KR20220095932A - High hlb lecithin manufacture system and high hlb lecithin manufactured by using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a high hydrophilic-lipophilic balance (HLB) lecithin manufacturing system, and high HLB lecithin manufactured by using the same and, more specifically, to a high HLB lecithin manufacturing system comprising: a reaction device that performs transesterification by adding a biocatalyst to a reaction solution containing standard lecithin and fatty acids; and a degreasing device for removing lipids from a transesterification reaction product, and to a high HLB lecithin manufactured by using the same.

Description

고 HLB 레시틴의 제조시스템 및 그를 이용하여 제조된 고 HLB 레시틴{HIGH HLB LECITHIN MANUFACTURE SYSTEM AND HIGH HLB LECITHIN MANUFACTURED BY USING THE SAME}High HLB lecithin manufacturing system and high HLB lecithin manufactured using the same

본 발명은 고 HLB 레시틴의 제조시스템 및 그를 이용하여 제조된 고 HLB 레시틴에 관한 것으로서, 레시틴의 HLB(hydorphilic-lipophilic balance; 친수성-지용성 균형)를 조절하여 용해성 및 제형 안정성이 향상된 레시틴을 제조할 수 있는 고 HLB 레시틴의 제조시스템 및 그를 이용하여 제조된 고 HLB 레시틴에 관한 것이다.The present invention relates to a high HLB lecithin production system and high HLB lecithin prepared using the same, and it is possible to prepare lecithin with improved solubility and formulation stability by controlling the HLB (hydrophilic-lipophilic balance) of lecithin. It relates to a system for producing high HLB lecithin and to high HLB lecithin produced using the same.

레시틴은 대두, 해바라기씨, 계란 노른자 등으로부터 얻은 기름 중 지방산 및 중성지방을 제거한 정제물로, 주성분은 포스파티딜콜린(phosphatidylcholine)이며, 포스파티딜에탄올아민(phosphatidylethanolamine), 다이애씰글리세롤포스페이트(diacylglycerol phosphate) 등의 인지질이다. 인지질은 글리세롤의 알코올 중 1, 2번 탄소의 하이드록실기가 지방산과 에스터 결합되어 있고, 3번 탄소에 인산, 에탄올아민인산(phosphorylethanolamine), 콜린인산(phosphocholine) 등이 인산에스터(phosphoester) 결합되어 있는 물질로, 전형적인 친수성 머리-소수성 꼬리형(hydrophilic head and hydrophobic tail type) 계면활성제이다. 천연에서 발견되는 인지질은 2 갈래의 지방산이 나란히 배열된 위상학적 구조상 수용액상에서 인지질 이중층으로 구성된 층상 반복구조인 라멜라 구조를 형성하는 특징이 있다. 이러한 특성 때문에 레시틴은 각종 친수성 소재의 전달체인 리포좀의 가공에 사용된다. 레시틴이 주로 활용되는 제품은 의약품, 식품, 화장품, 수용성 페인트와 같이 수용성 용매 기반의 제품인 경우가 많은 시장 상황을 고려할 때, 레시틴의 용해도 및 유화성능을 조절하는 기술은 제형 내 리포좀의 총량을 증가시키는데 도움이 되므로 전달체로서의 성분의 농도를 증가시키거나 유화시킬 수 있는 소수성 성분의 양을 증가시키는데 중요하다.Lecithin is a purified product obtained by removing fatty acids and triglycerides from oil obtained from soybeans, sunflower seeds, egg yolks, etc. to be. Phospholipids are glycerol alcohols, in which the hydroxyl groups on carbon 1 and 2 are ester-bonded with fatty acids, and phosphoric acid, ethanolamine phosphate, phosphocholine, etc. It is a typical hydrophilic head and hydrophobic tail type surfactant. Phospholipids found in nature are characterized by forming a lamellar structure, a layered repeating structure composed of a phospholipid bilayer in an aqueous solution phase topologically in which two fatty acids are arranged side by side. Because of these properties, lecithin is used in the processing of liposomes, which are carriers of various hydrophilic materials. Considering the market situation where lecithin is mainly used for products based on water-soluble solvents such as pharmaceuticals, foods, cosmetics, and water-soluble paints, the technology to control the solubility and emulsification performance of lecithin increases the total amount of liposomes in the formulation. It is important to increase the concentration of the component as a carrier or to increase the amount of hydrophobic component that can be emulsified as it is helpful.

한편, 계면활성제가 유화 가능한 소재의 종류 및 양은 HLB(hydorphilic-lipophilic balance; 친수성-지용성 균형)에 영향을 받는다. 유화에 사용되는 소재의 친수성이 강할수록 높은 HLB 수치를 가진 계면활성제가 유리하다. 레시틴의 HLB값은 4 내지 8 사이이며, 정제도가 높을수록 8에 가깝다. 하이드록실레이티드 레시틴(hydroxylated lecithin)과 같이 HLB 값이 12에 달하는 레시틴 유도체도 개발된 바 있으나, 유해한 과산화물로 전환되기 쉬워 유해성에 대한 우려가 있으며, 하이드록실기가 소수성 꼬리가 나란히 배열되는 것을 방해하기 때문에 안정한 리포좀을 형성하는데 불리하다. 화학적 방법을 사용하지 않는 친수성 레시틴 제품으로 가수분해(hydrolysis) 반응을 통해 제조된 가수분해 레시틴(hydrolyzed lecithin) 또는 리소 레시틴(lysolecithin)이 있다. 가수분해 레시틴은 레시틴의 소수성 꼬리 중 하나를 포스포리파아제 A2(phospholipase A2)로 분해한 소재로, 세포독성이 낮아 생체적합성이 높다는 점과, 10% 이상의 수용해도를 가지기 때문에 5%의 수용해도를 가지는 기존의 레시틴보다 유화제로서의 성능이 향상된 제품이라는 장점이 있다. 하지만, 리포좀 대신 마이셀 구조를 형성하는 특성이 있어 리포좀 제형의 원료로는 부적합하다는 한계가 있다.On the other hand, the type and amount of material in which the surfactant can be emulsified is affected by the hydrophilic-lipophilic balance (HLB). The stronger the hydrophilicity of the material used for emulsification, the more advantageous the surfactant with a high HLB value. The HLB value of lecithin is between 4 and 8, and the higher the degree of purification, the closer to 8. Lecithin derivatives with an HLB value of 12, such as hydroxylated lecithin, have also been developed, but there are concerns about harm because they are easily converted into harmful peroxides, and the hydroxyl groups prevent the hydrophobic tails from aligning side by side Therefore, it is disadvantageous in forming stable liposomes. As a hydrophilic lecithin product that does not use a chemical method, there is a hydrolyzed lecithin or lysolecithin prepared through a hydrolysis reaction. Hydrolyzed lecithin is a material in which one of the hydrophobic tails of lecithin is decomposed with phospholipase A2. It has high biocompatibility due to low cytotoxicity and 5% water solubility because it has a water solubility of 10% or more. Eggplant has the advantage of being a product with improved performance as an emulsifier compared to the existing lecithin. However, there is a limitation in that it is not suitable as a raw material for a liposome formulation because it has a characteristic of forming a micelle structure instead of a liposome.

한편, 제형 안정성이 높고 유화 용량이 향상된 리포좀 제형을 개발하기 위해서는 지방산이 완전히 분해되는 가수분해 대신 더 짧은 지방산으로 교환하는 공정을 개발할 수 있다면, 이러한 문제를 해결하는데 도움이 될 것으로 예상된다. 이와 관련하여 에스터교환(transesterification)이라는 공정이 있다. 가수분해는 에스터 결합을 알코올과 지방산으로 분해하고 물을 소모하지만, 에스터교환은 에스터에 결합된 지방산을 반응액 내 다른 자유 지방산으로 교체하여 물분자의 교환없이 새로운 에스터를 생성한다. 에스터교환 공정은 반응액 내 수분 조절을 할 필요가 없다는 점과, 비수계 용매에서도 반응이 가능하다는 점에서 유리하다. 이러한 공정은 주로 비타민 유도체나 에스터의 합성, 바이오연료 분야에서 사용되고 있으나, 레시틴의 HLB 조절에는 적용한 사례가 없다.On the other hand, in order to develop a liposome formulation with high formulation stability and improved emulsification capacity, it is expected that a process for exchanging fatty acids with shorter fatty acids instead of hydrolysis in which they are completely decomposed can be developed, which will help solve this problem. In this regard, there is a process called transesterification. Hydrolysis breaks the ester bond into alcohol and fatty acid and consumes water, but transesterification replaces the fatty acid bound to the ester with another free fatty acid in the reaction solution to generate a new ester without exchanging water molecules. The transesterification process is advantageous in that it is not necessary to control the moisture in the reaction solution and that the reaction is possible even in a non-aqueous solvent. This process is mainly used in the field of synthesis of vitamin derivatives or esters and biofuels, but there is no case applied to HLB control of lecithin.

