표준품 분자량 M1: 112kDa, M2: 47.3kDa, M3: 22.8kDa, M4: 11.8kDa, M5: 5.9kDa).
도 11은 고체 산 촉매 비흡착 화분에 있어서의 수불용성 다당류 분해물(한천 올리고당)의 회수량의 추이를 나타낸다.
도 12는 고체 산 촉매 비흡착 화분에 있어서의 수불용성 다당류 분해물(한천 올리고당)의 분자량 분포를 나타낸다(대조 물질 M1: 5.9kDa(쇼와 덴코사제 Shodex STANDARD P-82, M2: 3당(라피노오스), M3: 2당(수크로오스), M4: 1당(글루코오스)).

이하에, 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.

본 발명은 수불용성 고분자 화합물의 분해물의 제조 방법이며, 이하의 공정을 포함한다. 도 1에 그 제조 공정의 개략을 나타낸다.

본 발명의 방법에 사용하는 「수불용성 고분자 화합물」로서는, 수불용성 단백질 또는 수불용성 다당류가 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서 「수불용성 고분자 화합물의 분해물」은 수불용성 고분자 화합물이 가용화ㆍ분해된 것이면 되고, 평균 분자량이나 분자량 분포는 상관없다.

공정 (A):

공정 (A)에서는, 수불용성 고분자 화합물에 고체 산 촉매를 접촉시킨 후, 가열 처리를 행하고, 상청액을 회수한다. 본 발명에 있어서 「수불용성」이란 물에 가용화되어 있지 않은 상태를 말한다.

수불용성 고분자 화합물에는 수불용성 단백질 또는 수불용성 다당류가 포함되고, 동물성이거나 식물성일 수 있고, 또한 종류도 특별히 한정되지 않는다. 수불용성 단백질로서는, 예를 들어 콜라겐, 세리신, 피브로인, 케라틴, 카제인, 알부민, 글로불린, 엘라스틴, 미오신, 액틴, 유청 단백질, 대두 단백질, 소맥 단백질, 참깨 단백질, 알 단백질 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 해파리류의 콜라겐이 바람직하고, 해파리류는 한정은 되지 않지만, 해파리강(Scyphozoa) 근구해파리목(Rhizostomeae)에 속하는, 숲뿌리해파리, 입뿌리해파리(Stomolophus), 문어해파리(Mastigias papua), 보라색해파리(Thysanostoma thysanura), 새우해파리(Netrostoma setouchianum), 왕관해파리(Cephea cephea), 숲뿌리해파리 근연종(Rhopilema asamushi), 업사이드다운해파리(Cassiopea ornate) 등을 들 수 있다. 또한, 수불용성 다당류로서는, 셀룰로오스, 헤미셀룰로스, 리그노셀룰로오스, 이눌린, 펙틴, 글루칸, 카라기난, 아가로오스, 키틴, 키토산 등을 들 수 있다. 수불용성 고분자 화합물 원료는 고정 산 촉매와의 접촉에 의한 가용화ㆍ저분자화를 촉진시키기 위해, 전처리로서 재단기, 고기 분쇄기, 커터 등을 사용하여 조분쇄를 행하고, 또한 분말화해 두는 것이 바람직하다. 분말화는, 예를 들어 해머 밀, 비즈 밀, 롤러 밀, 핀 밀, 블렌더 등의 당업자가 통상 사용하는 기계에 의해 행할 수 있다.

상기와 같은 전처리를 행한 수불용성 고분자 화합물은 고체 산 촉매와의 접촉전에 수성 매체에 습윤시킬 수 있다. 습윤은 수불용성 고분자 화합물의 종류에 의하지만, 1 내지 36시간 정도 행하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 사용하는 고체 산 촉매는 양이온 교환체, 제올라이트 및 규조토로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하고, 양이온 교환체인 것이 보다 바람직하다. 이들의 고체 산 촉매는 1종만을 사용하거나, 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

양이온 교환체는 술폰기, 카르복실기 중 적어도 1종을 갖는 수지인 것이 바람직하고, 술폰기, 카르복실기는 각각 술포프로필기, 카르복시메틸기일 수 있다. 양이온 교환체의 카운터 이온이 프로톤 이외인 경우, 프로톤형으로 치환한 후에 사용하는 것이 바람직하다. 술폰산형 양이온 교환체란, 술폰산기(-SO₃H)를 포함하는 양이온 교환능을 갖는 이온 교환체이고, 바람직한 형태로서, 술폰산기를 포함하는 양이온 교환 수지 및 술폰산기를 포함하는 양이온 교환막을 들 수 있다. 바람직한 양이온 교환 수지로서는, 도소 가부시키가이샤제 TOYOPEARL SP-650C, SP-550C 등과 같이 친수성 비닐 중합체를 기재로서 포함하는 것이나, 나피온(등록 상표) 등과 같이 퍼플루오로 술폰산을 포함하는 폴리테트라플루오로에틸렌 공중합체를 들 수 있다.

제올라이트는 일반적으로 제올라이트 촉매로서 이용되고 있는 제올라이트이면 모두 사용할 수 있고, 특별히 제한은 되지 않지만, 예를 들어 도소 가부시키가이샤제 제올람(등록 상표) 등을 들 수 있다.

