KR102524528B1 - Manufacturing method of aluminum palmitoyl dipeptide, an amphiphilic antibacterial peptide - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 양친매성 항균펩타이드인 알루미늄 팔미토일다이펩타이드의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 항균활성을 나타낼 수 있는 아미노산으로써 커플링된 항균펩타이드를 팔미트산을 지지체로 하여 아토피피부에서의 세균감염의 주요요인인 포도상구균의 항균작용에 도움을 줄 수 있는 알루미늄 금속이온을 결합시켜 수용성인 항균펩타이드로 하여금 세균세포막의 인지질 이중층 내부로의 침투율을 개선시키고 계면장력을 약화시켜 미셀화 능력을 향상시킴으로써 세균 세포막의 용혈작용을 효과적으로 나타낼 수 있도록 하는 양친매성 항균펩타이드인 알루미늄 팔미토일다이펩타이드의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing aluminum palmitoyldipeptide, an amphiphilic antimicrobial peptide. More specifically, aluminum metal ion that can help the antibacterial action of Staphylococcus aureus, which is a major factor in bacterial infection in atopic skin, by using palmitic acid as a support for antimicrobial peptides coupled with amino acids capable of exhibiting antibacterial activity Al-Palmi, an amphiphilic antibacterial peptide that enables water-soluble antimicrobial peptides to effectively exhibit hemolysis of bacterial cell membranes by improving the penetration rate into the phospholipid bilayer of bacterial cell membranes and improving micellization ability by weakening interfacial tension. It relates to a method for producing a toyl dipeptide.
아토피피부염(Atopic Dermatitis)은 심한 소양감, 홍반, 부종, 삼출물과 부스럼이 특징으로 나타나는 만성 습진성 염증 피부질환이다. Atopic dermatitis (Atopic Dermatitis) is a chronic eczematous inflammatory skin disease characterized by severe itching, erythema, edema, exudation and swelling.
산업화가 가속화됨에 따라 인체에 항원으로 작용할 수 있는 물질들이 더욱 늘어나고 있어 향후 아토피피부염 유병률은 더욱 높아질 것으로 예상되고 있다. As industrialization accelerates, substances that can act as antigens in the human body are increasing, and the prevalence of atopic dermatitis is expected to increase further in the future.
아토피피부염에 사용되고 있는 치료제들을 살펴보면 부신피질 호르몬제, 항히스타민제, 인터페론감마 등이 사용되어 유의성 있는 치료 효과를 보이나 일부 환자들에게는 치료 반응이 적거나 과민 반응 및 신 독성(Nephrotoxicity), 간독성(Liver toxicity, hepatotoxicity) 등의 부작용이 발생하는 것으로 보고되어 장기적으로 사용 가능한 안전하면서도 우수한 효능을 가진 새로운 치료제의 개발이 요구되고 있다. Looking at the treatments used for atopic dermatitis, corticosteroids, antihistamines, interferon gamma, etc. are used to show significant therapeutic effects, but in some patients, the treatment response is low, hypersensitivity reactions, nephrotoxicity, and liver toxicity. It has been reported that side effects such as hepatotoxicity) occur, so the development of a new treatment that is safe and has excellent efficacy that can be used for a long time is required.
아토피피부염 환자의 특징적인 피부소견 중 하나는 건조한 피부이며, 이는 가려움증의 원인이 된다. 따라서, 아토피피부염 환자에서는 피부의 건조를 최소화하고 이를 회복하기 위한 보습이 피부 관리의 가장 중요한 목표중의 하나이다. One of the characteristic skin findings of patients with atopic dermatitis is dry skin, which causes itching. Therefore, in patients with atopic dermatitis, moisturizing for minimizing and recovering skin dryness is one of the most important goals of skin care.
또한, 피부를 청결하게 유지하는 것도 피부 건조와 이차적인 피부 감염을 막아주어 아토피피부염의 악화와 만성화 방지에 중요하다. In addition, keeping the skin clean is also important in preventing deterioration and chronicity of atopic dermatitis by preventing skin dryness and secondary skin infections.
아토피피부염 환자는 세포성 면역이 떨어져 있고 피부 장벽의 손상으로 인하여 피부 감염이 발생된다. 주된 세균 감염으로는 포도상구균 감염이 있고, 약 90%에서 피부 표면에 균집락을 형성하여 만성적으로 문제가 되는 경우가 많다. Patients with atopic dermatitis have poor cellular immunity and skin infections occur due to damage to the skin barrier. The main bacterial infection is staphylococcal infection, and in about 90% of cases, bacterial colonies are formed on the skin surface, which is a chronic problem.
특히 포도상구균의 독소는 초 항원으로 작용하여 피부의 가려움증을 증가시키고 만성화에 관여하는 것으로 알려져 있다. In particular, it is known that the toxin of staphylococcus acts as a super-antigen, increases skin itchiness, and is involved in chronicity.