1. 미국특허등록 US6797673B11. US Patent Registration US6797673B1 2. 미국특허등록 US7666618B22. US Patent Registration US7666618B2

1. Willem van Nieuwenhuyzen et al. (2008) Update on vegetable lecithin and phospholipid technologies. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 110: 472-4861. Willem van Nieuwenhuyzen et al. (2008) Update on vegetable lecithin and phospholipid technologies. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 110: 472-486 2. Dario M. Cabezas et al. (2015) sunflower lecithin mixtures. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 117(7) (lecithins and HLB)2. Dario M. Cabezas et al. (2015) sunflower lecithin mixtures. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 117(7) (lecithins and HLB)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 레시틴의 HLB를 조절하여 용해성 및 제형 안정성이 향상된 레시틴을 제조할 수 있는 고 HLB 레시틴의 제조시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a system for producing high HLB lecithin capable of producing lecithin with improved solubility and formulation stability by controlling the HLB of lecithin.

그리고, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 고 HLB 레시틴의 제조시스템을 이용하여 제조된 고 HLB 레시틴을 제공하는데 있다.And, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a high HLB lecithin manufactured using the high HLB lecithin production system.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 고 HLB 레시틴을 이용하여 제조된 화장료 조성물, 식품용 조성물, 약학적 조성물, 발향 조성물 또는 리포좀 조성물을 제공하는데 있다.In addition, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a cosmetic composition, a food composition, a pharmaceutical composition, a fragrance composition or a liposome composition prepared using the high HLB lecithin.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 표준 레시틴과 지방산을 포함하는 반응액에, 생촉매를 가하여 에스터교환을 수행시키는 반응장치; 및 상기 에스터교환의 반응산물로부터 지질을 제거시키는 탈지장치를 포함하는 고 HLB(hydorphilic-lipophilic balance; 친수성-지용성 균형) 레시틴의 제조시스템이 제공된다.According to embodiments of the present invention for achieving the above object, a reaction device for performing transesterification by adding a biocatalyst to a reaction solution containing standard lecithin and fatty acids; and a degreasing device for removing lipids from the transesterification reaction product.

상기 반응액은, 상기 표준 레시틴과 상기 지방산을 1:0.1 내지 1:20의 질량비로 포함할 수 있다.The reaction solution may include the standard lecithin and the fatty acid in a mass ratio of 1:0.1 to 1:20.

상기 반응액은, 상기 표준 레시틴의 질량 대비 100 배 이내의 반응용매를 더 포함할 수 있다.The reaction solution may further include a reaction solvent within 100 times the mass of the standard lecithin.

상기 반응용매는, 아세톤(acetone), 1-부탄올(1-butanol), t-부탄올(t-butanol), 아세트산 에틸(ethyl acetate), 에탄올(ethanol), 아세트산 아이소프로필(isopropyl acetate), 2-프로판올(2-propanol), 1-프로판올(1-propanol), 메탄올(methanol), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone), 아세토나이트릴(acetonitrile), 아세트산(acetic acid), 사이클로헥산(cyclohexane), 다이메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide), 에틸렌글라이콜(ethylene glycol), 헵테인(heptane), 아이소옥테인(isooctane), 메틸사이클로헥세인(methylcyclohexane), 2-메틸테트라하이드로퓨란(2-methyltetrahydrofuran), 메틸 t-부틸 에테르(methyl t-butyl ether), 톨루엔(toluene), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 자일렌(xylenes), 벤젠(benzene), 클로로포름(chloroform), 카본테트라클로라이드(carbon tetrachloride), 다이클로로메테인(dichloromethane), 다이에틸에테르(diethyl ether), 페트롤레늄에테르(petrolenium ether) 다이클로로에테인(dichloroethane), 다이-아이소프로필에테르(di-isopropylether), 다이메틸포름아마이드(dimethylformamide), 다이옥세인(dioxane), 아세트산 다이메틸(dimethyl acetate), 다이메톡시에테인(dimethoxyethane), 헥세인(hexane), N-메틸피롤리디논(N-methylpyrrolidinone), 펜테인(pentane) 및 피리딘(pyridine)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.The reaction solvent is acetone, 1-butanol (1-butanol), t-butanol (t-butanol), ethyl acetate (ethyl acetate), ethanol (ethanol), isopropyl acetate (isopropyl acetate), 2- Propanol (2-propanol), 1-propanol (1-propanol), methanol (methanol), methyl ethyl ketone (methyl ethyl ketone), acetonitrile (acetonitrile), acetic acid (acetic acid), cyclohexane (cyclohexane), di Methyl sulfoxide (dimethyl sulfoxide), ethylene glycol (ethylene glycol), heptane (heptane), isooctane (isooctane), methylcyclohexane (methylcyclohexane), 2-methyltetrahydrofuran (2-methyltetrahydrofuran), Methyl t-butyl ether, toluene, tetrahydrofuran, xylenes, benzene, chloroform, carbon tetrachloride, di Chloromethane, diethyl ether, petroleum ether, dichloroethane, di-isopropylether, dimethylformamide, dioxane (dioxane), dimethyl acetate, dimethoxyethane, hexane, N-methylpyrrolidinone, pentane and pyridine consisting of It may be any one or more selected from the group.

상기 반응액은, 상기 반응액의 전체 함량 대비 0.0001 내지 10 중량%의 수분을 더 포함할 수 있다.The reaction solution may further include moisture in an amount of 0.0001 to 10% by weight based on the total content of the reaction solution.

상기 지방산은, 탄소 1 내지 24개를 포함하고, 12개 이하의 이중결합을 갖는 사슬형 카르복시산을 포함할 수 있다.The fatty acid may include a chain-type carboxylic acid containing 1 to 24 carbons and having 12 or less double bonds.

상기 생촉매는, 글리세롤의 1차 알코올 또는 2차 알코올에 상기 지방산을 결합시키는 활성을 갖는 에스터교환 반응효소일 수 있다.The biocatalyst may be a transesterification enzyme having an activity of binding the fatty acid to the primary alcohol or secondary alcohol of glycerol.

상기 에스터교환 반응효소는, 에스터레이즈(esterase), 라이페이즈(lipase), 포스포라이페이즈 A1(phospholipase A1) 및 포스포라이페이즈 A2(phospholipase A2)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.The transesterification reaction enzyme may be at least one selected from the group consisting of esterase, lipase, phospholipase A1 and phospholipase A2.

상기 에스터레이즈는, 무코(Mucor) 속 유래, 리조푸스(Rhizopus) 속 유래, 페니실리움(Penicillium) 속 유래, 아스페르길루스(Aspergillus)속 유래, 칸디다(Candida) 속 유래, 크로모박테리운(Chromobacterium) 속 유래, 부콜데리아(Burkholderia) 속 유래, 에세리키아(Escherichia) 속 유래, 클로렐라(Chlorella) 속 유래, 슈도모나스(Pseudomonas) 속 유래, 프로테오박테리움(Proteobacterium) 속 유래, 아키디아누스(Acidianus) 속 유래, 칼다나에로박터(Caldanaerobacter) 속 유래, 퍼비도박테리움(Fervidobacterium) 속 유래, 메타노칼도코커스(Methanocaldococcus) 속 유래, 메타노써모박터(Methanothermobacter) 속 유래, 피로바쿨롬(Pyrobaculum) 속 유래, 파이로코커스(Pyrococcus) 속 유래, 피로로부스(Pyrolobus) 속 유래, 술포로부스(Sulfolobus) 속 유래, 서모언에어로박터(Thermoanaerobacter) 속 유래, 써모코커스(Thermococcus) 속 유래, 서모프로테우스(Thermoproteus) 속 유래, 써모미세스(Thermomyces) 속 유래, 바실러스(Bacillus) 속 유래, 말라세지아(Malassezia) 속 유래 및 돼지(Porcine) 속 유래로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.The esterase is derived from the genus Mucor, from the genus Rhizopus, from the genus Penicillium, from the genus Aspergillus, from the genus Candida (Candida), derived from the genus Cromobacterium. (Chromobacterium) genus origin, Bulkholderia genus origin, Escherichia genus origin, Chlorella genus origin, Pseudomonas genus origin, Proteobacterium genus origin, Archidia Derived from the genus Acidianus, from the genus Caldanaerobacter, from the genus Fervidobacterium, from the genus Methanocaldococcus, from the genus Methanothermobacter, Pyrova From the genus Pyrobaculum, from the genus Pyrococcus, from the genus Pyrolobus, from the genus Sulfolobus, from the genus Thermoanaerobacter, from the genus Thermococcus Derived from, Thermoproteus (Thermoproteus) genus, Thermomyces (Thermomyces) genus derived, Bacillus (Bacillus) genus derived, Malassezia (Malassezia) genus derived and pig (Porcine) genus derived from any one or more selected from the group consisting of have.