규조토는 산 촉매로서 기능할 수 있는 것이면 모두 사용할 수 있고, 특별히 제한은 되지 않지만, 예를 들어 와코 준야쿠 고교 가부시키가이샤제 규조토(과립상) 등을 들 수 있다.

본 발명에 사용하는 고체 산 촉매의 형상은 입상, 분말상 중 어느 것이어도 좋다. 또한, 그 평균 입자 직경은 2㎛ 내지 2㎜ 정도, 이온 교환 용량은 0.01 내지 1eq/L 정도의 것을 적절하게 사용할 수 있다.

상기 고체 산 촉매는 다공질체인 것이 바람직하다. 예를 들어 전술한 도소 가부시키가이샤제 TOYOPEARL SP-650C, SP-550C는 겔 여과 크로마토그래피용 충전제에 이온 교환기로서 술폰산기를 도입한 다공질체이다. 다공질체의 세공 사이즈는 대상으로 하는 수불용성 고분자 화합물의 분자량에 따라 적절한 세공 사이즈가 다르지만, 예를 들어 0.01 내지 0.75㎛, 바람직하게는 0.05 내지 0.6㎛이다.

수불용성 고분자 화합물과 고체 산 촉매의 접촉 시의 수성 매체의 양은 수불용성 고분자 화합물의 습윤에 사용하는 수성 매체도 합하여, 고체 산 촉매에 대해 질량비로 1 내지 50배, 바람직하게는 5 내지 15배이다. 본 발명의 방법에서는, 수불용성 고분자 화합물의 분해물을 주로 하여 고체 산 촉매의 비흡착 화분(상청액)에 회수하기 위해, 수성 매체의 양이 상기 범위를 하회하면 원심 분리 조작이 필요해져 바람직하지 않다. 또한, 수성 매체의 양이 상기 범위를 상회하면 작업 효율이 나빠지므로 바람직하지 않다. 본 발명에 있어서, 수불용성 고분자 화합물의 습윤 및 수불용성 고분자 화합물과 고체 산 촉매의 접촉에 사용되는 수성 매체는, 수불용성 고분자 화합물과 고체 산 촉매의 반응을 방해하는 것이 아닌 한 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 물(이온 교환수, 정제수, RO물, 수돗물, 우물물 등), 인산염, 탄산염, 아세트산염, 붕산산염, 구연산염, 트리스 등의 완충액, 염화나트륨, 염화칼륨, 염화칼슘 등의 무기염 수용액 등을 들 수 있다. 또한, 염 농도는 1mM 내지 0.1M 정도의 저농도인 것이 바람직하다.

수불용성 고분자 화합물의 양은 고체 산 촉매의 촉매능에 따라 적절히 결정할 수 있지만, 예를 들어 고체 산 촉매에 대해 질량비로 0.01 내지 0.5배, 바람직하게는 0.05 내지 0.2배이다.

고체 산 촉매와 수불용성 고분자 화합물이 접촉한 후의 가열 처리는, 수불용성 고분자 화합물의 가용화 및 저분자화 반응을 양호하게 진행시키기 위해 필수이다. 가열 온도는 40 내지 160℃, 바람직하게는 60 내지 120℃, 보다 바람직하게는 80 내지 100℃이고, 가열 시간은 가열 온도에 의존하지만, 0.1 내지 168시간, 바람직하게는 10 내지 72시간, 보다 바람직하게는 24 내지 48시간이다. 예를 들어, 수불용성 고분자 화합물이, 수불용성 단백질인 경우, 그 저분자화는 펩티드까지의 분해에 그치는 것이 중요하지만, 고온에서 장시간 처리한 경우, 수불용성 단백질이 아미노산까지 가수분해될 우려가 있으므로, 처리 온도가 고온일수록, 처리 시간을 단시간으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 수불용성 고분자 화합물과 고체 산 촉매의 접촉은 뱃치법으로 행하는 것이 바람직하다. 뱃치법으로 행할 때에는, 용기 내의 고체 산 촉매와 수불용성 고분자 화합물을 충분히 혼합한 후, 가열한다. 가열은 용기의 마개를 막은 후에 행하는 것이 바람직하다. 가열 조건은 전술한 바와 같다. 뱃치법으로 사용하는 용기는 1개이거나 복수일 수 있다.

상기 가열 처리를 행한 후, 상청액을 회수한다. 상청액의 회수는 침강 분리, 부상 분리, 여과, 막 분리, 원심 분리 등의 방법에 의해 행할 수 있지만, 침강 분리가 간편하고 바람직하다. 상청액 회수의 방법의 예를 도 2에 나타낸다. 고체 산 촉매는 수성 매체보다도 무겁기 때문에 정치하면 통상 15분 정도로 침전하지만, 실제 조업에서는, 탱크 바닥보다 약간 위(침전한 고체 산 촉매의 위치보다 약간 위)에 배액 밸브를 설치하고, 그곳으로부터 배액하여 상청액을 회수하면 된다. 또는, 수불용성 고분자 화합물의 분해물을 포함하는 상청액은 통과시키지만, 고체 산 촉매는 통과시키지 않는 구멍 직경을 갖는 필터를 탱크 바닥에 설치하고, 그곳으로부터 배액하여 상청액을 회수할 수도 있다.

