KR20190061274A - 오리오바시디움 균주 및 이의 배양물로부터 분리한 생물학적 계면활성제 - Google Patents

오리오바시디움 균주 및 이의 배양물로부터 분리한 생물학적 계면활성제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오리오바시디움 플루란스(Aureobasidium pullulans) DY08061-2-21 (기탁번호 KCCM11890P) 균주로부터 생산되는 생물학적 계면활성제의 활성을 가지는 화합물에 관한 것이다.
생물학적 계면활성제의 활성성분을 가지는 화합물의 구조를 분광법을 이용하여 확인하였다.
본 발명의 생물학적 계면활성제의 활성성분은 다양한 용도로 이용이 가능하며, 예컨대 세정 및 정화용 조성물 등으로 이용할 수 있으며, 그 이외에도 의약품, 식품, 화장품, 육상과 해상의 유류 오염 정화, 처리조의 유지방 분해 등 화학합성 계면활성제가 사용되는 대부분의 다양한 산업분야에서 사용할 수 있다.

Description

오리오바시디움 균주 및 이의 배양물로부터 분리한 생물학적 계면활정제{AN AUREOBASIDIUM SP. STRAIN AND A BIOSURFACTANT ISOLATED FROM THE SAME}
본 발명은 오리오바시디움 균주로 및 이의 배양물로부터 분리된 화합물의 생물학적 계면활성제로서의 용도에 관한 것이다.
계면활성제는 의약학, 농업, 향장산업 등의 다양한 산업에서 폭넓게 활용되고 있다.
현재 상업적으로 이용되는 계면활성제는 대부분 석유로 만든 화학합성 계면활성제로서 그 생산량은 세계적으로 매년 약 1천만톤에 이른다. 이와 같은 계면활성제는 화학합성으로 제조하기 때문에 그 과정에서 오염원이 배출되는 등의 문제점이 있었다.
따라서 최근 환경오염에 대한 인식의 확대와 친환경소재에 대한 선호도의 증가에 따라 이를 대체할 수 있는 환경친화적인 계면활성제의 개발이 시급한 실정이다.
최근 생물공학의 발달은 미생물의 biosurfactant(생물학적 계면활성제)를 그 대안으로 급부상시켰다.
생물학적 계면활성제는 미생물이 생산하는 양친매성 물질로서 생분해성 계면활성제를 의미한다.
생물학적 계면활성제는 화학합성 계면활성제와 비교하여 생분해가 가능하고, 극한의 온도나 pH에서 활성을 유지하며, 독성이 낮고, 발효에 의한 대량생산이 가능하다는 장점이 있다.
이에 생물학적 계면활성제는 원유 회수, 의약품 및 식품산업, 화장품, 비누, 경피용 DDS(drug delivery system) 등 다양한 산업에서의 활용 가능성이 대두되어 그에 따른 연구가 활발히 진행되고 있다.
최근까지 미생물로부터 수종의 계면활성제가 분리되어 이용되고 있으나 더 강한 효과를 나타내는 다양한 종의 미생물 확보 및 이로부터 강력한 생물학적 계면활성제의 발굴이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
이에 본 발명자는 한국등록번호 10-1446219호, 한국등록번호 10-1365711호, 한국등록번호 10-1278272호 등 균주로부터 분리한 화합물의 생물학적 계면활성제로서의 용도를 여럿 밝혀온 바 있다.
본 발명은 위의 연구에서 더 나아가 강력한 생물학적 계면 활성을 지닌 새로운 미생물소재를 탐색 및 발견하고, 이로부터 활성성분을 분리, 정제한 뒤, 분광분석방법으로 화학구조를 규명한 것이다.
본 명세서는 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌을 참조하고, 그 인용을 표시하였다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용을 명확하게 설명하는데 활용될 수 있다.
