KR20010103538A - Natural polymer type antibacterial chitosan-NaCl using chitosan, alginic acid and process for preparing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 식용 소금으로 유용한 하기 화학식 (I)로 표시되는 키토산 및 알긴산을 이용한 천연 고분자 항균키토산 복합소금, 그의 제조 방법 및 이들의 응용방법 등으로서의 효능 및 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a natural polymer antimicrobial chitosan composite salt using chitosan and alginic acid represented by the following general formula (I), which are useful as edible salts, its preparation and its application, and its efficacy and use.
Description
본 발명은 키토산 소금제로 유용한 하기 화학식 (I)로 표시되는 키토산 과 알긴산을 이용한 천연 고분자 항균 키토산 소금, 그의 제조 방법 등으로서의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a natural polymer antimicrobial chitosan salt using chitosan and alginic acid represented by the following general formula (I), which are useful as chitosan salts, as a preparation method thereof, and the like.
상기 식 중,In the above formula,
R1=H, Na+, R2=알긴산,아미노산(아스파틱 에시드, 글루타믹 에시드, 아미노 아세틱 에시드 등)을 나타내고;R 1 = H, Na +, R 2 = alginic acid, amino acids (aspartic acid, glutamic acid, amino acetic acid, etc.);
-NH3중 +이온은 각각 독립적으로 키토산 분자중 -NH2기가 용액중 수소이온으로 인해 4차 암모늄 염이 된 상태이며, 수용액중 녹아있는 음이온인 염소 이온(Cl-),또는 아미노산의 카르복실릭 에시드 음이온이 양이온인 4차 암모늄 염에 결합하여 있는 상태이다.-NH 3 + of the ions are each independently due to the hydrogen ions in the solution of the -NH 2 groups of chitosan molecule and the quaternary ammonium salt conditions, a chlorine ion (Cl -) anion dissolved in the aqueous solution, or an amino acid of the carboxylic The ric acid anion is bound to the quaternary ammonium salt, which is a cation.
또한 상기 키토산 구조식에서 3번 탄소와 6번 탄소에 있는 하이드록시 그룹(-CH2OH)이 키토산 분자 그대로 -CH2OH가 수용액에 존재하거나 또는 상기 구조식에서 처럼 Na 양이온의 영향으로 나트륨 알콕시 형테의 -CH2O-Na+, 아미노산(아스파틱 에시드, 글루타믹 에시드 기타 알라닌 등), 으로 나타냄을 표시한 것이다. 그리고 n은 0 내지 10,000이상의 중합도를 나타낸다.In addition, in the chitosan structural formula, the hydroxyl group (-CH 2 OH) on carbon 3 and carbon 6 is a chitosan molecule, and -CH 2 OH is present in an aqueous solution, or by the effect of Na cation as in the structural formula. -CH 2 O - Na + , amino acids (aspartic acid, glutamic acid and other alanine, etc.). And n represents a degree of polymerization of 0 to 10,000 or more.
소금은 옛날부터 살균·해독·혈관 정화·신진 대사 촉진 까지한다고 알려졌다. 음식을 간을 맞추는 대표적인 양념인 소금은 옛날부터 귀하게 여겨 왔으며 속담에 옛부터 소나 말도 염분이 부족하면 털에 윤기가 나지 않는다고 했다. 이처럼 소금은 단순히 조미료 기능만 하는 것은 아니며,인체내 혈액이나 세포·양수를 구성하는 중요한 요소로서 이들 혈액이나 세포, 양수에는 약 0.9%(링거주사액도 같은 농도)의 염분이 들어있다. 뿐만 아니라 침·소변·담즙에도 침투하여 각각의 기능이 원한하도록 돕는 등 중요한 작용을 한다.Salt has long been known to sterilize, detoxify, purify blood vessels and promote metabolism. Salt, a typical seasoning for food, has been considered precious since ancient times, and it is said that the salt does not shine when hair or horses lack salt from ancient times. As such, salt is not merely a seasoning function, but an important component of human blood, cells, and amniotic fluid. These blood, cells, and amniotic fluid contain about 0.9% of salt (the same concentration as Ringer's injection). In addition, it penetrates saliva, urine, and bile, and plays an important role in helping each function be relieved.
특히 체내 신진대사를 주도하는 것도 바로 소금인데, 우리 몸은 신진대사가 원할하지 못하면 혈액이 산성화 되고 면역력이 약해저 병이 생기기 쉽고 체내 염분이 부족하면 무기력하고 염분이 없으면 죽는 경우도 있다. 이러한 생리기능 외에 또 오래된 세표의 교체가 늦어벼 피부가 거칠어지고 윤기가 없고, 기미·주근깨·여드림이 잘 치료되지 않는다. 따라서 적당한 염분 섭취는 권장할 만 하다.Especially, it is the salt that leads the metabolism in the body. If the metabolism is not desired, the body becomes acidic and its immunity is weak, so it is easy to develop the disease, and the lack of salt in the body is lethargic and without salt, it may die. In addition to these physiological functions, the replacement of old washes is delayed, resulting in rough skin, lack of luster, and poor blemishes, freckles and acne. Therefore, proper salt intake is recommended.
또한 갈증을 느낄 때 물만 드리키게 되면 더 갈증을 느끼게 될 뿐 아니라 체력도 소모되고, 소화액이 묽어져 소화기능을 떨어뜨리게 된다.In addition, when you feel thirsty, only water will make you feel thirsty, but also stamina will be consumed.
또 염분은 위·장벽에 붙은 불순물을 제거하고 장의 유동작용을 도우며 장내의 이상발효를 방지해 장의 기능을 높인다. 이와 더불어 혈관의 벽에 침착되어 있는 광물질을 제거해 혈관의 경화를 막고 정화시키 줘 동백경화, 고혈압을 예방하는데 도움이 된다.In addition, the salt removes impurities attached to the stomach and the barrier, helps the intestinal flow, and prevents abnormal fermentation in the intestine, thereby enhancing the function of the intestine. In addition, it removes minerals deposited on the walls of blood vessels to prevent and purify blood vessels, which helps prevent camellia and hypertension.
또한 약간 부패한 음식을 먹어도 배탈이 나지 않는 것은 염분의 탁월한 살균 작용 때문. 신체 내에 유해한 물질이나 세균이 칩입하지 못하도록 해주는 것이 염분이다. 그러므로 만약 혈액이나 다른 곳에 염분이 부족하면 염증이 오게 된다.In addition, even if you eat a little spoiled food does not get upset because of the excellent bactericidal action of salt. Salt is what prevents harmful substances or bacteria from entering your body. Therefore, if there is a lack of salt in the blood or elsewhere, the inflammation will come.
인체 중 염분의 농도가 가장 높은 곳은 심장. 그래서 심장을 '염(鹽)통' 이라고 부르기도 한다. 심장은 염분농도가 높은 만큼 살균작용이 강해 암세포가 침범하지 못하는 유밀한 장기다.The highest concentration of salt in the human body is the heart. That is why the heart is called a sore throat. The heart is a high concentration of salt, so sterilizing action is a rigid organ that cancer cells can not invade.
또 염분이 부족하면 신장이 소변 속의 염분을 재흡수해서 쓰므로 노폐물을 배출시키지 못해 독소가 쌓이고 신장은 지치고 만다, 그밖에도 손가락을 베었거나 못에 찔렸을 때 피가 나는 부위에 소금을 바르면 바로 검은 피가 맑게 되고 피가 응고되는 지혈효과도 갖고 있다. 이처럼 소금은 일상생활 및 신진대사까지 광범위하게 쓰여지고 있다. 그러나 소금에는 많은 미량원소가 있으나 중금속 함유량이 지구환경오염으로 인해서 증가되고 있는 실정이다.In addition, when the salt is insufficient, the kidney re-absorbs the salt in the urine, so it is not able to discharge the wastes, and the toxins accumulate and the kidneys are exhausted. The blood clears and blood clotting also has a hemostatic effect. Salt is widely used in everyday life and metabolism. However, although there are many trace elements in salt, the content of heavy metals is increasing due to global environmental pollution.