본 공정에 있어서의 상기의 일련의 조작(수불용성 고분자 화합물과 고체 산 촉매의 접촉, 가열 처리, 상청액의 회수)은 복수회 행한다. 횟수에 대해서는 수불용성 고분자 화합물의 종류나 본 공정의 목표 수율에 따라 적절히 변경할 수 있지만, 4 내지 5회 정도를 예시할 수 있다. 반복 횟수는 본 공정의 상청액과 다음의 공정 (B)의 상청액과 다음의 공정 (C)의 세정액을 합한 비흡착 화분에 있어서의 수불용성 고분자 화합물의 분해물의 수율이 50% 이상, 바람직하게는 65% 이상, 보다 바람직하게는 70% 이상, 특히 바람직하게는 80% 이상이 되도록 결정하면 된다. 각 회의 수불용성 고분자 화합물과 고체 산 촉매의 접촉은 고체 산 촉매에 의한 수불용성 고분자 화합물의 가용화ㆍ저분자화 효율의 관점에서, 처리해야 할 수불용성 고분자 화합물의 전체량을 등량씩 나누어 행하는 것이 바람직하다.

공정 (B):

공정 (B)에서는, 공정 (A)에 이어서, 해당 고체 산 촉매에 수성 매체를 가하여 교반하고, 가열 처리한 후, 상청액을 회수한다. 본 공정에 의해, 공정 (A)에서 가용화되지 않고 고체 산 촉매 표면에 부착되어 있는 수불용성 고분자 화합물을 가용화 및 저분자화하여 회수할 수 있다. 본 공정의 가열 처리는 상기의 고체 산 촉매와 수불용성 고분자 화합물의 접촉 시의 가열 처리 조건(온도 및 시간)에 따라 행하면 된다. 또한, 본 공정의 회수 조작도 복수회 행하는 것이 바람직하다. 횟수에 대해서는 수불용성 고분자 화합물의 종류, 공정 (A)에 있어서의 수불용성 고분자 화합물의 분해물의 수율 및 최종적인 목표 수율에 따라 적절히 변경할 수 있지만, 3 내지 6회 정도를 예시할 수 있다. 반복 횟수는 공정 (A)의 상청액과 공정 (B)의 상청액과 다음의 공정 (C)의 세정액을 합한 비흡착 화분에 있어서의 수불용성 고분자 화합물의 분해물의 수율이 50% 이상, 바람직하게는 65% 이상, 보다 바람직하게는 70% 이상, 특히 바람직하게는 80% 이상이 되도록 결정하면 된다. 상청액의 회수는 공정 (A)와 마찬가지로 행하면 된다.

공정 (C):

공정 (C)에서는, 공정 (B)에 이어서, 고체 산 촉매를 수성 매체로 세정하고, 세정액을 회수한다. 본 공정에서는 가열 처리는 행하지 않고, 고체 산 촉매를 수성 매체로 1회 세정하면 된다.

공정 (D):

공정 (D)에서는, 공정 (A)에서 회수한 상청액과, 공정 (B)에서 회수한 상청액과, 공정 (C)에서 회수한 세정액을 합하여 고체 산 촉매에 비흡착의 화분을 얻는다. 본 공정에 의해, 고체 산 촉매와의 반응으로 가용화ㆍ저분화하고, 또한 고체 산 촉매에 비흡착의 수불용성 고분자 화합물을 고수율로 얻을 수 있다.

공정 (E):

공정 (E)에서는, 공정 (D)에 이어서, 고체 산 촉매로부터 흡착한 성분을 용출하고, 용출액을 회수하여 고체 산 촉매에 흡착한 화분을 얻는다. 용출에는 염화나트륨 등의 염을 고농도(0.1M 이상)로 포함하는 수용액 또는 염산이나 트리플루오로아세트산 등의 산, 트리에틸아민 등의 염기 등을 사용할 수 있다. 본 발명의 방법에 의하면, 상기 공정 (A)부터 (D)까지에서 수불용성 고분자 화합물의 분해물을 고수율로 얻을 수 있지만, 본 공정에 의해, 고체 산 촉매와의 반응으로 가용화ㆍ저분자화한 수불용성 고분자 화합물의 분해물 중, 고체 산 촉매에 흡착한 수불용성 고분자 화합물의 분해물도 더 얻을 수 있고, 수율을 더 향상시킬 수 있다.

