KR101705374B1

KR101705374B1 - Antioxidant-carrier complex formed using copolymer comprising polyalkylenglycol and polyester

Info

Publication number: KR101705374B1
Application number: KR1020100130081A
Authority: KR
Inventors: 나건; 정두용
Original assignee: 가톨릭대학교 산학협력단
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2017-02-09
Also published as: KR20120068450A

Abstract

본 발명은 폴리알킬렌글리콜 및 폴리에스터를 포함하는 공중합체가 자기조립되어 형성된 전달체; 및 상기 전달체 내에 봉입된 항산화물질을 포함하는 항산화물질-전달체 복합체에 관한 것으로, 본 발명의 복합체를 이용하면 항산화물질의 구조적 안정성과 외부 환경 변화로부터의 안정성을 증진시킬 수 있으며, 봉입된 항산화물질의 방출속도를 조절함으로써 적은 양으로도 효율적으로 항산화 활성을 극대화시킬 수 있다.The present invention relates to a carrier which is formed by self-assembling a copolymer comprising a polyalkylene glycol and a polyester; And an antioxidant-carrier conjugate containing the antioxidant encapsulated in the carrier. By using the complex of the present invention, it is possible to improve the structural stability of the antioxidant and the stability against changes in the external environment, By controlling the release rate, antioxidant activity can be maximized efficiently in small amounts.

Description

폴리알킬렌글리콜 및 폴리에스터를 포함하는 공중합체를 이용하여 형성된 항산화물질-전달체 복합체{ANTIOXIDANT-CARRIER COMPLEX FORMED USING COPOLYMER COMPRISING POLYALKYLENGLYCOL AND POLYESTER}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an antioxidant-carrier complex formed by using a copolymer comprising a polyalkylene glycol and a polyester. BACKGROUND OF THE INVENTION < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 폴리알킬렌글리콜 및 폴리에스터를 포함하는 공중합체를 이용하여 형성된 전달체 내에 항산화물질이 봉입되어 있는 구조의 복합체에 관한 것이다.The present invention relates to a composite having a structure in which an antioxidant is encapsulated in a carrier formed using a copolymer comprising a polyalkylene glycol and a polyester.

저농도의 활성산소는 세포의 증식이나 방어기작을 약화시키는 반면, 고농도의 활성산소는 노화나 질병을 유발하며, 초고농도의 활성산소는 세포의 사멸을 유발한다. 그렇기 때문에, 세포내 적정 활성산소의 유지는 항상성을 유지하는 측면에서 매우 중요하다고 할 수 있다.Low concentration of active oxygen weakens cell proliferation and defense mechanism, while high concentration of active oxygen causes aging or disease, and ultrahigh concentration of active oxygen causes cell death. Therefore, maintenance of optimal active oxygen in the cell is very important in terms of maintaining the homeostasis.

산화스트레스란 이러한 활성산소의 불균형을 뜻한다. 산화스트레스를 유발하는 활성산소에는 슈퍼옥사이드 음이온 라디칼(superoxide anion radical), 싱글렛 산소(singlet oxygen), 과산화수소(hydrogen peroxide), 고반응성 하이드록시 라디칼(highly reactive hydroxyl radical) 등이 있으며, 이들은 두 가지의 중요한 역할을 가지고 있다. 첫째는, DNA의 구조를 파괴하거나, 지질의 과산화, 세포내 단백질의 변성 등 세포의 구성성분에 손상을 입히는 것이고, 둘째는, 특별한 신호전달을 개시하는 것이다. 이 두 가지의 역할은 많은 세포 기전이나, 노화관련 질병, 예를 들면 당뇨, 암, 파킨슨, 아츠하이머 등과 연관 되어 있다.Oxidative stress is an imbalance of these reactive oxygen species. The reactive oxygen species that cause oxidative stress include superoxide anion radicals, singlet oxygen, hydrogen peroxide, and highly reactive hydroxyl radicals, It has an important role to play. The first is to destroy the structure of DNA, to peroxidize lipids, to damage cellular components such as protein denaturation, and second, to initiate special signaling. These two roles are associated with many cellular mechanisms, as well as aging-related diseases such as diabetes, cancer, Parkinson's, and ATHheimer's.

항산화물질은 라디칼의 생성이나 혹은 이미 생성된 라디칼의 기능 전해, 라디칼에 의한 세포 손상 복구를 통해 산화스트레스를 줄이는데 사용된다. 생체내 시스템에서는 1) 효소 [SOD(superoxide dismutase), 글루타치온 퍼옥시다제(glutathione peroxidase), 카탈라제(catalase) 등], 2) 거대분자 [알부민, 세룰로플라스민(ceruloplasmin), 페리틴(ferritin), 기타 단백질], 3) 작은 분자 [아스코르브산, 글루타치온, 우린산(uric acid), 토코페롤, 카로티노이드 (폴리)페놀류], 4) 호르몬 [에스트로겐, 안지오텐신(angiotensin), 멜라토닌 등]의 4개 종류의 일반적인 항산화물질이 존재한다.Antioxidants are used to reduce oxidative stress through the production of radicals, the function of already produced radicals, and the repair of cellular damage by radicals. In vivo systems, it is possible to use 1) enzymes [superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase, catalase, etc.], 2) macromolecules [albumin, ceruloplasmin, ferritin, Other proteins], 3) small molecules [ascorbic acid, glutathione, uric acid, tocopherol, carotenoid (poly) phenols], 4) hormones [estrogen, angiotensin, melatonin Antioxidants are present.

플라보노이드는 식물의 천연발생 폴리페놀류로서, 고리 상의 상이한 치환기의 존재 및 고리 C의 산화 정도에 따라 플라본, 플라보놀, 플라바논, 플라바놀, 플라바놀룰, 이소플라본, 안토시아닌, 프로안토시아니딘, 찰콘, 오론, 히드록시쿠마린 등 여러 군으로 분류될 수 있다.Flavonoids are naturally occurring polyphenols of plants which, depending on the presence of different substituents on the ring and the degree of oxidation of ring C, may be used in combination with flavone, flavonol, flavanone, flavanol, flavanolul, isoflavone, anthocyanin, proanthocyanidin, Chalcone, oron, and hydroxy coumarin.

그 중 안토시아닌은 최근에 가장 주목을 받고 있는 항산화제인데, 천연물로부터 추출이 용이하여 대량생산이 가능하고, 암, 노화, 면역반응, 당뇨, 박테리 감염증, 신경계 질환 등에 약리활성이 우수한 물질로 알려져 있다.Among them, anthocyanin is the most popular antioxidant recently. It is easy to extract from natural materials and can be mass-produced. It is known as a substance having excellent pharmacological activity such as cancer, aging, immune response, diabetes, bacterial infection, have.

그러나 In vitro에서 활성을 나타내는 안토시아닌은 위장관에서 머무르는 시간, 낮은 장관 벽 투과성, 낮은 용해도, 상업화를 위한 공정상에서의 불안정성이나 온도, 주변의 산소, 빛, 소화관 내에서의 pH, 효소 및 다른 영양분에 의한 분해 등에 의해 In vivo 에서 5% 이하의 낮은 활성을 갖는다. 따라서 체외 환경에서와 동일한 활성을 갖기 위해서는 더 많은 양을 필요로 하는 단점이 있다.However, in vitro activity of anthocyanins is dependent on the length of stay in the gastrointestinal tract, low intestinal wall permeability, low solubility, process instability or temperature for commercialization, ambient oxygen, light, pH in the gastrointestinal tract, enzymes and other nutrients And has a low activity of 5% or less in vivo by decomposition or the like. Therefore, in order to have the same activity as in an in vitro environment, a larger amount is required.

이러한 안토시아닌의 단점을 보완하기 위하여 안토시아닌을 안정화시키거나, 그 항산화 활성을 증대시키기 위한 전달체 개발 등이 요구되고 있다.In order to compensate for the disadvantages of such anthocyanins, development of a carrier for stabilizing anthocyanins or increasing their antioxidant activity is required.

종래 안토시아닌을 안정화시키기 위한 기술로는 아실화, 계면활성제 첨가, 광산화방지제 첨가 등의 방법이 있다(일본공개특허공보 제2006-306966호, 일본공개특허공보 제2001-64531호). 또한 대한민국공개특허 제2006-0082790호는 ω-치환된 C6 내지 C22 지방산을 갖는 플라보노이드 에스테르를 제시하여, 안토시아닌을 포함한 플라보노이드의 화학 안정성을 높이고자 하였다.Conventional techniques for stabilizing anthocyanins include acylation, addition of a surfactant, and addition of a photo-oxidation inhibitor (JP-A-2006-306966, JP-A-2001-64531). Korean Patent Publication 2006-0082790 also proposes a flavonoid ester having omega-substituted C6 to C22 fatty acids to enhance the chemical stability of an anthocyanin-containing flavonoid.