소금의 종류는 다양하다 즉 1.천일염(해염): 염전에서 천일제염으로 만든 것, 바닷물의 성분에 따라 천일염의 성분도 조금씩 달라진다, 가공염에는 없는 나트륨·염소·칼슘·칼륨·마그네슘·철·망간·아연.구리.게르마늄.유황 같은 다양한 미네랄이 풍부하다. 국산은 사면체로 반 투명하면서 입자가 굵고 각이 일정한 데 비하여 수입산은 각이 일정치 않은데다. 미네랄 함량은 작고 염도 높아 김치를 담그면 빨리 물러진다. There are various kinds of salts, namely : 1.Sun salt (sea salt): The salt of sun salt is made from sun salt, and the salt of sun salt varies slightly depending on the composition of sea water. Sodium, chlorine, calcium, potassium, magnesium, iron, manganese which are not found in processed salt Rich in various minerals such as zinc, copper, germanium and sulfur Domestically, the tetrahedron is semi-transparent, the particles are thick and the angle is constant, whereas the imported is not the angle. The mineral content is low and the salt is too high, so the kimchi is quickly receded.
2. 볶은 소금: 천열염을 고열에 복아 불순물을 최소화한 소금이다. 장이나 김치를 담글때등 각종요리에 넣으면 된다. 소금은 흡수력이 강하여 인체에 해가되는 바다의 노폐물과 중금속, 간수까지 함유하고 있다. 볶을 때는 유독가스가 나오는경향이 있다.2. Roasted salt: It is salt with high heat that minimizes impurities. You can put it in various dishes, such as when you make soy sauce or kimchi. Salt is very absorbent and contains sea wastes, heavy metals, and even water, which are harmful to the human body. When roasting, toxic gas tends to come out.
3.죽염 : 죽염을 왕대에 넣고 황토로 봉한 다음 특수용기에 담아 소나무 장작으로 열을 가하면 대나무 진이 천일염에 녹아들어가 덩어리로 합성이 된다. 이 액체가 굳어 잿빛 소금 덩어리로 변한 것을 빻으면 죽염이 된다. 이것은 미네랄이 풍부하다고 알려져 있다.3. Bamboo salt: Bamboo salt is put into the royal stage, sealed with ocher, and then put in special container and heated with pine firewood. Bamboo gin is dissolved in sun salt and synthesized as a lump. When this liquid hardens and turns into a gray salt mass, it becomes bamboo salt. It is known to be rich in minerals.
4. 생소금: 1천도이상의 고온에서 24시간 이상 녹여내 정제된 소금 천일염의 독소와 가종 불순물이 제거된 양질의 소금이다.4. Raw salt: Salt refined by melting for more than 24 hours at a high temperature of more than 1,000 degrees Celsius. It is a high quality salt that removes toxins and other impurities from sun salt.
또 한편으로On the other hand
천연고분자인 키토산(CHITOSAN)은 갑각류(게, 새우, 가재등)나 곤충류(매미, 메뚜기, 개미)를 비롯한 키토산은 새우, 게 등 갑각류의 외피와 곤충류 의 표피.균류의 세포벽에 분포되어 있으며, 지구상에서 셀룰로오스 다음으로 가장 풍부한 천연 고분자 물질로 N-아세틸 탈 굴루코스아민(N-acetyl glucosamine) 잔기가 직쇄상으로 2,000-3,000 잔기 이상이 β-1,4 결합한 화합물이다. 그리고 카이틴을 탈아세틸화한 화합물이 키토산이다. 카이토산 용도로는 고분자 응집제, 화장품 첨가제, 콜레스테롤 저하작용, 식품첨가제, 의료용 봉합사, 항암제, 상처치유제,화장품, 의약품, 농업분야, 기능성건강식품, 수처리체 등 다양한 용도로 실용화되고 있는 항균활성이 강한 천연제제다.Chitosan, a natural polymer, is distributed in shells of shellfish such as shrimps and crabs, and in the epidermis and fungal cell walls, including shellfish (crabs, shrimps, crayfish, etc.) and insects (cicadas, locusts, ants). It is the most abundant natural polymer material after cellulose on earth, and N-acetyl glucosamine residues are linear, and more than 2,000-3,000 residues are β-1,4 bound. And the compound which deacetylated chitin is chitosan. As for chitosan, antimicrobial activity has been put to practical use in various applications such as polymer coagulants, cosmetic additives, cholesterol lowering effects, food additives, medical sutures, anticancer agents, wound healing agents, cosmetics, medicines, agricultural fields, functional health foods, and water treatment bodies. It is a strong natural product.
그러나 시판품의 일부 소금은 소금중에 함유되어 있는 불순물 함량이 유해한 기준치를 넘고 또 정제소금으로 시중에 시판되는 소금 역시 비소, 카드늄, 수은등 맥독성 이온 함량이 식품 의약품 안정청에서 예시된 기준치 이하라도 매일 식생활의 주식용으로 섭취하는 우리나라 성인들의 건강문제에 치명적인 영향을 주어 성년기를 지나 성인병을 유발하거나 임산부의 기형아를 유발할 수 있다고 본다. 소금의 정제 및 기능성 소금의 개발은 필수적이라 할 수 있다. 그래서 키토산과 알긴산의 화학적 구조 특성을 바탕으로 소금에 함유된 중금속을 제거할 수 있는 방법으로 소금용액중 혼합이온과 키토산 및 알긴산 용액에 있어서 키토산 아미노기와 알긴산의 카르복실산이 폴리 리간드로 작용하여 금속원자의 d, s, p 오비탈들과 킬레이트를 형성하여 킬레이트 화합물로 쉽게 풀록(flock:덩어리)을 형성하여 침전함을 발견하였다.However, some salts in commercial products exceed the harmful level of impurities in salt, and commercially available salts of refined salt also contain toxic toxic ions such as arsenic, cadmium, and mercury, even if they are below the standards exemplified by the Food and Drug Administration. It can have a fatal effect on the health problems of Korean adults who consume for stocks, which can lead to adult diseases or adult birth defects. Purification of salts and the development of functional salts are essential. Therefore, based on the chemical structure of chitosan and alginic acid, it is possible to remove heavy metals contained in salt. In the mixed solution, chitosan and alginic acid solution of salt solution, the amino acid of chitosan and carboxylic acid of alginic acid act as polyligands, so that the metal atom It was found that chelates with d, s, and p orbitals of citrate to form flock easily with chelating compounds to precipitate.
그래서 이를 걸러내면 상등액중에는 회수한 결과 중금속이 현저히 감소되어 순수한 소금이온 결정을 이룰 수 있는 방법을 발명하였다. 또한 상기 상등액 소금용액에 키토산 1-10%수용액 또는 알긴산 1-10%와 10-20% 소금용액을 기준(50:50 v/v%∼1:49 v/v%)의 비율이 바람직하며,키토산 용액 비율을 소금 몰비당 당량을 첨가할 수 있는 것으로 상기 부피 비율비를 국한하는 것은 아니다.이와같이 키토산을 이용 중금속제거는 물론 배합비에 따른 물리적 특성등 키토산 소금이 갖추어야 할 조성과 제조방법에 주목하였다. 그 결과, 독성을 야기시킬 수 있는 중금속 제거율 현저히 증가함을 발견하였다. 그리고 키토산과 알긴산을 이용 소금액을 처리한 결과 고유 소금의 짠맛이 크게 감소되고, 또한 기존 소금물이 갖는 물리적 특성을 벗어나 소금물이 매끈하고 보드러운 특성을 갖는 것을 발견하였다. 그래서 소금 화합물의 구조와 천연 고분자인 키토산과 알긴산을 함유한 소금의 물리적 특성 등의 효과와의 관계를 참고하여 본 발명에 따른 신규한 화학식(1)의 화합물을 개발하기에 이르렀다.Therefore, by filtering it, the supernatant was recovered, and the heavy metal was remarkably reduced, thus inventing a method of forming pure salt ion crystals. In addition, the ratio of the chitosan 1-10% aqueous solution or alginate 1-10% and 10-20% salt solution to the supernatant salt solution (50:50 v / v% to 1:49 v / v%) is preferable, The chitosan solution ratio can be added to the equivalent of salt molar ratio, and the volume ratio ratio is not limited.In this way, the chitosan solution was focused on the composition and preparation method of the chitosan salt such as the removal of heavy metals and the physical properties according to the mixing ratio. . As a result, it has been found that the rate of heavy metal removal that can cause toxicity is significantly increased. In addition, as a result of treating the salt solution with chitosan and alginic acid, the saltiness of the intrinsic salt is greatly reduced, and it is found that the brine has smooth and smooth characteristics beyond the physical properties of the existing salt water. Thus, a novel compound of formula (1) according to the present invention has been developed by referring to the relationship between the structure of the salt compound and the effects of physical properties of salts containing chitosan and alginic acid, which are natural polymers.