공정 (D)에서 얻어진 비흡착 화분과, 공정 (E)에서 얻어진 흡착 화분은 각각 건조하여 최종 제품으로 하거나, 또한 혼합하고 나서 건조하여 최종 제품으로 할 수 있다. 건조 방법으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 자연 건조, 동결 건조, 송풍 건조, 온풍 건조, 진공 건조, 마이크로파 조사에 의한 건조 등의 방법을 들 수 있다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 이들의 실시예는 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

(실시예 1) 숲뿌리해파리 우산부 불용성 콜라겐의 가용화ㆍ저분자화

(1) 숲뿌리해파리 우산부 불용성 콜라겐의 제조

후쿠오카현 야나가와시, 아리아케해에서 채취한 숲뿌리해파리를 우산부와 구완부로 분리하였다. 우산부의 내측에 있는 갈색 가죽을 박리한 후, 수돗물로 세정하고, 미산성 전해수, 오존수로 더 세정 살균하였다. 개체를 1㎏ 잘라내고, 1㎜ 내지 1㎝의 각진 형상 단편으로 파쇄하였다. 거즈로 여과를 하여, 불용성 콜라겐을 포함하는 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 9배량의 RO물로 현탁하고, 여과에 의해 고체를 회수하였다. 이 조작을 2회 더 반복하여, 세정ㆍ탈염을 하였다. 회수한 고체는 동결 건조를 행하고, 건조 후에 블렌더로 분말화하여, 불용성 콜라겐 분말을 얻었다.

(2) 고체 산 촉매에 의한 숲뿌리해파리 우산부 불용성 콜라겐의 가용화ㆍ저분자화

(2-1) 반응 시간 24시간

(1)에서 제조한 불용성 콜라겐 분말 1g을 90ml의 RO물로 일면 습윤시킨 후, 양이온 교환 수지(TOYOPEARL SP-550C) 10ml와 혼합하고, 충분히 교반하였다. 80℃, 24시간 반응시켜 가용화한 후, 냉각을 행하고, 콜라겐 펩티드를 포함하는 상청액을 회수하였다. 이어서, (1)에서 제조한 숲뿌리해파리 우산부의 불용성 콜라겐 분말을 상기와 마찬가지로 하여 일면 습윤시킨 후, 상기한 상청액 회수 후의 양이온 교환 수지에 첨가하고, RO물로 100ml로 메스업한 후, 충분히 교반하였다. 80℃, 24시간 반응시켜, 다시 상청액을 회수하였다. 이 조작을 3회 더 반복하였다(회수 1 내지 5회 완료). 숲뿌리해파리 우산부의 불용성 콜라겐 분말은 각 회 등량씩 합계 5g 사용하였다.

남은 양이온 교환 수지에 RO물을 첨가하고, 100ml로 메스업하고, 충분히 교반하였다. 80℃, 24시간 반응시킨 후, 상청액을 회수하였다. 이 조작을 6회 더 반복하였다(회수 6 내지 11회 완료). 남은 양이온 교환 수지를 30ml의 RO물로 세정하였다. 회수한 상청액과 세정액을 혼합하여, 양이온 교환 수지에 흡착하고 있지 않은 분자량(Mp) 12kDa 이하의 콜라겐 펩티드액을 얻었다.

도 3의 a에 회수한 상청액 중의 콜라겐 펩티드(비흡착 펩티드)의 양의 추이(반응 시간 24시간)를 나타냈다.

이어서, 세정 후의 양이온 교환 수지에 0.5M NaCl 30ml를 첨가하고, 수지에서 콜라겐 펩티드를 포함하는 분해물을 용출시켰다. 이것을 3회 더 반복하여, 모든 용출액을 혼합하여, 양이온 교환 수지에 흡착하고 있던 분자량(Mp) 12kDa 이하의 콜라겐 펩티드액을 얻었다.

(2-2) 반응 시간 48시간

(1)에서 제조한 불용성 콜라겐 분말 1g을 90ml의 RO물로 일면 습윤시킨 후, 양이온 교환 수지(TOYOPEARL SP-550C) 10ml와 혼합하고, 충분히 교반하였다. 80℃, 48시간 반응시켜 가용화한 후, 냉각을 행하고, 콜라겐 펩티드를 포함하는 상청액을 회수하였다. 이어서, (1)에서 제조한 숲뿌리해파리 우산부의 불용성 콜라겐 분말을 상기와 마찬가지로 하여 일면 습윤시킨 후, 상기한 상청액 회수 후의 양이온 교환 수지에 첨가하고, RO물로 100ml로 메스업한 후, 충분히 교반하였다. 80℃, 48시간 반응시켜, 다시 상청액을 회수하였다. 이 조작을 3회 더 반복하였다(회수 1 내지 5회 완료). 숲뿌리해파리 우산부의 불용성 콜라겐 분말은 각 회 등량씩 합계 5g 사용하였다.

남은 양이온 교환 수지에 RO물을 가하고, 100ml로 메스업하고, 충분히 교반하였다. 80℃, 48시간 반응시킨 후, 상청액을 회수하였다. 이 조작을 2회 더 반복하였다(회수 6 내지 8회 완료). 남은 양이온 교환 수지를 80ml의 RO물로 세정하였다. 회수한 상청액과 세정액을 혼합하여, 양이온 교환 수지에 흡착하고 있지 않은 분자량(Mp) 12kDa 이하의 콜라겐 펩티드액을 얻었다.

도 3의 b에, 회수한 상청액 중의 콜라겐 펩티드(비흡착 펩티드)의 양의 추이(반응 시간 48시간)를 나타냈다.