최근에는 상기와 같은 약물 부작용, 독성, 내성문제 등의 해결방안으로써 항균펩타이드(Antimicrobial peptide)에 주목하고 있으며 항균 펩타이드는 자연면역체계(Innate defense system)의 일원으로 모든 생물체가 가지고 있는 아미노산으로 구성된 작은 크기의 펩타이드로서 생물체가 병원균에 감염되었을 때 1차 방어 물질로 작용한다. 이들은 주로 양전하(예컨대,+2 ~ -9)를 띠고 30% 이상의 소수성 아미노산 잔기를 포함하고 있으며, 이러한 특징으로 인해 음전하를 띤 세균 세포막과 접촉하게 되면 양친성 α-나선구조(amphipathic α-helix) 혹은 β-병풍구조(β-sheet)를 형성하여 세포막 속으로 끼어 들어가 barrel-stave, carpet 또는 toroidal-pore 기작을 통해 세포막에 구멍을 내어 세포막의 전위를 소실시키고 세균을 죽이는 것으로 알려져 있다. Recently, as a solution to the above-mentioned drug side effects, toxicity, and resistance problems, attention has been paid to antimicrobial peptides. As a large-sized peptide, it acts as a primary defense material when organisms are infected with pathogens. They are mainly positively charged (e.g., +2 to -9) and contain more than 30% of hydrophobic amino acid residues, and because of these characteristics, they form an amphipathic α-helix when in contact with the negatively charged bacterial cell membrane. Alternatively, it is known to form a β-sheet and insert into the cell membrane to pierce the cell membrane through a barrel-stave, carpet, or toroidal-pore mechanism to lose the potential of the cell membrane and kill bacteria.
일반적으로 항균펩타이드가 세포막에 작용하는 과정은 양전하를 띤 항균펩타이드가 세균 세포막의 음전하를 띤 분자들과 정전기적인 결합을 한다. 이후 항균펩타이드가 지질 이중층(lipid bilayer)속으로 끼어 들어가는 데 처음에는 항균펩타이드가 지질이중층에 평행으로 부착해 있다가 펩타이드/지질 비율이 높아짐에 따라 세포막에 수직으로 자리 잡아서 세포막을 관통하는 기공을 형성하게 된다. 이후, 펩타이드의 양전하를 띤 부분이 세포막의 음이온성 인지질의 머리 부분과 결합함으로써 세포막 표면을 덮은 다음, 펩타이드의 농도가 높아졌을 때 미셀(micelle) 형성을 통해 세포막을 파괴한다. In general, the process in which antimicrobial peptides act on cell membranes involves electrostatic bonding of positively charged antimicrobial peptides with negatively charged molecules in bacterial cell membranes. Afterwards, the antimicrobial peptides are inserted into the lipid bilayer. At first, the antimicrobial peptides are attached in parallel to the lipid bilayer, and as the peptide/lipid ratio increases, they settle vertically on the cell membrane to form pores penetrating the cell membrane. will do Thereafter, the positively charged portion of the peptide covers the surface of the cell membrane by binding to the head of the anionic phospholipid of the cell membrane, and then destroys the cell membrane through the formation of micelles when the concentration of the peptide increases.
하지만 항균펩타이드의 경우 친수성이 강해 세균 세포막의 부착이후 인지질이중층의 침투 속도가 매우느리며 침투과정에서 고농도의 항균펩타이드가 요구되는 문제점과 침투 이후 항균펩타이드 및 지질 이중층 간의 미셀(micelle) 형성에 있어 계면장력의 약화가 요구되는 문제점이 있다. However, in the case of antimicrobial peptides, the penetration rate of the phospholipid bilayer is very slow after attachment to the bacterial cell membrane due to their strong hydrophilicity, and a high concentration of antimicrobial peptide is required during the penetration process. There is a problem that requires weakening of .
상기 항균펩타이드의 효율성 증대를 위해선 세균 세포막의 지질 이중층 침투의 용이성, 세포막 용혈작용에 요구되는 항균펩타이드 및 지질 이중층 간의 미셀(micelle) 형성의 용이성이 요구되는 실정이다. In order to increase the efficiency of the antimicrobial peptide, it is required to easily penetrate the lipid bilayer of the bacterial cell membrane and to form micelles between the antimicrobial peptide and the lipid bilayer required for cell membrane hemolysis.
선행기술문헌 : KR 등록특허공보 제10-2305336호 (2021년09월28일.공고)Prior art literature: KR Registration Patent Publication No. 10-2305336 (September 28, 2021. Notice)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 상기 기술된 항균 펩타이드의 문제점을 개선하고 세균 세포막의 용혈작용을 용이하게 수행하여 항균 활성을 나타낼 수 있는 항균 펩타이드의 생체 이용률 증대를 목적으로 화장품 원료로 사용가능한 양친매성 항균 펩타이드인 알루미늄 팔미토일다이펩타이드의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and to improve the problems of the above-described antimicrobial peptides and to increase the bioavailability of antibacterial peptides that can exhibit antibacterial activity by easily performing hemolysis of bacterial cell membranes. The purpose is to provide a method for producing aluminum palmitoyl dipeptide, an amphiphilic antibacterial peptide that can be used as a raw material for cosmetics.