이같은 상황에서 본 발명자는 기존의 소금에 비해 짠맛이 감소되면서 항균활성을 나타내는 신규한 화합물을 개발하고자 예의 연구한 결과, 상기 화학식 (Ⅰ)로 표시되는 천연 고분자 키토산 소금 유도체 또는 그의 혼합유도체가 여러가지 약리효능 실험을 통해 항균 효과가 탁월함을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.In this situation, the present inventors intensively studied the development of a novel compound exhibiting antimicrobial activity while reducing the salty taste compared to the existing salt, the natural polymer chitosan salt derivative represented by the formula (I) or mixed derivatives thereof are various pharmacological Efficacy experiment confirmed that the antimicrobial effect is excellent, to complete the present invention.
따라서, 본 발명의 목적은 항균제로 유용한 상기 화학식 (I)로 표시되는 소금를 이용한 천연 고분자 키토산과 알긴산 함유 키토산 소금, 선택된 혼합조성물, 또는 그의 제조 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a natural polymer chitosan and alginic acid-containing chitosan salt, a selected mixed composition, or a preparation method thereof using the salt represented by the formula (I) useful as an antimicrobial agent.
본 발명은 항균제로 유용한 상기 화학식 (I)로 표시되는 소금을 이용한 천연 고분자 키토산 소금 또는 그의 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a natural polymer chitosan salt using the salt represented by the formula (I) useful as an antimicrobial agent or a method for producing the same.
이하, 본 발명에 대하여 좀더 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
천연 고분자 약제의 개발은 보다 우수한 약효를 나타낸다는 면에서 뿐 아니라 항균제로 사용할 수 있는 약제의 선택범위를 넓힘으로써 치료 가능한 균류의 대상폭을 넓힐 수 있다는 점에서 커다란 가치를 지니는 것이다. 본 발명자는 선행 문헌 상에 공지된 소금[1] 화합물과 키토산[2], 알긴산[3] 및 구조식을 비교해 보고 화학구조의 변화에 따른 차이점을 검토하였으며,The development of natural polymer drugs has great value not only in terms of showing better drug efficacy but also in increasing the range of therapeutic fungi by expanding the range of drugs that can be used as antibacterial agents. The present inventors compared salts [1] and chitosan [2], alginic acid [3] and structural formulas known in the prior art, and examined the differences according to changes in chemical structure.
여기서, 한가지 특기할 사항은 본 발명에 따른 화학식 (I)의 화합물이 아미노산 또는 [3]와 같이 소금염 결정구조를 가짐으로 해서 천연키토산 구조와 유사한구조를 갖기 때문에 항균제로 이용될 수 있다는 사실이다. 따라서 앞으로 각종 실험을 통한 약리학적 효과를 확인함으로써 미용이나. 식염첨가제, 약품제조 등 천연 고분자 성질을 갖는 항균제로 사용될 수 있으리라 생각된다. 본 발명에서는 상기한 바의 목적을 달성하기 위하여 키토산 용액과 알긴산, 아미노산 그리고 소금 용액을 이용하였으며, 그 결과 화학식(I) 화합물을 제조하였다.Here, one thing to be noted is that the compound of formula (I) according to the present invention can be used as an antibacterial agent because it has a structure similar to the natural chitosan structure by having a salt salt crystal structure such as amino acid or [3]. . Therefore, by confirming the pharmacological effects through various experiments in the future. It is thought that it can be used as an antibacterial agent having natural polymer properties such as salt additives and pharmaceutical manufacture. In the present invention, a chitosan solution, an alginic acid, an amino acid, and a salt solution were used to achieve the above object, and as a result, a compound of formula (I) was prepared.
본 발명의 화학식 (I)에 포함되는 구체적인 화합물들은 편의상 다음의 문자로 명명한다. 즉, 화학식 (I)의 화합물(구체적으로 나타내지 않는 치환기는 수소임)에 있어서,Specific compounds included in the formula (I) of the present invention are named for the sake of convenience. That is, in the compound of the formula (I) (the substituent not specifically represented is hydrogen),
R1=H, Na+, R2=알긴산,아미노산(아스파틱 에시드, 글루타믹 에시드, 아미노 아세틱 에시드 등)을 나타내고;R 1 = H, Na +, R 2 = alginic acid, amino acids (aspartic acid, glutamic acid, amino acetic acid, etc.);
-NH3중 +이온은 각각 독립적으로 키토산 분자중 -NH2기가 용액중 수소이온으로 인해 4차 암모늄 염이 된 상태이며, 수용액중 녹아있는 음이온인 염소 이온(Cl-),또는 아미노산의 카르복실릭 에시드 음이온이 양이온인 4차 암모늄 염에결합하여 있는 상태로 항균력이 증가된다.-NH 3 + of the ions are each independently due to the hydrogen ions in the solution of the -NH 2 groups of chitosan molecule and the quaternary ammonium salt conditions, a chlorine ion (Cl -) anion dissolved in the aqueous solution, or an amino acid of the carboxylic Antimicrobial activity is increased with the lig acid anion bound to the quaternary ammonium salt.
또한 상기 키토산 구조식에서 3번 탄소아 6번 탄소에 있는 하이드록시 그룹(-CH2OH)이 Na 양이온의 영향으로 나트륨 알콕시 형테의 -CH2O-Na+, -CH2O.....Amio Acid 또는 키토산 아민의 양이온에 알긴산 카르복실산 이나 아미노산의 카르복실산 음이온이 결합하는 형태식으로 나타냄을 표시한 것이다. 그리고 n은 O 내지 10,000이상의 중합도를 나타낸다.In addition, the hydroxy group (-CH 2 OH) in carbon 3 and carbon 6 in the chitosan structural formula is influenced by Na cation, and the -CH 2 O - Na + , -CH 2 O ..... It is shown that it is represented by the form which the alginate carboxylic acid or the carboxylic acid anion of an amino acid binds to the cation of amio acid or chitosan amine. And n represents a degree of polymerization of 0 to 10,000 or more.
반응도식 1:Scheme 1:
상기 각 식에서, R 는 상기 정의한 바와 같다.In each formula, R is as defined above.
반응도식 1에서 사용가능한 용매로는 통상의 유기용매, 예를들어(물, 메탄올, 에탄올, 초산, 이소프로판올, 에테르, 핵산, 젓산, 모노소듐 엘 굴루타민산,아미노산류다.Solvents that can be used in Scheme 1 include conventional organic solvents such as (water, methanol, ethanol, acetic acid, isopropanol, ethers, nucleic acids, lactate, monosodium el gulutamine acid, amino acids).
또한, 본 발명의 화학식 (I)의 화합물의 제조에 사용되는 [4]와[1]의 혼합 화합물 과 [1],[2],[3],[4]의 선택적 복합 화합물은 신규의 중간체를 제공하며, 이 신규의 중간체 제조방법도 본 발명의 범위 내에 포함된다.In addition, the mixed compounds of [4] and [1] and the selective complex compounds of [1], [2], [3], and [4] used in the preparation of the compound of formula (I) of the present invention are novel intermediates. It also provides a method for producing this novel intermediate is included within the scope of the present invention.