한국등록번호 10-1446219호 한국등록번호 10-1365711호 한국등록번호 10-1278272호
본 발명자들은 천연물 기반 계면활성제로서 인체에 안전하고, 강력한 계면활성 효과를 나타내는 화합물을 개발하고자 노력하였다. 그 결과 효모로부터 분리된 화합물이 뛰어난 계면활성 효과를 보유한다는 것을 발견함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 효모로부터 분리된 화합물 및 이들의 생물학적 계면활성제로서의 용도에 관한 것이다. 본 발명의 생물학적 계면활성제는 강력한 계면활성 효과를 보유하며, 생분해가 가능하고 독성이 낮아 인체에 안전하다. 또한, 본 발명의 생물학적 계면활성제는 미생물의 배양에 의해 대량생산이 가능하여 환경 친화적이다.
따라서, 본 발명의 목적은 화합물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 화합물의 계면활성제로서의 용도를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 화합물을 효모로부터 분리하는 단계를 포함하는 생물학적 계면활성제의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 하기 화학식 1로 표기되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 화합물은 균주로부터 분리된 것이다.
본 발명에서 이용할 수 있는 균주는 당업계에 알려진 다양한 균주를 이용할 수 있으며, 바람직하게는 오리오바시디움 속(Aureobasidium sp.) 균주, 보다 바람직하게는 기탁번호 KCCM11890P의 오리오바시디움 속 균주이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 화합물은 생물학적 계면활성제로서 특징을 갖는다.
생물학적 계면활성제는 종래의 화학합성 계면활성제와 비교하여 낮은 독성 및 높은 생분해 효과에 의해 종래의 환경오염 문제를 극복할 수 있다. 또한, 생물학적 계면활성제는 기존의 방법으로는 합성하기 어려운 복잡한 화학구조를 갖고 있어 특수한 목적으로 사용될 수 있고, 표면장력 저하능력, 온도, pH에 대한 안정성 등 계면활성제의 물리·화학적 면에서 기존의 화학합성 계면활성제와 거의 대등한 효과를 갖고 있어 사용가치가 매우 높다(Ishigami et al., 1987. Chem . Lett ., 763).
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 화합물을 포함하는 세정 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 생물학적 계면활성제로서 사용될 수 있는 화합물은 강력한 계면활성 효과를 보유하고 있으며, 특히 직물의 세척 및 세정 적용을 위해 적합하다. 또한, 본 발명에 따른 계면활성제는 경질 표면의 세정 및 광택을 위해 사용될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 화합물을 포함하는 화장용 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 생물학적 계면활성제로서 사용될 수 있는 화합물은 비누, 샴푸, 크림 또는 로션에서 유화제로서 유리하게 사용될 수 있다.
상기 용도 외에도 본 발명의 화합물은 의약품, 식품, 원유의 2차 회수, 펄프와 제지 산업, 육상과 해상의 유류 오염 정화, 처리조의 유지방 분해 등 화학합성 계면활성제가 사용되는 대부분의 다양한 산업분야에서 사용될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 오리오바시디움 플루란스(Aureobasidium pullulans) DY08061-2-21 (기탁번호 KCCM11890P) 균주로부터 상기 화학식 1의 화합물을 분리하는 단계를 포함하는 생물학적 계면활성제의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 화학식 1의 화합물을 생산하는 오리오바시디움 플루란스(Aureobasidium pullulans) DY08061-2-21 (기탁번호 KCCM11890P) 균주를 제공한다.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:
(1) 본 발명은 균주로부터 분리된 화합물을 제공한다.
(2) 또한, 본 발명은 상기 화합물의 생물학적 계면활성제로서의 용도를 제공한다.
(3) 본 발명의 생물학적 계면활성제는 강력한 계면활성 효과를 보유하며, 생분해가 가능하고 독성이 낮아 인체에 안전하다. 또한, 본 발명의 생물학적 계면활성제는 미생물의 배양에 의해 대량생산이 가능하여 환경 친화적이다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 활성 성분의 분리 및 정제 과정을 나타낸 모식도이다.