이어서, 세정 후의 양이온 교환 수지에 0.5M NaCl 50ml를 첨가하고, 수지에서 콜라겐 펩티드를 포함하는 분해물을 용출시켰다. 이것을 2회 더 반복하여, 모든 용출액을 혼합하여, 양이온 교환 수지에 흡착하고 있던 분자량(Mp) 12kDa 이하의 콜라겐 펩티드액을 얻었다.

(3) 펩티드 혼합물의 정량

(3-1) 콜라겐 펩티드 표준 샘플의 제조

숲뿌리해파리 우산부의 불용성 콜라겐 분말 1g을 100ml의 RO물로 일면 습윤시킨 후, 양이온 교환 수지(TOYOPEARL SP-550C) 100g과 혼합하고, 충분히 교반하였다. 80℃, 24시간 반응시켜 가용화한 후, 냉각을 행하고, RO물 500ml로 세정하였다. 세정 후의 수지를 5% 트리에틸아민/10% 아세토니트릴 100ml에서 3회 추출하였다. 얻어진 추출액을 혼합한 후, 로터리 증발기로 농축 건고하였다. 건고한 추출물을 RO물로 용해하고, 동결 건조하였다. 얻어진 건조물을 3.00, 1.50, 0.75, 0.375, 0.188mg/ml가 되도록 조정하고, 콜라겐 펩티드 정량용의 표준 검량선에 사용하였다.

(3-2) 펩티드양의 측정

(2)에서 얻어진 콜라겐 펩티드양의 측정은 PIERCE사제 BCA 단백질 정량 키트(protein assay kit)를 사용하였다. BCA 단백질 정량 시약(protein assay reagent) A와 BCA 단백질 정량 시약 B를 50:1로 혼합하고, 이것을 BCA 시약으로 하였다. 샘플 100μl와 BCA 시약 2ml를 혼합하고, 37℃에서 15분간 인큐베이트한 후, 562㎚로 흡광도를 측정하였다. 흡광도 측정에는 산신사제 디지털 비색계 미니 포토(mini photo) 10을 사용하였다. (3-1)에서 작성한 콜라겐 펩티드 표준 검량선으로부터 펩티드양을 산출하였다.

24시간 반응에 있어서의 측정 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다. 회수한 상청액 중의 콜라겐 펩티드(비흡착 펩티드) 양은 3.65g, 수율은 73%였다. 또한, 회수한 용출액 중의 콜라겐 펩티드(흡착 펩티드) 양은 0.86g, 수율은 17%였다.

48시간 반응에 있어서의 측정 결과를 표 3 및 표 4에 나타낸다. 회수한 상청액 중의 콜라겐 펩티드(비흡착 펩티드) 양은 3.58g, 수율은 72%였다. 또한, 회수한 용출액 중의 콜라겐 펩티드(흡착 펩티드) 양은 0.77g, 수율은 15%였다.

상기와 같이, 반응 시간 24시간과 48시간에서는, 수율에는 큰 차가 없지만, 반응 시간이 48시간인 쪽이, 회수 횟수가 적어져, 효율적이라고 할 수 있다.

(4) 펩티드 혼합물의 분자량 분포의 해석

(2)에서 얻어진 콜라겐 펩티드의 분자량 분포는 겔 여과 크로마토그래피를 사용하여 측정하였다. 측정 조건을 이하에 나타낸다.

a) HPLC 장치: 펌프 GL Sciences사제 GL-7410, 오토샘플러 GL Sciences사제 GL-7420, 칼럼 항온조 GL Sciences사제 CO631C, UV 검출기 시마츠사제 SPD-10AV와 히타치사제 L-4200, RI 검출기 GL Sciences사제 GL-7454, 진공 디개서 Gastorr사제 AG-14를 사용하였다.

b) 칼럼: 도소사제 TSKgel G3000SWXL(7.8×300㎜, 5㎛)

c) 이동상: 50mM 인산나트륨 완충액/50mM 염화나트륨(pH 7.0)

d) 유속: 0.5ml/min

e) 온도: 20℃

f) 측정 파장: 215㎚, 280㎚

g) 분자량 측정용 표준품: 쇼와 덴코사제 Shodex STANDARD P-82를 0.1%가 되도록 제조하고, 분자량 측정용 표준액으로 하였다.

도 4에 상청액 중의 콜라겐 펩티드(비흡착 펩티드)의 분자량 분포를 나타낸다(풀루란 표준품 분자량 M1: 112kDa, M2: 47.3kDa, M3: 22.8kDa, M4: 11.8kDa, M5: 5.9kDa). 반응 시간 24시간에서는, 회수 1회째, 2회째는 풀루란 분자량 환산 5.9kDa 이하에 급준한 피크가 얻어졌지만, 그 이후에는 고분자측에 완만한 피크가 얻어졌다(도 4의 a). 반응 시간 48시간에서는, 피크가 고분자측에서 저분자측으로 약간 시프트하였다(도 4의 b).

도 5에 용출액 중의 콜라겐 펩티드(흡착 펩티드)의 분자량 분포를 나타낸다(풀루란 표준품 분자량 M1: 112kDa, M2: 47.3kDa, M3: 22.8kDa, M4: 11.8kDa, M5: 5.9kDa). 흡착 펩티드는 비흡착 펩티드보다도 분자량이 낮고, 최대 피크는 5.9kDa 이하였다. 또한, 반응 시간의 영향은 받지 않고, 24시간 반응과 48시간 반응에서 거의 동일한 분자량 분포였다.