그러나 당업계에서는 여전히 안토시아닌을 보다 안정화할 수 있고, 그 항산화 활성을 더욱 증대시킬 수 있는 새로운 기술 개발에 대한 요구가 계속되고 있다.However, there is still a need in the art for the development of new technologies that can stabilize anthocyanins and further increase their antioxidant activity.

본 발명은 상기한 요구를 달성하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 폴리알킬렌글리콜 및 폴리에스터를 포함하는 공중합체로 이루어진 전달체 내에 안토시아닌을 포함하는 항산화물질을 봉입함으로써, 상기 항산화물질의 안정성 및 항산화 활성을 증대시키고 방출속도 및 패턴을 조절할 수 있는, 항산화물질과 전달체의 복합체를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to achieve the above-mentioned needs, and it is an object of the present invention to provide an antioxidant containing anthocyanin in a carrier comprising a polyalkylene glycol and a polyester, And to provide a complex of an antioxidant and a carrier capable of increasing antioxidant activity and controlling release rate and pattern.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리알킬렌글리콜 및 폴리에스터를 포함하는 공중합체가 자기조립되어 형성된 전달체; 및 상기 전달체 내에 봉입된 항산화물질;을 포함하는 항산화물질-전달체 복합체를 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a carrier comprising: a carrier formed by self-assembling a copolymer comprising a polyalkylene glycol and a polyester; And an antioxidant substance encapsulated in the carrier.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기의 공중합체는 폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터가 서로 직접 결합되어 있거나, 링커에 의해 결합되어 있다.According to one embodiment of the present invention, the polyalkylene glycol and the polyester are directly bonded to each other or linked by a linker.

또한 본 발명은 상기의 항산화물질-전달체 복합체를 포함하는 식품 조성물을 제공한다.The present invention also provides a food composition comprising the above antioxidant-carrier conjugate.

본 발명의 복합체에 사용되는 공중합체는 친수성이면서 생체적합성을 갖는 폴리알킬렌글리콜과, 소수성이면서 생분해성 특성을 지닌 폴리에스터로 이루어지므로, 인체에 무해할 뿐만 아니라 양친성 특성에 의해 자기조립되어 안토시아닌 등과 같은 항산화물질의 전달체를 효과적으로 형성할 수 있다. 또한 상기 공중합체 내의 폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터의 중량비를 조절함으로써 항산화물질의 방출패턴 조절이 가능하다. 특히 상기 폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터가 링커에 의해 연결되는 공중합체는, 상기 링커 화합물의 구체적인 종류, 작용기의 개수 및 위치, 또는 링커에 결합된 폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터의 중합비율 등에 따라, 미셀형, 막대형, 튜브형, 폴리머좀 등 다양한 형태의 전달체를 형성할 수 있다.Since the copolymer used in the complex of the present invention is composed of a polyalkylene glycol having hydrophilicity and biocompatibility and a polyester having hydrophobicity and biodegradability, it is not only harmless to the human body but also self-assembled by an amphipathic property, And the like can be effectively formed. Further, the release pattern of the antioxidant can be controlled by controlling the weight ratio of the polyalkylene glycol and the polyester in the copolymer. Particularly, the copolymer in which the polyalkylene glycol and the polyester are linked by a linker may vary depending on the specific kind of the linker compound, the number and position of the functional groups, the polymerization ratio of the polyalkylene glycol and the polyester bonded to the linker, Micelles, rods, tubes, polymers, and the like.

이러한 공중합체로부터 형성된 전달체와, 상기 전달체에 의해 봉입된 항산화물질을 포함하는 본 발명의 복합체는, 항산화물질의 구조적 안정성과 외부 환경 변화로부터의 안정성을 증진시킬 수 있으며, 봉입된 항산화물질의 방출속도를 조절함으로써 적은 양으로도 효율적으로 항산화 활성을 극대화시킬 수 있다.The complex of the present invention comprising a carrier formed from such a copolymer and an antioxidant encapsulated by the carrier can improve the structural stability of the antioxidant and the stability against changes in the external environment and the release rate of the encapsulated antioxidant It is possible to maximize the antioxidative activity efficiently in a small amount.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 미셀형 복합체의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 소수성 코어를 가진 막대형 복합체의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 친수성 코어를 가진 폴리머좀 형태의 복합체의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 친수성 코어를 가진 막대형 튜브모양의 복합체의 모식도이다.
도 5는 실시예 3에서 수득한 안토시아닌-전달체 복합체의 전자현미경 사진이다.
도 6은 실시예 1의 안토시아닌-전달체 복합체 및 비교예 1의 안토시아닌에 대해 구조적 안정성 증진 효과를 평가한 결과이다.
도 7은 실시예 1~3의 안토시아닌-전달체 복합체 및 비교예 1의 안토시아닌에 대해 항산화 활성 증진 효과를 평가한 결과이다.
도 8은 실시예 1~2의 안토시아닌-전달체 복합체 및 비교예 1의 안토시아닌에 대해 방출패턴을 조사한 결과이다.1 is a schematic view of a micelle type complex according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of a rod-shaped composite having a hydrophobic core according to one embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram of a polymeric-shaped complex having a hydrophilic core according to one embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram of a rod-shaped tubular composite having a hydrophilic core according to one embodiment of the present invention.
5 is an electron micrograph of the anthocyanin-carrier complex obtained in Example 3. Fig.
6 shows the results of evaluating the structural stability improving effect of the anthocyanin-carrier conjugate of Example 1 and the anthocyanin of Comparative Example 1. Fig.
Fig. 7 shows the results of evaluating the antioxidative activity enhancing effects of the anthocyanin-carrier conjugates of Examples 1 to 3 and anthocyanin of Comparative Example 1. Fig.
FIG. 8 shows the results of examining the release pattern of the anthocyanin-carrier conjugates of Examples 1 and 2 and anthocyanin of Comparative Example 1. FIG.

이하, 본 발명의 구성 및 작용에 대하여 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the structure and the function of the present invention will be described in more detail.

본 발명자들은, 생체적합성을 갖는 친수성 고분자인 폴리알킬렌글리콜과 생분해성을 갖는 소수성 고분자인 폴리에스터를 포함하는 공중합체가 자기조립에 의해 형성된 나노 또는 마이크로 크기의 구조를, 안토시아닌을 포함한 항산화물질의 봉입 전달체로 사용하면, 항산화물질을 구조적으로 안정화시킴으로써, 체내에서 상기 항산화물질의 항산화 활성을 증대시키고 방출패턴을 조절하는데 매우 효과적이라는 사실을 발견하였다.The present inventors have found that a nano- or micro-sized structure formed by self-assembly of a copolymer comprising a polyalkylene glycol as a hydrophilic polymer having biocompatibility and a polyester as a hydrophobic polymer having biodegradability can be obtained by reacting an antioxidant When used as an encapsulating carrier, it has been found that by structurally stabilizing an antioxidant, it is highly effective in increasing the antioxidant activity of the antioxidant in the body and regulating the release pattern.

따라서 본 발명은 일 측면에 있어서, 폴리알킬렌글리콜 및 폴리에스터를 포함하는 공중합체가 자기조립되어 형성된 전달체; 및 상기 전달체 내에 봉입된 항산화물질을 포함하는 항산화물질-전달체 복합체를 제공한다.Accordingly, in one aspect, the present invention provides a carrier comprising: a carrier formed by self-assembling a copolymer comprising a polyalkylene glycol and a polyester; And an antioxidant-carrier complex comprising the antioxidant encapsulated in the carrier.

상기 전달체를 형성하는 공중합체는 폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터를 포함하는 것이다.The copolymer forming the carrier comprises a polyalkylene glycol and a polyester.

상기 폴리알킬렌글리콜은 비독성, 비항원성 물질로, 생체적합성이 뛰어나고, 친수성 특성으로 인하여 물질의 용해도를 증진시킨다.The polyalkylene glycol is a non-toxic, non-toxic material, has excellent biocompatibility and improves the solubility of the material due to its hydrophilic properties.