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 양친매성 항균 펩타이드인 알루미늄 팔미토일다이펩타이드의 제조방법은 (a) 1가 또는 2가금속 이온을 포함하는 용액을 정제수에 용해시킨 후 글라이신 및 프롤린을 각각 첨가하고, 기 지정된 온도조건과 시간조건에서 아마이드 반응을 이용한 아미노선 커플링을 수행하여 글라이실 프롤린을 수득하는 글라이실 프롤린 수득공정(S12)과, 1가 또는 2가금속 이온을 포함하는 용액을 정제수에 용해시킨 후 글라이신 및 하이드록시 프롤린을 각각 첨가하고, 기 지정된 온도조건과 시간조건에서 아마이드 반응을 이용하여 아미노산 커플링을 수행하여 글라이실 하이드록시프롤린을 수득하는 글라이실 하이드록시프롤린 수득공정(S14)을 포함하는 아미노산 커플링 반응공정(S10); (b) 수산화알루미늄을 정제수에 가열 용해시킨 후 팔미트산을 첨가하고, 기 지정된 온도조건과 시간조건에서 금속이온화 반응을 수행하고, 진공반응기에 장입한 다음, 기 지정된 진공조건에서 탈수반응을 수행하여 알루미늄 팔미테이트를 수득하는 지방산 금속 이온화 반응공정(S20); (c) 상기 반응 이후 진공반응기 내부의 알루미늄 팔미테이트에 (a) 아미노산 커플링반응공정에서 수득된 글라이실 프롤린 및 글라이실 하이드록시프롤린을 각각 순차적으로 부가하고, 기 지정된 진공조건에서 탈수시키면서 이온 교환 반응을 수행하여 알루미늄 팔미토일다이펩타이드를 합성하는 펩타이드 부가 이온교환 반응공정(S30); (d) 상기 반응 종료 이후 방냉시켜 고체화가 진행된 알루미늄 팔미토일다이펩타이드 및 액상인 팔미트산을 분리하여 알루미늄 팔미토일다이펩타이드를 회수하는 알루미늄 팔미토일다이펩타이드 및 팔미트산 분리공정(S40)을 포함한다. In order to achieve the above object, the method for producing aluminum palmitoyldipeptide, an amphiphilic antibacterial peptide according to the present invention, is (a) dissolving a solution containing monovalent or divalent metal ions in purified water, followed by glycine and proline A glycyl proline obtaining step (S12) in which glycyl proline is obtained by adding amino wires using an amide reaction under pre-specified temperature conditions and time conditions (S12), and a solution containing monovalent or divalent metal ions Glycyl hydroxyproline obtaining step of dissolving in purified water, adding glycine and hydroxyproline, respectively, and performing amino acid coupling using an amide reaction under pre-specified temperature and time conditions to obtain glycyl hydroxyproline Amino acid coupling reaction step (S10) including (S14); (b) After heating and dissolving aluminum hydroxide in purified water, palmitic acid is added, metal ionization is performed under pre-specified temperature conditions and time conditions, charging into a vacuum reactor, and dehydration reaction is performed under pre-specified vacuum conditions. Fatty acid metal ionization reaction step to obtain aluminum palmitate (S20); (c) After the reaction, glycyl proline and glycyl hydroxyproline obtained in (a) amino acid coupling reaction were sequentially added to aluminum palmitate inside the vacuum reactor, respectively, and ion exchange while dehydrating under designated vacuum conditions Peptide addition ion exchange reaction step of synthesizing aluminum palmitoyl dipeptide by carrying out the reaction (S30); (d) an aluminum palmitoyl dipeptide and palmitic acid separation step (S40) for recovering aluminum palmitoyl dipeptide by separating aluminum palmitoyl dipeptide and liquid palmitic acid, which were solidified by cooling after completion of the reaction; do.
또한,(b) 지방산 금속 이온화 반응공정(S20)은 수산화알루미늄을 정제수에 가열 용해시킨 후 팔미트산을 첨가하고, 63℃~100℃의 반응온도에서 1시간 동안 금속이온화 반응을 수행하고, 진공반응기에 장입한 다음, 120℃~160℃의 온도에서 저 진공조건에서 2시간 동안 탈수반응을 수행하여 알루미늄 팔미테이트를 수득하는 것을 특징으로 한다. In addition, (b) the fatty acid metal ionization reaction step (S20) heat-dissolves aluminum hydroxide in purified water, adds palmitic acid, performs a metal ionization reaction for 1 hour at a reaction temperature of 63 ° C to 100 ° C, and vacuum After charging into the reactor, it is characterized in that aluminum palmitate is obtained by performing a dehydration reaction for 2 hours under low vacuum conditions at a temperature of 120 ° C. to 160 ° C.
또한, (c) 펩타이드 부가 이온교환 반응공정(S30)은 상기 지방산 금속 이온화 반응공정(S20) 이후 진공반응기 내부의 알루미늄 팔미테이트에 아미노산 커플링반응공정(S10)에서 수득된 글라이실 프롤린 및 글라이실 하이드록시프롤린을 각각 순차적으로 부가하고, 140℃~180℃의 온도에서 저 진공조건에서 2시간 동안 탈수반응을 수행하면서 이온교환반응을 수행하여 알루미늄 팔미토일다이펩타이드를 합성하는 것을 특징으로 한다. In addition, (c) the peptide addition ion exchange reaction step (S30) is the glycyl proline and glycyl obtained in the amino acid coupling reaction step (S10) to aluminum palmitate inside the vacuum reactor after the fatty acid metal ionization reaction step (S20) It is characterized in that aluminum palmitoyl dipeptide is synthesized by sequentially adding hydroxyproline, respectively, and performing an ion exchange reaction while performing a dehydration reaction for 2 hours in a low vacuum condition at a temperature of 140 ° C. to 180 ° C.
본 발명에 의하면 항균펩타이드로 하여금 세균 세포막의 인지질 이중층 내부로의 침투율을 개선시키고, 계면장력을 약화시켜 미셀화 능력을 향상시킴으로써 세균 세포막의 용혈작용을 효과적으로 나타낼 수 있도록 하는 데 그 효과가 있다.According to the present invention, the antibacterial peptide improves the penetration rate into the phospholipid bilayer of the bacterial cell membrane and improves the micellization ability by weakening the interfacial tension, thereby effectively exhibiting the hemolytic action of the bacterial cell membrane.
또한, 본 발명에 의하면, 금속이온을 포함하는 아마이드 결합을 이용한 항균펩타이드의 역취를 저감화할 수 있도록 하는 데 그 효과가 있다. In addition, according to the present invention, there is an effect to reduce the reverse odor of the antibacterial peptide using an amide bond containing a metal ion.