상기 에스터교환 반응효소는, 담체에 흡착(adsorption), 포획(entrapment), 캡슐화(encapsulation), 공유결합(covalent bonding) 및 비공유결합(non-covalent bonding)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 방법을 통해 고정화되어 사용되거나, 고정화되지 않고 사용되는 것일 수 있다.The transesterification enzyme is adsorption to a carrier, entrapment, encapsulation, covalent bonding, and non-covalent bonding Any one or more methods selected from the group consisting of It may be used by being immobilized or used without being immobilized.

상기 에스터교환은, 15 내지 80 ℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다.The transesterification may be carried out at a temperature of 15 to 80 ℃.

상기 반응장치는, 회분반응기(batch reactor), 연속교반탱크반응기(CSTR; continuous stirred tank reactor) 또는 담지반응기(packed-bed reactor)의 형태를 포함하는 것일 수 있다.The reactor may be in the form of a batch reactor, a continuous stirred tank reactor (CSTR), or a packed-bed reactor.

상기 반응장치는, 그 내부로 질소, 아르곤 및 헬륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 기체가 공급되어, 상기 반응액 내부 또는 상기 반응액의 표면과 산소접촉을 차단시키는 것일 수 있다.The reaction device may be one in which one or more gases selected from the group consisting of nitrogen, argon and helium are supplied therein to block oxygen contact with the inside of the reaction solution or the surface of the reaction solution.

상기 탈지장치는, 침전조, 회분반응기(batch reactor) 또는 연속교반탱크반응기(CSTR; continuous stirred tank reactor)의 형태를 포함하는 것일 수 있다.The degreasing apparatus may be in the form of a sedimentation tank, a batch reactor, or a continuous stirred tank reactor (CSTR).

상기 탈지장치는, 물, 아세톤(acetone), 1-부탄올(1-butanol), t-부탄올(t-butanol), 아세트산 에틸(ethyl acetate), 에탄올(ethanol), 아세트산 아이소프로필(isopropyl acetate), 2-프로판올(2-propanol), 1-프로판올(1-propanol), 메탄올(methanol), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone), 아세토나이트릴(acetonitrile), 아세트산(acetic acid), 사이클로헥산(cyclohexane), 다이메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide), 에틸렌글라이콜(ethylene glycol), 헵테인(heptane), 아이소옥테인(isooctane), 메틸사이클로헥세인(methylcyclohexane), 2-메틸테트라하이드로퓨란(2-methyltetrahydrofuran), 메틸 t-부틸 에테르(methyl t-butyl ether), 톨루엔(toluene), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 자일렌(xylenes), 벤젠(benzene), 클로로포름(chloroform), 카본테트라클로라이드(carbon tetrachloride), 다이클로로메테인(dichloromethane), 다이에틸에테르(diethyl ether), 페트롤레늄에테르(petrolenium ether) 다이클로로에테인(dichloroethane), 다이-아이소프로필에테르(di-isopropylether), 다이메틸포름아마이드(dimethylformamide), 다이옥세인(dioxane), 아세트산 다이메틸(dimethyl acetate), 다이메톡시에테인(dimethoxyethane), 헥세인(hexane), N-메틸피롤리디논(N-methylpyrrolidinone), 펜테인(pentane) 및 피리딘(pyridine)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 용매가 첨가되어, 레시틴과 지방산을 분리하는 것일 수 있다.The degreasing apparatus includes water, acetone, 1-butanol, t-butanol, ethyl acetate, ethanol, isopropyl acetate, 2-propanol, 1-propanol, methanol, methyl ethyl ketone, acetonitrile, acetic acid, cyclohexane , dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, heptane, isooctane, methylcyclohexane, 2-methyltetrahydrofuran (2-methyltetrahydrofuran) ), methyl t-butyl ether, toluene, tetrahydrofuran, xylenes, benzene, chloroform, carbon tetrachloride , dichloromethane, diethyl ether, petroleum ether, dichloroethane, di-isopropylether, dimethylformamide, Dioxane, dimethyl acetate, dimethoxyethane, hexane, N-methylpyrrolidinone, pentane and pyridine Any one or more solvents selected from the group consisting of may be added to separate lecithin and fatty acids.

본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 전술한 본 발명의 제조시스템을 이용하여 제조된 고 HLB 레시틴이 제공된다.According to other embodiments of the present invention, there is provided a high HLB lecithin prepared using the manufacturing system of the present invention described above.

상기 고 HLB 레시틴은, HLB 값이 7 내지 20일 수 있다.The high HLB lecithin may have an HLB value of 7 to 20.

상기 고 HLB 레시틴은, 25 ℃에서의 수용해도가 5 내지 30 g/mL일 수 있다.The high HLB lecithin may have a water solubility of 5 to 30 g/mL at 25°C.

본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 전술한 본 발명의 고 HLB 레시틴을 이용하여 제조된 화장료 조성물, 식품용 조성물, 약학적 조성물, 발향 조성물 또는 리포좀 조성물이 제공된다.According to other embodiments of the present invention, there is provided a cosmetic composition, a food composition, a pharmaceutical composition, a fragrance composition or a liposome composition prepared using the high HLB lecithin of the present invention described above.

본 발명의 실시예들에 따르면, 전체 레시틴 중 5 내지 90 mol%의 레시틴이 단지 지방산(short chain fatty acid)으로 치환될 수 있다. 이를 통해, HLB가 7 미만이던 종래의 레시틴을 HLB가 7 내지 20, 바람직하게는 8 내지 15의 범위의 고 HLB 레시틴으로 조절할 수 있다.According to embodiments of the present invention, 5 to 90 mol% of lecithin of the total lecithin may be substituted with only fatty acid (short chain fatty acid). Through this, the conventional lecithin having an HLB of less than 7 can be adjusted to a high HLB lecithin having an HLB in the range of 7 to 20, preferably 8 to 15.

이러한 고 HLB 레시틴은 수용성이 5 중량%에 불과했던 기존의 레시틴과 달리, 수용성이 30 중량% 정도까지 향상되기 때문에, 리포좀 제형 개발시 리포좀의 함량을 증가시킬 수 있으며, 타 유형의 친수성 계면활성제를 따로 섞을 필요가 없기 때문에 레시틴만으로도 구성 가능한 제형의 폭이 넓어진다는 장점이 있다.Unlike conventional lecithin, which has only 5% by weight of water solubility, this high HLB lecithin has improved water solubility to about 30% by weight, so it is possible to increase the content of liposomes when developing a liposome formulation, and use other types of hydrophilic surfactants. Since there is no need to mix, it has the advantage of expanding the range of formulations that can be composed only with lecithin.

또한, 생물기반 반응 공정을 사용하기 때문에 세포독성이 높은 유기합성 반응촉매가 사용되지 않아 생체 적합성이 높다는 장점이 있다.In addition, since the bio-based reaction process is used, there is an advantage of high biocompatibility because an organic synthesis reaction catalyst with high cytotoxicity is not used.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고 HLB 레시틴의 제조시스템에서 목표하는 성분이 제조되는 반응을 보여주는 반응식이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고 HLB 레시틴의 제조시스템에서 이루어지는 공정 흐름도이다.
도 3은 기존의 레시틴(표준 레시틴)과 본 발명의 일 실시예에 따른 고 HLB 레시틴의 수용해도를 비교하여 나타낸 그래프이다.
1 is a reaction scheme showing a reaction in which a target component is prepared in a system for producing high HLB lecithin according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a process flow chart made in the manufacturing system of high HLB lecithin according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing a comparison of the water solubility of the conventional lecithin (standard lecithin) and high HLB lecithin according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에서 설명할 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 명확하게 설명하기 위하여 제공되는 것이고, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있다.Examples of the present invention to be described below are provided to more clearly explain the present invention to those of ordinary skill in the art, and the scope of the present invention is not limited by the following examples, The embodiment may be modified in many different forms.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용되는 단수 형태의 용어는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"이라는 용어는 언급한 형상, 단계, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 단계, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 사용된 "연결"이라는 용어는 어떤 부재들이 직접적으로 연결된 것을 의미할 뿐만 아니라, 부재들 사이에 다른 부재가 더 개재되어 간접적으로 연결된 것까지 포함하는 개념이다.The terminology used herein is used to describe specific embodiments, not to limit the present invention. As used herein, terms in the singular form may include the plural form unless the context clearly dictates otherwise. Also, as used herein, the terms “comprise” and/or “comprising” refer to a referenced shape, step, number, action, member, element, and/or group that specifies the existence of these groups. and does not exclude the presence or addition of one or more other shapes, steps, numbers, acts, elements, elements, and/or groups thereof. In addition, as used herein, the term “connection” not only means that certain members are directly connected, but also includes indirectly connected members with other members interposed therebetween.