본 발명에 따른 화학식(I)의 화합물은 통상의 후처리 방법을 통해 분리 및 정제할 수 있으며 통상의 방법에 따라 약제학적으로 허용되는 그의 염으로 전환시킬 수도있다. 또한 화학식 (I)의 화합물로 부터 본발명의 화합물은 염형태로 존재할 수 있다.Compounds of formula (I) according to the invention can be isolated and purified via conventional workup methods and can also be converted to their pharmaceutically acceptable salts in accordance with conventional methods. Also from the compounds of formula (I) the compounds of the invention may exist in salt form.
중간체 화합물, 예를들어 반응도식 [1] 내지 [4] 단계에서 선택적으로(즉 키토산[2] 또는 알긴산[3]을 사용시 유해한 중금속과 킬레이트 화합물을 이뤄 제거시킴으로서 양질의 키토산 소금을 획득할 수있다. 따라서 화학식(I)의 화합물 및 약제학적으로 허용되는 염 및 그의 이성체나 유도체도 본 발명의 범위내에 속한다.High quality chitosan salts can be obtained by selectively removing intermediate compounds such as harmful heavy metals and chelating compounds when using chitosan [2] or alginic acid [3] in the schemes [1] to [4]. Accordingly, the compounds of formula (I) and pharmaceutically acceptable salts and isomers or derivatives thereof are also within the scope of the present invention.
이미 언급한 바와같이, 본 발명에 따라 제조된 화학식 (I)의 화합물은 키토산이 자체 항균 및 항진균 활성 효과가 있는 것으로 피부감염에 사용될수 있을 뿐아니라 예방 및 치료제로써 살균제로 사용될 수 있다.As already mentioned, the compound of the formula (I) prepared according to the present invention can be used as a fungicide as a prophylactic and therapeutic agent as well as a chitosan having its own antibacterial and antifungal activity, as well as for skin infection.
대표적 진균류인 칸디다 알비간스, 사가르마이세스 세레비지에 및 아스퍼질러스 나이거와 그람 음성균G(-)인 에아레이우스 콜라이 ATCC10536, 세르비시아 아레이유스를 대상으로 하고 공지의 유용한 키토산을 대조약제로 하여 본 발명에 따른 목적화합물의 항진균 효과를 조사해본 결과, 상기 화학식 (I) 가지 진균류에 대해 일반키토산 보다 우수한 항진균성을 확인할 수 있다. 따라서, 신규한 화학식 (I)의 화합물은 공지의 항진균 및 항균 효혐이 우수한 약리학적 효과를 갖는 항균제이다.Representative fungi are Candida albigans, Sagarmaises cerevisiae and Aspergillus niger and Gram-negative bacteria G (-) Aureus coli ATCC10536, Servicia aureus, and known useful chitosans As a result of investigating the antifungal effect of the target compound according to the present invention, it can be confirmed that the antifungal properties superior to general chitosan for the fungi of the formula (I). Therefore, the novel compound of formula (I) is an antibacterial agent having pharmacological effects excellent in known antifungal and antibacterial effects.
본 발명에 따른 화학식(I)의 화합물은 약제학적으로 허용되는 첨가제 및 적당한 담체를 사용하여 제조된 약적학적으로 허용되는 적당한 제형으로 투여될 수 있으며, 투여시 화학식(I)의 화합물을 유효 성분으로 함유하는 조성물은 경구 또는 비경구로 투여될 수 있고, 바람직하게는 경구 투여된다.The compound of formula (I) according to the present invention may be administered in a pharmaceutically acceptable suitable formulation prepared using pharmaceutically acceptable additives and suitable carriers, wherein the compound of formula (I) The containing composition may be administered orally or parenterally, preferably orally.
<실시예><Example>
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 설명하기 위한것인지 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the following examples. However, these examples are for the purpose of illustrating the present invention and the scope of the present invention is not limited by these examples in any sense.
하기 제조예 및 실시예에서는 천연소금 및 생소금, 죽염을 사용하였으며, 알긴산은 알드리치사 제품을 사용하였다. 또한 IR스펙트럼은 Bruker IFS66 FT-IR 적외선분광기를 사용하였으며, 또한 키토산 수용액으로 정제한 소금제조방법 중에 순수한 키토산을 제조하기위해 (C.H.Kim,Korean Ind.& Eng,7,118 1996 )등에 의해 보고된 방법으로 키토산 탈아세틸화도를 높여 실험하였으며, 금속 흡착능력은(MIP-MS,Hitach-7100)을 사용하여 분석하였다.In the following preparations and examples, natural salt, fresh salt, and bamboo salt were used, and alginic acid was used by Aldrich. In addition, the IR spectrum was used by Bruker IFS66 FT-IR infrared spectroscopy, and was also reported by (CHKim, Korean Ind. & Eng, 7,118 1996) to prepare pure chitosan in the salt preparation method purified by chitosan solution. The experiment was carried out by increasing the degree of chitosan deacetylation, and the metal adsorption capacity was analyzed using (MIP-MS, Hitch-7100).
<실시예 1><Example 1>
키토산 유산염 용액 제조Chitosan Lactic Acid Solution Preparation
키토산 10 g을 증류수 500 ml에 분산시키고 1 M 유상용액 5 ml를 첨가하여키토산을 녹인 후, 증류수를 첨가하여 포화 중탄산나트륨 용액을 가하면서 pH가 6이 되도록 한 후 전체 부피가 1 L 되도록 증류수를 첨가하여 1% 키토산 용액을 제조하였다.10 g of chitosan was dispersed in 500 ml of distilled water, 5 ml of 1 M oily solution was added to dissolve the chitosan, and distilled water was added to add a saturated sodium bicarbonate solution to a pH of 6, followed by distilled water to a total volume of 1 L. 1% chitosan solution was prepared by addition.
<실시예 2> 키토산 저분자량 제조Example 2 Chitosan Low Molecular Weight Preparation
키토산의 분자량이 낮은 저분자량 키토산을 제조시 고정화 효소 칼럼 반응조건은 다음과 같다. 50 units의 chitosanase를 0.1M 초산 완충액 10 ml에 녹인 후 키틴 고정화 담체 14 g에 첨가하여 25℃에서 30분간 방치한 후 증류수로 충분히 세척하였다. 이어서 유리칼럼 ( glass column; 10 ×250 mm)에 충진하였다. 1% 키토산 용액은 고정화 효소의 최적반응 조건이 pH 6.0 및 55℃로 조절하면서 연속적으로 공급하였으며, 유출속도는 분당 1O ml로 조절하였다. 여기에서 유출된 키토산 가수분해 액을 한회여과막 반응기(UF membrane reactor; Millipore Minitan system, MWCO 10,000 Da membrane)의 기질로서 공급하였다. 한회여과막 반응기에서는 pH 6.0 및 45℃로 조절하면서 막의 투과유속을 고정화 칼럼 반응기와 동일한 8 ml/min으로 일정하게 유지하도록 조절하였다. 한회여과막 반응기에서는 고정화 칼럼 반응기로부터 공급되는 키토산 가수분해물의 기질이 1,000 ml가 될 때 50 units의 chitosanase를 첨가하여 저분자 키토산 및 올리고당을 제조하였다.The immobilized enzyme column reaction conditions for preparing low molecular weight chitosan with low molecular weight of chitosan are as follows. After dissolving 50 units of chitosanase in 10 ml of 0.1 M acetic acid buffer, it was added to 14 g of chitin immobilized carrier and left at 25 ° C. for 30 minutes, followed by washing with distilled water. It was then filled in a glass column (10 × 250 mm). The 1% chitosan solution was continuously supplied while the optimum reaction conditions of the immobilized enzyme were adjusted to pH 6.0 and 55 ° C., and the outflow rate was adjusted to 10 ml per minute. The chitosan hydrolysis liquid discharged from this was supplied as a substrate of a UF membrane reactor (Millipore Minitan system, MWCO 10,000 Da membrane). In the once-filtration membrane reactor, the permeate flow rate of the membrane was controlled to be constant at the same 8 ml / min as the immobilized column reactor while adjusting to pH 6.0 and 45 ℃. In the single-filtration membrane reactor, when the substrate of the chitosan hydrolyzate supplied from the immobilization column reactor became 1,000 ml, 50 units of chitosanase were added to prepare low molecular weight chitosan and oligosaccharides.