또한, 본 발명에 의하면, 수용성 항균 펩타이드의 지용성 전환으로 화장료로서의 활용성이 증대될 수 있도록 하는 데 그 효과가 있다. In addition, according to the present invention, the oil-soluble conversion of the water-soluble antibacterial peptide has the effect of increasing the usability as a cosmetic.
또한, 본 발명에 의하면, 양친매성 항균 펩타이드를 제공함으로써 경피흡수율을 향상시킬 수 있도록 하는 데 그 효과가 있다. In addition, according to the present invention, by providing an amphiphilic antibacterial peptide, there is an effect to improve the percutaneous absorption rate.
또한, 본 발명에 의하면 피부진정 및 항염증 활성, 피부장벽 강화, 경피수분손실량 감소, 손상 각질층의 정상화 등의 효과를 기대할 수 있는 화장료를 제공할 수 있도록 하는 데 그 효과가 있다. In addition, according to the present invention, it is effective to provide a cosmetic that can expect effects such as skin soothing and anti-inflammatory activity, skin barrier strengthening, transepidermal water loss reduction, and normalization of damaged stratum corneum.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양친매성 항균펩타이드인 알루미늄 팔미토일다이펩타이드의 제조방법의 공정흐름도이다. 1 is a process flow diagram of a method for producing aluminum palmitoyl dipeptide, an amphiphilic antimicrobial peptide according to a preferred embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, although preferred embodiments of the present invention will be described below, the technical idea of the present invention is not limited or limited thereto and can be modified and implemented in various ways by those skilled in the art.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양친매성 항균펩타이드인 알루미늄 팔미토일다이펩타이드의 제조방법의 공정흐름도이다. 1 is a process flow diagram of a method for producing aluminum palmitoyl dipeptide, an amphiphilic antimicrobial peptide according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양친매성 항균펩타이드인 알루미늄 팔미토일다이펩타이드의 제조방법(S100)은 아미노산 커플링 반응공정(S10), 지방산 금속 이온화 반응공정(S20), 펩타이드 부가 이온교환 반응공정(S30), 알루미늄 팔미토일다이펩타이드 및 팔미트산 분리공정(S40)을 포함하여 이루어진다. Referring to Figure 1, a method for producing aluminum palmitoyldipeptide, an amphiphilic antimicrobial peptide according to a preferred embodiment of the present invention (S100) includes an amino acid coupling reaction step (S10), a fatty acid metal ionization reaction step (S20), a peptide It comprises an addition ion exchange reaction step (S30), aluminum palmitoyl dipeptide and palmitic acid separation step (S40).
아미노산 커플링 반응공정(S10)은 아마이드 결합반응을 이용하여 아미노산 커플링을 수행하여 항균펩타이드를 제조하는 공정으로, 보다 구체적으로, 1가 또는 2가금속 이온을 포함하는 용액을 정제수에 용해시킨 후 글라이신 및 프롤린을 각각 첨가하고, 92℃∼108℃의 반응온도 범위에서 1시간 가량 아미노산 커플링 반응을 수행하여 글라이실 프롤린을 수득하는 글라이실 프롤린 수득공정(S12)을 포함한다. The amino acid coupling reaction step (S10) is a step of preparing an antimicrobial peptide by performing amino acid coupling using an amide coupling reaction. More specifically, after dissolving a solution containing monovalent or divalent metal ions in purified water and a glycyl proline obtaining step (S12) of adding glycine and proline, respectively, and performing an amino acid coupling reaction at a reaction temperature range of 92° C. to 108° C. for about 1 hour to obtain glycyl proline.
또한, 아미노산 커플링 반응공정(S10)은 1가 또는 2가금속 이온을 포함하는용액을 정제수에 용해시킨 후 글라이신 및 하이드록시 프롤린을 각각 첨가하고, 92℃∼108℃의 반응온도 범위에서 1시간 가량 아마이드 반응을 이용하여 아미노산 커플링을 수행하여 글라이실 하이드록시프롤린을 수득하는 글라이실 하이드록시프롤린 수득공정(S14)을 포함한다. In addition, in the amino acid coupling reaction step (S10), a solution containing monovalent or divalent metal ions is dissolved in purified water, glycine and hydroxyproline are added, respectively, and 1 hour at a reaction temperature range of 92 ° C to 108 ° C and a glycyl hydroxyproline obtaining step (S14) of obtaining glycyl hydroxyproline by performing amino acid coupling using an amide reaction.
아래에 첨부된 메커니즘은 아미노산 커플링 반응공정에서 글라이신과 프롤린이 합성되어 글라이실 프롤린이 수득되는 합성 메커니즘과, 글라이신과 하이드록시프롤린이 합성되어 글라이실하이드록시프롤린이 수득되는 합성 메커니즘을 도시한 것이다. The mechanism attached below shows the synthesis mechanism in which glycine and proline are synthesized to obtain glycyl proline and the synthesis mechanism in which glycine and hydroxyproline are synthesized to obtain glycylhydroxyproline in the amino acid coupling reaction process. .
아미노산 커플링 반응공정(S10)은 글라이신과 프롤린의 반응몰비는 1:1 몰(mol)로 하는 것이 바람직하고, 글라이신과 하이드록시프롤린의 반응몰비는 1:1 몰(mol)로 하는 것이 바람직하다. In the amino acid coupling reaction step (S10), the reaction molar ratio of glycine and proline is preferably 1:1 mole (mol), and the reaction molar ratio of glycine and hydroxyproline is preferably 1:1 mole (mol). .