아울러, 본원 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서에서 사용된 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본원 명세서에서 사용되는 "약", "실질적으로" 등의 정도의 용어는 고유한 제조 및 물질 허용 오차를 감안하여, 그 수치나 정도의 범주 또는 이에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 제공된 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.In addition, in the present specification, when a member is said to be located "on" another member, this includes not only a case in which a member is in contact with another member but also a case in which another member is present between the two members. As used herein, the term “and/or” includes any one and any combination of one or more of those listed items. In addition, as used herein, terms such as "about", "substantially", etc. are used in the meaning of the range or close to the numerical value or degree, in consideration of inherent manufacturing and material tolerances, and to help the understanding of the present application The exact or absolute figures provided for this purpose are used to prevent the infringer from using the mentioned disclosure unfairly.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 첨부된 도면에 도시된 영역이나 파트들의 사이즈나 두께는 명세서의 명확성 및 설명의 편의성을 위해 다소 과장되어 있을 수 있다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The size or thickness of the regions or parts shown in the accompanying drawings may be slightly exaggerated for clarity and convenience of description. Like reference numerals refer to like elements throughout the detailed description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고 HLB 레시틴의 제조시스템에서 목표하는 성분이 제조되는 반응을 보여주는 반응식이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고 HLB 레시틴의 제조시스템에서 이루어지는 공정 흐름도이다.1 is a reaction scheme showing a reaction in which a target component is prepared in the high HLB lecithin manufacturing system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a process made in the high HLB lecithin manufacturing system according to an embodiment of the present invention It is a flow chart.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 고 HLB(hydorphilic-lipophilic balance; 친수성-지용성 균형) 레시틴의 제조시스템은, 표준 레시틴과 지방산을 포함하는 반응액에, 생촉매를 가하여 에스터교환을 수행시키는 반응장치; 및 상기 에스터교환의 반응산물로부터 지질을 제거시키는 탈지장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.1 and 2, in the system for producing high HLB (hydrophilic-lipophilic balance) lecithin according to an aspect of the present invention, a biocatalyst is added to a reaction solution containing standard lecithin and fatty acids. a reactor for performing transesterification; and a degreasing device for removing lipids from the reaction product of the transesterification.

여기서, 상기 표준 레시틴은 콩(대두), 해바라기, 유채 등의 식물 종자 및/또는 과실로부터 얻어지거나, 계란 노른자 등 동물의 난황 및/또는 그로부터 지질이 제거된 정제된 천연원료로부터 얻어진 것일 수 있다.Here, the standard lecithin may be obtained from plant seeds and/or fruits such as soybean (soybean), sunflower, and rapeseed, or obtained from purified natural raw materials such as egg yolk and/or animal yolk and/or lipids removed therefrom.

그리고, 상기 반응액은, 주 반응기질인 상기 표준 레시틴과, 부 반응기질인 상기 지방산을 1:0.1 내지 1:20의 질량비로 포함하는 것일 수 있다. 이와 같은 질량비를 만족하게 되면, 에스터교환 반응이 적절하게 잘 이루어질 수 있다.In addition, the reaction solution may include the standard lecithin as a main reactive substrate and the fatty acid as a secondary reactive substrate in a mass ratio of 1:0.1 to 1:20. When such a mass ratio is satisfied, the transesterification reaction may be properly performed.

또한, 상기 반응액은, 상기 표준 레시틴의 질량 대비 100 배 이내의 반응용매를 더 포함할 수 있다.In addition, the reaction solution may further include a reaction solvent within 100 times the mass of the standard lecithin.

상기 반응용매는, 아세톤(acetone), 1-부탄올(1-butanol), t-부탄올(t-butanol), 아세트산 에틸(ethyl acetate), 에탄올(ethanol), 아세트산 아이소프로필(isopropyl acetate), 2-프로판올(2-propanol), 1-프로판올(1-propanol), 메탄올(methanol), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone), 아세토나이트릴(acetonitrile), 아세트산(acetic acid), 사이클로헥산(cyclohexane), 다이메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide), 에틸렌글라이콜(ethylene glycol), 헵테인(heptane), 아이소옥테인(isooctane), 메틸사이클로헥세인(methylcyclohexane), 2-메틸테트라하이드로퓨란(2-methyltetrahydrofuran), 메틸 t-부틸 에테르(methyl t-butyl ether), 톨루엔(toluene), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 자일렌(xylenes), 벤젠(benzene), 클로로포름(chloroform), 카본테트라클로라이드(carbon tetrachloride), 다이클로로메테인(dichloromethane), 다이에틸에테르(diethyl ether), 페트롤레늄에테르(petrolenium ether) 다이클로로에테인(dichloroethane), 다이-아이소프로필에테르(di-isopropylether), 다이메틸포름아마이드(dimethylformamide), 다이옥세인(dioxane), 아세트산 다이메틸(dimethyl acetate), 다이메톡시에테인(dimethoxyethane), 헥세인(hexane), N-메틸피롤리디논(N-methylpyrrolidinone), 펜테인(pentane) 및 피리딘(pyridine)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나, 본 발명에 따른 에스터교환 반응이 수행될 수 있는 용매라면 특별히 한정되지 아니한다.The reaction solvent is acetone, 1-butanol (1-butanol), t-butanol (t-butanol), ethyl acetate (ethyl acetate), ethanol (ethanol), isopropyl acetate (isopropyl acetate), 2- Propanol (2-propanol), 1-propanol (1-propanol), methanol (methanol), methyl ethyl ketone (methyl ethyl ketone), acetonitrile (acetonitrile), acetic acid (acetic acid), cyclohexane (cyclohexane), di Methyl sulfoxide (dimethyl sulfoxide), ethylene glycol (ethylene glycol), heptane (heptane), isooctane (isooctane), methylcyclohexane (methylcyclohexane), 2-methyltetrahydrofuran (2-methyltetrahydrofuran), Methyl t-butyl ether, toluene, tetrahydrofuran, xylenes, benzene, chloroform, carbon tetrachloride, di Chloromethane, diethyl ether, petroleum ether, dichloroethane, di-isopropylether, dimethylformamide, dioxane (dioxane), dimethyl acetate, dimethoxyethane, hexane, N-methylpyrrolidinone, pentane and pyridine consisting of It may be any one or more selected from the group, but is not particularly limited as long as it is a solvent in which the transesterification reaction according to the present invention can be performed.

그리고, 상기 반응액은, 상기 반응액의 전체 함량 대비 0.0001 내지 10 중량%의 수분을 더 포함할 수 있는데, 상기 함량의 수분을 더 포함하는 경우, 본 발명에서 목적으로 하는 고 HLB 레시틴의 제조가 더욱 효율적으로 이루어질 수 있다.In addition, the reaction solution may further contain 0.0001 to 10% by weight of water based on the total content of the reaction solution. can be done more efficiently.

한편, 상기 지방산은, 저분자량 지방산일 수 있는데, 이때, 상기 저분자량 지방산은 탄소 1 내지 24개, 바람직하게는 탄소 1 내지 16개를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 상기 탄소들간에 12개 이하의 이중결합을 갖는 사슬형 카르복시산을 포함할 수 있다.On the other hand, the fatty acid may be a low molecular weight fatty acid, in this case, the low molecular weight fatty acid may be composed of 1 to 24 carbon atoms, preferably including 1 to 16 carbon atoms. And, it may include a chain-type carboxylic acid having 12 or less double bonds between the carbons.