본 발명에서, 상기 폴리알킬렌글리콜은 물질의 환원력을 증가시켜 초과된 자유 라디칼을 중화시킴으로써 산화스트레스로부터 항상성을 유지하고 체내 대사의 불균형을 복원시키는 역할을 한다. 또한, 폴리알킬렌글리콜은 효과적인 라디칼 스캐빈저(radical scavenger)도 아니고, 크산틴 옥시다제(xanthine oxidase)나 다른 슈퍼옥사이드를 생성하는데에 관여하는 효소의 활성을 저해하지도 않지만, 염증 부위에서의 활성산소 생성이나, 세포막의 지질 과산화를 효과적으로 저해하는 역할을 한다고 알려져 있다. 따라서 이를 포함하는 공중합체는 전달하고자 하는 항산화물질의 항산화 활성 증대에 도움을 줄 수 있다.In the present invention, the polyalkylene glycol acts to neutralize excess free radicals by increasing the reducing power of the substance, thereby maintaining the homeostasis from oxidative stress and restoring the imbalance of metabolism in the body. In addition, polyalkylene glycols are neither effective radical scavengers nor do they inhibit the activity of enzymes involved in the production of xanthine oxidase or other superoxide, It is known to play a role in effectively inhibiting oxygen production and lipid peroxidation of cell membranes. Therefore, the copolymer containing the same can help increase the antioxidant activity of the antioxidant to be delivered.

이러한 폴리알킬렌글리콜은 당분야에 알려진 통상적인 폴리알킬렌글리콜 계열을 제한없이 사용 가능하나, 폴리에틸렌글리콜계를 사용함이 바람직하다. 이 때, 폴리알킬렌글리콜의 말단에는 사용 목적에 따라 타겟팅 분자(targeting molecule)를 접합시킬 수도 있다.Such polyalkylene glycols can be used without limitation in the conventional polyalkylene glycol series known in the art, but it is preferable to use polyethylene glycol series. At this time, a targeting molecule may be attached to the end of the polyalkylene glycol, depending on the intended use.

상기 공중합체를 구성하는 또 다른 성분인 폴리에스터는 생분해성 물질로, 역시 생체적합성이 우수하고, 합성과정이 간단하다는 장점을 가진다. 항산화물질 중에서 특히 안토시아닌은 짧은 반감기를 갖는다. 따라서 이를 극복하여 안토시아닌이 체내에서 적정 농도로 유지되도록 함이 중요하다. 폴리에스터는 그러한 문제를 극복할 수 있도록 전달체로부터 항산화물질의 방출을 조절하는데 효과적이다.Polyester, which is another component constituting the copolymer, is a biodegradable material and also has an advantage of being excellent in biocompatibility and being simple in the synthesis process. Among antioxidants, anthocyanins have a short half-life. It is therefore important to overcome this and maintain anthocyanin in the body at an appropriate concentration. Polyester is effective in controlling the release of antioxidants from the carrier to overcome such problems.

이러한 폴리에스터로는 당분야에 알려진 통상적인 생분해성의 폴리에스터를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 생분해성 지방족 폴리에스터 고분자를 사용한다. 상기 생분해성 지방족 폴리에스터의 비제한적인 예로는 폴리락틱산(PLA), 폴리글리콜라이드(PGA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리(카프로락톤-락타이드) 랜덤 공중합체(PCLA), 폴리(카프로락톤-글리콜라이드) 랜덤 공중합체(PCGA), 폴리(락타이드-글리티콜라이드) 랜덤 공중합체 (PLGA) 또는 이들의 혼합 형태 등이 있다.As such polyesters, conventional biodegradable polyesters known in the art can be used, and biodegradable aliphatic polyester polymers are preferably used. Non-limiting examples of the biodegradable aliphatic polyester include polylactic acid (PLA), polyglycolide (PGA), polycaprolactone (PCL), poly (caprolactone-lactide) random copolymer (PCLA) Caprolactone-glycolide) random copolymer (PCGA), poly (lactide-gliticolide) random copolymer (PLGA), or a mixture thereof.

상기한 폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터는 서로 직접 결합되어 있거나, 링커에 의해 결합되어 있을 수 있다. 즉, 본 발명에서 사용되는 공중합체는 폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터가 에스테르 결합에 의해 공중합되어 형성된 공중합체일 수 있고, 또는 폴리알킬렌글리콜-링커-폴리에스터 구조의 공중합체일 수 있다.The above polyalkylene glycol and polyester may be directly bonded to each other or may be bonded by a linker. That is, the copolymer used in the present invention may be a copolymer formed by copolymerization of a polyalkylene glycol and a polyester by an ester bond, or may be a copolymer of a polyalkylene glycol-linker-polyester structure.

여기서 상기 링커는 적어도 2개의 작용기를 가지는 C3-30의 유기화합물을 사용함이 바람직하다. 즉, 상기 링커는 폴리알킬렌글리콜 및 폴리에스터와 각각 결합 가능한 작용기를 2개 이상 가지는 것이다. 바람직하게는 상기 작용기를 3개 이상, 보다 바람직하게는 4개 이상 갖는다.Preferably, the linker uses C3-30 organic compounds having at least two functional groups. That is, the linker has two or more functional groups each capable of binding to polyalkylene glycol and polyester. Preferably, the functional group has 3 or more, more preferably 4 or more.

링커가 작용기를 2개 이상 가지면, 그에 결합되는 폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터의 비가 1:1 뿐만 아니라 1:다수, 다수:1로 될 수 있기 때문에, 상기 공중합체의 자기조립 시, 보다 밀집되어 있고, 덴드리틱하며, 폴리머좀 등의 다양한 형태를 갖는 항산화물질 전달체를 형성할 수 있다.When the linker has two or more functional groups, the ratio of the polyalkylene glycol and the polyester bonded thereto can be 1: 1, not more than 1: 1, and most preferably not more than 1, And can form antioxidant carriers having various forms such as dendritic, polymeric, and the like.

이 때, 상기 작용기 중 적어도 1개는 히드록시기인 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that at least one of the functional groups is a hydroxy group.

본 발명에서, 유기화합물이란 기본적으로 탄소와 수소로 이루어진 포화 또는 불포화의, 사슬형이나 고리형의 탄화수소 화합물을 일컫는다. 예컨대, 지방족, 지환족, 헤테로지환족, 방향족, 헤테로방향족 화합물일 수 있다. 이 때, 헤테로 고리형 화합물인 경우에는 그 고리 상에 탄소 외에 N, O, S, P, 할로겐 원소(예: F, Cl, Br, I 등) 등의 다른 원소를 가질 수 있다. 그러나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, an organic compound refers to a saturated or unsaturated, chain-like or cyclic hydrocarbon compound consisting essentially of carbon and hydrogen. For example, an aliphatic, alicyclic, heteroalicyclic, aromatic, or heteroaromatic compound. In this case, in the case of a heterocyclic compound, other elements such as N, O, S, P, and halogen elements (eg, F, Cl, Br, I, etc.) other than carbon may be present on the ring. However, the present invention is not limited thereto.

상기 링커는 바람직하게는 히드록시기, 카르복실기, 아민기 및 설폰기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 2개의 작용기를 가지는 C3-30의, 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 화합물이다. 이 때, 상기 적어도 2개의 작용기는 각각 서로 동일하거나 상이할 수 있다.The linker is preferably a C3-30 aliphatic, aromatic or heteroaromatic compound having at least two functional groups selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, an amine group and a sulfone group. In this case, the at least two functional groups may be the same or different from each other.

상기에서 링커가 히드록시기, 카르복실기, 아민기 및 설폰기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 2개의 작용기를 가지는 C3-30의 헤테로방향족 화합물인 경우, 상기 화합물은 방향족 고리 내에 N, O, S, P 및 C=O로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 또는 2개 이상을 탄소 대신 함유할 수 있다.When the linker is a C3-30 heteroaromatic compound having at least two functional groups selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, an amine group and a sulfonic group, the compound has N, O, S, P and C = O, in place of carbon.

보다 바람직하게는, 상기 링커는 히드록시기, 카르복실기, 아민기 및 설폰기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 3개의 작용기를 가지는 C3-20의 방향족 화합물이다. 마찬가지로 이 경우에도 상기 작용기는 각각 서로 동일하거나 상이할 수 있다.More preferably, the linker is a C3-20 aromatic compound having at least three functional groups selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, an amine group and a sulfone group. In this case as well, the functional groups may be the same or different from each other.

본 발명에서 사용 가능한 링커의 구체적인 예로는, 갈산(gallic acid), 알로이리트산(Aleuritic acid), 세리놀(serinol), 시아누르산(cyanuric acid), 7-히드록시쿠마리닐-4-아세트산(7-hydroxycoumarinyl-4-acetic acid) 등이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Specific examples of linkers that can be used in the present invention include gallic acid, Aleuritic acid, serinol, cyanuric acid, 7-hydroxycumarinyl-4-acetic acid ( 7-hydroxycoumarinyl-4-acetic acid), but are not limited thereto. These may be used alone or in combination of two or more.