<제조 예 1><Manufacture example 1>
분자량이 300 ～ 200,000 범위 분포인 kw는 키토산 15 g을 1% 초산 수용액에 용해시켜 최종농도가 5% 되게 하였다. 소금 20g을 수용액 100ml 녹이고 키토산 2%용액 20ml을 가한 다음 교반하여 생성된 플록을 여과하여 제거한다. 여액을 이용하여 키토산 2%용액 40ml을 넣고 저어준 다음 감압농축하여 세척액으로 에탄올 30ml로 세척한 다음 건고하여 23g의 흰색 키토산 소금을 얻었다. 한편, 똑같은 방법으로 소금 20g을 물 100ml에 녹혀서 감압농축하여 생성된 백색 결정 소금과 비교 검토하였다.Kw with a molecular weight ranging from 300 to 200,000 was dissolved in 15 g of chitosan in 1% aqueous acetic acid solution to give a final concentration of 5%. 20 g of salt is dissolved in 100 ml of aqueous solution, 20 ml of 2% chitosan solution is added, and the resulting floc is filtered off. 40 ml of chitosan 2% solution was added using the filtrate, the mixture was stirred, concentrated under reduced pressure, washed with 30 ml of ethanol as a washing solution, and dried to obtain 23 g of white chitosan salt. In the same way, 20 g of salt was dissolved in 100 ml of water and compared with the white crystalline salt produced by concentration under reduced pressure.
그 결과 맛은 키토산을 처리한 키토산소금이 현저하게 짠맛이 감소하였다. 또한 이들 각각의 소금을 녹혔을 때 키토산 소금은 키토산을 처리안한 소금에 비해 부드럽고 매끈한 특성을 보였다.As a result, the taste of the chitosan salt treated with chitosan significantly reduced the saltiness. In addition, when the salts were dissolved, chitosan salt was softer and smoother than chitosan-treated salt.
<제조 예 2 ><Manufacture example 2>
분자량이 300 ～ 200,000 범위 분포인 kw는 키토산 15 g을 1% 초산 수용액에 용해시켜 최종농도가 5% 되게 하였다, 소금 20g을 수용액 100ml 녹이고 키토산 2%와 알긴산 2%용액 20ml을 가한 다음 교반하여 생성된 플록을 여과하여 제거한다. 여액을 이용하여 키토산 2%용액과 알긴산 2%용액 40ml을 넣고 저어준 다음 감압농축하여 세척액으로 에탄올 30ml로 세척한 다음 건고하여 23g의 흰색 알긴산 함유 키토산 소금을 얻었다. 한편, 똑같은 방법으로 소금 23g을 물 100ml에 녹혀서 감압농축하여 생성된 백색 결정 소금과 비교 검토하였다.Kw with a molecular weight ranging from 300 to 200,000 was dissolved in 15 g of chitosan in 1% acetic acid solution to give a final concentration of 5%. 20 g of salt was dissolved in 100 ml of aqueous solution, 2 ml of chitosan and 2 ml of alginic acid were added, followed by stirring. Filtered flocs are removed by filtration. The filtrate was added with 2% solution of chitosan and 40 ml of 2% alginic acid solution. The mixture was stirred, concentrated under reduced pressure, washed with 30 ml of ethanol using a washing solution, and dried to obtain 23 g of white alginic acid-containing chitosan salt. Meanwhile, in the same manner, 23 g of salt was dissolved in 100 ml of water and compared with the white crystalline salt produced by concentration under reduced pressure.
그 결과 맛은 키토산과 알긴산을 처리한 키토산소금이 현저하게 짠맛이 감소하였으며 맛이 좋았다. 또한 이들 각각의 소금을 녹혔을 때 키토산 소금은 키토산을 처리안한 소금에 비해 부드럽고 매끈한 특성을 보였다.As a result, the taste of chitosan and alginic acid-treated chitosan salt decreased significantly and taste was good. In addition, when the salts were dissolved, chitosan salt was softer and smoother than chitosan-treated salt.
<제조 예 3><Manufacture example 3>
분자량이 300 ～ 200,000 범위 분포인 kw는 키토산 고분자 15 g을 1% 젓산수용액에 용해시켜 최종농도가 5% 되게 하였다. 소금 20g을 수용액 100ml 녹이고 상기 용액중 키토산 고분자 2%용액 20ml을 가한 다음 교반하여 생성된 플록을 여과하여 제거한다. 여액을 이용하여 키토산 올리고당 2%용액 40ml을 넣고 저어준 다음 감압농축하여 세척액으로 에탄올 30ml로 세척한 다음 건고하여 21.4 g의 옅은 갈색 키토산올리고당 소금을 얻었다. 한편, 똑같은 방법으로 소금 20g을 물 100ml에 녹혀서 감압농축하여 생성된 백색 결정 소금과 비교 검토하였다.Kw, whose molecular weight ranged from 300 to 200,000, dissolved 15 g of chitosan polymer in 1% aqueous acetic acid solution to give a final concentration of 5%. 20 g of salt is dissolved in 100 ml of aqueous solution, and 20 ml of a 2% solution of chitosan polymer is added to the solution, followed by stirring to remove the resulting floc. 40 ml of chitosan oligosaccharide 2% solution was added using the filtrate, stirred, concentrated under reduced pressure, washed with 30 ml of ethanol as a washing solution, and dried to obtain 21.4 g of a light brown chitosan oligosaccharide salt. In the same way, 20 g of salt was dissolved in 100 ml of water and compared with the white crystalline salt produced by concentration under reduced pressure.
그 결과 맛은 키토산 올리고당을 처리한 키토산소금이 현저하게 짠맛이 감소하였다. 또한 이들 각각의 소금을 녹혔을 때 키토산 소금은 키토산을 처리안한 소금에 비해 부드럽고 매끈한 특성을 보였다.As a result, the taste of the chitosan salt treated with chitosan oligosaccharides was significantly reduced. In addition, when the salts were dissolved, chitosan salt was softer and smoother than chitosan-treated salt.
<제조 예 4><Manufacture example 4>
분자량이 300 ～ 200,000 범위 분포인 kw는 키토산 고분자 15 g, 알긴산 10g을 1% 젓산 수용액에 용해시켜 최종농도가 5% 되게 하였다. 소금 20g을 수용액 100ml 녹이고 상기 용액중 알긴산 함유 키토산 고분자 2%용액 20ml을 가한 다음 교반하여 생성된 플록을 여과하여 제거한다. 여액을 이용하여 키토산 올리고당 및 알긴산 각각 2%용액 40ml을 넣고 저어준 다음 감압 농축하여 세척액으로 에탄올 30ml로 세척한 다음 건고하여 21.4 g의 옅은 갈색 키토산 올리고당 소금을 얻었다. 한편, 똑같은 방법으로 소금 23.2g을 물 100ml에 녹혀서 감압 농축하여 생성된 백색 결정 소금과 비교 검토하였다.Kw having a molecular weight ranging from 300 to 200,000 was dissolved in 15 g of chitosan polymer and 10 g of alginic acid in a 1% aqueous solution of acetic acid to give a final concentration of 5%. 20 g of salt is dissolved in 100 ml of aqueous solution, and 20 ml of an alginic acid-containing chitosan polymer 2% solution is added to the solution, followed by stirring to remove the resulting floc. 40 ml of 2% solution of chitosan oligosaccharide and alginic acid were added using the filtrate, stirred, concentrated under reduced pressure, washed with 30 ml of ethanol as a washing solution, and dried to obtain 21.4 g of a light brown chitosan oligosaccharide salt. Meanwhile, in the same manner, 23.2 g of salt was dissolved in 100 ml of water, and then compared with the white crystalline salt produced by concentration under reduced pressure.