그리고, 상기 지방산은 지방산 그 자체로 상기 반응장치에 공급될 수도 있지만, 지방산의 금속염 형태, 지방산의 에스테르 화합물 형태 등으로 상기 반응장치에 공급될 수 있으며, 그 공급 형태가 특별히 제한되는 것은 아니다.In addition, the fatty acid may be supplied to the reactor by itself, but may be supplied to the reactor in the form of a metal salt of a fatty acid or an ester compound of a fatty acid, and the supply form is not particularly limited.

한편, 상기 생촉매는, 글리세롤의 1차 알코올 또는 2차 알코올에 상기 지방산을 결합시키는 활성을 갖는 에스터교환 반응효소일 수 있다.On the other hand, the biocatalyst may be a transesterification enzyme having an activity of binding the fatty acid to the primary alcohol or secondary alcohol of glycerol.

이때, 상기 생촉매는, 수분이 0.0001 내지 10 중량% 함유된 오일, 유기용매, 또는 비용매성 환경 하에서, 글리세롤의 1차 알코올 및/또는 2차 알코올에 지방산을 결합시키는 활성을 갖는 에스터교환 반응효소일 수 있다.At this time, the biocatalyst is a transesterification enzyme having an activity of binding fatty acids to the primary alcohol and/or secondary alcohol of glycerol in an oil containing 0.0001 to 10% by weight of water, an organic solvent, or a non-solvent environment. can be

상세하게는, 상기 에스터교환 반응효소는, 에스터레이즈(esterase), 라이페이즈(lipase), 포스포라이페이즈 A1(phospholipase A1) 및 포스포라이페이즈 A2(phospholipase A2)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있고, 더욱 상세하게는, 상기 에스터레이즈는, 무코(Mucor) 속 유래, 리조푸스(Rhizopus) 속 유래, 페니실리움(Penicillium) 속 유래, 아스페르길루스(Aspergillus)속 유래, 칸디다(Candida) 속 유래, 크로모박테리운(Chromobacterium) 속 유래, 부콜데리아(Burkholderia) 속 유래, 에세리키아(Escherichia) 속 유래, 클로렐라(Chlorella) 속 유래, 슈도모나스(Pseudomonas) 속 유래, 프로테오박테리움(Proteobacterium) 속 유래, 아키디아누스(Acidianus) 속 유래, 칼다나에로박터(Caldanaerobacter) 속 유래, 퍼비도박테리움(Fervidobacterium) 속 유래, 메타노칼도코커스(Methanocaldococcus) 속 유래, 메타노써모박터(Methanothermobacter) 속 유래, 피로바쿨롬(Pyrobaculum) 속 유래, 파이로코커스(Pyrococcus) 속 유래, 피로로부스(Pyrolobus) 속 유래, 술포로부스(Sulfolobus) 속 유래, 서모언에어로박터(Thermoanaerobacter) 속 유래, 써모코커스(Thermococcus) 속 유래, 서모프로테우스(Thermoproteus) 속 유래, 써모미세스(Thermomyces) 속 유래, 바실러스(Bacillus) 속 유래, 말라세지아(Malassezia) 속 유래 및 돼지(Porcine) 속 유래로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.Specifically, the transesterification reaction enzyme may be any one or more selected from the group consisting of esterase, lipase, phospholipase A1 and phospholipase A2. In more detail, the esterase is derived from the genus Mucor, from the genus Rhizopus, from the genus Penicillium, from the genus Aspergillus, derived from the genus Aspergillus, Candida. genus origin, Chromobacterium genus origin, Burkholderia genus origin, Escherichia genus origin, Chlorella genus origin, Pseudomonas genus origin, Proteobacterium ( From the genus Proteobacterium, from the genus Acidianus, from the genus Caldanaerobacter, from the genus Fervidobacterium, from the genus Methanocaldococcus, derived from the genus Methanocaldococcus, Methanothermobacter ( Derived from the genus Methanothermobacter, from the genus Pyrobaculum, from the genus Pyrococcus, from the genus Pyrolobus, from the genus Sulfolobus, from the genus Thermoanaerobacter , Thermococcus (Thermococcus) genus derived, Thermoproteus (Thermoproteus) genus derived, Thermomyces (Thermomyces) genus derived, Bacillus (Bacillus) genus derived, Malassezia (Malassezia) genus derived and pig (Porcine) genus derived from the group consisting of It may be any one or more selected from.

구체적으로는, Novozyme 사의 리포자임 435(Lipozyme 435)가 생촉매로 사용될 수 있다.Specifically, lipozyme 435 (Lipozyme 435) manufactured by Novozyme may be used as a biocatalyst.

이처럼, 생촉매를 사용하게 됨으로써, 세포독성이 높은 유기합성 반응촉매의 사용을 배제할 수 있기 때문에, 그로부터 제조된 고 HLB 레시틴의 생체 적합성을 높일 수 있는 장점이 있다.As such, by using a biocatalyst, it is possible to exclude the use of an organic synthesis reaction catalyst with high cytotoxicity, so there is an advantage in that the biocompatibility of high HLB lecithin prepared therefrom can be improved.

그리고, 상기 에스터교환 반응효소는, 담체에 흡착(adsorption), 포획(entrapment), 캡슐화(encapsulation), 공유결합(covalent bonding) 및 비공유결합(non-covalent bonding)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 방법을 통해 고정화되어 사용될 수 있고, 고정화되지 않고 사용될 수도 있다.And, the transesterification reaction enzyme, adsorption to a carrier (adsorption), entrapment (entrapment), encapsulation (encapsulation), covalent bonding (covalent bonding) and any one or more selected from the group consisting of non-covalent bonding (non-covalent bonding) It may be used by being immobilized through the method, or may be used without being immobilized.

또한, 상기 에스터교환은, 15 내지 80 ℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있는데, 상기 온도범위 미만인 경우, 에스터교환 반응이 이루어지지 않을 수 있고, 상기 온도범위를 초과하는 경우, 원하지 않는 반응이 일어나, 생성물의 수율이 저하될 수 있어 바람직하지 않다.In addition, the transesterification may be carried out at a temperature of 15 to 80 ° C., if it is less than the temperature range, the transesterification reaction may not be made, and if it exceeds the temperature range, an unwanted reaction occurs, It is undesirable because the yield of the product may be lowered.

한편, 상기 반응장치는, 회분반응기(batch reactor), 연속교반탱크반응기(CSTR; continuous stirred tank reactor) 또는 담지반응기(packed-bed reactor)의 형태를 포함할 수 있으나, 이에만 제한되는 것은 아니다.On the other hand, the reaction apparatus, a batch reactor (batch reactor), continuous stirred tank reactor (CSTR; continuous stirred tank reactor), or may include the form of a packed-bed reactor (packed-bed reactor), but is not limited thereto.

그리고, 상기 반응장치는, 그 내부로 질소, 아르곤 및 헬륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 기체가 공급됨으로써, 상기 반응방치 내부에 존재하고 있던 산소가 제거될 수 있다. 이로써, 반응장치 내의 반응액 내부 또는 반응액의 표면과 산소접촉을 차단시킬수 있으며, 이를 통해 부반응이 발생하는 것을 방지할 수 있다.And, in the reactor, any one or more gases selected from the group consisting of nitrogen, argon, and helium are supplied therein, so that oxygen existing in the reaction chamber can be removed. Thereby, it is possible to block the oxygen contact with the inside of the reaction solution or the surface of the reaction solution in the reactor, and through this, it is possible to prevent a side reaction from occurring.

그리고, 상기 탈지장치는, 침전조, 회분반응기(batch reactor) 또는 연속교반탱크반응기(CSTR; continuous stirred tank reactor)의 형태를 포함할 수 있으나, 이에만 제한되는 것은 아니다.In addition, the degreasing apparatus may include a sedimentation tank, a batch reactor, or a continuous stirred tank reactor (CSTR) type, but is not limited thereto.

또한, 상기 탈지장치는, -40 내지 50 ℃의 온도 범위 내에서 가동될 수 있으며, 상기 온도범위를 만족하는 경우, 반응산물로부터 지질성분을 효과적으로 제거할 수 있는 이점이 있다.In addition, the degreasing apparatus can be operated within a temperature range of -40 to 50 °C, and when the temperature range is satisfied, there is an advantage in that the lipid component can be effectively removed from the reaction product.