이와 같이 폴리알킬렌글리콜 및 폴리에스터를 포함하는 공중합체는 특별한 제한은 없으나, 중량평균분자량이 100 내지 100,000 범위인 것이 바람직하다.The copolymer comprising the polyalkylene glycol and the polyester is not particularly limited, but preferably has a weight average molecular weight of 100 to 100,000.

또한 상기 공중합체 내의 폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터의 중량비는 1:99 내지 99:1이 될 수 있는데, 바람직하게는 15:85 내지 85:15이며, 보다 바람직하게는 30:70 내지 70:30이다. 폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터의 중량비가 상기 범위 내에 있으면, 상기 공중합체로부터 형성되는 전달체가 항산화물질의 안정성 증진 및 항산화 활성 증진, 그리고 방출패턴 조절 면에서 유리한 효과를 나타낸다.The weight ratio of the polyalkylene glycol to the polyester in the copolymer may be from 1:99 to 99: 1, preferably from 15:85 to 85:15, more preferably from 30:70 to 70:30 to be. When the weight ratio of the polyalkylene glycol to the polyester is within the above range, the carrier formed from the copolymer exhibits an advantageous effect in enhancing the stability of the antioxidant, enhancing the antioxidant activity, and regulating the release pattern.

본 발명에서 사용되는 폴리알킬렌글리콜 및 폴리에스터를 포함하는 공중합체는 통상적으로 알려진 방법을 이용하여 제조될 수 있다.The copolymers comprising the polyalkylene glycols and the polyesters used in the present invention can be produced by a conventionally known method.

폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터가 서로 직접 결합되어 있는 공중합체의 경우, 예컨대 폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터의 모노머를 유기용매에 넣고 수분을 제거한 다음 촉매를 첨가하여 일정시간 동안 고리 열림 중합함으로써 얻을 수 있다. 또는 이미 중합된 폴리에스터를 폴리알킬렌글리콜과 결합시킬 수도 있다.In the case of a copolymer in which a polyalkylene glycol and a polyester are directly bonded to each other, for example, a monomer of a polyalkylene glycol and a polyester is put into an organic solvent to remove moisture, followed by addition of a catalyst, have. Alternatively, the already polymerized polyester may be combined with the polyalkylene glycol.

이 때, 상기 유기용매는 폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터의 종류에 따라 당업자가 적절히 결정할 수 있으며, 예를 들면 톨루엔 등을 이용할 수 있다. 상기 촉매로는 트리에틸아민, 스테노우스 옥테이트(stannous octate) 등이 이용될 수 있다. 또한, 상기 중합반응시간은 당업자가 적절히 결정할 수 있으나 예를 들면 6시간 이상, 바람직하게는 12시간 이상이다. 반응 종결 후에는 생성된 공중합체를 에틸 이써(ethyl ether)에 침전한 후 회수하여 건조할 수 있다.At this time, the organic solvent may be appropriately determined by a person skilled in the art depending on the kind of the polyalkylene glycol and the polyester. For example, toluene and the like can be used. As the catalyst, triethylamine, stannous octate, or the like may be used. The polymerization reaction time can be appropriately determined by a person skilled in the art, but is, for example, 6 hours or more, preferably 12 hours or more. After completion of the reaction, the resulting copolymer may be precipitated in ethyl ether and recovered and dried.

폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터가 링커에 의해 연결되어 있는 공중합체의 경우에는, 예컨대In the case of a copolymer in which a polyalkylene glycol and a polyester are linked by a linker,

(i) 링커 화합물을 용매 중에 용해한 후 폴리알킬렌글리콜 과 반응시켜 폴리알킬렌글리콜-링커 접합체를 형성하는 단계; 및(i) dissolving the linker compound in a solvent and reacting with the polyalkylene glycol to form a polyalkylene glycol-linker conjugate; And

(ii) 링커의 작용기를 개시제로 하여 상기 폴리알킬렌글리콜-링커 접합체에 폴리에스터를 중합시키거나, 혹은 이미 중합된 폴리에스터를 상기 접합체의 링커 부분에 접합시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다.(ii) polymerizing the polyester to the polyalkylene glycol-linker conjugate using the linker functional group as an initiator, or bonding the already polymerized polyester to the linker portion of the conjugate .

상기 (i) 단계에서, 링커 화합물을 용해하는데 사용되는 용매는 링커 화합물의 종류에 따라 이를 용해시킬 수 있는 임의의 용매가 이용될 수 있으며, 예를 들어 디메틸포름아마이드 등이 이용될 수 있다.In the step (i), the solvent used to dissolve the linker compound may be any solvent that can dissolve the linker compound depending on the kind of the linker compound. For example, dimethylformamide or the like may be used.

링커 화합물을 용매 중에 용해한 후에는 먼저 촉매와 반응시켜 폴리에틸렌글리콜과의 결합이 촉진되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 촉매로는 임의의 촉매가 적절히 사용될 수 있으나, 예를 들면 N,N-디사이클로헥실카보디이미드, N-히드록시석신이미드 등이 이용될 수 있다. 또한 촉매와의 반응시간은 촉매 및 링커 화합물의 종류에 따라 당업자가 적절히 결정할 수 있으며, 예를 들면 2시간 내지 12시간 동안 반응시킬 수 있다.After dissolving the linker compound in a solvent, it is preferable that the linker compound is firstly reacted with the catalyst so as to accelerate the bonding with the polyethylene glycol. As the catalyst, any catalyst may be suitably used. For example, N, N-dicyclohexylcarbodiimide, N-hydroxysuccinimide and the like may be used. The time for the reaction with the catalyst can be appropriately determined by those skilled in the art depending on the kind of the catalyst and the linker compound, and can be, for example, 2 hours to 12 hours.

링커 화합물을 촉매와 반응시킨 후에는 필터링하여 얻어진 하층액을 폴리에틸렌글리콜과 반응시켜 폴리알킬렌글리콜-링커 접합체를 형성한다. 이때, 상기 반응시간은 예컨대 1시간 내지 36시간을 들 수 있다.After the linker compound is reacted with the catalyst, the lower layer solution obtained by filtering is reacted with polyethylene glycol to form a polyalkylene glycol-linker conjugate. The reaction time may be, for example, 1 hour to 36 hours.

반응이 종결된 후에는 투석 및 적절한 용매에 침전하여 불순물 및 미 반응물을 제거하고, 얻어진 상기 접합체를 동결건조하는 것이 바람직하다.After the reaction is completed, it is preferable to perform dialysis and precipitation in an appropriate solvent to remove impurities and unreacted materials, and freeze-dry the obtained conjugate.

상기 (ii) 단계에서는, 링커 화합물의 작용기를 개시제로 하여 폴리알킬렌글리콜-링커 접합체에 폴리에스터를 고리 열림 중합반응에 의해 결합시키거나, 또는 이미 중합된 폴리에스터를 상기 접합체의 링커 부분에 접합시킨다.In the step (ii), the polyester is bonded to the polyalkylene glycol-linker conjugate by a ring opening polymerization reaction using the functional group of the linker compound as an initiator, or the already polymerized polyester is bonded to the linker portion of the conjugate .

여기에서 링커 화합물의 작용기와 폴리에스터의 에스테르 결합을 촉진할 수 있는 촉매가 이용될 수 있으며, 예를 들면 트리에틸아민, 스테노우스 옥테이트(stannous octate) 등이 이용될 수 있다. 이 때의 반응온도는 60~180℃로 할 수 있으며, 바람직하게는 100~150℃이다. 반응시간은 약 5시간 내지 48시간, 바람직하게는 약 18시간 내지 30시간 동안 수행할 수 있다.Here, a catalyst capable of promoting the ester linkage between the functional group of the linker compound and the polyester may be used. For example, triethylamine, stannous octate and the like may be used. The reaction temperature at this time may be 60 to 180 占 폚, preferably 100 to 150 占 폚. The reaction time may be from about 5 hours to 48 hours, preferably from about 18 hours to 30 hours.

상기의 중합 반응이 완료된 다음에는 유기용매, 예컨대 에틸이써(ethyl ether)로 침전한 후에 필터하고 진공건조하여 순수한 형태로 얻는 것이 바람직하다.After completion of the polymerization reaction, it is preferable to precipitate with an organic solvent such as ethyl ether, and then filter and vacuum-dry to obtain a pure form.

한편 상기 반응에 사용되는 폴리알킬렌글리콜-링커 접합체와 폴리에스터의 중량비는, 최종적으로 제조하고자 하는 폴리알킬렌글리콜-링커-폴리에스터 중합체에서의 비율에 따라 적절히 조정할 수 있다.On the other hand, the weight ratio of the polyalkylene glycol-linker conjugate and polyester used in the above reaction can be appropriately adjusted according to the ratio of the polyalkylene glycol-linker-polyester polymer to be finally produced.

