특허 개요
본 특허는 식품에 넣는 코엔자임 Q10을 더 안정하게 담아두기 위해, 인지질과 식물성 스테롤인 β-시토스테롤로 막을 만든 나노리포좀 기술입니다. 박막 수화법으로 지질막을 형성한 뒤 고압 균질화(microfluidizer)로 나노크기로 줄이고, 반응표면분석법과 중심복합 설계로 인지질·β-시토스테롤·코엔자임 Q10 조성을 최적화해 입자 크기와 포집효율을 맞춥니다. 이렇게 만들어진 나노리포좀은 고온 환경의 식품에 혼입했을 때 코엔자임 Q10의 산화 안정성과 세포 전달성을 높이도록 설계되었습니다.
- 핵심 기능
인지질과 β-시토스테롤이 만든 막 안에 코엔자임 Q10을 포집한 뒤, 균질화로 나노입자화하여 분산성과 포집효율을 확보합니다. 이후 식품에 혼입하면 고온 처리나 저장 중에도 활성 성분의 손실을 줄이고, 장세포 부착 및 세포 내 항산화 활성 향상에 기여하도록 합니다.
- 차별 강점
기존 코엔자임 Q10 전달체는 낮은 수용해성과 가공 중 불안정성, 그리고 식품용 리포좀에서 콜레스테롤 사용에 따른 건강상 우려가 한계였습니다. 본 특허는 콜레스테롤 대신 식물성 스테롤인 β-시토스테롤을 사용해 식품 적합성을 높이면서, 고온 환경에서도 안정성을 확보하도록 설계한 점이 차별점입니다.
- 활용 범위
기술·연구 측면에서는 건강기능식품, 식품 소재, 기능성 음료, 유지·유화 기반 전달체 분야에 활용 가능하며, 나노리포좀 기반 생리활성 성분 전달 연구로 확장할 수 있습니다. 사업 측면에서는 음료, 유제품, 온장 식품, 통조림 등 열처리나 저장 안정성이 중요한 제품군에 적용 가능하며, 기능성 원료·배합소재 사업으로 확장할 수 있습니다.
연구 개발 단계
박막 수화법과 고압호모게나이저로 제조한 CoQ10/β-sito LPs를 대상으로 입자 특성, Caco-2 세포 부착능, 세포 내 항산화 활성, 60℃ 2시간 열처리 후 지질 및 스테롤 산화 안정성을 평가했습니다. 다만 실제 제품 매트릭스에서의 장기 저장안정성과 대량 연속 제조 재현성은 아직 추가 확인이 필요합니다.
- 시료: CoQ10/β-sito LPs 및 비교용 CoQ10/chol LPs, Free CoQ10, Blank β-sito LPs, Blank chol LPs
- 세포·평가대상: Caco-2 장세포 부착능 및 세포 내 항산화 활성
- 조건: β-시토스테롤 또는 콜레스테롤 0.605 mg/mL, CoQ10 0.15 mg/mL, 120 MPa 2회, 60℃ 2시간 열처리
현재 성과
β-시토스테롤을 사용한 나노리포좀은 고온 처리와 저장 조건에서 코엔자임 Q10의 산화 손실을 줄이도록 설계되었습니다. 식품에 혼입해도 활성 성분의 안정성을 높이고, 기능성 유지에 유리한 전달체로 제시됩니다.
박막 수화법과 고압호모게나이저로 제조한 시료를 사용해 Caco-2 세포 부착능과 세포 내 항산화 활성을 평가했습니다. 또한 60℃ 2시간 열처리 후 지질 산화 및 스테롤 산화 안정성을 함께 확인해 랩 스케일에서 기능과 안정성을 검증했습니다.
기존 식품용 리포좀에서 흔히 쓰이던 콜레스테롤 대신 β-시토스테롤을 막 성분으로 사용해 식품 적합성과 건강상 우려 완화라는 차별점을 제시합니다. 여기에 반응표면분석법과 중심복합 설계를 결합해 입자 크기와 포집효율을 최적화한 점이 독창적입니다.
상용화까지 남은 부분
kg급 이상 연속식 제조로의 스케일업과 배치 간 입도·포집률 재현성 확보
분무·동결건조 후 실제 식품 매트릭스에서의 장기 저장안정성 데이터 확보
건강기능식품 원료 인정을 위한 규격·안전성 자료와 인체적용시험 확보
기술 이전 형태·도입 과정
도입은 이렇게 진행됩니다.
검토 미팅
귀사 상황·데이터 구조 기준으로 적합성을 논의합니다. 자료 검토만으로 끝나도 됩니다.
PoC 공동 검증
연구팀 동행 하에 귀사 데이터 기준 재학습·성능을 확인합니다.
라이센싱 계약
PoC 결과를 기반으로 희망 형태(실시권·공동연구 등)를 협의합니다.
기술지도·후속
도입 초기 기술지도, 필요 시 후속 공동연구·정부과제 연계까지 진행합니다.
특허 정보
식물성 스테롤 함유 코엔자임 Q10-로딩 나노리포좀
Coenzyme Q10-loaded Nanoliposomes Containing Plant Sterol and Use Thereof
10-2022-0175402 (2022.03.01)
10-2868317
이현규 (한양대학교), 왕가영 (한양대학교), 정은우 (한양대학교), 백유진 (한양대학교), 이수현 (한양대학교)
한양대학교 산학협력단