KR20210022433A

KR20210022433A - 아스타잔틴 가용화 조성물 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20210022433A
Application number: KR1020190101937A
Authority: KR
Inventors: 최원일; 성대경; 오혜련; 이진실
Original assignee: 한국세라믹기술원
Priority date: 2019-08-20
Filing date: 2019-08-20
Publication date: 2021-03-03
Also published as: KR102349015B1

Abstract

본 발명은 레시틴 나노리포졸에 아스타잔틴이 로딩된 아스타잔틴 가용화 조성물, 상기 아스타잔틴 가용화 조성물의 제조 방법, 및 아스타잔틴 가용화 조성물 동결분체의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 아스타잔틴 가용화 조성물은 아스타잔틴의 수용해성을 개선시킬 수 있으며, 수크로즈를 이용한 아스타잔틴 가용화 조성물 동결분체는 아스타잔틴 가용화 조성물을 오랜 기간 안정하게 보관하고 동결건조 후 재분산시 아스타잔틴의 안정성 유지 및 분산성을 향상시킬 수 있다.

Description

아스타잔틴 가용화 조성물 및 이의 제조방법{Astaxanthin solubilizing composition and method for preparing same}

아스타잔틴(Astaxanthin)은 대부분의 붉은 색 해양 생물에 존재하는 카로티노이드로서, 비타민 E, 베타-카로틴이나 코엔자임 Q₁₀ 보다 뛰어난 항산화 효능을 가지고 있다. 또한, 면역 및 간 기능을 향상시키고 산화적 스트레스, 암 종양과 염증을 완화시킨다고 알려지면서 건강기능식품, 제약 및 화장품 산업에서의 활용이 조명되고 있다. 그러나, 아스타잔틴은 물에 대한 용해도가 매우 낮은 난용성 물질이라는 이유로 의약품, 건강기능식품 또는 식품의 용도로 범용성이 매우 낮고, 이중 결합 구조(conjugated double bond)로 이루어져 있는 구조적 특성상 빛, 방사선, 열, 산화와 같은 다양한 환경 요인으로 인해 쉽게 변성 및 파괴된다.

난용성 약물은 화합물의 구조상 소수성 부위를 포함하고 있어 물에 잘 녹지 않는 약물을 의미하며, 난용성으로 인해 그 실용성이 제한되는 경우가 많다. 예를 들어, 신약으로 개발되는 약물 중 약 41% 이상이 난용성으로 인하여 중도에 포기되고 있으며, 미국 약전(US Pharmacopeia)에 등재된 약물의 약 ⅓이상이 난용성 약물로 분류되고 있다. 이러한 난용성 물질을 사용하기 위해서는 난용성을 해결하기 위한 부가적인 물질이 첨가되어야 하나, 부가되는 물질의 독성으로 인하여 사용이 제한되는 사례가 다수 보고되고 있다. 예를 들면, 일반적으로 난용성 물질을 수용화하기 위해서는 유화제를 이용한 유화, 리포좀을 이용한 포집 등이 널리 이용되고 있는데, 인체에서 유래되지 않은 이물질의 혼입과 물리적 불안정성 등으로 인해 사용이 제한되고 있는 실정이다. 따라서, 아스타잔틴의 의약품, 식품 및 화장품에 응용에 있어 기온, 보관 장소 및 기간에 따른 변질을 막고, 장기간 안정성을 확보하여, 균질화된 수용액 상태를 유지하기 위한 노력은 필수적이며, 이는 지나치게 많은 유화제, 안정제 및 부형제 포함하지 않고 수행되어야 하기 때문에 보다 향상된 안정성을 지녀야 할 것이다.

이에 본 발명자들은 레시틴을 이용하여 난용성 약물인 아스타잔틴이 로딩된 레시틴 나노리포졸(Astaxanthin@Lecithin nanoliposol, ASTA@Lec NS)을 제조하는 경우, 아스타잔틴의 수용해성을 개선할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 또한, 본 발명자들은 수크로즈(sucrose)를 동결보호제로 사용하여 아스타잔틴@레시틴 나노리포졸을 가루 형태로 제조하는 경우, 오랜 기간 안정하게 보관하고 동결건조 후 재분산시 아스타잔틴의 안정성 유지 및 분산성이 향상될 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

선행문헌

1. 대한민국 공개특허 제10-2009-0107036호

2. 대한민국 공개특허 제10-2013-0079401호

본 발명은 레시틴 나노리포졸에 아스타잔틴이 로딩된 아스타잔틴 가용화 조성물, 상기 아스타잔틴 가용화 조성물의 제조 방법, 및 수크로즈를 이용한 아스타잔틴 가용화 조성물 동결분체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 따른 아스타잔틴, 레시틴 및 수크로즈의 화학식을 도 1에 나타내었다.