이렇게 제조되는 폴리알킬렌글리콜 및 폴리에스터를 포함하는 공중합체는 양친매성을 가지므로 자기조립에 의해 미셀 등의 나노 또는 마이크로 크기의 전달체를 형성할 수 있고, 상기 전달체의 내부에 항산화물질을 봉입할 수 있다.The copolymer comprising the polyalkylene glycol and the polyester thus prepared has amphipathic nature and can form a nano- or micro-sized carrier such as micelle by self-assembly, .

상기 전달체는 항산화물질을 그 안에 봉입시켜 전달함으로써, 불안정한 항산화물질을 안정화하고, 그 항산화 활성을 증대시키며, 항산화물질의 서방성 방출을 유도하여 체내 반감기를 증진시킨다.The carrier encapsulates and delivers an antioxidant therein to stabilize unstable antioxidants, increase antioxidant activity thereof, and induce sustained release of antioxidants to enhance the half-life of the body.

본 발명에서 상기 전달체에 의하여 봉입되는 항산화물질은 항산화물질이기만 하면 특별히 제한이 없으나, 바람직하게는 폴리페놀류이다. 보다 바람직하게는 플라보노이드계를 들 수 있는데, 예컨대 플라본, 플라보놀, 플라바논, 플라바놀, 플라바놀룰, 이소플라본, 안토시아닌, 프로안토시아니딘, 찰콘, 오론, 히드록시쿠마린 등이 있다.In the present invention, the antioxidant encapsulated by the carrier is not particularly limited as long as it is an antioxidant, and is preferably a polyphenol. More preferred are flavonoids such as flavone, flavonol, flavanone, flavanol, flavanolul, isoflavone, anthocyanin, proanthocyanidin, chalcone, oron, hydroxy coumarin and the like.

더욱 바람직하게는 상기 항산화물질은 안토시아닌이다. 상기 안토시아닌의 예로는 페오니딘(Peonidin), 시아니딘 3-아라비노시드(cyanidin 3-arabinoside), 시아니딘-3-(크실로실글루코오스)-5-갈락토오스(cyanidin-3-(xylosylglucose)-5-galactose), 시아니딘 3-글루코시드(cyanidin 3-glucoside), 시아니딘 3-갈락토시드(cyanidin 3-galactoside), 시아니딘-3-(쿠마로일-크실로실글루코오스)-5-갈락토오스(cyanidin-3-(coumaroyl-xylosylglucose)-5-galactose), 델피니딘 3-글루코시드(delphinidin 3-glucoside), 델피니딘 3-루티노시드(delphinidin 3-rutinoside), 페오니딘 3-아라비노시드(peonidin 3-arabinoside), 페오니딘 3-갈락토시드(peonidin 3-galactoside), 페투니딘 3-글루코시드(petunidin 3-glucoside), 시아니딘(Cyanidin), 델피니딘(delphinidin), 말비딘(malvidin), 펠라르고니딘(pelargonidin), 페오니딘(peonidin), 시아니딘 3,5-디글루코시드(cyanidin 3,5-diglucoside), 시아니딘 3-루티노시드(cyanidin 3-rutinoside), 펠라르고니딘 3-글루코시드(pelargonidin 3-glucoside), 페오니딘 3-글루코시드(peonidin 3-glucoside), 말비딘 3-글루코시드(malvidin 3-glucoside) 및 말비딘 3,5-디글루코시드( malvidin 3,5-diglucoside)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 들 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.More preferably, the antioxidant is anthocyanin. Examples of the anthocyanin include peonidin, cyanidin 3-arabinoside, cyanidin-3- (xylosylglucose) - 5-galactosidase, 5-galactose, cyanidin 3-glucoside, cyanidin 3-galactoside, cyanidin-3- (coumaroyl-xylosylglucose) -5- But are not limited to, cyanidin-3- coumaroyl-xylosylglucose-5-galactose, delphinidin 3-glucoside, delphinidin 3-rutinoside, peonidin 3-arabinoside, peonidin 3-galactoside, petunidin 3-glucoside, cyanidin, delphinidin, malbidin malvidin, pelargonidin, peonidin, cyanidin 3,5-diglucoside, cyanidin 3-rutinoside, Pel Pelargonidin 3-glucoside, peonidin 3-glucoside, malvidin 3-glucoside, and malvidin 3,5-diglucoside malvidin 3,5-diglucoside, and the like, but not always limited thereto.

이 때, 상기 전달체에 사용되는 항산화물질의 양은, 상기 전달체 중량 대비 50 중량% 이하가 적당하며, 30 중량% 이하가 바람직하고, 20 중량% 이하가 보다 바람직하다. 최적 함량은 10 중량%이다. 이와 같이 본 발명에서 사용되는 전달체는 적은 양의 항산화물질을 사용하면서도, 그 방출속도를 지연시켜 항산화 활성을 증진시키는 결과를 나타내므로, 효과 면에서 우수하다.At this time, the amount of the antioxidant used in the carrier is suitably 50 wt% or less, preferably 30 wt% or less, more preferably 20 wt% or less, based on the weight of the carrier. The optimum content is 10% by weight. As described above, the carrier used in the present invention exhibits an antioxidative activity by delaying the release rate thereof while using a small amount of antioxidant substance, and thus is superior in terms of effect.

상기에서 항산화물질의 방출지연은 폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터의 중량비율에 따라 조절이 가능하다. 이를 돕기 위하여, 상기 전달체에 방출지연 부형제를 사용하는 것도 가능하다. 상기의 방출지연 부형제는 당업계에서 허용되고 있는 공지의 것이면 제한 없이 이용할 수 있다.The release delay of the antioxidant can be controlled according to the weight ratio of the polyalkylene glycol to the polyester. In order to facilitate this, it is also possible to use a delayed-release excipient in the carrier. The release delayed excipient can be used without limitation as long as it is known in the art.

한편 상기한 공중합체가 적어도 2개의 작용기를 가지는 링커에 의해서 폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터가 결합되어 있는 구조를 갖는 경우, 상기 공중합체의 자기 조립에 의해 형성되는 전달체는 미셀형, 막대형, 튜브형, 폴리머좀 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 이러한 전달체를 포함하는 본 발명의 복합체 또한 상기의 여러 가지 형태를 갖는다.On the other hand, when the above-mentioned copolymer has a structure in which a polyalkylene glycol and a polyester are bonded by a linker having at least two functional groups, the carrier formed by self-assembly of the copolymer may be a micelle, , Polymers, and the like. The complex of the present invention comprising such a carrier also has various forms as described above.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 여러 가지 형태의 복합체의 모식도를 나타낸 것이다.1 to 4 are schematic views of various types of composites according to the present invention.

구체적으로, 도 1은 폴리에스터가 소수성 코어를 형성하고, 폴리알킬렌글리콜이 전달체의 표면 부분에 노출되어 있는, 미셀 구조의 복합체를 보여준다. 또한 도 2는 폴리에스터 물질이 코어를 이루고, 외부에 폴리알킬렌글리콜이 있는 막대형 복합체를 보여준다. 도 3은 내부에 폴리알킬렌글리콜이 친수성 코어를 형성하고, 폴리에스터가 가운데 층을 형성하며, 전달체의 표면에 폴리알킬렌글리콜이 노출되어 있는 풀리머좀 형태의 복합체를 보여준다. 도 4는 폴리알킬렌글리콜이 친수성 코어를 형성하고, 폴리에스터가 가운데 층을 형성하며, 전달체의 표면에 폴리알킬렌글리콜이 노출되어 있는 튜브형의 복합체를 보여준다.Specifically, Figure 1 shows a complex of micellar structure in which the polyester forms a hydrophobic core and the polyalkylene glycol is exposed on the surface portion of the carrier. Figure 2 also shows a rod-shaped composite wherein the polyester material is the core and the polyalkylene glycol is external. FIG. 3 shows a complex of a pulolymeric form in which a polyalkylene glycol forms a hydrophilic core, a polyester forms a middle layer, and a polyalkylene glycol is exposed on the surface of the carrier. Figure 4 shows a tubular composite wherein the polyalkylene glycol forms the hydrophilic core, the polyester forms the middle layer, and the polyalkylene glycol is exposed on the surface of the carrier.

상기 도면들에서 항산화물질은 표시되어 있지 않지만, 그 성질(수용성, 불용성)에 따라 폴리알킬렌글리콜이 형성하는 친수성 코어, 또는 폴리에스터가 형성하는 소수성 코어 부분에 봉입되어 있다.Although the antioxidants are not shown in the drawings, they are encapsulated in hydrophilic cores formed by polyalkylene glycols, or hydrophobic cores formed by polyesters, depending on their properties (water solubility, insolubility).