도 2는 Dianion HP-20 column chromatography의 용출물에 대한 silica gel TLC(thin-layer chromatography) 분석 결과이다.
도 3은 reversed-phase MPLC(Medium pressure liquid chromatography)의 분획물에 대한 silica gel TLC 분석 결과이다.
도 4는 Sephadex LH-20 column chromatography의 분획물에 대한 silica gel TLC 분석 결과이다.
도 5는 분획물 Fr. II의 농축물의 reversed-phase MPLC로 얻은 분획물에 대한 silica gel TLC 분석 결과이다.
도 6은 화합물 DY-1의 1H NMR spectrum을 측정한 결과이다.
도 7은 화합물 DY-2의 1H NMR spectrum을 측정한 결과이다.
도 8은 화합물 DY-2의 13C NMR spectrum을 측정한 결과이다.
도 9는 화합물 DY-2의 1H-1H COSY spectrum을 측정한 결과이다.
도 10은 1H-1H COSY spectrum에 의하여 규명된 화합물 DY-2의 부분 구조를 나타낸 것이다.
도 11은 화합물 DY-2의 HMQC spectrum을 측정한 결과이다.
도 12는 화합물 DY-2의 HMBC spectrum을 측정한 결과이다.
도 13은 HMBC Spectrum에서 관찰된 long-range correlation으로부터 규명된 화합물 DY-2의 화학구조를 나타낸 것이다.
도 14는 화합물 DY-2의 ESI-mass spectrum을 측정한 결과이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.
본 명세서에 있어서, 범위가 변수에 대해 기재되는 경우, 상기 변수는 상기 범위의 기재된 종료점들을 포함하는 기재된 범위 내의 모든 값들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "5 내지 10"의 범위는 5, 6, 7, 8, 9, 및 10의 값들뿐만 아니라 6 내지 10, 7 내지 10, 6 내지 9, 7 내지 9 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 내지 8.5 및 6.5 내지 9 등과 같은 기재된 범위의 범주에 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 또한 예를 들면, "10% 내지 30%"의 범위는 10%, 11%, 12%, 13% 등의 값들과 30%까지를 포함하는 모든 정수들뿐만 아니라 10% 내지 15%, 12% 내지 18%, 20% 내지 30% 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 10.5%, 15.5%, 25.5% 등과 같이 기재된 범위의 범주 내의 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다.
본 발명에서 사용한 분석기기는 다음과 같다.
질량분석 스펙트럼(mass spectrum)의 측정
FAB-mass는 Jeol(Japan)사의 JMS-700 MSTATION mass spectrometer를 사용하였으며, mass 측정 시 matrix로는 glycerol 혹은 m-nitrobenzyl alcohol을 사용하였다. High-resolution FAB-mass 측정 시 internal standard로서 polyethylene glycol을 사용하였다.
핵자기공명 스펙트럼(NMR spectrum)의 측정
핵자기공명 스펙트럼은 JEOL사(Japan)의 JNM-ECA600 600MHz FT-NMR spectrometer를 사용하였으며, 내부표준물질로는 TMS(tetramethylsilane)를 사용하였다. 용매로는 CDCl3를 사용하였으며, chemical shift는 ppm(δ)으로 나타내었다. NMR spectrum은 1H NMR, 13C NMR 등의 1차원 NMR(one-dimensional NMR)을 비롯하여 1H-1H COSY, HMQC, HMBC 등의 2차원 NMR(two-dimensional NMR)을 측정하였다.
시약
각 정제과정 및 column chromatography에서 사용한 hexane, ethyl acetate, chloroform, methanol, acetone 등의 용매는 SK케미칼(Korea), 대정화금(Korea) 제품을, HPLC 용매는 Merck(Germany), Baxter(Burdick & Jackson, USA) 제품을 사용하였고, NMR 용매인 CDCl3 등은 Aldrich(USA) 제품을 사용하였다. 물질의 분리 및 정제를 위하여 순상 TLC(Merck, Kieselgel 60F, 70-230 mesh, USA) 및 역상 TLC (Merck, RP-18, F254, USA), Sephadex LH-20(Pharmacia, bead size 25-100 ㎛, Sweden), ODS sep-pak cartridge(Alltech, RP-18, USA) 등을 사용하였다.
