특허 개요
본 특허는 자몽 추출물의 유효성분을 물에 더 잘 섞이게 하고 쓴맛은 줄이기 위한 자몽 추출물-로딩 나노입자 복합체 제조방법입니다. 먼저 자몽 추출물과 사이클로덱스트린이 호스트-게스트 포집을 이루고, 이어 양이온성 바이오고분자와 포스페이트계 화합물 사이의 이온성 겔화로 나노입자 매트릭스를 형성한 뒤, 필요 시 초음파 처리로 입자 크기와 균일성을 개선합니다. 이 방식은 나린제닌의 수용해도 향상과 나린진의 방출 저감을 동시에 노리는 구조입니다.
- 핵심 기능
자몽 추출물을 사이클로덱스트린에 먼저 포집해 수용화 가능성을 높이고, 이후 양이온성 바이오고분자와 포스페이트계 화합물의 전하 결합으로 나노입자화합니다. 추가 초음파 처리는 입자 크기와 분산 상태를 더 고르게 만들어 식품 적용에 적합한 복합체 특성을 얻도록 합니다.
- 차별 강점
종래에는 자몽 유효성분의 낮은 수용해도 또는 쓴맛 중 하나만 다루는 경우가 많았고, 식품 적용성 개선이 충분하지 않았습니다. 본 특허는 사이클로덱스트린 포집과 이온성 겔화를 순차 결합해 두 문제를 함께 줄이도록 설계한 점이 차별점입니다.
- 활용 범위
기술·연구 측면에서는 식품소재, 기능성 음료, 풍미개선 캡슐화, 건강기능식품 개발에 활용 가능하며, 자몽 유효성분의 수용화와 기호성 개선이 필요한 제형 연구로 확장할 수 있습니다. 사업 측면에서는 쓴맛 저감이 필요한 음료 원료, 기능성 원료 캡슐화 제품, 식품용 천연추출물 제형화 솔루션으로 확장할 수 있습니다.
연구 개발 단계
사이클로덱스트린과 양이온성 바이오고분자, 포스페이트계 화합물을 이용한 나노입자 복합체를 제조하고, 입자 특성은 Zetasizer로, 용해도와 방출은 HPLC로, 쓴맛 관련 평가는 HEK-293 세포 형광으로 확인했습니다. 초음파 처리에 따라 입자 크기와 PDI가 감소했고, 나린제닌 수용해도 향상과 나린진 방출 저감이 함께 관찰되었으나, 실제 식품 매트릭스 적용과 저장·유통 안정성은 아직 검증되지 않았습니다.
- 검증대상: NRG-CS, NRG-CS-CD, NRG-CD-CS, NRG-CS-CD-S, NRG-CD-CS-S 및 대응 에탄올 분산액, GE-CS, GE-CS-CD, GE-CD-CS, GE-CS-CD-S, GE-CD-CS-S 및 대응 에탄올 분산액
- 비교군: NRG-EtOH, GE-EtOH
- 조건: 입자특성은 Zetasizer Nano ZS로 측정, 용해도와 방출은 HPLC로 정량, 쓴맛은 fluo-3/AM 처리 HEK-293 세포 형광으로 평가, 초음파 처리 90초·20KHz·20%
현재 성과
나노입자 복합체로 포집한 뒤 나린제닌의 수용해도가 크게 높아져 식품 제형에서 물성 적용성이 좋아집니다. 포집되지 않은 경우보다 적어도 5배 수준으로 보고되어, 낮은 용해도 때문에 제한되던 활용 범위를 넓힐 수 있습니다.
사이클로덱스트린 기반 포집, 이온성 겔화, 초음파 처리의 각 조건을 비교 실험으로 확인했고, 입자특성은 Zetasizer로, 용해도와 방출은 HPLC로 정량했습니다. 쓴맛 관련 평가는 HEK-293 세포 형광 반응을 사용해 구강 pH 조건에서의 상대적 방출 억제를 함께 확인했습니다.
사이클로덱스트린으로 먼저 호스트-게스트 포집을 형성한 뒤, 양이온성 바이오고분자와 포스페이트계 화합물의 이온성 겔화를 결합하고 초음파 후처리를 더한 순서가 핵심입니다. 이 공정은 수용해도 향상과 쓴맛 저감을 동시에 노리며, 단순 포집이나 단일 피복 방식과 구분됩니다.
상용화까지 남은 부분
실제 식품 매트릭스에 적용했을 때의 거동과 저장·유통 중 안정성 데이터가 부족합니다.
초음파 처리 공정의 배치 확대 가능성과 입도(150～800nm) 재현성 확보가 필요합니다.
키토산 등 피복 소재의 식품첨가물 사용 기준과 알레르기 표시 이슈 정리가 추가로 필요합니다.
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
자몽 추출물-로딩 나노입자 복합체
Method for Preparing Nanoparticle Composites Loaded with Extracts of Grapefruit
10-2023-0113238 (2023.01.01)
미등록 (심사 중)
이현규 (한양대학교), 백유진 (한양대학교), 박송이 (한양대학교), 정은우 (한양대학교)
한양대학교 산학협력단