또한 본 발명의 복합체는 나노 내지 마이크로 크기를 가진다. 예를 들면 10 nm 내지 1000 ㎛ 범위의 크기이며, 바람직하게는 50~1000 nm 크기이다.The complexes of the present invention also have nano to micro size. For example, in the range of 10 nm to 1000 mu m, and preferably in the range of 50 to 1000 nm.

이러한 본 발명의 항산화물질-전달체 복합체는 통상적으로 알려진 방법에 의하여 제조할 수 있다. 예컨대 유기용매나 물 처리, 초음파 처리 등을 이용할 수 있는데, 예를 들어 설명하면 다음과 같다:The antioxidant-carrier complex of the present invention can be prepared by a conventionally known method. For example, an organic solvent, a water treatment, an ultrasonic treatment, or the like can be used.

1) 공중합체와 항산화물질을 유기용매, 예컨대 디메틸설폭시드에 녹이고 증류수에 투석하여 본 발명의 복합체를 형성할 수 있다.1) Copolymers and antioxidants may be dissolved in an organic solvent such as dimethyl sulfoxide and dialyzed against distilled water to form the complex of the present invention.

2) 공중합체와 항산화물질을 물에 녹인 후에 초음파 분쇄기를 이용하여 본 발명의 복합체를 형성할 수 있다.2) After dissolving the copolymer and the antioxidant in water, the complex of the present invention can be formed using an ultrasonic mill.

3) 또는 공중합체를 유기용매, 예컨대 클로로포름에 녹인 후 반응기에 넣고 완전히 증류하여 얇은 필름을 형성하고, 형성된 필름에 항산화물질을 녹인 증류수를 넣어준 다음 충분히 수화시켜 본 발명의 복합체를 형성할 수 있다.3) or a copolymer is dissolved in an organic solvent such as chloroform, and then the mixture is completely distilled to form a thin film, and distilled water in which antioxidant substances are dissolved is added to the formed film and sufficiently hydrated to form the complex of the present invention .

4) 또는 공중합체를 물에 녹이고, 항산화물질을 물과 섞이는 다른 휘발성 용매에 고농도로 녹인 후, 공중합체 용액에 항산화물질 용액을 천천히 넣어주고 휘발하여 본 발명의 복합체를 형성할 수 있다.4) or the copolymer is dissolved in water, the antioxidant is dissolved in a volatile solvent mixed with water at a high concentration, the antioxidant solution is slowly added to the copolymer solution and volatilized to form the complex of the present invention.

여기서, 공중합체와 항산화물질을 동시에 사용하여 복합체를 제조하는 것뿐만 아니라, 상기 공중합체로 전달체를 먼저 형성한 다음 항산화물질을 상기 전달체 안에 봉입시킴으로써 본 발명의 복합체를 제조할 수도 있다.
Here, the complex of the present invention may be prepared by forming the carrier first with the copolymer and then enclosing the antioxidant material in the carrier as well as preparing the complex by using the copolymer and the antioxidant at the same time.

또한 본 발명은 다른 측면에 있어서, 상술한 항산화물질-전달체 복합체를 포함하는 식품 조성물을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a food composition comprising the above-described antioxidant-carrier complex.

여기서 상기 식품 조성물은, 바람직하게는 항산화 활성을 나타낼 수 있는 기능성 식품 조성물이다.Here, the food composition is preferably a functional food composition capable of exhibiting antioxidative activity.

상기 식품의 종류에는 특별한 제한이 없으며, 예를 들면 드링크제, 소시지, 초코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 껌류, 아이스크림을 포함한 유제품, 음료수, 알코올음료 및 비타민 복합제 등이 있다.There is no particular limitation on the type of the food, and examples thereof include a drink, a sausage, a chocolate, a candy, a snack, a confectionery, a gum, a dairy product including an ice cream, a drink, an alcoholic beverage and a vitamin complex.

본 발명에서 상기의 전달체 및 항산화물질은 식품에 그대로 첨가하거나, 항산화 활성을 나타내는 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있다. 그 첨가량은 사용 목적에 따라 적절하게 결정될 수 있으며, 예를 들면 조성물 전체에 대하여 0.0001 내지 30중량%의 범위이다.In the present invention, the carrier and the antioxidant may be added directly to the food or may be used together with other food or food ingredients exhibiting antioxidative activity. The amount thereof to be added can be appropriately determined depending on the purpose of use, and is, for example, in the range of 0.0001 to 30% by weight based on the whole composition.

본 발명의 식품 조성물은 상기의 유효 성분 외에 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로 함유할 수 있으며, 그 외에 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수도 있다. 이러한 첨가제 성분은 조성물 100 중량부 당 0.0001 내지 10 중량부로 첨가될 수 있다.
The food composition of the present invention may contain various flavoring agents or natural carbohydrates in addition to the above-mentioned active ingredients, and may further contain various nutrients, vitamins, electrolytes, flavors, colorants, pectic acid and salts thereof, alginic acid And salts thereof, organic acids, protective colloid thickeners, pH adjusting agents, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohols, carbonating agents used in carbonated drinks, and the like. Such an additive component may be added in an amount of 0.0001 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the composition.

이하 본 발명의 구성을 실시예 및 실험예를 들어 설명하나, 이는 본 발명을 예시하는 것으로, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples and Experimental Examples. However, the scope of the present invention is not limited thereto.

[공중합체의 제조][Production of Copolymer]

1. 갈릭산을 링커로 이용한 폴리에틸렌글리콜과 폴리락틱산 공중합체의 제조1. Preparation of Polyethylene Glycol and Polylactic Acid Copolymer Using Galic Acid as a Linker

제조예 1Production Example 1

(1) 갈릭산-폴리에틸렌글리콜 접합체의 제조 (One) Preparation of gallic acid-polyethylene glycol conjugate

100 mg의 갈릭산을 디메틸포름아마이드에 녹인 후 185mg의 N,N-디사이클로핵실카보디이미드와 100mg의 N-히드록시석신이미드를 넣고 6시간 반응시켰다. 반응이 종결된 용액을 글라스필터로 필터링하고, 하층액을 폴리에틸렌글리콜 아민(분자량 5000g/mol) 1g과 12시간 동안 반응시켰다. 반응이 종결된 후 투석하여 불순물 및 미 반응물을 제거하고, 동결건조하여 하얀색 파우더를 얻었다.
100 mg of gallic acid was dissolved in dimethylformamide, and 185 mg of N, N-dicyclohexylcarbodiimide and 100 mg of N-hydroxysuccinimide were added and reacted for 6 hours. The reaction-terminated solution was filtered with a glass filter, and the lower layer solution was reacted with 1 g of polyethylene glycol amine (molecular weight: 5000 g / mol) for 12 hours. After the reaction was terminated, the impurities and unreacted materials were removed by dialysis and lyophilized to obtain a white powder.

(2) 갈릭산을 링커로 이용한 폴리에틸렌글리콜과 폴리락틱산 공중합체의 제조 (2) Preparation of Polyethylene Glycol and Polylactic Acid Copolymer Using Galic Acid as a Linker

갈릭산의 히드록시기를 개시제로 하여 폴리락틱산을 고리 열림 중합하였다. 이 때, 최종 얻어지는 공중합체 내의 폴리에틸렌글리콜과 폴리락틱산의 중량비가 70:30이 되도록 갈릭산-폴리에틸렌글리콜 접합체와 L-락틱산(L-lactic acid)의 양을 조절하였다.The hydroxy group of gallic acid was used as initiator and the polylactic acid was ring-opened polymerized. At this time, the amount of the gallic acid-polyethylene glycol conjugate and L-lactic acid was adjusted so that the weight ratio of the polyethylene glycol and the polylactic acid in the finally obtained copolymer was 70:30.

먼저, (1)에서 얻은 하얀색 파우더와 L-락틱산 모노머를 100ml의 반응기에서 30ml의 톨루엔에 넣고, 120℃의 온도에서 스테노우스 옥테이트(stannous octate)를 촉매제로 이용하여 중합시켰다. 24시간 후에 70℃로 온도를 낮추어 반응을 종결하고, 에틸 이써(Ethyl ether)로 침전한 후에 필터하고 진공건조하여 목적하는 공중합체를 수득하였다.First, white powder and L-lactic acid monomer obtained in (1) were placed in 30 ml of toluene in a 100 ml reactor and polymerized using stannous octate as a catalyst at a temperature of 120 ° C. After 24 hours, the reaction was terminated by lowering the temperature to 70 DEG C, followed by precipitation with ethyl ether, followed by filtration and vacuum drying to obtain the desired copolymer.