본 발명에 있어서 균주의 선별, 활성성분의 분리 시 계면활성제로서의 활성은 물에 녹인 시료 또는 화합물 20㎕를 파라 필름에 올린 뒤, 퍼지는 정도로 측정하였다. 이때 동량의 증류수를 비교구로 사용하였다.
실시예1 : 균주의 배양
바위게의 내장으로부터 오리오바시디움 플루란스(Aureobasidium pullulans) DY08061-2-21 균주를 분리하였다. 상기 오리오바시디움 플루란스 DY08061-2-21 균주는 2016년 09월 12일자로 한국미생물보존센터에 기탁되었다(기탁번호 KCCM11890P).
상기 오리오바시디움 플루란스 DY08061-2-21를 50ℓ의 발효조를 사용하여 30ℓ의 M2 배지(KH2PO4, MgSO4, NaNO3, Yeast extract, 8% glucose)에서 소포제를 넣지 않고 4일간 배양하였다.
배양액을 원심분리하여 얻은 상등액에 15ℓ의 에탄올을 첨가하고 교반한 뒤 하루 동안 방치하였다. 이 후 다당류로 보이는 부유물 및 침전물을 체로 걸러 제거하였다. 다시 한 번 원심분리하여 상등액을 취하였다. 이를 농축 및 동결건조하였다.
실시예2 : 활성 성분의 분리 및 정제
도 1은 상기 오리오바시디움 플루란스 DY08061-2-21의 배양상등액에서 활성 성분을 분리 및 정제한 방법을 간략히 도시한 것이다. 구체적인 방법은 아래와 같다.
(S1) 상기 배양상등액의 농축물에 대한 Dianion HP-20 column chromatography를 수행하였다. 상기 녹축물을 Dianion HP-20 resin에 흡착시킨 뒤, 각각 50%, 100% 메탄올(methanol)로 용출시켰다. 그 용출물의 silica gel TLC(thin-layer chromatography) 분석을 수행하였다. 그 결과는 도 2와 같다.
(S2) 100% 메탄올의 분획물을 농축한 후, 메탄올 수용액(60%→100%, v/v)을 용출 용매로 하는 reversed-phase MPLC(Medium pressure liquid chromatography)를 수행하여 활성 분획을 분리하였다. 활성을 나타내는 분획물의 silica gel TLC 분석을 수행하였다. 그 결과는 도 3과 같다.
(S3) 활성을 나타내는 80%~90% 메탄올의 분획물에 대해 메탄올을 용출 용매로 이용하는 Sephadex LH-20 column chromatography를 수행하여 2개의 분획 Fr. I과 Fr. II로 나누었다. 활성을 나타내는 분획물의 silica gel TLC 분석을 수행하였다. 그 결과는 도 4와 같다.
(S4) 상기 분획물 Fr. II를 농축한 후, 70% 메탄올을 용매로 하는 reversed-phase MPLC를 수행하여 2개의 분획 Fr. II-1과 Fr. II-2로 나누었다. 활성을 나타내는 분획물의 silica gel TLC 분석을 수행하였다. 그 결과는 도 5와 같다.
(S5) 2개의 분획 Fr. II-1과 Fr. II-2 각각에 대해 클로로포름-메탄올(20:1→10:1, v/v)을 용출 용매로 하는 silica gel column chromatography를 수행하여 활성 성분인 화합물 DY-1 (8 mg)과 DY-2 (16.8 mg)를 분리 및 정제하였다.