본 명세서에서 사용된 용어 “아스타잔틴”은 C₄₀H₅₂O₄의 구조식을 가지며, 이의 유도체를 포함할 수 있다. 상기 아스타잔틴은 식물류, 조류(藻類), 갑각류 및 박테리아 등의 천연물로부터 유래한 것일 수 있고, 합성된 것일 수도 있다. 상기 아스타잔틴은 적색 효모 파피아, 녹조 헤마토코쿠스, 해양성 세균, 크릴 등으로부터 추출하여 사용할 수 있고, 상업적으로 판매되는 것을 구입하여 사용할 수도 있다.

제1구현예에 따르면,

본 발명은 레시틴 나노리포졸에 아스타잔틴이 로딩된 것을 특징으로 하는 아스타잔틴 가용화 조성물을 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 아스타잔틴 가용화 조성물에 있어서, 상기 아스타잔틴 가용화 조성물에 로딩되는 아스타잔틴의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 10 내지 20 중량%, 바람직하기는 15 중량%인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 아스타잔틴 가용화 조성물에 있어서, 상기 아스타잔틴 가용화 조성물은 10 내지 200 nm의 입자크기를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 아스타잔틴 가용화 조성물에 있어서, 상기 아스타잔틴 가용화 조성물은 약제학적 조성물인 것을 특징으로 한다. 상기 약제학적 조성물은 노화 방지, 항염증, 피로회복 또는 면역체계 강화 효과를 가질 수 있다. 상기 약제학적 조성물은 과립제, 산제, 피복정, 정제, 캡슐제, 좌제, 시럽, 즙, 현탁제, 유제, 점적제 또는 주사 가능한 액체 및 활성 화합물의 서방출형 제제 형태를 가질 수 있다. 상기 약제학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구투여(예를 들어, 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)할 수 있으며, 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 시간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.

본 발명에 따른 아스타잔틴 가용화 조성물에 있어서, 상기 아스타잔틴 가용화 조성물은 식품 조성물인 것을 특징으로 한다. 상기 식품 조성물은 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류, 요거트류 및 유산균제를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 또는 비타민 복합제을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 아스타잔틴 가용화 조성물에 있어서, 상기 아스타잔틴 가용화 조성물은 화장료 조성물인 것을 특징으로 한다. 상기 화장료 조성물은 피부노화방지, 주름제거, 아토피 방지, 미백 또는 보습효과를 가질 수 있다. 상기 화장료 조성물은 스킨로션, 스킨 소프너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스처 로션, 영양로션, 마사지크림, 영양크림, 모이스처크림, 핸드크림, 에센스, 영양에센스, 팩, 비누, 샴푸, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디로션, 바디클렌저, 유액, 립스틱, 메이크업 베이스, 파운데이션, 프레스파우더, 루스파우더 또는 아이섀도로 제형화 될 수 있다. 상기 화장료 조성물은 수성 비타민, 유성 비타민, 고분자 펩티드, 고분자 다당, 스핑고 지질 등의 통상의 성분들을 포함할 수 있으며, 당업자에게 널리 공지된 기술에 따라 용이하게 제조될 수 있다. 또한, 각 제형의 조성물에 있어서, 피부개선 원료로써 아스타잔틴 이외의 다른 성분들을 화장료의 제형 또는 사용목적에 따라 당업자가 어려움 없이 적합하게 선정하여 배합할 수도 있다. 예를 들면, 항산화제, 자외선 차단제, 각질층 박리제, 계면활성제, 항료, 색소, 방부제, pH 조정제, 킬레이트제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 그리고 담체를 포함할 수 있다.