그 결과 맛은 키토산 올리고당을 처리한 키토산 소금이 현저하게 짠맛이 감소하였다. 또한 이들 각각의 소금을 녹혔을 때 키토산 소금은 키토산을 처리안한소금에 비해 부드럽고 매끈한 특성을 보였다.As a result, the taste of the chitosan salt treated with chitosan oligosaccharides was significantly reduced salty. In addition, when the salts were dissolved, chitosan salt showed softer and smoother characteristics than salt without chitosan.
<제조 예 5><Manufacture example 5>
분자량이 300 ～ 200,000 범위 분포인 kw는 키토산 15 g을 1% 초산 수용액에 용해시켜 최종농도가 5% 되게 하였다. 소금 20g을 수용액 100ml 녹이고 키토산 2%용액 20ml을 가한 다음 교반하여 생성된 플록을 여과하여 제거한다. 여액을 이용하여 키토산 2%용액 40ml을 넣고 그리고 아스파틱 산 2g을 넣고 저어준 다음 감압농축하여 세척액으로 에탄올 30ml로 세척한 다음 건고하여 20.3g의 흰색 키토산 소금을 얻었다. 한편, 똑같은 방법으로 소금 20g을 물 100ml에 녹혀서 감압농축하여 생성된 백색 결정 소금과 비교 검토하였다.Kw with a molecular weight ranging from 300 to 200,000 was dissolved in 15 g of chitosan in 1% aqueous acetic acid solution to give a final concentration of 5%. 20 g of salt is dissolved in 100 ml of aqueous solution, 20 ml of 2% chitosan solution is added, and the resulting floc is filtered off. 40 ml of chitosan 2% solution was added using the filtrate, and 2 g of aspartic acid was added thereto, followed by stirring. The mixture was concentrated under reduced pressure, washed with 30 ml of ethanol using a washing solution, and dried to obtain 20.3 g of white chitosan salt. In the same way, 20 g of salt was dissolved in 100 ml of water and compared with the white crystalline salt produced by concentration under reduced pressure.
그 결과 맛은 키토산을 처리한 키토산소금이 현저하게 짠맛이 감소하였다. 또한 이들 각각의 소금을 녹혔을 때 키토산 소금은 키토산을 처리안한 소금에 비해 부드럽고 매끈한 특성을 보였다.As a result, the taste of the chitosan salt treated with chitosan significantly reduced the saltiness. In addition, when the salts were dissolved, chitosan salt was softer and smoother than chitosan-treated salt.
<제조 예 6 ><Manufacture example 6>
분자량이 300 ～ 200,000 범위 분포인 kw는 키토산 15 g을 1% 초산 수용액에 용해시켜 최종농도가 5% 되게 하였다. 소금 20g을 수용액 100ml 녹이고 키토산 2%용액 20ml을 가한 다음 교반하여 생성된 플록을 여과하여 제거한다. 여액을 이용하여 키토산 2%용액 40ml을 넣고, 모노 나트륨 글루타민산 5g을 저어준 다음 감압농축하여 세척액으로 에탄올 30ml로 세척한 다음 건고하여 25.2g의 흰색 키토산 소금을 얻었다. 한편, 똑같은 방법으로 소금 20g을 물 100ml에 녹혀서 감압농축하여 생성된 백색 결정 소금과 비교 검토하였다.Kw with a molecular weight ranging from 300 to 200,000 was dissolved in 15 g of chitosan in 1% aqueous acetic acid solution to give a final concentration of 5%. 20 g of salt is dissolved in 100 ml of aqueous solution, 20 ml of 2% chitosan solution is added, and the resulting floc is filtered off. 40 ml of chitosan 2% solution was added using the filtrate, 5 g of monosodium glutamic acid was stirred, concentrated under reduced pressure, washed with 30 ml of ethanol with a washing solution, and dried to obtain 25.2 g of white chitosan salt. In the same way, 20 g of salt was dissolved in 100 ml of water and compared with the white crystalline salt produced by concentration under reduced pressure.
그 결과 맛은 키토산을 처리한 키토산소금이 현저하게 짠맛이 감소하였다. 또한 이들 각각의 소금을 녹였을 때 키토산 소금은 키토산을 처리안한 소금에 비해 부드럽고 매끈한 특성을 보였다.As a result, the taste of the chitosan salt treated with chitosan significantly reduced the saltiness. In addition, chitosan salt was softer and smoother than the salt which was not treated with chitosan when each salt was dissolved.
<제조 예 7 ><Manufacture example 7>
분자량이 300 ～ 200,000 범위 분포인 kw는 키토산 15 g을 1% 초산 수용액에 용해시켜 최종농도가 5% 되게 하였다. 소금 20g을 수용액 100ml 녹이고 키토산 2%용액 20ml을 가한 다음 교반하여 생성된 플록을 여과하여 제거한다. 여액을 이용하여 키토산 2%용액 40ml을 넣고, 아미노 아세틱 에시드 화합물 5g을 저어준 다음 감압농축하여 세척액으로 에탄올 30ml로 세척한 다음 건고하여 22.2g의 흰색 키토산 소금을 얻었다. 한편, 똑같은 방법으로 소금 20g을 물 100ml에 녹혀서 감압농축하여 생성된 백색 결정 소금과 비교 검토하였다.Kw with a molecular weight ranging from 300 to 200,000 was dissolved in 15 g of chitosan in 1% aqueous acetic acid solution to give a final concentration of 5%. 20 g of salt is dissolved in 100 ml of aqueous solution, 20 ml of 2% chitosan solution is added, and the resulting floc is filtered off. 40 ml of chitosan 2% solution was added using the filtrate, 5 g of the amino acetic acid compound was stirred, concentrated under reduced pressure, washed with 30 ml of ethanol with a washing solution, and dried to give 22.2 g of white chitosan salt. In the same way, 20 g of salt was dissolved in 100 ml of water and compared with the white crystalline salt produced by concentration under reduced pressure.
그 결과 맛은 키토산을 처리한 키토산소금이 현저하게 짠맛이 감소하였다. 또한 이들 각각의 소금을 녹혔을 때 키토산 소금은 키토산을 처리안한 소금에 비해 부드럽고 매끈한 특성을 보였다.As a result, the taste of the chitosan salt treated with chitosan significantly reduced the saltiness. In addition, when the salts were dissolved, chitosan salt was softer and smoother than chitosan-treated salt.
<제조 예 8 ><Manufacture example 8>
분자량이 300 ～ 200,000 범위 분포인 kw는 키토산 15 g을 1% 초산 수용액에 용해시켜 최종농도가 5% 되게 하였다. 소금 20g을 수용액 100ml 녹이고 키토산 2%용액 20ml을 가한 다음 교반하여 생성된 플록을 여과하여 제거한다. 여액을 이용하여 키토산10%용액 그리고 알긴산 10% 용액 40ml을 넣고 저어준 다음 감압농축하여 건고하면 25 g의 흰색 키토산 소금을 얻었다.Kw with a molecular weight ranging from 300 to 200,000 was dissolved in 15 g of chitosan in 1% aqueous acetic acid solution to give a final concentration of 5%. 20 g of salt is dissolved in 100 ml of aqueous solution, 20 ml of 2% chitosan solution is added, and the resulting floc is filtered off. The filtrate was added with 10% solution of chitosan and 40 ml of 10% alginic acid solution. The mixture was stirred and concentrated under reduced pressure to obtain 25 g of white chitosan salt.
그 결과 맛은 키토산을 처리한 키토산소금이 현저하게 짠맛이 감소하였다. 또한 이들 각각의 소금을 녹였을 때 키토산 소금은 키토산을 처리안한 소금에 비해 부드럽고 매끈한 특성을 보였다.As a result, the taste of the chitosan salt treated with chitosan significantly reduced the saltiness. In addition, chitosan salt was softer and smoother than the salt which was not treated with chitosan when each salt was dissolved.