(실시예 2) 세리신의 가용화ㆍ저분자화

(1) 고체 산 촉매에 의한 세리신의 가용화ㆍ저분자화

세리신 분말(고원사제) 1g을 90ml의 RO물로 일면 습윤시킨 후, 양이온 교환 수지(TOYOPEARL SP-550C) 10ml와 혼합하고, 충분히 교반하였다. 80℃, 24시간 반응시켜 가용화한 후, 냉각을 행하고, 세리신 펩티드를 포함하는 상청액을 회수하였다. 다음에 세리신 분말을 상기와 마찬가지로 하여 일면 습윤시킨 후, 상기의 상청액 회수 후의 양이온 교환 수지에 첨가하고, RO물로 100ml로 메스업한 후, 충분히 교반하였다. 80℃, 24시간 반응시켜, 다시 상청액을 회수하였다. 이 조작을 3회 더 반복하였다(회수 1 내지 5회 완료). 세리신 분말은 각 회 등량씩 합계 5g 사용하였다. 남은 양이온 교환 수지에 RO물을 가하고, 100ml로 메스업하고, 충분히 교반하였다. 80℃, 24시간 반응시킨 후, 상청액을 회수하였다. 이 조작을 6회 더 반복하였다(회수 6 내지 11회 완료). 남은 양이온 교환 수지를 60ml의 RO물로 세정하였다. 회수한 상청액과 세정액을 혼합하여, 양이온 교환 수지에 흡착하고 있지 않은 분자량(Mp) 5.9kDa 이하의 세리신 펩티드액을 얻었다.

도 6에, 회수한 상청액 중의 세리신 펩티드(비흡착 펩티드)의 양의 추이를 나타냈다.

이어서, 세정 후의 양이온 교환 수지에 0.5M NaCl 60ml를 첨가하고, 수지에서 세리신 펩티드를 포함하는 분해물을 용출시켰다. 이것을 3회 더 반복하여, 모든 용출액을 혼합하여, 양이온 교환 수지에 흡착하고 있던 분자량(Mp) 5.9kDa 이하의 세리신 펩티드액을 얻었다.

(2) 펩티드 혼합물의 정량

(2-1) 세리신 펩티드 표준 샘플의 제조

(1)에서 얻어진 양이온 교환 수지에 비흡착의 세리신 펩티드액을 동결 건조하였다. 얻어진 건조물을 0.75, 0.375, 0.188, 0.094mg/ml가 되도록 조정하고, 세리신 펩티드 정량용의 표준 검량선에 사용하였다.

(2-2) 세리신 펩티드양의 측정

(1)에서 얻어진 세리신 펩티드양의 측정은 상기의 세리신 펩티드 정량용의 표준 검량선을 사용하는 것 이외는, 실시예 1의 (3-2)와 마찬가지로 하여 행하였다.

상기의 측정 결과를 표 5 및 표 6에 나타낸다. 회수한 상청액 중의 세리신 펩티드(비흡착 펩티드)양은 3.36g, 수율은 67%였다. 또한, 회수한 용출액 중의 세리신 펩티드(흡착 펩티드)양은 0.21g, 수율은 4%였다.

(3) 펩티드 혼합물의 분자량 분포의 해석

(1)에서 얻어진 세리신 펩티드의 분자량 분포는 실시예 1과 동일한 측정 조건에 따라, 겔 여과 크로마토그래피를 사용하여 측정하였다.

도 7에 상청액 중의 세리신 펩티드(비흡착 펩티드)의 분자량 분포를 나타낸다(풀루란 표준품 분자량 M1: 112kDa, M2: 47.3kDa, M3: 22.8kDa, M4: 11.8kDa, M5: 5.9kDa). 회수 1회째, 2회째는 풀루란 분자량 환산 5.9kDa 이하에, 급준한 피크가 얻어졌지만, 그 이후에는 고분자측에 완만한 피크가 얻어졌다.

도 8에, 용출액 중의 세리신 펩티드(흡착 펩티드)의 분자량 분포를 나타낸다(풀루란 표준품 분자량 M1: 112kDa, M2: 47.3kDa, M3: 22.8kDa, M4: 11.8kDa, M5: 5.9kDa). 흡착 펩티드의 최대 피크는 비흡착 펩티드의 회수 1 내지 2회째, 7 내지 12회째와 큰 차이는 없었다.