제2구현예에 따르면, 본 발명은

(A) 아스타잔틴 및 레시틴을 유기용매에 첨가하여 상온에서 반응시키는 단계;

(B) 상기 단계 (A)의 반응 용액을 증류수에 첨가하여 균질화하는 단계; 및

(C) 상기 반응 용액으로부터 유기 용매를 제거하는 아스타잔틴 및 레시틴 나노리포졸(Nanoliposol)을 제조하는 단계

를 포함하는 아스타잔틴 가용화 조성물의 제조 방법을 제공하고자 한다. 본 발명에 따른 아스타잔틴 가용화 조성물의 제조 방법에 대한 모식도를 도 2에 나타내었다.

본 발명에 따른 아스타잔틴 가용화 조성물의 제조 방법에 있어서, 상기 유기용매는 클로로포름 또는 에탄올인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 아스타잔틴 가용화 조성물의 제조 방법에 있어서, 상기 아스타잔틴의 함량은 아스타잔틴 및 레시틴 나노리포졸의 중량을 기준으로 10 내지 20 중량%, 바람직하기는 15 중량%인 것을 특징으로 한다.

제3구현예에 따르면, 본 발명은

(D) 상기 제조된 아스타잔틴 가용화 조성물에 수크로즈를 첨가하여 동결건조시키는 단계

를 포함하는 아스타잔틴 가용화 조성물 동결분체의 제조 방법을 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 아스타잔틴 가용화 조성물 동결분체의 제조방법에 있어서, 상기 수크로즈의 함량은 아스타잔틴 및 레시틴 나노리포졸의 중량을 기준으로 5 내지 15 중량%, 바람직하기는 10 중량%인 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 아스타잔틴, 레시틴 및 수크로즈의 화학 구조식을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 아스타잔틴 가용화 조성물의 제조 방법을 나타낸다.
도 3은 실시예 1에 따른 3차 증류수 분산 후 레시틴, 아스타잔틴, 및 아스타잔틴 및 레시틴 나노리포졸의 사진을 나타낸다.
도 4는 실시예 1에 따른 용매 제거 후 아스타잔틴 함량별 아스타잔틴 및 레시틴 나노리포졸의 사진을 나타낸다.
도 5는 실시예 1에 따른 아스타잔틴 함량별 아스타잔틴 및 레시틴 나노리포졸의 크기, 분산값, 및 표면전하를 나타낸다.
도 6은 실시예 2에 따른 동결건조 후 아스타잔틴 및 레시틴 나노리포졸의 수크로즈 함량별 사진을 나타낸다.
도 7은 실시예 2에 따른 동결건조 후 아스타잔틴 및 레시틴 나노리포졸의 수크로즈 함량별 크기 및 분산값을 나타낸다.

이하, 발명의 이해를 돕기 위해 다양한 실시예를 제시한다. 하기 실시예는 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 발명의 보호범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예>

실시예 1. 아스타잔틴@레시틴 나노리포졸(ASTA@Lec NS) 수용액의 제조

다양한 농도의 아스타잔틴(0, 0.4, 1, 2, 3, 4, 10mg/ml)을 1ml의 클로로포름(또는 에탄올)에 넣고 레시틴(20mg)를 첨가하여 상온에서 2시간 동안 rotatory shaker를 이용해 반응시켰다. 530rpm으로 stirring하고 있는 5ml의 3차 증류수(deionized water)에 상기 반응용액을 천천히 dropwise하고, 5분 동안 homogenizer(5000rpm)로 균질화하여 ASTA@Lec NS 수용액을 제조하였다. 그 결과, 아스타잔틴 자체는 3차 증류수(수용액)에서 잘 분산되지 않았으나, 레시틴에 담지된 경우 뭉침 없이 ASTA@Lec NS이 제조되는 것으로 확인되었다(도 3).

한편, 아스타잔틴의 담지량에 따른 ASTA@Lec NS의 크기 및 분산도를 Zetasizer (ELSZ-2000, Otsuka) 장비를 이용하여 분석한 결과, ASTA@Lec NS의 표면전하는 아스타잔틴 담지 전과 후 큰 변화 없이 약 -35mV이었으나, 아스타잔틴의 담지량이 15wt% 초과하는 경우 ASTA@Lec NS의 크기가 약 170nm에서 190nm까지 현저히 증가하였고, 표면전하도 20wt%의 loading capacity부터 변화하기 시작하였다. 따라서, 레시틴 나노리포졸 내에 아스타잔틴의 최적의 loading capacity는 15wt%인 것으로 확인되었다(도 4 및 도 5).