아미노산 커플링 반응공정(S10)은 반응물질인 글리아신 및 프롤린, 글라이신 및 하이드록시프롤린의 반응이 활발하게 진행될 수 있도록 하기 위해 촉매물질이 투입된다.In the amino acid coupling reaction step (S10), a catalyst material is introduced so that the reaction of glycine and proline, glycine and hydroxyproline, which are reactants, can proceed actively.
아미노산 커플링 반응공정(S10)에서 투입되는 1가 또는 2가 금속이온을 포함하는 용액은 촉매물질로써 작용하며, 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 산화아연(ZnO), 산화마그네슘(MgO), 수산화마그네슘(MgOH), 산화칼슘(CaO), 수산화칼슘Ca(OH)2, 이산화티타늄(TiO2)를 포함하는 군 중 선택된 물질 어느 하나를 이용하는 것이 바람직하다. The solution containing monovalent or divalent metal ions introduced in the amino acid coupling reaction step (S10) acts as a catalyst material, and sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), zinc oxide (ZnO), magnesium oxide ( MgO), magnesium hydroxide (MgOH), calcium oxide (CaO), calcium hydroxide Ca(OH) 2 , titanium dioxide (TiO 2) It is preferable to use any one selected from the group containing.
상기 물질들은 1가 금속이온으로 이루어진 물질로서, 반응속도 및 반응수율이 우수한 1가금속이온이 가장 바람직하다. 2가금속이온의 경우에는 1가금속이온에 비해 반응속도 및 반응수율이 떨어지나, 반응공정에 적용 가능하다. 다만, 3가 금속이온의 경우에는 반응성이 없으므로, 상술한 반응공정에 적합하지 않다. The above materials are materials composed of monovalent metal ions, and monovalent metal ions having excellent reaction rate and reaction yield are most preferred. In the case of divalent metal ions, the reaction rate and reaction yield are lower than those of monovalent metal ions, but it can be applied to the reaction process. However, since trivalent metal ions are not reactive, they are not suitable for the above reaction process.
상기 1가 또는 2가 금속이온을 포함하는 용액의 투입량은 0.05mol~0.2mol 인 것을 특징으로 하며, 이는 아래에서 기술한 바와 같은 유의적인 기술적의미를 지닌다. The input amount of the solution containing the monovalent or divalent metal ion is characterized in that 0.05 mol ~ 0.2 mol, which has a significant technical meaning as described below.
0.05mol 미만일 경우, 반응성이 낮아 반응이 원활하게 수행되지 않으며, 요구반응온도가 상승하여 반응물 내 역취 및 색상의 갈변이 발생할 우려가 있다. If it is less than 0.05 mol, the reaction is not performed smoothly due to low reactivity, and the required reaction temperature is increased, which may cause reverse odor and browning of the color in the reactant.
0.2mol 초과시에는 이후 공정인 펩타이드 부가이온 교환 반응공정(S30)에서 잔류하는 금속(예컨대, Na+)이온농도가 높아져 수산화알루미늄과 지방산의 금속이온화물인 알루미늄팔미테이트가 해리됨에 따라 알루미늄 팔미토일 다이펩타이드의 반응전환율이 감소하는 문제가 있다. When it exceeds 0.2 mol, the concentration of metal (e.g., Na+) ions remaining in the subsequent process, the peptide addition ion exchange reaction step (S30), increases, and aluminum palmitoyl dipeptide is dissociated from aluminum hydroxide and aluminum palmitate, a metal ionized product of fatty acids. There is a problem that the reaction conversion rate of is reduced.
아미노산 커플링 반응공정(S10)은 아미노산 커플링 반응을 수행할 때, 반응온도를 92℃~108℃로 진행하는 것을 특징으로 한다. The amino acid coupling reaction step (S10) is characterized by proceeding to a reaction temperature of 92 ° C to 108 ° C when performing the amino acid coupling reaction.
92℃ 미만에서 반응을 진행할 경우에는 아미노산 커플링 반응이 원활히 수행되지 않는 문제점이 있고, 108℃ 초과시에는 반응물 내 역취 및 갈변이 발생되는 문제점이 있다. When the reaction proceeds at less than 92 ° C., there is a problem that the amino acid coupling reaction is not performed smoothly, and when the temperature exceeds 108 ° C., there is a problem that reverse odor and browning occur in the reactant.
지방산 금속 이온화 반응공정(S20)은 수산화알루미늄을 정제수에 가열 용해시킨 후 팔미트산을 첨가하고, 63℃~100℃의 반응온도에서 1시간 동안 금속이온화 반응을 수행하고, 진공반응기에 장입한 다음, 120℃~160℃의 온도에서 1×10-3 torr의 저 진공조건에서 2시간 가량 탈수반응을 수행하여 알루미늄 팔미테이트를 수득하는 공정이다. In the fatty acid metal ionization reaction step (S20), aluminum hydroxide is heated and dissolved in purified water, then palmitic acid is added, metal ionization is performed at a reaction temperature of 63 ° C to 100 ° C for 1 hour, and then charged into a vacuum reactor. , It is a process of obtaining aluminum palmitate by performing a dehydration reaction for about 2 hours in a low vacuum condition of 1 × 10 -3 torr at a temperature of 120 ℃ ~ 160 ℃.
지방산 금속 이온화 반응공정(S20)은 수산화알루미늄 및 팔미트산의 반응몰비는 1:3 몰비로 하는 것이 바람직하다. In the fatty acid metal ionization reaction step (S20), the reaction molar ratio of aluminum hydroxide and palmitic acid is preferably 1:3 molar ratio.