그리고, 상기 탈지장치는, 에스터교환의 반응산물로부터 레시틴과 지질을 분리하여, 지질을 제거시키는 것을 특징으로 하는데, 상기 탈지장치는, 물, 아세톤(acetone), 1-부탄올(1-butanol), t-부탄올(t-butanol), 아세트산 에틸(ethyl acetate), 에탄올(ethanol), 아세트산 아이소프로필(isopropyl acetate), 2-프로판올(2-propanol), 1-프로판올(1-propanol), 메탄올(methanol), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone), 아세토나이트릴(acetonitrile), 아세트산(acetic acid), 사이클로헥산(cyclohexane), 다이메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide), 에틸렌글라이콜(ethylene glycol), 헵테인(heptane), 아이소옥테인(isooctane), 메틸사이클로헥세인(methylcyclohexane), 2-메틸테트라하이드로퓨란(2-methyltetrahydrofuran), 메틸 t-부틸 에테르(methyl t-butyl ether), 톨루엔(toluene), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 자일렌(xylenes), 벤젠(benzene), 클로로포름(chloroform), 카본테트라클로라이드(carbon tetrachloride), 다이클로로메테인(dichloromethane), 다이에틸에테르(diethyl ether), 페트롤레늄에테르(petrolenium ether) 다이클로로에테인(dichloroethane), 다이-아이소프로필에테르(di-isopropylether), 다이메틸포름아마이드(dimethylformamide), 다이옥세인(dioxane), 아세트산 다이메틸(dimethyl acetate), 다이메톡시에테인(dimethoxyethane), 헥세인(hexane), N-메틸피롤리디논(N-methylpyrrolidinone), 펜테인(pentane) 및 피리딘(pyridine)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 용매가 첨가되어, 레시틴과 지방산을 분리하는 것일 수 있다.And, the degreasing apparatus is characterized in that by separating lecithin and lipids from the reaction product of transesterification to remove lipids, the degreasing apparatus includes water, acetone, 1-butanol, t-butanol, ethyl acetate, ethanol, isopropyl acetate, 2-propanol, 1-propanol, methanol ), methyl ethyl ketone, acetonitrile, acetic acid, cyclohexane, dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, heptane (heptane), isooctane, methylcyclohexane, 2-methyltetrahydrofuran, methyl t-butyl ether, toluene, tetra Hydrofuran, xylene, benzene, chloroform, carbon tetrachloride, dichloromethane, diethyl ether, petroleum ether ( petrolenium ether) dichloroethane, di-isopropylether, dimethylformamide, dioxane, dimethyl acetate, dimethoxyethane , hexane (hexane), N-methylpyrrolidinone (N-methylpyrrolidinone), pentane (pentane) and selected from the group consisting of pyridine (pyridine) Any one or more solvents may be added to separate lecithin and fatty acids.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고 HLB 레시틴은, 전술한 본 발명에 따른 고 HLB 레시틴의 제조시스템을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하며, 이때, 고 HLB 레시틴의 HLB 값은 7 내지 20, 바람직하게는 8 내지 15일 수 있다. 또한, 상기 고 HLB 레시틴은, 지방산이 2개 결합된 형태일 수 있다.On the other hand, high HLB lecithin according to another embodiment of the present invention is characterized in that it was prepared using the above-described high HLB lecithin production system according to the present invention, in which case, the HLB value of high HLB lecithin is 7 to 20, Preferably it may be 8 to 15. In addition, the high HLB lecithin may be in a form in which two fatty acids are bound.

HLB가 7 미만이던 종래의 레시틴과 달리, 본 발명에 따른 고 HLB 레시틴은 수용성이 향상되기 때문에, 다른 유형의 친수성 계면활성제를 따로 섞을 필요성이 없다는 장점이 있고, 본 발명에 따른 고 HLB 레시틴만으로도 구성 가능한 제형의 폭이 넓어지는 장점이 있다.Unlike the conventional lecithin having an HLB of less than 7, the high HLB lecithin according to the present invention has the advantage that there is no need to separately mix other types of hydrophilic surfactants because water solubility is improved, and it is composed only of the high HLB lecithin according to the present invention. It has the advantage of widening the range of possible formulations.

상세하게는, 상기 고 HLB 레시틴은, 25 ℃에서의 수용해도가 5 내지 30 g/mL일 수 있다.Specifically, the high HLB lecithin may have a water solubility of 5 to 30 g/mL at 25°C.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조성물은, 전술한 본 발명에 따른 고 HLB 레시틴을 이용하여 제조된 조성물일 수 있다.Meanwhile, the composition according to another embodiment of the present invention may be a composition prepared using the high HLB lecithin according to the present invention described above.

상기 조성물은, 화장료 조성물, 식품용 조성물, 약학적 조성물, 발향 조성물 또는 리포좀 조성물일 수 있으나, 이에만 제한되는 것은 아니며, 경우에 따라서, 페인트 조성물일 수도 있다.The composition may be a cosmetic composition, a food composition, a pharmaceutical composition, a fragrance composition, or a liposome composition, but is not limited thereto, and in some cases, may be a paint composition.

이때, 본 발명에 따른 고 HLB 레시틴은 상기 조성물들의 배합물 중, 계면활성제로 활용될 수 있고, 종래의 레시틴에 비해 수용성이 크게 향상된다. 따라서, 종래 기술 대비, 고농도의 에멀젼 또는 리포좀을 제조할 수 있다.In this case, the high HLB lecithin according to the present invention can be utilized as a surfactant among the formulations of the compositions, and water solubility is greatly improved compared to the conventional lecithin. Therefore, compared to the prior art, it is possible to prepare an emulsion or liposome with a high concentration.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are presented to help the understanding of the present invention. However, the following examples are only provided for easier understanding of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the examples.

실시예Example

표준 레시틴 100g을 아세트산 500g과 혼합하여 반응기질을 준비하였다. 이후, 리포자임 435(Lipozyme 435, Novozyme 사) 500,000unit을 첨가한 후, 35 ℃, 300 rpm의 조건으로 반응시켰다. 반응개시 이후 6, 12, 24, 48시간에서 반응액을 샘플링하였다. 회수된 침전을 진공 건조한 뒤, 0.5g을 정량하여 에탄올에 희석하여 50mL가 되도록 한 뒤, 이를 HPLC로 분석하였다. HPLC의 분석방법은 아래와 같다.A reaction substrate was prepared by mixing 100 g of standard lecithin with 500 g of acetic acid. Thereafter, 500,000 units of Lipozyme 435 (Lipozyme 435, Novozyme) were added, followed by reaction at 35° C. and 300 rpm. The reaction solution was sampled at 6, 12, 24, and 48 hours after initiation of the reaction. After vacuum drying the recovered precipitate, 0.5 g was quantified and diluted in ethanol to make 50 mL, and this was analyzed by HPLC. The analysis method of HPLC is as follows.

- 컬럼: Waters Resolve C18 silica column 10㎛, 4.6 X 250mm- Column: Waters Resolve C18 silica column 10㎛, 4.6 X 250mm

- 이동상: n-hexane:isopropanol:DW (30:60:8)- Mobile phase: n-hexane:isopropanol:DW (30:60:8)

- 유속: 0.5 mL/min- Flow rate: 0.5 mL/min

- 검출기: ELSD- Detector: ELSD

- Carrier gas(N2) pressure: 30 psi- Carrier gas(N 2 ) pressure: 30 psi

- Nebulization temp: 60 ℃- Nebulization temp: 60 ℃

- Drift tube temp: 75 ℃- Drift tube temp: 75 ℃

HPLC로 분석한 결과, 반응을 개시한지 48시간이 지난 후, 72 mol%의 레시틴에서 지방산이 아세테이트로 치환된 것을 확인하였다.As a result of HPLC analysis, it was confirmed that, after 48 hours from the start of the reaction, fatty acids were substituted with acetate in 72 mol% of lecithin.

반응액을 농축한 후 아세톤 200mL를 첨가하여 4 ℃에서 침전을 회수하여 반응을 통해 생성된 지방산을 제거하였다. 회수된 침전을 진공건조한 뒤, HPLC로 분석한 결과, 반응 전 투입한 표준 레시틴 몰(mol)수의 98 몰%가 레시틴 또는 고 HLB 레시틴의 형태로 회수된 것을 확인하였다.After concentrating the reaction solution, 200 mL of acetone was added to recover the precipitate at 4° C. to remove the fatty acid generated through the reaction. After the recovered precipitate was vacuum dried and analyzed by HPLC, it was confirmed that 98 mol% of the standard lecithin mol (mol) added before the reaction was recovered in the form of lecithin or high HLB lecithin.

비교예comparative example

표준 레시틴으로서, 대두 레시틴(98% phosphatidylcholine)을 준비하였다.As standard lecithin, soybean lecithin (98% phosphatidylcholine) was prepared.