실시예 2. 아스타잔틴@레시틴 나노리포졸(ASTA@Lec NS) 분말의 제조

실시예 1에서 제조된 ASTA@Lec NS 수용액에서 유기용매를 제거하기 위해 3시간 동안 진공건조하였다. 20분간 초음파 균질기 (진폭=20%, 5초 on/15초 off)를 이용해 균질시킨 뒤, 나노리포졸 용액에 수크로즈를 첨가하여 3일간 동결 건조하였다. 동결 건조 후 수크로즈 함량 (0, 1, 5, 10, 15 wt.%)에 따른 ASTA@Lec NS (ASTA LC: 5wt.%)의 형상을 관찰하였다.

그 결과, 수크로즈를 첨가하여 나노리포졸을 동결 건조했을 때 수크로즈 함량이 높아질수록 결정이 생기고 가루 형태로 만들기 용이한 것으로 나타났다(도 6). 특히, 수크로즈 함량이 10wt.%인 경우 크기가 약 130nm 이하, 분산값이 약 0.2 이하로 ASTA@Lec NS 분말이 안정적으로 형성되는 것으로 확인되었다(도 7).

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims

레시틴 나노리포졸에 아스타잔틴이 로딩된 것을 특징으로 하는 아스타잔틴 가용화 조성물.
제1항에 있어서,
상기 아스타잔틴 가용화 조성물에 로딩되는 아스타잔틴의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 10 내지 20 중량%인 것을 특징으로 하는 것인, 아스타잔틴 가용화 조성물.
제1항에 있어서,
상기 아스타잔틴 가용화 조성물은 10 내지 200 nm의 입자크기를 가지는 것을 특징으로 하는 것인, 아스타잔틴 가용화 조성물.
제1항에 있어서,
상기 아스타잔틴 가용화 조성물은 노화 방지, 항염증, 피로회복 또는 면역체계 강화를 위한 약제학적 조성물인 것을 특징으로 하는 것인, 아스타잔틴 가용화 조성물.
제1항에 있어서,
상기 아스타잔틴 가용화 조성물은 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류, 요거트류 및 유산균제를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 또는 비타민 복합제를 포함하는 식품 조성물인 것을 특징으로 하는 것인, 아스타잔틴 가용화 조성물.
제1항에 있어서,
상기 아스타잔틴 가용화 조성물은 피부노화방지, 주름제거, 아토피 방지, 미백 또는 보습효과를 위한 화장료 조성물인 것을 특징으로 하는 것인, 아스타잔틴 가용화 조성물.
(A) 아스타잔틴 및 레시틴을 유기용매에 첨가하여 상온에서 반응시키는 단계;
(B) 상기 단계 (A)의 반응 용액을 증류수에 첨가하여 균질화하는 단계;
(C) 상기 반응 용액으로부터 유기 용매를 제거하는 아스타잔틴 및 레시틴 나노리포졸(Nanoliposol)을 제조하는 단계; 및
(D) 상기 제조된 아스타잔틴 및 레시틴 나노리포졸에 수크로즈를 첨가하여 동결건조시키는 단계
를 포함하는 아스타잔틴 가용화 조성물 동결분체의 제조 방법.
제7항에 있어서,
상기 유기용매는 클로로포름 또는 에탄올인 것을 특징으로 하는 것인, 아스타잔틴 가용화 조성물 동결분체의 제조 방법.
제7항에 있어서,
상기 아스타잔틴의 함량은 아스타잔틴 및 레시틴 나노리포졸의 중량을 기준으로 10 내지 20 중량%인 것을 특징으로 하는 것인, 아스타잔틴 가용화 조성물 동결분체의 제조 방법.
제7항에 있어서,
상기 수크로즈의 함량은 아스타잔틴 및 레시틴 나노리포졸의 중량을 기준으로 5 내지 15 중량%인 것을 특징으로 하는 것인, 아스타잔틴 가용화 조성물 동결분체의 제조 방법.