<제조 예 9 ><Manufacture example 9>
분자량이 300 ～ 200,000 범위 분포인 kw는 키토산 15 g을 1% 초산 수용액에 용해시켜 최종농도가 5% 되게 하였다. 소금 20g을 수용액 100ml 녹이고 키토산 2%용액 20ml을 가한 다음 교반하여 생성된 플록을 여과하여 제거한다. 여액을 이용하여 키토산 4%용액 40ml을 넣고 또 다시마 분말 1.6g을 넣은 다음 30분 동안 잘 저어주고 감압농축하여 세척액으로 에탄올 30ml로 세척한 다음 건고하여 22g의 갈색 키토산 소금을 얻었다. 한편, 똑같은 방법으로 소금 20g을 물 100ml에 녹혀서 감압농축하여 생성된 백색 결정 소금과 비교 검토하였다.Kw with a molecular weight ranging from 300 to 200,000 was dissolved in 15 g of chitosan in 1% aqueous acetic acid solution to give a final concentration of 5%. 20 g of salt is dissolved in 100 ml of aqueous solution, 20 ml of 2% chitosan solution is added, and the resulting floc is filtered off. 40 ml of chitosan 4% solution was added using the filtrate. Then, 1.6 g of kelp powder was added. Then, the mixture was stirred well for 30 minutes, concentrated under reduced pressure, washed with 30 ml of ethanol using a washing solution, and dried to obtain 22 g of brown chitosan salt. In the same way, 20 g of salt was dissolved in 100 ml of water and compared with the white crystalline salt produced by concentration under reduced pressure.
그 결과 맛은 키토산을 처리한 키토산 소금이 현저하게 짠맛이 감소하였다. 또한 이들 각각의 소금을 녹혔을 때 키토산 소금은 키토산을 처리안한 소금에 비해 부드럽고 매끈한 특성을 보였다.As a result, the taste of the chitosan salt treated with chitosan significantly reduced the saltiness. In addition, when the salts were dissolved, chitosan salt was softer and smoother than chitosan-treated salt.
<실험 예>Experimental Example
<실험예 1>: 항진균 활성 시험Experimental Example 1 Antifungal Activity Test
본 발명에 따른 화학식(I) 화합물의 항균성을 확인하기 위하여 아래 설명하는 바에 따라 실험하였다. 화학식 (I)의 화합물의 효과 검증에 칸디다 알비칸스(ATCC 10231), 아스퍼질러스 나이거(ATCC 16404) 및 사카로마이세스 세레비지에(ATCC 9763)의 균류를 사용하였고, 에아레이우스 콜라이 ATCC10536, 세르비시아 아레이유스ATCC 6538, 배지로는 박테펩톤 20g, 효모추출물 10g, 염화나트륨 20g, 증류수 21㎖의 조성으로 이루어진 LB 배지(pH 7.3)를 사용하였다. 또한, 진균은 30℃에서 48시간동안 미리 진탕배양한 것을 사용하였다.In order to confirm the antimicrobial activity of the compound of formula (I) according to the invention it was tested as described below. Candida albicans (ATCC 10231), Aspergillus niger (ATCC 16404) and Saccharomyces cerevisiae (ATCC 9763) were used to verify the effect of the compound of formula (I), E. coli ATCC10536 , Servicia areyouth ATCC 6538, LB medium (pH 7.3) consisting of 20g of bactepetone, 10g of yeast extract, 20g of sodium chloride, 21ml of distilled water was used. In addition, fungi were cultured in advance for 30 hours at 30 ℃.
공지의 키토산을 대조약제로 하고 제조실시예 1 내지 4에서 합성한 본 발명의 화합물을 시험물질로 하여 이들을 각각 함유하는 검정 배지를 제조하였다. 즉, DMF 0.3%(v/v)를 함유하는 인산완충액(1.0% w/w, pH 6.0)1㎖에 각 화합물을 가하여 이를 LB 배지와 혼합하였을 때, 항진균재의 최종 농도가 100 (㎕/ml)가 되도록 하였다. 그리고 이를 2배씩 희석 시켜 0.05㎕/㎖까지 농도가 다른 12 개씩의 용액을 제조하였다. 한편, 균체액은 LB배지로 ㎖당 10개의 세포가 포함되도록 제조하여 사용하였으며, 균체액의 농도는 1.20% LB 아가에서 측정한 CFU(Colony Forming Unit)에 의거하여 결정하였다. 균체액과 항균제 용액을 20000:1(v/v)의 비율로 혼합한 다음 각 화합물에 따라 36내지 48시간까지의 범위에서 매 5부 마다 670nm에서의 광학밀도 (Opt-ical Density)를 측정하였다. 광학밀도에 의거하여 균류의 증식 곡선을작성하고, 증식 곡선으로부터 최소 억제농도(Minimum Inhibitory Concentration : MIC를 결정하여 하기 표 1의 결과를 얻었다.An assay medium containing these compounds was prepared using known chitosan as a control agent and using the compounds of the present invention synthesized in Preparation Examples 1 to 4 as test substances. That is, when each compound was added to 1 ml of phosphate buffer solution (1.0% w / w, pH 6.0) containing 0.3% (v / v) of DMF and mixed with LB medium, the final concentration of the antifungal agent was 100 (µl / ml). ). Then, this solution was diluted 2 times to prepare 12 solutions having different concentrations up to 0.05 μl / ml. On the other hand, the cell solution was prepared using LB medium containing 10 cells per ml, the concentration of the cell solution was determined based on the CFU (Colony Forming Unit) measured in 1.20% LB agar. The cell solution and the antimicrobial solution were mixed at a ratio of 20000: 1 (v / v), and the optical density at 670 nm was measured at every 5 parts in the range of 36 to 48 hours depending on each compound. . Proliferation curves of fungi were prepared based on the optical density, and the minimum inhibitory concentration (MIC) was determined from the growth curves to obtain the results shown in Table 1 below.
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 화학식(I)의 화합물 중 R=H, OH 화합물들은 시험한 5가지 균류에 대하여 모두 공지의 키토산에 비해서 우수한 항진균력을 나타냈으며, 따라서, 본 발명의 화합물은 신규한 항균제 화합물로서 높은 효용 가치를 지니는 것임이 확인 되었다.As can be seen from the results of Table 1, among the compounds of the formula (I) according to the present invention, R = H, OH compounds all showed excellent antifungal activity against the known chitosan against the five fungi tested. It was confirmed that the compound of the present invention has high utility value as a novel antibacterial compound.
<실험예 2>Experimental Example 2
우선 천일염 소금과 키토산 수용액 0.1, 0.5%-5%로 처리한 소금용액을 중금속 원소 분석실험을 실시하였다. 시중 시판품 소금 용액을 만들고, 시판품 정제소금 용액을 0.5%-3% 팽윤된 수용액 또는 반겔화된 키토산(분자량:50,000)을 첨가하여 상온에서 2분, 5분, 15분, 30분, 1시간 간격으로 교반한 다음 방치한 후 각각 여과한 다음 중금속 함유량을 측정하였다.First, heavy metal element analysis experiments were performed on salt solutions treated with sun salt and 0.1 to 0.5% -5% aqueous chitosan solution. A commercially available salt solution was prepared and commercially purified salt solution was added at 0.5% -3% swelled aqueous solution or semigelled chitosan (molecular weight: 50,000) at room temperature for 2 minutes, 5 minutes, 15 minutes, 30 minutes, and 1 hour intervals. The mixture was stirred with and then left to filter, and then the heavy metal content was measured.
검량선은 키토산 및 소금을 가지고 같은 방법으로 조작하여 만들었다. 위와같이 검토한 결과 다음 표 2에 나타냈다.The calibration curve was made by chitosan and salt in the same way. As a result of the above review, it is shown in Table 2 below.