실시예3 : 활성 성분 DY-1 및 DY-2의 화학구조 해석
활성 성분 DY-1 및 DY-2의 화학구조를 규명하기 위해 1H NMR, 13C NMR 등의 1차원 NMR과 1H-1H COSY, HMQC, HMBC 등의 2차원 NMR spectrum을 측정하였고, 분자량을 밝히기 위해 ESI-mass spectrum을 측정하였다.
1) 화합물 DY-1 및 DY-2에 대하여
먼저 DY-1의 화학구조의 규명을 위하여 CDCl3에 시료를 녹인 후 1H NMR spectrum을 측정하여 해석하였다.
1 H NMR spectrum의 측정 및 해석: 1H NMR spectrum을 측정한 결과를 도 6에 도시하였다.
- 4.68, 4.37 ppm에서 두 개의 oxygenated methane;
- 2.71/2.60, 1.95/1.72, 1.70/1.57, 1.49/1.38, 1.30, 1.29 ppm에서 6개의 methylene; 및
- 0.88 ppm에서 한 개의 methyl 기에 유래하는 proton이 관찰되었다.
다음으로 DY-2의 화학구조의 규명을 위하여 CDCl3에 시료를 녹인 후 1H NMR spectrum을 측정하여 해석하였다.
1 H NMR spectrum의 측정 및 해석: 1H NMR spectrum을 측정한 결과를 도 7에 도시하였다.
- 4.68, 4.36 ppm에서 두 개의 oxygenated methane;
- 2.70/2.60, 1.95/1.73, 1.69/1.57, 1.49/1.38, 1.30, 1.29 ppm에서 6개의 methylene; 및
- 0.87 ppm에서 한 개의 methyl 기에 유래하는 proton이 관찰되었다.
도 6 및 도 7의 결과로부터 화합물 DY-1은 화합물 DY-2와 동일함을 알 수 있다. 따라서 이하의 과정은 순도가 높은 DY-2 화합물을 이용하여 진행하였다.
2) 화합물 DY-2의 화학구조 해석
13 C NMR spectrum의 측정 및 해석: 13C NMR spectrum을 측정한 결과를 도 8에 도시하였다. 총 10개의 피크가 관찰되었다.
- 170.6 ppm에서 한 개의 carbonyl carbon;
- 75.9, 62.7 ppm에서 두 개의 oxygenated methine carbon;
- 38.6, 35.9, 35.4, 31.5, 24.5, 22.5 ppm에서 6개의 methylene carbon;
- 14.0 ppm에서 한 개의 methyl carbon이 관찰되었다.
1 H- 1 H COSY spectrum의 측정 및 해석: 화합물 DY-2의 화학구조를 규명하기 위하여 상호 이웃한 수소간의 상관관계(3 J H -H)를 규명할 수 있는 1H-1H COSY spectrum을 측정하였다. 그 결과를 도 9에 도시하였다.
그 결과 2.70/2.60 ppm의 methylene proton과 4.36 ppm의 oxygenated methine proton, 4.36 ppm의 oxygenated methine proton과 1.95/1.73 ppm의 methylene proton, 1.95/1.73 ppm의 methylene proton과 4.68 ppm의 oxygenated methine proton, 4.68 ppm의 oxygenated methine proton과 1.69/1.57 ppm의 methylene proton, 1.69/1.57 ppm의 methylene proton과 1.49/1.38 ppm의 methylene proton, 1.29 ppm의 methylene proton과 0.87 ppm의 methyl proton 사이에서 correlation이 관찰되었다.
도 10은 최종적으로 구조가 규명된 상기 활성 성분 DY-2의 화학구조에서 본 1H-1H COSY spectrum을 통해 해석된 부분 구조를 표시한 것이다. 도 10에서 굵게 표시된 부분이 상기 부분 구조에 해당한다.
HMQC spectrum의 측정 및 해석: 화합물 DY-2의 화학구조를 규명하기 위하여 수소-탄소간의 상관관계(1 J C -H)를 규명할 수 있는 HMQC spectrum을 측정하였다. 그 결과를 도 11에 도시하였다. 그 결과 본 화합물을 구성하는 모든 수소와 탄소간의 상관관계를 규명할 수 있었다.
