KR20000058441A - 저분자 다당류 및 그의 올리고당의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

천연 고분자인 키토산, 헤파린, 알긴산, 셀룰로오스 유도체 등 다당은 의약분야나 생화학 분야에 있어서 생체 적합성, 생분해성, 독성이 거의 없고 기능성이 있기 때문에 식품, 화장품 및 의료분야에서 폭넓게 응용되고 있을 뿐 아니라, 생명과학 전반에 크게 이용 되고 있다. 이러한 생물학적 기능을 이용하여 새로운 형태의 의약품 및 의료용 소재가 개발되고 있으며, 특히 저분자 다당 및 올리고당은 미생물 감염에 대한 생체방어 활성작용 등이 밝혀짐에 따라 새로운 식물기능조절 물질군의 발견 등 농업분야에서의 이용이 기대되고 있다.
본 발명은 다당류를 분해하는데 있어서 오존을 처리하는 것에 의해 효율적이고 순수한 저분자 다당 및 그의 올리고당을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이들 수용성 저분자 다당과 그의 올리고당은 의약품, 식품첨가제, 화장품, 천연 농약, 의약품 등에 광범위하게 사용할 수 있는 생물활성물질 이다.

Description

저분자 다당류 및 그의 올리고당의 제조방법{Method for preparing a low molecular weight polysaccharides and it's oligosaccharides}
본 발명은 다당류를 용매에 용해시킨 후 용액에 오존을 불어 넣으므로써 저분자 다당 및 그의 올리고당을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이들 수용성 저분자 다당 및 올리고당은 식품, 조미료, 사료, 비료, 영양제, 화장품, 의약품 등의 여러분야에 이용 가능한 물질이다.
종래의 저분자 다당 및 그의 올리고당를 얻는 방법은 다당류를 효소분해 혹은 산분해 방법으로 행해져 왔다. 그러나 효소분해 방법은 효소의 특이성 때문에 다당류의 절단 분해하는 장소가 한정되어 있어서 얻을 수 있는 분해 생성물의 종류가 한정되어 있다는 단점이 있다. 또한 산분해의 경우에는 진한 염산등 강산성 용액에서 다당류의 분해가 이루어지기 때문에 단당이 많이 생성되어 변환효율이 낮은 단점이 있을 뿐아니라, 최종적으로 중화처리하는 과정이 필요하고 탈염공정이 필수적이며 순수한 저분자 다당 및 올리고당을 얻기가 어렵다. 또한 본 발명자가 발명한 광에 의한 저분자 다당의 제조방법(출원번호 032474)에 있어서도 순수한 저분자 다당을 얻을 수 있으나 제조 시간이 길다는 단점이 있다.
본 발명은 저분자 다당류 및 그의 올리고당을 제조하는 방법으로 다당류를 증류수 등 적당한 용매에 일정한 농도로 용해시킨 용액에 오존을 불어 넣으므로써 수용성 저분자 다당 및 그의 올리고당을 효율적으로 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 저분자 다당류 및 그의 올리고당을 제조하는 방법에 관한 것이다.즉 증류수 또는 아세트산 용액 등 적당한 용매에 일정한 농도로 다당을 용해하는 단계와 상기의 용액에 오존을 발생시켜 불어넣어 분해함으로써 이루어진 저분자 다당 및 그의 올리고당을 효율적으로 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 사용된 다당류로는 키틴, 키토산, 알긴산, 펙틴, 이누린, 셀룰로오스, 검, 녹말, 글리코오겐, 헤파린, 히알루론산, 폴리갈락토오스아민 및 그들의 유도체 등이다. 제조 시 사용한 다당류 용액의 농도는 0.5 내지 20 중량%로 할 수 있다.
본 발명에 사용한 오존은 오존/산소의 혼합물을 사용하며 오존의 양은 글루코오스아민 단위 몰의 0.01 내지 10배 몰을 사용할 수 있고 0.1 내지 2배 몰을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 저분자 다당 및 그의 올리고당의 제조 방법으로는 예를 들면 키토산 5중량부를 5%아세트산 용액 100-200중량부에 분산시키고 5 내지 50℃에서 교반하여 용해시킨다. 이 용액에 오존/산소 혼합물을 2.4 내지 5.4 ℓ/h의 속도로 불어넣으면서 20 내지 65℃에서 30분 내지 3시간 반응시켜 저분자 키토산 및 그의 올리고당을 제조하였다. 다른 다당류도 사기의 방법으로 제조하였다.
이하, 실시 예에 의거 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예 1
키토산(분자량 : 180000) 50g를 5% 아세트산 수용액 1000g에 용해시키고 이 용액에 오존/산소 혼합기체를 5.4 ℓ/h의 속도로 60℃에서 3시간 반응시켜 키토산 분해물을 제조하였다. 그리고 분해물은 분해한 그대로의 용액 또는 분무건조 하여 사용하였다.
실시예 2
20℃, 40℃, 80℃에서 반응시킨 것을 제외하고는 상기의 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 3
알긴산 나트륨(분자량 : 270000), 5중량부를 증류수 100중량부에 녹인것을 사용한 것을 제외하고는 상기의 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 4
상기 실시예 1-3의 방법으로 얻어진 분해물 및 그의 올리고당의 평균분자량을 GPC로 분석하였다. 칼럼은 Shodex OHpak SB-801+SB-802+SB-803(7.5mm ID×300mm L)을 사용하였고, 용출액은 0.1M 아세트산 완충용액을 사용하였으며 유속은 0.8㎖/min으로 조정하여 분석하였다. 그 결과는 표 1과 같다.
실시예 온도 분해시간에 따른 분자량(Mn)
5분 10분 15분 20분 30분 60분 120븐
1 20 125000 105000 87000 73000 51000 27800 13000
40 79000 50000 39000 31000 21000 9400 5900
60 49000 28800 18000 12000 9900 4000 3500
80 41000 22000 13000 9800 6700 3500 1800
3 20 197000 122000 102000 85000 57000 33000 23000
40 123000 114000 91000 75000 53000 24000 9500
60 96000 57000 46000 33000 27000 11000 6700
80 58000 47000 31000 25000 16500 9300 4700
상기의 실시예에서 볼 수 있듯이 오존을 불어넣음으로써 빠른 분해속도를 보여줄 뿐만 아니라 단시간 안에 올리고당까지 분해되는 것을 알 수 있다. 본 발명은 빠르게 저분자 다당 및 올리고당을 효율적으로 제조할 수 있고 순수한 저분자 다당을 얻을 수 있으며, 처리비용이 싸고 짧은 시간에 원하는 분자량의 다당을 제조할 수 있어서 훨씬 경제적이다.

Claims (3)

  1. 다당을 용매에 용해시키는 단계와 일정의 속도로 오존/산소의 혼합기체를 불어 넣으면서 일정온도에서 분해하는 단계로 이루어진 저분자 다당 및 그의 올리고당의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서 사용한 오존은 오존/산소의 혼합물을 사용하며 오존의 양은 글루코오스아민 단위 몰의 0.01 내지 10배 몰을 사용하는 것을 특징으로 하는 저분자 다당 및 그의 올리고당의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서 다당류로는 펙틴, 키틴, 키토산, 알긴산, 이누린, 셀룰로오스, 녹말, 글리코오겐, 헤파린, 히알루론산, 폴리갈락토오스아민 및 그들의 유도체 등을 포함하는 것을 특징으로 하는 저분자 다당 및 그의 올리고당의 제조 방법.
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