(실시예 3) 케라틴의 가용화ㆍ저분자화

(1) 고체 산 촉매에 의한 케라틴의 가용화ㆍ저분자화

케라틴 분말(나카라이테스크) 1g을 90ml의 RO물로 일면 습윤시킨 후, 양이온 교환 수지(TOYOPEARL SP-550C) 10ml와 혼합하고, 충분히 교반하였다. 100℃, 48시간 반응시켜 가용화한 후, 냉각을 행하고, 케라틴 펩티드를 포함하는 상청액을 회수하였다. 이어서 케라틴 분말을 상기와 마찬가지로 하여 일면 습윤시킨 후, 상기의 상청액을 회수 후의 양이온 교환 수지에 첨가하고, RO물로 100ml로 메스업한 후, 충분히 교반하였다. 100℃, 48시간 반응시켜, 다시 상청액을 회수하였다. 이 조작을 3회 더 반복하였다(회수 1 내지 5회 완료). 케라틴 분말 각 회 등량씩 합계 5g 사용하였다. 남은 양이온 교환 수지에 RO물을 가하고, 100ml로 메스업하고, 충분히 교반하였다. 100℃, 48시간 반응시킨 후, 상청액을 회수하였다. 이 조작을 2회 더 반복하였다(회수 6 내지 8회 완료). 남은 양이온 교환 수지를 80ml의 RO물로 세정하였다. 회수한 상청액과 세정액을 혼합하여, 양이온 교환 수지에 흡착하고 있지 않은 분자량(Mp) 5.9kDa 이하의 케라틴 펩티드액을 얻었다.

이어서, 세정 후의 양이온 교환 수지에 0.5M NaCl 50ml를 첨가하고, 수지에서 케라틴 펩티드를 포함하는 분해물을 용출시켰다. 이것을 2회 더 반복하여, 모든 용출액을 혼합하여, 양이온 교환 수지에 흡착하고 있던 분자량(Mp) 5.9kDa 이하의 케라틴 펩티드액을 얻었다.

(2) 펩티드 혼합물의 정량

(2-1) 케라틴 펩티드 표준 샘플의 제조

(1)에서 얻어진 이온 교환 수지에 흡착하고 있던 케라틴 펩티드액(용출액)을 동결 건조하였다. 얻어진 건조물을 0.75, 0.375, 0.188, 0.094mg/ml가 되도록 조정하여, 케라틴 펩티드 정량용의 표준 검량선에 사용하였다.

(2-2) 케라틴 펩티드양의 측정

(1)에서 얻어진 케라틴 펩티드 중, 용출액 중의 케라틴 펩티드는 상기의 케라틴 펩티드 정량용의 표준 검량선을 사용하는 것 이외는, 실시예 1의 (3-2)와 마찬가지로 하여 행하였다. 또한, 상청액(세정액을 포함함) 중의 케라틴 펩티드는 상청액을 동결 건조하고, 건조 중량을 측정하였다.

회수한 상청액 중의 케라틴 펩티드(비흡착 펩티드) 양은 2.65g, 수율 53%였다. 또한, 회수한 용출액 중의 케라틴 펩티드(흡착 펩티드) 양은 0.20g, 수율은 4%였다.

(3) 펩티드 혼합물의 분자량 분포의 해석

(1)에서 얻어진 케라틴 펩티드의 분자량 분포는 실시예 1과 동일한 측정 조건에 따라, 겔 여과 크로마토그래피를 사용하여 측정하였다.

도 9에 상청액 중의 케라틴 펩티드(비흡착 펩티드)의 분자량 분포를 나타낸다(풀루란 표준품 분자량 M1: 112kDa, M2: 47.3kDa, M3: 22.8kDa, M4: 11.8kDa, M5: 5.9kDa). 회수 1 내지 5회째, 6 내지 8회째 모두 풀루란 분자량 환산 5.9kDa 이하에, 급준한 피크가 얻어졌다.

도 10에 용출액 중의 케라틴 펩티드(흡착 펩티드)의 분자량 분포를 나타낸다. 흡착 펩티드의 최대 피크는 비흡착 펩티드와 큰 차이는 없었다.

(실시예 4) 한천의 가용화ㆍ저분자화

(1) 고체 산 촉매에 의한 한천의 가용화ㆍ저분자화

한천 분말(간토 가가쿠) 1g을 90ml의 RO물에 현탁하고, 양이온 교환 수지(TOYOPEARL SP-550C) 10ml와 혼합하여, 충분히 교반하였다. 100℃, 24시간 반응시켜 가용화한 후, 냉각을 행하여, 한천 올리고당을 포함하는 상청액을 회수하였다. 이어서 한천 분말을 상기와 마찬가지로 하여 일면 습윤시킨 후, 상기의 상청액을 회수 후의 양이온 교환 수지에 첨가하고, RO물로 100ml로 메스업한 후, 충분히 교반하였다. 100℃, 24시간 반응시켜, 다시 상청액을 회수하였다. 이 조작을 3회 더 반복하였다(회수 1 내지 5회 완료). 한천 분말 각 회 등량씩 합계 5g 사용하였다.

남은 양이온 교환 수지에 RO물을 가하고, 100ml로 메스업하고, 충분히 교반하였다. 100℃, 24시간 반응시킨 후, 상청액을 회수하였다. 이 조작을 2회 더 반복하였다(회수 6 내지 8회 완료). 남은 양이온 교환 수지를 80ml의 RO물로 세정하였다. 회수한 상청액과 세정액을 혼합하여, 양이온 교환 수지에 흡착하고 있지 않은 한천 올리고당액을 얻었다.

도 11에 회수한 상청액 중의 한천 올리고당(비흡착 올리고당)의 양의 추이를 나타냈다.