지방산 금속 이온화 반응공정(S20)에서 예비 반응온도는 63℃~100℃의 범위에서 진행하는 것을 특징으로 한다. 예비반응온도가 63℃ 미만일 경우에는 팔미트산 녹는점 이하의 온도로써 반응 수행이 원활하지 않으며, 100℃ 초과시에는 수분 증발량이 급격히 증가하여 금속이온화 반응이 저하되는 문제점이 있다. In the fatty acid metal ionization reaction step (S20), the preliminary reaction temperature is characterized in that it proceeds in the range of 63 ℃ ~ 100 ℃. When the pre-reaction temperature is less than 63 ° C., the reaction is not performed smoothly as it is below the melting point of palmitic acid, and when it exceeds 100 ° C., the amount of water evaporated rapidly increases, thereby reducing the metal ionization reaction.
또한, 지방산 금속 이온화 반응공정(S20)에서 금속이온화 반응을 수행하고, 진공반응기에 장입하여 탈수반응을 수행하는 과정에서, 탈수반응온도는 120℃~160℃의 범위에서 진행하는 것을 특징으로 한다. 탈수반응온도가 120℃ 미만일 경우에는 탈수 반응이 완벽히 수행되지 않아 알루미늄 팔미테이트의 순도가 낮게 되는 단점이 있으며, 160℃ 초과시에는 탈수반응속도는 급격히 상승하나 알루미늄 팔미테이트의 갈변 및 역취현상이 발생하는 문제점이 있다. In addition, in the process of carrying out the metal ionization reaction in the fatty acid metal ionization reaction step (S20) and performing the dehydration reaction by charging into a vacuum reactor, the dehydration reaction temperature is characterized in that it proceeds in the range of 120 ℃ ~ 160 ℃. When the dehydration reaction temperature is less than 120 ° C, the dehydration reaction is not completely performed, so the purity of aluminum palmitate is low. There is a problem.
아래에 첨부된 메커니즘은 지방산 금속 이온화 반응공정에서 팔미트산과 수산화알루미늄이 반응하여 알루미늄팔미테이트를 생성되는 메커니즘을 도시한 것이다. The mechanism attached below shows the mechanism by which aluminum palmitate is produced by the reaction of palmitic acid and aluminum hydroxide in the fatty acid metal ionization reaction process.
펩타이드 부가 이온교환 반응공정(S30)은 상기 지방산 금속 이온화 반응공정(S20) 이후 진공반응기 내부의 알루미늄 팔미테이트에 아미노산 커플링반응공정(S10)에서 수득된 글라이실 프롤린 및 글라이실 하이드록시프롤린을 각각 순차적으로 부가하고, 140℃~180℃의 온도에서 1×10-3 torr의 저 진공조건에서 2시간 동안 탈수반응을 수행하면서 이온교환반응을 수행하여 알루미늄 팔미토일다이펩타이드를 합성하는 공정이다. In the peptide addition ion exchange reaction step (S30), glycyl proline and glycyl hydroxyproline obtained in the amino acid coupling reaction step (S10) to aluminum palmitate inside the vacuum reactor after the fatty acid metal ionization reaction step (S20) are respectively It is a process of synthesizing aluminum palmitoyldipeptide by adding sequentially and carrying out an ion exchange reaction while performing a dehydration reaction for 2 hours in a low vacuum condition of 1 × 10 -3 torr at a temperature of 140 ℃ ~ 180 ℃.
펩타이드 부가 이온교환 반응공정(S30)은 알루미늄 팔미테이트 및 글라이실프롤린 및 글라이실하이드록시프롤린의 반응몰비는 1:1:1로 하는 것이 바람직하다. In the peptide addition ion exchange reaction step (S30), the reaction molar ratio of aluminum palmitate, glycylproline, and glycylhydroxyproline is preferably 1:1:1.
펩타이드 부가 이온교환 반응공정(S30)은 반응온도조건을 140℃~180℃로 진행하는 것을 특징으로 한다. 140℃ 미만에서 반응을 진행할 경우에는 반응 수행이 원활하지 않아 알루미늄팔미토일다이펩타이드 및 팔미트산으로의 전환율이 낮아지는 문제점이 있고, 180℃ 이상 시에는 반응속도는 급격히 상승하나 반응물 내 역취 및 갈변이 발생되는 문제점이 있다. The peptide addition ion exchange reaction step (S30) is characterized in that the reaction temperature conditions proceed to 140 ℃ ~ 180 ℃. When the reaction is carried out at less than 140 ° C, the reaction is not carried out smoothly, and the conversion rate to aluminum palmitoyl dipeptide and palmitic acid is lowered. There are problems with this.
아래에 첨부된 메커니즘은 펩타이드 부가 이온교환 반응공정에서 알루미늄팔미테이트, 글라이실하이드록시프롤린, 글라이실프롤린이 반응하여 알루미늄팔미토일다이펩타이드-4 및 팔미트산으로 전환되는 메커니즘을 도시한 것이다. The mechanism attached below shows a mechanism in which aluminum palmitate, glycylhydroxyproline, and glycylproline are converted into aluminum palmitoyldipeptide-4 and palmitic acid in the peptide addition ion exchange reaction process.
알루미늄 팔미토일다이펩타이드 및 팔미트산 분리공정(S40)은 상기 반응 종료 이후 방냉시켜 고체화가 진행된 알루미늄 팔미토일다이펩타이드 및 액상인 팔미트산을 분리하여 알루미늄 팔미토일다이펩타이드를 회수하는 공정이다.The step of separating aluminum palmitoyl dipeptide and palmitic acid (S40) is a step of recovering aluminum palmitoyl dipeptide by separating solidified aluminum palmitoyl dipeptide and liquid palmitic acid by cooling after completion of the reaction.