실험예Experimental example

상기 실시예와 비교예를 통해 제조된 레시틴을 각각 10g 정량한 뒤, 25 ℃에서 200 rpm으로 교반하면서, 완전히 용해될 때까지 물을 첨가한 결과, 실시예에 따른 레시틴의 수용해도는 22.8g/100mL로 분석되었고, 비교예에 따른 레시틴의 수용해도는 4.5g/100mL로 분석되었다(도 3 참조). 참고로, 수용해도를 구하는 식은 다음과 같다.After quantifying 10 g of each of the lecithin prepared in Examples and Comparative Examples, water was added until completely dissolved while stirring at 25 ° C. at 200 rpm. As a result, the aqueous solubility of lecithin according to Examples was 22.8 g/ It was analyzed as 100mL, and the aqueous solubility of lecithin according to Comparative Example was analyzed as 4.5g/100mL (see FIG. 3). For reference, the formula for water solubility is as follows.

수용해도(g/100mL) = {레시틴의 질량(g)}/{첨가된 물의 양(mL)} * 100Water solubility (g/100mL) = {mass of lecithin (g)}/{amount of water added (mL)} * 100

본 명세서에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 예들 들어, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 실시예에 따른 고 HLB 레시틴의 제조시스템 및 그를 이용하여 제조된 고 HLB 레시틴은 다양하게 변형될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 또한, 실시예에 따른 고 HLB 레시틴의 제조시스템 및 그를 이용하여 제조된 고 HLB 레시틴은 화장료 조성물, 식품용 조성물, 약학적 조성물, 발향 조성물 및 리포좀 조성물 이외에 다른 분야에도 여러가지 용도로 적용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.In the present specification, preferred embodiments of the present invention have been disclosed, and although specific terms are used, these are only used in a general sense to easily describe the technical content of the present invention and help the understanding of the present invention, and to limit the scope of the present invention. It is not meant to be limiting. It is apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains that other modifications based on the technical spirit of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein. For example, those of ordinary skill in the art may modify the high HLB lecithin production system according to the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3 and the high HLB lecithin prepared using the same. will be able to know In addition, it is understood that the high HLB lecithin manufacturing system according to the embodiment and the high HLB lecithin prepared using the same can be applied for various purposes in other fields other than cosmetic compositions, food compositions, pharmaceutical compositions, fragrance compositions, and liposome compositions. will be able Therefore, the scope of the invention should not be defined by the described embodiments, but should be defined by the technical idea described in the claims.

Claims (23)