HMBC spectrum의 측정 및 해석: 화합물 DY-2의 화학구조를 규명하기 위하여 수소-탄소간의 2-bond 혹은 3-bond 결합 관계(2 J C -H, 3 J C -H)를 규명할 수 있는 HMBC spectrum을 측정하였다. 그 결과를 도 12에 도시하였다.
4.36 ppm의 oxygenated methine proton과 2.70/2.60 ppm의 methylene proton으로부터 170.6 ppm의 carbonyl carbon과 1.69/1.57 ppm의 methylene proton과 0.87 ppm의 methyl proton으로부터 31.5 ppm의 methylene carbon에 long-range correlation이 관찰되었다. 도 13은 HMBC Spectrum에서 관찰된 long-range correlation으로부터 규명된 화합물 DY-2의 화학구조를 도시한 것이다.
또한 ester carbonyl은 75.9 ppm의 탄소와 결합하여 lactone ring을 형성함을 알 수 있었다.
상기 결과를 바탕으로 화합물 DY-2의 화학구조를 3-hydroxy-5-decanolide로 결정하였다. 특히 규명된 화학구조를 바탕으로 database 검색을 수행한 결과 본 화합물은 다양한 입체이성체가 보고되었으며 그 중에서도 효모에서 밝혀진 3R, 5R의 입체와 탄소의 chemical shift가 잘 일치하여 (+)-(3R, 5R)-3-hydroxy-5-decanolide로 결정하였다.
ESI -mass spectrum의 측정 및 해석: NMR spectrum의 측정 및 해석으로부터 규명된 활성성분 DY-2의 화학구조를 확인하기 위하여 positive mode에서 ESI-mass spectrum을 측정하여 해석하였다. 그 결과를 도 14에 도시하였다. 이를 참조하면, m/z 187.1에서 [M+H]+, m/z 209.1에서 [M+Na]+, m/z 373.2에서 [2M+H]+, m/z 395.1에서 [2M+Na]+ peak가 관찰됨을 알 수 있고, 이에 따라 화합물 DY-2의 분자량이 186이라는 결론을 얻었다. 이는 NMR spectrum의 측정 및 해석으로부터 규명된 활성성분 DY-2의 화학구조 (+)-(3R, 5R)-3-hydroxy-5-decanolide와 정확히 일치하였다.
표면장력 측정: 표면장력계 (Tensiometer, Sigma 700 Tensiometer (KSV Instruments Ltd., Finland))를 이용하여, 표면장력을 측정하였다. 본 발명에 따른 활성물질 DY-2는 1.0mg/ℓ에서 33.04 dyne/cm로 낮은 표면장력을 보였다.
이상으로 본 발명에 대해 상세히 설명하였다. 다만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에 의해 정해진다.
한국미생물보존센터(국외) KCCM11890P 20160912

Claims (5)

  1. 하기 화학식 1로 표기되는 화합물.
    [화학식 1]
    Figure pat00002
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 오리오바시디움 플루란스(Aureobasidium pullulans) DY08061-2-21 (기탁번호 KCCM11890P)로부터 분리된 것인 화합물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 생물학적 계면활성제인 화합물.
  4. 오리오바시디움 플루란스(Aureobasidium pullulans) DY08061-2-21 (기탁번호 KCCM11890P)로부터 하기 화학식 1의 화합물을 분리하는 단계를 포함하는 생물학적 계면활성제의 제조방법.
    [화학식 1]
    Figure pat00003
  5. 하기 화학식 1의 화합물을 생산하는 오리오바시디움 플루란스(Aureobasidium pullulans) DY08061-2-21 (기탁번호 KCCM11890P) 균주.
    [화학식 1]
    Figure pat00004
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KR101365711B1 (ko) 2013-04-30 2014-02-21 재단법인 경북해양바이오산업연구원 효모로부터 분리된 신규한 생물학적 계면활성제
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