제조예 2Production Example 2

최종 얻어지는 공중합체 내의 폴리에틸렌글리콜과 폴리락틱산의 중량비가 50:50이 되도록 양을 조절한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 실시하였다.
The procedure of Preparation Example 1 was repeated except that the amount of polyethylene glycol and polylactic acid in the final copolymer thus obtained was adjusted so that the weight ratio thereof was 50:50.

제조예 3Production Example 3

최종 얻어지는 공중합체 내의 폴리에틸렌글리콜과 폴리락틱산의 중량비가 30:70이 되도록 양을 조절한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 실시하였다.
The same procedure as in Production Example 1 was carried out except that the amount of polyethylene glycol and polylactic acid in the resulting copolymer was adjusted so that the weight ratio of the polyethylene glycol to the polylactic acid was 30:70.

2. 폴리에틸렌글리콜과 폴리락틱산 공중합체의 제조2. Preparation of Polyethylene Glycol and Polylactic Acid Copolymer

제조예 4Production Example 4

폴리에틸렌글리콜과 L-락틱산을 톨루엔에 넣고 2시간 동안 수분을 제거한 후 스테노우스 옥테이트(stannous octate)를 넣고 12시간 이상 중합시킨 다음 상온으로 내려 반응을 종결시켰다. 생성된 공중합체를 에틸 이써(Ethyl ether)에 침전한 후 회수하여 건조하였다. 이 때, 상기 폴리에틸렌글리콜과 L-락틱산의 양은 최종 얻어지는 공중합체 내의 폴리에틸렌글리콜과 폴리락틱산의 중량비가 70:30이 되도록 조절하였다.
Polyethylene glycol and L-lactic acid were added to toluene, and water was removed for 2 hours. Then, stannous octate was added thereto, and polymerization was carried out for 12 hours or longer. Then, the reaction was terminated at room temperature. The resulting copolymer was precipitated in ethyl ether and recovered and dried. At this time, the amounts of the polyethylene glycol and the L-lactic acid were adjusted so that the weight ratio of the polyethylene glycol and the polylactic acid in the finally obtained copolymer was 70:30.

제조예 5Production Example 5

최종 얻어지는 공중합체 내의 폴리에틸렌글리콜과 폴리락틱산의 중량비가 50:50이 되도록 양을 조절한 것을 제외하고는 제조예 4와 동일하게 실시하였다.
The preparation was carried out in the same manner as in Production Example 4, except that the amount of polyethylene glycol and polylactic acid in the resulting copolymer was controlled so as to be 50:50 by weight.

제조예 6Production Example 6

최종 얻어지는 공중합체 내의 폴리에틸렌글리콜과 폴리락틱산의 중량비가 30:70이 되도록 양을 조절한 것을 제외하고는 제조예 4와 동일하게 실시하였다.
The same procedure as in Production Example 4 was carried out except that the amount of polyethylene glycol and polylactic acid in the resulting copolymer was adjusted so that the weight ratio of the polyethylene glycol and polylactic acid was 30:70.

[안토시아닌-전달체 복합체의 제조][Preparation of anthocyanin-carrier complex]

실시예 1Example 1

제조예 1에서 수득한 공중합체 0.03 g을 클로로포름 30 ml에 녹인 후 반응기에 넣고 완전히 증류하여 얇은 필름을 형성하였다. 형성된 필름에 안토시아닌 0.003g을 녹인 증류수 30 ml를 넣어주고 60℃에서 3시간 이상 충분히 수화시켜 안토시아닌이 전달체 내에 봉입된 안토시아닌-전달체 복합체를 형성하였다.
0.03 g of the copolymer obtained in Preparation Example 1 was dissolved in 30 ml of chloroform, and the resulting mixture was put into a reactor and completely distilled to form a thin film. 30 ml of distilled water containing 0.003 g of anthocyanin was added to the formed film and sufficiently hydrated at 60 ° C. for 3 hours or longer to form an anthocyanin-carrier complex in which anthocyanin was encapsulated in the carrier.

실시예 2Example 2

제조예 2에서 수득한 공중합체를 이용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 실시하였다.
The procedure of Example 4 was repeated except that the copolymer obtained in Preparation Example 2 was used.

실시예 3Example 3

제조예 3에서 수득한 공중합체를 이용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 실시하였다.The procedure of Example 4 was repeated except that the copolymer obtained in Preparation Example 3 was used.

형성된 안토시아닌-전달체 복합체를 전자현미경으로 촬영한 결과를 도 5에 나타내었다. 도 1에서 보듯이 상기 복합체는 200 nm 이하 크기의 미셀형이었다.
The resulting anthocyanin-carrier complex was photographed with an electron microscope. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 1, the complex was a micelle-type having a size of 200 nm or less.

실시예 4Example 4

제조예 1에서 수득한 공중합체 0.03 g과 안토시아닌 0.003g을 동시에 디메틸설폭시드 15 ml에 녹이고, 증류수에 투석하여 안토시아닌이 전달체 내에 봉입된 안토시아닌-전달체 복합체를 형성하였다.
0.03 g of the copolymer obtained in Preparation Example 1 and 0.003 g of anthocyanin were simultaneously dissolved in 15 ml of dimethyl sulfoxide and dialyzed against distilled water to form an anthocyanin-carrier complex in which anthocyanin was encapsulated in the carrier.

실시예 5Example 5

제조예 1에서 수득한 공중합체 0.03 g과 안토시아닌 0.003g을 동시에 물 30 ml에 녹인 후에 초음파 분쇄기로 10 분간 분쇄한 후 60℃에서 3시간 이상 충분히 수화시켜 안토시아닌-전달체 복합체를 형성하였다.
0.03 g of the copolymer obtained in Preparation Example 1 and 0.003 g of anthocyanin were simultaneously dissolved in 30 ml of water, followed by pulverization with an ultrasonic grinder for 10 minutes, followed by hydration at 60 ° C for 3 hours or longer to form an anthocyanin-carrier complex.

실시예 6Example 6

제조예 1에서 수득한 공중합체 0.03 g을 물 30 ml에 녹이고, 안토시아닌 0.003 g을 에탄올 0.3 ml의 농도로 녹인 후, 공중합체 용액에 안토시아닌 용액을 천천히 넣어주고 6시간 이상 휘발하여 안토시아닌-전달체 복합체를 형성하였다.
0.03 g of the copolymer obtained in Preparation Example 1 was dissolved in 30 ml of water and 0.003 g of anthocyanin was dissolved in 0.3 ml of ethanol. Then, the anthocyanin solution was slowly added to the copolymer solution and volatilized for more than 6 hours to obtain an anthocyanin- .

실시예 7Example 7

제조예 4에서 수득한 공중합체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that the copolymer obtained in Preparation Example 4 was used.

실시예 8Example 8

제조예 5에서 수득한 공중합체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that the copolymer obtained in Preparation Example 5 was used.

실시예 9Example 9

제조예 6에서 수득한 공중합체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that the copolymer obtained in Preparation Example 6 was used.

비교예 1Comparative Example 1

실시예에서 사용된 안토시아닌의 양과 동일한 양의 안토시아닌을 봉입시키지 않고 이용하였다.The same amount of anthocyanin as the amount of anthocyanin used in the examples was used without being encapsulated.

[안토시아닌-전달체 복합체의 효과 평가][Evaluation of effect of anthocyanin-carrier complex]

실험예 1: 안토시아닌의 구조적 안정성 증진 효과 평가Experimental Example 1: Evaluation of the structural stability enhancement effect of anthocyanin

안토시아닌은 pH에 매우 불안정한 항산화물질로서 구조에 따라 색이 변한다. 따라서 실시예 1에서 수득한 안토시아닌-전달체 복합체와 비교예 1의 안토시아닌을 각각 pH 4, 7, 10의 용액에 넣고 색깔을 비교함으로써 안토시아닌의 구조적 안정성을 비교하였다.Anthocyanin is an antioxidant that is very unstable to pH, and its color changes depending on its structure. Therefore, the anthocyanin-carrier complex obtained in Example 1 and the anthocyanin of Comparative Example 1 were put into a solution of pH 4, 7 and 10, respectively, and the structural stability of anthocyanin was compared by comparing the colors.

그 결과를 도 6에 표시하였다. 도 6에서 보듯이, 본 발명의 전달체 내에 봉입된 안토시아닌(실시예 1)은 봉입되지 않은 안토시아닌(비교예 1)과 달리 pH 변화에도 일정한 색을 유지하여 안정성이 증진된 모습을 보여주었다.
The results are shown in Fig. As shown in FIG. 6, the anthocyanin (Example 1) encapsulated in the carrier of the present invention exhibited improved stability by maintaining a constant color even at pH changes, unlike the untreated anthocyanin (Comparative Example 1).