표준 레시틴과 지방산을 포함하는 반응액에, 생촉매를 가하여 에스터교환을 수행시키는 반응장치; 및
상기 에스터교환의 반응산물로부터 지질을 제거시키는 탈지장치를 포함하는 고 HLB(hydorphilic-lipophilic balance; 친수성-지용성 균형) 레시틴의 제조시스템.
a reaction device for performing transesterification by adding a biocatalyst to a reaction solution containing standard lecithin and fatty acids; and
A system for producing high HLB (hydrophilic-lipophilic balance; hydrophilic-lipophilic balance) lecithin comprising a degreasing device for removing lipids from the transesterification reaction product.
제1항에 있어서,
상기 반응액은, 상기 표준 레시틴과 상기 지방산을 1:0.1 내지 1:20의 질량비로 포함하는 고 HLB 레시틴의 제조시스템.
According to claim 1,
The reaction solution, the standard lecithin and the fatty acid in a mass ratio of 1:0.1 to 1:20, a system for producing high HLB lecithin.
제1항에 있어서,
상기 반응액은, 상기 표준 레시틴의 질량 대비 100 배 이내의 반응용매를 더 포함하는 고 HLB 레시틴의 제조시스템.
The method of claim 1,
The reaction solution, high HLB lecithin production system further comprising a reaction solvent within 100 times the mass of the standard lecithin.
제3항에 있어서,
상기 반응용매는, 아세톤(acetone), 1-부탄올(1-butanol), t-부탄올(t-butanol), 아세트산 에틸(ethyl acetate), 에탄올(ethanol), 아세트산 아이소프로필(isopropyl acetate), 2-프로판올(2-propanol), 1-프로판올(1-propanol), 메탄올(methanol), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone), 아세토나이트릴(acetonitrile), 아세트산(acetic acid), 사이클로헥산(cyclohexane), 다이메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide), 에틸렌글라이콜(ethylene glycol), 헵테인(heptane), 아이소옥테인(isooctane), 메틸사이클로헥세인(methylcyclohexane), 2-메틸테트라하이드로퓨란(2-methyltetrahydrofuran), 메틸 t-부틸 에테르(methyl t-butyl ether), 톨루엔(toluene), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 자일렌(xylenes), 벤젠(benzene), 클로로포름(chloroform), 카본테트라클로라이드(carbon tetrachloride), 다이클로로메테인(dichloromethane), 다이에틸에테르(diethyl ether), 페트롤레늄에테르(petrolenium ether) 다이클로로에테인(dichloroethane), 다이-아이소프로필에테르(di-isopropylether), 다이메틸포름아마이드(dimethylformamide), 다이옥세인(dioxane), 아세트산 다이메틸(dimethyl acetate), 다이메톡시에테인(dimethoxyethane), 헥세인(hexane), N-메틸피롤리디논(N-methylpyrrolidinone), 펜테인(pentane) 및 피리딘(pyridine)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 고 HLB 레시틴의 제조시스템.
4. The method of claim 3,
The reaction solvent is acetone, 1-butanol (1-butanol), t-butanol (t-butanol), ethyl acetate (ethyl acetate), ethanol (ethanol), isopropyl acetate (isopropyl acetate), 2- Propanol (2-propanol), 1-propanol (1-propanol), methanol (methanol), methyl ethyl ketone (methyl ethyl ketone), acetonitrile (acetonitrile), acetic acid (acetic acid), cyclohexane (cyclohexane), di Methyl sulfoxide (dimethyl sulfoxide), ethylene glycol (ethylene glycol), heptane (heptane), isooctane (isooctane), methylcyclohexane (methylcyclohexane), 2-methyltetrahydrofuran (2-methyltetrahydrofuran), Methyl t-butyl ether, toluene, tetrahydrofuran, xylenes, benzene, chloroform, carbon tetrachloride, di Chloromethane, diethyl ether, petroleum ether, dichloroethane, di-isopropylether, dimethylformamide, dioxane (dioxane), dimethyl acetate, dimethoxyethane, hexane, N-methylpyrrolidinone, pentane and pyridine A system for producing high HLB lecithin at least one selected from the group.
제1항에 있어서,
상기 반응액은, 상기 반응액의 전체 함량 대비 0.0001 내지 10 중량%의 수분을 더 포함하는 고 HLB 레시틴의 제조시스템.
According to claim 1,
The reaction solution, the system for producing high HLB lecithin further comprising 0.0001 to 10% by weight of moisture relative to the total content of the reaction solution.
제1항에 있어서,
상기 지방산은, 탄소 1 내지 24개를 포함하고, 12개 이하의 이중결합을 갖는 사슬형 카르복시산을 포함하는 고 HLB 레시틴의 제조시스템.
According to claim 1,
The fatty acid is a high HLB lecithin production system comprising 1 to 24 carbons, and a chain carboxylic acid having 12 or less double bonds.
제1항에 있어서,
상기 생촉매는, 글리세롤의 1차 알코올 또는 2차 알코올에 상기 지방산을 결합시키는 활성을 갖는 에스터교환 반응효소인 고 HLB 레시틴의 제조시스템.
According to claim 1,
The biocatalyst is a transesterification enzyme having the activity of binding the fatty acid to the primary alcohol or secondary alcohol of glycerol, high HLB lecithin production system.
제7항에 있어서,
상기 에스터교환 반응효소는, 에스터레이즈(esterase), 라이페이즈(lipase), 포스포라이페이즈 A1(phospholipase A1) 및 포스포라이페이즈 A2(phospholipase A2)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 고 HLB 레시틴의 제조시스템.
8. The method of claim 7,
The transesterification enzyme is at least one selected from the group consisting of esterase, lipase, phospholipase A1 and phospholipase A2, high HLB lecithin system.
제8항에 있어서,
상기 에스터레이즈는, 무코(Mucor) 속 유래, 리조푸스(Rhizopus) 속 유래, 페니실리움(Penicillium) 속 유래, 아스페르길루스(Aspergillus)속 유래, 칸디다(Candida) 속 유래, 크로모박테리운(Chromobacterium) 속 유래, 부콜데리아(Burkholderia) 속 유래, 에세리키아(Escherichia) 속 유래, 클로렐라(Chlorella) 속 유래, 슈도모나스(Pseudomonas) 속 유래, 프로테오박테리움(Proteobacterium) 속 유래, 아키디아누스(Acidianus) 속 유래, 칼다나에로박터(Caldanaerobacter) 속 유래, 퍼비도박테리움(Fervidobacterium) 속 유래, 메타노칼도코커스(Methanocaldococcus) 속 유래, 메타노써모박터(Methanothermobacter) 속 유래, 피로바쿨롬(Pyrobaculum) 속 유래, 파이로코커스(Pyrococcus) 속 유래, 피로로부스(Pyrolobus) 속 유래, 술포로부스(Sulfolobus) 속 유래, 서모언에어로박터(Thermoanaerobacter) 속 유래, 써모코커스(Thermococcus) 속 유래, 서모프로테우스(Thermoproteus) 속 유래, 써모미세스(Thermomyces) 속 유래, 바실러스(Bacillus) 속 유래, 말라세지아(Malassezia) 속 유래 및 돼지(Porcine) 속 유래로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 고 HLB 레시틴의 제조시스템.
9. The method of claim 8,
The esterase is derived from the genus Mucor, from the genus Rhizopus, from the genus Penicillium, from the genus Aspergillus, from the genus Candida (Candida), derived from the genus Cromobacterium. (Chromobacterium) genus derived, Burkholderia genus derived, Escherichia genus derived, Chlorella genus derived, Pseudomonas genus derived, Proteobacterium genus derived, Archidia Derived from the genus Acidianus, from the genus Caldanaerobacter, from the genus Fervidobacterium, from the genus Methanocaldococcus, from the genus Methanothermobacter, Pyrova From the genus Pyrobaculum, from the genus Pyrococcus, from the genus Pyrolobus, from the genus Sulfolobus, from the genus Thermoanaerobacter, from the genus Thermococcus Derived from, Thermoproteus genus, Thermomyces genus derived, Bacillus genus derived, Malassezia genus derived, and pig (Porcine) genus derived from any one or more selected from the group consisting of HLB lecithin manufacturing system.
제7항에 있어서,
상기 에스터교환 반응효소는, 담체에 흡착(adsorption), 포획(entrapment), 캡슐화(encapsulation), 공유결합(covalent bonding) 및 비공유결합(non-covalent bonding)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 방법을 통해 고정화되어 사용되거나, 고정화되지 않고 사용되는 고 HLB 레시틴의 제조시스템.
8. The method of claim 7,
The transesterification enzyme is, adsorption to a carrier, entrapment, encapsulation, covalent bonding (covalent bonding) and any one or more methods selected from the group consisting of non-covalent bonding (non-covalent bonding) A system for producing high HLB lecithin that is used by being immobilized or used without immobilization.
제1항에 있어서,
상기 에스터교환은, 15 내지 80 ℃의 온도에서 수행되는 고 HLB 레시틴의 제조시스템.
According to claim 1,
The transesterification is a system for producing high HLB lecithin that is performed at a temperature of 15 to 80 ℃.
제1항에 있어서,
상기 반응장치는, 회분반응기(batch reactor), 연속교반탱크반응기(CSTR; continuous stirred tank reactor) 또는 담지반응기(packed-bed reactor)의 형태를 포함하는 고 HLB 레시틴의 제조시스템.
According to claim 1,
The reaction apparatus is a batch reactor, a continuous stirred tank reactor (CSTR) or a packed-bed reactor.
제1항에 있어서,
상기 반응장치는, 그 내부로 질소, 아르곤 및 헬륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 기체가 공급되어, 상기 반응액 내부 또는 상기 반응액의 표면과 산소접촉을 차단시키는 고 HLB 레시틴의 제조시스템.
According to claim 1,
The reaction device is a system for producing high HLB lecithin in which one or more gases selected from the group consisting of nitrogen, argon and helium are supplied therein to block oxygen contact with the inside of the reaction solution or the surface of the reaction solution.
제1항에 있어서,
상기 탈지장치는, 침전조, 회분반응기(batch reactor) 또는 연속교반탱크반응기(CSTR; continuous stirred tank reactor)의 형태를 포함하는 고 HLB 레시틴의 제조시스템.
According to claim 1,
The degreasing apparatus is a system for producing high HLB lecithin, including in the form of a sedimentation tank, a batch reactor, or a continuous stirred tank reactor (CSTR).
제1항에 있어서,
상기 탈지장치는, 물, 아세톤(acetone), 1-부탄올(1-butanol), t-부탄올(t-butanol), 아세트산 에틸(ethyl acetate), 에탄올(ethanol), 아세트산 아이소프로필(isopropyl acetate), 2-프로판올(2-propanol), 1-프로판올(1-propanol), 메탄올(methanol), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone), 아세토나이트릴(acetonitrile), 아세트산(acetic acid), 사이클로헥산(cyclohexane), 다이메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide), 에틸렌글라이콜(ethylene glycol), 헵테인(heptane), 아이소옥테인(isooctane), 메틸사이클로헥세인(methylcyclohexane), 2-메틸테트라하이드로퓨란(2-methyltetrahydrofuran), 메틸 t-부틸 에테르(methyl t-butyl ether), 톨루엔(toluene), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 자일렌(xylenes), 벤젠(benzene), 클로로포름(chloroform), 카본테트라클로라이드(carbon tetrachloride), 다이클로로메테인(dichloromethane), 다이에틸에테르(diethyl ether), 페트롤레늄에테르(petrolenium ether) 다이클로로에테인(dichloroethane), 다이-아이소프로필에테르(di-isopropylether), 다이메틸포름아마이드(dimethylformamide), 다이옥세인(dioxane), 아세트산 다이메틸(dimethyl acetate), 다이메톡시에테인(dimethoxyethane), 헥세인(hexane), N-메틸피롤리디논(N-methylpyrrolidinone), 펜테인(pentane) 및 피리딘(pyridine)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 용매가 첨가되어, 레시틴과 지방산을 분리하는 고 HLB 레시틴의 제조시스템.
According to claim 1,
The degreasing apparatus includes water, acetone, 1-butanol, t-butanol, ethyl acetate, ethanol, isopropyl acetate, 2-propanol, 1-propanol, methanol, methyl ethyl ketone, acetonitrile, acetic acid, cyclohexane , dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, heptane, isooctane, methylcyclohexane, 2-methyltetrahydrofuran (2-methyltetrahydrofuran) ), methyl t-butyl ether, toluene, tetrahydrofuran, xylenes, benzene, chloroform, carbon tetrachloride , dichloromethane, diethyl ether, petroleum ether, dichloroethane, di-isopropylether, dimethylformamide, Dioxane, dimethyl acetate, dimethoxyethane, hexane, N-methylpyrrolidinone, pentane and pyridine A system for producing high HLB lecithin in which any one or more solvents selected from the group consisting of are added to separate lecithin and fatty acids.
제1항의 제조시스템을 이용하여 제조된 고 HLB 레시틴.High HLB lecithin prepared using the manufacturing system of claim 1. 제16항에 있어서,
상기 고 HLB 레시틴은, HLB 값이 7 내지 20인 고 HLB 레시틴.
17. The method of claim 16,
The high HLB lecithin is high HLB lecithin having an HLB value of 7 to 20.
제16항에 있어서,
상기 고 HLB 레시틴은, 25 ℃에서의 수용해도가 5 내지 30 g/mL인 고 HLB 레시틴.
17. The method of claim 16,
The high HLB lecithin is high HLB lecithin having a solubility in water at 25°C of 5 to 30 g/mL.
제16항의 고 HLB 레시틴을 이용하여 제조된 화장료 조성물.A cosmetic composition prepared using the high HLB lecithin of claim 16. 제16항의 고 HLB 레시틴을 이용하여 제조된 식품용 조성물.A composition for food prepared using the high HLB lecithin of claim 16. 제16항의 고 HLB 레시틴을 이용하여 제조된 약학적 조성물.A pharmaceutical composition prepared using the high HLB lecithin of claim 16. 제16항의 고 HLB 레시틴을 이용하여 제조된 발향 조성물.A fragrance composition prepared using the high HLB lecithin of claim 16. 제16항의 고 HLB 레시틴을 이용하여 제조된 리포좀 조성물.A liposome composition prepared using the high HLB lecithin of claim 16.
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Citations (2)

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