구체적으로, 알루미늄 팔미토일다이펩타이드 및 팔미트산 분리공정(S40)은 방냉온도조건을 63℃~72℃ 범위 내에서 진행하는 것이 바람직하다. Specifically, in the aluminum palmitoyldipeptide and palmitic acid separation step (S40), it is preferable to proceed with cooling temperature conditions within the range of 63 ° C to 72 ° C.
알루미늄 팔미토일다이펩타이드 및 팔미트산 분리공정(S40)은 방냉온도조건을 63℃ 미만일 경우에는 팔미트산 및 알루미늄 팔미토일다이펩타이드 모두 고체화되어 분리작업이 수행되지 않으며, 72℃ 이상일 경우에는 팔미트산 및 알루미늄 팔미토일다이펩타이드 모두 액체화되어 고액분리 작업이 수행되지 않는다는 문제점이 있다. In the aluminum palmitoyl dipeptide and palmitic acid separation step (S40), when the cooling temperature condition is less than 63 ° C, both palmitic acid and aluminum palmitoyl dipeptide are solidified and the separation operation is not performed. There is a problem in that both acid and aluminum palmitoyldipeptide are liquefied, so that solid-liquid separation is not performed.
하기의 화학식 4는 아미노산 커플링 반응공정(S10), 지방산 금속 이온화 반응공정(S20), 펩타이드 부가 이온 교환 반응공정(S30), 알루미늄 팔미토일다이펩타이드 및 팔미트산 분리공정(S40)을 거쳐 수득된 알루미늄 팔미토일다이펩타이드의 분자 구조식을 도시한 것이다. Formula 4 below is obtained through amino acid coupling reaction step (S10), fatty acid metal ionization reaction step (S20), peptide addition ion exchange reaction step (S30), aluminum palmitoyl dipeptide and palmitic acid separation step (S40) It shows the molecular structure of aluminum palmitoyl dipeptide.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 양친매성 항균펩타이드인 알루미늄 팔미토일다이펩타이드의 제조방법을 설명한다. Hereinafter, a method for preparing aluminum palmitoyldipeptide, an amphiphilic antimicrobial peptide, according to a preferred embodiment of the present invention will be described.
먼저, 수산화나트륨 0.1mol을 정제수 100mL에 용해시킨 후 글라이신 및 프롤린을 각각 1mol씩 첨가하고 92℃에서 1시간 동안 아마이드 반응을 이용한 아미노산 커플링을 수행하여 글라이실프롤린을 수득한다. 이후, 수산화나트륨 0.1mol을 정제수 100mL에 용해시킨 후 글라이신 및 하이드록시 프롤린을 각각 1mol씩 첨가하고 92℃에서 1시간 동안 아마이드 반응을 이용한 아미노산 커플링을 수행하여 글라이실 하이드록시프롤린을 수득한다. First, after dissolving 0.1 mol of sodium hydroxide in 100 mL of purified water, 1 mol of each of glycine and proline was added, and amino acid coupling was performed using an amide reaction at 92° C. for 1 hour to obtain glycylproline. Thereafter, after dissolving 0.1 mol of sodium hydroxide in 100 mL of purified water, 1 mol of glycine and hydroxy proline were added, and amino acid coupling was performed using an amide reaction at 92 ° C. for 1 hour to obtain glycyl hydroxyproline.
그 다음, 수산화알루미늄 1mol을 정제수 1000mL에 가열 용해시킨 후, 팔미트산 3mol을 첨가하고, 80℃에서 1시간 동안 금속이온화 반응을 수행하고, 진공반응기에 장입한 다음 140℃의 온도조건과 저진공 조건인 1×10-3 torr 에서 2시간 동안 탈수 반응을 수행하여 알루미늄 팔미테이트를 수득한다. Then, after heating and dissolving 1 mol of aluminum hydroxide in 1000 mL of purified water, 3 mol of palmitic acid was added, metal ionization was carried out at 80 ° C for 1 hour, and charged into a vacuum reactor, followed by a temperature condition of 140 ° C and low vacuum. A dehydration reaction was performed for 2 hours under the condition of 1×10 -3 torr to obtain aluminum palmitate.
그 다음, 상기 반응 진행 이후 진공반응기 내부에 수득된 알루미늄 팔미테이트 1mol에 글라이실 프롤린 및 글라이실 하이드록시프롤린을 각각 1mol씩 순차적으로 부가하고, 180℃의 온도조건과 저진공 조건인 1×10-3 torr 에서 2시간 동안 탈수시키면서 이온 교환 반응을 수행하여 알루미늄 팔미토일다이펩타이드를 합성한다. Then, 1 mol of each of glycyl proline and glycyl hydroxyproline was sequentially added to 1 mol of aluminum palmitate obtained inside the vacuum reactor after the reaction proceeded, and the temperature condition of 180 ° C. and the low vacuum condition of 1 × 10 - An ion exchange reaction was performed while dehydrating at 3 torr for 2 hours to synthesize aluminum palmitoyldipeptide.