표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 키토산 수용액으로 처리한 키토산 소금용액의 중금속함유량이 기준치 보다 낮은 수치로 나타남을 알 수 있었다. 특히 카드늄 이온과,수은은 전혀 검출되지 않았다. 또한 키토산 수용액 농도를 높게하여 처리한 키토산 소금의 경우 중금속 함유량은 현저히 제거가되었다.As can be seen from Table 2, it was found that the heavy metal content of the chitosan salt solution treated with the chitosan aqueous solution was lower than the reference value. In particular, no cadmium ions and no mercury were detected. In addition, in the case of chitosan salt treated by increasing the concentration of chitosan solution, the heavy metal content was significantly removed.
표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 아미노산 함유 키토산 수용액으로 처리한 키토산 소금용액이 키토산 및 아미노산을 혼합하지 않은 소금 보다 가려움증 해소 및 상처 치유도 빠른 것으로 나타남을 알 수 있었다. 특히 키토산 수용액 아미노아세틱 에시드[실시예 화합물 7] 경우 효과가 현저하게 증상이 호전되었다.As can be seen from Table 3, it was found that the chitosan salt solution treated with the amino acid-containing chitosan aqueous solution was faster in relieving itching and wound healing than the salt without chitosan and amino acid. In particular, the chitosan aqueous solution of aminoacetic acid [Example 7] significantly improved the symptoms.
이상에서 상세히 설명한봐와 같이, 본 발명에 따르면 키토산 수용액을 사용하여 소금 결정액을 키토산 용액으로 일차 처리하면 소금중 중금속 함량이 90%이상 제거된다. 그러나 2차로 키토산과 알긴산 2%:25 비율로 혼합하여 처리시 중금속 함량이 97%이상 제거되었다. 그리고 제2차 키토산 용액과 알긴산 용액을 첨가하여 감압농축하여 키토산 소금 결정체를 얻을 수 있으며, 키토산 소금이 관능시험결과 일반소금에 비해서 현저하게 소금의 짠맛이 감소되며, 이를 용해시 매끈한 수용액이 된다. 또한 키토산의 아민기에 염소이온이 결합하여 4차 암모늄 염이 형성되어서 항균활성도가 크게 증가하였으며 키토산 소금 제조공정에서 알긴산, 아스파틱 산 , 그리고 모노 나트륨 글루타민 산을 첨가시켰을 때 항진균 및 항균 활성도가 크게 증가하였다.As described in detail above, according to the present invention, when the salt crystal solution is first treated with the chitosan solution using the chitosan aqueous solution, the heavy metal content in the salt is removed by 90% or more. However, when the mixture of chitosan and alginic acid were mixed at a ratio of 2%: 25, the heavy metal content was removed more than 97%. The chitosan salt crystals can be obtained by adding a second chitosan solution and an alginic acid solution to reduce the pressure, and the salty taste of the chitosan salt is significantly reduced compared to that of general salt. In addition, the quaternary ammonium salt was formed by the chlorine ion binding to the amine group of chitosan, which greatly increased the antibacterial activity. It was.
이러한 약제의 개발은 보다 우수한 약효를 나타낸다는 면에서 뿐 아니라 항균, 항진균제로 사용할 수 있는 약제의 선택범위를 넒힘으로써 치료가능한 진균류의 대상폭을 넓힐 수 있다. 키토산(Chitosan)은 천연물질로서의 고분자로 알려진 카이틴이나 키토산은 항균 및 항곰팡이 효과 있다고 보고되었다. 카이토산 용도로는 고분자 응집제, 화장품 첨가제, 콜레스테롤 저하작용, 식품첨가제, 의료용 봉합사, 항암제, 상처 치유제등 다양한 용도로 실용화되고 있는 활성이 강한 천연제제다. 그래서 우선적으로 키토산 저분자량을 갖는 활성 키토산을 제조하고 나아가서 올리고당을 이용하여 키토산 소금 유도체를 개발하였으며, 고분자 키토산 소금 제조시 아미노산을 첨가하여 키토산 소금의 항균활성이 증가됨을 발견하였다. 제조한 제제는 천연물질을 이용한 것으로 산업용 응용 뿐만 아니라 의약품 및 무공해 농약 또는 기타 공업용 응용제제로 활용가능하다고 본다. 그래서 항세균성 및 항진균성등의 효과와의 관계를 참고하여 본 발명에 따른 신규한 화학식(I)의 화합물을 개발하였고, 약리효과에 대한 여러 가지 검증 실험을 통해 그의 항균효과를 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.The development of such drugs not only shows better efficacy, but also widens the range of treatable fungi by reducing the range of drugs that can be used as antibacterial and antifungal agents. Chitosan (chitosan) is known as a natural polymer, chitin or chitosan has been reported to have antibacterial and antifungal effects. The use of chitosan is a highly active natural agent that has been put to practical use in various applications such as polymer coagulants, cosmetic additives, cholesterol lowering effects, food additives, medical sutures, anticancer agents, and wound healing agents. So, firstly, chitosan produced active chitosan with low molecular weight and further developed chitosan salt derivative using oligosaccharide, and found that the antimicrobial activity of chitosan salt was increased by adding amino acid when preparing chitosan salt. The preparation is made of natural materials and can be used not only for industrial applications but also for pharmaceuticals and pollution-free pesticides or other industrial applications. Therefore, the novel compound of formula (I) according to the present invention was developed by referring to the relationship between the antibacterial and antifungal effects, and the present invention was confirmed by confirming its antibacterial effect through various verification experiments on pharmacological effects. It was completed.
여기서, 한가지 특기할 사항은 본 발명에 따른 화학식 (I)의 화합물이 키토산과 같이 글루코스아민 모핵을 가짐으로 해서 4차암모늄염 형태와 그리고 특히 아미노산을 첨가시 글루코스아민 3번과 6번 탄소의 하이드록시 그룹이 나트륨 이온으로 4차암모늄이형성된 아미노산의 아미노기 양 이온과 결합하는 형태를 유지할 수 있으며, 또 고온에서 상호 교환반응되어 알긴산의 카르복실산 음이온과 아미노산의 카르복실릭에시드 음 이온의 해리이온인 카르복실에이트가 키토산 아민기와의 결합(염소이온 보다 더 강한 리간드로 작용시)으로 결합 구조를 갖기 때문에 항균제 활성이 증가됨을 발견하였다. 따라서 앞으로 각종 실험을 통한 약리학적 효과를 확인함으로써 항균제로 사용될 수 있으리라 생각된다. 또한 키토산 및 알긴산 중합도 및 분자량에 따라서 용도 개선이 가능하며 유해금속이 제거된 키토산 소금을 제조할 수 잇어서 독성 영향도 크게 감소하였다.One particular note is that the compounds of formula (I) according to the invention have a glucosamine nucleus, such as chitosan, to form a quaternary ammonium salt and, in particular, the hydroxy of glucosamine 3 and 6 carbons upon addition of amino acids. The group can maintain the form of binding to the amino group cation of the amino acid in which the quaternary ammonium is formed as sodium ion, and is interchanged at a high temperature to dissociate the carboxylic acid anion of alginic acid and the dissociation ion of the carboxylic acid anion of amino acid. It was found that the antimicrobial activity was increased because carboxylates had a binding structure by binding to chitosan amine groups (when acting as a ligand stronger than chlorine ions). Therefore, it is thought that it can be used as an antimicrobial agent by confirming pharmacological effects through various experiments in the future. In addition, it is possible to improve the use depending on the degree of polymerization and molecular weight of chitosan and alginic acid, and it is possible to prepare chitosan salt from which noxious metals are removed.
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|---|---|---|---|---|
| KR20030087468A (en) * | 2002-05-10 | 2003-11-14 | 정만종 | Manufacturing method of health salt included chito oligosaccharides and the salt by the method |
| US7335766B2 (en) | 2003-05-19 | 2008-02-26 | Gun Sik Cho | Method for producing a chitosan containing salt having a function of lowering blood pressure |
| WO2016027919A1 (en) * | 2014-08-22 | 2016-02-25 | 황보용 | Chitosan salt and preparing method therefor |
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