이어서, 세정 후의 이온 교환 수지에 0.5M NaCl 50ml를 첨가하고, 수지에서 한천 올리고당을 포함하는 분해물을 용출하였다. 이것을 2회 더 반복하여, 모든 용출액을 혼합하여, 양이온 교환 수지에 흡착하고 있던 한천 올리고당액을 얻었다.

(2) 올리고당 혼합물의 정량

(1)에서 얻어진 한천 올리고당 중, 상청액(세정액을 포함함) 중의 한천 올리고당은 상청액을 동결 건조하고, 건조 중량을 측정하였다. 또한, 용출액 중의 한천 올리고당은 다음에 나타내는 페놀 황산법에 의해 산출하였다. 먼저, 샘플 1.0ml에 5% 페놀액을 1.0ml 가하여 혼합하였다. 이어서 농황산 5.0ml를 빠르게 직접 적하하도록 가하여 혼합하였다. 실온에서 10분 방치하고, 그 후에는 수욕 중에서 10분 냉각하였다. 470㎚에서 흡광도를 측정하였다. 흡광도 측정에는 산신사제 디지털 비색계 미니 포토(mini photo) 10을 사용하였다. 표준품에는 50, 100, 150mg/ml로 제조한 글루코오스를 사용하고, 표준 검량선에 사용하였다.

상기의 측정 결과를 표 7에 나타낸다. 회수한 상청액 중의 한천 올리고당(비흡착 올리고당)양은 4.15g, 수율 83%였다.

또한, 회수한 용출액 중에 한천 올리고당은 검출되지 않고, 수율 0%였다.

(3) 올리고당 혼합물의 분자량 분포의 해석

(1)에서 얻어진 한천 올리고당의 분자량 분포는 겔 여과 크로마토그래피를 사용하여 측정하였다. 측정에는 칼럼에 도소사제 TSKgel G-OLIGO-PW(7.8×300㎜)를 사용하는 것 이외는, 실시예 1과 동일한 측정 조건에 따라 측정하였다. 또한, 대조 물질로서 분자량 측정용 표준품(쇼와 덴코사제 Shodex STANDARD P-82(분자량 5.9kDa)), 1당(글루코오스), 2당(수크로오스), 3당(라피노오스) 사용하였다.

도 12에 상청액 중의 한천 올리고당(비흡착 올리고당)의 분자량 분포를 나타낸다(대조 물질 M1: 5.9kDa(M1: 쇼와 덴코사제 Shodex STANDARD P-82, M2: 3당(라피노오스), M3: 2당(수크로오스), M4: 1당(글루코오스)). 회수 1 내지 5회째 모두 3당(라피노오스) 이상에 완만한 피크로 얻어졌다.

본 발명은 의약품, 식음료, 화장품 등의 재료가 되는 기능성 펩티드 또는 기능성 올리고당의 제조 분야에서 이용할 수 있다.

본 명세서에서 인용한 모든 간행물, 특허 및 특허 출원을 그대로 참고로 하여 본 명세서에 포함시키는 것으로 한다.

Claims

이하의 공정을 포함하는, 수불용성 고분자 화합물의 분해물의 제조 방법.
(A) 수불용성 고분자 화합물에 고체 산 촉매를 접촉시킨 후, 가열 처리를 행하고, 상청액을 회수하는 공정,
(B) 공정 (A)에 이어서, 해당 고체 산 촉매에 수성 매체를 가하여 교반하고, 가열 처리한 후, 상청액을 회수하는 공정,
(C) 공정 (B)에 이어서, 해당 고체 산 촉매를 수성 매체로 세정하고, 세정액을 회수하는 공정,
(D) 공정 (A)에서 회수한 상청액과, 공정 (B)에서 회수한 상청액과, 공정 (C)의 세정액을 합하여 고체 산 촉매에 비흡착의 화분을 얻는 공정,
(E) 공정 (D)에 이어서, 해당 고체 산 촉매로부터 흡착한 성분을 용출하고, 용출액을 회수하여 고체 산 촉매에 흡착한 화분을 얻는 공정.
제1항에 있어서, 수불용성 고분자 화합물이 수불용성 단백질 또는 수불용성 다당류인, 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 수불용성 고분자 화합물을 고체 산 촉매에 접촉시키기 전에 수성 매체에 침윤시키는 공정을 더 포함하는, 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 수불용성 고분자 화합물의 양이, 고체 산 촉매에 대해 질량비로 0.01 내지 0.5배인, 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공정 (A)에 있어서, 수불용성 고분자 화합물과 고체 산 촉매의 접촉 시의 수성 매체의 양을 고체 산 촉매에 대해 질량비로 1 내지 50배가 되도록 조정하는, 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공정 (A) 및 (B)의 가열 처리를, 40 내지 160℃에서 0.1 내지 168시간 행하는, 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공정 (A) 및 (B)의 조작을, 비흡착 화분에 있어서의 수불용성 고분자 화합물의 분해물의 수율이 50% 이상이 될 때까지 각각 복수회 반복하는, 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 고체 산 촉매가, 양이온 교환체, 제올라이트 및 규조토로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인, 방법.