그 다음, 상기 반응 종료 이후 70℃까지 방냉시켜 고체화가 진행된 알루미늄 팔미토일다이펩타이드 및 액상인 팔미트산을 분리하여 알루미늄 팔미토일다이펩타이드를 회수한다. Then, after completion of the reaction, aluminum palmitoyl dipeptide was cooled to 70° C. to separate solidified aluminum palmitoyl dipeptide and liquid palmitic acid to recover aluminum palmitoyl dipeptide.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art can make various modifications, changes, and substitutions without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
S10 : 아미노산 커플링 반응
S20 : 지방산 금속 이온화 반응
S30 : 펩타이드 부가 이온교환 반응
S40 : 알루미늄 팔미토일다이펩타이드 및 팔미트산 분리S10: amino acid coupling reaction
S20: Fatty acid metal ionization reaction
S30: Peptide addition ion exchange reaction
S40: Separation of aluminum palmitoyl dipeptide and palmitic acid
Claims (3)
(b) 수산화알루미늄을 정제수에 가열 용해시킨 후 팔미트산을 첨가하고, 기 지정된 온도조건과 시간조건에서 금속이온화 반응을 수행하고, 진공반응기에 장입한 다음, 기 지정된 진공조건에서 탈수반응을 수행하여 알루미늄 팔미테이트를 수득하는 지방산 금속 이온화 반응공정(S20);
(c) 상기 반응 이후 진공반응기 내부의 알루미늄 팔미테이트에 (a) 아미노산 커플링반응공정에서 수득된 글라이실 프롤린 및 글라이실 하이드록시프롤린을 각각 순차적으로 부가하고, 기 지정된 진공조건에서 탈수시키면서 이온 교환 반응을 수행하여 알루미늄 팔미토일다이펩타이드를 합성하는 펩타이드 부가 이온교환 반응공정(S30);
(d) 상기 반응 종료 이후 방냉시켜 고체화가 진행된 알루미늄 팔미토일다이펩타이드 및 액상인 팔미트산을 분리하여 알루미늄 팔미토일다이펩타이드를 회수하는 알루미늄 팔미토일다이펩타이드 및 팔미트산 분리공정(S40)
을 포함하는 양친매성 항균펩타이드인 알루미늄 팔미토일다이펩타이드의 제조방법. (a) After dissolving a solution containing monovalent or divalent metal ions in purified water, glycine and proline are added, respectively, and amino line coupling is performed using an amide reaction under pre-specified temperature and time conditions to obtain glycyl proline A glycyl proline obtaining step (S12) to obtain, dissolving a solution containing monovalent or divalent metal ions in purified water, adding glycine and hydroxy proline, respectively, and amide reaction under pre-specified temperature and time conditions An amino acid coupling reaction step (S10) including a glycyl hydroxyproline obtaining step (S14) of performing amino acid coupling using glycyl hydroxyproline to obtain glycyl hydroxyproline;
(b) After heating and dissolving aluminum hydroxide in purified water, palmitic acid is added, metal ionization is performed under pre-specified temperature conditions and time conditions, charging into a vacuum reactor, and dehydration reaction is performed under pre-specified vacuum conditions. Fatty acid metal ionization reaction step to obtain aluminum palmitate (S20);
(c) After the reaction, glycyl proline and glycyl hydroxyproline obtained in (a) amino acid coupling reaction were sequentially added to aluminum palmitate inside the vacuum reactor, respectively, and ion exchange while dehydrating under designated vacuum conditions Peptide addition ion exchange reaction step of synthesizing aluminum palmitoyl dipeptide by carrying out the reaction (S30);
(d) Aluminum palmitoyl dipeptide and palmitic acid separation step (S40) to recover aluminum palmitoyl dipeptide by separating aluminum palmitoyl dipeptide solidified by cooling after completion of the reaction and liquid palmitic acid
Method for producing aluminum palmitoyl dipeptide, an amphiphilic antimicrobial peptide comprising a.
(b) 지방산 금속 이온화 반응공정(S20)은
수산화알루미늄을 정제수에 가열 용해시킨 후 팔미트산을 첨가하고, 63℃~100℃의 반응온도에서 1시간 동안 금속이온화 반응을 수행하고, 진공반응기에 장입한 다음, 120℃~160℃의 온도에서 저 진공조건에서 2시간 동안 탈수반응을 수행하여 알루미늄 팔미테이트를 수득하는 것
을 특징으로 하는 양친매성 항균펩타이드인 알루미늄 팔미토일다이펩타이드의 제조방법. According to claim 1,
(b) the fatty acid metal ionization reaction step (S20)
After heating and dissolving aluminum hydroxide in purified water, palmitic acid was added, and a metal ionization reaction was performed for 1 hour at a reaction temperature of 63 ° C to 100 ° C, charged into a vacuum reactor, and then heated at a temperature of 120 ° C to 160 ° C. Obtaining aluminum palmitate by performing a dehydration reaction for 2 hours under low vacuum conditions
Method for producing aluminum palmitoyl dipeptide, which is an amphiphilic antimicrobial peptide, characterized by a.
(c) 펩타이드 부가 이온교환 반응공정(S30)은 상기 지방산 금속 이온화 반응공정(S20) 이후 진공반응기 내부의 알루미늄 팔미테이트에 아미노산 커플링반응공정(S10)에서 수득된 글라이실 프롤린 및 글라이실 하이드록시프롤린을 각각 순차적으로 부가하고, 140℃~180℃의 온도에서 저 진공조건에서 2시간 동안 탈수반응을 수행하면서 이온교환반응을 수행하여 알루미늄 팔미토일다이펩타이드를 합성하는 것
을 특징으로 하는 양친매성 항균펩타이드인 알루미늄 팔미토일다이펩타이드의 제조방법.
According to claim 1,
(c) The peptide addition ion exchange reaction step (S30) is glycyl proline and glycyl hydroxy obtained in the amino acid coupling reaction step (S10) to aluminum palmitate inside the vacuum reactor after the fatty acid metal ionization reaction step (S20) Synthesis of aluminum palmitoyl dipeptide by sequentially adding proline and performing an ion exchange reaction while performing a dehydration reaction for 2 hours in a low vacuum condition at a temperature of 140 ° C to 180 ° C
Method for producing aluminum palmitoyl dipeptide, which is an amphiphilic antimicrobial peptide, characterized by a.
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