실험예 2: 안토시아닌의 항산화 활성 증진 효과 평가Experimental Example 2: Evaluation of an antioxidant activity enhancing effect of anthocyanin

실시예 1~3에서 수득한 안토시아닌-전달체 복합체와 비교예 1의 안토시아닌에 대해 DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) 라디칼 스캐빈저 테스트를 통해 안토시아닌의 항산화 활성을 비교하였다. 사용된 DPPH 시약은 4mg의 DPPH를 25 ml의 에탄올에 녹인 후 25 ml의 증류수를 넣어 준비하였다. 샘플 1ml 당 2ml의 DPPH를 넣어 10분간 반응한 후, 518nm에서 흡광도를 측정하였다.The antioxidant activities of anthocyanin-carrier complexes obtained in Examples 1 to 3 and anthocyanins of Comparative Example 1 were compared by DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) radical scavenger test. The DPPH reagent used was prepared by dissolving 4 mg of DPPH in 25 ml of ethanol and adding 25 ml of distilled water. 2 ml of DPPH was added per 1 ml of the sample, reacted for 10 minutes, and absorbance was measured at 518 nm.

그 결과를 도 7에 표시하였다. 도 7에서 보듯이, 본 발명의 전달체 내에 봉입된 안토시아닌은 모두, 봉입되지 않은 안토시아닌(비교예 1)에 비해 높은 라디칼 스캐빈저 능력을 나타내었다.
The results are shown in Fig. As shown in FIG. 7, all of the anthocyanins encapsulated in the carrier of the present invention exhibited higher radical scavenging ability than the untreated anthocyanin (Comparative Example 1).

실험예 3: 안토시아닌 방출조절 평가Experimental Example 3: Evaluation of anthocyanin release regulation

실시예 1, 2의 안토시아닌-전달체 복합체와 비교예 1의 안토시아닌을 각각 pH 7.4의 PBS에서 투석한 후 투석막 안의 안토시아닌의 흡광도를 560nm에서 측정하여 방출패턴을 조사하였다.The anthocyanin-carrier complexes of Examples 1 and 2 and the anthocyanin of Comparative Example 1 were respectively dialyzed in PBS of pH 7.4 and the absorbance of anthocyanin in the dialysis membrane was measured at 560 nm to examine the release pattern.

그 결과를 도 8에 나타내었다. 도 8에서 보듯이, 전달체에 사용된 폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터의 중량비에 따라 다른 방출패턴을 보임으로써 전달체 내에 봉입된 안토시아닌의 방출을 조절할 수 있음을 확인하였다.The results are shown in Fig. As shown in FIG. 8, it was confirmed that the release of anthocyanin contained in the carrier can be controlled by showing different emission patterns depending on the weight ratio of polyalkylene glycol and polyester used in the carrier.

Claims

폴리알킬렌글리콜 및 폴리에스터를 포함하는 공중합체가 자기조립되어 형성된 전달체; 및 상기 전달체 내에 봉입된 항산화물질;을 포함하는 항산화물질-전달체 복합체로,
상기 공중합체는 폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터가 링커에 의해 결합되어 있으며,
상기 폴리알킬렌글리콜은 폴리에틸렌글리콜이고, 상기 폴리에스터는 폴리락틱산이고, 상기 항산화 물질은 안토시아닌이고,
상기 링커는 C6의 방향족 화합물 또는 C3~30의 헤테로방향족 화합물이며, 상기 헤테로방향족 화합물은 고리 상에 탄소 외에 N, O, S 및 P로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 가지며,
상기 복합체는, 상기 링커에 결합된 폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터의 중합비율에 따라 미셀형, 막대형, 튜브형 또는 폴리머좀 형태를 갖는 것으로, 상기 항산화물질을 안정화하고, 상기 항산화물질의 항산화 활성을 증대시키며, 상기 항산화물질의 서방성 방출을 유도하기 위한 것인, 항산화물질-전달체 복합체.
A carrier formed by self-assembling a copolymer comprising a polyalkylene glycol and a polyester; And an antioxidant substance enclosed in the carrier,
Wherein the copolymer comprises a polyalkylene glycol and a polyester bonded by a linker,
Wherein the polyalkylene glycol is polyethylene glycol, the polyester is polylactic acid, the antioxidant is anthocyanin,
Wherein the linker is an aromatic compound of C6 or a heteroaromatic compound of C3 to 30 and the heteroaromatic compound has at least one member selected from the group consisting of N, O, S and P in addition to carbon on the ring,
The complex has a micelle form, a rod form, a tubular form or a polymer form depending on the polymerization ratio of the polyalkylene glycol and the polyester bonded to the linker. The antioxidant is stabilized and the antioxidant activity of the antioxidant &Lt; / RTI > and to induce sustained release of said antioxidant.

제1항에 있어서,
상기 공중합체의 중량평균분자량은 100 내지 100,000(g/mol) 범위이고,
상기 공중합체 내의 폴리알킬렌글리콜과 폴리에스터의 중량비는 1:99 내지 99:1인 것을 특징으로 하는 항산화물질-전달체 복합체.
The method according to claim 1,
The weight average molecular weight of the copolymer is in the range of 100 to 100,000 (g / mol)
Wherein the weight ratio of the polyalkylene glycol to the polyester in the copolymer is from 1:99 to 99: 1.

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제1항에 있어서,
상기 링커는 갈산(gallic acid), 시아누르산(cyanuric acid) 및 7-히드록시쿠마리닐-4-아세트산(7-hydroxycoumarinyl-4-acetic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 항산화물질-전달체 복합체.
The method according to claim 1,
The linker is one or more selected from the group consisting of gallic acid, cyanuric acid, and 7-hydroxycoumarinyl-4-acetic acid Characterized by an antioxidant-carrier complex.

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제1항에 있어서,
상기 안토시아닌은 페오니딘(Peonidin), 시아니딘 3-아라비노시드(cyanidin 3-arabinoside), 시아니딘-3-(크실로실글루코오스)-5-갈락토오스(cyanidin-3-(xylosylglucose)-5-galactose), 시아니딘 3-글루코시드(cyanidin 3-glucoside), 시아니딘 3-갈락토시드(cyanidin 3-galactoside), 시아니딘-3-(쿠마로일-크실로실글루코오스)-5-갈락토오스(cyanidin-3-(coumaroyl-xylosylglucose)-5-galactose), 델피니딘 3-글루코시드(delphinidin 3-glucoside), 델피니딘 3-루티노시드(delphinidin 3-rutinoside), 페오니딘 3-아라비노시드(peonidin 3-arabinoside), 페오니딘 3-갈락토시드(peonidin 3-galactoside), 페투니딘 3-글루코시드(petunidin 3-glucoside), 시아니딘(Cyanidin), 델피니딘(delphinidin), 말비딘(malvidin), 펠라르고니딘(pelargonidin), 페오니딘(peonidin), 시아니딘 3,5-디글루코시드(cyanidin 3,5-diglucoside), 시아니딘 3-루티노시드(cyanidin 3-rutinoside), 펠라르고니딘 3-글루코시드(pelargonidin 3-glucoside), 페오니딘 3-글루코시드(peonidin 3-glucoside), 말비딘 3-글루코시드(malvidin 3-glucoside) 및 말비딘 3,5-디글루코시드( malvidin 3,5-diglucoside)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 항산화물질-전달체 복합체.
The method according to claim 1,
The anthocyanin may be selected from the group consisting of peonidin, cyanidin 3-arabinoside, cyanidin-3- (xylosylglucose) -5- galactose, cyanidin 3-glucoside, cyanidin 3-galactoside, cyanidin-3- (coumaroyl-xylosylglycerose) -5-galactose cyanidin-3- (coumaroyl-xylosylglucose) -5-galactose, delphinidin 3-glucoside, delphinidin 3-rutinoside, peonidin 3- 3-arabinoside, peonidin 3-galactoside, petunidin 3-glucoside, cyanidin, delphinidin, malvidin, Pelargonidin, peonidin, cyanidin 3,5-diglucoside, cyanidin 3-rutinoside, pelargonidin, swan Pelargonidin 3-glucoside, peonidin 3-glucoside, malvidin 3-glucoside, and malvidin 3,5-diglucoside. 3,5-diglucoside). &Lt; / RTI >

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제1항에 있어서,
상기 복합체는 10 nm 내지 1000 ㎛ 범위의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 항산화물질-전달체 복합체.
The method according to claim 1,
Wherein said complex has a size ranging from 10 nm to 1000 < RTI ID = 0.0 > um. &Lt; / RTI >

제1, 2, 7, 12 및 14항 중 어느 한 항의 항산화물질-전달체 복합체를 포함하는 식품 조성물.A food composition comprising an antioxidant-carrier complex according to any one of claims 1, 2, 7, 12 and 14.